Point Technologies有限公司最近將運動控制與機器視覺運用在了半導體行業(yè)的一個全新領(lǐng)域：探針檢查。 


　　該公司設(shè)計團隊將康耐視帶有運動控制的機器視覺系統(tǒng)集成到自動探針檢查站PointScan中， 從而實現(xiàn)了更快的檢測速度和更高的精度，也使得整個系統(tǒng)更加易于操作。該系統(tǒng)能夠自動記錄每次檢測，同時提高其可重復性，并能夠提供反饋信息，方便了流程的改進。 　　  

　　由于探針的外部形狀對于成功的晶圓級測試操作十分重要，Point Technologies過去采用的是手動視頻檢測和光學比較儀結(jié)合的方法，為探針板制造上提供符合各項嚴格要求的探針。但是隨著IC芯片的產(chǎn)量和對于探針的需求不斷增加，這個過程顯得過于耗費人力。探針檢查占了整個制造時間的很大一部分，因此十分需要進行自動化改造。 


　　開始實施自動化 


 
　　一開始，這家公司做了一些工作，評估使用機器視覺系統(tǒng)提高檢測效率的可行性，此外，系統(tǒng)要能在0.00002英寸內(nèi)實現(xiàn)可重復測量。公司團隊當時對于機器視覺系統(tǒng)了解甚少，但是他們得出結(jié)論：可以選擇康耐視的In-Sight視覺傳感器，因為該產(chǎn)品易于使用，而且配有用戶軟件。 


　　In-Sight是一款功能強大的機器視覺傳感器，它包括了一個基于DSP的視覺處理單元、高速數(shù)碼相機、內(nèi)建照明控制和內(nèi)置離散I/O端口。它也提供實時顯示的標準VGA輸出、內(nèi)置以太網(wǎng)功能和一個內(nèi)建序列埠。 


　　Neely說道：“我們沒有進行正式的培訓課程。在只用了30個小時左右來熟悉In-Sight后，后我們就可以設(shè)立檢查程序了。通過閱讀隨系統(tǒng)提供的使用手冊并使用康耐視提供的電話技術(shù)支持，我們的團隊很快熟悉了它的視覺數(shù)據(jù)表環(huán)境、視覺軟件工具庫和內(nèi)建操作界面?！?nbsp;　　  

　　Point Technologies公司發(fā)現(xiàn)In-Sight是一款非常好的驗證工具，但是不太適合他們公司的最終應用。于是設(shè)計團隊選擇定制了康耐視VisionPro基于PC架構(gòu)的視覺系統(tǒng)。將系統(tǒng)升級到VisionPro平臺花了他們更多的時間去學習，也需要康耐視專業(yè)視覺系統(tǒng)整合專家提供了數(shù)周的幫助。不過Neely認為：“這些投資是十分值得的，因為我們在后來的系統(tǒng)中用了很多次這個視覺代碼?！?nbsp;


　　任何機器視覺應用的最大挑戰(zhàn)之一可能是選擇合適的成像系統(tǒng)以便保證圖像質(zhì)量。在進行了一些光線和光學試驗后，團隊安裝了一個能夠消除光學失真的高倍率焦闌透鏡和一個2x2英寸漫射LED背光燈，以便能夠生成必要分辨率的合適圖像。 　　  

　　視覺和運動系統(tǒng)結(jié)合 　　  

　　Neely說道：“我們的工程師將視覺、運動、操作界面、網(wǎng)絡(luò)通信和使用Microsoft Visual Basic的數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，以便進行邏輯管理和控制。視覺導引的運動控制系統(tǒng)，例如我們這套系統(tǒng)，需要一套十分迅捷的視覺系統(tǒng)相配合，要能將圖像捕捉、分析和測量與找到探針需要的運動同步，先全面檢查一個探針，然后再移向另一個探針?！?nbsp;　　  

　　這家公司的團隊在半年時間內(nèi)就將概念成功的應用到了工廠的制造系統(tǒng)中。自從2004年底以來，他們共安裝使用了5套系統(tǒng)。這些系統(tǒng)主要被用于測量探針，也被用于測量電外科電極和醫(yī)療儀器產(chǎn)品的其它部件。 


　　將視覺系統(tǒng)和運動系統(tǒng)相結(jié)合要求工程師將兩個系統(tǒng)進行校核。如果透鏡有光學變形現(xiàn)象，或由于相機安裝角度導致透視發(fā)生了變化，這就不僅僅需要找到一個能夠?qū)⑾袼睾捅粶y量的范圍相聯(lián)系的比例因素。視覺系統(tǒng)工具庫包括了特殊的算法能夠修正這些錯誤。 

      大大減少檢查時間 


　　應用機器視覺系統(tǒng)后，設(shè)計團隊能夠讓電腦控制檢測系統(tǒng)進行全部的檢測工作和大部分的數(shù)據(jù)分析工作。測試顯示，這使得檢測時間降低到了原來的1/10。原來一名工人需要花20分鐘時間測量12個探針并將數(shù)據(jù)記錄在紙上。而PointScan只需要不到2分鐘就能完成測量，記錄數(shù)據(jù)并自動顯示數(shù)據(jù)供操作人員查閱。 


　　機器視覺系統(tǒng)對于準確測量微小部件并記錄測試結(jié)果很重要，這些測量數(shù)據(jù)可以被用于追蹤部件、生產(chǎn)率并且有助于找出流程中影響效率的問題。 


　　視覺系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)幫助人們增加對于生產(chǎn)流程的了解。PointScan為操作人員和質(zhì)量管理團隊提供了所需的反饋，讓他們能夠成功的“重塑”系統(tǒng)和流程，進行更多的改進并提高效率。 　　  

　　因此，Point Technologies公司相信，機器視覺和運動控制系統(tǒng)是制造業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵。將兩個系統(tǒng)相結(jié)合并非十分困難。但是，這個過程需要Point Technologies有限公司最近將運動控制與機器視覺運用在了半導體行業(yè)的一個全新領(lǐng)域：探針檢查。 


　　該公司設(shè)計團隊將康耐視帶有運動控制的機器視覺系統(tǒng)集成到自動探針檢查站PointScan中， 從而實現(xiàn)了更快的檢測速度和更高的精度，也使得整個系統(tǒng)更加易于操作。該系統(tǒng)能夠自動記錄每次檢測，同時提高其可重復性，并能夠提供反饋信息，方便了流程的改進。 　　  

　　由于探針的外部形狀對于成功的晶圓級測試操作十分重要，Point Technologies過去采用的是手動視頻檢測和光學比較儀結(jié)合的方法，為探針板制造上提供符合各項嚴格要求的探針。但是隨著IC芯片的產(chǎn)量和對于探針的需求不斷增加，這個過程顯得過于耗費人力。探針檢查占了整個制造時間的很大一部分，因此十分需要進行自動化改造。 


　　開始實施自動化 


 
　　一開始，這家公司做了一些工作，評估使用機器視覺系統(tǒng)提高檢測效率的可行性，此外，系統(tǒng)要能在0.00002英寸內(nèi)實現(xiàn)可重復測量。公司團隊當時對于機器視覺系統(tǒng)了解甚少，但是他們得出結(jié)論：可以選擇康耐視的In-Sight視覺傳感器，因為該產(chǎn)品易于使用，而且配有用戶軟件。 


　　In-Sight是一款功能強大的機器視覺傳感器，它包括了一個基于DSP的視覺處理單元、高速數(shù)碼相機、內(nèi)建照明控制和內(nèi)置離散I/O端口。它也提供實時顯示的標準VGA輸出、內(nèi)置以太網(wǎng)功能和一個內(nèi)建序列埠。 


　　Neely說道：“我們沒有進行正式的培訓課程。在只用了30個小時左右來熟悉In-Sight后，后我們就可以設(shè)立檢查程序了。通過閱讀隨系統(tǒng)提供的使用手冊并使用康耐視提供的電話技術(shù)支持，我們的團隊很快熟悉了它的視覺數(shù)據(jù)表環(huán)境、視覺軟件工具庫和內(nèi)建操作界面?！?nbsp;　　  

　　Point Technologies公司發(fā)現(xiàn)In-Sight是一款非常好的驗證工具，但是不太適合他們公司的最終應用。于是設(shè)計團隊選擇定制了康耐視VisionPro基于PC架構(gòu)的視覺系統(tǒng)。將系統(tǒng)升級到VisionPro平臺花了他們更多的時間去學習，也需要康耐視專業(yè)視覺系統(tǒng)整合專家提供了數(shù)周的幫助。不過Neely認為：“這些投資是十分值得的，因為我們在后來的系統(tǒng)中用了很多次這個視覺代碼?！?nbsp;


　　任何機器視覺應用的最大挑戰(zhàn)之一可能是選擇合適的成像系統(tǒng)以便保證圖像質(zhì)量。在進行了一些光線和光學試驗后，團隊安裝了一個能夠消除光學失真的高倍率焦闌透鏡和一個2x2英寸漫射LED背光燈，以便能夠生成必要分辨率的合適圖像。 　　  

　　視覺和運動系統(tǒng)結(jié)合 　　  

　　Neely說道：“我們的工程師將視覺、運動、操作界面、網(wǎng)絡(luò)通信和使用Microsoft Visual Basic的數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，以便進行邏輯管理和控制。視覺導引的運動控制系統(tǒng)，例如我們這套系統(tǒng)，需要一套十分迅捷的視覺系統(tǒng)相配合，要能將圖像捕捉、分析和測量與找到探針需要的運動同步，先全面檢查一個探針，然后再移向另一個探針。” 　　  

　　這家公司的團隊在半年時間內(nèi)就將概念成功的應用到了工廠的制造系統(tǒng)中。自從2004年底以來，他們共安裝使用了5套系統(tǒng)。這些系統(tǒng)主要被用于測量探針，也被用于測量電外科電極和醫(yī)療儀器產(chǎn)品的其它部件。 


　　將視覺系統(tǒng)和運動系統(tǒng)相結(jié)合要求工程師將兩個系統(tǒng)進行校核。如果透鏡有光學變形現(xiàn)象，或由于相機安裝角度導致透視發(fā)生了變化，這就不僅僅需要找到一個能夠?qū)⑾袼睾捅粶y量的范圍相聯(lián)系的比例因素。視覺系統(tǒng)工具庫包括了特殊的算法能夠修正這些錯誤。 

      大大減少檢查時間 


　　應用機器視覺系統(tǒng)后，設(shè)計團隊能夠讓電腦控制檢測系統(tǒng)進行全部的檢測工作和大部分的數(shù)據(jù)分析工作。測試顯示，這使得檢測時間降低到了原來的1/10。原來一名工人需要花20分鐘時間測量12個探針并將數(shù)據(jù)記錄在紙上。而PointScan只需要不到2分鐘就能完成測量，記錄數(shù)據(jù)并自動顯示數(shù)據(jù)供操作人員查閱。 


　　機器視覺系統(tǒng)對于準確測量微小部件并記錄測試結(jié)果很重要，這些測量數(shù)據(jù)可以被用于追蹤部件、生產(chǎn)率并且有助于找出流程中影響效率的問題。 


　　視覺系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)幫助人們增加對于生產(chǎn)流程的了解。PointScan為操作人員和質(zhì)量管理團隊提供了所需的反饋，讓他們能夠成功的“重塑”系統(tǒng)和流程，進行更多的改進并提高效率。 　　  

　　因此，Point Technologies公司相信，機器視覺和運動控制系統(tǒng)是制造業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵。將兩個系統(tǒng)相結(jié)合并非十分困難。但是，這個過程需要