研究目的
开发一种增强现实（AR）辅助的智能传感技术，用于IGBT晶圆的在线状态监测，通过无损检测方法提升缺陷检测能力和用户交互体验。
研究成果
所提出的AR辅助智能传感系统能有效实现IGBT晶圆的高通量无损在线状态监测。该系统通过热成像与AR可视化技术提升缺陷检测能力，有望改善良率管理和生产效率。未来工作应着眼于扩展缺陷类型并整合现有电学测试方法。
研究不足
该技术尚处于初级阶段，无法完全取代电学测试。目前仅能检测金属化等表面下缺陷，可能无法识别针孔或位错等其他类型缺陷。该系统需进一步优化，才能在工业环境中实现更广泛的适用性和实时应用。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用电磁热成像与感应加热技术检测IGBT晶圆内部缺陷，运用独立成分分析（ICA）和多通道形态成分分析（MMCA）等信号处理算法进行缺陷识别，并融合红外-可见光图像（IVF）与增强现实（AR）技术实现可视化增强。
2：样本选择与数据来源：
使用国际整流器公司生产的IGBT晶圆模型IRGC75B120KB（经静态电学测试），其缺陷包括内部栅极引线金属化问题。
3：实验设备与材料清单：
包含脉冲信号函数发生器、感应加热器、FLIR SC7000sc红外热像仪、数据处理计算机及Matlab等图像分析软件；材料包括IGBT晶圆及感应线圈冷却系统。
4：实验流程与操作步骤：
通过感应加热获取晶圆的可见光与红外图像，采用ICA/MMCA处理热图像显影缺陷，运用SURF和RANSAC算法实现红外与可见光图像特征映射，经小波融合完成图像合成，最终将融合数据嵌入三维点云实现AR叠加显示。
5：数据分析方法：
利用ICA和MMCA分析热响应以分离缺陷层，通过SURF特征检测与RANSAC匹配实现图像配准融合，采用小波分解完成IVF处理，运用统计方法评估缺陷识别效果与系统性能。
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IR camera
SC7000sc
FLIR
Records thermal videos for defect detection and thermal property evaluation in IGBT wafers under inductive heating.
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Function generator
Generates pulse signals to trigger the IR camera and induction heater for synchronized operation in the electromagnetic thermography system.
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Induction heater
Provides inductive heating to the IGBT wafer to induce eddy currents and thermal responses for defect detection.
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IGBT wafer
IRGC75B120KB
International Rectifier
Sample under test for condition monitoring, containing defects in subsurface metallization layers.
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