本發(fā)明涉及一種元件處理器,具體而言,涉及一種對元件執(zhí)行視覺檢測的元件處理器及視覺檢測方法。
背景技術(shù):
半導體元件經(jīng)過半導體工藝、切割工藝等而裝載到托盤等上,最近再進行出庫。在這里,為了提高收率和提高出庫后的信賴性,可以執(zhí)行視覺檢測等。
另外,對半導體元件的視覺檢測是對引線(lead)或球狀網(wǎng)架(ballgrid)是否破損,對諸如是否有裂縫(crack)、劃痕(scratch)等的半導體元件的外觀狀態(tài)及表面狀態(tài)是否良好進行檢測。
另外,增加如上所述的半導體元件的外觀狀態(tài)及表面狀態(tài)的檢測,根據(jù)檢測時間和各個模塊的配置,對用于整體工藝執(zhí)行的時間和裝置的大小產(chǎn)生影響。
特別是裝載多個元件的晶圓、托盤等的安裝,用于對各元件的視覺檢測的一個以上的模塊,檢測后根據(jù)檢測結(jié)果的卸載模塊的結(jié)構(gòu)和配置,裝置的大小可以變得不同。
并且,裝置的大小受限于可在元件檢測線內(nèi)設(shè)置的元件處理器的數(shù)量,或者根據(jù)預先確定數(shù)量的元件處理器的設(shè)置,對用于元件生產(chǎn)的設(shè)置費用有較大影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
(要解決的問題)
本發(fā)明的目的在于,提供一種元件處理器及視覺檢測方法,其基于如上所述的問題點而提高視覺檢測的信賴度。
本發(fā)明的其他目的在于,提供一種元件處理器及視覺檢測方法,通過將用于視覺檢測等的模塊進行有效配置,提高元件檢測速度,另外,減小裝置的大小,從而最終達到節(jié)省元件生產(chǎn)費用的目的。
本發(fā)明的又一目的在于,提供一種元件處理器及視覺檢測方法,從而能提升對在元件表面形成的球形終端等的突出部進行視覺檢測的信賴度。
(解決問題的手段)
本發(fā)明是為了達成上述目的而做出的設(shè)計,本發(fā)明公開了一種元件處理器,其特征在于,包括:裝載部100,裝載裝有多個元件1的托盤2,并使托盤2線性移動;第一底面視覺檢測部410,與所述裝載部100內(nèi)的托盤2的移送方向垂直配置,并且設(shè)置在所述裝載部100一側(cè)來對元件1執(zhí)行視覺檢查;第一導軌680,與所述裝載部100的托盤2的移動方向垂直;第一移送工具610,與所述第一導軌680結(jié)合,進而沿著所述第一導軌680移動,并且為了執(zhí)行視覺檢查,從所述裝載部100拾取元件移送到所述第一底面視覺檢測部410;第一上面視覺檢測部420,與所述第一導軌680結(jié)合,并與所述第一移送工具610的移動相連動而移動,在所述第一移送工具610移動至第一底面視覺檢測部410時,對在裝有所述裝載部100的托盤2上的元件的上面進行檢查;卸載部310、320、330,從所述裝載部100接收裝有完成視覺檢查的元件1的托盤2,根據(jù)所述視覺檢查結(jié)果在該托盤2分類元件1。
本發(fā)明還可以額外包括:第二導軌690,與所述第一導軌680相平行配置;第二底面視覺檢測部430,設(shè)置在所述裝載部100的一側(cè),與所述裝載部100內(nèi)的托盤2的移送方向相垂直,對元件1進行視覺檢測;以及第二移送工具630,與所述第二導軌690結(jié)合,并沿所述第二導軌690進行移動,為了執(zhí)行視覺檢測,將元件從所述裝載部10拾取并移送至第二底面視覺檢測部430。
本發(fā)明還可以額外包括:第二上面視覺檢測部440,與所述第二導軌690結(jié)合,并與所述第二移送工具630的移動相連動而移動,在所述第一移送工具610移動至所述第一底面視覺檢測部410時,所述第二上面視覺檢測部440對在裝有所述裝載部100的托盤2上的元件1的上面進行檢查。
本發(fā)明還可以額外包括:第三上面視覺檢測部450,設(shè)置在所述裝載部100內(nèi)的托盤2的移送路徑上,且與移送路徑相垂直,設(shè)置在裝載部100的一側(cè),對元件1進行視覺檢測。
所述第三上面視覺檢測部450與所述裝載部100的托盤2的移送路徑形成垂直,并沿水平方向進行線性移動。
所述第一底面視覺檢測部410可包括:
二維視覺檢測部710,其包括,第一圖像獲取部712,為了進行2d視覺檢測,對所述第一移送工具610拾取的元件1的底面進行圖像獲取,以及第一光源部711,為了所述第一圖像獲取部的圖像獲取,對所述第一移送工具拾取的元件1的底面進行光的照射;三維視覺檢測部720,其又包括:第二圖像獲取部,為了進行3d視覺檢測,對所述第一移送工具610拾取而移送的元件1的底面進行圖像獲取,第二光源部721,為了所述第二圖像獲取部722的圖像獲取,對所述第一移送工具610拾取而移送的元件1的底面進行光的照射。
本發(fā)明基于一種視覺檢測方法,對于在表面形成多個球形形狀突出部1a的元件,對多個突出部1a執(zhí)行視覺檢測,其特征在于,包括:圖像獲取步驟,其中包括獲取第一圖像、第二圖像以及三維的第三圖像,所述第一圖像的獲取是通過第一入射光與所述元件1的表面形成的第一入射角,其角度在0至45度之間,所述第二圖像通過第二入射光與所述元件1的表面形成的第一入射角,其角度在45至90度之間,在所述元件1表面形成的所述突出部1a的三維的第三圖像;三維形狀特性把握步驟,以所述第一圖像及所述第二圖像為基準,把握所述突出部1a的位置及三維形狀特性,存儲成三維形狀特性信息;外廓線補間步驟,以存儲于所述三維形狀特性把握步驟的所述三維形狀特性信息為基準,將所述第三圖像的三維外廓線進行補間。
所述三維形狀特征把握步驟包括:陰影領(lǐng)域分析步驟,通過在所述第一圖像中與所述突出部1a對應(yīng)而形成的多個陰影領(lǐng)域,把握所述突出部1a的位置,與在所述第二圖像中與所述突出部1a相對應(yīng)而形成的多個陰影領(lǐng)域相比,是否有更亮的領(lǐng)域進行把握;特性存儲步驟,在所述陰影領(lǐng)域分析步驟中,如果存在與所述陰影領(lǐng)域相對應(yīng)的陰影領(lǐng)域相比更亮的領(lǐng)域,將所述突出部1a具有與所述突出部1a的上端部分對應(yīng)的的陰影領(lǐng)域的發(fā)亮領(lǐng)域大小的扁平的部分的信息存儲于所述三維形狀特性信息。所述外廓線補間步驟,以存儲于所述三維形狀特性信息的相應(yīng)突出部(1a)具有與所述突出部(1a)的上端部分對應(yīng)的陰影領(lǐng)域的發(fā)亮領(lǐng)域大小的扁平的部分信息作為基準,將所述第三圖像的三維外廓線補間。
所述三維形狀特性把握步驟包括特性存儲步驟,是以所述第一圖像的圓環(huán)部分的大小為基準,將元件1的表面的所述所述突出部1a的中心位置信息存儲于所述三維形狀特性信息。所述外廓線補間步驟是以在所述三維形狀特性信息存儲的元件1的表面的所述突出部1a的中心位置信息為基準,可將所述第三圖像的三維外廓線進行補間。
本發(fā)明基于一種視覺檢測方法,其對于在表面形成多個球形形狀的突出部1a的元件1執(zhí)行所述多個突出部1a的視覺檢測,并且公開的視覺檢測方法的特征在于,包括:圖像獲取步驟,使狹縫光相對于所述元件1的表面相對移動,所述狹縫光照射于所述元件1的表面,并且其第一入射角與所述元件的表面形成0~90度的夾角,通過光三角法測定所述元件1表面上的高度的同時,將所述狹縫光照射的所述元件1的表面形成的第一圖像獲??;狹縫光分析步驟,在所述圖像獲取步驟中獲取的所述第一圖像里,從高于預先設(shè)定像素值的領(lǐng)域中,將所述圖像獲取步驟中測定的高度的最大位置指定為所述突出部1a的頂點位置。
所述突出部1a可以是球形終端。
所述狹縫光可以是單色光。
(發(fā)明的效果)
本發(fā)明的一種元件處理器和視覺檢測方法基于對元件上形成的多個球形突出部進行視覺檢測,以多個球形突出部的二維圖像為基準,可靈活運用于對所述球形突出部的形狀的圖像進行補間,可提高對三維視覺檢測的可信性,同時可顯著地提高檢測速度,具有這樣的優(yōu)勢。
特別是,第二入射光,即仰角的第二入射光的第二圖像的形狀中,在中央部分形成發(fā)亮領(lǐng)域的情形下,球形突出部的上部存在扁平的部分,因此在三維視覺檢測的圖像分析時通過靈活運用,可一高三維視覺檢測的可信性,并且可以顯著地提高檢測速度。
并且第一入射光,即以由底角的第一入射光產(chǎn)生的第一圖像的環(huán)形狀為基準,球形突出部相對于元件的表面可推測其中心的位置,從而提高三維視覺檢測的可信性,并且可以顯著地提高檢測速度。
并且,本發(fā)明的元件處理器,在安裝裝有多個元件的托盤的裝載部上,將用于視覺檢測的視覺檢測模塊配置與裝載部的一側(cè),為了視覺檢測將元件從托盤拾取的移送工具移動到視覺檢測模塊時,對裝載于托盤的元件的上面進行檢測的上面檢測模塊與移送工具的移動相連動,對元件的表面進行檢測,并根據(jù)模塊的效率性配置,具有減小元件處理器大小的優(yōu)勢。
并且,本發(fā)明的元件處理器根據(jù)莫夸哦的效率性配置以同一大小為基準,通過確保一定的富余空間,可以額外設(shè)置用于額外視覺檢測的視覺檢測模塊,還可以額外增加執(zhí)行分辨率或者檢測內(nèi)容不同的視覺檢測的結(jié)構(gòu),從而具有增加元件處理器功能的優(yōu)勢。
并且,視覺檢測及上面檢測是依次進行的,因此能提高對元件的檢測效率,提高元件處理器的檢測速度,最終具有提高元件處理器性能的優(yōu)勢。
并且,本發(fā)明的元件處理器可減少裝置的大小,根據(jù)性能的提高,最終能夠顯著降低元件的制造費用,具有這樣的優(yōu)勢。
并且,本發(fā)明的元件處理器及視覺檢測方法,元件表面的突出部,特別是在檢測球形終端的頂點位置時,照射狹縫光于元件表面,從元件照射的圖像,在具有高于預先設(shè)定像素值的領(lǐng)域內(nèi),將通過狹縫光照射而測定高度的最大值指定為突出部頂點的位置,因此,視覺檢測的反復進行的可信性和視覺檢測的速度可以顯著地提高。
附圖說明
圖1是圖示本發(fā)明第一實施例的元件處理器的一平面圖。
圖2a是圖示本發(fā)明第一實施例的視覺檢測模塊的一概念圖。
圖2b是圖示圖2a的視覺檢測模塊配置的平面圖。
圖3a是圖示圖2a的視覺檢測模塊變形例的概念圖。
圖3b是圖示圖3a的視覺檢測模塊配置的平面圖。
圖3c是圖示圖3a的視覺檢測模塊變形例的概念圖。
圖4圖示通過本發(fā)明視覺檢測方法的餐位形狀特性信息類型的概念圖。
圖5是圖示本發(fā)明第二實施例的元件處理器的一平面圖。
圖6a至圖8b中,作為執(zhí)行本發(fā)明的視覺檢測方法的過程,根據(jù)突出部的位置而圖示狹縫光的變化的概念圖,及圖6a和圖6b是經(jīng)過突出部頂點之前,圖7a和圖7b是突出部的頂點,圖8a和圖8b是經(jīng)過突出部頂點后的狹縫光照射圖案的附圖。
圖9是在執(zhí)行本發(fā)明視覺檢測方法的過程中,將測定的突出部的高度和實際突出部的高度的關(guān)系進行圖示的曲線圖。
具體實施方式
以下,就本發(fā)明的元件處理器和視覺檢測方法,參照添加的附圖而進行如下說明。
本發(fā)明的元件處理器,如圖1所示,包括:裝載部100,裝載托盤2,并使托盤2線性移動,該托盤2裝有多個元件1;第一底面視覺檢測部410,與所述裝載部100內(nèi)的托盤2的移送方向垂直,并且設(shè)置在所述裝載部100一側(cè)來對元件1執(zhí)行視覺檢查;第一導軌680,與所述裝載部100的托盤2的移動方向垂直;第一移送工具610,與所述第一導軌680結(jié)合,進而沿著所述第一導軌680移動,并且為了執(zhí)行視覺檢查,從所述裝載部100拾取元件移送到所述第一底面視覺檢測部410;第一上面視覺檢測部420,與所述第一導軌680結(jié)合,并與所述第一移送工具610的移動相連動而移動,在所述第一移送工具610移動至第一底面視覺檢測部410時,對在裝有所述裝載部100的托盤2上的元件1的上面進行檢查;卸載部310、320、330,從所述裝載部100接收裝有完成視覺檢查的元件1的托盤2,根據(jù)所述視覺檢查結(jié)果在該托盤2分類元件1。
這里元件1作為完成半導體工藝的元件,包括:晶圓級別晶片尺寸封裝wl-csp(waferlevelchipscalepackage),sd內(nèi)存,閃存,cpu等,只要在表面有球形網(wǎng)格柵等突出部1a形成的元件,都可以是上述對象。
所述托盤2作為多個元件1形成8﹡10的行列而裝載移送的結(jié)構(gòu),通常將內(nèi)存元件等進行規(guī)格化。
所述裝載部100作為裝載的結(jié)構(gòu),可裝有檢測對象的元件1并進行視覺檢測,可具有多種結(jié)構(gòu)。
作為一例,所述裝載部100以在托盤2形成的安置槽安置的狀態(tài),將裝有多個元件1的托盤2進行移送。
所述裝載部100可具有多種結(jié)構(gòu),如圖1及韓國公開專利公布第10-2008-0092671中所示,可包括:引導部(未圖示),引導裝載多個元件1的托盤2移動;驅(qū)動部(未圖示)用于將托盤2沿著引導部移動。
所述第一底面視覺檢測部410作為與裝載部100內(nèi)的托盤2的移送方向垂直并設(shè)置在裝載部100的一側(cè),執(zhí)行元件1的2d視覺檢測及3d視覺檢測中的某一個視覺檢測的結(jié)構(gòu),可具有多種結(jié)構(gòu)。
特別是所述第一底面視覺檢測部410作為利用攝像機、掃描儀等設(shè)備,對元件1的底面等的外觀進行圖像獲取的結(jié)構(gòu),可以具有多種結(jié)構(gòu)。
這里,依靠所述第一底面視覺檢測部410而獲取的圖像利用軟件等,靈活運用于對圖像分析后是否為不良品等的視覺檢測。
另外,所述第一地面視覺檢測部410根據(jù)視覺檢測的種類可具有多種結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)優(yōu)選為都能進行2d視覺檢測和3d視覺檢測。
作為一例,所述第一底面視覺檢測部410可包括:第一圖像獲取部712,為了2d視覺檢測,獲取第一移送工具610所拾取的元件1底面的圖像;二維視覺檢測部710,其包括第一光源部711,為了第一圖像獲取部712的圖像獲取,向所述第一移送工具610拾取的元件1的底面照射光;第二圖像獲取部722,為了3d視覺檢測,對第一移送工具610所拾取而移送的元件1的底面獲取圖像;三維視覺檢測部720,包括第二光源部721,為了第二圖像獲取部722的圖像獲取,向第一移送工具610所拾取而移送的元件1的底面照射光。
特別是,所述第一底面視覺檢測部410可根據(jù)二維視覺檢測部710及三維視覺檢測部720的結(jié)構(gòu)和配置,具有多種結(jié)構(gòu)。
首先,所述第一底面視覺檢測部410可具有如韓國公開專利公布第10-2010-0122140號中的實施例及圖2a和圖2b所示的結(jié)構(gòu)。
這里所述三維視覺檢測部720的第二光源部721可具有多種結(jié)構(gòu),可使用和激光一樣的單色光、白色光等。
特別是,作為測定對象的三維形狀如果十分微小,那么在激光的亂反射現(xiàn)象嚴重且測定困難的情況下,優(yōu)選為使用單色光、白色光。
并且,所述三維視覺檢測部720的第二光源部721的結(jié)構(gòu)可包括:光纖維,優(yōu)選為向元件1的表面以狹縫形態(tài),即以狹縫光照射,從光源將光傳遞;狹縫部,與光纖維相連接,將狹縫形狀的光照射于元件1的表面。
另外,作為測定對象的元件1的大小如果過大,在依靠一個攝像機(掃描儀)對元件1表面的球形終端、隆起物等突出部分的高度進行三維測定時,會有一定的難度。
對此,所述三維視覺檢測部720可以包括兩個以上的第二圖像獲取部722。
這時,所述三維視覺檢測部720可包括:分別與第二圖像獲取部722分別對應(yīng)的光源部721,如圖3a和圖3b所示的一個光源部721;以及一對第二圖像獲取部722,以光源部的中心為基準,以點對稱的方式配置。
并且,所述第一底面視覺檢測部410在配置三維視覺檢測部720級二維視覺檢測部710時,其結(jié)構(gòu)可以是如圖2a及圖2b所示,以元件1的移動方向為基準相互重疊而構(gòu)成,或者如圖3a至圖3c所示,可依次配置二維視覺檢測部710及三維視覺檢測部720。
特別是如圖3b所示,在依次配置二維視覺檢測部710及三維視覺檢測部720的情形下,所述第一底面視覺檢測部410可在三維視覺檢測部720沿元件1的移動方向配置一對第二圖像獲取部722,在一對第二圖像獲取部722之間配置光源部721。
并且如圖3c所示,在依次配置二維視覺檢測部710及三維視覺檢測部720的情形下,所述第一底面視覺檢測部410可在所述三維視覺檢測部720沿元件1的移動方向,依次配置第二圖像獲取部722級光源部721。
所述第一導軌680作為與在裝載部100的托盤2的移動方向垂直配置,支撐后述的第一移送工具610和第一上面視覺檢測部420的同時引導其移動的結(jié)構(gòu),可具有多種結(jié)構(gòu)。
特別是所述第一導軌680設(shè)置有線性驅(qū)動模塊,用于驅(qū)動第一移送工具610及第一上面視覺檢測部420的線性移動,并且結(jié)合有支撐部件681,使其可移動的同時,使第一移送工具610及第一上面視覺檢測部420相互結(jié)合而支撐,以使第一移送工具610及第一上面視覺檢測部420相互連動而移動。
所述現(xiàn)行驅(qū)動模塊作為沿著第一導軌680而將支撐部件681進行線性移動的結(jié)構(gòu),可以具有旋轉(zhuǎn)馬達、傳送帶及滑輪的結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)千斤頂結(jié)構(gòu)等。
所述支撐部件681作為與所述第一移送工具610和第一上面視覺檢測部420相結(jié)合的結(jié)構(gòu),并且使所述第一移送工具610和第一上面視覺檢測部420相連動而進行移動,只要是能使上述二者能沿著第一導軌680進行線性移動的移動結(jié)構(gòu),任意結(jié)構(gòu)都可以。
所述第一移送工具610與所述第一導軌680結(jié)合并沿第一導軌680移動,將元件從裝載部100拾取并移送至第一底面視覺檢測部410,作為這樣用于執(zhí)行視覺檢測的結(jié)構(gòu),可具有多種結(jié)構(gòu)。
作為一例,所述第一移送工具610優(yōu)選包括一個以上的拾取工具(未圖示),用于元件1的拾取,并且所述拾取工具為了提高檢測速度等,可以一列或者多列等設(shè)置多個。
所述拾取器作為依靠真空壓將元件1拾取的結(jié)構(gòu),可具有多種其他結(jié)構(gòu)。
所述第一上面視覺檢測部420與所述第一導軌680結(jié)合,并與所述第一移送工具610相連動,當?shù)谝灰扑凸ぞ?10移動至第一底面視覺檢測部410時,對裝載于裝載部100的托盤2的元件1的上面進行檢測,作為具有這樣功能的結(jié)構(gòu),可具有多種其他結(jié)構(gòu)。
所述第一上面視覺檢測部420對裝于托盤2上的元件進行圖像獲取,對于獲取的元件1的圖像,特別是與通過第一底面視覺檢測部410獲取的底面相對應(yīng),并分析元件1上面的圖像,檢測其狀態(tài)。
特別是,所述第一上面視覺檢測部420可靈活運用于對標記在元件1表面上的文字、標識等的標記進行檢測。
另外,所述第一上面視覺檢測部420通過第一移送工具610而拾取且在第一底面視覺檢測部410檢測完成之后執(zhí)行對托盤2上裝載的元件1進行視覺檢測是最具效率的。
并且所述第一上面視覺檢測部420可根據(jù)檢測條件,對一個元件1或者兩個以上的元件1進行圖像的獲取。
所述卸載部310、320、330作為從所述裝載部100將視覺檢測完成的裝有元件1的托盤2接收并根據(jù)視覺檢測結(jié)果對所屬托盤2上的元件1進行分類的結(jié)構(gòu),可具有多種其他結(jié)構(gòu)。
所述卸載部310、320、330的結(jié)構(gòu)優(yōu)選為,具有與裝載部100相似的結(jié)構(gòu),根據(jù)元件1的檢測結(jié)果的數(shù)量賦予良品(g)、不良1或異常1(r1)、不良2或者異常2(r2)等的分類等級。
并且,所述卸載部310、320、330可設(shè)置引導部(未圖示),平行設(shè)置在裝載部100的一側(cè);以及卸載托盤部,包括驅(qū)動部(未圖示),用于將托盤2沿著引導部移動。
另外,所述托盤2還包括:空托盤部200,在裝載部100級卸載部310、320、330之間可被托盤移送裝置(未圖示)移送,并供給在卸載部310、320、330未裝載元件1的空托盤2。
這時,所述空托盤部200的結(jié)構(gòu)還可以包括:引導部(未圖示),平行設(shè)置在裝載部100的一側(cè);以及驅(qū)動部(未圖示),用于將托盤2沿著引導部移動。
并且在所述卸載部310、320、330還可以額外設(shè)置分類工具620,用于在各個卸載托盤部之間根據(jù)各個卸載托盤部的分類等級移送元件1。
所述分類工具620可以與之前說明的第一移送工具610相同,或具有相似的結(jié)構(gòu)例如多列結(jié)構(gòu)或是一列結(jié)構(gòu)。
另外,針對在裝載部100裝載的托盤2上以再次裝載的狀態(tài)卸載的實施例已經(jīng)進行了說明,但所述卸載部310、320、330只要具有形成將元件1容納的口袋的帶式載體上裝載和卸載的結(jié)構(gòu),也就是包含卷帶包裝等的將元件1盛放而卸載的結(jié)構(gòu),可具有多種其他結(jié)構(gòu)。
具有如上所述結(jié)構(gòu)的元件處理器,在裝載裝有多個元件1的托盤2的裝載部100上,將用于視覺檢測的視覺檢測模塊(第一底面視覺檢測模塊410)配置在裝載部的一側(cè),為了進行視覺檢測,從托盤2將元件1拾取的第一移送工具610移動至視覺檢測模塊時,對裝載于托盤2的元件1的上面進行檢測的上面檢測模塊(第一上面視覺檢測部420)與第一移送工具610的移動相連動,進而對元件1的上面進行檢測,因此根據(jù)模塊的效率性配置,可以具有縮小元件處理器大小的優(yōu)勢。
另外,本發(fā)明的元件處理器基于如上所述的第一底面視覺檢測部410和第一上面視覺檢測部420的配置,具有空間的富余,因此可以額外設(shè)置用于在元件處理器上賦予其他額外功能的模塊,即包括執(zhí)行有別于第一底面視覺檢測部410和第一上面視覺檢測部420的其他種類的視覺檢測模塊等。
作為一例,本發(fā)明的元件處理器如圖1所示可以還包括:第二導軌690,可以所述裝載部100的托盤2的移送方向為基準,在第一導軌680的后方與第一導軌680相平行配置;第二底面視覺檢測部430,設(shè)置在裝載部100的一側(cè),與裝載部100內(nèi)的托盤2的移送方向相垂直,進而執(zhí)行元件1的視覺檢測;第二移送工具630,與第二導軌690相結(jié)合,并能沿第二導軌690而移動,并且為了執(zhí)行視覺檢測,將元件從裝載部100拾取而移送至第二底面視覺檢測部430。
所述第二導軌690作為在第一導軌680的后方以裝載部100的托盤2的移送方向為基準,與第一導軌680相平行配置的結(jié)構(gòu),可具有與第一導軌680相似的結(jié)構(gòu)。
所述第二底面視覺檢測部430設(shè)置在裝載部100的一側(cè),與裝載部100內(nèi)的托盤的移送方向相垂直,對元件1執(zhí)行額外的2d視覺檢測及3d視覺檢測中的任意一個,作為具有這樣的結(jié)構(gòu),可以具有類似于第一底面視覺檢測部410的結(jié)構(gòu),也可根據(jù)視覺檢測的種類及方式,具有多種其他的結(jié)構(gòu)。
作為一例,所述第二底面視覺檢測部430有別于細微裂痕、細微刮擦等的檢測的像素,而是執(zhí)行2d視覺檢測及3d視覺檢測中的至少其中一個。
所述第二移送工具630與第二導軌690相結(jié)合,并沿第二導軌690移動,作為為了執(zhí)行視覺檢測將元件從裝載部100拾取并移送至第二底面視覺檢測部430的結(jié)構(gòu),可以具有與之前說明的第一移送工具610相同的結(jié)構(gòu)或相類似的結(jié)構(gòu)。
另外,所述第二導軌690如圖5所示,還可額外設(shè)置后續(xù)上面視覺檢測部(未圖示),即第二上面視覺檢測部440,與之前說明的第一底面視覺檢測部410相連動,執(zhí)行與第一上面視覺檢測部420相似的移動及檢測。
即,所述第二底面視覺檢測部430及第二上面視覺檢測部440,其配置方式可以與第一底面視覺檢測部410及第一上面視覺檢測部420的結(jié)合和連動移動相同或相似。
換句話說,所述第一底面視覺檢測部410和第一上面視覺檢測部420的組合結(jié)構(gòu)如圖5所示,可以沿著裝載部100內(nèi)托盤2的移送方向以多列的形式(圖5的情形是以兩列配置)而配置。
這時,所述第一底面視覺檢測部410及第一上面視覺檢測部420可以沿著與裝載部100內(nèi)的托盤2的移送方向相垂直的方向而配置。
并且,還可設(shè)置一個以上的導軌680、690,使所述第一上面視覺檢測部420可以沿著與裝載部100內(nèi)的托盤2的移動方向相垂直的方向進行線性移動。
另外,所述第二導軌690作為引導第二移送工具630及第二上面視覺檢測部440進行線性移動的結(jié)構(gòu),其可以具有類似于第一導軌680的結(jié)構(gòu)。
更進一步,所述導軌690可以于第一導軌680形成一體,這時,第一底面視覺檢測部410及第二上面視覺檢測部420可配置在第一導軌680的前方側(cè),第二底面視覺檢測部430及第二上面視覺檢測部440可配置在第一導軌680的后方側(cè)。
所述第二底面視覺檢測部430作為執(zhí)行與第一上面視覺檢測部420相類似的檢測結(jié)構(gòu),可以具有與所述第一上面檢測部420相似的結(jié)構(gòu),并且,作為執(zhí)行2d視覺檢測和3d視覺檢測中至少一個的視覺檢測結(jié)構(gòu),可以具有多種其他結(jié)構(gòu),其中上述第一上面視覺檢測部410與第二底面視覺檢測部430連動并執(zhí)行移動和檢測。
并且,所述元件處理器還可額外包括:第三上面視覺檢測部450,其在第一底面視覺檢測部410及第二上面視覺檢測部420的組合結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,如圖5所示,設(shè)置在裝載部100內(nèi)的托盤2的移送路徑上,執(zhí)行元件1的視覺檢測。
所述第三上面視覺檢測部450在裝載部100及卸載部310、320、330之間為了防止托盤2被托盤移送裝置(未圖示)移送時產(chǎn)生干涉,能沿著與裝載部100內(nèi)的托盤2的移送路徑相垂直的方向進行線性移動。
即,所述第三上面視覺檢測部450設(shè)置在裝載部100的末端部分,為了防止托盤2被托盤移送裝置(未圖示)移送時產(chǎn)生干涉,其可向裝載部100的一側(cè),即向附圖右側(cè)移動而配置。
另外,所述第三上面視覺檢測部450,作為與之前說明的第一上面視覺檢測部420或第二上面視覺檢測部440相似的結(jié)構(gòu),只要是能夠執(zhí)行2d視覺檢測和3d視覺檢測中的至少任意一個的視覺檢測,可具有多種其他的結(jié)構(gòu)。
另外,如果就具有如上所述結(jié)構(gòu)的元件處理裝置的視覺檢測進行說明的話,則參照附圖進行如下的說明,但是以下說明的視覺檢測方法并不局限于本發(fā)明的實施例的元件處理裝置的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的視覺檢測方法,如圖4所示,其特征在于,對于在表面形成多個球形結(jié)構(gòu)的突出部1a的元件1,執(zhí)行所述多個突出部1a的視覺檢測。
并且,本發(fā)明的視覺獲取方法包括:圖像獲取步驟,其中包括獲取第一圖像、第二圖像、以及三維的第三圖像,所述第一圖像的獲取是通過第一入射光與所述元件1的表面形成的第一入射角,其角度在0至45度之間,所述第二圖像通過第二入射光與所述元件1的表面形成的第一入射角,其角度在45至90度之間,在所述元件1表面形成的所述突出部1a的三維的第三圖像;三維形狀特性把握步驟,以所述第一圖像及所述第二圖像為基準,把握所述突出部1a的位置及三維形狀特性,存儲成三維形狀特性信息;外廓線補間步驟,以在所述三維形狀特性把握步驟中存儲的所述三維形狀特性信息為基準,補間通過所述三維視覺檢測部720獲取的所述第三圖像的三維外廓線。
所述圖像獲取步驟,其中包括獲取第一圖像、第二圖像、以及三維的第三圖像,所述第一圖像的獲取是通過以與元件1的表面形成0~45度的第一入射角(底角)入射的第一入射光在表面產(chǎn)生的圖像,所述第二圖像的獲取是通過以與元件1的表面形成45~90度的第二入射角(仰角)入射的第二入射光在表面產(chǎn)生的圖像,所述第三圖像在元件1表面形成的所述突出部1a的三維的第三圖像。所述圖像獲取步驟作為獲取上述圖像的步驟可通過與之前說明的元件處理器的第一底面視覺檢測部410相同的視覺檢測模塊而執(zhí)行。
再次說明的話,所述圖像獲取步驟為了對元件1表面形成的球形突出部1a進行三維視覺檢測,獲取高角的二維第一圖像及底角的二維第二圖像,獲取球形突出部1a的三維圖像即第三圖像的步驟。
所述三維形狀特性把握步驟作為以所述第一圖像及第二圖像為基準把握所述突出部1a的位置及三維形狀特性并儲存成三維形狀特性信息的步驟,通過多種方法而執(zhí)行。
在所述三維形狀特性把握步驟中存儲的三維形狀特性信息,是考慮到通過預先類型化的三維形狀特性的二維圖像的信息。
作為一例,元件1表面形成的球形突出部1a的上面如果存在扁平的部分,通過高角即第二入射光而形成的第二圖像中,在陰影領(lǐng)域的中心形成明亮領(lǐng)域。
因此,特征就在于,通過第二入射光而形成的第二圖像中,如果在陰影領(lǐng)域的中心形成明亮領(lǐng)域,在所述球形突出部1a的上面存在扁平的部分,因此三維形狀分析即外廓線補間時可以將此反映于補間。
對此,所述三維形狀特性把握步驟包括:陰影領(lǐng)域分析步驟,在第一圖像通過與所述突出部1a對應(yīng)形成的多個陰影領(lǐng)域把握所述突出部1a的位置,在第二圖像中與所述突出部1a對應(yīng)形成的多個陰影領(lǐng)域內(nèi)側(cè),把握是否有比所述陰影領(lǐng)域更亮的領(lǐng)域;特性存儲步驟,在所述陰影領(lǐng)域分析步驟中比對應(yīng)于所述陰影領(lǐng)域更亮的領(lǐng)域如果存在,所述突出部1a對應(yīng)的所述突出部1a的上端部分的陰影領(lǐng)域,將其具有發(fā)亮領(lǐng)域大小的扁平的部分的信息存儲于所述三維形狀特性信息。所述外廓線補間步驟,存儲于所述三維形狀特性信息的相應(yīng)突出部1a,在對應(yīng)于所述突出部1a的上端部分的陰影領(lǐng)域的發(fā)亮領(lǐng)域下,將存在的發(fā)亮領(lǐng)域大小的扁平的部分信息作為基準,將由所述三維視覺檢測部720獲取的所述第三圖像的三維外廓線補間。
作為另一例,球形突出部1a根據(jù)從元件1的表面突出程度,其中心可以位于元件1表面低的位置,或者位于更高的位置等,其中心位置可以多種方式形成。
但是,根據(jù)元件1表面的球形突出部1a的中心位置,仰角即在通過第一入射光的第二圖像中,環(huán)形狀的大小和厚度可不斷變化。
對此,在通過第一入射光的第二圖像中,以環(huán)形狀的大小和厚度為基準,可以推定元件1表面的球形突出部1a的中心位置,維度形狀分析即外廓線補間時,可以將此反映于補間。
因此,所述三維形狀特性把握步驟包括特性存儲步驟,以所述第一圖像的環(huán)形部分的大小為基準,將元件1的表面的所述突出部1a的中心位置信息存儲于所述三維形狀特性信息,所述外廓線補間步驟,以存儲于所述三維形狀特性信息中的、元件1的表面的所述突出部1a的中心位置為基準,將由所述三維視覺檢測部720獲取的所述第三圖像的三維外廓線補間。
另外,所述三維外廓線的補間方法通過以下方法來進行,即根據(jù)第三圖像,對由第三圖像所解析的球形突出部1a的中心的半徑進行最小均方算法處理(lms,leastmeansquare)來將元件1表面上的外廓線補間。
另外,所述第一底面視覺檢測部410等作為視覺檢測模塊,可以執(zhí)行對元件1的底面形成的球形終端等突出部的形狀、位置等的三維視覺檢測,這時針對球形終端等突出部的形狀及位置進行三維視覺檢測時優(yōu)選為對其進行更加精確的測定。
對此,本發(fā)明的視覺檢測方法如圖6a至圖8b所示,其特征在于,對于在表面形成多個球形形狀的突出部1a的元件1,進行對多個突出部1a的視覺檢測。
并且,本發(fā)明的視覺檢測方法包括:圖像獲取步驟,相對于元件1的表面能進行相對移動,并將具有與元件1的表面形成0~90度夾角的第一入射角的狹縫光照射于元件1的表面,通過光三角法測定元件1表面上的高度的同時,獲取狹縫光照射的元件1的表面而形成的第一圖像;狹縫光分析步驟,在圖像獲取步驟中獲取的第一圖像中,在高于預先設(shè)定像素值的領(lǐng)域內(nèi),將在圖像獲取步驟測定的最大高度位置指定為所述突出部1a頂點的位置。
所述圖像獲取步驟作為獲取第一圖像的步驟,可通過多種方法執(zhí)行。其中所述第一圖像的獲取過程為,狹縫光相對于元件1的表面能進行相對移動,并將與元件1的表面形成0~90度第一入射角的第一狹縫光照射于元件1的表面,通過光三角法測定元件1表面上的高度,從而獲取狹縫光照射元件1而形成的第一圖像。
這里,所述狹縫光可根據(jù)照度值來判別,優(yōu)選為使用單色光例如白色光進行照射。
并且,所述元件1表面上的高度,即元件1的表面形成的球形終端、隆起物等的突出部1a的高度,是利用照射的狹縫光通過光三角法進行測定。
但是所述突出部1a的高度如圖9所示,其頂點即使很高,由于狹縫光的彎曲,在經(jīng)過突出部1a的頂點的位置也可以具有最大值。
作為參考,圖6a及圖6b展示了經(jīng)過突出部頂點之前狹縫光的照射圖案,圖7a至7b展示在突出部的頂點的狹縫光的照射圖案,圖8a至8b展示了經(jīng)過突出部頂點之后狹縫光的照射圖案。
這在狹縫光照射于突出部1a的時候造成了光的彎曲,由于產(chǎn)生這樣的光的彎曲,在測定突出部1a頂點位置時成為產(chǎn)生誤差的要因,因此在視覺檢測反復進行時會造成可信性降低的問題。
特別是與球形終端相同的突出部1a的理想形狀是形成球的一部分形狀,在表面的一部分有破損的情形下會使光的彎曲現(xiàn)象極大化,在進行視覺檢測時突出部1a的頂點的位置的誤差發(fā)生原因及反復進行時檢測的可信性會大幅降低。
因此,本發(fā)明依靠的狹縫光的照射,通過光三角法對元件1表面上的高度進行測定,并且利用狹縫光照射元件1的圖像,將視覺檢測的測定誤差最小化,并且即使視覺檢測反復進行也可提高檢測結(jié)果的可信性。
對此,所述圖像獲取步驟中,狹縫光可相對于元件1表面進行相對移動,且以具有0~90度的第一入射角的狹縫光照射于元件1的表面,通過光三角法測定元件1的表面上的高度的同時,獲取狹縫光照射元件1表面的第一圖像。
這里,所述元件1的表面上的高度以對應(yīng)于元件1表面的第一高度的一個以上的像素位置,進行構(gòu)圖和測定。
所述狹縫光分析步驟作為這樣的步驟,即在圖像獲取步驟中獲取的第一圖像中,在像素值高于預先設(shè)定值的領(lǐng)域內(nèi),將圖像獲取步驟中測定高度最大的位置指定為突出部1a的頂點的位置,可通過多種方法進行。
具體而言,之前在圖像獲取步驟中獲取的第一圖像中設(shè)定高于預先設(shè)定像素值的有效領(lǐng)域。
并且,所述有效領(lǐng)域內(nèi),將圖像獲取步驟中測定高度最大的位置指定為突出部1a的頂點的位置。
這里,狹縫光在超過突出部1a的頂點的裝載下,通過光三角法兒得到的測定高度(h)還會增加,但對應(yīng)于狹縫光元件1的表面上照射的狹縫光的像素值(照度)會相對變小。
考慮到這點,所述狹縫光分析步驟,在圖像獲取步驟中獲取的第一圖像上計算預先設(shè)定值以上的像素值,計算照射于元件1表面上的狹縫光的幅度,將計算的狹縫光最大幅度的位置指定為突出部1a的頂點位置。
另外,所述狹縫光分析步驟將圖像獲取部中獲取的第一圖像和元件1的大小及第一圖像的像素大小映射。
并且,如果對應(yīng)所述元件1上的實際位置和第一圖像的像素位置,可從計算的狹縫光幅度最大的位置的像素位置,計算出元件1上的實際位置。
另外,本發(fā)明的視覺檢測方法,可通過之前說明的三維視覺檢測部720而執(zhí)行,但并不局限于圖1至圖3c,圖5所示的視覺檢測模塊執(zhí)行的那樣,只要是利用狹縫光進行三維視覺檢測的視覺檢測模塊,任何模塊都可以。
以上內(nèi)容中,針對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了示例性說明,本發(fā)明的范圍并不限定于如上所述的特定實施例,在專利權(quán)利要求保護范圍接在的范圍內(nèi)可進行適當?shù)淖兏?/p>