【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶片检测，具体为一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统。
技术介绍
1、传统的晶片微观检测系统存在局限性，无法适应多变的检测环境和多样化的检测要求，而本申请的晶片微观检测系统基于机器视觉和自动化技术，可以提高晶片微观检测系统的适应性，能够适应不同检测环境和要求，从而提高晶片微观检测系统的准确性和可靠性。
2、现有的晶片微观检测系统存在的缺陷是：
3、1、专利文件us7777510b2公开了一种晶片检测装置、晶片检测方法及计算机程序，该文件主要考虑如何减少探针的预热时间，并且防止探针和晶片损坏的问题，并没有考虑到如何提高晶片微观检测系统的适应性，能够适应不同检测环境和要求，从而提高晶片微观检测系统的准确性和可靠性的问题；
4、2、专利文件us7804591b2公开了一种晶片检测方法，该文件主要考虑如何在检验晶片时容易地区分实际缺陷与噪声的问题，并没有考虑到如何全面检测晶片微观结构，同时可以避免照明不均匀，保证光源稳定性，从而提高检测质量的问题；
5、3、专利文件kr100755372b1公开了一种晶片检测方法，该文件主要考虑如何区分缺陷和噪声并检测缺陷的问题，并没有考虑到如何实现晶片微观检测的自动化、高效化和精确化，从而提高晶片微观检测的效率和准确性的问题；
6、4、专利文件cn108878307b公开了一种晶片检测系统和晶片检测方法，该文件主要考虑如何有效判断机械手是否存在晶片的问题，并没有考虑到如何确保晶片在稳定的条件下进行检测，从而提高晶片质量
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，包括自动化控制模块、光源模块、照明模块、环境监测与调控模块、成像模块、图像传输与存储模块、图像处理模块和分析模块，自动化控制模块用于协调和管理各个模块的工作，光源模块用于提供稳定均匀和亮度适当的光源，照明模块用于设计和优化照明方式，环境监测与调控模块用于监测检测环境并进行调节，成像模块用于捕获晶片的微观图像，图像传输与存储模块用于将成像模块获取的图像数据传输到图像处理单元，图像处理模块用于对图像数据进行特征提取，分析模块用于对图像处理模块提取出的信息进行分析；
3、光源模块包括光源选型子模块和光源控制子模块；
4、光源选型子模块包括led光源、卤素灯和荧光灯中的一种或多种，led光源用于晶片的表面检查、边缘检测和三维形貌分析，卤素灯用于观察晶片表面的特殊细节或进行高亮度的照明，荧光灯用于晶片的表面缺陷检查；
5、光源控制系统子模块包括亮度调节单元、稳定性控制单元、短路保护单元、掉电保存单元和寿命监测单元；
6、亮度调节单元用于调节光源选型子模块的亮度，稳定性控制单元用于保持光源稳定输出，短路保护单元用于监测光源电路的状态，一旦检测到短路或其他异常情况，立即切断电源，掉电保存单元用于在电源掉电时保存光源的工作参数和状态信息，寿命监测单元用于监测光源的使用寿命，根据光源的使用时间和亮度衰减情况，预测光源的剩余寿命。
7、优选的，照明模块包括照明方式设计子模块和照明均匀性优化子模块；
8、照明方式设计子模块包括直接照明、环形照明、暗场照明、同轴照明和斜射照明中的一种或多种，直接照明用于检测晶片表面的整体平整度和大面积缺陷，环形照明用于检测晶片边缘和轮廓，暗场照明用于检测晶片表面的微小缺陷、划痕和污染物，同轴照明用于检测晶片表面的细节纹理和图案，斜射照明用于检测晶片表面的高度变化。
9、优选的，照明均匀性优化子模包括光源布局、反射镜设计、使用匀光板和数字图像处理技术，首先进行合理的光源布局，通过匀光板将光源发出的光线进行扩散和均匀化，使用反射镜将光线均匀地反射到晶片上，在图像采集后，通过数字图像处理技术调整图像的亮度和对比度。
10、优选的，环境监测与调控模块包括传感器子模块和调控子模块；
11、传感器子模块包括光源传感器、位置传感器、温度传感器和湿度传感器，光源传感器用于监测光源模块的亮度，位置传感器用于监测晶片在检测平台上的位置，温度传感器和湿度传感器分别用于监测检测环境的温度和湿度；
12、调控子模块基于传感器子模块的监测数据，对检测环境的温度和湿度进行实时调节。
13、优选的，自动化控制模块负责整个晶片微观检测系统的自动化运行和控制，包括控制成像模块进行图像的自动捕获、控制光源模块和照明模块进行光源的自动调节、控制图像传输与存储模块自动传输和存储图像数据以及控制图像处理和分析模块进行自动的图像处理和分析。
14、优选的，成像模块包括图像采集子模块和图像预处理子模块；
15、图像采集子模块包括高分辨率显微镜、图像传感器和机械定位与移动单元，高分辨率显微镜用于放大晶片表面，图像传感器用于将显微镜下的图像转换为数字信号，机械定位与移动单元用于控制显微镜和晶片的相对位置。
16、优选的，图像预处理子模块包括消除晶片图像中的噪声点、提高晶片图像中不同特征之间的对比度、识别晶片图像中的边缘信息、将晶片图像划分为不同的区域以及对由于机械定位与移动单元产生的图像畸变进行校正。
17、优选的，图像传输与存储模块包括数据传输接口、数据存储设备、数据压缩与加密子模块和图像检索与管理子模块；
18、数据传输接口用于将预处理后的图像数据传输到分析模块；
19、数据存储设备用于长期保存图像数据；
20、数据压缩与加密子模块用于在传输和存储过程中对图像数据进行压缩和加密；
21、图像检索与管理子模块用于提供用户交互界面。
22、优选的，图像处理模块用于使用算法从图像预处理子模块预处理后的图像数据中提取特征信息，包括长度、宽度、高度、直径、混合、变形、缺材料、毛边、黑点、划痕和污点，算法为局部二值模式、方向梯度直方图和卷积神经网络中的一种或多种。
23、优选的，分析模块包括缺陷检测子模块、尺寸对比子模块、形状识别子模块、分类统计子模块和报告生成子模块；
24、缺陷检测子模块基于图像处理模块提取的特征信息分析晶片的微观瑕疵，尺寸对比子模块用于将图像处理模块提取的尺寸信息与预设的标准尺寸进行比较，形状识别子模块用于将图像处理模块提取的形状信息与预设的标准形状进行比较，分类统计子模块用于对晶片微观检测结果进行分类和统计，报告生成子模块用于将检测和分析结果整合成完整的报告。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
26、1、本专利技术通过设置有光源模块，光源模块包括光源选型子模块和光源控制子模块，光源选型子模块包括led光源、卤素灯和荧光灯中的一种或多种，光源控制系统子模块包括亮度调节单元、稳定性控制单元、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于，包括自动化控制模块、光源模块、照明模块、环境监测与调控模块、成像模块、图像传输与存储模块、图像处理模块和分析模块，自动化控制模块用于协调和管理各个模块的工作，光源模块用于提供稳定均匀和亮度适当的光源，照明模块用于设计和优化照明方式，环境监测与调控模块用于监测检测环境并进行调节，成像模块用于捕获晶片的微观图像，图像传输与存储模块用于将成像模块获取的图像数据传输到图像处理单元，图像处理模块用于对图像数据进行特征提取，分析模块用于对图像处理模块提取出的信息进行分析；
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：照明模块包括照明方式设计子模块和照明均匀性优化子模块；
3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：照明均匀性优化子模包括光源布局、反射镜设计、使用匀光板和数字图像处理技术，首先进行合理的光源布局，通过匀光板将光源发出的光线进行扩散和均匀化，使用反射镜将光线均匀地反射到晶片上，在图像采集后，通过数字图像处理技术调整
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：环境监测与调控模块包括传感器子模块和调控子模块；
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：自动化控制模块负责整个晶片微观检测系统的自动化运行和控制，包括控制成像模块进行图像的自动捕获、控制光源模块和照明模块进行光源的自动调节、控制图像传输与存储模块自动传输和存储图像数据以及控制图像处理和分析模块进行自动的图像处理和分析。
6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：成像模块包括图像采集子模块和图像预处理子模块；
7.根据权利要求6所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：图像预处理子模块包括消除晶片图像中的噪声点、提高晶片图像中不同特征之间的对比度、识别晶片图像中的边缘信息、将晶片图像划分为不同的区域以及对由于机械定位与移动单元产生的图像畸变进行校正。
8.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：图像传输与存储模块包括数据传输接口、数据存储设备、数据压缩与加密子模块和图像检索与管理子模块；
9.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：图像处理模块用于使用算法从图像预处理子模块预处理后的图像数据中提取特征信息，包括长度、宽度、高度、直径、混合、变形、缺材料、毛边、黑点、划痕和污点，算法为局部二值模式、方向梯度直方图和卷积神经网络中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：分析模块包括缺陷检测子模块、尺寸对比子模块、形状识别子模块、分类统计子模块和报告生成子模块；
...【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于，包括自动化控制模块、光源模块、照明模块、环境监测与调控模块、成像模块、图像传输与存储模块、图像处理模块和分析模块，自动化控制模块用于协调和管理各个模块的工作，光源模块用于提供稳定均匀和亮度适当的光源，照明模块用于设计和优化照明方式，环境监测与调控模块用于监测检测环境并进行调节，成像模块用于捕获晶片的微观图像，图像传输与存储模块用于将成像模块获取的图像数据传输到图像处理单元，图像处理模块用于对图像数据进行特征提取，分析模块用于对图像处理模块提取出的信息进行分析；
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：照明模块包括照明方式设计子模块和照明均匀性优化子模块；
3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：照明均匀性优化子模包括光源布局、反射镜设计、使用匀光板和数字图像处理技术，首先进行合理的光源布局，通过匀光板将光源发出的光线进行扩散和均匀化，使用反射镜将光线均匀地反射到晶片上，在图像采集后，通过数字图像处理技术调整图像的亮度和对比度。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：环境监测与调控模块包括传感器子模块和调控子模块；
5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉和自动化技术的晶片微观检测系统，其特征在于：自动化控制模块负责整个晶片微观检测系统的自动化运...
【专利技术属性】
技术研发人员：周珅冬，周明，顾理建，
申请(专利权)人：江苏明芯微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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