大功率白光LED荧光粉微涂覆检测关键问题研究

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1、硕士学位论文大功率白光LED荧光粉微涂覆检测关键问题研究作者姓名余梦琦学科专业模式识别与智能系统指导教师胡跃明教授所在学院自动化科学与工程学院论文提交日期2018年5月ResearchonKeyProblemsofMicroCoatingDetectionforHighPowerWhiteLEDPhosphorsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YuMengqiSupervisor：Prof.Hu.YuemingSouthChinaUniversityofT

2、echnologyGuangzhou,China分类号：TP391学校代号：10561学号：201520112949华南理工大学硕士学位论文大功率白光LED荧光粉微涂覆检测关键问题研究作者姓名：余梦琦指导教师姓名、职称：胡跃明教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：模式识别与智能系统研究方向：计算机视觉论文提交日期：2018年5月3日论文答辩日期：2018年6月2日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：罗家祥委员：胡跃明、吴忻生、杜娟摘要大功率白光LED因具有功率大、亮度高、绿色环保等优点而被认为

3、是未来照明领域的主流光源。为抓住市场红利，国内外厂家大力发展LED制造技术。荧光粉涂覆作为LED封装过程中的关键环节，其涂覆效果的好坏与涂覆方法具有较大关系。微涂覆方法是一种高效的涂覆方法，其具有涂覆速度快、涂覆精度高、涂覆覆盖面大等优点。不过，在微涂覆过程中，也会出现涂覆面不完整、涂覆位置偏移、涂覆厚度不佳等问题，因此涂覆检测十分关键。此外，由于微涂覆方法得到的涂层厚度较薄，且其涂覆对象是基板上大量的小尺寸LED芯片，涂覆检测需要满足快速、高精度的要求。然而，工业上常用的人工检测方法检测效率及精度都较低，不能满足微涂覆检测的

4、需求。为此，本文将利用自动化的检测方法对涂覆区域表面缺陷及涂覆厚度进行检测，主要工作如下：(1)本文根据微涂覆方法及其涂覆对象特点，结合工业生产需求，通过分析常用检测方法的适用性，最终确定了合理的涂覆检测方案。该检测方案主要由涂覆区域表面缺陷检测和涂覆厚度检测两部分组成。(2)根据检测方案及需求分析，本文对软硬件系统结构进行了设计，并对相机、光源等硬件系统部件进行了合理选型。(3)为达到涂覆区域表面缺陷检测目的，本文首先分割出了被测基板上的涂覆区域，再通过一定的检测算法得到基板边框上的刻度线信息，并利用刻度线信息及芯片设计规格

5、参数获得了待涂覆区域位置，最后根据涂覆与待涂覆区域的对比结果及设定的判别准则识别出了缺陷类型。考虑到涂覆区域分割是表面缺陷检测的重点及难点，本文还特别提出了一种基于阈值法和区域生长法结合的涂覆区域分割算法，该算法能有效地避免离散荧光粉颗粒及芯片引脚氧化对分割效果的干扰，且具有分割速度快，精度高等优点。(4)本文采用了斜射式激光三角法对涂覆厚度进行了检测。为得到高精度的检测结果，本文重点提出了一种基于重心扫描迭代拟合的激光光斑中心提取算法。该算法改进了传统的重心法，能避免图像中光斑边缘缺口、毛刺和噪声等因素对光斑中心定位的干扰，

6、具有较强的鲁棒性。关键词：大功率白光LED；荧光粉微涂覆；涂覆厚度检测；表面缺陷检测IAbstractHigh-powerwhiteLEDisconsideredasthemainstreamlightsourceinthefuturelightingfieldduetoitsadvantagesofhighpower,highbrightness,environmentalprotection,energysavingandhighefficiency.Inordertoseizethemarketdividend,manu

7、facturersathomeandabroadhavevigorouslydevelopedLEDmanufacturingtechnologies.PhosphorcoatingisakeypartofLEDpackagingprocess,andthecoatingeffecthasagreatrelationshipwiththecoatingmethod.Themicro-coatingmethodisanefficientphosphorcoatingmethod,whichhastheadvantagesofhi

8、ghcoatingspeed,highcoatingaccuracy,largecoatingcoverage,andthelike.However,inthemicrocoatingprocess,defectssuchasincompletecoatingsurface,