CN101650155A - 等光程五面视觉检测技术 - Google Patents
等光程五面视觉检测技术 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101650155A CN101650155A CN200910056450A CN200910056450A CN101650155A CN 101650155 A CN101650155 A CN 101650155A CN 200910056450 A CN200910056450 A CN 200910056450A CN 200910056450 A CN200910056450 A CN 200910056450A CN 101650155 A CN101650155 A CN 101650155A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- image
- optical system
- horizontal side
- components
- system described
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
本发明是一种新的视觉检测技术，可以对IC元器件1进行视觉外观检测。重点包括：1.利用偏振分光棱镜21的偏光特性及折射特性，改善图像。2.通过反射系统的调整，根据元器件的尺寸进行视场的缩放。3.一组光源31和另一组光源32对需求不同的检测面41，42、43、44、45进行照射。4.利用镀膜玻璃22的单面反射性质进行成像。利用偏振分光棱镜不仅能对光路进行起偏，达到改善图像的作用，而且能够使不同的检测面41，42、43、44、45与中央图像46的视在光程相同。这样就用一个相对简便的方法实现了多面图像优化。
Description
技术领域
本发明涉及光学装置以及包含这种系统的视觉检测系统。本发明主要应用于(但不局限于)方形扁平无引脚器件(QFN)等的视觉检测。能对(但不局限于)电子元器件QFN的外观、引脚、铜污、引脚中心距、毛刺、基板表面平整度等进行检测。
背景技术
对于电子元器件中包括QFN等的无引脚封装形式来说，其焊盘品质、铜毛刺和平整度等因素直接影响后续工序中的良品率和生产效率。包括焊接质量、电学性质等方面。因此视觉外观检测在电子元器件的编带过程中有着极为重要的地位。现有的技术在进行五面检测时，只能达到准3D水平，或即使得到3D图像但系统极为复杂，且无法消除光程差所引起的形变。
相比之下本技术比现有的电子元器件视觉检测技术有更多优点，它将成为IC元器件机器视觉检测中越来越有吸引力的技术。能够通过较为简单的结构达到消除光程差，进行偏振改善图像的目的。特别地，与现有的电子元器件视觉检测技术比较而言，本视觉检测技术拥有系统集成度高，结构相对简单，拍得图像可靠，适应范围广等特点。
对于光路处理的光学器件的选择而言，之所以选择偏振分光棱镜，是因为它技术相对成熟，能同时起到偏振、收拢图像、调节视在光程等作用。因此在视觉检测中，偏振分光棱镜能起到其不可替代的作用。
偏振分光棱镜是一种已经被广泛运用的高级光学元件，目前，由于它不易于制备较大体积的器件，所以应用范围多在实验研究之中。而对于检测较小电子元器件的产业来说，它正是极佳的选择。所以，研究开发新的利用偏振分光棱镜来进行视觉检测的技术，来满足现代工业的需求是必要的。
发明内容
本发明的目的是在一个相机中同时拍摄中央图像41和至少一个的横侧面图像42，43，44，45，本发明特别地选用了偏振分光棱镜作为光学处理元件，对横侧面图像42，43，44，45进行偏振、折射、聚拢。
偏振分光棱镜的入射面法线与入射光线所成角度为θ≤14°，偏振分光棱镜入射面与出射面之间的距离为L。
当θ＝14°时，在此时横侧面图像42，43，44，45水平移动的距离S计算方法如下：
S＝Lsin5°
若镀膜玻璃22与电子元器件1之间的距离为d，则偏振分光棱镜所需要的厚度L(棱镜入射面与出射面的距离)的计算公式为：
L＝0.71d
同时，也就是：
d＝1.41L
当需要横侧面图像42，43，44，45需要向中央图像41移动的距离较大时，可以将中央图像41经过的偏振镜23可以做成偏振凸透镜(25)。
附图说明
图1是光学装置的侧视图。图2是侧光源部分的俯视图。图3是侧光源的侧面侧视图，包括了两种聚光形式。图4是侧光源的正面侧视图。图5是带有顶面检测的实例。图6是带有反射镜组的装置系统。图7是工作台的运作方式。图8是带有棱镜组的装置系统。图9是带有反射镜头组的装置系统。
具体实施方式
图1所示的实例是，电子元器件1由吸嘴将持有的电子元器件1经过传送装置送入检测工位。正面图像46经低角度无影光源31提供光源后产生的光路51，通过偏振镜23，然后经侧视镜24反射进入相机1。至少一个的横侧面图像42，43，44，45经侧面聚光源32提供光源后产生的光路52，通过镀膜玻璃22的反射，射入偏振分光棱镜21后，经侧视镜24反射进入相机3。
图5所示的实例是，电子元器件1由吸嘴放入工作台4，放入后夹具6将其夹紧。转入相机2下方，由光源33提供光源，由其拍摄其顶面图像41。电子元器件1由吸嘴将持有的电子元器件1经过传送装置送入检测工位。正面图像46经低角度无影光源31提供光源后产生的光路51，通过偏振镜23，然后经侧视镜24反射进入相机1。至少一个的横侧面图像42，43，44，45经侧面聚光源32提供光源后产生的光路52，通过镀膜玻璃22的反射，射入偏振分光棱镜21后，经侧视镜24反射进入相机3。
图6所示的实例是，电子元器件1由吸嘴将持有的电子元器件1经过传送装置送入检测工位。正面图像46经低角度无影光源31提供光源后产生的光路51，通过偏振镜23，然后经侧视镜24反射进入相机1。至少一个的横侧面图像42，43，44，45经侧面聚光源32提供光源后产生的光路52，通过镀膜玻璃22的反射，射入偏振分光棱镜21后，通过光学镜组24，25，经侧视镜24反射进入相机3。若反射镜组的距离为p的话，横侧面光路52的收拢距离为S，则两者的关系式为：
S＝1.41p
图8所示的实例是，电子元器件1由吸嘴将持有的电子元器件1经过传送装置送入检测工位。正面图像46经低角度无影光源31提供光源后产生的光路51，通过偏振镜23，然后经侧视镜24反射进入相机1。至少一个的横侧面图像42，43，44，45经侧面聚光源32提供光源后产生的光路52，通过镀膜玻璃22的反射，射入偏振分光棱镜21后，通过棱镜26，经侧视镜24折射后进入相机3。若入射面和出射面的宽度都为t的话，横侧面光路52的收拢距离为S，则两者的关系式为：
S＝1.5t
图9所示的实例是，电子元器件1由吸嘴将持有的电子元器件1经过传送装置送入检测工位。正面图像46经低角度无影光源31提供光源后产生的光路51，通过偏振镜23，然后经侧视镜24反射进入相机1。至少一个的横侧面图像42，43，44，45经侧面聚光源32提供光源后产生的光路52，通过镀膜玻璃22的反射，射入偏振分光棱镜21后，通过反射镜筒27，经侧视镜24折射后进入相机3。若反射镜筒27的入射面和出射面的宽度都为t的话，横侧面光路52的收拢距离为S，则两者的关系式为：
S＝1.5t
Claims (10)
1.一种对电子元器件进行视觉外观检测的系统：所述用于显示电子元器件1的中央图像41，以及同一物体至少一个横侧面图像42，43，44，45的光学系统。
选用偏振分光棱镜21作为折射及偏振装置，该棱镜有良好的起偏性能。同时又具有理想的折射率。
镀膜玻璃22能够让侧面强定向聚光源光源31射入，而把横侧面图像42，43，44，45的绝大部分光反射入相机1。
光源32能够使相机能够得到清晰的金属轮廓和凹凸缺陷。
强定向聚光源31能够给予电子元器件1良好的照明而不对中央图像41产生影响。
中央图像41的视在光程长度和至少一个横侧面图像42，43，44，45的视在光程长度相等。
2.根据权利要求1中所述的任一项光学系统中，偏振分光棱镜21的折射系数大于空气的折射系数。
3.根据权利要求1中所述的任一项光学系统中，偏振分光棱镜21将通过它的转变为偏振光。
4.根据权利要求1中所述的任一项光学系统中，偏振分光棱镜21将至少一个的横侧面图像42，43，44，45向中央图像靠拢。
5.根据权利要求1中所述的任一项光学系统中，镀膜玻璃22包括镀银、铝、PVC等材料。
6.根据权利要求1中所述的任一项光学系统中，中央图像46的光程和所述至少一个横侧面图像42，43，44，45的光程中一部分折射率n不同。
7.根据权利要求1中所述的任一项光学系统中，所述至少一个横侧面图像的实际光程长度和所述至少一个横侧面图像的视在光程差由偏振分光棱镜的厚度所决定。
8.根据权利要求1中所述的任一项光学系统中，中央图像46与至少一个横侧面图像42，43，44，45的间距由尼克尔棱镜21的厚度，和镀膜玻璃22与IC元器件的距离所决定。
9.根据权利要求1中所述的任一项光学系统，相机1能够同时拍摄电子元器件1的中央图像46和至少一个的横侧面图像42，43，44，45。
10.根据权利要求1中所述的任一项光学系统，它检测的对象1是包括集成电路模块等的电子元器件7。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910056450A CN101650155A (zh) | 2009-08-14 | 2009-08-14 | 等光程五面视觉检测技术 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910056450A CN101650155A (zh) | 2009-08-14 | 2009-08-14 | 等光程五面视觉检测技术 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101650155A true CN101650155A (zh) | 2010-02-17 |
Family
ID=41672442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910056450A Pending CN101650155A (zh) | 2009-08-14 | 2009-08-14 | 等光程五面视觉检测技术 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101650155A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102374993A (zh) * | 2010-08-20 | 2012-03-14 | 吴华 | 集成电路封装片三维引脚外观检测单元及其检测方法 |
| CN105082182A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-11-25 | 深圳市顶点视觉自动化技术有限公司 | 一种用于引导机器人的视觉定位系统 |
| CN109100366A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-28 | 武汉盛为芯科技有限公司 | 半导体激光器芯片端面外观的检测系统及方法 |
| CN110567970A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-13 | 上海御微半导体技术有限公司 | 一种边缘缺陷检测装置及方法 |
| CN110672626A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-01-10 | 上海感图网络科技有限公司 | 一种手机壳体中框表面颗粒缺陷的检测方法 |
| CN110806410A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-18 | 泉州师范学院 | 对半导体晶粒天面与侧面同时进行检测的光学装置及方法 |
| CN110927175A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-03-27 | 泉州师范学院 | 实现物体相邻两面等照度照明与等光程成像的检测装置及方法 |
| WO2021016145A1 (en) * | 2019-07-23 | 2021-01-28 | Kla Corporation | Combined transmitted and reflected light imaging of internal cracks in semiconductor devices |
| CN113219765A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-06 | 深圳市华拓半导体技术有限公司 | 一种光学成像系统 |
| CN115753828A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-03-07 | 苏州高视半导体技术有限公司 | 边缘三面检测装置 |
-
2009
- 2009-08-14 CN CN200910056450A patent/CN101650155A/zh active Pending
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102374993B (zh) * | 2010-08-20 | 2014-01-08 | 吴华 | 集成电路封装片三维引脚外观检测单元的检测方法 |
| CN102374993A (zh) * | 2010-08-20 | 2012-03-14 | 吴华 | 集成电路封装片三维引脚外观检测单元及其检测方法 |
| CN105082182A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-11-25 | 深圳市顶点视觉自动化技术有限公司 | 一种用于引导机器人的视觉定位系统 |
| CN109100366A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-28 | 武汉盛为芯科技有限公司 | 半导体激光器芯片端面外观的检测系统及方法 |
| US11340284B2 (en) | 2019-07-23 | 2022-05-24 | Kla Corporation | Combined transmitted and reflected light imaging of internal cracks in semiconductor devices |
| TWI840592B (zh) * | 2019-07-23 | 2024-05-01 | 美商科磊股份有限公司 | 用於缺陷偵測之系統及方法 |
| CN114144662B (zh) * | 2019-07-23 | 2023-09-19 | 科磊股份有限公司 | 半导体装置中的内部裂痕的组合透射及反射光的成像 |
| WO2021016145A1 (en) * | 2019-07-23 | 2021-01-28 | Kla Corporation | Combined transmitted and reflected light imaging of internal cracks in semiconductor devices |
| EP3987567A4 (en) * | 2019-07-23 | 2023-08-09 | KLA Corporation | COMBINED IMAGING OF TRANSMITTED AND REFLECTED LIGHT INTERNAL CRACKS IN SEMICONDUCTOR DEVICES |
| CN114144662A (zh) * | 2019-07-23 | 2022-03-04 | 科磊股份有限公司 | 半导体装置中的内部裂痕的组合透射及反射光的成像 |
| CN110567970A (zh) * | 2019-09-23 | 2019-12-13 | 上海御微半导体技术有限公司 | 一种边缘缺陷检测装置及方法 |
| CN110567970B (zh) * | 2019-09-23 | 2021-11-12 | 上海御微半导体技术有限公司 | 一种边缘缺陷检测装置及方法 |
| CN110672626A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-01-10 | 上海感图网络科技有限公司 | 一种手机壳体中框表面颗粒缺陷的检测方法 |
| CN110672626B (zh) * | 2019-11-14 | 2023-03-14 | 上海感图网络科技有限公司 | 一种手机壳体中框表面颗粒缺陷的检测方法 |
| CN110806410A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-18 | 泉州师范学院 | 对半导体晶粒天面与侧面同时进行检测的光学装置及方法 |
| CN110927175A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-03-27 | 泉州师范学院 | 实现物体相邻两面等照度照明与等光程成像的检测装置及方法 |
| CN110927175B (zh) * | 2019-12-26 | 2023-12-05 | 泉州师范学院 | 实现物体相邻两面等照度照明与等光程成像的检测装置及方法 |
| CN113219765B (zh) * | 2021-04-26 | 2022-04-22 | 深圳市华拓半导体技术有限公司 | 一种光学成像系统 |
| CN113219765A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-08-06 | 深圳市华拓半导体技术有限公司 | 一种光学成像系统 |
| CN115753828A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-03-07 | 苏州高视半导体技术有限公司 | 边缘三面检测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101650155A (zh) | 等光程五面视觉检测技术 | |
| CN102621160B (zh) | 平板玻璃异物检测装置及检测方法 | |
| IL274894B2 (en) | Optical instrument alignment methods | |
| CN102359758A (zh) | 一种半导体芯片的外观检测装置 | |
| CN108700511B (zh) | 表面折射率测定方法及利用了该方法的表面应力测定方法 | |
| CN104897693A (zh) | 一种玻璃表面缺陷增强装置及其检测方法 | |
| CN107884414B (zh) | 一种剔除灰尘影响的镜面物体表面缺陷检测系统及方法 | |
| CN104101611A (zh) | 一种类镜面物体表面光学成像装置及其成像方法 | |
| CN107084993A (zh) | 双相机单工位正反面视觉检测装置 | |
| CN103105403A (zh) | 透明光学元件表面缺陷的检测方法及装置 | |
| CN110441310A (zh) | 电子元器件外壳外观缺陷测量装置和测量方法 | |
| US11933996B2 (en) | Compound prism module and image acquisition module | |
| TW201602515A (zh) | 用於量測玻璃物品厚度的方法及系統 | |
| TW201738551A (zh) | 透明板表面檢查裝置、透明板表面檢查方法、及玻璃板之製造方法 | |
| CN107607050A (zh) | 激光测厚装置 | |
| JP4849511B2 (ja) | バックライトユニット | |
| TWI580930B (zh) | Tilt angle and distance measurement method | |
| US10955311B2 (en) | Apparatus and methods to determine stresses in cover glass of handheld devices | |
| CN110082361B (zh) | 一种物体外观与裂纹检测装置与检测方法 | |
| KR20150114199A (ko) | 자동초점거리 조절 기능을 갖는 렌즈 검사장치 | |
| US11644603B2 (en) | Special-shaped plane mirror | |
| CN105466954A (zh) | 一种柱状物检测设备 | |
| CN202770733U (zh) | 一种镜片表面薄膜憎水特性测试仪 | |
| CN203786047U (zh) | 棱镜片检测装置 | |
| CN107966455B (zh) | 一种磁路材料外观检测的光学装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100217 |