CN102608448B - 具有遮罩的检测机台 - Google Patents

Abstract

一种用以检测电子元件、且具有遮罩的检测机台，包括基座、承载装置、检测装置、遮罩、气压调节装置，承载装置设于基座上并形成有通气孔；检测装置搭配通气孔，并电性连接电子元件；遮罩则与承载装置共同形成气密封闭空间；气压增减装置则连接通气孔并施加负压，以产生吸力而定位电子元件。遮罩及/或承载装置更形成加压孔，供通气连接气压调节装置，使气密封闭空间内形成正压，以对待测电子元件施加下压力，确保检测的可靠性，却不需接触待测电子元件的正面，避免实体接触造成刮伤、损坏，使自动化检测更稳定，提升检测良率。

Description

具有遮罩的检测机台

技术领域

一种具有遮罩的检测机台，尤其是一种由待测电子元件上方施加正压，藉以在没有实质接触下，提供充分下压力而确保检测可靠性的具有遮罩的检测机台。

背景技术

一般而言电子元件如光电或半导体元件等，在制造或组装使用过程中，都需要经过检测，以验证其各种电气性质，常见的一种自动化检测方式，是让待测电子元件电性连接至检测机台上的检测装置，通电致能或输入讯号，以确认上述产品的运作情况。为确保通电致能或输入讯号的可靠性，检测机台多在检测装置部分设置有下压的机械臂，藉由施加压力，迫使待测电子元件与机台上的电极良好导接；甚至针对受测期间产生的高温，额外设置导热接触的装置，以确保其运作环境的温度不致过高而损及元件本身。

但以CCD与LED元件为例，机械手臂的下压固然确保待测元件与机台之间的导电与导热接合，却也提高刮伤CCD与LED元件表面的风险，作为影像撷取的CCD元件，一旦表面产生刮损，将对光线捕捉造成影响。至于LED元件的透光包覆罩，则除保护功能外，通常还需负责决定LED元件发光的光场分布，若产生刮痕，便会影响出光；尤其当光能传递受阻时，可能会被刮痕所吸收而转换为热能残留。因此，刮损处较其他平滑处更容易升温，长久使用下，透光包覆罩可能受热应力而破裂，使元件损坏。

因此，如上述CCD类光学感测的电子元件、LED类的发光电子元件、或是尚未被封装的裸晶元件的检测方式，一方面受限于光学感测类的电子元件受光表面不能留有瑕疵，发光类电子元件的透光保护罩本身又涉及出光的光场分布而不能受压，裸晶元件更无法容许直接对极其细致的电路表面施压。但矛盾地，进行上述检测时，无论电性连接或导热连接都需要完全紧密贴合，一旦待测电子元件的电极与检测机台的电极间留有些许空隙，空气同时是电与热的不良导体，极易导致待测元件运作失常，进而被检测机台误认是瑕疵品，或者因导热效果不彰，在检测的过程中就因高温积蓄而致烧毁。

另考量如尚未分割的LED晶圆，在制作加工过程中因数次温度变化，可能产生约5微米的不平整翘曲，使得点测装置在导电接触至各晶粒时，因高度落差而接触不良，进而影响整体检测的精准度。因此电子业界采用一种检测机台，于机台检测埠的表面设有通气孔洞，并搭配真空泵向下吸引，将晶圆吸附在机台检测埠的表面上，让位于晶圆下方的电极与检测埠导电接触，让待测晶圆的共同电极导电连接至检测机台上的电极。

此种以吸附方式固定及导接的设计，主要是将待测物下方气压排除，让待测物上方的气压施加于待测物上，从而达到固定与迫紧的效果；由于施加于待测物的各方向上的气压均为一大气压，也就是在非接触状况下，所能施加的最大下压力就仅只限于一个大气压力，使得此种结构对于待测物的压制迫紧效果受到局限，且当待测物不平整达一定程度、或接触端部有较大弹性时，仍然不能确保待测物与测试机台的电极间的导电接触以及导热接触效果。加以，为提供接近一个大气压力的下压力，下方负责抽吸的真空泵必须增强吸引力度，提高真空度，将大幅提升机台的成本。

因此，本发明提供一种非接触式的下压设计，避免下压迫紧过程中对于待测元件的损伤风险，并且仍能确保迫紧下压的效果，提供测试过程中的良好导电接触与导热接触，完全解决以往的两难问题，提供一种全面自动化的检测机台。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有遮罩的检测机台，其结构简单，操作方便，以空气压力取代实体按压，减少了检测过程的待测物坏损机率，且提供待测元件与检测机台间的有效导电及导热连接，能确保检测精度，提升检测速率，同时，还提供可调节的检测环境，增加检测弹性。

为实现上述目的，本发明公开了一种具有遮罩的检测机台，供通气导接至一个气压增减装置且用以检测至少一个电子元件，其特征在于该检测机台包括：

一个基座；

一个设置于该基座上、具有至少一个通气孔的承载装置；

至少一组对应上述至少一个通气孔而设置于该承载装置、并供电性连接上述电子元件的检测装置；

一组设置于该基座上、形成有一个对应上述至少一组检测装置的开口、且与该基座共同形成一个气密封闭空间的遮罩；及

其中，该遮罩及/或该基座更形成有至少一个通气连接该气压增减装置、使得该气密封闭空间内形成正压的加压孔。

其中，上述承载装置更包括一个导热单元。

其中，上述承载装置更包括一个温控单元。

其中，上述通气孔是连通至上述气压增减装置，并使上述通气孔处形成负压状态。

其中，上述通气孔是连通至该气密封闭空间外，并使上述通气孔处相对该气密封闭空间内的正压形成相对负压状态。

其中，该加压孔处更搭配有一调节阀。

其中，该检测机台更包括上述气压增减装置。

其中，该气压增减装置更包括一个压力计。

其中，该遮罩形成有一个透光区。

透过上述的遮罩设计，本发明一方面利用气压提供压力，不须实体接触待测物，另一方面提供待测元件与检测机台间有效导电及导热连接，从而确保对待测元件的检测精度和检测速率，而且，本发明提供了非接触式下压且下压力可以调节至超过一个大气压力的检测，从而提供可调节的检测环境，增加检测弹性。因此解决习知技术检测过程中的待测物刮伤、损坏问题，使检测更为稳定、安全，提升检测良率。

附图说明

图1为本发明的检测机台第一较佳实施例的侧视图；

图2为图1实施例的基座与承载装置的剖面侧视图，用以说明负压定位的运作；

图3为图1实施例遮罩的立体图；

图4为图1实施例的剖面侧视图，用以说明气密封闭空间的运作；

图5为本发明第二较佳实施例的剖面侧视图，用以说明遮罩透光区的结构关系；

图6为本发明第三较佳实施例的侧视图，用以说明温控单元；

图7为本发明第四较佳实施例的侧视图，用以说明导热单元的运作；

图8为图7实施例的气压输入控制装置的示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

本发明第一较佳实施例如图1所示，具有遮罩的检测机台1包括一个基座10，基座10上设有一组用以承载待测元件的承载装置11，以及与承载装置11对应的至少一组释例为检测点的检测装置12，另有一组包覆上述释例为检测点的检测装置12、并设置于承载装置11之上的遮罩13。其中，遮罩13与基座10气密接合，共同形成一个气密的封闭空间131。而承载装置11则主要用以隔绝待测物及基座10作为绝缘之用，另外可作为待测物于测试过程中的导热、散热。

如图2所示，设置于基座10上的承载装置11中，形成有例如五组通气孔110，分别经由承载装置11及基座10，构成连通至外部，在本例中，上述的通气孔110经由通气管(未标号)连接到一组释例为真空泵、用以产生负压的气压增减装置15，藉以强制空气从通气孔110向下流出，故当电子元件2遮蔽于通气孔110上方的时候，通气孔110处将因吸力而形成负压。基座10上另设有例如五组释例为检测点的检测装置12，在本例中，检测装置12对应于设置于承载装置11上的各通气孔110，释例为检测点的检测装置12在本例中是设置于每一个通气孔110周遭的一对致能电极用的检测点。且为便于说明起见，在本例中的待测的电子元件2是例释为LED元件。

当待测的电子元件2在检测机台1上进行检测时，每颗LED元件均置放于承载装置11之上，且分别对应例如一组通气孔110，气压增减装置15从通气孔110将空气抽出，使电子元件2因空气吸力而被负压定位于检测装置12上，并与作为致能电极的检测点的检测装置12成对进行电性连接。为降低机台成本，本案的气压增减装置15所需的抽吸效果不必要求达到高真空，仅需达成一般的真空度即可，甚至各以一个通气孔110对应各待测物，并就此将电子元件2初步定位于检测装置12处。

本实施例的遮罩13请一并参考图3、图4，在图式的下方形成有一个开口130，使得遮罩13可以罩盖在基座10上，并且包覆各释例为检测点的检测装置12。遮罩13与基座10之间必须保持气密，使得两者共同围绕出一个气密封闭空间131。在本案中，基座10或遮罩13上设置有加压孔14，用以注入空气加压，在本例中的加压孔14是形成在遮罩13上，加压孔14延伸有通气管，藉以通气连接至释例为气压源的气压增减装置；藉此，在气密封闭空间131的施加例如五大气压的的正压。

由于气密封闭空间131中的压力达到五大气压，将迫使远本受吸引而定位于检测位置的电子元件2，更加紧密地贴合至检测装置12处，彻底消除两者之间的间隙，藉以确保致能电源及讯号的传递，让本例中的LED元件被正确接受测试，从而将该待测物的受测后的讯号由检测装置12输出至外部仪器或显示设备，避免任何误判。

本发明第二较佳实施例改良上述的遮罩，如图5所示，更形成有一个透光区132’。使用者可由遮罩13’的外侧对内部检测工作进行确认，省去掀开遮罩13’的动作。由于本发明运作时遮罩13’的内部处于高气压的状态，若掀开遮罩13’进行检测，必须先纾压，确认完毕再重新增压；不但麻烦且浪费检测的时间。透过透光区132’的设计，好处在于一来不必纾压便可立即做确认，二来不须打扰、中断检测的进行。当然，熟知本领域技术者可轻易推知，本发明的遮罩13’上的透光区132’，不一定限缩在某一部分；也可以是整个遮罩13’皆为透明化的设计。

本发明第三较佳实施例则主要如图6所示，承载装置释包括有一组温控单元111”，在本例中，是以一组具有导热接触点的温控平台为例，而例如作为待测电子元件2”的CCD在受压迫紧密贴合检测装置12”时，CCD的底部也直接接触温控单元111”的一个导热接点。检测机台因此可以依照操作者的设计，将待测元件保持在例如摄氏零度的低温状态、或例如摄氏六十度的特定温度，藉以确认待测元件在该种操作温度下的电气性质及光电特性，增加检测机台的应用弹性。

当然，熟悉本技术领域的人士可以轻易理解，上述温控单元亦可更简化，因此本发明第四较佳实施例如图7所示，温控单元是以单纯的导热单元19”’形式设置，在每一组致能电极的检测点处，均设置有例如导热性佳的材料或结构设计如金属垫片，藉此组合成本例中的导热单元19”’。例如以高亮度LED元件作为待测电子元件2时，在检测过程中所散发的热，可轻易藉由导热材料而直接传导至散热鳍片(图未示)，避免操作过程中的高温损及待测元件本身、减短其寿命、或导致发光性能劣化。

此外，如图8所示，本例中的气压增减装置15”’包括一组压力计151”’、气压源152”’、及一个调节阀150”’，一方面配合连接至承载装置11”’上的加压孔14”’，以向气密封闭空间131”’中输入空气而形成正压，另方面也可导接至形成在承载装置11”’上的多个通气孔110”’而形成负压。其中对应于加压孔14”’的气管处，更搭配设置有一调节阀150”’，用以控制空气单向流通，配合压力计151”’连通于气密封闭空间131”’，藉以在气密封闭空间131”’内压力减小时，容许来自气压源152”’的气体持续经过调节阀150”’而补充进入气密封闭空间131”’，以保持其中的正压在预定范围。当然，熟知本领域技术者可轻易推知，本发明可完全不提供向下的吸力，其中的气压增减装置15”’仅为一个泵，单纯向气密封闭空间131”’中提供正压。并将通气孔110”’连通至气密封闭空间131”’外，就可以使上述通气孔处相对上述的气密封闭空间131”’内的正压形成相对负压状态。

惟以上所述，仅本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种具有遮罩的检测机台，供通气导接至一个气压增减装置且用以检测至少一个电子元件，其特征在于，该检测机台包括：

一个基座；

一个设置于该基座上、具有至少一个通气孔的承载装置；

至少一组对应上述至少一个通气孔而设置于该承载装置、并供电性连接上述电子元件的检测装置；

一个设置于该基座上且与该基座共同形成一个气密封闭空间的遮罩，所述遮罩形成有一个对应上述至少一组检测装置的开口；及

其中，该遮罩及/或该基座更形成有至少一个加压孔，所述加压孔延伸有通气管以通气连接该气压增减装置以注入空气加压，使得该气密封闭空间内形成正压。

2.如权利要求1具有遮罩的检测机台，其特征在于，上述承载装置进一步包括一个导热单元。

3.如权利要求1具有遮罩的检测机台，其特征在于，上述承载装置进一步包括一个温控单元。

4.如权利要求1具有遮罩的检测机台，其特征在于，上述通气孔是连通至上述气压增减装置，并使上述通气孔处形成负压状态。

5.如权利要求1、2、3或4具有遮罩的检测机台，其特征在于，上述通气孔是连通至该气密封闭空间外，并使上述通气孔处相对该气密封闭空间内的正压形成相对负压状态。

6.如权利要求1、2、3或4具有遮罩的检测机台，其特征在于，该加压孔处进一步搭配有一调节阀。

7.如权利要求1、2、3或4具有遮罩的检测机台，其特征在于，该检测机台进一步包括上述气压增减装置。

8.如权利要求7具有遮罩的检测机台，其特征在于，该气压增减装置进一步包括一个压力计。

9.如权利要求1、2、3或4具有遮罩的检测机台，其特征在于，该遮罩形成有一个透光区。