包覆載板實體影像圖全部腳位之最小包覆矩形

本研究是擬找出載板設計圖與載板實體影像圖之腳位的對應關係，對於 Substrate 載板圖其取像結果，除了載板腳位，尚留了很多非腳位散布區域。為了配 合打線機之作業速度，針對腳位區域做偵測處理，將減少搜尋非腳位區域的資訊，

提升打線工作效率。因此本研究對於Leadframe 載板圖與 Substrate 載板圖，先以最

算法，將只針對載板腳位區域，即打線腳位區域，進行腳位比對處理，其處理步驟 如下：

Step1: 前景化載板設計圖的腳位

自 AutoCAD 擷取載板設計圖，將其腳位經色彩對調。本研究利用二值化法進 行色彩對調，以圖3.6(b)，3.7(b)為例，腳位以前景色之結果如圖 3.10(a)與圖 3.10(b) 所示。

圖3.10 (a)經二值化處理後的 L-A Substrate 載板設計圖

圖3.10 (b)經二值化處理後的 S-A Substrate 載板設計圖

Step2: 將載板設計圖未封閉的腳位修補為封閉腳位區域

向量圖檔和點陣圖檔各有所長。向量圖檔適用於顏色少、圖型簡單，常需要縮

放的場合，如商標或簡單圖案。以繪製幾何圖型或工程圖型的設計繪圖類軟體，如 CorelDRAW、Illustrator 與 AutoCAD 等，都以向量圖為主要存檔格式。相對的，點 陣圖可以細緻展現影像細節，適合照片和複雜圖像等較不需縮放的場合，主要存檔 格式，如bmp、gif、jpg 等，都是點陣圖。

由於IC 載板之 CAD 模型為向量圖(Vector)，向量圖的好處是縮放皆不會失真，

但向量圖輸出的點陣圖檔，其腳位描述範圍之圖線會有不連續斷開的現象，如圖 3.11(a)。須修補其載板設計圖之腳位裂縫，本論文使用鏈碼的原理(Chain Code)與多 邊形估計法進行腳位裂縫的修補，使腳位邊緣形成封閉區域，如圖3.11(b)。

圖3.11 (a)經二值化處理後的 S-A Substrate 載板設計圖的腳位放大圖, 有些腳位圖 線非封閉區域

圖3.11 (b)經多邊形估計處理後的 S-A Substrate 載板設計圖，腳位圖線為封閉區域

Step3：將載板上封閉腳位區域填滿

在腳位形成封閉區域後，運用連通元件，找尋每個密閉區域，即 CAD 圖腳位 之區域，進行填滿動作，並使每個腳位區域都成為前景色，如圖3.12 示。

圖3.12 S-A Substrate 載板設計圖

Step4:擷取載板設計圖的全部腳位之最小包覆矩形區域

找出載板設計圖所有腳位之最小包覆矩形，其作法則是先將所有腳位排序，掃 描所有腳位的所有座標值，再從中求出最小與最大的X 值和 Y 值，即可找出所有腳 位之最小包覆矩形，如圖 3.13，後續處理即只針對載板設計圖上所有腳位之最小包 覆矩形區域，如圖3.14，進行最佳化的腳位比對運算。

圖3.13 最小包覆矩形

Xs：最小的X 值 Xb：最大的X 值 Ys：最小的X 值 Yb：最大的X 值

圖3.14 已使用最小包覆矩形處理的 S-A Substrate 載板設計圖

3.2.2 包覆載板實體影像圖全部腳位之最小包覆矩形

載板實體影像圖分為Leadframe 與 Substrate 二種圖形。Substrate 載板圖，其腳 位散布範圍可大至整個載板，或僅以載板為中心小區域散布。因此為了減少運算，

(Xs,Ys) 

(Xb,Y^b) 

Leadframe 載板圖拍攝時，即是以最小包覆矩形包覆整個打線腳位區域，此處只需再 進行二值化動作與去除雜訊即可。執行下列的程式可完成Substrate 二值化、過濾雜 訊，以及取得可包覆全部腳位之最小包覆矩形；而對 Leadframe 則可完成二值化、

過濾雜訊。

Step1: 二值化

本研究使用自動二值化法，讓載板實體影像圖的資訊，凡灰階值大於閥值之像 素，皆轉變成灰階值皆為255 的前景顏色，其餘像素則轉變為灰階值皆為 0 的背景 顏色，透過此步驟過濾消除多餘雜訊，以突顯腳位資訊，如圖3.15。

圖3.15 二值化 S-A Substrate 載板實體影像圖

Step2: 過濾雜訊並找出最小包覆矩形擷取實體載板實體影像圖的全部腳位

IC 載板經連通元件分析，可發現 Substrate IC 實體載板連通腳位個數往往會大 於載板設計圖上的腳位個數，即有露金現象，而Leadframe IC 實體載板上在一般非 無塵室環境下拍攝，也可能產生多餘灰塵般的雜訊資訊。

在企圖刪掉雜訊的過程中，需要全盤考慮到全部樣本特性，若欲利用形態學中 的侵蝕與膨脹(Close and Dilate)運算來過濾雜訊，會受限於每個載板樣本的腳位面積 不同招致挑戰性，無法找到用的運算次數或步驟，尤其是Substrate IC 實體載板之腳 位面積每個樣本幾乎都不同。因此本研究考慮使用數值排序的方法來檢測腳位面積

離群值的方法，其方法為採用統計學裡箱型圖(Box Plot)的概念[28]。箱型圖是將數 據資料排序後以箱型及直線之方式來呈現的圖形，如圖3.16 所示。直線上會有五個 綜合分界點，分別為最小數、第一四分位數、中位數、第三四分位數和最大數。第 一四分位是取中位數左邊(不含中位數)的所有數據資料的中位數；第二四分位數即 中位數；第三四分位數是中位數右邊(不含中位數)的所有數據資料的中位數。而四 分位數間距(inter-quartile range, IQR)是指第一和第三四分位數間的差距，即 Q3-Q1。 所有小於Q1-1.5*IQR 或大於 Q3+1.5*IQR 的數值為離群值。

因為載板上的雜訊其腳位面積較小，故利用箱型圖裡的Q1-1.5*IQR，即可獲得 過濾雜訊之閥值，依此閥值可將面積比較小的雜訊給濾除，剩下面積比Q1-1.5*IQR 閥值大者，即可判斷為載板腳位或露金。

在過濾雜訊後，如圖3.17。找出一個最小包覆整個 IC 實體載板腳位的矩形，如 圖3.18，並單獨擷取載板實體影像圖之最小包覆矩形一次截取所有腳位資訊。

圖3.16 Box Plot

圖3.17 使用離群值觀念過濾雜訊 S-A Substrate 載板實體影像圖

圖 3.18 最小包覆矩形擷取實體載板實體影像圖的全部腳位