CN111665261A - 一种基于机器视觉的芯片晶粒检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及芯片晶粒检测，具体涉及一种基于机器视觉的芯片晶粒检测方法，使镶在柔性膜上所有晶粒的正面处于同一水平面上，并对晶粒面进行图像采集，将采集到的图片转化为黑白图片，并计算各晶粒的角点坐标，将每个晶粒的角点及其内部变换成指定尺寸的标准图片，并对标准图片进行均一化，将均一化图片与标准样本图片相减，计算所有绝对值超过设定阈值的像素数目，若像素数目达到不合格比例时，则判断该晶粒外观不合格，否则判断该晶粒外观合格；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的对镶在柔性膜上的晶粒进行外观检测效率较低、不够准确的缺陷。

Description

一种基于机器视觉的芯片晶粒检测方法
技术领域
本发明涉及芯片晶粒检测，具体涉及一种基于机器视觉的芯片晶粒检测方法。
背景技术
LED芯片在生产过程中，其晶粒要进行外观检测，一块6英寸的晶圆上可以包含约70万粒mini-led晶粒。检测一般有两道工序，第一步是晶粒在晶圆上，利用已有相关检测设备自动检测，检测后会有一系列操作，将合格的晶粒从晶圆上取下，镶到一块柔性塑料膜上，准备出厂。
但是为了防止后续系列操作再次污染、损害芯片，镶在柔性膜上的晶粒还要再进行一次外观检测，晶粒是一块块尺寸很小的矩形块，一张柔性膜上可以镶数万枚甚至更多的晶粒。
然而因为膜的柔性，此时如果直接用相机拍照检测的话，因为各个晶粒表面的高度有差异，导致照片上有些晶粒脱离焦距平面，成像模糊而无法分析其是否合格。因此，到目前为止，第二步的外观检测仍需要人工在显微镜下通过肉眼进行检测，不仅效率低，而且检测结果不稳定。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于机器视觉的芯片晶粒检测方法，能够有效克服现有技术所存在的对镶在柔性膜上的晶粒进行外观检测效率较低、不够准确的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种基于机器视觉的芯片晶粒检测方法，包括以下步骤：
S1、使镶在柔性膜上所有晶粒的正面处于同一水平面上，并对晶粒面进行图像采集；
S2、将采集到的图片转化为黑白图片，并计算各晶粒的角点坐标；
S3、将每个晶粒的角点及其内部变换成指定尺寸的标准图片，并对标准图片进行均一化；
S4、将均一化图片与标准样本图片相减，计算所有绝对值超过设定阈值的像素数目；
S5、若S4中的像素数目达到不合格比例时，则判断该晶粒外观不合格，否则判断该晶粒外观合格。
优选地，所述使镶在柔性膜上所有晶粒的正面处于同一水平面上，包括以下步骤：
利用圆形箍将晶粒表面的柔性膜拉平绷紧，再用透明片轻压在晶粒上方。
优选地，所述计算各晶粒的角点坐标采用Shi-Tomasi角点检测算法或Haris角点检测算法。
优选地，采用透视变换算法将每个所述晶粒的四个角点及其内部变换成100x100像素的标准图片。
优选地，所述不合格比例为均一化图片中绝对值超过设定阈值的像素数目占总像素数目的比例。
优选地，所述均一化图片的均值为0，方差为1。
优选地，所述设定阈值设为0.05，所述不合格比例设为5％。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种基于机器视觉的芯片晶粒检测方法，能够使柔性膜上晶粒的正面都处于同一水平面上，便于进行图像采集，并且优化检测算法，可以借助机器对镶在柔性膜上的晶粒进行外观检测，有效提高检测效率，并且能够保证检测结果的准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明获取晶粒面示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于机器视觉的芯片晶粒检测方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、使镶在柔性膜上所有晶粒的正面处于同一水平面上，并对晶粒面进行图像采集；
S2、将采集到的图片转化为黑白图片，并计算各晶粒的角点坐标；
S3、将每个晶粒的角点及其内部变换成指定尺寸的标准图片，并对标准图片进行均一化；
S4、将均一化图片与标准样本图片相减，计算所有绝对值超过设定阈值的像素数目；
S5、若S4中的像素数目达到不合格比例时，则判断该晶粒外观不合格，否则判断该晶粒外观合格。
利用圆形箍将晶粒阵列套在内部，向外拉平柔性膜，并按压圆形箍固定住柔性膜，再用透明片轻压在晶粒上方，此时所有晶粒的正面都与透明片接触，可以认为所有晶粒的正面都处于同一水平面上。
对晶粒面进行图像采集，因为所有晶粒的正面处于同一水平面上，所以拍摄图片清晰，没有脱离焦距而模糊的晶粒。
将采集到的图片转化为黑白图片，并通过Shi-Tomasi角点检测算法或Haris角点检测算法计算各晶粒的角点坐标。
采用透视变换算法将每个晶粒的四个角点及其内部变换成100x100像素的标准图片，并对标准图片进行均一化，均一化图片的均值为0，方差为1。
将均一化图片与标准样本图片相减，计算所有绝对值超过0.05的像素数目。
若均一化图片中绝对值超过0.05的像素数目占总像素数目的比例达到5％时，则判断该晶粒外观不合格，否则判断该晶粒外观合格。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于机器视觉的芯片晶粒检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、使镶在柔性膜上所有晶粒的正面处于同一水平面上，并对晶粒面进行图像采集；
S2、将采集到的图片转化为黑白图片，并计算各晶粒的角点坐标；
S3、将每个晶粒的角点及其内部变换成指定尺寸的标准图片，并对标准图片进行均一化；
S4、将均一化图片与标准样本图片相减，计算所有绝对值超过设定阈值的像素数目；
S5、若S4中的像素数目达到不合格比例时，则判断该晶粒外观不合格，否则判断该晶粒外观合格。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的芯片晶粒检测方法，其特征在于：所述使镶在柔性膜上所有晶粒的正面处于同一水平面上，包括以下步骤：
利用圆形箍将晶粒表面的柔性膜拉平绷紧，再用透明片轻压在晶粒上方。
3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的芯片晶粒检测方法，其特征在于：所述计算各晶粒的角点坐标采用Shi-Tomasi角点检测算法或Haris角点检测算法。
4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的芯片晶粒检测方法，其特征在于：采用透视变换算法将每个所述晶粒的四个角点及其内部变换成100x100像素的标准图片。
5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的芯片晶粒检测方法，其特征在于：所述不合格比例为均一化图片中绝对值超过设定阈值的像素数目占总像素数目的比例。
6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的芯片晶粒检测方法，其特征在于：所述均一化图片的均值为0，方差为1。
7.根据权利要求5所述的基于机器视觉的芯片晶粒检测方法，其特征在于：所述设定阈值设为0.05，所述不合格比例设为5％。
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