[发明专利]一种晶片激光加工系统

权利要求书

1.一种晶片激光加工系统，其特征在于，包括晶片和对所述晶片进行激光加工的激光划线装置，所述晶片包括半导体基板和设与所述半导体基板上表面的若干元器件，所述晶片的上表面设有用于分隔若干元器件的第一加工线，所述晶片的下表面设有与所述第一加工线对称的第二加工线；所述激光划线装置包括分别设置于所述晶片上下两侧的第一激光头和第二激光头，所述第一激光头在晶片上表面出射沿所述第一加工线运动的第一激光束以形成第一沟槽，所述第二激光头在所述晶片下表面出射沿所述第二加工线运动的第二激光束以形成第二沟槽；

所述加工系统还包括缺陷检测装置，所述缺陷检测装置包括布置于所述晶片上下两侧的第一相机、第二相机和处理模块，所述第一相机获取晶片加工后的上表面图像，所述第二相机获取晶片加工后的下表面图像，所述处理模块用于根据获取的上表面图像和下表面图像检测晶片的表面缺陷；

其中，所述处理模块，分别与所述第一相机和第二相机连接，进一步包括：

图像接收单元，用于接收由所述第一相机和第二相机获取的晶片表面图像；

图像预处理单元，对获取的晶片表面图像进行灰度化以及增强处理，获取预处理后的晶片表面图像；

边缘检测单元，对预处理后的晶片表面图像进行边缘检测处理，获取晶片上的元器件区域；

缺陷检测单元，对所述元器件区域进行缺陷检测，对元器件区域的灰度变化检测以及异常纹路检测，从而识别出存在表面缺陷的元器件；

所述图像预处理单元，对获取的晶片表面图像进行灰度化以及增强处理，具体包括：

1)对获取的晶片表面图像进行灰度化处理，获取灰度化图像；

2)根据设定的小波基和分解层数对获取的灰度化图像进行小波分解处理，获取该灰度化图像的低频子图和高频子图；

3)对其中获取的高频子图进行阈值处理，获取阈值处理后的高频子图；

4)根据阈值处理后的高频子图和低频子图进行重构，获取预处理后的晶片表面图像；

其中，图像预处理单元中，还包括，对其中获取的低频子图进行增强处理，具体包括：

1)统计低频子图的灰度直方图，其中灰度直方图的横坐标用灰度级表示，其中，第k个灰度级表示灰度值范围为[a(k-1),a(k+1)]，k＝1,2,…,K，其中K表示灰度级的总数，灰度直方图的纵坐标表示所属灰度级的像素点的个数；

2)根据所属像素点的数量对灰度级进行排列，其中Z(k₁)Z(k₂)…Z(k_k)…Z(k_K)，其中Z(k_k)表示第k_k个灰度级包含的像素点的个数；

3)挑选出显著区域，设定均衡阈值因子v₁和v₂，其中v₁＝min(ak₁,ak₂)，v₂＝max(ak₁,ak₂)；

4)根据低频子图的灰度分布对低频子图进行灰度均衡处理，其中采用的灰度均衡函数为：

式中，表示均衡化处理后像素点(x,y)的灰度值，h(x,y)表示原低频子图中像素点(x,y)的灰度值，表示设定的集中度调节参数，其中h_max表示原低频子图中像素点的灰度最大值；

5)将均衡化处理后的低频子图和阈值处理后的高频子图进行重构处理，获取预处理后的晶片表面图像。

2.根据权利要求1所述的一种晶片激光加工系统，其特征在于，所述加工系统还包括用于刻蚀所述第一沟槽的等离子刻蚀装置，用于去除第一沟槽和第二沟槽之间的半导体基板。

3.根据权利要求1所述的一种晶片激光加工系统，其特征在于，所述缺陷检测装置还包括分别设置于晶片上下两侧的环形光源，所述环形光源能调节发光波长，所述环形光源所投射的光线倾斜照射所述晶片的表面。

4.根据权利要求3所述的一种晶片激光加工系统，其特征在于，所述环形光源具体采用红光LED和蓝光LED混合制成。

5.根据权利要求1所述的一种晶片激光加工系统，其特征在于，所述图像预处理单元中，对高频子图进行阈值处理，其中采用的阈值函数为：

式中，R′_c,g表示第c层第g个高频子图系数，Ψ表示设定的阈值，γ表示收缩调节因子，β表示适应度调节因子，α表示抑制调节因子，sgn(·)表示符号函数。