专利名称：一种led衬底表面自动检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED衬底表面自动检测装置。
背景技术：
蓝宝石是一种氧化铝单晶材料，具有非常高的硬度，是目前LED行业的普遍采用的衬底材料，用作氮化镓等外延生长的基质以生产蓝光等发光二极管。衬底加工是LED产业链中的一个主要难题，需要达到非常高的精度，特别是用于制作图形化晶片的衬底，要求平整度(TTV)小于5微米，边缘环小于30微米，表面粗糙度不大于O. 2纳米，其表面的各种 损伤一般都在4微米以下。仅仅依靠肉眼检测表面的损伤，检测结果会因为个人检测能力而有较大的差别。这样检测工序就无法做到标准化，从而影响衬底的加工和出货标准。传统检测微米级别的损伤多为肉眼检测，费时费力，且无法做大标准化，生产速度低。
发明内容本实用新型的目的是要提供一种衬底表面损伤检测省时省力且生产速度高的LED衬底表面自动检测装置。本实用新型实现上述目的的技术方案是用来检测的装置包括成像模块(I)、图像分析模块(2)、计算机(3)、载物台、X轴伺服控制器⑷、X轴伺服电机(5)、Y轴伺服控制器(6)、Y轴伺服电机(7)、Z轴伺服控制器
(8)、Z轴伺服电机(9)和位移分析模块(13)，X轴伺服控制器(4)控制X轴伺服电机(5)的运动，Y轴伺服控制器(6)控制Y轴伺服电机(7)的运动，Z轴伺服控制器⑶控制Z轴伺服电机(9)的运动。所述X轴伺服电机(5)、Y轴伺服电机(7)和Z轴伺服电机(9)分别控制载物台的X轴、Y轴和Z轴向的移动。所述成像模块⑴与图像分析模块⑵电连接。所述图像分析模块(2)与计算机(3)电连接，所述载物台的X轴上设有第一位移传感器(10)，载物台的Y轴上设有第二位移传感器(11)，载物台的Z轴上设有第三位移传感器(12)。所述第一位移传感器(10)、第二位移传感器(11)和第三位移传感器(12)均与位移分析模块(13)电连接。所述位移分析模块(13)与计算机⑶电连接。所述X轴伺服控制器⑷的R、S、T引脚经由第一进线电抗器与第一断路器(QFl)的一端电连接，第一断路器(QFl)的另一端连接至三相接线端L1、L2、L3端，S2引脚与第一复位按钮(SB3)电连接，AIl引脚与第一电位器(RPl)电连接，CN2引脚与第一编码器(Ul)电连接。所述Y轴伺服控制器(7)的R、S、T引脚经由第二进线电抗器与第二断路器(QF2)的一端电连接，第二断路器(QF2)的另一端连接至三相接线端L1、L2、L3端，S2引脚与第二复位按钮(SB4)电连接，Al I引脚与第二电位器(RP2)电连接，CN2引脚与第二编码器(U2)电连接。所述Z轴伺服控制器(9)的R、S、T引脚经由进线电抗器与第三断路器(QF3)的一端电连接，第三断路器(QF3)的另一端连接至三相接线端L1、L2、L3端，S2引脚与第三复位按钮(SB5)电连接，AIl引脚与第三电位器(RP3)电连接，CN2引脚与第三编码器(U3)电连接。所述三相接线端LI连接有灯泡(HGl)。所述三相接线端LI、L2和L3串接有电压测量回路。本实用新型通过成像模块和图像分析模块采集LED衬底表面的图像，并通过X、Y、Z伺服电机来移动调整用于放置LED衬底的载物台的位置，从而得到LED衬底清晰的图像信息，对衬底表面损伤检测省时省力且生产速度高。

图I为本实用新型的电路结构示意图；图2为本实用新型的电路图其中之一；图3为本实用新型的电路图其中之二；图4为本实用新型的电路图其中之三；图5为本实用新型的的工作过程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述。如图I 4，一种LED衬底表面自动检测装置，包括成像模块I、图像分析模块2、计算机3、载物台、X轴伺服控制器4、X轴伺服电机5、Y轴伺服控制器6、Y轴伺服电机7、Z轴伺服控制器8、Z轴伺服电机9和位移分析模块13、X轴伺服控制器4控制X轴伺服电机5的运动，Y轴伺服控制器6控制Y轴伺服电机7的运动，Z轴伺服控制器8、控制Z轴伺服电机9的运动，所述X轴伺服电机5、Y轴伺服电机7和Z轴伺服电机9分别控制载物台的X轴、Y轴和Z轴向的移动，所述成像模块I与图像分析模块2电连接，所述图像分析模块2与计算机3电连接，所述载物台的X轴上设有第一位移传感器10，载物台的Y轴上设有第二位移传感器11，载物台的Z轴上设有第三位移传感器12,所述第一位移传感器10、第二位移传感器11和第三位移传感器12均与位移分析模块13电连接，所述位移分析模块13与计算机3电连接。如图2所示，所述X轴伺服控制器4的R、S、T引脚经由第一进线电抗器与第一断路器QFl的一端电连接，第一断路器QFl的另一端连接至三相接线端L1、L2、L3端，S2引脚与第一复位按钮SB3电连接，AIl引脚与第一电位器RPl电连接，CN2引脚与第一编码器Ul电连接。如图3所示，所述Y轴伺服控制器7的R、S、T引脚经由第二进线电抗器与第二断路器QF2的一端电连接，第二断路器QF2的另一端连接至三相接线端L1、L2、L3端，S2引脚与第二复位按钮SB4电连接，Al I引脚与第二电位器RP2电连接，CN2引脚与第二编码器U2电连接。如图4所示，所述Z轴伺服控制器9的R、S、T引脚经由进线电抗器与第三断路器QF3的一端电连接，第三断路器QF3的另一端连接至三相接线端L1、L2、L3端，S2引脚与第三复位按钮SB5电连接，AIl引脚与第三电位器RP3电连接，CN2引脚与第三编码器U3电连 接。如图2所示，所述三相接线端LI连接有灯泡HGl。所述三相接线端L1、L2和L3串接有电压测量回路。本实用新型的主要组成为1、成像模块作用是代替肉眼，通过目镜将所接收的真实图像转换成数字信号，并将此信号传送给计算机，可以采用工业相机，通过工业相机的镜头来采集图像。2、伺服电机三台伺服电机分别控制载物台的上下(Z轴)，左右(Y轴)，前后(X轴)的位移量。3、伺服控制器接收计算机发出的指令，控制相对应的伺服电机的工作。4、位移传感器三个位移传感器分别与载物台的X，Y，Z轴同步移动，将载物台的位移信号传送给计算机。5计算机通过人机交换界面，接受操作人员的命令，经过综合计算，完成精密的检测工作。6、载物台放置被检测物体的平台，通过电机和轴运动实现载物台的精密位移。本实用新型工作的过程为如图5所示， I、成像模块I成像后传动给图像分析模块2，再由图像分析模块2将数字化后的图像信息传送给计算机3，计算机3根据图像的清晰度，发出指令给z轴伺服控制器7，z轴伺服电机9通过调节z轴改变载物台高度，直至计算机3得到晶片表面清晰的图像。此时将Z轴上的第三位移传感器12的数据h表面传送给计算机。2、成像模块I采集晶片低凹处或突起的图像，计算机3根据图像的清晰度，发出指令给z轴伺服控制器7，z轴伺服电机9通过调节z轴改变载物台高度，直至计算机3得到晶片低凹处或突起处清晰的图像。此时将位移传感器的数据h突起或h低凹的变化趋势量传送给计算机3。3、|h表面_h低凹I就是被测区域低凹处至表面的垂直变量。4、同理得到被测区域突起处至表面的垂直变量。5、计算机3根据得到的数据就可以模拟出被检测区数字化的三维图像。6、同理对被测区域进行密集点检测，计算机根据XYZ的变量记录就可得到该区域的三维图像。7、如果对整个待测晶片表面进行密集点检测，就可得到整个待测晶片表面的三维图像。
权利要求1.一种LED衬底表面自动检测装置，其特征在于用来检测的装置包括成像模块(I)、图像分析模块(2)、计算机(3)、载物台、X轴伺服控制器(4)、X轴伺服电机(5)、Y轴伺服控制器(6)、Y轴伺服电机(7)、Z轴伺服控制器⑶、Z轴伺服电机(9)和位移分析模块(13)，X轴伺服控制器⑷控制X轴伺服电机(5)的运动，Y轴伺服控制器(6)控制Y轴伺服电机(7)的运动，Z轴伺服控制器⑶控制Z轴伺服电机(9)的运动。
2.根据权利要求I所述的一种LED衬底表面自动检测装置，其特征在于所述X轴伺服电机(5)、Y轴伺服电机(7)和Z轴伺服电机(9)分别控制载物台的X轴、Y轴和Z轴向的移动；所述成像模块(I)与图像分析模块(2)电连接，所述图像分析模块(2)与计算机(3)电连接，所述载物台的X轴上设有第一位移传感器(10)，载物台的Y轴上设有第二位移传感器(11)，载物台的Z轴上设有第三位移传感器(12)，所述第一位移传感器(10)、第二位移传感器(11)和第三位移传感器(12)均与位移分析模块(13)电连接，所述位移分析模块(13)与计算机(3)电连接。
3.根据权利要求I所述的一种LED衬底表面自动检测装置，其特征在于所述X轴伺服控制器(4)的R、S、T引脚经由第一进线电抗器与第一断路器(QFl)的一端电连接，第一断路器(QFl)的另一端连接至三相接线端LI、L2、L3端，S2引脚与第一复位按钮(SB3)电连接，AIl引脚与第一电位器(RPl)电连接，CN2引脚与第一编码器(Ul)电连接。
4.根据权利要求I所述的一种LED衬底表面自动检测装置，其特征在于所述Y轴伺服控制器(7)的R、S、T引脚经由第二进线电抗器与第二断路器(QF2)的一端电连接，第二断路器(QF2)的另一端连接至三相接线端LI、L2、L3端，S2引脚与第二复位按钮(SB4)电连接，AIl引脚与第二电位器(RP2)电连接，CN2引脚与第二编码器(U2)电连接。
5.根据权利要求I所述的一种LED衬底表面自动检测装置，其特征在于所述Z轴伺服控制器(9)的R、S、T引脚经由进线电抗器与第三断路器(QF3)的一端电连接，第三断路器(QF3)的另一端连接至三相接线端L1、L2、L3端，S2引脚与第三复位按钮(SB5)电连接，AIl引脚与第三电位器(RP3)电连接，CN2引脚与第三编码器(U3)电连接。
6.根据权利要求2所述的一种LED衬底表面自动检测装置，其特征在于所述三相接线端LI连接有灯泡(HGl)。
7.根据权利要求2所述的一种LED衬底表面自动检测装置，其特征在于所述三相接线端L1、L2和L3串接有电压测量回路。
专利摘要本实用新型公开了一种LED衬底表面自动检测装置，X轴伺服控制器控制X轴伺服电机的运动，Y轴伺服控制器控制Y轴伺服电机的运动，Z轴伺服控制器控制Z轴伺服电机的运动。所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机分别控制载物台的X轴、Y轴和Z轴向的移动；所述成像模块与图像分析模块电连接；所述图像分析模块与计算机电连接；所述载物台的X轴上设有第一位移传感器，载物台的Y轴上设有第二位移传感器，载物台的Z轴上设有第三位移传感；所述第一位移传感器、第二位移传感器和第三位移传感器均与位移分析模块电连接；所述位移分析模块与计算机电连接。本实用新型衬底表面损伤检测省时省力且生产速度高。
文档编号G01N21/88GK202421077SQ20112050657
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者潘相成 申请人:常州市好利莱光电科技有限公司