CN213986245U - 一种芯片打线三维检测装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种芯片打线三维检测装备，该芯片打线三维检测装备包括机台、支撑座、光源以及成像装置。其中，机台用于放置待检测芯片；支撑座设置在机台上；光源设置在支撑座上，光源可以向放置在存放位的待检测芯片投射用于3D成像的3D成像光线；成像装置设置在支撑座上，用于接收所述待检测芯片反射的所述3D成像光线，以实现对所述待检测芯片的3D成像。本实用新型实施例提供的芯片打线三维检测装备可以实现对待检测芯片进行3D成像，从而可以用待检测芯片的3D信息实现对待检测芯片进行三维视觉检测，进而可以克服2D视觉检测的不足，更好地适应2.5D封装和3D封装的打线检测。

Description

一种芯片打线三维检测装备

技术领域

本实用新型涉及芯片打线检测技术领域，特别是涉及一种芯片打线三维检测装备。

背景技术

随着集成电路的发展,先进封装技术不断发展变化以适应各种半导体新工艺和新材料的要求与挑战。其中，半导体封装时，内部的芯片和外部的管脚之间以及各芯片之间的连接是通过引线键合的方式实现的。引线键合俗称打线，主要是指使用金线、铝线等金属丝将内部的芯片和外部的管脚连接起来。为了保证芯片质量，需要通过机器视觉对金属丝进行检测。

目前对金属丝的检测主要是以2D视觉检测为主，但是2D视觉检测具有一定局限性，不能很好地适应2.5D封装和3D封装的打线检测。这是因为2D视觉检测主要适用于单芯片线束规范的打线场景，该场景下不会出现交错打线的情形，即打线后金属丝之间不会出现交叉。而在2.5D封装和3D封装中，存在交错打线的情形，打线后金属丝之间会出现交叉的情况，此时采用2D视觉检测便容易出现判断错误，比如，对于交错但不接触的两个金属丝，采用2D视觉检测时便可能误判断这两个金属丝接触短路。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的2D视觉检测不能很好地适应2.5D封装和3D封装的打线检测的问题，提供一种芯片打线三维检测装备。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种芯片打线三维检测装备，包括机台、支撑座、3D成像光源及成像装置；所述机台包括支撑平台、第一直线驱动单元以及托盘，所述第一直线驱动单元设置在所述支撑平台上，所述托盘设置在所述第一直线驱动单元上，所述第一直线驱动单元用于驱动所述托盘沿X轴方向移动，所述托盘用于放置待检测芯片；所述支撑座包括支撑体、第二直线驱动单元以及第三直线驱动单元，所述支撑体固定在所述支撑平台上，所述第二直线驱动单元设置在所述支撑体上，所述第三驱动单元设置在所述第二直线驱动单元上，所述第二直线驱动单元用于驱动所述第三直线驱动单元沿Z轴方向移动；所述3D成像光源设置在所述第三直线驱动单元上，所述第三直线驱动单元用于驱动所述光源沿Y轴方向移动，所述3D成像光源用于向放置在所述托盘上的待检测芯片投射3D成像光线；所述成像装置用于接收所述待检测芯片反射的所述3D成像光线，以实现对所述待检测芯片的3D成像。

可选的，所述第二直线驱动单元包括第一电动滑轨和第二电动滑轨，所述第一电动滑轨的导向部以及所述第二电动滑轨的导向部沿Y轴方向间隔设置在所述支撑体上，所述第三直线驱动单元连接在所述第一电动滑轨的滑块与所述第二电动滑轨的滑块之间。

可选的，所述支撑体包括沿Y轴方向间隔设置在所述支撑平台上的第一支撑臂及第二支撑臂，所述托盘位于所述第一支撑臂和所述第二支撑臂之间，所述第一电动滑轨的导向部设置在所述第一支撑臂上，所述第二电动滑轨的导向部设置在所述第二支撑臂上。

可选的，所述支撑座还包括设置在所述第三直线驱动单元上的第四直线驱动单元，所述光源设置在所述第四直线驱动单元上，所述第三直线驱动单元能够驱动所述第四直线驱动单元和所述光源沿Y轴方向同步移动，所述第四直线驱动单元用于驱动所述光源沿Z轴方向移动。

可选的，所述支撑座还包括设置在所述第三直线驱动单元上的固定架，所述成像装置安装在所述固定架上，所述第三直线驱动单元能够带动所述固定架和所述成像装置沿Y轴方向同步移动。

可选的，所述固定架包括连接架、环形导轨及滑动块，所述连接架连接在所述第三直线驱动单元上，所述环形导轨固定在所述连接架的下方，所述滑动块滑动连接在所述环形导轨上，所述成像装置安装在所述滑动块上，所述环形导轨的轴线与Z轴方向平行。

可选的，所述环形导轨与所述第三直线驱动单元可拆卸连接；所述支撑座还包括连接在所述滑动块与所述成像装置之间的万向节。

可选的，所述滑动块沿所述环形导轨的周向设置有多个，所述成像装置环绕所述3D成像光源设置有多个，每一所述滑动块上均安装有一所述成像装置，多个所述成像装置的拍摄角度不同。

可选的，所述光源包括用于产生所述3D成像光线的投影仪，所述3D成像光线为3D结构光。

可选的，所述成像装置包括用于接收所述待检测芯片反射的所述3D成像光线的相机。

本实用新型实施例提供的芯片打线三维检测装备可以对待检测芯片进行3D成像，从而可以利用待检测芯片的3D信息实现对待检测芯片进行三维视觉检测，进而可以克服2D视觉检测的不足，更好地适应2.5D封装和3D封装的打线检测。比如，利用本芯片打线三维检测装备检测封装芯片的打线时，对于交叉的金属丝，本芯片打线三维检测装备在通过2D视觉判断两个金属丝出现交叉后，还可以通过3D点云来判断这两个金属丝是否存在接触，从而可以避免误判。

另外，本实用新型实施例提供的芯片打线三维检测装备，通过第一直线驱动单元、第二直线驱动单元以及第三直线驱动单元可以实现三维视觉单元(三维视觉单元为光源和成像装置的集合)相对待检测芯片三维运动，这样可以更方便将待检测芯片与三维视觉单元调整至合适的位置。

此外，本实用新型实施例提供的芯片打线三维检测装备，为了实现光源相对于待检测芯片做三维运动，使三维视觉单元可以沿Z轴方向和Y轴方向运动，并使待检测芯片可以沿X轴方向运动，相比于直接使三维视觉单元沿Z轴方向、Y轴方向以及X轴方向运动而言，本实用新型的设置方式可以降低芯片打线三维检测装备的驱动部分的集成度，从而可以降低芯片打线三维检测装备的组装难度。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的芯片打线三维检测装备的整体结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的芯片打线三维检测装备的光源与第四直线驱动单元的连接示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的芯片打线三维检测装备的成像装置与固定架的连接示意图。

说明书的附图标记如下；

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

如图1所示，本实用新型一实施例提供的芯片打线三维检测装备100，包括机台10、支撑座20、光源30以及成像装置40。其中，机台10具有用于放置待检测芯片200的存放位；支撑座20设置在机台10上，光源30和成像装置40均设置在支撑座20上，通过支撑座20可以使光源30以及成像装置40和存放位之间相隔一定距离。在一实施例中，光源30和成像装置40组成一个三维视觉单元，光源30可以向放置在存放位的待检测芯片200投射用于3D成像的3D成像光线，成像装置40可以接收待检测芯片200反射的3D成像光线，以实现对待检测芯片200进行3D立体拍摄成像。

成像装置40成像后，会将所拍摄的图像传输至芯片打线三维检测装备100的相应数据处理装置，数据处理装置可以对成像装置40拍摄的图像进行再处理，以得到待检测芯片200的3D点云，其中，该解码算法可以是基于相位测量轮廓术(PMP)的多频外插相移算法。同时，数据处理装置内还存储有相应的图像检测算法，以便根据测得的待检测芯片的3D点云判断待检测芯片200的质量是否符合预定要求，可以理解的，数据处理装置可以是直接安装在机台10上，也可以是远离机台10设置并与成像装置40远程通信连接。

通过上述芯片打线三维检测装备100可以实现对待检测芯片200的3D视觉检测，相比与2D视觉检测而言，该芯片打线三维检测装备100可以从不同角度对待检测芯片200进行检测判断，从而可以克服2D视觉检测的不足。比如，利用该芯片打线三维检测装备100检测3D封装芯片的打线时，对于交叉的金属丝，该芯片打线三维检测装备100通过2D视觉判断两个金属丝出现交叉后，还可以通过3D点云来判断这两个金属丝是否存在接触，从而可以避免误判。当然通过该芯片打线三维检测装备100也可以对金属丝的弯曲度、线高等参数进行精准判断。

在一实施例中，光源30为投影仪，成像装置40为相机，该投影仪可以是数字光处理器。同时，为了得到精度更高的芯片金属丝3D点云，投影仪和相机与待检测芯片200之间的间距会较小(该间距通常会小于20cm)，3D成像光线也优先选择3D结构光实际工作时，投影仪可以向待检测芯片200投射出相位变化图案，该图案可以是一系列相位差稳定的正弦相移条纹图案。

如图1所示，机台10包括支撑平台1、第一直线驱动单元2以及托盘3。第一直线驱动单元2设置在支撑平台1上，托盘3设置在第一直线驱动单元2上，存放位位于托盘3上，第一直线驱动单元2用于驱动托盘3沿X轴方向移动。

在一实施例中，第一直线驱动单元2为电动滑轨，包括第一导向部21和第一滑块22，第一导向部21安装在支撑平台1上，第一导向部21的长度方向与X轴方向平行，第一滑块22安装在第一导向部21上，托盘3安装在第一滑块22上，通过第一导向部21可以驱动第一滑块22沿X轴方向移动，进而带动托盘3沿X轴方向移动。可以理解的，第一导向部21为电机、直线导轨以及丝杆机构等零部件的集合体。

如图1所示，在一实施例中，支撑座20包括支撑体4、第二直线驱动单元5以及第三直线驱动单元6。其中，支撑体4固定设置在支撑平台1上，第二直线驱动单元5设置在支撑体4上，第三直线驱动单元6设置在第二直线驱动单元5上，投影仪和相机均设置在第三直线驱动单元6上。通过第二直线驱动单元5能够驱动第三直线驱动单元6、投影仪以及相机三者沿Z轴方向同步移动。另外，支撑平台1和支撑体4的排布方向与Z轴方向平行，通过第二直线驱动单元5可以调整投影仪、相机与待检测芯片200之间的间距。

在实际使用过程中，支撑平台1通常放置在地面上，支撑平台1用于支撑支撑体4的表面与水平面平行，此时Z轴方向也即为竖直方向。托盘3位于三维视觉单元和支撑平台1之间，其中，三维视觉单元位于托盘的上方。

如图1所示，在一实施例中，第二直线驱动单元5包括两个电动滑轨，定义这两个电动滑轨分别为第一电动滑轨51、第二电动滑轨52。其中，第一电动滑轨51具有导向部和滑块，定义二者分别为第二导向部511和第二滑块512；第二电动滑轨52也具有导向部和滑块，定义二者分别为第三导向部521和第三滑块522。第二导向部511和第三导向部521均设置在支撑体4上，二者间隔设置，同时二者的长度方向均与Z轴方向平行，另外，二者的排布方向与Y轴方向平行。第二滑块512安装在第二导向部511上，第三滑块522安装在第三导向部521上，第三直线驱动单元6连接在第二滑块512和第三滑块522之间(即第三直线驱动单元6同时与第二滑块512和第三滑块522连接)，通过第二导向部511和第三导向部521可以驱动第三直线驱动单元6沿Z轴方向移动。

如图1所示，在一实施例中，第三直线驱动单元6也为电动滑轨，包括第四导向部61和第四滑块62，第四导向部61的一端与第二滑块512相接，第四导向部61的另一端与第三滑块522相接，第四导向部61的长度方向与Y轴方向平行，第四滑块62安装在第四导向部61上，投影仪和相机均设置在第四滑块62上，通过第四导向部61可以驱动第四滑块62沿Y轴方向移动，进而带动投影仪和相机沿Y轴方向移动。另外，上述各电动滑轨的功能实现方式相同。

在一实施例中，通过第一直线驱动单元2、第二直线驱动单元5以及第三直线驱动单元6可以实现三维视觉单元相对于待检测芯片200做三维运动，这样可以方便将待检测芯片200与三维视觉单元调整至合适的位置，使待检测芯片200处于一个较佳的拍摄位置。这种设置方式相比于直接通过一集成的驱动单元驱动三维视觉单元在X轴、Y轴、Z轴运动，以实现三维视觉单元相对于待检测芯片200做三维运动的设计方式而言，可以降低芯片打线三维检测装备驱动部分的集成度，从而降低芯片打线三维检测装备100的组装难度。

在实际生产中，可以在托盘3上放置多个待检测芯片200，这些待检测芯片200可以是沿X轴方向排布，然后通过芯片打线三维检测装备100内的相应控制程序控制第一直线驱动单元2工作，使各待检测芯片200依次经过三维视觉单元的拍摄位置，这样三维视觉单元可以依次对使各待检测芯片200进行拍摄，不用在每检测一个芯片后都进行取放操作，可以提高工作效率。当然，待检测芯片200可以沿Y轴方向排布，然后通过芯片打线三维检测装备100内的相应控制程序控制第三直线驱动单元6工作，以使三维视觉单元与相应的待检测芯片200对准，进而使三维视觉单元可以对该待检测芯片进行拍摄。

如图1所示，在一实施例中，支撑体4包括第一支撑臂41、第二支撑臂42以及连接臂43。其中，第一支撑臂41和第二支撑臂42间隔设置在支撑平台1上，托盘3位于二者之间。连接臂43分别与第一支撑臂41和第二支撑臂42固定连接，以便使整个支撑体4更加牢固更牢固。具体的，第一支撑臂41和第二支撑臂42均为杆状物体，二者均竖直设置在机台10上，连接臂43的一端与第一支撑臂41远离机台10的一端相接，连接臂43的另一端与第二支撑臂42远离机台10的一端相接。另外，第二导向部511设置在第一支撑臂41上，第三导向部521设置在第二支撑臂42上。

在一实施例中，第二直线驱动单元5能够驱动投影仪和相机一起沿Z轴方向移动，这样不用分别调整投影仪和相机与待检测芯片200之间的间距，可以提高工作效率，但是对于不同的芯片，这种调节方式可能存在不足，比如，当相机的可以清晰成像时(即相机对焦完成后)，投影仪投射的光线不能完全覆盖待检测芯片200。

针对这一问题，如图1和图2所示，在一实施例中，支撑座20还设置有第四直线驱动单元7，通过第四直线驱动单元7能够单独驱动投影仪沿Z轴方向移动。其中，第四直线驱动单元7设置在第三直线驱动单元6上，投影仪安装在第四直线驱动单元7上，第三直线驱动单元6能够驱动第四直线驱动单元7和投影仪沿Y轴方向同步移动。在实际使用中，第二直线驱动单元5对投影仪位置的调整可以看作是粗调，第四直线驱动单元7对投影仪位置的调整可以看作是微调。

如图2所示，在一实施例中，第四直线驱动单元7包括直线导向部71、滑动部72以及驱动部73。其中，直线导向部71安装在第四滑块62上，其长度方向与Z轴方向平行；滑动部72安装在直线导向部71上，并可以在直线导向部71上滑动，投影仪设置在滑动部72上；驱动部73设置在第四滑块62上，并与滑动部72相接，以驱动滑动部72在直线导向部71上滑动。

在一实施例中，直线导向部71可以是直线导轨，滑动部72可以是滑块(定义为第五滑块)。如图2所示，驱动部73包括丝杆机构731和旋钮732等零部件，其中，丝杆机构731的丝杆733安装在第四滑块62上并可以相对第四滑块62转动，丝杆机构731的螺母734与滑动部72相接，旋钮732与丝杆733连接，用户对旋钮732施力时，可以带动丝杆733转动，进而使螺母734带动投影仪沿Z轴方向移动。在实际产品中，第四滑块62上设有连接板621，连接板621上设有轴承座622，丝杆733通过轴承623安装在轴承座622上，另外，直线导向部71也固定设置在连接板621上。

如图1和图3所示，在一实施例中，支撑座20还包括固定架8，固定架8安装在第三直线驱动单元6上，相机安装在固定架8上，第三直线驱动单元6可以驱动固定架8和相机沿Y轴方向同步移动。

在一实施例中，相机可以在所述固定架8上绕Z轴方向转动，以改变相机相对托盘3的位置。当芯片打线三维检测装备100对不同的芯片进行检测时，可以调整相机在固定架8上的位置，进而使相机可以从合适的方向对待检测芯片200进行拍摄。

具体的，如图1和图3所示，固定架8包括连接架81、环形导轨82以及滑动块83，其中，连接架81安装在第四滑块62上，环形导轨82安装在连接架81上，滑动块83安装在环形导轨82上，相机安装在第六滑块83上。环形导轨82的形状可以是圆形、椭圆形等闭环结构，环形导轨82的轴线与Z轴方向平行，滑动块83可以带动相机沿环形导轨82滑动。另外，投影仪与环形导轨82的中空部位相对，通常情况下投影仪可以是设置在环形导轨82的轴线上，即投影仪的投射图案的中心位于环形导轨82的轴线上。

在一实施例中，相机的个数为四个，滑动块83的个数也为四个，每一个滑动块上都设置有一个相机，这些滑动块83沿环形导轨82的周向排布，使相机环绕投影仪设置，可以从不同角度对待检测芯片200进行拍摄。使用时，可以将四个相机分别移动至合适的位置，这样可以从不同角度对待检测芯片200进行拍摄，而且每一个相机拍摄的图像都可以得到一个3D点云，此时可以利用相应的算法对这四个3D点云进行滤波、匹配、融合，得到最终的高精度3D点云。这样可以根据待检测芯片200的特点调整各相机的位置，实现对特定区域(比如芯片的复杂打线区域)进行多角度拍摄，提高3D点云的精度和覆盖率，进而提高检测精准度。

如图3所示，在一实施例中，固定架8还具有第一锁紧螺栓84，滑动块83上设有第一螺纹孔831，第一锁紧螺栓84与第一螺纹孔831配合，并可以抵触在环形导轨82上，以便在滑动块83移动到合适位置时，将滑动块83锁定在环形导轨82上。

另外，在一实施例中，连接架81与第四滑块62可拆卸连接，进而实现环形导轨82与第四滑块62的可拆卸连接，这样对于不同的待检测芯片200可以更换不同直径的环形导轨82，提高芯片打线三维检测装备100的适应性。

具体的，如图1所示，连接架81具有三个连接杆，分别为第一连接杆811、第二连接杆812以及第三连接杆813，其中第一连接杆811的一端与第二连接杆812的一端固定连接，第一连接杆811的另一端与第三连接杆813的一端固定连接，第一连接杆811安装在第四滑块62上，第二连接杆812的轴线与第三连接杆813的轴线平行，第二连接杆812的另一端以及第三连接杆813的另一端分别与环形导轨82连接。第一连接杆811上设有通孔，第四滑块62上设有螺纹孔，第一连接杆811通过相应的螺栓固定在第四滑块62上，更换时可以将连接架81与环形导轨82一起更换。

如图1和图3所示，在一实施例中，支撑座20还包括万向节9，万向节用于将滑动块83和相机连接在一起，这样可以使相机具有多个自由度，方便调整相机的朝向。

如图3所示，在一实施例中，万向节9具有固定部91、转动部92以及锁紧部93。其中，固定部91安装在滑动块83上，转动部92与固定部91连接配合，并可以相对固定部91万向转动，相机安装在万向节9的转动部92上；锁紧部93分别与固定部91和转动部92配合，以便在转动部92相对固定部91转动到预定位置时，将转动部92和固定部91锁定在一起。

如图3所示，固定部91为球座，转动部92为万向球，锁紧部93为第二锁紧螺栓，球座上设有第二螺纹孔94，第二锁紧螺栓与第二螺纹孔94配合，并可以抵触在万向球上，以便在万向球到合适位置时，将万向球锁定在球座上。

在其它实施例中，上述的3D成像光线也可以是用于TOF成像的光线，此时成像装置40可以是相应的图像传感器。

在其它实施例中，上述的相机也可以是不设置在第三直线驱动单元6上，此时可以通过其它的直线驱动单元驱动相机沿Y轴方向移动，该直线驱动单元的结构设置可以与第三直线驱动单元6的结构设置相同。

在其它实施例中，上述各电动滑轨中的丝杆机构可以采用齿轮齿条机构、涡轮蜗杆机构等可以将旋转运动转换为直线运动的机构进行替换。同时上述各电动滑轨也可以采用液压缸驱动系统、气缸驱动系统等进行替换。

在其它实施例中，上述的环形导轨也可以是开环结构，即闭环结构的环形导轨上设置有缺口。

在其它实施例中，上述的固定架8中也可以不设置连接架81，此时，环形导轨82可以直接安装在第四滑块62上。

在其它实施例中，上述相机的个数根据实际需要也可以设置成两个、三个或者其他个数，此时滑动块的个数也可以是两个、三个等，使得每一个相机都可以通过一个滑动块安装到环形导轨上。

上述各实施例提供的芯片打线三维检测装备100具有两种工作方式，一种是标定模式，另一种是正常模式。其中，初次使用时，芯片打线三维检测装备100需要以标定模式工作，以确定各相机与投影仪之间的三维位姿关系，该位姿关系可以表示为旋转矩阵和平移矩阵。后续对待检测芯片200进行检测时，芯片打线三维检测装备100则会以正常模式工作，实现对待检测芯片200的检测。

在一实施例中，标定模式的工作流程大致为：

步骤S1，将待检测芯片200放置在托盘3的存放位上。

步骤S2，调整投影仪和相机与待检测芯片200之间的位置关系，使投影仪和相机处于合适的位置。其中，投影仪的处于合适的位置主要是指调整投影仪与待检测芯片200的间距，使投影仪投射的光线可以完全覆盖待检测芯片200，同时调整投影仪的焦距及光圈，使投影仪投影的图案清晰；相机处于合适的位置主要是指调整相机与待检测芯片200的间距，使待检测芯片200可以完全呈现在各相机的图像中；同时调整各相机的焦距及光圈，使相机拍摄的图像清晰。

步骤S3，将标定板放置在托盘3中，通过调整第一直线驱动单元2、第二直线驱动单元5以及第三直线驱动单元6，使标定板完整出现在各相机视野中并清晰成像，其中，标定板可以是棋盘标定板。另外，步骤S3和步骤S2的不同之处在于：步骤S2中的调整包括对第四直线驱动单元7、滑动块83、万向节9等进行调整，以便将相机和投影仪之间的三维位姿关系调整变化至合适；而在步骤S3中的调整不会对第四直线驱动单元7、第三滑块522、万向节9进行调整，不会改变投影仪和各相机之间的三维位姿关系。

步骤S4，通过投影仪向标定板投射一系列相位变化的图案，并通过各相机进行拍摄成像。步骤S5，改变标定板的姿态，并重复步骤4，得到多组图像，其中，每一组图像都包括各相机的成像。步骤S6，对每组图像进行解相位处理和棋盘格角点计算，通过相应的标定方法进行多组数据多相机联合标定，得到每个相机和投影仪之间的高精度三维位姿关系。其中，标定方法可以是张正友标定法等，标定得到的投影仪和相机之间的三维位姿关系可用4x4变换矩阵H表示，变换矩阵主要由3x3旋转矩阵R和3x1平动矩阵T两部分构成，三维位姿变换矩阵如下：

在一实施例中，正常模式的工作流程大致为：

步骤S1，将待检测芯片200放置在托盘3的存放位上。

步骤S2，通过调整第一直线驱动单元2、第二直线驱动单元5以及第三直线驱动单元6，使投影仪和相机处于合适的位置，此时，投影仪投射的光线完全覆盖待检测芯片200，且待检测芯片200完整出现在各相机视野中并清晰成像，另外，在实际生产时，通常会将投影仪调整至待检测芯片200的正上方。

步骤S3，通过投影仪向待检测芯片200投射一系列相位变化的图案，并通过各相机对该待检测芯片200进行拍摄成像。

步骤S4，对每个相机拍摄的一系列图像进行相位解码，得到对应相机坐标系下的3D点云，即通过每一个相机都可以得到一片3D点云。

步骤S5，根据相机和投影仪之间的三维位姿关系，将各相机图像计算得到的各片3D点云都转换到投影仪坐标系下。使用3D点云处理算法对各片3D点云进行滤波、配准、融合，得到待检测芯片200的高精度3D点云。

步骤S6，结合各个相机拍摄的2D图像和待测样品高精度3D点云对待检测芯片200的质量进行检测。比如，数据处理装置内的图像检测算法先对2D图像进行检测，当认为2D图像的某个区域可能存在问题时，再从高精度3D点云中找到对应的区域以进一步判断该区域是否存在问题，这样可以提高数据处理装置的工作效率。当然，在一些实施例中，也可以先在数据处理装置内预存待检测芯片200的标准3D点云，然后再将实际测得的3D点云与标准的3D点云进行比较，以判断待检测芯片200是否符合要求。此外，在一些实施例中，也可以直接通过成像装置拍摄的2D图像来判断待检测芯片200是否符合要求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种芯片打线三维检测装备，其特征在于，包括机台、支撑座、3D成像光源及成像装置；

所述机台包括支撑平台、第一直线驱动单元以及托盘，所述第一直线驱动单元设置在所述支撑平台上，所述托盘设置在所述第一直线驱动单元上，所述第一直线驱动单元用于驱动所述托盘沿X轴方向移动，所述托盘用于放置待检测芯片；

所述支撑座包括支撑体、第二直线驱动单元以及第三直线驱动单元，所述支撑体固定在所述支撑平台上，所述第二直线驱动单元设置在所述支撑体上，所述第三直线驱动单元设置在所述第二直线驱动单元上，所述第二直线驱动单元用于驱动所述第三直线驱动单元沿Z轴方向移动；

所述3D成像光源设置在所述第三直线驱动单元上，所述第三直线驱动单元用于驱动所述光源沿Y轴方向移动，所述3D成像光源用于向放置在所述托盘上的待检测芯片投射3D成像光线；

所述成像装置用于接收所述待检测芯片反射的所述3D成像光线，以实现对所述待检测芯片的3D成像。

2.根据权利要求1所述的芯片打线三维检测装备，其特征在于，所述第二直线驱动单元包括第一电动滑轨和第二电动滑轨，所述第一电动滑轨的导向部以及所述第二电动滑轨的导向部沿Y轴方向间隔设置在所述支撑体上，所述第三直线驱动单元连接在所述第一电动滑轨的滑块与所述第二电动滑轨的滑块之间。

3.根据权利要求2所述的芯片打线三维检测装备，其特征在于，所述支撑体包括沿Y轴方向间隔设置在所述支撑平台上的第一支撑臂及第二支撑臂，所述托盘位于所述第一支撑臂和所述第二支撑臂之间，所述第一电动滑轨的导向部设置在所述第一支撑臂上，所述第二电动滑轨的导向部设置在所述第二支撑臂上。

4.根据权利要求1所述的芯片打线三维检测装备，其特征在于，所述支撑座还包括设置在所述第三直线驱动单元上的第四直线驱动单元，所述光源设置在所述第四直线驱动单元上，所述第三直线驱动单元能够驱动所述第四直线驱动单元和所述光源沿Y轴方向同步移动，所述第四直线驱动单元用于驱动所述光源沿Z轴方向移动。

5.根据权利要求1所述的芯片打线三维检测装备，其特征在于，所述支撑座还包括设置在所述第三直线驱动单元上的固定架，所述成像装置安装在所述固定架上，所述第三直线驱动单元能够驱动所述固定架和所述成像装置沿Y轴方向同步移动。

6.根据权利要求5所述的芯片打线三维检测装备，其特征在于，所述固定架包括连接架、环形导轨及滑动块，所述连接架连接在所述第三直线驱动单元上，所述环形导轨固定在所述连接架的下方，所述滑动块滑动连接在所述环形导轨上，所述成像装置安装在所述滑动块上，所述环形导轨的轴线与Z轴方向平行。

7.根据权利要求6所述的芯片打线三维检测装备，其特征在于，所述环形导轨与所述第三直线驱动单元可拆卸连接；

所述支撑座还包括连接在所述滑动块与所述成像装置之间的万向节。

8.根据权利要求6所述的芯片打线三维检测装备，其特征在于，所述滑动块沿所述环形导轨的周向设置有多个，所述成像装置环绕所述3D成像光源设置有多个，每一所述滑动块上均安装有一所述成像装置，多个所述成像装置的拍摄角度不同。

9.根据权利要求1所述的芯片打线三维检测装备，其特征在于，所述光源包括用于产生所述3D成像光线的投影仪，所述3D成像光线为3D结构光。

10.根据权利要求1所述的芯片打线三维检测装备，其特征在于，所述成像装置包括用于接收所述待检测芯片反射的所述3D成像光线的相机；

所述成像装置环绕所述3D成像光源设置有多个，多个所述成像装置的拍摄角度不同。

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