автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Разработка и исследование автоматизированных оптико-электронных методов контроля качества заготовок микросхем

Министерстпо науки, высшей школы и технической политика Российской Федерации Санкт-Петербургский Госудлрствешшй институт точной механики и оптики (Технический университет)

На правах рукописн

Суш Чайку

Разработка и исследование авто.11атпзироваппых оптико-электропаых методов контроля качества заготовок микросхем

Специальность 05.11.07 - Оптические и ситнхо-электроинме пряборы

Автореферат диссертации на соискаине ученой степени кандидата технических паук

Са.чхт-Петербург 1994

Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном институте точной механики и оптики (Техническом университету)

Научный руководитель

- кандидат технически наук, доцент

А.Л„Андреев

Официальные оппоненты

- - доктор технических наук, профессор

Е.Ф.Очин

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник Б.С.Глыбин

Ведущее предприятие

АО ЛОМО

Защита диссертации состоится 18 октября 1994 года в ¡5 ч. мин. на заседании специализированного совета

Д 053.26.01" "Оптические и оптико-электронные приборы" при Санкт-Петербургском Государственном институте точной механики и оптики (Техническом университете) по адресу: 197101, Санкт-Петербург, ул. Саблшская, 14. С диссертацией можно ознокомиться в библиотеке института .

Автореферат разослан " " октября 1994 года. Ваши отзывы и замечания по автореферату (в двух экзем-• плярах),. заверенные печатью, просим направлять в адрес института: 197101, Санкт-Петербург, ул. Саблинская, 14, секретарю специализированного совета.

Ученый секретарь

•специализированного совета Д 053.26.01.

,1 I кандидат технических наук, доцент Н \ Л В. Ы. Красавцев

- -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работа. В настоящее время в электронной промышленности практически всех наиболее развитых стран .serpa остро стоит задача повгаеяия продонта выхода годанх изделий, и частности микросхем, на конечном этапе технологической линии их производства. йахно отметить, что в связи с резким усложнением з..;;е:ст]!01шых схем за счет довьшоная стелена их интеграции стоимость изготовления кристаллов больших интегральных схем {'¿Ж.), особенно микропроцессоров и с.хем памяти, становится все оояьке по отношению к стоимости изготовления заготовок корпусов этих микросхем. Б этом случас- предварительный контроль качества и отбраковка заготовок из раннем, атвло их производства (до установка крас-баллов ШС и внешних выводов, содержа'дил драгоценные металла) дает значительный экономический эффект. С другой строны стремительное усложнений микросхем влечет за собой увеличение количества внешних выводов БИС (евнхэ ISO), а также уменьшение расстояния между ними {до С.5 мм), В своя очередь это приводит к усложнению и самих заготовок корпусов, из которых наносятся соединительные проводники между контактами кристаллов БИС и внешними выводами.

Таким образом, опера:•;»! предварительного контроля заготовок, остяройсь достаточно трудоемкой, является одной из основных в процессе производства микросхем. В то же время именно ята операция наиболее еяожда поддается автоматизации и в значительной мерз определяет производительность всей технологической линии.

Как показала практика, среди возможных принципов организации автоматизированных систем контроля наиболее жизнеспособными являются системы, допускайте сравнительно простую перенастройку в случае изменения вида контролируемых изделий, но в то :кэ время обеспечивающих высокую надежность контроля при наличии дестабилизирующих факторов в условях реального производства. Такими свойствами могут обладать так называемые обучаемые системы, в которых окончательное рвшал*-щее правило Армируется не на стадии их проектирования и изготовления, а в течение этапа обучения (калибровки), пред-

швствуэдого режиму автоматического функционирования. На этом этапе в течений относительно непродолжительного времени привлекается человек-оператор,' роль которого сводится к обучению системы, то есть к ее настройке на конкретные отличительна признаки дефектов заготовок, к формированию ноля •допустимых отклонений и т.д. Затем (поело формирования окончательного решающего правила) система продолжает ' работу в автоматическом режиме.

Подобный принцип организации системы контроля получил название обучаемого автомата. Б этом случае участие оператора и работе ситемы минимизировано и обеспечивается высокая гибкость ио адаптации. '

Настоящая диссертационная работа посвящена определению технических путей создания обучаемой системы автоматизированного контроля заготовок микросхем с учетом возможностей современной оптико-электронной техники и условий реального производства. . '

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка рекомендаций и основных элементов методики проектирования быстродействующих легко, адаптируемых телевизионных систем оперативного контроля качества заготовок микросхем на основе обучаемого автомата.

Задачи исследования. Указанная цель может бить достигнута путем решения следу шда основных задач:

- анализ известных систем и методов контроля качества заготовок микросхем я обоснованней выбор базовой'структурной схемы обучаемой системы технического зрения;

- обоснование технических требований к отдельным функциональным блокам системы;

- разработка алгоритмов обработки видеоинфармации, пригодных для использования в реальной системе контроля;

- создание математической м-одели системы технического зрот!я, включающей в себя математические модели объектов контроля, всех функциональных блоков'системы, а также алгоритмы обработки видеоинформации;

- оценка реальных характеристик надежности обнаружения дефектов на основе математического моделирования процесса и на основе физического моделирования с использованием реаль-

ной универсальной системы технического зрении;

- разработка методики выбора основных параметров отдельных звеньев системы технического зрешш на основе обучаемого автомата с учетом полученных результатов математического и физического моделирования. .

Методы исслсдова^глл. При 'решении поставленных задач использовались :

- метод математического (имитационного) моделирования на ЭВМ Физических процессов, протекаяудих в отдельных звеньях реальной системы, о также предлагаемых алгоритмов обработки сигналов;

- метод экспериментальной проверки исследуемого алгоритма обработки сигналов на базе действующей физической модели системы;

- па этапу статистической обработки результатов моделирования аналитические методы теории вероятностей.

работы заключается в разработке методика моделирования и выбора оптимальшх параметров при создании различных обучаемых систем технического зре;-П1Я, ориенти-' ронянных па задачи контроля вившего вида изделий в процессе производства.

Основные результаты,выносимые на защиту.

1. Общая структура и принцип действия быстродействующей, легко адаптируемой системы контроля на основе обучаемого автомата. В предлагаемом варианте простота рабочего алгоритма сочетается с устойчивостью к дестабилизирующим факторам и гибкостью системы при изменении вида контролируемых изделий.

2. Математическая модель системы контроля заготовок микросхем, включащая в себя модели всех звеньев оптико-электронного тракта и алгоритмы обработки сигнала, реализующие принцип обучаемого автомата.

3. Результаты исследования потенциальных возможностей подобных систем контроля и обоснованные требования к основным звеньям системы.

4. Зависимости вероятностных характеристик обнаружения дефектов от параметров различных звеньев оптико-электронной системы и параметров алгоритмов обработки сигналов.

5, Результаты экспериментальных исследований, полученные на базе реальной физической модели оптико-злоктронной системы технического зрения,-позволяющие судить о практической реализуемости и возможностях подобных систем.

Практические результата.

1. Выполнен анализ источников помех различных звеньев системы контроля, на основе которого выявлены наиболее сущест-вешщэ факторы, влияющие на работу системы в целом.

2. Разработан пакет прикладных программ для расчета статистических параметров л характеристик- системы контроля, по-зволяздй определить параметры основных звеньев системы контроля в зависимости от параметров изделий.

•3. Разработана и реализована методика экспериментальных исследований работы системы контроля на базе универсальной системы технического зрения, которая позволяет испытывать и корректировать разработанные алгоритмы оез трудоемких наладочных операции. 4. Результаты физического и математического моделирования могут быть использованы непосредственно в практике проектирования оптико-элвктрошшх -систем подобного типа.

Реализация результатов работы. Результаты работы нанли применение в учебном процессе на кафедре "оптико-электронные приборы и системы" СПГИТМО(ТУ) в составе лабораторного практикума .

Апробация работы. Результаты работы обсуэдены на научном семинаре кафедры "Оптико-электронные приборы' и системы" СПГ7Т.М0СГУ).

.Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из ЗТ^аименований и двух приложений, содержит /СЦ? страниц основного текста, .2/рисунк , 3 таблицы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, сформулированы ее цель, задачи, методы исследования и основные результаты, выносимые на защиту, указаны потенциальные области применения результатов диссертационной работы.

В первой глава приведена сведения о топологии и типах визуально различимых дефектов заготовок микросхем. Рассмот-. роны существующие метода контроля качества заготовок микросхем по внешнему виду. Приведено обоснованно выбранного метода контроля.

Визуально-оптический контроль внешнего вида заготовок микросхем с помощью различных микроскопов, лазерных и теле-иизношшх проекторов требует высокой квалификации оператора. К тому же большой объем информации, оорабнтнваеу.ый в процессе контроля, делает работу утомительной. Такой мзтод обладает низкой производительность», поэтому он уже но удовлетворяет условиям современного производства.

Болылнство оптических гшуавтоматазироваяннх ¡га автоматических методов контроля качества заготовок микросхем основано ни принципе сравнения изображения контролируемого изделия с изображением эталона, например, метод оптической пространственной фильтрации, корреляционный мзтод, кнтзрфе- • ренциошшй мзтод. Сбнаружительнал способность этих методов и систем на их основе в значительной мере зависит от тщательности совмещения изображений. При условии хорошего совмещения эти системы обладают высокой способностью распознавания дефектов, но недостаточной гибкостью при изменении вида контролируемых изделий, так как требуют значительных затрат но изготовление эталонов. К тому же, подобные системы чувствительны к влиянию дестабилизирующих факторов в условиях производства.

Бее алгоритмы, предлагаемые для оптико-электронных систем автоматизации визуального- контроля можно условно разделить на дне группы: I). Сравнительно простые алгоритмы, основанные на сравнении контролируемых изделий с эталоном, обладающие достаточным .быстродействием, но малой устойчивостью к воздействию дестабилизирующих факторов в условиях производства. 2). Так называемые безэталонные алгоритмы. Они предполагают использование значительно более сложных математически процедур, связанных с выделением признаков распознаваемых дефектов. Для этой группы алгоритмов характерно невысокое быстродействие, они требуат значительных затрат на перепрограммирование даже при незначительных изменениях в

объектах контроля.

Далее в первой главе рассмотрена одна из концепций построения быстродействующей системы контроля на основе обучаемого автомата, в которой простота рабочего алгоритма сочетается с устойчивость© к дестабилизирувдм факторам и гибкостью системы при изменении вида контролируемых изделий.

ОС

ТД

ФБС

К.1

БС

J

Г

■I I БП бсэ г еи=Н , К2 I СДО

г

БС

1 б

БП ЭБС

и и

сдо| «

Пульт управления обучением

Рис. I, Структурная схема АОС

-.с контроля с помощью автоматизированной обучаемой системы (АСС) (см.рис.1) разделяется на два этапа: цикл обучения и автоматический контроль.

Пикл обучения заключается в следующем: сначала системе предъявляется в качестве эталона любое изделие из контролируемой партии, удовлетворяющее требованиям качества. Изображение эталона посредством оптической системы (ОС) и телевизионного датчика (ТД) преобразуется сначала в аналоговый видеосигнал, а затем с помощью формирователя бинарного сигнала (ФБС) - в эталонный бинарный сигнал, фиксируемый в специальном блоке памяти (БП ЭБС). Ключ К1 должен быть переведен в нижнее положение. Затем с пульта управления система переводится оператором в ре:ким 'слежения (К1 - в верхнее .положение) и осуществляется "предъявление" системе других изделий из контролируемой партии. Оператор оценивает качество каждого изделия и нажимает кнопку на пульте обучения при отсутствии брака. При этом в блоке совмещения (БС) осуществляется компенсация взаимного смещения предъявляемого изделия ■ и эталона, а в блоке сравнения с эталоном (БСЭ) формируется сигнал разности между предъявляемым изделием и эталоном, который фиксируется в блоке.памяти сигнала допустимых отклонений (БП СДО). Далее цикл повторяется несколько десятков раз, сигналы разности накапливаются в БП СДО, формируя "поле

I

допусков" на данный вид изделий.

После накопления в БП СДО достаточной информации о гра-. яйцах поля допусков система контроля переводится в режм автоматического функционирования (К2 - в верхнее положите). В этом режиме первоначально происходит сравнение предъявляемого изделия с эталоном. Результирующий разностный сигнал сравнивается с полем допусков, сформированным в процессе обучения при участии оператора. Если разностный сигнал лежит в пределах поля допусков, то изделие признается годным. В противном случае формируется сигнал "брак". Причем гго знаку разностного' сигнала (не соответствуйте го полю допусков) можно судить о характере дефекта (обрыв или замыкание) и корректировать работу технологической .танин.

Во второй главе приведен анализ основных факторов, влиягазих на характеристики обнаружения дефектов заготовок гвтеросхом.

В соответствии со структурной уемой системы (рис.1) рассмотрены основные помехи и искажения, вносимые отдельными звеньями системы. Ниже дается классификация факторов, влияэ-и;их на характеристики обнаружения.

Факторы, связанные с самим коятроляруеглнм 'объектом:

- размеры дефектов и их место нахождения на объекте:, например, на границах проводников (Нарост и выкол), ме:эду _ро-водлинами (вкрапления), внутри проводников (раковина);

- пространственные пар:мэтры распределения проводников на подложке, т.е. размер проводников и зазор меэду ними;

- контрастность изображения проводников на фоне подложки;

- неравномерность коэффициента отражения проводников и подложки по всей поверхности заготовки микросхем.

Для оптической системы основными факторами, влнящдои на характеристики обнаружения являются рассеяние (дифракция1) и аберрации. Эта факторы приводят к ухудшению частотно-контрастной характеристики оптической системы (ЧКХ СС) в области высоких пространственных частот, т. е. изображение мелких объектов в плоскости анализа изображения имеет меньший контраст, чем изображение крупных деталей. Для количественной оценки параметров оптической систеш сделано допущэ-

_ ТО _

низ, что ве функция рассеяния приблизительно соответствует двумерной функции Гаусс-а.

Среди помех, вызываемых работой телевизионного датчика на ФЛЗС выделены следующие:

•*• неэффективность переноса зарядов в процессе считывания

видеосигнала в ФЛЗС; <- шумы ФПЗС, которые могут быть подразделены на детерминированные н случайные. Среди детерминированных шумов рассмотрены неравномерность темнового тока и неравномерность чувствительности матричного ФПЗС. Среди случайных шумов выделены фотонный шум, шум флуктуация темнового заряда, шум переноса и шум выходного устройства. <1'ЛЗС. Эти шумы является факторами, влияющими на формирование суммарных зарядовых. пакетов в ячейках ФПЗС. - , неидеальность частотно-контрастной характеристики ФЛЗС (ЧКХ ФЛЗС) вследствие дискретной структуры элементов вносит дополнительные искажения в видеосигнал и затрудняет процедуру обнаружения дефектов. Очевидно, что способность к различении мелких дефектов тесно связана с коэффициентом увеличения оптической системы, например, при г><*8х для элемента ФПЗС размером 18x20 мкм предельный минимальный размер обнаруженного дефекта составит Ь мкм.

Неолтимальный выбор порога в блоке пороговой обработки также может являться фактором, ухудоавдим характеристики обнаружения. Путем применения специально разработанного алгоритма вычисления порога, изменяющегося при обработке различных участков изображения с учетом особенностей отдельных фрагментов, влияние этого фактора может быть сведено к минимуму.

Особую роль играет фактор, связанный с неточным совмещением эталона и контролируемого изделия после компенсации смешения. Неточное совмецэниз снижает способность обнаружения дефектов. В случае большого смещения, превышающего раз-мэр поля допусков.возможно ложное обнаружение дефектов.

Таким образом множественность факторов, влиялдих на характеристик!! обнаружения дефектов, делает целесообразным создание математической модели процесса контроля заготовок микросхем, включаэдей модели физических явлений, связанных

со всеми перечисленными факторами, а также модоли исследуэ-мнх алгоритмов обработки сигналов.

Такая модель позволит обосновать требования к кеэдому звену при проектировании подобных систем.

В третьей главе рассматривается матсматачоская модель автомчтизироважоЯ обучаемой системы для контроля качества заготовок микросхем на ПЭВМ. Здесь :кэ представлены некоторнэ осношше зависимости характеристик обнаружения дефектов от различных параметров систем!, полученные в результате аоде-лирования.

Модель состоит из математических моделей отделы»« звеньев системы. К таким звеньям относятся:

- модель входного оптического сигнала от контролируемого изделия с учетом' возможной неравномерности коэффициента отражения по полю эре'шя;

- модель оптической системы, которая учитывает наиболее существенные для данной задачи искажения, вносимые оптической системой при формировании изображения;

- модель телевизионного датчика на Ф'ЛЗС как анализатора изображения с учетом его пространственной структуры и присущим ему искажениями и сумами, возникающими при формировании; переносе и детектировании зарядовых пакетов;

- модели алгоритмов обработки видеосигнала, разработанные для реальной системы.

С целью' достижения приемлемого быстродействия процесса моделирования сделаны некоторые упрощения и допущения. Так, при получении статистических характеристик в качестве контролируемого объекта имитируется небольшой фрагмент заготовки, соответствующий фрагменту телевизионного изображения, содержащего 64x64 элементов (Обобщение результатов для полного изображения' осуществляется с помощью специальной программы статистической обработки).

При разработке математической модели телевизионной системы использованы следующие , упрощенные аппроксимации, которые оказывают, как показал;! специальные исследования, незначительное влияние на получаемые результаты:

- функция рассеяния ОС описывается двумерной Функцией Гаусса;

- »цертурнзн характеристика ФПЗС имеет форму прямоугольника ;

- вышина светового потока, падающего на каждый элемент ФПЗС вычисляется путем чис-лэнного интегрирования в преде. лах элемента по методу трапеции с шагом, при котором обеспечивается достаточно высокая точность вычислений;

-шумовые флуктуация зарядов (сигнальных, темнових), а-также шум переноса и выходного устройства считаются нормальными случайными процессами;

- неэффективность переноса считается одинаковой дня горизонтального и вертикального направления.

При определения вероятностных характеристик ошибки обнаружения дефектов в каждом фрагменте целого кадра рассматриваются как статистически независимые события.

Б результате статистической обработки серил реализаций получены зависимости вероятностей обнаружения дефектов от различных параметров системы,

рис. 2

I - Kc-0.fi," 2 - Кс-0.7; I - /3=8"; 2 - /}=6У

3 - Кс-0.6 ■

В качестве примерз на рис.. Яа приведены зависимости онач&нак вероятности лоадэго обнаружения (Р ) дефектов более одного элемента ФПЗС от величины шага линий аровадяжов на подложке;. (дь) при разных величинах контрастности объекта (Ко). В этом случае вероктяось пропуска де'фек-юв ш. превышает 5Я., а величина увеличения 00 гз*2*.

Из рчс. 26 приведены зависимости вероятности пропуске

(Рдроп) дефектов от размера дефектов (ь) при разных коэффициентах увеличения ОС (/э). В этом случае вероятность ложного обнаружения дефектов менее 0.1Ж.

Очевидно, что нри выбранном принципе построения систем вероятностно характеристики обнаружил дефектов на зависят от формы изображения контролируемого объекта, а определяйте л, в основном, следующими параметрами: величиной зага жима проводников ия подлоге, контрастностью мьзду прсводялксм я подложкой объекта, функцией рассеянии оптической системы, разрешавшей способностью телевизионного датчика.

Так, например, вероятность ложного обнаружения ? дефектов становится меньше 0.155 при коэффициенте уюмчъяхя ОС ^-2", величине. контрастности объекта Кс-0.7 и ¿оличзлэ шага линий проводников на подложке более 80 мкм (см. рис. 2а). Увеличивая величину О можно достичь увеличения разрешающей способности контролирующей системы без увеличения числа элементов ФПЗС, что показано на рис. 26. Однако увеличение п приводит к уменьшению поля зрения одного рабочего канала наблюдения.

В четвертой главе описана методика и приведены результаты экспериментального исслэдовзшгя процесса контроля качества заготовок микросхем, полученные с помощью специально разработанной физической модели системы. -

Рис. 3. Структурная схема экспериментальной установки За основу экспериментальной установки взята система технического зрения (СТЗ) на базе телевизионного явдаквлро-

ucvo датчика на ФПЗО и Паш "(рис. 3), Установка вклкчаот в собя слоду.чгии составные части: оптическая система (ОС), телевизионный датчик на матричном ФЛЗС форматом 520x280 элементов, аналого-цифровой преобразователь (АЩ), интерфейс связи с ПЭВМ, блок согласования, видеоконтрольное устройство iHK.V), Г.ЭБМ и два осветителя.

Разработанное для экспериментальной установки специализированное программное обеспечение позволяет решать следую-25Ю задачи:

- запись и чтение кадра;

- формирование бинарного кзобрсжзния;

- формирование эталонного изображения;

- кногокрутноь задйнле реализаций в процессе обучения и фор-м'.'роБанш йзображоаия поля допустимых отклонений;

~ вычисление сдвига,и поворота мозду эталошшм изображением и чзобр.-.х:еш-тем контролируемого изделия, а также проведение компенсации смещения? "

- многокр'п'иоь задание реализаций в процессе автоматического контр-ол>|;

- г.ь деление дефектов, определение мзет их нахождения и идентификация .

Разработанная методика компенсации смещения мэзду двумя изобрахзниями захлачеется в следуицем. Для определения смещения (сдвига и поворота)'между двумя изображениями на заготовке вместо с проводниками наносятся два прямоугольные метки, расположении» на верхнем край заготовки с заданным расстоянием (см. риз. 4). Вычислял координаты нештров меток двух сравниваемых изображений' определяются размеры едпига и угол поворота.

Определив сдвиг dx, dy и угол поворота и вычисляется ■ смешений любого элемента между двумя изображениями:

¿x«L[sin(U+V)-slvj(V)]-dx; Av«L [cos (U+V )-cos (V ) ] -dy, где Ь«(Хг+У2 )'''*; V=ai'Ct,£(X/i'); U« (Ys2-Ya2-dy )/(Xa2-Xal);

dx*Xui-X±l; dy-Vat-Vat, 'Xai.YalJ, (Xa2,Ya3), (Xsl.Ysl), <Xs2,Vs2) - К00рДИН8ТЫ

центров меток двух изображений; (x.v) - координата любого элемента контролируемого изделия.

I .IX

(Xsi,Ysi) (Хаг,Yaz)

Rue. 4

a - изображение эталона и изображение контролируемого объекта; б - два изображения после компенсации сдвига

Такой способ позволяет добиться малой погрешности совмещения, не превышающей одного шага пространственной структуры элемента ФПЗС.

Результаты экспериментальных исследований приведены в таблицах 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1

Таблица 4,2

Кс Юга

ДЬ-ЮОМКМ AL-2C0MKM

100% 0 0

50% 22 3

Р rfirpon

U-3Q МКМ L»5Û мкм

Г 200 т

2х 2 0

3 таблице 4.1 приведена зависимость числа ложных обнаружений дефектов №о) от величины шага распределения проводников (¿и) при резных контрастах изображения заготовки (Кс) и коэффициенте увеличения ОС

В таблице 4.2 приведена зависимость числа пропусков дефекта (Нпроя) от размера дефекта при разных коэффициентах увеличения ОС (/?), лв»200 мкм, Кс-ЮСЯ.

Результаты экспериментальных, исследований доказывают возможность практической реализации предложенного принципа

построения обучаемой автомэтизировашой телевизионной системы технологического контроля заготовок микросхем.

ЗАКЛЮЧБШЕ

1. Прокедзннче исследования доказали возможность практической реализации предложенного принципа построения быстродействующей лех'ко адаптируемой системы контроля заготовок микросхем на основе обучаемого автомата, при котором простота рабочего алгоритма сочетается с устойчивостью к деста-Оизщзируищс* факторам л условиях реального производства.

2. Анализ всевозможных помех и искажений, возникающих в отдельный звеньях система, проведенный в главе 2, и предложенная методика моделирования работы системы, списанная в глгде 3, позволят* оптимизировать технические требования к элементам и узлам при проектировании подобных систем в соответствии с желаемыми характеристиками обнаружения дефектов и другим!? эксплуатационными параметрами.

3. Сшовиим факторе.«!*, опредоляхкрш разрешающую способность системы (способность к обнаружению мелких дефектов) является частотно-контрастная характеристика ФПЗС. При определенном коэффициенте увеличения оптической системы />, например при О = 8" и при размерах ¡элементов ФПЗС 10x20 ккм, предельный минимальный размер надежно обнаруживаемого дефекте составляет Ь мкм. Увеличивая коэффициент ¡*, можно увеличить разрешающую способность системы в соответствии с зависимостями, показаштами на ряс. 26, однако, увеличение г>, естественно, приводит к умвиыие-дию размеров контролируемой поверхности, попадающей в мгновенное поле зрения каздого из каналов системы.

4. В результате моделирования процесса контроля с помощью щвдложзнной методики получены зависимости вероятностных характеристик обнаружения дефектов от различных параметров еилтеш (рис. 2а). Кз полученных зависимостей, например, следует, что вероятность ложного обнаруженная дефектов размером более одного элемента ФПЗС становится меньше 0,1? при козЗфицдоитв .увеличений оптической системы = 2', величине контраста объекта к« = 0,7 и величине шага проводчиков на

подложек более 80 мкм. При этом условная вероятность пропуска дефектов на превышает 5',?.

5. Разработанные математическая л физическая модели являются достаточно универсальными средствами при проектировании оптшео-электронных систем технического зрения, лредна-зночилшх для решения задач автоматизации визуального контроля плоских заготовок в радиоэлектронной и других отраслях промышленности.

6. Дальнейшее развитие исследований в данном направлении , с целью расширения потенциальных возможностей подобных систем, может быть направлено на совершенствование оатячос-кот'о тракта и улучшение условий различимости дефостоэ путем выявления оптимальных условий и ракурсов освещения зоны наблюдения, выбора вида источников подсветки (монохроматических, когерентных и Др.).

По теме диссертации опубликованы следующие работа:

1. Андреев А. Л., Сунь Чанку, Ярышев С. Н. Автоматизировавшая обучаемая система визуального контроля заготовок Микросхем // Измерение и контроль при автоматизации производственных процессов. Тезисы докладов третьей международной конференции, г. Барнаул, - 1994.

2. Андреев А. л.. Сунь Чакку, Ярышев' С. Н. Автоматизированная обучаемая система визуального контроля заготовок микросхем // Известия вузов. Приборостроение (Рукопись находится в печати).

Подписано к печати 29.09.94 г. Объём I п.л.

Заказ 143 - Тираж 100 экз. Бесплатно

Ротапринт. СПГИТМО. 190СШ, С.-Петербург, пер.Грквцсва,14