CN102854189A - 一种光学检测装置与光学检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学检测装置与一种光学检测方法，此光学检测装置包括一加载器、一缓冲台、多个检测台、与一机械手臂，加载器包括一储存柜与一取放台，该储存柜储存有多个待检测的被检测物件。其中，加载器可将储存柜中的被检测对象加载至取放台或将取放台上的被检测对象加载至储存柜中。机械手臂用以使被检测对象于取放台、缓冲台、与各检测台之间移动。此外，上述的被检测对象例如为LED晶圆。本发明可增加光学检测的效率。

Description

一种光学检测装置与光学检测方法

技术领域

本发明是关于一种光学检测装置与光学检测方法，且特别是关于一种用于检测LED晶圆的光学检测装置与光学检测方法。

背景技术

近年来，发光二极管(light emitting diode，以下简称LED)的发光效率有非常显著地进步。囚此，LED的应用领域也愈来愈广泛，从早期的交通号志，到近期的液晶电视用的背光模块。而且，也有愈来愈多的照明装置改用LED作为光源，而非采用灯泡或荧光灯管。

目前，LED的制程已渐趋成熟，其所制造出来的的良率也愈来愈高。然而，为了保证终端产品的质量，仍需对LED晶圆中的各LED晶粒进行检测，并将不合格的LED晶粒从中剔除之后，才能进行后续的制程。对于LED晶粒来说，光学检测是必须经过的程序，主要是检测LED晶粒的峰值波长(peaklength)、发光强度(luminous intensity)、光通量(luminous flux)、与色温(colortemperature)等，此外还包括检测LED晶粒是否有外观不良、LED晶粒排列的间隙是否有差异等问题。

在检测的过程中，待检测的LED晶圆是以一片接一片的方式依序进行检测。经过检测后，LED晶圆中不良的LED晶粒会被标示出来，并于之后的流程中被晶粒分选机所挑除。然而，以一片接一片的方式进行检测却有效率较低的问题。囚此，如何进一步提高LED晶圆的光学检测效率，是值得本领域技术人员去思量地。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光学检测装置与光学检测方法，借由此光学检测装置与光学检测方法可提高被检测对象的光学检测效率。

基于上述目的与其他目的，本发明提供一种光学检测装置。此光学检测装置包括一加载器、一缓冲台、多个检测台、与一机械手臂，加载器包括一储存柜与一取放台，该储存柜储存有多个待检测的被检测物件。其中，加载器可将储存柜中的被检测对象加载至取放台或将取放台上的被检测对象加载至储存柜中。机械手臂用以使被检测对象于取放台、缓冲台、与各检测台之间移动。此外，上述的被检测对象例如为LED晶圆。

在上述的光学检测装置中，机械手臂是藉由一枢轴而枢接在光学检测装置上。而且，取放台、缓冲台、与所述检测台例如是环绕着枢轴。

在上述的光学检测装置中，取放台、缓冲台、与多个检测台的至少其中之一是可于垂直方向上进行升降。而且，所述的检测台于水平上的位置是可被调整地。

在上述的光学检测装置中，机械手臂可于垂直方向上进行升降。

基于上述目的与其他目的，本发明提供一种光学检测方法，其是利用一光学检测装置来检测多个被检测物件。光学检测装置包括一加载器、一缓冲台、多个检测台、与一机械手臂。所述的被检测对象于检测前是储存于加载器的一储存柜中，所述的光学检测方法包括以下步骤：

将所述的被检测对象从储存柜中传送至取放台，再从取放台传送到所述的检测台进行检测，直到每一检测台皆放置有被检测对象；

当所有检测台皆在进行检测时，将另一待检测的被检测对象从储存柜中传送至取放台上后，再传送至缓冲台上放置；

当其中一被检测对象检测完毕后，将检测完毕的被检测对象传送至取放台，并将缓冲台上的被检测对象传送至具有空缺的检测台上进行检测；以及

将位于取放台上的被检测对象传送至储存柜中。

在上述的步骤中，当所述检测台皆在进行检测时，其他待测的被检测对象是先移剑缓冲台上，待其中一检测完毕的检测对象移回到取放台后，再将缓冲台上的被检测对象移动至具有空缺的检测台上。然而，也可以先将检测完毕的被检测对象移剑缓冲台，再将待测的被检测对象移动至具有空缺的检测台上，最后再将缓冲台上的被检测对象移回至取放台上。

在上述的光学检测方法中，被检测对象例如为LED晶圆。

具体而言，本发明提供了一种光学检测装置，包括：

一加载器，该加载器包括一储存柜与一取放台，其特征在于，该储存柜储存有多个被检测对象；

一缓冲台；

多个检测台，所述的检测台是用以检测所述的被检测对象；及

一机械手臂；

其中，该加载器可将该储存柜中的被检测对象加载至该取放台或将该取放台上的被检测对象加载至该储存柜中，该机械手臂用以使该被检测对象于该取放台、该缓冲台、与各检测台之间移动。

优选的是，所述的光学检测装置，所述被检测对象为LED晶圆。

优选的是，所述的光学检测装置，所述机械手臂是藉由一枢轴而枢接在该光学检测装置上。

优选的是，所述的光学检测装置，所述取放台、该缓冲台、与所述的检测台是环绕着该枢轴。

优选的是，所述的光学检测装置，所述的检测台、该取放台、与该缓冲台的至少其中之一是可于垂直方向上进行升降。

优选的是，所述的光学检测装置，所述的检测台于水平上的位置是可被调整。

优选的是，所述的光学检测装置，所述机械手臂可于垂直方向上进行升降。

优选的是，所述的光学检测装置，当所述光学检测装置进行检测时，执行下述的步骤：

将所述的被检测对象从该储存柜中传送至该取放台，再从该取放台传送到所述的检测台上进行检测，直到每一检测台皆放置有该被检测对象；

当所述检测台皆在进行检测时，将另一被检测对象从该储存柜中传送至该取放台上后，再传送至该缓冲台上放置；

当其中一被检测对象检测完毕后，将检测完毕的该被检测对象传送至该取放台，并将该缓冲台上的被检测对象传送至具有空缺的该检测台上进行检测；及

将位于该取放台上的该被检测对象传送至该储存柜中。

优选的是，所述的光学检测装置，当所述光学检测装置进行检测时，执行下述的步骤：

将所述的被检测对象从储存柜中传送至该取放台，再从该取放台传送到所述的检测台上进行检测，直到每一检测台皆放置有该被检测对象；

当所述检测台皆在进行检测时，将另一被检测对象从该储存柜中传送至该取放台上；

当其中一被检测对象检测完毕后，将检测完毕的该被检测对象传送至该缓冲台，并将位于该取放台上的被检测对象传送至具有空缺的该检测台上进行检测；及

将位于该缓冲台上的该被检测对象传送至该取放台，并传送至该储存柜中。

一种光学检测方法，所述光学检测方法是利用一光学检测装置来检测多个被检测对象，该光学检测装置包括一加载器、一缓冲台、多个检测台、与一机械手臂，该加载器包括一储存柜与一取放台，所述的被检测对象于检测前是储存于该储存柜中，该光学检测方法包括：

将所述的被检测对象从该储存柜中传送至该取放台，再从该取放台传送到所述的检测台上进行检测，直到每一检测台皆放置有该被检测对象；

当所述检测台皆在进行检测时，将另一被检测对象从该储存柜中传送至该取放台上后，再传送至该缓冲台上放置；

当其中一被检测对象检测完毕后，将检测完毕的该被检测对象传送至该取放台，并将该缓冲台上的被检测对象传送至具有空缺的该检测台上进行检测；及

将位于该取放台上的该被检测对象传送至该储存柜中。

优选的是，所述的光学检测方法，所述被检测对象为LED晶圆。

一种光学检测方法，所述光学检测方法利用一光学检测装置来检测多个被检测对象，该光学检测装置包括一加载器、一缓冲台、多个检测台、与一机械手臂，该加载器包括一储存柜与一取放台，所述的被检测对象于检测前是储存于该储存柜中，该光学检测方法包括：

将所述的被检测对象从储存柜中传送至该取放台，再从该取放台传送到所述的检测台上进行检测，直到每一检测台皆放置有该被检测对象；

当所述检测台皆在进行检测时，将另一被检测对象从该储存柜中传送至该取放台上；

当其中一被检测对象检测完毕后，将检测完毕的该被检测对象传送至该缓冲台，并将位于该取放台上的被检测对象传送至具有空缺的该检测台上进行检测；及

将位于该缓冲台上的该被检测对象传送至该取放台，并传送至该储存柜中。

优选的是，所述的光学检测方法，所述被检测对象为LED晶圆。

在本发明的光学检测装置中，由于有缓冲台的设置，故当所有的检测台上皆有被检测对象在进行检测时，另一个待测的被检测对象便可先放置在缓冲台上。待其中一检测台上的被检测对象测试完毕并被移动至取放台后，便可立即将缓冲台上的被检测对象移动至具有空缺的该检测台上进行检测。如此一来，便可增加光学检测的效率。

为让本发明的上述目的、特征和优点更能明显易懂，下文将以实施例并配合所附图示，作详细说明如下。

附图说明

图1所绘示为本发明的光学检测装置的实施例的立体图。

图2所绘示为本发明的光学检测装置的实施例的俯视图。

图3所绘示为储存柜的结构图。

图4所绘示为光学检测装置对LED晶圆进行检测的方法流程。

图5A至图5H所绘示为在执行各步骤时的光学检测装置。

具体实施方式

以下，将以LED晶圆作为被检测对象的实施例，而检测台的实施例则为图1所示的第一检测台130与第二检测台140。

请参照图1与图2，图1所绘示为本发明的光学检测装置的实施例的立体图，图2所绘示为本发明的光学检测装置的实施例的俯视图。此光学检测装置100包括一加载器110、一缓冲台120、一第一检测台130、一第二检测台140、与一机械手臂150。加载器110包括一储存柜112与一取放台114，其中于储存柜112中储存有多个LED晶圆20(如图3所示)，每一LED晶圆20皆包括多个LED晶粒，而每一LED晶粒都具有一独特的编码。缓冲台120是位于取放台114旁，第二检测台140则是靠近于取放台114，而第一检测台130是邻近于第二检测台140与缓冲台120。此外，机械手臂150则是藉由一枢轴152而枢接在光学检测装置100上。其中，取放台114、缓冲台120、第一检测台130、与第二检测台140是环绕着枢轴152，也就是说枢轴152是位于取放台114、缓冲台120、第一检测台130、与第二检测台140所环绕的区域的中央处。机械手臂150可藉由枢轴152而进行旋转，藉此，机械手臂150的抓取端154可在取放台114、缓冲台120、第一检测台130、与第二检测台140之间移动。

请同时参照图3，图3所绘示为储存柜112的结构图。储存柜112是由多个片匣211所组成，每个片匣211中都有多个槽位213用以容纳LED晶圆20。此外，光学检测装置100还包括一取片机构(图未示)与一升降机构160，取片机构是用以将储存柜112中的LED晶圆20载入至取放台114上，此取片机构例如是用夹取或托取的方式来对LED晶圆20进行传输。升降机构160是用于对整个取片机构作垂直方向的升降，以让取片机构处于适当的高度来进行LED晶圆20的加载或载出。

请参照图4，图4所绘示为光学检测装置对LED晶圆进行检测的方法流程。以下，将搭配图5A至图5H，对图4所示的各步骤进行较详细的介绍。

步骤S305：首先，请参照图5A，利用取片机构将储存柜112中的一第一LED晶圆21载入至取放台114上。

步骤S310：接着，请参照图5B，启动机械手臂150并使其抓取位于取放台114上的第一LED晶圆21，将第一LED晶圆21移动到第一检测台130的上方并置放于第一检测台130上。在本实施例中，机械手臂150是利用夹取或真空吸附的方式来抓取第一LED晶圆21。此外，在本实施例中，机械手臂150与第一检测台130皆具有垂直升降的功能，因此当机械手臂150来到第一检测台130的上方后，机械手臂150会往下降，而第一检测台130则会往上升，以使第一LED晶圆21能稳当地放置在第一检测台130上。待第一LED晶圆21稳当地放置在第一检测台130后，第一检测台130会再次往下降。

步骤S315：再来，启动位于第一检测台130上方的第一传感器132，该第一传感器132内部装设有感光耦合组件(Charge Coupled Device，简称CCD)，其可感测经由第一LED晶圆21所传送过来或所发出的的光线。藉此，便可检测第一LED晶圆21中的LED晶粒。无法通过检测的LED晶粒，光学检测装置100中的计算机会记录其编码，以便在之后的程序中将其剔除。

步骤S320：利用取片机构从储存柜112中载入一第二LED晶圆22至取放台114上。需注意的是，步骤S320的执行顺序并不一定就在步骤S315之后，步骤S320也可在步骤S310执行后便开始执行。也就是说，当第一LED晶圆21从取放台114移开后，加载器110便可开始将第二LED晶圆22从储存柜112中载入至取放台114上。

步骤S325：然后，请参照图5C，启动机械手臂150并使其抓取位于取放台114上的第二LED晶圆22，将第二LED晶圆22移动到第二检测台140的上方并置放于第二检测台140上。

步骤S330：待第二LED晶圆22安置于第二检测台140后，启动位于第二检测台140上方的第二传感器142，以检测第二LED晶圆22中的LED晶粒。第二传感器142内部也装设有感光耦合组件，用以感测经由第二LED晶圆22所传送过来或所发出来的光线。藉此，便可检测第二LED晶圆22中的LED晶粒。无法通过检测的LED晶粒，光学检测装置100中的计算机会记录其编码，以便在之后的程序中将其剔除。

步骤S335：利用取片机构从储存柜112中载入一第三LED晶圆23至取放台114上。

步骤S340：请同时参照图5D，启动机械手臂150并使其抓取位于取放台114上的第三LED晶圆23，将第三LED晶圆23移动到缓冲台120的上方并置放于缓冲台120上。

步骤S345：待第一LED晶圆21检测完后，机械手臂150便会将第一LED晶圆21从第一检测台130抓起，并使第一LED晶圆21移回到取放台114上。

在上述的步骤中，由于第一检测台130上的第一LED晶圆21先检测完毕，故先移动第一LED晶圆21。然而，若是第二检测台140上的第二LED晶圆22先检测完毕，则可先移动第二LED晶圆22。

步骤S350：请参照图5E，在第一LED晶圆21移动到取放台114后，机械手臂150便会将第三LED晶圆23从缓冲台120移动到第一检测台130的上方并置放于第一检测台130上，以检测第三LED晶圆23中的LED晶粒。

步骤S355：将位于取放台114上的第一LED晶圆21收纳至储存柜112中。

由上述的步骤可知，由于有缓冲台120的设置，故当第一检测台130与第二检测台140上皆有LED晶圆在进行检测时，另一个待测的LED晶圆(即：第三LED晶圆23)便可先放置在缓冲台120上。待第一LED晶圆21测试完毕并被移动至取放台114后，可将第三LED晶圆23移动至第一检测台130上进行检测。然而，若无缓冲台120的设置，且第一检测台130与第二检测台130上皆有LED晶圆在进行检测时，则必须等到第一检测台130或第二检测台130上的其中一LED晶圆检测完毕并被收纳至储存柜112后，加载器110才能继续从储存柜112加载其他的待测LED晶圆到取放台114上。囚此，藉由缓冲台120的设置可大大地加快对LED晶圆的检测速度。

此外，在上述的步骤中，步骤编号并不代表步骤的先后顺序。例如，步骤S335的执行顺序并不一定就在步骤S330之后，它们可以同时进行。同理，步骤S355也可与步骤S350同时进行。如此一来，便可提高整个光学检测流程的效率。

此外，在步骤S340至步骤S350中，第三LED晶圆23是先移到缓冲台120上，待第一LED晶圆21移回到取放台114后，再将第三LED晶圆23移动至第一检测台130上。然而，也可以先将第一LED晶圆21移到缓冲台120，再将第三LED晶圆23移动至第一检测台130上，最后再将第一LED晶圆21移回至取放台114上。

步骤S360：请参照图5F，在步骤S355执行完毕后，加载器110便可继续将储存柜112中其他的LED晶圆(即：第四LED晶圆24)载入至取放台114上。

步骤S365：之后，利用机械手臂150将第四LED晶圆24移动到缓冲台120上。

步骤S370：请参照图5G，当第二LED晶圆22检测完毕后，便可以启动机械手臂150以将其移回到取放台114上。之后，便可将第二LED晶圆22收纳至储存柜112中。

步骤S375：之后，请参照图5H，利用机械手臂150将第四LED晶圆24移动到第二检测台140上，以进行检测。

在步骤S360~步骤S375中，是先将第四LED晶圆24移动到缓冲台120上，待第二LED晶圆22检测完毕并移动到取放台114后，再将第四LED晶圆24移动到第二检测台140上进行检测。然而，也可以先将检测完毕的第二LED晶圆22移动到缓冲台120上，再将第四LED晶圆24从取放台114移动到第二检测台140上。之后，将缓冲台120上的第二LED晶圆22移动到取放台114上，并将第二LED晶圆22收纳至储存柜112中。

在本实施例中，取放台114、缓冲台120、第一检测台130、第二检测台140、与机械手臂150皆可作垂直方向的上下移动，如此设计的原囚除了可让LED晶圆较稳当地进行放置外，还可避免机械手臂150在移动时与其他组件产生干涉。此外，除了垂直方向的位置外，第一检测台130与第二检测台140还可在水平位置上作调整，以求更精准的对位。另外，在上述的实施例中，机械手臂150是藉由枢轴152进行转动。然而，机械手臂也可为其他种形态，例如以悬吊的方式进行设置。

此外，取放台114、缓冲台120、第一检测台130、与第二检测台140彼此之间的相对位置也不限于图2中所示的相对位置，本领域具有通常知识者可对其作适当地变化，例如将取放台114的位置与第二检测台140的位置相交换。此外，检测台的数目也不限于两个，也可在光学检测装置中设置更多的检测台，例如：3个，这样一来可使检测的速度更加快。

在上述的实施例中，被检测对象为LED晶圆，然而本领域具有通常知识者应可了解，本发明的光学检测装置与光学检测方法也可用于对其他种类的被检测对象进行检测，例如可以用来检测IC或二极管。

上述实施例仅是为了方便说明而举例，虽遭所属技术领域的技术人员任意进行修改，均不会脱离如权利要求书中所欲保护的范围。

Claims (13)

1.一种光学检测装置，其特征在于，包括：

一加载器，该加载器包括一储存柜与一取放台，该储存柜储存有多个被检测对象；

一缓冲台；

多个检测台，所述的检测台是用以检测所述的被检测对象；及

一机械手臂；

其中，该加载器可将该储存柜中的被检测对象加载至该取放台或将该取放台上的被检测对象加载至该储存柜中，该机械手臂用以使该被检测对象于该取放台、该缓冲台、与各检测台之间移动。

2.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述被检测对象为LED晶圆。

3.如权利要求1或权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，所述机械手臂是藉由一枢轴而枢接在该光学检测装置上。

4.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述取放台、缓冲台、与所述的检测台是环绕着所述枢轴。

5.如权利要求1或权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，所述的检测台、取放台、与缓冲台的至少其中之一是可于垂直方向上进行升降。

6.如权利要求5所述的光学检测装置，其特征在于，所述检测台在水平上的位置可被调整。

7.如权利要求1或权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，所述机械手臂可在垂直方向上进行升降。

8.如权利要求1或权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，当所述光学检测装置进行检测时，执行下述的步骤：

将所述的被检测对象从该储存柜中传送至该取放台，再从该取放台传送到所述的检测台上进行检测，直到每一检测台皆放置有该被检测对象；

当所述检测台皆在进行检测时，将另一被检测对象从该储存柜中传送至该取放台上后，再传送至该缓冲台上放置；

当其中一被检测对象检测完毕后，将检测完毕的该被检测对象传送至该取放台，并将该缓冲台上的被检测对象传送至具有空缺的该检测台上进行检测；及

将位于该取放台上的该被检测对象传送至该储存柜中。

9.如权利要求1或权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，当所述光学检测装置进行检测时，执行下述的步骤：

将所述的被检测对象从储存柜中传送至该取放台，再从该取放台传送到所述的检测台上进行检测，直到每一检测台皆放置有该被检测对象；

当所述检测台皆在进行检测时，将另一被检测对象从该储存柜中传送至该取放台上；

当其中一被检测对象检测完毕后，将检测完毕的该被检测对象传送至该缓冲台，并将位于该取放台上的被检测对象传送至具有空缺的该检测台上进行检测；及

将位于该缓冲台上的该被检测对象传送至该取放台，并传送至该储存柜中。

10.一种光学检测方法，其特征在于，所述光学检测方法是利用一光学检测装置来检测多个被检测对象，该光学检测装置包括一加载器、一缓冲台、多个检测台、与一机械手臂，该加载器包括一储存柜与一取放台，所述的被检测对象在检测前是储存于该储存柜中，该光学检测方法包括：

将所述的被检测对象从该储存柜中传送至该取放台，再从该取放台传送到所述的检测台上进行检测，直到每一检测台皆放置有该被检测对象；

当所述检测台皆在进行检测时，将另一被检测对象从该储存柜中传送至该取放台上后，再传送至该缓冲台上放置；

当其中一被检测对象检测完毕后，将检测完毕的该被检测对象传送至该取放台，并将该缓冲台上的被检测对象传送至具有空缺的该检测台上进行检测；及

将位于该取放台上的该被检测对象传送至该储存柜中。

11.如权利要求10所述的光学检测方法，其特征在于，所述被检测对象为LED晶圆。

12.一种光学检测方法，其特征在于，所述光学检测方法利用一光学检测装置来检测多个被检测对象，该光学检测装置包括一加载器、一缓冲台、多个检测台、与一机械手臂，该加载器包括一储存柜与一取放台，所述的被检测对象于检测前是储存于该储存柜中，该光学检测方法包括：

将所述的被检测对象从储存柜中传送至该取放台，再从该取放台传送到所述的检测台上进行检测，直到每一检测台皆放置有该被检测对象；

当所述检测台皆在进行检测时，将另一被检测对象从该储存柜中传送至该取放台上；

当其中一被检测对象检测完毕后，将检测完毕的该被检测对象传送至该缓冲台，并将位于该取放台上的被检测对象传送至具有空缺的该检测台上进行检测；及

将位于该缓冲台上的该被检测对象传送至该取放台，并传送至该储存柜中。

13.如权利要求12所述的光学检测方法，其特征在于，所述被检测对象为LED晶圆。

Images