基于机器视觉的芯片偏移检测系统

针对矩阵式测试盘上芯片偏移检测问题,搭建一套基于机器视觉的芯片偏移检测系统,主要包括上下料流道、三维移动平台和视觉检测模块。检测系统以一标准样板为基准,构建模板匹配与仿射变换相结合的图像矫正算法,实现不同待测样本间检测的通用性;以灰度梯度及梯度方向为依据,设计针对芯片区域的矩形测量算法;系统以芯片左上角和右下角点连线的中心为基准点计算芯片偏移量。实验结果表明,本系统针对芯片偏移检测的误差范围-2.145~4.257μm,单片芯片偏移计算算法执行的平均时间为72.56 ms,检测轴运行速度为20 mm/s,对行列数为5×12的矩阵式测试盘上芯片的平均检测时间为64.5 s/盘,可满足实际加工过程的需求;使用测量系统分析(MSA)中的偏倚与线性度分析方法对本系统的准确性进行评估,结果表明系统的偏倚和线性均满足生产需求。