[发明专利]表征带有夹杂物的材料的方法

说明书

本发明涉及一种用于分析空气夹杂物51的方法，特别是一种用于对由原始图像1和滤波图像形成的差异图像3的数据进行图像处理的方法。例如在粘合点、焊接点或焊缝的情况下，可能出现独立体积中的空气夹杂物。在用于半导体部件或微电子部件的粘合剂层领域中，重要的是表征每个粘合剂表面相对于其中存在空气夹杂物的比例。能够表征的空气夹杂物越准确，能够越可靠地确定粘合剂表面是否为不可用的废料。提出通过一种方法来表征粘合剂表面，其中，基于特定像素中存在空气夹杂物51的概率，计算图像中空气夹杂物51的比例。可以对该图像区域实现至少两个彼此随机组合的特征的条件概率的关联。

本发明涉及一种用于检查材料中，特别是粘合剂表面或焊接点中的空气夹杂物的方法。此外，本发明涉及用于该方法的自动化应用的计算机程序，特别是在材料测试的背景下。

粘合剂表面或(平坦)焊接点中的空气夹杂物，也称为空隙，因为它们呈现为中空空间，通常可以通过在粘合剂表面的图像(例如X射线图像)或记录的情况下确定，实现对原始图像的滤波。空气夹杂物相对于被检查材料表面或体积的百分比是有意义的(所谓的“空隙计算”)，例如为了能够评估材料是否仍然形成为足够结实、稳定或黏着，或者是否必须担心它由于太多的夹杂物而不能再执行特定的功能。作为标准执行空隙计算(VC)，例如在高性能LED的生产期间，以确保在导热材料中不存在具有太多或太大的空气夹杂物的区域。这是因为这些可能导致冷却能力不足或甚至破坏部件，特别是在包括气泡的情况下。

可以例如根据针对X射线图像的特定特征的阈值来实现夹杂物或中空空间的捕捉和计算。空气夹杂物可以例如以不同的颜色或亮度表示，或者在不受空气夹杂物影响的区域中以不同的灰度表示，结果是可以通过灰度值执行图像分析。VC通常可以通过计算原始图像和低通滤波图像之间的差异来实现，其中尝试定义阈值，使得它可以用于评估差异图像。对于信息性图像分析，除了阈值之外，还要手动定义低通滤波器的掩模尺寸。对于相应的图像区域，基于差异图像中的特定灰度值制作空气夹杂物的是/否声明。差异图像中的手动阈值形成比原始图像中的阈值形成更有用，因为可以由此补偿图像的不均匀照射(灰度值级数)。低通滤波图像包含周围环境中的平均灰度值。周围环境的尺寸由低通滤波器的掩模尺寸决定。因此，差异图像包含各个像素灰度值与周围环境中所有像素的平均灰度值的偏差。通过差异图像中的阈值形成，检测灰度值与周围环境的平均灰度值的偏差。也以同样的方式在视觉上识别空隙：它们的灰度值比周围环境更亮。在原始图像中阈值形成的情况下，检测像素相对于总阈值的绝对亮度。这导致检测到明亮的结构，而不管它们是否比周围环境更亮。

通常存在且或多或少强烈显著的图像的灰度值级数对正确的计算结果具有特定的影响。“灰度值级数”优选地是指灰度值相对于特定方向上的特定平均灰度值或相邻像素的偏差，这不是通过夹杂物来解释的，而是例如通过图像捕获的类型或检查材料本身的不均匀性(例如变化的厚度)来解释的。灰度值级数对应于照明时间的变化，这取决于图像中的位置。

显著的灰度值级数使得基于阈值难以进行评估：在图像例如亮度波动很大的情况下，仅基于灰度值的特定阈值的评估是不可取的，因为不太可能准确地定义阈值，使得可以肯定地捕获所有空气夹杂物，但是没有噪声或任何假象。而是，频繁的情况是这样的阈值甚至不存在，因此手动地定义任何阈值隐含地涉及不利的不准确性。

因此，通常不能令人满意地仅通过灰度值的特定阈值捕获空气夹杂物，其中阈值形成在差异图像中实现。在待检查的图像中，通常存在阈值将下降的灰度值级数或灰度值范围，因此不表示特定的空气夹杂物(较弱或较小的信号)。如果存在明显的灰度值级数，那么基于差异图像通常也不可能定义阈值，使得捕获所有夹杂物但是也不会错误地捕获噪声作为夹杂物。由于图像质量不足导致阈值的不当选择，通常也难以进行合理准确的评估。

目的是以尽可能最准确的方式在材料中检测夹杂物，例如空气夹杂物或其他中空空间或至少部分地填充有介质的腔。目的还在于提供一种准确定位空气夹杂物并尽可能完全捕获空气夹杂物的方法。尤其是，目的是尽可能准确地确定粘合剂或焊接点中空气夹杂物的百分比。