CN217404177U - 一种芯片视觉检测机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种芯片视觉检测机构，其涉及芯片检测技术领域。其技术方案要点包括：支撑板；承载于所述支撑板上的相机模块；还包括：与所述支撑板连接的激光支架，所述激光支架上设置有激光测距模块；以及，与所述相机模块和激光测距模块连接的控制模块；其中，所述激光测距模块用于提前对芯片进行测量，并将距离信号传输至控制模块，所述控制模块将距离信号转换为焦距信号并传输至相机模块，所述相机模块根据焦距信号来调节焦距。本实用新型通过增加激光测距模块来提前对芯片进行测量，当部分芯片存在翘曲时，相机模块能够进行适应性的焦距调节，从而能够提高图像的清晰度，并提高检测精度。

Description

一种芯片视觉检测机构

技术领域

本实用新型涉及芯片检测技术领域，更具体地说，它涉及一种芯片视觉检测机构。

背景技术

在半导体行业中，对于芯片一般都采用机器视觉技术来对芯片表面缺陷进行自动化检测。

现有授权公告号为CN214794502U的中国专利，公开了一种裸芯片表面缺陷智能检测系统，其包括相机、镜头、升降支架、检测工作台和计算机，相机安装在升降支架上，通过升降支架进行上下移动，调整相机与裸芯片之间的距离，镜头采用变焦镜头，可以进行焦距变换。

上述专利中的检测系统虽然可以进行焦距调节，但是随着芯片的厚度逐渐减小，导致芯片本身会出现翘曲的情况，而芯片都是批量化自动检测，那么在焦距不变的情况下，部分存在翘曲的芯片的图像就会模糊，影响检测精度和效果。

即上述专利中的检测系统，应用于芯片的批量化自动检测时，无法对部分存在翘曲的芯片进行适应性的焦距调节。而针对部分芯片图像模糊的情况下，现有技术中一般是通过算法对模糊芯片进行一定的修正，但是这样无法从根本上解决图像模糊的问题。所以，要解决的第一个问题就是如何针对部分存在翘曲的芯片进行适应性的焦距调节。

同时，为了保证检测精度，相机的安装精度同样重要。但是上述专利中相机只能进行上下移动，如果光轴发生偏转，则无法进行调节，进而会影响拍照效果。而现有的微调平台一般也只能进行平移调节或者旋转调节，无法对光轴进行偏转调节。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种芯片视觉检测机构，其通过增加激光测距模块来提前对芯片进行测量，当部分芯片存在翘曲时，相机模块能够进行适应性的焦距调节，从而能够提高图像的清晰度，并提高检测精度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种芯片视觉检测机构，包括：

支撑板；

承载于所述支撑板上的相机模块；

还包括：

与所述支撑板连接的激光支架，所述激光支架上设置有激光测距模块；以及，

与所述相机模块和激光测距模块连接的控制模块；

其中，所述激光测距模块用于提前对芯片进行测量，并将距离信号传输至控制模块，所述控制模块将距离信号转换为焦距信号并传输至相机模块，所述相机模块根据焦距信号来调节焦距。

进一步地，所述激光测距模块包括点激光测距模块或者线激光测距模块。

进一步地，所述激光支架包括与所述支撑板连接的固定部，以及承载有所述激光测距模块的活动部，所述固定部与活动部之间设置有第一转轴，所述活动部能够围绕所述第一转轴进行偏转；

所述固定部与活动部之间还设置有激光偏转调节组件以及激光限位紧固组件。

进一步地，所述固定部包括呈U型的第三支板，且所述第三支板的开口朝下；所述活动部包括穿设于所述第三支板内的第四支板，所述第一转轴连接于所述第三支板与第四支板之间；

所述激光偏转调节组件包括安装于所述第三支板上的第一微调头，所述第一微调头的端部与第四支板接触，所述第三支板与第四支板之间设置有第一弹簧，所述第一微调头与第一弹簧分别位于所述第一转轴两侧；

所述激光限位紧固组件包括设置于所述第三支板上的第一紧固螺栓，所述第一紧固螺栓的端部与第四支板接触。

进一步地，所述支撑板上设置有用于承载所述相机模块的相机微调平台，所述相机微调平台用于对相机模块进行偏转调节。

进一步地，所述相机微调平台包括相互配合的转轴、相机偏转调节组件以及相机限位紧固组件，所述相机偏转调节组件包括分别布置于所述转轴两侧的微调头和弹簧。

进一步地，所述相机微调平台包括依次连接的固定支座、X轴偏转座、Y轴偏转座以及Z轴偏转座；

所述固定支座与X轴偏转座之间设置有沿X轴方向布置的第二转轴，以及第一相机偏转调节组件和第一相机限位紧固组件；

所述X轴偏转座与Y轴偏转座之间设置有沿Y轴方向布置的第三转轴，以及第二相机偏转调节组件和第二相机限位紧固组件；

所述Y轴偏转座与Z轴偏转座之间设置有沿Z轴方向布置的第四转轴，以及第三相机偏转调节组件和第三相机限位紧固组件。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过增加激光测距模块来提前对芯片进行测量，当部分芯片存在翘曲时，相机模块能够进行适应性的焦距调节，从而能够提高图像的清晰度，并提高检测精度；

2、采用激光偏转调节组件来对激光测距模块进行偏转调节，来降低零件的加工公差和装配公差对激光测距模块的安装精度带来的影响，从而提高线激光测距模块的测量精度；

3、利用相机微调平台能够对相机模块的光轴进行偏转调节，来降低零件加工误差和装配误差对相机模块安装精度带来的影响，从而提高拍摄图像的清晰度，进而提高检测精度。

附图说明

图1为实施例中一种芯片视觉检测机构的整体结构示意图一；

图2为实施例中一种芯片视觉检测机构的整体结构示意图二；

图3为实施例中激光支架的结构示意图一；

图4为实施例中激光支架的结构示意图二；

图5为实施例中相机微调平台的结构示意图一；

图6为实施例中相机微调平台的结构示意图二；

图7为实施例中芯片载板的结构示意图。

图中：1、支撑板；2、相机微调平台；21、固定支座；211、第一竖板；212、第一竖直侧板；213、第一轴孔；214、第一调节孔；215、第一弹簧孔；22、X轴偏转座；221、第二竖板；222、水平侧板；223、第二轴孔；224、第一紧固孔；225、第二弹簧孔；226、第四轴孔；227、第二调节孔；23、Y轴偏转座；231、第三竖板；232、第二竖直侧板；233、第三轴孔；234、第二紧固孔；235、第六轴孔；236、第三紧固孔；24、Z轴偏转座；241、第五轴孔；242、第三调节孔；243、第三弹簧孔；25、转接板；26、第二微调头；27、第三微调头；28、第四微调头；3、相机模块；4、激光支架；41、第一支板；42、第二支板；43、第三支板；44、第四支板；45、第五支板；46、第一转轴；47、第一微调头；48、第一弹簧；49、第一紧固螺栓；5、激光测距模块；6、芯片载板；61、芯片槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：

一种芯片视觉检测机构，参照图1至图6，其包括支撑板1，支撑板1上设置有相机模块3，支撑板1连接有激光支架4，激光支架4上设置有激光测距模块5，相机模块3和激光测距模块5连接有控制模块（附图中未示出）；其中，激光测距模块5用于提前对芯片进行测量，并将距离信号传输至控制模块，控制模块将距离信号转换为焦距信号并传输至相机模块3，相机模块3根据焦距信号来调节焦距；测量之前相机模块3的高度和焦距会进行预设，在此基础上，本实施例中通过增加激光测距模块5来提前对芯片进行测量，当部分芯片存在翘曲时，相机模块3能够进行适应性的焦距调节，从而能够提高图像的清晰度，并提高检测精度；本实施例中激光支架4直接与支撑板1连接，在其他可选的实施例中，激光支架4和支撑板1的连接位置可以根据需要进行调整，例如支撑板1和激光支架4分别安装在一个支架上，在此不作限制，使激光支架4与支撑板1的相对位置保持不变即可。

参照图1和图2，激光测距模块5包括点激光测距模块或者线激光测距模块；点激光测距模块对芯片进行逐个测量，线激光测距模块同时对多个芯片进行测量；点激光测距模块具有测量准确的优势，但是采用一个点激光测距模块，会增加移动行程，影响检测效率，在相机模块3两侧分别设置点激光测距模块，则成本较高；优选地，本实施例中激光测距模块5为线激光测距模块，从而在提高检测精度的同时，能够兼顾检测效率。

参照图1至图4，优选地，本实施例中激光支架4包括与支撑板1连接的固定部，以及承载有激光测距模块5的活动部，固定部与活动部之间设置有第一转轴46，活动部能够围绕第一转轴46进行偏转；固定部与活动部之间还设置有激光偏转调节组件以及激光限位紧固组件；本实施例中采用激光偏转调节组件来对激光测距模块5进行偏转调节，来降低零件的加工公差和装配公差对激光测距模块5的安装精度带来的影响，从而提高线激光测距模块的测量精度。

参照图1至图4，具体地，本实施例中固定部依次连接的第一支板41、第二支板42以及第三支板43，其中第一支板41与支撑板1连接；本实施例中第三支板43呈U型，且开口朝下；活动部包括穿设于第三支板43内的第四支板44，第四支板44两端分别设置有第五支板45，激光测距模块5安装于两个第五支板45之间；第一转轴46连接于第三支板43与第四支板44之间，具体地，本实施例中第一转轴46同时穿过第三支板43和第四支板44，第四支板44能够围绕第一转轴46进行偏转；激光偏转调节组件包括安装于第三支板43顶壁的第一微调头47，第一微调头47的端部与第四支板44顶壁接触，第三支板43内顶壁与第四支板44顶壁之间设置有第一弹簧48，第一微调头47与第一弹簧48分别位于第一转轴46两侧；第三支板43内顶壁与第四支板44顶壁之间存在间隙，为第四支板44提供偏转的活动量；激光限位紧固组件包括设置于第三支板43上的第一紧固螺栓49，第一紧固螺栓49的端部与第四支板44接触；具体地，本实施例中第三支板43上设置有多个第一紧固螺栓49，从而能够提高紧固的稳定性；本实施例中利用第一弹簧48的弹性力能够实现调节过程中的预定位，能够方便进行调节，而且结构简单，生产成本低，且便于生产；优选地，第四支板44顶壁开设有与第一微调头47配合的让位槽，从而方便装配；第四支板44顶壁和第三支板43内顶壁分开开设有与第一弹簧48配合的沉孔，从而能够提高第一弹簧48的稳定性；当然，在其他可选的实施例中，也可以将第一弹簧48替换为另一个第一微调头47，在此不作限制。

参照图1、图5和图6，优选地，本实施例中支撑板1上设置有用于承载相机模块3的相机微调平台2，相机微调平台2用于对相机模块3进行偏转调节；本实施例中利用相机微调平台2能够对相机模块3的光轴进行偏转调节，来降低零件加工误差和装配误差对相机模块3安装精度带来的影响，从而提高拍摄图像的清晰度，进而提高检测精度；具体地，本实施例中相机微调平台2包括相互配合的转轴、相机偏转调节组件以及相机限位紧固组件，相机偏转调节组件包括分别布置于转轴两侧的微调头和弹簧。

参照图1、图5和图6，优选地，本实施例中相机微调平台2包括依次连接的固定支座21、X轴偏转座22、Y轴偏转座23以及Z轴偏转座24，本实施例中X轴与Y轴形成竖直平面，X轴与Z轴形成水平面；固定支座21与支撑板1连接，Z轴偏转座24上设置有与相机模块3连接的转接板25；固定支座21与X轴偏转座22之间设置有沿X轴方向布置的第二转轴（附图中未示出），以及第一相机偏转调节组件和第一相机限位紧固组件；X轴偏转座22与Y轴偏转座23之间设置有沿Y轴方向布置的第三转轴（附图中未示出），以及第二相机偏转调节组件和第二相机限位紧固组件；Y轴偏转座23与Z轴偏转座24之间设置有沿Z轴方向布置的第四转轴（附图中未示出），以及第三相机偏转调节组件和第三相机限位紧固组件；本实施例中相机微调平台2可以为相机模块3提供三个相互垂直的偏转调节方向，有利于提高相机模块3的位置精度，提高拍摄效果；当然，在其他可选的实施例中，相机微调平台2也可以仅提供一个或者两个偏转调节方向，在此不作限制。

参照图1、图5和图6，具体地，本实施例中固定支座21包括第一竖板211，第一竖板211上对称设置有两个第一竖直侧板212，X轴偏转座22位于两个第一竖直侧板212 之间；X轴偏转座22包括第二竖板221，第二竖板221上对称设置有两个水平侧板222，Y轴偏转座23位于两个水平侧板222之间；Y轴偏转座23包括第三竖板231，第三竖板231上对称设置有两个第二竖直侧板232，Z轴偏转座24位于两个第二竖直侧板232之间；第一竖直侧板212侧壁和第二竖板221侧壁分别开设有与第二转轴配合的第一轴孔213和第二轴孔223，第一相机限位紧固组件包括多个第二紧固螺栓（附图中未示出），第一竖直侧板212上开设有与第二紧固螺栓配合的第一调节孔214，第二竖板221侧壁开设有与第二紧固螺栓配合的第一紧固孔224；第一相机偏转调节组件包括安装于其一水平侧板222上的第二微调头26，以及设置于第一竖板211与第二竖板221之间的第二弹簧（附图中未示出），第一竖板211上开设有与第二弹簧配合的第一弹簧孔215；水平侧板222和第三竖板231上分别开设有与第三转轴配合的第四轴孔226和第三轴孔233，第二相机限位紧固组件包括多个第三紧固螺栓（附图中未示出），水平侧板222上开设有与第三紧固螺栓配合的第二调节孔227，第三竖板231上开设有与第三紧固螺栓配合的第二紧固孔234；第二相机偏转调节组件包括安装于第三竖板231上的第三微调头27，以及设置于第二竖板221与第三竖板231之间的第三弹簧（附图中未示出），第二竖板221上开设有与第三弹簧配合的第二弹簧孔225；Z轴偏转座24和第三竖板231上分别开设有与第四转轴配合的第五轴孔241和第六轴孔235，第三相机限位紧固组件包括多个第四紧固螺栓（附图中未示出），Z轴偏转座24上开设有与第四紧固螺栓配合的第三调节孔242，第三竖板231上开设有与第四紧固螺栓配合的第三紧固孔236；第三相机偏转调节组件包括安装于其一第二竖直侧板232上的第四微调头28，以及设置于该第二竖直侧板232与Z轴偏转座24之间的第四弹簧（附图中未示出），Z轴偏转座24上开设有与第四弹簧配合的第三弹簧孔243；本实施例中的相机微调平台2具有结构简单，方便调节，且方便生产和加工的优势。

参照图1和图7，芯片视觉检测机构在移动时，通过激光测距模块5提前对芯片进行测量，并将距离信号传输至控制模块，控制模块将距离信号转换为焦距信号并传输至相机模块3，相机模块3根据焦距信号在移动过程中进行焦距调节，当相机模块3移动至芯片上方的拍摄位置时，即可按照对应的焦距对芯片进行拍摄，从而能够提高图像的清晰度，提高检测精度；当然，在其他可选的实施例中，也可以控制芯片进行移动，在此不作限制。

参照图1和图7，优选地，本实施例中相机模块3能够同时对一组芯片进行拍摄，激光测距模块5为线激光测距模块，且线激光测距模块能够同时对并列的两组芯片进行拍摄；芯片视觉检测机构在前进移动时，通过激光测距模块5提前对并列的两组芯片进行测量，并将两组距离信号传输至控制模块，控制模块将两组距离信号转换为两组焦距信号并传输至相机模块；相机模块3根据其中一组焦距信号在前进移动过程中进行焦距调节，当相机模块3移动至该组芯片上方的拍摄位置时，即可按照对应的焦距进行拍摄；然后相机模块3根据另一组焦距信号在后退移动过程中进行焦距调节，当相机模块3移动至该组芯片上方的拍摄位置时，即可按照对应的焦距进行拍摄；采用上述方式可以优化检测机构的移动路径，提高检测效率。

参照图1和图7，具体地，本实施例中还包括芯片载板6，芯片载板6上设置有多个呈行列布置的芯片槽61，待检测的芯片放置于芯片槽61内；例如，相机模块3可以同时对5行芯片进行拍摄，激光测距模块5可以同时对10行芯片进行测量，则对芯片载板6上的多个芯片进行拍照检测时，检测机构的移动路径呈蛇形，有利于减小移动路径的行程，提高检测效率。

参照图1和图7，激光测距模块5可以对芯片的单个位置进行测量，或者对芯片整体进行测量；本实施例中相机模块3采用飞拍技术对芯片进行拍照，当相机模块3移动至芯片上方的拍摄位置时就进行拍摄，而激光测距模块5提前移动至拍摄位置时就对芯片进行测量，即对芯片的单个位置进行测量，这样有利于提高检测效率；对芯片整体进行测量，即激光测距模块5经过芯片上方时持续进行测量，得到芯片的整体数据，然后将平均值作为距离信号传输至控制模块，有利于提高相机模块3的焦距调节精度，进而提高检测精度；对芯片整体进行测量，得到的测量数据还可以用于分析芯片的平整度。

Claims (7)

1.一种芯片视觉检测机构，包括：

支撑板；

承载于所述支撑板上的相机模块；

其特征在于，还包括：

与所述支撑板连接的激光支架，所述激光支架上设置有激光测距模块；以及，

与所述相机模块和激光测距模块连接的控制模块；

其中，所述激光测距模块用于提前对芯片进行测量，并将距离信号传输至控制模块，所述控制模块将距离信号转换为焦距信号并传输至相机模块，所述相机模块根据焦距信号来调节焦距。

2.根据权利要求1所述的芯片视觉检测机构，其特征在于：所述激光测距模块包括点激光测距模块或者线激光测距模块。

3.根据权利要求1所述的芯片视觉检测机构，其特征在于：所述激光支架包括与所述支撑板连接的固定部，以及承载有所述激光测距模块的活动部，所述固定部与活动部之间设置有第一转轴，所述活动部能够围绕所述第一转轴进行偏转；

所述固定部与活动部之间还设置有激光偏转调节组件以及激光限位紧固组件。

4.根据权利要求3所述的芯片视觉检测机构，其特征在于：所述固定部包括呈U型的第三支板，且所述第三支板的开口朝下；所述活动部包括穿设于所述第三支板内的第四支板，所述第一转轴连接于所述第三支板与第四支板之间；

所述激光偏转调节组件包括安装于所述第三支板上的第一微调头，所述第一微调头的端部与第四支板接触，所述第三支板与第四支板之间设置有第一弹簧，所述第一微调头与第一弹簧分别位于所述第一转轴两侧；

所述激光限位紧固组件包括设置于所述第三支板上的第一紧固螺栓，所述第一紧固螺栓的端部与第四支板接触。

5.根据权利要求1所述的芯片视觉检测机构，其特征在于：所述支撑板上设置有用于承载所述相机模块的相机微调平台，所述相机微调平台用于对相机模块进行偏转调节。

6.根据权利要求5所述的芯片视觉检测机构，其特征在于：所述相机微调平台包括相互配合的转轴、相机偏转调节组件以及相机限位紧固组件，所述相机偏转调节组件包括分别布置于所述转轴两侧的微调头和弹簧。

7.根据权利要求6所述的芯片视觉检测机构，其特征在于：所述相机微调平台包括依次连接的固定支座、X轴偏转座、Y轴偏转座以及Z轴偏转座；

所述固定支座与X轴偏转座之间设置有沿X轴方向布置的第二转轴，以及第一相机偏转调节组件和第一相机限位紧固组件；

所述X轴偏转座与Y轴偏转座之间设置有沿Y轴方向布置的第三转轴，以及第二相机偏转调节组件和第二相机限位紧固组件；

所述Y轴偏转座与Z轴偏转座之间设置有沿Z轴方向布置的第四转轴，以及第三相机偏转调节组件和第三相机限位紧固组件。

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