陶瓷芯片的缺陷检测装置及检测方法

1.本发明涉及陶瓷芯片检测技术领域，尤其是涉及一种集成电路陶瓷芯片缺陷检测装置及检测方法。

背景技术：

2.陶瓷封装材料因其在热、电、机械特性等方面具有极为稳定的特性，故被广泛用于集成电路芯片封装的材料。随着集成电路向着高速、高频以及小型化方向发展以及封装技术水平的不断提高，本来已经存在于封装制作中的缺陷问题，如电镀问题、钎焊问题以及烧结问题等，显得更为突出、更为重要。为了提高产品的可靠性，需要对陶瓷芯片进行缺陷检测。传统的人工检测方法不仅人工和时间成本高，且误判率及漏检率都较高。

技术实现要素：

3.本发明的目的是克服上述现有技术中存在的缺点，提供了一种高准确度、自动化的陶瓷芯片的缺陷检测装置。
4.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
5.陶瓷芯片的缺陷检测装置具有如下构成：
6.二维运动平台装置，该二维运动平台可以沿两个垂直方向移动，陶瓷芯片固定在所述二维运动平台装置的平面中；
7.平台驱动装置，该平台驱动装置控制所述二维运动平台装置在两个垂直方向上移动；
8.工业相机装置，该工业相机装置设置于所述二维运动平台的上方；
9.镜头装置，该镜头为定焦镜头，且固定于所述工业相机装置上；
10.光源装置，该光源设置于所述工业相机装置上，且正对所述二维运动平台装置平面上的陶瓷芯片；
11.数据处理装置，与所述工业相机装置连接；
12.控制装置，所述控制装置与所述数据处理装置相连接；
13.所述陶瓷芯片放置于所述二维运动平台装置表面并固定在二维运动平台装置平面中，通过平台驱动装置控制所述二维运动平台装置沿两个垂直方向移动，所述工业相机装置获取所述陶瓷芯片的图像，并传输至所述数据处理装置，当所述数据处理装置判断出所述陶瓷芯片存在缺陷时，所述控制装置发出警示，并显示陶瓷芯片缺陷的类型、位置及大小。
14.进一步地，所述工业相机为3台，且3台相机从不同角度同时对陶瓷芯片进行成像。
15.进一步地，所述光源装置为环形可见光led光源，所述环形可见光led光源设置于所述工业相机装置上，且照射方向与工业相机安置方向一致。
16.进一步地，所述环形可见光led光源采用前向照明，且所述环形可见光led光源采用多个不同颜的照射强度的led发光体。
17.进一步地，所述控制装置为液晶显示器。
18.进一步地，所述数据处理装置包括：
19.数据存储单元，该数据存储单元的输入端与所述工业相机装置的输出端以及所述控制装置的输入端相连接；
20.数据处理单元，该数据处理单元的输入端与所述数据存储单元的输出端相连接，该数据处理单元的输出端与所述数据存储单元的输入端相连接。
21.进一步地，所述数据处理单元包括：
22.缺陷预处理子单元，该缺陷预处理子单元的输入端与所述数据存储单元的输出端相连接；
23.缺陷提取子单元，该缺陷提取子单元的输入端与所述缺陷预处理子单元的输出端以及所述数据存储单元的输入端相连接。
24.进一步地，所述工业相机装置与所述数据处理装置远程连接。
25.本发明提供的一种陶瓷芯片缺陷检测方法，包括以下步骤：
26.将环形可见光led光源照射到二维运动平台装置待检测的工件上，所述工件为陶瓷芯片；
27.用3台定焦镜头同时采集工件不同角度的图像，作为待检测图像；
28.将获取的待检测图像传输至数据处理装置进行预处理，并分析所述工件是否存在缺陷，当所述数据处理装置判断出所述工件存在缺陷时，所述控制装置发出警示并显示缺陷类型、位置以及大小。
29.进一步地，所述待检测图像判断所述工件是否存在缺陷，包括：首先通过缺陷预处理子单元对获取的待检测图像进行预处理，然后通过缺陷提取子单元提取缺陷类型、位置及大小。
30.采用了该发明中的陶瓷芯片的缺陷检测装置，与现有技术相比，具有以下有益的技术效益：
31.本发明可以对陶瓷芯片缺陷进行高效、准确的自动检测，同时通过计算机自动识别系统可以检测人工难以检测到的微小缺陷，大大提高了检测效率。
附图说明
32.图1为本发明的陶瓷芯片的缺陷检测装置的示意图。
具体实施方式
33.为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施来进行进一步的描述。
34.请参阅图1所示，图1为本发明的陶瓷芯片的缺陷检测装置的示意图。该陶瓷芯片的缺陷检测装置包括：
35.二维运动平台装置，该二维运动平台可以沿两个垂直方向移动，陶瓷芯片固定在所述二维运动平台装置的平面中；
36.平台驱动装置，该平台驱动装置控制所述二维运动平台装置在两个垂直方向上移动，以此带动陶瓷芯片和相机的相对移动；
37.工业相机装置，该工业相机装置设置于所述二维运动平台的上方；考虑到实际成像环境、灵敏度、数据传输效率以及陶瓷芯片缺陷检测表现不突出等特点，选择灵敏度和成像质量较高的面阵ccd芯片作为工业相机装置的光电传感器。
38.镜头装置，该镜头为定焦镜头，且固定于所述工业相机装置上；在满足图像检测分辨率为0.01mm/像素的情况下，因为采用3个相机分别从不同角度进行拍照，且相机和陶瓷芯片的相对位置可以通过移动二维运动平台进行改变，从而使相机可以采集到陶瓷芯片的各部分图像，故镜头采用定焦镜头即可满足要求。
39.光源装置，该光源设置于所述工业相机装置上，且正对所述二维运动平台装置平面上的陶瓷芯片；
40.数据处理装置，与所述工业相机装置连接；
41.控制装置，所述控制装置与所述数据处理装置相连接；
42.所述陶瓷芯片放置于所述二维运动平台装置表面并固定在二维运动平台装置平面中，通过平台驱动装置控制所述二维运动平台装置沿两个垂直方向移动，所述工业相机装置获取所述陶瓷芯片的图像，并传输至所述数据处理装置，当所述数据处理装置判断出所述陶瓷芯片存在缺陷时，所述控制装置发出警示，并显示陶瓷芯片缺陷的类型、位置及大小。
43.本发明可以对陶瓷芯片缺陷进行高效、准确的自动检测，同时通过计算机自动识别系统可以检测人工难以检测到的微小缺陷，大大提高了检测效率。
44.在其中一个实施例中，所述控制装置为液晶显示器。例如，当工业相机获取的陶瓷芯片图像中多个位置存在缺陷时，譬如当一个完整的陶瓷芯片图像由12幅陶瓷芯片的各部分图像组成，数据处理装置判断出该12幅图像中的第1、第4和第6幅存在缺陷时，液晶显示器上陶瓷芯片图上对应的位置会被标红并用阿拉伯数字进行单独标记，显示器左上角会显示每个缺陷的类型、位置以及大小。
45.在其中的一个实施例中，所述光源为环形可见光led光源，所述环形可见光led光源设置于所述工业相机装置上，且光源照射方向与工业相机安置方向一致，这样可以防止相机的影子出现在陶瓷芯片上，从而造成数据处理装置预处理及分析出现错误。环形可见光led光源可以选择白或其他照射强度较高的光源(比如说红光或蓝光)。
46.在其中一个实施例中，所述环形可见光led光源采用前向照明；且所述环形可见光led光源采用多个不同颜的照射强度高的led发光体。
47.在其中一个实施例中，所述数据处理装置包括：
48.数据存储单元，该数据存储单元的输入端与所述工业相机装置的输出端以及所述控制装置的输入端相连接；
49.数据处理单元，该数据处理单元的输入端与所述数据存储单元的输出端相连接，该数据处理单元的输出端与所述数据存储单元的输入端相连接。
50.在该实施例中，首先通过缺陷预处理子单元对获取的待检测图像进行预处理，然后通过缺陷提取子单元提取缺陷类型、位置及大小。
51.在其中一个实施例中，所述数据处理单元包括：缺陷预处理子单元，该缺陷预处理子单元的输入端与所述数据存储单元的输出端相连接；缺陷提取子单元，该缺陷提取子单元的输入端与所述缺陷预处理子单元的输出端以及所述数据存储单元的输入端相连接。
52.在其中一个实施例中，所述工业相机装置与所述数据处理装置远程连接。
53.一种陶瓷芯片的缺陷检测方法，其包括以下步骤：
54.将环形可见光led光源照射到二维运动平台装置待检测的工件上，所述工件为陶瓷芯片；
55.用3台定焦镜头同时采集工件不同角度的图像，作为待检测图像；
56.将获取的待检测图像传输至数据处理装置进行预处理，并分析所述工件是否存在缺陷，当所述数据处理装置判断出所述工件存在缺陷时，所述控制装置发出警示并显示缺陷类型、位置以及大小。
57.在其中一个实施例中，根据所述待检测图像判断所述工件是否存在缺陷，包括以下步骤：首先通过缺陷预处理子单元对获取的待检测图像进行预处理，然后通过缺陷提取子单元提取缺陷类型、位置及大小。
58.上述实施例为本专利较佳的实施例，并非用来限制本发明的实施范围，本领域的技术人员在未脱离本发明原理的前提下，所作的改进、变化、组合、替代等，均属于本发明权利要求所要求保护的范围之内。

技术特征：

1.一种陶瓷芯片的缺陷检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：二维运动平台装置，该二维运动平台可以沿两个垂直方向移动，陶瓷芯片固定在所述二维运动平台装置的平面中；平台驱动装置，该平台驱动装置控制所述二维运动平台装置在两个垂直方向上移动；工业相机装置，该工业相机装置设置于所述二维运动平台的上方；镜头装置，该镜头为定焦镜头，且固定于所述工业相机装置上；光源装置，该光源设置于所述工业相机装置上，且正对所述二维运动平台装置平面上的陶瓷芯片；数据处理装置，与所述工业相机装置连接；控制装置，所述控制装置与所述数据处理装置相连接；所述陶瓷芯片放置于所述二维运动平台装置表面并固定在二维运动平台装置平面中，通过平台驱动装置控制所述二维运动平台装置沿两个垂直方向移动，所述工业相机装置获取所述陶瓷芯片的图像，并传输至所述数据处理装置，当所述数据处理装置判断出所述陶瓷芯片存在缺陷时，所述控制装置发出警示，并显示陶瓷芯片缺陷的类型、位置及大小。2.根据权利要求1所述的陶瓷芯片的缺陷检测装置，其特征在于，所述工业相机为3台，且3台相机从不同角度同时对陶瓷芯片进行成像。3.根据权利要求1所述的陶瓷芯片的缺陷检测装置，其特征在于，所述光源装置为环形可见光led光源，所述环形可见光led光源设置于所述工业相机装置上，且照射方向与工业相机安置方向一致。4.根据权利要求3所述的陶瓷芯片的缺陷检测装置，其特征在于，所述环形可见光led光源采用前向照明，且所述环形可见光led光源采用多个不同颜的照射强度的led发光体。5.根据权利要求1所述的陶瓷芯片的缺陷检测装置，其特征在于，所述控制装置为液晶显示器。6.根据权利要求1所述的陶瓷芯片的缺陷检测装置，其特征在于，所述数据处理装置包括：数据存储单元，该数据存储单元的输入端与所述工业相机装置的输出端以及所述控制装置的输入端相连接；数据处理单元，该数据处理单元的输入端与所述数据存储单元的输出端相连接，该数据处理单元的输出端与所述数据存储单元的输入端相连接。7.根据权利要求7所述的陶瓷芯片的缺陷检测装置，其特征在于，所述数据处理单元包括：缺陷预处理子单元，该缺陷预处理子单元的输入端与所述数据存储单元的输出端相连接；缺陷提取子单元，该缺陷提取子单元的输入端与所述缺陷预处理子单元的输出端以及所述数据存储单元的输入端相连接。8.根据权利要求1所述的陶瓷芯片的缺陷检测装置，其特征在于，所述工业相机装置与所述数据处理装置远程连接。9.一种如权利要求1-8任一项所述的陶瓷芯片的缺陷检测装置的检测方法，其特征在
于，包括以下步骤：将环形可见光led光源照射到二维运动平台装置待检测的工件上，所述工件为陶瓷芯片；用3台定焦镜头同时采集工件不同角度的图像，作为待检测图像；将获取的待检测图像传输至数据处理装置进行预处理，并分析所述工件是否存在缺陷，当所述数据处理装置判断出所述工件存在缺陷时，所述控制装置发出警示并显示缺陷类型、位置以及大小。10.根据权利要求9所述的陶瓷芯片的缺陷检测装置的检测方法，其特征在于：根据所述待检测图像判断所述工件是否存在缺陷，包括以下步骤：首先通过缺陷预处理子单元对获取的待检测图像进行预处理，然后通过缺陷提取子单元提取缺陷类型、位置及大小。

技术总结

本发明公开了一种陶瓷芯片的缺陷检测装置及检测方法，包括：二维运动平台装置，陶瓷芯片固定在二维运动平台装置上；平台驱动装置，该平台驱动装置控制所述二维运动平台装置沿两个方向移动；工业相机装置，该工业相机装置设置于所述二维运动平台的上方；光源装置，该光源设置于所述工业相机装置上，且正对所述陶瓷芯片；数据处理装置，与所述工业相机装置连接；控制装置，所述控制装置与所述数据处理装置相连接；当所述陶瓷芯片与所述相机装置发生相对移动时，所述工业相机装置获取所述陶瓷芯片的图像并传输至所述数据处理装置，当所述数据处理装置判断出所述陶瓷芯片存在缺陷时，所述控制装置发出警示，并显示陶瓷芯片缺陷的类型、位置及大小。位置及大小。位置及大小。