Point Technologies有限公司專為半導體、醫(yī)療和生物科技公司提供小口徑金屬線和管道中使用的精密電化學點測和微加工產品和服務。最近，該公司將運動控制與機器視覺運用在了半導體行業(yè)的一個全新領域：探針檢查。
 
該公司設計團隊將康耐視帶有運動控制的機器視覺系統集成到自動探針檢查站PointScan中， 從而實現了更快的檢測速度和更高的精度，也使得整個系統更加易于操作。該系統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。
         
一開始，這家公司做了一些工作，評估使用機器視覺系統提高檢測效率的可行性，此外，系統要能在0.00002英寸內實現可重復測量。公司團隊當時對于機器視覺系統了解甚少，但是他們得出結論：可以選擇康耐視的In-Sight視覺傳感器，因為該產品易于使用，而且配有用戶軟件。        
 
Point Technologies公司半導體部經理 Steve Neely解釋道：“只需要少量的投資，In-Sight就能夠幫助我們證明機器視覺可以用在我們的生產中。我們可以建立一個原型系統，在4到5周內即可證明這個概念是可行的。”         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、高速數碼相機、內建照明控制和內置離散I/O端口。它也提供實時顯示的標準VGA輸出、內置以太網功能和一個內建序列埠。         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，后我們就可以設立檢查程序了。通過閱讀隨系統提供的使用手冊并使用康耐視提供的電話技術支持，我們的團隊很快熟悉了它的視覺數據表環(huán)境、視覺軟件工具庫和內建操作界面。”   
     
Point Technologies公司發(fā)現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。于是設計團隊選擇定制了康耐視VisionPro基于PC架構的視覺系統。將系統升級到VisionPro平臺花了他們更多的時間去學習，也需要康耐視專業(yè)視覺系統整合專家提供了數周的幫助。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中用了很多次這個視覺代碼。”  
      
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以便保證圖像質量。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。視覺和運動系統結合         

Neely說道：“我們的工程師將視覺、運動、操作界面、網絡通信和使用Microsoft Visual Basic的數據庫相結合，以便進行邏輯管理和控制。視覺導引的運動控制系統，例如我們這套系統，需要一套十分迅捷的視覺系統相配合，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就將概念成功的應用到了工廠的制造系統中。自從2004年底以來，他們共安裝使用了5套系統。這些系統主要被用于測量探針，也被用于測量電外科電極和醫(yī)療儀器產品的其它部件。        

將視覺系統和運動系統相結合要求工程師將兩個系統進行校核。如果透鏡有光學變形現象，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將像素和被測量的范圍相聯系的比例因素。視覺系統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后，設計團隊能夠讓電腦控制檢測系統進行全部的檢測工作和大部分的數據分析工作。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個探針并將數據記錄在紙上。而PointScan只需要不到2分鐘就能完成測量，記錄數據并自動顯示數據供操作人員查閱。        

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

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