專利名稱：一種led襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法，屬于光學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
藍(lán)寶石是一種氧化鋁單晶材料，具有非常高的硬度，是目前LED行業(yè)的普遍采用的襯底材料，用作氮化鎵等外延生長的基質(zhì)以生產(chǎn)藍(lán)光等發(fā)光二極管。襯底加工是LED產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)主要難題，需要達(dá)到非常高的精度，特別是用于制作圖形化晶片的襯底，要求平整度(TTV)小于5微米，邊緣環(huán)小于30微米，表面粗糙度不大于0.2納米，其表面的各種損傷一般都在4微米以下。僅僅依靠肉眼檢測(cè)表面的損傷，檢測(cè)結(jié)果會(huì)因?yàn)閭€(gè)人檢測(cè)能力而有較大的差別。這樣檢測(cè)工序就無法做到標(biāo)準(zhǔn)化，從而影響襯底的加工和出貨標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)檢測(cè)微米級(jí)別的損傷多為肉眼檢測(cè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且無法做大標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)速度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種襯底表面損傷檢測(cè)省時(shí)省力且生產(chǎn)速度高的LED襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
一種LED襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法，包括成像模塊、圖像分析模塊、計(jì)算機(jī)、載物臺(tái)、X軸伺服控制器、X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服控制器、Y軸伺服電機(jī)、Z軸伺服控制器、Z軸伺服電機(jī)和位移分析模塊，X軸伺服控制器控制X軸伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，Y軸伺服控制器控制Y軸伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，Z軸伺服控制器、控制Z軸伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。所述X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)和Z軸伺服電機(jī)分別控制載物臺(tái)的X軸、Y軸和Z軸向的移動(dòng)。所述成像模塊與圖像分析模塊電連接，所述圖像分析模塊與計(jì)算機(jī)電連接。所述載物臺(tái)的X軸上設(shè)有第一位移傳感器，載物臺(tái)的Y軸上設(shè)有第二位移傳感器，載物臺(tái)的Z軸上設(shè)有第三位移傳感器。所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器均與位移分析模塊電連接。所述位移分析模塊與計(jì)算機(jī)電連接。所述X軸伺服控制器的R、S、T引腳經(jīng)由第一進(jìn)線電抗器與第一斷路器的一端電連接，第一斷路器的另一端連接至三相接線端L1、L2、L3端，S2引腳與第一復(fù)位按鈕電連接，AIl引腳與第一電位器電連接，CN2引腳與第一編碼器電連接。所述Y軸伺服控制器的R、S、T引腳經(jīng)由第二進(jìn)線電抗器與第二斷路器的一端電連接，第二斷路器的另一端連接至三相接線端L1、L2、L3端，S2引腳與第二復(fù)位按鈕電連接，AIl引腳與第二電位器電連接，CN2引腳與第二編碼器電連接。所述Z軸伺服控制器的R、S、T引腳經(jīng)由進(jìn)線電抗器與第三斷路器的一端電連接，第三斷路器的另一端連接至三相接線端L1、L2、L3端，S2引腳與第三復(fù)位按鈕電連接，AIl引腳與第三電位器電連接，CN2引腳與第三編碼器電連接。所述三相接線端LI連接有燈泡。所述三相接線端L1、L2和L3串接有電壓測(cè)量回路。本發(fā)明通過成像模塊和圖像分析模塊采集LED襯底表面的圖像，并通過X、Y、Z伺服電機(jī)來移動(dòng)調(diào)整用于放置LED襯底的載物臺(tái)的位置，從而得到LED襯底清晰的圖像信息，對(duì)襯底表面損傷檢測(cè)省時(shí)省力且生產(chǎn)速度高。


圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的電路圖其中之一；
圖3為本發(fā)明的電路圖其中之二；
圖4為本發(fā)明的電路圖其中之三；
圖5為本發(fā)明的的工作過程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1 4，一種LED襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法，包括成像模塊1、圖像分析模塊2、計(jì)算機(jī)3、載物臺(tái)、X軸伺服控制器4、X軸伺服電機(jī)5、Y軸伺服控制器6、Y軸伺服電機(jī)7、Z軸伺服控制器8、Z軸伺服電機(jī)9和位移分析模塊13、X軸伺服控制器4控制X軸伺服電機(jī)5的運(yùn)動(dòng)，Y軸伺服控制器6控制Y軸伺服電機(jī)7的運(yùn)動(dòng)，Z軸伺服控制器8、控制Z軸伺服電機(jī)9的運(yùn)動(dòng)，所述X軸伺服電機(jī)5、Y軸伺服電機(jī)7和Z軸伺服電機(jī)9分別控制載物臺(tái)的X軸、Y軸和Z軸向的移動(dòng)，所述成像模塊I與圖像分析模塊2電連接，所述圖像分析模塊2與計(jì)算機(jī)3電連接，所述載物臺(tái)的X軸上設(shè)有第一位移傳感器10，載物臺(tái)的Y軸上設(shè)有第二位移傳感器11，載物臺(tái)的Z軸上設(shè)有第三位移傳感器12,所述第一位移傳感器10、第二位移傳感器11和第三位移傳感器12均與位移分析模塊13電連接，所述位移分析模塊13與計(jì)算機(jī)3電連接。如圖2所示，所述X軸伺服控制器4的R、S、T引腳經(jīng)由第一進(jìn)線電抗器與第一斷路器QFl的一端電連接，第一斷路器QFl的另一端連接至三相接線端L1、L2、L3端，S2引腳與第一復(fù)位按鈕SB3電連接，AIl引腳與第一電位器RPl電連接，CN2引腳與第一編碼器Ul電連接。如圖3所示，所述Y軸伺服控制器7的R、S、T引腳經(jīng)由第二進(jìn)線電抗器與第二斷路器QF2的一端電連接，第二斷路器QF2的另一端連接至三相接線端L1、L2、L3端，S2引腳與第二復(fù)位按鈕SB4電連接，Al I引腳與第二電位器RP2電連接，CN2引腳與第二編碼器U2電連接。如圖4所示，所述Z軸伺服控制器9的R、S、T引腳經(jīng)由進(jìn)線電抗器與第三斷路器QF3的一端電連接，第三斷路器QF3的另一端連接至三相接線端L1、L2、L3端，S2引腳與第三復(fù)位按鈕SB5電連接，AIl引腳與第三電位器RP3電連接，CN2引腳與第三編碼器U3電連接。
如圖2所示，所述三相接線端LI連接有燈泡HGl。所述三相接線端L1、L2和L3串接有電壓測(cè)量回路。本發(fā)明的主要組成為:1、成像模塊:作用是代替肉眼，通過目鏡將所接收的真實(shí)圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將此信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)，可以采用工業(yè)相機(jī)，通過工業(yè)相機(jī)的鏡頭來采集圖像。2、伺服電機(jī):三臺(tái)伺服電機(jī)分別控制載物臺(tái)的上下(Z軸)，左右(Y軸)，前后(X軸)的位移量。3、伺服控制器:接收計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令，控制相對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)的工作。
4、位移傳感器:三個(gè)位移傳感器分別與載物臺(tái)的X，Y，Z軸同步移動(dòng)，將載物臺(tái)的位移信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)。5計(jì)算機(jī):通過人機(jī)交換界面，接受操作人員的命令，經(jīng)過綜合計(jì)算，完成精密的檢測(cè)工作。6、載物臺(tái):放置被檢測(cè)物體的平臺(tái)，通過電機(jī)和軸運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)的精密位移。本發(fā)明工作的過程為:如圖5所示，
1、成像模塊I成像后傳動(dòng)給圖像分析模塊2，再由圖像分析模塊2將數(shù)字化后的圖像信息傳送給計(jì)算機(jī)3，計(jì)算機(jī)3根據(jù)圖像的清晰度，發(fā)出指令給z軸伺服控制器7，z軸伺服電機(jī)9通過調(diào)節(jié)z軸改變載物臺(tái)高度，直至計(jì)算機(jī)3得到晶片表面清晰的圖像。此時(shí)將Z軸上的第三位移傳感器12的數(shù)據(jù)h#B傳送給計(jì)算機(jī)。2、成像模塊I采集晶片低凹處或突起的圖像，計(jì)算機(jī)3根據(jù)圖像的清晰度，發(fā)出指令給z軸伺服控制器7，z軸伺服電機(jī)9通過調(diào)節(jié)z軸改變載物臺(tái)高度，直至計(jì)算機(jī)3得到晶片低凹處或突起處清晰的圖像。此時(shí)將位移傳感器的數(shù)據(jù)或的變化趨勢(shì)量傳送給計(jì)算機(jī)3。3、I就是被測(cè)區(qū)域低凹處至表面的垂直變量。4、同理得到被測(cè)區(qū)域突起處至表面的垂直變量。5、計(jì)算機(jī)3根據(jù)得到的數(shù)據(jù)就可以模擬出被檢測(cè)區(qū)數(shù)字化的三維圖像。6、同理對(duì)被測(cè)區(qū)域進(jìn)行密集點(diǎn)檢測(cè)，計(jì)算機(jī)根據(jù)XYZ的變量記錄就可得到該區(qū)域的三維圖像。7、如果對(duì)整個(gè)待測(cè)晶片表面進(jìn)行密集點(diǎn)檢測(cè)，就可得到整個(gè)待測(cè)晶片表面的三維圖像。
權(quán)利要求
1.一種LED襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于:用來檢測(cè)的裝置包括成像模塊(I)、圖像分析模塊(2)、計(jì)算機(jī)(3)、載物臺(tái)、X軸伺服控制器(4)、X軸伺服電機(jī)(5)、Y軸伺服控制器(6)、Υ軸伺服電機(jī)(7)、Ζ軸伺服控制器⑶、Z軸伺服電機(jī)(9)和位移分析模塊(13)，X軸伺服控制器⑷控制X軸伺服電機(jī)(5)的運(yùn)動(dòng)，Y軸伺服控制器(6)控制Y軸伺服電機(jī)(7)的運(yùn)動(dòng)，Z軸伺服控制器(8)、控制Z軸伺服電機(jī)(9)的運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于:所述X軸伺服電機(jī)(5)、Y軸伺服電機(jī)(7)和Z軸伺服電機(jī)(9)分別控制載物臺(tái)的X軸、Y軸和Z軸向的移動(dòng)；所述成像模塊(I)與圖像分析模塊(2)電連接，所述圖像分析模塊(2)與計(jì)算機(jī)(3)電連接，所述載物臺(tái)的X軸上設(shè)有第一位移傳感器(10)，載物臺(tái)的Y軸上設(shè)有第二位移傳感器(11)，載物臺(tái)的Z軸上設(shè)有第三位移傳感器(12)，所述第一位移傳感器(10)、第二位移傳感器(11)和第三位移傳感器(12)均與位移分析模塊(13)電連接，所述位移分析模塊(13)與計(jì)算機(jī)(3)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于:所述X軸伺服控制器(4)的R、S、T引腳經(jīng)由第一進(jìn)線電抗器與第一斷路器(QFl)的一端電連接，第一斷路器(QFl)的另一端連接至三相接線端L1、L2、L3端，S2引腳與第一復(fù)位按鈕(SB3)電連接，AIl引腳與第一電位器(RPl)電連接，CN2引腳與第一編碼器(Ul)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于:所述Y軸伺服控制器(7)的R、S、T引腳經(jīng)由第二進(jìn)線電抗器與第二斷路器(QF2)的一端電連接，第二斷路器(QF2)的另一端連接至三相接線端L1、L2、L3端，S2引腳與第二復(fù)位按鈕(SB4)電連接，AIl引腳與第二電位器(RP2)電連接，CN2引腳與第二編碼器(U2)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于:所述Z軸伺服控制器(9)的R、S、T引腳經(jīng)由進(jìn)線電抗器與第三斷路器(QF3)的一端電連接，第三斷路器(QF3)的另一端連接至三相接線端L1、L2、L3端，S2引腳與第三復(fù)位按鈕(SB5)電連接，AIl引腳與第三電位器(RP3)電連接，CN2引腳與第三編碼器(U3)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種LED襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于:所述三相接線端LI連接有燈泡(HGl)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種LED襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法，其特征在于:所述三相接線端L1、L2和L3串接有電壓測(cè)量回路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED襯底表面自動(dòng)檢測(cè)方法，X軸伺服控制器控制X軸伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，Y軸伺服控制器控制Y軸伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)，Z軸伺服控制器、控制Z軸伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。所述X軸伺服電機(jī)、Y軸伺服電機(jī)和Z軸伺服電機(jī)分別控制載物臺(tái)的X軸、Y軸和Z軸向的移動(dòng)；所述成像模塊與圖像分析模塊電連接；所述圖像分析模塊與計(jì)算機(jī)電連接；所述載物臺(tái)的X軸上設(shè)有第一位移傳感器，載物臺(tái)的Y軸上設(shè)有第二位移傳感器，載物臺(tái)的Z軸上設(shè)有第三位移傳感；所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器均與位移分析模塊電連接；所述位移分析模塊與計(jì)算機(jī)電連接。本發(fā)明襯底表面損傷檢測(cè)省時(shí)省力且生產(chǎn)速度高。
文檔編號(hào)H01L21/66GK103137512SQ201110405229
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者潘相成 申請(qǐng)人:常州市好利萊光電科技有限公司