【技术实现步骤摘要】
一种半导体芯片全自动智能瑕疵检测设备
[0001]本专利技术涉及半导体芯片检测
，具体为一种半导体芯片全自动智能瑕疵检测设备。
技术介绍
[0002]半导体芯片工艺包括沉积、光刻、蚀刻、离子植入、电镀、研磨等工艺，涉及不同的化学材料、化学药剂、反应气体等，每一个工艺步骤甚至工艺环境都有产生缺陷的可能，因此必须在工艺步骤之间穿插进行缺陷的检测，以便及时发现问题，避免造成重大经济损失。
[0003]半导体芯片检测设备包括图像采集、图像配准、图像差影、缺陷检测，通过工业视觉相机对标准芯片和待测芯片进行拍摄，利用SURF图像配准算法(张锐娟，张建奇，杨翠.基于SURF的图像配准方法研究[J].红外与激光工程)实现标准图像与待测图像在空间位置的对齐，对二者进行差影运算然后，采用最大类间方差方法Ostu对差影图像进行图像二值化处理，图像二值化后采用形态学消除，图像中的虚假缺陷得到缺陷图像，最后，对缺陷图像进行识别和分类标记，然而对于一些两个面都需要进行拍照检测的半导体芯片来说，芯片检测设备内安装的一个工业视觉相机一次只能对半导体芯片一个面进行拍照处理。
[0004]常见的半导体芯片全自动智能瑕疵检测设备对上述问题有两个解决方法，一：半导体芯片检测设备内安装有两个工业视觉相机，导致设备昂贵，二：检测时通过机械臂将芯片抓取到工业相机下方进行正面拍照，再由机械臂转动芯片对其背面拍照，最后机械臂转动将芯片正面朝上放置到传输带上，导致每个半导体芯片在拍摄时都需要进行两次翻转处理，严重影响半导体芯片的检测效率。>[0005]为此，提出一种半导体芯片全自动智能瑕疵检测设备，使同一台工业相机能够对芯片正面和其背面同时进行拍照检测，从而提高芯片的检测效率。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种半导体芯片全自动智能瑕疵检测设备，通过灯光机构对放置架上芯片背部进行照射使芯片背部产生反射，而梯形棱镜将反射的光线成像到成像玻璃板上，使同一台工业相机能够对放置架上的芯片正面和投射到成像玻璃板上的芯片背面同时进行拍照检测，从而提高芯片的检测效率，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种半导体芯片全自动智能瑕疵检测设备，包括。
[0009]安装箱，所述安装箱上固定安装有暗箱，所述暗箱上固定安装有工业相机，所述安装箱的一侧安装有对芯片进行抓取的抓取设备。
[0010]还包括：折射成像装置，所述折射成像装置安装在所述安装箱内，所述折射成像装置包括梯形棱镜和对芯片背部进行照明的灯光机构，所述安装箱顶部开设有两个相对设置的安装槽，其中一个所述安装槽内安装有用于放置芯片的放置架，另一个所述安装槽内安装有成像玻璃板，所述灯光机构对放置架上芯片背部进行照射，芯片背部产生反射，而梯形
棱镜将反射的光线成像到成像玻璃板上，使工业相机能够对放置架上的芯片正面和投射到成像玻璃板上的芯片背面同时进行拍照检测。
[0011]需要说明的是，暗箱内部和安装箱的表面均涂抹有黑色吸光涂料，减少光线照射到暗箱和安装箱表面上造成的反射，当然，暗箱的一侧开设有进料口，使抓取设备可以将芯片放置到放置架上，当然进料口上也安装有隔光门，防止外部光线对暗箱内部的拍摄造成干扰。
[0012]其中，对梯形棱镜的形状有特殊要求，梯形棱镜的截面为等腰梯形，且其底边与斜边之间的角度为45
°
，而其顶边与斜边之间的角度为135
°
，梯形棱镜的两侧斜面面积大于安装槽的面积，使梯形棱镜能够完全对芯片的背部进行投影，当然梯形棱镜的两侧斜面为镜面状，而梯形棱镜的其他面为透明玻璃状，通过梯形棱镜两侧镜面状的斜面对芯片的背面进行折射，使其投影到另一侧的成像玻璃板，当然成像玻璃板的厚度为0.2mm，通过极薄的玻璃板减少成像时产生的误差。
[0013]使用时，光源照射到芯片上，芯片将产生的光线反射到梯形棱镜的一侧斜面上，因为斜面为镜面状，所以将折射进入的光线进行反射，需要说明的是，芯片反射的光是垂直进入梯形棱镜的，使得进入另一种介质的光不会发生偏折，使光垂直进入梯形棱镜内并与其斜面接触，因为梯形棱镜的斜面与芯片整体成45
°
夹角，能够将照射到其上的光线进行反射，且反射角度为90
°
，而又因为光线在同一种介质内的传播方向不会发生偏折，使其能够顺利地反射到梯形棱镜的另一侧斜面上，梯形棱镜的另一侧斜面与成像玻璃之间的夹角成45
°
，导致光线垂直反射到成像玻璃上，当然根据上文描述垂直进入另一种介质的光线不会发生折射，使得反射的光线能够顺利地在成像玻璃上显示。
[0014]所述安装箱内固定安装有将两个安装槽进行连通的折射通道，所述梯形棱镜安装在所述折射通道内，所述暗箱内固定安装有竖向放置将两个安装槽隔开的隔光板，且所述隔光板延伸至工业相机镜头外壁处，所述隔光板与所述暗箱内壁之间安装有防止两侧光线互相干扰的隔光圈。
[0015]当然，隔光板、隔光圈和折射通道上也喷涂有吸光涂料，减少灯光照射产生的折射，通过隔光板和隔光圈减少芯片正面照射对芯片背面投影的影响，当然芯片正面照射灯位于隔光板的下方，梯形棱镜内形成的光路会有少量的光线向四周扩散，而安装的折射通道可以防止光线扩散导致折射光路的亮度受到影响。
[0016]需要注意的是，在折射通道的底部开设有供梯形棱镜安装的安装窗口，通过安装窗口防止梯形棱镜在安装时产生的划痕，使成像的效果更佳，当然折射通道的底部还固定有锁定转动块，通过锁定转动块对安装窗口进行闭合。
[0017]所述灯光机构包括设置在所述折射通道上的多个灯架，多个所述灯架呈圆周方向分布在折射通道的四个面上，所述折射通道的四个面上均安装有两个相对设置的支撑块，所述灯架转动连接在所述支撑块上，所述灯架上转动连接有射灯，所述折射通道上开设有多个透光窗口，所述透光窗口上安装有第二玻璃板，所述灯架上安装有驱动所述射灯旋转的转动组件，所述折射通道上安装有推动所述灯架改变角度的角度调整组件。
[0018]射灯放出光亮通过折射通道上的第二玻璃板对芯片的底部进行照射，同时因为射灯转动在灯架上，使得射灯可以进行旋转，当然因为灯架转动在支撑块上导致灯架转动带动射灯旋转，改变对芯片的照射方向，而灯架上固定有转动组件，所以灯架只能旋转60
°
，需
要说明的是射灯的光源采用LED为光源，且其的总体亮度应达到10万lux以上，每个LED前面通过添加3—4个不同的光学透镜或镜片，通过不同的角度、高度光学透镜和镜片的组合。
[0019]所述射灯整体呈三棱柱体，所述射灯的每个棱面都安装有led灯，当所述射灯的其中一个棱面照射特定时长，所述转动组件驱动所述射灯旋转更换不同棱面进行照射。
[0020]其中，因为对芯片进行检测时需要射灯长时间处于打开状态，因为芯片由抓取设备进行拿取，速度极快，而如果射灯需要跟随芯片的移动打开或关闭时，就需要不断进行通电和断电，严重影响本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体芯片全自动智能瑕疵检测设备，包括；安装箱(2)，所述安装箱(2)上固定安装有暗箱(1)，所述暗箱(1)上固定安装有工业相机(3)，所述安装箱(2)的一侧安装有对芯片进行抓取的抓取设备；其特征在于：还包括：折射成像装置，所述折射成像装置安装在所述安装箱(2)内，所述折射成像装置包括梯形棱镜(21)和对芯片背部进行照明的灯光机构，所述安装箱(2)顶部开设有两个相对设置的安装槽，其中一个所述安装槽内安装有用于放置芯片的放置架(4)，且放置架(4)呈环形，另一个所述安装槽内安装有成像玻璃板(7)，所述灯光机构对放置架(4)上芯片背部进行照射，芯片背部产生反射，而梯形棱镜(21)将反射的光线成像到成像玻璃板(7)上，使工业相机(3)能够对放置架(4)上的芯片正面和投射到成像玻璃板(7)上的芯片背面同时进行拍照检测。2.根据权利要求1所述的一种半导体芯片全自动智能瑕疵检测设备，其特征在于：所述安装箱(2)内固定安装有将两个安装槽进行连通的折射通道(8)，所述梯形棱镜(21)安装在所述折射通道(8)内，所述暗箱(1)内固定安装有竖向放置将两个安装槽隔开的隔光板(5)，且所述隔光板(5)延伸至工业相机(3)镜头外壁处，所述隔光板(5)与所述暗箱(1)内壁之间安装有防止两侧光线互相干扰的隔光圈(6)。3.根据权利要求1所述的一种半导体芯片全自动智能瑕疵检测设备，其特征在于：所述灯光机构包括设置在所述折射通道(8)上的多个灯架(16)，多个所述灯架(16)呈圆周方向分布在折射通道(8)的四个面上，所述折射通道(8)的四个面上均安装有两个相对设置的支撑块，所述灯架(16)转动连接在所述支撑块上，所述灯架(16)上转动连接有射灯(12)，所述折射通道(8)上开设有多个透光窗口，所述透光窗口上安装有第二玻璃板(17)，所述灯架(16)上安装有驱动所述射灯(12)旋转的转动组件，所述折射通道(8)上安装有推动所述灯架(16)改变角度的角度调整组件。4.根据权利要求3所述的一种半导体芯片全自动智能瑕疵检测设备，其特征在于：所述射灯(12)整体呈三棱...
【专利技术属性】
技术研发人员：王远志，施赵媛，汪文明，蒋玉娥，张树刚，马浩，时培成，吴琼，刘德阳，艾列富，周南润，
申请(专利权)人：安庆师范大学，
类型：发明
国别省市：
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