[發明專利]一種微觀元件外觀缺陷的檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 201910592894.0
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110542687A
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 姜宏振;李藝;劉旭;劉勇;賀思敏;于德強;于劭潔;鄭芳蘭;柴立群
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/95;G01N21/01
• 代理公司: 51230 成都弘毅天承知識產權代理有限公司
• 代理人: 湯春微<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種微觀元件外觀缺陷的檢測裝置，包括：

二自由度微動平臺(1)，用于裝載、調整待測微觀元件；

位于所述二自由度微動平臺(1)上方的圖像采集裝置，其用于拍攝待測微觀元件并獲得待測微觀元件的表面圖像；

圖像數據處理與運動控制單元(2)，用于獲取、分析所述表面圖像以及確定所述待測微觀元件表面是否具有外觀缺陷，和用于控制所述二自由度微動臺(1)和所述圖像采集裝置：

其中，所述二自由度微動平臺(1)、圖像采集裝置均與所述圖像數據處理與運動控制單元電連接；

其特征在于，所述圖像采集裝置包括：

架體(3)；

照明單元，所述照明單元固定在所述架體(3)上，用于對二自由度微動平臺(1)上的待測微觀元件進行照明；

設于所述架體(3)上、朝向二自由度平面微動平臺(1)布置的工業相機(4)；以及

轉動連接于所述架體(1)上、具有一與工業相機(4)對應的拍攝工位、設有高倍率大數值孔徑鏡頭、以及設有低倍率寬視場鏡頭的鏡頭轉換器(5)，所述鏡頭轉換器(5)用于將高倍率大數值孔徑鏡頭或低倍率寬視場鏡頭裝載到拍攝工位與工業相機(4)連接。

2.根據權利要求1所述的一種微觀元件外觀缺陷檢測裝置，其特征在于：所述二自由度微動平臺(1)的一側設置有支撐架(6)，所述支撐架(6)上固定設置有軸線垂直于所述二自由度微動平臺工作面的導軌(7)，所述架體(3)連接于所述導軌(7)上且可在所述導軌(7)上相對所述導軌(7)滑動。

3.根據權利要求1所述的一種微觀元件外觀缺陷檢測裝置，其特征在于：所述導軌(7)包括有用于獲取工業相機(4)到二自由度微動平臺(1)工作面實時距離的測距模塊。

4.根據權利要求1所述的一種微觀元件外觀缺陷檢測裝置，其特征在于：所述二自由度微動平臺(1)的工作面上可拆裝固定有元件托盤(101)。

5.根據權利要求4所述的一種微觀元件外觀缺陷檢測裝置，其特征在于：所述元件托盤(101)的工作面上具有均勻分布的若干個臺階孔(102)，所述臺階孔(102)用于裝載待測微觀元件。

6.一種微觀元件外觀缺陷檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

裝載待測微觀元件；

工業相機(4)通過拍攝工位裝載的低倍率寬視場鏡頭拍攝待測微觀元件的低倍表面成像；

對低倍表面成像分析獲取待測微觀元件的中心位置坐標；

調整待測微觀元件的位置，使得低倍率寬視場鏡頭的視場中待測微觀元件的中心與低倍率寬視場鏡頭的視場中心重合；

工業相機(4)通過拍攝工位裝載的高倍率大數值孔徑鏡頭拍攝待測微觀元件的高倍表面成像；

通過高倍表面成像獲取待測微觀元件的外觀缺陷信息。

7.根據權利要求6所述的一種微觀元件外觀檢測方法，其特征在于：當裝載有至少2個待測微觀元件時，

工業相機(4)通過拍攝工位裝載的低倍率寬視場鏡頭依次拍攝所述至少2個待測微觀元件的低倍表面成像；以及

在進行通過高倍表面成像獲取待測微觀元件的外觀缺陷信息步驟后，對下一待測微觀元件進行對低倍表面成像分析獲取待測微觀元件的中心位置坐標步驟。

8.根據權利要求6所述的一種微觀元件外觀檢測方法，其特征在于，所述對低倍表面成像分析獲取待測微觀元件的中心位置坐標包括：

確定低倍表面成像中待測微觀元件圖像；

提取待測微觀元件圖像中邊界結構特征參數和坐標；

分析邊界結構特征參數和坐標；

得到待測微觀元件的中心位置坐標。