基于显扬科技3D视觉相机的芯片外观检测系统
发布时间：2023-06-06 11:17:06 作者：显扬科技
Part.1 行业背景
电子元器件制造业是我国的支柱产业之一，具有产量大、技术投入高的特点，因此产品质量把控与生产成本优化是电子行业关注的发展重点。
芯片作为电子元器件中的核心组成部分，在现代社会被广泛应用，在芯片生产制造过程中，各工艺流程环环相扣，技术复杂，材料、环境、工艺参数等因素都不可忽视，一些极其微小的失误都能导致芯片外观产生缺陷、污染，影响芯片的品质。
传统的芯片外观检测通常是依靠人工来完成检测，但这种方式需要对操作人员的专业能力、作业经验要求高，并且还存在着效率低、精度低、成本高、劳动强度大的问题。此外，在芯片加工过程中也会受到各种因素的影响从而使外观存在各种缺陷和问题，比如颜色失真、形状变形、大小不一等。随着芯片技术革新和封装技术技术的推进，芯片与封装体积日期微小，引脚更密集，这使得芯片外观检测难度不断攀升，传统的人工检测已经难以满足高质量与大批量生产的需求，亟待引入自动化手段。
机器视觉作为一种新型的检测手段，被广泛应用于图像处理、精密制造与质量控制等领域，它不仅可以实现人眼无法达到的高精度检测，还可以在恶劣环境下持续高效工作，为实现芯片外观检测自动化提供了强有力的技术支撑。通过智能化的机器视觉检测系统，可以进行高分辨率的图像采集和出率，对芯片外观进行高精度检测，有效减少人为误差，并且可以在短时间内检测出更多的芯片，确保芯片高质量和高性能，提高生产的效率，实现自动化的需要。
Part.2 行业痛点
芯片外观检测需要在微小尺寸下检测各种缺陷，传统的人工作业方式要求操作人员需要在进行图像采集、处理后通过放大镜或者显微镜进行缺陷检测操作，普通人员很难完成作业，难以满足芯片行业需要兼顾“超高效率+100%准确度”的大批量生产需求。
此外由于芯片外观检测需要收集大量的数据，并且对这些数据进行处理和分析，人工操作会耗费大量的时间而且容易出现数据丢失、错误等问题，影响检测结果的准确度。如今，芯片结构不断微型化，人眼已经难以达到如此高的检测精度，检测出微小的外观缺陷，而使用机器视觉技术可以快速、准确的作业，大大提升了企业对芯片质量的控制，解决了企业在芯片外观检测上的痛点，有利于企业优化生产流程，促使企业向智能制造转型升级。
Part.3 解决方案
显扬科技自主研发的高速高清三维机器视觉设备HY-M5扫描精度至±0.01mm，精度和分辨率高，能快速、精确的采集图像，识别芯片表面的缺陷和污染。通过算法对芯片的缺陷和污染进行分类和统计分析，使得企业及时发现和解决生产过程中的问题。同时智能化的芯片外观检测，在提高了检测效率的同时，也降低了人工成本。
1、采用显扬科技3D视觉相机，直接直接获得芯片的三维立体图像，保证微小缺陷也能被精准识别；
2、显扬科技HY-M5 3D视觉系统配备不同类型芯片的三维模型库，可根据图像识别结果，自动调用队形芯片模型和检测标准，并支持个性化定制和二次开发，能实现扫描到检测的全自动切换，提高了检测的通用性，方便项目快速部署应用；
3、系统集成智能机器视觉算法，可以快速精准识别各种芯片外观缺陷，例如：裂纹、凹坑、气泡等，有效攻克芯片外观检测技术难题，可完全替代人工操作，大幅提高检测效率，满足大批量生产与100%精准检测的生产要求。
Part.4 方案优势
1、超高速高精度：HY-M5相机采集速度达到310每秒，精度达到0.01mm，能在几段时间内获得被检物体的三维数据，检测微小缺陷，无接触的芯片外观检测方式，也可以有效避免人为失误产生的误差，大大提高了检测的准确性，满足高质量检测的要求；
2、智能分析与识别：HY-M5集成人工智能算法，具备目标识别、外观分析、缺陷判断的能力，实现检测全流程自动化，并且可以持续优化学习，易于系统升级；
3、抗反光性强，应用范围广：HY-M5支持暗色与反光物体检测，解决了视觉系统难题，拓展了应用范围；
4、简化部署：HY-M5支持定制化开发，简化配置与部署，提高了产品的易用性，降低了操作难度；
5、降低成本：自动化检测可以最大程度减少对生产加工对人工的依赖，可以大量释放人力资源，降低了企业用人成本，这在如今人口红利逐渐减退、劳动成本不断攀升的社会背景下，具有重要意义；使用显扬科技三维机器视觉系统，还可以实现24小时不间断高效运行，为企业实现智能化转型提供有力支撑。
显扬科技由香港中文大学博士团队创建，主要研究并产业化高速高清三维机器视觉系统，以及智能工业机器人系统。其研发的三维机器视觉设备精度能达亚微米级，三维数据采集帧率高达310帧，此外还具有高精度、大景深、高稳定性的优势，可实现高效率机器人引导，以及工业检测与测量。显扬科技的产品主要应用在对采集速度要求较高的快速工业产线、物流枢纽以及对测量精度要求高的精密制造、军工航天、半导体产业等。
