TWI827087B

TWI827087B - 基板的檢測方法及其檢測裝置

Info

Publication number: TWI827087B
Application number: TW111121027A
Authority: TW
Inventors: 魏汝超; 陳東林; 廖啟凱
Original assignee: 超能高新材料股份有限公司
Priority date: 2022-06-07
Filing date: 2022-06-07
Publication date: 2023-12-21
Also published as: TW202348956A

Abstract

本發明係關於一種基板的檢測方法及其檢測裝置。該檢測裝置包含有底板、測距單元以及處理單元，且該底板具有吸引機構。其中，該檢測裝置具有吸引檢測態樣以及直接檢測態樣，吸引檢測態樣係為吸引機構啟動並吸引放置於該底板上的該基板，並透過處理單元計算基板的吸引厚度，直接檢測態樣係為吸引機構關閉以停止吸引放置於底板上的基板，並透過處理單元計算基板的直接厚度，最後，處理單元根據直接厚度以及吸引厚度計算產生基板的翹曲值，該翹曲值係用於表示基板的翹曲程度。藉此，本發明之檢測裝置搭配檢測方法，消除基板厚薄差對於翹曲程度檢測的影響，具有廣泛適用性及高度準確性。

Description

基板的檢測方法及其檢測裝置

本發明係有關於一種檢測方法，特別係關於一種基板的檢測方法及其檢測裝置。

氧化鋁陶瓷基板因其良好的熱傳導性能、較高的機械強度、優異的絕緣性能和極具應用價值的高性價比，成為半導體、電子等行業應用最為廣泛的無機非金屬基板材料。尤其是應用在大功率高亮度發光二極體和絕緣閘雙極電晶體中作為絕緣散熱基板具有非常廣闊的應用前景。隨著發光二極體和絕緣閘雙極電晶體的封裝技術之發展，對可提高線路印刷效率和散熱效能的大尺寸、高平整度、高表面品質的陶瓷基板需求日益增加。目前，可進行工業化批量生產氧化鋁陶瓷基板的成型工藝主要有流延成形、粉末壓制成形和凝膠注模成形。

利用如上所述的工藝製造多層陶瓷基板時，能夠在主面方向上以高尺寸精度來製造多層陶瓷基板。然而，由於受到將成為多層陶瓷基板的生陶瓷層疊體中的導體膜或通孔導體之類的導體部分的分佈狀況的影響以及陶瓷生坯層的厚度及組成等因素的影響，在燒成工序中多層陶瓷基板有時會產生翹曲。特別是當位於生陶瓷層疊體的主面上的表面導體膜對翹曲容易造成很大的影響。

中國專利號CN104475353，其係揭露一種板材翹曲度檢測機，包括機架、第一送料裝置、控制裝置、檢測裝置、分揀裝置、第二送料裝置和收料裝置，第一送料裝置、控制裝置、檢測裝置、分揀裝置、第二送料裝置和收料裝置分別與機架固定連接，檢測裝置設於第一送料裝置的上方，分揀裝置設於第一送料裝置和第二送料裝置之間，收料裝置設於機架的尾端，第一送料裝置、檢測裝置、分揀裝置、第二送料裝置和收料裝置分別與控制裝置電連接；該板材翹曲度檢測機能夠對覆銅板和線路板的翹曲度進行檢測，並且自動將翹曲度小於等於設定標準值的合格品與翹曲度大於設定標準值的不合格品分開。

然而，上述板材翹曲度檢測機的缺點在於，當陶瓷基板存在厚薄差時，由於上述翹曲度檢測機無法判斷陶瓷基板是否存在厚薄差，或者消除厚薄差對翹曲度量測的影響，因此無法準確量測板材是否存在翹曲度。

是以，本案發明人在觀察上述缺失後，而遂有本發明之產生。

本發明的目的在於提供一種基板的檢測方法，其係藉由吸引機構啟動並吸引放置於底板上的基板，並啟動測距單元產生測距訊號傳輸至處理單元，以透過處理單元計算基板的吸引厚度，之後關閉吸引機構停止吸引放置於底板上的基板，並啟動測距單元產生測距訊號傳輸至處理單元，以透過處理單元計算基板的直接厚度，最後處理單元根據直接厚度以及吸引厚度計算產生基板的翹曲值，該翹曲值係用於表示基板的翹曲程度。如此一來，成功消除基板厚薄差對於翹曲程度檢測的影響，並且僅需透過處理單元進行一次相減運算即能實現，非常適合用於大量生產時進行檢測，具有廣泛適用性及高度準確性。

為達上述目的，本發明提供一種基板的檢測方法，其係應用於利用一檢測裝置檢測一基板的環境中，該檢測裝置包含有一底板、一測距單元以及一處理單元，該底板具有一吸引機構以及一吸引表面，且該底板耦接於該測距單元，該處理單元耦接於該測距單元，該檢測方法包含下列步驟：一準備步驟，將該基板放置於該底板的該吸引表面上；一吸引步驟，該吸引機構啟動並吸引放置於該底板上的該基板；一吸引測距步驟，該測距單元啟動以感測該測距單元與該基板之間的距離，該測距單元產生至少一吸引測距信號傳輸至該處理單元；一吸引厚度計算步驟，該處理單元根據該吸引測距信號計算該基板的一吸引厚度；一關閉吸引步驟，該吸引機構關閉以停止吸引放置於該底板上的基板；以及一翹曲值計算步驟，該處理單元根據一直接厚度以及該吸引厚度計算產生該基板的一翹曲值，該翹曲值係用於表示該基板的翹曲程度；其中，於該吸引步驟之前或該關閉吸引步驟之後，該檢測方法進一步包含有：一直接測距步驟，該測距單元啟動以感測該測距單元與該基板之間的距離，該測距單元產生至少一直接測距信號傳輸至該處理單元；以及一直接厚度計算步驟，該處理單元根據該直接測距信號計算該基板的該直接厚度。

較佳地，根據本發明之檢測方法，其中，該基板具有一預設厚度，該檢測方法進一步包含有：一厚薄差計算步驟，該處理單元根據該吸引厚度與該預設厚度進行相減運算，以產生一厚薄差值。

較佳地，根據本發明之檢測方法，其中，該測距單元包含有至少一光發射器及至少一光感測器，該吸引測距步驟包含下列步驟：一吸引發射步驟，該測距單元之該光發射器朝該基板發射一光束，並產生一吸引發射信號至該處理單元；一吸引感測步驟，該測距單元之該光感測器感測該基板反射後的該光束，並產生一吸引感測信號至該處理單元；其中，於該吸引厚度計算步驟，該處理單元根據該吸引發射信號產生的時間以及該吸引感測信號產生的時間計算該基板的該吸引厚度。

較佳地，根據本發明之檢測方法，其中，該直接測距步驟包含下列步驟：一直接發射步驟，該測距單元之該光發射器朝該基板發射該光束，並產生一直接發射信號至該處理單元；一直接感測步驟，該測距單元之該光感測器接收該基板反射後的該光束，並產生一直接感測信號至該處理單元；其中，於該直接厚度計算步驟，該處理單元根據該直接發射信號產生的時間以及該直接感測信號產生的時間計算該基板的該直接厚度。

又，為達上述目的，本發明係根據上述之基板的檢測方法為基礎，進一步提供一種執行上述方法之基板的檢測裝置，其係包含有：一底板，其係具有一吸引表面以及一吸引機構，該基板係放置於該吸引表面上，該吸引機構係用於吸引該基板；一測距單元，其係耦接於該底板，該測距單元係用於感測該測距單元與該基板之間的距離；一處理單元，其係耦接於該測距單元；其中，該檢測裝置具有一吸引檢測態樣以及一直接檢測態樣，該吸引檢測態樣係為該吸引機構啟動並吸引放置於該底板上的該基板，該測距單元啟動以感測該測距單元與該基板之間的距離，該測距單元產生至少一吸引測距信號傳輸至該處理單元，該處理單元根據該吸引測距信號計算該基板的一吸引厚度，該直接檢測態樣係為該吸引機構關閉以停止吸引放置於該底板上的該基板，該測距單元啟動以感測該測距單元與該基板之間的距離，該測距單元產生至少一直接測距信號傳輸至該處理單元，該處理單元根據該直接測距信號計算該基板的該直接厚度，且該處理單元根據該直接厚度以及該吸引厚度計算產生該基板的一翹曲值，該翹曲值係用於表示該基板的翹曲程度。

較佳地，根據本發明之檢測裝置，其中，該基板具有一預設厚度，該處理單元根據該吸引厚度與該預設厚度進行相減運算，以產生一厚薄差值。

較佳地，根據本發明之檢測裝置，其中，該測距單元包含有至少一光發射器及至少一光感測器，當該檢測裝置處於吸引檢測態樣時，該測距單元之該光發射器朝該基板發射一光束，並產生一吸引發射信號至該處理單元，該測距單元之該光感測器感測該基板反射後的該光束，並產生一吸引感測信號至該處理單元，該處理單元根據該吸引發射信號產生的時間以及該吸引感測信號產生的時間計算該基板的該吸引厚度，當該檢測裝置處於直接檢測態樣時，該測距單元之該光發射器朝該基板發射該光束，並產生一直接發射信號至該處理單元，該測距單元之該光感測器接收該基板反射後的該光束，並產生一直接感測信號至該處理單元，該處理單元根據該直接發射信號產生的時間以及該直接感測信號產生的時間計算該基板的該直接厚度。

較佳地，根據本發明之檢測裝置，其中，該基板係為陶瓷基板。

較佳地，根據本發明之檢測裝置，其中，該吸引機構係包含有：複數抽氣孔，其係設置於該底板的該吸引表面上；一抽真空元件，其係耦接於該等抽氣孔，該抽真空元件啟動產生負壓以吸引放置於該吸引表面上的該基板，使得該基板與該吸引表面相互平行。

較佳地，根據本發明之檢測裝置，其中，該測距單元包含有一光準直徑鏡片群、一色散鏡片群、以及一色散收光群，且該處理單元係透過彩色共焦位移感測計算該測距單元與該底板之間的距離。

綜上，本發明所提供之檢測裝置搭配檢測方法，成功消除基板存在厚薄差時對於翹曲程度檢測的影響，並且僅需透過處理單元進行一次相減運算即能實現，非常適合用於大量生產時進行檢測，具有廣泛適用性及高度準確性。

爲使熟悉該項技藝人士瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體實施例，並配合所附之圖式，對本發明詳加說明如下。

現在將參照其中示出本發明概念的示例性實施例的附圖在下文中更充分地闡述本發明概念。以下藉由參照附圖更詳細地闡述的示例性實施例，本發明概念的優點及特徵以及其達成方法將顯而易見。然而，應注意，本發明概念並非僅限於以下示例性實施例，而是可實施為各種形式。因此，提供示例性實施例僅是為了揭露本發明概念並使熟習此項技術者瞭解本發明概念的類別。在圖式中，本發明概念的示例性實施例並非僅限於本文所提供的特定實例且為清晰起見而進行誇大。

本文所用術語僅用於闡述特定實施例，而並非旨在限制本發明。除非上下文中清楚地另外指明，否則本文所用的單數形式的用語「一」及「該」旨在亦包括複數形式。本文所用的用語「及/或」包括相關所列項其中一或多者的任意及所有組合。應理解，當稱元件「連接」或「耦合」至另一元件時，所述元件可直接連接或耦合至所述另一元件或可存在中間元件。

相似地，應理解，當稱一個元件(例如層、區或基板)位於另一元件「上」時，所述元件可直接位於所述另一元件上，或可存在中間元件。相比之下，用語「直接」意指不存在中間元件。更應理解，當在本文中使用用語「包括」、「包含」時，是表明所陳述的特徵、整數、步驟、操作、元件、及/或組件的存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件、及/或其群組的存在或添加。

此外，將藉由作為本發明概念的理想化示例性圖的剖視圖來闡述詳細說明中的示例性實施例。相應地，可根據製造技術及/或可容許的誤差來修改示例性圖的形狀。因此，本發明概念的示例性實施例並非僅限於示例性圖中所示出的特定形狀，而是可包括可根據製造製程而產生的其他形狀。圖式中所例示的區域具有一般特性，且用於說明元件的特定形狀。因此，此不應被視為僅限於本發明概念的範圍。

亦應理解，儘管本文中可能使用用語「第一」、「第二」、「第三」等來闡述各種元件，然而該些元件不應受限於該些用語。該些用語僅用於區分各個元件。因此，某些實施例中的第一元件可在其他實施例中被稱為第二元件，而此並不背離本發明的教示內容。本文中所闡釋及說明的本發明概念的態樣的示例性實施例包括其互補對應物。本說明書通篇中，相同的參考編號或相同的指示物表示相同的元件。

此外，本文中參照剖視圖及/或平面圖來闡述示例性實施例，其中所述剖視圖及/或平面圖是理想化示例性說明圖。因此，預期存在由例如製造技術及/或容差所造成的相對於圖示形狀的偏離。因此，示例性實施例不應被視作僅限於本文中所示區的形狀，而是欲包括由例如製造所導致的形狀偏差。因此，圖中所示的區為示意性的，且其形狀並非旨在說明裝置的區的實際形狀、亦並非旨在限制示例性實施例的範圍。

請參閱圖1-2所示，圖1為根據本發明之檢測裝置的方塊圖；圖2為說明執行本發明之檢測方法的步驟方塊圖。如圖1所示，根據本發明之檢測裝置100包括：底板11、測距單元12、以及處理單元13。

具體地，根據本發明之檢測裝置100，其係應用於檢測基板200的環境中。在一些實施例中，基板200可以是使用非金屬材料製成，例如：陶瓷基板、晶圓等。在另一些實施例中，基板200可以是使用金屬材料製成，例如：鋁基板(Metal Core PCB, MCPCB)，亦即本發明具有廣泛適用性。

具體地，根據本發明之底板11，其係具有吸引表面111以及吸引機構112。如圖2所示，基板200係放置於吸引表面111上，吸引機構112係用於吸引該基板。在一些實施例中，當基板200是使用非金屬材料製成，由於非金屬材料為非導磁材料，因此吸引機構112可以是使用真空吸附的方式，使得基板200與吸引表面111相互平行。此時，吸引機構112產生的吸引強度可以介於0.2Kgf至700Kgf之間，較佳地，該吸引強度可以介於0.5Kgf至300Kgf之間，然而本發明不限於此。在另一些實施例中，當基板200使用金屬材料製成時，由於金屬材料的導磁性較佳，因此吸引機構112可以是使用磁吸的方式吸引基板200，使得基板200與吸引表面111相互平行。此時，吸引機構112產生的磁力可以介於1000高斯至10000高斯之間，較佳地，該磁力可以介於2000高斯至3000高斯之間，然而本發明不限於此。

具體地，根據本發明之測距單元12，其係耦接於底板11，測距單元12係用於感測測距單元12與基板200之間的距離。在一些實施例中，測距單元12可以是非接觸式的測距單元，舉例而言，測距單元12可以包含有光發射器以及光感測器，並且測距單元12可以是使用飛時測距或者結構光等方式感測測距單元12與基板200之間的距離。在另一些實施例中，測距單元12可以是接觸式的測距單元，舉例而言，測距單元12可以包含至少一測針，測針可以包含有本體以及探測球，本體的材料可以是例如：鈦、碳化鎢、不鏽鋼、陶瓷以及碳纖維等，探測球的材料可以是例如：紅寶石、氮化矽、氧化鋯、陶瓷以及碳化鎢等，然而本發明不限於此。

具體地，根據本發明之處理單元13，其係耦接於測距單元12。在一些實施例中，處理單元13可以為伺服器、電腦、智慧型手機其中之一或其組合。需要進一步說明的是，根據本發明之處理單元13與測距單元12可以透過無線訊號進行資訊傳輸，無線訊號係選自無線射頻電路(RFID)、或近距離無線通訊技術（Near Field Communication，NFC）、藍芽(Bluetooth)、第三代行動通訊(3G)、第四代行動通訊(4G)、無線區域網路(Wi-Fi)、無線區域網路(WLAN)、第五代行動通訊(5G)之無線通訊協定的其中之一；又，根據本發明之處理單元13與測距單元12可以透過有線訊號進行資訊傳輸，有線訊號係為乙太網路（Ethernet）或電訊號傳輸線其中之一，然而本發明不限於此。

具體地，根據本發明之檢測裝置100可以具有吸引檢測態樣以及直接檢測態樣。吸引檢測態樣係為吸引機構112啟動並吸引放置於底板11上的基板200，測距單元12啟動以感測測距單元12與基板200之間的距離，測距單元12產生吸引測距信號傳輸至處理單元13，處理單元13根據吸引測距信號計算基板200的吸引厚度。該直接檢測態樣係為吸引機構112關閉以停止吸引放置於底板11上的基板200，測距單元12啟動以感測測距單元12與基板200之間的距離，測距單元12產生直接測距信號傳輸至處理單元13，處理單元13根據該直接測距信號計算基板200的直接厚度，處理單元13根據該直接厚度以及該吸引厚度計算產生該基板的翹曲值，該翹曲值係用於表示該基板的翹曲程度。

需要進一步說明的是，在本發明中，用詞「吸引」可以涵蓋電性吸引及物理吸引二個方面，可以理解的是，吸引厚度指的是當吸引機構112啟動的情況下，透過測距單元12所量測的基板200之厚度。此外，直接厚度指的是當吸引機構112關閉的情況下，透過測距單元12所量測的基板之厚度。可以理解的是，當將直接厚度扣除吸引厚度，可計算基板200的翹曲值，且由於是通過相同基板200所量測的吸引厚度以及直接厚度，因此透過相減運算所產生的翹曲值可消除厚薄差的影響。

為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述，相信當可由此而對本發明有更深入且具體瞭解，如下所述：

請參閱圖2，並且搭配圖1所示，本發明以上述之檢測裝置100為基礎，進一步提供一種檢測裝置100的檢測方法，係包含下列步驟：

準備步驟S11，將基板200放置於底板11的吸引表面111上。

吸引步驟S12，吸引機構112啟動並吸引放置於底板11上的基板200，使得基板200與吸引表面111相互平行。

吸引測距步驟S13，測距單元12啟動以感測測距單元12與基板200之間的距離，測距單元12產生吸引測距信號傳輸至處理單元13。

吸引厚度計算步驟S14，處理單元13根據吸引測距信號計算基板200的吸引厚度。

關閉吸引步驟S15，吸引機構112關閉以停止吸引放置於底板11上的基板200。

翹曲值計算步驟S16，處理單元13根據直接厚度以及吸引厚度計算產生基板200的翹曲值，該翹曲值係用於表示基板200的翹曲程度。

其中，於吸引步驟S12之前或關閉吸引步驟S15之後，該檢測方法進一步包含有：

直接測距步驟S21，測距單元12啟動以感測該測距單元12與基板200之間的距離，測距單元12產生直接測距信號傳輸至處理單元13；

直接厚度計算步驟S22，處理單元13根據直接測距信號計算基板200的直接厚度。

可以理解的是，不論直接測距步驟S21及直接厚度計算步驟S22在吸引步驟S12之前或關閉吸引步驟S15之後，皆不影響本發明之檢測方法計算基板200之翹曲值。在一些實施例中，本發明之檢測方法計可以進一步包含有厚薄差計算步驟，當基板200具有一預設厚度時，處理單元13可以根據該吸引厚度減去該預設厚度，以產生厚薄差值。需要進一步說明的是，在本發明中，預設厚度指的是基板200原始設定之厚度，並非由測距單元12所量測之厚度，從而當將基板200原始設定之厚度扣除吸引機構112啟動後產生的吸引厚度，則可產生關於基板200之厚薄差值，然而本發明不限於此。

值得一提的是，根據本發明之基板的檢測裝置100搭配檢測方法，可以對基板200上至少3個點進行距離感測，以建構基板200所處的平面，從而確認基板200是否存在厚薄差。更具體而言，在一些實施例中，檢測裝置100可以對基板200的四個邊角進行距離感測，以確認基板200的四個邊角是否存在翹曲的問題，增進本發明之檢測裝置100以及檢測方法的穩定性以及準確度，然而本發明不限於此。在另一些實施例中，檢測裝置100可以是對基板200上由複數點所形成的線進行距離感測，或者檢測裝置100可以是對基板200上由複數線所形成的面進行距離感測，藉此，進一步增進本發明之檢測裝置100以及檢測方法的穩定性以及準確度，然而本發明不限於此。

值得再提的是，根據本發明之檢測裝置100可以進一步藉由基板200之翹曲值對基板進行分類，當基板200之翹曲值大於一閥值時，處理單元13可以確認該基板200的翹曲值過大並產生錯誤資訊，當基板200之翹曲值小於該閥值時，處理單元13可以確認該基板200的翹曲值正常並產生正確資訊，且後續可以透過自動化設備根據正確資訊以及錯誤資訊分類不同翹曲值之基板200，實現一種自動化分類的檢測裝置100，其量測以及分類皆可以實現由一人控制檢測裝置100以完成操作，達成節省空間、節省勞動力、以及降低勞動強度等功效。

藉此，根據本發明之檢測裝置100搭配檢測方法，成功消除基板200存在厚薄差時對於翹曲程度檢測的影響，並且僅需透過處理單元13進行一次相減運算即能實現，非常適合用於大量生產時進行檢測，具有廣泛適用性及高度準確性。

以下，參照圖式，說明本發明的檢測裝置100的第一實施之實施形態，以使本發明所屬技術領域中具有通常知識者更清楚的理解可能的變化。以與上述相同的元件符號指示的元件實質上相同於上述參照圖1所敘述者。與檢測裝置100相同的元件、特徵、和優點將不再贅述。

請參閱圖3-5所示，圖3為根據本發明第一實施例之檢測裝置的方塊圖；圖4為說明根據本發明第一實施例之檢測裝置處於吸引檢測態樣的示意圖；圖5為說明根據本發明第一實施例之檢測裝置處於直接檢測態樣的示意圖。如圖3所示，根據本發明第一實施例之檢測裝置100A包括：底板11A、測距單元12A、以及處理單元13A，其中，測距單元12A包含有光發射器121A及光感測器122A。

具體地，在本實施例中，根據本發明第一實施例之光發射器121A，其係可以為例如：脈衝光發射器或雷射二極體，光發射器121A係用以發射光束L。。並且，根據本發明第一實施例之光感測器122A，其係可以為例如互補式金屬氧化物半導體影像感測器，光感測器122A係用以接收基板200A反射後之光束L。如此一來，根據本發明第一實施例之測距單元12A可以在不接觸基板200A的情況下，透過飛時測距法計算測距單元12A與基板200A之間的距離。

具體地，在本實施例中，根據本發明第一實施例之吸引機構112A可以包含有抽氣孔1121A以及抽真空元件1122A，其中，抽氣孔1121A係設置於底板11A的吸引表面111A上，抽氣孔1121A可以是與基板200A相互接觸，以吸引住放置於底板11A的吸引表面111A上之基板200A。又，抽真空元件1122A係耦接於該等抽氣孔1121A，抽真空元件1122A啟動產生負壓以吸引放置於底板11A的吸引表面111A上之基板200A，使得基板200A與吸引表面111A相互平行。可以理解的是，由於基板200可以具有可撓性，因此當抽真空元件1122A啟動產生負壓吸引放置於吸引表面111A上之基板200A時，可以有效消除基板200A可能存在的翹曲。在本實施例中，抽真空元件1122A可以是透過馬達進行抽氣以產生負壓，使得吸引機構112A吸引放置於吸引表面111A上之基板200A，然而本發明不限於此。

請參閱圖6-7所示，並搭配圖4-5所示，圖6為說明根據本發明第一實施例之多個直接測距信號的時序圖；圖7為說明根據本發明第一實施例之多個吸引測距信號的時序圖。在本實施例中，當檢測裝置100A處於吸引檢測態樣A1時，吸引機構112A啟動並吸引放置於底板11A上的基板200A，測距單元12A之光發射器121A朝基板200A發射光束L，並產生吸引發射信號P1至處理單元13A，且測距單元12A之光感測器122A感測基板200A反射後的光束L，並產生吸引感測信號P1'至處理單元13A。在本實施例中，當檢測裝置100A處於直接檢測態樣A2時，吸引機構112A關閉以停止吸引放置於底板11A上的基板200A，測距單元12A之光發射器121A朝基板200A發射光束L，並產生直接發射信號P2至處理單元13A，且測距單元12A之光感測器122A感測基板200A反射後的光束L，並產生直接感測信號P2'至處理單元13A。

具體而言，在本實施例中，處理單元13A可以透過下方公式(1)計算測距單元12A與基板200A之間的距離，其中，c為光速、d為飛時測距感測器100A與感測目標200A之間的距離、θ為飛時測距感測器100A與感測目標200A之間的角度、T為時間。然而當飛時測距感測器100A與感測目標200A之間的距離d較大時，其中θ可以忽略不計導致cos(θ)的值為1，從而導致光路徑長度的二分之一為飛時測距感測器100A與感測目標200A之間的距離。更具體而言，當檢測裝置100A處於吸引檢測態樣A1時，處理單元13A透過吸引發射信號P1以及吸引感測信號P1'計算基板200A的吸引厚度D1，時間差T1可以為吸引發射信號P1的上升緣至吸引感測信號P1'的上升緣之間的時間長度，此外，當檢測裝置100A處於直接檢測態樣A2時，處理單元13A透過直接發射信號P2以及直接感測信號P2'計算基板200A的直接厚度D2，時間差T2可以為直接發射信號P2的上升緣至直接感測信號P2'的上升緣之間的時間長度。可以理解的是，處理單元13A可以將時間差T1以及時間差T2乘以光速(c)再除以2(亦即透過公式(1))計算測距單元12A與基板200A之間的距離，並將前述距離與測距單元12A與底板11A之間的距離進行相減運算，以取得吸引厚度D1以及直接厚度D2。

具體地，在本實施例中，處理單元13A可以透過下方公式(2)以及公式(3)計算基板200A的翹曲值W以及厚薄差值G，翹曲值W係用於表示基板200A的翹曲程度，翹曲值W可以用於表示平面在空間中的彎曲程度，在數值上被定義為翹曲平面在高度方向上距離最遠的兩點間的距離，且絕對平面的翹曲值W為0。厚薄差值G可以用於表示基板200A是否存與預設厚度DS之間存在差異，預設厚度DS係表示基板200A原始預設的厚度，而吸引厚度D1係為基板200A在不具有翹曲時量測的厚度，因此透過吸引厚度D1與預設厚度DS進行相減運算後取絕對值，以計算基板200A的厚薄差值G。然而，在另一些實施例中，當僅透過吸引厚度D1與預設厚度DS進行相減運算產生厚薄差值G時，厚薄差值G亦可以具有正負號，當厚薄差值G為正時，表示吸引厚度D1大於預設厚度DS，當厚薄差值G為負時，表示吸引厚度D1小於預設厚度DS。如此一來，處理單元13A僅進行兩次相減運算即能實現翹曲值W以及厚薄差值G的量測，非常適合用於大量生產時進行檢測，具有廣泛適用性。

請參閱圖8，並且搭配圖3-7所示，圖8為說明執行本發明第一實施例之檢測方法的步驟方塊圖。本發明以第一實施例之檢測裝置100A為基礎，進一步提供一種第一實施例之檢測裝置100A的檢測方法，係包含下列步驟：

準備步驟S11'，將基板200A放置於底板11A的吸引表面111A上。

吸引步驟S12'，吸引機構112A啟動並吸引放置於底板11A上的基板200A，使得基板200A與吸引表面111A相互平行。

吸引發射步驟S131'，測距單元12A之光發射器121A朝基板200A發射光束L，並產生吸引發射信號P1至處理單元13。

吸引感測步驟S132'，測距單元12A之光感測器122A感測基板200A反射後的光束L，並產生吸引感測信號P1'至該處理單元13A。

吸引厚度計算步驟S14'，處理單元13A根據吸引發射信號P1產生的時間以及吸引感測信號P1'產生的時間計算基板200A的吸引厚度D1。

關閉吸引步驟S15'，吸引機構112A關閉以停止吸引放置於底板11A上的基板200A。

翹曲值計算步驟S16'，處理單元13A根據直接厚度D2以及吸引厚度D1計算產生基板200A的翹曲值W，該翹曲值W係用於表示基板200A的翹曲程度。

厚薄差計算步驟S17'，處理單元13A根據吸引厚度D1與預設厚度DS進行相減運算後取絕對值，以產生厚薄差值G。

其中，於吸引步驟S12'之前或關閉吸引步驟S15'之後，該檢測方法進一步包含有：

直接發射步驟S211'，測距單元12A之光發射器121A朝基板200A發射光束L，並產生直接發射信號P2至處理單元13A；

直接感測步驟S212'，測距單元12A之光感測器122A接收基板200A反射後的光束L，並產生直接感測信號P2'至處理單元13A；

直接厚度計算步驟S22'，處理單元13A根據該直接發射信號P2產生的時間以及直接感測信號P2'產生的時間計算基板200A的直接厚度D2。

藉此，由上述說明可知，根據本發明第一實施例之檢測裝置100A搭配檢測方法，透過光發射器121A以及光感測器122A，實現在不接觸基板200A的情況下計算產生接觸基板200A的吸引厚度D1以及直接厚度D2，並透過吸引厚度D1以及直接厚度D2處計算基板200的翹曲值W以及厚薄差G，成功消除厚薄差對翹曲值計算的影響，具有廣泛適用性及高度準確性。

以下提供檢測裝置100的其他示例，以使本發明所屬技術領域中具有通常知識者更清楚的理解可能的變化。以與上述實施例相同的元件符號指示的元件實質上相同於上述參照圖1-8所敘述者。與檢測裝置100、100A相同的元件、特徵、和優點將不再贅述。

請參閱圖9所示，圖9為根據本發明第二實施例之檢測裝置的示意圖。如圖9所示，根據本發明第二實施例之檢測裝置100B包括：底板11B、測距單元12B、以及處理單元13B，其中，測距單元12B包含有測針123B。

具體地，相較於第一實施例，根據本發明第二實施例之測距單元12B係包含有測針123B，測針123B可移動地設置於該基板200B上方，測針123B係透過下移之作動接觸該基板200B，以感測測距單元12B與基板200B之間的距離。如圖9所示，在本實施例中，測針123B包含有本體1231B以及探測球1232B，探測球1232B可以有四顆並分別對應的設置於基板200四個邊角的上方，以確認基板200的四個邊角是否存在翹曲的問題，增進本發明之檢測裝置100以及檢測方法的穩定性以及準確度。藉此，本發明第二實施例之測距單元12B透過接觸的方式計算產生接觸基板200A的吸引厚度D1以及直接厚度D2，以計算基板200的翹曲值W以及厚薄差值G。

請參閱圖10所示，圖10為說明根據本發明第三實施例之測距單元的示意圖。相較於第一實施例以及第二實施例，根據本發明第三實施例之測距單元12C係包含有光發射器121C、光準直徑鏡片群124C、色散鏡片群125C、以及色散收光群126C，其中，光發射器121C係用於發射光束L，光準直徑鏡片群124C係用於將光發射器121C發射之光束準直化，色散鏡片群125C係將準直化後的光束進行色散，色散收光群126C係將色散後之光束調整至最大數值孔徑與最最長色散長度。如此一來，處理單元13係可以透過彩色共焦位移感測計算測距單元12與底板11之間的距離，並進一步透過放置基板200前後的距離差推算基板200之厚薄度，然而本發明不限於此。由於彩色共焦位移感測的運算為本技術領域具有通常知識者所熟悉，故在此不再贅述。

以上係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，所屬技術領域具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之專利範圍內。

100、100A、100B:檢測裝置 11、11A、11B: 底板 111、111A、111B:吸引表面 112、112A、112B:吸引機構 1121A、1121B:抽氣孔 1122A、1122B:抽真空元件 12、12A、12B、12C:測距單元 121A、121C:光發射器 122A:光感測器 123B:測針 1231B:本體 1232B:探測球 124C:光準直徑鏡片群 125C:色散鏡片群 126C:色散收光群 13、13A、13B:處理單元 200、200A、200B:基板 A1:吸引檢測態樣 A2:直接檢測態樣 L:光束 P1:吸引發射信號 P1':吸引感測信號 P2:直接發射信號 P2':直接感測信號 S11、S11':準備步驟 S12、S12':吸引步驟 S13:吸引測距步驟 S131':吸引發射步驟 S132':吸引感測步驟 S14、S14':吸引厚度計算步驟 S15、S15':關閉吸引步驟 S16、S16':翹曲值計算步驟 S17:厚薄差計算步驟 S21:直接測距步驟 S211':直接發射步驟 S212':直接感測步驟 S22、S22':直接厚度計算步驟 T1、T2:時間差

圖1為根據本發明之檢測裝置的方塊圖；圖2為說明執行本發明之檢測方法的步驟方塊圖；圖3為根據本發明第一實施例之檢測裝置的方塊圖；圖4為說明根據本發明第一實施例之檢測裝置處於吸引檢測態樣的示意圖；圖5為說明根據本發明第一實施例之檢測裝置處於直接檢測態樣的示意圖；圖6為說明根據本發明第一實施例之多個直接測距信號的時序圖；圖7為說明根據本發明第一實施例之多個吸引測距信號的時序圖；圖8為說明執行本發明第一實施例之檢測方法的步驟方塊圖；圖9為根據本發明第二實施例之檢測裝置的示意圖；以及圖10為說明根據本發明第三實施例之測距單元的示意圖。

100:檢測裝置

11:底板

111:吸引表面

112:吸引機構

12:測距單元

13:處理單元

200:基板

Claims

一種基板的檢測方法，其係應用於利用一檢測裝置檢測一基板的環境中，該檢測裝置包含有一底板、一測距單元以及一處理單元，該底板具有一吸引機構以及一吸引表面，且該底板耦接於該測距單元，該處理單元耦接於該測距單元，該檢測方法包含下列步驟：一準備步驟，將該基板放置於該底板的該吸引表面上；一吸引步驟，該吸引機構啟動並吸引放置於該底板上的該基板，使得該基板與該吸引表面相互平行；一吸引測距步驟，該測距單元啟動以感測該測距單元與該基板之間的距離，該測距單元產生至少一吸引測距信號傳輸至該處理單元；一吸引厚度計算步驟，該處理單元根據該吸引測距信號計算該基板的一吸引厚度；一關閉吸引步驟，該吸引機構關閉以停止吸引放置於該底板上的該基板；以及一翹曲值計算步驟，該處理單元根據一直接厚度以及該吸引厚度計算產生該基板的一翹曲值，該翹曲值係用於表示該基板的翹曲程度；其中，於該吸引步驟之前或該關閉吸引步驟之後，該檢測方法進一步包含有：一直接測距步驟，該測距單元啟動以感測該測距單元與該基板之間的距離，該測距單元測距單元產生至少一直接測距信號傳輸至該處理單元；以及一直接厚度計算步驟，該處理單元根據該直接測距信號計算該基板的該直接厚度。
如請求項1所述的檢測方法，其中，該基板具有一預設厚度，該檢測方法進一步包含有：一厚薄差計算步驟，該處理單元根據該吸引厚度與該預設厚度進行相減運算，以產生一厚薄差值。
如請求項1所述的檢測方法，其中，該測距單元包含有至少一光發射器及至少一光感測器，該吸引測距步驟包含下列步驟：一吸引發射步驟，該測距單元之該光發射器朝該基板發射一光束，並產生一吸引發射信號至該處理單元；以及一吸引感測步驟，該測距單元之該光感測器感測該基板反射後的該光束，並產生一吸引感測信號至該處理單元；其中，於該吸引厚度計算步驟，該處理單元根據該吸引發射信號產生的時間以及該吸引感測信號產生的時間計算該基板的該吸引厚度。
如請求項3所述的檢測方法，其中，該直接測距步驟包含下列步驟：一直接發射步驟，該測距單元之該光發射器朝該基板發射該光束，並產生一直接發射信號至該處理單元；一直接感測步驟，該測距單元之該光感測器接收該基板反射後的該光束，並產生一直接感測信號至該處理單元；其中，於該直接厚度計算步驟，該處理單元根據該直接發射信號產生的時間以及該直接感測信號產生的時間計算該基板的該直接厚度。
一種基板的檢測裝置，其係應用於檢測一基板的環境中，該檢測裝置包含有：一底板，其係具有一吸引表面以及一吸引機構，該基板係放置於該吸引表面上，該吸引機構係用於吸引該基板；一測距單元，其係耦接於該底板，該測距單元係用於感測該測距單元與該基板之間的距離；以及一處理單元，其係耦接於該測距單元；其中，該檢測裝置具有一吸引檢測態樣以及一直接檢測態樣，該吸引檢測態樣係為該吸引機構啟動並吸引放置於該底板上的該基板，該測距單元啟動以感測該測距單元與該基板之間的距離，該測距單元產生至少一吸引測距信號傳輸至該處理單元，該處理單元根據該吸引測距信號計算該基板的一吸引厚度，該直接檢測態樣係為該吸引機構關閉以停止吸引放置於該底板上的該基板，該測距單元啟動以感測該測距單元與該基板之間的距離，該測距單元產生至少一直接測距信號傳輸至該處理單元，該處理單元根據該直接測距信號計算該基板的該直接厚度，且該處理單元根據該直接厚度以及該吸引厚度計算產生該基板的一翹曲值，該翹曲值係用於表示該基板的翹曲程度。
如請求項5所述的檢測裝置，其中，該基板具有一預設厚度，該處理單元根據該吸引厚度與該預設厚度進行相減運算，以產生一厚薄差值。
如請求項5所述的檢測裝置，其中，該測距單元包含有至少一光發射器及至少一光感測器，當該檢測裝置處於吸引檢測態樣時，該測距單元之該光發射器朝該基板發射一光束，並產生一吸引發射信號至該處理單元，該測距單元之該光感測器感測該基板反射後的該光束，並產生一吸引感測信號至該處理單元，該處理單元根據該吸引發射信號產生的時間以及該吸引感測信號產生的時間計算該基板的該吸引厚度，當該檢測裝置處於直接檢測態樣時，該測距單元之該光發射器朝該基板發射該光束，並產生一直接發射信號至該處理單元，該測距單元之該光感測器接收該基板反射後的該光束，並產生一直接感測信號至該處理單元，該處理單元根據該直接發射信號產生的時間以及該直接感測信號產生的時間計算該基板的該直接厚度。
如請求項5所述的檢測裝置，其中，該基板係為陶瓷基板。
如請求項5所述的檢測裝置，其中，該吸引機構係包含有：複數抽氣孔，其係設置於該底板的該吸引表面上；以及一抽真空元件，其係耦接於該等抽氣孔，該抽真空元件啟動產生負壓以吸引放置於該吸引表面上的該基板，使得該基板與該吸引表面相互平行。
如請求項5所述的檢測裝置，其中，該測距單元包含有一光準直徑鏡片群、一色散鏡片群、以及一色散收光群，且該處理單元係透過彩色共焦位移感測計算該測距單元與該底板之間的距離。