晶圆切割高精度定位视觉解决方案 | CKVision APP 二次开发视觉系统

产品精度参数

1. 晶圆线宽 0.005mm，切割刀具宽度 0.003mm；
2. 视觉定位切割精度 ±0.001mm；
3. 切割后刀线偏差检测精度 ±0.0005mm。

甲方软件对接需求

1. 双相机实时画面同步显示至上位机，支持图像自动保存至指定路径；
2. 双成像系统图像辅助自动对焦；
3. 低倍远心图像计算，引导平台水平校正；
4. 高倍显微图像拟合切割中心线，测算与基准水平分界线偏差；
5. 检测已切割刀痕，判断刀线是否超出允许范围；
6. 支持多规格晶圆模板学习存储，切换产品一键加载特征模板；
7. 自动提取切割中线坐标，在图像标注上下分界辅助切割。

二、CKVision 整体解决方案

1. 硬件配套要求

1. 运动机构：平台平面度、电机重复定位精度需优于整机精度 1/2，机构低抖动，避免影响微米级视觉定位；明确产线 CT 节拍，匹配相机选型与取图模式。
2. 相机布局：双相机分级定位，相机 1 低倍粗定位、相机 2 高倍精定位；左右两点拍照拟合中心线，输出坐标与角度引导刀具切割；横向、纵向切割仅需料盘旋转 90° 复用定位逻辑。
3. 相机选型建议：全局快门小靶面工业相机，高速取图支持飞拍，搭配短焦镜头保障充足景深。

2. 视觉软件二次开发方案

1. 控件注册：通过批处理一键注册控件，提供完整 Demo 工程；
2. 9 点标定算法：搭载 Mark 点九点标定，完成像素坐标与机械物理坐标转换；
3. 坐标联动：视觉读取拍照时平台机械坐标，换算晶圆实际物理位置；
4. 双线拟合定位：左右视野分别采集图像，拟合两条切割基准线，计算中心基准线、旋转补偿角度。

三、核心视觉功能说明

1. CKVision APP 控件集成流程

1. 运行 CKVisionReg.bat 管理员权限完成控件注册；
2. VS 工具箱 COM 组件勾选 CKVisionCtrl Control，拖拽至窗体完成集成；
3. 内置画面缩放、视图锁定、项目配置加载等基础函数，开箱即用。

2. 核心图像算法功能

1. 直线多点拟合：扫描采集数十组边缘点，拟合切割上下边界，精准输出中线坐标、倾斜角度；
2. 图像预处理：滤波降噪、梯度阈值调节，消除晶圆纹理干扰，边缘分界清晰稳定；
3. 形状模板匹配：读取匹配坐标 X/Y、旋转角度，传输至运动平台执行校正；
4. 刀线偏差检测：对比标准中线，自动判定刀痕超差，输出 NG 信号。

3. 完整设备工作流程

1. 粗定位：相机 1 移动至左右两端拍照，拟合基准线，计算晶圆中心、旋转角度，料盘自动纠偏；
2. 精定位：高倍相机二次左右取图，重新拟合高精度中线；
3. 执行切割：视觉输出坐标数据，刀具跟随基准线完成切割；横竖切割切换仅旋转料盘 90°。

四、上位机与机构配套硬性要求

1. 成像画面高稳定，边缘分界清晰，图像波动≤视觉精度 1/3；
2. 机构抖动极小，避免微米级定位偏移；
3. 相机全局快门高速取图，满足产线飞拍与节拍要求。

五、项目配套技术服务

1. 免费样品打光测试、出具专业视觉评估方案；
2. 现场软件演示、硬件匹配选型；
3. 客户工程师图形化编程培训；
4. 全程协助上位机联调、设备现场稳定落地；
5. 紧急售后技术人员上门支持。

六、方案优势

1. 自主 CKVision 底层算法，拥有多项软件著作权、发明专利，知识产权完整；
2. CKVision OCX (即CKVision APP) 轻量化控件，无需复杂视觉开发，大幅缩短上位机开发周期；
3. 分级粗精定位架构，实现 ±0.001mm 超高切割精度，满足半导体晶圆严苛工艺；
4. 兼容 TCP/IP、IO、RS232 多通讯，对接 PLC、运动控制卡、机械手；
5. 支持多规格晶圆模板存储，快速换型适配柔性产线。