TW201231956A

TW201231956A - Vision illumination apparatus for semi-translucent device

Info

Publication number: TW201231956A
Application number: TW100127197A
Authority: TW
Inventors: Thian-Hui Lee
Original assignee: Vitrox Corp Berhad
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2012-08-01
Also published as: TWI470208B; MY168847A; CN102374968A

Description

201231956 六、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明提供一種半透明裝置之視覺照明設備，包括：至少二光源作為照明裝置以及至少一攝影裝置’該攝影裝置能夠照亮該半透明裝置的整個缺陷區（defect area) ’且無論該半透明裝置缺陷區的形狀或深度如何，以取得一精確且可靠的檢測結果。【先前技術】為了確保電子元件或裝置不存在缺陷，以及為了正確放置在電子工業領域被認為是炱關重要的電子元件，形成在生產線上檢測該些電子元件之需求，而檢測裝置則可根據使用者的需求分為自動或半自動裝置。對於具有習知黑色化合物的電子元件，其封裴面的檢測通常是在裝置的淺表面上完成的，以檢測其不完全填充/切碎、雜質、污染物、封裴裂縫、封裝面刮痕、晶片樹脂和引等缺陷。對於使用可透光之透明材料製成的模塑複合 ==Γ所有的缺陷區都出現在裝置的淺表面透明敦置㈣裝泡，且非所有的半視覺照明設備的照明二:習::用於淺表面檢測的在半遷明裝置中的同類型缺陷:不另：，照明效果對於出現和深度而產生變化。換句話:並:一致，且隨該缺陷的形狀說，S知照明設備用於檢測半透 201231956 明裝置時，其所使㈣高角度環形光源、低角度環形光源和同軸光源係適用於照亮如切Π缺陷之主要缺陷，因而造成有缺陷的半透明裝置被誤認為良品。基於電子工業之成本考量，該半it明裝置的製造商蚊祕要求，以增加使用該類習知照明設備檢驗時的正確度。因此’通過製造-種無論該半透明裝置缺陷區的形狀或深度如何，皆可照売整個缺陷區的視覺檢測照明設備，以確保精確且可靠的制，並克服低㈣正確度(und㈣jection) 之問題。【發明内容】本發明的主要目的在於提供一種半透明裝置之視覺照明設備，其利驗合光源來檢測該半透明裝置的淺表面上的缺陷。本發明的另一目的在於提供一種半透明裝置之視覺照明設備，其可照亮該半透㈣置的整個缺随(defeetarea)，且無論該半透明裝置缺随㈣狀或深度何。本發明的又-目的在於提供一種半透明裝置之視覺照明3又備討檢測大部分封裝缺陷，包括不完全填充/切碎、雜質污木物、封裝裂縫、氣泡、封裝面到痕、晶片樹脂㈣P resm)弓I線暴露及襯墊漏檢(missing押d ⑽⑽）。本發明的又一目的在於提供一種半透明裝置之視覺照明《又備八可確保精確且可靠的檢測，以克服克服低檢測正 201231956 確度(under-rejection)之問題。本發明的又一目的在於提供一種多功能的半透明裝置之視覺照明設備，其係具有多用途’而可如同複合視覺檢測標準以相同設備可靠且同時執行。透過下面的詳細說明以及本發明的實施例可清楚地瞭解本發明的其他目的。本發明其中一實施例提供一種半透明裝置之視覺檢測照明設備’包括至少一照明裝置以及至少一攝影裝置，其特徵在於： s玄照明裝置没有至少-一光源’至少其中一光源設有至少一分光裝置。【實施方式】為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如后：請配合參閱第1圖所示，係為本發明半透明裝置之視覺照明設備較佳實施例之透視示意圖，其中，至少一光路來自該設備之光源及該光路之反射光。該較佳實施例包含至少一具有組合光源的視覺檢測照明裝置2、至少一攝影裝置4及至少一分光裝置6。該視覺檢測照明裝置2以具有至少二光源為佳’且較佳為一同軸光源2A(on-axis coaxial light source) 及一環形光源2B(ring light source)。該環形光源2B包括複

S 6 201231956 數個設於一環形光罩8内該環形光罩8較佳為圓桎形且朝下簡稱L· E D )， 10。形成本發明環形光源2B ° #檢測之半透明裝置光罩8外，還可設於其他幾何形形之環形產生高檢測可靠度之擴散環形光之目内，Μ連到效果，LED與該環形光罩8 、°為了達到最佳照明度之設置角度’但是其他範圍被認為也是可的有:至: 罩8設有-環形光罩穿孔8C供鄰近該環形光光源2A的光線通過，以照亮—目標區便於進行檢測:= 反射先到達_影裝置4之—透鏡5，該攝景彡相機為較佳。該環形光罩穿孔8C以具有1〇公着乘: 餐之截面積為較佳。來自該環形光源2B的光將通過至少二分光裝置6 ’以產生如第1圖光路所示之擴散環型光B，且該分光裝置6較佳為-擴散器(咖㈣。該紐器6以類似於該環形鮮8之频者為較佳，以令該難器6設於該環形光罩8相對的該基座8A的邊緣8β上。該擴散器6 並设有-中央穿孔61(central aperture) ’當該擴散器6與該環形光罩8相連接時，該環形光罩8之該環形光罩穿孔8c 與該擴散器6之該中央穿孔61成一直線，以令來自該同軸光源2A的光與該反射光c通過並分別進入該待檢測之半透明裝置10及該攝影裝置4。於本實施例中，該擴散器6之形狀雖為圓形，然而應被理解的是，其他能與該環形光罩8之 201231956 該邊緣8B形狀相符的幾何形狀，即具有產生同樣用於檢測目的之擴散環形光之能力。通過該擴散器6後形成之該擴散環形光B，係為一供作檢測封裝面裂紋用之均勻明明。使用該擴散環形光B照射該封裝面刮痕會使該封裝面刮痕明顯地被呈現出來。該擴散環形光B亦可用於檢測漏檢之襯墊，因為其可照亮位於該半透明裝置10底部的襯墊。由於該複數LED設於同一軸上，且該複數LED與該攝影裝置4之軸係呈90度角設置，使來自該同軸光源2A之入射光A係與該同軸光源2 a 一樣為同軸光(〇n_axial c〇axial light )，且該LED發出的光通過一光束分離器12時，係沿該攝影裝置4之軸的方向反射。該LED為表面黏著式(surface mount type)之裝置。為了確保設於該同轴光源2a之該led 均勻發光，其較佳觀測角度(viewing angle)為4〇度以上。當以該同軸光源2A的入射光A進行照明檢測時，該lEd的封裝表面缺陷，例如，不完全填充/切碎、雜質、污染物、封裝裂縫氣泡、树脂裂紋、樹脂碎片和引線暴露等缺陷將形成暗區(dark)。透過該同軸光源2八與該環形光罩8較佳地互相連接使該同軸光源2A位於該攝影裝置4之該透鏡5與遠壤形光源2B之間。藉以相同方式設置制軸光源从與形光源2B’令該光源朝向待檢測的半透明裝置1〇照射。本發明之視覺檢測照明裝置之該照明裝置2以使用紅色

S 8 201231956 光波長照射目標區為較佳’然而，本發明亦得使用其他可照亮該半透明裝置ίο的整個缺陷區，且無論該缺陷區形狀或深度如何之光波波長。本發明可以一視覺檢測照明設備同時供至少二檢測作業進行使用，其係由於其中一光源之光線通過至少一分光裝置6產生之該擴散環形光B，使具有不同光質之至少兩種光源之光源組合，形成精確且可同時供至少兩種檢測標準進行檢測使用之照明。來自不同光源2A、2B之光線將直接射到該半透明裝置 10的選定部件上。來自該同軸光源2A的入射光A穿過封襄面直到該半透明裝置10的封裝體的底部，接著，形成反射光C反射到該攝影裝置4之該透鏡5。由該攝影裝置4截取自明亮封裝面反射之反射光C的圖像顯示出一無缺陷封農面。相反地’若該同轴光源2 A的入射光A照射到一缺陷區，則該入射光A即偏離朝向該攝影裝置4透鏡5之方向，而導致戴取圖像中的封裝缺陷區形成暗區（dark)。令不同類型之缺陷藉每次反射所戴取到的圖像於該半透明裝置10中進行分析。待檢測的該半透明裝置10可為捲帶式(in-tape)或其他形成。本發明之視覺檢測照明設備於該照明裝置2及該攝影裝置4之間，可設置亦可不設置一用於保護該半透明裝置1〇之捲帶式玻璃窗（圖未示）。 201231956 如第1圖所示’最接近該半透明裝置10之該照明裝置2 與該待檢測半透明裝置1〇之間具有一較佳的光工作距離 (LWD) D，以形成該待檢測裝置之有效照明。該光工作距離（LWD) D的最佳範圍為5〜15公釐，但是，其他範圍也是可以的。本發明照明顯現半透明裝置1〇上各種不同特徵的包裝缺陷，以充分照射使缺陷區顯現，減少使用單一照明設備時的低檢測正確度(under_rejecti〇n)現象。由第2至5圖所示之使用本發明視覺照明設備所截取的圖像中可明顯看出，本發明具有足夠的照度以檢測其他習知模式無法檢測之缺陷。請參見第2圖’係為本發明半透明裝置1〇之氣泡缺陷檢測圖像，第2圖中具有足夠照度使明亮圖像中的圓形區域清楚地顯示了氣泡缺陷。第3圖為本發明半透明裝置1〇之切口缺陷（(^1卩-(^(^[6(；〇及孔洞缺陷(^(^(^&(^)檢測圖像，第3圖中具有足夠照度使明亮圖像中的圓形劃分區清楚地顯示該切口缺陷，且正方形劃分區清楚地顯示該包裝孔洞缺陷。第 4A及4B圖為本發明半透明裝置1〇之凹面缺陷咖編齡叫檢測圖像’如第4A圖中由矩形劃分的凹陷表面以圖像的亮區表示，帛4B圖中由幾個矩形劃分的凹陷表面以圖像的暗區表示。第4A圖中的亮區與第4B圖中的暗區顯示本發明檢測半透明裝置10的主要凹陷表面缺陷。請參見第5圖，係為本發明半透明裝置1 〇之主要刮痕缺陷(maj〇r scratch 201231956 defect)檢測圖像，第5圖中具有足夠照度之明亮圖像清楚地顯示檢測之半透明裝置1〇之主要刮痕缺陷。【圖式簡單說明】第1圖本發明視覺檢測照明設備較佳實施例之透視示意圖，其中，至少一光路來自該設備之光源及該光路之反射光。第2圖本發明半透明裝置用於檢測氣泡缺陷之檢測試樣。第3圖本發明半透明裝置用於檢測切口（chip 〇的及孔洞缺陷(void defect)之檢測圖像。第4A圖本發明半透明裝置用於檢測凹面缺陷（dented defect)之檢測圖像。第4B圖本發明半透明裝置用於檢測凹面缺陷(dented defect)之另一檢測圖像。第5圖本發明半透明裝置用於檢測主要刮痕(scratch) 之檢測試樣。【主要元件符號說明】視覺檢測照明裝置2

同軸光源2A 環形光源2B 攝影裝置4 透鏡5 分光裝置(擴散器）6 中央穿孔61 201231956

環形光罩8 邊緣8B 半透明裝置入射光A 反射光C

基座8A

環形光罩穿孔8C

擴散環型光B 光工作距離D

S 12

Claims

201231956 七、申請專利範圍： 1. 一種半透明裝置之視覺照明設備，包括至少一照明裝置以及至少一攝影裝置，其特徵在於：該照明裝置設有至少二光源，至少其中一光源設有至少一分光裝置。 2. 如申請專利範圍第1項所述之半透明裝置之視覺照明設備，其中，該照明裝置具有一同軸光源和一環形光源。 3. 如申請專利範圍第2項所述之半透明裝置之視覺照明設備，其中，該同軸光源係為調準接近該環形光源之一基座，令該同軸光源發出的光穿透一設於該基座之環形光罩穿孔，且該環形光罩穿孔位於該攝影裝置及該環形光源之間；該分光裝置係設於鄰近該環形光源且更靠近該半透明裝置之處。 4. 如申請專利範圍第3項所述之半透明裝置之視覺照明設備，其中，該視覺照明設備包括一環形光罩，該環形光罩具有該基座及位於相對該基座位置之一邊緣，該分光裝置係與該環形光罩之該邊緣鄰接。 5. 如申請專利範圍第1或3項所述之半透明裝置之視覺照明設備，其中，該分光裝置為設有一中央穿孔之擴散器。 6. 如申請專利範圍第3項所述之半透明裝置之視覺照明設備，其中，該分光裝置之該基座的環形光罩穿孔具有10 公釐乘以10公釐之截面積。 13 201231956 7. 如申請專利範圍第2項所述之半透明裝置之視覺照明設備，其中，該環形光源内部設有複數發光二極體，該發光二極體具有30至60度之設置角度。 8. 如申請專利範圍第3項所述之半透明裝置之視覺照明設備，其中，該同軸光源通過設於該環形光源基座之該環形光罩穿孔，以提供照明至一目標區進行檢測。 9·如申請專利範圍第8項所述之半透明裝置之視覺照明設備，其中，該同軸光源内部設有複數發光二極體，該發光二極體具有30至60度以上之觀測角度。 10. 如申請專利範圍第3項所述之半透明裝置之視覺照明設備，其中，該擴散環形光源由其中一光源之照射光線穿透該擴散器產生，以令具有不同光質之至少兩種光源之光源組合，形成供至少二檢測作業同時進行使用之照明。 11. 如申請專利範圍第1項所述之半透明裝置之視覺照明設備，其中，最靠近該半透明裝置的視覺檢測照明設備與該待檢測之半透明裝置之間的光線穿射距離為5至15公釐。