本發(fā)明涉及包裝盒檢測，尤其涉及一種半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部尺寸測量系統(tǒng)及測量方法。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體硅片是由硅單晶錠切割而成的薄片，也被稱為晶圓，是制造?集成電路和各種半導(dǎo)體器件的核心材料，還是半導(dǎo)體和光伏行業(yè)廣泛使用的基底材料；半導(dǎo)體硅片通過?光刻、離子注入等工藝可以制作成集成電路和各種半導(dǎo)體器件，被廣泛應(yīng)用于?手機、?平板電腦、?物聯(lián)網(wǎng)、?汽車電子、?人工智能、?工業(yè)電子、?軍事太空等領(lǐng)域。

2、由于半導(dǎo)體硅片對表面的潔凈度、劃痕及臟污等要求極高，所以在運輸半導(dǎo)體硅片時，需要使用專用的半導(dǎo)體硅片包裝盒；現(xiàn)有的半導(dǎo)體硅片包裝盒多為注塑產(chǎn)品，在原材料及注塑機參數(shù)等因素的影響下，半導(dǎo)體硅片包裝盒會出現(xiàn)誤差，這些誤差會使半導(dǎo)體硅片包裝盒和半導(dǎo)體硅片間產(chǎn)生縫隙，使得半導(dǎo)體硅片在運輸過程中產(chǎn)生晃動，對半導(dǎo)體硅片表面造成損傷，嚴(yán)重的會將半導(dǎo)體硅片撞碎，導(dǎo)致一整盒半導(dǎo)體硅片需要返工進行表面處理或直接報廢，對半導(dǎo)體硅片生產(chǎn)廠家造成經(jīng)濟損失，為了避免這種情況的發(fā)生，就需要對半導(dǎo)體硅片包裝盒的內(nèi)部尺寸進行測量。

3、為解決上述技術(shù)問題，專利申請?zhí)枮閏n202320959438.7的中國實用新型專利公告的技術(shù)方案是一種晶圓包裝盒尺寸快速檢測設(shè)備，包括鈑金底座組件，所述鈑金底座組件頂部設(shè)有大理石平臺組件，所述大理石平臺組件上設(shè)有外罩組件，所述大理石平臺組件表面位于所述外罩組件內(nèi)部的一側(cè)依次設(shè)有xz軸移動組件、相機和接觸測頭復(fù)合測量組件、平面度測量組件、晶圓取放料組件、輔助光源照射組件和治具組件；本實用新型通過晶圓取放料組件自動取放晶圓到晶圓包裝盒，然后通過xz軸移動組件、相機和接觸測頭復(fù)合測量組件、平面度測量組件、輔助光源照射組件和治具組件配合，在對晶圓包裝盒的間距與平面度進行高精度快速測量時，能夠模擬晶圓包裝盒的實際使用情況，大大提升了檢測的效率與精度，降低了檢測的重復(fù)性。

4、然而上述現(xiàn)有技術(shù)中存在以下技術(shù)問題：上述晶圓包裝盒尺寸快速檢測設(shè)備在對晶圓包裝盒的尺寸進行檢測時，需要將晶圓樣品放入待檢測的晶圓包裝盒中，由于晶圓樣品持續(xù)與外界接觸，其表面遭受了周邊環(huán)境的污染，例如，操作者呼出的氣體、廠房內(nèi)的金屬離子及設(shè)備上的油脂等，當(dāng)晶圓樣品與待檢測的晶圓包裝盒內(nèi)部接觸時，會對待檢測的晶圓包裝盒內(nèi)部造成污染，導(dǎo)致該晶圓包裝盒對放入其中的晶圓造成污染。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要提供一種半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部尺寸測量系統(tǒng)及測量方法，通過不使用晶圓樣品進行測量的方式避免半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部被污染，進而能夠防止半導(dǎo)體包裝盒在運輸半導(dǎo)體硅片時對半導(dǎo)體硅片造成污染。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部尺寸測量系統(tǒng)，包括固定模塊、光源模塊、采集模塊及處理模塊，所述固定模塊用于固定半導(dǎo)體硅片包裝盒，所述光源模塊及采集模塊設(shè)置在所述固定模塊的一側(cè)，所述光源模塊的發(fā)光方向正對半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)側(cè)的中心，所述采集模塊的光線接收方向正對半導(dǎo)體硅片包裝盒的內(nèi)側(cè)，所述采集模塊與所述處理模塊通信連接；所述光源模塊用于產(chǎn)生光并照射半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)側(cè)，所述采集模塊用于采集光源模塊產(chǎn)生的光經(jīng)半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)側(cè)反射后的光線信息數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)上傳至處理模塊，所述處理模塊用于根據(jù)接收到的光線信息數(shù)據(jù)對半導(dǎo)體硅片包裝盒的內(nèi)側(cè)進行輪廓重建，并將構(gòu)建的包裝盒輪廓和預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)包裝盒模型進行對比，確定半導(dǎo)體硅片包裝盒是否合格。

3、優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部尺寸測量系統(tǒng)還包括輸出模塊，所述輸出模塊與所述處理模塊通信連接，所述處理模塊用于將半導(dǎo)體包裝盒是否合格的判斷結(jié)果數(shù)據(jù)上傳至輸出模塊，所述輸出模塊用于根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)生成檢測報告。

4、優(yōu)選的，所述光源模塊為能夠提供環(huán)形光源的設(shè)備，以避免光源模塊提供的光照射在半導(dǎo)體硅片包裝盒的角落時產(chǎn)生陰影。

5、優(yōu)選的，所述光線信息數(shù)據(jù)包括：光線強度信息和光線顏色信息。

6、優(yōu)選的，所述處理模塊包括：二維點陣生成單元及第一比對單元；

7、所述二維點陣生成單元，用于根據(jù)采集模塊上傳的半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部各處的光線強度數(shù)據(jù)及光線顏色數(shù)據(jù)，生成半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像；

8、所述第一比對單元，用于將生成的半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像進行比對；若生成的半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像符合預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像的設(shè)定范圍，則半導(dǎo)體硅片包裝盒合格；若生成的半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像超出預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像的設(shè)定范圍，則半導(dǎo)體硅片包裝盒不合格。

9、優(yōu)選的，所述處理模塊包括：三維模型生成單元及第二比對單元：

10、所述三維模型生成單元用于根據(jù)采集模塊上傳的半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部各處的光線強度數(shù)據(jù)及光線顏色數(shù)據(jù)重建半導(dǎo)體硅片包裝盒的三維模型；

11、所述第二比對單元用于將重建的半導(dǎo)體硅片包裝盒三維模型與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅片包裝盒三維模型進行比對；若重建的半導(dǎo)體硅片包裝盒三維模型與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅片包裝盒三維模型之間的重合度達到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則半導(dǎo)體硅片包裝盒合格；若重建的半導(dǎo)體硅片包裝盒三維模型與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅片包裝盒三維模型之間的重合度未能達到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)則半導(dǎo)體硅片包裝盒不合格。

12、第二方面，本發(fā)明提供了一種基于第一方面所述半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部尺寸測量系統(tǒng)的測量方法，包括以下步驟：

13、步驟1：將半導(dǎo)體硅片包裝盒以內(nèi)部朝向光源模塊的方向固定在固定模塊上；

14、步驟2：開啟光源模塊照射半導(dǎo)體硅片包裝盒的內(nèi)部；同時開啟采集模塊，以采集半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部各處的光線強度數(shù)據(jù)及光線顏色數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)上傳至處理模塊；

15、步驟3：處理模塊根據(jù)采集模塊上傳的半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部各處的光線強度數(shù)據(jù)及光線顏色數(shù)據(jù)對半導(dǎo)體硅片包裝盒的內(nèi)側(cè)進行輪廓重建，并將構(gòu)建的包裝盒輪廓和預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)包裝盒模型進行對比，確定半導(dǎo)體硅片包裝盒是否合格，并將半導(dǎo)體硅片包裝盒判斷結(jié)果數(shù)據(jù)上傳至輸出模塊；

16、步驟4：輸出模塊根據(jù)接收到的半導(dǎo)體硅片包裝盒判斷結(jié)果數(shù)據(jù)生成檢測報告；

17、步驟5：操作人員根據(jù)檢測報告將合格的半導(dǎo)體硅片包裝盒取走使用，將不合格的半導(dǎo)體硅片包裝盒廢棄。

18、優(yōu)選的，所述步驟3包括：

19、s301，根據(jù)采集模塊上傳的半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部各處的光線強度數(shù)據(jù)及光線顏色數(shù)據(jù)生成半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像；

20、s302，將生成的半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像進行比對；

21、s303，若生成的半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像符合預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像的設(shè)定范圍，則半導(dǎo)體硅片包裝盒合格；若生成的半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像超出預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部二維點陣圖像的設(shè)定范圍，則半導(dǎo)體硅片包裝盒不合格。

22、優(yōu)選的，所述步驟3包括：

23、s301，根據(jù)采集模塊上傳的半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部各處的光線強度數(shù)據(jù)及光線顏色數(shù)據(jù)獲取半導(dǎo)體硅片包裝盒的三維數(shù)據(jù)；

24、s302，根據(jù)半導(dǎo)體硅片包裝盒的三維數(shù)據(jù)重建半導(dǎo)體硅片包裝盒的三維模型；

25、s303，將重建的半導(dǎo)體硅片包裝盒三維模型與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅片包裝盒三維模型進行比對；

26、s304，若重建的半導(dǎo)體硅片包裝盒三維模型與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅片包裝盒三維模型之間的重合度達到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，則半導(dǎo)體硅片包裝盒合格；若重建的半導(dǎo)體硅片包裝盒三維模型與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體硅片包裝盒三維模型之間的重合度未能達到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)則半導(dǎo)體硅片包裝盒不合格。

27、上述半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)部尺寸測量系統(tǒng)中設(shè)有固定模塊、光源模塊、采集模塊及處理模塊，固定模塊用于固定半導(dǎo)體硅片包裝盒，光源模塊及采集模塊設(shè)置在固定模塊的一側(cè)，光源模塊的發(fā)光方向正對半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)側(cè)的中心，采集模塊的光線接收方向正對半導(dǎo)體硅片包裝盒的內(nèi)側(cè)，采集模塊與處理模塊通信連接；光源模塊用于產(chǎn)生光并照射半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)側(cè)，采集模塊用于采集光源模塊產(chǎn)生的光經(jīng)半導(dǎo)體硅片包裝盒內(nèi)側(cè)反射后的光線信息數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)上傳至處理模塊，處理模塊用于根據(jù)接收到的光線信息數(shù)據(jù)對半導(dǎo)體硅片包裝盒的內(nèi)側(cè)進行輪廓重建，并將構(gòu)建的包裝盒輪廓和預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)包裝盒模型進行對比，確定半導(dǎo)體硅片包裝盒是否合格；如此，通過光源模塊照射半導(dǎo)體包裝盒內(nèi)側(cè)，采集模塊收集半導(dǎo)體包裝盒內(nèi)側(cè)的光線信息數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)上傳至處理模塊，處理模塊根據(jù)上傳的數(shù)據(jù)生成半導(dǎo)體包裝盒內(nèi)側(cè)輪廓，并將其與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)包裝盒模型進行比對，從而確定半導(dǎo)體包裝盒是否合格，在整個過程中沒有使用晶圓樣品，從而避免晶圓樣品與半導(dǎo)體包裝盒內(nèi)部接觸時造成的污染，進而防止半導(dǎo)體包裝盒在運輸半導(dǎo)體硅片時對半導(dǎo)體硅片造成污染。