(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211282471.7 (22)申请日 2022.10.19 (71)申请人 广州纳动半导体设备有限公司 地址 510006 广东省广州市番禺区小谷围 街大学城广东工业大学教学3号、 5号、 6号楼首层自编之A1 11之1号 (72)发明人 汤晖　卢振威　董志强　廖智燊　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 郑华丽 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) (54)发明名称 基于机器视觉的芯片载板-基板近零间隙测 量方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于机器视觉的芯片载 板‑基板近零间隙测量方法， 涉及图像处理技术 领域， 方法包括： 获取载板图像； 基于预设载板清 晰度评价函数确定载板图像的清晰度评价值； 当 载板图像的清晰度评价值满足预设阈值时， 结束 载板对焦； 获取基板图像； 基于预设基板清晰度 评价函数确定基板图像的清晰度评价值； 当基板 图像的清晰度评价值满足预设阈值时， 结束基板 对焦； 根据结束载板对焦时的相机与载板间的物 镜距离、 结束基板对焦时的相机与基板间的物镜 距离、 载板对焦过程中相机的移动距离和基板对 焦过程中相机的移动距离计算载板与基板之间 的间隙， 解决了现有技术采用移传感器时设置难 度高的技术问题， 实现了无接触式测量载板 ‑基 板近零间隙。 权利要求书5页 说明书12页 附图3页 CN 115546172 A 2022.12.30 CN 115546172 A 1.基于机器视觉的芯片载板 ‑基板近零间隙测量方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 获取载板图像； S2、 基于第一评价函数、 第二评价函数和预设载板清晰度评价函数确定所述载板图像 的清晰度评价 值； S3、 当所述载板图像的清晰度评价 值满足预设阈值时， 结束载板对焦； S4、 获取基板图像； S5、 基于第一评价函数、 第二评价函数和预设基板清晰度评价函数确定所述基板图像 的清晰度评价 值； S6、 当所述基板图像的清晰度评价 值满足预设阈值时， 结束基板对焦； S7、 根据结束载板对焦时的相机与载板间的物镜距离、 结束基板对焦时的相机与基板 间的物镜距离、 载板对焦过程中相机的移动距离和基板对焦过程中相机的移动距离计算载 板与基板之间的间隙。 2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的芯片载板 ‑基板近零间 隙测量方法， 其特征在 于， 步骤S1具体包括： S11、 采集初始位置的载板图像， 记为第一载板图像； S12、 以获取所述第一载板图像时的相机位置为载板初始点， 控制相机从所述载板初始 点开始， 以第一预设步长向靠近载板方向连续运行两步， 获取两张载板图像， 分别记为第二 载板图像和第三载板图像。 3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的芯片载板 ‑基板近零间 隙测量方法， 其特征在 于， 在步骤S2之前还 包括步骤S20： 步骤S20、 分别对所述第一载板图像、 所述第二载板图像和所述第三载板图像进行划 分， 具体为： 将所述第一载板 图像划分为第一载板中心芯片区、 第一载板中心背景区、 第一载板缓 冲芯片区、 第一载板缓冲背景区、 第一载板边 缘芯片区； 将所述第二载板 图像划分为第二载板中心芯片区、 第二载板中心背景区、 第二载板缓 冲芯片区、 第二载板缓冲背景区、 第二载板边 缘芯片区； 将所述第三载板 图像划分为第三载板中心芯片区、 第三载板中心背景区、 第三载板缓 冲芯片区、 第三载板缓冲背景区、 第三载板边 缘芯片区。 4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的芯片载板 ‑基板近零间 隙测量方法， 其特征在 于， 步骤S2具体包括： 基于第一评价函数分别计算所述第 一载板中心芯片区、 所述第 二载板中心芯片区和所 述第三载板中心芯片区的清晰度评价 值， 记为Faz1、 Fbz1、 Fcz1； 基于第二评价函数分别计算所述第一载板中心背景区、 所述第一载板缓冲芯片区、 所 述第一载板缓冲背景区、 所述第一载板边缘芯片区的清晰度评价值， 记为Faz2、 Faz3、 Faz4、 Faz5； 基于第二评价函数分别计算所述第二载板中心背景区、 所述第二载板缓冲芯片区、 所 述第二载板缓冲背景区、 所述第二载板边缘芯片区的清晰度评价值， 记为Fbz2、 Fbz3、 Fbz4、 Fbz5； 基于第二评价函数分别计算所述第三载板中心背景区、 所述第三载板缓冲芯片区、 所权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115546172 A 2述第三载板缓冲背景区、 所述第三载板边缘芯片区的清晰度评价值， 记为Fcz2、 Fcz3、 Fcz4、 Fcz5； 其中， 所述第一评价 函数为能量梯度函数； 所述第二评价 函数为Bren ner函数； 根据预设载板清晰度评价函数分别计算所述第 一载板图像、 所述第 二载板图像和所述 第三载板图像 的清晰度评价值， 记为Faz、 Fbz、 Fcz， 其中， Faz为第一载板图像清晰度评价值、 Fbz为第二载板图像清晰度评价值、 Fcz为第三载板图像清晰度评价值； 其中， 所述预设载板 清晰度评价 函数为： Fn＝σ1×Fn1+σ2×Fn3+σ3×(Fn5+Fn2)+σ4×Fn4 σ1为中心芯片区清晰度评价权重； σ2为缓冲芯片区清晰度评价权重； σ3为中心背景 区和 边缘芯片区清晰度评价权重； σ4为缓冲背景区清晰度评价权重； Fn1为(第一/第二/第三)载 板中心芯片区清晰度 评价值； Fn2为(第一/第二/第三)载板中心背景区清晰度 评价值； Fn3为 (第一/第二/第三)载板缓冲芯片区清晰度评价值； Fn4为(第一/第二/第三)载板缓冲背景区 清晰度评价值； Fn5为(第一/第二/第三)载板边缘芯片区清晰度评价值； Fn为(第一/第二/第 三)载板图像清晰度评价 值； 其中， n∈(az， bz， c z)。 5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的芯片载板 ‑基板近零间 隙测量方法， 其特征在 于， 步骤S3具体包括： S31、 判断Faz<Fbz<Fcz是否成立， 若是， 执 行步骤S32 A， 若否， 执 行步骤S32B； S32A、 计算所述第一载板图像清晰度评价值与所述第二载板图像清晰度评价值的差值 绝对值， 记为Fabz， Fabz为第一载板图像清晰度评价值与第二载板图像清晰度评价值的差值 绝对值； 计算所述第一载板图像清晰度评价值与所述第三载板图像清晰度评价值的差值绝对 值， 记为Facz， Facz为第一载板图像清晰度评价值与所述第三载板图像清晰度评价值的差值 绝对值； 当Fabz>Facz>0时， 执行步骤S3 3A， 当Facz>Fabz>0时， 执行步骤S3 3B； S33A、 将所述第三载板图像作为第一载板图像， 将所述第一预设步长按照第一预设缩 比系数缩小得到第二预设步长， 并将所述第二预设步长作为所述第一预设步长， 返回步骤 S12； S33B、 将所述第三载板图像作为第一载板图像， 返回步骤S12； S32B、 判断|Fbz‑Fcz|≦Δz是否成立， 若是， 记max(Fbz， Fcz)对应的载板图像为最佳对焦 载板图像， 以获取所述最佳对焦载板图像时的相机位置为载板最佳对焦位置， 结束对焦； 若 否， 执行步骤S34； 其中， Δz为预设载板图像清晰度变化阈值； S34、 将所述第三载板图像作为第一载板图像， 将所述第 一预设步长按照第二预设缩比 系数缩小得到第三预设步长， 将所述第三预设步长作为所述第一预设步长， 以获取所述第 一载板图像时的相 机位置为载板初始点， 控制相 机从所述载板初始点开始， 以第一预设步 长向远离载板方向连续运行两步， 获取两张载板图像， 分别记为第二载板图像和第三载板 图像； 返回执 行步骤S20 ‑S2后执行步骤S3 5； S35、 判断Faz<Fbz<Fcz是否成立， 若是， 返回步骤S34， 若否， 记max(Fbz， Fcz)对应的载板图 像为最佳对焦载板图像， 以获取所述最佳对焦载板图像时的相机位置为载板最佳对焦位 置， 结束对焦；权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115546172 A 3