CN102213680A - 用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其包括：一检测平台、一分光镜、一第一光源及一影像感测组件。检测平台具有一可移动的中空平台，一具有多个发光二极管晶粒的大晶片放置于中空平台上。分光镜设置于检测平台的上方。第一光源设置于分光镜的一侧，第一光源所产生的第一光束投向分光镜，以产生一投向这些发光二极管晶粒的上表面的第二光束，并且第二光束通过这些发光二极管晶粒的上表面而被反射成一向上投射的第三光束。影像感测组件设置于分光镜的上方，以接收经过分光镜的第三光束，进而得到每一个发光二极管晶粒的上表面的影像。

Description

用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测发光二极管晶粒外观的检测装置及检测方法，尤其涉及一种用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置及检测方法。

背景技术

芯片的不合格率降低及产量提高是目前业界相互竞争的指标，但是整体上仍有3％的不合格率，在电子芯片制造上大致会有黄光区、沉积区、扩散区、植入区、切割区及测试区等各流程，这些不合格率可能来自于上述流程的任何一区，而这些不良芯片可能有刮伤或扩散不完全等特点，所以在色泽上会与良好的芯片有少许的不同，经由人工目视的方式将不良芯片点上墨水(Ink)辨识，再将那些不良的芯片从整片大晶片中挑出剃除，这挑出不良芯片的工作非常浪费时间且效率很低，而且使用墨水又会造成环境污染及成本浪费，并且因为生产者本身无法精确控制一大晶片上会有多少不良芯片或是哪些是不良芯片的区域，这些缺点造成了在加工成本上不少的浪费，所以在提高产品合格率的同时，如何得知不良芯片的数目及不良芯片的所在区域是现在业界亟待解决的问题。

因此，本发明人基于上述问题，提出一种设计合理且有效改善上述问题的本发明。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置及检测方法。本发明除了可免除人工操作及墨水浪费外，更能通过计算机计算出不良发光二极管芯片的数量及其所在区域，进而使剔除不良发光二极管芯片的过程更为方便。

为了实现上述目的，根据本发明的其中一种方案，提供一种用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其包括：一检测平台、一分光镜、一第一光源、及一影像感测组件。其中，该检测平台具有一可移动的中空平台，其中一具有多个发光二极管晶粒的大晶片放置于该检测平台的中空平台上。该分光镜设置于该检测平台的上方。该第一光源可按这些发光二极管晶粒的类型来调整发光波长，其设置于该分光镜的一侧，其中该第一光源所产生的第一光束投向该分光镜，以产生一投向这些发光二极管晶粒的上表面的第二光束，并且该第二光束通过这些发光二极管晶粒的上表面而被反射成一向上投射的第三光束。该影像感测组件设置于该分光镜的上方，以接收经过该分光镜的第三光束，进而得到每一个发光二极管晶粒的上表面的影像。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其中，每一个发光二极管晶粒的上表面的影像显示出每一个发光二极管晶粒的正极焊垫及负极焊垫。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其中，可进一步包括：一按这些发光二极管晶粒的类型来调整发光波长的第二光源，其设置于该检测平台的下方，其中该第二光源所产生的第一光束穿过该中空平台而投向这些发光二极管晶粒的下表面，并且通过该影像感测组件以观察每一个发光二极管晶粒的外型影像。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其中，该第一光源的发光波长与该第二光源的发光波长可为相同或不相同。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其中，可进一步包括：一按这些发光二极管晶粒的类型来调整发光波长的环形光源，其设置于该分光镜与该检测平台之间，其中该环形光源所产生的第一光束以倾斜的方式投向这些发光二极管晶粒的侧边，并且通过该影像感测组件以观察每一个发光二极管晶粒的侧边影像。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其中，该第一光源的发光波长与该环形光源的发光波长可为相同或不相同。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其中，该环形光源可包括一组光源，其由多个呈向下倾斜且排列成环状的发光二极管所组成。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其中，该环形光源也可包括两组光源，并且每一组光源由多个呈向下倾斜且排列成环状的发光二极管所组成。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其中，可进一步包括：一用于包覆该第一光源、该分光镜及该环形光源的、而只露出两个开口的外壳，并且该外壳呈T字型。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其中，可进一步包括：一超声波顶针及一吸嘴，其中该超声波顶针设置于该检测平台的下方，通过超声波的震动方式来移除不合格的发光二极管晶粒，并且该吸嘴设置于该检测平台的上方，从而将上述不合格的发光二极管晶粒吸走。

为了实现上述目的，根据本发明的其中一种方案，提供一种用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其包括下列步骤：首先，提供一检测装置，其具有一检测平台、一分光镜、一可按这些发光二极管晶粒的类型来调整发光波长的第一光源及一影像感测组件，其中该检测平台具有一可移动的中空平台，该分光镜设置于该检测平台的上方，该第一光源设置于该分光镜的一侧，该影像感测组件设置于该分光镜的上方；接着，将一具有多个发光二极管晶粒的大晶片放置于该检测平台的中空平台上；然后，将该第一光源所产生的第一光束投向该分光镜，以产生一投向这些发光二极管晶粒的上表面的第二光束，并且该第二光束通过这些发光二极管晶粒的上表面而被反射成一向上投射的第三光束；最后，通过该影像感测组件接收经过该分光镜的第三光束，进而得到每一个发光二极管晶粒的上表面的影像。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其中，每一个发光二极管晶粒的上表面的影像显示出每一个发光二极管晶粒的正极焊垫及负极焊垫。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其中，该检测装置可进一步包括：一可按这些发光二极管晶粒的类型来调整发光波长的第二光源，其设置于该检测平台的下方，此外该第二光源所产生的第一光束穿过该中空平台而投向这些发光二极管晶粒的下表面，并且通过该影像感测组件以观察每一个发光二极管晶粒的外型影像。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其中，该第一光源的发光波长与该第二光源的发光波长可为相同或不相同。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其中，该检测装置可进一步包括：一可按这些发光二极管晶粒的类型来调整发光波长的环形光源，其设置于该分光镜与该检测平台之间，此外该环形光源所产生的第一光束以倾斜的方式投向这些发光二极管晶粒的侧边，并且通过该影像感测组件以观察每一个发光二极管晶粒的侧边影像。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其中，该第一光源的发光波长与该环形光源的发光波长可为相同或不相同。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其中，该环形光源可包括一组光源，其由多个呈向下倾斜且排列成环状的发光二极管所组成。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其中，该环形光源也可包括两组光源，并且每一组光源由多个呈向下倾斜且排列成环状的发光二极管所组成。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其中，可进一步包括：一用于包覆该第一光源、该分光镜及该环形光源的、而只露出两个开口的外壳，并且该外壳呈T字型。

本发明所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其中，该检测装置可进一步包括：一超声波顶针及一吸嘴，其中该超声波顶针设置于该检测平台的下方，通过超声波的震动方式来移除不合格的发光二极管晶粒，并且该吸嘴设置于该检测平台的上方，从而将上述不合格的发光二极管晶粒吸走。

因此，本发明的有益效果在于：本发明除了可免除人工操作及墨水浪费以降低制造成本及提高效率外，更能通过计算机计算出不良发光二极管芯片的数量及其所在区域，进而使移除不良发光二极管芯片的过程更为方便。因此，通过得知不良发光二极管芯片的数量及其所在区域，更使得能在制造发光二极管芯片过程中掌握生成不良发光二极管芯片的原因，进而使得发光二极管芯片的合格率提高。

关于本发明的详细说明及技术内容，现就配合具体实施例及其所示附图说明如下。

附图说明

图1为本发明用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置的第一实施例的正视图；

图2为本发明发光二极管晶粒的正极焊垫与负极焊垫的俯视图；

图3为本发明用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置的第二实施例的正视图；

图4为本发明用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置的第三实施例的正视图；

图5为本发明第三实施例的环形光源的立体图；

图6为本发明用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置的第三实施例的局部放大示意图；

图7为本发明第三实施例的使用外壳的剖面图；

图8为本发明用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法的流程图。

【部件代表符号说明】

大晶片W            发光二极管晶粒d

正极焊垫P

负极焊垫N

侧边S

检测平台1          中空平台10

穿孔100

分光镜2

第一光源3          第一光束L1

第二光束L2

第三光束L3

影像感测组件4

第二光源5          第一光束L1’

环形光源6          光源60

发光二极管600

第一光束L1”

第二光束L2”

外壳C              开口C10

超声波顶针U

吸嘴M

具体实施方式

如图1所示，本发明第一实施例提供一种用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其包括：一检测平台1、一分光镜2、一第一光源3、及一影像感测组件4。其中，该检测平台1具有一可移动的中空平台10，其具有一穿孔100，其中一具有多个发光二极管晶粒d的大晶片W放置于该检测平台1的中空平台10上，并且该分光镜2设置于该检测平台1的上方。

再者，该第一光源3设置于该分光镜2的一侧，并且该第一光源3可按这些发光二极管晶粒d的类型来调整发光波长，其中该第一光源3所产生的第一光束L1投向该分光镜2，以产生一投向这些发光二极管晶粒d的上表面的第二光束L2，并且该第二光束L2通过这些发光二极管晶粒d的上表面而被反射成一向上投射的第三光束L3。此外，该影像感测组件4设置于该分光镜2的上方，以接收经过该分光镜2的第三光束L3，进而得到每一个发光二极管晶粒d的上表面的影像(此发光二极管晶粒d的影像可通过计算机来进行分析)，其中，每一个发光二极管晶粒d的上表面的影像显示出每一个发光二极管晶粒d的正极焊垫(P-type)P及负极焊垫(N-type)N(如图2所示)。特别是，当上述的发光二极管晶粒d经过粗化后，通过本发明的使用，可清楚地得知正极焊垫P及负极焊垫N的相对位置，使得后续的在线生产打线加工的正确率能够提升。

另外，该检测装置进一步包括：一超声波顶针U及一吸嘴M，其中该超声波顶针U设置于该检测平台1的下方，通过超声波的震动方式来移除不合格的发光二极管晶粒，并且该吸嘴M设置于该检测平台1的上方，以将上述不合格的发光二极管晶粒d吸走。因此，本发明可通过上述非破坏性的方式，来移除不合格的发光二极管晶粒。

如图3所示，本发明第二实施例提供一种用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其包括：一检测平台1、一分光镜2、一第一光源3、一影像感测组件4、及一第二光源5，其中该第二光源5设置于该检测平台1的下方，并且该第二光源5可按这些发光二极管晶粒d的类型来调整发光波长。再者，第二实施例的特征在于：该第二光源5所产生的第一光束L1’穿过该中空平台10而投向这些发光二极管晶粒d的下表面，并且在与第一实施例的第一光源3的配合使用下，即可通过该影像感测组件4来观察每一个发光二极管晶粒d的外型影像(即发光二极管晶粒d的四周的影像)，以避免发光二极管晶粒d有边缘崩裂的情况发生。此外，依据不同的检测需求，该第一光源3的发光波长与该第二光源5的发光波长可为相同或不相同。当然，第二实施例也可以配合第一实施例的超声波顶针U及吸嘴M来使用。

如图4所示，本发明第三实施例提供一种用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其包括：一检测平台1、一分光镜2、一第一光源3、一影像感测组件4、一第二光源5、及一环形光源6，其中该环形光源6设置于该分光镜2与该检测平台1之间，并且该环形光源6可按这些发光二极管晶粒d的类型来调整发光波长。再者，第三实施例的特征在于：该环形光源6所产生的第一光束L1”以倾斜的方式投向这些发光二极管晶粒d的侧边，并且形成反射且投向该影像感测组件4的第二光束L2”。此外，在与第二实施例的第一光源3或第二光源5的配合使用下，通过该影像感测组件4以观察每一个发光二极管晶粒d的侧边影像，从而能进一步避免发光二极管晶粒d有边缘崩裂的情况发生。此外，依据不同的检测需求，该第一光源3的发光波长与该环形光源6的发光波长可为相同或不相同。

如图5所示，第三实施例的环形光源6包括两组光源60(也可为只有一组光源)，并且每一组光源60由多个呈向下倾斜且排列成环状的发光二极管600所组成。按图5所举的例子而言，每一组光源60可由排成两圈之发光二极600所组成。因此，如图6所示，该环形光源6所产生的第一光束L1”可以倾斜的方式投向这些发光二极管晶粒d的侧边S，使得能清楚地了解发光二极管晶粒d是否有边缘崩裂的情况发生。

结合图7所示，第三实施例进一步包括：一用于包覆该第一光源3、该分光镜2及该环形光源6的、而只露出两个开口C10的外壳C，并且该外壳C呈T字型，以避免发生从该第一光源3及该环形光源6所投射出的光源产生漏光的情况。

另外，如图8所示，本发明提供一种用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其包括下列步骤：

步骤S100为：首先，提供一检测装置，其具有一检测平台1、一分光镜2、一可按这些发光二极管晶粒d的类型来调整发光波长的第一光源3及一影像感测组件4，其中该检测平台1具有一可移动的中空平台10，该分光镜2设置于该检测平台1的上方，该第一光源3设置于该分光镜2的一侧，该影像感测组件4设置于该分光镜2的上方。

步骤S102为：将一具有多个发光二极管晶粒d的大晶片W放置于该检测平台1的中空平台10上。

步骤S104为：将该第一光源3所产生的第一光束L1投向该分光镜2，以产生一投向这些发光二极管晶粒d的上表面的第二光束L2，并且该第二光束L2被这些发光二极管晶粒d的上表面而反射成一向上投射的第三光束L3。

步骤S106为：通过该影像感测组件4以接收经过该分光镜2的第三光束L3，进而得到每一个发光二极管晶粒d的上表面的影像(如图1所示)。

再者，该检测装置进一步包括：一可按这些发光二极管晶粒d的类型来调整发光波长之第二光源5，其设置于该检测平台1的下方，此外该第二光源5所产生的第一光束L1’穿过该中空平台10而投向这些发光二极管晶粒d的下表面，并且通过该影像感测组件4以观察每一个发光二极管晶粒d的外型影像(如图3所示)。

另外，该检测装置进一步包括：一可按这些发光二极管晶粒d的类型来调整发光波长的环形光源6，其设置于该分光镜2与该检测平台1之间，此外，该环形光源6所产生的第一光束L1”以倾斜的方式投向这些发光二极管晶粒d的侧边S，并且通过该影像感测组件4以观察每一个发光二极管晶粒d的侧边影像(如图4所示)。

此外，上述该影像感测组件4取得该发光二极管晶粒d的影像的方式可为：当该第一光源3投射出一短暂的光束以照亮这些发光二极管晶粒d时，该影像感测组件4即可取得一张发光二极管晶粒d的影像；当该第二光源5投出一短暂的光束以照亮这些发光二极管晶粒d时，该影像感测组件4即可取得一张发光二极管晶粒d的影像；当该环形光源6投出一短暂的光束以照亮这些发光二极管晶粒d时，该影像感测组件4即可取得一张发光二极管晶粒d的影像。上述的步骤可分开进行也可依序进行，以依序进行来举例，可为：短暂开启第一光源3→该影像感测组件4取像→短暂开启第二光源5(此时第一光源3已关闭)→该影像感测组件4取像→短暂开启环形光源6(此时第二光源5已关闭)→该影像感测组件4取像(当然，上述的顺序也可按使用者的需求来任意搭配)，最后所有得到的影像可进行交叉比对，以精准的方式检测这些发光二极管晶粒d的质量是否良好(举例来说，可通过光束打在发光二极管晶粒d时所产生的反射光的反射系数来判断此发光二极管晶粒d的表面是否有不良的污点或缺陷)。

综上所述，本发明除了可免除人工操作及墨水浪费进而使得制造成本降低及效率提高外，更能通过计算机计算出不良发光二极管芯片的数量及其所在区域，进而使移除不良发光二极管芯片的过程更为方便。因此，通过得知不良发光二极管芯片的数量及其所在区域，更能在制造发光二极管芯片过程中掌握生成不良发光二极管芯片的原因，进而使得发光二极管芯片的合格率提高。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所作的等效技术变化，均包含于本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其特征在于，包括：

一检测平台，其具有一能移动的中空平台，其中一具有多个发光二极管晶粒的大晶片放置于该检测平台的中空平台上；

一分光镜，其设置于该检测平台的上方；

一能按该些发光二极管晶粒的类型来调整发光波长的第一光源，其设置于该分光镜的一侧，其中该第一光源所产生的第一光束投向该分光镜，以产生一投向这些发光二极管晶粒的上表面的第二光束，并且该第二光束通过这些发光二极管晶粒的上表面而被反射成一向上投射的第三光束；以及

一影像感测组件，其设置于该分光镜的上方，以接收经过该分光镜的第三光束，进而得到每一个发光二极管晶粒的上表面的影像。

2.如权利要求1所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其特征在于，每一个发光二极管晶粒的上表面的影像显示出每一个发光二极管晶粒的正极焊垫及负极焊垫。

3.如权利要求1所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其特征在于，进一步包括：一能按这些发光二极管晶粒的类型来调整发光波长的第二光源，其设置于该检测平台的下方，其中该第二光源所产生的第一光束穿过该中空平台而投向这些发光二极管晶粒的下表面，并且通过该影像感测组件以观察每一个发光二极管晶粒的外型影像。

4.如权利要求3所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其特征在于，该第一光源的发光波长与该第二光源的发光波长为相同或不相同。

5.如权利要求1所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其特征在于，进一步包括：一能按这些发光二极管晶粒的类型来调整发光波长的环形光源，其设置于该分光镜与该检测平台之间，其中该环形光源所产生的第一光束以倾斜的方式投向这些发光二极管晶粒的侧边，并且通过该影像感测组件以观察每一个发光二极管晶粒的侧边影像。

6.如权利要求5所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其特征在于，该第一光源的发光波长与该环形光源的发光波长为相同或不相同。

7.如权利要求5所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其特征在于，该环形光源包括一组光源，其由多个呈向下倾斜且排列成环状的发光二极管所组成。

8.如权利要求5所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其特征在于，该环形光源包括两组光源，并且每一组光源由多个呈向下倾斜且排列成环状的发光二极管所组成。

9.如权利要求5所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其特征在于，进一步包括：一用于包覆该第一光源、该分光镜及该环形光源的、而只露出两个开口的外壳，并且该外壳呈T字型。

10.如权利要求1所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测装置，其特征在于，进一步包括：一超声波顶针及一吸嘴，其中该超声波顶针设置于该检测平台的下方，以通过超声波的震动方式来移除不合格的发光二极管晶粒，并且该吸嘴设置于该检测平台的上方，从而将上述不合格的发光二极管晶粒吸走。

11.一种用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其特征在于，包括下列步骤：

提供一检测装置，其具有一检测平台、一分光镜、一可按这些发光二极管晶粒的类型来调整发光波长的第一光源及一影像感测组件，其中该检测平台具有一能移动的中空平台，该分光镜设置于该检测平台的上方，该第一光源设置于该分光镜的一侧，该影像感测组件设置于该分光镜的上方；

将一具有多个发光二极管晶粒的大晶片放置于该检测平台的中空平台上；

将该第一光源所产生的第一光束投向该分光镜，以产生一投向这些发光二极管晶粒的上表面的第二光束，并且该第二光束通过这些发光二极管晶粒的上表面而被反射成一向上投射的第三光束；以及

通过该影像感测组件以接收经过该分光镜的第三光束，进而得到每一个发光二极管晶粒的上表面的影像。

12.如权利要求11所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其特征在于，每一个发光二极管晶粒的上表面的影像显示出每一个发光二极管晶粒的正极焊垫及负极焊垫。

13.如权利要求11所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其特征在于，该检测装置进一步包括：一能按这些发光二极管晶粒的类型来调整发光波长的第二光源，其设置于该检测平台的下方，此外该第二光源所产生的第一光束穿过该中空平台而投向这些发光二极管晶粒的下表面，并且通过该影像感测组件以观察每一个发光二极管晶粒的外型影像。

14.如权利要求13所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其特征在于，该第一光源的发光波长与该第二光源的发光波长为相同或不相同。

15.如权利要求11所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其特征在于，该检测装置进一步包括：一能按这些发光二极管晶粒的类型来调整发光波长的环形光源，其设置于该分光镜与该检测平台之间，此外该环形光源所产生的第一光束以倾斜的方式投向这些发光二极管晶粒的侧边，并且通过该影像感测组件以观察每一个发光二极管晶粒的侧边影像。

16.如权利要求15所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其特征在于，该第一光源的发光波长与该环形光源的发光波长为相同或不相同。

17.如权利要求15所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其特征在于，该环形光源包括一组光源，其由多个呈向下倾斜且排列成环状的发光二极管所组成。

18.如权利要求15所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其特征在于，该环形光源包括两组光源，并且每一组光源由多个呈向下倾斜且排列成环状的发光二极管所组成。

19.如权利要求15所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其特征在于，进一步包括：一用于包覆该第一光源、该分光镜及该环形光源的、而只露出两个开口的外壳，并且该外壳呈T字型。

20.如权利要求15所述的用来检测发光二极管晶粒外观的检测方法，其特征在于，该检测装置进一步包括：一超声波顶针及一吸嘴，其中该超声波顶针设置于该检测平台的下方，通过超声波的震动方式来移除不合格的发光二极管晶粒，并且该吸嘴设置于该检测平台的上方，从而将上述不合格的发光二极管晶粒吸走。

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