TWI746318B - 檢測方法、檢測裝置及設備 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種檢測方法、檢測裝置及設備，該檢測方法是提供位於第一初始位置的第一檢測單元；提供位於第二初始位置的第二檢測單元；使第一檢測單元於一基準件取得第一基準位置，使第二檢測單元於該基準件取得第二基準位置；使控制器計算取得第一檢測單元與第二檢測單元間的相對位置資訊；使控制器以該相對位置資訊做為相對待測物移動第一檢測單元與第二檢測單元之位置的依據。藉由該檢測方法設計，就能精準控制第一檢測單元與第二檢測單元對待測物上的同一待測部位進行檢測，能有效消除第一檢測單元與第二檢測單元之安裝位置誤差的影響。

Description

檢測方法、檢測裝置及設備

本發明是有關於一種檢測方法、檢測裝置及設備，特別是指一種用於自動光學檢測的檢測方法、檢測裝置及設備。

在半導體製程中，加工中之成品或半成品皆有厚度檢測之需求，例如球格陣列基板在貼覆散熱片前、後皆需檢測其厚度，並藉由厚度判斷製程中是否存在瑕疵；習知在檢測待測物厚度的過程中，一般會利用一影像定位器先搜尋到該待測物之待測位置的影像以獲取該待測位置的位置資訊，再使一光學測距器依位置資訊移動至該待測位置進行厚度檢測；但該影像定位器與該光學測距器安裝在檢測設備上時可能會存在安裝位置誤差，導致無法準確得知兩者的空間位置關係，使該光學測距器實際所測之待測位置與該影像定位器所獲取之待測位置有所差異，進而影響後續檢測之準確性。

因此，本發明的目的，即在提供一種能改善先前技術的至少一個缺點的檢測方法。

於是，本發明檢測方法，包含：提供一第一檢測單元，位於一第一初始位置，並可用以對一待測物進行檢測；提供一第二檢測單元，位於一第二初始位置，並可用以對該待測物進行檢測；提供一基準件；使該第一檢測單元於該基準件取得一個第一基準位置，使該第二檢測單元於該基準件取得一個第二基準位置；使一控制器計算由該第一初始位置至該第一基準位置的位置變化，以及計算由該第二初始位置至該第二基準位置的位置變化，以取得該第一檢測單元與該第二檢測單元間的一個相對位置資訊；於對該待測物進行檢測時，使該控制器以該相對位置資訊做為相對該待測物移動定位該第一檢測單元與該第二檢測單元之位置的依據。

因此，本發明的另一目的，即在提供一種用以執行上述檢測方法的裝置

於是，本發明檢測裝置，包含用以執行上述檢測方法的裝置。

因此，本發明的又一目的，即在提供一種使用上述檢測裝置的設備。

於是，本發明檢測設備，包含上述檢測裝置、一個用以輸送該待測物至預定位置的輸送裝置，及一驅動該第一檢測單元與該第二檢測單元位移的驅動裝置。

本發明的功效在於：藉由該檢測方法設計，就能精準控制該第一檢測單元與該第二檢測單元對該待測物上的同一待測部位進行檢測，能有效消除該第一檢測單元與該第二檢測單元安裝位置誤差的影響。

在本發明被詳細描述前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1、2、3，本發明檢測設備200的一個第一實施例，適用於對一個待測物900進行檢測，該待測物900例如但不限於貼覆散熱片之基板，或其它電子元件或裝置。該檢測設備200包含一個輸送裝置3、一個驅動裝置4，及一個安裝在該驅動裝置4的檢測裝置5。

該輸送裝置3可被控制啟動，而用以將一載盤901上的多個待測物900輸送至一供該檢測裝置5進行檢測的預定位置。在本實施例中，該等待測物900是以矩陣排列方式置放於在載盤901上，該輸送裝置3是透過左右間隔的兩個輸送帶30承載並輸送該載盤901，但因為用以將該載盤901輸送至一預定位置的輸送裝置3類型眾多，因此實施時，該輸送裝置3不以上述態樣為限。

該驅動裝置4包括一個底座41、一個安裝在該底座41上的第一調移座42，及一個安裝在該第一調移座42上的第二調移座43。該第一調移座42可被控制而相對該底座41前後調移該第二調移座，該第二調移座43可被控制而相對該第一調移座42左右調移該檢測裝置5。在本實施例中，該第一調移座42及該第二調移座43都是線性滑軌機構，但實施時，因為用以相對該輸送裝置3線性調移物件的驅動裝置4結構眾多，例如也可採用傳動螺桿傳動位移技術，所以該驅動裝置4之該第一調移座42及該第二調移座43的傳動結構設計不以上述態樣為限。

參閱圖1、6，該檢測裝置5包括一個安裝在該輸送裝置3上的基準件51、一個安裝在該第二調移座43上而位於一第一初始位置的第一檢測單元52、一個安裝在該第二調移座43上而位於一第二初始位置的第二檢測單元53，及一個控制器54。該控制器54是訊號連接該輸送裝置3、該驅動裝置4、該第一檢測單元52與該第二檢測單元53，可用以控制該輸送裝置3輸送該待測物900，以及控制該驅動裝置4傳動該第一檢測單元52與該第二檢測單元53位移以執行該待測物900之檢測作業。

參閱圖4、5，該基準件51是往下嵌裝固定在該輸送裝置3的一個嵌孔31，具有一個往下嵌入該嵌孔31的埋入段511，及一個外露在該嵌孔31上方的凸緣段512，該凸緣段512的水平斷面徑寬大於該埋入段511之水平斷面徑寬，且該凸緣段512具有一水平的上表面513，該基準件51還具有一凹設在該上表面513並往下延伸貫穿該埋入段511之圓形的鏤孔514。

參閱圖7、8、9，該第一檢測單元52與該第二檢測單元53可被該驅動裝置4同步帶動位移。該第一檢測單元52為CCD鏡頭，可被該第二調移座43帶動位移至該基準件51上方（如圖8所示）及該待測物900上方，而用以分別對該基準件51與該待測物900進行影像擷取。該第二檢測單元53為光學測距器，例如雷射測距器，可被該第二調移座43帶動位移至該基準件51上方（如圖9所示）與該待測物900上方，而分別對該基準件51與該待測物900進行光學測距。由於第一檢測單元52與該第二檢測單元53類型眾多，因此不再詳述。

參閱圖1、5、7，本第一實施例對該待測物900進行檢測的檢測方法實施例，包含以下步驟：

提供一第一檢測單元52的步驟。將該第一檢測單元52安裝在該第二調移座43的該第一初始位置。

提供一第二檢測單元53的步驟。將該第二檢測單元53安裝在該第二調移座43之該第二初始位置。

提供一基準件51的步驟。將該基準件51安裝在該輸送裝置3的一預定的嵌孔31中。

參閱圖6、8、10，取得該第一檢測單元52與該第二檢測單元53之相對位置資訊的步驟。使該控制器54控制該驅動裝置4傳動該第一檢測單元52與該第二檢測單元53位移。使該第一檢測單元52自該第一初始位置位移至該基準件51上方，並控制該第一檢測單元52往下對該基準件51之該凸緣段512進行影像擷取以得到一個鏤孔輪廓影像521，使該控制器54透過目前已知的影像分析技術對該鏤孔輪廓影像521進行影像分析，藉以找出該鏤孔514的中心點542，而定位得到一第一基準位置。

參閱圖6、9、11，使該第二檢測單元53自該第二初始位置位移至該基準件51上方，然後，控制該第二檢測單元53往下朝該凸緣段512發射雷射光，並同時控制該驅動裝置4調移該第二檢測單元53，投射至該凸緣段512之該上表面513的雷射光會往上反射，投射至該鏤孔514的雷射光則會往下穿透該鏤孔514，並由該鏤孔514下方物件吸收或反射。使該控制器54透過目前已知的光學測距技術測得雷射光射於該基準件51不同位置之距離值，並找出相鄰之距離值有所改變之多個位置(即該上表面513與該鏤孔514鄰界處)，藉以找出該鏤孔514輪廓上的多個定位點資訊541，進而以例如但不限於以多點計算幾何輪廓中心之方式計算出該鏤孔514的中心點542，而定位得到一個第二基準位置。

接著，使該控制器54計算該第一檢測單元52從該第一初始位置位移至該第一基準位置時的位置變化，以及計算該第二檢測單元53從該第二初始位置位移至該第二基準位置時的位置變化，並根據前述兩個位置變化分析計算得到該第一檢測單元52與該第二檢測單元53間的相對位置資訊。

參閱圖1、3、6，執行該待測物900檢測的步驟。使該控制器54控制該驅動裝置4帶動該第一檢測單元52位移至該待測物900上方，使該第一檢測單元52朝下對該待測物900進行影像擷取，並使該控制器54分析該待測物900影像以找出一個預定之待測部位，而得到一個對應該待測部位的待測位置。再使該控制器54根據該相對位置資訊控制該驅動裝置4作動，藉以將該第二檢測單元53調移至該待測位置，也就是準確位移至該待測部位上方，並控制該第二檢測單元53對該待測部位進行檢測，也就是對該待測部位進行測距檢測，並將測得之距離值轉換為該待測物900之厚度。

在本第一實施例中，該基準件51之該鏤孔514為圓形，但實施時，在本發明之其它實施態樣中，該基準件51上的鏤孔514也可改為多邊形孔，例如但不限於方形孔或正三角形孔。

參閱圖12，本發明之該第一實施例實施時，也可在該驅動裝置4安裝兩個上下間隔相向的第一檢測單元52，以及安裝兩個上下間隔相向的第二檢測單元53，該驅動裝置4可被控制而同步調移該等第一檢測單元52與該等第二檢測單元53，可將該等第一檢測單元52分別調移至該等基準件51的上方與下方，以及將該等第二檢測單元53分別調移至該基準件51的上方與下方，使其中一第一檢測單元52與其中一第二檢測單元53可往下朝對應之該基準件51進行檢測定位，以及使其中另一第一檢測單元52與其中另一第二檢測單元53可往上朝對應之另一基準件51進行檢測定位。

藉此設計，當其中一個第一檢測單元52或其中一個第二檢測單元53異常時，可改為控制另一個第一檢測單元52與另一個第二檢測單元53來執行上述為檢測作業。

參閱圖13～17，本發明檢測設備200之一第二實施例與該第一實施例差異處在於：該基準件51之結構設計。為方便說明，以下將僅針對本第二實施例與該第一實施例差異處進行描述。

在本第二實施例中，該基準件51設置於該輸送裝置3的方式不以嵌裝為限，例如也可同體設置於該輸送裝置3上，而在其它實施態樣中，也可將該基準件51設置在檢測設備的其它位置。該基準件51具有一個第一檢測部516，及一個設置在該第一檢測部516的第二檢測部517，該第一檢測部516是一個設置在該輸送裝置3的平面，該第二檢測部517為一設置在平面狀之該第一檢測部516上，而與該第一檢測部516存在高低段差的幾何形狀結構，且該第一檢測部516與該第二檢測部517間的高低段差會於兩者鄰界處相配合界定出一個檢測輪廓519。

該基準件51之該第二檢測部517的幾何形狀結構型態有以下幾種態樣：

態樣（一）： 如圖13、14所示，該第二檢測部517為自該第一檢測部516往上突伸的凸環結構，例如圓形凸環、正三角形凸環或正方形凸環等，此凸環結構之外徑是呈往上漸窄狀，而內徑是呈往上漸擴狀，但實施時不以此為限。

態樣（二）：如圖15所示，該第二檢測部517為自該第一檢測部516往上突伸的一個柱體，例如圓柱體、正三角形柱體、正方形柱體等。

態樣（三）：如圖16所示，該第二檢測部517為自該第一檢測部516往上突伸的一個柱體，例如圓柱體、正三角形柱體、正方形柱體等，且該柱體具有一個同軸貫穿的穿孔518。

態樣（四）：如圖17所示，該第二檢測部517為自該第一檢測部516往下凹陷的凹槽，例如圓形凹槽、正三角形凹槽、正方形凹槽等。

透過該基準件51之該第一檢測部516與該第二檢測部517間之高低落差所構成的該檢測輪廓519設計，同樣可用以供該第一檢測單元52進行影像擷取，而由該控制器54透過影像分析技術分析取得該檢測輪廓519的中心點，以定位得到該第一基準位置。且同樣可用以供該第二檢測單元53對該檢測輪廓519邊緣進行雷射光反射偵測，而能由該控制器54分析該第二檢測單元53之雷射光偵測結果，以取得該檢測輪廓519上之多個定位點資訊，進而計算出該檢測輪廓519之中心，而定位得到該第二基準位置，進而可計算得到該第一檢測單元52與該第二檢測單元53間之該相對位置資訊。

綜上所述，藉由該檢測設備200與該檢測裝置5之結構設計，以及透過該檢測設備200執行之該檢測方法設計，就能精準控制該第一檢測單元52與該第二檢測單元53對該待測物900上的同一待測部位進行檢測，而能有效消除該第一檢測單元52與該第二檢測單元53安裝在該驅動裝置4上的安裝位置誤差的影響。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

200:檢測設備 3:輸送裝置 30:輸送帶 31:嵌孔 4:驅動裝置 41:底座 42:第一調移座 43:第二調移座 5:檢測裝置 51:基準件 511:埋入段 512:凸緣段 513:上表面 514:鏤孔 516:第一檢測部 517:第二檢測部 518:穿孔 519:檢測輪廓 52:第一檢測單元 521:鏤孔輪廓影像 53:第二檢測單元 54:控制器 541:定位點資訊 542:中心點 900:待測物 901:載盤

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一個立體圖，說明本發明檢測設備的一個第一實施例； 圖2是一個前視圖，說明該第一實施例； 圖3是一個俯視圖，說明該第一實施例； 圖4是一個不完整的立體圖，說明安裝在一個輸送裝置上的一個基準件； 圖5是一個不完整的側剖圖，說明該基準件結構； 圖6是一功能方塊圖； 圖7是一俯視示意圖，說明安裝在一驅動裝置上的一個第一檢測單元與一個第二檢測單元分別位於一第一初始位置與一第二初始位置時的情況； 圖8是一個側剖視示意圖，說明該第一檢測單元被驅動位移至該基準件上方的情況； 圖9是一個側剖視示意圖，說明該第二檢測單元被驅動位移至該基準件上方的情況； 圖10是一個示意圖，說明分析定位出該基準件之鏤孔影像輪廓的中心點； 圖11是一個示意圖，說明分析該基準件之該鏤孔輪廓上的多個定位點資訊以定位出該鏤孔的中心點； 圖12是一個側剖視示意圖，說明以上下間隔相向的兩個第一檢測單元與兩個第二檢測單元檢測該基準件的情況； 圖13是一個不完整的側剖圖，說明本發明檢測設備之一個第二實施例的一個基準件的態樣（一）結構； 圖14是一個俯視圖，說明圖13之該態樣（一）所界定之檢測輪廓； 圖15是一個不完整的側剖圖，說明該第二實施例的該基準件的態樣（二）結構； 圖16是一個不完整的側剖圖，說明該第二實施例的該基準件的態樣（三）結構；及 圖17是一個不完整的側剖圖，說明該第二實施例的該基準件的態樣（四）結構。

200:檢測設備

3:輸送裝置

30:輸送帶

4:驅動裝置

41:底座

42:第一調移座

43:第二調移座

5:檢測裝置

51:基準件

52:第一檢測單元

53:第二檢測單元

900:待測物

901:載盤

Claims (11)

1. 一種檢測方法，包含：提供一第一檢測單元，位於一第一初始位置，並可用以對一待測物進行檢測；提供一第二檢測單元，位於一第二初始位置，並可用以對該待測物進行檢測；提供一基準件；使該第一檢測單元於該基準件取得一個第一基準位置，使該第二檢測單元於該基準件取得一個第二基準位置；使一控制器計算由該第一初始位置至該第一基準位置的位置變化，以及計算由該第二初始位置至該第二基準位置的位置變化，以取得該第一檢測單元與該第二檢測單元間的一個相對位置資訊；及於對該待測物進行檢測時，使該控制器以該相對位置資訊做為相對該待測物移動定位該第一檢測單元與該第二檢測單元之位置的依據。
2. 如請求項1所述的檢測方法，其中，該基準件是設於一個嵌孔，具有一個往下嵌入該嵌孔的埋入段，及一個位於該嵌孔上方之凸緣段，該凸緣段具有一平面狀的上表面，且具有一個凹設在該上表面之鏤孔。
3. 如請求項1所述的檢測方法，其中，該基準件具有一個第一檢測部，及一個設置在該第一檢測部上的第二檢測部，且該第一檢測部與該第二檢測部之鄰界處界定出一 個檢測輪廓。
4. 如請求項3所述的檢測方法，其中，該檢測輪廓為該第一檢測部與該第二檢測部間之高低段差所構成。
5. 如請求項3所述的檢測方法，其中，該第一檢測部為一平面，該第二檢測部設在該第一檢測部上，並與該第一檢測部存在高低段差。
6. 如請求項5所述的檢測方法，其中，所述幾何形狀結構為一個凹槽或穿孔。
7. 如請求項3所述的檢測方法，其中，該第一檢測單元為可被驅動位移至該待測物位置，而對該待測物進行取像的CCD鏡頭，該第二檢測單元為可依據該第一檢測單元對該待測物所定位之該待測物位置，而被驅動位移至該待測物位置並對該待測物進行量測的光學測距器。
8. 如請求項7所述的檢測方法，其中，該第一基準位置為該第一檢測單元經由對該檢測輪廓取像分析所獲得的該檢測輪廓的中心點。
9. 如請求項7所述的檢測方法，其中，該第二基準位置為分析該第二檢測單元對該檢測輪廓取得之多個定位點資訊進行計算所獲得的該檢測輪廓的中心點。
10. 一種檢測裝置，包含用以執行請求項1~9任一項所述之檢測方法的裝置。
11. 一種檢測設備，包含請求項10所述之檢測裝置、一個用以輸送該待測物至預定位置的輸送裝置，及一驅動該第一檢測單元與該第二檢測單元位移的驅動裝置。

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