CN204903714U - 照明器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种照明器，其和晶圆探测器一起使用用于提供执行晶圆上的器件的测试、校准、和/或检查的照明，例如，可见的和/或不可见的电磁辐射。照明器可以包括：多个IR辐射源；反射器，适用于从IR辐射源接收IR辐射；和致动器，适用于选择性地将反射器移动至多个不同的位置；以及照明器适用于和晶圆探测器一起实现，以测试所述器件。照明器的各个元件和晶圆探测器交互，以提供具有快速切换的强度、波长和/或其他属性的足够均匀和稳定的照明。由照明器的各种实施例提供的照明允许晶圆探测器对于在晶圆上制造和/或封装的器件执行高效的测试、校准、和/或检查。

Description

照明器
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2012年9月14日申请的美国临时专利申请号为61/701,151，实用新型名称为“用于晶圆探测器的照明器和相关方法”的优先权，在此将其完全并入作为参考。
技术领域
本实用新型的一个或多个实施例通常涉及晶圆探测器，更具体的，例如，涉及用于晶圆探测器的照明器。
背景技术
在晶圆上制造成像传感器器件，例如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器，并典型地以晶圆级封装(例如，和读取电路和/或其他元件集成)。相应地，成像传感器器件的晶圆级测试已成为整个质量控制过程的重要部分。
通常，利用晶圆探测器执行晶圆级测试。对于成像传感器器件来说，晶圆级测试包括利用各种强度和/或波长的辐射，照射成像传感器器件。但是，传统的晶圆探测器典型地不能在不同的照射源之间快速切换，以这种方式允许成像传感器器件的可靠、高速、高效的测试。在一些情况下，复杂、昂贵的继电器光学器件用于改善晶圆级测试的照明。但是，该实现方式经常太贵，并且太占空间。
实用新型内容
在各个实施例中，照明器和相关方法与晶圆探测器一起使用，以提供对晶圆上的器件执行测试、校准、和/或检查的照明(例如，可见的和/或不可见的电磁辐射)。例如，照明器可以包括多个辐射源、反射器、反射器的致动器、遮光器、遮光器的致动器、和/或导光管。照明器的各个元件可以和晶圆探测器交互，以提供具有快速切换的强度、波长和/或其他属性的足够均匀和稳定的照明。由照明器的各个实施例提供的这种照明允许晶圆探测器对于在晶圆上制造和/或封装的器件执行高效的测试、校准、和/或检查。
在一个实施例中，装置包括多个红外(IR)辐射源；适用于接收来自IR辐射源的IR辐射的反射器；适用于选择性的将反射器移动至多个不同位置的致动器，以将IR辐射源中选择的不同的几个IR辐射源发射的IR辐射导向晶圆上的器件；以及其中，所述装置适用于和晶圆探测器一起实施，以测试该器件。
在另一实施例中，一种方法包括从多个IR辐射源发送红外(IR)辐射；反射器接收来自至少一个IR辐射源的IR辐射；选择性地将反射器移动至多个不同的位置；并且当反射器位于每个位置时，由反射器将选择的不同的一个IR辐射源中发出的IR辐射导向晶圆上的器件。
本实用新型的保护范围由权利要求限定，其并入这部分作为参考。通过结合下述一个或多个实施例的详细描述，可以使本领域技术人员更完整的理解本实用新型的实施例和其他特点的实现方式。可以参考后附的附图页，其首先会被简要描述。
附图说明
图1示意了根据本公开的实施例的晶圆探测器的透视图。
图2示意了根据本公开的实施例的、图1的晶圆探测器的测试头的透视图。
图3示意了根据本公开的实施例的、图2的测试头沿线3-3的纵向剖视图。
图4示意了根据本公开的实施例的照射器的内部平面图。
图5示意了根据本公开的实施例的反射器室的剖视图。
图6示意了根据本公开的实施例的反射器和致动器的透视图。
图7A-7B示意了根据本公开的各个实施例的反射器室的侧视图，其中图6的反射器位于多个位置。
图8A-8C示意了根据本公开的各个实施例的光导管的几个视图。
图9A-9B示意了根据本公开的各个实施例的遮光器的透视图。
图10示意了根据本公开的实施例的、图1的晶圆探测器和照明器的电气框图。
图11示意了根据本公开的实施例的、照射由晶圆探测器测试的晶圆上的器件的过程的流程图。
通过参考下面的详细描述，可以更好的理解本实用新型的实施例及其优势。应当理解，相同的参考标记用于标识一幅或更多幅附图中示意的相同的元件。
具体实施方式
根据本公开的一个或多个实施例，提供一种照明器，其适合于和晶圆探测器交互、安装在其上、或者以其他形式实现和晶圆探测器在一起。晶圆探测器可以构造为对在晶圆上制造的许多独立的晶圆级封装成像器件(例如，包括焦平面阵列(FPA)的红外成像器件，CMOS传感器器件，CCD，或者其他成像设备)的各种操作进行测试。利用多个辐射源和致动的反射器，照明器可以快速、有选择地提供具有不同强度的不同级别的照明(例如，电磁辐射)，以至于可以高效测试晶圆上的成像设备的响应率和/或其他运行参数。
在各个实施例中，照明器允许将辐射源的辐射有效(例如，低损耗)的传送至晶圆上的一个或多个器件，以至于可以降低辐射源的电能需求。在各个实施例中，照明器也对于晶圆上的一个或多个器件提供基本均匀的照明，以至于公共晶圆或多个晶圆上的一个或多个成像传感器的所有象素(例如，微辐射探测仪，光电检测器，或者其他传感器元件)可以以精确和可重复的方式，同时(例如，同时的)被照射，以用于测试。
图1示意了根据本公开的实施例的晶圆探测器100的透视图。在各个实施例中，晶圆探测器100包括主体102和测试头104。主体102可以包括各种机械装置，以将一个或多个晶圆330传送、定位、对准和/或放置在恰当的测试位置。在一些实施例中，主体102包括内室，以包括一个或多个用于在测试前和/或测试后存储晶圆330的盒子109。在一些实施例中，每个盒子109可以至多存储几打晶圆330，用于在晶圆探测器100自动传送和对准。在一个实施例中，每个盒子109可以存储将被测试的25个晶圆330。主体102也包括具有电引线或探针107的探针卡105，其布置成与要测试的晶圆330上的一个或多个器件332的电触点或垫333对应。当执行测试时，测试中的一个或多个器件332的垫333与探针卡105的对应的探针107或引线接触，使得各种测试信号可以传送至晶圆330上的器件332以及从器件332传来各种测试信号。在各种实施例中，器件332可以是在晶圆330上制造的晶圆级封装的成像传感器器件(例如，包括焦平面阵列(FPA)的红外成像器件，CMOS传感器器件，CCD，或其他成像器件)。
晶圆探测器100的测试头104(也称为测试器或测试器头)适用于执行各种测试操作。在各种实施例中，测试头104适用于产生测试图案(例如，测试信号或数据)和/或分析从器件332接收的输出图案(例如，输出信号或数据)以测试和/或校准器件332的各种操作。在这方面，测试头104可以包括测试电路111，其适用于产生测试图案、分析输出图案、和/或执行测试头104的其他操作。在一个实施例中，测试电路111可以包括处理器112，存储器114，接口电路116，和/或其他电路118。计算机可读介质119可以存储由测试电路111的处理器112执行和/或使用的软件指令和/或数据，用于控制和/或配合器件332的测试。在各种实施例中，测试电路111和/或计算机可读介质119的一个或多个部分可以远离晶圆探测器100放置。
在图1中，示出了测试头104处于打开位置。当测试头104处于打开位置时，可以执行各种服务和/或维修操作，例如更换探针卡105。测试头104可以降低(例如，利用气动或机动铰链106)至测试位置，其允许弹簧(pogo)环108和头110在对应的电触点或针处彼此接触。弹簧环108和头110可以分别电连接至测试头104的测试电路111和探针卡105，并在测试头104降低至测试位置时，允许测试电路111通过探针卡105电连接至器件332的触点或垫333，以发送和接收测试图案。
晶圆探测器100可以设置在不同于示意的实施例中示出的结构或构造中。例如，晶圆探测器100可以实现为具有不同于单独的测试头和主体的一个集成体，位于主体内部、下部、或其侧面的测试头，一个或多个柜子，或其他结构。该其他晶圆探测器结构可以设想用于本公开的其他实施例。
图2示意了根据本公开文本实施例的，图1的测试头104的透视图。在一些实施例中，如图1和2所示，照明器120的大部分可以基本放置在测试头104的顶部。在其他实施例中，照明器120可以以不同于图1和2中示出的方式附着至、安装在、集成至晶圆探测器100，或以其他方式和晶圆探测器100放在一起。例如，照明器120的大部分可以集成并基本封装在测试头104的内部。在另一示例中，照明器的至少一部分可以放置在主体102内部。在其他示例中，如照明器120的特殊应用所需的，照明器120的各个部分、元件、或一些部分可以分布在和/或共同位于晶圆探测器100的各个部分和/或位置。
在各个实施例中，如执行器件332的高效测试所需的，照明器120适用于向器件332提供恰当的照明(例如，可见的和/或不可见的电磁辐射)。例如，照明器120适用于提供具有快速切换强度等级、波长和/或其他属性的照明。这样，根据各种实施例的照明器120允许晶圆探测器100对于晶圆330上制造的器件332(例如，成像传感器器件)执行响应度和/或其他操作参数的高效测试。在这方面，照明器120的各种元件适用于和晶圆探测器100的测试电路111接口，以允许照明和测试配合。在各个实施例中，测试电路111适用于通过接口电路116向照明器120的各个元件产生和传送恰当的控制信号，以调整晶圆探测器100和照明器120的各个应用所需的照明。
图3示意了根据本公开文本实施例的，图2的测试头104沿线3-3的纵向剖视图。如图所示，在一些实施例中，照明器120的各个元件可以基本放置在测试头104的顶部和/或与测试头104集成。图4示意了根据本公开实施例的，图3的照明器120移除盖子301后的顶部平面图。参照图3和4，在各个实施例中，照明器120包括多个辐射源302(单独标识为302A和302B)、反射器304、反射器304的致动器306、导光管308、遮光器310、辐射源302的控制器312、辐射源302的继电器314(单独标识为314A和314B)、辐射源302的熔断器316(单独标识为316A和316B)、遮光器310的致动器318、冷却风扇320，和/或电源322。在一些实施例中，辐射源302和/或反射器304可以基本放置在反射器室305内(例如，在图4中，辐射源302和反射器304藏在反射器室305的内部)。
在各个实施例中，辐射源302适用于发射晶圆330上照明器件332所需波长的辐射，以执行测试、校准、检查、和/或其他过程。该辐射包括，例如，可见光、长波红外(LWIR)辐射、中波红外(MWIR)辐射、短波红外(SWIR)辐射、紫外线(UV)辐射、X射线辐射、或其他频带(例如，其他波长)的其他电磁辐射。在一些实施例中，辐射源302向实现成像器件或传感器的器件332提供照明，以至于通过监视(例如，利用测试电路111)响应于提供的照明、成像器件或传感器的各种输出，可以测试和/或校准成像器件或传感器的各种操作。
在一些实施例中，要测试的成像器件或传感器的操作包括成像器件或传感器的响应度。也就是说，晶圆探测器100适用于响应入射光通量(例如，入射光或辐射的强度)的变化，测试成像器件或传感器的电输出的变化。在这方面，辐射源302中的每一个适用于发射不同等级强度的辐射(例如，产生不同的光通量)，以至于通过在辐射源302之间切换，测试成像器件或传感器的响应度，以改变具有不同等级精度和可重复性的入射光通量。
在一些实施例中，辐射源302可以利用红外(IR)辐射源实现，以发射具有期望强度等级(例如，光通量)和/或波长的IR辐射。例如，在一个实施例中，辐射源302利用适用于以期望强度等级和/或波长发射IR辐射的发光二极管(LED)或荧光灯实现。在另一实施例中，辐射源302可以是黑体，其加热至恰当温度，以发射具有期望强度等级和/或波长的IR辐射。
参照图5，示意了根据本公开文本实施例的反射器室305的剖视图，其具有利用黑体实现的辐射源302A和302B。在一个实施例中，辐射源302A和302B中的每一个包括金属块504A/504B、附着至金属块504A/504B的背面的加热器506A/506B，以及一个或多个热电偶508A/508B。金属块504A/504B可以利用铜、铝或其他具有足够导热性的金属实现。金属块504A/504B的前面包括适用于实现稳定的高发射率的涂层510A/510B。例如，涂层510A/510B的恰当材料包括Akzo的463-3-8涂层，其通过结合本公开文本执行的试验确定具有8-12微米的LWIR波长、大约0.9的稳定的发射率值。由于金属块504A/504B包括具有已知发射率的涂层510A/510B，通过将金属块504A/504B加热至恰当的温度(例如，该温度能够产生通过将8-12微米之间的普朗克(planck)曲线下多个区域集合起来确定的期望的LWIR带内辐射)，辐射源302A/302B的IR辐射的强度(例如，光通量)可以设定为期望的等级。涂层510A/510B的其他恰当的材料可包括的超平面黑色涂料和其他类似具有高发射率的涂层材料或者涂料。在一些实施例中，辐射源302A/302B可以是黑体的近似物(也称为灰体)。
在一个实施例中，加热器506A/506B可以利用柔性和/或薄膜加热元件实现，例如来自Omega工程公司的(聚酰亚胺膜)加热器。在一个实施例中，加热器506A/506B可以是任何膜加热元件，其具有照明器120的应用需要的充足的额定功率，并附着至金属块504A/504B的背面。可以设想利用具有充足额定功率的其他类型的加热元件实现其他实施例中的加热器506A/506B。例如，加热管或加热电线可以安装在金属块504A/504B上、嵌入金属块504A/504B中、或以其他方式固定，以和金属块504A/504B接触。
在一个实施例中，热电偶508A/508B可以嵌入、附着、安装、或以其他方式固定，以接触金属块504A/504B。在一个实施例中，热电偶508A/508B中每一个可包括一对标准的K型热电偶，一个用于温度控制反馈，另一个用于冗余温度显示/监视。在其他实施例中，根据照明器120的各种应用所需，可以利用标准或专用热电偶。还参照图3和4，在各种实施例中，热电偶508A/508B向控制器312提供指示金属块504A/504B温度的输出电压，其选择性地打开或关闭以反馈环的方式向加热器506提供电流的继电器314，并将金属块504A/504B保持在期望的温度。
如图3和5所示，在一个实施例中，辐射源302A和302B以一定方式相对于反射器室305放置，以允许反射器室305的墙壁覆盖其背面。这样的布置可以降低热损耗。但是，应当注意，虽然图3和5示意的实施例示出两个辐射源302A和302B，其他实施例可以包括照明器120的特殊应用所需的多个辐射源。例如，反射器室305可以是具有多于四个侧表面的多边柱体，每个辐射源放置在三个或更多个侧表面上。
参照图6，示意了根据一个实施例的反射器304和致动器306的透视图。在各个实施例中，反射器304适用于以高反射率在所需波带中反射辐射，以至于反射器304接收的辐射可以被反射至其他方向，而不会由于吸收导致严重损失。在一个实施例中，反射器304可以基本是如图6所示的平面型。在其他实施例中，反射器304采用凸透镜，凹透镜，棱镜，或其他适用于接收和引导辐射的恰当的形状。在一个实施例中，反射器304可以涂覆、镶镀在一个或多个IR波带内具有高反射率的材料，或由该种材料制成。该材料包括金，铝，银，铜，或铑。也可以利用在所需波带内具有高反射率的其他材料，用于照明器120的其他应用。
在各个实施例中，致动器306可连接至或以其他方式耦合至反射器304，并适用于旋转、滑动、移动、倾斜、或其他方式将反射器304移动至多个不同位置(例如，不同的方向和/或位置)以允许反射器304将选择的不同的一个辐射源302发出的辐射引向晶圆330上的器件332。例如，在一个实施例中，致动器306适用于将反射器304旋转，以在第一位置和第二位置之间切换，其中在第一位置将辐射源302A的辐射导向器件332上，在第二位置导向辐射源302B的辐射。
图7A-7B示意了根据该实施例的反射器室305的侧视图，其中由致动器306将反射器304分别旋转至第一位置和第二位置，平行箭头表示反射器304接收和引导的来自辐射源302A和302B的辐射的通常的方向。照明器120的这个和其他实施例允许在多个辐射源之间快速切换，每个辐射源适用于发射彼此强度等级和/或波长不同的辐射。因此，照明器120的各个实施例允许晶圆探测器100通过快速产生具有不同强度等级的辐射，执行器件332的高效测试，而不必等待单一辐射源变换并稳定在不同的强度和/或波长。例如，在照明器120的一个应用中，致动器306花费小于大约0.1秒的时间将反射器304移动至不同位置，而需要花费多于10秒的时间以等待IR辐射源(例如，黑体)变换并稳定在用于产生不同IR通量等级的温度。
再次参照图6，在一些实施例中，致动器306通过滑轮315或其他恰当的耦合机械耦合至反射器304。在其他实施例中，致动器306连接至反射器304，而不通过滑轮315或其他耦合机构。致动器306可以由电动机，气动驱动器，水轮驱动器或其他恰当的驱动机械实现。在一个实施例中，致动器306可以由包括集成控制器和位置编码器的步进电动机实现，并被编程以响应于触发信号在多个预定位置之间切换。在一些实施例中，单独的位置传感器307提供额外的角度信息，用于更精确的控制和/或监视致动器306和反射器304的位置。在一些实施例中，反射器304和/或致动器306包括机械停止件和/或限位开关，用于额外控制反射器304和致动器306的定位。
图8A-8C示意了根据本公开文本的实施例的，图3的导光管308的各个视图。更具体的，图8A是导光管308的侧视图，图8B是导光管308沿着线8B-8B的纵向剖面图，以及图8C是导光管308沿线8C-8C的横向剖面图，以上根据本公开文本的实施例。
在各个实施例中，导光管308可以基本放置在反射器304和器件332之间，并适用于将在其第一端部309A接收的辐射传递至其第二端部309B。在一些实施例中，导光管308可以基本构造为中空管的形状，其两端开放，并具有适用于从第一端部309A向第二端部309B传送辐射的反射内表面311。在该实施例中，由反射内表面311产生的多个反射允许导光管308用作有效的光聚集器和光漫射器。因此，当选择的一个辐射源302的辐射通过反射器304引向第一端部309A时，根据各个实施例的导光管308通过第二端部309B向器件332提供充分均匀的照明。另外，根据各个实施例的导光管308在足够的传送效率下传送辐射，以至于辐射源302的输出基本不必增加(例如，通过提高黑体的温度)，以补偿传输损耗。因此，各个实施例中的导光管308以充分的均匀性和效率将来自反射器304的辐射传送至器件332，而无需昂贵的透镜或其他光学元件来实现传统的继电器光学器件。
例如，结合本公开文本执行的试验显示，根据本公开文本的一个实施例实现的大小为大约700mm乘80mm(分别为长度和直径)的导光管308，能够在第二端部309B产生横跨中心20mm部分的充分均匀的照明，且传输效率等价于F/l的光学器件。对于晶圆探测器100的许多应用来说，该照明对于每次以一定精度和可重复性测试一个以上的器件332来说是足够的。上述给出的尺寸仅用于示意，也可以使用适用于和晶圆探测器100一起使用的其他任何长度和/或直径的导光管(例如，尺寸和晶圆探测器100的通道或其他可用空间相配)以实现光导管308。
在各个实施例中，反射内表面311可以涂覆、镶镀在期望波带具有高反射率的材料，或由该材料制成。该材料包括金，铝，银，铜，或铑。也可以利用在期望波带内具有高反射率的其他材料，用于照明器120的其他应用。在一个实施例中，导光管308可以由抛光的铝制成，并包括由金涂覆或镶镀的反射内表面311。该实施例中镶镀或涂覆在反射内表面311上的金对于7至14微米频带的IR辐射来说，甚至在很小的入射角时，允许具有96％或更高的反射率。另外，金镶镀或涂覆可以防止表面氧化，以及随后的传输效率的降低。
在一些实施例中，导光管308包括变迹器313，其适用于进一步提高均匀性或者改变发送到器件332的辐射的照明分布。在一个实施例中，如图8B-8C所示，变迹器313覆盖导光管308的内通道的一部分，用于至少阻断一些直接辐射到达器件332，并且使器件332上的照明变平。在该实施例中，变迹器313可以是在期望波带具有低传送率(例如，基本阻断传送)的小的停止件或圆盘，并且可以由细电线中断或者放置在导光管308的内通道内。也可以设想其他变迹器的实现方式，例如变迹滤波器或变迹透镜。
图9A和9B表示根据本公开文本实施例的，图4的遮光器310的各个视图。更具体的，图9A示意了反射器室305在遮光器310处于打开位置时的透视图，图9B示意了反射器室305在遮光器310处于闭合位置时的透视图。在各个实施例中，遮光器310适用于在闭合位置时，基本阻断辐射源302发出的辐射到达器件332。
如图9A-9B所示，在一个实施例中，利用金属板实现遮光器310，该金属板至少和导光管308的第一端部309A的开口一样大，并放置在反射器304和导光管308的第一端部309A之间。该实施例的遮光器310处于闭合位置时，可以充分关断导光管308的第一端部309A，以至于由反射器304引向的辐射的主体部分被阻断进入导光管308。在其他实施例中，遮光器310可以放置在其他位置，该位置适合于选择性的阻断辐射源302发出的辐射到达器件332，并且该遮光器的大小和形状适合于该其他位置。例如，遮光器310可以放置在器件332和导光管308的第二端部309B之间，并且大小和形状适合于充分覆盖第二端部309B的开口。在另一示例中，遮光器310放置于接近每个辐射源302，或者放置在其上，并适用于阻断辐射源302发出的辐射到达反射器304。
遮光器310的各个实施例通过基本阻断辐射源302发出的辐射，以允许在环境光或环境IR光通量的条件下，进行器件332的测试、校准、和/或检查。在这方面，图3和4的冷却风扇可以在一些实施例中使用以帮助遮光器310保持接近环境温度，并降低由遮光器310自身产生的附加的IR光通量。还是在这方面，在一些实施例中，遮光器310可以涂覆、镶镀在期望的IR频带中具有高反射率和相应的低发射率的材料，或由该材料制成，以至于遮光器310自身发射很少的IR辐射。该材料包括金，铝，银，铜，銠，或其他恰当的材料。例如，晶圆探测器100可以利用环境光或环境IR光通量条件，收集与实现图像传感器的器件332相关的噪声数据。在一些实施例中，晶圆探测器100可以用于基于收集的噪声数据来校准器件332。
在各个实施例中，遮光器310连接至或以其他方式耦合至致动器318，该致动器318适用于旋转、滑动、移动、倾斜或以其他方式移动遮光器310，以在打开和闭合位置之间交替。致动器318可以由电动机，气动驱动器，水轮驱动器或其他恰当的驱动机构实现。在一个实施例中，致动器318可以由包括集成控制器和位置编码器的步进电动机实现，并被编程以响应于触发信号在两个预定位置之间旋转遮光器310。在一些实施例中，单独的位置传感器319可以提供附加的角度信息，以更精确的控制和/或监视遮光器310和致动器318的位置。
图10是根据本公开文本实施例的，用于示意晶圆探测器100和照明器120各个元件之间连接的电气框图。在各个实施例中，晶圆探测器100的测试电路111(例如，图10中标识为主机PC)适用于产生控制信号以使得这里描述的照明器120的各个操作配合由晶圆探测器100执行的各个测试操作。例如，在一个实施例中，该控制信号可以由执行存储器114中存储的软件指令的处理器112产生，和/或由接口电路116进一步处理，以传送至照明器120的各个元件。
在各个实施例中，该控制信号可以通过通信链路1002A-1002E，被发送至反射器304的致动器306、遮光器310的致动器318、和/或辐射源302的控制器312。在一些实施例中，可以利用集线器器件1004扩展通信链路1002A-1002E的数量和/或管理多个通信链路1002A-1002E。在一些实施例中，转换器器件1006A-1006C可以用于将测试电路111的控制信号转换为照明器120的各个元件使用的格式、标准或协议(例如，在一些实施例中，在通用串行总线(USB)和RS-232或RS-422之间)。使用集线器器件1004和/或转换器器件1006A-1006C允许测试电路111使用用于控制信号的统一的格式、标准、或协议，并因此减少复杂性。在一个实施例中，测试电路111可以以标准USB协议编码控制信号。相应地，在一个实施例中，通信链路1002A-1002E包括USB链路，集线器器件1004可以是USB集线器器件，转换器器件1006A-1006C适用于将USB信号转换为照明器120的各个元件使用的恰当的格式。
在各个实施例中，控制器312适用于响应于测试电路111接收的控制信号，管理辐射源302A-302B的辐射输出。对于利用黑体实现辐射源302A-302B的实施例来说，可以使用温度控制器实现控制器312。该温度控制器可以是Omega工程公司的CN616温度控制器。对于利用黑体实现辐射源302A-302B的实施例来说，控制器312通过温度输出链路1008A-1008B接收来自黑体的热电偶508A/508B的温度读数，用于黑体温度的反馈控制。
在一些实施例中，控制器312通过经由继电器驱动器链路1010A-1010B驱动(例如，设置恰当的电压，发送恰当的控制信号，或者其他控制动作)继电器314A-314B，间接控制辐射源302A-302B。在该实施例中，继电器314A-314B响应于控制器312接收的驱动信号，通过电力线1012A-1012B向辐射源302A-302B提供恰当的电源。在一个实施例中，继电器314A-314B利用固态继电器(SSR)实现。按照一些实施例所需，熔断器316A/316B可以用于保护继电器314A-314B、辐射源302A-302B、和/或照明器120的其他元件。在一些实施例中，I/O模块1016可以用于在测试电路111和照明器120的一些元件之间提供通信。例如，位置传感器307和319的致动器位置读数可以通过I/O模块1016发送至电路111。
也可以设想图10中示意的电气框图的其他实现方式。例如，对于辐射源302是灯、LED、或其他类型的辐射源的实施例来说，温度控制器可以用于实现具有恰当光线控制电路的控制器312。在另一示例中，各种USB链路、器件、集线器、和/或转换器可以根据所需，由实现其他标准或专有通信协议或格式的合适的元件替代。
现在转向图11，示意了根据本公开文本实施例的过程1100的流程图，该过程用于照射由晶圆探测器测试的晶圆上的器件。例如，过程1100的所有或一部分可以由晶圆探测器100和照明器120或者其他恰当器件的各个实施例执行，以照射晶圆330上的器件332，用于测试、校准、检查、以及其他晶圆级的过程。
在模块1102，可以为晶圆探测器100提供晶圆330的新盒子109。例如，可以自动或手动将一个或多个盒子109放置或装载在晶圆探测器100的恰当位置，其中盒子109包含要在晶圆探测器100上进行测试、校准、检查或其他处理的多个晶圆330。
在模块1104，新的晶圆330可以从盒子109中移除，并运送至晶圆332上用于测试、校准、检查、和/或其他处理一个或多个器件332的位置。例如，晶圆330可以从盒子109移除，并运送至晶圆330上的器件332与用于测试的探针卡105啮合的位置。
在模块1106，可以定位和啮合晶圆330，用于测试、校准、检查或其他处理。例如，晶圆330和/或探针卡105可以由晶圆探测器100移动、对准、和/或定位，使得探针卡105的探针107可以接触或啮合要测试的器件332的对应垫333。在一些实施例中，在探针卡105的一次啮合中，可以最多测试晶圆330上的八个器件332。
在模块1108-1112，通过闭合遮光器310可以在环境光或光通量的条件下，测试、校准、检查和/或其他处理啮合的器件332(例如，以确定背景辐射和/或噪声)。在一些实施例中，模块1108-1112的所有或一部分可以省略或者在利用辐射源302的辐射测试器件332之后或之间执行(例如，模块1014-1020)。
更具体的，在模块1108，遮光器310可以闭合，以基本上阻断除环境辐射(例如，环境光或光通量)之外的辐射到达晶圆330上的器件332。例如，遮光器310可以利用致动器318移动至闭合位置，以基本阻断辐射源302发出的辐射到达器件332，以至于可以向器件332提供环境光或光通量条件。
在模块1110，晶圆探测器100的测试电路111可以在通过闭合遮光器310产生的环境光或光通量的条件下，检测器件332产生的信号。例如，在器件332是成像传感器器件的实施例中，晶圆探测器100可以在环境光或光通量的条件下，利用测试电路111，读取、接收、或检测由器件332产生的输出。晶圆探测器100可以分析检测的信号以测试和/或校准器件332的各个操作。在一些实施例中，晶圆探测器100检测信号以收集与器件332相关的背景辐射和/或噪声数据。在一些实施例中，器件332基于收集的数据，由晶圆探测器100校准。
在模块1112，遮光器310打开。例如，遮光器310可以利用致动器318被移动至打开状态，以至于来自一个或多个辐射源302的辐射能够到达器件332。
在模块1114，反射器304移动至多个位置中的一个，以从一个或多个辐射源302接收辐射。例如，反射器304可以由致动器306移动至一个位置以从一个辐射源302接收辐射。在一些实施例中，反射器304被旋转(例如，由致动器306)至多个定位中的一个，以从其中一个辐射源302接收辐射。在一个实施例中，反射器304被旋转至两个定位中选择的一个，以从辐射源302A或302B中选择的一个接收辐射。
在模块1116，可以由一个或多个辐射源302发射辐射(例如，包括IR辐射，可见光，或其他波带的电磁波)。例如，可以利用上述多个辐射源302，发射不同强度和/或波长的辐射。在一些实施例中，利用多个IR辐射源(例如，辐射源302)发射彼此不同强度(例如，光通量)等级的IR辐射。在一个实施例中，通过将多个黑体(例如，实现辐射源302的黑体)中的每个加热至不同的温度，发射不同强度的IR辐射。在各个实施例中，在模块1116和/或在其他时间(例如，在过程1100的各个操作之前、期间、和/或之后)，选择性的打开或关闭一个或多个辐射源302。在其他实施例中，一个或多个辐射源302可以持续保留。
在模块1118，反射器从选择的辐射源302接收的辐射可以被引向晶圆330上的一个或多个器件332。例如，照明器120的反射器304利用其反射面将选择的辐射源302发射的辐射引向晶圆330上与探针卡105啮合的一个或多个器件332。在一些实施例中，反射器304接收的辐射被引向导光管308，并通过导光管308发送至器件332。在一些实施例中，在模块1118，发送至器件332的辐射的照明分布，例如可以通过导光管308的变迹器313调整(例如，变平，变软，或者其他修改)。在一些实施例中，辐射可以被引向和发送至晶圆330，以向晶圆330上的任意所需数量的器件332提供基本均匀的照明(例如，在一个实施例中最多8个器件)。
在模块1120，晶圆探测器100可以响应于传送至器件332的辐射，检测器件332产生的信号。例如，晶圆探测器100的测试电路111可以响应于引向和发送至器件332的辐射，通过探针卡105，检测器件332产生的输出信号。晶圆探测器100分析检测的信号以测试和/或校准器件332的各个操作。在一些实施例中，可以分析检测的信号，以测试器件332对于引向它们的辐射的响应度。在一些实施例中，晶圆探测器100可以检测响应于一个或多个IR波带的辐射而产生的输出信号。
在模块1122，如果需要利用另一辐射源302测试器件332，那么过程1100可以返回至模块1114。也就是说，反射器304可以移动至不同的位置，以从不同的辐射源302接收和导向辐射，并响应于此，产生由晶圆探测器100检测的信号。例如，在一个实施例中，反射器304在导向从辐射源302A和302B接收的辐射之间切换。如果没有附加的辐射源302保持使用，那么过程1100前进至模块1124。
在模块1124，探针卡105可以脱离当前正在测试的器件332。也在模块1124，可以确定在晶圆330的其他部分是否还有要测试的任何额外的器件332。例如，基于提供至测试电路111有关晶圆330的信息，晶圆探测器100的测试电路111可以确定晶圆330上是否还有任何要测试的剩余的器件332，以及如果有，那么这些器件332位于晶圆333上什么位置。
如果还有要测试的器件332，过程1100返回至模块1106，其中晶圆330可以重新定位，探针卡105与要测试的附加的器件332啮合。在一些实施例中，在晶圆上可以制造和/或封装多至一千个器件332，可以重复模块1106-1124，直到测试了晶圆330上的所有或所需数量的器件332。
在模块1126，如果晶圆330上没有要测试、校准、检查和/或处理的器件332，那么晶圆332将从测试位置卸载、移走、或以其他方式移除。例如，晶圆探测器100可以卸载晶圆330并将其移回盒子109，其中晶圆330可以保留在盒子109，直到执行另一制造阶段(例如，从晶圆330中分离独立的器件)。在一些实施例中，晶圆330可以在其源自的相同的盒子109中放回原位。在其他实施例中，晶圆330可以移至不同于其源自的盒子的一个新盒子109。
在模块1128，可以确定在盒子109中是否还有要测试的附加的晶圆330。例如，晶圆探测器100的测试电路111可以基于提供给测试电路111的有关盒子109的信息，确定是否还有任何要测试的晶圆330。
如果有要测试的附加的晶圆330，过程1100返回至模块1104，在模块1104，下一个晶圆330从盒子109中移除用于测试。在一些实施例中，每个盒子109中可以包括至多25个晶圆330。可以重复模块1104-1128，直到盒子109中所有或期望数量的晶圆330被测试。
如果在模块1130，盒子109中没有剩余要测试的晶圆330，那么从晶圆探测器100中卸载或者以其他方式移除盒子109，过程1100可以返回至模块1102，用于测试所需的新盒子109的晶圆330。
在各种实施例中，按照过程1100特殊应用的要求，过程1100的任何操作可以重新排序、组合、修改、和/或省略。例如，在不脱离本公开文本的保护范围的情况下，过程1100的各种操作可以被修改，以将照明操作和在各种类型的成像传感器器件和其他利用晶圆探测器测试的器件上进行的各种晶圆级测试、校准、和/或检查操作进行配合。
当应用时，可以利用硬件、软件、或者软硬件的组合，实现本公开文本提供的各种实施例。并且在应用时，在不脱离本公开文本的精神下，这里提出的各种硬件元件和/或软件元件可以组合为包括软件、硬件和/或两者的复合元件。当应用时，在不脱离本公开文本的精神下，这里提出的各种硬件元件和/或软件元件可以分为包括软件、硬件和/或两者的子元件。另外，当应用时，可以设想软件元件可以实现为硬件元件，反之亦然。
根据本实用新型的软件，例如，非临时性指令、程序代码、和/或数据可以存储在一个或多个非临时性机器可读介质中。也可以设想可以利用一个或多个通用或专用计算机和/或计算机系统、网络和/或其他，实现这里识别的软件。当应用时，这里所述的各种步骤的顺序可以改变、组合为复合步骤、和/或分为子步骤，以提供这里所述的特征。
上述实施例仅用于说明，而不限制本实用新型。也应当理解，根据本实用新型的原则可以存在多种修改和变形。相应地，仅由后附权利要求限定本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种照明器，其包括：
多个红外IR辐射源；
反射器，适用于从所述IR辐射源接收IR辐射；
致动器，适用于选择性地将反射器移动至多个不同的位置，以将IR辐射源中被选择的不同的多个IR辐射源发出的IR辐射导向晶圆上的器件；以及
其中所述照明器适用于和晶圆探测器一起实现，以测试所述器件。
2.如权利要求1所述的照明器，进一步包括导光管，该导光管包括反射内表面，该反射内表面适用于将IR辐射源中被选择的一个IR辐射源的IR辐射传送至所述器件。
3.如权利要求2所述的照明器，其中所述导光管包括变迹器，该变迹器适用于调整传送至所述器件的IR辐射的照明分布。
4.如权利要求2所述的照明器，其中所述反射内表面包括金、铝、银、铜或铑。
5.如权利要求1所述的照明器，进一步包括遮光器，该遮光器适用于选择性地将IR辐射源中被选择的一个IR辐射源的IR辐射阻断或传送至所述器件。
6.如权利要求1所述的照明器，其中每个IR辐射源适用于发射其相关的IR辐射，该IR辐射具有与其他IR辐射源不同的强度和/或波长。
7.如权利要求1所述的照明器，其中每个IR辐射源是黑体，该黑体适用于加热至不同温度以发射其相关的IR辐射，该IR辐射具有与其他IR辐射源不同的强度。
8.如权利要求1所述的照明器，其中所述反射器包括至少一个金、铝、银、铜或铑反射表面。
9.如权利要求1所述的照明器，其中：
所述致动器适用于通过将反射器旋转至第一个位置来移动反射器，以将来自第一IR辐射源的IR辐射导向所述器件，并且通过将所述反射器旋转至第二个位置来移动反射器，以将来自第二IR辐射源的IR辐射导向所述器件；并且
所述第一和第二IR辐射源基本彼此相对放置。
10.如权利要求1所述的照明器，其中所述器件是成像传感器，该成像传感器包括响应于由反射器导向的IR辐射的辐射热测量仪。
11.如权利要求10所述的照明器，进一步包括晶圆探测器，其中所述晶圆探测器包括测试电路，该测试电路适用于响应由所述辐射热测量仪接收的IR辐射，检测来自所述成像传感器的信号。
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