CN116448780A - 芯片缺陷检测装置、方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种芯片缺陷检测装置、方法及设备，涉及芯片缺陷检测技术领域，所述装置包括：上料机构、图像采集机构、芯片检测机构、芯片品质分类机构和下料机构；上料机构包括用于转运存放有待测芯片的待测料盘的第一上料传送组件；图像采集机构包括图像采集组件和自动调节组件，图像采集组件用于在自动调节组件的驱动下移动并采集待测芯片的图像；芯片检测机构用于基于待测芯片的图像对待测芯片进行缺陷检测和品质判定；芯片品质分类机构用于根据芯片检测机构对待测芯片的品质判定结果，将不同品质类别的芯片转运至下料机构的不同下料传送组件。本发明提供的芯片缺陷检测装置、方法及设备，可以实现对各种类型芯片的缺陷进行自动化检测。
Description
技术领域
本发明涉及芯片缺陷检测技术领域，尤其涉及一种芯片缺陷检测装置、方法及设备。
背景技术
芯片在加工完成后需要进行缺陷检测，筛查出存在破损、异物和焊接等缺陷的残次品，以保障产品质量。
芯片缺陷通常需要人工对各批次的芯片样品进行抽样检测，检测样品需要人工利用显微镜目视判断产品是否存在焊接缺陷或损坏。然而，随着芯片产品需求的增加，芯片产量越来越大，人工抽样检测的方式难以控制产品的良品率，且受限于人工检测效率低，严重影响了产品的检测速率及出厂率。
虽然目前已有部分关于芯片缺陷自动化检测的相关技术，但基本都需要操作人员手动参与，未能完全实现自动化检测。因此，如何对各种类型芯片的缺陷进行自动化地检测，成为业界亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种芯片缺陷检测装置、方法及设备。
第一方面，本发明提供一种芯片缺陷检测装置，包括：
上料机构、图像采集机构、芯片检测机构、芯片品质分类机构和下料机构；
所述上料机构包括第一上料传送组件和第二上料传送组件，所述第一上料传送组件用于转运存放有待测芯片的待测料盘，所述第二上料传送组件用于转运空置料盘；
所述图像采集机构包括图像采集组件和自动调节组件，所述图像采集组件用于在所述自动调节组件的驱动下移动，并采集存放于所述待测料盘上的所述待测芯片的图像；
所述芯片检测机构包括数据处理单元，所述数据处理单元包括数据预处理子单元、疑似目标提取子单元、疑似目标位置模糊匹配子单元、目标位置信息验证子单元、芯片缺陷判定子单元和芯片品质判定子单元，所述芯片检测机构用于基于所述图像采集组件采集的所述待测芯片的图像和基于所述数据处理单元，对所述待测芯片进行缺陷检测和品质判定；
所述芯片品质分类机构用于根据所述芯片检测机构对所述待测芯片的品质判定结果，将所述待测芯片中的不同品质类别的芯片转运至所述下料机构，以完成对所述待测芯片的品质分类；
所述下料机构包括第一下料传送组件、第二下料传送组件和第三下料传送组件，所述第一下料传送组件用于转运良品料盘，所述良品料盘用于存放所述品质判定结果为良品的芯片，所述第二下料传送组件用于转运次品料盘，所述次品料盘用于存放所述品质判定结果为次品的芯片，所述第三下料传送组件用于转运第一目标料盘，所述第一目标料盘是将存放于所述待测料盘上的待测芯片检测并分拣完成后产生的空置料盘。
可选地，根据本发明提供的一种芯片缺陷检测装置，所述数据处理单元预先存储有多种类型的芯片分别对应的标准模板和标准焊接接线图；
所述数据预处理子单元用于对所述待测芯片的图像进行二值化处理，获得二值化图像，并对所述二值化图像中的特征点进行检测，将所检测的特征点与所述多种类型的芯片分别对应的标准模板进行逐一匹配，并基于匹配结果确定与各所述特征点的位置信息匹配度最大的标准模板为目标标准模板，并确定所述特征点与所述目标标准模板中对应位置的平均旋转角度，根据所述平均旋转角度对所述二值化图像进行旋转操作，获得旋转二值图像；
所述疑似目标提取子单元用于根据所述待测芯片的形状特征、焊点能量集中特征和焊线的线状特征，提取所述旋转二值图像中的疑似目标，所述疑似目标包括疑似芯片目标、疑似焊点目标、疑似焊线目标、疑似焊盘目标和疑似噪声目标；
所述疑似目标位置模糊匹配子单元用于分别对各所述疑似目标的位置信息与目标标准焊接接线图中实际目标的位置信息进行模糊匹配，获得所述疑似目标与所述实际目标唯一对应的模糊匹配结果，所述目标标准焊接接线图是所述目标标准模板对应的所述标准焊接接线图，所述实际目标是所述疑似目标在所述目标标准焊接接线图中对应的目标；
所述目标位置信息验证子单元用于基于所述模糊匹配结果，确定以所述疑似目标为中心的第一位置阈值邻域，并基于所述第一位置阈值邻域内的其他类别的疑似目标的位置关联信息，确定所述疑似目标的实际位置信息；
所述芯片缺陷判定子单元用于对所述疑似目标的实际位置信息，和所述标准焊接接线图中与所述疑似目标相对应的实际目标的位置信息进行位置比对，获得位置比对结果，并在确定所述位置比对结果不满足第二位置阈值的情况下，确定所述疑似目标存在缺陷；
所述芯片品质判定子单元用于基于所述芯片缺陷判定子单元的判定结果，确定并标记所述待测芯片的品质类别为良品或次品。
可选地，根据本发明提供的一种芯片缺陷检测装置，所述芯片品质分类机构包括芯片分拣机械手和料盘监测组件；
所述芯片分拣机械手用于根据所述芯片检测机构对所述待测芯片的品质判定结果，在确定所述待测芯片的品质类别为良品的情况下，从所述第一上料传送组件上的所述待测料盘中获取所述待测芯片，并将所述待测芯片转运至所述第一下料传送组件上的所述良品料盘的空置位置上，在确定所述待测芯片的品质类别为次品的情况下，从所述第一上料传送组件上的所述待测料盘中获取所述待测芯片，并将所述待测芯片转运至所述第二下料传送组件上的所述次品料盘的空置位置上；
所述料盘监测组件包括良品料盘监测组件和次品料盘监测组件，所述良品料盘监测组件位于所述第一下料传送组件的正上方，用于监测所述第一下料传送组件上的所述良品料盘中的芯片数量和空置位置，所述次品料盘监测组件位于所述第二下料传送组件的正上方，用于监测所述第二下料传送组件上的所述次品料盘中的芯片数量和空置位置。
可选地，根据本发明提供的一种芯片缺陷检测装置，所述芯片品质分类机构还包括料盘转运机械手；
所述料盘转运机械手用于将所述第一上料传送组件中的第二目标料盘推送至所述第一下料传送组件，并将所述第一上料传送组件中的所述第一目标料盘推送至所述第三下料传送组件，所述第二目标料盘是所述第一上料传送组件中已检测完成且仍存放有良品的所述待测料盘。
可选地，根据本发明提供的一种芯片缺陷检测装置，所述图像采集组件包括相机、镜头和光源件；
所述镜头安装于所述相机上，所述光源件位于所述镜头的正下方，并与所述镜头的表面间隔预设间距。
可选地，根据本发明提供的一种芯片缺陷检测装置，所述自动调节组件包括第一方向驱动电机和第二方向驱动电机；
所述第一方向驱动电机用于驱动所述图像采集组件沿第一方向移动；
所述第二方向驱动电机用于驱动所述图像采集组件沿第二方向移动。
可选地，根据本发明提供的一种芯片缺陷检测装置，所述第一上料传送组件包括第一传送带和用于驱动所述第一传送带移动的第一上料位移编码器；
所述第二上料传送组件包括第二传送带和用于驱动所述第二传送带移动的第二上料位移编码器。
可选地，根据本发明提供的一种芯片缺陷检测装置，所述第一下料传送组件包括第三传送带和用于驱动所述第三传送带移动的第一下料位移编码器；
所述第二下料传送组件包括第四传送带和用于驱动所述第四传送带移动的第二下料位移编码器；
所述第三下料传送组件包括第五传送带和用于驱动所述第五传送带移动的第三下料位移编码器。
第二方面，本发明提供一种芯片缺陷检测方法，包括：
对待测芯片的图像进行二值化处理，获得二值化图像；
对所述二值化图像中的特征点进行检测，将所检测的特征点与预存的多种类型的芯片分别对应的标准模板进行逐一匹配，并基于匹配结果确定与各所述特征点的位置信息匹配度最大的标准模板为目标标准模板；
确定所述特征点与所述目标标准模板中对应位置的平均旋转角度，根据所述平均旋转角度对所述二值化图像进行旋转操作，获得旋转二值图像；
根据所述待测芯片的形状特征、焊点能量集中特征和焊线的线状特征，提取所述旋转二值图像中的疑似目标，所述疑似目标包括疑似芯片目标、疑似焊点目标、疑似焊线目标、疑似焊盘目标和疑似噪声目标；
分别对各所述疑似目标的位置信息与目标标准焊接接线图中实际目标的位置信息进行模糊匹配，获得所述疑似目标与所述实际目标唯一对应的模糊匹配结果，所述目标标准焊接接线图是所述目标标准模板对应的所述标准焊接接线图，所述实际目标是所述疑似目标在所述目标标准焊接接线图中对应的目标；
基于所述模糊匹配结果，确定以所述疑似目标为中心的第一位置阈值邻域，并基于所述第一位置阈值邻域内的其他类别的疑似目标的位置关联信息，确定所述疑似目标的实际位置信息；
对所述疑似目标的实际位置信息，和所述标准焊接接线图中与所述疑似目标相对应的实际目标的位置信息进行位置比对，获得位置比对结果，并在确定所述位置比对结果不满足第二位置阈值的情况下，确定所述疑似目标存在缺陷。
第三方面，本发明还提供一种芯片缺陷检测设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第二方面所述芯片缺陷检测方法。
本发明提供的芯片缺陷检测装置、方法及设备，通过上料机构中的第一上料传送组件转运存放有待测芯片的待测料盘，进而图像采集机构中的图像采集组件在自动调节组件的驱动下移动并采集存放于待测料盘上的待测芯片的图像，然后芯片检测机构基于图像采集组件采集的待测芯片的图像对待测芯片进行缺陷检测和品质判定，进一步芯片品质分类机构根据芯片检测机构对待测芯片的品质判定结果，将待测芯片中的不同品质类别的芯片转运至下料机构中的第一下料传送组件和第二下料传送组件，从而完成对待测芯片的品质分类，实现了集上料、检测、分拣与下料的一体化设置，进而可以有效实现对各种类型芯片的缺陷进行自动化地检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的芯片缺陷检测装置的结构示意图；
图2是本发明提供的芯片缺陷检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。
下面结合附图对本发明提供的芯片缺陷检测装置、方法及设备进行示例性的介绍。
图1是本发明提供的芯片缺陷检测装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：
上料机构100、图像采集机构110、芯片检测机构120、芯片品质分类机构130和下料机构140；
所述上料机构100包括第一上料传送组件和第二上料传送组件，所述第一上料传送组件用于转运存放有待测芯片的待测料盘，所述第二上料传送组件用于转运空置料盘；
所述图像采集机构110包括图像采集组件和自动调节组件，所述图像采集组件用于在所述自动调节组件的驱动下移动，并采集存放于所述待测料盘上的所述待测芯片的图像；
所述芯片检测机构120包括数据处理单元，所述数据处理单元包括数据预处理子单元、疑似目标提取子单元、疑似目标位置模糊匹配子单元、目标位置信息验证子单元、芯片缺陷判定子单元和芯片品质判定子单元，所述芯片检测机构用于基于所述图像采集组件采集的所述待测芯片的图像和基于所述数据处理单元，对所述待测芯片进行缺陷检测和品质判定；
所述芯片品质分类机构130用于根据所述芯片检测机构120对所述待测芯片的品质判定结果，将所述待测芯片中的不同品质类别的芯片转运至所述下料机构，以完成对所述待测芯片的品质分类；
所述下料机构140包括第一下料传送组件、第二下料传送组件和第三下料传送组件，所述第一下料传送组件用于转运良品料盘，所述良品料盘用于存放所述品质判定结果为良品的芯片，所述第二下料传送组件用于转运次品料盘，所述次品料盘用于存放所述品质判定结果为次品的芯片，所述第三下料传送组件用于转运第一目标料盘，所述第一目标料盘是将存放于所述待测料盘上的待测芯片检测并分拣完成后产生的空置料盘。
具体地，为了克服现有的芯片缺陷检测方法基本都需要操作人员手动参与，未能完全实现自动化检测的缺陷，本发明通过上料机构100中的第一上料传送组件转运存放有待测芯片的待测料盘，进而图像采集机构110中的图像采集组件在自动调节组件的驱动下移动并采集存放于待测料盘上的待测芯片的图像，然后芯片检测机构120基于图像采集组件采集的待测芯片的图像对待测芯片进行缺陷检测和品质判定，进一步芯片品质分类机构130根据芯片检测机构对待测芯片的品质判定结果，将待测芯片中的不同品质类别的芯片转运至下料机构140中的第一下料传送组件和第二下料传送组件，从而完成对待测芯片的品质分类，实现了集上料、检测、分拣与下料的一体化设置，进而可以有效实现对各种类型芯片的缺陷进行自动化地检测。
可选地，在本发明实施例中，上料机构100可以包括第一上料传送组件和第二上料传送组件，其中第一上料传送组件用于转运存放有待测芯片的待测料盘，第二上料传送组件用于转运空置料盘，其中该空置料盘可以用于存放检测出的次品芯片。
可选地，在本发明实施例中，图像采集机构110可以包括图像采集组件和自动调节组件，其中自动调节组件可以驱动图像采集组件在空间中移动，图像采集组件用于在自动调节组件的驱动下移动到各待测芯片上方，同时自动聚焦并采集存放于待测料盘上的待测芯片的图像。
可选地，在本发明实施例中，芯片检测机构120可以用于基于图像采集组件采集的待测芯片的图像，对待测芯片进行缺陷检测和品质判定，获得待测芯片的品质判定结果。
可选地，在本发明实施例中，芯片品质分类机构130可以用于根据芯片检测机构120对待测芯片的品质判定结果，将待测芯片中的不同品质类别的芯片转运至下料机构的不同下料传送组件，以完成对待测芯片的品质分类。
可选地，在本发明实施例中，下料机构140可以包括第一下料传送组件、第二下料传送组件和第三下料传送组件，其中第一下料传送组件用于转运良品料盘，该良品料盘用于存放芯片品质分类机构130转运的品质判定结果为良品的芯片，第二下料传送组件用于转运次品料盘，该次品料盘用于存放芯片品质分类机构130转运的品质判定结果为次品的芯片，第三下料传送组件用于转运第一目标料盘，该第一目标料盘是将存放于待测料盘上的待测芯片检测并分拣完成后产生的空置料盘。
可选地，在本发明实施例中，第一下料传送组件和第二下料传送组件还用于将不同品质类别的芯片传送至下一工位。
本发明提供的芯片缺陷检测装置，通过上料机构中的第一上料传送组件转运存放有待测芯片的待测料盘，进而图像采集机构中的图像采集组件在自动调节组件的驱动下移动并采集存放于待测料盘上的待测芯片的图像，然后芯片检测机构基于图像采集组件采集的待测芯片的图像对待测芯片进行缺陷检测和品质判定，进一步芯片品质分类机构根据芯片检测机构对待测芯片的品质判定结果，将待测芯片中的不同品质类别的芯片转运至下料机构中的第一下料传送组件和第二下料传送组件，从而完成对待测芯片的品质分类，实现了集上料、检测、分拣与下料的一体化设置，进而可以有效实现对各种类型芯片的缺陷进行自动化地检测。
可选地，所述芯片检测机构120包括数据处理单元，所述数据处理单元预先存储有多种类型的芯片分别对应的标准模板和标准焊接接线图；
所述数据处理单元包括数据预处理子单元、疑似目标提取子单元、疑似目标位置模糊匹配子单元、目标位置信息验证子单元、芯片缺陷判定子单元和芯片品质判定子单元；
所述数据预处理子单元用于对所述待测芯片的图像进行二值化处理，获得二值化图像，并对所述二值化图像中的特征点进行检测，将所检测的特征点与所述多种类型的芯片分别对应的标准模板进行逐一匹配，并基于匹配结果确定与各所述特征点的位置信息匹配度最大的标准模板为目标标准模板，并确定所述特征点与所述目标标准模板中对应位置的平均旋转角度，根据所述平均旋转角度对所述二值化图像进行旋转操作，获得旋转二值图像；
所述疑似目标提取子单元用于根据所述待测芯片的形状特征、焊点能量集中特征和焊线的线状特征，提取所述旋转二值图像中的疑似目标，所述疑似目标包括疑似芯片目标、疑似焊点目标、疑似焊线目标、疑似焊盘目标和疑似噪声目标；
所述疑似目标位置模糊匹配子单元用于分别对各所述疑似目标的位置信息与目标标准焊接接线图中实际目标的位置信息进行模糊匹配，获得所述疑似目标与所述实际目标唯一对应的模糊匹配结果，所述目标标准焊接接线图是所述目标标准模板对应的所述标准焊接接线图，所述实际目标是所述疑似目标在所述目标标准焊接接线图中对应的目标；
所述目标位置信息验证子单元用于基于所述模糊匹配结果，确定以所述疑似目标为中心的第一位置阈值邻域，并基于所述第一位置阈值邻域内的其他类别的疑似目标的位置关联信息，确定所述疑似目标的实际位置信息；
所述芯片缺陷判定子单元用于对所述疑似目标的实际位置信息，和所述标准焊接接线图中与所述疑似目标相对应的实际目标的位置信息进行位置比对，获得位置比对结果，并在确定所述位置比对结果不满足第二位置阈值的情况下，确定所述疑似目标存在缺陷；
所述芯片品质判定子单元用于基于所述芯片缺陷判定子单元的判定结果，确定并标记所述待测芯片的品质类别为良品或次品。
具体地，在本发明实施例中，芯片检测机构120中包括数据处理单元，且该数据处理单元中预先存储有多种类型的芯片分别对应的标准模板和标准焊接接线图，而且，该数据处理单元包括数据预处理子单元、疑似目标提取子单元、疑似目标位置模糊匹配子单元、目标位置信息验证子单元、芯片缺陷判定子单元和芯片品质判定子单元，其中：(1)数据预处理子单元可以用于对待测芯片的图像进行二值化处理，获得二值化图像，并对二值化图像中的特征点进行检测，将所检测的特征点与多种类型的芯片分别对应的标准模板进行逐一匹配，并基于匹配结果确定与各特征点的位置信息匹配度最大的标准模板为目标标准模板，并确定特征点与目标标准模板中对应位置的平均旋转角度，进而根据该平均旋转角度对二值化图像进行旋转操作，获得旋转二值图像；(2)疑似目标提取子单元可以用于根据待测芯片的形状特征、焊点能量集中特征和焊线的线状特征，提取旋转二值图像中的疑似目标，该疑似目标可以包括疑似芯片目标、疑似焊点目标、疑似焊线目标、疑似焊盘目标和疑似噪声目标等；(3)疑似目标位置模糊匹配子单元可以用于分别对各疑似目标的位置信息与目标标准焊接接线图中实际目标的位置信息进行模糊匹配，获得所述疑似目标与所述实际目标唯一对应的模糊匹配结果，其中目标标准焊接接线图是目标标准模板对应的标准焊接接线图，实际目标是疑似目标在目标标准焊接接线图中对应的目标；(4)目标位置信息验证子单元可以用于基于模糊匹配结果，确定以疑似目标为中心的第一位置阈值邻域，并基于该第一位置阈值邻域内的其他类别的疑似目标的位置关联信息，确定疑似目标的实际位置信息；(5)芯片缺陷判定子单元可以用于对疑似目标的实际位置信息，和标准焊接接线图中与疑似目标相对应的实际目标的位置信息进行位置比对，获得位置比对结果，并在确定位置比对结果不满足第二位置阈值的情况下，确定该疑似目标存在缺陷；(6)芯片品质判定子单元可以用于基于芯片缺陷判定子单元的判定结果，确定并标记待测芯片的品质类别为良品或次品。
需要说明的是，在本发明实施例中，数据预处理子单元的功能包括芯片图像的二值化处理、二值化图像中的特征点检测和模板匹配。其中，特征点可以是二值化图像中芯片的边缘角点、焊点和焊盘中心点等，本发明实施例对此不作具体限定。所述模板匹配指的是可以根据所检测的特征点与预先存储在模板库中的多种类型的芯片分别对应的标准模板进行逐一匹配，确定匹配度最大的标准模板为目标标准模板，进而依据匹配的特征点计算目标标准模板中对应位置的平均旋转角度，进一步根据该平均旋转角度对二值化图像进行旋转操作，得到旋转二值图像。
需要说明的是，考虑到待测芯片在待测盘料内是随机摆放的，因此在本发明实施例中，需要对二值化图像进行旋转，对二值化图像进行旋转后将待测芯片的二值化图像调整至与标准模板近似一样的角度，若后续再检测芯片或焊点等，就不需要再将角度引入计算。
可以理解的是，在本发明实施例中，疑似目标位置模糊匹配子单元对所提取的疑似目标，利用所提取的各个单个疑似目标的位置信息，结合目标标准焊接接线图中的实际目标的位置信息，逐一对单个疑似目标进行检测位置与实际目标位置的模糊位置匹配，从而获得对应的模糊匹配结果。
可以理解的是，目标位置信息验证子单元可以根据疑似目标与实际目标唯一对应的模糊匹配结果，确定以各疑似目标为中心的第一位置阈值邻域，进而基于第一位置阈值邻域内的其他类别的疑似目标的位置关联信息，确定各疑似目标的实际位置信息。
需要说明的是，所述第一位置阈值邻域，可以是以疑似目标的最小外接矩形作为中心区间，以最小外接矩形的各边界作为起点，以阈值T作为第一位置阈值扩展外接矩形边界，以扩展后的区间作为第一位置阈值邻域，进一步地，阈值T可以是固定值也可以是由疑似目标最小外接矩形区间生成的自适应值。
可以理解的是，在本发明实施例中，芯片缺陷判定子单元可以对疑似目标位置信息验证中的实际位置与标准焊接接线图中的标准位置进行位置阈值判断，在确定不满足第二位置阈值的情况下，确定该疑似目标存在缺陷。
需要说明的是，第二位置阈值可以基于实际应用进行适应性设置，本发明实施例对此不作具体限定。
可以理解的是，在本发明实施例中，芯片品质判定子单元可以依据芯片缺陷判定子单元的判定结果，对当前检测的芯片进行品质分类，存在缺陷的芯片判定其品质分类结果为次品，否则判定其品质分类结果为良品。
需要说明的是，由于现有的芯片缺陷自动化检测方法难以实现针对多种类型芯片成品缺陷的全面检测，而本发明实施例通过基于模糊匹配方法实现对芯片缺陷的检测，可以自适应检测各种类型的芯片中的焊点、焊线及错焊和漏焊等缺陷，实现对多种类型芯片的全面自动化检测。
可选地，所述芯片品质分类机构130包括芯片分拣机械手和料盘监测组件；
所述芯片分拣机械手用于根据所述芯片检测机构120对所述待测芯片的品质判定结果，在确定所述待测芯片的品质类别为良品的情况下，从所述第一上料传送组件上的所述待测料盘中获取所述待测芯片，并将所述待测芯片转运至所述第一下料传送组件上的所述良品料盘的空置位置上，在确定所述待测芯片的品质类别为次品的情况下，从所述第一上料传送组件上的所述待测料盘中获取所述待测芯片，并将所述待测芯片转运至所述第二下料传送组件上的所述次品料盘的空置位置上；
所述料盘监测组件包括良品料盘监测组件和次品料盘监测组件，所述良品料盘监测组件位于所述第一下料传送组件的正上方，用于监测所述第一下料传送组件上的所述良品料盘中的芯片数量和空置位置，所述次品料盘监测组件位于所述第二下料传送组件的正上方，用于监测所述第二下料传送组件上的所述次品料盘中的芯片数量和空置位置。
具体地，在本发明实施例中，芯片品质分类机构130可以包括芯片分拣机械手和料盘监测组件，其中，芯片分拣机械手可以用于根据芯片检测机构120对待测芯片的品质判定结果，在确定待测芯片的品质类别为良品的情况下，从第一上料传送组件上的待测料盘中获取该待测芯片，并将获取的待测芯片转运至第一下料传送组件上的良品料盘的空置位置上，在确定待测芯片的品质类别为次品的情况下，从第一上料传送组件上的待测料盘中获取待测芯片，并将获取的待测芯片转运至第二下料传送组件上的次品料盘的空置位置上；料盘监测组件包括良品料盘监测组件和次品料盘监测组件，其中良品料盘监测组件位于第一下料传送组件的正上方，可以用于监测第一下料传送组件上的良品料盘中的芯片数量和空置位置，次品料盘监测组件位于第二下料传送组件的正上方，可以用于监测第二下料传送组件上的次品料盘中的芯片数量和空置位置。
可以理解的是，在本发明实施例中，芯片分拣机械手可以根据芯片检测机构120的品质判定结果，对当前的检测芯片进行分拣，若为良品，则芯片分拣机械手从第一上料传送装置上的待测料盘中抓取当前品质判定结果为良品的芯片，依次存放到第一下料传送装置上的已测良品料盘中的空置位置，若为次品，则芯片分拣机械手从第一上料传送装置上的待测料盘中抓取当前品质判定结果为次品的芯片，依次存放到第二下料传送装置上的已测次品料盘中的空置位置，其中第一下料传送装置上的已测良品料盘中的空置位置和第二下料传送装置上的已测次品料盘中的空置位置是由料盘监测组件监测得到的。
可选地，在本发明实施例中，料盘监测组件包括良品料盘监测组件和次品料盘监测组件，其中良品料盘监测组件可以位于第一下料传送组件的正上方，且由相机、镜头和监测设备组成，用于实时监测良品料盘中的芯片数量及空置位置；次品料盘监测组件可以位于第二下料传送装置正上方，且由相机、镜头和监测设备组成，用于实时监测次品料盘中的芯片数量及空置位置。
本发明实施例通过芯片品质分类机构中的芯片分拣机械手和料盘监测组件，实现对良品芯片和次品芯片的自动分拣。
可选地，所述芯片品质分类机构130还包括料盘转运机械手；
所述料盘转运机械手用于将所述第一上料传送组件中的第二目标料盘推送至所述第一下料传送组件，并将所述第一上料传送组件中的所述第一目标料盘推送至所述第三下料传送组件，所述第二目标料盘是所述第一上料传送组件中已检测完成且仍存放有良品的所述待测料盘。
具体地，在本发明实施例中，芯片品质分类机构130除了包括芯片分拣机械手和料盘监测组件之外，还包括料盘转运机械手，其中该料盘转运机械手用于将第一上料传送组件中的第二目标料盘推送至第一下料传送组件，并将第一上料传送组件中的第一目标料盘推送至第三下料传送组件，第二目标料盘是第一上料传送组件中已检测完成且仍存放有良品的待测料盘。
可以理解的是，在本发明实施例中，料盘转运机械手可以将上料机构中的料盘平行推送至下料机构，以实现料盘的重复利用。
可选地，在本发明实施例中，芯片品质分类机构130还可以包括控制器，该控制器可以用于控制芯片分拣机械手、料盘转运机械手和料盘监测组件的协同运作，接收芯片检测机构120的品质判定结果，通过指令控制芯片分拣机械手抓取芯片，并通过指令控制料盘转运机械手转运料盘等一系列操作，实现对芯片的自动分拣。
可选地，所述图像采集组件包括相机、镜头和光源件；
所述镜头安装于所述相机上，所述光源件位于所述镜头的正下方，并与所述镜头的表面间隔预设间距。
具体地，在本发明实施例中，图像采集机构110中的图像采集组件可以包括相机、镜头和光源件，其中所述镜头安装于所述相机上，所述光源件位于所述镜头的正下方，并与所述镜头的表面间隔预设间距。
可选地，所述光源件与所述镜头的表面之间间隔的预设间距可以基于实际应用进行适应性设置，本发明实施例对此不作具体限定。
可选地，所述自动调节组件包括第一方向驱动电机和第二方向驱动电机；
所述第一方向驱动电机用于驱动所述图像采集组件沿第一方向移动；
所述第二方向驱动电机用于驱动所述图像采集组件沿第二方向移动。
具体地，在本发明实施例中，图像采集机构110中的自动调节组件可以包括第一方向驱动电机和第二方向驱动电机，其中第一方向驱动电机用于驱动图像采集组件沿第一方向移动，第二方向驱动电机用于驱动图像采集组件沿第二方向移动。
可以理解的是，在本发明实施例中，通过在第一方向驱动电机和第二方向驱动电机的驱动下，可以使图像采集组件移动至合适的位置，以对第一上料传送组件上的待测料盘中的待测芯片进行图像采集。
具体地，在本发明实施例中，图像采集机构110可以位于第一上料传送组件的上方，包括由相机、镜头和光源件组成的图像采集组件，以及控制图像采集组件在空间移动的自动调节组件，其中，所述镜头固定装配在所述相机上，所述光源件位于所述镜头正下方，与所述镜头表面以预设间距固定安装，所述自动调节组件包括第一方向驱动电机和第二方向驱动电机，其中第一方向驱动电机带动图像采集组件沿第一方向高精度移动，第二方向驱动电机带动图像采集组件沿第二方向高精度移动。
可选地，所述第一上料传送组件包括第一传送带和用于驱动所述第一传送带移动的第一上料位移编码器；
所述第二上料传送组件包括第二传送带和用于驱动所述第二传送带移动的第二上料位移编码器。
具体地，在本发明实施例中，第一上料传送组件可以包括第一传送带和用于驱动该第一传送带高精度移动的第一上料位移编码器，第二上料传送组件包括第二传送带和用于驱动该第二传送带高精度移动的第二上料位移编码器。
可选地，所述第一下料传送组件包括第三传送带和用于驱动所述第三传送带移动的第一下料位移编码器；
所述第二下料传送组件包括第四传送带和用于驱动所述第四传送带移动的第二下料位移编码器；
所述第三下料传送组件包括第五传送带和用于驱动所述第五传送带移动的第三下料位移编码器。
具体地，在本发明实施例中，第一下料传送组件可以包括第三传送带和用于驱动该第三传送带高精度移动的第一下料位移编码器，第二下料传送组件可以包括第四传送带和用于驱动该第四传送带高精度移动的第二下料位移编码器，第三下料传送组件可以包括第五传送带和用于驱动该第五传送带高精度移动的第三下料位移编码器。
下面通过一个具体实施例对本发明提供的芯片缺陷检测装置进行介绍。
需要说明的是，在本发明实施例中，上料机构包含两组传送组件(第一上料传送组件和第二上料传送组件)，每组传送组件均由传送带与高精度位移编码器组成。待测料盘由芯片产品的产线转运至第一上料传送组件，在高精度的第一上料传送编码器的控制下，第一上料传送组件将待测料盘转运至图像采集机构正下方。
图像采集机构中的自动调节组件，利用第一方向的电机(第一方向驱动电机)与第二方向的电机(第二方向驱动电机)将图像采集组件置于零位，即料盘左上角位置。图像采集组件中的相机进行自动变焦，找到视野内待测芯片的清晰点位置，采集一帧当前待测芯片的图像传输给芯片检测机构。在第一时间阈值间隔后，自动调节组件控制图像采集机构在两个方向上移动到下一待测芯片上方，重复下一次图像采集操作。其中，第一时间阈值可以基于实际应用进行适应性设置，本发明实施例对此不作具体限定。
芯片检测机构依据图像采集机构所采集到的芯片图像，进行芯片缺陷检测。首先对芯片图像进行预处理，选取自适应的第一阈值对芯片图像进行二值化，第一阈值可以是全图灰度值的均值乘以第一系数K，得到二值化图像；然后对二值化图像进行特征点检测，所述特征点可以是芯片的边缘角点、焊点和焊盘中心点，利用特征点与芯片模板库中的标准模板进行逐一匹配，选取特征点位置信息匹配度最大的芯片模板作为当前待测芯片的模板，获取并记录当前模板对应的标准焊接接线图，计算特征点与模板中对应位置的平均旋转角度θ，以θ对二值化图像进行旋转操作，得到旋转二值图像；进一步在旋转二值图像中进行形状检测，例如方形和圆形，将满足第一面积阈值的目标标记为疑似芯片目标，在旋转二值图像中检测线状特征的目标标记为疑似焊线目标，检测能量集中的点作为疑似焊点目标，同时在疑似芯片目标附近的第一邻域内检测满足第二面积阈值的其他的方形和圆形目标作为焊盘目标。
进一步，逐一比较旋转二值图像中所检测的疑似目标与当前标准模板中满足第一位置阈值邻域，进行基于位置信息的模糊匹配。针对模糊匹配上的每一对实际目标与疑似目标的位置信息，结合当前区域内其他类别疑似目标的位置关联信息，综合判断当前疑似目标是否是真实的芯片、焊点、焊线或焊盘，保留真实的疑似目标，删除非真实的疑似目标。同时，对最终保留下的疑似目标，与标准模板中当前位置的同一目标比对，满足第二位置阈值的目标标记为正常，不满足的标记为缺陷。
最后，待所有疑似目标均进行目标位置信息验证后，对于模板中尚未匹配的其他目标，例如焊线、焊点和焊盘，将其位置在旋转二值图中标记为缺陷，可能为漏焊；进而判断当前标准模板中的目标位置是否均已正确标记，依据标记结果对当前芯片进行判定，存在缺陷标记的芯片标记为次品，不存在缺陷标记的芯片标记为良品；进而将当前待测芯片的品质判定结果标记发送给芯片分拣机械手。
料盘监测组件包括良品料盘监测组件和次品料盘监测组件。良品料盘监测组件的相机以一定采样间隔对良品芯片料盘进行图像采集，并对采集到的图像进行数据处理，确定良品料盘的信息及良品料盘上下一个待放置良品芯片的位置信息，将是否转运料盘的标记发送给第一下料传送组件；同时，次品料盘监测组件也以同样的方式确定次品料盘的信息及次品料盘上下一个待放置次品芯片的位置信息，将是否转运料盘的标记发送给第二下料传送组件。
芯片分拣机械手根据所接收到的分类标记，若为良品，则抓取当前检测的芯片移动至第一下料平台上的良品料盘上方，并根据良品料盘监测组件提供的良品空置位置信息放置良品芯片，若为次品，则根据次品料盘监测组件提供的次品空置位置信息放置次品芯片。
如果良品料盘监测组件未监测到良品料盘信息，则芯片分拣机械手不对良品芯片进行抓取，仅将当前待测料盘中检测为次品的芯片抓取至次品料盘，良品芯片将暂存至待测料盘，直至当前待测芯片全部检测完成，料盘转运机械手将第一上料传送组件上已检测完成的当前料盘平行推送至第一下料传送组件上的良品料盘监测组件的正下方。
如果良品料盘监测组件监测到良品料盘信息，且良品料盘中无空置位置，则良品料盘监测组件将信号发送给第一下料传送组件，将装有良品的料盘转运至下一工位。同理，若次品料盘中无空置位置，则第二下料传送组件将装有次品的料盘转运至下一工位。如果当前待测芯片全部检测完成，而良品料盘监测组件仍监测到空置位置信息，则表征当前待测料盘已清空，由料盘转运机械手将第一上料传送组件上的待测料盘平行推送至第三下料传送组件，转运至下一工位，完成本次芯片缺陷检测。
本发明提供的芯片缺陷检测装置，通过上料机构中的第一上料传送组件转运存放有待测芯片的待测料盘，进而图像采集机构中的图像采集组件在自动调节组件的驱动下移动并采集存放于待测料盘上的待测芯片的图像，然后芯片检测机构基于图像采集组件采集的待测芯片的图像对待测芯片进行缺陷检测和品质判定，进一步芯片品质分类机构根据芯片检测机构对待测芯片的品质判定结果，将待测芯片中的不同品质类别的芯片转运至下料机构中的第一下料传送组件和第二下料传送组件，从而完成对待测芯片的品质分类，实现了集上料、检测、分拣与下料的一体化设置，进而可以有效实现对各种类型芯片的缺陷进行自动化地检测。
下面对本发明提供的芯片缺陷检测方法进行描述，下文描述的芯片缺陷检测方法可以应用于上文描述的芯片缺陷检测装置。
图2是本发明提供的芯片缺陷检测方法的流程示意图，如图2所示，该方法包括：
步骤200，对待测芯片的图像进行二值化处理，获得二值化图像；
步骤210，对所述二值化图像中的特征点进行检测，将所检测的特征点与预存的多种类型的芯片分别对应的标准模板进行逐一匹配，并基于匹配结果确定与各所述特征点的位置信息匹配度最大的标准模板为目标标准模板；
步骤220，确定所述特征点与所述目标标准模板中对应位置的平均旋转角度，根据所述平均旋转角度对所述二值化图像进行旋转操作，获得旋转二值图像；
步骤230，根据所述待测芯片的形状特征、焊点能量集中特征和焊线的线状特征，提取所述旋转二值图像中的疑似目标，所述疑似目标包括疑似芯片目标、疑似焊点目标、疑似焊线目标、疑似焊盘目标和疑似噪声目标；
步骤240，分别对各所述疑似目标的位置信息与目标标准焊接接线图中实际目标的位置信息进行模糊匹配，获得所述疑似目标与所述实际目标唯一对应的模糊匹配结果，所述目标标准焊接接线图是所述目标标准模板对应的所述标准焊接接线图，所述实际目标是所述疑似目标在所述目标标准焊接接线图中对应的目标；
步骤250，基于所述模糊匹配结果，确定以所述疑似目标为中心的第一位置阈值邻域，并基于所述第一位置阈值邻域内的其他类别的疑似目标的位置关联信息，确定所述疑似目标的实际位置信息；
步骤260，对所述疑似目标的实际位置信息，和所述标准焊接接线图中与所述疑似目标相对应的实际目标的位置信息进行位置比对，获得位置比对结果，并在确定所述位置比对结果不满足第二位置阈值的情况下，确定所述疑似目标存在缺陷。
具体地，在本发明实施例中，可以首先获取待测芯片的图像，并对待测芯片的图像进行二值化处理，获得二值化图像；然后，对获得的二值化图像中的特征点进行检测，将所检测的特征点与预存的多种类型的芯片分别对应的标准模板进行逐一匹配，并基于匹配结果确定与各特征点的位置信息匹配度最大的标准模板为目标标准模板；进而确定特征点与目标标准模板中对应位置的平均旋转角度，根据该平均旋转角度对获得的二值化图像进行旋转操作，获得旋转二值图像；进一步，根据待测芯片的形状特征、焊点能量集中特征和焊线的线状特征，提取旋转二值图像中的疑似目标，其中该疑似目标包括疑似芯片目标、疑似焊点目标、疑似焊线目标、疑似焊盘目标和疑似噪声目标等；接着，分别对各疑似目标的位置信息与目标标准焊接接线图中实际目标的位置信息进行模糊匹配，获得疑似目标与实际目标唯一对应的模糊匹配结果，其中目标标准焊接接线图是目标标准模板对应的标准焊接接线图，实际目标是疑似目标在目标标准焊接接线图中对应的目标；进一步，基于获得的模糊匹配结果，确定以各疑似目标为中心的第一位置阈值邻域，并基于第一位置阈值邻域内的其他类别的疑似目标的位置关联信息，确定各疑似目标的实际位置信息；最后，对疑似目标的实际位置信息，和标准焊接接线图中与疑似目标相对应的实际目标的位置信息进行位置比对，获得位置比对结果，并在确定位置比对结果不满足第二位置阈值的情况下，确定该疑似目标存在缺陷。
需要说明的是，第二位置阈值可以基于实际应用进行适应性设置，本发明实施例对此不作具体限定。
本发明提供的芯片缺陷检测方法，通过基于待测芯片的二值化图像和预先存储在模板库中的多种类型的芯片分别对应的标准模板，利用模糊匹配方法实现对芯片缺陷的检测，可以自适应检测各种类型的芯片中的焊点、焊线及错焊和漏焊等缺陷，实现对多种类型芯片的全面自动化检测。
本发明还提供一种芯片缺陷检测设备，该芯片缺陷检测设备可以包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法所提供的芯片缺陷检测方法，该方法包括：
对待测芯片的图像进行二值化处理，获得二值化图像；
对所述二值化图像中的特征点进行检测，将所检测的特征点与预存的多种类型的芯片分别对应的标准模板进行逐一匹配，并基于匹配结果确定与各所述特征点的位置信息匹配度最大的标准模板为目标标准模板；
确定所述特征点与所述目标标准模板中对应位置的平均旋转角度，根据所述平均旋转角度对所述二值化图像进行旋转操作，获得旋转二值图像；
根据所述待测芯片的形状特征、焊点能量集中特征和焊线的线状特征，提取所述旋转二值图像中的疑似目标，所述疑似目标包括疑似芯片目标、疑似焊点目标、疑似焊线目标、疑似焊盘目标和疑似噪声目标；
分别对各所述疑似目标的位置信息与目标标准焊接接线图中实际目标的位置信息进行模糊匹配，获得所述疑似目标与所述实际目标唯一对应的模糊匹配结果，所述目标标准焊接接线图是所述目标标准模板对应的所述标准焊接接线图，所述实际目标是所述疑似目标在所述目标标准焊接接线图中对应的目标；
基于所述模糊匹配结果，确定以所述疑似目标为中心的第一位置阈值邻域，并基于所述第一位置阈值邻域内的其他类别的疑似目标的位置关联信息，确定所述疑似目标的实际位置信息；
对所述疑似目标的实际位置信息，和所述标准焊接接线图中与所述疑似目标相对应的实际目标的位置信息进行位置比对，获得位置比对结果，并在确定所述位置比对结果不满足第二位置阈值的情况下，确定所述疑似目标存在缺陷。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的芯片缺陷检测方法，该方法包括：
对待测芯片的图像进行二值化处理，获得二值化图像；
对所述二值化图像中的特征点进行检测，将所检测的特征点与预存的多种类型的芯片分别对应的标准模板进行逐一匹配，并基于匹配结果确定与各所述特征点的位置信息匹配度最大的标准模板为目标标准模板；
确定所述特征点与所述目标标准模板中对应位置的平均旋转角度，根据所述平均旋转角度对所述二值化图像进行旋转操作，获得旋转二值图像；
根据所述待测芯片的形状特征、焊点能量集中特征和焊线的线状特征，提取所述旋转二值图像中的疑似目标，所述疑似目标包括疑似芯片目标、疑似焊点目标、疑似焊线目标、疑似焊盘目标和疑似噪声目标；
分别对各所述疑似目标的位置信息与目标标准焊接接线图中实际目标的位置信息进行模糊匹配，获得所述疑似目标与所述实际目标唯一对应的模糊匹配结果，所述目标标准焊接接线图是所述目标标准模板对应的所述标准焊接接线图，所述实际目标是所述疑似目标在所述目标标准焊接接线图中对应的目标；
基于所述模糊匹配结果，确定以所述疑似目标为中心的第一位置阈值邻域，并基于所述第一位置阈值邻域内的其他类别的疑似目标的位置关联信息，确定所述疑似目标的实际位置信息；
对所述疑似目标的实际位置信息，和所述标准焊接接线图中与所述疑似目标相对应的实际目标的位置信息进行位置比对，获得位置比对结果，并在确定所述位置比对结果不满足第二位置阈值的情况下，确定所述疑似目标存在缺陷。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的芯片缺陷检测方法，该方法包括：
对待测芯片的图像进行二值化处理，获得二值化图像；
对所述二值化图像中的特征点进行检测，将所检测的特征点与预存的多种类型的芯片分别对应的标准模板进行逐一匹配，并基于匹配结果确定与各所述特征点的位置信息匹配度最大的标准模板为目标标准模板；
确定所述特征点与所述目标标准模板中对应位置的平均旋转角度，根据所述平均旋转角度对所述二值化图像进行旋转操作，获得旋转二值图像；
根据所述待测芯片的形状特征、焊点能量集中特征和焊线的线状特征，提取所述旋转二值图像中的疑似目标，所述疑似目标包括疑似芯片目标、疑似焊点目标、疑似焊线目标、疑似焊盘目标和疑似噪声目标；
分别对各所述疑似目标的位置信息与目标标准焊接接线图中实际目标的位置信息进行模糊匹配，获得所述疑似目标与所述实际目标唯一对应的模糊匹配结果，所述目标标准焊接接线图是所述目标标准模板对应的所述标准焊接接线图，所述实际目标是所述疑似目标在所述目标标准焊接接线图中对应的目标；
基于所述模糊匹配结果，确定以所述疑似目标为中心的第一位置阈值邻域，并基于所述第一位置阈值邻域内的其他类别的疑似目标的位置关联信息，确定所述疑似目标的实际位置信息；
对所述疑似目标的实际位置信息，和所述标准焊接接线图中与所述疑似目标相对应的实际目标的位置信息进行位置比对，获得位置比对结果，并在确定所述位置比对结果不满足第二位置阈值的情况下，确定所述疑似目标存在缺陷。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种芯片缺陷检测装置，其特征在于，包括：
上料机构、图像采集机构、芯片检测机构、芯片品质分类机构和下料机构；
所述上料机构包括第一上料传送组件和第二上料传送组件，所述第一上料传送组件用于转运存放有待测芯片的待测料盘，所述第二上料传送组件用于转运空置料盘；
所述图像采集机构包括图像采集组件和自动调节组件，所述图像采集组件用于在所述自动调节组件的驱动下移动，并采集存放于所述待测料盘上的所述待测芯片的图像；
所述芯片检测机构包括数据处理单元，所述数据处理单元包括数据预处理子单元、疑似目标提取子单元、疑似目标位置模糊匹配子单元、目标位置信息验证子单元、芯片缺陷判定子单元和芯片品质判定子单元，所述芯片检测机构用于基于所述图像采集组件采集的所述待测芯片的图像和基于所述数据处理单元，对所述待测芯片进行缺陷检测和品质判定；
所述芯片品质分类机构用于根据所述芯片检测机构对所述待测芯片的品质判定结果，将所述待测芯片中的不同品质类别的芯片转运至所述下料机构，以完成对所述待测芯片的品质分类；
所述下料机构包括第一下料传送组件、第二下料传送组件和第三下料传送组件，所述第一下料传送组件用于转运良品料盘，所述良品料盘用于存放所述品质判定结果为良品的芯片，所述第二下料传送组件用于转运次品料盘，所述次品料盘用于存放所述品质判定结果为次品的芯片，所述第三下料传送组件用于转运第一目标料盘，所述第一目标料盘是将存放于所述待测料盘上的待测芯片检测并分拣完成后产生的空置料盘。
2.根据权利要求1所述的芯片缺陷检测装置，其特征在于，所述数据处理单元预先存储有多种类型的芯片分别对应的标准模板和标准焊接接线图；
所述数据预处理子单元用于对所述待测芯片的图像进行二值化处理，获得二值化图像，并对所述二值化图像中的特征点进行检测，将所检测的特征点与所述多种类型的芯片分别对应的标准模板进行逐一匹配，并基于匹配结果确定与各所述特征点的位置信息匹配度最大的标准模板为目标标准模板，并确定所述特征点与所述目标标准模板中对应位置的平均旋转角度，根据所述平均旋转角度对所述二值化图像进行旋转操作，获得旋转二值图像；
所述疑似目标提取子单元用于根据所述待测芯片的形状特征、焊点能量集中特征和焊线的线状特征，提取所述旋转二值图像中的疑似目标，所述疑似目标包括疑似芯片目标、疑似焊点目标、疑似焊线目标、疑似焊盘目标和疑似噪声目标；
所述疑似目标位置模糊匹配子单元用于分别对各所述疑似目标的位置信息与目标标准焊接接线图中实际目标的位置信息进行模糊匹配，获得所述疑似目标与所述实际目标唯一对应的模糊匹配结果，所述目标标准焊接接线图是所述目标标准模板对应的所述标准焊接接线图，所述实际目标是所述疑似目标在所述目标标准焊接接线图中对应的目标；
所述目标位置信息验证子单元用于基于所述模糊匹配结果，确定以所述疑似目标为中心的第一位置阈值邻域，并基于所述第一位置阈值邻域内的其他类别的疑似目标的位置关联信息，确定所述疑似目标的实际位置信息；
所述芯片缺陷判定子单元用于对所述疑似目标的实际位置信息，和所述标准焊接接线图中与所述疑似目标相对应的实际目标的位置信息进行位置比对，获得位置比对结果，并在确定所述位置比对结果不满足第二位置阈值的情况下，确定所述疑似目标存在缺陷；
所述芯片品质判定子单元用于基于所述芯片缺陷判定子单元的判定结果，确定并标记所述待测芯片的品质类别为良品或次品。
3.根据权利要求1所述的芯片缺陷检测装置，其特征在于，所述芯片品质分类机构包括芯片分拣机械手和料盘监测组件；
所述芯片分拣机械手用于根据所述芯片检测机构对所述待测芯片的品质判定结果，在确定所述待测芯片的品质类别为良品的情况下，从所述第一上料传送组件上的所述待测料盘中获取所述待测芯片，并将所述待测芯片转运至所述第一下料传送组件上的所述良品料盘的空置位置上，在确定所述待测芯片的品质类别为次品的情况下，从所述第一上料传送组件上的所述待测料盘中获取所述待测芯片，并将所述待测芯片转运至所述第二下料传送组件上的所述次品料盘的空置位置上；
所述料盘监测组件包括良品料盘监测组件和次品料盘监测组件，所述良品料盘监测组件位于所述第一下料传送组件的正上方，用于监测所述第一下料传送组件上的所述良品料盘中的芯片数量和空置位置，所述次品料盘监测组件位于所述第二下料传送组件的正上方，用于监测所述第二下料传送组件上的所述次品料盘中的芯片数量和空置位置。
4.根据权利要求3所述的芯片缺陷检测装置，其特征在于，所述芯片品质分类机构还包括料盘转运机械手；
所述料盘转运机械手用于将所述第一上料传送组件中的第二目标料盘推送至所述第一下料传送组件，并将所述第一上料传送组件中的所述第一目标料盘推送至所述第三下料传送组件，所述第二目标料盘是所述第一上料传送组件中已检测完成且仍存放有良品的所述待测料盘。
5.根据权利要求1所述的芯片缺陷检测装置，其特征在于，所述图像采集组件包括相机、镜头和光源件；
所述镜头安装于所述相机上，所述光源件位于所述镜头的正下方，并与所述镜头的表面间隔预设间距。
6.根据权利要求1所述的芯片缺陷检测装置，其特征在于，所述自动调节组件包括第一方向驱动电机和第二方向驱动电机；
所述第一方向驱动电机用于驱动所述图像采集组件沿第一方向移动；
所述第二方向驱动电机用于驱动所述图像采集组件沿第二方向移动。
7.根据权利要求1所述的芯片缺陷检测装置，其特征在于，所述第一上料传送组件包括第一传送带和用于驱动所述第一传送带移动的第一上料位移编码器；
所述第二上料传送组件包括第二传送带和用于驱动所述第二传送带移动的第二上料位移编码器。
8.根据权利要求1所述的芯片缺陷检测装置，其特征在于，所述第一下料传送组件包括第三传送带和用于驱动所述第三传送带移动的第一下料位移编码器；
所述第二下料传送组件包括第四传送带和用于驱动所述第四传送带移动的第二下料位移编码器；
所述第三下料传送组件包括第五传送带和用于驱动所述第五传送带移动的第三下料位移编码器。
9.一种芯片缺陷检测方法，其特征在于，包括：
对待测芯片的图像进行二值化处理，获得二值化图像；
对所述二值化图像中的特征点进行检测，将所检测的特征点与预存的多种类型的芯片分别对应的标准模板进行逐一匹配，并基于匹配结果确定与各所述特征点的位置信息匹配度最大的标准模板为目标标准模板；
确定所述特征点与所述目标标准模板中对应位置的平均旋转角度，根据所述平均旋转角度对所述二值化图像进行旋转操作，获得旋转二值图像；
根据所述待测芯片的形状特征、焊点能量集中特征和焊线的线状特征，提取所述旋转二值图像中的疑似目标，所述疑似目标包括疑似芯片目标、疑似焊点目标、疑似焊线目标、疑似焊盘目标和疑似噪声目标；
分别对各所述疑似目标的位置信息与目标标准焊接接线图中实际目标的位置信息进行模糊匹配，获得所述疑似目标与所述实际目标唯一对应的模糊匹配结果，所述目标标准焊接接线图是所述目标标准模板对应的所述标准焊接接线图，所述实际目标是所述疑似目标在所述目标标准焊接接线图中对应的目标；
基于所述模糊匹配结果，确定以所述疑似目标为中心的第一位置阈值邻域，并基于所述第一位置阈值邻域内的其他类别的疑似目标的位置关联信息，确定所述疑似目标的实际位置信息；
对所述疑似目标的实际位置信息，和所述标准焊接接线图中与所述疑似目标相对应的实际目标的位置信息进行位置比对，获得位置比对结果，并在确定所述位置比对结果不满足第二位置阈值的情况下，确定所述疑似目标存在缺陷。
10.一种芯片缺陷检测设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求9所述芯片缺陷检测方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202310232353.3A CN116448780A (zh) | 2023-03-06 | 2023-03-06 | 芯片缺陷检测装置、方法及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310232353.3A CN116448780A (zh) | 2023-03-06 | 2023-03-06 | 芯片缺陷检测装置、方法及设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116448780A true CN116448780A (zh) | 2023-07-18 |
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ID=87134619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310232353.3A Pending CN116448780A (zh) | 2023-03-06 | 2023-03-06 | 芯片缺陷检测装置、方法及设备 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117548360A (zh) * | 2024-01-12 | 2024-02-13 | 中国传媒大学 | 一种图像特征的识别方法及装置 |
-
2023
- 2023-03-06 CN CN202310232353.3A patent/CN116448780A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117548360A (zh) * | 2024-01-12 | 2024-02-13 | 中国传媒大学 | 一种图像特征的识别方法及装置 |
| CN117548360B (zh) * | 2024-01-12 | 2024-03-26 | 中国传媒大学 | 一种图像特征的识别方法及装置 |
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