CN102374968A - 用于微透明装置的视觉照明仪器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于微透明装置的视觉照明仪器，包括至少两个光源作为照明装置(2)和至少一个无论缺陷的深度和形状都可以进行准确、可靠的检验，能够突出显示整个微透明装置(10)的缺陷区域的成像装置(4)。

Description

用于微透明装置的视觉照明仪器

技术领域

本发明涉及一种用于微透明装置的视觉照明仪器，包括至少两个光源作为照明部件(2)和至少一个无论缺陷的深度和形状都可以进行准确、可靠的检测，能够突出显示整个微透明装置(10)的缺陷区域的成像装置(4)。

背景技术

对于电子行业而言，确保电子元件或装置中没有缺陷和电子元件的正确放置是至关重要的，因此存在电子元件生产线进行检查的需求。依据用户需求，用于检查的仪器可以是自动化的或者半自动化的。

对于传统的黑色复合电子元件，在装置浅面进行封装表面检查以检测填充不完全的芯片、外来颗粒、污染、封装空隙、封装表面裂纹、划痕、芯片树脂和铅暴露对于使用透明材料成型复合允许透光的电子元件，并不是所有的缺陷出现在设备的浅面。类如气泡等缺陷在浅面上是不可见的，使用传统的应用于浅面检测的视觉照明仪器无法照亮全部的微透明装置的封装缺陷。此外，取决于缺陷的深度和形状在微透明装置上同一类型缺陷的照明效果是不一致的、变化的。换句话说，传统的采用高角度环形灯、低角度环形灯、同轴灯的照明设备，适用于照明主要缺陷例如芯片缺失；用来检查微透明装置，会导致有缺陷的微透明装置被接纳为无缺陷的。由于微透明装置制造商对于电子工业产品的严格要求，使用这类传统照明仪器发生低拒斥的情况是高的。

通过一个无论缺陷的深度和形状都可以进行准确、可靠的检验，突出显示整个微透明设备的缺陷区域的用于微透明电子装置的视觉检测照明仪器，克服了低拒斥的情况，将会是非常有优势的。

发明概述

因此，本发明的主要目的是提供一种通过利用组合光源检查所述微透明装置浅面和浅面以外的缺陷的用于微透明装置的视觉照明仪器。

本发明的另一个目的是提供一种无论缺陷的深度和形状都可以进行准确、可靠的检验，能够突出显示整个微透明装置的缺陷区域的视觉照明仪器。

本发明的进一步的目标是提供一种能够检测包括填充不完全的芯片、外来颗粒、污染、封装空隙、封装表面裂纹、划痕、芯片树脂、铅暴露和焊接点缺失在内的大部分封装缺陷的用于微透明装置的视觉照明仪器。

本发明的还一个目的是提供一种克服了低拒斥问题从而允许准确可靠检查进行的视觉照明仪器。

本发明的又一个目的是提供一种多用途的可以同时可靠并行的执行多种视觉检查标准的微透明装置的视觉照明仪器。

理解了下述发明详述以及基于此的实施例可以了解本发明进一步的其他目的。

依据本发明的实施例，提供了：

一种用于微透明装置的视觉检测照明仪器(10)，包括：

至少一个照明装置(2)，

至少一个成像装置(4)，

其特征在于所述照明装置(2)至少有两个光源，进一步的其中至少光源中的一个是散射光装置(6)。

附图简介

结合附图阅读发明详述可以理解本发明的其他方面及其优势：

附图1为本发明优选实施例的视觉检测照明仪器的透视图，说明至少一个从所述仪器光源出发的光路和反射光的光路。

附图2是一个检测样本，说明泡沫缺陷检测的微透明装置。

附图3是一个检测样本，说明芯片脱离和空隙缺陷检测的微透明装置。

附图4A、4B是两个检测样本，说明凹陷表面缺陷检测的微透明装置。

附图5是一个检测样本，说明主要划痕面检测的微透明装置。

附图详述

在下述详细描述中，提供了很多具体细节以便深入理解本发明。然而，可以理解没有这些具体细节通过本领域普通技术本发明也可以得以实施。另外，公知方法、过程和/或组成没有详细描述以免掩盖本发明。

从下述描述的实施例可以更清楚的理解本发明，所给实施例的相应附图仅为参考，并非按比例绘制。

参考图1，显示了视觉检测照明仪器的透视图，说明了至少一个从所述仪器光源出发的光路和至少一个反射光的光路。本发明的优选实施例包括至少一个包括组合光源的照明装置(2)、至少一个成像装置(4)和至少一个散射光装置(6)、所述视觉检测照明仪器的照明装置(2)优选的由两个光源构成，优选的其中一个是共轴的同轴光源(2A)，一个是环形光源(2B)。环形光源(2B)由放置在一个环形灯罩壳(8)内的发光二极管组成(以下简称为LEDs)，优选的是面向被检测微透明装置的圆柱形。可以理解组成环形光源(2B)的LED放置在环形灯罩壳内而非除了环形以外的其他几何形状对散射环形光实现可靠检测目的是有利的。为了最佳照明，LED的放置角度优选的是从环形灯罩壳(8)的底部(8A)30度到60度之间，可以理解其他的角度也是可行的。环形灯罩壳(8)具有孔(8C)使来源于与所述环形灯罩壳(8)相邻的同轴光源(2A)的光线穿过照亮目标区域以便检测，同时使反射光到达成像装置(4)的镜头(5)，所述的成像装置(4)最好是相机。所述的环形灯罩壳孔(8C)优选是10毫米x10毫米。来自环形光源(2B)的光穿过至少一个散射光装置(6)，优选的是散光罩以创造散射的环形光(B)，如图1中的光路所示。优选的散光罩(6)的形状与环形灯罩壳(8)相似使得散光罩(6)适合于环形灯罩壳(8)底部(8A)反面的边缘(8B)。所述的散光罩(6)有一个基本上位于中央的孔使得散光罩(6)连接到环形灯罩壳(8)时，二者的孔是一致的允许来自于同轴光源(2A)的光和反射光(C)通过分别到达被检测的微透明装置(10)和成像装置(4)。尽管所述的散光罩(6)被描述为环形，可以理解其他的形状也是可以接受的，只要其与环形灯罩壳(8)的边缘(8B)形状相容并且能产生达到检测目的的散射环形光。

通过散光罩(6)后散射光(B)提供了均匀的并且同平面的照明以供封装表面照明检测封装表面划痕。被所述散射光(B)照亮后封装表面划痕会清楚显现。由于能照亮位于微透明装置(10)底部的焊接点，散射光(B)也能检测焊接点缺失。

来自共轴光源(2A)的入射光(A)作为同轴光源，由于LED与所述成像装置(4)成90度安置，这些LED位于同一轴上同轴，LED发出的光通过使用分光镜被反射到与成像装置(4)同一轴线上，使得入射光是同轴光。有利的是LED是一种表面贴装的器件。优选的在同轴光源(2A)的LED可视角度高于40度使光均匀、同平面的射出。当被来自同轴光(2A)的入射光(A)照亮时，表面缺陷例如填充不完全的芯片、外来颗粒、污染、封装空隙、封装表面裂纹、划痕、芯片树脂和铅暴露显暗。同轴共轴光源(2A)放置在成像装置(4)的镜头(5)与环形光源(2B)之间，优选的同轴光源(2A)与环形灯罩壳(8)相互连接。同轴共轴光源(2A)和环形光源(2B)如此安置使得来自于光源的光定向于要检测的微透明装置(10)。

本发明的视觉检测照明仪器的的照明装置(2)优选的采用红色的波长照亮目标地区，但可以理解，其他波长也是可用的。本发明的照明装置(2)能够突出整个缺损区，无论缺陷的形状或深度。

通过使用一个组合了至少两个具有不同光量的光源的视觉检测照明仪器，本发明能够同时执行至少两个检测任务，由于来自一个光源的光线穿过至少一个分散光装置(6)产生散射光(B)，产生的照明能够同时准确执行至少两项检测标准。来自于不同光源(2A)、(2B)的光线被定向到微透明装置的特定区域。源自同轴光源(2A)的入射光(A)穿透微透明装置(10)封装底部通过封装表面，然后反射到成像设备(4)的镜头(5)作为反射光(C)。反射光(C)在明亮的封装表面被成像装置(4)捕捉显示一个无缺陷的封装表面。另一方面，如果源自同轴光源(2A)的入射光(A)遇到缺陷区域，它将会转移到其他与朝向成像装置(4)的镜头(5)相反的方向。这将导致被捕捉的图像中封装的缺陷显暗。每个反射被捕获为图像，随后相继分析成微透明装置(10)不同类型的缺陷。

所述的微透明装置(10)可以放置在线带或其它物体上进行检测。视觉检测照明仪器可以具有或不具有位于微透明装置(10)的照明装置(2)和成像装置(4)的线带玻璃窗口。所述的线带玻璃窗口用做对微透明装置(10)的保护图1中标识为D的光线有效距离优选的是最接近微透明装置(10)的照明装置(2)与要检测的微透明装置(10)之间的距离以产生要检测的装置所需的有效照明。最佳的LWD范围是5-15mm，其他距离也是可行的。

本发明能够照亮微透明装置(10)的不同类型的多种封装缺陷，并突出显示缺陷从而减少使用单一照明仪器的低拒斥现象。本发明具有足够的照明能够检测传统仪器无法检测的缺陷。如图2、3、4A、4B、5所示，从使用本发明视觉照明仪器捕捉的图像可以明显看到这点。

参考图2，图2显示了使用本发明照亮微透明装置(10)进行泡沫缺陷检测的图像，利用本发明实现的明亮的图像中的环形边界具有足够的照明亮度能清晰的显示泡沫缺陷。

图3显示了使用本发明照亮微透明装置(10)进行芯片缺失和空隙缺陷检测的图像，利用本发明实现的明亮的图像中的环形边界具有足够的照明亮度能清晰的显示所述图3中的芯片缺失缺陷和方形边界，图3清晰显示了封装空隙。

图4A、4B是两个检查示例，使用本发明照亮微透明装置(10)表面进行凹陷表面缺陷检测，图4A中矩形限定的凹陷表面显示为图像中的明亮部分，在图4B中若干矩形限定的凹陷表面显示为图像中的暗部。图4A中的明亮部分和图4B中的暗部显示了被检测的微透明装置(10)的主要的凹陷表面缺陷。参考图5，图5展示了使用本发明照亮微透明装置(10)进行主要划痕缺陷检测，

图5中本发明中足够的照明亮度照亮能清晰显示要检测的微透明装置(10)的主要划痕。

尽管上述详述已经充分揭示了本发明的优选实施例及其优势，其并不对本发明构成限制，本发明仅限于所附权利要求的精神和范围。

Claims (11)

1.一种用于微透明装置(10)的视觉检测照明仪器，包括

至少一个照明装置(2)，

至少一个成像装置(4)，

其特征在于所述照明装置(2)至少有两个光源，其中至少一个光源是散射光装置(6)。

2.根据权利要求1所述的用于微透明装置(10)的视觉检测照明仪器，所述照明装置(2)由一个同轴光源(2A)和一个环形光源(2B)组成。

3.根据权利要求1所述的用于微透明装置(10)的视觉检测照明仪器，所述同轴光源(2A)，与相邻的环形光源(2B)的底部罩壳(8A)同面使光线射出穿过所述底部罩壳(8A)上的孔(8C)，放置于所述成像装置(4)和所述环形光源(2B)之间；所述散射光装置(6)放置于相邻的更靠近要检测的微透明装置(10)的环形光源(2B)。

4.根据权利要求1或3所述的用于微透明装置(10)视觉检测照明仪器，所述散射光装置(6)与环形灯罩壳(8)底部(8A)反面的边缘(8B)相邻。

5.根据权利要求1或3所述的用于微透明装置(10)的视觉检测照明仪器，所述散射光装置(6)是一个有一个基本上处于中央的孔的散光罩。

6.根据权利要求5所述的用于微透明装置(10)的视觉检测照明仪器，散射光装置(6)的中心孔是10毫米x10毫米。

7.根据权利要求1或2所述的用于微透明装置(10)的视觉检测照明仪器，位于环形光源(2B)中的发光二极管LEDs放置角度是30-60度之间。

8.根据权利要求1或3所述的用于微透明装置(10)的视觉检测照明仪器，所述的共轴灯(2A)作为同轴光源穿过位于环形光源(2B)底壳(8A)上的孔(8C)照亮目标区域使检测得以进行。

9.根据权利要求1或8所述的用于微透明装置(10)的视觉检测照明仪器，位于同轴光源(2A)的LED视角高于40度。

10.根据权利要求1或3或8所述的用于微透明装置(10)的视觉检测照明仪器，至少两个由于来源于同一光源的光线穿过散光罩产生散射光(B)使其具有不同的光量的光源(2A)(2B)的组合产生照明同时执行至少两个检测任务。

11.根据权利要求1所述的用于微透明装置(10)的视觉检测照明仪器，最接近微透明装置(10)的照明装置(2)与要检测的微透明装置(10)之间的光线有效距离在5-15毫米。

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