CN110132139A - 一种异物检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种异物检测装置，包括检测装置和玻璃基板。所述检测装置用于扫描检测所述玻璃基板上的异物；所述检测装置包括发射装置和接收装置；所述发射装置设置于所述玻璃基板的一侧，所述发射装置的光源光线照射方向垂直于所述玻璃基板的行进方向；以及所述接收装置设置于所述玻璃基板的另一侧，所述接收装置与所述发射装置相对应，并且接收装置的镜头向下偏移。本发明的异物检测装置提高了异物检测装置的检测能力，降低了设备的成本，增加了发射装置的光源使用寿命。

Description

一种异物检测装置

技术领域

本发明涉及检测设备领域，特别涉及一种异物检测装置。

背景技术

CF(Color Filter，彩膜基板)异物检查机不同于其他的检量测设备，通常厂内的检量测设备都是针对产品性能进行检测并评判，以保证出货品达到品质功能需求，但异物检查机检测的目的有所不同。异物检查机主要负责对CF玻璃基板上的异物进行高度检测，以保证近接式曝光机的Mask(掩膜)不受损伤，所以异物检查机通常搭载在曝光机内或摆放在曝光机前。

目前业内的异物检查机使用的光源均为LED灯(light-emitting diode,发光二极管)，异物检查机的结构大体分两种。第一种设计如图1所示，发射装置2上的光源201即LED光源，垂直于玻璃基板1的行进方向，斜向下照射在玻璃基板1的表面。接收装置3即CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)在玻璃基板1的侧上方进行拍摄。第二种设计如图2所示，光源201即LED光源，平行于玻璃基板1的行进方向，斜向下照射。发射装置2分别架设在玻璃基板1的两侧，接收装置3在玻璃正上方进行拍摄。

两种设计虽然结构并不相同，但是两者的检测原理却大致相同。玻璃基板1在行进的过程中，接收装置3(此处为CCD)不断的对玻璃基板1的表面进行扫描拍照。当玻璃基板1上存在异物4时，光线会发生反射和散射的现象，CCD接收到的光强发生改变，异物区域的灰阶与正常区域处的灰阶就会产生差异。根据灰阶差异，就可以找出异物投影出的面积，再通过软件装置进行处理，并将其转化成近似的圆形，此时圆的面积近似异物的面积。如图3所示，虚拟的圆的直径近似为异物高度记作a，掩膜与玻璃基板1间的距离记作b,当a≥b时，当片玻璃基板1判定返工，终止后续制程；当a＜b时，当片玻璃基板1判定正常，继续后流，以此方法来保证掩膜不受损伤。

上述方法的缺陷之处在于异物检查机所侦测的高度并非异物的实际高度，只是根据异物投影面积近似得出的数值，存在误判的风险。在某些情况下吗，会引起很大的风险。比如非常尖锐的异物，光阻下的异物，玻璃下的异物，此时通过此种方法测量出的高度与实际值大相径庭，甚至会出现检测不出的情况，风险颇高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异物检测装置，通过将发射装置设置于玻璃基板的一侧，发射装置的光源平行于玻璃基板的行进方向。与发射装置相对应的接收装置设置于玻璃基板的另一侧，并且接收装置的镜头向下偏移。提高了异物检测装置的检测能力，降低了设备的成本，增加了发射装置的光源使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供一种异物检测装置，包括检测装置和玻璃基板，其中，所述检测装置用于扫描检测所述玻璃基板上的异物；所述检测装置包括发射装置和接收装置；所述发射装置设置于所述玻璃基板的一侧，所述发射装置的光源光线照射方向垂直于所述玻璃基板的行进方向；以及所述接收装置设置于所述玻璃基板的另一侧，所述接收装置与所述发射装置相对应。

进一步地，所述发射装置用于朝所述玻璃基板的表面发射光线。

进一步地，所述光线倾斜于所述玻璃基板的表面。

进一步地，所述接收装置用于接收所述发射装置发射的所述光线。

进一步地，所述接收装置将接收到的所述光线转换为电信号。

进一步地，当所述玻璃基板处于行进过程中，所述接收装置不断地对所述玻璃基板的表面进行扫描拍摄。

进一步地，所述接收装置的镜头倾斜于所述玻璃基板的表面。

进一步地，所述发射装置的所述光源为LED灯。

进一步地，所述接收装置为电荷耦合器件。

进一步地，还包括软件装置，所述软件装置根据所述接收装置转换的所述电信号，对所述异物进行处理。

本发明的优点在于，提供了一种异物检测装置，通过将发射装置设置于玻璃基板的一侧，发射装置的光源光线照射方向垂直于玻璃基板的行进方向。与发射装置相对应的接收装置设置于玻璃基板的另一侧，并且接收装置的镜头向下偏移。提高了异物检测装置的检测能力，使得检测出的异物高度更贴近其实际高度；降低了设备的成本，这种结构只需要一个接收装置，就可以完成对玻璃基板的正面扫描；增加了发射装置的光源使用寿命，一般亮度即可以满足使用需求，光源不必高亮度满负荷运转。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为现有技术中异物检测装置的一种结构示意图；

图2所示为现有技术中异物检测装置的另一种结构示意图；

图3所示为图1和图2中的异物检测装置检测异物高度的原理示意图；

图4所示为本发明一实施例中异物检测装置的结构示意图；

图5所示为图4中的异物检测装置检测异物高度的原理示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本发明提供了一种异物检测装置，包括检测装置和玻璃基板1。检测装置用于扫描检测玻璃基板1上的异物4，检测装置包括发射装置2和接收装置3。具体地，如图4所示，图4为本发明一实施例中异物检测装置的结构示意图，包括：玻璃基板1、发射装置2、接收装置3以及异物4。

发射装置2包括用于发射光线的光源201。优选地，在本实施例中，光源201设置于发射装置2靠近玻璃基板1的一端。发射装置2设置于玻璃基板1的一侧，光源201的光线照射方向垂直于玻璃基板1的行进方向。光源201发出的光线倾斜于玻璃基板1的表面，光线照射到玻璃基板1的表面，并与玻璃基板1的表面形成夹角(图中未示出)，为了能更精确地检测玻璃基板1上的异物4，优选地，该夹角的角度小于45度。综合考虑到光源201的寿命、使用环境、价格等因素，在本实施例中，光源201采用LED灯。

接收装置3用于接收发射装置2的光源201发射出的光线，在接收到光线之后，接收装置3会将光线由光学信号转换为电信号。除此之外，玻璃基板1在行进过程中，接收装置3会不断地对玻璃基板1的表面进行扫描拍照。接收装置3与发射装置2对应，其设置于玻璃基板1的另一侧。同样的，与发射装置2的光源201相对，接收装置3的镜头(图中未示出)倾斜于玻璃基板1的表面，略向下偏移。

上述的结构设计可以降低设备的成本，因为本结构设计只需要一个接收装置3，就可以实现对玻璃基板1的整个表面的检测。传统的结构需要根据玻璃基板1的尺寸进行计算，接收装置3的个数大于等于一个。除此之外，这种结构对于光源201的亮度需求也不大，一般亮度足以满足使用需求，不必采用高亮度满负荷运转，变相的提高了光源201的使用寿命。

优选地，在本实施例中，接收装置3为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)图像传感器。CCD图像传感器可以直接将光学信号转换为电信号，该电流信号经过放大和模数转换等，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。除此之外，CCD图像传感器的显著优点包括：1.体积小重量轻；2.功耗小，工作电压低，抗冲击与震动，性能稳定，寿命长；3.灵敏度高，噪声低，动态范围大；4.响应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像；5.应用超大规模集成电路工艺技术生产，像素集成度高，尺寸精确，商品化生产成本低。因此，许多采用光学方法测量外径的仪器，把CCD图像传感器作为光电接收器，本实施例也可以选用CCD图像传感器作为光电接收器。

具体地，当玻璃基板1上没有异物存在时，CCD图像传感器在扫描过程中，基本上能完整地接收到LED光源发出的，经过玻璃基板1的表面上反射的光线，并且在整个过程中，CCD图像传感器接收到的光线信号基本保持稳定。当玻璃基板1上存在异物4时，光源201发射出的光线会玻璃基板1和异物4的表面发生反射和折射的现象，CCD图像传感器接收到的光线信号就会发生改变，转化成的电信号随之改变。异物4区域的灰阶与正常的玻璃基板1区域的灰阶就会产生差异，软件装置接收到CCD图像传感器转化成的电信号，对异物4的信息进行处理计算。

如图5所示，图5为图4中的异物检测装置检测异物高度的原理示意图。软件装置根据光灰阶数值差异，可以很快地计算出异物4的位置和面积。根据图5可以看出，当高度为0时，也就是玻璃基板1上没有异物4的时候，灰阶数值基本稳定。当检测到异物4时，灰阶数值会随着异物4的高度波动，波动的区间对应着异物4的实际高度。再使用标准颗粒进行不断的测试校准，调校参数，减小误差，最后可以得到较之传统设计更为准确的异物高度。较之传统的结构设计，本结构设计提高了检测能力，检测出的高度更接近异物4的实际高度，即便是尖锐异物、光阻下的异物、玻璃基板下的异物也能检出。

本发明的优点在于，提供了一种异物检测装置，通过将发射装置设置于玻璃基板的一侧，发射装置的光源光线照射方向垂直于玻璃基板的行进方向。与发射装置相对应的接收装置设置于玻璃基板的另一侧，并且接收装置的镜头向下偏移。提高了异物检测装置的检测能力，使得检测出的异物高度更贴近其实际高度；降低了设备的成本，这种结构只需要一个接收装置，就可以完成对玻璃基板的正面扫描；增加了发射装置的光源使用寿命，一般亮度即可以满足使用需求，光源不必高亮度满负荷运转。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种异物检测装置，其特征在于，包括检测装置和玻璃基板，

其中，所述检测装置用于扫描检测所述玻璃基板上的异物；

所述检测装置包括发射装置和接收装置；

所述发射装置设置于所述玻璃基板的一侧，所述发射装置的光源光线照射方向垂直于所述玻璃基板的行进方向；以及

所述接收装置设置于所述玻璃基板的另一侧，所述接收装置与所述发射装置相对应。

2.根据权利要求1所述的异物检测装置，其特征在于，所述发射装置用于朝所述玻璃基板的表面发射光线。

3.根据权利要求2所述的异物检测装置，其特征在于，所述光线照射方向与所述玻璃基板的表面形成的夹角小于45度。

4.根据权利要求1所述的异物检测装置，其特征在于，所述接收装置用于接收所述发射装置发射的所述光线。

5.根据权利要求4所述的异物检测装置，其特征在于，所述接收装置将接收到的所述光线转换为电信号。

6.根据权利要求5所述的异物检测装置，其特征在于，当所述玻璃基板处于行进过程中，所述接收装置不断地对所述玻璃基板的表面进行扫描拍摄。

7.根据权利要求6所述的异物检测装置，其特征在于，所述接收装置的镜头倾斜于所述玻璃基板的表面。

8.根据权利要求1所述的异物检测装置，其特征在于，所述发射装置的所述光源为LED灯。

9.根据权利要求1所述的异物检测装置，其特征在于，所述接收装置为电荷耦合器件。

10.根据权利要求1所述的异物检测装置，其特征在于，还包括软件装置，所述软件装置对所述接收装置接收到的异物图像所转换的所述电信号进行处理。