TW201802459A - 支撐、發光及攝像模組 - Google Patents

Abstract

一種支撐、發光及攝像模組適於支撐、照亮及攝像位在正面攝像單元的攝像區域內且配置於薄膜上的晶片。支撐、發光及攝像模組包括支撐單元、合光單元、發光單元以及背面攝像單元。支撐單元包括中空管道與透光板。中空管道具有攝像端、出光端及入光孔。透光板配置於出光端，並能經由支撐薄膜以支撐晶片。合光單元配置於中空管道中。入光孔暴露合光單元。發光單元能發出照明光束至入光孔。合光單元能將部分照明光束反射至出光端，以照亮晶片。背面攝像單元配置於攝像端，並能經由合光單元及透光板擷取晶片的影像。

Description

支撐、發光及攝像模組

本發明是有關於一種模組，且特別是有關於一種支撐、發光及攝像模組，其應用於晶片的視覺檢測。

隨著半導體科技的發展，多種半導體元件已被廣泛應用在日常生活中。舉例而言，半導體元件包括發光二極體晶片。發光二極體晶片已被大量使用，以提供交通號誌、大型看板、掃描器、顯示器等電子裝置所需的光源。

一般而言，在發光二極體晶片製作完成後，會進行點亮測試，以測試發光二極體晶片可否正常發光。然而，點亮測試並無法檢測出非電性上的缺陷，例如發光區污染等。因此，在進行點亮測試前，通常會利用支撐、發光及攝像模組支撐、照亮及攝像發光二極體晶片，以對發光二極體晶片進行視覺檢測。在習知的支撐、發光及攝像模組中，攝像單元配置於發光二極體晶片的上方。因此，攝像單元無法拍攝到發光二極體晶片背面的影像，而無法良好地檢查發光二極體晶片。

本發明提供一種支撐、發光及攝像模組，用於晶片的視覺檢測。

本發明的支撐、發光及攝像模組適於支撐、照亮及攝像位在正面攝像單元的攝像區域內且配置於薄膜上的晶片。支撐、發光及攝像模組包括支撐單元、合光單元、發光單元以及背面攝像單元。支撐單元包括中空管道與透光板。中空管道具有攝像端、出光端及入光孔。透光板配置於出光端，並能經由支撐薄膜以支撐晶片。合光單元配置於中空管道中。入光孔暴露合光單元。發光單元能發出照明光束至入光孔。合光單元能將部分照明光束反射至出光端，以照亮晶片。背面攝像單元配置於攝像端，並能經由合光單元及透光板擷取晶片的影像。

在本發明的一實施例中，上述的支撐單元更包括光學吸收層。光學吸收層覆蓋於中空管道的內表面。

在本發明的一實施例中，上述的合光單元包括半反射片或半反射稜鏡。

在本發明的一實施例中，上述的中空管道沿著光軸方向延伸。攝像端、合光單元以及出光端沿著光軸方向排列，且合光單元位於攝像端及出光端之間。

在本發明的一實施例中，上述的發光單元沿著發光方向發出照明光束，且發光方向垂直於光軸方向。

在本發明的一實施例中，上述的背面攝像單元包括感光耦合元件（CCD）或互補式金屬氧化物半導體（CMOS）。

在本發明的一實施例中，上述的透光板具有擴散粒子。

在本發明的一實施例中，上述的透光板包括藍寶石基板。

基於上述，本發明一實施例的支撐、發光及攝像模組包括中空管道、透光板、合光單元、發光單元以及背面攝像單元。中空管道具有攝像端、出光端及入光孔。透光板配置於出光端，並能經由支撐薄膜以支撐晶片。合光單元配置於中空管道中。中空管道的入光孔暴露合光單元。發光單元發出照明光束至中空管道的入光孔。合光單元能將部分的照明光束反射至中空管道的出光端，以照亮晶片。背面攝像單元配置於中空管道的攝像端。利用上述構件及其配置方式，背面攝像單元能夠經由合光單元與透光板擷取晶片的影像，進而良好地檢查晶片。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明一實施例的支撐、發光及攝像模組的示意圖。圖2為本發明一實施例的支撐、發光及攝像模組的局部放大示意圖。請參照圖1及圖2，支撐、發光及攝像模組100適於支撐、照亮及攝像位於正面攝像單元10的攝像區域10a內且配置於薄膜20上的晶片30。在本實施例中，薄膜20為具有可擴張性的透光膜，例如藍膜（blue tape）。薄膜20的周緣可固定於載環（未繪示），以致本身撐張於載環，進而能穩定支撐晶片30。更進一步地說，支撐、發光及攝像模組100可選擇性地包括定位機構150。定位機構150與載環連接。定位機構150可帶動撐張薄膜20的載環，以調整薄膜20上的晶片30的位置。藉此，晶片30的各處實質上可位於正面攝像單元10的焦平面及/或背面攝像單元140的焦平面，進而取得清晰的晶片30的正面30a及背面30b的影像，以助於晶片30的檢查。在本實施例中，待測的晶片30例如為發光二極體晶片。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，待測的晶片30也可為其他種類的半導體元件。

請參照圖1，支撐、發光及攝像模組100包括支撐單元110、合光單元120、發光單元130與背面攝像單元140。支撐單元110包括中空管道112與透光板114。中空管道112具有攝像端112a、出光端112b及入光孔112c。具體而言，在本實施例中，中空管道112可包括沿著光軸方向X延伸的第一中空管道部112-1與沿著發光方向Y延伸的第二中空管道部112-2。光軸方向X與發光方向Y交錯。舉例而言，光軸方向X與發光方向Y可垂直，但本發明不以此為限。第一中空管道部112-1具有攝像端112a與出光端112b。攝像端112a與出光端112b位於光軸方向X上。第一中空管道部112-1與第二中空管道部112-2連接。第二中空管道部112-2具有上述入光孔112c。入光孔112c位於第一中空管道部112-1與第二中空管道部112-2的連接處的對向。在本實施例中，第一中空管道部112-1與第二中空管道部112-2均可為中空圓柱管道，本發明不限於此，在其他實施例中，第一中空管道部112-1與第二中空管道部112-2也可視實際需求設計為其他適當形狀。

請參照圖1及圖2，透光板114配置於中空管道112的出光端112b，並能經由支撐薄膜20以支撐晶片30。舉例而言，在本實施例中，欲檢查晶片30時，透光板114會相對於薄膜20向上移動，以抵頂薄膜20的部分底面20b。藉此，對應的薄膜20的部分頂面20a會形成良好的平面，以使晶片30更穩定地位於平坦的表面上，以助於正面攝像單元10及/或背面攝像單元140擷取更佳的晶片30的正面及/或背面的影像。在本實施例中，透光板114更可選擇性地具有多個擴散粒子114a。擴散粒子114a可散射來自於出光端112b的照明光束L，以使照明光束L更均勻地照射晶片30，進而提升晶片30的檢查品質。透光板114的材質以對各光波長範圍均具有高透光率者為佳，例如藍寶石基板或其他適當材料。

請參照圖1，合光單元120配置於中空管道112中。入光孔112c暴露合光單元120。在本實施例中，攝像端112a、合光單元120以及出光端112b沿著光軸方向X排列，且合光單元120位於攝像端112a及出光端112b之間。換言之，合光單元120設置於第一中空管道部112-1中，且位於第一中空管道部112-1與第二中空管道部112-2的連通處，以被第二中空管道部112-2的入光孔112c暴露。在本實施例中，合光單元120例如為半反射稜鏡，但本發明不限於此，在其他實施例中，合光單元120也可為半反射片、或其他具有部分穿透部分反射特性的光學元件。

請參照圖1，背面攝像單元140配置於中空管道112的攝像端112a。合光單元120位於背面攝像單元140與中空管道112的出光端112b之間。換言之，在本實施例中，背面攝像單元140、合光單元120與中空管道112的出光端112b可沿著光軸方向X依序排列。背面攝像單元140可包括感光元件（未繪示）及配置於感光元件前方的鏡頭（未繪示）。背面攝像單元140的感光元件可為感光耦合元件（CCD）、互補式金屬氧化物半導體（CMOS）或其它適當類型的光電轉換元件。

請參照圖1及圖2，發光單元130能發出照明光束L至入光孔112c，而合光單元120能將部分的照明光束L反射至出光端112b，以照亮晶片30。詳言之，在本實施例中，發光單元130可沿著發光方向Y發出照明光束L，照明光束L可先在第二中空管道部112-2中傳遞，之後再傳遞到位於第一中空管道部112-1 內的合光單元120。合光單元120的部分穿透部分反射面120a反射部分的照明光束L，以使部分的照明光束L向出光端112b傳遞。部分的照明光束L傳遞至出光端112b後會穿過透光板114，以照射晶片30的背面30b。晶片30的背面30b會反射部分的照明光束L。被晶片30的背面30b反射的部分的照明光束L會依序穿過透光板114及合光單元120的部分穿透部分反射面120a。部分的照明光束L穿過合光單元120後會傳遞至背面攝像單元140，進而使背面攝像單元140取得晶片30的背面30b的影像。

在本實施例中，支撐單元110可進一步包括光學吸收層116。光學吸收層116覆蓋於中空管道112的內表面112d。舉例而言，光學吸收層116可覆蓋透光板114與合光單元120之間的部分的內表面112d。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，光學吸收層116更可覆蓋合光單元120與背面攝像單元140之間的內表面112e。值得一提的是，利用光學吸收層116，可減少照明光束L被中空管道112的內表面112d散射的量。藉此，來自晶片30的部分的照明光束L可以較一致的方向傳遞至正面攝像單元10及/或背面攝像單元140，進而使正面攝像單元10及/或背面攝像單元140可拍攝更清晰的晶片30的正面30a及/或背面30b的影像。在另一實施例中，可對中空管道112的內表面112d做消光處理（例如塗佈消光材料）或霧化處理，而成為一消光面或一霧化面，以達到與光學吸收層116相似的功能，但本發明不以此為限。

綜上所述，本發明一實施例的支撐、發光及攝像模組包括中空管道、透光板、合光單元、發光單元以及背面攝像單元。中空管道具有攝像端、出光端及入光孔。透光板配置於出光端，並能經由支撐薄膜以支撐晶片。合光單元配置於中空管道中。中空管道的入光孔暴露合光單元。發光單元發出照明光束至中空管道的入光孔。合光單元能將部分的照明光束反射至中空管道的出光端，以照亮晶片。背面攝像單元配置於中空管道的攝像端。利用上述構件及其配置方式，背面攝像單元能夠經由合光單元與透光板擷取晶片的影像，進而良好地檢查晶片。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧正面攝像單元
10a‧‧‧攝像區域
20‧‧‧薄膜
20a‧‧‧頂面
20b‧‧‧底面
30‧‧‧晶片
30a‧‧‧正面
30b‧‧‧背面
100‧‧‧支撐、發光及攝像模組
110‧‧‧支撐單元
112‧‧‧中空管道
112-1‧‧‧第一中空管道部
112-2‧‧‧第二中空管道部
112a‧‧‧攝像端
112b‧‧‧出光端
112c‧‧‧入光孔
112d、112e‧‧‧內表面
114‧‧‧透光板
114a‧‧‧擴散粒子
116‧‧‧光學吸收層
120‧‧‧合光單元
120a‧‧‧部分穿透部分反射面
130‧‧‧發光單元
140‧‧‧背面攝像單元
150‧‧‧定位機構
L‧‧‧照明光束
X‧‧‧光軸方向
Y‧‧‧發光方向

圖1為本發明一實施例的支撐、發光及攝像模組的示意圖。 圖2為本發明一實施例的支撐、發光及攝像模組的局部放大示意圖。

100‧‧‧支撐、發光及攝像模組

110‧‧‧支撐單元

112‧‧‧中空管道

112-1‧‧‧第一中空管道部

112-2‧‧‧第二中空管道部

112a‧‧‧攝像端

112b‧‧‧出光端

112c‧‧‧入光孔

112d、112e‧‧‧內表面

114‧‧‧透光板

116‧‧‧光學吸收層

120‧‧‧合光單元

120a‧‧‧部分穿透部分反射面

130‧‧‧發光單元

140‧‧‧背面攝像單元

150‧‧‧定位機構

L‧‧‧照明光束

X‧‧‧光軸方向

Y‧‧‧發光方向

Claims (9)

1. 發光及攝像模組，適於支撐、照亮及攝像位在一正面攝像單元的一攝像區域內且配置於一薄膜上的一晶片，該支撐、發光及攝像模組包括： 一支撐單元，包括： 一中空管道，具有一攝像端、一出光端及一入光孔；以及 一透光板，配置於該出光端，並能經由支撐該薄膜以支撐該晶片； 一合光單元，配置於該中空管道中，且該入光孔暴露該合光單元； 一發光單元，能發出一照明光束至該入光孔，該合光單元能將部分該照明光束反射至該出光端，以照亮該晶片；以及 一背面攝像單元，配置於該攝像端，並能經由該合光單元及該透光板擷取該晶片的影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述的支撐、發光及攝像模組，其中該支撐單元更包括： 一光學吸收層，覆蓋於該中空管道的內表面。
3. 如申請專利範圍第2項所述的支撐、發光及攝像模組，其中該中空管道的內表面為一消光面或一霧化面。
4. 如申請專利範圍第1項所述的支撐、發光及攝像模組，其中該合光單元包括半反射片或半反射稜鏡。
5. 如申請專利範圍第1項所述的支撐、發光及攝像模組，其中該中空管道沿著一光軸方向延伸，該攝像端、該合光單元以及該出光端沿著該光軸方向排列，且該合光單元位於該攝像端及該出光端之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述的支撐、發光及攝像模組，其中該發光單元沿著一發光方向發出該照明光束，且該發光方向垂直於該光軸方向。
7. 如申請專利範圍第1項所述的支撐、發光及攝像模組，其中該背面攝像單元包括感光耦合元件（CCD）或互補式金屬氧化物半導體（CMOS）。
8. 如申請專利範圍第1項所述的支撐、發光及攝像模組，其中該透光板具有多個擴散粒子。
9. 如申請專利範圍第1項所述的支撐、發光及攝像模組，其中該透光板包括藍寶石基板。