TW202303789A - 光學元件檢測裝置與方法 - Google Patents
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Abstract
該裝置用於對位於拾取器上的元件進行光學檢測。拾取器在移交點拾取元件，沿著輸送路徑將其輸送至存放點並存放於該處。光源提供光，當位於拾取器上的元件以其端面至少垂直於成像感測器的光軸定向時，該光與成像感測器的光軸成第一銳角地射在元件的第一端面上。成像感測器檢測元件的至少一個側表面及/或元件內部靠近第二端面並靠近相關側表面的區域。成像感測器偵測從第一端面射出的光，以便向評估裝置發送關於該出射光之強度分佈的信號。評估裝置根據該出射光的信號化強度分佈，至少識別元件側表面上的局部不平整及/或第二端面區域內層的局部脫落。
Description
本案係描述元件檢測，其特別是亦可為元件搬運裝置(Bauteilhandhabungsvorrichtung)的一部分。本案將結合元件搬運裝置對此元件檢測進行闡述。在申請專利範圍中定義相關細節；說明書及圖式亦包含有關於系統及工作原理以及關於系統變體之相關資訊。
這裏的元件係指例如(電子)半導體元件，亦稱「晶片」或「裸片」。此種元件通常呈稜柱形，其截面基本呈多邊形，例如四邊形(矩形或方形)，具有數個周面(Mantelfläche)以及一個底面及一個頂面。元件的周面以及底面及頂面在下文中統稱為側表面。底面及頂面亦被稱為端面。在存在四個周面及兩個近似方形的端面的情況下，元件大致呈立方形，因為元件的高度/厚度通常小於元件之縱向延伸/橫向延伸上的周面邊長。元件的周面數量亦可以不是四個。半導體元件係例如採用平面製程技術用半導體單晶晶圓(例如矽)以大量步驟製成，其中在製程結束時，矽晶圓(Wafer)上存在數百個積體電路。將晶圓以劃線、折斷或鋸切方式(藉由雷射或機械式材料去除)分離成若干單個元件，該等元件各包括一個或數個積體電路。所謂的元件亦可為光學元件(稜鏡、鏡面、透鏡等)。總體而言，一個元件可具有任何一種幾何形狀。
在申請人的生產實踐中，已知有所謂的拾取及放置裝置，其中藉由拾取工具從基板上逐個拾取元件，然後將其放置在載體上或運送容器或類似之物中。在從基板上拾取元件與放置元件之間，通常會對元件進行檢測。為此，藉由一個或數個成像感測器攝製元件的一個或數個外側表面的影像，並藉由自動影像處理對該等影像進行評估。
EP 0 906 011 A2係關於一種用於拾取電性元件並將其放置於基板上之裝置。該裝置包括可旋轉的轉移裝置，該轉移裝置在拾取位置上將電性元件從進料模組中取出，並在第一轉移位置上將電性元件轉移到抽吸帶上作進一步處理。藉由可旋轉的取放頭，從抽吸帶上拾取元件並運送至第二轉移位置。
WO 02/054480 A1係關於一種用於對待裝配之晶片的不同表面進行光學檢測的裝置。該裝置包括第一上運送盤，該運送盤被設置為用於從進料單元中取出晶片，並將其運送至第一轉移位置。晶片被保持在形成於上運送滾筒之周面上的抽吸開口中，並透過上運送盤的旋轉而移動。該裝置進一步具有對應於上運送盤而形成的第二下運送盤，該運送盤在第一轉移位置拾取已取出的晶片，並將其運送至第二轉移位置。該裝置以如下方式實現對晶片的檢測：在運送盤側旁設有攝影機，以檢測晶片的上側與下側。晶片在相對於初始定向未經翻轉之情況下被轉移至分揀裝置作進一步處理。
US 4,619,043揭露一種用於拾取電子元件(特別是晶片)並將其安裝於印刷電路板之裝置及方法。該裝置包括用於在拾取單元中拾取晶片並將已拾取的晶片運送至第一轉移位置的輸送構件。其中，該輸送構件包括輸送鏈及可旋轉的鏈輪，二者接合在一起。該裝置進一步包括可旋轉的固定工具，該固定工具具有用於在第一轉移位置拾取晶片之取放頭。該固定工具還適於透過旋轉運動將已拾取的晶片輸送至第二轉移位置，在此過程中晶片被翻轉。
JP 2-193813係關於一種用於拾取並翻轉被測試裝置檢測之電子元件的裝置。該裝置包括進料單元，電子元件被第一旋轉體從該進料單元中取出並被安置在第一旋轉體的圓周上。透過旋轉體的旋轉運動，元件被運送至第一轉移位置，從而圍繞其縱軸或橫軸被翻轉。該裝置還包括第二旋轉體，該第二旋轉體在第一轉移位置拾取已取出的電子元件，並將其運送至第二轉移位置。在此過程中，電子元件繞其縱軸或橫軸進一步翻轉。該裝置能夠對元件的各側進行檢測。
在將元件裝入陶瓷或塑膠殼體並安裝外端子之前，要對元件進行目視檢測等。在將晶圓分離成若干單個元件期間，偶爾會出現機械負荷，特別是在元件下緣處，即在元件內部，該等機械負荷會導致電路層從相鄰的層上脫落。將晶圓分離成若干單個元件亦會導致分離後的側壁出現不平整，特別是在背離雷射的側壁邊緣處出現不平整。當用雷射分離晶圓時，此分離區域/邊緣亦被稱為雷射槽(LG)。普通的成像感測器大多無法識別此種缺陷。而適當的檢測則旨在發現元件上雷射槽區域內之缺陷(破裂)。例如，若識別到半導體層或金屬層從矽體脫落，便可從進一步的處理工序中剔除有缺陷的元件，從而避免後續產品的使用壽命縮短。
同時，半導體加工行業的要求在提高，要求能夠以光學方式識別出越來越小的元件缺陷。儘管利用合適的鏡頭並藉由對待檢測元件進行與鏡頭相適配的照明，能夠對某些類型的缺陷進行光學識別。然而當涉及到必要的成像清晰度及相關的景深遞減時，可用鏡頭將達到其極限。
由於元件在拾取工具上位置分散並且鏡頭的景深較小，光學檢測品質有限。在成像不清晰的元件上識別到缺陷的概率較低。如此一來，有缺陷的元件將不會被識別為不可用的，從而將得到進一步處理/包裝。
進一步的技術背景另見於EP 2 075 829 B1、EP 1 470 747 B1、JP 59 75 556 B1、WO 2014 112 041 A1、WO 2015 083 211 A1、WO 2017 022 074 A1、WO 2013 108 398 A1、WO 2013 084 298 A1、WO 2012 073 285 A1、US 9 510 460 B2、JP 49 11 714 B2、US 7,191,511 B2、JP 55 10 923 B2、JP 57 83 652 B2、JP 2007 095 725 A、JP 2012 116 529 A、JP 2001-74664 A、JP 1-193630 A、US 5,750,979、DE 199 13 134 A1、JP 8 227 904 A、DE 10 2015 013 500 A1、DE 10 2017 008 869 B3、DE 10 2019 125 127 A1等文獻。
此處提出的解決方案旨在與先前技術相比，能夠在確保高吞吐量的同時實現更好的、安全且快速的元件檢測。
本案提供一種裝置及一種方法。該裝置用於對位於拾取器上的元件進行光學檢測。拾取器被設置並確定為用於在移交點拾取元件，沿著輸送路徑將其輸送至存放點並存放在存放點。光源被設置並確定為用於發出光，當位於拾取器上的元件以其第一端面至少大致垂直於(約90°±約10°)成像感測器的光軸定向時，該光與成像感測器的光軸成第一銳角地射在元件的第一端面上。成像感測器被設置並確定為用於對由拾取器輸送的元件的至少一個側表面及/或元件內部靠近第二端面並靠近相關側表面的至少一個區域進行光學檢測。成像感測器被設置並確定為用於偵測從元件的第一端面射出的光，並且向評估裝置發送關於該出射光之強度分佈的信號。評估裝置被設置並確定為用於根據該出射光的信號化強度分佈，至少識別元件之側表面上的局部不平整且/或識別第二端面區域內至少一個層的局部脫落。
以與成像感測器的光軸成銳角之方式將光發射到元件端面上，意味著此光在空間中具有一條主輻射軸，沿著該主輻射軸，光至少幾乎具有最大的輻射密度，其中此主輻射軸與成像感測器的光軸圍成銳角(＜90°)，該光軸垂直於元件的第一端面定向。
藉由本案所揭露的裝置可在移交點與存放點之間的輸送路徑上於同一個檢測位置上用同一個成像感測器識別到
(i) 元件的一個或數個已分離側壁上的不平整及/或
(ii) 半導體層或金屬層從矽體脫落。另外，
(iii) 元件端面的缺陷亦可以此方式被識別到，因為該等缺陷會在成像感測器的影像中產生黑色區域；此時，光束亦不會進入元件，因此不會在側表面被反射。
在該裝置的一個變體中，拾取器沿著輸送路徑從移交點被導引至存放點，在該輸送路徑上，由拾取器輸送的元件經過光學裝置，該光學裝置包括一個或數個被設置並確定為用於將從元件之第一端面射出的光引向成像感測器的致偏及/或集束裝置。
在該裝置未設拾取器的變體中，係對已被放置在凹槽中的元件上之雷射槽進行偵測。在此變體中，整個光學組件採用例如從上方對準凹槽並檢測元件的其中一個端面之定向。
在該裝置的一個變體中，光源被設置並確定為用於提供至少一個光帶，該光帶在元件的棱邊區域中以該銳角射在元件的第一端面上。
在該裝置的一個變體中，根據元件之材料的折射率、波長及/或元件高度，對準元件的光的銳角被確定為介於約-45°與約+45°之間，介於約+5°與約+45°之間，介於約+15°與約+45°之間，介於約+25°與約+45°之間，或介於約+30°與約+45°之間。
在該裝置的一個變體中，光源適於發出波長介於約780 nm與約1000 nm之間的紅外光，並且當元件具有含矽基板材料，且該基板材料的溫度約為300°K±約10°K時，對準元件的光的銳角約為33°±約3°。根據元件的基板材料，亦可使用具有更高波長的光，例如高達約1500 nm的SWIR(短波紅外)。
在該裝置的一個變體中，這樣來確定對準元件之光的銳角alpha1，使得當元件被檢測為「合格」時，該光
(i) 於元件內部在元件的待檢測側表面上被反射，及/或
(ii) 於元件內部在元件面向拾取器的端面區域內被反射，以及
(iii) 作為出射光與成像感測器的光軸成銳角alpha2地從元件背離拾取器的端面射出至成像感測器，使得第二銳角alpha2的絕對值與第一銳角alpha1的絕對值之間至多存在輕微差異。
在該裝置的一個變體中，第二銳角的絕對值與第一銳角的絕對值之間至多存在的輕微差異不超過約±10°。
在該裝置的一個變體中，這樣來確定對準元件之光的銳角，使得當元件被檢測為「合格」時，該光(i)於元件內部在元件的待檢測側表面上被反射，並且(ii)於元件內部在元件面向拾取器的端面區域內被反射，並且(iii)作為出射光與成像感測器的光軸成銳角地從元件背離拾取器的端面射出至成像感測器。
在該裝置的一個變體中，拾取器為第一翻轉裝置的一部分，第一翻轉裝置被設置為圍繞第一翻轉軸旋轉，同時在第一移交點拾取元件，將其輸送至第一存放點並存放在第一存放點。在該裝置的一個變體中，拾取器為第二翻轉裝置的一部分，第二翻轉裝置被設置並確定為圍繞第二翻轉軸旋轉，同時在接管點(Übernahmestelle)從第一翻轉裝置的拾取器接管元件，將其輸送至第二存放點並存放在第二存放點。在該裝置的一個變體中，第一翻轉軸及第二翻轉軸相互間隔開，並且彼此偏移約90°之角度。在該裝置的一個變體中，第一翻轉裝置的拾取器及第二翻轉裝置的拾取器在接管點相互對準，使得元件可從第一翻轉裝置被轉移至第二翻轉裝置。
在該裝置的一個變體中，經過光學裝置的拾取器(載有元件)及光致偏及/或光集束裝置相互之間的距離可(例如藉由調整裝置或藉由調整驅動器)被改變，使得成像感測器可沿著成像感測器的光軸至少在元件的第一端面與第二端面之間對由拾取器輸送的元件進行光學偵測。換言之，在該裝置的一個變體中，用於成像感測器的光學器件(光致偏及/或散射及/或光集束及/或光偏振裝置)可經聚焦而向成像感測器提供元件內部(例如元件第二端面附近空間)的影像。藉此能可靠地識別、呈現並評估元件第二端面上的層脫落。
在該裝置的一個變體中，設有用於承載數個(例如四個)光致偏裝置的承載單元，在該承載單元中設有通孔。在一個變體中，光致偏裝置佈置在通孔周圍。承載單元可沿成像感測器的光軸移動或調整，從而使數個光致偏裝置全體沿成像感測器的光軸位移。在該裝置的一個變體中，設有用於使數個光致偏裝置中被選定的光致偏裝置沿成像感測器的光軸位移的調整裝置。在該裝置的一個變體中，承載單元被設置並確定為用於為佈置在通孔周圍的每個光致偏裝置承載至少一個光源，其中該至少一個光源佈置在承載單元上，並且較佳可經調整而使得：當待檢測元件經過光學裝置時，該至少一個光源所發出的光較佳在穿過通孔後射在元件的第一端面上。
為了實現成像感測器對元件之注意區域(interessierender Bereich)的最佳聚焦，在一個變體中，承載單元連同所有(例如四個)光致偏裝置(例如稜鏡或鏡面)藉由伺服驅動裝置在成像感測器與元件之間較佳沿著成像感測器的光軸移動。兩個(在與元件的距離方面)不可調節的光致偏裝置藉由對承載單元的驅動而實現最佳聚焦。在另一個變體中，拾取器亦較佳可沿著成像感測器的光軸移動。此時，若元件以俯視角度看不呈方形(即，以俯視角度看例如呈矩形)，並且需要用該裝置來檢測該元件的四個側表面及/或位於拾取器上的端面附近的區域，則可藉由佈置在承載單元上的其他伺服驅動裝置來重新調整兩個彼此相對的光致偏裝置。兩個(在與元件的距離方面)可調節的光致偏裝置藉由該其他伺服驅動裝置進行聚焦。
本案亦揭露一種對位於拾取器上的元件進行檢測的光學元件檢測方法，包括以下步驟：
- 在移交點拾取元件，沿著輸送路徑將其輸送至存放點並存放在存放點；
- 從光源發出光，該光與成像感測器的光軸成第一銳角地射在元件的第一端面上；
- 將光源定向成使得：就元件之側表面處的不平整及/或第二端面區域內脫落至少一個層而言，當元件被檢測為「合格」時，光與成像感測器的光軸成第二銳角地從元件的第一端面射出，使得第二銳角的絕對值與第一銳角的絕對值之間至多存在輕微差異；
- 藉由成像感測器對由拾取器輸送的元件的至少一個側表面及/或元件內部靠近第二端面並靠近相關側表面的至少一個區域進行光學檢測；
- 藉由成像感測器偵測從元件的第一端面射出的光，並且向評估裝置發送關於該出射光之強度分佈的信號；
- 藉由評估裝置根據出射光的信號化強度分佈，識別元件之側表面上的至少局部不平整及/或第二端面區域內至少一個層的至少局部脫落。
在該方法的一個變體中，拾取器沿著路徑將元件從移交點導引至存放點，在該路徑上，由拾取器輸送的元件經過光學裝置，該光學裝置包括一個或數個將從元件之第一端面射出的光引向成像感測器的致偏及/或集束裝置。
在該方法的一個變體中，提供至少一個來自光源的光帶，其中該光帶在元件的棱邊區域中以該銳角射在元件的第一端面上。
在該方法的一個變體中，根據元件之材料的折射率、波長及/或元件高度，將對準元件的光的銳角確定為介於約-45°與約+45°之間，介於約+5°與約+45°之間，介於約+15°與約+45°之間，介於約+25°與約+45°之間，或介於約+30°與約+45°之間。
在該方法的一個變體中，由光源發出波長介於約780 nm與約1000 nm之間的紅外光(或高達約1500 nm的(短波紅外))，並且當元件具有含矽基板材料，且該基板材料的溫度約為300°K±約10°K時，將對準元件的光的銳角(alpha1)確定為約33°±約3°。例如，可藉由用調整驅動器或調整調節裝置對光源定向進行臨時的、一次性的或因元件而異的調整來實現此確定。
在該方法的一個變體中，第二銳角的絕對值與第一銳角的絕對值之間至多存在的輕微差異不超過約±5°。
在該方法的一個變體中，這樣來確定對準元件之光的銳角，使得當元件被檢測為「合格」時，該光(i)於元件內部在元件的待檢測側表面上被反射，並且(ii)於元件內部在元件面向拾取器的端面區域內被反射，並且(iii)作為出射光與成像感測器的光軸成銳角地從元件背離拾取器的端面射出至成像感測器(第二銳角的絕對值與第一銳角的絕對值之間至多存在的輕微差異不超過約±5°)。
在該方法的一個變體中，拾取器在第一翻轉裝置上圍繞第一翻轉軸旋轉，並且同時在第一移交點拾取元件，將元件輸送至第一存放點並將元件存放在第一存放點；並且/或者，拾取器在第二翻轉裝置上圍繞第二翻轉軸旋轉，並且同時在接管點從第一翻轉裝置的拾取器接管元件，將元件輸送至第二存放點並將元件存放在第二存放點，其中第一翻轉軸及第二翻轉軸相互間隔開，並且彼此偏移約90°之角度，並且第一翻轉裝置的拾取器及第二翻轉裝置的拾取器在接管點相互對準，使得元件可從第一翻轉裝置被轉移至第二翻轉裝置。
在該方法的一個變體中，沿著路徑將拾取器從移交點導引至存放點，在該路徑上，由拾取器輸送的元件經過光學裝置，並且/或者，該光學裝置的一個或數個光致偏及/或光集束裝置將從元件之第一端面射出的光引向成像感測器。
在該方法的一個變體中，改變經過光學裝置的拾取器及光致偏及/或光集束裝置相互之間的距離，使得成像感測器沿著成像感測器的光軸至少在由拾取器輸送的元件內部在元件的第一端面與第二端面之間對元件進行光學偵測。
在該方法的一個變體中，承載單元配設有位於承載單元中的通孔並且承載數個(例如四個)光致偏裝置；將光致偏裝置佈置在通孔周圍；沿著成像感測器的光軸移動或調整承載單元，從而使數個光致偏裝置全體沿成像感測器的光軸位移；調整裝置使數個光致偏裝置中被選定的光致偏裝置沿成像感測器的光軸位移；並且/或者，承載單元為佈置在通孔周圍的每個光致偏裝置承載至少一個光源，其中將該至少一個光源佈置在承載單元上並且較佳對其進行調整而使得：當待檢測元件經過光學裝置時，該至少一個光源所發出的光較佳在穿過通孔後射在元件的第一端面上。
佈置在通孔周圍的每個光致偏裝置所對應的至少一個光源可被理解為例如具有1-10個(IR)LED的LED行。然而，亦可藉由導光體將來自一個或少量光源((IR)LED)的光對準佈置在通孔周圍的光致偏裝置，或者直接用來自導光體的(IR)光照射元件。根據空間條件，在有更多可用空間的情況下，亦可用同軸照明代替LED行。
因此，本案所提出的配置形成了一個集搬運與檢測於一體的裝置。成像感測器對元件所有或幾乎所有的頂面及/或側表面進行檢測。
本案所提出的裝置從元件儲存器(晶圓盤(Waferscheibe)) 接管元件，該元件儲存器例如水平地佈置在裝置的上部區域，並且具有例如位置固定的頂出單元。元件儲存器相對於此頂出單元在平面內運動。頂出單元藉由針體或以非接觸方式(例如藉由雷射束)使元件逐個脫離元件儲存器，並被拾取器拾取。頂出的元件被送往一個或數個檢測程序，最後被存放起來。其間可剔除不良件。整合在轉移過程中的光學元件檢測分為數個檢測過程。在翻轉裝置的拾取器各固持一個元件的同時輸送/運送該等元件。被固持住的元件在運送過程中經過各檢測過程。其中，成像感測器所偵測到的(影像)資料亦可用於協調對操作器(拾取器)及接收點(Empfangsstelle)的位置控制。該元件輸送系統適於以基本連續或時控(getaktet)的方式沿其路徑輸送元件。
本案所提出的配置及方法在功能上將搬運(Handhabung)及檢測兩態樣集於一身。此二功能在時間及空間上交織在一起，以對元件的數個/所有側表面及/或內部進行快速而精確的定性評估，與此同時，元件被快速地從元件儲存器中逐個取出，並且經檢測被分類為合格件後精確地放置在該或該等接收點。
該元件搬運裝置具有兩個較佳為受控運行、較佳基本上彼此正交佈置(90°加減最多15°)且大致呈星形或輪狀的翻轉裝置。該等翻轉裝置亦可呈矩形。每個翻轉裝置皆承載數個拾取器，在一些變體中，拾取器亦可相對於翻轉裝置的旋轉軸沿徑向移動，以便在元件接管與元件轉移之間的樞轉角度內將各自透過負壓而固定在拾取器上的元件送往一個或數個用於檢測、剔除不良件的製程站，必要時送往其他的站。
在本案所提出的裝置中，星形或輪狀翻轉裝置以徑向朝外的拾取器承載元件，該等拾取器佈置在一個或兩個翻轉裝置的(假想)圓周上。可見，這不同於一個或兩個翻轉裝置的拾取器平行於其旋轉軸定向之裝置。
一個元件在各檢測過程中被成像感測器偵測到的(上/下)頂面及/或(側)周面可為該元件的不同頂面及/或周面。
根據光學檢測的一個態樣，元件輸送系統帶著元件基本上無停頓或幾乎無停頓地走完輸送路徑。其中，在運動過程中或在最短停頓時間內用成像感測器偵測所需影像。然後使用影像處理方法對此等影像進行評估。根據此光學偵測/檢測的一個變體，設置一個或數個彩色攝影機或黑白攝影機作為成像感測器。
其中，成像感測器可具有一個或數個鏡面、光學稜鏡、透鏡、偏振濾光器或類似之物作為光致偏及/或散射及/或光集束及/或光偏振裝置等。
當載有元件的拾取器位於成像感測器的偵測範圍內時，可藉由控制裝置短暫地打開光源，以便用短暫的閃光照亮元件，供成像感測器進行偵測。作為替代方案，則可採用持續照明。
在一個變體中，該裝置被分配了移交裝置，該移交裝置被設置為每次從結構化的元件儲存器中移交一個元件到第一翻轉裝置的由控制器相應定位的拾取器上。該移交裝置可為用針體穿過晶圓載體膜來推出元件的元件頂出器(die ejector)，或者為針對性地減小元件在載體膜上的附著力、從而使元件與載體膜分離的雷射脈衝發生器。在一個變體中，移交裝置被分配了位置及/或特性感測器，該位置及/或特性感測器適於偵測移交裝置相對於待移交元件的位置及/或待移交元件的位置資料及/或待移交元件的特性，並提供給控制器以供其操縱移交裝置。
在該裝置的一個變體中，第一及/或第二翻轉裝置的拾取器被設置為相對於翻轉裝置的旋轉軸或旋轉中心在徑向上受控地伸縮，及/或受控地被施加負壓及/或超壓以接收並移交待輸送元件，及/或繞其各自的徑向運動軸不動，或者繞其各自的徑向運動軸受控地旋轉一定的旋轉角度。
在此類型之裝置的一個變體中，第一及/或第二翻轉裝置的拾取器被分配了直線驅動裝置，以便在分發點、第一與第二翻轉裝置之間的轉移點實現徑向伸縮。此等直線驅動裝置從翻轉裝置外部接合到相應定位的拾取器上，並驅動拾取器徑向伸縮。在另一個變體中，此等直線驅動裝置僅驅動拾取器伸出，而由復位彈簧驅動拾取器回縮。在另一個變體中，每個拾取器皆被分配了雙向或單向的徑向驅動裝置。
在該元件搬運裝置的一個變體中，閥門根據位置向每一單個拾取器個別地提供負壓與超壓，以便自由地或位置受控地實現以下功能：(i)吸附元件，(ii)固持元件，(iii)在有或沒有受控吹氣衝量的情況下放置元件，及/或自由吹出元件。
在該裝置的一個變體中，分發點與轉移點之間的第一翻轉裝置及/或轉移點與存放點之間的第二翻轉裝置分別被分配了位置及特性感測器。此等感測器被設置為用於偵測被輸送元件的位置資料及/或特性及/或用於對操作器(拾取器)及接收點進行位置控制的位置資料，並提供給控制器。
在該元件搬運裝置的一個變體中，第一及/或第二翻轉裝置各自被分配了n個拾取器(n為整數)。其中，n＞=2。其中，第一翻轉裝置的拾取器數量及第二翻轉裝置的拾取器數量可以相同或不同。
在該元件搬運裝置的一個變體中，第一軸、第二軸及/或第三軸相互之間分別圍成90°加/減最大10°或15°之角度。
該等位置及特性感測器可為具有直線或彎曲光軸的成像感測器。
在該元件搬運裝置的一個變體中，第一及/或第二翻轉裝置至少近似地呈星形或輪狀。翻轉裝置可用精密軸承進行安裝，其沿軸定位或繞軸定位可藉由軸向佈置的直線式或旋轉式驅動裝置來實現，並與(例如旋轉式或直線式)高解析度編碼器相配。拾取器可分佈在外周，並且具有用於待輸送元件的、徑向朝外的吸力接觸點。
翻轉裝置相對於彼此軸向偏移約90°佈置的優點在於，在輸送過程中當從一個翻轉裝置轉移到下一個翻轉裝置時，元件在其位置上相對於拾取器的運動平面(或者說翻轉裝置軸線)圍繞拾取器軸線進行90°旋轉，而拾取器本身不必被安裝成可旋轉的。元件的此種定向變化又能大幅簡化對四個元件切割面(=元件側表面)的檢測。為此使用面向元件切割面、與拾取器的運動平面正交(即，沿著翻轉裝置的軸向)佈置且較佳與元件切割面(=元件周面)間隔距離極短的攝影機系統。
與先前技術相比，本案所提出的變體更具成本效益，元件吞吐量更高，檢測時間更長，移動質量更少。
圖1示出光學元件檢測裝置100，用於檢測位於拾取器12上的電子半導體晶片形式之元件B。此處所介紹的元件檢測裝置100係從未予詳細圖示的元件儲存器BV如晶圓盤接管元件B，該元件儲存器水平地佈置在元件檢測裝置100的上部區域。兩個位置上可能的輸入輸出材料可為膠帶或晶圓、華夫包（Wafflepack）、JEDEC托盤等，或者為混合材料，例如晶圓到膠帶或者反過來。晶圓到晶圓或卷到卷的解決方案亦是可能的。
頂出單元110在此與由控制器控制的針體112一起工作，或者例如用雷射束以非接觸之方式工作，以便從元件儲存器BV逐個釋放元件B，使其被提供給第一翻轉裝置130。此第一翻轉裝置130呈星形或輪狀，並且在其圓周上具有數個(在圖示例子中為八個)用於已分離元件B的拾取器132。每個拾取器132皆被設計成：當拾取器在第一翻轉裝置130的0°位置上最接近頂出單元110時，在移交點136處從元件儲存器BV拾取元件B，沿著輸送路徑140將元件輸送至存放點138，並且在第一翻轉裝置130的180°位置上將元件存放於存放點138處。
拾取器132徑向朝外地佈置在星形或輪狀第一翻轉裝置130的(假想)圓周上並承載元件B。在所圖示的變體中，拾取器132為相對於第一翻轉裝置130的旋轉軸134可徑向伸縮的受控吸管。為清楚起見，圖1中未對伸縮控制及負壓管道進行圖示。因此，此等拾取器132可在元件移交點136與元件存放點138之間的樞轉角度內——此處在0°與180°之間——輸送各固定在一個拾取器132上的元件B。
第一翻轉裝置130在未進一步圖示之控制器的控制下，使元件B圍繞第一翻轉裝置的旋轉軸旋轉第一預定角度(在此為180°)而到達第一轉移點。在此過程中，元件B繞其縱軸或橫軸翻轉。
如圖1所示，用於對元件B進行光學檢測的光學元件檢測裝置100佈置在處於檢測位置(在圖1中位於第一翻轉裝置130的90°處)的第一翻轉裝置130上。第一成像感測器150居中對準元件B背離拾取器132的第一端面S1，用於以來自IR光源154及可見光光源152的光檢測元件B。來自IR光源154的光穿過菲涅耳透鏡組件156，並且被傾斜於光軸45°的半透明鏡面158致偏90°。半透明鏡面158亦允許光源152的可見光直線穿過。兩個光束(IR及可見光)皆穿過擴散器160，並且射在另一個傾斜於光軸45°的半透明鏡面162上，該鏡面使兩個光束朝元件B方向偏轉90°。朝元件B方向偏轉的光穿過傾斜於光軸OA 45°的第三半透明鏡面164，並且沿光軸OA射在元件B的第一端面S1上。從該處反射的光穿過另一個半透明鏡面162及第三半透明鏡面164後作為影像被成像感測器150偵測到。
拾取器132沿著路徑140從移交點136被導引至存放點138，在該路徑上，由拾取器輸送的元件經過上述光學裝置及其光致偏及/或集束裝置。此光學裝置將從元件B之第一端面S1射出的光引向第一成像感測器150。
圖1中的光學元件檢測裝置100進一步包括數個光源170，當位於拾取器132上的元件B以其第一端面S1至少大致垂直於(約90°±約10°)成像感測器180的光軸OA定向時，該等光源所發出的光(特別是紅外光)與第二成像感測器180的光軸OA成第一銳角alpha1地射在元件B的第一端面S1上。因此，藉由成像感測器180可對由拾取器132輸送的元件B的至少一個側表面S3、S4以及元件B內部靠近第二端面S2並靠近相關側表面S3、S4的至少一個區域進行光學檢測。在此處所圖示的解決方案中，藉由在至少一個側表面的內側反射光束，來從內部檢測該側表面的不平整(另見圖4)。如此便不需要使用其他成像感測器來檢測外部的不平整。亦即，可以用相同的光束及成像感測器對所有的雷射槽損傷進行檢測。在此處所圖示的變體中，兩個成像感測器150及180構造相似或相同。根據所使用的光，成像感測器150及180的光譜靈敏度與各光源相適配。
如圖1所示，承載單元190位於第一翻轉裝置130的90°位置的徑向外部。此承載單元190具有基本呈L形之結構，其中該L形結構的朝向拾取器132的側邊與位於拾取器132上的元件大致平行。在承載單元190之L形結構的朝向拾取器132的該側邊上設有通孔194，光軸OA居中穿過該通孔。在通孔194的邊緣上設有數個(在此為四個)稜鏡形式之光致偏裝置196。承載單元190可經驅動裝置192驅動而沿著成像感測器150的光軸OA移動或調整，藉此，整個光致偏裝置196皆可沿光軸OA位移。另一個調整裝置198被設置為用於使數個光致偏裝置196中被選定的光致偏裝置(在此為4選2)沿光軸OA位移。如此一來，每次皆有兩個彼此相對地位於通孔194之圓周上的光致偏裝置196一起聚焦於元件B中/上的期望影像平面。
因此，承載單元190同時承載光致偏裝置196及相關光源170。來自光源170之一的光(穿過通孔194)以角度alpha1射在元件B的第一端面S1上，透過第一端面S1進入元件B中，於元件內部在相應側表面S3、S4…的內側被反射至第二端面S2的內側，並從該處被反射回第一端面S1，其前提為：(i)相關側表面具有持續光滑的切割面，並且(ii)在第二端面S2的內側，特別是在鄰接相關側表面的邊緣或棱邊區域中，元件B中的半導體結構未發生層脫落。在第一端面S1上，光以角度alpha2再度離開元件B，並且(穿過通孔194)以角度alpha2射在相關的光致偏裝置196上。光從該處到達傾斜於光軸45°的第三半透明鏡面164，該鏡面使光偏轉到傾斜於光軸45°的第四光致偏裝置(稜鏡)202，該第四光致偏裝置又將光送往成像感測器180。來自兩個光源152及154的光亦穿過通孔194。來自IR光源154的一部分光束亦在稜鏡196處一併發生偏轉，並且可次要地用於雷射槽檢測。此等光束同樣穿過通孔194。在此情況下，IR光源170(IR環形光)為用於雷射槽檢測的主要IR光源，並且成一定角度佈置，以便更好地、針對性地照亮雷射槽區域以方便檢測。
在此處所圖示的變體中，每個光源170皆被定向成使得：就元件B之側表面S3、S4處的不平整及/或第二端面S2區域內脫落至少一個層而言，當元件B被檢測為「合格」時，光與成像感測器180的光軸成第二銳角alpha2地從元件B的第一端面S1射出，使得第二銳角alpha2的絕對值與第一銳角alpha1的絕對值之間至多存在輕微差異。在圖1及以下幾個圖式所示出的技術方案中，兩個角度alpha1及alpha2實際上是相同的。
在圖1中，光源170在承載單元190上佈置於通孔194背離拾取器132的一側。如此一來，來自光源170的光及返回成像感測器180的光皆穿過通孔194。在一個未進一步圖示的變體中，光源170在承載單元190上佈置於通孔194面向拾取器132的一側。此時，僅返回成像感測器180的光穿過通孔194。
圖1中圈出的關於光穿透元件B以及光路及其在元件B內部之變體的詳細情況Z圖示於圖2至圖4中(已逆時針旋轉90°)。圖2a係闡述當光束進入/離開第一端面S1並在元件B的第二端面S2處被反射時之詳細情況Y。
因此，圖2示出穿過未損壞元件B的路徑，其中來自一個光源170的光
(a) 以角度alpha1射在元件B的第一端面S1上，
(b) 根據元件B的材料——在本例中為矽Si——的折射率(n)、溫度及光的波長，偏轉後透過第一端面S1進入元件B中，
(c) 於元件內部在相應側表面S3、S4…的內側被反射至第二端面S2的內側，
(d) 從該處被反射回第一端面S1，
(e) 根據元件B之材料的折射率、溫度及光的波長，偏轉後以角度alpha2從元件B的第一端面S1射出至相關的光致偏裝置196，並行進至成像感測器180，其前提為：
(i) 相關側表面具有持續光滑的切割面，並且
(ii) 在第二端面S2的內側(特別是在鄰接相關側表面的邊緣或棱邊區域中)，元件B中的半導體結構的層未(彼此)分離。由此產生「亮亮亮亮(H H H H)」之出光圖案。可以理解的是，根據幾何條件，當元件被檢測為「合格」時，此種在此僅以四個光束加以說明的光圖案亦可出現中間暗條紋。若該光圖案沿著光帶170v的長度在個別位點處出現中斷，則表明存在局部的層脫落或不平整。
其中，根據元件B之材料的折射率n、波長及/或元件高度，對準元件B的光的銳角alpha1被確定為介於約-45°與約+45°之間，介於約+5°與約+45°之間，介於約+15°與約+45°之間，介於約+25°與約+45°之間，或介於約+30°與約+45°之間。在圖中所示的技術方案中，光源170適於發出波長介於約780 nm與約1000 nm之間(例如900 nm)的紅外光。亦可使用高達約1500 nm的SWIR(短波紅外)光。由於元件B通常具有含矽基板材料，並且基板材料的溫度約為300°K±約10°K，因此在此處所圖示的變體中，對準元件的光的銳角alpha1被確定為約33°±約3°。
成像感測器180偵測從元件B的第一端面S1射出的光，並且向未進一步圖示的評估裝置發送關於該出射光之強度分佈的信號，該評估裝置係經規劃而用於影像資料處理的計算單元。具體來說，評估裝置根據從元件B的第一端面S1射出之光的信號化強度分佈，至少識別元件B之側表面上的局部不平整及/或第二端面S2區域內至少一個層的局部脫落。
如圖2所示，光源170提供光帶170v，該光帶在元件B的待檢測棱邊區域中以第一銳角alpha1射在元件B的第一端面S1上。
在本配置中，光源170提供波長約為900 nm的紅外光；該元件具有含矽基板材料，且該基板材料的溫度約為300°K±約10°K；在此情況下，對準元件B的光的第一銳角alpha1約為33°±約3°。亦可使用高達約1500 nm的SWIR(短波紅外)。
第二銳角alpha2的絕對值與第一銳角alpha1的絕對值之間至多存在的輕微差異不超過約±5°。
圖3係說明元件B側部的平整或光滑切割面以及元件B的側表面與第二端面S2之間的棱邊區域中的脫落如何共同地對成像感測器180所偵測到的光圖案產生影響。如圖所示，光雖然從光滑的側表面完全偏轉至第二端面S2。然而，在元件B的側表面與第二端面S2之間的棱邊區域中之層脫落SA區域內，光未被反射至第一端面S1。由此產生「暗暗亮亮(D D H H)」之光圖案。
圖4說明瞭在元件B的側表面與第二端面S2之間的棱邊區域中，元件B側部的不平整切割面如何對成像感測器180所偵測到的光圖案產生影響。如圖所示，光從上部區域光滑的側表面完全偏轉至第二端面S2，並從該處被反射至第一端面S1。然而，在元件B的側表面與第二端面S2之間的棱邊區域中，光未偏轉至第二端面S2，因此亦未被反射至第一端面S1。由此產生「暗暗亮亮(D D H H)」之光圖案。
在圖1所示的變體中，拾取器132為圍繞第一翻轉軸134旋轉之第一翻轉裝置130的一部分。其中，元件B在第一移交點被拾取，被輸送至第一存放點並被存放於該處。在一個未進一步圖示的變體中，拾取器132為第二翻轉裝置的一部分，該第二翻轉裝置圍繞第二翻轉軸旋轉，同時在接管點從第一翻轉裝置130的拾取器接管元件B，將其輸送至第二存放點並存放在第二存放點。其中，第一翻轉軸及第二翻轉軸(在Z向上)相互間隔開，並且彼此偏移約90°之角度。第二翻轉裝置的拾取器及第二翻轉裝置的拾取器在接管點相互對準，以使元件從第一翻轉裝置轉移至第二翻轉裝置。
上述裝置變體及其構造態樣與操作態樣，僅用於使結構、操作方式及特性更易理解；揭露內容並不因此而侷限於實施例。圖式為部分示意圖，其中基本特性及效果部分地被放大圖示，以闡明功能、作用原理、技術設計及特徵。其中，圖式或正文中所揭露之每一種操作方式、每一個原理、每一種技術設計及每一項特徵皆可與所有請求項、正文中及其他圖式中的每一項特徵、本揭露中所包含的或從中得出的其他操作方式、原理、技術設計及特徵自由且任意地相結合，以便所有可設想之組合皆可對應於所述程序。正文中(即說明書的每一章節中)及申請專利範圍中所有單個實施方案之間的組合，以及正文中、申請專利範圍及圖式中不同變體之間的組合亦被包括在內。申請專利範圍亦不限制揭露內容，進而亦不限制所有被揭露之特徵相互之間的組合可能性。所有被揭露的特徵在此亦明確地被單獨揭露，並且與所有其他特徵相結合地被揭露。
100:光學元件檢測裝置
110:頂出單元
112:針體
130:第一翻轉裝置
132:拾取器
134:旋轉軸
136:移交點
138:存放點
140:輸送路徑
150:第一成像感測器
152:光源
154:IR光源
156:菲涅耳透鏡組件
158:鏡面
160:擴散器
162:鏡面
164:第三鏡面
170:光源
170v:光帶
180:第二成像感測器
190:承載單元
192:驅動裝置
194:通孔
196:光致偏裝置
198:調整裝置
202:第四光致偏裝置
alpha1:第一銳角
alpha2:第二銳角
B:元件
BV:元件儲存器
ECU:評估裝置
OA:光軸
S1:第一端面
S2:第二端面
S3:側表面
S4:側表面
SA:層脫落
Y:詳細情況
Z:詳細情況
對於相關領域通常知識者來說，進一步的特徵、特性、優點及可能的變化將基於下面以所附圖式為參考的描述而變得清晰。其中，圖式為用於元件的光學檢驗裝置的示意圖。
圖1以示意性側視圖圖示用於對元件進行光學檢測的裝置，該元件由翻轉裝置從移交位置輸送至存放位置。
圖2至圖4圖示圖1中圈出的詳細情況Z，係關於光穿透元件以及光路及其在元件內部逆時針旋轉90°後之變體。
圖2a係闡述當光束進入/離開第一端面S1並在元件B的第二端面S2處被反射時的詳細情況Y。
100:光學元件檢測裝置
110:頂出單元
112:針體
130:第一翻轉裝置
132:拾取器
134:旋轉軸
136:移交點
138:存放點
140:輸送路徑
150:第一成像感測器
152:光源
154:IR光源
156:菲涅耳透鏡組件
158:鏡面
160:擴散器
162:鏡面
164:第三鏡面
170:光源
180:第二成像感測器
190:承載單元
192:驅動裝置
194:通孔
196:光致偏裝置
198:調整裝置
202:第四光致偏裝置
alpha1:第一銳角
alpha2:第二銳角
B:元件
BV:元件儲存器
ECU:評估裝置
OA:光軸
S1:第一端面
S2:第二端面
S3:側表面
S4:側表面
Claims (22)
- 一種用於對位於拾取器(132)上的元件(B)進行檢測的光學元件檢測裝置(100)，其中， 該拾取器(132)被設置並確定為用於在移交點(136)拾取該元件(B)，沿著輸送路徑(140)將其輸送至存放點(138)並存放在該存放點(138)； 光源被設置並確定為用於發出光，當位於該拾取器上的該元件(B)以其第一端面至少大致垂直於(約90°±約10°)成像感測器的光軸定向時，該光與該成像感測器的該光軸成第一銳角(alpha1)地射在該元件的該第一端面上； 該成像感測器被設置並確定為用於對由該拾取器(132)輸送的該元件的至少一個側表面及/或該元件內部靠近第二端面並靠近相關側表面的至少一個區域進行光學檢測； 該成像感測器(180)被設置並確定為用於偵測從該元件的該第一端面射出的光，並且向評估裝置(ECU)發送關於該出射光之強度分佈的信號；並且 該評估裝置(ECU)被設置並確定為用於根據該出射光的該信號化強度分佈，至少識別該元件之側表面(S3、S4…)上的局部不平整及/或第二端面(S2)區域內至少一個層的局部脫落。
- 如請求項1所述的用於對位於拾取器上的元件進行檢測的光學元件檢測裝置(100)，其中該拾取器(132)沿著路徑從該移交點被導引至該存放點，在該路徑上，由該拾取器(132)輸送的該元件(B)經過光學裝置，該光學裝置包括一個或數個被設置並確定為用於將從該元件之該第一端面(S1)射出的光引向該成像感測器(180)的致偏及/或集束裝置。
- 如請求項1或2所述的用於對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測裝置(100)，其中該光源(170)被設置並確定為用於提供至少一個光帶(170v)，該光帶在該元件的棱邊區域中以該第一銳角(alpha1)射在該元件的該第一端面(S1)上。
- 如請求項1至3中任一項所述的用於對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測裝置(100)，其中該光源(170)被定向成使得： 這樣來確定對準該元件(B)之光的該銳角(alpha1)，使得當元件(B)被檢測為「合格」時，來自該光源(170)的光 (a) 以該角度(alpha1)射在該元件的該第一端面(S1)上， (b) 根據該元件的材料的折射率(n)、溫度及該光的波長，偏轉後透過該第一端面(S1)進入該元件(B)中， (c) 於該元件內部在相應側表面的內側被反射至該第二端面(S2)的內側， (d) 從該第二端面(2)的內側被反射回該第一端面(S1)， (e) 根據該元件之材料的折射率(n)、溫度及該光的波長，偏轉後以該角度(alpha2)從該元件的該第一端面射出至相關的光致偏裝置，並行進至該成像感測器(180)，其前提為： (i) 相關側表面具有持續地基本光滑的切割面，並且 (ii) 在該第二端面(S2)的內側，該元件(B)中的半導體結構未發生層脫落。
- 如請求項1至4中任一項所述的用於對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測裝置(100)，其中根據該元件之材料的折射率、波長及/或該元件的高度，對準該元件(B)的光的該第一銳角(alpha1)被確定為介於約-45°與約+45°之間，介於約+5°與約+45°之間，介於約+15°與約+45°之間，介於約+25°與約+45°之間，或介於約+30°與約+45°之間。
- 如請求項1至5中任一項所述的用於對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測裝置(100)，其中， 該光源適於發出波長介於約780 nm與約1000 nm之間的紅外光(或高達約1500 nm的SWIR(短波紅外))，並且當該元件(B)具有含矽基板材料，且該基板材料(Si)的溫度約為300°K±約10°K時，對準該元件(B)的光的該第一銳角(alpha1)約為33°±約3°，及/或 該出射光與該成像感測器(180)的該光軸成第二銳角(alpha2)地從該元件背離該拾取器(132)的該第一端面射出至該成像感測器(180)，使得該第二銳角(alpha2)的絕對值與該第一銳角(alpha1)的絕對值之間至多存在輕微差異。
- 如請求項6所述的用於對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測裝置(100)，其中該第二銳角的絕對值與該第一銳角的絕對值之間至多存在的輕微差異不超過約±10°。
- 如請求項1至7中任一項所述的用於對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測裝置(100)，其中， 該拾取器(132)為第一翻轉裝置的一部分，該第一翻轉裝置被設置為圍繞第一翻轉軸旋轉，同時在該第一移交點拾取該元件(B)，將其輸送至該第一存放點並存放在該第一存放點；並且/或者 該拾取器(132)為第二翻轉裝置的一部分，該第二翻轉裝置被設置並確定為圍繞第二翻轉軸旋轉，同時在接管點從該第一翻轉裝置的拾取器(132)接管該元件(B)，將其輸送至第二存放點並存放在該第二存放點，其中該第一翻轉軸及該第二翻轉軸相互間隔開，並且彼此偏移約90°之角度，並且該第二翻轉裝置的該拾取器(132)及該第二翻轉裝置的該拾取器(132)在該接管點相互對準，使得該元件(B)可從該第一翻轉裝置被轉移至該第二翻轉裝置。
- 如請求項2至8中任一項所述的用於對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測裝置(100)，其中， 該拾取器(132)沿著路徑從該移交點被導引至該存放點，在該路徑上，由該拾取器(132)輸送的該元件(B)經過光學裝置，並且/或者 該光學裝置包括一個或數個被設置並確定為用於將從該元件之該第一端面射出的光引向該成像感測器(180)的光致偏及/或光集束裝置。
- 如請求項2至9中任一項所述的用於對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測裝置(100)，其中經過該光學裝置的該拾取器(132)及該等光致偏及/或光集束裝置相互之間的距離可被改變，使得該成像感測器可沿著該成像感測器的光軸至少在該元件的第一端面與第二端面之間對由該拾取器(132)輸送的該元件(B)進行光學偵測。
- 如請求項2至10中任一項所述的用於對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測裝置(100)，其中， 設有用於承載數個(例如四個)光致偏裝置(196)的承載單元(190)，在該承載單元(190)中設有通孔(194)， 該等光致偏裝置(196)佈置在該通孔(194)周圍， 該承載單元(190)可沿該成像感測器(180)的該光軸(OA)移動或調整，從而使該等數個光致偏裝置(196)全體沿該成像感測器(180)的該光軸(OA)位移， 設有用於使該等數個光致偏裝置(196)中被選定的光致偏裝置沿該成像感測器(180)的該光軸(OA)位移的調整裝置(198)，並且/或者 該承載單元(190)被設置並確定為用於為佈置在該通孔(194)周圍的每個該光致偏裝置(196)承載至少一個光源(170)，其中該至少一個光源(170)佈置在該承載單元(190)上，並且較佳可經調整而使得：當待檢測元件經過該光學裝置時，該至少一個光源所發出的光較佳在穿過該通孔(194)後射在該元件的該第一端面(S1)上。
- 一種對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測方法，包括以下步驟： 在移交點拾取該元件(B)，沿著輸送路徑將其輸送至存放點並存放在該存放點； 從光源(170)發出光，該光與成像感測器(180)的光軸成第一銳角(alpha1)地射在該元件的第一端面(S1)上； 將該光源(170)定向成使得：就該元件之側表面處的不平整及/或第二端面(S2)區域內脫落至少一個層而言，當元件(B)被檢測為「合格」時，該光與該成像感測器(180)的光軸成第二銳角(alpha2)地從該元件的該第一端面(S1)射出，使得該第二銳角(alpha2)的絕對值與該第一銳角(alpha1)的絕對值之間至多存在輕微差異； 藉由該成像感測器(180)對由該拾取器(132)輸送的該元件的至少一個側表面及/或該元件內部靠近該第二端面並靠近相關側表面的至少一個區域進行光學檢測； 藉由該成像感測器(180)偵測從該元件的該第一端面(S1)射出的光，並且向評估裝置(ECU)發送關於該出射光之強度分佈的信號； 藉由該評估裝置(CU)根據該出射光的信號化強度分佈，識別該元件之側表面上的至少局部不平整及/或該元件(B)中第二端面(S2)區域內的半導體結構之至少一個層的至少局部脫落。
- 如請求項12所述的對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測方法，包括以下步驟： 將該拾取器(132)沿著路徑從該移交點導引至該存放點，在該路徑上，由該拾取器(132)輸送的該元件(B)經過光學裝置，該光學裝置包括一個或數個將從該元件之該第一端面射出的光引向該成像感測器(180)的致偏及/或集束裝置。
- 如請求項12或13所述的對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測方法，包括以下步驟： 提供至少一個來自該光源的光帶，其中該光帶在該元件的棱邊區域中以該銳角(alpha1)射在該元件的該第一端面(S1)上。
- 如請求項12、13或14所述的對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測方法，包括以下步驟： 根據該元件之材料的折射率(n)、波長及/或該元件的高度，將對準該元件(B)的光的該銳角(alpha1)確定為介於約-45°與約+45°之間，介於約+5°與約+45°之間，介於約+15°與約+45°之間，介於約+25°與約+45°之間，或介於約+30°與約+45°之間。
- 如請求項15所述的對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測方法，包括以下步驟： 由該光源發出波長介於約780 nm與約1000 nm之間的紅外光或高達約1500 nm的SWIR(短波紅外)，並且當該元件(B)具有含矽基板材料，且該基板材料的溫度約為300°K±約10°K時，將對準該元件(B)的光的該銳角(alpha1)確定為約33°±約3°。
- 如請求項12至16中任一項所述的對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測方法，其中該第二銳角(alpha2)的絕對值與該第一銳角(alpha1)的絕對值之間至多存在的輕微差異不超過約±5°。
- 如請求項12至17中任一項所述的對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測方法，其中， 這樣來確定對準該元件(B)之光的該銳角(alpha1)，使得當元件(B)被檢測為「合格」時，來自該等光源(170)之一的光 (a) 以該角度(alpha1)射在該元件的該第一端面(S1)上， (b) 根據該元件的材料的折射率、溫度及該光的波長，偏轉後透過該第一端面(S1)進入該元件(B)中， (c) 於該元件內部在相應側表面的內側被反射至該第二端面的內側， (d) 從該第二端面的內側被反射回該第一端面S1， (e) 根據該元件之材料的折射率、溫度及該光的波長，偏轉後以該角度alpha2從該元件的該第一端面射出至相關的光致偏裝置，並行進至該成像感測器(180)，其前提為： (i) 相關側表面具有至少幾乎持續光滑的切割面，並且 (ii) 在該第二端面的內側，該元件(B)中的半導體結構未發生層脫落。
- 如請求項12至18中任一項所述的對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測方法，其中， 該拾取器(132)在第一翻轉裝置上圍繞第一翻轉軸旋轉，同時在該第一移交點拾取該元件(B)，將其輸送至該第一存放點並存放在該第一存放點；並且/或者 該拾取器(132)在第二翻轉裝置上圍繞第二翻轉軸旋轉，同時在接管點從該第一翻轉裝置的拾取器(132)接管該元件(B)，將其輸送至第二存放點並存放在該第二存放點，其中該第一翻轉軸及該第二翻轉軸相互間隔開，並且彼此偏移約90°之角度，並且該第一翻轉裝置的該拾取器(132)及該第二翻轉裝置的該拾取器在該接管點相互對準，使得該元件(B)可從該第一翻轉裝置被轉移至該第二翻轉裝置。
- 如請求項12至19中任一項所述的對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測方法，其中， 沿著路徑將該拾取器(132)從該移交點導引至該存放點，在該路徑上，由該拾取器(132)輸送的該元件(B)經過光學裝置，並且/或者， 該光學裝置的一個或數個光致偏及/或光集束裝置將從該元件之該第一端面射出的光引向該成像感測器(180)。
- 如請求項12至20中任一項所述的對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測方法，其中改變經過該光學裝置的該拾取器(132)及該等光致偏及/或光集束裝置相互之間的距離，使得該成像感測器(180)沿著該成像感測器(180)的光軸至少在由該拾取器(132)輸送的該元件(B)內部在該元件的該第一端面與該第二端面之間對該元件進行光學偵測。
- 如請求項12至21中任一項所述的對位於拾取器(132)上的元件進行檢測的光學元件檢測方法，其中， 承載單元(190)配設有位於該承載單元中的通孔(194)並且承載數個(例如四個)光致偏裝置； 將該等光致偏裝置佈置在該通孔周圍； 沿著該成像感測器的該光軸移動或調整該承載單元(190)，從而使該等數個光致偏裝置全體沿該成像感測器(180)的該光軸位移； 調整裝置(198)使該等數個光致偏裝置中被選定的光致偏裝置沿該成像感測器的該光軸位移； 並且/或者， 該承載單元(190)為佈置在該通孔(194)周圍的每個該光致偏裝置承載至少一個光源(170)，其中將該至少一個光源(170)佈置在該承載單元上並且較佳對其進行調整而使得：當待檢測元件經過該光學裝置時，該至少一個光源所發出的光較佳在穿過該通孔後射在該元件的該第一端面(S1)上。
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