CN103913402A - 颗粒检查设备 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种颗粒检查设备，包括：激光源，使激光振荡；激光扫描器部件，反射从激光源振荡的激光，从而形成能够调整宽度和高度的用于使光散射的片；以及拍摄件，拍摄通过激光扫描器部件形成的用于使光散射的片。

Description

颗粒检查设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年1月3日提交的题为“Particle InspectionApparatus（颗粒检查设备）”的韩国专利申请序列第10-2013-0000651号的权益，通过引证将该申请以其整体结合于本文中。

技术领域

本申请涉及一种颗粒检查设备，并且更特别地，涉及一种能够检查预定空间中的颗粒的颗粒检查设备。

背景技术

通常，对于其中精确度比较重要的电子产品（诸如半导体元件、印刷电路板等），附着至电子产品表面的颗粒（诸如灰尘、毛发、角质等）会造成产品的故障，从而成为使生产率降低的因素。

根据现有技术，为了检查附着至电子产品表面的颗粒，已使用这样一种方法，该方法为将光辐射在电子产品的表面上并且通过所辐射的光的光学变化来检查电子产品表面的颗粒。

然而，电子产品在洁净室中通过典型的制造过程来制造，其中加上存在于电子产品的表面上的颗粒之外，在颗粒落在电子产品的表面上之前悬浮在洁净室的内部空间中的空气中的颗粒以及从加工点的工作空间产生的颗粒可能成为造成多个缺陷的原因。

因此，为了确定由颗粒造成的污染路径（诸如悬浮于电子产品在其中制造的洁净室中的颗粒以及附着至电子产品表面的颗粒在何时和何处产生、它们在何处移动、以及它们如何附着至电子产品的表面），已产生对检查悬浮在空气中的颗粒的设备的需求。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】韩国专利特开公开第2007-0098304号

【专利文献2】韩国专利特开公开第2008-0019395号

发明内容

本发明的目的在于提供一种颗粒检查设备，该设备能够通过检测悬浮在洁净室中的颗粒来确定由在制造产品的过程中产生的颗粒所造成的缺陷源。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种颗粒检查设备，包括：激光源，使激光振荡；激光扫描器部件，反射从激光源振荡的激光（laser-light），从而形成能够调整宽度和高度的用于使光散射的片；以及拍摄件，拍摄通过激光扫描器部件形成的用于使光散射的片。

激光源可由连续波（CW）激光器形成。

激光源可使具有的波长为400nm至450nm的激光振荡。

激光扫描器部件可包括：壳体，具有形成在壳体中的空间，并且具有形成在壳体的一侧处的开口；振动镜，安装在壳体中以通过振动（vibration）而反射从激光源振荡的激光；以及扫描镜，通过起伏而朝向壳体的外部反射从振动镜反射的激光。

振动镜可通过水平振动而连续改变激光在水平方向上的反射角度，以调整用于使光散射的片的宽度。

振动镜可振动得比拍摄件的拍摄速度快。

扫描镜可通过起伏（fluctuation）而连续改变激光在竖直方向上的反射角度，以调整用于使光散射的片的竖直高度。

扫描镜可由电流镜（galvano mirror）或多面体镜（polygon mirror，多角镜）形成。

拍摄件可由科学级互补金属氧化物半导体（scientific complementarymetal oxide semiconductor，sCMOS）型相机形成。

拍摄件可以45°的角度拍摄用于使光散射的片。

颗粒检查设备可进一步包括控制部件，该控制部件控制激光源和激光扫描器部件的操作并且分析由拍摄件拍摄的图像。

附图说明

图1为示出了根据本发明的示例性实施方式的颗粒检查设备的构造图；

图2为示出了图1中的扫描器部件的构造图；以及

图3为示出了根据本发明的示例性实施方式的颗粒检查设备的平面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本发明的示例性实施方式进行描述。然而，示例性实施方式仅通过实例的方式进行描述，并且本发明不限于此。

在描述本发明时，当与本发明相关的已知技术的详细描述可能不必要地使得本发明的精神不清楚时，将省略对该已知技术的详细描述。此外，下列术语在考虑到本发明中的功能的情况下来进行限定，并且可通过使用者和操作者的意图以不同的方式进行理解。因此，其定义应当基于贯穿本说明书的内容来解释。

因此，本发明的精神通过权利要求来确定，并且可提供下列示例性实施方式以向本领域技术人员有效地描述本发明的精神。

图1为示出了根据本发明的示例性实施方式的颗粒检查设备的构造图，图2为示出了图1中的扫描器部件的构造图，并且图3为示出了根据本发明的示例性实施方式的颗粒检查设备的平面图。

如在图1和图3中所示，根据本发明的示例性实施方式的颗粒检查设备可由激光源100、激光扫描器部件200、以及拍摄件300构造而成，该颗粒检查设备通过使用激光形成用于使光散射（scatter）的片S来检查悬浮在诸如洁净室的预定空间中的颗粒。

激光源100使激光振荡（oscillate），其中该激光可为呈具有预定直径的光束形式的直光（straight light）。

此外，激光源100优选地由能够以小规模输出高功能性的连续波（CW）激光器形成，以便于其移动和现场安装。

这里，CW激光器为当在内部共振器处开始发生粒子数反转（population inversion）时可开启振荡的激光器，从而以恒定时间输出来连续振荡。因此，由CW激光器形成的激光源100以恒定时间输出而连续振荡以允许连续时间测量。

此外，从激光源100振荡的激光可包括具有的波长为400nm至450nm的组分。特别地，从激光源100振荡的激光优选地波长为405nm至447nm。即，从激光源100振荡的激光使用具有非可视波长的激光，从而防止根据工作者的眼睛的灵敏度对视力造成损害以及对眼睛造成疲劳，从而可增加工作效率。

激光扫描器部件200可由壳体210、振动镜220、以及扫描镜230构造而成，该激光扫描器部件形成在激光源100的一侧处以使用从激光源100振荡的激光形成呈扇形的用于使光散射的片S。

在该构造中，激光源100可构造成使得该激光源形成在壳体210的一侧处以使激光振荡至壳体210中。

这里，壳体210具有形成于其中的盒状空间并且具有形成在其一侧处的开口211，该空间具有防止空气或异物和污染物从外部引入的密封结构。

此外，开口211安装有具有预定厚度的透明板212，以便壳体210的内部可密封。

在这种情况下，透明板212可由使干涉和阻力最小的玻璃板形成，使得由待在下文中描述的振动镜220和扫描镜230反射的激光可朝向外部而通过，并且该透明板可由诸如凸透镜或凹透镜的功能透镜形成，使得激光可以预定大小成形。

此外，通过振动来反射激光的振动镜220可安装在壳体210的内部的一侧处，以便朝向扫描镜230反射从激光源100振荡的激光。

这里，振动镜220可由反射激光的第一反射板221和使第一反射板221振动的振动部件222构造而成。

在如上所述构造的振动镜220中，第一反射板221在水平方向上通过振动部件222振动，从而在水平方向上以预定角度反射从激光源100振荡的激光。

在这种情况下，根据从激光源100连续振荡的激光，振动镜220可连续改变激光在水平方向上的反射角度，从而可调整用于使光散射的片S的宽度。

即，激光在水平方向上的反射角度可通过调整振动镜220的振动宽度来调整，并且用于使光散射的片S的宽度可根据激光在水平方向上的反射角度来调整。

在这种构造中，振动镜220优选地形成为以比待在下文中描述的拍摄件300的拍摄速度快的速度振动。这里，在振动镜220的振动比拍摄件300的拍摄速度慢的情况下，可发生诸如使得在拍摄的图像上遗留根据颗粒的移动的残像等错误。在这种情况下，振动镜220振动得比拍摄件300的拍摄速度快，以便可更精确地检查颗粒。

同时，通过起伏来反射激光的扫描镜230可安装在壳体210的内部的另一侧处，以便朝向壳体210的外面来反射由振动镜220反射的激光。

在这种情况下，扫描镜230可由电流镜或多面体镜形成。

这里，扫描镜230可由反射激光的第二反射板231和使第二反射板起伏的起伏部件232构造而成。

在如上所述构造的扫描镜230中，第二反射板231在竖直方向上通过起伏部件232而起伏，从而在竖直方向上以预定角度反射从振动镜220反射的激光，并且由扫描镜230反射的激光穿过壳体210的待辐射的透明板212，以便用于使光散射的片S形成在壳体210外的预定空间处。

这里，根据从振动镜220连续反射的激光，扫描镜230连续改变激光在竖直方向上的反射角度，以便形成用于使光散射的片S。在这种构造中，激光的在竖直方向上的反射角度可根据第二反射板231的起伏的角度来调整，用于使光散射的片S的高度可根据在竖直方向上的反射角度来调整。

即，激光在竖直方向上的反射角度可通过调整扫描镜230的起伏的宽度来调整，并且用于使光散射的片S的高度可根据激光在竖直方向上的反射角度来调整。

拍摄用于使光散射的片S（通过激光扫描器部件200而形成为具有预定宽度和高度）的拍摄件300可形成为以高倍数进行放大，并且形成为拍摄由于介于用于使光散射的片S之上的激光与颗粒之间的振荡以及激光的散射而产生的弱散射光。

这里，拍摄件300可由具有高分辨率和帧率的科学级互补金属氧化物半导体（sCMOS）型相机形成，从而拍摄甚至迅速移动的颗粒，以便可进行精确的检查。例如，该sCMOS相机可为具有2560X2560的分辨率和30fps的帧率的相机。

此外，如在图3中所示，拍摄件300优选地从相对于用于使光散射的片S成45°角度的侧面进行拍摄。

以下表格1示出了根据拍摄件300的位置拍摄的图像的清晰度，并且示出了以640mm的相同距离和405lx的照度以45°、90°、以及135°的拍摄角度拍摄的图像的清晰度。

表1

如在表1中所示，应当认识到的是，由拍摄件300以45°的拍摄角度拍摄的图像具有最高的清晰度。

同时，根据本发明的示例性实施方式的颗粒检查设备可进一步包括控制部件400，该控制部件控制激光源100和激光扫描器部件200的操作，并且分析由拍摄件300拍摄的图像。

这里，控制部件400可连接至激光源100以控制激光源100的开启和关闭，并且可连接至激光扫描器部件200以控制激光扫描器部件200的振动镜220和扫描镜230，从而可控制用于使光散射的片S的宽度和高度。

此外，控制部件400连接至拍摄件300以校正和分析由拍摄件300拍摄的图像，从而可使颗粒可见。因此，由于可确定并控制由于在制造产品的过程中产生的颗粒所造成的缺陷源，因此可提高产品的品质并且可提高生产率。

根据本发明的示例性实施方式，颗粒检查设备可通过使用激光形成用于使光散射的片以及拍摄由颗粒造成的光散射来检测悬浮在预定空间中的颗粒，并且确定并控制由于在制造产品的过程中产生的颗粒所造成的缺陷源，从而可提高产品的品质并提高生产率。

尽管已出于说明的目的公开了本发明的示例性实施方式，然而本领域的技术人员应当认识到的是，在不脱离如在所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神的情况下，可做出多种修改、添加和替换。

因此，本发明的范围不应被解释为限于所描述的实施方式，而是由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种颗粒检查设备，包括：

激光源，使激光振荡；

激光扫描器部件，反射从所述激光源振荡的激光，从而形成能够调整宽度和高度的用于使光散射的片；以及

拍摄件，拍摄通过所述激光扫描器部件形成的用于使光散射的所述片。

2.根据权利要求1所述的颗粒检查设备，其中，所述激光源由连续波激光器形成。

3.根据权利要求1所述的颗粒检查设备，其中，所述激光源使具有的波长为400nm至450nm的激光振荡。

4.根据权利要求1所述的颗粒检查设备，其中，所述激光扫描器部件包括：

壳体，具有形成在所述壳体中的空间，并且所述壳体具有形成在所述壳体的一侧处的开口；

振动镜，安装在所述壳体中，以通过振动来反射从所述激光源振荡的激光；以及

扫描镜，通过起伏而朝向所述壳体的外部反射从所述振动镜反射的激光。

5.根据权利要求4所述的颗粒检查设备，其中，所述振动镜通过水平振动而连续改变激光在水平方向上的反射角度，以调整用于使光散射的所述片的宽度。

6.根据权利要求4所述的颗粒检查设备，其中，所述振动镜振动得比所述拍摄件的拍摄速度快。

7.根据权利要求4所述的颗粒检查设备，其中，所述扫描镜通过起伏而连续改变激光在竖直方向上的反射角度，以调整用于使光散射的所述片的竖直高度。

8.根据权利要求4所述的颗粒检查设备，其中，所述扫描镜由电流镜或多面体镜形成。

9.根据权利要求1所述的颗粒检查设备，所述拍摄件由科学级互补金属氧化物半导体型相机形成。

10.根据权利要求1所述的颗粒检查设备，所述拍摄件以45°的角度拍摄用于使光散射的所述片。

11.根据权利要求1所述的颗粒检查设备，进一步包括控制部件，所述控制部件控制所述激光源和所述激光扫描器部件的操作并且分析由所述拍摄件拍摄的图像。