201025667 六、發明說明： ' 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種收光及影像偵測的系統及方法，尤指一種 用於測試發光元件所產生的光源的收光測試及影像偵測的系統及 方法。 【先前技術】 發光元件以發光二極體為主要的代表，發光二極體是當前市 ❹面上發光效率最佳的電子元件。運用已發展成熟的積體電路製造 技術從事生產，業者可迅速的將發光二極體量產上市，而生產上 其中一道瓶頸就是產品功能測試與分級。 請參閱第1圖，其係為本領域所習知的測試配置。從晶片切 割下來的發光二極體晶粒’即待測物η，黏貼在膠膜(未顯示)之 上’接收到兩根探針12傳遞而來的操作電能而發光。習知的測試 .配置主要分成顯微鏡及收光器15。待測物u所發出的光線進入顯 微鏡的分光元件13而被分成不同方向的兩道分光束，分別進入顯 參微鏡的目鏡14與收光器15。透過顯微鏡，操作者可以觀測以確定 ,待測物11與探針12的位置是否正確；同時，收光器15將光線傳 送到其内部的分光元件16,光線再被分配成不同方向的兩道分光 束，为別用於光譜量測與光能量測試，測試的結果作為判定待測 物11等級的依據。一般而言，光能量測試係接收分光元件16分 配成的分光束後，將光能量轉換為電壓值，以電壓值代表光能量 的大小。 由於顯微鏡的分光元件13需要將待測物11成像，所以需要 201025667 '相關的元件達成其效果’故使分光過程巾的進光量變差，使顯微 兄的目鏡14與收光器15接收的光線其光量不足。上述測試配置 將造f收光器15所傳送測試的光線減量不足，使光譜量測 v光月匕量測試^卩刀的處理時間增加’此外，也會造成顯微鏡的目 鍊Η影料晰度差’增加操作者制的_度。 為了改善上述的問題，另一種習知的測試配置是捨棄分光元 件Π 以減少分光的次數。請參閱第2圖，黏貼在膠膜(未顯示) ❿、，的待測物21接收到兩根探針22傳遞而來的操作電能而發 光二待測物21的上方在同—平面上配置影像侧裝置（顯微鏡或 電何耗合7L件(CCD)) 24與收光n 25，兩者的位置可以互換，而 H進行剌物21雜針22位置的綱，以絲譜量測與光能 • ϊ則試…:而，由於操作程序不能同步，待測物21在膠膜之上的 位置可能隨著時_不_產生麵’加上影像制裝置24與收 光器25兩者的操作位置難以被鶴機構完美的搬運於同-處，因 而導致測試數據的可重複性的問題。 ❿ 職是之故’發明人鑑於習知技術之設計缺失，乃經悉心試驗 與研究，並-本鍥而不捨之精神，發明出本案「收光及影像偵測 糸統制靖光元件財法」，兼具有同錢作魏以及較佳的 分光效果，以下為本案之簡要說明。 【發明内容】 本發明之目的在於提供-種用於戦發光二鋪晶粒或其他 電子光源的收光與影像_系統及方法，透過兩組分光設備的搭 配’讓收光與影像摘測的作業可以同步進行，並且能夠有效的分 201025667 配用作光譜量測崩作光能制試的絲。再加上輔助光源的配 置’可以在制物未產生光線時’例如在通電戦之前，或是在 故障排除程序中，__對剌物與其週遭_試
德 n 1，5V 根據上述構想’本發明提ώ —觀歧影像翻㈣，包括. -第-分光裝置，接收來自-待測物之—光線，並將該光線分配 為二第-分光束與-第二分光束;—第二分光裝置，接收該第二 分光束’並賴第二分光束分為—第三分光束與—第四分光 束’以及-影像侧裝置，接收該第四分光束，並㈣第四分光 束轉換成-數⑽號。難地，其㈣第—分光束胁一光譜量 測，且該第三分光束用於一光能量測試。 較佳地，本發明提出之收紋影像偵_統，其中該第一分 •光束用於-総量_，且該第三分光束用於—光譜量測。 較佳地，本發明提出之收狀影像偵_統，其中該影像偵 測裝置具有一焦距調整機構。 較佳地，本發明提出之收献影像_祕，其中該影像债 測裝置具有-輔助光源，用峨由該等分光裝置將—辅助光線投 射於該接泡丨物。 其中該影像债 較佳地，本發明提出之收光及影像偵測系統 測裝置包含一電荷耦合元件。 較佳地，本發赌出之收纽影尉貞測纽，更包含一光譜 量測裝置及-光能量_裝置，用以敬該制物之等級。θ 根據前述的構想，本發明另提出—種收光及影像伽系統， 6 201025667 包括：-第-分光裝置，接收來自一待測光源之 收之該光線分配為-第—分光束與_第二分光束； 置，接收該第二分光束，並將該第二分光束分配為—第二j 與-第四分光束；以及-影像細裝置，將該第 = 三分光束轉換成-紐峨。 77絲或該第 較魏，本發.出之收光及縣細系統，更 量測裝置及一光能量測試裝置。 3先％ 較佳地，本發贿ώ之收光謂側m其巾該 測裝置及該縫量測試裝置分職收與該影像偵概^同的曰八 光束。 刀 較佳地，本發明提出之收光及影像偵測系統，其中該第一分 光襄置及該第二分光裝置分別包含一分光鏡。 較佳地，本發明提出之收光及影像偵測系統，其中該影 測裝置具有一焦距調整機構。 ^ 較佳地，本發明提出之收光及影像偵測系統，其中該影像偵 測裝置具有一輔助光源，用以經由該等分光裝置將一輔助光線投 射於該待測光源。收光及影像偵測系統，其十該影像偵測裝置包 含一電荷耦合元件。 根據上述構想，本發明提出一種測試發光元件的方法，包括： (a)將來自該發光元件的光線分配為一第一分光束與一第二分光 束；（b)將該第二分光束分配為一第三分光束與一第四分光束；（c) 接收該第四分光束，將該第四分光束轉換成一數位訊號，並依據 該數位訊號來觀測該待發光元件的一位置；以及(d)分別測試該第 201025667 ，據以判定 -分光束之-光譜特性以及該第三分光束之一光能量 該發光元件之等級。 f較佳地，本發明提出之方法，其中步驟(C)更包含下列步驟: 微=該第四〃縣之-觀曝、距，以修正練位訊號所顯示的晝 面清晰度。 較佳地’本發明提出之方法，其中步驟(C)更包含下列步驟: 將該數位訊雜人-顯示器，並檢視該顯示H之畫面_認該發 ^ 光元件的一測試配置。 較佳地’、本發明提出之方法，其中於步驟(a)之前，更包含下 列步驟.使用複數個探針接觸該發光元件表面的端點，並經由該等 ，探針提供該發光元件之一操作電能。 根據上述構想，本㈣另提出—糊試發光元件的方法，包 括:⑷將來自該發光元件的光線分配為一第一分光束與一第二 刀光束’（b)將該第二分光束分配為—第三分絲與—第四分光 束’（c〇將„亥第分光束或該第三分光束轉換成一數位訊號，並 ❿依據該數位訊絲細該發光元件的-位置；以及⑷分別測試 與該影像侧裝置獨的分絲之—光譜雜膽__光能量，據 以判定該發光元件之等級。 較佳地’本發明提$之綠，其巾步驟㈤更包含下列步驟： 微調該第-分光束或該第三分光束之一觀難、距，以修正該數位 訊號所顯示的晝面清晰。 較佳地’本發明提出之方法，其中步驟⑹更包含下列步驟： 將該數位訊號輸人-顯示器’檢視該顯示器之晝面以確認該發光 元件的一測試配置。 201025667 列步⑷之前’更包含下 ==‘針接觸於該發先元件表面的端點，並經由該 等探針提供該發光元件之—操作電能。 施細如發狀收光蝴_麻財法，得裝下列實 方^盘明’俾付本钱具—般知識者更深人之了解其實施 方式與優點： 【實施方式】 φ /本㈣之技射段料細_如下，她本㈣之目的、特 徵與特點，當可由此得—罙人且具體之了解，然而下列實施例與 圖不僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。 首先请翔第3 @，其係為本發明之收光及影像彳貞測系統及 測试發光元件的方法之一實施例的結構示意圖。如第3圖所 示，一待測物31，例如以發光二極體晶粒為代表的發光元件，接 收到從兩根探針32傳遞進來的操作電能而發光。待測物31的光 φ 線進入一第一分光裝置33，第一分光裝置33包含有一分光鏡34， 分光鏡34設計一定比例的穿透率與反射率，通常由金屬膜、介質 膜或多層膜蒸鍵而成，對光的吸收率極低。穿透分光鏡34的第一 分光束用作光譜量測，由於第一分光束直接提供光作為光譜量測 .之所需’不用經過如第1圖的測試配置，使用兩次分光後才進行 光譜量測，因此可縮短光譜量測的處理時間。經由分光鏡34反射 而成的第二分光束進入一第二分光裝置35,第二分光裝置35包含 另一分光鏡36，分光鏡36係設計一定比例的穿透率與反射率，通 ‘常亦由金屬膜、介質膜或多層膜蒸鍍而成’對光的吸收率極低。 9 201025667 穿透分光鏡36的第三分光束用作光能量測試。 由於本發明之收光及影像偵測系統在第一分光農置犯進行 制物31的光線的第-分光過程時，不需要使用如第丨圖中臟 f的分光元们3 ’即不需在第—分餘置33中設計制物Μ成 像的相關元件’所以不會使社錢差，因此可以加快光譜量測 與光能量測試的處理時間。 經過分光鏡36反射而成的第四分光束進入一影像細裝置 φ 37 ’影像制裝置37包含一電荷耦合元件371，接收第四分光束， ^將第四分光束轉換成-數位訊號(未顯示），該數位訊號可以被 送到妨雜晶或-般_ H喊操作者透韻幕影像檢視畫 面’以確認該制發光二極體晶粒的—職配置。_的影像 債測裝置37所配置的電荷輕合元件371也可以替換為一顯微鏡 371’讓操作者直接以目視確認待測物31的測試配置是否恰當。 通常，待測物31所在的位置，以及探針32是否正確放在^物 31上的複數個端點，是需要確定無誤的檢驗要點。 鲁 在此同時，第-分光束與第三分光束分別進入一光譜量測裝 置（未顯示）與一光能量測試裝置（未顯示），進行光譜與光能 量測試，據以判定待測物31的等級。配合設備空間或其他方面的 考量，亦可將第一分光束用於光能量測試，而將第三分光束用於 光譜量測。 請參閱第4圖，其係為本發明之收光及影像偵測系統及測試 發光元件的方法之另一實施例的結構示意圖，本實施例的基本 配置與上述實施例相同，包含有一第一分光裝置43、一第二分光 裝置45、以及一影像偵測裝置47。第一分光裝置43包含有一分 201025667 光鏡44’分光鏡44設計一定比例的穿透率與反射率。第二分光裝 置45包含另一分光鏡46 ’分光鏡46設計一定比例的穿透率與反 射率。影像偵測裝置47包含一電荷耦合元件471、一輔助光源 472、以及一焦距調整機構473。有關分光裝置43、45以及影像镇 測裝置47的基本功能與上述實施例相同，在此不再重複敘述。 如第4圖所示，輔助光源472可提供一輔助光線，經過與上 述第四分光束相反的途徑，先後透過分光鏡46與分光鏡44的反 射而投射於一待測物41，例如發光二極體晶粒。之後，操作者就 可以透過影像偵測裝置47確認該待測物41的測試配置是否恰 當。於功能測試之前，或是待測物41未能正常發光的時候，該辅 助光線可提供照射之用；而在進行功能測試的時候，該輔助光線 則提供補光的作用。 此外’影像偵測裝置47所配置的焦距調整機構473提供上下 移動以對焦的功能，讓操作者微調所進入影像偵測裝置47的光束 之觀測焦距，以修正來自電荷耦合元件471的數位訊號所顯示的 泰 晝面清晰程度。 w 請參閱第5圖，其係為本發明之收光及影像偵測系統及測試 發光元件的方法之又一實施例的分光裝置配置結構示意圖。本 實施例與上述實施例不同之處在於其分光裝置的配置結構。如第5 圖所示，來自於一待測物51 (例如發光二極體晶粒）的光線進入 一第一分光裝置53，第一分光裝置53包含有一分光鏡54。經由 •分光鏡54反射而成的第一分光束進入一影像偵測裝置（未顯示）； 牙透分光鏡54的第二分光束進入一第二分光裝置55,第二分光裝 置55包含另一分光鏡56。穿透分光鏡56的第三分光束用作光譜 11 201025667 量測，經由分光鏡56反射而成的第四分光束則用作光能量量測。 ^ 或者，也可以將第四分光束用作光譜量測，而將第三分光束用作 光能量量測。相同的…光譜量測裝置（未顯示）與—光能量測 試裝置（未顯示）可直接配置於適當的位置以分別接收該等光束， 進行光譜與光能量測試，據以判定待測物51的等級。 ， 餅-提的是’分光鏡54、56可以經由製程技術的掌控而產 生不同的穿透率與反神。充分各種穿鱗與反射率的搭配 組合，可以讓以上所述的各種量測或影像偵測設備獲得較 罾的光量分配比例。 心 、，請參閱第6圖’其係為本發明之收光及影像細系統及測試 發光7L件的方法之再-實施例的分光裝置配置結構示意圖。來 自於-待測物61 (例如發光二極體晶粒）的光線進人—第一分光 裝置63，第-分光裝置63包含有—分光鏡64。經由分光鏡料反 射而成的第-分光束用作光譜量測；穿透分光鏡64的第二分光束 一第二分光裝置65，第二分光裝置65包含另一分光鏡⑼。 ，穿办光鏡66的第三分光束進入一影像偵測裝置（未顯示）；經 由分光鏡66反射而成的第四分光束_作歧量量測。或者，也 可以將第四分光束聊麵量測，—分縣用作光能量量 ^相同的，一光譜量測裝置（未顯示）與一光能量測試裝置（未 ·.，·員不）可直接配置於適當的位置以分別接收該等光束，進行光罐 與光能量測試，據以判定待測物61鱗級。 ”曰 =第上圖、第6圖與第3圖之間的差異可以推知兩個分光 ，置=相對位置與其内分光鏡方向的配置具有許多種可能的組 ° 配合各種不同的空間或其他考量而選擇最佳化的配置方 12 201025667 式。 Λ 雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用ρ 定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍^限 當可作些許之更動與潤飾’因此本發明之保護範圍當視後附由 請專利範圍所界定者為準。 ^甲 【圖式簡單說明】 φ 第1圖：本領域所習知的收光及影像偵測配置的結構示意圖。 第2圖：本領域所習知的另一種收光及影像偵測配置的結構示竞 圖。 〜 第3圖：本發明之收光及影像偵測系統及測試發光元件的方法之 一實施例的結構示意圖。 第4圖：本發明之收光及影像偵測系統及測試發光元件的方法之 另一實施例的結構示意圖。 第5圖：本發明之收光及影像偵測系統及測試發光元件的方法之 φ 實施·分絲置配置結構示意圖。 第6圖.本發明之收光及影像偵測系統及測試發光元件的方法之 再一實施例的分光裝置配置結構示意圖。 【主要元件符號說明】 1卜21、3卜41、5卜61待測物 12、22、32、42 探針 13分光元件 14顯微鏡 24、37、47影像偵測裝置 13 201025667 ' 15、25收光器 ^ 16分光元件 33、 43、53、63第一分光裝置 34、 36、44、46、54、56、64、66 分光鏡 35、 45、55、65第二分光裝置 371、471電荷耦合元件 472輔助光源 473焦距調整機構 參
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