[發明專利]三維量測裝置與其操作方法

有效

• 申請號: 202010022455.9
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN112525078B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 卓嘉弘;張柏毅;顧逸霞;莊凱評;劉志祥;楊富程
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/24
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

一種三維量測裝置與其操作方法，三維量測裝置包括移動裝置、投影裝置、面型取像裝置與處理裝置。移動裝置承載物體，并將物體移動至多個位置。投影裝置產生第一光至物體。面型取像裝置于每一位置上，感測物體因應于第一光而產生的第二光，以產生相位影像。處理裝置耦接面型取像裝置，接收相位影像，并將相位影像進行感興趣區域處理，以產生多個感興趣區域影像，且將感興趣區域影像透過多步相位移法處理，以計算物體的表面高度分布。

技術領域

本發明關于一種量測裝置，特別是關于一種三維量測裝置與其操作方法。

背景技術

由于技術的發展演進，使得半導體朝向微小化制程技術發展，其主要目的在于縮短線路并同時提高晶體管密度。在元件堆疊的過程中，制程中采用大量的微凸塊(bump)用來作為上下層電訊號導通的接點。倘若微凸塊過大或過小，都會使得后端電子元件的信號傳遞效果不佳，所以檢測微凸塊高度便顯得相當重要。目前，微凸塊高度已從過去的數百微米降至數十微米，未來高度會朝向更低發展。

然而，由于目前量測技術的量測速度較慢，并于量測過程中會產生相位誤差而影響量測的準確度，因而無法達到有效的檢測目的。因此，如何有效減少相位誤差的影響并增加量測準確度及速度將成為一重要議題。

發明內容

本發明提供一種三維量測裝置與其操作方法，藉以減少相位誤差的影響，并增加對物體的表面高度分布的量測準確度及速度。

本發明提供一種三維量測裝置，包括移動裝置、投影裝置、面型取像裝置與處理裝置。移動裝置承載物體，并將物體移動至多個位置。投影裝置產生第一光至物體。面型取像裝置于每一位置上，感測物體因應于第一光而產生的第二光，以產生相位影像。處理裝置耦接面型取像裝置，接收相位影像，并將相位影像進行感興趣區域處理，以產生多個感興趣區域影像，且將感興趣區域影像透過多步相位移法處理，以計算物體的表面高度分布。

本發明另提供一種三維量測裝置，包括移動裝置、投影裝置、線型取像裝置與處理裝置。移動裝置承載物體，并將物體移動至多個位置。投影裝置依據調光條件，產生第一光至物體。線型取像裝置于每一位置上，感測物體因應于第一光而產生的第二光，以產生相位影像。處理裝置耦接線型取像裝置，接收相位影像，并將相位影像進行感興趣區域處理，以產生多個感興趣區域影像，且將感興趣區域影像透過多步相位移法處理，以計算物體的表面高度分布。其中，調光條件依據線型取像裝置的像素尺寸、線型取像裝置的像素間距、線型取像裝置的鏡頭放大倍率、投影裝置的鏡頭放大倍率與第一光和第二光之間的夾角進行調整。

本發明另提供一種三維量測裝置的操作方法，包括下列步驟。產生第一光至物體。移動物體至多個位置。于每一位置上，感測物體因應于第一光而產生的第二光，以產生相位影像。接收相位影像，并將相位影像進行感興趣區域處理，以產生多個感興趣區域影像，且將感興趣區域影像透過多步相位移法處理，以計算物體的表面高度分布。

本發明所揭露的三維量測裝置與其操作方法，透過產生第一光至物體，并移動物體至多個位置，以及于每一位置上，感測物體因應于第一光而產生的第二光，以產生相位影像。接著，接收相位影像，并將相位影像進行感興趣區域處理，以產生多個感興趣區域影像，且將感興趣區域影像透過多步相位移法處理，以計算物體的表面高度分布。另外，當取像裝置為線型取像裝置時，投影裝置可依據調光條件產生第一光，其中調光條件依據線型取像裝置的像素尺寸、線型取像裝置的一像素間距、線型取像裝置的鏡頭放大倍率、投影裝置的鏡頭放大倍率與第一光和第二光之間的夾角進行調整。如此一來，可以有效地減少相位誤差的影響，并增加對物體的表面高度分布的量測準確度及速度。

附圖說明

為了對本發明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉實施例，并配合所附附圖詳細說明如下：

圖1A為依據本發明的一實施例的的三維量測裝置的示意圖；

圖1B為依據本發明的另一實施例的三維量測裝置的示意圖；