劃片機(jī)是電子元器件生產(chǎn)廠家用于將晶圓硅片在料盤上擺正并切割成單個(gè)小晶片的一種自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。傳統(tǒng)的劃片機(jī)的位置校準(zhǔn)沒有機(jī)器視覺功能,傾斜矯正和定位工作仍然通過放大然后手動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)完成擺正工作,這種人工擺正工作存在諸多的缺陷,比如操作繁瑣、精度不高易出錯(cuò)等問題。因此需要專門研究一套自動(dòng)化程度高、檢測(cè)精度高、運(yùn)行速度快的晶圓定位視覺檢測(cè)系統(tǒng),以滿足現(xiàn)有生產(chǎn)力的要求。針對(duì)上述情況,本方案設(shè)計(jì)并研發(fā)了一套全新的晶圓視覺檢測(cè)定位系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了在劃片機(jī)對(duì)晶圓進(jìn)行切割之前晶圓的定位擺正工作。本方案設(shè)計(jì)了集圖像采集、數(shù)據(jù)處理、機(jī)械運(yùn)動(dòng)以及信息顯示于一體的晶圓在線定位擺正視覺檢測(cè)系統(tǒng),就系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)機(jī)制進(jìn)行了簡(jiǎn)要的說明,詳細(xì)闡述了基于機(jī)器視覺的晶圓定位擺正算法。本課題研究的主要內(nèi)容如下:首先,結(jié)合現(xiàn)有劃片機(jī)已有設(shè)備添加一套機(jī)器視覺的硬件系統(tǒng),硬件系統(tǒng)包括了成像系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)兩個(gè)方面。根據(jù)定位擺正的實(shí)際需求進(jìn)行相機(jī)、鏡頭和光源等光學(xué)器件的選型,根據(jù)運(yùn)動(dòng)精度要求選取合適的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)以及運(yùn)動(dòng)控制卡。其次,根據(jù)人機(jī)交互的需求設(shè)計(jì)了可視化的界面,配合控制硬件部分的啟停。為了使界面更加易于操作和方便調(diào)試,設(shè)計(jì)了一些實(shí)用的交互工具方便用戶和開發(fā)者使用,使用了異步編程使整體操控更符合用戶習(xí)慣,說明了軟件間的通信方法。再次,詳細(xì)研究了基于多種模板匹配的粗?jǐn)[正算法,基于霍夫變換和形態(tài)學(xué)算法的精擺正算法。詳細(xì)闡述了多種匹配算法的應(yīng)用原理,重要參數(shù)的選取以及各匹配算法的綜合對(duì)比。說明了精匹配算法的應(yīng)用流程、實(shí)驗(yàn)成功率和精度。然后,完成相機(jī)的標(biāo)定,對(duì)世界坐標(biāo)系中晶圓的初始切割位置進(jìn)行定位,激光刀由此位置開始沿溝道完成精準(zhǔn)切割工作。在激光刀切割單次之后都對(duì)激光刀切出的溝道進(jìn)行刀口檢測(cè)和糾偏,實(shí)時(shí)調(diào)整定位出新的切割位置。最后,對(duì)晶圓定位系統(tǒng)進(jìn)行了大量在線試驗(yàn)測(cè)試。最終使得定位擺正(包括機(jī)械運(yùn)動(dòng))的總時(shí)間在10s以內(nèi),擺正誤差小于0.001°,定位誤差小于5μm,定位和擺正綜合成功率大于96%,基本滿足企業(yè)要求。
【學(xué)位單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP391.41;TN605
【部分圖文】：

圖 1.1 晶圓實(shí)物圖 圖 1.2 晶圓內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖Fig. 1.1 Practicality of wafer Fig. 1.2 Internal structure diagram of wafer晶圓劃片機(jī)的設(shè)備商為項(xiàng)目提供了數(shù)塊晶圓樣本，其中一個(gè)典型的晶圓部分內(nèi)放大圖如圖 1.3 所示。一整片典型晶圓（wafer）基本由晶格、分割線和測(cè)試晶格等

圖 1.1 晶圓實(shí)物圖 圖 1.2 晶圓內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖Fig. 1.1 Practicality of wafer Fig. 1.2 Internal structure diagram of wafer晶圓劃片機(jī)的設(shè)備商為項(xiàng)目提供了數(shù)塊晶圓樣本，其中一個(gè)典型的晶圓部分內(nèi)放大圖如圖 1.3 所示。一整片典型晶圓（wafer）基本由晶格、分割線和測(cè)試晶格等

a 簡(jiǎn)化的晶圓模型 b 局部放大后的晶圓 c 切割后的單個(gè)晶格圖 1.3 晶圓內(nèi)部結(jié)構(gòu)放大圖Fig. 1.3 An enlarged view of the internal wafer structure
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周淑寶;楊永才;;印刷質(zhì)量視覺檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];印刷雜志;2012年07期

2 ;大恒圖像 視覺檢測(cè)系統(tǒng)的先驅(qū)[J];印刷技術(shù);2009年12期

3 傅鵬翔;;視覺檢測(cè)系統(tǒng)基本原理及評(píng)判方法初析[J];自動(dòng)化儀表;2007年S1期

4 浦昭邦,屈玉福,王亞愛;視覺檢測(cè)系統(tǒng)中照明光源的研究[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2003年S2期

5 嚴(yán)培培;;基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的食品分揀視覺檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];食品與機(jī)械;2016年10期

6 馮玉;;視覺檢測(cè)系統(tǒng)在煙草包裝機(jī)中的應(yīng)用[J];包裝工程;2015年01期

7 金路;張大偉;梁金華;;一種基于工業(yè)機(jī)器人的三維視覺檢測(cè)系統(tǒng)[J];微型電腦應(yīng)用;2017年08期

8 陳洋;張林;;工業(yè)視覺檢測(cè)系統(tǒng)及應(yīng)用[J];科技展望;2015年16期

9 ;視覺檢測(cè)系統(tǒng)確保瓶蓋的準(zhǔn)確[J];食品安全導(dǎo)刊;2012年10期

10 Ralf Baumann;;利用視覺檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行最佳監(jiān)控[J];現(xiàn)代制造;2010年40期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 蔡晉輝;實(shí)時(shí)自動(dòng)視覺檢測(cè)系統(tǒng)相關(guān)算法及應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2005年

2 吳翔;面向再制造的機(jī)器人三維視覺檢測(cè)系統(tǒng)研究[D];大連海事大學(xué);2011年

3 張浩鵬;視覺檢測(cè)系統(tǒng)的若干關(guān)鍵問題研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

4 丁鳳華;自動(dòng)視覺檢測(cè)系統(tǒng)可拓設(shè)計(jì)方法研究[D];山東大學(xué);2013年

5 陳正;分布式視覺跟蹤系統(tǒng)研究及設(shè)計(jì)[D];武漢大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周棟;晶圓定位視覺檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2019年

2 王建裕;電池外觀在線視覺檢測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用[D];浙江工業(yè)大學(xué);2017年

3 鄧君裕;面向機(jī)群式制造的柔性視覺檢測(cè)系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];廣東工業(yè)大學(xué);2018年

4 姜傳文;基于ZYNQ的嵌入式紙杯可視缺陷視覺檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];福州大學(xué);2016年

5 吳龍;發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子銅排關(guān)鍵尺寸在線視覺檢測(cè)系統(tǒng)研發(fā)[D];華中科技大學(xué);2016年

6 紀(jì)善昌;大長(zhǎng)度工件視覺檢測(cè)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2016年

7 章倢;保健酒生產(chǎn)線中的產(chǎn)品質(zhì)量視覺檢測(cè)系統(tǒng)研究[D];湖南大學(xué);2010年

8 鄭建飛;基于嵌入式的視覺檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2012年

9 滿德虎;基于FPGA的玻璃瓶在線視覺檢測(cè)系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津理工大學(xué);2013年

10 林盤;指針式儀表視覺檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D];西安理工大學(xué);2002年

本文編號(hào)：2890319