芯片视觉检测系统
系统简介 本三维视检系统是基于PC的可对半导体芯片的塑封体、字模以及管脚进行高速检测的机器视觉产品。它包括字模检测、塑封体检测以及管脚的三维检测等模块，可对如下芯片进行检测： SOT23，SOD323，SC88/88A，SC89，SC70，SC74，SC75，SOD523，SOT523，SOT723，SOD723。 本系统可以很容易的集成到芯片封装机，芯片打标机及其他检测设备中。本系统最多可以支持四个相机，每个相机可以抓拍两幅图像，根据用户的需要有选择的使用其部分或全部检测工具。系统还包括其他检测工具，如方向标记原点（Pin1）的检测，可根据用户的需要给予提供。 系统能够针对每一步设定自动提供在线帮助，简介而生动的界面能大幅缩短用户学习的时间，独到的数据跟踪和分析工具能帮助用户及时收集和分析检测数据，多层的密码保护及数据备份功能为用户提供了足够的安全保障。
系统的主要性能： - 容易熟悉和使用的图形化界面以及丰富的操作提示 - 提供4级密码保护和多种数据追踪和备份功能 - 可支持多达四部相机同时工作 - 相机的分辨率从640x480 到1292x1024 - 可运行于Windows 2000、Windows XP及Windows Vista - 支持实际度量校准和输入 - I/O的动态配置和监视 - 光源可脉冲触发 - 提供高效的检测数据分析工具

检测系统总体结构

图1：检测系统总体结构

表面检测
本系统可以对芯片的表面缺陷进行判定。首先对芯片的四边进行查找，以对芯片的位置进行定位，这包括芯片的位置和它的旋转角度。芯片的位置确定以后，先对字模的进行检查，字模检测过后，将字模从芯片的表面加以剔除，再针对所剩余的表面部分进行缺陷检查。表面比较典型的缺陷有：

填充不完整	表面碎裂	外来物	划痕	焊点过量

字模检测
针对字模的检测，系统是对每个字模的位置进行校正后，通过模板比对进行的。系统可对激光字模和印刷字模进行检查，其塑封体的材质可以为塑料，陶瓷和金属。 字模的检查是基于对“好的字模”进行学习，生成字模模板来进行的。这个模板定义了该字模的内容和质量特征。用户通过字模学习过程中各种参数的设定，来对字模的特征加以控制。用户还可以对所学习的字模进行手动的编辑修正。 本三维视检系统可对如下多种字模缺陷进行检测，典型的字模缺陷有：

无效字模	双重字模	字模空洞	字模毛刺	字模断裂
字模缺失	字模方向错误

三维管脚检测
在芯片加工的过程中，经常因加工用力过大造成管教碎裂，例如：

正常管脚	短管脚	管脚过宽	管脚变形

管脚长度 管脚的长度是指管脚的顶端中心点到管脚根部中心点间的距离。 管脚间距 管脚的间距是指管脚顶端的中心位置到相邻的管脚的顶端中心位置的横向距离。 管脚宽度 管脚的宽度是在距离管脚顶端特定距离处测量管脚的两边得到的。测量的位置可以通过学习时的参数设置加以改变。 管脚差距 管脚的差距是指管脚顶端中心位置到相邻的管脚的顶端中心位置的纵向距离。 管脚歪斜 管脚歪斜度是指管脚顶端中心点偏离该管脚根部中心点的程度，以距离来衡量。 管脚跨距 管脚跨距是指对应的两行管脚的拟合直线间的距离。 管脚共面性 管脚共面性是指所有管脚的共面程度。以管脚的最大高度查来测量。 管脚站立度 管脚的站立度是指管脚的底面与塑封体的底部的高度差。

系统检测性能 本系统是采用了当今最新科技，基于PC的高性能视觉系统。其性能一直伴随着随着CPU、数据总线、图像采集卡等硬件性能的提高而提高。它的精度和稳定性也因采用高分辨率相机而不断得到增强。公司也致力于对算法的不断改进，以适应视觉市场对检测速度和精度以及稳定性方面的更高要求。 精度 本三维系统在对管脚检测时使用了亚象素的技术。该技术使得系统可以获得比相机的分辨率高的多的精度。以SOT23为例，使用STC-A33A 648x494的相机，我们的系统可以获得小于10um的精度。 稳定性 系统在对SOT23的检测过程中，其PPM可以小于200. 检测速度 检测速度因检测的类型和检测数目、字模和管脚的数目而有所不同。检测速度还受系统硬件的影响，这包括CPU的速度，总线速度，图像的分辨率和图像采集卡的影响。目前系统的UPH可以达到25K~50K. 下面所列是本系统在典型配置下所估计的处理速度，检测的芯片为SOT23,CPU为2.8G,内存为1G，Domino Alpha 2 图像采集卡，STC-A33A A33A模拟相机。 单张图像采集时间：30ms      字模和表面检测时间：55ms      三维管脚检测时间：40ms 下表为在为某芯片封装用户对本系统进行验收时所要求的精度一览表：