一种硅片崩边缺陷视觉检测装置、方法及系统与流程

本发明涉及硅片分选领域，特别的是，一种硅片崩边缺陷视觉检测装置、方法及系统。

背景技术：

1、目前硅片崩边缺陷检测分为人工目视检测和机器视觉检测。

2、人工目视检测的缺点在于：费时费力。

3、机器视觉检测的缺点在于：以中国发明专利申请cn117030729a“一种硅片前后崩边缺陷检测方法与装置”（公开日期：2023年11月10日）为例，技术方案包括：机架、检测箱体、图像采集装置和光源。图像采集装置包括相对检测箱体倾斜安装的前线扫相机和后线扫相机。前线扫相机和后线扫相机分别用于采集硅片的前侧边缘和后侧边缘的图像信息。光源包括安装在检测箱体内的前侧光源和后侧光源。前侧光源位于前线扫相机的下方。后侧光源位于后线扫相机的下方。由于检测箱体的内部空间有限，故存在调试前线扫相机和后线扫相机的倾斜角度较为不便的问题。又，由于检测箱体内部同时有前侧光源和后侧光源，故两者之间存在相互干扰，即前线扫相机在工作期间受到后侧光源的光干扰而后线扫相机在工作期间也会受到前侧光源的光干扰，由此对算法检测造成影响，可能出现误判。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决人工目视检测硅片前后崩边缺陷导致的费时费力问题，而提供一种新型的硅片崩边缺陷视觉检测装置、方法及系统。

2、为了实现上述目的，本发明提供的一技术方案：一种硅片崩边缺陷视觉检测装置，是用于检测被测硅片的被测端面是否存在崩边缺陷。所述硅片崩边缺陷视觉检测装置包括：第一线性光源、第一线性棱镜、第二线性棱镜和机器视觉相机。所述第一线性光源在所述第一线性棱镜的入射侧，而所述被测硅片的被测端面在所述第一线性棱镜的出射侧。所述被测硅片的被测端面在所述第二线性棱镜的入射侧，而所述机器视觉相机在所述第二线性棱镜的出射侧。所述第一线性光源相对于所述第一线性棱镜，所述第一线性光源的出光通过所述第一线性棱镜镜面反射到所述被测硅片的被测端面，再通过所述被测硅片的被测端面镜面反射到所述第二线性棱镜，最后通过所述第二线性棱镜镜面反射到所述机器视觉相机。具有以下有益效果：通过所述机器视觉相机能够采样到关于所述被测硅片的被测端面的检测图像，进而根据所述检测图像可判断所述被测硅片的被测端面是否存在崩边缺陷，以解决人工目视检测所述被测硅片的被测端面而导致的费时费力问题。

3、作为硅片崩边缺陷视觉检测装置的优选方案，还包括：第二线性光源。所述第二线性光源在所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面的入射侧，而所述第二线性棱镜在所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面的出射侧。所述第二线性光源相对于所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面，所述第二线性光源的出光通过所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面镜面反射到所述第二线性棱镜，再通过所述第二线性棱镜镜面反射到所述机器视觉相机。具有以下有益效果：所述机器视觉相机还能够采样到关于所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面的检测图像，进而根据所述检测图像可判断所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面是否存在崩边缺陷，以避免倒角面缺陷成为视觉检测盲区。

4、作为硅片崩边缺陷视觉检测装置的优选方案，所述被测硅片的被测端面是所述被测硅片的前端面和后端面中的一者。所述被测硅片的被测端面、所述第一线性光源、所述第一线性棱镜与所述第二线性棱镜相水平平行设置。所述第二线性光源与所述被测硅片的与被测端面相邻的侧面相水平平行设置。具有以下有益效果：所述硅片崩边缺陷视觉检测装置仅能够视觉检测所述被测硅片的前端面和后端面中的一者。

5、作为硅片崩边缺陷视觉检测装置的优选方案，进一步包括：光源腔室。所述光源腔室具有上部腔室和下部腔室。所述被测硅片的被测端面、所述第一线性光源、所述第二线性棱镜、所述第二线性光源均在所述上部腔室内部。所述第一线性棱镜在所述下部腔室内部。具有以下有益效果：所述光源腔室用于容纳所述被测硅片的被测端面、所述第一线性光源、所述第一线性棱镜、所述第二线性棱镜和所述第二线性光源。

6、作为硅片崩边缺陷视觉检测装置的优选方案，所述上部腔室具有水平环绕在所述第一线性光源、所述第二线性光源和所述第二线性棱镜外围的腔室周壁。所述下部腔室具有水平环绕在所述第一线性棱镜的腔室周壁。具有以下有益效果：所述上部腔室的腔室周壁用于避免所述第一线性光源、所述第二线性光源、所述第二线性棱镜被外界干扰，或者是，所述第一线性光源、所述第二线性光源、所述第二线性棱镜干扰到外界。同理，所述下部腔室的腔室周壁用于避免所述第一线性棱镜被外界干扰，或者是，所述第一线性棱镜干扰到外界。

7、作为硅片崩边缺陷视觉检测装置的优选方案，所述机器视觉相机在所述上部腔室上方。所述上部腔室具有腔室顶壁。所述腔室顶壁有线性贯穿槽。所述线性贯穿槽与所述第二线性棱镜相平行设置。所述线性贯穿槽在所述第二线性棱镜与所述机器视觉相机间。所述机器视觉相机的视场覆盖所述线性贯穿槽。具有以下有益效果：通过所述线性贯穿槽，所述机器视觉相机能够采样到关于所述被测硅片的被测端面的检测图像和关于所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面的检测图像。并且，所述机器视觉相机独立在所述光源腔室外部，便于安装调试和日常维保。

8、作为硅片崩边缺陷视觉检测装置的优选方案，所述第二线性棱镜位于所述线性贯穿槽正下方。所述机器视觉相机位于所述线性贯穿槽正上方。所述机器视觉相机的拍摄方向垂直向下。所述第二线性棱镜进一步被配置成：垂直向上反射所述第二线性棱镜的反射光。具有以下有益效果：具体限定所述线性贯穿槽、所述第二线性棱镜、所述机器视觉相机的最佳位置关系。

9、本发明提供的另一技术方案：一种硅片崩边缺陷视觉检测方法，其通过所述的硅片崩边缺陷视觉检测装置实现，包括：步骤s1，采样关于所述被测硅片的被测端面的检测图像：由所述第一线性光源频闪触发工作，所述第一线性光源的出光通过所述第一线性棱镜镜面反射到所述被测硅片的被测端面，再通过所述被测硅片的被测端面镜面反射到所述第二线性棱镜，最后通过所述第二线性棱镜镜面反射到所述机器视觉相机，由所述机器视觉相机采样关于所述被测硅片的被测端面的检测图像；以及，步骤s2，根据采样到的关于所述被测硅片的被测端面的检测图像，判断所述被测硅片的被测端面是否存在崩边缺陷。具有以下有益效果：根据采样到的关于所述被测硅片的被测端面的检测图像，判断所述被测硅片的被测端面是否存在崩边缺陷，以解决人工目视检测硅片前后崩边缺陷导致的费时费力问题。

10、作为硅片崩边缺陷视觉检测方法的优选方案，步骤s1中，还采样关于所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面的检测图像：所述第二线性光源的出光通过所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面镜面反射到所述第二线性棱镜，再通过所述第二线性棱镜镜面反射到所述机器视觉相机，由此所述机器视觉相机还能够采样到关于所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面的检测图像。步骤s2中，还根据采样到的关于所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面的检测图像，判断所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面是否存在崩边缺陷。具有以下有益效果：根据采样到的关于所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面的检测图像，判断所述被测硅片的与被测端面相连的倒角面是否存在崩边缺陷，避免倒角面缺陷成为视觉检测盲区。

11、本发明提供的再一技术方案：一种硅片崩边缺陷视觉检测系统，包括：所述硅片崩边缺陷视觉检测装置，分别在所述被测硅片的前后两端。其中一个所述硅片崩边缺陷视觉检测装置用于检测被测硅片的前端面，而另一个所述硅片崩边缺陷视觉检测装置用于检测所述被测硅片的后端面。具有以下有益效果：独立地视觉检测所述被测硅片的前端面和后端面，不存在相互干扰的问题。

12、除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果之外，本发明所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将结合附图作出进一步详细的说明。