本发明涉及芯片成像检测，尤其涉及一种芯片成像检测装置及方法。
背景技术：
1、机器视觉在半导体行业的应用已非常普遍，其主要原理是利用高分辨率工业相机拍摄产品图像并且分析图像中产品的轮廓，确定产品外观是否存在残缺或者异常凸块，涉及到半导体外观缺陷、尺寸大小、数量、平整度、间隔、定位、校准、焊点质量、弯曲度等等的检测和测量。芯片往往需要同时检测4个侧边(side面)和1个底面(bottom面)，在芯片检测光路中加入反射棱镜组，利用反射棱镜组对芯片的侧边进行成像，可利用一个镜头即可同时检测芯片五个表面的缺陷，但由于侧边和底面与镜头之间的光路长度不同，即存在光程差，因此需要镜头具有较大的景深。
2、增大镜头的有效f数可获取大景深，但此时镜头所能分辨出的两个最近物点的距离会增大，也就是分辨率会降低，同时系统的光通量也会降低，不利于对芯片微小缺陷的检测。
3、现有的同时拍摄多个待检测面的外观成像检测装置往往存在以下问题：所采用的镜头的景深不够，无法对待检测芯片的多个面同时清晰成像，往往需要多个相机分别对不同的面进行拍摄。根据景深的概念，拍摄的物体高度差较大时不能保证分辨率一致，为保证拍摄的清晰度需要调焦拍摄多次。
技术实现思路
1、本发明提供了一种芯片成像检测装置及方法，通过设计光学双通道光路，第二透镜组和第一相机，第三透镜组和第二相机分别针对不同工作距离进行成像，设置第一距离、第二距离第三距离以及第四距离使得第一相机和第二相机的景深叠加，从而使得待测芯片的底面和侧面同时成像。
2、第一方面，本发明实施例提供了一种芯片成像检测装置，包括：光源、反射镜组、第一透镜组、分束镜、第二透镜组、第一相机、第三透镜组以及第二相机；
3、所述光源设置在所述反射镜组和所述第一透镜组之间，所述第一透镜组、所述分束镜、所述第二透镜组以及所述第一相机依次沿第一光轴设置；所述分束镜、所述第三透镜组以及所述第二相机依次沿第二光轴设置；所述第一光轴和所述第二光轴交叉，且所述第一光轴和所述第二光轴的交点位于所述分束镜上；
4、待测芯片的底面为第一物面，所述反射镜组设置在所述待测芯片的四周，所述待测芯片的侧面为第二物面，所述第一物面与所述第一透镜组之间的距离小于所述第二物面与所述第一透镜组之间的距离；
5、所述光源用于提供照明光线，所述照明光线入射至所述待测芯片，第一部分照明光线经所述第一物面反射到所述第一透镜组，透过所述分束镜以及所述第二透镜组透射后，进入所述第一相机；
6、第二部分照明光线经过所述第二物面反射到所述第一透镜组，经所述分束镜反射后，透过所述第三透镜组透射后，进入所述第二相机；
7、所述第一物面与所述第一透镜组之间的第一距离、所述第二物面与所述第一透镜组之间的第二距离、所述第一相机与所述第二透镜组之间的第三距离，以及所述第二相机与所述第三透镜组之间的第四距离均可调，通过设置所述第一距离、所述第二距离所述第三距离以及所述第四距离使得所述第一相机和所述第二相机的景深叠加，从而使得所述待测芯片的底面和侧面同时成像。
8、可选的，所述反射镜组包括至少一个棱镜单元；
9、所述棱镜单元的数量和所述待测芯片的数量相同，每个所述待测芯片的四周对应设置一个所述棱镜单元。
10、可选的，所述棱镜单元包括四个反射棱镜；四个所述反射棱镜分别设置在所述待测芯片的四周；所述反射棱镜包括等腰直角棱镜，所述反射棱镜的斜面为全反射面且与所述待测芯片所在平面的夹角为45度。
11、可选的，所述第一相机和所述第二相机的景深相同。
12、可选的，所述第一透镜组包括第一镜片、第二镜片、第三镜片以及第四镜片；
13、所述第一镜片、所述第二镜片、所述第三镜片以及所述第四镜片在靠近所述分束镜的方向上依次沿所述第一光轴设置；
14、所述第一距离为所述第一物面与所述第一镜片靠近所述第一物面一侧的前端面之间的距离，所述第二距离为所述第二物面与所述第一镜片靠近所述第二物面一侧的前端面之间的距离。
15、可选的，所述第一镜片靠近所述第一物面一侧的前端面为平面，所述第一镜片靠近所述第二镜片一侧的后端面为凸面；所述第二镜片靠近所述第一镜片一侧的前端面为凸面，所述第二镜片靠近所述第三镜片一侧的后端面为平面；所述第三镜片靠近所述第二镜片一侧的前端面为凸面，所述第三镜片靠近所述第四镜片一侧的后端面为凹面；所述第四镜片靠近所述第三镜片一侧的前端面为凸面，所述第四镜片靠近所述分束镜一侧的后端面为的凹面。
16、可选的，所述第二透镜组包括第五镜片、第六镜片、第七镜片以及第八镜片；
17、所述第三透镜组包括第九镜片、第十镜片、第十一镜片以及第十二镜片；
18、所述第五镜片、所述第六镜片、所述第七镜片以及所述第八镜片在靠近所述第一相机的方向上依次沿所述第一光轴设置；
19、所述第九镜片、所述第十镜片、所述第十一镜片以及所述第十二镜片在靠近所述第二相机的方向上依次沿所述第二光轴设置；
20、所述第三距离为所述第八镜片靠近所述第一相机一侧的后端面与所述第一相机的成像面之间的距离，所述第四距离为所述第十二镜片靠近所述第二相机一侧的后端面与所述第二相机的成像面之间的距离。
21、可选的，所述第五镜片靠近所述分束镜一侧的前端面与所述第九镜片靠近所述分束镜一侧的前端面均为凹面，所述第五镜片靠近所述第六镜片一侧的后端面与所述第九镜片靠近所述第十镜片一侧的后端面均为凸面；所述第六镜片靠近所述第五镜片一侧的前端面与所述第十镜片靠近所述第九镜片一侧的前端面均为凹面，所述第六镜片靠近所述第七镜片一侧的后端面与所述第十镜片靠近所述第十一镜片一侧的后端面均为凸面；所述第七镜片靠近所述第六镜片一侧的前端面与所述第十一镜片靠近所述第十镜片一侧的前端面均为凸面，所述第七镜片靠近所述第八镜片一侧的后端面与所述第十一镜片靠近所述第十二镜片一侧的后端面均为凹面；所述第八镜片靠近所述第七镜片一侧的前端面与所述第十二镜片靠近所述第十一镜片一侧的前端面均为凸面，所述第八镜片靠近所述第一相机一侧的后端面与所述第十二镜片靠近所述第二相机一侧的后端面均为凸面。
22、可选的，所述第五镜片靠近所述分束镜一侧的前端面和所述第九镜片靠近所述分束镜一侧的前端面均包括孔径光阑。
23、第二方面，本发明实施例还提供了一种芯片成像检测方法，采用如第一方面所述的芯片成像检测装置实现，包括：
24、将待测芯片置于芯片检测位；
25、开启光源；
26、控制第一相机采集经第一物面反射的第一部分光线所成第一图像，控制第二相机采集经第二物面反射的第二部分光线所成第二图像；
27、根据所述第一图像和所述第二图像，获得待测芯片的底面和侧面的同时成像；其中，所述待测芯片的底面为所述第一物面，所述待测芯片的侧面为所述第二物面，所述第一部分光线经所述第一物面反射到第一透镜组，透过分束镜以及第二透镜组后的进入所述第一相机，所述第二部分光线经过第二物面反射到第一透镜组，经所述分束镜反射后，透过第三透镜组后进入所述第二相机。
28、本发明实施例一种芯片成像检测装置及方法，该装置包括：光源、反射镜组、第一透镜组、分束镜、第二透镜组、第一相机、第三透镜组以及第二相机；光源设置在反射镜组和第一透镜组之间，第一透镜组、分束镜、第二透镜组以及第一相机依次沿第一光轴设置；分束镜、第三透镜组以及第二相机依次沿第二光轴设置；第一光轴和第二光轴交叉，且第一光轴和第二光轴的交点位于分束镜上；待测芯片的底面为第一物面，反射镜组设置在待测芯片的四周，待测芯片的侧面为第二物面，第一物面与第一透镜组之间的距离小于第二物面与第一透镜组之间的距离；光源用于提供照明光线，照明光线入射至待测芯片，第一部分照明光线经第一物面反射到第一透镜组，透过分束镜以及第二透镜组透射后，进入第一相机；第二部分照明光线经过第二物面反射到第一透镜组，经分束镜反射后，透过第三透镜组透射后，进入第二相机；第一物面与第一透镜组之间的第一距离、第二物面与第一透镜组之间的第二距离、第一相机与第二透镜组之间的第三距离，以及第二相机与第三透镜组之间的第四距离均可调，通过设置第一距离、第二距离第三距离以及第四距离使得第一相机和第二相机的景深叠加，从而使得待测芯片的底面和侧面同时成像。本发明通过设计光学双通道光路，第二透镜组和第一相机，第三透镜组和第二相机分别针对不同工作距离进行成像，设置第一距离、第二距离第三距离以及第四距离使得第一相机和第二相机的景深叠加，从而使得待测芯片的底面和侧面同时成像。
29、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
1.一种芯片成像检测装置，其特征在于，包括：光源、反射镜组、第一透镜组、分束镜、第二透镜组、第一相机、第三透镜组以及第二相机；
2.根据权利要求1所述的芯片成像检测装置，其特征在于，所述反射镜组包括至少一个棱镜单元；
3.根据权利要求2所述的芯片成像检测装置，其特征在于，所述棱镜单元包括四个反射棱镜；四个所述反射棱镜分别设置在所述待测芯片的四周；所述反射棱镜包括等腰直角棱镜，所述反射棱镜的斜面为全反射面且与所述待测芯片所在平面的夹角为45度。
4.根据权利要求1所述的芯片成像检测装置，其特征在于，所述第一相机和所述第二相机的景深相同。
5.根据权利要求1所述的芯片成像检测装置，其特征在于，所述第一透镜组包括第一镜片、第二镜片、第三镜片以及第四镜片；
6.根据权利要求5所述的芯片成像检测装置，其特征在于，所述第一镜片靠近所述第一物面一侧的前端面为平面，所述第一镜片靠近所述第二镜片一侧的后端面为凸面；所述第二镜片靠近所述第一镜片一侧的前端面为凸面，所述第二镜片靠近所述第三镜片一侧的后端面为平面；所述第三镜片靠近所述第二镜片一侧的前端面为凸面，所述第三镜片靠近所述第四镜片一侧的后端面为凹面；所述第四镜片靠近所述第三镜片一侧的前端面为凸面，所述第四镜片靠近所述分束镜一侧的后端面为的凹面。
7.根据权利要求1所述的芯片成像检测装置，其特征在于，所述第二透镜组包括第五镜片、第六镜片、第七镜片以及第八镜片；
8.根据权利要求7所述的芯片成像检测装置，其特征在于，所述第五镜片靠近所述分束镜一侧的前端面与所述第九镜片靠近所述分束镜一侧的前端面均为凹面，所述第五镜片靠近所述第六镜片一侧的后端面与所述第九镜片靠近所述第十镜片一侧的后端面均为凸面；所述第六镜片靠近所述第五镜片一侧的前端面与所述第十镜片靠近所述第九镜片一侧的前端面均为凹面，所述第六镜片靠近所述第七镜片一侧的后端面与所述第十镜片靠近所述第十一镜片一侧的后端面均为凸面；所述第七镜片靠近所述第六镜片一侧的前端面与所述第十一镜片靠近所述第十镜片一侧的前端面均为凸面，所述第七镜片靠近所述第八镜片一侧的后端面与所述第十一镜片靠近所述第十二镜片一侧的后端面均为凹面；所述第八镜片靠近所述第七镜片一侧的前端面与所述第十二镜片靠近所述第十一镜片一侧的前端面均为凸面，所述第八镜片靠近所述第一相机一侧的后端面与所述第十二镜片靠近所述第二相机一侧的后端面均为凸面。
9.根据权利要求7所述的芯片成像检测装置，其特征在于，所述第五镜片靠近所述分束镜一侧的前端面和所述第九镜片靠近所述分束镜一侧的前端面均包括孔径光阑。
10.一种芯片成像检测方法，采用如权利要求1-9任一项所述的芯片成像检测装置实现，其特征在于，包括：
