CN112325784B - 翘曲检测方法 - Google Patents

Abstract

一种翘曲检测方法，通过翘曲检测设备检测待测物的表面。所述方法包含：驱动干涉组件与载台沿Z轴方向彼此相对移动，供实时输出对应于所述表面的多组干涉条纹，其中载台平面相对于水平面呈锐角；计算出多组干涉条纹的多个条纹对比度值，并找出所述干涉组件的初始Z轴位置；驱动所述干涉组件的干涉物镜自所述初始Z轴位置沿Z轴方向移动，供实时输出对应于多个表面区域的所述多组干涉条纹；以及，获取所述干涉物镜的多个位移数据，据以计算出所述待测物的翘曲度数据。

Description

翘曲检测方法

技术领域

本发明是关于翘曲检测方法，尤其是检测待测物表面翘曲度的翘曲检测方法。

背景技术

随着图像科技发展日新月异，手机、笔记本电脑、平板电脑等等电子产品所具备的功能不断扩充增加，其中摄像功能是使用者挑选购买的考虑重点之一，使用者对于摄像头模块的要求也越来越高。基于摄像头模块制造过程工艺的复杂性，有些光传感器芯片难免具有翘曲现象而平整度不佳，导致成像质量受影响。

业内通常在前段制造过程检查并管控芯片基板的平整度才出货，然而在后段封装制造过程仍可能基于胶缩、外力等因素导致芯片基板二次变形，且摄像头模块的图像解析力需要在制程后段才能体现出来，这给企业带来“高一等级”镜头选型的困扰，无法充分发挥镜头解析力的极限，无形中增加了企业的成本。此外，在后段制程检测的不良产品，需要拆卸后回流前段进行翘曲度检查，增加了人员的工时，且拆卸可能引起再次变形，形成分析的干扰。

发明内容

发明人认识到，传统的翘曲度检测方法是结构光投影法，在检测基板中的光传感器芯片时，往往基于芯片表面为镜面反射性质且基板材料普遍为深色等因素，导致实际检测结果呈现低对比度、检测精度差的现象，从而在光传感器芯片检测应用上造成困扰。有鉴于此，本发明的一些实施例提供一种翘曲检测方法，特别是一种基于白光干涉轮廓仪的翘曲检测方法。

依据本发明一些实施例，一种翘曲检测方法，通过翘曲检测设备检测待测物的表面，表面具有不同高度的多个表面区域，翘曲检测设备包含干涉感测装置、演算装置及用于固持待测物的载台，干涉感测装置包含白光光源组件、分光元件、干涉组件及感光组件。翘曲检测方法包含：驱动干涉组件与载台沿Z轴方向彼此相对移动，供感光组件输出对应于表面的多组干涉条纹，其中Z轴方向垂直于水平面，载台具有载台平面，且载台平面相对于水平面呈锐角；演算装置计算出多组干涉条纹的多个条纹对比度值，并找出干涉组件与具有最大的条纹对比度值的干涉条纹相对应的初始Z轴位置；驱动干涉组件的干涉物镜自初始Z轴位置沿Z轴方向移动，供感光组件输出对应于多个表面区域的多组干涉条纹；以及，演算装置获取干涉物镜与多个表面区域的多个零光程位置相对应的多个位移数据，据以计算出待测物的翘曲度数据。

依据本发明一些实施例，翘曲检测方法更包含：翘曲检测设备通过旋转电机驱动载台平面相对于水平面旋转至锐角。

依据本发明一些实施例，载台平面与水平面间的锐角的范围为大于0度而小于或等于0.6度。

依据本发明一些实施例，于驱动干涉组件在Z轴方向上的多个Z轴位置间移动的步骤前，还包含：设定对应于待测物的模块高度，并驱动干涉组件至对应于模块高度的预设位置。

依据本发明一些实施例，于驱动干涉组件在Z轴方向上的多个Z轴位置间移动的步骤前，还包含：驱动干涉组件与载台沿Z轴方向彼此相对移动，供感光组件输出对应于载台平面的多组校正干涉条纹；演算装置计算出多组校正干涉条纹的多个校正条纹对比度值，并找出干涉组件与具有最大的校正条纹对比度值的校正干涉条纹相对应的校正Z轴位置；驱动干涉组件的干涉物镜自校正Z轴位置沿Z轴方向移动，供感光组件输出对应于多个载台平面区域的多组校正干涉条纹；以及，演算装置获取干涉物镜位于多个Z轴位置的多个位移数据并获取干涉物镜与多个载台平面区域的多个零光程校正位置相对应的多个校正位移数据，并依据多个位移数据与多个校正位移数据，计算出待测物的翘曲度数据。

依据本发明一些实施例，于驱动干涉组件与载台沿Z轴方向彼此相对移动的步骤前，还包含：驱动干涉组件至对应于载台平面的校正高度位置。

据此，依据一些实施例，翘曲检测方法利用载台平面相对于水平面所呈锐角产生明显的干涉条纹，自动检测待测物的不同表面高度的零光程位置，识别出最佳干涉条纹位置并反馈位移信息，从而获取原始翘曲度数据。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为依据本发明一些实施例的翘曲检测设备的侧视示意图；

图2为图1所示实施例的待测物置于载台的立体示意图；

图3为图1所示实施例的待测物所呈现的干涉条纹成像图；

图4为依据本发明一些实施例的成像机制的局部放大侧视示意图；

图5为依据本发明一些实施例的载台的立体示意图；

图6为依据本发明一些实施例的翘曲检测方法的流程示意图；

图7为依据本发明一些实施例的翘曲检测方法的校正流程示意图。

其中，附图标记

α：锐角

β：入射角

A：待测物

A1：表面

A10、A11、A12、A13、A14：表面区域

B：水平面

C：光轴

H：高度差

S1-S4、S01-S04：步骤

R0-R4：感测区域

1：干涉感测装置

10：白光光源组件

100：发光元件

102：准直透镜

12：分光元件

14：干涉组件

140：干涉物镜

142：干涉分光元件

144：反射镜

146：相移组件

16：感光组件

18：驱动电机

2：演算装置

3：载台

30：载台平面

32：移动电机

34：旋转电机

具体实施方式

在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部特定细节的前提下仍可实施。附图中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，附图仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全示出，以求附图的简洁。

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

图1为依据本发明一些实施例的翘曲检测设备的侧视示意图。图2为图1所示实施例的待测物置于载台的立体示意图。图3为图1所示实施例的待测物所呈现的干涉条纹成像图。

请参照图1，为本发明一些实施例的翘曲检测设备，检测待测物A的表面A1的翘曲度翘曲检测设备包含干涉感测装置1、演算装置2及载台3。在一示范例中，待测物A是用于摄像头模块的光传感器芯片，但不限于此。

在一些实施例中，干涉感测装置1包含白光光源组件10、分光元件12、干涉组件14、感光组件16及驱动电机18。白光光源组件10包含发光元件100及准直透镜102，于此，白光光源组件10发射具有白光波长的平行光线入射至分光元件12，但不限于此；在其他实施例中，白光光源组件10通过具有不同频段的多个激光元件进行混光，从而产生具有低同调性的平行光线，而无配置孔径光阑、视场光阑或准直透镜102等光学零组件。

分光元件12具有相对的第一出光面和第二出光面、以及连接于第一出光面和第二出光面的第一入光面，其中第一入光面朝向白光光源组件10，第一出光面朝向干涉组件14，第二出光面朝向感光组件16。于此，分光元件12通过第一入光面接收平行光线，并通过第一出光面输出部分的平行光线。

干涉组件14包含干涉物镜140、干涉分光元件142、反射镜144及相移组件146。干涉物镜140位于分光元件12的第一出光面与干涉分光元件142间，于此，干涉物镜140接收来自分光元件12的前述部分平行光线，并输出工作光线至干涉分光元件142。在一些实施例中，干涉物镜140是Mirau物镜，但不以此为限。

干涉分光元件142包含相对的第二入光面和第三出光面，其中第二入光面朝向干涉物镜140，第三出光面朝向载台3。于此，干涉分光元件142通过第二入光面接收来自干涉物镜140的前述工作光线，再通过第二入光面输出参考光束至干涉物镜140，且通过第三出光面输出样品光束朝向载台3，以照射待测物A。

反射镜144位于干涉物镜140与干涉分光元件142间，于此，反射镜144接收来自干涉物镜140的前述工作光线，并输出参考光束至干涉分光元件142的第二入光面。

相移组件146连接于干涉物镜140，于此，相移组件146依据调节信号，驱动干涉物镜140沿Z轴方向移动，并输出关于干涉物镜140的多个位移数据。

感光组件16朝向分光元件12的第二出光面，于此，感光组件16获取经待测物A所反射的样品光束与经反射镜144所反射的参考光束彼此相互干涉而产生的干涉条纹成像，如图3所示。在一些实施例中，感光组件16是感光耦合元件(Charge-coupled device,CCD)，但不以此为限。

驱动电机18连接于干涉组件14，且驱动电机18驱动干涉组件14以供感光组件16感测待测物A，但不以此为限；在其他实施例中，驱动电机18连接于载台3，且驱动电机18驱动载台3以带动待测物A，使待测物A相对干涉组件14移动以供感光组件16感测待测物A。在一些实施例中，驱动电机18是步进电机，但不以此为限。

演算装置2电性连接于干涉感测装置1，于此，演算装置2输出调节信号至相移组件146，接收相移组件146所回馈的关于干涉物镜140的多个位移数据，以及接收感光组件16所传送的关于干涉条纹的成像数据以进行图像处理。在一些实施例中，演算装置2可由一个或多个诸如微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理器、场编程栅阵列、可编程逻辑设备、状态器、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或任何基于操作指令操作信号(模拟和/或数字)的处理元件来实现。在一些实施例中，演算装置2另具有存储单元，用于存储例如但不限于成像数据及位移数据等，在一示范例中，存储单元可由一个或多个存储器来实现

请参照图2，为待测物A置于载台3的立体示意图，载台3具有载台平面30，且载台平面30相对于水平面B呈锐角α，其中水平面B平行于三维空间坐标轴的X-Y平面，Z轴方向垂直于水平面B。于此，载台3固持待测物A，以供干涉感测装置1感测待测物A的表面A1。在一些实施例中，待测物A的表面A1具有不同高度的多个表面区域A10、A11、A12、A13、A14，呈翘曲表面。

基于上述，当干涉组件14与载台3沿Z轴方向的多个Z轴位置(即高度位置)间彼此相对移动时，感光组件16通过分光元件12及干涉组件14感测与各个Z轴位置相对应的干涉条纹，并输出与表面A1的多个表面区域A10、A11、A12、A13、A14相对应的多个感测区域(Region of interest,ROI)R0、R1、R2、R3、R4的多组干涉条纹成像。在一些实施例中，感光组件16通过分光元件12及干涉组件14感测与各个Z轴位置相对应的干涉条纹，并实时输出与表面A1的多个表面区域A10、A11、A12、A13、A14相对应的多个感测区域(Region ofinterest,ROI)R0、R1、R2、R3、R4的多组干涉条纹成像。于此，感光组件16在不同的各个Z轴位置所获得的干涉条纹成像，将随着干涉组件14与载台3沿Z轴方向彼此间的相对移动，而有所改变；同时，感光组件16所获得的干涉条纹成像，也将随着载台平面30相对于水平面B所呈锐角α值大小的改变，而有所不同，详述如下。

需说明的是，本发明一些实施例所述载台平面30相对于水平面B所呈锐角α，应当排除翘曲检测设备的制造公差，至少需排除干涉感测装置1与载台3在装配过程中彼此间相对偏转的误差值，此与本发明一些实施例所述通过人为故意引入的偏转锐角α有所不同。也就是说，假设常规白光干涉仪的载台平面30相对于水平面B所呈锐角α值为零，即载台平面30与水平面B彼此相互平行，而本发明一些实施例的翘曲检测设备是刻意使载台平面30相对于水平面B倾斜，而呈不为零的锐角α，先予说明。

请一并参照图1及图4，在理想的检测环境下，举干涉物镜140采用20x放大率为例说明，其齐焦距离为10mm，工作距离为4.7mm，数值孔径为0.3，假设载台平面30相对于水平面B呈锐角α，在光学上类似于等倾干涉。

若仅考虑样品光束为单波长λ₀的单色光，可知常规单色条纹的干涉公式如下式(1)，其中Δx表示条纹间距即干涉条纹宽度，L表示干涉组件14出光面与载台平面30间的距离(相当于双狭缝干涉中狭缝与光屏间的距离)，d表示样品光束中任两束光线在X方向上的间距(相当于双狭缝干涉中两个狭缝间的距离):

Δx＝(L/d)λ₀………………………………………………………式(1)

由式(1)可知，当样品光束的单波长λ₀值越大，则干涉条纹越宽；另外，样品光束中的任两束光线所呈现明、暗条纹的光程差ΔL的计算公式如下式(2)，其中m为整数：

如图4所示，前述两光束间呈现高度差H，则光程差ΔL亦可表示如下式(3):

ΔL＝H*cosα/cos(α+β)………………………………………………式(3)

再进一步考虑样品光束包含多波长λ₁、λ₂，并取相干相长的位置，则高度差H＝m*λ₁*cos(α+β)/cosα＝(m+1)λ₂*cos(α+β)/cosα，可据以计算出如下关系式(4):

m/(m+1)＝λ₂/λ₁…………………………………………………式(4)

举前述样品光束为例说明，白光频谱的两极端分别是红光λ₁＝740nm与紫光λ₂＝350nm，其第0级与第1级(m＝0与m＝1)干涉的分界线相当于在单色光干涉的第1级与第2级(m＝1与m＝2)位置，此外，假设样品光束相对于干涉组件14的光轴C呈入射角β值为11.5度，则样品光束中相异波长的两光线间的高度差H及干涉条纹中相对应的横向长度I分别如下式(5)及(6)：

H＝(m+1)λ₂*cos(α+β)/cosα＝2*350nm*cos(α+11.5°)/cosα…式(5)

I＝H/tanα＝2*350nm*cos(α+11.5°)/sinα…………………式(6)

依据式(6)可获得锐角α、高度差H与横向长度I间的对应关系如下表一：

[表一]

发明人认识到，摄像头模块领域的光传感器芯片，其存在光传感器有至少部分或全部区域为平整表面的可能性，此时翘曲度为零，即是前述锐角α＝0，在该情况下，则光传感器芯片(即待测物A)所呈现的干涉条纹位置将趋于无穷大，从而几乎无法产生干涉条纹成像。

具体而言，当待测物A的表面A1具有区域或全部的表面是平整的情况下，可视同如图4所示载台平面30无翘曲的平整表面，则待测物A所呈现的干涉条纹的光学计算公式及相关光学特性参数即相当于上述式(1)-式(6)与表一所列数据。然而，依据上述式(6)及表一数据可知，若采用传统的白光干涉仪，在载台平面30相对于水平面B所呈锐角α值为零或趋近于零，则待测物A所呈现的干涉条纹位置将趋于无穷大，使横向长度I数值会超过感光组件16的视野范围(Field of View,FOV)，从而无法感测获取可供演算装置2应用的干涉条纹。

为了改善上述现象，本发明一些实施例的翘曲检测设备是刻意使载台平面30相对于水平面B倾斜，而呈不为零的锐角α，借此，有效降低横向长度I数值大小，使待测物A所呈现的干涉条纹位置可落入感光组件16的视野范围(FOV)内，从而获取可供演算装置2进行图像识别计算的多组干涉条纹。

随后，演算装置2自动识别待测物A表面A1的不同表面高度的零光程位置，而获取初始翘曲度数据，基于人为引入不为零的锐角α，后续再进行对应的演算处理而得到待测物A的真实翘曲度数据。进一步言，演算装置2引入分辨率MTF算法的评价概念，结合识别第0级干涉位置的计算方法，自动识别干涉条纹中对比度最大的位置，即是零光程位置或称0级干涉位置。当演算装置2获得不同感测区域R0、R1、R2、R3、R4的多组干涉条纹成像的第0级干涉位置后，即可获知光传感器芯片(即待测物A)的翘曲度数据，详述如下。

依据本发明一些实施例，分辨率MTF算法先定义每个感测区域R0、R1、R2、R3、R4面积大小均为原始干涉图像大小的1/20，举图3为例说明，感测区域R0、R1、R2、R3、R4分别分布于整张原始干涉图像的中心位置及四个角落位置，而各个感测区域R0、R1、R2、R3、R4的面积大小相同且均为原始干涉图像面积大小的1/20。

在一示范例中，举待测物A是光传感器芯片为例，由其长度乘以宽度，计算出待测物A相对于X-Y平面的正投影面积大小为8mm*6mm＝48mm²，则相对应的感测区域R0、R1、R2、R3、R4相对于X-Y平面的正投影面积大小为2.4mm²。另外，对于合乎良品规格的光传感器芯片，在Z轴方向上一并考量管制高度阈值例如但不限于是5um，若高度差H超过该管制数值，将被判定为不良品，则感测区域R0、R1、R2、R3、R4相对于Z轴的区域管制高度阈值为0.5um，如下表二所示。

[表二]

相较于表一数据的检测背景有所不同的是，实际上的光传感器芯片即待测物A的表面A1具有翘曲现象，而非全部平整，因此，将待测物A固持于载台3上，并改变载台平面30相对于水平面B所呈锐角α，将可获得锐角α与高度差H间的对应关系如下表三：

[表三]

依据前述表一可知，对于引入特定锐角α后所成像的干涉条纹，其高度差H明显分界约在1.45um的位置(对应前述假设的干涉物镜140条件参数)；据此查找表三可知，该1.45um的高度差H对应于锐角α＝0.208°。

在一些实施例中，为了确保每个感测区域R0、R1、R2、R3、R4均能容纳白光干涉条纹的明、暗位置而呈现对应于至少一组明、暗条纹的白光干涉大包络，先取2倍的高度差H＝1.45*2＝2.9um，再取2倍的区域管制高度阈值为1um，则总体高度差H＝1.45*2+0.5*2＝3.9um，据此查找表三可知，当高度差H＝3.9um时，相对应的锐角α＝0.56°。因此，载台平面30与水平面B间的锐角α数值范围为大于0度而小于或等于0.6度时，可供演算装置2获得不同感测区域R0、R1、R2、R3、R4的多组干涉条纹成像的第0级干涉位置，据以获知待测物A的翘曲度数据，在实际应用上，已涵盖目前模块行业的光传感芯片所要求的测量范围，具有产业实用性。

请参照图5，在一些实施例中，载台3具有均匀厚度的本体结构，且载台3分别连接于移动电机32及旋转电机34。于此，移动电机32驱动载台3沿X、Y、Z轴进行三维移动，且旋转电机34驱动载台3相对于水平面B旋转，使载台平面30相对于水平面B倾斜，而呈不为零的锐角α。在一些实施例中，移动电机32及旋转电机34是由步进电机来实现，但不以此为限。

请一并参照图1至图4、及图6，依据本发明的一些实施例，翘曲检测方法通过翘曲检测设备检测待测物A的表面A1，其中待测物A的表面A1特点、翘曲检测设备的内部构件及各个构件间的连接关系已如前述，翘曲检测方法包含以下步骤。首先，驱动电机18驱动干涉组件14与载台3沿Z轴方向彼此相对移动，供感光组件16输出对应于表面A1的多组干涉条纹，其中Z轴方向垂直于水平面B，载台3具有载台平面30，且载台平面30相对于水平面B呈锐角α(步骤S1)。在一些实施例中，驱动电机18驱动干涉组件14与载台3沿Z轴方向彼此相对移动，供感光组件16实时输出对应于表面A1的多组干涉条纹。

在步骤S1的一些实施例中，由于载台平面30相对于水平面B倾斜而呈不为零的锐角α，当干涉组件14与载台3沿Z轴方向的多个Z轴位置间彼此相对移动时，感光组件16在不同的各个Z轴位置感测并输出与表面A1的多个表面区域A10、A11、A12、A13、A14相对应的多个感测区域R0、R1、R2、R3、R4的多组干涉条纹成像，同时，感光组件16所获得的干涉条纹成像，将随着载台平面30相对于水平面B所呈锐角α值大小的改变，而有所不同，借此，有效降低横向长度I数值大小，使待测物A所呈现的干涉条纹位置可落入感光组件16的视野范围内，从而获取可供演算装置2进行图像识别计算的多组干涉条纹。相关技术内容、优点功效及衍生实施例已如前述。在一些实施例中，感光组件16在不同的各个Z轴位置实时感测并输出与表面A1的多个表面区域A10、A11、A12、A13、A14相对应的多个感测区域R0、R1、R2、R3、R4的多组干涉条纹成像。

其次，演算装置2计算出多组干涉条纹的多个条纹对比度值，并找出干涉组件14与具有最大的条纹对比度值的干涉条纹相对应的初始Z轴位置(步骤S2)。

在步骤S2的一些实施例中，原始干涉图像中各个感测区域R0、R1、R2、R3、R4的条纹清晰度可采用条纹对比度值来度量，其计算公式如下式(7)，其中J_max表示干涉条纹中明条纹的亮度值，J_min表示干涉条纹中暗条纹的亮度值，K表示条纹对比度值：

K＝(J_max-J_min)/(J_max+J_min)………………………………………式(7)

举图3所示各个感测区域R0、R1、R2、R3、R4为例，感光组件16获取每个虚线框内的最大幅度值和最小幅度值，供演算装置2依据式(7)计算出相对应的条纹清晰度值K0、K1、K2、K3、K4。虽然图3显示该实施例需包括位于中央的感测区域R0及位于四角的感测区域R1、R2、R3、R4，但本发明的实施例并不限定感测区域R0、R1、R2、R3、R4的具体数量和分布位置。

在一些实施例中，演算装置2依据感光组件16在不同的各个Z轴位置输出的中央感测区域R0的多组干涉条纹，计算出相对应的多个条纹对比度值K0，并找出该些数值中具有最大值者所对应的干涉组件14的Z轴位置，据以定义出干涉透镜140的初始Z轴位置。进一步而言，演算装置2引入分辨率MTF算法的评价概念，结合识别第0级干涉位置的计算方法，自动识别干涉条纹中对比度最大的位置，即是零光程位置或称0级干涉位置，在步骤S2的一些实施例中，仅以中央感测区域R0为检测对象，找出最佳干涉位置，即为初始Z轴位置，但不以此为限。相关技术内容、优点功效及衍生实施例已如前述。在一些实施例中，演算装置2依据感光组件16在不同的各个Z轴位置实时输出的中央感测区域R0的多组干涉条纹。

接着，相移组件146驱动干涉组件14的干涉物镜140自初始Z轴位置沿Z轴方向移动，供感光组件16输出对应于多个表面区域A10、A11、A12、A13、A14的多组干涉条纹(步骤S3)；在一些实施例中，感光组件16实时输出对应于多个表面区域A10、A11、A12、A13、A14的多组干涉条纹(步骤S3)。

在步骤S3的一些实施例中，相移组件146在驱动干涉物镜140沿Z轴方向移动的过程中，输出关于干涉物镜140位于不同的多个Z轴位置的多个位移数据。当演算装置2获得与多个表面区域A10、A11、A12、A13、A14相对应的不同感测区域R0、R1、R2、R3、R4的多组干涉条纹成像的第0级干涉位置后，即可供后续步骤S4计算出待测物A的翘曲度数据。相关技术内容、优点功效及衍生实施例已如前述。在一些实施例中，相移组件146在驱动干涉物镜140沿Z轴方向移动的过程中，实时输出关于干涉物镜140位于不同的多个Z轴位置的多个位移数据。

随后，演算装置2获取干涉物镜140与多个表面区域A10、A11、A12、A13、A14的多个零光程位置相对应的多个位移数据，据以计算出待测物A的翘曲度数据(步骤S4)。

在步骤S4的一些实施例中，多个表面区域A10、A11、A12、A13、A14显示在原始干涉图像中的多个感测区域R0、R1、R2、R3、R4，因此，该些表面区域A10、A11、A12、A13、A14关联于演算装置2进行图像计算所处理的多个感测区域R0、R1、R2、R3、R4，如图3所示，例如但不限于：1个中央感测区域R0以及位于图像边缘的4个角落感测区域R1、R2、R3、R4。如前所述，载台平面30与水平面B间的锐角α数值范围为大于0度而小于或等于0.6度时，可供演算装置2获得不同感测区域R0、R1、R2、R3、R4的多组干涉条纹成像的第0级干涉位置，相关技术内容、优点功效及衍生实施例已如前述。借此，演算装置2可计算出待测物A的翘曲度数据，其计算公式如下式(8)，其中D_max表示多个位移数据集合中的最大值，D_min表示多个位移数据集合中的最小值，W表示翘曲度值：

W＝D_max–D_min……………………………………………………式(8)

依据上述说明，翘曲检测方法利用载台平面30相对于水平面B所呈锐角α产生明显的干涉条纹，自动检测待测物A的不同表面高度的零光程位置，识别出最佳干涉条纹位置并反馈位移信息，从而获取原始翘曲度数据。

依据本发明一些实施例，载台平面与水平面间的锐角的范围为大于0度而小于或等于0.6度。相关技术内容、功效及优点已如前述。

请继续参照图5，依据本发明一些实施例，翘曲检测方法更包含：翘曲检测设备通过旋转电机34驱动载台平面30相对于水平面B旋转至锐角α。相关技术内容、功效及优点已如前述。

依据本发明一些实施例，于驱动干涉组件14在Z轴方向上的多个Z轴位置间移动的S1步骤前，还包含：翘曲检测设备通过自动或手动设定对应于待测物A的模块高度，且驱动电机18驱动干涉组件14至对应于模块高度的预设位置。这是由于摄像头模块的每个机构部件尺寸和光传感器的位置都是确知的，对于待测物A为光传感器芯片的检测情况下，粗调焦过程将在预设尺寸的范围内完成，有助于提升检测效率。

请参照图7，显示本发明一些实施例的翘曲检测方法的校正流程示意图。依据本发明一些实施例，于驱动干涉组件在Z轴方向上的多个Z轴位置间移动的步骤S1前，还包含以下校正流程。首先，驱动电机18驱动干涉组件14与载台3沿Z轴方向彼此相对移动，供感光组件16输出对应于载台平面30的多组校正干涉条纹(步骤S01)；于此，载台3尚未固持待测物A，而感光组件16直接感测载台表面30所呈现的多组校正干涉条纹。在一些实施例中，驱动电机18驱动干涉组件14与载台3沿Z轴方向彼此相对移动，供感光组件16实时输出对应于载台平面30的多组校正干涉条纹(步骤S01)。

在步骤S01的一些实施例中，由于载台平面30相对于水平面B倾斜而呈不为零的锐角α，感光组件16所获得的校正干涉条纹，将随着载台平面30相对于水平面B所呈锐角α值大小的改变，而有所不同，借此，有效降低横向长度I数值大小，使待载台平面30所呈现的校正干涉条纹位置可落入感光组件16的视野范围内，从而获取可供演算装置2进行图像识别计算的多组校正干涉条纹。相关技术内容、优点功效类似于前述步骤S1及其衍生实施例。

其次，演算装置2计算出多组校正干涉条纹的多个校正条纹对比度值，并找出干涉组件14与具有最大的校正条纹对比度值的校正干涉条纹相对应的校正Z轴位置(步骤S02)。相关技术内容、优点功效类似于前述步骤S2及其衍生实施例。

接着，相移组件146驱动干涉组件14的干涉物镜140自校正Z轴位置沿Z轴方向移动，供感光组件16输出对应于多个载台平面区域的多组校正干涉条纹(步骤S03)。相关技术内容、优点功效类似于前述步骤S3及其衍生实施例。在一些实施例中，相移组件146驱动干涉组件14的干涉物镜140自校正Z轴位置沿Z轴方向移动，供感光组件16实时输出对应于多个载台平面区域的多组校正干涉条纹(步骤S03)。

随后，演算装置2获取干涉物镜140位于不同的多个Z轴位置的多个位移数据并获取干涉物镜140与多个载台平面区域的多个零光程校正位置相对应的多个校正位移数据，并依据多个位移数据与多个校正位移数据，计算出待测物A的翘曲度数据(步骤S04)。

在步骤S04的一些实施例中，多个载台平面区域显示在原始干涉图像中的多个感测区域R0、R1、R2、R3、R4，因此，该些载台平面区域关联于演算装置2进行图像计算所处理的多个感测区域R0、R1、R2、R3、R4，如图3所示，例如但不限于：1个中央感测区域R0以及位于图像边缘的4个角落感测区域R1、R2、R3、R4。如前所述，载台平面30与水平面B间的锐角α数值范围为大于0度而小于或等于0.6度时，可供演算装置2获得不同感测区域R0、R1、R2、R3、R4的多组干涉条纹成像的第0级干涉位置，相关技术内容、优点功效及衍生实施例已如前述。借此，演算装置2可依据多个位移数据与多个校正位移数据，计算出待测物A的翘曲度数据，其计算公式如下式(9)，其中D′表示校正后的位移数据集合，D_s表示由步骤S03所获取的校正位移数据集合，D₀表示由步骤S3所获取的位移数据集合，D′_max表示校正后的位移数据集合中的最大值，D′_min表示校正后的位移数据集合中的最小值，W′表示校正后的翘曲度值：

D′＝D_s-D₀，W′＝D′_max-D′_min……………………………………式(9)

依据本发明一些实施例，于驱动干涉组件14与载台3沿Z轴方向彼此相对移动的S01步骤前，还包含：驱动电机18驱动干涉组件14至对应于载台平面30的校正高度位置。这是由于载台的机构尺度及位置都是确知的，在对于载台平面30直接感测以进行校正的情况下，粗调焦过程将在预设尺寸的范围内完成，有助于提升校正效率。

综合上述，依据一些实施例，翘曲检测方法利用载台平面30相对于水平面B所呈锐角α产生明显的干涉条纹，有效降低横向长度I数值大小，使待测物A所呈现的干涉条纹位置可落入感光组件16的视野范围内，从而获取可供演算装置2进行图像识别计算的多组干涉条纹，并利用明、暗干涉条纹反差，自动检测条纹对比对度，识别待测物A表面A2的不同表面高度的零光程位置，而获取初始翘曲度数据，基于人为引入不为零的锐角α，后续再进行对应的演算处理，如：校正流程，而得到待测物A的真实翘曲度数据。在一些实施例中，载台平面30与水平面B间的锐角α数值范围为大于0度而小于或等于0.6度时，可供演算装置2获得不同感测区域R0、R1、R2、R3、R4的多组干涉条纹成像的第0级干涉位置，据以获知待测物A的翘曲度数据，在实际应用上，已涵盖目前模块行业的光传感芯片所要求的测量范围，具有产业实用性。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种翘曲检测方法，通过翘曲检测设备检测待测物的表面，所述表面具有不同高度的多个表面区域，所述翘曲检测设备包含干涉感测装置、演算装置及用于固持所述待测物的载台，所述干涉感测装置包含白光光源组件、分光元件、干涉组件及感光组件，该感光组件包含多个感测区域，其特征在于，所述翘曲检测方法包含：

驱动所述干涉组件与所述载台沿Z轴方向彼此相对移动，供所述感光组件输出各该感测区域所分别对应于所述多个表面的多组干涉条纹，其中所述Z轴方向垂直于水平面，所述载台具有载台平面，且所述载台平面相对于所述水平面呈锐角；

所述演算装置计算出所述多组干涉条纹的多个条纹对比度值，并找出所述干涉组件与各该感测区域内具有最大的所述条纹对比度值的所述干涉条纹相对应的初始Z轴位置；

驱动所述干涉组件的干涉物镜自所述初始Z轴位置沿所述Z轴方向移动，供所述感光组件输出对应于所述多个表面区域的所述多组干涉条纹；以及

所述演算装置获取所述干涉物镜与所述多个表面区域的多个零光程位置相对应的多个位移数据，据以计算出所述待测物的翘曲度数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，更包含：

所述翘曲检测设备通过旋转电机驱动所述载台平面相对于所述水平面旋转至所述锐角。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载台平面与所述水平面间的所述锐角的范围为大于0度而小于或等于0.6度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，于驱动所述干涉组件在所述Z轴方向上的多个Z轴位置间移动的步骤前，还包含：

设定对应于所述待测物的模块高度，并驱动所述干涉组件至对应于所述模块高度的预设位置。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，于驱动所述干涉组件在所述Z轴方向上的多个Z轴位置间移动的步骤前，还包含：

驱动所述干涉组件与所述载台沿所述Z轴方向彼此相对移动，供所述感光组件输出对应于所述载台平面的多组校正干涉条纹；

所述演算装置计算出所述多组校正干涉条纹的多个校正条纹对比度值，并找出所述干涉组件与具有最大的所述校正条纹对比度值的所述校正干涉条纹相对应的校正Z轴位置；

驱动所述干涉组件的干涉物镜自所述校正Z轴位置沿所述Z轴方向移动，供所述感光组件输出对应于多个载台平面区域的所述多组校正干涉条纹；以及

所述演算装置获取所述干涉物镜位于所述多个Z轴位置的多个位移数据并获取所述干涉物镜于所述多个载台平面区域的多个零光程校正位置相对应的多个校正位移数据，并依据所述多个位移数据与所述多个校正位移数据，计算出所述待测物的翘曲度数据。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，于驱动所述干涉组件与所述载台沿所述Z轴方向彼此相对移动的步骤前，还包含：

驱动所述干涉组件至对应于所述载台平面的校正高度位置。

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