TW201640097A - 元件處理器及視覺檢測方法 - Google Patents

Abstract

本發明涉及元件處理器，更具體地，涉及對元件進行視覺檢測的元件處理器及視覺檢測方法。 本發明揭示的視覺檢測方法，對在表面形成了多個球狀凸出部的元件，執行針對該多個凸出部的視覺檢測，其特徵在於，該方法包括：圖像獲取步驟，獲取對該元件表面的光的入射角為大於0°小於45°的第一入射角之第一入射光的第一圖像，以及對該元件表面的光的入射角為大於45°小於90°的第一入射角之第二入射光的第二圖像，獲取對形成在該元件表面的凸出部的三維第三圖像；三維形狀特性掌握步驟，以該第一圖像及該第二圖像為基準，掌握該凸起部的位置及三維形狀特性，進而存儲為三維形狀特性資訊；外輪廓線插補步驟，以在該三維形狀特性掌握步驟中所存儲的三維形狀特性資訊為基準，對由該三維視覺檢測部所獲取的該第三圖像的三維外輪廓線進行插補。

Description

元件處理器及視覺檢測方法

本發明涉及一種元件處理器，更具體地涉及一種對元件進行視覺檢測的元件處理器及視覺檢測方法。

半導體元件經過半導體工藝、切割工藝等之後，被裝載到託盤（Customer-tray）等，並得以出廠。在此，於各工藝中，為了提高收益率及提高出廠後的可靠性，執行視覺檢測等。

對於半導體元件的視覺檢測而言，是檢測引線（lead）或球柵（ball grid）的破損與否，以及檢測裂痕（crack）、刮傷（scratch）等半導體元件的外觀狀態及表面狀態的良好與否。

隨著追加如上所述對半導體元件的外觀狀態及表面狀態的檢測，根據其檢測時間及各模組的配設，整體工藝的執行時間及裝置的大小會受到影響。

尤其，搭載了多數元件的晶圓、託盤等的裝載模組、用於視覺檢測各元件的一個以上的模組、檢測後根據檢測結果的卸載模組的構成及配置，會導致裝置的大小不同。

並且，裝置的大小會限制可以設在元件檢測線內的元件處理器的數量，或者根據事先確定數量的元件處理器的設置會影響用於元件生產的設置費用。

本發明的目的在於認識到如上所述的問題而提供一種可以提高視覺檢測可靠性的元件處理器及視覺檢測方法。

本發明的另一目的在於提供一種通過有效配置用於視覺檢測等的模組，從而提高對元件的檢測速度的同時減小裝置的大小，由此最終可以減少元件生產費用的元件處理器及視覺檢測方法。

本發明的又一目的在於提供一種可以提高針對形成在元件表面的球端子等凸出部的視覺檢測可靠性的視覺檢測方法。

本發明是為了達到如上所述的發明目的而提出的，本發明揭示的元件處理器的特徵是包括：裝載部，裝載盛放有多個元件的託盤並進行線性移動；第一底面視覺檢測部，與該裝載部內託盤的輸送方向相垂直地設置在該裝載部的一側，從而對元件執行視覺檢測；第一導軌，配置為與該裝載部中的託盤的移動方向相垂直；第一輸送工具，與該第一導軌相結合而沿著該第一導軌移動，為了執行視覺檢測，將元件從該裝載部拾起而輸送到該第一底面視覺檢測部；第一上面視覺檢測部，與該第一導軌相結合，從而與該第一輸送工具的移動相聯動而移動，當該第一輸送工具移動到該第一底面視覺檢測部時，檢測盛放在該裝載部的託盤裏的元件的上面；卸載部，從該裝載部接收盛放有已執行視覺檢測的元件的託盤，並根據該視覺檢測結果，在相關的託盤對元件進行分類。

還可以追加包括：第二導軌，配置為與該第一導軌相平行；第二底面視覺檢測部，與該裝載部內託盤的輸送方向相垂直地設置在該裝載部的一側，從而對元件執行視覺檢測；第二輸送工具，與該第二導軌相結合而沿著該第二導軌移動，並為了執行視覺檢測，從該裝載部拾起元件而輸送到該第二底面視覺檢測部。

還可以追加包括：第一上面視覺檢測部，與所述第二導軌相結合，從而與該第二輸送工具的移動相聯動而移動，當該第一輸送工具移動到該第一底面視覺檢測部時，檢測盛放在該裝載部的託盤裏的元件的上面。

還可以追加包括：第二上面視覺檢測部，與所述第二導軌相結合，從而與該第二輸送工具的移動相聯動而移動，當該第一輸送工具移動到該第一底面視覺檢測部時，檢測盛放在該裝載部的託盤裏的元件的上面。

還可以追加包括：第三上面視覺檢測部，設置在所述裝載部內託盤的輸送路徑上，從而對元件執行視覺檢測。

並且，本發明揭示的視覺檢測方法，對在表面形成了多個球狀凸出部的元件，執行針對所述多個凸出部的視覺檢測，其特徵在於，該方法包括：圖像獲取步驟，獲取對該元件1表面的光的入射角為大於0°小於45°的第一入射角之第一入射光的第一圖像，以及對該元件表面的光的入射角為大於45°小於90°的第一入射角之第二入射光的第二圖像，獲取對形成在該元件表面的該凸出部的三維第三圖像；三維形狀特性掌握步驟，以該第一圖像及該第二圖像為基準，掌握該凸起部的位置及三維形狀特性，進而存儲為三維形狀特性資訊；外輪廓線插補步驟，以在該三維形狀特性掌握步驟中所存儲的該三維形狀特性資訊為基準，對由該三維視覺檢測部所獲取的該第三圖像的三維外輪廓線進行插補。

該三維形狀特性掌握步驟包括：陰影區域分析步驟，基於在該第一圖像中對應於該凸出部所形成的多個陰影區域，掌握該凸出部的位置，掌握在該第二圖像中對應於該凸出部所形成的多個陰影區域內側是否具有比該陰影區域更亮的區域；特性存儲步驟，在該陰影區域分析步驟中，於該陰影區域具有比該陰影區域更亮的區域時，將在相關凸出部的上端部分具有相對於相關陰影區域而明亮區域大小的扁平部位的資訊存儲到該三維形狀特性資訊中。其中，該外輪廓線插補步驟，以存儲在該三維形狀特性資訊中的、相關凸出部在該凸出部的上端部分具有相對於相關陰影區域而明亮區域大小的扁平部位的資訊為基準，插補由該三維視覺檢測部所獲取的該第三圖像的三維外輪廓線。

該三維形狀特性掌握步驟包括：以該第一圖像的環部位的大小為基準，將相對於元件表面的該凸出部的中心位置資訊存儲到該三維形狀特性資訊裏的特性存儲步驟。其中，該外輪廓線插補步驟以存儲於該三維形狀特性資訊裏的、相對於元件表面的該凸出部的中心位置為基準，對由該三維視覺檢測部所獲取的該第三圖像的三維外輪廓線可以進行插補。

並且，本發明揭示的視覺檢測方法，對在表面形成了多個球狀凸出部的元件，執行針對該多個凸出部的視覺檢測，其特徵在於，該方法包括：圖像獲取步驟，對該元件的表面相對移動的同時，將具有對元件表面的光的入射角為大於0°小於90°的第一入射角的狹縫光照射到元件的表面，由此根據光三角法來檢測該元件表面上的高度，同時獲取對照射了該狹縫光的元件表面的第一圖像；狹縫光分析步驟，在該圖像獲取步驟所獲取的該第一圖像中，以圖元單位的圖元值為設定值以上的區域內，將於該圖像獲取步驟中檢測的高度為最大的位置指定為該凸出部的頂點位置。

該凸出部可以是球端子。

該狹縫光可以為單色光。

根據本發明的元件處理器及視覺檢測方法，在對形成在元件的多個球狀凸出部執行視覺檢測時，以對多個球狀凸出部的二維圖像為基準，插補對相關球狀凸出部的形狀圖像，從而提高對三維視覺檢測的可靠性，同時可以顯著提高檢測速度。

尤其，在基於第二入射光，即高角第二入射光的第二圖像的形狀中，于中央部分形成明亮區域時，判斷為在球狀凸出部的上部存在扁平的部位，並使用在三維視覺檢測的圖像分析中，從而提高對三維視覺檢測的可靠性，同時可以顯著提高檢測速度。

並且，以基於第一入射光，即低角第一入射光的第一圖像的環狀為基準，推定球狀凸出部相對於元件表面的中心位置，從而提高對三維視覺檢測的可靠性，同時可以顯著提高檢測速度。

並且，根據本發明的元件處理器，在裝載盛放了多數元件的託盤的裝載部，將用於視覺檢測的視覺檢測模組位於裝載部的一側，當為了視覺檢測而從託盤拾起了元件的第一輸送工具移動到視覺檢測模組時，對盛放在託盤裏的元件的上面執行檢測的上面檢測模組與輸送工具的移動相聯動，進而對元件的上面進行檢測，因此根據模組的有效配置，可以減小元件處理器的大小。

而且，根據本發明的元件處理器，根據模組的有效配置，以相同的大小為基準，可以確保餘量空間，從而可以設置用於追加視覺檢測的追加視覺檢測模組，由此構成為可以追加執行解析度或檢測內容不同的視覺檢測，因此可以追加元件處理器的功能。

並且，按順序執行視覺檢測及上面檢測，從而提高對元件的檢測效率，由此提升元件處理器的檢測速度，最終可以提高元件處理器的性能。

而且，根據本發明的元件處理器，隨著裝置大小的變小及性能提高，最終可以顯著降低元件的製造成本。

並且，根據本發明的元件處理器及視覺檢測方法，在檢測元件表面的凸出部，尤其球端子的頂點位置時，向元件表面照射狹縫光，並在照射到元件的圖像中，於具有事先設定值以上的圖元值的區域內，將根據狹縫光照射所檢測到的高度為最大的位置，指定為凸出部的頂點位置，由此可以提高反復執行視覺檢測的可信度，以及顯著提高視覺檢測速度。

以下，參照附圖說明本發明的元件處理器及視覺檢測方法。

如圖1所示，根據本發明的元件處理器包括：裝載部100，裝載盛放有多個元件1的託盤2並進行線性移動；第一底面視覺檢測部410，與裝載部100內託盤2的輸送方向相垂直地設置在裝載部100的一側，從而對元件1執行視覺檢測；第一導軌680，配置為與裝載部100中的託盤2的移動方向相垂直；第一輸送工具610，與第一導軌680相結合而沿著第一導軌680移動，為了執行視覺檢測，將元件從裝載部100拾起並輸送到第一底面視覺檢測部410；第一上面視覺檢測部420，與第一導軌680相結合，從而與第一輸送工具610的移動相聯動而移動，當第一輸送工具610移動到第一底面視覺檢測部410時，檢測盛放在裝載部100的託盤2裏的元件1的上面；卸載部310、320、330，從裝載部100接收盛放有已執行視覺檢測的元件1的託盤2，並根據視覺檢測結果，在相關的託盤2對元件1進行分類。

在此，對於元件1而言，是WL-CSP（Wafer level chip scale package）、SD RAM、Flash RAM、CPU等已執行半導體工藝的元件，只要為在表面形成了球柵等凸出部1a的元件，則都可以成為其對象。

該託盤2是裝載8×10等陣列的多個元件1並進行輸送的構成，通常被規範為裝載記憶元件等。

所述裝載部100是通過裝載來盛放作為檢測對象的元件1並用以執行視覺檢測的構成，其可以具有各種構成。

例如，該裝載部100用於輸送以形成在託盤2上的安置槽裏所安置的狀態盛放了多個元件1的託盤2。

該裝載部100可以採用各種結構，如圖1及韓國公開專利公報第10-2008-0092671號所示，可以包括：引導部（未圖示），用於引導裝載了多個元件1的託盤2的移動；驅動部（未圖示），使得託盤2沿著引導部移動。

針對該第一底面視覺檢測部410而言，與裝載部100內的託盤2的輸送方向相垂直地設置在裝載部100的一側，對元件1執行2D視覺檢測和3D視覺檢測中的至少一種視覺檢測，其可以採用各種構成。

尤其，該第一底面視覺檢測部410利用相機、掃描器等，獲取對元件1的底面等外觀圖像，其可以採用各種構成。

在此，由該第一底面視覺檢測部410所獲取的圖像，利用程式等進行圖像分析後，將應用於不良與否等視覺檢測。

並且，該第一底面視覺檢測部410根據視覺檢測的種類可以採用各種構成，尤其構成為均能執行2D視覺檢測和3D視覺檢測較好。

例如，該第一底面視覺檢測部410可以包括二維視覺檢測部710和三維視覺檢測部720。其中，該二維視覺檢測部710包含：第一圖像獲取部712，為了2D視覺檢測，獲取由第一輸送工具610所拾起的元件1的底面圖像；第一光源部711，為使第一圖像獲取部712獲取圖像，向由第一輸送工具610所拾起的元件1的底面照射光。該三維視覺檢測部720包含：第二圖像獲取部722，為了3D視覺檢測，獲取由第一輸送工具610所拾起並輸送的元件1的底面圖像；第二光源部721，為使第二圖像獲取部722獲取圖像，向由第一輸送工具610所拾起並輸送的元件1的底面照射光。

尤其，該第一底面視覺檢測部410根據二維視覺檢測部710和三維視覺檢測部720的構成及佈置，可以採用各種構成。

首先，該第一底面視覺檢測部410可以採用如韓國公開專利公報第10-2010-0122140號的實施例及圖2a和圖2b中所示出的構成。

在此，該三維視覺檢測部720的第二光源部721可以具有各種構成，進而可以使用如鐳射一樣的單色光、白色光等。

尤其，當作為測量物件的三維形狀微小時，對於鐳射而言，其散射強而難以檢測，因此使用散射弱的單色光、白色光較好。

而且，優選地，該三維視覺檢測部720的第二光源部721向元件1的表面以狹縫形式照射，即照射狹縫光，其可以包括：光導纖維，用於從光源傳遞光；狹縫部，與該光導纖維相連進而向元件1的表面照射狹縫形狀的光。

另外，當作為測量物件的元件1的大小較大時，會存在用一個相機（掃描器）對元件1表面上的球端子、凸起等凸出部分的高度等難以進行三維檢測的情形。

為此，該三維視覺檢測部720可以包括兩個以上的第二圖像獲取部722。

此時，該三維視覺檢測部720可以包括與第二圖像獲取部722分別相對應的光源部721，如圖3a及圖3b所示，可以包括一個光源部721以及以光源部721的中心為基準按點對稱配置的一對第二圖像獲取部722。

並且，該第一底面視覺檢測部410，在配置三維視覺檢測部720及二維視覺檢測部710時，以元件1的移動方向為基準，如圖2a及圖2b所示，相互重疊而構成，或者如圖3a至圖3c所示，由二維視覺檢測部710及三維視覺檢測部720按順序而配置。

尤其，針對該第一底面視覺檢測部410而言，當按順序配置二維視覺檢測部710及三維視覺檢測部720時，如圖3b所示，可以在三維視覺檢測部720中沿著元件1的移動方向配置一對第二圖像獲取部722，而在一對第二圖像獲取部722之間配置光源部721。

並且，針對該第一底面視覺檢測部410而言，當按順序配置二維視覺檢測部710及三維視覺檢測部720時，如圖3c所示，可以在三維視覺檢測部720沿著元件1的移動方向按順序配置第二圖像獲取部722及光源部721。

針對該第一導軌680而言，與裝載部100中託盤2的移動方向相垂直地配置，並支撐後述的第一輸送工具610及第一上面視覺檢測部420的同時引導其移動，且可以採用各種構成。

尤其，該第一導軌680設有用於驅動第一輸送工具610及第一上面視覺檢測部420的、線性移動的線性驅動模組，且可移動地結合有用於第一輸送工具610以及第一上面視覺檢測部420均得以結合支撐的支撐部件681，以使第一輸送工具610和第一上面視覺檢測部420相互聯動而移動。

該線性驅動模組使支撐部件681等沿著第一導軌680做線性移動，其可以採用旋轉電機、皮帶和滑輪的組合，螺旋千斤頂（Screw Jack）組合等各種構成。

該支撐部件681用於結合第一輸送工具610和第一上面視覺檢測部420，以使第一輸送工具610和第一上面視覺檢測部420相互聯動而移動，只要能夠沿第一導軌680做線性移動，可採用任意構成。

該第一輸送工具610與第一導軌680相結合而沿著第一導軌680移動，為了執行視覺檢測，從裝載部100拾起元件並輸送到第一底面視覺檢測部410，其可以採用各種構成。

例如，該第一輸送工具610包含用於拾起元件1的一個以上的拾起工具（未圖示），為了提高檢測速度等，拾起工具按一列或多個列設置複數個較好。

該拾起工具基於真空壓力拾起元件1，其可以採用各種構成。

該第一上面視覺檢測部420與第一導軌680相連進而與第一輸送工具610的移動相聯動而移動，當第一輸送工具610移動到第一底面視覺檢測部410時，檢測盛放在裝載部100的託盤2裏的元件1的上面，其可以採用各種構成。

該第一上面視覺檢測部420獲取盛放在託盤2裏的元件1的圖像，對所獲取的元件1的圖像，尤其對應於經由第一底面視覺檢測部410所獲取的底面而分析元件1的上面的圖像，從而檢測其狀態。

尤其，該第一上面視覺檢測部420可以用於檢測文字、標識等表示在元件1上面的標誌。

另外，該第一上面視覺檢測部420對由第一輸送工具610所拾起，並且對在第一底面視覺檢測部410完成檢測之後並裝載到託盤2裏的元件1，執行視覺檢測最為有效。

並且，該第一上面視覺檢測部420根據檢測條件，可以獲取一個元件1或兩個以上元件1的圖像。

該卸載部310、320、330從裝載部100接收盛放有已完成視覺檢測的元件1的託盤2，並根據該視覺檢測結果，在相關的託盤2對元件1進行分類，其可以採用各種構成。

該卸載部310、320、330具有與裝載部100類似的結構，根據元件1的檢測結果數量，賦予良品（G），不良1或以上1（R1），不良2或以上2（R2）等分類等級較好。

並且，該卸載部310、320、330可以平行設置為多個卸載託盤部，該卸載託盤部包括：引導部（未圖示），平行設置在裝載部100的一側；驅動部（未圖示），使得託盤2沿著引導部移動。

另外，該託盤2在裝載部100與卸載部310、320、330之間，基於託盤輸送裝置（未圖示）得以輸送，還可以追加包括向卸載部310、320、330供給未裝載元件1的空託盤2的空託盤部200。

此時，該空託盤部200可以包括：引導部（未圖示），平行設置在裝載部100的一側；驅動部（未圖示），使得託盤2沿著引導部移動。

並且，在該卸載部310、320、330可以單獨設置排序工具（sorting tool）620，以用於在各卸載託盤部之間，根據各卸載託盤部的分類等級，來輸送元件1。

該排序工具620具有與前述的第一輸送工具610相同或類似的構成，可以採用複數列結構或單列結構。

另外，關於該卸載部310、320、330，說明了以向在裝載部100所裝載的託盤2再次裝載的狀態進行卸載的實施例，但只要是裝載到形成有用於盛放元件1之容器（pocket）的輸送帶（carrier tape）並進行卸載的，包含所謂卷帶包裝模組（tape and reel module）等，能盛放元件1進而進行卸載的結構，則可以採用任意構成。

具有如上該構成的元件處理器，在裝載盛放了多數元件1的託盤2的裝載部100，將用於視覺檢測的視覺檢測模組（第一底面視覺檢測部410）位於裝載部100的一側，當為了視覺檢測而從託盤2拾起了元件1的第一輸送工具610移動到視覺檢測模組時，對盛放在託盤2裏的元件1的上面執行檢測的上面檢測模組（第一上面視覺檢測部420）與第一輸送工具610的移動相聯動，進而對元件1的上面進行檢測，因此根據模組的有效配置，可以減小元件處理器的大小。

另外，本發明的元件處理器，根據如上該第一底面視覺檢測部410及第一上面視覺檢測部420的配置而具有空間餘量，因此第一底面視覺檢測部410和第一上面視覺檢測部420，以及對執行其他種類視覺檢測的追加視覺檢測模組的設置等，可以追加設置用於向元件處理器賦予追加功能的模組。

例如，本發明的元件處理器，如圖1所示，還可以追加包括：第二導軌690，以該裝載部100的託盤2的輸送方向為基準，與第一導軌680相平行地配置在第一導軌680的後方；第二底面視覺檢測部430，與裝載部100內託盤2的輸送方向相垂直地設置在裝載部100的一側，從而對元件1執行視覺檢測；第二輸送工具630，與第二導軌690相結合而沿著第二導軌690移動，並為了執行視覺檢測，從裝載部100拾起元件而輸送到第二底面視覺檢測部430。

該第二導軌690以裝載部100的託盤2的輸送方向為基準，與第一導軌680相平行地配置在第一導軌680的後方，其可以具有與第一導軌680類似的構成。

該第二底面視覺檢測部430與裝載部100內託盤2的輸送方向相垂直地設置在裝載部100的一側，從而對元件1執行2D視覺檢測和3D視覺檢測中至少一個追加視覺檢測，其可以具有與第一底面視覺檢測部410類似的構成，且根據視覺檢測的種類及方式，可以採用各種構成。

例如，該第二底面視覺檢測部430對於微小裂痕、微小刮傷等檢測，通過調整解析度，可以執行2D視覺檢測和3D視覺檢測中的至少一種。

該第二輸送工具630與第二導軌690相結合而沿著第二導軌690移動，為了執行視覺檢測，從裝載部100拾起元件而輸送到第二底面視覺檢測部430，其可以具有與前述的第一輸送工具610相同或類似的構成。

另外，該第二導軌690，如圖5該，可以追加設置與前述的第一底面視覺檢測部410相聯動而移動及執行檢測的第一上面視覺檢測部420執行類似檢測的後續上面視覺檢測部（未圖示），即第二上面視覺檢測部440。

即，該第二底面視覺檢測部430及第二上面視覺檢測部440，可以被設置為與第一底面視覺檢測部410及第一上面視覺檢測部420的結合及聯動移動相同或類似。

換言之，該第一底面視覺檢測部410及第二上面視覺檢測部420的組合，如圖5所示，沿著裝載部100內託盤2的輸送方向可以配置為多個列（圖5中以2列配置）。

此時，該第一底面視覺檢測部410及第二上面視覺檢測部420，可以沿著與裝載部100內託盤2的輸送方向相垂直的方向配置。

並且，為了使該第二上面視覺檢測部420沿著與裝載部100內託盤2的輸送方向相垂直的方向線性移動，可以設置一個以上的導軌680、690。

在此，該第二導軌690用於引導第二輸送工具690及第二上面視覺檢測部420的線性移動，其可以具有與第一導軌680類似的構成。

進一步，該第二導軌690可以與第一導軌680構成為一體，此時，第一底面視覺檢測部410及第二上面視覺檢測部420可以配置在第一導軌680的前方側，而第二底面視覺檢測部430及第二上面視覺檢測部440可以配置在第一導軌680的前方側。

該第二底面視覺檢測部430執行與第二底面視覺檢測部430相聯動而移動及執行檢測的第一上面視覺檢測部420類似的檢測，其可以具有與第一上面視覺檢測部420類似的構成，作為執行2D視覺檢測及3D視覺檢測中至少一個視覺檢測的構成，可以採用各種構成。

另外，該元件處理器在第一底面視覺檢測部410及第二上面視覺檢測部420組合的基礎上，如圖5所示，還可以追加包括設置在裝載部100內託盤2的輸送路徑上從而對元件1執行視覺檢測的第三上面視覺檢測部450。

該第三上面視覺檢測部450在裝載部100與卸載部310、320、330之間，於根據託盤輸送裝置（未圖示）輸送託盤2時，為了避免產生干擾，在與裝載部100內託盤2的輸送路徑相垂直的水準方向上，可以線性移動。

即，該第三上面視覺檢測部450設置在裝載部100的末端部分，從而根據託盤輸送裝置（未圖示）輸送託盤時，為了避免產生干擾，在裝載部100的一側，即在圖中可向右側移動。

另外，該第三上面視覺檢測部450具有與前述的第一上面視覺檢測部420或第二上面視覺檢測部440類似的構成，作為執行2D視覺檢測及3D視覺檢測中至少一個視覺檢測的構成，可以採用各種構成。

參照附圖對基於具有如上該構成的元件處理器的視覺檢測進行說明如下。只是，以下描述的視覺檢測方法並非局限在根據本發明實施例的元件處理器的構成。

如圖4所示，根據本發明的視覺檢測方法，其特徵在於，對在表面形成了多個球狀凸出部1a的元件1，執行針對該多個凸出部1a的視覺檢測。

並且，根據本發明的視覺檢測方法包括：圖像獲取步驟，獲取對元件1表面的光的入射角為大於0°小於45°的第一入射角之第一入射光的第一圖像，以及對元件1表面的光的入射角為大於45°小於90°的第一入射角之第二入射光的第二圖像，獲取對形成在該元件1表面的該凸出部1a的三維第三圖像；三維形狀特性掌握步驟，以該第一圖像及該第二圖像為基準，掌握該凸起部的位置及三維形狀特性，進而存儲為三維形狀特性資訊；外輪廓線插補步驟，以在該三維形狀特性掌握步驟中所存儲的該三維形狀特性資訊為基準，對由該三維視覺檢測部720所獲取的該第三圖像的三維外輪廓線進行插補。

該圖像獲取步驟是獲取對元件1表面的光的入射角為大於0°小於45°的第一入射角（低角）之第一入射光的第一圖像、以及對該元件1表面的光的入射角為大於45°小於90°的第一入射角（高角）之第二入射光的第二圖像，獲取對形成在該元件1表面的該凸出部1a的三維第三圖像的步驟，其可以由如前述元件處理器的第一底面視覺檢測部410等視覺檢測模組所執行。

換言之，該圖像獲取步驟是為了對形成在元件1表面的球狀凸出部1a執行三維視覺檢測，獲取對高角的二維第一圖像及對低角的二維第二圖像，並獲取對球狀凸出部1a的三維圖像，即第三圖像的步驟。

該三維形狀特性掌握步驟是以該第一圖像及該第二圖像為基準，掌握該凸出部1a的位置及三維形狀特性，從而作為三維形狀特性資訊所存儲的步驟，其可以由多種方法來執行。

在該三維形狀特性掌握步驟所存儲的三維形狀特性資訊，是對基於事先被類型化的三維形狀特性的二維圖像，考慮了變化的資訊。

例如，當形成在元件1表面的球狀凸出部1a的上面具有扁平部位時，基於高角，即第二入射角的第二圖像中，於陰影區域的中心形成明亮區域。

因此，若基於第二入射光的第二圖像中，於陰影區域的中心形成明亮區域，則由於在相關球狀凸出部1a的上面具有扁平的部位，因此在解析三維形狀，即插補外輪廓線時，將之反映進去。

為此，該三維形狀特性掌握步驟，包括：陰影區域分析步驟，基於在該第一圖像中對應於該凸出部1a所形成的多個陰影區域，掌握該凸出部1a的位置，掌握在該第二圖像中對應於該凸出部1a所形成的多個陰影區域內側是否具有比該陰影區域更亮的區域；特性存儲步驟，在該陰影區域分析步驟中，於該陰影區域具有比該陰影區域更亮的區域時，將在相關凸出部1a的上端部分具有相對於相關陰影區域而明亮區域大小的扁平部位的資訊存儲到該三維形狀特性資訊中。該外輪廓線插補步驟，以存儲在該三維形狀特性資訊中的、相關凸出部1a在該凸出部1a的上端部分具有相對於相關陰影區域而明亮區域大小的扁平部位的資訊為基準，可以插補由該三維視覺檢測部720所獲取的該第三圖像的三維外輪廓線。

作為另一種例子，球狀凸出部1a根據在元件1表面上的凸出程度，其中心低於或高於元件1的表面，由此其中心的位置可以形成為多樣。

在此，根據對元件1表面的球狀凸出部1a的中心位置，在基於高角，即第一入射光的第二圖像中，環狀的大小及厚度有所不同。

由此，基於根據第一入射光的第二圖像中環狀的大小及厚度，可以推定相對於元件1表面的球狀凸出部1a中心位置，並且在維度形狀解析，即外輪廓線插補時，將之反映進去。

因此，該三維形狀特性掌握步驟包括：以該第一圖像的環部位的大小為基準，將相對於元件1表面的該凸出部1a的中心位置資訊存儲到該三維形狀特性資訊裏的特性存儲步驟。並且，該外輪廓線插補步驟以存儲於該三維形狀特性資訊裏的、相對於元件1表面的該凸出部1a的中心位置為基準，可以對由該三維視覺檢測部720所獲取的該第三圖像的三維外輪廓線進行插補。

另外，該三維外輪廓線插補為，依據第三圖像並且畫出對元件1表面的外輪廓線時，根據LMS（Least Mean Square）方法可以執行對基於第三圖像所解析的球狀凸出部1a中心的半徑。

另外，該第一底面視覺檢測部410等是視覺檢測模組，可以對形成於元件1底面的球柵等凸出部的形狀、位置等執行三維視覺檢測，此時，在執行三維視覺檢測時，更加正確檢測球柵等凸出部的形狀、位置較好。

為此，根據本發明的視覺檢測方法，其特徵在於，如圖6a至圖8b所示，對在表面形成了多數球狀凸出部1a的元件1，執行對多數凸出部1a的視覺檢測。

並且，根據本發明的視覺檢測方法包括：圖像獲取步驟，對元件1的表面相對移動的同時，將具有對元件1表面的光的入射角為大於0°小於90°的第一入射角的狹縫光照射到元件1的表面，由此根據光三角法來檢測元件1表面上的高度，同時獲取對照射了狹縫光的元件1表面的第一圖像；狹縫光分析步驟，在圖像獲取步驟所獲取的第一圖像中，以圖元單位的圖元值為設定值以上的區域內，將於圖像獲取步驟中檢測的高度為最大的位置指定為該凸出部1a的頂點位置。

該圖像獲取步驟是對元件1的表面相對移動，同時將具有對元件1表面的光的入射角為大於0°小於90°的第一入射角的狹縫光照射到元件1的表面，由此根據光三角法來檢測元件1表面上的高度，同時獲取對照射了狹縫光的元件1表面的第一圖像的步驟，其可以由各種方法來執行。

在此，該狹縫光可以由照度值來判別，照射單色光，例如白色光較好。

並且，該元件1的表面上的高度，即，形成在元件1表面的球端子、凸起等凸出部1a的高度，可以利用所照射狹縫光，根據光三角法來檢測。

但是，該凸出部1a的高度，如圖9所示，雖然其頂點高，但由於狹縫光的歪曲，在經過了凸出部1a頂點的位置上具有最大值。

作為參考，圖6a和圖6b示出了在經過凸出部的頂點之前、圖7a和圖7b示出了在凸出部的頂點、圖8a和圖8b示出了在經過凸出部的頂點之後的狹縫光的照射圖案。

這些源於狹縫光照射到凸出部1a時光的歪曲，該種光的歪曲成為檢測凸出部1a頂點位置時的誤差因素，在反復執行視覺檢測時，降低檢測的可靠性。

尤其，如球端子等凸出部1a的理想形狀為構成球的一部分形狀，但是當表面一部分存在損傷時，光的歪曲現象被極大化，從而成為視覺檢測時凸出部1a頂點位置的誤差產生原因，以及大幅降低反復執行檢測時的可靠性。

為此，本發明根據狹縫光的照射，利用光三角法來檢測元件1表面上的高度的同時，利用對照射了狹縫光的元件1的圖像，最小化視覺檢測的檢測誤差，同時即便反復執行視覺檢測，也提高了其檢測結果的可信度。

為此，在該圖像獲取步驟中，對元件1的表面相對移動的同時，將具有對元件1表面的光的入射角為大於0°小於90°的第一入射角的狹縫光照射到元件1的表面，由此根據光三角法來檢測元件1表面上的高度，同時獲取對照射了狹縫光的元件1表面的第一圖像。

在此，將該元件1的表面上的高度映射（mapping）到與對元件1表面的第一圖像的一個以上圖元相對應的位置，進而進行檢測較好。

該狹縫光分析步驟是在圖像獲取步驟所獲取的第一圖像中，以圖元單位的圖元值為事先設定值以上的區域內，將於圖像獲取步驟中檢測的高度為最大的位置指定為凸出部1a的頂點位置的步驟，其可以由各種方法來執行。

具體而言，在前述圖像獲取步驟所獲取的第一圖像中，設定以圖元單位的圖元值為事先設定值以上的有效區域。

並且，在該有效區域內，將在圖像獲取步驟中所檢測的高度為最大的位置，指定為凸出部1a的頂點位置。

在此，在狹縫光經過了凸出部1a頂點的狀態下，基於光三角法的檢測高度H會繼續增加，但是與照射到元件1表面上的狹縫光相對應的圖元值（照度）具有相對小的值。

考慮到這些問題，在該狹縫光分析步驟，計算於圖像獲取步驟所獲取的第一圖像中事先設定值以上的圖元值，從而計算照射到元件1表面上的狹縫光的寬度，並將所計算的狹縫光的寬度為最大的位置指定為凸出部1a的頂點位置。

並且，在該狹縫光分析步驟為，將於圖像獲取步驟所獲取的第一圖像和元件1的大小及第一圖像的圖元大小，彼此進行映射（mapping）。

而且，將該元件1上的實際位置和第一圖像的圖元位置彼此對應之後，由所計算狹縫光的寬度最大位置的圖元的位置，可以計算出元件1上的實際位置。

另外，根據本發明的視覺檢測方法，可以由前述的三維視覺檢測部720來執行，但並非局限於由圖1至圖3c、圖5所示的視覺檢測模組來執行，只要是利用狹縫光能夠執行三位元視覺檢測的視覺檢測模組，則可以使用任意模組。

以上，示例性說明了根據本發明的優選實施例，但本發明的範圍並非僅局限在如此特定的實施例上，而是在權利要求中記載的範圍內，可以進行適當變更。

１‧‧‧元件
１ａ‧‧‧凸出部
１００‧‧‧裝載部
２‧‧‧託盤
２００‧‧‧空託盤部
３１０‧‧‧卸載部
３２０‧‧‧卸載部
３３０‧‧‧卸載部
４１０‧‧‧第一底面視覺檢測部
４２０‧‧‧第一上面視覺檢測部
４３０‧‧‧第二底面視覺檢測部
４４０‧‧‧第二上面視覺檢測部
４５０‧‧‧第三上面視覺檢測部
６１０‧‧‧第一輸送工具
６２０‧‧‧排序工具
６３０‧‧‧第二輸送工具
６８０‧‧‧第一導軌
６８１‧‧‧支撐部件
６９０‧‧‧第二導軌
７１０‧‧‧二維視覺檢測部
７１１‧‧‧第一光源部
７１２‧‧‧第一圖像獲取部
７２０‧‧‧三維視覺檢測部
７２１‧‧‧第二光源部
７２２‧‧‧第二圖像獲取部

圖1係本發明第一實施例之元件處理器一例的平面圖。 圖2a係本發明第一實施例之視覺檢測模組一例的概念圖。 圖2b係示出了圖2a視覺檢測模組的配置的平面圖。 圖3a係示出了圖2a視覺檢測模組的變形例的概念圖。 圖3b係示出了圖3a視覺檢測模組的配置的平面圖。 圖3c係示出了圖3a視覺檢測模組的變形例的概念圖。 圖4係示出了基於本發明視覺檢測方法的三維形狀特性資訊之類型的概念圖。 圖5係本發明第二實施例之元件處理器一例的平面圖。 圖6a至圖8b係本發明視覺檢測方法的執行過程，即示出了根據凸出部位置的狹縫光變化的概念圖，其中，圖6a和圖6b係在經過凸出部的頂點之前、圖7a和圖7b係在凸出部的頂點、圖8a和圖8b係在經過凸出部的頂點之後的狹縫光的照射圖案。 圖9係在執行本發明視覺檢測方法的過程中檢測到的凸出部的高度及凸出部實際高度之間的關係圖表。

1‧‧‧元件

100‧‧‧裝載部

2‧‧‧託盤

200‧‧‧空託盤部

310‧‧‧卸載部

320‧‧‧卸載部

330‧‧‧卸載部

410‧‧‧第一底面視覺檢測部

420‧‧‧第一上面視覺檢測部

430‧‧‧第二底面視覺檢測部

610‧‧‧第一輸送工具

620‧‧‧排序工具

630‧‧‧第二輸送工具

680‧‧‧第一導軌

681‧‧‧支撐部件

690‧‧‧第二導軌

Claims (13)

1. 一種元件處理器，包括：         裝載部，裝載盛放有多個元件的託盤並進行線性移動；         第一底面視覺檢測部，與該裝載部內的託盤的輸送方向相垂直地設置在該裝載部的一側，從而對元件執行視覺檢測；         第一導軌，配置為與該裝載部中的託盤的移動方向相垂直；         第一輸送工具，與該第一導軌相結合而沿著該第一導軌移動，為了執行視覺檢測，將元件從該裝載部拾起而輸送到該第一底面視覺檢測部；         第一上面視覺檢測部，與該第一導軌相結合，從而與該第一輸送工具的移動相聯動而移動，當該第一輸送工具移動到該第一底面視覺檢測部時，檢測盛放在該裝載部的託盤裏的元件的上面；         卸載部，從該裝載部接收盛放有已執行視覺檢測的元件的託盤，並根據該視覺檢測結果，在相關的託盤對元件進行分類。
2. 如請求項1所述之元件處理器，還包括：         第二導軌，配置為與該第一導軌相平行；         第二底面視覺檢測部，與該裝載部內的託盤的輸送方向相垂直地設置在該裝載部的一側，從而對元件執行視覺檢測；         第二輸送工具，與該第二導軌相結合而沿著該第二導軌移動，並為了執行視覺檢測，從該裝載部拾起元件而輸送到該第二底面視覺檢測部。
3. 如請求項2所述之元件處理器，還包括： 第一上面視覺檢測部，與該第二導軌相結合，從而與該第二輸送工具的移動相聯動而移動，當該第一輸送工具移動到該第一底面視覺檢測部時，檢測盛放在該裝載部的託盤裏的元件的上面。
4. 如請求項2所述之元件處理器，還包括： 第二上面視覺檢測部，與該第二導軌相結合，從而與該第二輸送工具的移動相聯動而移動，當該第一輸送工具移動到該第一底面視覺檢測部時，檢測盛放在該裝載部的託盤裏的元件的上面。
5. 如請求項1至3中的任一項所述之元件處理器，還包括： 第三上面視覺檢測部，設置在該裝載部內託盤的輸送路徑上，從而對元件執行視覺檢測。
6. 如請求項1至3中的任一項所述之元件處理器，其特徵在於，該第三上面視覺檢測部被設置為，在與該裝載部內託盤的輸送路徑相垂直的水準方向上線性移動。
7. 如請求項1至3中的任一項所述的元件處理器，其特徵在於，該第一底面視覺檢測部包括二維視覺檢測部和三維視覺檢測部，其中：         該二維視覺檢測部包含：第一圖像獲取部，為了2D視覺檢測，獲取由該第一輸送工具所拾起的元件的底面圖像；第一光源部，為使該第一圖像獲取部獲取圖像，向由該第一輸送工具所拾起的元件的底面照射光；         該三維視覺檢測部包含：第二圖像獲取部，為了3D視覺檢測而獲取由該第一輸送工具所拾起並輸送的元件的底面圖像；第二光源部，為使該第二圖像獲取部獲取圖像，向由該第一輸送工具所拾起並輸送的元件的底面照射光。
8. 一種視覺檢測方法，對在表面形成了多個球狀凸出部的元件，執行針對該多個凸出部的視覺檢測，該方法包括：         圖像獲取步驟，獲取對該元件表面的光的入射角為大於0°小於45°的第一入射角之第一入射光的第一圖像、以及對該元件表面的光的入射角為大於45°小於90°的第一入射角之第二入射光的第二圖像，獲取對形成在該元件表面的該凸出部的三維第三圖像；         三維形狀特性掌握步驟，以該第一圖像及該第二圖像為基準，掌握該凸起部的位置及三維形狀特性，進而存儲為三維形狀特性資訊；         外輪廓線插補步驟，以在該三維形狀特性掌握步驟中所存儲的該三維形狀特性資訊為基準，對由該三維視覺檢測部所獲取的該第三圖像的三維外輪廓線進行插補。
9. 如請求項8所述之視覺檢測方法，該三維形狀特性掌握步驟包括：         陰影區域分析步驟，基於在該第一圖像中對應於該凸出部所形成的多個陰影區域，掌握該凸出部的位置，掌握在該第二圖像中對應於該凸出部所形成的多個陰影區域內側是否具有比該陰影區域更亮的區域；         特性存儲步驟，在該陰影區域分析步驟中，於該陰影區域具有比該陰影區域更亮的區域時，將在相關凸出部的上端部分具有相對於相關陰影區域而明亮區域大小的扁平部位的資訊存儲到該三維形狀特性資訊中；         其中，該外輪廓線插補步驟以存儲在該三維形狀特性資訊中的、相關凸出部在該凸出部的上端部分具有相對於相關陰影區域而明亮區域大小的扁平部位的資訊為基準，插補由該三維視覺檢測部所獲取的該第三圖像的三維外輪廓線。
10. 如請求項8所述之視覺檢測方法，其中：         該三維形狀特性掌握步驟包括：以該第一圖像的環部位的大小為基準，將相對於元件表面的該凸出部的中心位置資訊存儲到該三維形狀特性資訊裏的特性存儲步驟；         該外輪廓線插補步驟以存儲於該三維形狀特性資訊裏的、相對於元件表面的該凸出部的中心位置為基準，對由該三維視覺檢測部所獲取的該第三圖像的三維外輪廓線進行插補。
11. 一種視覺檢測方法，對在表面形成了多個球狀凸出部的元件，執行針對該多個凸出部的視覺檢測，該方法包括：         圖像獲取步驟，對該元件的表面相對移動的同時，將具有對元件表面的光的入射角為大於0°小於90°的第一入射角的狹縫光照射到元件的表面，由此根據光三角法來檢測該元件表面上的高度，同時獲取對照射了該狹縫光的元件表面的第一圖像；         狹縫光分析步驟，在該圖像獲取步驟所獲取的該第一圖像中，以圖元單位的圖元值為設定值以上的區域內，將於該圖像獲取步驟中檢測的高度為最大的位置指定為該凸出部的頂點位置。
12. 如請求項11所述的視覺檢測方法，其中該凸出部是球端子。
13. 如請求項11所述的視覺檢測方法，其中該狹縫光為單色光。