半導(dǎo)體AOI自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備在電子制造行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。AOI可以篩選出不良NG產(chǎn)品，及時(shí)報(bào)警來(lái)提高產(chǎn)品出廠不良率。為了了解更多半導(dǎo)體AOI,下面托普科小編分3篇文章簡(jiǎn)要介紹下半導(dǎo)體自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)儀設(shè)備算法和原理。

AOI檢測(cè)原理是采用攝像技術(shù)將被檢測(cè)物體的反射光強(qiáng)以定量化的灰階值輸出，通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)圖像的灰階值進(jìn)行比較，分析判定缺陷并進(jìn)行分類(lèi)的過(guò)程。與人工檢查做一個(gè)形象的比喻，AOI采用的普通LED或特殊光源相當(dāng)于人工檢查時(shí)的自然光，AOI采用的光學(xué)傳感器和光學(xué)透鏡相當(dāng)于人眼，AOI的圖像處理與分析系統(tǒng)就相當(dāng)于人腦，即“看”與“判”兩個(gè)環(huán)節(jié)。因此，AOI檢測(cè)的工作邏輯可以簡(jiǎn)單地分為圖像采集階段（光學(xué)掃描和數(shù)據(jù)收集），數(shù)據(jù)處理階段（數(shù)據(jù)分類(lèi)與轉(zhuǎn)換），圖像分析段（特征提取與模板比對(duì)）和缺陷報(bào)告階段四個(gè)階段（缺陷大小類(lèi)型分類(lèi)等）。為了支持和實(shí)現(xiàn)AOI檢測(cè)的上述四個(gè)功能，AOI設(shè)備的硬件系統(tǒng)也就包括工作平臺(tái)，成像系統(tǒng)，圖像處理系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)四個(gè)部分，是一個(gè)集成了機(jī)械，自動(dòng)化，光學(xué)和軟件等多學(xué)科的自動(dòng)化設(shè)備。

（1）圖像采集階段（光學(xué)掃描和數(shù)據(jù)收集）

AOI的圖像采集系統(tǒng)主要包括光電轉(zhuǎn)化攝影系統(tǒng)，照明系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)部分。因?yàn)閿z影得到的圖像被用于與模板做對(duì)比，所以獲取的圖像信息準(zhǔn)確性對(duì)于檢測(cè)結(jié)果非常重要，可以想象一下，如果圖像采集器看不清楚或看不到被檢測(cè)物體的特征點(diǎn)，那么也就無(wú)法談到準(zhǔn)確的檢出。

（2）數(shù)據(jù)處理階段（數(shù)據(jù)分類(lèi)與轉(zhuǎn)換）

數(shù)據(jù)處理階段是圖像的預(yù)處理階段，是采集圖像的加工處理過(guò)程，為圖像比對(duì)提供準(zhǔn)確可靠的圖片信息，主要包含了背景噪音減少，圖像增強(qiáng)和銳化等過(guò)程。圖像背景噪音減小一般為圖像的低通濾波平滑法，圖像增強(qiáng)和銳化則是提高被檢測(cè)特征的對(duì)比度，突出圖像中需要關(guān)注的特征，忽略不需要關(guān)注的部分，方法是圖像二值化處理，經(jīng)過(guò)二值化處理的圖像數(shù)據(jù)量明顯減少，能凸顯出需要關(guān)注的輪廓。

隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)品的高精細(xì)化發(fā)展，微小缺陷的檢出要求越來(lái)越高，提高圖像傳感器解析度是一種比較直接的選擇，對(duì)細(xì)微缺陷點(diǎn)，線寬有更強(qiáng)識(shí)別能力，但檢測(cè)能力提升的同時(shí)，也必須考慮到設(shè)備成本問(wèn)題，IP（image  processor）處理量大，數(shù)據(jù)處理能力要求高，甚至出現(xiàn)影響產(chǎn)能等負(fù)面問(wèn)題，因此，不會(huì)單獨(dú)提高硬件成本，搭配合適的光源，提高后臺(tái)算法邏輯對(duì)同一缺陷進(jìn)行復(fù)判是各AOI公司重點(diǎn)研發(fā)的方向。

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