CN104112686B - 检测及分类led圆片的检测总成及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种用以检测及分类多个LED圆片的检测总成及方法，该总成包含多个卡匣、一光学检测装置、一第一输送单元及一第二输送单元。多个卡匣分别设置于一待测区及一测定区中，用以承载这些LED圆片。光学检测装置是设置于待测区及测定区之间，以检测这些LED圆片。第一输送单元适于自待测区的这些卡匣中移动这些LED圆片至光学检测装置，且第二输送单元适于自光学检测装置移动这些LED圆片至测定区的这些卡匣中。

Description

检测及分类LED圆片的检测总成及方法

技术领域

本发明是关于一种检测LED圆片的检测总成及方法，特别指一种可以快速检测并分类多个LED圆片的检测总成及方法。

背景技术

随着节能省电意识的兴起，以及3C产品薄型化、轻量化的需求，将LED（发光二极管）做为光源来取代传统灯泡，以降低功耗并提升发光效率，已经是不可避免的趋势。也因此，对于制作LED基材-LED圆片的成品率要求也越趋严格。

在分割LED圆片上的芯片单位（die）以进行后续的封装作业之前，为了降低封装缺陷并提升整体成品率，一般会先针对圆片上的芯片单位进行成品率检测，再接续后续的封装作业。

在现有的检测作业中，多是先采用人工操作的方式将圆片载入光学检测仪器后，再同样以人工的方式检视光学检测仪器上的圆片内的芯片单元。因此，由于此种方式皆是依据人工的方式判别并记录圆片上的缺陷，故具有较慢的检测速度。

另一方面，考量到成本因素，在进行前述检测作业时，大多会采用抽样检测的方式为之。如此一来，此种检测方式将具有以下的缺点：其一为人工检测并无法有效分析圆片缺陷的形成原因，在缺乏数据化分析的情况下，对于改善工序以提高整体成品率的助益其实相当有限；另一方面，以人工方式进行的检测，难免会因检测人员身心状态的不稳定，而出现疏漏现象；再者，人工检测的效率较为低下，故将提高整体的制造成本。

此外，现有的检测方式大多是将可容许的最高缺陷作为测量基准，故在分类上仅会将测量后的圆片粗略的分类为良品及不良品，若欲针对这些良品及不良品各自做进一步等级的区隔，则需再次地进行相关检测，实乃非经济的做法。

有鉴于此，如何提高并改善上述缺失，以提供一种可以快速检测并分类多个LED圆片的装置及方法，乃为此业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种LED圆片的检测总成及方法，其可用以快速地进行多个LED圆片的检测及分类。

本发明的另一目的在于提供一种LED圆片的检测总成及方法，其可进一步针对被区分为良品及不良品的LED圆片做进一步等级的筛选及分类。

为达上述目的，本发明所揭示的一种检测总成，适于用以检测及分类多个LED圆片，该检测总成包含：多个卡匣、一光学检测装置、一第一输送单元及一第二输送单元。多个卡匣分别设置于一待测区及一测定区中，用以承载这些LED圆片。光学检测装置设置于待测区及测定区之间，以检测这些LED圆片。第一输送单元适于自待测区的这些卡匣中移动这些LED圆片至光学检测装置，且第二输送单元适于自光学检测装置移动这些LED圆片至测定区的这些卡匣中。其中，第一输送单元将这些LED圆片自待测区的这些卡匣移动至光学检测装置后，光学检测装置适于针对这些LED圆片进行一检测作业，第二输送单元接着依据检测作业所获得的一检测数据，将这些LED圆片移动至测定区的这些卡匣中。

本发明亦包含一种检测方法，可搭配上述检测总成进行检测，该方法的步骤如下所述。将欲检测的多个LED圆片设置于一待测区后，这些LED圆片自待测区移动至一光学检测装置。将移至光学检测装置的这些LED圆片适于进行一检测作业，并依据检测作业所测量的一检测数据，将这些LED圆片移动至一测定区。将这些LED圆片依据不同的检测数据被置放于测定区内的不同卡匣内，因此可以同时完成筛选及分类检测的动作。

为了让上述的目的、技术特征和优点能够更为本领域的人士所知悉并应用，下文以本发明的数个较佳实施例以及附图进行详细的说明。

附图说明

图1为用以容置本发明的检测总成的机台外观示意图；

图2为本发明的检测总成装设于机台上的示意图；

图3为本发明的检测总成的第一实施例俯视图；

图4为本发明的检测总成的第一实施例侧视图；

图5为本发明检测总成的光学检测装置所具有的影像投射总成与多个光学镜头的示意图；

图6为本发明检测总成的检测平台的示意图；

图7为本发明检测总成的顶持元件的示意图

图8为本发明检测总成的吸附总成的示意图；

图9为本发明的检测总成的第二实施例俯视图；

图10为本发明的检测总成的第三实施例俯视图；及

图11、12为本发明检测及分类多个LED圆片的步骤方块图。

具体实施方式

如图1所示，其为用以容置本发明的一检测总成100的一机台10的外观示意图，而图2则为本发明的检测总成100装设于机台10上的示意图。

如图1及图2所示，机台10是用以容置检测总成100，使检测总成100在进行检测多个LED圆片700的过程中，可与外界环境隔绝，以避免外物的不当侵入，导致检测总成100与多个LED圆片700的损害。

请接着参阅图3及图4，本发明的检测总成100是用以检测及分类多个LED圆片700。检测总成100包含多个卡匣200、一光学检测装置300、一第一输送单元400及一第二输送单元500。其中，多个卡匣200分别设置于一待测区210及一测定区220中，用以承载多个LED圆片700。光学检测装置300则是设置于待测区210及测定区220之间的一检测区230，用以检测多个LED圆片700。较佳地，待测区210与测定区220是以光学检测装置300为中心，环状设置于光学检测装置300的外侧，且第一输送单元400是设置于待测区210与光学检测装置300间，而第二输送单元500是设置于测定区220与光学检测装置300间。

当欲进行前述LED圆片700的检测作业时，第一输送单元400适于自待测区210的这些卡匣200中移动LED圆片700至检测区230的光学检测装置300中，且第二输送单元500适于自检测区230的光学检测装置300中移动检测完毕的LED圆片700至测定区220的这些卡匣200中。

进一步说明，当第一输送单元400将LED圆片700自待测区210的这些卡匣200移动至检测区230的光学检测装置300后，光学检测装置300适于针对LED圆片700进行一检测作业；而后，第二输送单元500便会依据检测作业所获得的一检测数据，将LED圆片700自检测区230的光学检测装置300移动至测定区220的这些卡匣200的适当位置中，而完成LED圆片700的筛选及分类。

在本实施例中，光学检测装置300包含一检测平台310、一吸附总成320、一影像投射总成330、多个光学镜头340及一运算单元（图未示出）。请一并参阅如图5所示的本发明检测总成100的光学检测装置300所具有的影像投射总成330与多个光学镜头340的示意图，以及如图6所示的本发明检测总成100的吸附总成320的示意图。其中，检测平台310是用以置放待检测的LED圆片700；吸附总成320是嵌设于检测平台310中，以吸附固定LED圆片700；影像投射总成330适于依序投射多个影像于检测平台310上的LED圆片700；最后，多个光学镜头340适于接收LED圆片700所反射的这些影像，使运算单元可将这些光学镜头340所接收的这些影像进行处理及分析，以完成相关检测作业。

需理解的是，前述的多个影像可为可见光影像或不可见光影像，其是依据不同的圆片测试需求进行选择，且多个光学镜头340亦可相应于该可见光影像或不可见光影像，进行挑选。

详细而言，在图5所示的实施例中，多个光学镜头340为两个光学镜头340，两个光学镜头340其中之一是正向于LED圆片700设置，以接收LED圆片700所反射的这些影像，而两个光学镜头340其中的另一个是偏置于LED圆片700，且同样用以接收LED圆片700所反射的这些影像。如此一来，因LED圆片700所反射的影像会同时被正向设置的光学镜头340与偏置的光学镜头340所接收，故有助于提高影像解析的品质。如此一来，经过运算单元的运算后，便可得出适当的数据资料来判断检测结果。

承上，在图5所示的一较佳实施例中，两个光学镜头340的偏置角度约为45度，但并不以此做为限制。因此，使用者亦可依据其他需求，增减光学镜头340的设置数量，以及多个光学镜头340间的偏置角度。

如图6所示，吸附总成320是嵌设于检测平台310中。且如图7所示，检测平台310可进一步包含多个顶持元件312，使多个顶持元件312被容置于检测平台310内部，用以升降地顶持欲置放于检测平台310上的LED圆片700。

如此一来，当第一输送单元400将待测试的LED圆片700自待测区210输送至检测平台310时，多个顶持元件312将会先升起，使第一输送单元400可轻易地将LED圆片700置放于多个顶持元件312上，同时使多个顶持元件312可承载LED圆片700；待第一输送单元400卸下LED圆片700并归位后，多个顶持元件312将下降，使LED圆片700被置放于检测平台310上方，并为吸附总成320所吸附固定以进行检测；最后，在完成相关检测作业后，LED圆片700将重新被多个顶持元件312向上顶持，以供第二输送单元500依据检测结果，将LED圆片700输送至测定区220所具有的一良品区222或一不良品区224。

如图8所示，吸附总成320上设置有多个吸附槽322，其可相应于不同LED圆片700的尺寸（如2吋、4吋、6吋及8吋的LED圆片700），进行吸附固定的动作。并且，虽然图示中的部分吸附槽322间具有相互重叠的区域，然而这些重复区域是经过精密计算所形成，故多个吸附槽322的设置，可确实地将不同尺寸的LED圆片700吸附固定于吸附总成320上。

如图8所示，在一较佳实施例中，吸附总成320被设置成可用以同时吸附两个2吋LED圆片700或同时吸附两个4吋LED圆片700，也可仅用以吸附单一6吋LED圆片700或仅用以吸附单一8吋LED圆片700，但并不以此为限。

另一方面，吸附总成320可为一真空吸附装置，以确保LED圆片700可被确实地固定于检测平台310上，但并不以此做为限制。换言之，吸附总成320亦可具有其他形态，以协助进行LED圆片700的吸附作业。

除图3及图8所示的检测总成100的第一实施例外，在图9所示的检测总成100的第二实施例中，也可使吸附总成320在每次检测时，仅用以同时吸附两个2吋LED圆片700或仅用以同时吸附两个4吋LED圆片700。而在图10所示的检测总成100的第三实施例中，则可使吸附总成320在每次检测时，仅用以吸附单一6吋LED圆片700或仅用以吸附单一8吋LED圆片700。

在图9与图10所示的检测总成100的第二实施例及第三实施例中，其与图8所示的检测总成100的第一实施例的区别在于，图8所示的第一实施例可在不更换检测总成100的情况下，吸附并检测4种尺寸的LED圆片700（即2吋、4吋、6吋及8吋的LED圆片700），而图9与图10所示的第二实施例及第三实施例，则各仅分别用以吸附并检测2种尺寸的LED圆片700（即2吋、4吋LED圆片700，或6吋、8吋LED圆片700），以达到降低建置检测总成100的成本的目的。

另一方面，在本案所揭示的各实施例中，第一输送单元400及第二输送单元500系皆为一机械手臂，且该机械手臂各具有两个第一次手臂410及两个第二次手臂510，以交替地将LED圆片700自待测区210输送至检测区230，及将LED圆片700自检测区230输送至测定区220，从而有效地提升LED圆片700的检测速度，避免闲置时间的发生。

本发明的检测总成100可进一步包含多个卡扣元件600，其分别设置于待测区210及测定区220中，以固定这些卡匣200。

又，为提升批次检测LED圆片700的效率，在图2所示的实施例中，待测区210可具有一第一次待测区210a及一第二次待测区210b，且第一次待测区210a及第二次待测区210b是具有上下叠置的关系；相似地，测定区具220有一第一次测定区220a及一第二次测定区220b，且第一次测定区220a及第二次测定区220b是具有上下叠置的关系。

如此一来，当设置在上层的第一次待测区210a中的多个LED圆片700皆完成检测作业后，第一输送单元400将可立即地移动至下层，并自下层的第二次待测区210b中，继续抓取并传送待测的多个LED圆片700至检测区230。此时，作业人员便可趁着第一输送单元400在抓取下层的第二次待测区210b的LED圆片700的空档，将上层不再承载有多个LED圆片700的空的多个卡匣200移出，重新填充承载有待测LED圆片700的多个卡匣200，使当下层的LED圆片700皆完成检测后，第一输送单元400可重新移动至上层，继续抓取并传送待测的多个LED圆片700，而供作业人员更换下层的空的多个卡匣200。也就是说，通过此种上下层的设置关系，第一输送单元400可持续不间断地在上层第一次待测区210a与下层第二次待测区210b间抓取LED圆片700，避免光学检测装置300处于闲置状态。

相似地，第二输送单元500将可依据不同的检测结果，把检测完毕的LED圆片700传送至第一次测定区220a或第二次测定区220b的多个卡匣200中。

藉由前述的设置，平均而言，本发明的检测总成100每小时将可完成360片LED圆片700的检测及筛选作业。

如图11所示，本发明同时揭示一种检测及分类多个LED圆片700的方法，其包含下列步骤：

首先，如步骤801所示，将多个LED圆片700设置于一待测区210中；如步骤802所示，依序将多个LED圆片700自待测区210移动至一检测区230；如步骤803所示，对多个LED圆片700进行一检测作业；最后，如步骤804所示，依据检测作业所测量的一检测数据，将多个LED圆片700移动至测定区220。

其中，前述的步骤803还包含下列步骤：

如步骤803a所示，将LED圆片700置放于检测区230的一检测平台310；如步骤803b所示，将LED圆片700吸附于检测平台310上；如步骤803c所示，将多个影像依序投射于LED圆片700；如步骤803d所示，利用多个光学镜头340接收LED圆片700所反射的这些影像；最后，如步骤803e所示，利用一运算单元处理及分析这些影像，以完成LED圆片700的检测作业。

综上所述，藉由本发明的检测总成100的设置，将得以快速地进行多个LED圆片700的检测，并有效地提升LED圆片700的检测效率，缩短所需的等待时间。

另一方面，因完成检测后的LED圆片700可依使用者的需求与定义，而进一步被区分为一良品LED圆片700与一不良品LED圆片700，故本发明的检测总成100将可在完成多个LED圆片700的检测后，同步依不同需求，进行LED圆片700的筛选及分类，并被第二输送单元500传送至特定的良品区222与不良品区224中，免除后续再进行筛选的时间，进一步提升检测分类效率。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施方式，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。

Claims (10)

1.一种检测总成，用以检测及分类多个发光二极管LED圆片，其特征在于,包含：

多个卡匣，分别设置于一待测区及一测定区中，用以承载所述LED圆片；

一光学检测装置，设置于该待测区及该测定区之间，以检测所述LED圆片；

一第一输送单元，适于自该待测区的所述卡匣中移动所述LED圆片至该光学检测装置；以及

一第二输送单元，适于自该光学检测装置移动所述LED圆片至该测定区的所述卡匣中；

其中，该第一输送单元将所述LED圆片自该待测区的所述卡匣移动至该光学检测装置后，该光学检测装置适于针对所述LED圆片进行一检测作业，该第二输送单元接着依据该检测作业所获得的一检测数据，将所述LED圆片移动至该测定区的所述卡匣；

其中，该光学检测装置包含：

一检测平台，用以置放所述LED圆片；

一吸附总成，嵌设于该检测平台中，以吸附所述LED圆片；

一影像投射总成，用以依序投射多个影像于该检测平台上的所述LED圆片；

多个光学镜头，适于接收所述LED圆片所反射的所述影像；以及

一运算单元，适于将所述光学镜头所接收的该影像进行处理及分析，以完成该检测作业。

2.如权利要求1所述的检测总成，其特征在于，该检测平台还包含多个顶持元件，用以可升降地顶持所述LED圆片。

3.如权利要求1所述的检测总成，其特征在于，该待测区与该测定区是以该光学检测装置为中心，环状设置于该光学检测装置的外侧，且该第一输送单元设置于该待测区与该光学检测装置间，而该第二输送单元设置于该测定区与该光学检测装置间。

4.如权利要求1所述的检测总成，其特征在于，该第一输送单元及该第二输送单元皆为一机械手臂。

5.如权利要求4所述的检测总成，其特征在于，所述机械手臂各具有两个第一次手臂及两个第二次手臂。

6.如权利要求1所述的检测总成，其特征在于，该测定区还包含一良品区及一不良品区。

7.如权利要求1所述的检测总成，其特征在于，该待测区及该测定区为上下叠置的双层区域。

8.如权利要求1所述的检测总成，其特征在于，还包含多个卡扣元件，分别设置于该待测区及该测定区中，以固定所述卡匣。

9.如权利要求1所述的检测总成，其特征在于，该吸附总成设置有多个吸附槽，以吸附并固定所述LED圆片。

10.一种检测及分类多个LED圆片的方法，其特征在于，包含下列步骤：

(a)将所述LED圆片设置于一待测区；

(b)将所述LED圆片自该待测区移动至一检测区；

(c)在该检测区对所述LED圆片进行一检测作业；以及

(d)依据该检测作业所测量的一检测数据，将所述LED圆片自该检测区移动至一测定区；

其中，步骤(c)还包含：

(c1)将所述LED圆片置放于该检测区的一检测平台；

(c2)利用该检测平台吸附所述LED圆片；

(c3)将多个影像依序投射于所述LED圆片的一表面；

(c4)利用多个光学镜头接收所述LED圆片的该表面所反射的所述影像；及

(c5)利用一运算单元处理及分析所述影像，以完成所述LED圆片的检测作业。