專利名稱：：多照明路徑系統(tǒng)及缺陷檢測方法多照明路徑系MA^:陷檢測方法相關(guān)申請本申請要求2007年6月3日^Jt的美國臨時(shí)專利60/941,672的^JbKo^W域本發(fā)明涉及自動光學(xué)檢驗(yàn)系統(tǒng)。背景狄在生產(chǎn)^,^^il貨之前，拋光的HDI(高強(qiáng)"連)J^要進(jìn)行表面缺陷和/或完整l^皮壞的視覺檢驗(yàn)。這種視覺檢查的結(jié)果將#^質(zhì)量控制標(biāo),它們分類為合格的或不合格的。表面缺陷是由不合格的生產(chǎn)質(zhì)量和/或不合格的,狄的?？偟馁|(zhì)量與所有包括的表面類型相關(guān)，即象鍍金互缺盤和層壓基^#料上的阻焊膜的金屬表面。每種類型的這種表面都受到作為其原材^制造:過程的產(chǎn)物的特定類型缺陷的影響。減學(xué)的角^Mr，每種材^W引入不同的光學(xué)特性，該光學(xué)特性需要在緣(手動械過自動機(jī)器)時(shí)相應(yīng)淑狄理。提供有效的用于缺陷檢測的方法和系統(tǒng)的需求iWt長。
發(fā)明內(nèi)容一Sit過，將添加^'j要求的重新描述的il^通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，將^^^J^和領(lǐng)會本發(fā)明，其中圖1示出4娥本發(fā)明實(shí)施例的缺陷的例子以及^^1#^陷的期^1等級信號；圖2A-2D示出樹類型的表面光潔度(surfacefinish)和^Jt^式；圖3A-3C示出才娥本發(fā)明的M實(shí)施例的44t照明和成像的圖；圖3D示出才娥本發(fā)明實(shí)施例的缺陷的圖^^它的背景；圖4A示出才緣本發(fā)明實(shí)施例的照明和成像的圖；圖4B"4D示出根提圖4a的不同照明而獲得的缺陷的圖^^它的背景；圖5A示出才N^本發(fā)明實(shí)施例的照明和成像的圖；圖5B^5D示出根椐圖4A的不同照明而獲得的缺陷的圖^^它的背景；圖6A示出才緣本發(fā)明實(shí)施例的照明和成像的圖；圖6B示出根提圖4a的不同照明而獲得的缺陷的圖^^它的背景；圖7A示出才緣本發(fā)明實(shí)施例的照明和成像的圖以M不同角yt^得的各種圖朱圖7B^7C示出通itt用不同的照明而獲得的檢測信號；圖8A示出才娥本發(fā)明實(shí)施例的多照明路徑系統(tǒng)；圖8B示出才緣本發(fā)明實(shí)施例的多照明5^圣系統(tǒng)；圖8C示出#^本發(fā)明實(shí)施例的多照明路徑系統(tǒng)；圖9A示出才N^本發(fā)明實(shí)施例的多照明路徑系統(tǒng)；圖9B-9D示出##本發(fā)明實(shí)施例的可配置照明路徑；圖10示出#4&本發(fā)明實(shí)施例的方法；圖ll示出才緣本發(fā)明實(shí)施例的方法；以及圖12示出才Mt本發(fā)明實(shí)施例的方法圖13示出才mt本發(fā)明實(shí)施例的方法。M實(shí)施方式提#-種多照明游4圣系統(tǒng)。它包括多條照明路擇、處理器和成^^徑。處理器適用于(i)控制對物體的初始掃描；(ii)#^|^刀始掃描期間獲得的檢測信號，柳體分割為片段；(iii)確定每個(gè)片段的表面Wyi;和(iv)根M自于片段的主要材W^片段的表面津^rt/l等級中的至少一個(gè)Wt為每個(gè)片!S^擇將在片段的缺陷檢測i^呈中^^活的所選的照明i^圣。多條照明i^圣適用于在初始掃描期間同時(shí)照射物體。在物體的缺陷檢測掃描期間，所選的照明^f圣照射與所選的照明5^勁目關(guān)聯(lián)的片段。成^4^it用于##所述的照射而產(chǎn)生指示缺陷的檢測信號。有利地，處理器適用于處3gy^測信號以檢測缺陷。有利地，處理器適用于#^指示物體片段的物體信息來分割被評估物體'有利地，系^it用于(i)用多條照明i^圣照射片段，一次-^^照明i^圣；其中不同的照明路^it配于不同的表面Wil等紙(ii)由成^^圣生成由所ii^射產(chǎn)生的^"測信號；和(iii)用處理器處SE^測信號并為片賴逸^N-條照明鵬。有利地，處理器適用于選擇照射科(例如金屬科)表面和"f^L表面缺陷的照明路f圣，從而無i^^^表面的Wil等^UW可，尋^^表面缺陷的圖傳都J4Ui為黑色而"H^表面的圖《象^^上為白色。有利地，處理器適用于選擇照射半透明電介質(zhì)表面和半透明電介質(zhì)表面缺陷的照明路徑，從而無論半透明表面的Wil等級如何，半透明(電介質(zhì))表面缺陷的圖^^14Ui為白色而"fit:明表面的圖〗象^^上為黑色。有利地，多條照明5^圣包,面(specular)照明游徑、漫射傾^HI^和近似鏡面(near-specular)照明糊圣。有利地，成J^f至包括照相機(jī)、物^Ntit板(mask);其中照相機(jī)包括與浮皮^H古物^^表面平4亍的傳感表面；物鏡，體成^^照相機(jī)的傳感區(qū)域內(nèi)，以及其中^成^^圣的角>1^集范圍內(nèi)引入不對稱。有利地，多條照明路徑包括鏡面照明路徑、前傾照明路徑和背散射(back-scattering)傾斜照明5$4圣。有利地，系統(tǒng)包括可配置的照明路徑，該照明路徑可以具有兩種配置中的一種；其中在第一種配置中，可配置的照明游^^續(xù)的角度范圍中照射物體；其中在第二種配置中，可配置的照明路^^連續(xù)的角度范圍的兩個(gè)X^目分離的子范圍中照射物體。有利地，多條照明i^圣包括前傾照明i^圣、背，傾斜照明^^圣、離軸鏡面照明路f圣；其中成^5^圣包括以基本上不同于物體表面法線的角;IUW物體成像的照4目機(jī)。有利地，處理器適用于才條片段的分類(如包括有光賴(shiny)金屬表面、半亞光(semi-matt)金屬表面、亞ife^屬表面或半透明電介質(zhì)表面)，為片^^%所選的照明5^圣。有利地，照明路^it用于由與該物體的相應(yīng)絲徑關(guān)聯(lián)的所選照明路徑來照射另一^體的片段，其中該另一*#^^與該物糾目同，并且其中該物^^亥另一*體經(jīng)歷了S^Ji^目同的制造:條降。有利地，照明i^鏈用于由與該物體的相應(yīng)片段關(guān)聯(lián)的所i^^明Ji^圣來照射另一^/體的片段；其中該物^i亥另-H^體^r于相同^b^的電路。提^""種用于缺陷檢測的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括處理器、成^i^圣和多條照明其中才WiI自于片段的主要材i片段的表面^il等級中的至少一個(gè)#選擇所選的照明路徑。成^^lit用于4娥所述的照明而產(chǎn)生指示缺陷的檢測信號。處理器處^r測信號以檢測缺陷。有利地，多條照明游徑包括鏡面照明路徑、漫射傾^Ht^和近似鏡面照明紘有利地，成^i^圣包括照相才蜂i4^;其中照相機(jī)包括與被"i^H古物體表面平^l傳感表面；以及其中^成^^圣的角>1^集范圍內(nèi)引入不對稱。有利地，多條照明i^圣包城面照明5^f圣、前傾照明5M圣和背絲傾斜照明眺有利地，系統(tǒng)包括具有兩種配置的可配置照明路徑；其中在第一種配置中，可配置的照明i^f^連續(xù)的角度范圍中照射物體；其中在第1配置中，可配置的照明聘^^i^續(xù)的角度范圍的兩個(gè)^目分離的子范圍中照射物體。有利地，多條照明5^圣包括前傾照明膝艮、背"Mf傾^F照明^^圣、離皿面照明路徑；并且其中成^i^圣包括以基本上不同于物體表面法線的角JUMt物體成像的照相機(jī)。有利地，才娥片段的分類(如包括有光Jf^l金屬表面、半亞光金屬表面、亞光^r屬表面或半透明電介"質(zhì)表面)，處理器ii^^斤選的照明路f圣。應(yīng)用不變(applicationinvariant)的圖像外觀以;5L^—的缺陷檢測算法。為了使缺陷檢測it^呈應(yīng)用無變化(application)和標(biāo)準(zhǔn)化，并且因此絲和可靠，目標(biāo)狄圖像應(yīng)具有以下極性(i)細(xì)'J金屬表面呈現(xiàn)為"白色"，由高強(qiáng)y^象素顯示；(ii)半透明電介質(zhì)表面呈現(xiàn)為"黑色"，由低強(qiáng)度像素顯示；(iii)金屬表面缺陷呈現(xiàn)為"白色"背景上的"黑色"~~^局部玟理不細(xì)'j由被高強(qiáng)度的MJ'J金屬玟理包圍的低強(qiáng)度像素顯示；和(iv)該電介質(zhì)表面和^面缺陷呈現(xiàn)為"黑色"背景上的"白色"。該電介質(zhì)表面和錄面不，'j由被低強(qiáng)度的規(guī)則電介質(zhì)紋理包圍的高強(qiáng);K象素來顯示。在既包括金屬又包括電介質(zhì)部分(例如BGA)的物體(也稱為應(yīng)用)中，它們的圖像將是具有帶有"黑色"缺陷(14)的高強(qiáng)度"白色"的^rf象素(13)以及帶有"白色"缺陷(12)的低強(qiáng)度"黑色"的阻焊膜像素(11)的高動態(tài)范圍灰度圖像，如圖1所示。圖1也示出這些缺陷——阻焊膜劃傷17、導(dǎo)體三維(3D)缺陷18、阻焊膜空隙19、阻焊膜下外^)Ot料16。上面彬'J的標(biāo)準(zhǔn)化方MX了預(yù)先確定的圖^^l性，其中金屬三維(3D)缺陷呈現(xiàn)為"白色"上的"黑色"，反之亦然，表面和錄面電介質(zhì)缺陷呈現(xiàn)為"黑色"上的"白色"。為了在3D缺陷上形成白色環(huán)嫂中的黑色像素，利用特殊設(shè)計(jì)的照明布置引入陰影和遮M果。為了將電介質(zhì)缺陷作為黑色沐竟中的白色像素而可見，iMI了Wt技術(shù)。表面光潔度不變性多照明i^圣系統(tǒng)具有提供M圖像的光學(xué)配置，無論4^t表面光潔度:^可，該^圖^#遵^#準(zhǔn)化方法。定義為被系^^M可選物體的所有表面，可才娘它們的^t特性分為以下^^:(i)非常，和有光澤的不透明表面212(有光'^金屬)，主要以鏡面方式^JtA^)"光，如圖2A所示，尤其如光源210和照明圖形(illuminationpattern)214所示；(ii)稍#的半亞光不透明表面216(半亞ib^r屬)，以定向^^方iC^l"A^光，如圖2B所示，尤其如光源210和照明圖形218所示；(iii)Wt的亞光不透明表面218(亞光金屬)，以完全浸射(朗伯，甚至各向同性)方式^JtA^光，如圖2C所示，尤其如光源210和照明圖形220所示；(iv)光滑電介質(zhì)透明和半透明層240(，體)結(jié)械面儲以及體^^t,如圖2D所示，尤其如光源210和照明圖形230所示。炎變圖像是(i)相對于檢驗(yàn)表面的成^^照明光學(xué)系統(tǒng)(也稱為成#^徑和成l姊徑)的角位置；(ii)表面絲特性；(iii)成像光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔^沐，率；(iv)照明光學(xué)系統(tǒng)的角覆蓋；和(v)照明頻鐠的函數(shù)。有利地，多照明5^圣系統(tǒng)包括成^^f圣，該成^^f圣包括置于相對于物體固定角位置的#照相機(jī)(例如M限于CCD)。在這樣的系統(tǒng)中，通過提供照明角度互不相同并JLit配于^t表面光潔度的多條照明i^圣^^得表面不變化圖^^卜觀。使用單個(gè)照相機(jī)大大減少了系^A^。多照明路徑和單個(gè)照相機(jī)系統(tǒng)比多照相機(jī)系絲價(jià)。湖不對稱照明和/或成^圣對于3D缺陷絲光'賴金屬表面上的可^M匕，為了增強(qiáng)陰影^^，利用了打^j"稱原則(brokensymmetryprinciple)。精^i更計(jì)的帶有內(nèi)置不對稱的光學(xué)配置在沒有51入不期望的梯^^的情況下增強(qiáng)了相對于MJ，J表面的缺陷對比度。帶有引起不對稱的單獨(dú)的鏡面光學(xué)配置為有光澤的金屬表面提供了目標(biāo)狄圖^^t強(qiáng)的缺陷。該方法由以下光學(xué)配置說明圖3A、3B和3C中示出了可以提雜于白W目鄰區(qū)的黑色缺陷的圖像(圖3D的)的M光學(xué)配置。圖3A示出位于鏡面角位置的傾斜成^^照明光學(xué)系統(tǒng)。這由光源210、照明圖形302和照相機(jī)310示出。圖3B示出帶有同軸(on-axes)鏡面照明的正交成像光學(xué)系統(tǒng)，其中由照明光學(xué)系統(tǒng)(有利地由板)引起不對稱。這由光源210、不對稱照明圖形312、分束器320和照相機(jī)310示出。圖3C示出帶有同皿面照明的正交成像光學(xué)系統(tǒng)。由itib板330的不對稱成^^徑引起不對稱。這由光源210、不對稱成像圖形332、分束器320和照4目機(jī)310示出。圖3D示出由圖3A-3C的配置中的^-個(gè)獲得的期望圖像。該期期圖像包括故白色背景(像素340)包圍的黑色缺陷(像素3S0)。用于半亞;^亞^r屬表面的缺陷增強(qiáng)照明M的和禁止的角區(qū)域在固^M象光學(xué)系統(tǒng)位置(傾斜的或正交的)，缺陷極性(白色上的黑色或黑色上的白色)M面光潔度(Wil等級)和照明角度的函數(shù)。缺陷在變化的照明角度下^Wl性。圖4A示出半亞M面400的3D表面缺陷402、不MJ'J的有光^L理404和規(guī)則的半亞ife^理406。不規(guī)則的有光J^L理404由包括CCD照相#透鏡有M照明5^圣。這些照明路徑包括傾斜漫射照明路徑410和420、近/f以鏡面的漫射照明路徑414和424以及不期望的照明路徑(也稱為禁止角區(qū)域)412和422。圖4B、4C和4D示出當(dāng)照射半亞i^面400時(shí)l^得的^t圖4象。^i^似鏡面的漫射照明下(如5^圣414和424所示)，半亞M面上的3D缺陷和紋理偏差呈現(xiàn)為白色背景上的黑色像素(430和432)。在低傾斜照明下(如i^圣410和420所示)，同樣的缺陷為相反極性黑色背景(444)上的白色像素U34和435X存在中間的角區(qū)域Ul2和422)，itl^l:同樣的缺陷呈現(xiàn)為不育W它們的環(huán)嫂中辨，"灰色"上的"灰色"，如圖4C(灰色像素442)中示例。圖5A示出亞;5t^面500的3D表面缺陷502、不MJ'J的有itJf^:理504和規(guī)則的半亞光玟理506。不規(guī)則的有光J^L理504由包括CCD照相才/l^透銜共同表示為310)的威#5^圣成像。在垂直于物體表面的照相機(jī)的光軸兩邊具有各種照明5^圣。這些照明^包拾傾斜漫射照明路徑510和520、近二似鏡面的浸射照明i^f圣514和524以及不期望的照明i^圣(楊為禁止角區(qū)域)512和522。圖5B、5C和5D示出當(dāng)照射半亞i^面400時(shí)獲得的各紳圖像。低傾斜照明(520和510)^^""正確"("right")缺陷外觀(圖5D);近似鏡面的照明(514和524)導(dǎo)致缺陷顏色的混淆(圖5B),中間角照明(512和524)狄為"全灰"，如圖5C中示例。近似鏡面的角區(qū)域?qū)τ诎雭唅t^面是員的。亞i^面應(yīng)被低傾^k^射。中間角區(qū)斷于所有金屬光潔度都定義為禁止的。提供相反極性的照明組合也是禁止的，因?yàn)樗黕^lt缺陷不可見。用于光滑的半透明電介質(zhì)層的缺陷增強(qiáng)照明。對于這種類型的應(yīng)用，目標(biāo)圖像由"黑色"背景上的"白色"缺陷像素絲示。滿;Ui述需求的缺的解決方法是低傾斜照明。它提^MJ'JiW表面的"黑色"統(tǒng)一外觀，無鏡面M(withoutspecularity)。^R^i雖，中心的表面和^^面缺陷呈現(xiàn)為"白色，，，如圖6中示例。圖6示出在黑色背影圖6B中的像素646)上的白色缺陷(像素642和644)。圖6A示出由照射阻焊g面產(chǎn)生的光圖形610，其包括在成^it程中被增強(qiáng)的錄面缺陷。角_和表面缺陷增強(qiáng)角絲對圖^^卜觀的影響在圖7A-7C中示例。越寬的角絲引缺平滑的圖^if觀，如圖7B中的曲線圖740所示(特別地與圖7C中的曲線圖750相比較)。平滑^包括在角范圍中獲得的信號的光學(xué)平均，由以角度al發(fā)出的光獲得的圖像731、以角度a2發(fā)出的^t得的圖像732和M些圖^^得的平均圖像733示出。CCD照相機(jī)310獲辨均圖像。表面起伏偏差越強(qiáng)，就需M寬的角^iJMi到平滑效果。為了增強(qiáng)表面缺陷，有必輛制角玟理噪聲(背景平滑)并提高表面不細(xì)'j處的局部對比度。為具體應(yīng)用滿足皿的角區(qū)域的角覆蓋，*需要的圖傢^1性，并抑制背景噪聲。這使得表面檢測更穩(wěn)定，假警減少。用于表面缺陷^r測的^:佳光學(xué)配置為了提供應(yīng)用無變4^L圖像，提出多角JLM明光學(xué)配置。圖8A和8B中給出才娥本發(fā)明的樹實(shí)施例的正交配置。包括CCD照4目#物鏡(共同表示為310)的成像光學(xué)系紅交iik^查被檢驗(yàn)表面(CCD照相才;M4t^物體以便于CCD照相機(jī)的，垂直于物體)。動態(tài)成^i^^孑W圣(maskedaperture)810在物鏡的采集角811內(nèi)插入不對稱。照明光學(xué)系統(tǒng)由三個(gè)獨(dú)立的照明it^出同滅面照明膝艮，其包括光源310、i4^820和分束器830，其可用于有光澤的金屬表面上的缺陷^r測，它也包括打一稱的itiU^Uf圣，該《W圣將角a^琉整的l-8?！?8。妙為一半和22°...32°1。角區(qū)域892的這兩付角區(qū)錄示為893和894^H皮區(qū)域895M。前傾照明，用于亞ib^屬表面和半透明規(guī)電介質(zhì)層上的缺陷檢測。照明5$4圣896相應(yīng)的角絲包括角區(qū)域8。...32。1。另一個(gè)(對稱的)角范圍[-32。"，8。J的區(qū)域包括在i^891內(nèi)，因而未示出。背mt傾斜照明，用于枝明規(guī)電介質(zhì)層^Ui、之內(nèi)和之下的缺陷檢測。相應(yīng)的角覆蓋滿足角區(qū)域-28°...-60°1，由光圖形891示出。^、特^I用選絲當(dāng)?shù)恼彰鹘z(i)離滅面照明，O位置~~用于有光輛金屬；(ii)離^面照明，1位置~~用于半亞光金屬；(iii)前傾照明一用于亞^屬；(iv)前傾和背^i傾斜照明——用于半透明光滑電介質(zhì)層。有利地，在缺陷檢測期間，禁止(a)、(b)、(c)或U)之間的^^f結(jié)合。用于PBGA、CSP和其它HDI應(yīng)用上的自動表面缺陷檢測的示例性^ft掃描照明儀器。圖9A示出傾斜的行掃描照明儀器，該儀器已經(jīng)凈皮i殳計(jì)用于MHDI應(yīng)用的自動表面缺陷檢測。示出的光學(xué)系統(tǒng)包括(i)包M性CCD陣列908和物鏡907的傾斜16。的成像光學(xué)系統(tǒng)；(ii)三個(gè)線性光源901、卯2和903(可以通it^性光纖或行LED陣列)。光源垂直于掃描方向。每個(gè)線性光源都提供有以平行方式設(shè)置的聚光柱面(concentratingcylindrical)光學(xué)系統(tǒng)，例如柱面透射。每個(gè)^t^面對已經(jīng)被設(shè)計(jì)為產(chǎn)生(i)指定角似的配置；(ii)適合應(yīng)用的(applicationsuitable)絲狄。所有三a集的i^^被檢驗(yàn)表面上重合。帶有柱面對904的線性光源卯l相對于表面法線傾斜16。形成鏡面i^W914。由柱面對4提供的總的角覆蓋為士16。。圖9b的旋轉(zhuǎn)線性aW圣912產(chǎn)生光帶有柱面對905的線性光源902相對于表面法線傾斜55。形成前傾ile^925。由柱面對5提供的總的角覆蓋為±8°。936。由柱面對6提供的總的角絲為±16°。在0位置帶有旋轉(zhuǎn)角孑W圣(rotatingangular邵erture)912(圖9b的)的鏡面^ii^914(圖9a的)^^有光澤的金照明5^f圣。在1位置帶有旋轉(zhuǎn)角孑Uf圣912(圖9b的)的鏡面itiW914(圖9a的)代表半亞M照明5^圣。前傾:feii^925^JJ^絲照明船圣。背儲傾斜it^936和前傾itit^925錄阻焊鵬明絲。所選的規(guī)的選擇為了提供應(yīng)用不變的圖^^造，提出與發(fā)明的多角度儀器相聯(lián)合的自動表面鑒W法。表面鑒定算法在圖10中給出。圖10的方法1000由步驟1010開始，該步驟1010以全部照明(所有照明雜同時(shí)激活)掃描物體。繼步驟1010^是步驟1020,該步驟1020產(chǎn)生物體的分割——例如限定出金片脅阻焊膜片段。分割響應(yīng)于片段內(nèi)每個(gè)材料的相對優(yōu)勢度。片段可以在尺寸M^Ji不同?？色@得許多片段。對于每個(gè)阻焊膜片段，繼步驟1020^;1步驟1025，該步驟1025選#^用于照射阻焊膜的照明路徑。對于每*片段，繼步驟1020^是步驟1030，該步驟1030^#金片段——形成片段的^rf象素的位置。繼步驟1030^是步驟1035,該步驟1035iM1到4之間的指數(shù)i,因此具有(在該實(shí)例中)可以適合四個(gè)不同的表面Wil等級的四條不同的照明路徑。對于指數(shù)i的每^Hi，扭/ft^"驟1040、1045和1050。步驟1040包括以第i條照明^f圣掃描片段(幀)。繼步驟1040^是步驟1045,該步驟1045為該片段確定金光潔度^:。iiA一組械，例如(金標(biāo)準(zhǔn)偏差(GoldStandardDeviation,STD);圖像糾對比度}，其中通過金STD表示金表面信號的標(biāo)準(zhǔn)偏差；圖像^t比度定義為平均^f言號和平均焊^f言號之間的比率)繼步驟1040^是步驟1050，該步驟1050根據(jù)強(qiáng)制才示準(zhǔn)(imposedcriteria)分析i十算出的金光潔度^lt依據(jù)上ii^義，強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)包括兩個(gè)同時(shí)^的條件最小金標(biāo)準(zhǔn)偏差和最大^M"比度。在完成上面殿'j的序列之后，方法10001步驟1060，該步驟1060確定最合適的(mostfitting)照明5^圣("確^^好的金光潔度標(biāo)準(zhǔn)照明ii^——^示為i0)。繼步驟1060^是在缺陷檢測序列期間選擇用于照4^H亥片^wf目應(yīng)片段的該照明i^圣("為特^I用選擇HH妙最^t的(mostfitting)照明)。圖11示出#4^^發(fā)明實(shí)施例的方法1100,用于通過多照明路徑系鍵^r測缺陷。方法1100由校準(zhǔn)序列開始，該校準(zhǔn)序列包旨驟1110-1140，其間每個(gè)片^P^擇照明躲。需射旨出的是，一J1^準(zhǔn)過程結(jié)束，那么可以在一個(gè)或多個(gè)理論Ji^目同的物體的缺陷檢測掃描期間進(jìn)行每個(gè)片段的照明i^圣的選擇。例如，一批次的電物體可以通ii^某個(gè)電路上^ftR準(zhǔn)過^^驗(yàn)，并且隨后當(dāng)檢^i玄批次的其它電路時(shí)使用照明路徑(^個(gè)片段)的選擇。因此，為了在一組物體中檢測缺陷，可以IW^法1110各步驟的多次重復(fù)。^il些多次重復(fù)之前，接收一組包緣體(M準(zhǔn)過程中被檢驗(yàn))和其它物體(它們的缺陷檢測得益于校準(zhǔn)過程的結(jié)果)的理論Ji^目同的物體(在理想*下物^^預(yù)期;1相同的)。該物體和其它物體經(jīng)歷了差本Jbf目同的制造務(wù)降。這樣它們的表面應(yīng)該具有^^bf目同的Wil等^l的i^征。繼該接收^是校準(zhǔn)過程。繼該^t準(zhǔn)過程^是應(yīng)用于所有(或多個(gè))其它物體上的缺陷檢測過程。方法iioo由步驟iiio開始，該步驟mo扭/ft^物體的初始掃描。在初始掃描期間，多條照明5^圣可以同時(shí)照射物體。繼步驟1110^是步驟1120,該步驟1120^^在初始掃描期間獲得的檢測信號，柳體分割為片段。每個(gè)片麟以主要材料為特征。例如，片段可以主要包括金屬或可以主要包括^Nt明電介質(zhì)。才N^^發(fā)明的各種實(shí)施例，繼步驟1120之后可以是步驟1140、步驟1125、其結(jié)合的步驟1130。步驟1125包括敝片段信息(例如，物體的設(shè)計(jì)文件、先前的掃描結(jié)果等等)。繼步驟1125^是步驟1130,該步驟1130才鵬片段信息確定每個(gè)片段的主要材料。步驟1130包括確定每個(gè)片段的主要材料。繼步驟1130之后可以是步驟1135，該步驟1135在已知^r個(gè)片段的主^"材料^，確定每個(gè)片段的表面Wi^。因此，一旦明確了主要材料，就需輛定項(xiàng)M^照明5^圣最適合該片段的Wil等l步驟1135可以包括，例如(i)確定片段的主要材料^，由多條照明i^f圣照射片段，一次一條照明路徑；其中不同的照明路^it配于不同的可能的片^^UL等紙(ii)產(chǎn)生來自照明的檢測信號；和(iii)處^r測信號以便為片^^#-"#>照明5^圣。步驟1140包括在片段的缺陷檢測掃描期間，為每個(gè)片^t^^l^i^L活的所選的照明^f圣。該選#^應(yīng)于片段的主要材料，但也可以響應(yīng)于片段的表面1^等級。繼步驟1140U是缺陷檢測序列。缺陷檢測序列由步驟1150開始，該步驟1150m過該物體的所選的照明5^f圣照射物體的每個(gè)片段。繼步驟1150^是步驟1160，該步驟1160#^照射產(chǎn)生指示缺陷的#"測信號。繼步驟1160之后可以是/iW^測信號，以及附加3^選#1:^^測信號以抬-測缺陷。缺陷檢測處^Wt技術(shù)中公知。一旦它接^，J物體的標(biāo)準(zhǔn)化圖像，缺陷處理ii^l就更快更強(qiáng)壯。方法1100可以應(yīng)用在^T前面提到的系統(tǒng)中。19步驟1140可以包括，如果片賴主要材料是金屬，則選澤片段的所選的照明i^圣，其照射金屬表面^r屬表面缺陷，從而無論金屬表面的Wil等級:H可，^r屬表面缺陷的圖4象;ij^上為黑色以;5LJr屬^^面的圖j^^上為白色。步驟1140可以包括，如果片_^#^^1半透明電介"質(zhì)材料，則it擇片段的所選的照明i^f圣，其照射片段的半透明表面和半透明表面缺陷，從而無論半透明表面的Wil等^i如^r，半透明表面缺陷的圖^象^ij^上為白色以;5L半透明表面的圖傳J^上為黑色。步驟1140可以包括，^^鏡面照明路f圣、浸射傾^Hti5^M^以鏡面照明絲4至中選擇。這種選擇可以與某些上迷系^目關(guān)，例如圖8A和犯的系統(tǒng)。步驟1160可以包括，由包括照相^it^L的威/f^M圣產(chǎn)生^^、]信號。照相才;O"有與物體表面平行的傳感表面。^成^^圣的采集角度范圍內(nèi)引入不對稱。這種檢測的樣本可以與某些JJi系^目關(guān)，例如圖8A和8B的系統(tǒng)。步驟1140可以包括，在鏡面照明路徑、前傾照明游徑和背絲傾斜照明路徑中選擇。這種檢測的樣本可以與某些上述系^目關(guān)，例如圖8C的系統(tǒng)。有利地，步驟1140可以包括，從可配置照明路徑的兩種配置中選#^"種配置。在第一種配置中，可配置的照明游^^續(xù)的角度范圍中照射物體。在第^配置中，可配置的照明路^j^續(xù)的角度范圍內(nèi)的兩個(gè)i4目分離的子范圍中照射物體。這種可配置照明路f圣的樣本在圖8C、9和9A中示出。有利地，步驟1140^^在前傾照明i^圣、背儲傾斜照明3M圣、離滅面照明路艮中選#;其中產(chǎn)生檢測信號的照湘機(jī)以^&^上不同于物體表面法線的角y^M"物體成像。這種檢測的樣本可以與某些J^系M^目關(guān)，例如圖8C的系統(tǒng)。步驟1140可以包括，才緣片段的分類(如包括有光,金屬表面、半亞光金屬表面、亞光金屬表面或明電介質(zhì)表面)，來為片段選擇所選的照明路徑。有利地，就以下桐故中的至少一個(gè)來說，步驟1100的初始掃描可以不同于步驟1150的缺P舀檢測掃描，所述^t包"feii/1、M比和，率。有利地，就以下#^1中的至少一個(gè)來說，確定步驟1350的表面|^等級的掃描可以不同于步驟1150的缺陷檢測掃描，所述^lt包^^變、*比和分辨率。缺陷檢測掃描通常比其它掃描更緩lt，具有更高的^f率以^^的^^比。圖12示出，本發(fā)明實(shí)施例的方法1200。方法1200包括缺陷檢測it^呈并且"f^J^^^;^it程中獲得的信息(涉及每個(gè)片段的照明路徑的選擇)。校準(zhǔn)過禾l^缺陷御'Ji^呈可以應(yīng)用于相同物體上，^it不是必要的。校準(zhǔn)過程可應(yīng)用于一^體而缺陷檢測過程可應(yīng)用于一個(gè)或更多的其它物體。例如，該物體和其它物體屬于相同拍歡的電路。方法1200由步驟1210開始，該步驟1210^Ut過與片斜目關(guān)聯(lián)的所選照明i^圣來照射物體的每個(gè)片段。才娥片段的主要材料，并且也可以才娥片段的粗^JL等^UM^擇所選的照明5^圣。繼步驟1210^是步驟1220，該步驟1220才緣照射產(chǎn)生指示缺陷的枱r測信號。繼步驟1220^是步驟1230,該步驟1230處^r測信號以檢測缺陷。步驟1210可以包括，由從鏡面照明路徑、漫射傾^HW"和i^似鏡面照明路徑中選#^所^^、明5^圣照射物體的片段。步驟1220可以包括，由包括照相才;iiH4^的成^Wf圣產(chǎn)生檢測信號。照相機(jī)包括與被^H古物體表面平行的傳感表面。^^成^^圣的釆集角度范圍內(nèi)引入不^t稱。步驟1210可以包括，由從鏡面照明路徑、前傾照明游4沐背^f傾^"照明5^圣中選#^所^、明3^圣照射片段。步驟1210可以包括，從可配置照明路徑的兩種配置中選#^種配置。在第一種配置中，可配置的照明路^^續(xù)的角度范圍中照射物體。在第二種配置中，可配置的照明游^^連續(xù)的角度范圍內(nèi)的兩個(gè)W目分離的子范圍中照射物體。步驟1210可以包括，由>^前傾照明路艮、背^t傾斜照明路徑、離械面照明膝艮中選躺所選照明路徑照射片艮步驟1220可以包括，通過以^Ui不同于物體表面法線的角度對物體成像來產(chǎn)生檢測信號。步驟1210可以包括，由所選的照明i^f圣照射片段，該所選的照明i^勁緣片段分類(如包括有光澤的金屬表面、半亞光金屬表面、亞光金屬表面或半透明電^"質(zhì)表面)i^4棒。需射旨出的是，雖然在本發(fā)明的該說明書中為本發(fā)明的多個(gè)^^t提供了數(shù)值，但是4娥本發(fā)明的不同實(shí)施例，多個(gè)不同的值可應(yīng)用于那些l^t，i^t本領(lǐng)域才支#員是清楚的。需要進(jìn)一步指出的是，本發(fā)明和附圖的詳細(xì)說明詳述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，本發(fā)明不同的實(shí)施例^lf亍實(shí)St^發(fā)明的^t方式。權(quán)利要求1.一種用多照明路徑系統(tǒng)檢測缺陷的方法，該方法包括執(zhí)行對物體的初始掃描；其中在該初始掃描期間多條照明路徑同時(shí)照射該物體；根據(jù)在該初始掃描期間獲得的檢測信號，將該物體分割為片段；根據(jù)選自于該片段的主要材料和該片段的表面粗糙度等級中至少一個(gè)參數(shù)，為每個(gè)片段選擇一條將在該片段的缺陷檢測掃描期間被激活的所選的照明路徑；僅通過該物體的所選的照明路徑照射該物體的每個(gè)片段；以及根據(jù)該照射，產(chǎn)生指示缺陷的檢測信號。2.##^']^求1的方法，包括處理該;J^測信號以檢測缺陷。3.才^^^，J要求l的方法，包括接收片段信息；并且其中該分割進(jìn)一步響應(yīng)于表示物體片斷的物^^信息。4.才M^U'要求1的方法，其中該選擇片段的所i^M明路徑包拾確定該片段的主要材料^，用多條照明5M圣照^i亥片段，一次一條照明5M圣；其中不同的照明5l4鏈配于該片段的不同的可能的Wil等幾產(chǎn)生來自該照射的檢測信號；以及處理該檢測信號以^^該片^^#^^照明5^圣。5.才^^5U'j要求1的方法，包^^擇照射金屬表面^r屬表面缺陷的照明路徑，從而無iW亥4r屬表面的Wi^等級i^r，該金屬表面缺陷的圖像S^上為黑色以;5L該ir屬表面的圖4象Jj^上為白色。6.才^^U'要求1的方法，包Mi^^^照射，明表面和，明表面缺陷的照明5^f圣，從而無"^i亥半透明表面的Wil等級:M可，該半透明表面缺陷的圖像^i4^上為白色以及該:明表面的圖像_1^上為黑色。7.#^權(quán)利要求1的方法，包括在鏡面照明5^圣、^#傾^和近似鏡面照明5§4圣中選捧。8.才M^M'J^"求7的方法，包括由包括照相^pit^的成^i^圣產(chǎn)生檢測信號；其中該照相機(jī)包括與該物體表面平行的傳感表面；以及其中該it^在該成^^4圣的采集角度范圍內(nèi)引入不對稱。9.才鵬;i5^要求1的方法，包括在鏡面照明i^圣、前傾照明i^圣和背絲傾斜照明i^圣中選擇。10.才條;K^要求1的方法，包括從可配置照明^^圣的兩種配置中選#^"種配置；其中在第一種S己置中，該可配置的照明鴻4雖連續(xù)的角度范圍中照朝該物體；其中在第二種配置中，該可配置的照明路^^該連續(xù)的角度范圍內(nèi)的兩個(gè)a目分離的子范圍中照^i亥物體。11.才娥;M'j要求1的方法，包:fe在前傾照明i^f圣、背，傾斜照明i^f圣、離軸鏡面照明路徑中選擇；其中產(chǎn)生該檢測信號的照相機(jī)以J^上不同于該物體表面法線的角^UMt該物體成像。12.才財(cái)居^f'J要求1的方法，包^#^把片賴^類為包括有光澤的金屬表面、半亞^Jr屬表面、亞ife^屬表面或半透明電介質(zhì)表面，為片^i^擇所選的照明絲徑。13.>'要求1的方法，包拾接收一組包^i亥物體和其它物體的物體；其中該物體和該其它物^3S論上船h^目同并M歷了^i4U^目同的制造糾；以及用與該物體的相應(yīng)片勸目關(guān)聯(lián)的所選的照明5S4圣，照射每個(gè)其它物體的每個(gè)片釓14.才^t權(quán)利要求1的方法，其中該物體是電路；其中該方法包拾接收包^^亥物#其它物體的一#1^電路；以及用與該物體的相應(yīng)片賴目關(guān)聯(lián)的所選照明縛徑，照射每個(gè)其它物體的每個(gè)片釓15，一種用于缺陷檢測的方法，該方法包^:^Ut過與該片賴湘關(guān)聯(lián)的所選的照明聘徑照射物體的每個(gè)片歉其中才Nt選自于該片段的主要材^HN亥片段的Wil等級中的至少一個(gè)^IU!ut擇單個(gè)所選的照明路徑；條該照射，產(chǎn)生指示缺陷的檢測信號；以及處理該;^測信號以;^r測缺陷。16.^t^5^'j要求15的方法，包^iiit^^鏡面照明絲4圣、漫射傾^HI^和近似鏡面照明5^圣中選#^|所^^明5^圣照4^亥物體的片段。17.才^^5U'j要求15的方法，包括由包括照相;M^b^的成^i^圣產(chǎn)生該;(^測信號；其中該照相機(jī)包括與該被^H古的物體表面平行的傳感表面；以及其中該itt^該成^W^的采集角度范圍內(nèi)引入不對稱。18.才M^M，j要求15的方法，包^tit^鏡面照明路f圣、前傾照明路4圣和背絲傾斜照明i^圣中選賴所it^明i^圣照射片段。19.才^t;(5U'J要求15的方法，包括從可配置照明路圣的兩種配置中選#-"種配置；其中在第一種配置中，該可配置的照明路^4連續(xù)的角度范圍中照射該物體；其中在第4配置中，該可配置的照明游4^該連續(xù)的角度范圍內(nèi)的兩個(gè)a目分離的子范圍中照4ti亥物體。20.才^^5U'J要求15的方法，包括通過從前傾照明路徑、背，傾斜照明游徑、離軸鏡面照明路徑中選#^|所i^m明5^圣照射片段；以及號。21.#^權(quán)利要求15的方法，包括用該所選的照明i^圣照射片坎其中##把片段分類為光'^金屬表面、半亞光^r屬表面、亞光金屬表面或半透明電介質(zhì)表面;jMyH亥所選的照明i^圣。22.#^5^要求15的方法，包樹娥另一^^體的相應(yīng)片段的^^^r;jM^#^亥所選的照明^^圣。23.才^r^f'J要求22的方法，其中該物體^H亥另"H^體屬于相同批大的電路。24.—種多照明5§4圣系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多條照明5M圣、處理器和成^5^圣；其中該處理器it^于控制對物體的初始掃描；才娥在該初始掃描期間獲得的檢測信號，將該物^^分割為片坎確定每個(gè)片段的表面Wil;以及才M^t自于該片段的主要材^i亥片段的表面Wil等級中的至少一個(gè)參徑；、、'、，'、，、、其中該多條照明游^it用于在該初始掃描期間同時(shí)照^H玄物體；以及其中在該物體的缺陷檢測掃描期間，所選的照明路徑照射與該所選的照明聘^勁目關(guān)聯(lián)的片坎以及其中該刻W^it用于才娥該照射而產(chǎn)生指示缺陷的檢測信號。25.才M^U'J要求24的系統(tǒng)，其中該處理器適用于處理該檢測信號以檢測缺陷。26.才緣;^U'漆求24的系統(tǒng)，其中該處理器適用于#^指示物體片段的物體信息來分割該被評估的物體。27.才M^U'J要求24的系統(tǒng)，其中該系l^it用于用該多條照明路徑照射該片段，一次一條照明路f圣；其中不同的照明游徑適配于不同的表面^等紙由該成^i^圣產(chǎn)生來自該照射的檢測信號；以及由該處理器處理該檢測信號并為該片段選#^條照明路徑。28.才^^U'j要求24的系統(tǒng)，其中該處理器適用于選擇照射金屬表面和金屬表面缺陷的照明路徑，從而無^i亥金屬表面的相^^等級iW可，該金屬表面缺陷的圖^^^^上為黑色而該^r屬表面的圖〗象^^上為白色。29.##'要求24的系統(tǒng)，其中該處理器適用于選擇照射^明表面和半透明表面缺陷的照明路徑，從而無^i亥半透明表面的Wil等級:iM可，該半透明表面缺陷的圖^^J4^上為白色而該半透明表面的圖傢J4Ui為黑色。30.才N^K^要求24的系統(tǒng)，其中該多條照明5^圣包,面照明5^f圣、漫射傾^il^"和近似鏡面照明5^圣。31.##'要求30的系統(tǒng)，其中該成^i^圣包括照^目才;i^ibfc其中該照相機(jī)包括與該被"i^古物體表面平行的傳感表面；以及其中該itibMt該成^5^圣的采集角度范圍內(nèi)引入不對稱。32.##權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中該多條照明絲徑包M面照明路徑、前傾照明5^沐背lfet傾斜照明i^圣。33.#^^^要求24的系統(tǒng)，包括可以具有兩種配置中的一種的可配置的照明路徑；其中在第一種配置中，該可配置的照明i^^i^續(xù)的角度范圍中照射該物體；其中在第4配置中，該可配置的照明路^^該連續(xù)的角度范圍內(nèi)的兩個(gè)J^目分離的子范圍中照4^亥物體。34.^^^U'J^"求24的系統(tǒng)，其中該多條照明路徑包括前傾照明路徑、背，傾斜照明路f圣、離軸鏡面照明路徑；其中該成^5^圣包括以1^上不同于該物體表面法線的角度來成像該物體的照相機(jī)。35.才娥，要求24的系統(tǒng)，其中該處理器朋于>^(口包括有光'賴金屬表面、半亞i^r屬表面、亞ib^r屬表面或半透明電介質(zhì)表面的該片段的分類來為片斷選#^斤選的照明5^圣。36.才lli^U'J要求24的系統(tǒng)，其中該照明i^^ii用于用與該物體的相應(yīng)路徑關(guān)聯(lián)的所選的照明5^圣照射另一楊體的片段，其中該另一楊，,與該物糾目同，并且其中該物>^該另一*體經(jīng)歷了基本_1^目同的制造條降。37.才娥權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中該照明^^it用于由與該物體的相應(yīng)片段關(guān)聯(lián)的所選的照明i^圣照射另一個(gè)物體的片段；其中該物體^i亥另一*體A^r于相同糸欣的電路。38.—種用于缺陷檢測的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括處理器、成^i^沐多條照明路徑；個(gè)片段；其中^^自于該片段^主要材^^亥片段的:面^等級中的至少一個(gè)#1^^^#^亥所選的照明5^圣；其中該成lM^it^于才娥該照射而產(chǎn)生指示缺陷的檢測信號；以及其中該處理器處理該檢測信號以檢測缺陷。39.才^^^'J要求38的系統(tǒng)，其中該多條照明i^圣包,面照明i^圣、漫射傾^Ht^和近似鏡面照明5^圣。40.才^t^'J^求38的系統(tǒng)，其中該成^i^圣包括照3目^Nt^;其中該照相機(jī)包括與該被"iH古物體表面平行的傳感表面；以及其中該itib^該成^i^圣的釆集角度范圍內(nèi)引入不對稱。41.才^^WJ^求38的系統(tǒng)，其中該多條照明聘徑包括鏡面照明路徑、前傾照明5^圣和背IUt傾^F照明5^圣。42.才^^M'J^求38的系統(tǒng)，包括具有兩種配置的可配置照明路徑；其中在第一種配置中，該可配置的照明路^^續(xù)的角度范圍中照4^玄物體；其中在第4配置中，該可配置的照明路^^該連續(xù)的角度范圍內(nèi)的兩個(gè)J^目分離的子范圍中照4^亥物體。43.才^^U'J^求38的系統(tǒng)，其中該多條照明5^圣包括前傾照明5^圣、背IUt傾斜照明路徑、離輪鏡面照明路徑；并且其中該成^i^圣包括由照相機(jī)以J^L上不同于該物體表面法線的角;liMt該物體成像。44.才M^U'J要求38的系統(tǒng)，其中該處理器才W^包括有光賴金屬表面、半亞ib^r屬表面、亞ifeJr屬表面或半透明電介質(zhì)表面的該片段的分類^M^^i亥所選的照明路徑。全文摘要一種通過多照明路徑系統(tǒng)檢測缺陷的方法，該方法包括執(zhí)行對物體的初始掃描；其中在初始掃描期間多條照明路徑同時(shí)照射物體；根據(jù)在初始掃描期間獲得的檢測信號，將物體分割為片段；根據(jù)選自于片段的主要材料和片段的表面粗糙度等級中的至少一個(gè)參數(shù)，為每個(gè)片段選擇一條將在片段的缺陷檢測掃描期間被激活的所選的照明路徑；僅通過該物體的所選的照明路徑照射物體的每個(gè)片段；以及根據(jù)該照射，產(chǎn)生指示缺陷的檢測信號。文檔編號G01N21/01GK101526481SQ20081017857公開日2009年9月9日申請日期2008年6月3日優(yōu)先權(quán)日2007年6月3日發(fā)明者D·沙菲洛夫,Y·皮恩哈斯申請人:卡姆特有限公司