TW201250267A - Apparatus and method for identifying a defect in an electronic circuit having periodic features and computer-readable medium thereof - Google Patents

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201250267 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於對電子裝置進行電氣檢查之領域；詳細而言，本 發明係關於對液晶（Liquid Crystal ; LC)顯示器以及有機發光二 極體（Organic Light Emitting Diode ; OLED)顯示器之檢查之系 統，此系統係用於檢查、缺陷偵測以及影像處理技術。 【先前技術】 液晶顯示器（Liquid Crystal Display ;以下簡稱「LCD」）面板包 含液晶，該等液晶呈現出與電場相關之光調變特性。液晶顯示器 面板最常使用於各種裝置中顯示影像及其他資訊，包括傳真機、 行動電話、平板電腦、筆記型電腦螢幕及大螢幕高清晰度電視。 主動矩陣式LCD面板之複雜分層式結構係由如下若干功能層組 成：一或多層偏光膜；一包含多個薄膜電晶體之薄膜電晶體（Thin Film Transistor ;以下簡稱「TFT」）玻璃基板；儲存電容器；畫素 電極及互連佈線；'一濾色片玻璃基板，其包含一黑色矩陣、一濾 色片陣列及一透明共用電極；由聚醯亞胺製成之一定向膜；以及 實際液晶材料，其包含塑膠/玻璃間隔片（spacer)以維持恰當之 LCD單元厚度。 LCD面板係在一潔淨的環境中於高度受控之條件下製造，以使 生產良率最大化。然而，某些LCD可能會因為在組裝產品的過程 中產生瑕庇而必須被丟棄。 為提高LCD面板之生產良率，在LCD面板之整個製造過程期 間執行多個檢查及修復步驟。在該等步.驟中，最為關鍵乏檢查步 201250267 驟其中之一係為陣列測試，係在TFT陣列製造過程結束時所執行 之電性檢查步驟。 目前在市場上存在若干種傳統陣列測試技術可供LCD製造商使 用，其中最常被使用者為如美國專利4,983,91 1中所述採用光電變 換器（調變器）來進行電性LCD檢查，該美國專利係以引用方式 全文併入本文中。一個典型之實例性LCD檢查裝置係為陣列檢驗 器（下稱「Array Checker」），其可自設址於美國加利福尼亞州聖 何西市（San Jose, California, USA)之 Photon Dynamics, Inc.(隸 屬於Orbotech公司）商購獲得。具體而言，上述Array Checker 檢查系統採用被稱為「VOLTAGE IMAGING®」之方法，該方法利 用基於液晶之反射性調變器來量測各別TFT陣列畫素上之電壓。 在藉由Array Checker檢查TFT陣列時，對受試TFT面板施加驅 動電壓樣板（voltage pattern )，並藉由將上述光電調變器定位於距 離受試TFT陣列很近之位置（通常大約為相距50微米），使其接 受高電壓方波電壓樣板，而量測所得到之面板畫素電壓。舉例而 言，施加至調變器之電壓方波樣板之振幅可為300V，且頻率為60 Hz。由於檢查系統之光電調變器靠近被施以驅動電壓之受試TFT 陣列之畫素，因而於光電調變器兩端形成電勢，該電勢迫使調變 器中之液晶改變其與電場相關之空間定向，進而局部地改變穿過 調變器之透光率。換言之，調變器之透光率可表示其附近之陣列 畫素上之電壓。為擷取已改變之調變器透光率，以光脈衝來照射 調變器，且將由承受面板電壓之調變器所反射之光成像於電壓成 像光學子系統（voltage imaging optical subsystem ;以下簡稱 「VIOS」）照相機上，由該照相機獲取所得到之影像並將其數位 201250267 =而言’上述光脈衝之持續時間可為丨毫秒。美國專利第 (，號闡述了—種用於將原始電壓影像轉換成⑽書素圖 C pixel map )並利用該書素圖自 美國專利《制方式併之實例㈣誠方法.該 =基於電壓成像之缺陷_方法利用所謂的㈣圖該㈣ 述光電調㈣及彻8照_形成之原始影像之降頻採 （d°wn-sampled ve_)°降頻採樣通常根據面板之LCD :素之尺寸、位置及幾何形狀而執行，且所得到之缺咖之精 度會顯者地遭讀查系統之光學校準之不準4度以及其他誤差 (例如玻璃旋轉誤差、系統級偏差等）之影響。 【發明内容】 本發明所涉及之方法及系統能夠實質上排除習知電子電路（包 括PCB、半導體電路（例如’在晶圓上））尤其是LCD及0LEDTFT 陣列之檢查技賴帶來的-❹個上述或其他的問題。 根據本發明之-態樣，提供一種用於辨識具有週期性特徵之一 電子電路中之-缺陷之裝置。該裝置包含—照相機及—影像處理 糸統。㈣相制於取得該電子電路之n該影像處理系統 包含-處理單元及-記憶體。該影像處理系統用以：自該昭相機 接收該電子電路之該影像；藉由該電子電路之週期性特徵之至少 -對角線尺寸’對所接收之該電子電路之該影像執行—對角線位 移’進而形成該電子電路之—已位移影像；利用該電子電路之該 影像以及該電子電路之該已位移影像來辨識_候選缺陷；利用位 於已辨識之該候選缺陷附近之已選擇之至少一個不包含缺陷之影 201250267 =域’計算該電子電路之—區域之—或多個局部無缺陷參考（令 影像；以及利用已計算之該電子電路之該金色影〜 候選缺陷之該電子帝啟$匕δ邊 在一缺陷。私子电路像之一區域’確定該電子電路中存 之另'態樣’提供一種用於辨識具有週期 ，子电路中之-缺陷之方法。該方法包含下列步驟：a — 相機取得該電子電路一 徵之至少-對角線尺寸，二 電子電路之週期性特 對角之該1子電路之該影像執行— ’進而形成該電子電路之—已位移影像々 子電路之該影像以及該電子電路之該已位移影像來辨識該電 陷；d.彻最可能接近已辨識之該 狀候選缺 影像區域，計料擇之至少-個 e·以及利討電子Γ—區域之—❹個局部金色影像； 之該電子ίΓ 計算之絲色料及妨_選缺陷 陷。之—㈣，確㈣電子電-存在^ 記憶體之—影像處理系統執係由包含一或多個處理單元及― 根據本發明之另—態樣，提供一人— 記錄媒體。該組指令在由 ::二::腦可讀取 行時’使該-或多個處理單元執r二 ^個處理單元執 之—電子電路t之—奸，仃―種用於辨識具有週期性特徵 -照相機取得該電子^之該方法包含下財驟、利用 特徵之至少—對:—知像；b·藉由該電子電路之週期性 —對角線位移，進而形成該電路之該影像執行 于窀路之一已位移影像；C·利用該 201250267 電子電路之該影像以及該電子電路之該已位移影像來辨識一候選 缺陷；d.利用最可能接近已辨識該候選缺陷之己選擇之至少一個 影像區域，計算該電子電路之—區域之—或多個局部金色影像； e·以及利㈣電子電路之已計算之該—或多個局部金色影像及包 含該候選缺陷之該電子電路之該影像之—區域，確定該電子電路 中存在一缺陷。上述三個步驟（步驟b至d)係由包含該一或多個 處理單元及-記憶體之-影像處理系統執行。 一光電變換器，其中該電 換器成像於該照相機上而 該裝置可包含位於該電子電路附近之 子電路之一電壓影像係藉由使該光電變 取得》 ”他改良可包含以下方式：定位—成像路徑中之各缺陷， t定位之該成像路徑之該等缺陷與該電壓影像中之已確定之一缺 ^:父又檢查，，以自該電子電路之缺陷偵測中排除位於該電壓 〜中且對應於錢像路徑之該等缺陷之區域。 其他改良可包含藉由以下方式來定位該成像 I利用-低通（例如，高斯）渡波器對該 =專缺 執行摺積運算以獲得―已摺 。之-&準影像 摺__之1對差校準影像與該已 定（—kling)該差異影像。 4像，亚以臨界值限 其他改良可包含藉由以丁士』+ 遥缺陷：對該電子電 行減法運算，並對所 ^ 方式來辨識該候 之邊影像與S玄電子電路t 4 p y m 移影像執 钟到之-ϋ異影像進行臨界值限定。 8 201250267 ’使用一低通（例如， 摺積運算，並對已摺積 其他改良可包含於執行臨界值限定之前 冋斯）m對所得到之該差異影像執行 之該差異影像執行臨界值限定運算。 :、他改良可包含藉由以下方式確定該電子電路中之該缺 ::屯子電路之該區域之已計算之該一或多個局部益缺陷 影像，對該候選缺_近之—感興趣影像區域執行臨界 其他改良可包含以下方式：藉由將該候選缺 影像區域與該雷早带趣 〜^之已計#之該局部金色影像間之 心、一臨界餘比較’以確定該電子電料之該缺陷。 其他改良可包含以下方式：藉由將該候選缺陷 =與已計算之-第-金色影像及已計算之-第二金色影: 目t 乂末確^電子電路_之該缺陷，已計算之該第—金色影像 包含複數個最小強度值’已料之該第二金色影像包含複數個最 旦大強度值，其中該等最小強度值及該等最大強度值係針對該金色 影像之複數個執行個體（丨nstance)而確定。 以下說明將局部地闡述關於本發明之其他態樣，該等其他態樣 根據本a明而部分地顯而易見’或可藉由實踐本發明而得知， 可猎由以下詳細說明及隨附巾請專利範圍中具體指出之元件以及 各種7L件與祕之組合來理解及達成本發明之各種態樣。 應理解’上述說明及以下說明二者僅為實例性及解釋性說明， 而非曰在以任何方式限制所主張之發明或其應用。 201250267 【實施方式】 在以下詳細說明中，將參照一或多個附圖，在該一或多個附圖 中’相同之功能元件由相同之編號表示。附圖係僅為闡釋本發明， 而非用以限制本發明之具體實施例及實施。以下將詳盡地闡述此 等實施方式，以使熟習此項技術者能夠實踐本發明，且應理解者， 在不背離本發明之範圍及精神之條件下，可利用其他實施方式並 可對各種元件作出結構改變及/或替代。因此，以下詳細說明不應 被視為具有限制意義。此外’如上所述本發明之各種實施例可藉 由軟體形式實施於電腦上，且能以專用硬體形式或以軟體與硬體 相結合之形式來實施。 本發明所提供用於在LCD面板中偵測缺陷之系統及相關方法之 各種悲樣，該等系統及相關方法不受檢查系統之光學校準不準確 以及其他誤差（例如玻璃旋轉誤差系統級偏差等）影響。因此， 根據本發明各種實施例’本發明m统及方法將提供相較對 應基於電壓圖之傳統方法更佳之缺_測效能。 根據本發明之—或多個實施例，缺陷偵測係根據原始vI〇s照相 機y像來執行’包含权準影像、量測影像及電壓影像。電邀影像 Y自；k準衫像及置測影像計算出而不將其換算成座標系（如 “美國專利第7,212，G24號t所述之傳統缺㈣測方法）。校準 影像中代表器之損壞區域之區域係藉由眾所習知之影像不均 勻性偵測方法所辨識出，須自LCD缺陷偵測，排除該等區域。 他各態樣提供以下系統及方法：利用—高㈣波器或其 低通錢器對原始校準影像與該影像之權積運算之結果間之差 201250267 異之絕對值進行料值限定。_轉明之m时施例，於 VIOS照相機影像中可能之LCD缺陷之區域（其可包含但不限於 如點、點集、線、色差缺陷等影像特徵）係藉由利用—或多個以 下1明步琢而被辨識出及分類，該等發明步驟將結合第1圖加以 闡述’第i圖用於描繪根據本發明—或多個實施例之原始電壓影 像缺陷偵測演算法之流程圖100。 根據本發明之-或多個實施例，在步驟104中，藉由檢查裝置 之恰好-個可重複元件之對角線尺寸，使上述彻8照相機所產生 之電壓影像進行對角線位移，該對角線位移等於使上述影像藉由 上述-個可重複元件之寬度執行水平位移以及上述—個可重複元 件之高度執行垂直位移之組合。根據本發明之—或多個實施例， 好驟103 +，藉由以原始校準影像1〇1來正規化（劃幻原始 量測影像102，以確定電壓影像。 在本發明之一或多個實施例中，端視所檢查之電子裝置之結構 而定’上述-個可重複元件可為—單個LCD畫素，倘若電性及/ 或幾何重複單位大於-單個畫素時，可為―組LCd畫素。應注音 者，本發明並不限制於檢查具有LCD畫素之電子裝置，因= 視所檢查之電子裝置之可重複結構之類型及特性㈣，上述可重 複元件可係、為所檢查之電子裝置之任何可重複結構。同樣，本發 明並不僅限制於使電㈣像藉由恰好—個可重複元件之對角線二 寸’執行對祕位移。在_或多個實施财，該影像可藉由一第 -數目之可重複元件執行水平地位移，並藉由—第二數目之可重 複7L件執行垂直地位移’其中可重複元件之該第—數目及該第二 201250267 數目可為任意整數（包括零）。因此，在本發明之上下文中所用之 術語「對角線」旨在亦涵蓋所有此種位移。同樣，上述位移可以 一次對角線運動或以連續之水平運動及垂直運動而達成，該水平 運動及垂直運動可按任何順序執行。 應注思者’在大多數電壓成像檢查系統中，由照相機產生 之電壓影像中之已成像LCD畫素之間距不為vios感測器之畫素 尺寸之整數倍（此VIOS感測器係用於產生上述電壓影像）。因此， 在本發明之一或多個實施例中，上文所述之對角線影像位移應以 次畫素（sub-pixel )精確度來執行，此使用方法為此領域之技術者 所習知。 根據本發明之一或多個實施例，在第1圖所示之步驟105中， 自原始電壓影像減去該電壓影像之已位移複本。熟f此項技術者 可理解，上述自原始電壓影像減去已對角線位移之電壓影像之減 法運算’將有效地自所得到之影像中移除由該等電壓影像之重複 (週期性）特徵（例如LCD畫素及與其相連接之驅動線及定址線 (貧料線及閘極線））所造成之訊號，進而留下起因於非週期性缺 陷之強烈訊號。熟f此項技術者可理解，由於藉由恰好—個週期 h件之對角線尺寸執行影像位移，檢查裝置之週期性特徵將於 原始電壓影像與已位移影像之實質上相同之位置形成實質上 =同之心虎。由於實質上相同之週期性訊號在上述二影像中相交 登對上述二影像執行減法運算將使性訊倾抵消。相反的， 2週Μ特微（例如缺陷）將不會因位移及減法運算而被抵消， 將於所件影像中形成極性相反之二假像（artifact)。來自非週期 12 201250267 性特徵之上述二假像（候選缺陷斑點及其複本）以向量代 =，彼此相對替換，如第2圖中之編號4所示提象 树明候選缺_顺術之-實施例。在 七1代表所/射s式面板之Lm责冬 夕佥丢,之咖畫素，小正方形2代表VI〇S照相 =畫素，域4連制料狀相同畫素。_3财 陷斑點及其已對角線位移之複本。 、玦 >'、、Γ。者根據本發明一或多個實施例之對角線影像位移容 早個位移來_電壓影像中所有可能之缺陷（包括垂直（水 :)線缺陷）區域，而假若僅執行垂直（水平）影像位移，則該 寺區域將不會被偵測出。 、 根據本發明之—❹個實施例’在對上述影像執行減法運算之 t去在弟1圓所示之步驟106中，藉由根據此項技術中之通常知 識者所習知之技術利用高斯濾波器或其他低通渡波 執行摺積運算’使所得之差異影像平穩。 像 康本1月之或多個實施例，在對影像執行指積運當之後， 藉由對步驟1G6中所取得之已摺雜波之影像之 : 砂°界值限定，偵測出對應於可能之缺陷之畫素斑點(候 逼缺陷斑點108)。庫注音本 ,θ ^ ^ 愿/主思者，根據本發明之一或多個實施例，實 驗性地選擇用於此運算之臨界值，以確健選缺陷偵測之選擇性 (selectlvity)及特異性（啊娜㈣二者。在另一實施例中可 利用1代演算法自動地確㈣臨界值。如此項技術中之通常知 識者可理解，-般而言，該臨界值將取決於所檢查之電子 設計及特性以及客戶要求。 、 13 201250267 根據本發明之一 或夕個貫施例，本發明技術之下一階段涉及最 終缺陷偵測及特徵抽取以進行分_。具體而言，在第1圖所示之 步驟109中，對於代表—真實缺陷及其已對角線位移複本之每一 對候選斑點’將形成包含此對斑點之一感興趣區域㈣⑽ interest ’以下簡稱R〇i」）。第3圖描繪一個實例性r⑺其在該 圖中由編號7表^根據本發明之-或多個實施例，⑽之尺寸 係為上文所述VIOS照相機之畫素尺寸之整數倍。 此外’根據本發明之-或多個實施例，上述步驟109涉及形成 -或多個局部無缺陷參考影像，其在本文中將被稱為金色影像 (golden image)。為達此目的，本發明系統將定位原始電壓影像 之-或多個(I域（貼片（tUe))’該—或多個區域無任何候選缺陷 斑點並最接近包含欲被分析之候選缺陷斑點之R〇I。根據本發明 之-或多個實施例，利用原始電壓影像之—或多個無缺陷區域（貼 片）形成一或多個局部金色影像，且該一或多個局部金色影像位 於最可能接近所分析之缺喊。第3圖㈣原始影像之適用於金 色影像之構造之實例性區域（貼片），其在該圖中由編號5表示。 換言之，為建構金色影像，本發明系統挑選結構及尺寸與包含 欲被分析之候選缺陷斑點之ROI (貼片）相同之無失真（無缺陷） 局部等效影像區域（貼片根據本發明之各種實施例，選擇總共 9個、25個或其他數目之貼片用於金色影像之構造。如第3圖所 示，在一個實例性之態樣中，本發明系統之該一或多個實施例在 包含候選缺陷之貼片附近形成一由pxS個鄰近貼片形成之矩陣， 並在X方向及Y方向上，分別以K*N*pitchx& L*M*pitchY距離 14 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相對於該候選缺陷貼片執行位移，其中κ為1至p之整數，且^ 為1至s之整數，其中河及N分別為候選缺陷貼片沿χ方向及γ 方向覆蓋之IXD畫素之數目，且其中pitehx及pitehY分別為所 檢查電子電路之結構分別^方向及γ方向上之週I根據本發 明之各種實施例，矩陣之尺寸可為3χ3或5χ5。，然而，熟習此項 技術者可理解，本發明並不限制於上述或任何其他矩陣尺寸。實 際上，本發明系統可利用任何適宜數目之鄰近貼片。 A 此外’根據本發明之-或多個實施例，為了形成尺寸與缺陷貼 片相同之鄰近貼片之-精確複本，本發明系統以次晝素精確度來 執打貼片影像複製。每-已形成貼片中之每—感測器畫素皆代表 週期性LCD結構中與缺陷貼片中之畫素相同之局部座標。根據^ 發明之-或多個實施例’最終局部金色影像被計算成已辨識之Μ 個貼片影像之平均值。如熟習此項技術者可理解，所計算出之金 色影像代表來自候選缺陷貼片（R0I)附近之平均無缺陷貼片之特 徵之影像訊號。此種來自平均無缺陷貼片之特徵之影像訊號構成 用於在候選缺陷貼片（R0I)中進行缺陷偵測及分類之背景訊號。 應注意者，用於金色影像之構造之候選貼片應選自候選缺陷貼片 UOI)之附近’以實質上消除緩慢（逐漸）變化之影響（例如照 明之不均勻性、光學失真等等）。 根據本發明之一或多個實施例，在第丨圖所示之步驟110令利 用所產生之金色影像，精確地偵測缺陷斑點及計算所偵、.則缺卩々， 特徵。根據本發明之-或多個實施例，藉由計算代表包含候選缺 陷之貼片之影像與金色影像之相對差異並將該差異與—臨界值相 15 201250267 比較，以確定缺陷斑點。具體而言，在一實施方式中，若候選缺 陷貼片（ROI)中具有座標（i，j)之晝素之強度與由對應之金色 影像貼片畫素強度所規範之金色影像貼片間之差異之絕對值大於 一預定臨界值，則判斷該候選缺陷貼片中具有該等座標之νι〇§ 照相機畫素屬於-實際缺陷斑點。否則，畫素〇⑴被視為係無 缺陷的。 應注意者’根據本發明之一或多個實施例，實驗,吐地選擇用於 此運异之上述臨界值，以確保候選缺陷偵測之選擇性及特異性。 在另-實施例巾’可湘-疊代演算法自動地確定該臨界值。此 項技術中之通常知識者可理解，—般而言，該臨界值將取決於所 才双查電子裝置之没计及特性以及客戶要求。 根據本發明之一或多個替代實施例，依照以下方法來執行實際 之缺陷斑點偵測。應注意者，歸究於LCD畫素結構之設計特徵， 不同LCD畫素之影像中之相同VI〇s❹,】器畫素之強度與在各 LCD畫素影像之間可以相差很大。因此，基於上述與所選擇之 個無缺陷（背景）貼片相對應之每一 VI0S照相機畫素之強度之PU 樣本之矩陣，本發明系統用以形成二金色貼片影像。其中之一所 形成之金色影像包含每-VI〇W測器畫素之強度之最小值。另_ 方面，另一所形成之影像包含每一 VIOS感測器畫素之強度之最大 值。本發明线利用上述二所產生之金色影像作為用於偵測缺陷 貼片之臨界值限定區間。 根據本發明之一或多個實施例，利用以 限定。具體而言 下演算法來達成臨界值 若 DefectTileIntensity(i，i)>ImensityMa吼 16 201250267 j)*(l+ThresholdHigh)或 DefectTileIntensity(i, j)<IntensityMin(i, j)*(l-ThresholdLow)，則判斷候選缺陷貼片（R〇I)中具有座標（i,j) 之VIOS照相機畫素屬於實際缺陷斑點。否則，畫素（i,j)被視為係 無缺陷的。在上述公式中，DefectTileIntensity(i, j)為候選缺陷貼片 中之VIOS照相機畫素（i，j)之強度，且lntensityMax(i, j)及 IntensityMin(i，j)對應於VIOS照相機畫素（i，j)在上述二所產生之 金色影像中之強度。根據本發明之一或多個實施例，上臨界值與 下E&界值（即ThresholdHigh與ThresholdLow )係為不同的。在替 代實施例中，上述臨界值係為相同的。 同樣’應注意者’根據本發明之一或多個實施例，實驗性地選 擇用於此運算之上述臨界值，以確保候選缺陷偵測之選擇性及特 異性。在另一實施例中，可利用一疊代演算法自動地確定該臨界 值。此項技術中之通常知識者可理解，一般而言，該臨界值將取 決於所檢查電子裝置之設計及特性以及客戶要求。 應〉主意者’在其中電壓影像強度顯示出顯著不均勻性（例如在 對應於閘極線或資料線之區域中）之情形中’根據本發明一或多 個貫施例之用於缺陷斑點偵測之第二所述實例性方法具有更佳效 果’此種顯著不均勻性可引起VI〇s照相機畫素強度在各LCD區 域之間較大變化。 第3圖提供根據本發明之一實施例之最終缺陷偵測及特徵抽取 ^不思圖。所選擇之貼片5代表所選擇之九個貼片，該九個貼片 郝近候選缺陷貼片7’候選缺陷貼片7包含具有由編號8表示之缺 斑點之缺陷晝素。黑線6連接具有相同起點之影像畫素。所選 201250267 擇之貼片5可用於根據上文中所述技術來構成金色影像。 根據本發明之一或多個實施例，為消除由光電調變器、感測器、 及光學系統之瑕庇以及用於安放所檢查基板之卡盤之凹凸不平 (將此等瑕疵統稱為「成像路徑缺陷」）而被誤偵測之缺陷，在步 驟112至115令處理原始校準影像1〇1，以辨識出並隔離此等瑕 '疵。具體而言’在第1圓所示之步驟112中，藉由根據此項技術 中之通常知識者所習知之技術利用—高斯;慮波器或另—低通遽波 器對校準影像執行摺積運算，而使原始校準影像1〇丨平穩。在步 驟113中’ 原始校準影像與已遽波校準景彡像間之—絕對差異。 在步驟114 _，將此差異與—預定臨界值相比較。根據此比較， ^步驟⑴中韻成像路徑缺陷。最後，•其可能源於成像路 、㈣>^驟111 t ’對根據上文所述之電㈣像缺陷偵 測方法而職出之缺陷與已隔離之成像路徑缺陷輯輯交叉檢 查並忽略包含於此等區域中之缺陷。 根據本發明之一或多個實例姓麻e 丨 中夕心 / Λ㈣只知例，上述用於定位成像路徑 甲之缺陷之過程以及用於偵測Lc 明“ J CD面板中之缺陷之過程係由本發 月糸統之影像分析電路以—平 度。 仃方錢仃，Μ成更高之處理速 亦應注意者 當之影像產生方法而取得之影像/可彻⑽何其他適 以用於缺陷辨識及分類。 〃以之教示内容相結合， 圓4描綠可對用以實施本發明影像處 理方法之 電腦化影像處 18 201250267 理系統400之一實施例之示意圖。電腦化影像處理系統400包含 一控制器401及周邊裝置402。 控制器401可包含一資料匯流排404或其他通訊機構以及與資 料匯流排404相耦合之一處理器405，資料匯流排404用於在控制 器401之各部件之間傳送資訊，處理器405用於處理資訊及執行 其他計算任務、影像處理任務及控制任務，例如影像位移及減法 運算、臨界值限定或利用上述低通（例如，高斯）濾波器之摺積 運算。控制器401亦包含耦合至資料匯流排404之一揮發性記憶 體406 (例如一隨機存取記憶體（random access memory ; RAM )) 或其他動態儲存裝置，以用於儲存各種資訊（包含影像）以及欲 被處理器405執行之指令。揮發性記憶體406亦可用於在由處理 器405執行指令期間儲存臨時變數或其他中間資訊。控制器401 可更包含辆合至資料匯流排404之一唯讀記憶體（ROM或 EPROM) 407或其他靜態儲存裝置’以用於儲存靜態資訊及處理 器405之指令（例如基本輸入輸出系統（.basic input-output system ; BIOS))以及各種系統配置參數。提供一持久性儲存裝置408 (例 如磁碟、光碟、或固態快閃記憶體裝置）並將其耦合至資料匯流 排404，以用於儲存資訊及指令。 控制器401可透過資料匯流排404耦合至一顯示器409(例如一 陰極射線管（cathode ray tube ; CRT )、一等離子體顯示器、或一 液晶顯示器（liquid crystal display ; LCD ))，以用於向系統管理者 或控制器401之使用者顯示資訊。一輸入裝置410(包含字母數字 鍵及其他鍵）耦合至資料匯流排404,以用於傳送資訊及命令選擇 19 201250267 至處理器405。另一類型之使用者輸入裝置係為游標控制裝置々η (例如一滑鼠、一執跡球、或游標方向鍵），以用於傳送方向資訊 及命令選擇至處理器405並用於控制游標在顯示器4〇9上之移 動。此種輪入裝置通常在二軸線（第一軸線（例如，χ)及第二軸 線（例如，y))上具有二自由度，此容許該裝置在平面中指定位 置。 —外部儲存裝置412可透過資料匯流排4〇4耦合至控制器4〇1， 以提供控制器4G1 -額外或可移除之儲存容量。在電腦化影像處 理系統400之-實施例中，可使用外部可移除儲存裝置412來達 成與其他電腦系統之資料交換。 本發明係關於利用電腦化影像處理系統_來實施本文所述之 技術。在-實施例中，本發明系統可常駐於_機器（例如控制器 401)上。根據本發明之一實施例，響應於處理器4〇5，執行包含 於揮發性記憶體概中之一或多個指令之一或多個序列，由電腦 化影像處理系統400執行本文所述之技術。此等指令可自另一電 腦可讀取記錄媒體（例如持久性儲存裝^術）讀取至揮發性記憶 體406巾。執行包含於揮發性記憶體4〇6中之指令序列會使處理 器405執行本文所述之處理步驟。在替代實施例中，可使用硬接 線電路代替軟體指令或與軟體指令相結合來執行本發明。因此， 本發明之實施例並不限於硬體電路與軟體之任何特定組合。 本文所用術語「電腦可讀取記錄媒體」係指參與提供指令至處 理器405以供執行之任何媒體。電腦可讀取記錄媒體僅係為機器 可讀取記錄媒體之-實施例’機器可讀取記錄媒體可載送用於執 20 201250267 可n所述方法及/或技術之指令。此種媒體可採用許多形 式’包含但不限於非揮發性媒體及揮發性媒體。非揮發性媒體包 β^碟（例如持久性儲存裝 置 408)。 電腦可讀取記錄媒體之常見形式包含例如：軟磁碟（floppy disk)軟|·生磁碟（以乂丨仏⑴认）、硬碟（hard disk )'磁帶（magnetic tape)或任意其他磁性媒體；CD-ROM、DVD、Blu-Ray Disk、任 何其他光學媒體；穿孔卡片、紙帶、任何其他具有孔圖案之實體 媒體’ RAM、PR〇M、EPROM、FLASH-EPROM、快閃驅動裝置、 記憶卡、任何其他記憶體晶片或盒式磁盤；或電腦可讀取之任何 其他媒體。 各種形式之電腦可讀取記錄媒體可參與載送一或多個指令之一 或多個序列至處理器405以供執行。舉例而言，該等指令最初可 由一遠端電腦载送於一磁碟上。或者，一遠端電腦可將該等指令 載入其動態s己憶體中並使用一數據機透過一電話線來發送該等指 令。電腦系統本身之一數據機可接收電話線上之資料，並利用一 紅外發射器將該資料轉換成一紅外訊號。一紅外偵測器可接收載 达於該紅外訊號中之資料，且適當之電路可將該資料置於資料匯 流排404上。資料匯流排404將該資料載送至揮發性記憶體4〇6， 處理器405自揮發性記憶體406擷取並執行該等指令。揮發性記 憶體406所接收之該等指令可視需要由處理器405執行之前或之 後儲存方；持久性儲存裝置4〇8上。亦可利用此項技術中所習知之 各種網路資料通訊協定透過網際網路將該等指令下載至控制哭 4〇1中。控制器4〇1亦包含一通訊介面，例如VI0S照相機介面 21 201250267 用 413，VIOS照相機介面413耦合至資料匯流排4〇4，並被設計成 於自VIOSCCD照相機（圖中未顯示）接收影像資料。 最後，應理解者，本文所述之處理程序及技術並非固有地相關 於任何特定裝置，且可由任何適當之組件組合來執行。此外，可 根據本文所述之教示内容，以各種類型之通用裝置來實施本發 明。亦可證明製造專用裝置來執行本文所述之方法步^有二 的。透過前述實施例已具體闡述本發明，且該等實施例在所有方 面均為描述性的，而非限制性的。熟習此項技術者可理解本發明 月b藉由硬體、軟體及韌體之許多不同組合加以實現。舉例而士， 前述軟體能夠以各種各樣之程式語言或腳本語言（例如

Assembler、C/C++、ped、shel卜 PHP、Java 等）來實現。 此外，熟習此項技術者在閱讀本說明書及實踐本說明書所述發 明之後，將會一目了然本發明之其他實施方式。在檢查系統中可 單個地或以任何組合來利用所述各實施例之各種態樣及/或組件。 曰在將本說明書及各實例僅視為實例性的，本發明之真正範圍及 精神由以下申請專利範圍表示。 【圖式簡單說明】 本發明之圖式包含於本說明書申且為本說明書之一部分，其係 用以描繪本發明之各實施例，並與本說明書一起用於解釋及描繪 本發明技術之原理。具體而言： 第1圖描緣根據本發明之一或多個實施例之原始電壓影像缺陷 偵測演算法之流程圖； 22 201250267 第2圖提供根據本發明之一或多個實施例之候選缺陷偵測之示 意圖， 第3圖提供根據本發明之一或多個實施例之最終缺陷偵測及特 徵抽取之示意圖；以及 圖4描繪可用以實施本發明影像處理方法之一電腦化影像處理 系統之一實施例之示意圖。 【主要元件符號說明】 1 :大矩形 2 :小正方形 3 .區域 4 :線 5:所選擇之貼片 6 :黑線 7 :候選缺陷貼片 8:缺陷斑點 400 :電腦化影像處理系統 401 :控制器 402 :周邊裝置 404 :資料匯流排 405 :處理器 23 201250267 406 :揮發性記憶體 407 :唯讀記憶體 408 :持久性儲存裝置 409 :顯示器 410 :輸入裝置 411 :游標控制裝置 412 :外部儲存裝置 413 : VIOS照相機介面

Claims (1)

1. 201250267 七 申請專利範圍.· -種用於辨識具有週期性特徵之—電子 置，該裝置包含： 中之—缺陷之裝 一照相機，用於— ; 用於取㈣電子電路之一影 -影像處理系統，包含 i 及 處理系統用以： < 早& —記憶體，該影像 自該照相機接收該電子電路之該影像； 错由該電子電路之週期性特徵之 寸，對所接收之該雷彳+竹 對角線尺 進而形成該電子電:ΠΓ該影像執行—對角線位移， 电峪之一已位移影像； 利用該電子電路之該影像以及該電子 移影像來辨識一候選缺陷； Μ已位 利用位於已辨辦十# δ δΛ候選缺陷附近之已選擇之至少 —個不包含缺陷之影像區 * 才异3亥電子電路之一區域之 -或多個局部無缺陷參考影像；以及 利用已計算之·^ Φ+ ^ 卷子電路之該無缺陷參考影像及該 2. 兒子電路之該影像，墟中兮+ 7 ,^ , 確疋5亥電子電路中之該缺陷。 如化求項1所述之裝置， 雷树始 更包含位於該電子電路附近之一光 成二广electro-optical transducer)’其中由該照相機所形 獲得:電子電路之—電壓影像係藉由對該光電變換器成像而 ;、貞2所述之4置’其巾該影像處理系統更用以定位-k中之各缺’亚對已定位之該成像路徑之該等缺陷 。該電壓影像中之已確定之—缺陷進行交叉檢查以自該電 25 3. 201250267 子電路之缺陷偵測中排除位於—電壓影像中且對應於—調變 态之缺陷之區域。 。… 4. 5. 6. 8. 如請求項3所述之裝置，其中該成像路徑中之該等缺陷係由 以下方式來定位：利用一低通濾波器對該調變器之—校準旦, 像執行摺積運算以獲得—已_校準影像，計算該校_ = 與該已摺減準料U縣異叫得—差異影像y並 以臨界值限定（thresholding)該差異影像。 如請求項i所述之裝置，其中該影像處理系統藉由以下方式 來辨識該候選齡對該電子電路之該影像與該電子電路: 該已位移影雜行減法運算，並對所得狀—差異 臨界值限宗。 丁 如請求項5所述之裝置，其中於執行臨界值限定之前，使用 一低通濾波器對所得到之該差異影像執行摺積運算並對已 摺積之3亥差異影像執行臨界值限定。 如請求項6所述之裝置，其中該電子電路之該影像中之-感 興趣區域會自該候選缺陷附近選出。 :請求項i所述之裝置，其中該影像處理系統藉由以下方式 =該電子電路中之該缺陷：利用該電子電路之該區域之已 ^异^該-或多個局部無缺陷參考影像，對該候選缺陷附近 感興趣影像區域執行臨界值限定。 =項1所述之裝置’其中該影像處理系統係藉由將該候 ^㈣附近之—感興趣影像區域與該電子電路之該區域之已 ^之該局部無缺陷參考影像間之—差異與—臨界值相比 較’以確定《子電財之該_。 26 9. 201250267 10·如請求項i所述之裝置，其中該影像處理 選缺陷附近之-感興趣影像區域與嘗丁— 猎將遠候 =像及已計算"二無缺陷參考影 子電路中之該缺陷，已計算之兮笛_A 疋q電 數個最小強度值，已計算之該。第二^缺陷參考影像包含複 個最大強产值，$箄…、缺1^參考影像包含複數 係針對該無缺陷參考影像之複數個執行度值亦 L 一種用於辨識具有週期性特徵之—帝 法’該方法包含下列步驟： ；路中之缺陷之方 利用-照相機取得該電子電路之—影像； •猎由該電子電路之週期性特徵之至 寸’對所取得之該電子電路之該 = 而形成兮雷工+ ^ 主丁月線位移’進 亥電子電路之-已位移影像； c•利用該電子電路之該影像以 影像來辨識—候選缺陷； 4子電路之該已位移 少—1:=能接近已辨識之該候選缺陷之已選擇之至 個办像區域’計算該電子電路之 無缺陷參考影像；以及 -❹個局部 e.利用該電子電路之已計嘗 子電路之該影像，確定陷參考影像及該電 至dn勺人 疋心子電路中之該缺陷，其中步驟b 行:憶體之—影像處理系統所執 12·如請求項丨丨所述 H、中由該照相機所形成之該電子電 27 201250267 13- 14. 路之轉像係藉由對—光電變換器成像而獲得 如請求項】】戶斤述之方法，更包含下列步驟^ 定位—成像路徑中之各缺陷；以及 左已定位之該成像路徑中之該等缺陷與—電壓影像中之 =定缺陷進行交叉檢查’以自該電子電路中之缺陷横測 中排除位於《壓影財且對應於—婦器之顧之區域。 如凊求項13所述之方法，直中哕太咏 方法·由以下步驟來Μ 成像路財之該等缺陷：_ —低_波11對該調變器之 一权準影像執行摺積運算以獲得—已摺積校準影像叶h 校準影像㈣已_校準料H龍異以制^異 影像，並以臨界值限定該差異影像。 /、 0.如請求項U所述之方法，其中該方法更藉由以下步驟來辨識 該候選缺陷：對該電子電路之該影像與該電子電路之該已位 移影像執行絲運算’並制得狀―差異影耗行臨界值 限定。 16.如請求項丨5所述之方法，其中於執行臨界值限定之前使用 低通濾波器對所得到之該差異影像執行摺積運算，並對已 摺積算之該差異影像執行臨界值限定。 !7.如4求項11所述之方法，更包含藉由以下方式以確定該電子 電路中之該缺陷：利用該電子電路之該區域之已計算之該無 缺陷參考影像，對泫候選缺陷附近之一感興趣影像區域執行 臨界值限定。 18.如請求項11所述之方法，更包含藉由將該候選缺陷附近之一 感興趣影像區域與該電子電路之該區域之已計算之該無缺陷 28 201250267 以確定該電子電路 參考影像間之一差異與一臨界值相比較， 中之該缺陷。 19. 如請求項U所述之方法，更包含藉由將該候選缺陷附近之- 之一 陷 感興趣影像區域與已計算之—第—無缺陷參考影像及已計算 第二無缺陷參考影像相比較來確定該電子電路中之該缺 已計算之該第—無缺陷參考影像包含複數個最小強度 =’二計算之該第二無缺陷參考影像包含複數個最大強度 最小強度值係針對該無缺陷參考影像之複數個執行 體”算出’且料最大強度值㈣針對該無缺陷參考影 像之歿數個執行個體而計算出。 20. S /以"之電腦可讀取記錄媒體，該組指令在由- 吩終理系統之一或多個處理單元執扞.. 理單元勃广一接m 執仃呤，使該一或多個處 於賴具有㈣特徵之—電子電路中之 -缺陷之方法，該方法包含： -路中之 3•利用—㈣機取得該電子電路之-影像. 由該電子電路之週期性特徵 寸’對所取得之該電子雷 對角、.桌尺 而形成該電子1 料執行1肖線位移，進 成“子電路之—已位移影像； C.利用該電子電路之該影 影像來辨識一候選缺陷，· 電十甩路之该已位移 d·利用最可能垃a k已辨識該候選缺陷之pr，登搜 -個影像區域，計、缺陷之己選擇之至少 缺陷參考影像’·以^ %電路之—區域之—或多個局部無 e •利用該電子雷& 汁异之該—或多個局部無缺陷參 29 201250267 考影像及該電子電路之該影像，確定該電子電路中之該缺 陷，其中步驟b至d係由包含該一或多個處理單元及一記憶 體之一影像處理系統所執行。 30