CN111983884B - 芯片内外层取像装置 - Google Patents

Abstract

一种芯片内外层取像装置，包含有：一第一摄影机组、一第二摄影机组、一光源、一分光镜组以及一物镜；该第一摄影机组，具有一第一摄影机以及一第一透镜组；该第二摄影机组，具有一第二摄影机以及一第二透镜组；该分光镜组，具有一光源分光镜以及一摄影机分光镜；该摄影机分光镜位于该光源分光镜以及该第一透镜组之间；其中，该第二透镜组可受调整而移动，借以调整其与该第二摄影机之间的距离，进而调整该第二摄影机对一待测物取像的焦距；其中，该第一摄影机及该第二摄影机对该待测物取像的焦点，位于该待测物的内层表面以及外层表面两者其中之一及另一。

Description

芯片内外层取像装置

技术领域

本发明有关于一种可以同时对芯片内外层进行取像以供后续检查用的芯片内外层取像装置。

背景技术

芯片，至少包含硅芯片以及砷化镓芯片。在芯片制造完成后，需要对芯片进行检测，而检测的项目中，包含了利用影像来进行检测的技术。在以影像相关的技术来检测芯片时，通常是由芯片的底部来对芯片的底层(即外层)以及芯片底层上方的金属层(即内层)表面进行取像，借以判断是否有破损或是崩坏。目前已知的取像方式是使用单相机搭配可变光源来在不同波长光线的照射下，可以利用可见光来取得芯片底部外层表面的影像，以及利用红外线来取得芯片内层表面的影像。

然而，前述的已知技术，必须借由切换光源来改变光源的波长，之后才能进行取像，因此，在取像的过程中，切换光源的时间就会造成整体取像的时间过长。此外，由于使用单相机来取像，因此其取像模块只有一组，倍率即因此固定而无法变更。再者，由于使用单相机，因此在切换光源而改变波长时，由于色差偏大，因此在不移动相机高度的状况下无法调整焦距，这也进一步衍生了在某一波长的光线下取像后，在改变波长之后，必须重新对焦的问题。

发明内容

由于上述使用单相机的现有技术具有多项缺点，因此本发明提出一种芯片内外层取像装置，其可在对芯片取像时，同时对该芯片的内层及外层进行取像，改善了现有技术需要分别进行取像的问题。此外，现有技术在对内外层分次取像的过程需要重新对焦的问题，在本发明同时对内外层取像的技术下，也获得了解决。

基于上述说明，本发明所提出的一种芯片内外层取像装置，包含有：一第一摄影机组、一第二摄影机组、一光源、一分光镜组以及一物镜；该第一摄影机组，具有一第一摄影机以及一第一透镜组，该第一摄影机拍摄第一波长范围的光线所构成的影像；该第二摄影机组，具有一第二摄影机以及一第二透镜组，该第二摄影机拍摄第二波长范围的光线所构成的影像，该第二波长范围不同于该第一波长范围；该光源，其所发出的光其波长范围涵盖了该第一波长范围以及该第二波长范围；该分光镜组，具有一光源分光镜以及一摄影机分光镜，该光源分光镜将该光源所发出的光通过该物镜而投射至一待测物，并让该物镜所接收到的该待测物所反射的光线通过；该摄影机分光镜位于该光源分光镜以及该第一透镜组之间，用以供部分光线通过使其进入该第一透镜组供该第一摄影机取像，以及反射部分光线，所反射的光线进入该第二透镜组供该第二摄影机取像；其中，该第二透镜组可受调整而移动，借以调整其与该第二摄影机之间的距离，进而调整该第二摄影机对该待测物取像的焦距；其中，该待测物具有一外层以及受该外层所覆盖的一内层，该第一摄影机及该第二摄影机对该待测物取像的焦点，位于该待测物的内层表面以及外层表面两者其中之一及另一，且该第一波长范围的光线可穿透该待测物的外层而到达该待测物的内层表面。

借此，本发明可在对待测物取像时，对该待测物的内层及外层同时取像，改善了现有技术需要分别进行取像的问题。此外，由于本发明对待测物的内层及外层的取像焦点在调整完成后即可直接在不同集点取像，不需在每次取像都重新调整焦点，因此解决了现有技术在对内层及外层分次取像的过程需要重新对焦的问题。

附图说明

图1为本发明第一较佳实施例的方块示意图。

图2A和图2B为本发明第一较佳实施例的操作状态示意图。

图3为本发明第二较佳实施例的方块示意图。以及

图4为本发明第三较佳实施例的方块示意图。

其中，附图标记：

10 芯片内外层取像装置

11 第一摄影机组

111 第一摄影机

112 第一透镜组

13 第二摄影机组

131 第二摄影机

132 第二透镜组

15 光源

17 分光镜组

171 光源分光镜

172 摄影机分光镜

19 物镜

20 芯片内外层取像装置

211 第一摄影机

212 第一透镜组

213 长波长滤镜

23 第二摄影机组

231 第二摄影机

232 第二透镜组

233 反射镜

272 摄影机分光镜

30 芯片内外层取像装置

311 第一摄影机

312 第一透镜组

331 第二摄影机

332 第二透镜组

333 反射镜

334 长波长滤镜

372 摄影机分光镜

91 待测物

911 外层

912 内层

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术特点所在，兹举以下较佳实施例并配合图式说明如后，其中：

如图1至第图2所示，本发明第一较佳实施例所提出的一种芯片内外层取像装置10，主要由一第一摄影机组11、一第二摄影机组13、一光源15、一分光镜组17以及一物镜19组成，其中：

该第一摄影机组11，具有一第一摄影机111以及一第一透镜组112，该第一摄影机111拍摄第一波长范围的光线所构成的影像。于本第一实施例中，该第一摄影机111为红外线摄影机，而第一波长范围为900～1700nm(纳米)。

该第二摄影机组13，具有一第二摄影机131以及一第二透镜组132，该第二摄影机131拍摄第二波长范围的光线所构成的影像，该第二波长范围不同于该第一波长范围。于本第一实施例中，该第二摄影机131为可见光摄影机。

该光源15，其所发出的光其波长范围涵盖了该第一波长范围以及第二波长范围。

该分光镜组17，具有一光源分光镜171以及一摄影机分光镜172，该光源分光镜171将该光源15所发出的光通过该物镜19而投射至一待测物91，并让该物镜19所接收到的该待测物91所反射的光线通过。该摄影机分光镜172位于该光源分光镜171以及该第一透镜组112之间，用以供部分光线通过使其进入该第一透镜组112供该第一摄影机111取像，以及反射部分光线，所反射的光线进入该第二透镜组132供该第二摄影机131取像。

其中，该第二透镜组132可受调整而移动，借以调整其与该第二摄影机131之间的距离，进而调整该第二摄影机131对该待测物91取像的焦距。

此外，该待测物91具有一外层911以及受该外层911所覆盖的一内层912，该第一摄影机111及该第二摄影机131对该待测物91取像的焦点，位于该待测物91的内层912表面以及外层911表面两者其中之一以及两者其中的另一。于本第一实施例中，该第一摄影机111的焦点位于该待测物91的内层912表面；而该第二摄影机131的焦点位于该待测物91的外层911表面。

可以理解的是，上述各组件可以整合设置在一个壳体中，而将组件设置在壳体中的技术乃为现有技术，因此不再于此特别说明。

以上说明了本第一实施例的结构，接下来说明本第一实施例的操作状态。

如图1至图2A及图2B所示，在取像前，先使一待测物91(即芯片)位于该物镜19前的取像位置，以图2A及图2B而言，该待测物91位于该物镜19的下方，且该待测物91的底层朝上而呈上下倒置的状态，而底层的表面即为本实施例所指的外层911表面。接着调整本发明整体的位置，使该第一摄影机111的焦点位于待测物91的内层912表面，并调整该第二透镜组132来使该第二摄影机131的取点位于该待测物91的外层911表面。

在对该待测物91(即芯片)进行取像时，由该光源15所发出的光经由该光源分光镜171反射部分的光线而经过该物镜19照射于该待测物91，由该待测物91所反射的光线即有部分穿过该光源分光镜171，并再有部分穿过该摄影机分光镜172，经过该第一透镜组112而进入该第一摄影机111来取像。此外，由该待测物91所反射的光线，也有部分在穿过该光源分光镜171后被该摄影机分光镜172所反射，再经过该第二透镜组132而进入该第二摄影机131来取像。由于该光源15所发出的光其波长范围涵盖了该第一波长范围以及该第二波长范围，因此该第一摄影机111以及该第二摄影机131都可以成像而达到取像的效果。此外，如图2A所示，由于该第一摄影机111的焦点位于该待测物91的内层912表面，因此其所取得的影像即为该待测物91内层912表面的影像；又如图2B所示，由于该第二摄影机131的焦点位于该待测物91的外层911表面，因此其所取得的影像即为该待测物91的外层911表面的影像。

由上可知，本发明第一实施例可在对待测物91(即芯片)取像时，对该芯片的内层912及外层911同时取像，改善了现有技术需要分别进行取像的问题。此外，由于本发明对待测物91的内层912及外层911的取像焦点可以在调整完成后即可一直使用，不需在每次取像都重新调整焦点，因此解决了现有技术在对内层及外层分次取像的过程需要重新对焦的问题。

请再参阅图3，本发明第二较佳实施例所提出的一种芯片内外层取像装置20，主要概同于前揭第一实施例，不同之处在于：

该第一波长范围为近红外线(NIR,Near InfraRed)的波长范围，而为400～1200nm(纳米)。

本第二实施例更包含有：一长波长滤镜213，设于该摄影机分光镜272与该第一透镜组212之间，该长波长滤镜213仅供属于红外线的长波长光线通过，于本第二实施例中，仅供波长大于900nm(纳米)的红外线光通过。

该第一透镜组212可受调整而移动，借以调整其与该第一摄影机211之间的距离，进而调整该第一摄影机211对该待测物91取像的焦距。

此外，于本第二实施例中，该第二摄影机组23更包含了一反射镜233。该第二透镜组232不对准该摄影机分光镜272，而是对准该反射镜233，并以该反射镜233将该摄影机分光镜272所反射过来的光线再加以反射，使其进入该第二透镜组232供该第二摄影机231取像。

由于该第一摄影机211所拍摄的光线为近红外线的波长范围，在拍摄时有可能被可见光所干扰而使得影像不清楚，因此在这种情况下，该长波长滤镜213即有必要使用，借以滤除会造成干扰的可见光，仅让红外线光进入该第一摄影机211来成像。而除了该第二透镜组232可以移动来调整焦点外，该第一透镜组212也可以移动来调整焦点的设计，可以在调整焦点上取得更大的调整弹性。

此外，该反射镜233的设置可以让该第二摄影机231组的设置位置得以改变，而具有更大的空间设置弹性。

本第二实施例的其余结构及所能达成的功效，均概同于前揭第一实施例，容不再予赘述。

请参阅图4，本发明第三较佳实施例所提出一种芯片内外层取像装置30，主要概同于前揭第二实施例，不同之处在于：

该第一摄影机311为可见光摄影机，该第二摄影机331为红外线摄影机，该第一摄影机311的焦点位于该待测物91的外层911表面，该第二摄影机331的焦点位于该待测物91的内层912表面。

此外，该长波长滤镜334不设于该第一透镜组312与该摄影机分光镜372之间，而是设于该摄影机分光镜372与该第二透镜组332之间，且借由该反射镜333将该摄影机分光镜372所反射过来的光线再加以反射，而使光线经该第二透镜组332进入该第二摄影机331。

在本第三实施例中，是使用可见光摄影机作为该第一摄影机311，以及使用红外线摄影机作为该第二摄影机331，虽然反射镜333所对应的是红外线摄影机，但仍然可以达到相同于前揭第二实施例的效果。

本第三实施例的其余结构及所能达成的功效，均概同于前揭第一实施例，容不再予赘述。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种芯片内外层取像装置，其特征在于，包含有：

一第一摄影机组、一第二摄影机组、一光源、一分光镜组以及一物镜；

该第一摄影机组，具有一第一摄影机以及一第一透镜组，该第一摄影机拍摄第一波长范围的光线所构成的影像；

该第二摄影机组，具有一第二摄影机以及一第二透镜组，该第二摄影机拍摄第二波长范围的光线所构成的影像，该第二波长范围不同于该第一波长范围；

该光源，其所发出的光其波长范围涵盖了该第一波长范围以及该第二波长范围；

该分光镜组，具有一光源分光镜以及一摄影机分光镜，该光源分光镜将该光源所发出的光通过该物镜而投射至一待测物，并让该物镜所接收到的该待测物所反射的光线通过；该摄影机分光镜位于该光源分光镜以及该第一透镜组之间，用以供部分光线通过使其进入该第一透镜组供该第一摄影机取像，以及反射部分光线，所反射的光线进入该第二透镜组供该第二摄影机取像；

其中，该第二透镜组可受调整而移动，借以调整其与该第二摄影机之间的距离，进而调整该第二摄影机对该待测物取像的焦距；

其中，该待测物具有一外层以及受该外层所覆盖的一内层，该第一摄影机及该第二摄影机对该待测物取像的焦点，位于该待测物的内层表面以及外层表面两者其中之一及另一，且该第一波长范围的光线可穿透该待测物的外层而到达该待测物的内层表面。

2.根据权利要求1所述的芯片内外层取像装置，其中：该第一摄影机为红外线摄影机，该第二摄影机为可见光摄影机，该第一摄影机的焦点位于该待测物的内层表面，该第二摄影机的焦点位于该待测物的外层表面。

3.根据权利要求2所述的芯片内外层取像装置，其中：更包含有一长波长滤镜，设于该摄影机分光镜与该第一透镜组之间，该长波长滤镜仅供属于红外线的长波长光线通过。

4.根据权利要求1所述的芯片内外层取像装置，其中：该第一摄影机为可见光摄影机，该第二摄影机为红外线摄影机，该第一摄影机的焦点位于该待测物的外层表面，该第二摄影机的焦点位于该待测物的内层表面。

5.根据权利要求4所述的芯片内外层取像装置，其中：更包含有一长波长滤镜，设于该摄影机分光镜与该第二透镜组之间，该长波长滤镜仅供属于红外线的长波长光线通过。

6.根据权利要求1所述的芯片内外层取像装置，其中：该第一透镜组可受调整而移动，借以调整其与该第一摄影机之间的距离，进而调整该第一摄影机对该待测物取像的焦距。

7.根据权利要求1所述的芯片内外层取像装置，其中：该第二摄影机组更包含有一反射镜，且该第二透镜组不对准该摄影机分光镜，该反射镜将该摄影机分光镜所反射过来的光线再加以反射，使其进入该第二透镜组供该第二摄影机取像。

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