CN111324007B - 掩膜板自动光学检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种掩膜板自动光学检测仪，用于检测掩膜板的缺陷，其包括载物台、扫描成像单元以及光学装置。载物台用于放置掩膜板；扫描成像单元设于载物台上方且其镜头朝向掩膜板，用于扫描掩膜板并成像；光学装置包括设于载物台上方的紫外线光源，其用于提供紫外光照射掩膜板并被反射进入扫描成像单元。本发明根据蒸镀材料的特性，蒸镀材料的扩散颗粒在紫外线光源照射下会显示荧光，从而能够通过是否有荧光判断颗粒缺陷的种类，可以直观地判断检出颗粒缺陷的发生源，提高了掩膜板真实缺陷的检出率，减少了虚假缺陷数量。

Description

掩膜板自动光学检测仪

技术领域

本发明涉及掩膜板缺陷检测技术领域，尤其涉及一种掩膜板自动光学检测仪。

背景技术

在显示技术领域，掩膜板自动光学检测仪(Mask AOI)主要是通过DDM相机进行周期对比，找出缺陷病通过检阅镜头对缺陷图片进行拍照上传。目前检出缺陷种类分为虚假缺陷(False Defect)、纤维、颗粒、透明、残留、水渍、薄膜、过刻等。

目前掩膜板自动光学检测仪使用RGB三原色、白色环形光或侧光源的光学系统，能够满足同步检测出颗粒、过刻等缺陷。

但通过现有掩膜板自动光学检测仪的光学系统识别的缺陷类别不全面，并存在无法辨识清洗后蒸镀材料残留情况，无法对清洗机各工艺制程的清洗效果评估；而且对检出颗粒(Particle)缺陷的发生源头分析带来困扰，无法判断颗粒缺陷为环境污染还是工艺制程的原因。

发明内容

本发明提供了一种掩膜板自动光学检测仪，解决了现有掩膜板自动光学检测仪的光学系统识别的缺陷类别不能细分，尤其是存在无法辨识清洗后蒸镀材料残留情况，对检出的颗粒缺陷的发生源头无法准确分析，无法判断颗粒缺陷为环境污染还是工艺制程的原因的技术问题。

鉴于上述技术问题，本发明提供一种掩膜板自动光学检测仪，用于检测掩膜板的缺陷，其包括载物台、扫描成像单元以及光学装置。具体的讲，所述载物台用于放置掩膜板；所述扫描成像单元设于所述载物台上方且其镜头朝向所述掩膜板，用于扫描所述掩膜板并成像；所述光学装置包括紫外线光源，设于所述载物台上方，用于提供紫外光照射所述掩膜板并被反射进入所述扫描成像单元。

进一步地，当所述扫描成像单元成像的所述掩膜板上包括荧光颗粒时，所述荧光颗粒为蒸镀材料颗粒；当所述扫描成像单元成像的所述掩膜板上包括非荧光颗粒时，所述非荧光颗粒为非蒸镀材料颗粒。

进一步地，所述光学装置设于所述扫描成像单元和所述载物台之间。

进一步地，所述紫外线光源的波长范围为360nm-405nm。

进一步地，所述紫外线光源包括壳体以及发光二极管；所述壳体的中部设有透光孔，所述透光孔与所述扫描成像单元的镜头对应设置；所述发光二极管用于将电能转换为光能输出，其发射的光线照射在所述掩膜板上并被反射穿过所述透光孔进入所述扫描成像单元的镜头。

进一步地，所述紫外线光源还包括温度测量器，所述温度测量器与所述发光二极管连接，用于检测所述发光二极管的温度控制所述发光二极管的功率来调节所述发光二极管发出的光线在紫外线的波长范围。

进一步地，所述紫外线光源还包括反光镜，所述反光镜设于所述壳体上，用于反射所述发光二极管发射的光线穿过所述透光孔照射在所述掩膜板上。

进一步地，所述发光二极管呈环形或球形，设置于所述壳体内，环绕所述透光孔设置，所述发光二极管的中轴线与所述扫描成像单元的中轴线重合。

进一步地，所述发光二极管包括多个子二极管单元，每一子二极管单元设置于所述壳体的下底面且发光面背离所述壳体，所有所述子二极管单元的中轴线与所述扫描成像单元的中轴线交于一点。

进一步地，所述子二极管单元的中轴线与所述扫描成像单元的中轴线的夹角范围为30°-150°。

本发明提供了一种掩膜板自动光学检测仪，根据蒸镀材料的特性，通过加入紫外线(UV)光源，蒸镀材料的扩散颗粒在紫外线光源照射下会显示荧光，从而能够通过是否有荧光判断颗粒缺陷的种类，可以直观地判断检出颗粒缺陷的发生源是蒸镀制程导致还是清洗不良导致，提高了掩膜板真实缺陷的检出率，缩减了节拍时间，减少了虚假缺陷数量，便于找出颗粒缺陷的来源，并实现了进一步地细分掩膜板的颗粒缺陷类别，能降低产品霉点、黑斑不良率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中所述掩膜板自动光学检测仪的结构示意图；

图2为本发明实施例2中所述掩膜板自动光学检测仪的结构示意图；

图3为本发明实施例3中所述掩膜板自动光学检测仪的结构示意图。

图中部件标识如下：

1、载物台，2、扫描成像单元，3、光学装置，

10、掩膜板自动光学检测仪，20、掩膜板，

21、显微镜单元，31、紫外线光源，211、光学透镜，

212、感光元件，311、壳体，312、发光二极管，

3111、透光孔，3112、反光镜，3121、子二极管单元。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

实施例1

请参照图1所示，本发明实施例1中提供一种掩膜板自动光学检测仪10，用于检测掩膜板20的缺陷，其包括载物台1、扫描成像单元2以及光学装置3。具体的讲，所述载物台1用于放置掩膜板20；所述扫描成像单元2设于所述载物台1上方且其镜头朝向所述掩膜板20，用于扫描所述掩膜板20并成像；所述光学装置3包括紫外线光源31，设于所述载物台1上方，用于提供紫外光(在图中用虚线表示)照射所述掩膜板20并被反射进入所述扫描成像单元2。

本实施例中，当所述扫描成像单元2成像的所述掩膜板20上包括荧光颗粒时，所述荧光颗粒为蒸镀材料颗粒；当所述扫描成像单元2成像的所述掩膜板20上包括非荧光颗粒时，所述非荧光颗粒为非蒸镀材料颗粒，即为清洗不良导致的颗粒残留。其原理为根据蒸镀材料的特性，蒸镀材料的扩散颗粒在紫外线光源31照射下会显示荧光，从而能够通过是否有荧光判断颗粒缺陷的种类，可以直观地判断检出颗粒缺陷的发生源是蒸镀制程导致还是清洗不良导致，提高了掩膜板20真实缺陷的检出率，缩减了节拍时间，减少了虚假缺陷数量，便于找出颗粒缺陷的来源，并实现了进一步地细分掩膜板20的颗粒缺陷类别，能降低产品霉点、黑斑不良率。

本实施例中，所述光学装置3设于所述扫描成像单元2和所述载物台1之间，这样便于设置所述紫外线光源31，方便光线照射在所述掩膜板20上。所述光学装置3可单独设置，也可设于所述扫描成像单元2底部或侧部。

本实施例中，所述紫外线光源31输出高纯度单色紫外光，所述紫外光波段按照ISO-DIS-21348标准进行分类有以下表1中的几种。

表1

根据对所述光学装置3发出的紫外线光源31的测试结果，所述紫外线光源31的波长范围为360nm-405nm，优选所述紫外线光源31的波长为365nm、385nm、395nm或405nm。所述紫外线光源31用于塑料、薄膜涂布材料及金属材质的掩膜板20的表面检查。其中所述光学装置3还可用于印制电路板(PCB)异物检出。

值得注意的是，所述光学装置3还包括白色光源(未图示)，所述白色光源的具体方式为RGB三原色、白色环形光或侧光源，用于检测掩膜板20的除颗粒以外的其他缺陷，如纤维、透明、残留、水渍、薄膜、过刻等。通过上述结构，采用所述白色光源检测掩膜板20上存在的缺陷，采用所述紫外线光源31可以在映象图中显示，立即可以判断是否为蒸镀材料残留。

本实施例中，所述紫外线光源31包括壳体311以及发光二极管312；所述壳体311的中部设有透光孔3111，所述透光孔3111与所述扫描成像单元2的镜头对应设置；所述发光二极管312用于将电能转换为光能输出，其发射的光线照射在所述掩膜板20上并被反射穿过所述透光孔3111进入所述扫描成像单元2的镜头。

本实施例中，所述紫外线光源31还包括温度测量器(未图示)，所述温度测量器与所述发光二极管312连接，用于检测所述发光二极管312的温度控制所述发光二极管312的功率来调节所述发光二极管312发出的光线在紫外线的波长范围，可以调节光亮的设备能量高度集中在所需要的波长段。

本实施例中，所述紫外线光源31为同轴光源，与所述扫描成像单元2同轴设置；所述紫外线光源31还包括反光镜3112，所述反光镜设于所述壳体311上，用于反射所述发光二极管312发射的光线穿过所述透光孔3111照射在所述掩膜板20上。

本实施例中，所述扫描成像单元2包括显微镜单元21及检查对齐单元(未图示)，所述显微镜单元21包括光学透镜211及感光元件212，所述检查对齐单元包括自动聚焦单元及视觉对准单元。

实施例2

本发明实施例2中提供一种掩膜板自动光学检测仪10，包括实施例1的大部分技术特征，其区别在于，实施例2中的所述紫外线光源31为环形或球形光源而不是实施例1的同轴光源。

请参照图2所示，本实施例中，所述发光二极管312呈环形或球形，设置于所述壳体311内，环绕所述透光孔3111设置，所述发光二极管312的中轴线与所述扫描成像单元2的中轴线重合。其中，所述发光二极管312的发光面朝向所述掩膜板20。

实施例3

本发明实施例3中提供一种掩膜板自动光学检测仪10，包括实施例1的大部分技术特征，其区别在于，实施例3中的所述紫外线光源31为侧向面光源而不是实施例1的同轴光源。

请参照图3所示，本实施例中，所述发光二极管312包括多个子二极管单元3121，这样光线能照射在颗粒上反射至所述扫描成像单元2内对所述颗粒全方位成像。其中每一子二极管单元3121设置于所述壳体311的下底面且发光面背离所述壳体311，所有所述子二极管单元3121的中轴线与所述扫描成像单元2的中轴线交于一点。

本实施例中，所述子二极管单元3121的中轴线与所述扫描成像单元2的中轴线的夹角范围为30°-150°，优选为45°，其检测效果最佳。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本发明提供了一种掩膜板自动光学检测仪，通过仅在设备上增加紫外线(UV)光源即可，阵列制程、蒸镀制程、薄膜封装制程不变，不影响产品成本，根据蒸镀材料的特性，蒸镀材料的扩散颗粒在紫外线光源照射下会显示荧光，从而能够通过是否有荧光判断颗粒缺陷的种类，可以直观地判断检出颗粒缺陷的发生源是蒸镀制程导致还是清洗不良导致，提高了掩膜板真实缺陷的检出率，缩减了节拍时间，减少了虚假缺陷数量，便于找出颗粒缺陷的来源，并实现了进一步地细分掩膜板的颗粒缺陷类别，能降低产品霉点、黑斑不良率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种掩膜板自动光学检测仪，用于检测掩膜板的缺陷，其特征在于，包括：

载物台，用于放置掩膜板；

扫描成像单元，设于所述载物台上方且其镜头朝向所述掩膜板，用于扫描所述掩膜板并成像；以及

光学装置，包括紫外线光源，设于所述载物台上方，用于提供紫外光照射所述掩膜板并被反射进入所述扫描成像单元，所述紫外线光源包括壳体和发光二极管，所述壳体的中部设有透光孔，所述透光孔与所述扫描成像单元的镜头对应设置；所述发光二极管用于将电能转换为光能输出，其发射的光线照射在所述掩膜板上并被反射穿过所述透光孔进入所述扫描成像单元的镜头，其中：

所述发光二极管呈环形或球形，设置于所述壳体内，环绕所述透光孔设置，所述发光二极管的中轴线与所述扫描成像单元的中轴线重合；或者，

所述发光二极管包括多个子二极管单元，每一子二极管单元设置于所述壳体的下底面且发光面背离所述壳体，所有所述子二极管单元的中轴线与所述扫描成像单元的中轴线交于一点。

2.根据权利要求1所述的掩膜板自动光学检测仪，其特征在于，

当所述扫描成像单元成像的所述掩膜板上包括荧光颗粒时，所述荧光颗粒为蒸镀材料颗粒；

当所述扫描成像单元成像的所述掩膜板上包括非荧光颗粒时，所述非荧光颗粒为非蒸镀材料颗粒。

3.根据权利要求1所述的掩膜板自动光学检测仪，其特征在于，所述光学装置设于所述扫描成像单元和所述载物台之间。

4.根据权利要求1所述的掩膜板自动光学检测仪，其特征在于，所述紫外线光源的波长范围为360nm-405nm。

5.根据权利要求1所述的掩膜板自动光学检测仪，其特征在于，所述紫外线光源还包括：

温度测量器，与所述发光二极管连接，用于检测所述发光二极管的温度控制所述发光二极管的功率来调节所述发光二极管发出的光线在紫外线的波长范围。

6.根据权利要求1所述的掩膜板自动光学检测仪，其特征在于，所述紫外线光源还包括：

反光镜，设于所述壳体上，用于反射所述发光二极管发射的光线穿过所述透光孔照射在所述掩膜板上。

7.根据权利要求1所述的掩膜板自动光学检测仪，其特征在于，所述子二极管单元的中轴线与所述扫描成像单元的中轴线的夹角范围为30°-150°。

Images