CN116860008A - 对位设备及对位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种对位设备及对位方法，所述对位设备包含有一第一载台、一第二载台、及一镜头模块。所述第一载台具有一第一承载面、及自所述第一承载面形成有一观察窗口。所述第一承载面用以供一第一对象置于其上，并使所述第一对象的第一对位标记的位置对应于所述观察窗口。所述第二载台具有一第二承载面，用以供一第二对象置于其上，并使所述第二对象的第二对位标记的位置对应于所述观察窗口。所述第一载台与所述第二载台能通过相对地移动，以使得所述第一对位标记与所述第二对位标记落在所述镜头模块的一景深范围内。据此，所述第一对象与所述第二物件能在间隔较小的相对位置之下完成对位，进而利于准确地实施后续作业。

Description

对位设备及对位方法

技术领域

本发明涉及一种对位设备及对位方法，尤其涉及一种利于缩小对位误差的对位设备及对位方法。

背景技术

现有对位设备是通过将一读取单元移动至待对位的两个对象之间，据以分别读取待对位的两个所述对象的对位标记，进而实现两个所述对象的对位作业。然而，在现有对位设备的架构之下，两个所述对象之间的分开距离较大，因而不利于在上述对位作业之后，对两个所述对象实施后续的其他作业。

于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明实施例在于提供一种对位设备及对位方法，其能改善现有对位设备所可能产生的缺陷。

本发明实施例公开一种对位方法，其包括：一设置步骤：分别将一第一对象与一第二对象设置于一第一载台与一第二载台上，以使第一对象的第一对位标记与第二对象的第二对位标记的位置皆沿一预设方向对应于第一载台的一观察窗口，用以供一镜头模块进行观察；一调距步骤：使第一载台与第二载台相对地移动而靠近，并且令第一对位标记与第二对位标记之间留有一预设距离，其小于镜头模块的一景深范围；以及一对位步骤：以镜头模块沿预设方向且通过观察窗口来同时读取第一对位标记与第二对位标记，并确认第一对位标记与第二对位标记之间的一相对位置。

可选地，于对位步骤之中，当镜头模块仅读取到第一对位标记与第二对位标记的其中之一时，以安装于第一载台与第二载台至少其中之一的一补偿机构，使第一载台与第二载台相对地移动、直至镜头模块同时读取到第一对位标记与第二对位标记。

可选地，于对位步骤之中，当第一对位标记与第二对位标记之间的相对位置相较于一预设位置之间存在有一差距时，以补偿机构使第一载台与第二载台相对地移动、直至差距小于一预设误差容许值。

可选地，预设误差容许值限定在次微米等级。

可选地，对位方法在对位步骤之后，进一步包括有一连接步骤：使第一载台与第二载台相对地移动，以连接第一对象与第二对象。

可选地，于连接步骤之中，第一载台与第二载台是在一真空环境下相对地移动。

可选地，对位方法在对位步骤与连接步骤之间进一步包括有一抽气步骤：将内部安装有第一载台的一第一腔体、及内部安装有第二载台的一第二腔体闭合以共同构成一作业腔室，并对作业腔室进行抽气、直至达到一预设压力值的真空环境。

可选地，于对位步骤之中，镜头模块通过移动而使其沿预设方向面向观察窗口；并且镜头模块于抽气步骤之前，移动离开作业腔室。

可选地，第一载台安装于一第一腔体的内部，第二载台安装于一第二腔体的内部，并且第一腔体与第二腔体能闭合以共同构成一作业腔室；其中，镜头模块固定于第一腔体的内部且沿预设方向面向观察窗口。

本发明实施例也公开一种对位设备，其包括：一第一载台，具有一第一承载面，并且第一载台自第一承载面沿一预设方向形成有一观察窗口；其中，第一载台的第一承载面用以供一第一对象置于其上，并使第一对象的第一对位标记的位置对应于观察窗口；一第二载台，具有一第二承载面，用以供一第二对象置于其上，并使第二对象的第二对位标记的位置对应于观察窗口；以及一镜头模块，其沿预设方向对应于第一载台的观察窗口设置，并且镜头模块具有一景深范围；其中，第一载台与第二载台能通过相对地移动，以使得第一对位标记与第二对位标记落在镜头模块的景深范围内，以供镜头模块通过观察窗口且沿预设方向进行观察。

可选地，对位设备进一步包括有一补偿机构，其安装于第一载台与第二载台的至少其中之一；其中，补偿机构能依据镜头模块的观察结果，而对应地调整第一载台与第二载台的相对位置。

可选地，对位设备进一步包括有：一第一腔体，其内部安装有第一载台；一第二腔体，其内部安装有第二载台，并且第一腔体与第二腔体能闭合而共同构成一作业腔室；以及一抽气模块，连通于第一腔体与第二腔体的至少其中之一，用以对作业腔室进行抽气。

可选地，镜头模块选择性地移动进入第一腔体且沿预设方向面向观察窗口。

可选地，镜头模块固定于第一腔体的内部且沿预设方向面向观察窗口。

可选地，第一腔体与第二腔体未设有任何观察窗口。

综上所述，本发明实施例所公开的对位设备及对位方法，能通过在所述第一载台形成有所述观察窗口，以使所述镜头模块能通过所述观察窗口来同时读取位于其所述景深范围内的所述第一对位标记与所述第二对位标记，来令所述第一对象与所述第二物件在间隔较小(如：间隔小于景深范围)的相对位置之下完成对位，进而利于所述第一对象与所述第二对象准确地实施后续作业。

为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本发明实施例一的对位设备的示意图。

图2为本发明实施例一的对位方法的步骤流程示意图。

图3为本发明实施例一的对位方法的设置步骤的示意图。

图4为本发明实施例一的对位方法的调距步骤的示意图。

图5为本发明实施例一的对位方法的对位步骤的示意图。

图6为本发明实施例一的对位方法的抽气步骤的示意图。

图7为本发明实施例一的对位方法的连接步骤的示意图。

图8为本发明实施例二的对位设备的示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“对位设备及对位方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

实施例一

请参阅图1至图7所示，其为本发明的实施例一。如图1和图2所示，本实施例公开一种对位设备100及对位方法S100，并且为了便于理解，所述对位方法S100的实施于本实施例中是以采用所述对位设备100来说明，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，所述对位方法S100也可以是采用其他设备来实施。

如图3至图6所示，所述对位设备100于本实施例中包含一第一腔体1、搭配于所述第一腔体1的一第二腔体2、一抽气模块3、安装于所述第一腔体1内部的一第一载台4、安装于所述第二腔体2内部的一第二载台5、一镜头模块6、及一补偿机构7，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，所述第一腔体1、所述第二腔体2、所述抽气模块3、及所述补偿机构7可以依据设计需求而省略或以其他构件取代。

于本实施例中，所述第一腔体1与所述第二腔体2能通过相对地移动，据以闭合而共同构成一作业腔室P(如：图6)。其中，所述第一腔体1与所述第二腔体2较佳是未设有任何观察窗口，据以降低所述第一腔体1与所述第二腔体2的制造成本，但本发明不以此为限。

再者，所述抽气模块3可以是连通于所述第一腔体1与所述第二腔体2的至少其中之一(如：所述抽气模块3于本实施例中是安装且连通于所述第一腔体1)，用以对所述作业腔室P进行抽气。于本实施例中，所述作业腔室P较佳是通过所述抽气模块3进行抽气、直至其达到一预设压力值的一真空环境，并且所述预设压力值例如是小于50托(torr)，但本发明不以此为限。

所述第一载台4于本实施例中是沿一预设方向D可移动地安装于所述第一腔体1，并且所述第一载台4具有一第一承载面41、及自所述第一承载面41沿所述预设方向D形成有一观察窗口42。其中，所述第一载台4的所述第一承载面41用以供一第一对象O1置于其上，并使所述第一对象O1的第一对位标记O11的位置对应于所述观察窗口42。

需说明的是，所述第一承载面41于本实施例中是面向所述第二载台5，并且所述观察窗口42是指能够供光源穿过所述第一载台4的构造，例如：所述观察窗口42可以包含位于所述第一载台4不同侧且呈镂空状的多个穿孔421、或是进一步于每个所述穿孔421内镶嵌有一透明体422(如：玻璃)、又或者是其他构造，而所述镜头模块6则是可以包含有数量对应于所述穿孔421的镜头。

所述第二载台5于本实施例中是沿所述预设方向D可移动地安装于所述第二腔体2，并且所述第二载台5具有(面向所述第一载台4的)一第二承载面51，用以供一第二对象O2置于其上，并使所述第二对象O2的第二对位标记O21的位置对应于所述观察窗口42。也就是说，所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21大致沿所述预设方向D而对应于所述观察窗口42。

所述镜头模块6具有一景深范围，并且所述镜头模块6沿所述预设方向D对应于所述第一载台4的所述观察窗口42设置。于本实施例中，所述镜头模块6并未安装在所述第一腔体1或是所述第二腔体2，并且所述镜头模块6是选择性地移动进入所述第一腔体1且沿所述预设方向D面向所述观察窗口42，但本发明不受限于此。

据此，所述第一载台4与所述第二载台5能通过(沿所述预设方向D)相对地移动，以使得所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21落在所述镜头模块6的所述景深范围内，以供所述镜头模块6通过所述观察窗口42且沿所述预设方向D进行观察。

其中，当所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21落在所述镜头模块6的所述景深范围内时，所述第一对象O1与所述第二对象O2较佳是彼此不接触、但彼此间隔很小(也就是，间隔小于所述景深范围)，据以利于所述第一对象O1与所述第二对象O2在所述镜头模块6进行观察之后，更为准确地实施其他的后续作业。

再者，所述第一对象O1与所述第二对象O2可以是选用能够被光源穿透的材质，以利于所述镜头模块6读取所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21的其中之一可以是一贯穿孔，而其中另一则是对应于所述贯穿孔的构型。

此外，所述补偿机构7安装于所述第一载台4与所述第二载台5的至少其中之一(如：所述补偿机构7于本实施例中是安装于所述第一载台4)，并且所述补偿机构7能依据所述镜头模块6的观察结果，而对应地调整所述第一载台4与所述第二载台5的相对位置，据以利于所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21能够精准地落在所述镜头模块6的所述景深范围内。

需说明的是，所述补偿机构7于本实施例中可以包含有具备不同补偿精度的多组补偿单元(例如：所述补偿机构7包含精度较低的二维移动平台71及精度高于所述二维移动平台的压电平台72)，据以有效率地使所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21被调整至预定位置。

以上为本实施例的所述对位设备100的结构说明，以下接着介绍采用所述对位设备100的所述对位方法S100。如图2所示，所述对位方法S100于本实施例中依序包含有一设置步骤S110、一调距步骤S130、一对位步骤S150、一抽气步骤S170、及一连接步骤S190。

以下接着说明本实施例的所述对位方法S100的各个步骤S110～S190的具体实施方式，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未绘示的其他实施例中，各个步骤S110～S190的实施方式可依据设计需求而加以调整变化，并且所述抽气步骤S170与所述连接步骤S190的至少其中之一可以省略或是以其他步骤取代。

所述设置步骤S110：如图2和图3所示，分别将所述第一对象O1与所述第二物件O2设置于所述第一载台4(如：所述第一承载面41)与所述第二载台5(如：所述第二承载面51)上，以使所述第一对象O1的所述第一对位标记O11与所述第二对象O2的所述第二对位标记O21的位置皆沿所述预设方向D对应于所述第一载台4的所述观察窗口42，用以供所述镜头模块6进行观察。进一步地说，于所述设置步骤S110中，所述第一腔体1与所述第二腔体2是位在彼此分离的位置，所述镜头模块6可以是位在所述第一腔体1与所述第二腔体2的外侧。

所述调距步骤S130：如图2和图4所示，使所述第一载台4与所述第二载台5相对地移动而靠近，并且令所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21之间留有一预设距离D0，其小于所述镜头模块6的所述景深范围。需说明的是，所述镜头模块6可采用高分辨率的至少一个镜头且其所述景深范围例如是小于100微米(μm)，据以利于所述第一物件O1与所述第二对象O2可以彼此不接触、但间隔很小(如：所述预设距离D0例如是50微米)，但本发明不以此为限。

所述对位步骤S150：如图2和图5所示，以所述镜头模块6沿所述预设方向D且通过所述观察窗口42来同时读取所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21，并确认所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21之间的一相对位置。于本实施例中，所述镜头模块6在所述对位步骤S150是通过移动而使其沿所述预设方向D面向所述观察窗口42。此外，在本发明未绘示的其他实施例中，所述镜头模块6也可以是在所述设置步骤S110或所述调距步骤S130时，就移动进入所述第一腔体1。

需说明的是，于所述对位步骤S150之中，当所述镜头模块6仅读取到所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21的其中之一时(或者，当所述镜头模块6并未读取到所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21的其中任一个时)，以所述补偿机构7使所述第一载台4与所述第二载台5相对地移动、直至所述镜头模块6同时读取到所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21。

进一步地说，于所述对位步骤S150之中，当所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21已被所述镜头模块6所同时读取、但其之间的所述相对位置相较于一预设位置之间存在有一差距时，以所述补偿机构7使所述第一载台4与所述第二载台5相对地移动、直至所述差距小于一预设误差容许值。也就是说，所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21之间的对位(或叠合)精准度须符合预设误差容许值，并且所述预设误差容许值可以是至少达到次微米等级，但本发明不受限于此。

所述抽气步骤S170：如图2和图6所示，将所述第一腔体1及所述第二腔体2闭合以共同构成所述作业腔室P，并对所述作业腔室P进行抽气、直至达到所述预设压力值的所述真空环境。更详细地说，当所述镜头模块6完成所述对位步骤S150之后，所述镜头模块6移动离开所述第一腔体1，以使所述第一腔体1与所述第二腔体2可以闭合而构成所述作业腔室P(也就是，所述镜头模块6于所述抽气步骤S170之前，移动离开所述作业腔室P)。

所述连接步骤S190：如图2和图7所示，使所述第一载台4与所述第二载台5相对地移动，以连接所述第一对象O1与所述第二物件O2。于本实施例中，所述第一载台4与所述第二载台5是在所述真空环境下相对地移动，但本发明不受限于此。需额外说明的是，所述第一对象O1与所述第二对象O2之间的具体“连接”方式可以依据设计需求而加以调整变化，例如：压接、黏接、嵌合、或其他各种相接的方式。

实施例二

请参阅图8所示，其为本发明的实施例二。由于本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处不再加以赘述，而本实施例相较于上述实施例一的差异主要在于：所述镜头模块6于所述对位设备100中的配置方式。

于本实施例中，所述镜头模块6是固定于所述第一腔体1的所述内部且沿所述预设方向D面向所述观察窗口42。也就是说，于所述对位步骤S150中，所述镜头模块6无须移动，即可沿所述预设方向D且通过所述观察窗口42来同时读取所述第一对位标记O11与所述第二对位标记O21。

本发明实施例的技术效果

综上所述，本发明实施例所公开的对位设备及对位方法，能通过在所述第一载台形成有所述观察窗口，使得所述镜头模块能通过所述观察窗口(而以单向)来同时读取位于其所述景深范围内的所述第一对位标记与所述第二对位标记，以令所述第一对象与所述第二物件在间隔较小(如：小于景深范围)的相对位置之下完成对位，进而利于所述第一对象与所述第二对象准确地实施后续作业(如：降低所述第一对象或所述第二对象于实施后续作业时，因移动行程而产生的误差)。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的专利范围内。

Claims (15)

1.一种对位方法，其特征在于，所述对位方法包括：

一设置步骤：分别将一第一对象与一第二对象设置于一第一载台与一第二载台上，以使所述第一对象的第一对位标记与所述第二对象的第二对位标记的位置皆沿一预设方向对应于所述第一载台的一观察窗口，用以供一镜头模块进行观察；

一调距步骤：使所述第一载台与所述第二载台相对地移动而靠近，并且令所述第一对位标记与所述第二对位标记之间留有一预设距离，其小于所述镜头模块的一景深范围；以及

一对位步骤：以所述镜头模块沿所述预设方向且通过所述观察窗口来同时读取所述第一对位标记与所述第二对位标记，并确认所述第一对位标记与所述第二对位标记之间的一相对位置。

2.依据权利要求1所述的对位方法，其特征在于，于所述对位步骤之中，当所述镜头模块仅读取到所述第一对位标记与所述第二对位标记的其中之一时，以安装于所述第一载台与所述第二载台至少其中之一的一补偿机构，使所述第一载台与所述第二载台相对地移动、直至所述镜头模块同时读取到所述第一对位标记与所述第二对位标记。

3.依据权利要求1所述的对位方法，其特征在于，于所述对位步骤之中，当所述第一对位标记与所述第二对位标记之间的所述相对位置相较于一预设位置之间存在有一差距时，以所述补偿机构使所述第一载台与所述第二载台相对地移动、直至所述差距小于一预设误差容许值。

4.依据权利要求3所述的对位方法，其特征在于，所述预设误差容许值限定在次微米等级。

5.依据权利要求1所述的对位方法，其特征在于，所述对位方法在所述对位步骤之后，进一步包括有一连接步骤：使所述第一载台与所述第二载台相对地移动，以连接所述第一对象与所述第二物件。

6.依据权利要求5所述的对位方法，其特征在于，于所述连接步骤之中，所述第一载台与所述第二载台是在一真空环境下相对地移动。

7.依据权利要求6所述的对位方法，其特征在于，所述对位方法在所述对位步骤与所述连接步骤之间进一步包括有一抽气步骤：将内部安装有所述第一载台的一第一腔体、及内部安装有所述第二载台的一第二腔体闭合以共同构成一作业腔室，并对所述作业腔室进行抽气、直至达到一预设压力值的所述真空环境。

8.依据权利要求7所述的对位方法，其特征在于，于所述对位步骤之中，所述镜头模块通过移动而使其沿所述预设方向面向所述观察窗口；并且所述镜头模块于所述抽气步骤之前，移动离开所述作业腔室。

9.依据权利要求1所述的对位方法，其特征在于，所述第一载台安装于一第一腔体的内部，所述第二载台安装于一第二腔体的内部，并且所述第一腔体与所述第二腔体能闭合以共同构成一作业腔室；其中，所述镜头模块固定于所述第一腔体的所述内部且沿所述预设方向面向所述观察窗口。

10.一种对位设备，其特征在于，所述对位设备包括：

一第一载台，具有一第一承载面，并且所述第一载台自所述第一承载面沿一预设方向形成有一观察窗口；其中，所述第一载台的所述第一承载面用以供一第一对象置于其上，并使所述第一对象的第一对位标记的位置对应于所述观察窗口；

一第二载台，具有一第二承载面，用以供一第二对象置于其上，并使所述第二对象的第二对位标记的位置对应于所述观察窗口；以及

一镜头模块，其沿所述预设方向对应于所述第一载台的所述观察窗口设置，并且所述镜头模块具有一景深范围；

其中，所述第一载台与所述第二载台能通过相对地移动，以使得所述第一对位标记与所述第二对位标记落在所述镜头模块的所述景深范围内，以供所述镜头模块通过所述观察窗口且沿所述预设方向进行观察。

11.依据权利要求10所述的对位设备，其特征在于，所述对位设备进一步包括有一补偿机构，其安装于所述第一载台与所述第二载台的至少其中之一；其中，所述补偿机构能依据所述镜头模块的观察结果，而对应地调整所述第一载台与所述第二载台的相对位置。

12.依据权利要求10所述的对位设备，其特征在于，所述对位设备进一步包括有：

一第一腔体，其内部安装有所述第一载台；

一第二腔体，其内部安装有所述第二载台，并且所述第一腔体与所述第二腔体能闭合而共同构成一作业腔室；以及

一抽气模块，连通于所述第一腔体与所述第二腔体的至少其中之一，用以对所述作业腔室进行抽气。

13.依据权利要求12所述的对位设备，其特征在于，所述镜头模块选择性地移动进入所述第一腔体且沿所述预设方向面向所述观察窗口。

14.依据权利要求12所述的对位设备，其特征在于，所述镜头模块固定于所述第一腔体的所述内部且沿所述预设方向面向所述观察窗口。

15.依据权利要求12所述的对位设备，其特征在于，所述第一腔体与所述第二腔体未设有任何观察窗口。