TWI667469B - Automatic optical detection method - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種自動光學檢測方法，用於檢測被檢測對象的表面缺陷。所述自動光學檢測方法包括：提供至少兩種不同的照明系統；通過探測器採集被檢測對象在每一種照明系統的照射下的影像訊息；通過電腦對採集的影像訊息進行分析，以得到被檢測對象的表面缺陷訊息，並通過電腦保存所述表面缺陷訊息，其中，通過電腦保存的所述表面缺陷訊息對應於在至少一種照明系統的照射下採集的影像訊息；通過電腦對所有的表面缺陷訊息進行整合，以合併重複的表面缺陷訊息，得到整合後的表面缺陷訊息。本發明的自動光學檢測方法可有效提高檢測效率。

Description

自動光學檢測方法
本發明有關於缺陷檢測技術領域，特別有關於一種自動光學檢測方法。
自動光學檢測(Automatic Optical Inspection，AOI)技術可實現晶圓、芯片或其它被檢測對象的快速、高精度、無損傷檢測。該技術廣泛地應用於PCB、積體電路、LED、TFT以及太陽能面板等領域。
由於被檢測對象的缺陷具有多樣性，且不同的缺陷具有不同的光學特性，因此自動光學檢測裝置一般會配備多種測量配置，即採用多種照明系統對被檢測對象進行照明，並通過多種測量配置對同一被檢測對象的不同類型的缺陷進行檢測，從而提高缺陷檢測的靈敏度和檢出率。例如，在矽片缺陷檢測技術領域，對於灰度變化較明顯的缺陷，如污染、刮傷等，可以在明場照明的測量配置下進行測量；對於微小顆粒，則可以在暗場照明的測量配置下進行測量。
目前，具有多種測量配置的自動光學檢測裝置，在自動檢測的過程中需要先通過光學成像系統採集被檢測對象的影像訊息，然後通過電腦將採集的影像訊息與參考影像訊息進行比較，以識別出被檢測對象的表面缺陷，然後再次採集被檢測對象的影像訊息並保存，以便於後續複判。
其中，再次採集被檢測對象的影像訊息消耗了一定時間，從而導致自動光學檢測的檢測時間長，檢測效率低。
本發明的目的在於提供一種自動光學檢測方法，以解決現有的自動光學檢測方法檢測效率低的問題。
為解決上述技術問題，本發明提供一種自動光學檢測方法，用於檢測被檢測對象的表面缺陷，包括：提供至少兩種不同的照明系統；通過探測器採集被檢測對象在每一種照明系統的照射下的影像訊息；通過電腦對採集的影像訊息進行分析，以得到被檢測對象的表面缺陷訊息，並通過電腦保存所述表面缺陷訊息，其中，通過電腦保存的所述表面缺陷訊息對應於在至少一種照明系統的照射下採集的影像訊息；通過電腦對所有的表面缺陷訊息進行整合，以合併重複的表面缺陷訊息，得到整合後的表面缺陷訊息。
較佳的，所述自動光學檢測方法還包括：由電腦從保存的影像訊息中選擇至少一種照明系統的照射下採集的影像訊息；將所述整合後的表面缺陷訊息標注到選擇的影像訊息中，再將影像訊息輸出並保存。
較佳的，由電腦從保存的影像訊息中僅選擇在一種照明系統的照射下採集的影像訊息。
較佳的，由電腦從保存的影像訊息中選擇至少在兩種不同的照明系統的照射下採集的影像訊息，並將一部分的表面缺陷訊息標注在一部分選擇的影像訊息中，另一部分的表面缺陷訊息標注在另一部分選擇的影像訊息中。
較佳的，探測器通過掃描的方式採集被檢測對象的影像訊息。
較佳的，掃描時，所述探測器的位置不變，所述被檢測對象移動。
較佳的，在所述探測器採集被檢測對象的影像訊息之前，還包括通過同步控制器使相應的照明系統照射被檢測對象。
較佳的，在對被檢測對象進行檢測之前，還包括將被檢測對象放置在工件臺上，並通過工件台將第一同步訊號發送給同步控制器，同步控制器將第二同步訊號和第三同步訊號分別發送給探測器和相應的照明系統，以使探測器開始採集被檢測對象的影像訊息，並使相應的照明系統照射被檢測對象。
較佳的，同步控制器先將第二同步訊號發送給探測器，使探測器開始採集被檢測對象的影像訊息，在探測器採集被檢測對象的影像訊息的過程中，同步控制器將第三同步訊號發送給相應的照明系統，以使相應的照明系統照射被檢測對象。
較佳的，僅提供兩種照明系統，一種為明場照明系統，另一種為暗場照明系統。
較佳的，所述探測器的數量為多個，一個探測器僅採集一種照明系統照射下的影像訊息。
較佳的，所述探測器的數量為一個，所述一個探測器用於採集多種照明系統照射下的影像訊息。
本發明提供的一種自動光學檢測方法，具有以下有益效果：通過至少一種照明系統對檢測對象進行照明，分別在各種照明系統的照射下，通過探測器採集被檢測對象的影像訊息，再通過電腦對採集的影像訊息進行分析，以得到被檢測對象的表面缺陷訊息，並通過電腦保存所述表面缺陷訊息，其中，通過電腦保存至少一種光源的照射下採集的影像訊息，還通過電腦對所有的表面缺陷訊息進行整合，以合併重複的表面缺陷訊息，從而實現了被檢測對象的表面缺陷檢測，由於不需要在表面缺陷訊息進行整合後再次通過探測器或者其它的採集影像訊息的裝置採集被檢測對象的影像訊息，因 此可節約再次通過探測器或者其它的採集影像訊息的裝置採集被檢測對象的影像訊息的時間，從而提高了自動光學檢測的檢測效率。
111‧‧‧第一探測器
112‧‧‧第二探測器
121‧‧‧明場照明光源
122‧‧‧暗場照明光源
123‧‧‧明場照明器
124‧‧‧暗場照明器
125‧‧‧第一分束鏡
126‧‧‧第二分束鏡
130‧‧‧工件台
140‧‧‧同步控制器
150‧‧‧電腦
160‧‧‧被檢測對象
211‧‧‧第一探測器
212‧‧‧第二探測器
213‧‧‧第三探測器
221‧‧‧明場照明光源
222‧‧‧暗場照明光源
223‧‧‧紅外照明光源
224‧‧‧暗場照明器
225‧‧‧第一分束鏡
226‧‧‧第二分束鏡
227‧‧‧第三分束鏡
228‧‧‧第四分束鏡
230‧‧‧工件台
250‧‧‧電腦
260‧‧‧被檢測對象
311‧‧‧第一探測器
321‧‧‧明場照明光源
322‧‧‧暗場照明光源
323‧‧‧明場照明器
324‧‧‧暗場照明器
325‧‧‧第一分束鏡
330‧‧‧工件台
340‧‧‧同步控制器
350‧‧‧電腦
360‧‧‧被檢測對象
S11至S15、S21至S26‧‧‧步驟
第1圖是本發明實施例一中的自動光學檢測裝置的結構示意圖。
第2圖是本發明實施例一中的自動光學檢測裝置的架構圖。
第3圖是本發明實施例一中的自動光學檢測裝置進行自動光學檢測時的流程圖。
第4圖是本發明實施例四中的自動光學檢測裝置的結構示意圖。
第5圖是本發明實施例四中的自動光學檢測裝置進行自動光學檢測時的流程圖。
第6圖是本發明實施例五中的自動光學檢測裝置的結構示意圖。
第7圖是本發明實施例五中的自動光學檢測裝置的架構圖。
以下結合圖式和實施例對本發明提出的自動光學檢測方法作進一步詳細說明。根據下面說明和申請專利範圍，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精准的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
實施例一
第1圖是本發明實施例一中的自動光學檢測裝置的結構示意圖，第2圖是本發明實施例一中的自動光學檢測裝置的架構圖，第3圖是本發明實施例一中的自動光學檢測裝置進行自動光學檢測時的流程圖。
參考第1圖和第2圖，自動光學檢測裝置包括第一探測器111、第二探測器112、明場照明光源121、暗場照明光源122、明場照明器123、暗場照 明器124、第一分束鏡125、第二分束鏡126、工件台130、同步控制器140和電腦150。
所述第一探測器111用於採集被檢測對象160在明場照明光源121照射下的影像訊息，所述第一探測器111採集到的影像訊息稱之為第一影像訊息。所述明場照明光源121發出的光通過明場照明器123處理後，經第一分束鏡125後照射到被檢測對象160上，經被檢測對象160反射後，再次經過第一分束鏡125，之後再經過第二分束鏡126，隨後照射到第一探測器111上，第一探測器111對照射到其上的光進行處理，以得到第一影像訊息。其中所述明場照明器123用於調節光線的廣播方向、光強、波長範圍及偏振等的一個或多個。採用明場照明光源121、明場照明器123組成的照明系統稱之為明場照明系統。
所述第二探測器112用於採集被檢測對象160在暗場照明光源122照射下的影像訊息，所述第二探測器112採集到的影像訊息稱之為第二影像訊息。所述暗場照明光源122發出的光通過暗場照明器124處理後照射到被檢測對象160上，經被檢測對象160反射後，再次經過第一分束鏡125，之後再經過第二分束鏡126，隨後照射到第二探測器112上，第二探測器112對照射到其上的光進行處理，以得到第二影像訊息。其中所述暗場照明器124用於調節光線的廣播方向、光強、波長範圍及偏振等的一個或多個。採用暗場照明光源122、暗場照明器124組成的照明系統稱之為暗場照明系統。
所述工件台130用於承載所述被檢測對象160。所述工件台130可相對所述第一探測器111和所述第二探測器112移動。本實施例中，所述第一探測器111和第二探測器112採集被檢測對象的影像訊息時，通過掃描的方式採集被檢測對象的影像訊息，以提高檢測的效率。本實施例中，所述第一探測器111 和第二探測器112採集被檢測對象的影像訊息時，第一探測器111和第二探測器112不動，工件台130移動。當然，在其它的實施例中，所述第一探測器111和第二探測器112採集被檢測對象的影像訊息時，可以是第一探測器111和第二探測器112移動，工件台130不動。第一探測器111和第二探測器112還可以通過其它的方式採集被檢測對象160的影像訊息。例如通過靜態的方式採集影像訊息，即採集影像訊息時第一探測器111和第二探測器112均相對所述工件台130靜止。在其它的另一種實施例中，採集影像訊息時第一探測器111和第二探測器112移動，工件台130也移動。
參考第1圖和第2圖，所述同步控制器140的輸入端與所述工件台130連接，所述同步控制器140的輸出端分別與所述明場照明光源121、暗場照明光源122、第一探測器111和第二探測器112連接。所述同步控制器140用於根據所述工件台130的位置訊息控制所述明場照明光源121、暗場照明光源122、第一探測器111和第二探測器112的工作時序。
參考第2圖，所述電腦150分別與所述第一探測器111、第二探測器112、明場照明光源121、暗場照明光源122、工件台130、同步控制器140連接。所述電腦150用於設置同步控制器140的參數、第一探測器111和第二探測器112的參數、光源121、122的亮度等，所述電腦150還用於控制工件台130移動。
所述明場照明光源121和所述暗場照明光源122可為閃爍光源，可採用閃爍LED、閃爍Xe燈等。
所述被檢測對象160可為矽片、LED基底、TFT面板、PCB板等，本實施例中，所述被檢測對象160為矽片。在檢測的過程中，可以在所述矽片上定義若干個監測點，每個監測點對應於矽片的一個測量位置，然後按照一定順 序採用如下的自動光學檢測方法對這些檢測點進行檢測，當然也可以一次對整個矽片進行影像訊息採集。本實施例中，自動光學檢測裝置進行自動光學檢測時是一次對整個矽片進行影像訊息採集。參考第3圖，採用上述自動光學檢測裝置進行自動光學檢測的過程如下：
步驟S11，將矽片裝載到工件台130上，並完成對準，以便於後續由第一探測器111和第二探測器112採集矽片的影像訊息。
步驟S12，通過第一探測器111採集矽片在明場照明光源121照射下的第一影像訊息。這一過程具體如下：當工件台130承載矽片移動到每一個測量位置時，工件台130發出第一同步訊號給同步控制器140。同步控制器140根據自身的延遲條件，首先發出第二同步訊號給第一探測器111，第一探測器111進行積分測量；在第一探測器111進行積分測量的時間段內，同步控制器140發出第三同步訊號給明場照明光源121，明場照明光源121發出光脈衝，執行照明，即明場照明。第一探測器111獲得明場照射下被檢測對象160的第一影像訊息並傳輸給電腦150，電腦150將所述第一影像訊息保存，例如，將所述第一影像訊息保存至電腦150的內存或者硬盤中，或者將第一影像訊息保存到其它外部存儲設備中。此外，所述電腦150還對採集的第一影像訊息進行分析，以得到矽片的第一表面缺陷訊息，並通過電腦150保存所述表面缺陷訊息。以此方式，使工件台130承載矽片經過所有測量位置，通過第一探測器111完成整個矽片的掃描，即在明場照明光源121的照射下，通過第一探測器111完成整個矽片的第一影像訊息採集。本實施例中，通過所述電腦對採集的第一影像訊息進行分析時，可以通過查找第一影像訊息中與大部分的影像訊息相異的訊息的方式找到第一表面缺陷訊息。或者是通過與參考影像訊息進行對比的方式找到第一表面缺陷訊 息。也可是將查找第一影像訊息中與大部分的影像訊息相異的訊息的方式，與對比參考影像訊息的方式相結合，從而得到第一表面缺陷訊息。其中，參考影像訊息是指被檢測對象至少不包含本實施例中需要檢出的缺陷訊息的影像訊息。例如，被檢測對象為矽片，需要檢測出的缺陷訊息為矽片表面的凹坑或者點缺陷時，所述參考影像訊息中則不包含所述凹坑或者點缺陷的影像訊息，也可以不包含其他的缺陷訊息。
步驟S13，通過第二探測器112採集矽片在暗場照明光源122照射下的第二影像訊息。這一過程具體如下：當工件台130承載矽片移動到每一個測量位置時，工件台130發出第四同步訊號給同步控制器140。同步控制器140根據自身的延遲條件，首先發出第五同步訊號給第二探測器112，第二探測器112進行積分測量；在第二探測器112進行積分測量的時間段內，同步控制器140發出第六同步訊號給暗場照明光源122，暗場照明光源122發出光脈衝，執行照明，即暗場照明。第二探測器112獲得暗場照射下的被檢測對象160的第二影像訊息，並傳輸給電腦150，電腦150將所述第二影像訊息保存，例如，將所述第二影像訊息保存至電腦150的內存或者硬盤中，或者將第二影像訊息保存到其它外部存儲設備中。此外，所述電腦150還將採集的第二影像訊息進行分析，以得到矽片的第二表面缺陷訊息，並通過電腦150保存所述第二表面缺陷訊息。以此方式，使工件台130承載矽片經過所有測量位置，通過第二探測器112完成整個矽片的掃描，即在暗場照明光源122的照射下，通過第二探測器112完成整個矽片的第二影像訊息採集。
步驟S14，在通過第二探測器112採集矽片在暗場照明光源122照射下的影像訊息之中或之後，電腦150對第一表面缺陷訊息和第二表面缺陷訊息進行整合，以合併重複的表面缺陷訊息。
步驟S15，電腦150將經過整合後的表面缺陷訊息標注到第二影像訊息中，再將標注後的第二影像訊息輸出並保存，以完成一個矽片的掃描檢測。
本實施例中，採用上述自動光學檢測裝置進行自動光學檢測時，也可以是先通過第二探測器112採集矽片在暗場照明光源122照射下的第二影像訊息，再通過第一探測器111採集矽片在明場照明光源121照射下的第一影像訊息，再在通過第一探測器111採集矽片在明場照明光源121照射下的影像訊息之中或之後，電腦150對第一表面缺陷訊息和第二表面缺陷訊息進行整合，即也可調換步驟S12和步驟S13的順序。本實施例中，採用上述自動光學檢測裝置進行自動光學檢測時，也可以是通過第二探測器112採集矽片在明場照明光源121照射下的影像訊息，再通過第一探測器111採集矽片在暗場照明光源122照射下的影像訊息。
本實施例中，也可以不將表面缺陷訊息標注到第二影像訊息中，而在電腦150對表面缺陷訊息進行整合後，直接將第二影像訊息輸出並保存。
實施例二
本實施例中採用上述自動光學檢測裝置進行自動光學檢測的過程與實施例一的區別在於，本實施例中，在通過第一探測器採集矽片在明場照明光源照射下的第一影像訊息的過程中，第一影像訊息傳輸給電腦後，電腦直接對第一影像訊息進行分析，以得到矽片的第一表面缺陷訊息，並通過電腦保存所述表面缺陷訊息，在這一過程中，電腦並不保存第一影像訊息。
具體的，本實施例中，採用上述自動光學檢測裝置進行自動光學檢測的過程如下：
步驟S11，將矽片裝載到工件臺上，並完成對準，以便於後續由第一探測器和第二探測器採集矽片的影像訊息。
步驟S12，通過第一探測器採集矽片在明場照明光源照射下的第一影像訊息。這一過程具體如下：當工件台承載矽片移動到每一個測量位置時，工件台發出第一同步訊號給同步控制器。同步控制器根據自身的延遲條件，首先發出第二同步訊號給第一探測器，第一探測器進行積分測量；在第一探測器進行積分測量的時間段內，同步控制器發出第三同步訊號給明場照明光源，明場照明光源發出光脈衝，執行照明，即明場照明。第一探測器獲得明場照射下被檢測對象的第一影像訊息並傳輸給電腦。之後，所述電腦對採集的第一影像訊息進行分析，以得到矽片的第一表面缺陷訊息，並通過電腦保存所述第一表面缺陷訊息。以此方式，使工件台130承載矽片經過所有測量位置，通過第一探測器完成整個矽片的掃描，即在明場照明光源的照射下，通過第一探測器完成整個矽片的第一影像訊息及第一表面缺陷訊息的採集。
步驟S13，通過第二探測器採集矽片在暗場照明光源照射下的第二影像訊息。這一過程具體如下：當工件台承載矽片移動到每一個測量位置時，工件台發出第四同步訊號給同步控制器。同步控制器根據自身的延遲條件，首先發出第五同步訊號給第二探測器，第二探測器進行積分測量；在第二探測器進行積分測量的時間窗口內，同步控制器發出第六同步訊號給暗場照明光源，暗場照明光源發出光脈衝，執行照明，即暗場照明。第二探測器獲得暗場照射下的被檢測對象的 第二影像訊息，並傳輸給電腦，電腦將所述第二影像訊息保存，例如，將所述第二影像訊息保存至電腦的內存或者硬盤中，或者將第二影像訊息保存到其它外部存儲設備中。此外，所述電腦還對採集的第二影像訊息進行分析，以得到矽片的第二表面缺陷訊息，並通過電腦保存所述第二表面缺陷訊息。以此方式，使工件台130承載矽片經過所有測量位置，通過第二探測器完成整個矽片的掃描，即在暗場照明光源的照射下，通過第二探測器完成整個矽片的第二影像訊息採集。
步驟S14，在通過第二探測器採集矽片在暗場照明光源照射下的影像訊息之中或之後，電腦對第一表面缺陷訊息和第二表面缺陷訊息進行整合，以合併重複的表面缺陷訊息。
步驟S15，電腦將經過整合後的表面缺陷訊息標注到第二影像訊息中，再將標注後的第二影像訊息輸出並保存，以完成一個矽片的掃描檢測。
實施例三
本實施例中採用上述自動光學檢測裝置進行自動光學檢測的過程與實施例一的區別在於，本實施例中，在通過第二探測器採集矽片在明場照明光源照射下的第二影像訊息的過程中，電腦對所述影像數據進行處理後，得到所述檢測對象的第二影像訊息後，直接對第二影像訊息進行分析，以得到矽片的第二表面缺陷訊息，並通過電腦保存所述表面缺陷訊息，在這一過程中，電腦並不保存第二影像訊息。
具體的，本實施例中，採用上述自動光學檢測裝置進行自動光學檢測的過程如下：
步驟S11，將矽片裝載到工件臺上，並完成對準，以便於後續由第一探測器和第二探測器採集矽片的影像訊息。
步驟S12，通過第一探測器採集矽片在明場照明光源照射下的第一影像訊息。這一過程具體如下：當工件台承載矽片移動到每一個測量位置時，工件台發出第一同步訊號給同步控制器。同步控制器根據自身的延遲條件，首先發出第二同步訊號給第一探測器，第一探測器進行積分測量；在第一探測器進行積分測量的時間窗口內，同步控制器發出第三同步訊號給明場照明光源，明場照明光源發出光脈衝，執行照明，即明場照明。第一探測器獲得明場照射下檢測對象的第一影像訊息並傳輸給電腦，電腦將所述第一影像訊息保存，例如，將所述第一影像訊息保存至電腦的內存或者硬盤中，或者將第一影像訊息保存其它外部存儲設備中。此外，所述電腦還對採集的第一影像訊息進行分析，以得到矽片的第一表面缺陷訊息，並通過電腦保存所述第一表面缺陷訊息。以此方式，使工件台130承載矽片經過所有測量位置，通過第一探測器完成整個矽片的掃描，即在明場照明光源的照射下，通過第一探測器完成整個矽片的第一影像訊息採集。
步驟S13，通過第二探測器採集矽片在暗場照明光源照射下的第二影像訊息。這一過程具體如下：當工件台承載矽片移動到每一個測量位置時，工件台發出第四同步訊號給同步控制器。同步控制器根據自身的延遲條件，首先發出第五同步訊號給第二探測器，第二探測器進行積分測量；在第二探測器進行積分測量的時間窗口內，同步控制器發出第六同步訊號給暗場照明光源，暗場照明光源發出光脈衝，執行照明，即暗場照明。第二探測器獲得暗場照射下的檢測對象的第 二影像訊息，並傳輸給電腦。之後，電腦對採集的第二影像訊息進行分析，以得到矽片的第二表面缺陷訊息，並通過電腦保存所述第二表面缺陷訊息。以此方式，使工件台130承載矽片經過所有測量位置，通過第二探測器完成整個矽片的掃描，即在暗場照明光源的照射下，通過第二探測器完成整個矽片的第二影像訊息及第二表面缺陷訊息的採集。
步驟S14，在通過第二探測器採集矽片在暗場照明光源照射下的影像訊息之中或之後，電腦對第一表面缺陷訊息和第二表面缺陷訊息進行整合，以合併重複的表面缺陷訊息。
步驟S15，電腦將經過整合後的表面缺陷訊息標注到第二影像訊息中，再將標注後的第二影像訊息輸出並保存，以完成一個矽片的掃描檢測。
實施例四
本實施例中採用上述自動光學檢測裝置進行自動光學檢測的過程與實施例一的區別在於，本實施例中，增加了在紅外照明光源照射下的影像訊息採集。
第4圖是本發明實施例四中的自動光學檢測裝置的結構示意圖，第5圖是本發明實施例四中的自動光學檢測裝置進行自動光學檢測時的流程圖。
參考第4圖和第5圖，自動光學檢測裝置包括第一探測器211、第二探測器212、第三探測器213、明場照明光源221、暗場照明光源222、紅外照明光源223、暗場照明器224、第一分束鏡225、第二分束鏡226、第三分束鏡227、第四分束鏡228、工件台230和電腦250。
所述第一探測器211用於採集被檢測對象260在明場照明光源221照射下的影像訊息，所述第一探測器211採集到的影像訊息稱之為第一影像訊 息。所述明場照明光源221發出的光依次經第四分束鏡228和第一分束鏡225後照射到被檢測對象260上，經被檢測對象260反射後，再次依次經過第一分束鏡225、第三分束鏡227、第二分束鏡226，隨後照射到第一探測器211上，第一探測器211對照射到其上的光進行處理，以得到第一影像訊息。採用明場照明光源221、第四分束鏡228和第一分束鏡225組成的照明系統稱之為明場照明系統。所述第二探測器212用於採集被檢測對象260在暗場照明光源222照射下的影像訊息，所述第二探測器212採集到的影像訊息稱之為第二影像訊息。所述暗場照明光源222發出的光通過暗場照明器224處理後照射到被檢測對象260上，經被檢測對象260反射後，再次依次經過第一分束鏡225、第三分束鏡227、第二分束鏡226，隨後照射到第二探測器212上，第二探測器212對照射到其上的光進行處理，以得到第二影像訊息。其中所述暗場照明器224用於調節光線的廣播方向、光強、波長範圍及偏振等的一個或多個。採用暗場照明光源222、暗場照明器224組成的照明系統稱之為暗場場照明系統。
所述第三探測器213用於採集被檢測對象260在紅外照明光源223照射下的影像訊息，所述第三探測器213採集到的影像訊息稱之為第三影像訊息。所述紅外照明光源223發出的光經過第四分束鏡228後照射到被檢測對象260上，經被檢測對象260反射後，再次依次經過第一分束鏡225、第三分束鏡227、第二分束鏡226，隨後照射到第二探測器212上，第二探測器212對照射到其上的光進行處理，以得到第三影像訊息。採用紅外照明光源223、第四分束鏡228組成的照明系統稱之為紅外照明系統。
所述工件台230用於承載所述被檢測對象260。本實施例中，所述第一探測器211、第二探測器212和第三探測器213採集被檢測對象的影像訊息 時，通過掃描的方式採集被檢測對象的影像訊息，以提高檢測的效率。本實施例中，所述第一探測器211、第二探測器212和第三探測器213採集被檢測對象的影像訊息時，第一探測器211和第二探測器212不動，工件台230移動。
所述電腦250分別與所述第一探測器211、第二探測器212、第三探測器213、明場照明光源221、暗場照明光源222、紅外照明光源223和工件台230連接。所述電腦250用於設置第一探測器211、第二探測器212和第三探測器213的參數、光源亮度等的一個或多個，所述電腦250還用於控制工件台230移動。
所述紅外照明光源223可為紅外LED等。紅外照明光源223的波長較佳為780nm。與此對應地，所述第三探測器213為紅外探測器。所述第三分束鏡227和第四分束鏡228，用於合併與分離紅外光與可見光。
本實施例中，所述被檢測對象260為矽片，自動光學檢測裝置進行自動光學檢測時是一次對整個矽片進行影像訊息採集。
參考第5圖，採用本實施例中的自動光學檢測裝置進行自動光學檢測的過程如下：
步驟S21，將矽片裝載到工件台230上，並完成對準，以便於後續由第一探測器211、第二探測器212和第三探測器213採集矽片的影像訊息。
步驟S22，通過第一探測器211採集矽片在明場照明光源221照射下的第一影像訊息。這一過程與實施例一中通過第一探測器211採集矽片在明場照明光源221照射下的第一影像訊息的過程相似，在此不再贅述。
步驟S23，通過第二探測器212採集矽片在暗場照明光源222照射下的第二影像訊息。這一過程與實施例一中通過第二探測器212採集矽片在暗場照明光源222照射下的第二影像訊息的過程相似，在此不再贅述。
步驟S24，通過第三探測器213採集矽片在紅外照明光源223照射下的第三影像訊息。這一過程具體如下：當工件台230承載矽片移動到每一個測量位置時，第三探測器213進行積分測量；在第三探測器213進行積分測量的時間段內，紅外照明光源223發出光脈衝，執行照明，即紅外照明。第三探測器213獲得紅外照射下被檢測對象260的第三影像訊息並傳輸給電腦250，電腦250將所述第三影像訊息保存，例如，將所述第三影像訊息保存至電腦250的內存或者硬盤中，或者將第三影像訊息保存到其它外部存儲設備中。此外，所述電腦250還對採集的第三影像訊息進行分析，以得到矽片的第三表面缺陷訊息，並通過電腦250保存所述第三表面缺陷訊息。以此方式，使工件台230承載矽片經過所有測量位置，通過第三探測器213完成整個矽片的掃描，即在紅外照明光源223的照射下，通過第三探測器213完成整個矽片的第三影像訊息採集。
步驟S25，在通過第三探測器213採集矽片在暗場照明光源222照射下的影像訊息之中或之後，電腦250對第一表面缺陷訊息、第二表面缺陷訊息和第三表面缺陷訊息進行整合，以合併重複的表面缺陷訊息。
步驟S26，電腦250將經過整合後的表面缺陷訊息標注到第三影像訊息中，再將標注後的第三影像訊息輸出並保存，以完成一個矽片的掃描檢測。
在其它的實施例中，採集第一影像訊息、第二影像訊息和第三影像訊息的順序可根據需要進行調整，相應的，電腦250對採集的所有的表面缺陷訊息進行整合的時段，可以在最後一次採集影像訊息的過程中對表面缺陷訊息進行整合，或者當所有的影像訊息均採集完全之後再對表面缺陷訊息進行整合，或者在最後一次採集影像訊息的過程中以及當所有的影像訊息均採集完全之後對表面缺陷訊息進行整合。
在其它的實施例中，所述自動光學檢測裝置還具有其它的照明系統，與所述照明系統配套的探測器，以及採集所述照明系統發出的光所必需的器件，如分束鏡等，以使所述自動光學檢測裝置能採集在其它的照明系統照射下的被檢測對象的影像訊息。
在其它的實施例中，在採集不同的照明系統照射下的被檢測對象的影像訊息時，所述電腦較佳擇性的保存採集的影像訊息，以便於後續將缺陷訊息標注到相應的影像訊息中輸出並保存。例如，可以僅選擇暗場照明系統照射下的影像訊息進行保存，而不保存其它照明系統照射下的影像訊息。或者可以選擇多個照明系統照射下的多個影像訊息進行保存，即保存多種照明系統照射下採集的影像訊息，並將一部分的表面缺陷訊息標注在一部分選擇的影像訊息中，另一部分的表面缺陷訊息標注在另一部分選擇的影像訊息中，這種情況下將輸出並保存多種標注了表面缺陷訊息的影像訊息。
實施例五
本實施例中採用上述自動光學檢測裝置進行自動光學檢測的過程與實施例一的區別在於，本實施例中，僅採用一個探測器採集被檢測對象在明場照明系統和暗場照明系統照射下的影像訊息。
第6圖是本發明實施例五中的自動光學檢測裝置的結構示意圖，第7圖是本發明實施例五中的自動光學檢測裝置的架構圖。
參考第6圖和第7圖，自動光學檢測裝置包括第一探測器311、明場照明光源321、暗場照明光源322、明場照明器323、暗場照明器324、第一分束鏡325、工件台330、同步控制器340和電腦350。
所述第一探測器311用於採集被檢測對象160在明場照明光源321和暗場照明光源322照射下的影像訊息，所述第一探測器311在明場照明光源321照射下採集到的影像訊息稱之為第一影像訊息，所述第一探測器311在暗場照明光源322照射下採集到的影像訊息稱之為第二影像訊息。所述明場照明光源321發出的光通過明場照明器323處理後，經第一分束鏡325後照射到被檢測對象160上，經被檢測對象160反射後，再次經過第一分束鏡325，隨後照射到第一探測器311上，第一探測器311對照射到其上的光進行處理，以得到第一影像訊息。所述暗場照明光源322發出的光通過暗場照明器324處理後照射到被檢測對象160上，經被檢測對象160反射後，再次經過第一分束鏡325，隨後照射到第一探測器311上，第一探測器311對照射到其上的光進行處理，以得到第二影像訊息。其中，所述明場照明器323和所述暗場照明器324均用於調節光線的廣播方向、光強、波長範圍及偏振等的一個或多個。採用明場照明光源321、明場照明器323組成的照明系統稱之為明場照明系統。採用暗場照明光源322、暗場照明器324組成的照明系統稱之為暗場照明系統。所述工件台330用於承載所述被檢測對象160。所述工件台330可相對所述第一探測器311移動。本實施例中，所述第一探測器311採集被檢測對象的影像訊息時，通過掃描的方式採集被檢測對象的影像訊息，以提高檢測的效率。本實施例中，所述第一探測器311採集被檢測對象的影像訊息時，第一探測器311不動，工件台330移動。當然，在其它的實施例中，所述第一探測器311採集被檢測對象的影像訊息時，可以是第一探測器311移動，工件台330不動。第一探測器311還可以通過其它的方式採集被檢測對象160的影像訊息，例如通過靜態的方式採集影像訊息，即採集影像訊息時第一探測 器311相對所述工件台330靜止。在其它的另一種實施例中，採集影像訊息時第一探測器111和第二探測器112移動，工件台130也移動。
參考第6和7圖，所述同步控制器340的輸入端與所述工件台330連接，所述同步控制器340的輸出端分別與所述明場照明光源321、暗場照明光源322和第一探測器311連接。所述同步控制器340用於根據所述工件台330的位置訊息控制所述明場照明光源321、暗場照明光源322和第一探測器311的工作時序。
參考第7圖，所述電腦350分別與所述第一探測器311、明場照明光源321、暗場照明光源322、工件台330、同步控制器340連接。所述電腦350用於設置同步控制器340的參數、第一探測器311的參數、明場照明光源321、暗場照明光源322的亮度等，所述電腦350還用於控制工件台330移動。
所述明場照明光源321和所述暗場照明光源322可為閃爍光源。本實施例中，所述被檢測對象160為矽片。自動光學檢測裝置進行自動光學檢測時是一次對整個矽片進行影像訊息採集。
採用上述自動光學檢測裝置進行自動光學檢測的過程如下：
步驟一，將矽片裝載到工件台330上，並完成對準，以便於後續由第一探測器311採集矽片的影像訊息。
步驟二，通過第一探測器311採集矽片在明場照明光源321照射下的第一影像訊息。這一過程具體如下：當工件台330承載矽片移動到每一個測量位置時，工件台330發出第一同步訊號給同步控制器340。同步控制器340根據自身的延遲條件，首先發出第二同步訊號給第一探測器311，第一探測器311進行積分測量；在第一探測器311進行積分測量的時間段內，同步控制器340發出第 三同步訊號給明場照明光源321，明場照明光源321發出光脈衝，執行照明，即明場照明。第一探測器311獲得明場照明系統照射下被檢測對象160的第一影像訊息並傳輸給電腦350，電腦350將所述第一影像訊息保存，例如，將所述第一影像訊息保存至電腦350的內存或者硬盤中，或者將第一影像訊息保存到其它外部存儲設備中。此外，所述電腦350還對採集的第一影像訊息進行分析，以得到矽片的第一表面缺陷訊息，並通過電腦350保存所述第一表面缺陷訊息。以此方式，使工件台330承載矽片經過所有測量位置，通過第一探測器311完成整個矽片的掃描，即在明場照明光源321的照射下，通過第一探測器311完成整個矽片的第一影像訊息採集。
步驟三，通過第一探測器311採集矽片在暗場照明光源322照射下的第二影像訊息。這一過程具體如下：當工件台330承載矽片移動到每一個測量位置時，工件台330發出第四同步訊號給同步控制器340。同步控制器340根據自身的延遲條件，首先發出第五同步訊號給第一探測器311，第一探測器311進行積分測量；在第一探測器311進行積分測量的時間段內，同步控制器340發出第六同步訊號給暗場照明光源322，暗場照明光源322發出光脈衝，執行照明，即暗場照明。第一探測器311獲得暗場照明系統照射下的被檢測對象160的第二影像訊息，並傳輸給電腦350，電腦350將所述第二影像訊息保存，例如，將所述第二影像訊息保存至電腦350的內存或者硬盤中，或者將第二影像訊息保存到其它外部存儲設備中。此外，所述電腦350還對採集的第二影像訊息進行分析，以得到矽片的第二表面缺陷訊息，並通過電腦350保存所述第二表面缺陷訊息。以此方式，使工件台330承載矽片經過所有測量位置，通過第一探測器311完成整個矽片的掃描，即在暗 場照明光源322的照射下，通過第一探測器311完成整個矽片的第二影像訊息採集。
步驟四，在通過第一探測器311採集矽片在暗場照明光源322照射下的影像訊息之中或之後，電腦350對第一表面缺陷訊息和第二表面缺陷訊息進行整合，以合併重複的表面缺陷訊息。
步驟五，電腦350將經過整合後的表面缺陷訊息標注到第二影像訊息中，再將標注後的第二影像訊息輸出並保存，以完成一個矽片的掃描檢測。
本實施例中，採用上述自動光學檢測裝置進行自動光學檢測時，還可以用第一探測器採集其它照明系統照射下的影像訊息，以簡化自動光學檢測裝置的結構。
上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，並非對本發明範圍的任何限定，本發明領域的具通常知識者根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬於申請專利範圍的保護範圍。

Claims (11)

  1. 一種自動光學檢測方法，用於檢測被檢測對象的表面缺陷，其包括下列步驟：提供至少兩種不同的照明系統；通過探測器採集被檢測對象在每一種照明系統的照射下的影像訊息；通過電腦對採集的影像訊息進行分析，以得到被檢測對象的表面缺陷訊息，並通過電腦保存該表面缺陷訊息，其中，通過電腦保存的該表面缺陷訊息對應於在至少一種照明系統的照射下採集的影像訊息；通過電腦對所有的表面缺陷訊息進行整合，以合併重複的表面缺陷訊息，得到整合後的表面缺陷訊息；由電腦從保存的影像訊息中選擇至少一種照明系統的照射下採集的影像訊息；以及將該整合後的表面缺陷訊息標注到選擇的影像訊息中，再將影像訊息輸出並保存。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之自動光學檢測方法，其中由電腦從保存的影像訊息中僅選擇在一種照明系統的照射下採集的影像訊息。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之自動光學檢測方法，其中由電腦從保存的影像訊息中選擇至少在兩種不同的照明系統的照射下採集的影像訊息，並將一部分的表面缺陷訊息標注在一部分選擇的影像訊息中，另一部分的表面缺陷訊息標注在另一部分選擇的影像訊息中。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之自動光學檢測方法，其中該探測器通過掃描的方式採集被檢測對象的影像訊息。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之自動光學檢測方法，其中掃描時，該探測器的位置不變，該被檢測對象移動。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之自動光學檢測方法，其中在該探測器採集被檢測對象的影像訊息之前，還包括通過同步控制器使相應的照明系統照射被檢測對象。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之自動光學檢測方法，其中在對被檢測對象進行檢測之前，還包括將被檢測對象放置在工件臺上，並通過工件台將第一同步訊號發送給同步控制器，同步控制器將第二同步訊號和第三同步訊號分別發送給探測器和相應的照明系統，以使探測器開始採集被檢測對象的影像訊息，並使相應的照明系統照射被檢測對象。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之自動光學檢測方法，其中同步控制器先將第二同步訊號發送給探測器，使探測器開始採集被檢測對象的影像訊息，在探測器採集被檢測對象的影像訊息的過程中，同步控制器將第三同步訊號發送給相應的照明系統，以使相應的照明系統照射被檢測對象。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之自動光學檢測方法，其中僅提供兩種照明系統，一種為明場照明系統，另一種為暗場照明系統。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之自動光學檢測方法，其中該探測器的數量為多個，一個探測器僅採集一種照明系統照射下的影像訊息。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之自動光學檢測方法，其中該探測器的數量為一個，該一個探測器用於採集多種照明系統照射下的影像訊息。
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