TWI528041B - The method of adjusting the displacement distance of the probe according to the horizontal position of the plurality of points to be measured - Google Patents

Description

根據複數個待測點之水平位置調整探針之位移距離的方法

本發明係一種能根據待測物上之複數個待測點的水平位置，調整其對應之各個探針之針壓，以使各個待測點所承受之針壓位在預定之範圍內。

查，現有發光二極體(Light-Emitting Diode，簡稱LED)係一種於通電後能產生光亮的半導體電子元件，其主要的發光元件為晶粒(crystal grain)，由於晶粒的發光亮度、波長、色溫及操作電壓等特性會因製程條件上的些微差異而有所不同，因此，業者通常會透過一點測裝置執行「點測程序」，以能將電流準確地傳送至晶粒，並藉由量測該晶粒所發出的光線特性(如：波長、發光強度、顏色等)，判斷出晶粒的製造品質，進而控管晶粒的出廠良率。

請參閱第1及2圖所示，係為申請人先前所設計之一點測裝置1的示意圖，該點測裝置1包括一承載台11及複數個針座12(在第1圖中僅繪示出一個針座12)，其中，該承載台11之頂面能供放置至少一待測物(如：LED晶粒、積體電路...等)，其底面則設有一第一驅動裝置13，該第一驅動裝置13能帶動該承載台11沿水平向或垂直向位移，在該實施例中，該第一驅動裝置13包括一第一縱向運動部131及一第一橫向運動部133，其中，該第一縱向運動部131能帶動該承載台11沿該點測裝置1之縱向位移，該第一橫向運動部133能帶動該承載台11沿該點測裝置1之橫向位移，如此，業者便能夠透過該第一驅動裝置13而控制該承載台11之位置。

復請參閱第1及2圖所示，各該針座12係位在該承載台11之上方，其一端分別設有一探針121，其中，該探針121之一端係連接至針 座12之一端，其另一端(即，針尖)則朝該承載台11之頂面方向延伸，另，各該針座12分別與一第二驅動裝置14相連接，該第二驅動裝置14能帶動該針座12沿水平向或垂直向位移，在該實施例中，該第二驅動裝置14包括一第二縱向運動部141及一第二橫向運動部143，其中，該第二縱向運動部141能帶動該針座12沿該點測裝置1之縱向位移，該第二橫向運動部143能帶動該針座12沿該點測裝置1之橫向位移，如此，業者便能夠藉由該第二驅動裝置14而調整該針座12之位置。

一般言，LED晶粒之尺寸約為1000~150微米(μm)，其上之待測點(pad)之尺寸大小通常為50~70微米(μm)，因此，工作人員並無法利用肉眼的方式觀看各個待測點之水平位置，且工作人員亦無法手動地微調複數個探針121之針尖位置，故，工作人員通常會將LED晶粒的待測點視為同一個水平位置，而採用同一個點測壓力，因此，復請參閱第1及2圖所示，現有的「點測程序」中，當工作人員欲檢測LED晶粒的品質時，能夠使第一驅動裝置13及第二驅動裝置14分別作動，以使該承載台11及該等針座12分別位在一點測位置，同時，該等針座12之探針121的另一端(即，針尖)會保持在同一水平位置，嗣，該等第二驅動裝置14會同時帶動該等針座12朝該承載台11之方向位移，直至該等探針121的另一端同時觸碰到承載台11上的LED晶粒後，將電流傳送至LED晶粒，以量測該LED晶粒所發出的光線特性。惟，一般言，LED晶粒上的複數個待測點，彼此間之水平高度並不相同，因此，當該等探針121同時下移並抵壓至對應的待測點後，倘若該等探針121之點測壓力(即，探針121所施加至待測點的壓力)係適合位在水平位置較低的待測點，則勢必會造成位在水平位置較高的待測點，承受較大的點測壓力，如此，在長時間使用下，不僅會加速探針121的磨損率，且過大的點測壓力亦容易造成LED晶粒損壞；另，若該等探針121之點測壓力係適合位在水平位置較高的待測點，則會導致位在水平位置較低的待測點與探針121彼此間無法緊密貼合，進而影響到點測之精準度。

綜上所述可知，現有的「點測程序」於執行上，係存有各個待測點之點測壓力過大或過小等問題，如此一來，不僅會降低業者的點測 良率，且會造成LED晶粒損壞之情事，因此，如何提供一種更為優異之「點測程序」的方法，且不需大幅度更改原有之點測裝置，即成為相關業者之重要課題。

有鑑於現有的點測程序中，複數支探針分別施加至對應之待測點的點測壓力，會存有點測壓力過大或過小等問題，造成晶粒損壞或影響點測之精準度等問題，因此，發明人憑藉著多年來的實務經驗，經過多次研究與測試後，終於設計出本發明之一種根據複數個待測點之水平位置調整探針之位移距離的方法，期能提供業界一更為易用、精準的嶄新點測程序。

本發明之一目的，係提供一種根據複數個待測點之水平位置調整探針之位移距離的方法，以使各該探針之針尖能與對應之各該待測點保持在不同之距離，令各該待測點能承受適合之點測壓力，該方法應用至一點測裝置上，該點測裝置包括一承載台、複數個針座、一控制單元、一第一驅動裝置、複數個第二驅動裝置及一壓力感測單元，其中，該承載台能被該第一驅動裝置帶動，而沿水平向或垂直向位移，其頂部平置有至少一待測物，該待測物上至少有複數個待測點，該等待測點不一定具有相同之水平位置，各該針座係設於該承載台上方，且能分別被一第二驅動裝置帶動，而沿垂直向或水平向位移，各該針座上分別設有一探針，該探針能隨著該承載台或針座之位移，而抵靠至對應之待測點，該控制單元能使該第一驅動裝置及該等第二驅動裝置分別驅動對應之該承載台與該等針座之位移位置，該方法係使該控制單元執行執行一等壓調校程序，以驅動該等第二驅動裝置或該第一驅動裝置，使該等探針之針尖分別觸壓對應之該等待測點，且分別接收該壓力感測單元所感測到之該探針施加至對應之該待測點之一點測壓力，嗣，該控制單元會計算且判斷該等點測壓力間之一差值是否位於內建之一門檻值範圍內，或是判斷各該點測壓力是否分別位於內建之一點測門檻值範圍內，若是，即完成該等壓調校程序；否則，驅動各該第二驅動裝置，以進一步調校各該探針之針尖與對應之各該待測點間之距離，直到該差值落在該門檻值之範圍內，或是各該點測壓力分別位於 該點測門檻值範圍內，始完成該等壓調校程序。

本發明之另一目的，係該控制單元執行該等壓調校程序之前，尚會先執行一等高調校程序，其中，該等高調校程序係該控制單元會根據一攝像單元所擷取到之該等探針之針尖位置，或該等探針之針尖與對應之該等待測點間之距離，產生對應之一調校資料，再根據該調校資料驅動該等第二驅動裝置，以沿水平向或垂直向調校該等探針之針尖的相對位置，令該等探針之針尖高度能保持在同一高，或該等探針之針尖與對應之該等待測點間之距離能保持在同一距離，如此，業者即能使該等探針抵靠至對應之待測點時，不會產生過大的點測壓力，以避免待測物損壞。

為便 貴審查委員能對本發明目的、技術特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

〔習知〕

1‧‧‧點測裝置

11‧‧‧承載台

12‧‧‧針座

121‧‧‧探針

13‧‧‧第一驅動裝置

131‧‧‧第一縱向運動部

133‧‧‧第一橫向運動部

14‧‧‧第二驅動裝置

141‧‧‧第二縱向運動部

143‧‧‧第二橫向運動部

〔本發明〕

2‧‧‧點測裝置

21‧‧‧承載台

22‧‧‧針座

221‧‧‧探針

23‧‧‧控制單元

24‧‧‧第一驅動裝置

25‧‧‧第二驅動裝置

26‧‧‧攝像單元

27‧‧‧壓力感測單元

3‧‧‧待測物

31、31A、31B‧‧‧待測點

4A‧‧‧等高調校程序

4B‧‧‧等壓調校程序

第1圖係習知點測裝置之示意圖；第2圖係習知點測裝置之局部示意圖；第3圖係本發明之點測裝置之示意圖；第4圖係待測物之示意圖；及第5圖係本發明之方法流程圖。

本發明係一種根據複數個待測點之水平位置調整探針之位移距離的方法，該方法應用至一點測裝置2上，在一實施例中，請參閱第3圖所示，該點測裝置2包括一承載台21、複數個針座22、一控制單元23、一第一驅動裝置24、複數個第二驅動裝置25、一攝像單元26及至少一壓力感測單元27，其中，該承載台21係與該第一驅動裝置24相連接，以能被該第一驅動裝置24帶動，在該實施例中，該第一驅動裝置24能夠使該承載台21沿水平向或垂直向位移，且能使該承載台21以自身軸為中心，進行軸向旋轉，惟，由於前述第一驅動裝置24的結構及帶動承載台21方式並非本發明之重點，且申請人亦早就申請相關專利，故不予贅述。

請參閱第3及4圖所示，該承載台21之頂部平置有至少一 待測物3(如：晶粒)，該待測物3上至少有複數個待測點31(如：晶粒上之電極接點)，在該實施例中，待測物3設有兩個待測點31A、31B，且待測點31A的水平位置高於待測點31B，惟，在本發明之其它實施例中，該等待測點31能具有相同的水平位置，或者，該待測物3能夠具有三個以上的待測點31，且該等待測點31不一定具有相同之水平位置，合先陳明。

復請參閱第3圖所示，該等針座22係設於該承載台21上方，其上分別設有一探針221，該探針221之針尖係向下延伸，又，各該針座22分別與各該第二驅動裝置25相連接，以能分別被各該第二驅動裝置25帶動，而沿垂直向或水平向位移，以調整各該探針221之針尖對應該承載台21之位置，另，當各該探針221之針尖位在對應於各該待測點31(如第4圖所示)的位置時，該第一驅動裝置24能夠驅動該承載台21向上位移，而使各該探針221之針尖抵靠至對應之待測點31，或者，各該第二驅動裝置25能夠驅動各該針座22向下位移，而使各該探針221之針尖抵靠至對應之待測點31，以進行後續的點測作業(如：供應電流)。

復請參閱第3圖所示，在該實施例中，該控制單元23分別與該第一驅動裝置24及該等第二驅動裝置25相電氣連接，以使該第一驅動裝置24能驅動該承載台21位移位置，及使該等第二驅動裝置25能分別驅動對應之該等針座22之位移位置，另，該攝像單元26係位在該承載台21及該等針座22之側方(如：斜側上方或斜測下方)，以能同時擷取該承載台21(或待測物3)與探針221之影像，以供該控制單元23能據以判斷出待測物3與該等探針221之位置，惟，在本發明之其它實施例中，該攝像單元26能夠在該承載台21之正上方，而非一定需同時擷取該承載台21(或待測物3)與探針221之影像，或者，為能愈加精準地判斷出待測物3與該等探針221之位置，業者能夠設有複數個攝像單元26，其中一個攝像單元26能位在該承載台21之上方，另一攝像單元26位於該等針座22之下方，且鄰近該承載台21側緣之位置，以能精確地擷取到針尖影像，如此，該控制單元23便能夠根據該等攝像單元26的截取影像，而準確地計算出該等探針221之針尖位置，及該等探針221與待測物3間的距離。

復請參閱第3及4圖所示，該壓力感測單元27(如：應變 規、光學應變計...等)係與該控制單元23相電氣連接，在該實施例中，二個壓力感測單元27分別設在該等針座22上，以能感測出探針221施加至待測點31上的點測壓力，惟，在本發明之其它實施例中，該壓力感測單元27亦可設在承載台21或其它元件上，或者該壓力感測單元27能為一非接觸式影像測量儀，其能拍攝針座22或探針221之變形量，並根據前述變形量計算出探針221施加至待測點31上的點測壓力，故，只要該壓力感測單元27能夠取得探針221施加至待測點31上的點測壓力，並能將前述點測壓力傳送至控制單元23，即為本發明所述之壓力感測單元27，合先陳明。

請參閱第3及5圖所示，在該實施例中，當工作人員進行點測程序時，該控制單元23會執行一等高調校程序4A，其中，當該控制單元23接收到該攝像單元26所傳來之影像資料後，其會根據前述影像資料而判斷出該等探針221之針尖位置(或針尖高度)，並產生之一調校資料，之後，該控制單元23會根據該調校資料驅動該等第二驅動裝置25，使得該等第二驅動裝置25能帶動對應之針座22，以沿水平向或垂直向調校該等探針221之針尖的相對位置，令該等探針221之針尖位置能保持在同一高度。

惟，除了前述之等高調校程序以外，復請參閱第3及4圖所示，在本發明之其它實施例中，該等高調校程序亦可採用下列其它方式進行，例如：該控制單元23接收到該攝像單元26所傳來之影像資料後，係會根據該等探針221之針尖與對應之該等待測點31間之距離，產生該調校資料，並根據該調校資料驅動該等第二驅動裝置25，以沿水平向或垂直向調校該等探針221之針尖的相對位置，使得該等探針221之針尖與對應之該等待測點31間之距離能保持在同一距離，如此，業者即能使該等探針221抵靠至對應之待測點31時，不會產生過大的點測壓力，以避免待測物3損壞，另外，在此特別一提者，僅管該等探針221之針尖與對應待測點31保持在同一距離，但受到針尖精度、長短、彈性或其它影響，並非能確保該等待測點31所受到之點測壓力均相同，合先陳明。再者，業者亦能夠在該承載台21上未有待測物3時，使該等探針221之針尖先行抵壓該承載台21，或是在該承載台21上另行放置一平台，且使該等探針221之針尖先行抵壓該平台，嗣，當使得控制單元23接收到壓力感測單元27之感測數值，即 代表該等探針221之針尖已抵壓至承載台21(或平台)，該控制單元23便會驅動該等第二驅動裝置25，使得該等第二驅動裝置25能帶動對應之針座22位移，令該等探針221之針尖位置能保持在同一高度，又，前述之壓力感測單元27之感測數值僅是代表該等探針221之針尖抵壓至承載台21(或平台)，但並非指該等探針221之針尖的下壓力量均相同，合先敘明。

復請參閱第3及5圖所示，在該實施例中，當前述等高調校程序4A完成後，該控制單元23會執行一等壓調校程序4B，其中，該控制單元23會驅動該第一驅動裝置24，該第一驅動裝置24帶動該承載台21位移，使得該等探針221之針尖能分別觸壓對應之該等待測點31，惟，在本發明之其它實施例中，當該控制單元23執行該等壓調校程序4B時，其能先驅動該等第二驅動裝置25，令該等第二驅動裝置25帶動對應之針座22，使得該等探針221之針尖能分別觸壓對應之該等待測點31。嗣，該控制單元23能接收該壓力感測單元27所感測到之該探針221施加至對應之該待測點31之一點測壓力，之後，該控制單元23會計算出該等點測壓力間之一差值，且判斷該差值是否位於內建之一門檻值範圍內，舉例而言，該控制單元23內建之門檻值範圍為0.8~1.2公克，且該等探針221之針尖分別觸壓對應之該等待測點31時，理想上會對待測點31產生5公克之點測壓力，因此，復請參閱第3及4圖所示，當待測點31A之點測壓力為5公克，待測點31B之點測壓力為4公克時，由於該差值(3公克減2公克)位於該門檻值範圍內時，即表示各該待測點31所承受之點測壓力符合業者之預期點測壓力，該控制單元23係完成該等壓調校程序4B；另，當該差值非位在該門檻值範圍內時(如：待測點31A之點測壓力為5公克，待測點31B之點測壓力為3公克)，則表示其中一個待測點31承受過大或過小之點測壓力，此時，該控制單元23會驅動各該第二驅動裝置25，各該第二驅動裝置25即會帶動對應之針座22，以進一步調校各該等探針221之針尖與對應之各該待測點31間之距離，直到該差值落在該門檻值之範圍內，則該控制單元23即完成該等壓調校程序4B。

惟，本發明並非僅限制於前述之判斷差值方式，在本發明之其它實施例中，該控制單元23在接收到該等點測壓力後，亦可將該等點測 壓力分別與一點測門檻值範圍相比較，以判斷該等點測壓力是否位於該點測門檻值範圍內，舉例而言，該控制單元23內建之點測門檻值範圍為4~5公克，復請參閱第3及4圖所示，當待測點31A之點測壓力為5公克，待測點31B之點測壓力為4公克時，由於該等待測點31A、31B之點測壓力均位於該點測門檻值範圍，即完成該等壓調校程序4B；當待測點31A之點測壓力為5公克，待測點31B之點測壓力為3公克時，由於待測點31B之點測壓力並非位於該點測門檻值範圍，該控制單元23便會驅動該第二驅動裝置25，以調校探針221之針尖與對應待測點31B間之距離，直到點測壓力落在該點測門檻值範圍內，則該控制單元23即完成該等壓調校程序4B。

在此特別聲明者，在本發明之其它實施例中，業者亦可省略等高調校程序4A，而僅使用等壓調校程序4B，以提高點測效率，合先敘明。綜上所述可知，復請參閱第3~5圖所示，無論待測物(如：LED晶粒)上之複數個待測點31的水平位置是否相同，或無論該等探針221之精度、長短或彈性是否相同，該點測裝置2均能根據該等壓調校程序4B中，各該探針221之點測壓力的大小，適當地調整各該探針221的水平向或垂直向之位置，以使各該探針221與對應之各該待測點31間的距離能分別保持在一最佳之初始距離，令在後續點測過程中，該等探針221分別施加至對應之該等待測點31之點測壓力數值能保持在完全相同或近乎相同之程度，以有效避免因點測壓力過大或過小，而造成待測物損壞或影響點測之精準度。

按，以上所述，僅係本發明之較佳實施例，惟，本發明所主張之權利範圍，並不侷限於此，按凡熟悉該項技藝人士，依據本發明所揭露之技術內容，可輕易思及之等效變化，均應屬不脫離本發明之保護範疇。

4A‧‧‧等高調校程序

4B‧‧‧等壓調校程序

Claims (10)

1. 一種根據複數個待測點之水平位置調整探針之位移距離的方法，該方法係應用至一點測裝置上，該點測裝置包括一承載台、複數個針座及一控制單元，其中，該承載台之頂部平置有至少一待測物，該承載台能被一第一驅動裝置帶動位移，該待測物上至少有複數個待測點，各該針座係設於該承載台上方，能分別被一第二驅動裝置帶動位移，各該針座上分別設有一探針，該探針能隨著該承載台或該針座之位移，而抵靠至對應之待測點，該控制單元分別與該第一驅動裝置及該等第二驅動裝置相電氣連接，以使該第一驅動裝置及該等第二驅動裝置能分別驅動對應之該承載台與該等針座之位移位置，該方法係使該控制單元執行下列步驟：執行一等壓調校程序，驅動該等第二驅動裝置或該第一驅動裝置，使該等探針之針尖分別觸壓對應之該等待測點，且分別接收一壓力感測單元所感測到之該探針施加至對應之該待測點之一點測壓力；及計算出該等點測壓力間之一差值，且判斷該差值是否位於內建之一門檻值範圍內，若是，即完成該等壓調校程序；否則，驅動各該第二驅動裝置，以調校各該探針之針尖與對應之各該待測點間之距離，直到該差值落在該門檻值範圍內，始完成該等壓調校程序。
2. 如請求項1所述之方法，其中，在該控制單元執行該等壓調校程序之前，尚先執行一等高調校程序，該等高調校程 序係該控制單元根據至少一攝像單元所擷取到之該等探針之針尖位置，產生對應之一調校資料，再根據該調校資料驅動該等第二驅動裝置，以沿水平向或垂直向調校該等探針之針尖的相對位置，令該等探針之針尖位置保持在同一高度。
3. 如請求項1所述之方法，其中，在該控制單元執行該等壓調校程序之前，尚先執行一等高調校程序，該等高調校程序係該控制單元根據至少一攝像單元所擷取到之該等探針之針尖與對應之該等待測點間之距離，產生對應之一調校資料，再根據該調校資料驅動該等第二驅動裝置，以沿水平向或垂直向調校該等探針之針尖的相對位置，令該等探針之針尖與對應之該等待測點間之距離能保持在同一距離。
4. 如請求項1所述之方法，其中，在該承載台上未放置待測物，且該控制單元執行該等壓調校程序之前，尚先執行一等高調校程序，該等高調校程序係該控制單元接收到該壓力感測單元產生之感測數值後，即代表該等探針之針尖已抵壓至該承載台或一平台，再驅動該等第二驅動裝置，以沿水平向或垂直向調校該等探針之針尖的相對位置，令該等探針之針尖位置保持在同一高度。
5. 如請求項1、2、3或4所述之方法，其中，該等待測點具有至少一個不相同的水平位置。
6. 一種根據複數個待測點之水平位置調整探針之位移距離的方法，該方法應用至一點測裝置上，該點測裝置包括一承 載台、複數個針座及一控制單元，其中，該承載台之頂部平置有至少一待測物，該承載台能被一第一驅動裝置帶動位移，該待測物上至少有複數個待測點，各該針座係設於該承載台上方，能分別被一第二驅動裝置帶動位移，各該針座上分別設有一探針，該探針能隨著該承載台或該針座之位移，而抵靠至對應之待測點，該控制單元分別與該第一驅動裝置及該等第二驅動裝置相電氣連接，以使該第一驅動裝置及該等第二驅動裝置能分別驅動對應之該承載台與該等針座之位移位置，該方法係使該控制單元執行下列步驟：執行一等壓調校程序，驅動該等第二驅動裝置或該第一驅動裝置，使該等探針之針尖分別觸壓對應之該等待測點，且分別接收一壓力感測單元所感測到之該探針施加至對應之該待測點之一點測壓力；及判斷各該點測壓力是否分別位於內建之一點測門檻值範圍內，若是，即完成該等壓調校程序；否則，驅動各該第二驅動裝置，以調校各該探針之針尖與對應之各該待測點間之距離，直到各該點測壓力分別落在該點測門檻值範圍內，始完成該等壓調校程序。
7. 如請求項6所述之方法，其中，在該控制單元執行該等壓調校程序之前，尚先執行一等高調校程序，該等高調校程序係根據一攝像單元所擷取到之該等探針之針尖位置，產生對應之一調校資料，再根據該調校資料驅動該等第二驅 動裝置，以沿水平向或垂直向調校該等探針之針尖的相對位置，令該等探針之針尖位置保持在同一高度。
8. 如請求項6所述之方法，其中，在該控制單元執行該等壓調校程序之前，尚先執行一等高調校程序，該等高調校程序係根據一攝像單元所擷取到之該等探針之針尖與對應之該等待測點間之距離，產生對應之一調校資料，再根據該調校資料驅動該等第二驅動裝置，以沿水平向或垂直向調校該等探針之針尖的相對位置，令該等探針之針尖與對應之該等待測點間之距離能保持在同一距離。
9. 如請求項6所述之方法，其中，在該承載台上未放置待測物，且該控制單元執行該等壓調校程序之前，尚先執行一等高調校程序，該等高調校程序係該控制單元接收到該壓力感測單元產生之感測數值後，即代表該等探針之針尖已抵壓至該承載台或一平台，再驅動該等第二驅動裝置，以沿水平向或垂直向調校該等探針之針尖的相對位置，令該等探針之針尖位置保持在同一高度。
10. 如請求項6、7、8或9所述之方法，其中，該等待測點具有至少一個不相同的水平位置。