CN212321471U - 一种芯片检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种芯片检测设备，涉及光电技术领域，包括：支撑件、图像采集器和承载装置；在承载装置上设置有用于承载待检测芯片的检测工位，支撑件一端设置于承载装置上、另一端设置有图像采集器；图像采集器的采集端与检测工位对应，用于对检测工位的待检测芯片进行图像采集。使得芯片检测设备能够对芯片进行快速且全方面的表面缺陷检测，利用图像采集器以图像信息进行检测的方式有效的提高了整个检测过程的效率，降低了检测时间。

Description

一种芯片检测设备

技术领域

本实用新型涉及光电检测技术领域，具体而言，涉及一种芯片检测设备。

背景技术

随着工业技术的不断发展，CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)发展迅速，CCD品质成为主要关注的技术难点，CCD的表面缺陷已经成为影响品质的主要因素。

现有CCD的表面缺陷检测通常采用显微镜观察，即人工通过显微镜观察CCD的表面，但人工看到的区域通常都较小，需要频繁移动位置才能够观察完全，因此，使得检测效率较低，难以满足工业化批量生产的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种芯片检测设备，以解决现有人工检测效率较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

本实用新型实施例的一方面，提供一种芯片检测设备，包括：支撑件、图像采集器和承载装置；在承载装置上设置有用于承载待检测芯片的检测工位，支撑件一端设置于承载装置上、另一端设置有图像采集器；图像采集器的采集端与检测工位对应，用于对检测工位的待检测芯片进行图像采集。

可选的，支撑件包括活动连接的连接部和移动部，连接部与承载装置连接，图像采集器与移动部连接用于在移动部相对连接部运动时，带动图像采集器运动以使采集端与检测工位对应。

可选的，连接部固定设置在承载装置上；移动部包括第一支杆组件和第二支杆组件，第一支杆组件与连接部滑动连接且可相对连接部沿第一方向滑动，第二支杆组件与第一支杆组件滑动连接且可相对连接部沿第二方向滑动，第一方向与第二方向垂直，图像采集器设置于第二支杆组件上。

可选的，第二支杆组件包括相互连接的第二支杆和滑动件；图像采集器设置于第二支杆上，滑动件与第一支杆组件滑动连接，以带动第二支杆相对连接部滑动沿第二方向；第二支杆与滑动件滑动连接且可相对连接部沿第三方向滑动，第三方向分别与第一方向和第二方向垂直。

可选的，承载装置包括检测平台以及设置在检测平台上的备料机构和送料机构；送料机构包括设置在检测平台上的导轨和送料组件；导轨包括顺次连接的准备工位、检测工位以及送料工位；备料机构包括设置在检测平台上的储料仓和备料组件；准备工位与储料仓对应，备料组件用于将储料仓的待检测芯片运送至准备工位，送料组件用于将准备工位的待检测芯片依次运送至检测工位以及送料工位。

可选的，送料组件包括设置于检测平台上的送料滑轨和送料件；送料件包括送料驱动部和滑动设置于送料滑轨上的送料部，送料驱动部与送料部驱动连接，用于驱动送料部带动待检测芯片运动；备料组件包括设置于检测平台上的备料滑轨和备料件；备料件包括备料驱动部和滑动设置于备料滑轨上的备料部，备料驱动部与备料部驱动连接，用于驱动备料部带动待检测芯片运动。

可选的，芯片检测设备还包括吸气装置，在检测工位上还设置有吸附通孔，吸气装置与吸附通孔管路连接，用于吸附检测工位上的待检测芯片。

可选的，图像采集器为工业相机；工业相机包括设置于支撑件上的相机本体以及安设于相机本体的拍照端的放大镜头。

可选的，图像采集器还包括补光灯，补光灯呈环形设置于放大镜头的端部。

可选的，芯片检测设备还包括处理器，处理器与图像采集器电连接，用于根据待检测芯片的图像信息判断待检测芯片是否具有缺陷。

本实用新型的有益效果包括：

本实用新型提供了一种芯片检测设备，在承载装置上设置有检测工位，将待检测芯片放置于检测工位，以便于后续对其进行表面缺陷检测。将支撑件的一端设置在承载装置上，将图像采集器设置在支撑件的另一端，以便于使得图像采集器能够和待检测工位对准，使得图像采集器的采集端能够对待检测芯片进行图像采集。使得芯片检测设备能够对芯片进行快速且全方面的表面缺陷检测，利用图像采集器以图像信息进行检测的方式有效的提高了整个检测过程的效率，降低了检测时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种芯片检测设备的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的一种芯片检测设备的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的一种芯片检测设备的结构示意图之三；

图4为本实用新型实施例提供的一种芯片检测设备的结构示意图之四；

图5为本实用新型实施例提供的一种芯片检测设备的结构示意图之五。

图标：100-柜体；110-福马轮地脚；120-指示灯；210-壳体；221-第一支杆组件；222-滑动件；223-第二支杆；224-工业相机本体；225-放大镜头；226-补光灯；227-连接部；230-承载装置；231-检测平台；232-储料仓；233-导轨；2331-准备工位；2332-检测工位；2333-送料工位；234-备料机构；235-送料机构；300-待检测芯片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本实用新型的保护范围内。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例的一方面，提供一种芯片检测设备，包括：支撑件、图像采集器和承载装置230；在承载装置230上设置有用于承载待检测芯片300的检测工位2332，支撑件一端设置于承载装置230上、另一端设置有图像采集器；图像采集器的采集端与检测工位2332对应，用于对检测工位2332的待检测芯片300进行图像采集。

示例的，如图2、图3和图4所示，为了能够对芯片进行快速且全方面的表面缺陷检测，可以是在承载装置230上设置有检测工位2332，将待检测芯片300放置于检测工位2332，以便于后续对其进行表面缺陷检测。将支撑件的一端设置在承载装置230上，将图像采集器设置在支撑件的另一端，以便于使得图像采集器能够和待检测工位2332对准，此处的对准和上述的对应均指图像采集器的采集端和检测工位2332上的待检测芯片300对准，使得图像采集器的采集端能够对待检测芯片300进行图像采集。

在实际的使用中，如图4所示，可以将待检测芯片300放置在检测工位2332上，通过控制图像采集器对待检测芯片300进行图像采集，例如可以是拍摄照片，也可以是拍摄视频等等，通过将获取到的待检测芯片300的图像信息分析处理，从而快速对图像信息中存在的异常信息点进行识别，通过人工智能匹配大数据图像信息，可以直接确定异常信息点所属的类别，从而最终根据是否存在异常信息点得出待检测芯片300是否存在缺陷，以及所存在的缺陷属于何种类别的缺陷，从而快速确定待检测芯片300表面存在的缺陷是属于微粒、划伤、脏污、坏点、异物等中的哪一种，有效的提高检测的效率，同时，通过选择合理视角的镜头，可以在确保准确识别的前提下，有效降低单个待检测芯片300的检测时间。此外，还可以是在图像采集器采集到图像信息后，将其传输至显示器上，由人工对其进行识别，本申请对其不做限定。同时，待检测工位2332上的待检测芯片300可以是一个也可以是多个，本申请对其不做限定。

可选的，支撑件包括活动连接的连接部227和移动部，连接部227与承载装置230连接，图像采集器与移动部连接用于在移动部相对连接部227运动时，带动图像采集器运动以使采集端与检测工位2332对应。

示例的，支撑件可以包括相互活动连接的连接部227和移动部，其中，连接部227和承载装置230连接，如图3所示，连接部227可以是活动或固定或可拆卸的安装在承载装置230上的滑轨或固定部等等，移动部对应的，可以是滑块或转台等等，即移动部与连接部227活动连接的方式可以是滑动和转动等等中的任何一种，只要可以通过使移动部相对连接部227发生相对运动从而带动图像采集器对应运动即可。当连接部227和承载装置230活动连接时，可以进一步的提高图像采集器运动的运动自由度以及范围。当图像采集器可以相对运动时，可以仅通过移动图像采集器，即可对检测工位2332上的同时存在的多个待检测芯片300进行一一对应的图像采集，从而进一步的提高检测的效率，同时，也提高了图像采集器对待检测芯片300进行检测时的灵活性。

可选的，连接部227固定设置在承载装置230上；移动部包括第一支杆组件221和第二支杆223组件，第一支杆组件221与连接部227滑动连接且可相对连接部227沿第一方向滑动，第二支杆223组件与第一支杆组件221滑动连接且可相对连接部227沿第二方向滑动，第一方向与第二方向垂直，图像采集器设置于第二支杆223组件上。

示例的，连接部227可以是固定设置在承载装置230上，移动部包括第一支杆组件221和第二支杆223组件，其中，第一支杆组件221和连接部227采用滑动连接的方式，相对连接部227朝第一方向滑动，例如第一方向为空间直角坐标系中的X轴，第一支杆组件221可以沿着X轴在行程范围内来回滑动，即实现了图像采集器沿X轴的运动。第二支杆223组件和第一支杆组件221滑动连接，同时其相对连接部227沿第二方向滑动，同理，例如第二方向为与第一方向共用的空间直角坐标系中的Z轴。由于连接部227是固定设置在承载装置230上的，故第一支杆组件221和第二支杆223组件相对连接部227沿第一方向和第二方向的运动，可以转化为图像采集器相对连接部227(承载装置230)沿第一方向和第二方向的运动，同理可以转化为相对检测工位2332沿第一方向和第二方向运动，从而能够通过调整第一支杆组件221和第二支杆223组件的运动，实现图像采集器相对检测工位2332中的待检测芯片300的位置的微调，进而仅通过微调图像采集器的沿X轴方向的运动，实现对检测工位2332中的多个沿X轴方向排列的待检测芯片300进行依次对准而后进行图像信息采集的目的。有效的提高检测的效率以及图像采集器的高精度图像采集(可以进行位置的微调，实现更加精确的对准，同时，也降低待检测芯片300在检测工位2332上放置时的精度要求)。同时，当图像采集器沿Z轴方向运动时，可以根据不同产品的聚焦点不同进行上下微调，实现图像采集器的精确对焦，提高芯片检测设备的适用范围。

可选的，第二支杆223组件包括相互连接的第二支杆223和滑动件222；图像采集器设置于第二支杆223上，滑动件222与第一支杆组件221滑动连接，以带动第二支杆223相对连接部227滑动沿第二方向；第二支杆223与滑动件222滑动连接且可相对连接部227沿第三方向滑动，第三方向分别与第一方向和第二方向垂直。

示例的，当第二支杆223组件包括第二支杆223和滑动件222时，滑动件222和第一支杆组件221两者滑动连接，实现带动第二支杆223组件整体沿第二方向即Z轴运动，同时，由于第二支杆223和滑动件222滑动连接，使得第二支杆223相对连接部227沿第三方向滑动，即沿Y轴运动，实现图像采集器沿Y轴方向的运动，即实现图像采集器对沿Y轴方向排列的多个待检测芯片300依次进行图像采集，增加了图像采集器沿Y轴方向运动的自由度，进一步的提高其检测的效率。第二支杆223和第一支杆组件221的运动可以是由对应的驱动器，例如电动、气动等等多种。

可选的，承载装置230包括检测平台231以及设置在检测平台231上的备料机构234和送料机构235；送料机构235包括设置在检测平台231上的导轨233和送料组件；导轨233包括顺次连接的准备工位2331、检测工位2332以及送料工位2333；备料机构234包括设置在检测平台231上的储料仓232和备料组件；准备工位2331与储料仓232对应，备料组件用于将储料仓232的待检测芯片300运送至准备工位2331，送料组件用于将准备工位2331的待检测芯片300依次运送至检测工位2332以及送料工位2333。

示例的，如图2和图4所示，承载装置230包括检测平台231、备料机构234和送料机构235，其中，送料机构235则包括设置在检测平台231上的导轨233和送料组件，导轨233按照待检测芯片300的不同检测状态分为准备工位2331、检测工位2332和送料工位2333。同理备料机构234包括存放待检测芯片300的储料仓232，还有备料组件。待检测芯片300在存放时，可以是放置于载体上，为了便于检测，待检测芯片300在载体上的放置应是有规律的排列，对应前述的支撑件的运动方向，其可以是沿X轴和Y轴进行阵列排布，例如3乘3、4乘4等等。

在实际对待检测芯片300进行检测时，可以是将多个载体先存放(存放的方式可以是层叠等等)至储料仓232内，然后由备料组件中的抓取端动作，抓取储料仓232内的一个载体并将其沿着导轨233拉动至准备工位2331，然后备料组件的抓取端松开，此时，送料组件的抓取端动作拉动载体沿着导轨233继续前进直至载体刚好位于检测工位2332，此时，图像采集器通过第一支杆组件221和第二支杆223的相互滑动依次沿着既定采集顺序对载体上整齐排列的多个待检测芯片300进行图像信息的采集。当均检测完毕后，送料组件继续拉动该载体沿着导轨233前进至送料工位2333，从而使得载体准备进入下一工序。在送料组件将载体从检测工位2332移走后，对应的，其会将下一载体继续从准备工位2331拉动至检测工位2332，以此循环，完成高效率的检测。送料工位2333可以直接和下一工序内的机器进行对接，以便于避免人工拿取待检测芯片300使其暴露被污染。

可选的，送料组件包括设置于检测平台231上的送料滑轨和送料件；送料件包括送料驱动部和滑动设置于送料滑轨上的送料部，送料驱动部与送料部驱动连接，用于驱动送料部带动待检测芯片300运动；备料组件包括设置于检测平台231上的备料滑轨和备料件；备料件包括备料驱动部和滑动设置于备料滑轨上的备料部，备料驱动部与备料部驱动连接，用于驱动备料部带动待检测芯片300运动。

示例的，如图5所示，在检测平台231上可以沿导轨233的延伸方向设置送料滑轨，同时，送料部滑动设置在送料滑轨上，通过送料驱动部驱动送料部进而带动载体或待检测芯片300运动沿导轨233运动，以便于分别到达检测工位2332和送料工位2333，实现精度较高的运动时，可以对应的在检测工位2332、送料工位2333上设置有传感器。备料组件包括备料滑轨，滑动设置在备料滑轨上的备料部以及驱动备料部沿备料滑轨滑动的备料驱动部。具体的，备料部和备料滑轨的配合方式可以是双丝杆和螺母的方式，在导轨233下方伸出取料。

实际动作时，备料驱动器驱动备料部沿备料滑轨运动，将载体从储料仓232内取出，可以是通过备料部的抓取或拉动的形式，将载体移动至导轨233上的准备工位2331，此后，备料部松开载体，备料驱动部驱动备料部运动至储料仓232位置准备下一次抓取新的载体。送料驱动部驱动送料部滑动至准备工位2331，然后由送料部抓取或卡接准备工位2331上的载体，送料驱动部驱动送料部滑动至检测工位2332，完成带动载体由准备工位2331移动至检测工位2332，同时，载体从检测工位2332运动至送料工位2333与之同理。

可选的，芯片检测设备还包括吸气装置，在检测工位2332上还设置有吸附通孔，吸气装置与吸附通孔管路连接，用于吸附检测工位2332上的待检测芯片300。

示例的，还可以在检测工位2332上设置有吸附通孔，对应的，将吸气装置和吸附通孔管路连接，以便于在载体或待检测芯片300位于检测工位2332时，可以通过负压或抽真空的方式避免其在检测过程中出现翘曲。有效的提高检测的效率。

可选的，如图3所示，图像采集器为工业相机；工业相机包括设置于支撑件上的相机本体以及安设于相机本体的拍照端的放大镜头225。

示例的，图像采集器可以是工业相机，例如3100万高像素(分辨率为6464乘4852，单个像元的尺寸为3.45um)、4000万高像素等等多种高像素规格的高解析力相机，以便于使得图像能够记录更多的细节，采集的图像经放大后细节足够清晰，同时，工业相机的使用寿命较长，能够满足高负荷的长时间的不间断工作。为了进一步的记录芯片表面更多的细节，提高检测的效率，还可以使得工业相机本体224上安装的镜头为放大镜头225，例如2倍放大镜头225(搭配3100万像素可以实现10um的识别精度，使检测区域扩大到11mm乘8.5mm的范围，可一次检测到整个待检测芯片300的尺寸，提高了检测效率，缩短了芯片的检测时间)、3倍放大镜头225等等。

可选的，图像采集器还包括补光灯226，补光灯226呈环形设置于放大镜头225的端部。

示例的，如图3所示，还可以在放大镜头225的端部设置补光灯226，从而提高工业相机拍摄时的环境光亮度，提高工业相机拍摄的图像的质量。设置时，可以是将补光灯226如图2所示，以低角度暗视场的方式进行补光照明，有效解决黑缺陷无法检测的缺点。

可选的，芯片检测设备还包括处理器，处理器与图像采集器电连接，用于根据待检测芯片300的图像信息判断待检测芯片300是否具有缺陷。

示例的，还可以设置有处理器，图像采集器将待检测芯片300的图像信息传输至处理器，由处理器对其进行分析处理，从而判断得出待检测芯片300是否存在缺陷。判断的方式可以是通过人工智能大数据，以图像比对的方式进行，同时，适当的通过人工排查辅助处理器进行自主学习，从而逐渐提高其识别的准确度。

此外，如图1所示，还可以在检测平台231上设置操作平台，包括显示器、键鼠，控制按钮等等，可进行开始、暂停、停止、跳过、上电等操作，也可对软件部分进行设定及操控。例如设置复检按钮，当检测到缺陷时使用复检按钮进行复检；设置跳过按钮，检测到缺陷无法消除使用跳过按钮进行跳过该产品继续检测的功能。同时，设置有柜体100，将整个芯片检测设备设置在柜体100上，利用壳体210将芯片检测设备进行封闭防护，避免待检测芯片300长时间暴露在外部环境中导致的污染。在柜体100上设置指示灯120，显示目前设备工作状态，绿色灯亮起表示设备正常工作，黄灯亮起表示设备处在暂停状态，红色灯亮起表示设备有故障。为了便于整个柜体100的移动，还可以在柜体100的底部设置福马轮地脚110，可以设置四个，抬起来可支撑这个设备的平稳，放下来可任意方向移动。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种芯片检测设备，其特征在于，包括：支撑件、图像采集器和承载装置；在所述承载装置上设置有用于承载待检测芯片的检测工位，所述支撑件一端设置于所述承载装置上、另一端设置有图像采集器；所述图像采集器的采集端与所述检测工位对应，用于对所述检测工位的待检测芯片进行图像采集。

2.如权利要求1所述的芯片检测设备，其特征在于，所述支撑件包括活动连接的连接部和移动部，所述连接部与所述承载装置连接，所述图像采集器与所述移动部连接用于在所述移动部相对所述连接部运动时，带动所述图像采集器运动以使采集端与所述检测工位对应。

3.如权利要求2所述的芯片检测设备，其特征在于，所述连接部固定设置在所述承载装置上；所述移动部包括第一支杆组件和第二支杆组件，所述第一支杆组件与所述连接部滑动连接且可相对所述连接部沿第一方向滑动，所述第二支杆组件与所述第一支杆组件滑动连接且可相对所述连接部沿第二方向滑动，所述第一方向与所述第二方向垂直，所述图像采集器设置于所述第二支杆组件上。

4.如权利要求3所述的芯片检测设备，其特征在于，所述第二支杆组件包括相互连接的第二支杆和滑动件；所述图像采集器设置于所述第二支杆上，所述滑动件与所述第一支杆组件滑动连接，以带动所述第二支杆相对所述连接部滑动沿第二方向；所述第二支杆与所述滑动件滑动连接且可相对所述连接部沿第三方向滑动，所述第三方向分别与所述第一方向和所述第二方向垂直。

5.如权利要求1所述的芯片检测设备，其特征在于，所述承载装置包括检测平台以及设置在所述检测平台上的备料机构和送料机构；所述送料机构包括设置在所述检测平台上的导轨和送料组件；所述导轨包括顺次连接的准备工位、检测工位以及送料工位；所述备料机构包括设置在所述检测平台上的储料仓和备料组件；所述准备工位与所述储料仓对应，所述备料组件用于将所述储料仓的所述待检测芯片运送至所述准备工位，所述送料组件用于将所述准备工位的所述待检测芯片依次运送至所述检测工位以及所述送料工位。

6.如权利要求5所述的芯片检测设备，其特征在于，所述送料组件包括设置于所述检测平台上的送料滑轨和送料件；所述送料件包括送料驱动部和滑动设置于所述送料滑轨上的送料部，所述送料驱动部与所述送料部驱动连接，用于驱动所述送料部带动所述待检测芯片运动；所述备料组件包括设置于所述检测平台上的备料滑轨和备料件；所述备料件包括备料驱动部和滑动设置于所述备料滑轨上的备料部，所述备料驱动部与所述备料部驱动连接，用于驱动所述备料部带动所述待检测芯片运动。

7.如权利要求5所述的芯片检测设备，其特征在于，还包括吸气装置，在所述检测工位上还设置有吸附通孔，所述吸气装置与所述吸附通孔管路连接，用于吸附所述检测工位上的待检测芯片。

8.如权利要求1所述的芯片检测设备，其特征在于，所述图像采集器为工业相机；所述工业相机包括设置于所述支撑件上的相机本体以及安设于所述相机本体的拍照端的放大镜头。

9.如权利要求8所述的芯片检测设备，其特征在于，所述图像采集器还包括补光灯，所述补光灯呈环形设置于所述放大镜头的端部。

10.如权利要求1所述的芯片检测设备，其特征在于，还包括处理器，所述处理器与所述图像采集器电连接，用于根据所述待检测芯片的图像信息判断所述待检测芯片是否具有缺陷。

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