机器视觉之芯片视觉外观缺陷检测应用

随着芯片技术和芯片封装技术的不断革新，芯片面积和封装面积都朝着更小、更轻、更薄化发展，引脚数增多，引脚间距减小，芯片外观检测的难度也不断增加，传统的人工检测方式已经难以满足检测的高要求，也无法适应大批量生产制造。

机器视觉检测系统正广泛地应用于各个领域，从医学界图像到遥感图像，从工业生产检测到文件处理，从毫微米技术到多媒体数据库等，需要人类视觉的场合几乎都需要机器视觉检测系统，特别在某些要求高或人类视觉无法感知的领域，如精确定量感知、危险现场感知、不可见物体感知等，机器视觉检测系统的作用就显得尤为重要了。

芯片外观缺陷主要包括三个方面的内容，机器视觉检测设备能够对这些问题进行检测。

1.芯片封装体缺陷检测，如刮痕、污迹、破损、未灌满、外溢等。

2.印刷缺陷检测，如错字、偏移、漏印、多印、模糊、倾斜、位移、断字、双层印、无字模等。

3.引脚缺陷检测，如引脚缺失、引脚破损、引脚间距、引脚宽度、引脚弯曲度、引脚跨距、引脚长度差异、引脚站立高、引脚共面度、引脚倾斜等。

机器视觉检测所具有的非接触性、连续性、经济性、灵活性等优点，使人们有了更好的选择，人工检测正逐渐被机器视觉检测所替代将机器视觉检测系统应用于芯片检测。

利用机器视觉检测的优势：

1.非接触性

作为一个精确的检测设备，机器视觉检测通过分析处理被检对象图像对此对象进行测量。测量过程中并不需要接触，所以对被测对象没有磨损和危险，实现了无损检测。

2.连续性

机器视觉检测系统的优势是显而易见的，因为人有情绪，会劳，把人用作机器是不可靠的与人眼相比，机器不仅不会疲劳，而且具有人所不具有的一致性和重复性，能长时间不间断运作。

此外，由于没有人工操作者，也就没有了人为造成的操作变化，多个系统能设定单独运行。

3.精确性

近年来，由于芯片封装的小型化，生产的复杂程度增加，生产率却不断增强，加上各种新型元器件的广泛使用，使得在半导体芯片的封装和装配流水线，仅仅使用人眼进行检测操作已经不能保证生产线的质量和效率。检测的速度和精确度在很长时间内，是制约芯片产能和质量进一步提高的瓶颈。

如何具有与封装生产相匹配的速度，实现99.99%的在线检测，一直是半导体制造商最为关注的问题。

而检测速度和精确性正是机器视觉检测具备的一个明显优势，日新月异的机器视觉检测系统，正在代替人进行全自动的产品检测。

4.经济性

随着视觉检测技术的逐步成熟与处理硬件设备价格的降低，机器视觉检测的经济性逐渐显现出来。一套机器视觉检测系统能代替多个人工检测者。另外机器视觉检测普遍的操作和维持费用都比较低。

5.可扩展性

机器视觉系统能够进行各种不同的测量。机器视觉系统比光学和机器传感器具有更好的适应性，多样性，灵活性和可重组性。当需要改变检测过程时，对机器视觉系统来说“工具更换”仅仅是更新软件，而非升级昂贵的硬件。当生产线重组之后，机器视觉系统往往可以被保留下来而继续使用。

机器视觉表面缺陷检测应用

应用的领域十分的广泛，主要包括钢铁冶金，有色金属加工，高精铜板带，铝板带，铝箔，不锈钢制造，电子素材，无纺布，织物，玻璃，纸张，薄膜等领域。

为什么要使用表面缺陷检测系统呢？

因为保证产品质量，改善生产工艺，减少人工成本。

线扫描表面缺陷检测系统主要构成：视觉采集部主要包括线阵相机，镜头，光源，图像采集卡。系统支架部分包括：相机支架，光源支架，和操作台支架。电气部分(通信/控制部)包括编码器，运动控制卡或者PLC，也有可能会有马达等。其他：各种电线电缆，CL线啊，电源线啊，各种SMPS啊，照明控制器啊等等。

总结，视觉外观缺陷检测系统的基本配置主要包括图像采集模块，图像处理模块，图像分析模块，数据管理和人机界面模块。与传统的人工检验方式相比，机器视觉检测芯片外观缺陷与人工检测有着不可比拟的优势：检测速度快，检测精度高，检测效率高，误判率低，更客观可靠，非接触式检测不会对芯片造成接触损伤。