CN106560910A - 管芯缺陷检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种管芯缺陷检测方法及装置，包括：以一第一取像装置拍摄一基板取得一第一影像，并由该第一影像取得一管芯在该基板上的定位；以一第二取像装置拍摄该管芯数次，并将每次拍摄的一分割影像合并组合形成一第二影像；将该第二影像中的各分割影像的亮度调整成一致；对调整亮度后的该第二影像进行一管芯影像的边界搜寻，并撷取边界内影像区域作为ROI；以该管芯影像的一电路影像与一标准管芯影像的一电路影像进行位置的校正；计算该管芯影像与该标准管芯影像的各像素点灰度值差异，并将差异值进行二值化处理成一二值化影像；标注该二值化影像中的缺陷图案。
Description
【技术领域】
本发明是有关于一种缺陷检测方法及装置，尤指使用在检测贴附于基板上的管芯，检测管芯表层与里层是否有缺陷的管芯缺陷检测方法及装置。
【背景技术】
在一般半导体制程中，需将蚀刻后具有电路图案的晶圆(Wafer)，切割成数个管芯(Die)，并将各个管芯分别取出再贴附于基板上，以进行后续焊线、封胶…等制程；而管芯在贴附于基板后，需检测管芯是否在先前制程中有因不当之外力而产生裂纹…等缺陷的情形，故检测人员会将贴附有管芯的基板置于红外线取像单元下，并以人力些微移动基板去对位拍摄或是红外线取像单元自动对各个管芯进行拍摄，再以肉眼直接判断影像中是否有缺陷产生。
【发明内容】
惟，已知的人力检测方式，不但有耗时与无法长时间作业的情形，且每位检测人员的标准不一致，导致部分缺陷被忽略而未被检出，整体检测的可靠度不高。
爰是，本发明的目的，在于提供一种有效提升检测可靠度的的管芯缺陷检测方法。
本发明的另一目的，在于提供一种有效提升检测可靠度的管芯缺陷检测装置。
依据本发明目的的管芯缺陷检测方法，包括：一管芯定位步骤：以一第一取像装置拍摄一基板取得一第一影像，并由该第一影像取得一管芯在该基板上的定位；一管芯取像步骤：以一第二取像装置拍摄该管芯数次，并将每次拍摄的一分割影像合并组合形成一第二影像；一影像校正步骤：将该第二影像中的各分割影像的亮度调整成一致；一ROI取得步骤：对调整亮度后的该第二影像进行一管芯影像的边界搜寻，并撷取边界内影像区域作为ROI；一位移校正步骤：以该管芯影像的一电路影像与一标准管芯影像的一电路影像进行位置的校正；一差异计算步骤：计算该管芯影像与该标准管芯影像的各像素点灰度值差异，并将差异值进行二值化处理成一二值化影像；一缺陷标注步骤：标注该二值化影像中的缺陷图案。
依据本发明另一目的的管芯缺陷检测装置，包括：用以执行如权利要求1至6项任一所述管芯缺陷检测方法的装置。
本发明实施例的管芯缺陷检测方法及装置，检测装置可自动取得基板中各管芯位置，再拍摄管芯影像进行检测，并以二值化影像显示检测结果，且自动标注缺陷图案位置与宽度数值，有效提升管芯缺陷检测的可靠度。
【附图说明】
图1是本发明实施例的管芯贴附于受载盘承载的基板的示意图。
图2是本发明实施例的管芯检测装置的示意图。
图3是本发明实施例的管芯检测步骤的流程示意图。
图4是本发明实施例的第一取像装置于基板的拍摄路径的示意图。
图5是本发明实施例的第一影像的示意图。
图6是本发明实施例的第二取像装置于管芯的拍摄路径的示意图。
图7是本发明实施例的第二影像的示意图。
图8是本发明实施例的影像校正后的第二影像的示意图。
图9是本发明实施例的管芯影像与标准管芯影像的位移校正的示意图。
图10是本发明实施例的二值化影像缺陷标记的示意图。
【符号说明】
A 检测装置 A1 供收料装置
A2 输送流道 A21 轨架
A22 载台 A23 皮带轮
A24 皮带 A25 皮带驱动器
A26 传动轴 A3 Y轴移动装置
A31 Y轴驱动器 A4 基台
A5 取像装置 A51 第一取像装置
A52 第二取像装置 A6 X轴移动装置
A61 X轴驱动器 B 载盘
D 管芯 DC 边角
F 缺陷图案 P1 第一影像
PL 电路影像 PL1 电路影像
P1DC 边角影像 P1T2 对位标记影像
P2 第二影像 P21 分割影像
P2D 管芯影像 P3D 标准管芯影像
P4D 二值化影像 S1 管芯定位步骤
S2 管芯取像步骤 S3 影像校正步骤
S4 ROI取得步骤 S5 位移校正步骤
S6 差异计算步骤 S7 缺陷标注步骤
T 基板 T1 容置区
T2 对位标记
【具体实施方式】
请参阅图1、2，本发明实施例的检测装置A，是用以检测一基板T上的数个管芯D，该管芯D于该基板T的排列方式会依IC产品的差异而有不同的排列方式，本发明实施例的基板T上分隔出多个矩阵排列的容置区T1，各个容置区T1的一角落可设有一对位标记T2，各个容置区T1可贴附一个以上的管芯D(在后制程可将基板T依各个容置区T1位置切割并加工形成多个IC产品)，而在检测时，基板T是承载于一载盘B上；
该检测装置A设有包括：
一供收料装置A1，设于检测装置A一侧，用于供给与收纳载盘B，可设有两个以上的料盒(图未示)，一用于存放待检测的载盘B，另一用于存放检测完毕的载盘B；
一输送流道A2，用于承接由该供收料装置A1供给的载盘B并输送到预设位置，该输送流道A2设有两轨架A21，该轨架A21架设于一载台A22上，轨架A21上设有两皮带轮A23于前后两端与一皮带A24，并有一皮带驱动器A25驱动一侧轨架A21的皮带轮A23，再由一传动轴A26连动另一侧轨架A21的皮带轮A23，借由皮带A24使载盘B在输送流道A2中移动；
一Y轴移动装置A3，设于一基台A4上，该载台A22设于该Y轴移动装置A3上，借由一Y轴驱动器A31使载台A22上的输送流道A2可于Y轴移动装置A3上平移；
一取像装置A5，设有一第一取像装置A51与一第二取像装置A52，该第一取像装置A51所能拍摄的视野范围比第二取像装置A52大，第一取像装置A51设有同轴红光与环型蓝光两种光源，是用于拍摄基板T之用，而第二取像装置A52设有红外线光源，是用于拍摄管芯D之用；
一X轴移动装置A6，架设于该基台A4上，该取像装置A5设于该X轴移动装置A6上，借由一X轴驱动器A61使取像装置A5可于X轴移动装置A6上平移。
本发明实施例的检测装置A在实施上，贴附有管芯D的基板T承载在载盘B上，载盘B由供收料装置A1排出受输送流道A2承接，并将载盘B输送到预设位置受负压定位(图未示)，在载盘B定位后，Y轴移动装置A3使输送流道A2于Y轴平移到取像装置A5下方，此时，X轴移动装置A6会使取像装置A5于X轴平移并分别对基板T与管芯D进行拍摄，其中，取像装置A5的拍摄路径会因取像装置A5的X轴平移与输送流道A2的Y轴平移而呈弓字型(图4、6)，相关的平移距离、拍摄张数…等是依检测前针对不同的基板T大小、容置区T1大小/行列数量、管芯D大小/数量…等进行参数设定。
请参阅图2、3，本发明实施例的管芯缺陷检测方法包括以下步骤：
一管芯定位步骤S1：借由视野范围较大的第一取像装置A51移动到基板T上方，依序拍摄各个容置区T1(图4中x表示各个拍摄点)以取得多个张第一影像P1(图5)，并以一张第一影像P1为样本，手动模拟教导检测装置A去搜寻第一影像P1内的对位标记影像P1T2，再以样本中对位标记影像P1T2与邻近的边角影像P1DC两点的偏移量，模拟教导由对位标记影像P1T2搜寻边角影像P1DC，在设定好作为样本的第一影像P1教导的参数后，后续其它第一影像P1即可以相同的搜寻逻辑自动搜寻每张标记影像P1T2位置并再搜寻到边角影像P1DC位置，以此取得各个管芯D在基板T上的定位，其中，若无对位标记影像P1T2的情形下，可直接模拟教导以边角影像P1DC取代；
一管芯取像步骤S2：在取得各管芯D在基板T的定位后，借由视野范围较小的第二取像装置A52开始对各个管芯D进行数次拍摄(图6中x表示各个拍摄点)，其中拍摄的起始点是以各管芯D的边角DC位置为对位基准，可由边角DC位置或是向管芯D内稍微偏移的位置出发，并将每次拍摄的分割影像P21合并组合形成一张完整的第二影像P2(图7)，且因第二取像装置A52具有红外线光源，故第二影像P2中的管芯影像P2D可显现管芯D内部电路的电路影像PL；
一影像校正步骤S3：因第二影像P2是由多个张分割影像P21合并组合而成，而在两张分割影像P21组合的交界处亮度会有明显的差异(图7)，故将第二影像P2中的各个分割影像P21的亮度调整成一致(图8)；
一感兴趣区域(ROI；Region Of Interest，以下简称ROI)取得步骤S4：对调整亮度后的第二影像P2进行管芯影像P2D的边界搜寻，以由外而内由黑到白的方式搜寻到管芯影像P2D的四条边界，并撷取边界内影像区域作为缺陷检测的ROI；
一位移校正步骤S5：因电路影像PL在每个管芯影像P2D中的位置会依管芯D大小、蚀刻偏差…等因素影响，导致电路影像PL跟原本的预设位置略有差异，但因电路影像PL整体的大小、形状是固定的，故以待测管芯影像P2D的电路影像PL样本去与一标准管芯影像P3D中的电路影像PL1样本进行位置的校正，计算两者的偏移量并将待测电路影像PL位移至与标准电路影像PL1相对应的位置(图9)；
一差异计算步骤S6：在确定待测管芯影像P2D的电路影像PL与标准管芯影像P3D中的电路影像PL1位置相对应后，即开始计算两张影像的差异值，差异值为两张影像的各对应像素点灰度值相减(仅取两张影像有相互对应部分)，并将相减后的差异值进行二值化处理成二值化影像P4D(图10)；
一缺陷标注步骤S7：在二值化影像P4D中的缺陷图案F的面积超过一预设值时，以方框标注缺陷图案F位置，并加注缺陷图案F的宽度数值。
本发明实施例的管芯缺陷检测方法在实施上，第一取像装置A51先分段拍摄取得基板T中各管芯D位置，再以第二取像装置A52对单个管芯D进行多次拍摄，之后将拍摄后由多张分割影像P21合并组合成的第二影像P2进行影像校正，并以管芯影像P2D作为检测的ROI，其后位移校正电路影像PL的位置，再计算待侧管芯影像P2D与标准管芯影像P3D的像素灰度差异并将差异值二值化成二值化影像P4D，最后以方框与宽度数值标注二值化影像P4D中的缺陷图案F，其中，虽然第二取像装置A52主要是拍摄管芯D里层，但因管芯D的厚度很薄，故表层若有缺陷亦可拍摄到而被检测出来。
本发明实施例的管芯缺陷检测方法及装置，检测装置A可自动取得基板T中各管芯D位置，再拍摄管芯D影像进行检测，并以二值化影像P4D显示检测结果，且自动标注缺陷图案F位置与宽度数值，有效提升管芯缺陷检测的可靠度。
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (7)
1.一种管芯缺陷检测方法，包括：
一管芯定位步骤：以一第一取像装置拍摄一基板取得一第一影像，并由该第一影像取得一管芯在该基板上的定位；
一管芯取像步骤：以一第二取像装置拍摄该管芯数次，并将每次拍摄的一分割影像合并组合形成一第二影像；
一影像校正步骤：将该第二影像中的各分割影像的亮度调整成一致；
一ROI取得步骤：对调整亮度后的该第二影像进行一管芯影像的边界搜寻，并撷取边界内影像区域作为ROI；
一位移校正步骤：以该管芯影像的一电路影像与一标准管芯影像的一电路影像进行位置的校正；
一差异计算步骤：计算该管芯影像与该标准管芯影像的各像素点灰度值差异，并将差异值进行二值化处理成一二值化影像；
一缺陷标注步骤：标注该二值化影像中的缺陷图案。
2.如权利要求1所述管芯缺陷检测方法，其特征在于，该管芯定位步骤包括搜寻该第一影像的一对位标记影像。
3.如权利要求1所述管芯缺陷检测方法，其特征在于，该管芯定位步骤包括搜寻该第一影像的一边角影像。
4.如权利要求1所述管芯缺陷检测方法，其特征在于，该位移校正步骤包括将该管芯影像的电路影像位移至与该标准管芯影像的电路影像相对应的位置。
5.如权利要求1所述管芯缺陷检测方法，其特征在于，该差异计算步骤包括将该管芯影像与该标准管芯影像两张影像有相对应部分的各像素点灰度值相减。
6.如权利要求1所述管芯缺陷检测方法，其特征在于，该缺陷标注步骤包括以方框与宽度数值标注该二值化影像中的缺陷图案。
7.一种管芯缺陷检测装置，包括：用以执行如权利要求1至6任一所述管芯缺陷检测方法的装置。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20190503 Termination date: 20210613 |