[發(fā)明專利]一種基于X射線的LED芯片缺陷自動檢測設(shè)備及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710829085.8
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107505341B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳中毅;袁剛;鄭健;馬昌玉;劉兆邦;范梅生;楊曉冬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 韓飛

1.一種應(yīng)用基于X射線的LED芯片缺陷自動檢測設(shè)備進(jìn)行檢測的方法，所述基于X射線的LED芯片缺陷自動檢測設(shè)備包括：

X射線檢測主體及設(shè)于所述X射線檢測主體外圍的屏蔽殼體；

其中，所述X射線檢測主體具有：

X射線源，其產(chǎn)生的X射線照射置于載物臺上的待檢芯片；

探測器，其探測穿過所述待檢芯片的X射線；

芯片夾具，其以可脫離的形式定位于所述載物臺上，所述芯片夾具設(shè)有若干個芯片槽；

運(yùn)動平臺，其被配置為實現(xiàn)載物臺在X、Y和Z三方向上的運(yùn)動；以及

控制系統(tǒng)，其被配置為實時獲取所述運(yùn)動平臺的位置坐標(biāo)，并按一定路徑驅(qū)動所述運(yùn)動平臺；

所述芯片夾具設(shè)有標(biāo)識單元，用以標(biāo)識芯片夾具的類型和待檢芯片的數(shù)量；

其特征在于，所述應(yīng)用基于X射線的LED芯片缺陷自動檢測設(shè)備進(jìn)行檢測的方法包括以下步驟：

步驟1：將待檢芯片置于芯片夾具中，關(guān)閉屏蔽門，開啟X射線源和探測器，檢測設(shè)備根據(jù)芯片夾具上的標(biāo)識單元確定芯片夾具的類型和待檢芯片的數(shù)量，并設(shè)定相應(yīng)的運(yùn)動方案；

步驟2：控制運(yùn)動平臺調(diào)整載物臺在X和Y向的位置，使第一待檢芯片置于探測器的視野中心，得到第一探測圖像；

步驟3：利用邊緣檢測算法對所述第一探測圖像進(jìn)行處理，得到待檢芯片的高度位置數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述高度位置數(shù)據(jù)控制運(yùn)動平臺調(diào)整芯片在Z向上的高度，得到第二探測圖像；

步驟4：根據(jù)所述第二探測圖像的信息調(diào)整X射線源的曝光劑量與曝光時間，得到合適的采集信號對比度，然后開始采集芯片目標(biāo)圖像；

步驟5：采用圖像腐蝕算法對所述芯片目標(biāo)圖像進(jìn)行處理，計算得到芯片內(nèi)部氣泡所占的面積，評估芯片焊接質(zhì)量，并將掃描結(jié)果保存于指定文件夾；

步驟6：控制運(yùn)動平臺移動下一待檢芯片到檢測位置，重復(fù)步驟1-步驟5，直至完成所有芯片的掃描，并生成掃描報表。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用圖像腐蝕算法對所述芯片目標(biāo)圖像進(jìn)行處理的步驟為：

步驟1：對所述芯片目標(biāo)圖像進(jìn)行第一高斯平滑處理，得到圖像J；

步驟2：通過CANNY算子對所述圖像J進(jìn)行邊緣檢測算法處理，得到圖像K；

步驟3：對所述圖像K進(jìn)行第二高斯平滑處理，通過設(shè)置閾值裁減掉所述圖像K四周的干擾，得到圖像L；

步驟4：對所述圖像L依次進(jìn)行膨脹處理和腐蝕處理，區(qū)分出缺陷邊界，得到圖像M；

步驟5：對所述圖像M進(jìn)行霍夫變換，識別缺陷部位，完成對所述圖像M的分割并標(biāo)記所述缺陷部位，得到圖像G。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，X射線檢測主體設(shè)于一可移動的底板上，所述屏蔽殼體外側(cè)還設(shè)有用于放置顯示裝置和輸入裝置的支撐架；

其中，所述顯示裝置和輸入裝置分別電連接于所述控制系統(tǒng)。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，不同類型的所述芯片夾具的尺寸和厚度相同，所述載物臺設(shè)有凹槽，所述芯片夾具以可脫離的形式嵌入所述凹槽。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)識單元為設(shè)于所述芯片夾具的若干個不同位置的標(biāo)識點。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)識點為與所述芯片夾具一體成型的凹孔或凸點。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述芯片夾具為鋼質(zhì)夾具，所述屏蔽殼體由鉛板制成，所述鉛板的鉛當(dāng)量不小于3mm。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述X射線源為微焦點X射線源。