晶粒外观检查机是专门用于检测半导体或LED晶粒在制造过程中可能出现的外观缺陷的设备。
半导体:一般用在晶圆切割后,对每颗晶粒进行外观检查,以确保其无缺陷。
LED制造:LED晶粒的质量直接影响最终照明产品的性能,因此,对LED晶粒的外观检查极为重要,通常会检查晶粒的颜色、尺寸、缝隙等。
光学元件制造:包括透镜、光源等光学元件的生产,也需要进行类似的外观检查。
1. 结构组成和工作原理:
1.1 机架与工作台: 机架是设备的基础框架,支撑整个设备的稳定性。工作台则负责晶粒的放置和传输,通常通过电动或气动系统来控制其移动,确保晶粒在检测区域内正确定位。
1.2 视觉系统:通常由高分辨率的相机和光学镜头组成,用于捕捉晶粒表面的高清图像。为了保证检测的精准度,摄像系统一般还配备有可调节的焦距和曝光时间设置,能够适应不同晶粒的表面情况。
1.3 光源系统:通常采用环形光源或定向光源,以便均匀照亮晶粒表面。某些设备还采用偏光光源以便检测表面微小的缺陷。
1.4 缺陷检测与分析单元:这个单元主要负责从摄像系统采集到的图像数据中识别晶粒表面的缺陷。缺陷检测一般采用图像处理算法,如边缘检测、模板匹配、形态学操作等。常用的算法包括基于机器学习的缺陷分类和识别方法,能够自动判断是否存在裂纹、划痕、颗粒污染等问题。
1.5 运动控制单元:负责整个设备的操作与协调。它控制工作台的移动、光源的调节、相机的操作以及缺陷检测算法的执行。
2.以下是一般工作流程的详细描述:
2.1 晶粒加载与定位
首先,晶粒被加载到工作台上,工作台将晶粒送入检测区域。为确保精确检测,设备通常会通过视觉系统或激光对晶粒进行定位,确保其在检测区域内精确对准。
2.2 图像采集
在晶粒稳定后,摄像系统开始采集晶粒表面的图像。为了获得清晰的图像,光源系统提供均匀的照明。图像采集过程中,系统会根据晶粒的大小、形状以及表面特性自动调整相机的焦距、曝光时间等参数,以确保成像质量。
2.3 图像处理与缺陷识别
图像采集完成后,检测系统会对图像进行处理,分析晶粒表面是否存在缺陷。常见的图像处理技术包括:
边缘检测:用于识别晶粒表面是否存在裂纹或划痕。
模板匹配:用于检测晶粒表面是否存在异物、颗粒污染等。
形态学操作:用于处理图像中的噪声和背景,提高检测精度。
2.4 缺陷报告与反馈
一旦检测到缺陷,系统会根据设定的标准进行分类,并生成详细的缺陷报告。报告可以帮助操作员识别每个晶粒的缺陷类型和位置,从而进行相应的处理。对于严重的缺陷,可能需要将晶粒剔除,确保只有良品进入下一步的封装或测试阶段。
3. 晶粒外观检查的关键技术:
3.1 高分辨率成像技术
为了捕捉微小的缺陷,晶粒外观检查机采用高分辨率的成像系统,通常使用CCD或CMOS传感器,以便提供高清晰度的图像。
3.2 图像处理算法
图像处理是检测系统的核心,常用的算法包括边缘检测、颜色分析、模板匹配等。随着人工智能和深度学习的进步,基于AI的缺陷识别技术逐渐成为主流,这些技术能够更准确地识别和分类不同类型的缺陷。
4.典型半导体晶粒检测设备技术指南:(来源鲁道夫官网)
Rudolph NSX-330 可兼容五种倍率的镜头:
检测镜头倍率愈大,视野(FOV)愈小,解析度愈高,Rudolph NSX-330镜头视野如图所示。
5.晶粒检测设备视频参考和资料下载:
以上大量技术资料已放入知识星球,有需要可加入星球免费下载!
资料下载方法:
下图使用微信扫码加入星球:(更多半导体设备3D图和manual整套资料等在星球可任意免费下载!并且在持续增加中,成功加入星球的后续资料全部免费下载!(加微信8折优惠:diy-machine )注明加入星球。)
下图为资料总包(截止11月)清单:加入星球后可直接一次获取资料总包!
以上部分内容来自网络资料个人搜集整理和总结,部分文字和图片来自Chroma和网络截图等官网,版权归原作者所有,如有不妥可联系删除!