一种超声成像的石英晶片快速筛选方法及系统与流程

本发明涉及石英晶片质检，尤其涉及一种超声成像的石英晶片快速筛选方法及系统。

背景技术：

1、石英晶体谐振器之所以享有极高的声誉，源于其卓越的品质因数和无与伦比的频率稳定性。这种稳定性使得它成为电子产品中不可或缺的同步脉冲和时间频率基准。随着电子信息产业的迅猛发展和科技的不断进步，石英晶体元器件的市场需求呈现出爆炸式增长，与此同时，对它们的性能要求也日益严格，尤其是在频率稳定度、微型化以及其他特殊规格方面。

2、石英晶片，作为石英晶体封装前的关键半成品，其质量直接关系到最终产品的性能。因此，在封装前对石英晶片的电参数进行精确检测显得尤为重要。然而，这些电参数往往会受到晶片外观或内部各种缺陷的微妙影响。在石英晶片的生产过程中，切割、研磨等工艺环节难以避免地会在一定程度上导致晶片出现各种缺陷。这些缺陷不仅会影响石英晶片的频率稳定度，还可能对最终制成的元器件的精度造成严重影响。

3、因此，对生产出的石英晶片进行严格的筛选，剔除那些带有缺陷的晶片，成为确保产品质量的关键步骤。然而，在现有的技术中，常用的检测方法如暗场检测、明场检测、电子束检测和机器视觉检测等，虽然能够有效识别石英晶片的外观缺陷，但在检测内部缺陷方面却显得力不从心。

4、为了应对这一挑战，我们需要不断探索新的检测技术和方法，以实现对石英晶片内部缺陷的精确识别和判断。这将有助于我们进一步提高石英晶体元器件的性能和可靠性，满足日益严格的市场需求。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种超声成像的石英晶片快速筛选方法，包括：

2、步骤s1，上位机确定超声扫描显微镜的最大扫描深度，随后根据所述最大扫描深度和待检测石英晶片的厚度和良品率确定第一石英晶片组数量作为第一分组方式；

3、步骤s2，操作人员将所有所述待检测石英晶片按照所述第一分组方式分为多个第一石英晶片组并放置在扫描台上，所述上位机控制所述超声扫描显微镜对各所述第一石英晶片组进行穿透扫描得到对应的扫描图像；

4、步骤s3，所述上位机从各所述扫描图像中筛选出不符合要求的缺陷扫描图像，随后操作人员将所有所述缺陷扫描图像对应的所有石英晶片按照根据所述扫描台的尺寸得到的第二分组方式重新分为多个第二石英晶片组并放置在扫描台上，所述上位机控制所述超声扫描显微镜对各所述第二石英晶片组进行穿透扫描得到对应的所述扫描图像，重复执行所述步骤s3，直至每个所述缺陷扫描图像中仅包含一片所述石英晶片为止；

5、步骤s4，所述上位机在停止扫描之后将所述缺陷扫描图像对应的所有石英晶片作为缺陷石英晶片筛出，将其余所述石英晶片作为合格石英晶片保留。

6、所述超声扫描显微镜中包含换能器，所述步骤s1包括：

7、步骤s11，所述上位机根据所述换能器的工作频率得到所述最大扫描深度；

8、步骤s12，所述上位机根据所述最大扫描深度和待检测石英晶片的所述厚度计算得到最大扫描数量，根据所述良品率得到最大堆叠数量；

9、步骤s13，所述上位机选出所述最大扫描数量和所述最大堆叠数量中的最小值并向下取整作为所述第一石英晶片组数量作为第一分组方式。

10、优选的，所述步骤s2包括：

11、步骤s21，操作人员将所有所述待检测石英晶片分为多个晶片数量等于所述第一石英晶片组数量的第一石英晶片组并放置在扫描台上，并且各所述第一石英晶片组位于所述超声扫描显微镜的扫描范围内；

12、步骤s22，所述上位机控制所述超声扫描显微镜采用c扫描模式对各所述第一石英晶片分组依次进行穿透扫描得到对应的扫描图像。

13、优选的，所述步骤s3包括：

14、步骤s31，所述上位机将各所述扫描图像相互对比，将与其他所述扫描图像的差异超过设定的差异阈值的所述扫描图像作为不符合要求的所述缺陷扫描图像，随后所述上位机判断筛选出的每个所述缺陷扫描图像中是否仅包含一片石英晶片：

15、若是，则转向步骤s4；

16、若否，则转向步骤s32；

17、步骤s32，上位机根据扫描台的尺寸和石英晶片的尺寸计算得到第二石英晶片分组数量，随后操作人员将所有缺陷扫描图像对应的所有石英晶片分为多个晶片数量等于第二石英晶片分组数量的第二石英晶片组并放置在扫描台上，所述上位机控制所述超声扫描显微镜对各所述第二石英晶片组进行穿透扫描得到对应的扫描图像,随后返回所述步骤s31。

18、本发明还提供一种超声成像的石英晶片快速筛选系统，应用如上述的石英晶片快速筛选方法，包括上位机和连接所述上位机的超声扫描显微镜；

19、所述上位机包括；

20、初始分组模块，用于确定超声扫描显微镜的最大扫描深度，随后根据所述最大扫描深度和待检测石英晶片的厚度和良品率确定第一石英晶片组数量作为第一分组方式；

21、穿透扫描模块，连接所述初始分组模块，用于通知操作人员将所有所述待检测石英晶片按照所述第一分组方式分为多个第一石英晶片组并放置在扫描台上，随后控制所述超声扫描显微镜对各所述第一石英晶片组进行穿透扫描得到对应的扫描图像；

22、重复扫描模块，连接所述穿透扫描模块，用于从各所述扫描图像中筛选出不符合要求的缺陷扫描图像，随后通知操作人员将所有所述缺陷扫描图像对应的所有石英晶片按照根据所述扫描台的尺寸得到的第二分组方式重新分为多个第二石英晶片组并放置在扫描台上进行穿透扫描，随后多次重复执行第二分组方式分组并进行穿透扫描得到对应的扫描图像筛选出不符合要求的缺陷扫描图像，直至每个所述缺陷扫描图像中仅包含一片所述石英晶片为止；

23、筛选模块，连接所述重复扫描模块，用于在停止扫描之后将所述缺陷扫描图像对应的所有石英晶片作为缺陷石英晶片筛出，将其余所述石英晶片作为合格石英晶片保留。

24、优选的，所述超声扫描显微镜中包含换能器，所述初始分组模块包括：

25、扫描深度计算单元，用于根据所述换能器的工作频率得到所述最大扫描深度；

26、最大数量计算单元，用于根据所述最大扫描深度和所述待检测石英晶片的厚度计算得到最大扫描数量，根据所述良品率得到最大堆叠数量；

27、分组单元，连接所述扫描深度计算单元和所述最大数量计算单元，用于选出所述最大扫描数量和所述最大堆叠数量中的最小值并向下取整作为所述第一石英晶片组数量作为所述第一分组方式。

28、优选的，所述穿透扫描模块包括：

29、扫描单元，用于通知操作人员将所有所述待检测石英晶片分为多个晶片数量等于所述第一石英晶片组数量的第一石英晶片组并放置在扫描台上，并且各所述第一石英晶片组位于所述超声扫描显微镜的扫描范围内，随后控制所述超声扫描显微镜采用c扫描模式对各所述石英晶片分组依次进行穿透扫描得到对应的扫描图像。

30、优选的，所述重复扫描模块包括：

31、缺陷筛选单元，用于将各所述扫描图像相互对比，将与其他所述扫描图像的差异超过设定的差异阈值的所述扫描图像作为不符合要求的缺陷扫描图像；

32、判断单元，连接所述缺陷筛选单元，用于在判断所述缺陷扫描图像中包含不止一片所述石英晶片时，根据所述扫描台的尺寸和所述石英晶片的尺寸计算得到第二石英晶片分组数量，随后通知所述操作人员将所有所述缺陷扫描图像对应的所有石英晶片分为多个晶片数量等于所述第二石英晶片分组数量的第二石英晶片组并放置在扫描台上，随后进行穿透扫描得到对应的扫描图像筛选出不符合要求的缺陷扫描图像，随后多次重复执行第二分组方式分组并进行穿透扫描，直至筛选出的所述缺陷扫描图像中仅包含一片所述石英晶片为止。

33、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

34、1)本发明中采用超声扫描显微镜进行超声穿透扫描，超声扫描显微镜具有高分辨率和高灵敏度，能够准确捕捉到微小的内部缺陷，从而实现对石英晶片的高精度检测。

35、2)通过将待检测的石英晶片分组进行穿透扫描，可以快速定位到存在缺陷的晶片组，进而进一步缩小检测范围，提高检测效率；

36、3)在检测过程中，通过不断重分组和再次扫描，可以逐步缩小存在缺陷的晶片范围，直至精确到单个晶片，实现精准剔除。