LED探针台CCD采集数据处理算法的研究

2012-06-28刘国敬

电子工业专用设备 2012年7期

刘国敬

(中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京100176)

LED探针台是专用于LED在生产过程中的测试设备。LED的测试与分选是LED供应商的一项必要的工序，且它是许多LED芯片厂商提高产能的瓶颈，也是LED芯片生产成本的一个重要因素。CCD采集数据的处理是LED探针台测试的灵魂，只有取得晶粒精确唯一的位置资料和坐标资料，LED的测试与分选才能得以进行。

1 采集数据处理算法

消除重复数据，采用了边扫描边处理的方式，运用探针台X，Y向等待运动停止时间来处理重复数据，节约时间提高了效率。获取到附于蓝膜上晶粒的坐标资料，提出了网格算法，单邻域寻点和四邻域分析等算法。

1.1 网格算法

算法原理：对于扫描得到的位置坐标（Yx，Ty）采用网格公式进行处理，为其分配一个坐标为：

公式中：Xc，Yc 坐标位置，Tx，Ty 扫描数据点位置，Px，Py设定原点位置，Dx，Dy管芯的大小。

根据上面的计算公式，我们可以形象的想象成一副网格图，它以某个设定点为中心，以管芯大小为分割网格的大小，将工作台平面划分为一个坐标图，从而得到蓝膜上晶粒的坐标资料。

算法分析：由图1分析可知对于划开、崩裂后的芯片，其上晶粒的X，Y间距大小不一，X方向没有平行度，网格算法生成的MAP图，会产生很多空白点，测试过程中出现错行和跳行，算法失败。

图1 网格算法生成的MAP图

1.2 网格处理+单邻域寻点算法

算法原理：先将扫描后的数据经上述网格算法处理后用高效空间位置存储算法存入文件中。单邻域寻点就是利用生成的文件，从每行最左边非空点作为起始点，依次向右，右上，右下寻找其邻点，寻找其特定范围内的点。如果在范围内将该点位置保存到坐标资料，并作为下一个点的寻找标准，依次类推直至寻找完此行。

算法分析：由图2可知，由于测试芯片每一行时有断点向右寻找其范围内的点偏行，导致向右寻点中断，规整的MAP图中右边仍有很多空白点，算法失败。

图2 网格加单邻域算法生成的MAP图

1.3 四邻域分析算法

算法原理：邻域分析是通过空间周围的邻点或某种特定位置及方向范围内的某种性质的邻点对其分析的一种方法，这种分析方法涉及数据及其邻点的相互关系。四邻域分析就是先从扫描的数据中取出一个点在MAP中，坐标定为(0，0)，然后对扫描数据遍历，从中依次寻找放入MAP中新增点的向上，向下，向左，向右四个方向上是否有属于其特定范围内的点，如果在范围内，将寻到的数据从扫描数据中删除，并赋予相应的MAP坐标值存入坐标资料文件中，直到将扫描数据全部寻到位置。

算法分析：对好片进行扫描后绘制MAP图如图3所示，由MAP图和经过扎针测试验证，与实际芯片基本相符，算法符合测试要求，算法成功。

2 采集数据算法优化

2.1 算法优化分析

先后采用了结构体数组，CArray数组，CList链表3种方式实现四邻域算法处理，分析3种算法的优缺点见表1。

表1 算法对比

图3 四邻域算法生成的MAP图

2.2 最终方案

最终使用方案：根据四邻域分析算法和三种方式的对比，利用CList链表遍历和删除速度快的优点，将扫描得到的数据存入CScanList链表，对新增到MAP中的数据要不断按索引查询，利用CArray数组索引速度快的优点，将Map数据放入CMapArray数组，采用链表与数组结合使用方式处理数据，得到MAP坐标资料仅用9s。