一种实现半导体晶粒行进方向上前后两端面成像检测的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种实现半导体晶粒行进方向上前后两端面成像检测的装置，其特征在于：在所述光学装置的光路方向上依次设置有相机、远心成像镜头、合像棱镜、第一组转像棱镜组件、第二组转像棱镜组件、半导体晶粒和玻璃载物转盘，所述合像棱镜位于远心成像镜头的光轴上；本检测装置可实现半导体晶粒运动方向上两端面的动态检测，同时降低了对成像镜头视场大小的要求，有效控制检测装置的成本；本实用新型专利技术检测装置使用的第三、第四直角转像棱镜安装在玻璃载物转盘及半导体晶粒的上方，无需与半导体晶粒表面接触，且不会与玻璃载物转盘产生干涉，可实现半导体晶粒在行进方向上前、后两端面的动态检测。端面的动态检测。端面的动态检测。

【技术实现步骤摘要】
一种实现半导体晶粒行进方向上前后两端面成像检测的装置


[0001]本技术涉及一种实现半导体晶粒行进方向上前后两端面成像检测的装置。

技术介绍

[0002]传统的机器视觉光学检测装置主要包含相机、成像镜头、照明光源、图像处理算法软件、电气控制、机械结构、待测物体（如半导体制冷器件晶粒）等，由光源照明物体，物体通过光学成像镜头在CCD探测器面上获得物体的像，经图像采集卡，A
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D转换模块将图像传输至计算机，最后通过数字图像处理技术获得所需图像信息，根据像素分布，亮度，颜色等信息，进行尺寸，形状，颜色的判别与测量，进而控制现场的设备操作。
[0003]目前公布专利提出了多种实现待测物体（半导体晶粒）双面成像检测方法，如图1是申请号为201911369257.3专利技术专利申请，图2是申请号为202010133044.7专利技术专利申请，以及图3是申请号为202010250856.X的专利技术专利申请，但是迄今已提出的方法只适用于半导体晶粒的相邻两侧面或相对两侧面成像检测，或采用两个检测工位获得四个侧面的检测。
[0004]为了提高检测效率，半导体晶粒筛选机需要具备包括两个端面在内的六个面缺陷检测的需求，但是在沿载物转盘运动方向上物体的前端面（或后端面）的成像检测迄今尚未解决；遇到的主要困难是成像光学装置直接安装在载物转盘待测物体端面的正前方比较困难，且不能与载物玻璃转盘接触，成像光学装置的光轴需要与物体端面法线成一个小角度，才能获得端面的成像，针对目前物体端面检测存在的困难。
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技术实现思路
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[0006]鉴于现有技术的上述问题，本技术提供一种实现半导体晶粒行进方向上前后两端面成像检测的装置。
[0007]本技术实现半导体晶粒行进方向上前后两端面成像检测的装置，其特征在于：在所述光学装置的光路方向上依次设置有相机、远心成像镜头、合像棱镜、第一组转像棱镜组件、第二组转像棱镜组件、半导体晶粒和玻璃载物转盘，所述合像棱镜位于远心成像镜头的光轴上；
[0008]所述第一组转像棱镜组件为对称设置在合像棱镜两侧的第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角边平行于远心成像镜头的光轴，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角边垂直于远心成像镜头的光轴，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面背向远心成像镜头光轴并与其形成45度夹角；
[0009]所述第二组转像棱镜组件为对称设置在第一组转像棱镜组件下方的第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜；第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的第一直角边远离远心成像镜头的光轴，第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的第二直角边靠近第一直角转像棱镜或第二直角转像棱镜的第二直角边，第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的斜面靠近远心成像镜头的光轴；
[0010]所述半导体晶粒由玻璃载物转盘支撑并随之转动，并在第二组转像棱镜组件下方且垂直于光轴的方向移动，半导体晶粒在行进方向上的前、后两端面，即半导体晶粒的第一端面和第二端面与远心成像镜头的光轴平行。
[0011]一种实施例，所述第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的第一直角边平行于远心成像镜头光轴，第二直角边垂直于远心成像镜头光轴，斜面朝向远心成像镜头光轴并与远心成像镜头光轴形成45度夹角。
[0012]一种实施例，所述第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜自转一个角度θ，使第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的斜面与远心成像镜头光轴形成45
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θ的夹角。
[0013]一种实施例，在所述第一直角转像棱镜、第二直角转像棱镜与所述合像棱镜之间分别设有玻璃光楔，且两块玻璃光楔对称设置，使半导体晶粒的光轴折射产生一定角度偏转。
[0014]一种实施例，所述玻璃光楔为直角三角形，其一直角边与光轴平行，斜面朝向合像棱镜，直角边、斜面与第一直角转像棱镜、第二直角转像棱镜和合像棱镜具有间隔。
[0015]一种实施例，所述玻璃光楔均集成连接在所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角边上，斜面与合像棱镜具有间隔。
[0016]一种实施例，所述合像棱镜呈矩形体状，其靠近相机的天面为成像输出的平面，且垂直于远心成像镜头光轴，合像棱镜左侧平面与右侧平面分别为平行于远心成像镜头光轴的成像输入面；所述合像棱镜远离相机且垂直于光轴的底面中部具有互成90度的全反射面，全反射面构成
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形槽。
[0017]本技术实现半导体晶粒行进方向上前后两端面成像检测的方法，所述实现半导体晶粒行进方向上前后两端面成像检测的装置在光路方向上依次设置有CMOS相机、远心成像镜头、合像棱镜、第一组转像棱镜组件、第二组转像棱镜组件、半导体晶粒和玻璃载物转盘，所述合像棱镜位于远心成像镜头的光轴上；
[0018]所述第一组转像棱镜组件为对称设置在合像棱镜两侧的第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角边平行于远心成像镜头的光轴，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角边垂直于远心成像镜头的光轴，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面背向远心成像镜头光轴并与其形成45度夹角；
[0019]所述第二组转像棱镜组件为对称设置在第一组转像棱镜组件下方的第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜；第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的第一直角边远离远心成像镜头的光轴，第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的第二直角边靠近第一直角转像棱镜或第二直角转像棱镜的第二直角边，第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的斜面靠近远心成像镜头的光轴；
[0020]所述半导体晶粒由玻璃载物转盘支撑并随之转动，并在第二组转像棱镜组件下方且垂直于光轴的方向移动，半导体晶粒在行进方向上的前、后两端面，即半导体晶粒的第一端面和第二端面与远心成像镜头的光轴平行；当半导体晶粒位于检测装置的左侧时，其第一端面离第三直角转像棱镜的距离为给定工作距离时，第一端面经第三直角转像棱镜、第一直角转像棱镜及合像棱镜转像后在相机传感器上成像；当半导体晶粒移动至检测装置的右侧时，其第二端面离第四直角转像棱镜的距离为给定工作距离时，第二端面经第四直角
转像棱镜、第二直角转像棱镜及合像棱镜转像后在相机传感器上的另一区域成像；
[0021]其中第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的第一直角边平行于远心成像镜头光轴，第二直角边垂直于远心成像镜头光轴，斜面朝向远心成像镜头光轴并与远心成像镜头光轴形成45度夹角；当半导体晶粒位于检测装置的左侧时，其第一端面离第三直角转像棱镜的距离为给定工作距离时，第一端面经第三直角转像棱镜、第一直角转像棱镜及合像棱镜转像后在相机传感器左侧成像；当半导体晶粒移动至检测装置的右侧时，其第二端面离第四直角转像棱镜的距离为给定工作距离时，第二端面经第四直角转像棱镜、第二直角转像棱镜及合像棱镜转像后在相机传感器右侧成像；
[0022]调整给定工作距离、远心成像镜头的焦距，使在同一个时间点前、后两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现半导体晶粒行进方向上前后两端面成像检测的装置，其特征在于：在所述装置的光路方向上依次设置有相机、远心成像镜头、合像棱镜、第一组转像棱镜组件、第二组转像棱镜组件、半导体晶粒和玻璃载物转盘，所述合像棱镜位于远心成像镜头的光轴上；所述第一组转像棱镜组件为对称设置在合像棱镜两侧的第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第一直角边平行于远心成像镜头的光轴，所述第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的第二直角边垂直于远心成像镜头的光轴，第一直角转像棱镜和第二直角转像棱镜的斜面背向远心成像镜头光轴并与其形成45度夹角；所述第二组转像棱镜组件为对称设置在第一组转像棱镜组件下方的第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜；第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的第一直角边远离远心成像镜头的光轴，第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的第二直角边靠近第一直角转像棱镜或第二直角转像棱镜的第二直角边，第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的斜面靠近远心成像镜头的光轴；所述半导体晶粒由玻璃载物转盘支撑并随之转动，并在第二组转像棱镜组件下方且垂直于光轴的方向移动，半导体晶粒在行进方向上的前、后两端面，即半导体晶粒的第一端面和第二端面与远心成像镜头的光轴平行。2.根据权利要求1所述的一种实现半导体晶粒行进方向上前后两端面成像检测的装置，其特征在于：所述第三直角转像棱镜和第四直角转像棱镜的第一直角边平行于远心成像镜头光轴，第二直角边垂直于远心成像镜头光轴，斜面朝向远心成像镜头光轴并与远心成像镜头...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖廷俤，林晓丹，颜少彬，郑恒，段亚凡，黄衍堂，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：新型
国别省市：