CN103543372A - 光学检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种光学检测装置，包括一电路板、一固定基板、至少一镜头容置座、至少一位置调整部以及至少一探针模块。该电路板，具有至少一第一通孔。固定基板设置于该电路板的一上表面或一下表面，固定基板具有至少一第二通孔，每一第二通孔分别与每一第一通孔相对应。至少一镜头容置座分别容置于该至少一第二通孔内，每一镜头容置座具有一容置槽，以提供容置一镜头。该至少一位置调整部分别对应每一第二通孔以及每一镜头容置座且与该固定基板以及对应的镜头容置座相耦接，每一位置调整部使对应的该镜头容置座于对应的第二通孔内进行一位置调整运动。该至少一探针模块，其设于该固定基板底面，且分别与每一镜头容置座相对应，每一探针模块具有多个探针。
Description
技术领域
本发明为一种检测装置，尤其是指一种通过调整机构直接调整镜头容置座进行位移运动的光学检测装置。
背景技术
现有的晶圆测试是通过一探针卡接触位于晶圆上的金属焊垫，通过探针卡传递并量测来自测试机的测试信号，以获知积体电路每一工艺、步骤之间的连线可靠度和导通性，并可快速地判读或改正造成电路缺陷的工艺参数或步骤，进一步提升工艺良率(yield)。
一般而言，如图1A所示，该图为现有的晶圆测试机构示意图，在现有技术中，该晶圆测试机构具有一固定基板4，其上具有多个通孔41。每一个通孔41分别容置有一镜头容置座11。每一镜头容置座11内具有凹槽，以提供一镜头12以螺牙121与该凹槽内部相螺接。在现有技术中，存在几个待解决的问题，首先为调整镜头不易，由于镜头具有焦距，因此在检测过程中需要调整镜头的焦距才可以产生清晰的影像，不过现有技术要对镜头焦距进行微调时需要通过镜头12表面与容置座11间的螺牙121的协助来改变镜头12在垂直方向的位置，这使得调整的手续变得相当不方便，进而会影响检测的效率。其次由于镜头容置座11凹槽的壁面的螺牙与镜头12本身的螺牙间具有背隙之故，因此往往会造成镜头位置调整上的误差，而影响光学成像的效果。
此外如图1B所示，为了加强光学检测时光学检测的效果，在现有技术中，会在镜头容置座50上方设置一基材51，其具有多个与镜头52相对应的通孔53以及在每一通孔53上设置扩散片54(diffuser)用以均匀分布光线。接着，再利用固定与补强结构55来固持扩散片54。不过在该技术中，每当针对不同待测物(device under test,DUT)，而需要调整镜头52焦距时，需要将固定与补强结构55以及扩散片54拆除，再旋转镜头52以调整焦距位置，如此增加了检测作业的繁杂度。
综合上述，因此亟需一种光学检测装置来解决现有技术所产生的问题。
发明内容
本发明的一目的在提供一种光学检测装置，通过镜头容置座所具有的螺牙以及镜头容置座顶部至少一调整槽的设置，再通过调整治具来调整镜头容置座的位置，以简化调整镜头容置座位置的方式。
本发明的一目的在提供一种光学检测装置，通过镜头容置座上具有一挠性环，故可以减少镜头容置座滑动。
本发明的一目的在提供一种光学检测装置，通过镜头容置座于容置槽的槽口上表面以及相对于固定基板上的第二通孔的外侧表面更分别具有刻度以及指示标记，故可以了解及确认镜头容置座已进行位置调整运动的位移。
本发明的一目的在提供一种光学检测装置，由于镜头容置座上不需设置法兰(flange)结构，故可以进而缩小整体镜头容置座的体积。
本发明的一目的在提供一种光学检测装置，其具有可以拆卸的光学调制元件用以对光线进行调制，例如:将光线均匀扩散或滤除杂光。此外，该镜头调制机构更可以在不拆卸光学调制元件的情况下直接调整镜头的焦距。
为了达到上述的目的，本发明提供一种光学检测装置，包括一电路板、一固定基板、至少一镜头容置座、至少一位置调整部以及至少一探针模块。该电路板，其具有至少一第一通孔。该固定基板，其设置于该电路板的一上表面或一下表面，该固定基板具有至少一第二通孔，每一第二通孔分别与每一第一通孔相对应。该至少一镜头容置座，其分别容置于该至少一第二通孔内，每一镜头容置座具有一容置槽，以提供容置一镜头。该至少一位置调整部，其分别对应每一第二通孔以及每一镜头容置座且与该固定基板以及对应的镜头容置座相耦接，每一位置调整部使对应的该镜头容置座于对应的第二通孔内进行一位置调整运动。该至少一探针模块，其设于该固定基板底面，且分别与每一镜头容置座相对应，每一探针模块具有多个探针。
其中，其更具有一挠性环，套设于该至少一镜头容置座上。
其中，该至少一镜头容置座上具有一槽体，以及该挠性环套设于该槽体内。
其中，该至少一镜头容置座的上表面更具有至少一调整槽。
其中，该固定基板设置于该电路板的该下表面；以及其中该光学检测装置更具有：
一第一螺牙，其形成于该至少一第二通孔的内壁；以及
一第二螺牙，其形成于该至少一镜头容置座的表面以与该第一螺牙相螺接。
其中，该固定基板设置于该电路板的该上表面；以及其中该光学检测装置更具有：
一第一螺牙，其形成于该至少一第二通孔的内壁；以及
一第二螺牙，其形成于该至少一镜头容置座的表面以与该第一螺牙相螺接。
其中，其更具有一挠性环，套设于该镜头容置座上，该至少一第二通孔的外围更形成有一凹槽，该挠性环的外径大于或等于对应该凹槽内壁的口径。
其中，其更具有一挠性环，套设于该镜头容置座上，该挠性环的外径大于或等于对应该至少一第一通孔内壁的孔径。
其中，其更具有一补强板，其相对于该固定基板设置，且连接于该电路板的该上表面，该补强板具有与该至少一第二通孔以及该至少一第一通孔相对应的一第一贯孔，该光学检测装置更具有一挠性环，套设于该至少一镜头容置座上，该挠性环的外径大于或等于对应该第一贯孔内壁的孔径。
其中，该至少一镜头容置座上环设有一斜面，其由该至少一镜头容置座的上表面向该容置槽内倾斜，以增加该至少一镜头容置座的开口面积。
其中，该镜头容置座的上表面更具有至少一刻度或至少一指示标记。
其中，其更包括有至少一光学调制元件，其通过一固定机构可拆卸式地连接于该容置槽内。
其中，该容置槽的壁面具有一第一凸部，其是提供支撑该至少一光学调制元件。
其中，该至少一光学调制元件更具有一顶面、一底面以及环接于该顶面与底面的一侧面，该底面抵靠于该第一凸部上。
其中，该至少一光学调制元件的侧面与该容置槽的壁面为紧密配合。
其中，该壁面上与该至少一光学调制元件的侧面间具有至少一个挟持槽。
其中，该固定机构更包括有：
至少一个固定槽，其形成于该容置槽的壁面上且与该至少一光学调制元件的侧面相对应；以及
至少一个镶嵌件，其分别嵌入于该至少一个固定槽内以提供固定该光学调制元件。
其中，每一镶嵌件的厚度是大于等于对应固定槽的底面与该至少一光学调 制元件的侧面间的距离。
其中，该至少一镶嵌件为一导磁金属材质，每一固定槽两侧具有一磁性体，其设置于该至少一光学调制元件的侧面与该容置槽外壁之间。
其中，该至少一镜头容置座的上表面更具有至少一调整槽，其中该至少一镜头容置座的上表面至该至少一调整槽的底面具有一第一高度，该至少一镜头容置座的上表面至该至少一光学调制元件的顶面具有一第二高度，该第二高度大于该第一高度。
其中，该固定基板更具有多个弹簧针，该多个弹簧针设置于该固定基板内，该固定基板设置于该电路板的该下表面；以及
该探针模块设置于该固定基板的该下表面，该探针模块的多个探针为垂直悬臂探针，该探针模块更具有一探针固定座，该探针固定座是与该固定基板相连接，使该固定基板设置于该电路板以及该探针固定座之间，该探针固定座提供固持该多个垂直悬臂探针，该探针固定座更具有一第三通孔与该至少一第二通孔相对应；
其中，该多个弹簧针分别与该多个垂直悬臂探针及该电路板电性连接。
其中，该固定基板更具有多个弹簧针，该多个弹簧针设置于该固定基板内，该固定基板设置于该电路板的该下表面；以及
该探针模块设置于该固定基板的该下表面，该探针模块更具有：
一探针基板，其与该固定基板相连接，使该固定基板设置于该电路板以及该探针基板之间，该探针基板更具有一第四通孔分别与该至少一第一通孔以及该至少一第二通孔相对应，该探针基板内具有多个第一内部导线与该多个弹簧针电性连接；
该探针模块的多个探针为微机电探针，其形成于该探针基板上而经由对应的该多个第一内部导线以及该多个弹簧针与该电路板电性连接。
其中，该固定基板设置于该电路板的该下表面，该固定基板更具有一中间插入物，该中间插入物包含一中介基板、多个第一弹性接触件与多个第二弹性接触件，其中该多个第一弹性接触件与该电路板电性连接；以及
该探针模块设置于该固定基板的该下表面，该探针模块更具有：
一探针基板，该探针基板与该固定基板相连接，使该固定基板设置于该电路板以及该探针基板之间，该探针基板更具有一第四通孔分别与该至少一第一通孔以及该至少一第二通孔相对应，该探针基板内具有多个第一内部导线与该 多个第二弹性接触件电性连接；
该探针模块的多个探针为微机电探针，其形成于该探针基板上而经由对应的该多个第一内部导线、该中间插入物与该电路板电性连接。
其中，该固定基板设置于该电路板的该上表面；
该探针模块设置于该电路板的该下表面，该探针模块的多个探针为垂直悬臂探针，该探针模块更具有一探针固定座，该探针固定座提供固持该多个垂直悬臂探针，该探针固定座更具有一第三通孔与该至少一第二通孔相对应；以及
该光学检测装置更具有一导电层，其设置于该探针固定座与该电路板之间与该多个垂直悬臂探针以及该电路板电性连接。
其中，该固定基板连接于该电路板的该上表面，其中该固定基板对应该至少一第一通孔的位置上更具有一第六通孔；以及
该探针模块设置于该电路板的该下表面，该探针模块的多个探针为垂直悬臂探针，该探针模块更具有一探针固定座，该电路板设置于该固定基板与该探针固定座之间，该探针固定座提供固持该多个垂直悬臂探针，该探针固定座更具有一第三通孔与该至少一第二通孔相对应，该多个垂直悬臂探针与该电路板电性连接。
其中，该固定基板设置于该电路板的该下表面；
该探针模块设置于该电路板的该下表面，该探针模块的多个探针为悬臂探针，该探针模块更具有一探针固定环，该探针固定环与该固定基板相连接，使该固定基板设置于该电路板以及该探针固定环之间，该探针固定环提供固持该多个悬臂探针，该多个悬臂探针与该电路板电性连接。
其中，其更具有至少一位置调整部，其分别对应每一第二通孔以及每一镜头容置座且与该固定基板以及对应的镜头容置座相耦接，每一位置调整部使对应的该镜头容置座于对应的第二通孔内进行一位置调整运动。
附图说明
图1A为现有的晶圆测试机构示意图。
图1B为现有具有扩散片的光学检测机构示意图。
图2A与2B为本发明的光学检测装置一实施例组合剖面示意图。
图3A至3C为本发明的光学检测装置的镜头调整机构不同实施例立体示意图。
图4A为本发明的光学检测装置的具光学调制的镜头调整机构立体示意图。
图4B为图4A中4B-4B方向的剖面示意图。
图4C为容置有镜头的具光学调制的镜头调整机构剖面示意图。
图4D为本发明的光学检测装置的具光学调制的镜头调整机构与固定基板锁固关系剖面示意图。
图4E为本发明的光学检测装置的具光学调制的镜头容置座控制旋转角度实施例示意图。
图4F与图4G为本发明的光学检测装置的具光学调制的镜头容置座的不同实施例剖面示意图。
图4H为本发明的光学检测装置的具光学调制的镜头容置座另一实施例立体示意图。
图5A至图5C为本发明的光学检测装置的具光学调制的镜头容置座通过挠性环与电路板、固定基板或补强板密接状态剖面示意图。
图6A至6F为本发明的光学检测装置的不同实施例剖面示意图。
图7为本发明的光学检测装置另一不同实施例剖面示意图。
图8为使用垂直悬臂探针的摆针方式示意图。
附图标记说明：2,2c,2d,2e-镜头调整机构;20,20c,20d,20e-固定基板;200-凹槽;201-第二通孔;202-法兰结构;206-凹槽;207-下表面;208-第六通孔;21,21c,21d,21e镜头容置座;210-容置槽;2100-壁面;2101-螺牙结构;2102-环状凸部;2103-第一凸部;2105-壁面;2106-上表面;216-第一区;217-第二区;218-螺牙咬合调整部;219-斜面;22c,22d,22e-位置调整部;220-第一螺牙;221-第二螺牙;224a～224d-调整槽;226-开槽;227-挠性环;228-槽体;23-镜头;24-光学调制元件;240-顶面;241-底面;242-侧面;243-第二凸部;245-通孔;25、25c、25d-固定机构;250-固定槽;251-镶嵌件;252-磁性体;258、258a-螺孔;259、259a-螺丝;257-贯穿孔;253-挟持槽;27-刻度;271-指示标记;6-光学检测装置;60-电路板;600-第一通孔;601-上表面;602-下表面;63-探针模块;630-探针;6300-悬臂部;6301-垂直部;630a-微机电探针;630b-垂直悬臂探针;631-弹簧针;6310-中间插入物;6311-中介基板;6312-第一弹性接触件;6313-第二弹性接触件;632-探针固定座;6320-第三通孔;633-探针基板;6330-第一内部导线;6331-第四通孔;634-转换基板;6340-第二内部导线;6341-第五通孔;635-导电层;65-探针固定环;66-粘着材料;67-补强板;670-第一贯孔;9-待测物;D-距离;D1-外径;D2、D3-口径;t1、t2、h- 高度;T-厚度;固定基板-4;通孔-41、53;镜头容置座-11、50;镜头-12、52;螺牙-121;基材-51;扩散片-54;补强结构-55
具体实施方式
由于本发明是揭露一种光学检测装置，用于探针卡相关的测试，其中探针卡的使用原理与基本功能，已为相关技术领域具有通常知识者所能明了，故以下文中的说明，不再作完整描述。同时，以下文中所对照的图式，是表达与本发明特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，合先述明。
请参阅图2A与2B所示，该图为本发明的光学检测装置一实施例组合剖面示意图。该光学检测装置6包括有一电路板60、一固定基板20、一镜头容置座21以及一探针模块63。该电路板60具有电性接点，且具有至少一第一通孔600。在本实施例中，该固定基板20，其设置于该电路板60下方的下表面602，该固定基板20具有与该至少一第一通孔600相对应的一至少一第二通孔201，其具有第一螺牙220。该固定基板20的材质可以为工程塑胶、电木等或者是陶瓷等材料所构成。该镜头容置座21，其螺设于该第二通孔201内，该镜头容置座21通过一位置调整运动改变在该第二通孔201内的位置。在本实施例中，该镜头容置座21为柱状结构，但不以此为限制，该镜头容制座21内具有一容置槽210。在另一实施例中，该容置槽210的槽壁上形成有螺牙节构2101，以提供与具有外螺牙230的镜头23螺接，以提供固定该镜头23。此外，通过该螺牙结构2101与外螺牙230的螺接关系，可以调整该镜头23在该容置槽210内的位置，提供调整该镜头23聚焦位置的弹性。要说明的是，设置镜头23的方式，并不以螺接的方式为限制，本领域技术的人可以根据需要决定镜头23与容置槽210间的连接方式。
该探针模块63，其设置于该固定基板20的下表面207或该电路板60的下表面602，且与该镜头容置座21相对应，该探针模块63具有多个探针630与该电路板60电性连接，以检测一待测物9。要说明的是本实施例的探针模块63为一悬臂式探针卡(cantilever probe card,CPC)，故该多个探针630为悬臂探针。该探针模块63更具有一探针固定环65，其与该固定基板20相连接，使该固定基板20设置于该电路板60以及该探针固定环65之间，该探针固定环65提供固持该多个探针630。在本实施例中，为了强化探针固定环65与探针630的固着关系，更可以利用粘着材料66，例如：黑胶等材质来将探针630的针身固着于探针固定环65上。
除了图2A与2B的光学检测装置6之外，以下图6A至6F亦会再说明本发明的 光学检测装置不同的实施例。
接着说明本发明的光学检测装置的镜头调整机构，请参阅图3A所示，该图为本发明的光学检测装置的镜头调整机构一实施例立体示意图。在本实施例中，该镜头调整机构2c具有固定基板20c、一镜头容置座21c以及一位置调整部22c。本实施例中，该镜头容置座21c为柱状结构，但不以此为限制，该镜头容置座21c具有一容置槽210。该位置调整部22c包括有两对调整槽224c与224d、一第一螺牙220、一第二螺牙221。该两对调整槽224c与224d，其形成于该镜头容置座21c的上表面，且分别对称设置于该容置槽210的槽口外侧。该第一螺牙220，其形成于该第二通孔201的内壁表面。该第二螺牙221，其形成于该镜头容置座21c的表面以与该第一螺牙220相螺接。本实施例是通过增加第一螺牙220与第二螺牙221之间的咬合率或者是在第一螺牙220与第二螺牙221之间涂布胶材，例如：耐落螺丝胶，以降低螺牙之间的背隙，进而提升位置调整移动的精确度。在另一实施例中，也可以通过镜头容置座21c以及固定基板20c以不同材质制作，例如工程塑胶或其他金属，来达到提升螺牙咬合率的效果。在本实施例中，可以使镜透容置座21c与固定基板20c两个材质的硬度不同，例如：该固定基板的硬度大于该镜头容置座的硬度或者是该固定基板的硬度小于该镜头容置座的硬度，以增加螺牙的咬合率，其中以该固定基板的硬度大于该镜头容置座的硬度为较佳。每一容置槽所具有的内壁面与其所在的镜头容置座的外壁间的厚度范围为0.5mm≦D≦1.5mm。
接下来说明图3A实施例的运作方式，由于在本实施例中具有两对调整槽224c与224d，因此可以通过十字型调整治具与该两对调整槽224c与224d相耦接，施以顺时针或逆时针方向的转动，使用者可以容易地控制该镜头容置座21c在Z轴向上或向下移动。要说明的是在本实施例中，虽然有两对调整槽224c与224d，但不以该两对为限制，例如本领域技术人员可以根据本实施例的精神以一个或一对调整槽来实施。如果在一个或一对调整槽的情况下，使用者可以用一字型调整治具来与该一个或该一对调整槽耦接，进而转动该镜头容置座21c。此外，在另一实施例中也可以去除法兰结构202的设计。
请参阅图3B所示，该图为本发明的光学检测装置的镜头调整机构另一实施例立体示意图。在本实施例中，该镜头调整机构2d具有固定基板20d、一镜头容置座21d以及一位置调整部22d。在本实施例中，该固定基板20d、镜头容置座21d以及位置调整部22d的结构基本上与图3A的实施例类似，差异在于本实施例的镜 头容置座21d的表面更分为第一区216以及一第二区217，其中该位置调整部22d具有多个开槽226，其分别形成于镜头容置座21d在该第一区216的本体上，使该第一区216的镜头容置座21d形成多个向外侧撑开的螺牙咬合调整部218。因此，第一区216的第二螺牙221的外径是由上方向下方逐渐缩小，而第二区217的第二螺牙221的外径则是维持不变。
接下来说明图3B实施例的运作方式，在本实施例中具有两对调整槽224c与224d，其运作原理如前述第3A图的实施例所述，在此不作赘述。由于本实施例的镜头容置座21d上的第二螺牙221分成第一区216以及第二区217，以及第一区216的第二螺牙221外径大于第二区217的第二螺牙221外径，因此当镜头容置座21d在一开始通过第二区217的第二螺牙221与第一螺牙220螺接锁固时，随着镜头容置座21d的下向移动，使得螺牙咬合调整部218(第一区216)的第二螺牙221与该第一螺牙220螺接时，由于螺牙咬合调整部218原先是向外侧撑开，因此随着镜头容置座21d的向下移动，螺牙咬合调整部218会被第二通孔201所拘束而向镜头容置座21d的容置槽210的槽口内被推挤，此时开槽226提供被推挤所需的缓冲空间，通过推挤的作用使得螺牙咬合调整部218也产生向外的推力作用于第二通孔201上，进而使得第二螺牙221可以与第一螺牙220紧密咬合，使得镜头容置座21d在上下移动时，可以避免螺牙之间的背隙误差的影响，进而提升位置调整移动的精确度。
请参阅图3C所示，该图为本发明的光学检测装置的镜头调整机构另一实施例立体示意图。在本实施例中，该镜头调整机构2e具有固定基板20e、一镜头容置座21e以及一位置调整部22e。在本实施例中，该固定基板20e、镜头容置座21e以及位置调整部22e的结构基本上与图2A的实施例类似，差异在于本实施例的该位置调整部22e更具有一挠性环227，例如：O形环，但不以此为限，其套设于该镜头容置座21e上，位于该第二螺牙221的最上方。该挠性环227的外径D1可以大于或等于对应凹槽200的内壁口径D2。因此当该镜头容置座21e螺接于固定基板20e上时，该挠性环227可以卡在凹槽200内壁而使该镜头容置座21e与该凹槽200相密接，而提升镜头容置座21e固定于该固定基板20e的效果。此外，要说明的是虽然图3C显示凹槽200的内壁的口径D2大于第二通孔201的口径，但在另一实施例中，凹槽200的内壁的口径D2亦可等于第二通孔201的口径，本发明不以此为限，可视实际需求而定。
接下来说明图3C实施例的运作方式，在本实施例中具有两对调整槽224c与 224d，其运作原理如前述图3A的实施例所述，在此不作赘述。当第二螺牙221与第二通孔201的第一螺牙220螺接，而将该镜头容置座21e通过顺时针转动，使得镜头容置座21e在Z轴方向向下移动时，该挠性环227随着镜头容置座21e向下移动而与该凹槽200的壁面相接触。随着镜头容置座21e继续向下移动，挠性环227被该凹槽200压缩变形而与凹槽200密接，被压缩的挠性环227产生反向的弹力推挤凹槽200，使得镜头容置座21e与固定基板20e比未加装挠性环227的前更为紧密接合。因此当在挠性环227与该凹槽200密接的状态下，镜头容置座21e在上下移动时，通过挠性环227的作用，可以降低第一螺牙220与第二螺牙221背隙，减少镜头容置座21e的滑动，进而使得该镜头容置座21e在上下移动时的位置可以得到准确的控制。
另外要说明的是，虽然图3A至3C所示的实施例中，该固定基板上仅具有单一个镜头调整机构，但是实际上并不以图示的态样为限制，在其他的实施例中，可以根据需要以及本发明的精神在同一固定基板上设置多个镜头调整机构。
接着再说明本发明的光学检测装置的具光学调制的镜头调整机构，请参阅图4A与图4B所示，其中图4A为本发明的光学检测装置的具光学调制的镜头调整机构立体示意图；图4B为第4A图中3B-3B方向的剖面示意图。基本上的架构与前述的镜头调整机构相似，差异的是在本实施例中的镜头调整机构具有光学调制元件及固定机构，藉以均匀分布光线或滤除杂光，进而提升光学检测的效果。该镜头调整机构2具有一镜头容置座21、一光学调制元件24以及一固定机构25。该镜头容置座21，本实施例为一柱体结构，但不以此为限制。该镜头容置座21的内部具有一容置槽210。该容置槽210的壁面2105向该容置槽210侧凸出有一第一凸部2103。该容置槽210在相对于该光学调制元件24的另一侧的壁面2105上具有环状凸部2102，该环状凸部2102对应容置槽210的表面上形成有螺牙结构2101。要说明的是，本实施例的环状凸部2102并非为必要的构件，该螺牙结构2101亦可以直接形成于该容置槽210的壁面2105上，如图4C所示。
请继续参阅图4A与图4B所示，该光学调制元件24，其容置于该容置槽210内，该光学调制元件24具有一顶面240、一底面241以及与该顶面240与底面241相连接的一侧面242。该光学调制元件24，可以为扩散片(diffuser)用以均匀分布光线或可以为滤光片(filter)用以滤除杂光，或前述二者的组合，以提升光学检测的效果。
在本实施例中，该光学调制元件24的底面241抵靠于该第一凸部2103上，并 且通过该固定机构25可拆卸式地连接于该容置槽210内。该固定机构25，具有至少一个固定槽250以及至少一个镶嵌件251。在本实施例中，该固定机构25具有一对固定槽250以及一对镶嵌件251。该对固定槽250，其形成于该容置槽210靠近该镜头容置座21上表面2106的壁面上且与该光学调制元件24的侧面242相对应。该对镶嵌件251，其分别嵌入于该对固定槽250内以提供固定该光学调制元件24，其中，每一镶嵌件251的厚度是大于等于对应固定槽250的底面与该光学调制元件24的侧面242间的距离D。因此，当该镶嵌件251嵌入至对应的固定槽250内时，可以产生侧向的作用力在光学调制元件24上，进而固定该光学调制元件24。此外，在另一实施例中，该镶嵌件242为一热胀冷缩材质，通过低温使其体积收缩的方式，嵌入于该固定槽250，当回温时，再通过体积膨胀回复至原来体积时，产生侧向的作用力在光学调制元件24上，而形成固定的效果。除此之外，也可以利用热缩冷涨或具记忆功能的材料来实施。要再次说明的是，虽然本实施例中具有一对固定槽250以及一对镶嵌件251，但其数量并不以一对为限制。例如，单一个固定槽250与镶嵌件251的组合也可以实施。
此外，在本实施例中，镜头容置座21上具有一斜面219，由上表面2106朝向该容置槽210内倾斜，以增加镜头容置座21的开口面积，进而有利搜集光线。请一并参阅图5A，为了避免在调整该镜头容置座21的深度位置时，造成光学调制元件24的表面损伤，在本实施例中，镜头容置座21的上表面2106至调整槽224a的底面的高度为t1，而镜头容置座21的上表面2106至该光学调制元件24顶面240的高度为t2。在本实施例中，t2>t1，通过前述的高度关系，可以让调整槽224a与光学调制元件24之间保持一距离，可以避免调整该镜头容置座21的深度位置时损害到光学调制元件24。
此外，请再继续参阅图4A，在上表面2106更具有两对调整槽224a与224b，其分别对称设置于该镜头容置座21的上表面2106上。由于在本实施例中具有两对调整槽224a与224b，因此可以通过十字型调整治具与该两对调整槽224a与224b相耦接，施以顺时针或逆时针方向的转动，使用者可以容易地控制该镜头容置座21在Z轴向上或向下移动。要说明的是，本实施例中，虽然有两对调整槽224a与224b，但不以该两对为限制，例如，在另一实施例中，为一对调整槽的情况下，使用者可以用一字型调整治具来转动该镜头容置座21。此外，本领域的人可以根据本实施例的精神以奇数个或至少一个调整槽来实施。
进一步，请参阅图4C为容置有具光学调制的镜头调整机构内剖面示意图， 通过该螺牙结构2101可以与一镜头23相螺接，使该镜头23可以容置与固定于该镜头容置座21内。
请参阅图4D所示，该图为本发明的光学检测装置的具光学调制的镜头调整机构与固定基板锁固关系剖面示意图。该固定基板20具有至少一第二通孔201，其璧面上形成有第一螺牙220。固定基板20的上方具有一电路板60，其具有与第二通孔201相对应的至少一第一通孔600。请继续参阅图4C与4D，因此本发明利用该镜头容置座21外围的第二螺牙221与第一螺牙220相螺接，并通过螺接的方式，调整该镜头容置座21的位置，进而可以改变镜头23的焦点在Z轴方向的位置。此外，该镜头容置座21上表更具有一槽体228，其提供容置一挠性环227。在本实施例中，该挠性材227环绕在该镜头容置座21的外围。
接着，请配合参阅图5A，该挠性环227的外径D1可以大于或等于对应第一通孔600内壁口径D2，因此当该镜头容置座21螺接于固定基板20上时，该挠性环227可以卡在第一通孔600内壁，此时，被压缩的挠性环227产生反向的弹力推挤通孔600的侧壁，使得容置座21与第一通孔600的侧壁比未加装挠性环227的前更为紧密接合，而提升镜头容置座21固定于该电路板60的效果。因此当在挠性环227与第一通孔600密接的状态下，镜头容置座21在上下移动时，通过挠性环227的作用，可以降低镜头容置座21与固定基板20间螺牙的背隙，进而使得该镜头容置座21在上下移动时的位置可以得到准确的控制。
此外，如图5B所示，在本实施例中，该固定基板20的第二通孔201的外围更形成有一凹槽200，该挠性环227的外径D1可以大于或等于对应凹槽206的内壁口径D3，因此当该镜头容置座21螺接于固定基板20上时，该挠性环227可以卡在凹槽200内壁而使该镜头容置座21与该凹槽200相密接，使得容置座21与凹槽200比未加装挠性环227的前更为紧密接合，而提升镜头容置座21固定于该固定基板20的效果。
此外，如图5C所示，是通过在电路板60上增加一补强板67，其具有与该第一通孔600、具有螺牙的第二通孔201相对应的第一贯孔670。该补强板67为具有刚性(stiffness)的结构。在本实施例中，使该挠性环227外径大于或等于该第一贯孔670的孔径，使得当该容置座21e螺接于该固定基板20上而向下移动时，可以使挠性环227卡在第第一贯孔670内壁中，而与该第一贯孔670密接，而产生固定的效果。要特别说明的是，通过容置座上具有一挠性环，故可以减少容置座滑动。
请参阅图4E所示，该图为本发明的光学检测装置的具光学调制的镜头容置座控制旋转角度实施例俯视示意图。在本实施例中，该镜头容置座21的上表面2106上形成有至少一个刻度27，而在该固定基板20上具有至少一指示标记271。因此，当该镜头容置座21螺设于该固定基板20上时，可以通过该刻度27与该指示标记271之间的关系得知该镜头容置座21的被旋转多少刻度，而得知该镜头容置座21在Z轴上高度的位置，进而可以让使用者微调该镜头容置座21的位置。在另一实施例中，该刻度27亦可以形成于该固定基板20上，并且将该指示标记271形成于该镜头容置座21的上表面2106上。
请参阅图4F所示，该图为本发明的光学检测装置的具光学调制的镜头容置座的另一实施例示意图。在本实施例中，基本上与图4B示的镜头容置座相似，差异的是，在本实施例中，其中该镶嵌件251为一导磁金属材质，每一固定槽250两侧具有一磁性体252，其设置于光学调制元件24的侧面242与该容置槽210外壁之间。另外，如图4G所示，其中该光学调制元件24的侧面242与该容置槽210为紧密配合，在本实施例中该容置槽210的壁面2100上与该光学调制元件24的侧面242间具有至少一个挟持槽253。当该光学调制元件24与容置槽210的壁面2100紧配时，如果要取出光学调制元件24，可以利用挟持工具，经由该挟持槽253将该光学调制元件24先撬起后，再利用挟持工具夹取出该光学调制元件24；亦或者是至少有一对挟持槽253，可以利用挟持工具，经由该对挟持槽253将该光学调制元件24夹取出，上述的挟持槽253的设置可视实际需求而定。
此外，要挟取该光学调制元件24的方式也可以如图4H所示，直接在该光学调制元件24邻靠于该容置槽210壁面2100的位置上形成至少一个通孔245，该通孔245是于该光学调制元件24的顶面240上具有开口，利用该通孔245取出该光学调制元件24的方式，可如上述所述，在此不作赘述。除了前述用紧配的方式外，在另一实施方式中，容置槽210内螺接的镜头23与该光学调制元件24间的空间中保持一负压，通过负压力产生让光学调制元件24固定于镜头容置座21上的效果，至于取出在负压接合条件下的光学调制元件的方式，可以参用前述紧配的挟持槽253或通孔245的方式。
接着再说明本发明的光学检测装置6其他实施例，请参阅图6A所示，该图为本发明的光学检测装置6另一实施例示意图。在本实施例中，该固定基板20设置于该电路板60的下表面602，更具有多个弹簧针(pogo pin)631。而该探针模块63设置于该固定基板20的该下表面207，以及该探针模块63的该多个探针为垂直悬 臂探针630b，该探针模块63更具有一探针固定座632。该多个弹簧针631，其设于该固定基板20内且与该多个垂直悬臂探针630b相对应，每一弹簧针631与电路板60上的电性接点电性连接。在另一实施例中，每一个弹簧针631外表更包覆有绝缘材料。该探针固定座632，其与该固定基板20相连接，使该固定基板20设置于该电路板21以及该探针固定座632之间，该探针固定座632提供固持该多个垂直悬臂探针630b，该探针固定座632更具有一第三通孔6320与第二通孔201相对应，其中，每一个垂直悬臂探针630b的一端贯穿该探针固定座632而与对应的弹簧针631电性连接，再经由对应的弹簧针631而与电路板60上对应的电性接点电性连接。本实施例中，垂直悬臂探针630b为具有悬臂部6300以及垂直部6301的结构，其中垂直部6301贯穿该探针固定座632与弹簧针631电性连接。
请参阅图6B所示，该图为本发明的光学检测装置6另一实施例示意图。在本实施例中，该固定基板20设置于该电路板60的下表面602，该固定基板20更具有多个弹簧针631。该多个弹簧针631，其形成于该固定基板20内，而与该电路板60电性连接。在另一实施例中，每一个弹簧针631外表更包覆有绝缘材料。该探针模块63设置于该固定基板20的该下表面207，以及该探针模块63的该多个探针为微机电探针630a，该探针模块63更具有一探针基板633，该探针基板633与该固定基板20相连接，使该固定基板20设置于该电路板60以及该探针基板633之间。该探针基板633更具有一第四通孔6331分别与该第一通孔600以及该第二通孔201相对应，探针基板633内形成有第一内部导线6330。该多个微机电探针630a，其形成于该探针基板633上而经由对应的第一内部导线6330而与该多个弹簧针631电性连接，再经由多个弹簧针631与电路板60上对应的电性接点电性连接。要说明的是，该微机电探针630a是通过微机电工艺直接在探针基板上633形成，其属于现有的技术，在此不作赘述。
在另一实施例中，如图6C所示，其光学检测装置6结构基本上与图6B相似，差异的是，在本实施例中该光学检测装置6更包括有一转换基板634，其设置于该固定基板20与该探针基板633之间，该转换基板634更具有一第五通孔6341分别与该第一通孔600、该第二通孔201与该第四通孔6331相对应，以及具有多个第二内部导线6340与该多个弹簧针631以及该多个第一内部导线6330以及多个微机电探针630a电性连接。转换基板634为一空间转换器，用以扮演空间转换的机制，亦即在其上下两表面上的电性接点相对应且电性连接，但各表面上电性接点的分布位置与密度并不相同，以将大节距(pitch)转换为小节距或是将小节距 转换为大节距。转换基板634的电性接点的分布位置与密度是根据待测物9(device under test,DUT)的种类与需求而定，并无一定的限制。
请参阅图6D所示，该图为本发明光学检测装置6另一实施例示意图。在本实施例中的光学检测装置6基本上的结构与图6B相似，差异的是，图6B的弹簧针631，在本实施例中为一中间插入物6310，中间插入物6310包括有一中介基板6311、第一弹性接触件6312与第二弹性接触件6313，其设置于该固定基板20内，每一第一弹性接触件6312对应每一第二弹性接触件6313电性连接。在本实施例中的该固定基板20设置于该电路板60的下表面602。该中介基板6311的上表面通过多个第一弹性接触件6312与该电路板60电性连接，该中介基板6311的下表面通过多个第二弹性接触件6313分别与该多个第一内部导线6330以及该多个微机电探针630a电性连接。此外，图6E，其是在图6D的光学检测装置6的基础上，更进一步地增加一转换基板634，转换基板634设置于该固定基板20与该探针基板633之间，该转换基板634更具有一第五通孔6341分别与该第一通孔600、该第二通孔201与该第四通孔6331相对应，该转换基板634更具有多个第二内部导线6340，多个第二内部导线6340与该多个第二弹性接触件6313以及该多个微机电探针630a电性连接。
请参阅图6F所示，该图为本发明的光学检测装置6另一实施例示意图。在本实施例中，光学检测装置6具有一电路板60、一固定基板20、一镜头容置座21以及一探针模块63。该电路板60具有电性接点，且具有第一通孔600。该固定基板20，其设置于该电路板60的上表面601，该固定基板20具有与该第一通孔600相对应的一第二通孔201。该固定基板20的材质可以为工程塑胶、电木等或者是陶瓷材料所构成。该镜头容置座21，其螺设于该第二通孔201内，该镜头容置座21通过一位置调整运动改变在该第二通孔201内的位置。该探针模块63设置于该电路板60的该下表面602，以及该探针模块63的该多个探针为垂直悬臂探针630b，该探针模块63更具有一探针固定座632，探针固定座632设置于该电路板60的下表面602。该探针固定座632提供固持该多个垂直悬臂探针630b，该探针固定座632更具有一第三通孔6320与该第二通孔201相对应。此外，该光学检测装置6更包括有一导电层635，其形成于该探针固定座632与该电路板60之间而与该多个垂直悬臂探针630b以及该电路板60电性连接。要特别说明的是，此导电层635可以为异方性导电胶膜(Anisotropic Conductive Film；ACF)、或如同中国台湾专利号293938中所揭露的中间插入物504、或如同中国台湾专利号I266057中所揭露的 弹性件32、或如同美国专利号US20120169367中所揭露的弹簧连接器214(Spring Connectors)。
请参阅图7所示，该图为本发明的光学检测装置6另一实施例示意图。在本实施例中，光学检测装置6具有一电路板60、一固定基板20、一镜头容置座21以及一探针模块63。该电路板60上具有电性接点，且在其上具有第一通孔600。该固定基板20，其设置于该电路板60的上表面601，该固定基板20具有与该第一通孔600相对应的第二通孔201。该镜头容置座21，其螺设于该第二通孔201内，该镜头容置座21通过一位置调整运动改变在该第二通孔201内的位置。该探针模块63设置于该电路板60的该下表面602，以及该探针模块63的该多个探针为垂直悬臂探针630b，该探针模块63更具有一探针固定座632，连接于该电路板60的下表面602，以提供固持该多个垂直悬臂探针630b，该探针固定座632更具有一第三通孔6320与该第二通孔201相对应。
在本实施例中，该第一通孔600的孔径大于该第二通孔201以及该第三通孔6320的孔径，该固定基板20对应该第一通孔600的位置上更具有一第六通孔208，每一个垂直悬臂探针630b的一端分别贯穿该探针固定座632经由该第一通孔600以及该第六通孔208而与该电路板60的上表面601上的电性接点电性连接。
接下来，请参阅第8图所示，该图为图7中的垂直悬臂探针630b的摆针方式示意图。在探针固定座632上具有多个垂直悬臂探针630b，探针的摆针方式属于N型针的排列方式，每一探针630b具有一垂直部6301与探针固定座632垂直的方式来摆针。
要特别说明的是，上述的图2A至2B、图5A至5C与图6A至6F所示的光学检测装置皆可使用图3A至3C与图4A至4H所示的镜头容置座来实施。
以上所述的具体实施例，仅是用于例释本发明的特点及功效，而非用于限定本发明的可实施范畴，于未脱离本发明上揭的精神与技术范畴下，任何运用本发明所揭示内容而完成的等效改变及修饰，均仍应为下述的申请专利范围所涵盖。
Claims (27)
1.一种光学检测装置，其特征在于，包括：
一电路板，其具有至少一第一通孔；
至少一镜头调整机构，包括有：
一固定基板，其设置于该电路板的一上表面或一下表面，该固定基板具有至少一第二通孔，每一第二通孔分别与每一第一通孔相对应；
至少一镜头容置座，其分别容置于该至少一第二通孔内，每一镜头容置座具有一容置槽，以提供容置一镜头，该至少一镜头容置座通过一位置调整运动改变在该至少一第二通孔内的位置；以及
至少一探针模块，其设于该固定基板的一下表面或该电路板的该下表面，且分别与每一镜头容置座相对应，每一探针模块具有多个探针与该电路板电性连接。
2.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，其更具有一挠性环，套设于该至少一镜头容置座上。
3.根据权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，该至少一镜头容置座上具有一槽体，以及该挠性环套设于该槽体内。
4.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，该至少一镜头容置座的上表面更具有至少一调整槽。
5.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，该固定基板设置于该电路板的该下表面；以及其中该光学检测装置更具有：
一第一螺牙，其形成于该至少一第二通孔的内壁；以及
一第二螺牙，其形成于该至少一镜头容置座的表面以与该第一螺牙相螺接。
6.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，该固定基板设置于该电路板的该上表面；以及其中该光学检测装置更具有：
一第一螺牙，其形成于该至少一第二通孔的内壁；以及
一第二螺牙，其形成于该至少一镜头容置座的表面以与该第一螺牙相螺接。
7.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，其更具有一挠性环，套设于该镜头容置座上，该至少一第二通孔的外围更形成有一凹槽，该挠性环的外径大于或等于对应该凹槽内壁的口径。
8.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，其更具有一挠性环，套设于该镜头容置座上，该挠性环的外径大于或等于对应该至少一第一通孔内壁的孔径。
9.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，其更具有一补强板，其相对于该固定基板设置，且连接于该电路板的该上表面，该补强板具有与该至少一第二通孔以及该至少一第一通孔相对应的一第一贯孔，该光学检测装置更具有一挠性环，套设于该至少一镜头容置座上，该挠性环的外径大于或等于对应该第一贯孔内壁的孔径。
10.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，该至少一镜头容置座上环设有一斜面，其由该至少一镜头容置座的上表面向该容置槽内倾斜，以增加该至少一镜头容置座的开口面积。
11.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，该镜头容置座的上表面更具有至少一刻度或至少一指示标记。
12.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，其更包括有至少一光学调制元件，其通过一固定机构可拆卸式地连接于该容置槽内。
13.根据权利要求12所述的光学检测装置，其特征在于，该容置槽的壁面具有一第一凸部，其是提供支撑该至少一光学调制元件。
14.根据权利要求13所述的光学检测装置，其特征在于，该至少一光学调制元件更具有一顶面、一底面以及环接于该顶面与底面的一侧面，该底面抵靠于该第一凸部上。
15.根据权利要求14所述的光学检测装置，其特征在于，该至少一光学调制元件的侧面与该容置槽的壁面为紧密配合。
16.根据权利要求15所述的光学检测装置，其特征在于，该壁面上与该至少一光学调制元件的侧面间具有至少一个挟持槽。
17.根据权利要求14所述的光学检测装置，其特征在于，该固定机构更包括有：
至少一个固定槽，其形成于该容置槽的壁面上且与该至少一光学调制元件的侧面相对应；以及
至少一个镶嵌件，其分别嵌入于该至少一个固定槽内以提供固定该光学调制元件。
18.根据权利要求17所述的光学检测装置，其特征在于，每一镶嵌件的厚度是大于等于对应固定槽的底面与该至少一光学调制元件的侧面间的距离。
19.根据权利要求17所述的光学检测装置，其特征在于，该至少一镶嵌件为一导磁金属材质，每一固定槽两侧具有一磁性体，其设置于该至少一光学调制元件的侧面与该容置槽外壁之间。
20.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，该至少一镜头容置座的上表面更具有至少一调整槽，其中该至少一镜头容置座的上表面至该至少一调整槽的底面具有一第一高度，该至少一镜头容置座的上表面至该至少一光学调制元件的顶面具有一第二高度，该第二高度大于该第一高度。
21.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，该固定基板更具有多个弹簧针，该多个弹簧针设置于该固定基板内，该固定基板设置于该电路板的该下表面；以及
该探针模块设置于该固定基板的该下表面，该探针模块的多个探针为垂直悬臂探针，该探针模块更具有一探针固定座，该探针固定座是与该固定基板相连接，使该固定基板设置于该电路板以及该探针固定座之间，该探针固定座提供固持该多个垂直悬臂探针，该探针固定座更具有一第三通孔与该至少一第二通孔相对应；
其中，该多个弹簧针分别与该多个垂直悬臂探针及该电路板电性连接。
22.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，该固定基板更具有多个弹簧针，该多个弹簧针设置于该固定基板内，该固定基板设置于该电路板的该下表面；以及
该探针模块设置于该固定基板的该下表面，该探针模块更具有：
一探针基板，其与该固定基板相连接，使该固定基板设置于该电路板以及该探针基板之间，该探针基板更具有一第四通孔分别与该至少一第一通孔以及该至少一第二通孔相对应，该探针基板内具有多个第一内部导线与该多个弹簧针电性连接；
该探针模块的多个探针为微机电探针，其形成于该探针基板上而经由对应的该多个第一内部导线以及该多个弹簧针与该电路板电性连接。
23.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，该固定基板设置于该电路板的该下表面，该固定基板更具有一中间插入物，该中间插入物包含一中介基板、多个第一弹性接触件与多个第二弹性接触件，其中该多个第一弹性接触件与该电路板电性连接；以及
该探针模块设置于该固定基板的该下表面，该探针模块更具有：
一探针基板，该探针基板与该固定基板相连接，使该固定基板设置于该电路板以及该探针基板之间，该探针基板更具有一第四通孔分别与该至少一第一通孔以及该至少一第二通孔相对应，该探针基板内具有多个第一内部导线与该多个第二弹性接触件电性连接；
该探针模块的多个探针为微机电探针，其形成于该探针基板上而经由对应的该多个第一内部导线、该中间插入物与该电路板电性连接。
24.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，该固定基板设置于该电路板的该上表面；
该探针模块设置于该电路板的该下表面，该探针模块的多个探针为垂直悬臂探针，该探针模块更具有一探针固定座，该探针固定座提供固持该多个垂直悬臂探针，该探针固定座更具有一第三通孔与该至少一第二通孔相对应；以及
该光学检测装置更具有一导电层，其设置于该探针固定座与该电路板之间是与该多个垂直悬臂探针以及该电路板电性连接。
25.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，该固定基板连接于该电路板的该上表面，其中该固定基板对应该至少一第一通孔的位置上更具有一第六通孔；以及
该探针模块设置于该电路板的该下表面，该探针模块的多个探针为垂直悬臂探针，该探针模块更具有一探针固定座，该电路板设置于该固定基板与该探针固定座之间，该探针固定座提供固持该多个垂直悬臂探针，该探针固定座更具有一第三通孔与该至少一第二通孔相对应，该多个垂直悬臂探针与该电路板电性连接。
26.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，该固定基板设置于该电路板的该下表面；
该探针模块设置于该电路板的该下表面，该探针模块的多个探针为悬臂探针，该探针模块更具有一探针固定环，该探针固定环与该固定基板相连接，使该固定基板设置于该电路板以及该探针固定环之间，该探针固定环提供固持该多个悬臂探针，该多个悬臂探针与该电路板电性连接。
27.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，其更具有至少一位置调整部，其分别对应每一第二通孔以及每一镜头容置座且与该固定基板以及对应的镜头容置座相耦接，每一位置调整部使对应的该镜头容置座于对应的第二通孔内进行一位置调整运动。
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