TWI747673B - 取像裝置 - Google Patents

Abstract

一種取像裝置包含殼體、冷卻元件、取像元件以及處理器。殼體包含外殼以及內殼。外殼包含第一透光部。內殼位於外殼內並包含第二透光部，外殼與內殼彼此隔離而定義間隙於彼此之間，第二透光部對齊第一透光部，內殼定義腔室於其中，腔室配置以容置待測物。冷卻元件配置以對待測物降溫。取像元件配置以透過第一透光部與第二透光部而獲取待測物之影像。處理器電性連接冷卻元件與取像元件。

Description

取像裝置

本發明是關於一種取像裝置。

隨著人們生活水平的提升，電子產品已成為人們生活中不可或缺的部分。更甚的是，對於電子產品的品質水平，消費者也變得越來越注重。

因此，為了提升電子產品的品質，廠商除了致力改善電子產品的設計外，也會優化電子產品的測試環境，以保障電子產品的生產品質。故此，如何有效降低對電子產品測試的難度，無疑是業界相當關注的重要議題。

本發明之目的之一在於提供一種取像裝置，其能簡單容易地對低溫的待測物進行影像拍攝，以利後續的分析和儲存。

根據本發明的一實施方式，一種取像裝置包含殼體、冷卻元件、取像元件以及處理器。殼體包含外殼以及內殼。外殼包含第一透光部。內殼位於外殼內並包含第二透光部，外殼與內殼彼此隔離而定義間隙於彼此之間，第二透光部對齊第一透光部，內殼定義腔室於其中，腔室配置以容置待測物。冷卻元件配置以對待測物降溫。取像元件配置以透過第一透光部與第二透光部而獲取待測物之影像。處理器電性連接冷卻元件與取像元件。

在本發明一或多個實施方式中，上述之第一透光部與第二透光部分別為玻璃層。

在本發明一或多個實施方式中，上述之間隙呈真空。

在本發明一或多個實施方式中，上述之取像裝置更包含第一氣體供應元件，此第一氣體供應元件配置以向間隙輸送第一潔淨乾燥氣體。

在本發明一或多個實施方式中，上述之取像裝置更包含第二氣體供應元件，此第二氣體供應元件配置以向外殼之外表面輸送第二潔淨乾燥氣體。

在本發明一或多個實施方式中，上述之取像裝置更包含溫度感測器，此溫度感測器設置於待測物。溫度感測器訊號連接處理器，並配置以感測待測物之溫度。

在本發明一或多個實施方式中，上述之取像裝置更包含電力元件，此電力元件電性連接待測物。電力元件訊號連接處理器，並配置以向待測物提供電力。

在本發明一或多個實施方式中，上述之殼體更包含複數個承托部。承托部設置於內殼內，並配置以承托待測物，使得待測物與內殼隔離。

在本發明一或多個實施方式中，上述之冷卻元件配置以向腔室輸送冷卻流體，殼體更包含排氣管，排氣管穿越外殼與內殼，並配置以把冷卻流體從腔室排出殼體外。

在本發明一或多個實施方式中，上述之冷卻元件對齊取像元件。

在本發明一或多個實施方式中，上述之排氣管遠離冷卻元件。

在本發明一或多個實施方式中，上述之冷卻元件配置以抵接待測物。

在本發明一或多個實施方式中，上述之外殼具有第一開口，第一開口相對並對齊第一透光部，內殼具有第二開口，第二開口相對並對齊第二透光部，殼體更包含管體，管體包含相對之第一端以及第二端，第一端位於腔室內，配置以抵接待測物，第二端位於第二開口並連接內殼。

在本發明一或多個實施方式中，上述之外殼具有第一邊緣，第一邊緣定義第一開口，內殼具有第二邊緣，第二邊緣定義第二開口，第一邊緣與第二邊緣之間定義第三開口，第三開口連通間隙。

在本發明一或多個實施方式中，上述之第一開口小於第二開口。

在本發明一或多個實施方式中，上述之取像裝置更包含複數個探針，探針配置以通過管體而抵接待測物。

本發明上述實施方式至少具有以下優點：

（1）由於取像元件係透過外殼的第一透光部與內殼的第二透光部而獲取待測物之影像，因此取像元件可對低溫的待測物簡單容易地進行影像拍攝，而所獲取之影像，更可傳送至處理器以供儲存及分析。

（2）由於外殼與內殼之間所定義的間隙可呈真空狀態或是充滿潔淨乾燥氣體，因此能避免外在環境的熱力傳送至腔室內，從而影響待測物的溫度，而且，外殼不會因為腔室的低溫而使外在環境的空氣於其外表面形成霧氣，亦即第一透光部的表面不會被霧氣遮蓋，從而影響取像元件對待測物的拍攝。

（3）由於氣體供應元件能夠向外殼之外表面輸送潔淨乾燥氣體，使得外表面上覆蓋一層由潔淨乾燥氣體形成的氣層，以避免外在環境的熱力傳送至腔室內，從而影響待測物的溫度。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之，而在所有圖式中，相同的標號將用於表示相同或相似的元件。且若實施上為可能，不同實施例的特徵係可以交互應用。

除非另有定義，本文所使用的所有詞彙（包括技術和科學術語）具有其通常的意涵，其意涵係能夠被熟悉此領域者所理解。更進一步的說，上述之詞彙在普遍常用之字典中之定義，在本說明書的內容中應被解讀為與本發明相關領域一致的意涵。除非有特別明確定義，這些詞彙將不被解釋為理想化的或過於正式的意涵。

請參照第1圖。第1圖為繪示依照本發明一實施方式之取像裝置100的剖面示意圖。在本實施方式中，如第1圖所示，一種取像裝置100包含殼體110、冷卻元件120、取像元件130以及處理器140。殼體110包含外殼111以及內殼113。外殼111包含第一透光部112。內殼113位於外殼111內並包含第二透光部114，外殼111與內殼113彼此隔離而定義間隙GP於彼此之間。內殼113的第二透光部114對齊外殼111的第一透光部112，內殼113定義腔室CB於其中，腔室CB配置以容置待測物200。冷卻元件120配置以對待測物200降溫。取像元件130配置以透過外殼111的第一透光部112與內殼113的第二透光部114而獲取待測物200之影像。處理器140電性連接冷卻元件120與取像元件130。也就是說，冷卻元件120可藉由處理器140操作，而取像元件130可對低溫的待測物200簡單容易地進行影像拍攝，而所獲取之影像，更可傳送至處理器140以供儲存及分析。在本實施方式中，舉例而言，待測物200可為電路板，而取像元件130所拍攝的，則為電路板上各種電性部件的影像。

具體而言，外殼111的第一透光部112與內殼113的第二透光部114分別為玻璃層，以利取像元件130可清楚獲取待測物200之影像。

在實務的應用中，為保持腔室CB的溫度，外殼111與內殼113之間所定義的間隙GP可呈真空狀態，以避免外在環境的熱力傳送至腔室CB內，從而影響待測物200的溫度，而且，藉由真空的間隙GP的阻隔，外殼111不會因為腔室CB的低溫而使外在環境的空氣於其外表面111A形成霧氣，亦即第一透光部112的表面不會被霧氣遮蓋，從而影響取像元件130對待測物的拍攝。

或者，在本實施方式中，如第1圖所示，取像裝置100更包含第一氣體供應元件150，第一氣體供應元件150配置以向間隙GP輸送第一潔淨乾燥氣體CDA1，以避免外在環境的熱力傳送至腔室CB內，從而影響待測物200的溫度，而且，藉由充滿第一潔淨乾燥氣體CDA1的間隙GP的阻隔，外殼111不會因為腔室CB的低溫而使外在環境的空氣於其外表面111A形成霧氣，亦即第一透光部112的表面不會被霧氣遮蓋，從而影響取像元件130對待測物的拍攝。

再者，在本實施方式中，如第1圖所示，取像裝置100更包含第二氣體供應元件160，第二氣體供應元件160配置以向外殼111之外表面111A輸送第二潔淨乾燥氣體CDA2，使得外表面111A上覆蓋一層由第二潔淨乾燥氣體CDA2形成的氣層，以避免外在環境的熱力傳送至腔室CB內，從而影響待測物200的溫度，而且，藉由第二潔淨乾燥氣體CDA2所形成的氣層的阻隔，外殼111不會因為腔室CB的低溫而使外在環境的空氣於其外表面111A形成霧氣，亦即第一透光部112的表面不會被霧氣遮蓋，從而影響取像元件130對待測物的拍攝。在實務的應用中，第二氣體供應元件160亦可以第一氣體供應元件150取代，但本發明並不以此為限。

從結構上而言，殼體110更包含複數個承托部119。承托部119設置於內殼113內，亦即承托部119位於腔室CB內。承托部119配置以承托待測物200，使得待測物200與內殼113隔離，亦即待測物200並不接觸內殼113的內壁，以利維持待測物200的溫度。

再者，為維持待測物200的溫度，取像裝置100更包含溫度感測器170。溫度感測器170設置於待測物200，並訊號連接處理器140。溫度感測器170配置以感測待測物200之溫度，並向處理器140傳送相關的訊號，因此處理器140能夠按照從溫度感測器170接收到的訊號，適當地調整冷卻元件120的冷卻效能。

另外，取像裝置100更包含電力元件180，電力元件180電性連接待測物200。電力元件180訊號連接處理器140，並配置以向待測物200提供電力。具體而言，電力元件180可根據測試條件，對待測物200施加特定的電流或電壓，以讓取像元件130可對低溫的待測物200因應不同的電性狀態進行影像拍攝。

進一步而言，在本實施方式中，如第1圖所示，冷卻元件120配置以向腔室CB輸送冷卻流體CF，而殼體110更包含排氣管115，排氣管115穿越外殼111與內殼113，並配置以把冷卻流體CF從腔室CB排出殼體110外。再者，如第1圖所示，冷卻元件120對齊取像元件130，亦即待測物200位於冷卻元件120與取像元件130。如上所述，藉由承托部119承托待測物200，使得待測物200與內殼113隔離，因此冷卻流體CF能夠有效圍繞待測物200流動，有效維持待測物200的溫度。

請參照第2圖。第2圖為繪示依照本發明另一實施方式之取像裝置100的剖面示意圖。在本實施方式中，如第2圖所示，冷卻元件120配置以抵接待測物200遠離取像元件130的一側，以把待測物200的熱力帶走，從而對待測物200進行降溫。舉例而言，冷卻元件120可以冷卻流體（圖未示）流動如其中，或者，冷卻元件120可外接散熱鰭片或其他散熱裝置（圖未示），但本發明並不以此為限。

請參照第3圖。第3圖為繪示依照本發明再一實施方式之取像裝置100的剖面示意圖。在本實施方式中，如第3圖所示，外殼111具有第一開口OP1，第一開口OP1相對並對齊第一透光部112，而內殼113具有第二開口OP2，第二開口OP2相對並對齊第二透光部114，殼體110更包含管體116，管體116包含相對之第一端116a以及第二端116b，第一端116a位於腔室CB內，第一端116a配置以抵接待測物200，而第二端116b則位於第二開口OP2並連接內殼113。因此，當待測物200位於腔室CB內，而承托部119承托待測物200時，待測物200至少部分會通過管體116而暴露於殼體110外。

在本實施方式中，舉例而言，待測物200可為晶圓，但本發明並不以此為限。再者，如第3圖所示，取像裝置100更包含複數個探針190，探針190配置以通過管體116而抵接待測物200遠離取像元件130的一側，而探針190可根據測試條件，對待測物200施加特定的電流或電壓，以讓取像元件130可對低溫的待測物200因應不同的電性狀態進行影像拍攝。

在本實施方式中，冷卻元件120於殼體110之一側向腔室CB輸送冷卻流體CF，而排氣管115則遠離冷卻元件120而位於殼體110之一側，因此，冷卻流體CF能夠在從冷卻元件120流向排氣管115的過程中有效分布於腔室CB內，並對待測物200提供有效的冷卻效果。冷卻流體CF隨得通過排氣管115排出殼體110外。

具體而言，外殼111具有第一邊緣117，第一邊緣117定義第一開口OP1，而內殼113則具有第二邊緣118，第二邊緣118定義第二開口OP2，外殼111的第一邊緣117與內殼113的第二邊緣118之間定義第三開口OP3，第三開口OP3連通間隙GP。因此，第一氣體供應元件150向間隙GP所輸送的第一潔淨乾燥氣體CDA1，更可通過第三開口OP3射出，以於通過管體116而暴露於殼體110外的待測物200上覆蓋一層由第一潔淨乾燥氣體CDA1形成的氣層，以避免外在環境的熱力傳送至待測物200，從而影響待測物200的溫度。

進一步而言，在本實施方式中，外殼111第一開口OP1小於內殼113的第二開口OP2，因此，當第一潔淨乾燥氣體CDA1從間隙GP通過第三開口OP3射出時，第一潔淨乾燥氣體CDA1會朝傾斜而遠離待測物200的角度射出。

綜上所述，本發明上述實施方式所揭露的技術方案至少具有以下優點：

（1）由於取像元件係透過外殼的第一透光部與內殼的第二透光部而獲取待測物之影像，因此取像元件可對低溫的待測物簡單容易地進行影像拍攝，而所獲取之影像，更可傳送至處理器以供儲存及分析。

（2）由於外殼與內殼之間所定義的間隙可呈真空狀態或是充滿潔淨乾燥氣體，因此能避免外在環境的熱力傳送至腔室內，從而影響待測物的溫度，而且，外殼不會因為腔室的低溫而使外在環境的空氣於其外表面形成霧氣，亦即第一透光部的表面不會被霧氣遮蓋，從而影響取像元件對待測物的拍攝。

（3）由於氣體供應元件能夠向外殼之外表面輸送潔淨乾燥氣體，使得外表面上覆蓋一層由潔淨乾燥氣體形成的氣層，以避免外在環境的熱力傳送至腔室內，從而影響待測物的溫度。

100:取像裝置 110:殼體 111:外殼 111A:外表面 112:第一透光部 113:內殼 114:第二透光部 115:排氣管 116:管體 116a:第一端 116b:第二端 117:第一邊緣 118:第二邊緣 119:承托部 120:冷卻元件 130:取像元件 140:處理器 150:第一氣體供應元件 160:第二氣體供應元件 170:溫度感測器 180:電力元件 190:探針 200:待測物 CB:腔室 CDA1:第一潔淨乾燥氣體 CDA2:第二潔淨乾燥氣體 CF:冷卻流體 GP:間隙 OP1:第一開口 OP2:第二開口 OP3:第三開口

第1圖為繪示依照本發明一實施方式之取像裝置的剖面示意圖。 第2圖為繪示依照本發明另一實施方式之取像裝置的剖面示意圖。 第3圖為繪示依照本發明再一實施方式之取像裝置的剖面示意圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100:取像裝置

110:殼體

111:外殼

111A:外表面

112:第一透光部

113:內殼

114:第二透光部

115:排氣管

119:承托部

120:冷卻元件

130:取像元件

140:處理器

150:第一氣體供應元件

160:第二氣體供應元件

170:溫度感測器

180:電力元件

200:待測物

CB:腔室

CDA1:第一潔淨乾燥氣體

CDA2:第二潔淨乾燥氣體

CF:冷卻流體

GP:間隙

Claims (16)

1. 一種取像裝置，包含： 一殼體，包含： 一外殼，包含一第一透光部；以及 一內殼，位於該外殼內並包含一第二透光部，該外殼與該內殼彼此隔離而定義一間隙於彼此之間，該第二透光部對齊該第一透光部，該內殼定義一腔室於其中，該腔室配置以容置一待測物；以及 一冷卻元件，配置以對該待測物降溫； 一取像元件，配置以透過該第一透光部與該第二透光部而獲取該待測物之一影像；以及 一處理器，電性連接該冷卻元件與該取像元件。
2. 如請求項1所述之取像裝置，其中該第一透光部與該第二透光部分別為玻璃層。
3. 如請求項1所述之取像裝置，其中該間隙呈真空。
4. 如請求項1所述之取像裝置，更包含： 一第一氣體供應元件，配置以向該間隙輸送一第一潔淨乾燥氣體。
5. 如請求項1所述之取像裝置，更包含： 一第二氣體供應元件，配置以向該外殼之一外表面輸送一第二潔淨乾燥氣體。
6. 如請求項1所述之取像裝置，更包含： 一溫度感測器，設置於該待測物，該溫度感測器訊號連接該處理器，並配置以感測該待測物之一溫度。
7. 如請求項1所述之取像裝置，更包含： 一電力元件，電性連接該待測物，該電力元件訊號連接該處理器，並配置以向該待測物提供一電力。
8. 如請求項1所述之取像裝置，其中該殼體更包含： 複數個承托部，設置於該內殼內，並配置以承托該待測物，使得該待測物與該內殼隔離。
9. 如請求項1所述之取像裝置，其中該冷卻元件配置以向該腔室輸送一冷卻流體，該殼體更包含一排氣管，該排氣管穿越該外殼與該內殼，並配置以把該冷卻流體從該腔室排出該殼體外。
10. 如請求項9所述之取像裝置，其中該冷卻元件對齊該取像元件。
11. 如請求項9所述之取像裝置，其中該排氣管遠離該冷卻元件。
12. 如請求項1所述之取像裝置，其中該冷卻元件配置以抵接該待測物。
13. 如請求項1所述之取像裝置，其中該外殼具有一第一開口，相對並對齊該第一透光部，該內殼具有一第二開口，相對並對齊該第二透光部，該殼體更包含一管體，該管體包含相對之一第一端以及一第二端，該第一端位於該腔室內，並配置以抵接該待測物，該第二端位於該第二開口並連接該內殼。
14. 如請求項13所述之取像裝置，其中該外殼具有一第一邊緣，定義該第一開口，該內殼具有一第二邊緣，定義該第二開口，該第一邊緣與該第二邊緣之間定義一第三開口，該第三開口連通該間隙。
15. 如請求項13所述之取像裝置，其中該第一開口小於該第二開口。
16. 如請求項13所述之取像裝置，更包含： 複數個探針，配置以通過該管體而抵接該待測物。

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