一种硅基半导体显示器件的全自动mura检查机的制作方法 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术1.本发明属于半导体显示器件的技术领域。更具体地，本发明涉及一种硅基半导体显示器件的全自动mura检查机。背景技术：2.一般的半导体行业对制品表面的要求不高，无需进行mura(显示亮度不均匀)检查，因此不需要此类设备；但是硅基显示领域，涉及到发光显示的需求，需要对工艺膜层外观进行检查。3.在平板显示行业中，有自动mura检查机及半自动mura检查机两种技术方案，分别是：4.1、自动mura检查机，采用固定摄像头、固定光源、玻璃基板(被检查对象)移动的方式进行检查；5.2、半自动mura检查机，是在玻璃基板进入检查设备后，检查者手动移动载台及手动切换不同光源、手动调节光源，目视对玻璃基板表面的工艺膜层进行检查。6.因此，上述的现有技术存在以下问题和缺陷：7.1、不同材料及生产工艺的mura，在不同的光源种类、光照强度、光照角度检出能力有巨大的差异；面板行业的全自动mura检查机的光源种类、光源角度、摄像头角度等均采用固定方式，因此，漏检风险高；8.2、半自动检查机需要靠人员检查，人员操作和技术水平差异对检查结果影响很大；9.3、单片检查时间长，设备生产效率低。技术实现要素：10.本发明提供一种硅基半导体显示器件的全自动mura检查机，其目的是提高检查效率和检查结果的准确性。11.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：12.本发明的硅基半导体显示器件的全自动mura检查机，包括硅片载台、光源系统、摄像头以及控制单元；所述的检查机设置导轨机构；所述的硅片载台通过移动滑块安装在导轨机构上；所述的移动滑块通过移动伺服电机达实现高精度移动；所述的移动伺服电机通过控制电路与控制单元连接。13.所述的硅片载台通过硅片载台旋转盘安装在移动滑块上；所述的硅片载台旋转盘通过硅片载台旋转气缸或硅片载台转动伺服电机实现高精度转动；所述的硅片载台旋转气缸电磁控制阀的控制电路或硅片载台转动伺服电机控制电路与控制单元连接。14.所述的光源系统采用led的白光光源或卤素灯。15.在所述的光源系统的内部设置滤光片模组，以实现不同颜色光输出；所述的滤光片模组通过滤光切换伺服电机或滤光切换旋转气缸实现滤光片切换；所述的滤光切换伺服电机的控制电路或滤光切换旋转气缸电磁控制阀的控制电路与控制单元连接。16.所述的滤光片模组为圆盘状，在所述的滤光片模组上设置红色滤光片、蓝色滤光片、绿色滤光片和透明滤光片，并在一个圆周上等距分布，该圆周与圆盘的圆心重合。17.所述的光源系统通过三路或多于三路的分光光纤，连接至光源系统的出口进行分光；所述的三路或多于三路的分光光纤的每个输出端口均设置透镜，以控制检查光斑的大小。18.在所述的透镜前段设置遮光挡板，以遮挡不需要的光路。19.所述的摄像头采用大视野摄像机；提前建立标准样品(golden sample)；所述的大视野摄像机取景范围覆盖样品整体；配合不同的照明方式拍摄多组照片；通过图像处理转化成灰阶图像后，与标准样品的灰阶图进行像素级灰度对比。20.所述的摄像头采用线性扫描摄像头；提前建立标准样品(golden sample)；所述的线性扫描摄像头配合硅片载台的移动，采集样品图像灰阶信息，与标准样品进行像素级灰度对比。21.所述的光源系统配备一组钠灯光源。22.本发明采用上述技术方案，通过不同摄像角度、不同光源的快速切换，配合摄像头快速采集样品图像，模拟人工不同视角、切换不同光源的检查作业过程；通过后台进行图像像素灰阶的对比，更快速、更准确地的识别微小的外观不良；光源切换、图像采集、不良识别速度远高于人工作业，能大幅提升作业效率；与人工检查相比，本发明的设备生产效能、检查精度、检出稳定性都更加优化。附图说明23.附图所示内容及图中的标记简要说明如下：24.图1为本发明的结构示意图；25.图2为本发明通过线性伺服电机实现高精度移动的结构示意图；26.图3为本发明的滤光片切换的结构示意图；27.图4为图3中的滤光片组成的结构示意图；28.图5为弧形导轨及移动块的结构示意图；29.图6为多路光纤及透镜的组成结构示意图；30.图7为多路分光光纤产品结构示意图。31.图中标记为：32.1、硅片载台，2、摄像头，3、钠灯光源，4、白光光源，5、线性扫描摄像头，6、透镜，7、光纤，8、光源系统，9、滤光片模组，10、红色滤光片，11、蓝色滤光处，12、绿色滤光片，13、透明滤光片，14、弧形导轨，15、移动块，16、分光光纤。具体实施方式33.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。34.如图1至图7所示本发明的结构，为一种硅基半导体显示器件的全自动mura检查机，包括硅片载台1、光源系统8、摄像头2以及控制单元。35.为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现提高检查效率和检查结果的准确性的发明目的，本发明采取的技术方案为：36.如图1至图7所示，本发明的硅基半导体显示器件的全自动mura检查机，其中，所述的硅片载台1通过移动滑块安装在导轨机构上；所述的移动滑块通过移动伺服电机达实现高精度移动；所述的移动伺服电机通过控制电路与控制单元连接。37.所述的硅片载台1通过硅片载台旋转盘安装在移动滑块上；所述的硅片载台旋转盘通过硅片载台旋转气缸或硅片载台转动伺服电机实现高精度转动；所述的硅片载台旋转气缸电磁控制阀的控制电路或硅片载台转动伺服电机控制电路与控制单元连接。38.硅片载台1用于承载待检测硅片样品。硅片载台1可在x/θ方向移动和旋转。x方向通过线性伺服电机实现高精度移动，如图2所示；θ方向可通过旋转气缸或伺服电机实现机构动作。39.本发明可通过不同角度、不同光源的快速切换，配合摄像头快速采集样品图像，模拟人工不同视角、切换不同光源的检查作业过程。40.通过后台进行图像像素灰阶的对比，更快速，准确的识别微小的外观不良。光源切换、图像采集、不良识别速度远高于人工作业，能大幅提升作业效率。41.半导体行业目前还没有类似自动化设备。42.与人工检查相比，设备生产效能、检查精度、检出稳定性都更加优化。43.所述的光源系统8采用led的白光光源4或卤素灯。44.如图3人所示：45.在所述的光源系统8的内部设置滤光片模组9，以实现不同颜色光输出；所述的滤光片模组9通过滤光切换伺服电机或滤光切换旋转气缸实现滤光片切换；所述的滤光切换伺服电机的控制电路或滤光切换旋转气缸电磁控制阀的控制电路与控制单元连接。46.照明角度需要可以切换。有两种实现方式。47.如图5所示：48.方式一、单路光纤7连接至灯箱，光纤7出口搭配透镜，透镜固定在弧形导轨14上，通过伺服电机驱动，移动透镜位置及角度，实现不同照明方向。49.移动块15在弧形导轨14上运动，透镜6安装在移动块15上。50.如图4所示：51.根据需要，在灯箱内部增加彩色滤光片模组9，以实现不同颜色光输出。彩色滤光片模组9通过伺服电机或旋转气缸实现滤光片切换。52.所述的滤光片模组9为圆盘状，在所述的滤光片模组9上设置红色滤光片10、蓝色滤光片11、绿色滤光片12和透明滤光片13，并在一个圆周上等距分布，该圆周与圆盘的圆心重合。53.方式二、通过三路或多路光纤，连接至灯箱出口进行分光。3路或多路光纤每个输出端口搭配透镜，以控制检查光斑大小。透镜前段配挡板以遮挡不需要的光路。54.如图6所示：55.所述的光源系统8通过三路或多于三路的分光光纤16，连接至光源系统8的出口进行分光；所述的三路或多于三路的分光光纤16的每个输出端口均设置透镜6，以控制检查光斑的大小。56.图7是分光光纤16的外形结构示意图。57.在所述的透镜6前段设置遮光挡板，以遮挡不需要的光路。58.检查镜头配置采用两种方式。59.方式一：采用大视野摄像机。摄像机能覆盖样品整体。配合不同的照明方式拍摄多组照片。需要提前建立golden sample(标准样品)。通过图像处理转化成灰阶图像后，与标准样品的灰阶图进行像素级灰度对比。60.所述的摄像头2采用大视野摄像机；提前建立标准样品golden sample；所述的大视野摄像机取景范围覆盖样品整体；配合不同的照明方式拍摄多组照片。61.方式二：采用线性扫描摄像头，配合载台x方向的移动，采集样品图像灰阶信息，与标准样品进行像素级灰度对比。62.所述的摄像头2采用线性扫描摄像头5；提前建立标准样品golden sample；所述的线性扫描摄像头5配合硅片载台1的移动，采集样品图像灰阶信息，与标准样品进行像素级灰度对比。63.另外，为匹配硅片样品不同膜层的检查需求，所述的光源系统8另外配备一组钠灯光源3。角度控制同白光led或卤素灯光源。64.综上所述，本发明的关键是：设备硬件整机实现方式，自动化缺陷检测硬件配置方案；多角度光源系统；多色光源系统。65.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。









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