面向芯片表面印刷符号质量的直观评价方法研究与应用

发布时间：2020-08-25 19:10

【摘要】：因为芯片表面符号用于说明芯片名字、型号和功能信息,所以芯片表面符号质量检测是芯片制造过程中的重要环节。芯片印刷符号通常为纯色图像,结构特征明显,并且符号的结构性缺陷(结构缺失、结构冗余等)是使得图像符号的可读性变差的主要起因,所以针对印刷符号结构特征的质量评估方法研究具有重要的实际意义。因此本文结合这些问题以及企业芯片生产商的实际需求,对芯片表面印刷符号的自动质量评估进行关键技术研究,主要研究内容如下:(1)基于符号边缘信息的结构相似性的质量评估方法:该方法以结构相似性质量评估算法为基础,而基于结构相似性的质量评估算法使用结构对比函数、局部亮度比较函数与局部对比度比较函数来构造出一个客观图像质量评价函数,使得质量评估具有计算过程简单、客观性较强等特点。但基于结构相似性质量评估算法忽略了图像中不同部位对人的视觉系统的重要程度是不同的,因此本文提出使用梯度提取算子提取图像边缘信息作为权重,并结合结构相似性质量评价函数定义出一种新的图像符号质量评估公式,使得质量评价的最终结果更加符合人眼视觉系统的主观感受。通过实验证明,该质量评估算法对符号的结构缺陷评价在保证评估速度的同时依然有着较好的表现。(2)面向形变图像符号的质量评估方法:芯片表面印刷符号出现少量形变或者位移时并不影响其可读性,却会导致前一种算法的评估结果变差,因此本文通过提出面向形变图像符号的质量评估方法来克服这一缺陷。该方法首先提取评估图像符号和参考图像符号的结构特征,接着利用这些特征采用薄板样条插值将待评估图像符号对照参考图像符号进行结构对齐,消除符号形变和位移的影响,同时提出形变量公式,用于判定形变较大的待评估符号;然后通过提出缺陷的检测方法和缺陷簇、关键位置等概念,得到质量评估的两个主要影响因子:缺陷的本身特征和缺缺陷所在位置是否关键;最后基于上述特征定义出合理的打分策略。本质量评估方法是一个客观评价方法,它在只需要选取一张参考图像符号的前提下,主要聚焦于图象符号的结构质量评估,而非图象的本身质量评估,使得该评估结果在具备客观性和对符号形变鲁棒性的同时,也符合人对符号内容的实际感觉。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN406
【图文】：

芯片,符号,命门

端制造业的核心模块，因此芯片是每个国家都争相发展的产业（思、紫光、台积电等），发展芯片且也给能国家带来更好的国防安等国防设备都集成了大量相互协要的角色，它与人们日常生活中大方便的同时，也促进了人与人兴被美国禁运芯片事件后，中国的“命门”[1]，对于芯片的自主设工厂一般会在芯片表面印刷一些日期和功能等信息，这些符号信于区分外观相似而功能不同芯片晰可辨，还需要保证符号信息没保障印刷图案质量的百分之百优良要的。

形变,符号

图 1.2 存在少量形变的符号Fig 1.2 The symbols with minor deformations者来说，印刷图像符号结构中划痕、冗余等缺感官性有着不同的影响，不过逐像素点比较体结构的影响；为芯片表面印刷符号图像，与其他自然图像不并且具有比较直观的结构特性。因此本文聚焦像本身质量（如分辨率、颜色等）评估，目标的评分，使得该评估结果在具备客观性的同时观图像符号质量评价方法，具体为部分参考究内容有：

原理图,模板匹配法,原理图,评估图

图 2.1 模板匹配法的原理图Fig 2.1 Schematic diagram of template matching method归一化互相关系数的大小来计算参考图像与评估图像之间下：( )( ) ( )( ) ( )/ /, ,1 1/ / / /2 2, ,1 1 1 1R , S ,F ,R , S ,W M H Ni j i jm nW M H N W M H Ni j i jm n m nm n m ni jm n m n 示参考图像在 (i , j )处的区域图，i ,jS 表示评估图像在图像所分区域与检测的精度呈反比，与计算量也呈反比，但使用归一化互相关公式可以检测到像素级别差异小、面积较缺陷的大概区域位置。测法

【参考文献】