李子清:蓝宝石衬底表面裂纹检测方法研究论文

李子清:蓝宝石衬底表面裂纹检测方法研究论文

本文主要研究内容

作者李子清(2019)在《蓝宝石衬底表面裂纹检测方法研究》一文中研究指出:蓝宝石由于其性能的优越性被广泛应用于衬底材料、消费电子、军工等领域,其中用于LED芯片的衬底材料占比最大。随着LED芯片技术的发展,对大尺寸、低成本的衬底材料的需求愈加迫切,对其精密加工技术以及质量的要求也日益增高。蓝宝石衬底在加工过程中多产生裂纹、崩边等缺陷,其表面质量的评估与缺陷检测息息相关。裂纹作为其中尺度较大、形态随机性较强的一种缺陷,直接影响到下一道工序参数的选择,甚至直接导致破片,造成不必要的成本浪费。由于蓝宝石衬底是半透明材质,其表面裂纹跨尺度几何特征,多样性形态特征,这为裂纹检测方法和特征分析提出了新的要求。本文以蓝宝石衬底表面裂纹为研究对象,根据裂纹特征(长度在毫米量级,深度在微米量级,形态多样)构建了二维快速检测衬底全场、三维高精度检测裂纹的测量方案,并对其特征参数进行提取和分析。课题的开展有助于加深对裂纹特征的认识,辅助裂纹产生及扩展的机理研究,对加工质量的提高和成本的控制具有重要的意义。本文的主要研究内容如下:(1)根据裂纹特征及其检测需求,设计测量方案并集成测量系统。采用机器视觉检测系统完成二维全场测量,实现衬底全场图像的快速采集。采用超景深显微系统进行裂纹三维检测,实现几十微米深度的裂纹高精度检测。根据衬底特殊的定位要求及裂纹分布、形态随机性对检测光源的需求,设计衬底检测专用回转工作台,以实现多规格衬底的定位,提供多种光源方案。(2)针对裂纹二维、三维形貌特征,研究不同特征参数的提取算法,实现裂纹的评价分析及分类。根据衬底二维全场图像,选用Krisch边缘检测等算法,评价裂纹的长度、位置坐标、圆形度及矩形度等二维特征参数。依据裂纹三维测量的层析图像,利用聚焦合成算法对层析图像进行三维重构,再通过聚焦合成算子最大值之和与层数的关系评价裂纹的深度(三维特征);通过对层析图像进行景深合成,基于霍夫变换提取裂纹的宽度、影响区域周长及方位等其他特征参数。通过提取二维特征中的外接矩形长宽比、圆形度和矩形度,实现3种形态裂纹的分类。(3)构建蓝宝石衬底表面裂纹评价系统。基于MFC和OpenCV设计评价系统的界面,并结合MATLAB实现其软件功能。通过对蓝宝石衬底实验样品的测量与评价分析,提取表面裂纹的长度在几毫米到几十毫米之间,深度区间在30~50μm,并且可将表面裂纹分为分叉型、垂直型和折线型。实验结果表明,该系统满足蓝宝石衬底表面裂纹的测量及评价需求。

Abstract

lan bao dan you yu ji xing neng de you yue xing bei an fan ying yong yu chen de cai liao 、xiao fei dian zi 、jun gong deng ling yu ,ji zhong yong yu LEDxin pian de chen de cai liao zhan bi zui da 。sui zhao LEDxin pian ji shu de fa zhan ,dui da che cun 、di cheng ben de chen de cai liao de xu qiu yu jia pai qie ,dui ji jing mi jia gong ji shu yi ji zhi liang de yao qiu ye ri yi zeng gao 。lan bao dan chen de zai jia gong guo cheng zhong duo chan sheng lie wen 、beng bian deng que xian ,ji biao mian zhi liang de ping gu yu que xian jian ce xi xi xiang guan 。lie wen zuo wei ji zhong che du jiao da 、xing tai sui ji xing jiao jiang de yi chong que xian ,zhi jie ying xiang dao xia yi dao gong xu can shu de shua ze ,shen zhi zhi jie dao zhi po pian ,zao cheng bu bi yao de cheng ben lang fei 。you yu lan bao dan chen de shi ban tou ming cai zhi ,ji biao mian lie wen kua che du ji he te zheng ,duo yang xing xing tai te zheng ,zhe wei lie wen jian ce fang fa he te zheng fen xi di chu le xin de yao qiu 。ben wen yi lan bao dan chen de biao mian lie wen wei yan jiu dui xiang ,gen ju lie wen te zheng (chang du zai hao mi liang ji ,shen du zai wei mi liang ji ,xing tai duo yang )gou jian le er wei kuai su jian ce chen de quan chang 、san wei gao jing du jian ce lie wen de ce liang fang an ,bing dui ji te zheng can shu jin hang di qu he fen xi 。ke ti de kai zhan you zhu yu jia shen dui lie wen te zheng de ren shi ,fu zhu lie wen chan sheng ji kuo zhan de ji li yan jiu ,dui jia gong zhi liang de di gao he cheng ben de kong zhi ju you chong yao de yi yi 。ben wen de zhu yao yan jiu nei rong ru xia :(1)gen ju lie wen te zheng ji ji jian ce xu qiu ,she ji ce liang fang an bing ji cheng ce liang ji tong 。cai yong ji qi shi jiao jian ce ji tong wan cheng er wei quan chang ce liang ,shi xian chen de quan chang tu xiang de kuai su cai ji 。cai yong chao jing shen xian wei ji tong jin hang lie wen san wei jian ce ,shi xian ji shi wei mi shen du de lie wen gao jing du jian ce 。gen ju chen de te shu de ding wei yao qiu ji lie wen fen bu 、xing tai sui ji xing dui jian ce guang yuan de xu qiu ,she ji chen de jian ce zhuan yong hui zhuai gong zuo tai ,yi shi xian duo gui ge chen de de ding wei ,di gong duo chong guang yuan fang an 。(2)zhen dui lie wen er wei 、san wei xing mao te zheng ,yan jiu bu tong te zheng can shu de di qu suan fa ,shi xian lie wen de ping jia fen xi ji fen lei 。gen ju chen de er wei quan chang tu xiang ,shua yong Krischbian yuan jian ce deng suan fa ,ping jia lie wen de chang du 、wei zhi zuo biao 、yuan xing du ji ju xing du deng er wei te zheng can shu 。yi ju lie wen san wei ce liang de ceng xi tu xiang ,li yong ju jiao ge cheng suan fa dui ceng xi tu xiang jin hang san wei chong gou ,zai tong guo ju jiao ge cheng suan zi zui da zhi zhi he yu ceng shu de guan ji ping jia lie wen de shen du (san wei te zheng );tong guo dui ceng xi tu xiang jin hang jing shen ge cheng ,ji yu huo fu bian huan di qu lie wen de kuan du 、ying xiang ou yu zhou chang ji fang wei deng ji ta te zheng can shu 。tong guo di qu er wei te zheng zhong de wai jie ju xing chang kuan bi 、yuan xing du he ju xing du ,shi xian 3chong xing tai lie wen de fen lei 。(3)gou jian lan bao dan chen de biao mian lie wen ping jia ji tong 。ji yu MFChe OpenCVshe ji ping jia ji tong de jie mian ,bing jie ge MATLABshi xian ji ruan jian gong neng 。tong guo dui lan bao dan chen de shi yan yang pin de ce liang yu ping jia fen xi ,di qu biao mian lie wen de chang du zai ji hao mi dao ji shi hao mi zhi jian ,shen du ou jian zai 30~50μm,bing ju ke jiang biao mian lie wen fen wei fen cha xing 、chui zhi xing he she xian xing 。shi yan jie guo biao ming ,gai ji tong man zu lan bao dan chen de biao mian lie wen de ce liang ji ping jia xu qiu 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自华侨大学的李子清,发表于刊物华侨大学2019-10-31论文,是一篇关于蓝宝石衬底论文,表面裂纹论文,评价参数提取论文,三维形貌重构论文,华侨大学2019-10-31论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华侨大学2019-10-31论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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