CN114071133B - 半导体芯片检测图像成像方法 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种半导体芯片检测图像成像方法。该方法包括：将第一待测芯片移动至检测成像位置；通过正面成像相机获取初始正面图像；对初始正面图像进行角度纠正处理，得到第一角度纠正图像；获取第二角度纠正图像，第二角度纠正图像为上一个进行检测的芯片的初始正面图像通过角度纠正处理得到的图像；根据第一角度纠正图像及第二角度纠正图像调整侧面成像相机的位置；通过侧面成像相机获取第一侧面检测图像；获取第二侧面检测图像，第二侧面检测图像为第二待测芯片的侧面成像；根据第一侧面检测图像及第二侧面检测图像调整正面成像相机的竖直成像距离，获取目标正面图像。能够提高对焦精度及对焦效率，优化成像质量，提升芯片检测精度。

Description

半导体芯片检测图像成像方法

技术领域

本申请涉及成像技术领域，尤其涉及半导体芯片检测图像成像方法。

背景技术

随着半导体芯片技术的不断发展，其制作工艺越来越复杂，半导体芯片逐步向微小型化的方向发展，对芯片的侧表面的工艺质量也提出了检测需求，这些都对检测设备的检测精度提出了新的要求。检测精度的提高必然需要检测设备提高成像质量来支持，而检测设备的对焦精度直接影响着检测设备的成像质量，检测设备的对焦效率直接影响着检测设备的成像效率以及整体的检测效率。由于需要对芯片的侧表面进行检测，在待测芯片密集排布的情况下，只能将待测芯片单独取出进行检测，则每个待测芯片的检测都涉及调整对焦距离的问题，才能保证对焦精度。传统的图像对焦需要在焦点附近对样品进行扫描取图并记录工作距离，同时用算法分析各个图像的清晰度，找出最清晰的图像并且以其对应的工作距离作为对焦距离，对焦效率过低，影响整体检测效率；而通过外置距离传感器虽然能够明确当前的对焦距离，一定程度上兼顾对焦精度和对焦效率，但是外置距离传感器对安装空间具有一定要求，占用检测空间的同时大大提高了检测成本。

现有技术中，公开号为CN105204270B的专利（一种拍照终端对焦距离的调整方法和装置）中，所提出的调整方法包括利用拍照终端的测距传感器定时监测拍照终端的对焦距离；根据预设时间内对焦距离的变化，判断对焦距离是否满足预设调整条件；在对焦距离满足预设调整条件时，调整对焦距离；根据调整后的对焦距离进行对焦和拍摄。

上述现有技术存在以下缺点：

该方案需要借助测距传感器来调整对焦距离，占用检测空间并且提高了检测成本，因此，需要研发一种无须借助外置距离传感器来调整对焦距离的成像方法，以降低检测成本。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种半导体芯片检测图像成像方法，该半导体芯片检测图像成像方法，能够提高对焦精度以及对焦效率，优化成像质量，有效提升芯片的检测精度。

本申请提供一种半导体芯片检测图像成像方法，包括：

将第一待测芯片移动至检测成像位置，检测成像位置包含正面成像相机以及至少一个侧面成像相机；第一待测芯片为当前进行检测的芯片；

通过正面成像相机获取初始正面图像；

对初始正面图像进行角度纠正处理，得到第一角度纠正图像；

获取第二角度纠正图像，第二角度纠正图像为第二待测芯片的初始正面图像通过角度纠正处理得到的图像，第二待测芯片为上一个进行检测的芯片；

根据第一角度纠正图像以及第二角度纠正图像调整侧面成像相机的位置；

通过侧面成像相机获取第一侧面检测图像；

获取第二侧面检测图像，第二侧面检测图像为第二待测芯片的侧面成像；

根据第一侧面检测图像以及第二侧面检测图像调整正面成像相机的竖直成像距离，获取目标正面图像。

在一种实施方式中，对初始正面图像进行角度纠正处理，包括：

在初始正面图像中提取第一待测芯片的测试侧面边缘线，根据测试侧面边缘线以及初始正面图像的图像边缘线确定成像倾斜角度；

根据成像倾斜角度以及相机标定角度确定光轴倾斜角度，相机标定角度为侧面成像相机的侧面成像光轴与图像边缘线之间的预设标定角度，光轴倾斜角度为测试侧面边缘线与侧面成像光轴之间的夹角；

在初始正面图像中提取第一待测芯片的芯片区域图像，根据光轴倾斜角度确定芯片区域图像的校正旋转角度；

根据校正旋转角度调整芯片区域图像，使得测试侧面边缘线与侧面成像光轴垂直。

在一种实施方式中，根据校正旋转角度调整芯片区域图像之后，还包括：

根据校正旋转角度调整第一待测芯片的实际放置角度，使得第一待测芯片的测试侧面与侧面成像光轴垂直。

在一种实施方式中，根据第一角度纠正图像以及第二角度纠正图像调整侧面成像相机的位置，包括：

根据第一角度纠正图像与第二角度纠正图像确定侧面对焦偏差距离；

根据侧面对焦偏差距离调整侧面成像相机的位置。

在一种实施方式中，根据第一角度纠正图像与第二角度纠正图像确定侧面对焦偏差距离，包括：

分别提取第一角度纠正图像与第二角度纠正图像的测试侧面边界，得到第一侧面边界和第二侧面边界；

根据处于第一侧面边界和第二侧面边界之间的像素点确定第一像素偏差值，第一像素偏差值为第一角度纠正图像与第二角度纠正图像之间的相对偏移区域的像素值；

将第一像素偏差值与第一像素精度相乘，得到侧面对焦偏差距离；

第一像素精度为正面成像相机的正面相机像元尺寸，与正面成像相机的正面镜头放大倍率的商。

在一种实施方式中，根据侧面对焦偏差距离调整侧面成像相机的位置，包括：

控制侧面成像相机沿第二角度纠正图像至第一角度纠正图像的偏移方向移动侧面对焦偏差距离。

在一种实施方式中，根据第一侧面检测图像以及第二侧面检测图像调整正面成像相机的竖直成像距离，包括：

根据第一侧面检测图像与第二侧面检测图像确定正面对焦偏差高度；

根据正面对焦偏差高度调整竖直成像距离。

在一种实施方式中，根据第一侧面检测图像与第二侧面检测图像确定正面对焦偏差高度，包括：

分别提取第一侧面检测图像以及第二侧面检测图像的测试正面边界，得到第一正面边界和第二正面边界；

根据处于第一正面边界和第二正面边界之间的像素点确定第二像素偏差值，第二像素偏差值为第一侧面检测图像和第二侧面检测图像之间的相对偏移区域的像素值；

将第二像素偏差值与第二像素精度相乘，得到正面对焦偏差高度；

第二像素精度为侧面成像相机的侧面相机像元尺寸，与侧面成像相机的侧面镜头放大倍率的商。

在一种实施方式中，根据正面对焦偏差高度调整竖直成像距离，包括：

控制正面成像相机沿第二侧面检测图像至第一侧面检测图像的偏移方向移动正面对焦偏差高度。

在一种实施方式中，侧面成像相机包含第一侧面相机以及第二侧面相机，第一侧面相机以及第二侧面相机中均设有侧面同轴点光源；

通过侧面成像相机获取第一侧面检测图像，包括：

将第一侧面相机以及第二侧面相机分别设置于第一待测芯片的两侧，对第一待测芯片的相对的两个测试侧面依次照亮成像，得到第一图像和第二图像，第一侧面检测图像包含第一图像和第二图像。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过将第一待测芯片移动至包含正面成像相机以及至少一个侧面成像相机的检测成像位置中，第一待测芯片为当前进行检测的芯片，通过正面成像相机获取初始正面图像，对初始正面图像进行角度纠正处理，根据处理后得到的第一角度纠正图像，以及上一个进行检测的芯片的初始正面图像通过角度纠正处理得到的第二角度纠正图像调整侧面成像相机的位置，从而第一待测芯片在移动过程中产生的位置偏移得以补偿，侧面成像相机的位置能够迅速调整到准确的对焦位置上，提升侧面成像相机的对焦精度以及对焦效率，确保侧面成像相机的成像质量，避免第一待测芯片在移动过程中发生位置偏移导致侧面成像相机的成像质量下降；在调整侧面成像相机的位置后通过该侧面成像相机获取第一侧面检测图像，根据该第一侧面检测图像以及上一个进行检测的芯片的第二侧面检测图像调整正面成像相机的竖直成像距离，获取目标正面图像，达到调整正面成像相机的对焦距离的目的，从而第一待测芯片在移动过程中产生的高度偏差得以补偿，正面成像相机的位置能够迅速调整到准确的对焦位置上，提高正面成像相机的对焦精度以及对焦效率，优化正面成像相机的成像质量，从而能够有效提升芯片的检测精度，降低检测成本，节省检测空间。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请实施例示出的半导体芯片检测图像成像方法实施例一的流程示意图；

图2是本申请实施例示出的半导体芯片检测图像成像方法实施例二的流程示意图；

图3是本申请实施例示出的半导体芯片检测图像成像方法实施例三的流程示意图；

图4是本申请实施例示出的半导体芯片检测图像成像方法实施例四的流程示意图；

图5是本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。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该特征。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。

实施例一

传统的图像对焦需要在焦点附近对样品进行扫描取图并记录工作距离，同时用算法分析各个图像的清晰度，找出最清晰的图像并且以其对应的工作距离作为对焦距离，对焦效率过低，影响整体检测效率；而通过外置距离传感器虽然能够明确当前的对焦距离，一定程度上兼顾对焦精度和对焦效率，但是外置距离传感器对安装空间具有一定要求，占用检测空间的同时大大提高了检测成本。现有技术需要借助测距传感器来调整对焦距离，占用检测空间并且提高了检测成本，因此，需要研发一种无须借助外置距离传感器来调整对焦距离的成像方法，以降低检测成本。

针对上述问题，本申请实施例提供一种半导体芯片检测图像成像方法，能够提高对焦精度以及对焦效率，优化成像质量，有效提升芯片的检测精度。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

请参阅图1，本申请实施例示出的半导体芯片检测图像成像方法的实施例一包括：

101、将第一待测芯片移动至检测成像位置；

在本申请实施例中，第一待测芯片为当前进行检测的芯片，第一待测芯片的移动方式可以是通过机械臂控制吸嘴部件吸取第一待测芯片，将第一待测芯片移动至该检测成像位置内，在实际应用中，第一待测芯片的移动方式是多样的，也可以是通过机械爪进行抓取，需根据实际应用情况对其移动方式进行确定，此处不作唯一限定。

检测成像位置包含但不限于正面成像相机以及至少一个侧面成像相机，其中，正面成像相机的主要组成部件包含有正面相机主体、正面显微镜镜筒、正面显微物镜以及正面同轴点光源，该正面成像相机为大靶面相机，正面显微物镜为20倍复校色差物镜，正面显微镜镜筒为大靶面镜筒，支持镜筒内同轴光源照明，兼容相机与物镜接口，保证成像视野大小足够容纳第一待测芯片完整的正面表面；另外，侧面成像相机的主要组成部件包含有侧面相机主体、侧面显微镜镜筒、侧面显微物镜以及侧面同轴点光源，该侧面成像相机亦为大靶面相机，侧面显微物镜为100倍复校色差物镜，侧面显微镜镜筒亦为大靶面镜筒，支持镜筒内同轴光源照明，兼容相机与物镜接口，保证成像视野大小足够容纳第一待测芯片完整的侧面表面。其中，正面显微物镜和侧面显微物镜可以根据实际应用情况更换其他物镜倍数的物镜，不作唯一限定，但是要确保侧面显微物镜的物镜倍数比正面显微物镜的物镜倍数高，即要确保侧面显微物镜的精度高于正面显微物镜的精度，以满足第一待测芯片的检测需求。

在本申请实施例中，第一待测芯片为DFB芯片，DFB芯片即是DFB激光器中的芯片，DFB激光器即是分布式反馈激光器，其内置了布拉格光栅，属于侧面发射的半导体激光器。半导体激光器是以特定的半导体材料作为工作物质而产生激光的器件，该特定的半导体材料包括但不限于锑化镓、砷化镓、磷化铟以及硫化锌等，半导体激光器中最重要的器件为半导体激光器芯片，是发光的重要器件，半导体激光器芯片一般为长方体。

由于DFB芯片通过其侧面发光，需要确保DFB芯片侧面的工艺质量，以确保DFB芯片性能的稳定性，因此至少需要对DFB芯片的正面和侧面进行缺陷检测，而本申请采用的缺陷检测方式为视觉检测方式，相对于仅要求检测正面或背面的普通芯片，普通芯片仅需要在规律排布后，对该普通芯片进行水平平移依次检测，而在DFB芯片的视觉检测过程中，由于至少需要对DFB芯片的正面和侧面进行成像来获取检测图像，规律排布后的DFB芯片过于密集，不利于DFB芯片的侧面成像，因此需要单独将各个DFB芯片依次移动到检测成像位置进行成像。可以理解的是，在实际应用中，也可以根据实际应用情况增加对DFB芯片的背面或者其他表面进行检测，不作唯一限定。

可以理解的是，第一待测芯片还可以是其他需要检测侧面的芯片，DFB芯片仅为示例性的，不作唯一限定。

102、通过正面成像相机获取初始正面图像；

由于正面显微物镜的物镜倍数要比侧面显微物镜的物镜倍数低，也未进行对焦距离的调整，此时正面成像相机拍摄获取得到的初始正面图像仅能够勉强达到第一待测芯片的正面检测的基础要求，甚至连基础要求也无法达到，无法再进一步提升正面检测精度，无法保障第一待测芯片的正面工艺质量。但是，在第一待测芯片的移动过程中，可能是吸嘴部件吸取第一待测芯片的位置不统一，或者是可能第一待测芯片在规律排布时出现了误差，这些情况都会导致第一待测芯片的移动过程出现偏移，从而导致每一个第一待测芯片在检测成像位置内的具体方位都不一样，导致侧面成像相机对每个第一待测芯片均需要重新对焦，才能确保成像质量，而该初始正面图像即能够起到确定第一待测芯片在检测成像位置中的具体方位的作用，足以辅助侧面成像相机进行对焦。

103、对初始正面图像进行角度纠正处理，得到第一角度纠正图像；

角度纠正处理即是对第一待测芯片的放置角度进行纠正，可以理解的是，若第一待测芯片的侧面与侧面成像相机的光轴不垂直，第一待测芯片的侧面可能会有一部分不处于侧面成像相机的成像景深范围之内，导致第一待测芯片的侧面出现一部分模糊的情况，造成成像质量下降，影响检测精度的结果，因此，需要对初始正面图像中的第一待测芯片的图像区域进行角度纠正，以确定在第一待测芯片的侧面与侧面成像相机的光轴垂直的情况下第一待测芯片的偏移情况，以辅助侧面成像相机进行对焦。

104、获取第二角度纠正图像，根据第一角度纠正图像以及第二角度纠正图像调整侧面成像相机的位置；

在本申请实施例中，第二角度纠正图像为第二待测芯片的初始正面图像通过角度纠正处理得到的图像，第二待测芯片为当前进行检测的第一待测芯片的上一个进行检测的芯片。

根据第一角度纠正图像以及第二角度纠正图像能够确定出第一角度纠正图像相对于第二角度纠正图像的偏移量是多少，可以理解的是，在开始进行检测时，需要进行校正工作，该校正工作具体为将校正芯片放置于检测成像位置之内，且校正芯片的侧面与侧面成像相机的光轴垂直，此时分别对侧面成像相机和正面成像相机进行对焦距离校正，对焦距离校正的方式可以采用人工校正的方式，也可以采用传统的图像对焦方式，不作唯一限定，同时对侧面成像相机与正面成像相机之间的角度进行标定，即确定侧面成像相机的光轴与正面成像相机的图像边缘线之间的角度。通过标定后的正面成像相机与侧面成像相机分别对校正芯片进行成像，得到正面位置标准图像以及侧面位置标准图像，正面位置标准图像以及侧面位置标准图像对应的对焦距离均是最准确的，成像质量达到检测要求的。

当第一个待测芯片进入检测成像位置，经过角度纠正处理之后，所得的角度纠正图像会与该正面位置标准图像进行对比，从而得出了第一个待测芯片的侧面相对于校正芯片的侧面的偏移量，从而能够指导侧面成像相机进行位置调整，使得侧面成像相机与第一个待测芯片的侧面的对焦距离，和侧面成像相机与校正芯片的侧面的对焦距离保持一致，从而使得第一个待测芯片的侧面检测图像的成像质量与侧面位置标准图像保持一致。可以理解的是，如此类推，当前进行检测的第一待测芯片的上一个进行检测的芯片，即第二待测芯片的第二角度纠正图像可以作为第一待测芯片的第一角度纠正图像的标准参照对象，通过确定第一角度纠正图像相对于第二角度纠正图像的偏移量即可以指导侧面成像相机进行位置调整，对焦效率得到提高的同时保证了对焦精度，使得侧面成像质量得以保持一致。

侧面成像相机的位置调整方式可以通过立体小行程精密微调组件进行位置调整，该立体小行程精密微调组件可以为五相步进电机，不作唯一限定，其X轴和Z轴方向的行程为100mm，精度为20μm，Y轴方向，即调整侧面成像相机与第一待测芯片的侧面之间的距离的方向，其行程为10mm，精度为0.1μm，满足侧面成像相机的侧面显微物镜的景深要求。可以理解的是，在检测成像的过程中，主要对Y轴方向进行调整即可，X轴和Z轴方向在校正工作中进行调整，使得校正芯片的侧面处于侧面成像相机的成像图像之内即可。也可以理解的是，在实际应用中，侧面成像相机的位置调整方式是多样的，需根据实际应用情况来确定位置调整方式，此处不作唯一限定。

105、通过侧面成像相机获取第一侧面检测图像；

侧面成像相机的精度较高，因此所获得的第一侧面检测图像即能够达到第一待测芯片的侧面检测成像要求，同时，在本申请实施例中，所得的第一侧面检测图像还会辅助正面成像相机调整对焦距离，以优化正面成像相机的成像质量。

106、获取第二侧面检测图像，根据第一侧面检测图像以及第二侧面检测图像调整正面成像相机的竖直成像距离，获取目标正面图像。

在本申请实施例中，第二侧面检测图像为第二待测芯片的侧面成像，可以理解的是，当第一个待测芯片进入检测成像位置，获取第一侧面检测图像之后，会将获取到的第一侧面检测图像与校正工作中获取的侧面位置标准图像进行对比，从而得出了该第一个待测芯片的正面表面相对于校正芯片的正面表面的高度偏差，从而能够指导正面成像相机进行位置调整，使得正面成像相机与第一个待测芯片的正面表面的对焦距离，和正面成像相机与校正芯片的正面表面的对焦距离保持一致，从而使得第一个待测芯片的正面检测图像的成像质量与正面位置标准图像保持一致。可以理解的是，如此类推，当前进行检测的第一待测芯片的上一个进行检测的芯片，即第二待测芯片的第二侧面检测图像可以作为第一待测芯片的第一侧面检测图像的标准参照对象，通过确定第一侧面检测图像相对于第二侧面检测图像的高度偏差即可以指导正面成像相机进行竖直成像距离调整，对焦效率得到提高的同时保证了对焦精度，使得正面成像质量得以保持一致，优化正面成像相机的成像质量，确保检测精度的同时降低检测成本。

正面成像相机的竖直成像距离调整方式可以通过升降小行程精密微调组件来进行竖直成像距离的调整，该升降小行程精密微调组件也可以为五相步进电机，也可以是其他的精密升降装置，不作唯一限定，其Z轴方向的行程为10mm，精度为0.5μm，满足正面成像相机的正面显微物镜的景深要求。可以理解的是，在实际应用中，正面成像相机的竖直成像距离的调整方式是多样的，需根据实际应用情况来确定竖直成像距离的调整方式，此处不作唯一限定。

从上述实施例一中可以看出以下有益效果：

通过将第一待测芯片移动至包含正面成像相机以及至少一个侧面成像相机的检测成像位置中，第一待测芯片为当前进行检测的芯片，通过正面成像相机获取初始正面图像，对初始正面图像进行角度纠正处理，根据处理后得到的第一角度纠正图像，以及上一个进行检测的芯片的初始正面图像通过角度纠正处理得到的第二角度纠正图像调整侧面成像相机的位置，从而第一待测芯片在移动过程中产生的位置偏移得以补偿，侧面成像相机的位置能够迅速调整到准确的对焦位置上，提升侧面成像相机的对焦精度以及对焦效率，确保侧面成像相机的成像质量，避免第一待测芯片在移动过程中发生位置偏移导致侧面成像相机的成像质量下降；在调整侧面成像相机的位置后通过该侧面成像相机获取第一侧面检测图像，根据该第一侧面检测图像以及上一个进行检测的芯片的第二侧面检测图像调整正面成像相机的竖直成像距离，获取目标正面图像，达到调整正面成像相机的对焦距离的目的，从而第一待测芯片在移动过程中产生的高度偏差得以补偿，正面成像相机的位置能够迅速调整到准确的对焦位置上，提高正面成像相机的对焦精度以及对焦效率，优化正面成像相机的成像质量，从而能够有效提升芯片的检测精度，降低检测成本，节省检测空间。

实施例二

为了便于理解，以下提供了半导体芯片检测图像成像方法的一个实施例来进行说明，在实际应用中，在进行角度纠正处理时，不仅需要对初始正面图像中的第一待测芯片的芯片区域图像进行角度调整，还需要对在检测成像位置内的第一待测芯片的实际放置角度进行纠正，以使得第一待测芯片的侧面与侧面成像相机的光轴垂直，保证成像不会出现模糊情况。

请参阅图2，本申请实施例示出的半导体芯片检测图像成像方法的实施例二包括：

201、在初始正面图像中提取第一待测芯片的测试侧面边缘线，根据测试侧面边缘线以及初始正面图像的图像边缘线确定成像倾斜角度；

测试侧面边缘线是指第一待测芯片中需要进行测试的侧面在初始正面图像中对应的边缘线，图像边缘线是指初始正面图像中靠近该需要进行测试的侧面的图像边界。测试侧面边缘线可以通过直线提取算法进行提取，直线提取算法具体为：通过设置灰度对比参数对目标提取位置的边缘像素点集进行提取，通过将边缘像素点集进行拟合，获得目标提取位置的边缘直线；确定边缘像素点集中各像素点的坐标，通过最小二乘法将各像素点的坐标进行拟合，得到目标提取位置的边缘直线坐标。

成像倾斜角度是指第一待测芯片的芯片区域图像与图像边缘线之间的倾斜角度，其确定方式可以为根据测试侧面边缘线的边缘直线坐标与图像边缘线的边缘直线坐标计算得到，可以理解的是，在实际应用中，两条直线之间形成的角度的确定方式是多样的，在实际应用中，需根据实际应用情况确定该成像倾斜角度，此处不作唯一限定。

202、根据成像倾斜角度以及相机标定角度确定光轴倾斜角度；

在本申请实施例中，相机标定角度为侧面成像相机的侧面成像光轴与图像边缘线之间的预设标定角度，在校正工作中已经进行确定，并保持不变，光轴倾斜角度为测试侧面边缘线与侧面成像光轴之间的夹角。可以理解的是，光轴倾斜角度可以通过将相机标定角度减去成像倾斜角度后得到，在实际应用中，光轴倾斜角度的确定方式是多样的，需根据实际应用情况进行选择，此处不作唯一限定。

203、根据光轴倾斜角度确定芯片区域图像的校正旋转角度，根据校正旋转角度调整芯片区域图像；

在初始正面图像中提取第一待测芯片的芯片区域图像，提取方式可以为阈值提取，不作唯一限定，测试侧面边缘线需要与侧面成像光轴垂直，因此校正旋转角度可以通过90°减去该光轴倾斜角度后得到，可以理解的是，校正旋转角度也可以通过其他方式确定，需根据实际应用情况而定，此处不作唯一限定。

204、根据校正旋转角度调整第一待测芯片的实际放置角度。

在调整芯片区域图像的同时，或者在调整芯片区域图像之后，需要调整第一待测芯片在检测成像位置中的实际放置角度，具体地，可以通过吸嘴部件进行转动带动第一待测芯片转动该校正旋转角度，使得第一待测芯片的测试侧面与侧面成像光轴垂直。在本申请实施例中，该吸嘴部件能够在水平转动，而且吸嘴部件表面经过黑色磨砂处理，防止反光影响成像。

从上述实施例二中可以看出以下有益效果：

通过对第一待测芯片的芯片区域图像以及第一待测芯片在检测成像位置中的实际放置角度进行角度纠正处理，提高侧面成像相机的对焦距离的调整准确度，提升侧面成像相机的成像质量，从而提高检测精度。

实施例三

为了便于理解，以下提供了半导体芯片检测图像成像方法的一个实施例来进行说明，在实际应用中，在调整侧面成像相机的位置时，会先通过确定侧面对焦偏差距离再进行位置的调整，确保侧面成像相机的位置调整准确，保证成像质量，提升检测精度。

请参阅图3，本申请实施例示出的半导体芯片检测图像成像方法的实施例三包括：

301、根据第一角度纠正图像与第二角度纠正图像确定侧面对焦偏差距离；

分别提取第一角度纠正图像与第二角度纠正图像的测试侧面边界，得到第一侧面边界和第二侧面边界，测试侧面边界是指第一角度纠正图像和第二角度纠正图像之中，第一待测芯片和第二待测芯片的同一侧需要测试的侧面对应的边界线，第一侧面边界和第二侧面边界之间的距离偏移量反映了侧面成像相机与第一待测芯片和第二待测芯片之间的对焦距离的偏移情况。

在本申请实施例中，可以根据处于第一侧面边界和第二侧面边界之间的像素点确定第一像素偏差值，并将该第一像素偏差值作为第一角度纠正图像与第二角度纠正图像之间的相对偏移区域的像素值，进一步地，将第一像素偏差值与第一像素精度相乘，得到该侧面对焦偏差距离，其中，第一像素精度为正面成像相机的正面相机像元尺寸，与正面成像相机的正面镜头放大倍率的商。可以理解的是，在实际应用中，侧面对焦偏差距离的计算方式是多样的，可以根据实际应用情况确定合适的侧面对焦偏差距离的计算方式，此处不作唯一限定。

302、根据侧面对焦偏差距离调整侧面成像相机的位置；

控制立体小行程精密微调组件引导侧面成像相机沿第二角度纠正图像至第一角度纠正图像的偏移方向移动该侧面对焦偏差距离，从而完成侧面成像相机相对于第一待测芯片的对焦距离的调整。

303、通过侧面成像相机获取第一侧面检测图像。

在本申请实施例中，侧面成像相机可以包含第一侧面相机以及第二侧面相机，第一侧面相机以及第二侧面相机中均设有侧面同轴点光源，将第一侧面相机以及第二侧面相机分别设置于第一待测芯片的两侧，对第一待测芯片的相对的两个测试侧面依次照亮成像，避免第一侧面相机以及第二侧面相机中的侧面同轴点光源同时照亮，影响成像质量。最终分别得到第一图像和第二图像，第一侧面检测图像包含第一图像和第二图像，即第一图像和第二图像都可以视为是第一侧面检测图像。

从上述实施例三中可以看出以下有益效果：

通过确定侧面对焦偏差距离再进行位置的调整，确保侧面成像相机的位置调整准确，保证成像质量，提升检测精度；通过将第一侧面相机以及第二侧面相机分别设置于第一待测芯片的两侧，对第一待测芯片的相对的两个测试侧面依次照亮成像，使得第一待测芯片的两个测试侧面都能够得到成像，以供后续检测所用，确保芯片性能稳定性以及生产质量。

实施例四

为了便于理解，以下提供了半导体芯片检测图像成像方法的一个实施例来进行说明，在实际应用中，在调整正面成像相机的竖直成像距离时，会先通过确定正面对焦偏差高度再进行竖直成像距离的调整，确保正面成像相机的竖直成像距离调整准确，优化芯片正面的成像质量，提升芯片正面的检测精度。

请参阅图4，本申请实施例示出的半导体芯片检测图像成像方法的实施例四包括：

401、根据第一侧面检测图像与第二侧面检测图像确定正面对焦偏差高度；

分别提取第一侧面检测图像以及第二侧面检测图像的测试正面边界，得到第一正面边界和第二正面边界，测试正面边界是指第一侧面检测图像和第二侧面检测图像之中，第一待测芯片和第二待测芯片需要测试的正面对应的边界线，第一正面边界和第二正面边界之间的高度偏差量反映了正面成像相机与第一待测芯片和第二待测芯片之间的对焦距离的高度偏差情况。

在本申请实施例中，可以根据处于第一正面边界和第二正面边界之间的像素点确定第二像素偏差值，并将该第二像素偏差值作为第一侧面检测图像和第二侧面检测图像之间的相对偏移区域的像素值，进一步地，将第二像素偏差值与第二像素精度相乘，得到正面对焦偏差高度，其中，第二像素精度为侧面成像相机的侧面相机像元尺寸，与侧面成像相机的侧面镜头放大倍率的商。可以理解的是，在实际应用中，正面对焦偏差高度的计算方式是多样的，可以根据实际应用情况确定合适的正面对焦偏差高度的计算方式，此处不作唯一限定。

402、根据正面对焦偏差高度调整竖直成像距离；

控制升降小行程精密微调组件引导正面成像相机沿第二侧面检测图像至第一侧面检测图像的偏移方向移动该正面对焦偏差高度，从而完成正面成像相机相对于第一待测芯片的对焦距离的调整。

403、获取目标正面图像。

在正面成像相机的竖直成像距离调整完毕后，通过该正面成像相机再一次拍摄芯片的正面图像，即得到目标正面图像，更替初始正面图像，相对于初始正面图像，由于对焦距离得到准确调整，因此目标正面图像的成像质量得到优化，提升芯片正面的检测精度。

从上述实施例四中可以看出以下有益效果：

通过确定正面对焦偏差高度再进行竖直成像距离的调整，确保正面成像相机的竖直成像距离调整准确，优化芯片正面的成像质量，提升芯片正面的检测精度。

实施例五

与前述应用功能实现方法实施例相对应，本申请还提供了一种用于执行半导体芯片检测图像成像方法的电子设备及相应的实施例。

图5是本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。

参见图5，电子设备1000包括存储器1010和处理器1020。

处理器1020可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器1010可以包括各种类型的存储单元，例如系统内存、只读存储器（ROM），和永久存储装置。其中，ROM可以存储处理器1020或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中，永久性存储装置采用大容量存储装置（例如磁或光盘、闪存）作为永久存储装置。另外一些实施方式中，永久性存储装置可以是可移除的存储设备（例如软盘、光驱）。系统内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备，例如动态随机访问内存。系统内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外，存储器1010可以包括任意计算机可读存储媒介的组合，包括各种类型的半导体存储芯片（DRAM，SRAM，SDRAM，闪存，可编程只读存储器），磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中，存储器1010可以包括可读和/或写的可移除的存储设备，例如激光唱片（CD）、只读数字多功能光盘（例如DVD-ROM，双层DVD-ROM）、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡（例如SD卡、min SD卡、Micro-SD卡等等）、磁性软盘等等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。

存储器1010上存储有可执行代码，当可执行代码被处理器1020处理时，可以使处理器1020执行上文述及的方法中的部分或全部。

上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。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细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。另外，可以理解，本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减， 本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

此外，根据本申请的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本申请的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。

或者，本申请还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质（或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质），其上存储有可执行代码（或计算机程序、或计算机指令代码），当所述可执行代码（或计算机程序、或计算机指令代码）被电子设备（或电子设备、服务器等）的处理器执行时，使所述处理器执行根据本申请的上述方法的各个步骤的部分或全部。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的申请所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。

附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种半导体芯片检测图像成像方法，其特征在于，包括：

将第一待测芯片移动至检测成像位置，所述检测成像位置包含正面成像相机以及至少一个侧面成像相机；所述第一待测芯片为当前进行检测的芯片；

通过所述正面成像相机获取初始正面图像；

对所述初始正面图像进行角度纠正处理，得到第一角度纠正图像；

获取第二角度纠正图像，所述第二角度纠正图像为第二待测芯片的初始正面图像通过所述角度纠正处理得到的图像，所述第二待测芯片为上一个进行检测的芯片；

根据所述第一角度纠正图像以及所述第二角度纠正图像调整所述侧面成像相机的位置；

通过所述侧面成像相机获取第一侧面检测图像；

获取第二侧面检测图像，所述第二侧面检测图像为所述第二待测芯片的侧面成像；

根据所述第一侧面检测图像以及所述第二侧面检测图像调整所述正面成像相机的竖直成像距离，获取目标正面图像。

2.根据权利要求1所述的半导体芯片检测图像成像方法，其特征在于，

所述对所述初始正面图像进行角度纠正处理，包括：

在所述初始正面图像中提取所述第一待测芯片的测试侧面边缘线，根据所述测试侧面边缘线以及所述初始正面图像的图像边缘线确定成像倾斜角度；

根据所述成像倾斜角度以及相机标定角度确定光轴倾斜角度，所述相机标定角度为所述侧面成像相机的侧面成像光轴与所述图像边缘线之间的预设标定角度，所述光轴倾斜角度为所述测试侧面边缘线与所述侧面成像光轴之间的夹角；

在所述初始正面图像中提取所述第一待测芯片的芯片区域图像，根据所述光轴倾斜角度确定所述芯片区域图像的校正旋转角度；

根据所述校正旋转角度调整所述芯片区域图像，使得所述测试侧面边缘线与所述侧面成像光轴垂直。

3.根据权利要求2所述的半导体芯片检测图像成像方法，其特征在于，

所述根据所述校正旋转角度调整所述芯片区域图像之后，还包括：

根据所述校正旋转角度调整所述第一待测芯片的实际放置角度，使得所述第一待测芯片的测试侧面与所述侧面成像光轴垂直。

4.根据权利要求1所述的半导体芯片检测图像成像方法，其特征在于，

所述根据所述第一角度纠正图像以及所述第二角度纠正图像调整所述侧面成像相机的位置，包括：

根据所述第一角度纠正图像与所述第二角度纠正图像确定侧面对焦偏差距离；

根据所述侧面对焦偏差距离调整所述侧面成像相机的位置。

5.根据权利要求4所述的半导体芯片检测图像成像方法，其特征在于，

所述根据所述第一角度纠正图像与所述第二角度纠正图像确定侧面对焦偏差距离，包括：

分别提取所述第一角度纠正图像与所述第二角度纠正图像的测试侧面边界，得到第一侧面边界和第二侧面边界；

根据处于所述第一侧面边界和所述第二侧面边界之间的像素点确定第一像素偏差值，所述第一像素偏差值为所述第一角度纠正图像与所述第二角度纠正图像之间的相对偏移区域的像素值；

将所述第一像素偏差值与第一像素精度相乘，得到所述侧面对焦偏差距离；

所述第一像素精度为所述正面成像相机的正面相机像元尺寸，与所述正面成像相机的正面镜头放大倍率的商。

6.根据权利要求4所述的半导体芯片检测图像成像方法，其特征在于，

所述根据所述侧面对焦偏差距离调整所述侧面成像相机的位置，包括：

控制所述侧面成像相机沿所述第二角度纠正图像至所述第一角度纠正图像的偏移方向移动所述侧面对焦偏差距离。

7.根据权利要求1所述的半导体芯片检测图像成像方法，其特征在于，

所述根据所述第一侧面检测图像以及所述第二侧面检测图像调整所述正面成像相机的竖直成像距离，包括：

根据所述第一侧面检测图像与所述第二侧面检测图像确定正面对焦偏差高度；

根据所述正面对焦偏差高度调整所述竖直成像距离。

8.根据权利要求7所述的半导体芯片检测图像成像方法，其特征在于，

所述根据所述第一侧面检测图像与所述第二侧面检测图像确定正面对焦偏差高度，包括：

分别提取所述第一侧面检测图像以及所述第二侧面检测图像的测试正面边界，得到第一正面边界和第二正面边界；

根据处于所述第一正面边界和所述第二正面边界之间的像素点确定第二像素偏差值，所述第二像素偏差值为所述第一侧面检测图像和所述第二侧面检测图像之间的相对偏移区域的像素值；

将所述第二像素偏差值与第二像素精度相乘，得到所述正面对焦偏差高度；

所述第二像素精度为所述侧面成像相机的侧面相机像元尺寸，与所述侧面成像相机的侧面镜头放大倍率的商。

9.根据权利要求7所述的半导体芯片检测图像成像方法，其特征在于，

所述根据所述正面对焦偏差高度调整所述竖直成像距离，包括：

控制所述正面成像相机沿所述第二侧面检测图像至所述第一侧面检测图像的偏移方向移动所述正面对焦偏差高度。

10.根据权利要求1所述的半导体芯片检测图像成像方法，其特征在于，

所述侧面成像相机包含第一侧面相机以及第二侧面相机，所述第一侧面相机以及所述第二侧面相机中均设有侧面同轴点光源；

所述通过所述侧面成像相机获取第一侧面检测图像，包括：

将所述第一侧面相机以及所述第二侧面相机分别设置于所述第一待测芯片的两侧，对所述第一待测芯片的相对的两个测试侧面依次照亮成像，得到第一图像和第二图像，所述第一侧面检测图像包含所述第一图像和所述第二图像。

Images