Введение к работе
Актуальность_рзО_сты. В настоящее время в электронной промышленности практически всех наиболее развитых стран .'лира остро стоит задача повышения процента выхода годіпіх изделий, и частности микросхем, на конечном этане, технологической линии их производства. Важно отметить, что в" связи с резким усложнением электронных схем за счет повышения степени их интеграции стоимость изготовления кристаллов болілих- интегральных схем (Ь'КС), особенно микропроцессоров и схем памяти, становится все больше по'отношения к стоимости изготовления заготовок корпусов этих микросхем. В этом случае предварительный контроль качества и отбраковка заготовок на раннем.этапе их производства (до установки кристаллов ЕйС и внешних выводок, содержащих драгоценные металлы) дает значительный экономический аффект. О другой стропы стремительное усложнение микросхем влечет за собой увеличение количества внешних выводов ЕИС (свыше ІЙ0), а таг-еже уменьшение расстояния между ними (до О.Ь мм). В своя очередь"это приводит к усложнении и самих заготовок корпусов,- на которых наносятся соединительные проводники между контактами кристаллов SKG и внешними выводами.
Таким образом, оперэния предварительного контроля заготовок, оставайсь достаточно трудоемкой, является одной из основных в процессе производства микросхем. В то же время именно пта операция наиболее сложно поддается автоматизации и в значительной мерз определяет псоизводительность всей технологической линии.
Как показала практика, среда возможных принципов организации автоматизированных систем контроля' наиболее жизнеспособными является системы, допускэю-лие сравнительно простую перенастройку в случае изменения вада контролируемых изделии, но в то же время обеспечивающих высокую надежность контроля при наличии дестабилизирующих факторов в условях реального производства. Такими свойствами могут обладать так называемые обучаемые системы, в которых окончательное решающее правило .}іормируетсл не на стадии их проектирования и изготовления, а в течение этапа обучения (калибровки), пред-
шествующего 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 отличительные .признаки дефектов заготовок, к формированию поля допустимых отклонений и т.д. Затем (после формирования окончательного решающего правила) система продолжает работу в 'автоматическом режиме.
Подобный принцип организации системі контроля получил название обучаемого автомата. В этом случае участие, оператора в работе ситемы минимизировано и обеспечивается высокая гибкость ее 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 качэства заготовок микросхем на основе обучаемого автомата.
Задачи исследования. Указанная цель может быть достигнута путем решения следующих основних задач:
анализ известных систем и методов контроля качества заготовок микросхем и обоснованный выбор базовой 'структурной схеми обучаемой системы технического зрения;
обоснование технических требований к отдельным функциональным блокам системы;
'-разработка алгоритмов обработки видвоинфармации, пригодных для использования в реальной системе контроля;
создание математической модели системы технического зрения, 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 рьадь-
ной универсальной системы технического зрения;
- разработка методики выбора основних параметров отде
льных звеньев системи технического зрения на основе обучае
мого автомата с учетом полученных результатов математичес
кого и физического моделирования.
Метода іісследования. При рошений поставленных задач использосалис ь:
метод . математического (имитационного) моделирования па ЭВМ физических процессов, протекающих в отдельных звоньях реальной системі, а также предлагаемых алгоритмов обработай сигналов;
метод экспериментальной проверки исследуемого алгоритма обработки сигналов на базе дэйствуккей физической «'деля система;
ни зтапе статистической обработки результатов моделирования аналитические метода теории вероятностей.
Научиая_новизна работа заключается.'в разработке методики моделирования и выбора оптимальных параметров при создании различных обучаемых систем технического зрения, орионти-' ровашшх на задачи контроля вчешего вида изделии в процессе производства.
Основ}ше результаты,выносимые на зачету. L. СОїчая структура и принцип действия быстродействующей, легко адаптируемой системы контроля ка основе обучаемого автомата. В предлагаемом варианте, іфостота рабочего алгоритма сочетается с устойчивостью к дестабилизирующим факторам я гибкостью системы при изменении вида контролируемых изделий. і. Математическая модель системы контроля заготовок микросхем, вкличзкдая в себя модели всех звеньев олтико-алектронного тракта и алгоритмы обработки сигнала, реализующие принцип обучаемого автомата. 3. Результаты исследования потенциальных возможностей подобных систем контроля и обоснованные требования к основным звеньям системы. I. 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 олтлко-элоктрошой системы технического зрения, позволяющие судять о практической реализуемости и возможностях подобных систем. . Практические результаты.
I. Выполнен, анализ источников помех различных звеньев системы контроля, на основе которого выявлены наиболее существенные факторы, влияющие на работу системы в делом.
2.- Разработан пакет прикладных программ для. расчета статистических параметров и характеристик системы контроля, позволяющий определить параметры основных звеньев системы контроля в зависимости от параметров изделия.
3. Разработана . и' реализована методика экспериментальных
исследований работы .системы контроля на базе универсаль
ной системы технического зрения, которая позволяет испы
тывать и корректировать разработанные алгоритмы без тру
доемких наладочных операций.
4. Результаты физического и математического моделирования
могут быть использованы непосредственно в практике проек
тирования оптико-элэктрогешх .систем подобного типа.
Реализация результатов работы. Результаты работы нашій применение в учебном процессе на кафедре "оптико-электронные приборы и системы" СПГК'ШО(ТУ) в составе лабораторного практикума.
Апробация работы. Результаты работы обсуждены на научном семинаре кафедры "Оптико-электронные приборы' и'системы"
спта.моггу).
. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из ЗТнаименований и двух приложений, содержит" 4о страниц основного текста, _2./рисунк \^чаб:схиц.
