TWI605258B - 列陣探針自動引導教育系統及其方法 - Google Patents

Description

列陣探針自動引導教育系統及其方法

本發明是有關於一種列陣探針自動引導教育系統及其方法，且特別是有關於一種自動化調整探針與待測部位之裝置及其方法。

面板，其係廣泛地應用於各類顯示器、手持式通訊裝置或各類智能型裝置。然面板於製程中需要經過至少一次檢測，以確認面板是否有損壞。

現有的面板檢測方式，其係以人工方式將陣列式探針對準所欲測試面板之電晶體，再以探針接觸電晶體，以進行檢測面板之程序。

如上所述之面板檢測方式，仍有缺點存在，其係因電晶體之面積甚小，工作人員要以高倍顯微鏡觀察探針與電晶體二者的相對位置，是否有妥善接觸，並適時調整探針相對於電晶體的位置。

綜合上述，現有的面板檢測方式需要使用人工方式調整探針與電晶體之間的位置，所以需要較長的工時，以進行調整，故若進行大量面板檢測時，並且面板種類甚多時，工時與人工的消耗係無形中增加，對廠商而言，成本亦無形中增加，故如何改善現有的面板檢測方式與降低成 本就有可以討論的空間。

本發明提供一種列陣探針自動引導教育系統及其方法，其係利用自動化檢測待測部位與探針之位置，並調整待測部位與探針二者的位置，藉以縮短工時，以達到降低成本與精準檢測的效果。

本發明提出一種列陣探針自動引導教育系統，其包含有：一多軸向位移模組；一探針模組，其係設於該多軸向位移模組，該探針模組具有複數個探針；一監看視覺模組，其係設於該多軸向位移模組，以及一控制模組，其係訊號連接該多軸向位移模組、該監看視覺模組與該探針模組；其中，該多軸向位移模組係使該探針模組移動至一待測物的上方，該待測物具有多個待測部位；該監看視覺模組係擷取該些探針之探針影像資訊，以使該控制模組計算出第一座標系之第一水平座標值；該監看視覺模組係擷取該些待測部位之待測影像資訊，以使該控制模組計算出第二標系之第二水平座標值；該控制模組依據該第一水平座標值與該第二水平座標值座，以計算出該第一水平座標值與該第二水平座標值座之偏移量，若有該偏移量產生，則調整該探針模組之水平位置，以使該探針模組之水平位置符合該待測部位之水平位置後，再垂直移動該探針模組，並由監看視覺模組全程監測；當該些探針有水平滑移時，該探針模組停止移動，並判斷該探針已接觸該些待測部位，而得出該第一座標系相對該第二座標 系之垂直座標值。

於一實施例，一角度調整模組，該角度調整模組係設於該探針模組與該多軸向位移模組之間，該角度調整模組係訊號連接該控制模組，該角度調整模組係使該探針模組進行一角度移動。

於一實施例，該多軸向位移模組具有一第一軸向單元、一第二軸向單元與一第三軸向單元，該第二軸向單元係設於該第一軸向單元，該三軸向單元係設於該第二軸向單元，該探針模組係設於該第三軸向單元。

於一實施例，至少一定位視覺模組，該定位視覺模組係設於該多軸向位移模組與該探針模組之間，該定位視覺模組係訊號連接該控制模組；該監看視覺模組具有一視覺單元與一位移單元，該位移單元係設於該多軸向位移模組，該視覺單元係設於該位移單元。

本發明提出一種列陣探針自動引導教育方法，其步驟包含有：取得一第一座標系與一第二座標系，一探針模組係移動至一待測物的上方，該探針模組具有複數個探針，該待測物具有複數個待測部位；一監看視覺模組係擷取該些探針之探針影像資訊，以使一控制模組計算出第一座標系之第一水平座標值；該監看視覺模組係擷取該些待測部位之待測影像資訊，以使該控制模組計算出第二座標系之第二水平座標值；以及判斷該探針模組是否需要調整相對於該待測物之位置，該控制模組依據該第一座標系之第一水平座標值與該第二座標系之第二水平座標值，以計算出該第一水平座標值與該第二水平座標值之偏移量，若有該偏移量產生，則調整該探針模組之位置，以使該探針模組之水平位置符合該 待測部位之水平位置；取得該第一座標系相對該第二座標系之垂直座標值，垂直移動該探針模組，並由監看視覺模組全程監測，當該些探針有水平滑移時，該探針模組停止移動，並判斷該探針已接觸該些待測部位，而得出該第一座標系相對該第二座標系之垂直座標值。

於一實施例，一定位一待測物之步驟，一定位視覺模組係擷取該待測物的影像資訊，並傳送給該控制模組，以使該控制模組進行一定位程序，待該定位程序完成後，再進行該取得一第一座標系與一第二座標系之步驟。

於一實施例，於該取得一第一座標系與一第二座標系之步驟中，該些探針為第一探針至第N探針，N為一常數，移動該監看視覺模組，以擷取該第一探針之針尖之第一針尖影像資訊；移動該監看視覺模組，以擷取第N探針之針尖之第N針尖影像資訊，依據該第一針尖影像資訊與該第N針尖影像資訊，而計算出一探針座標系之水平座標值，該探針座標系為該第一座標系之第一水平座標值；該些待測部位為第一待測部位至第N待測部位，該監看視覺模組係避開該第一探針之針尖，以擷取該第一待測部位之第一待測影像資訊，以及該監看視覺模組係避開第N探針之針尖，以擷取該第N待測部位之第N待測影像資訊，依據該第一待測影像資訊與該第N待測影像資訊，而計算出一待測部位座標系之水平座標值，該待測點座標系為該第二座標系之第二水平座標值；於該取得該第一座標系相對該第二座標系之垂直座標值之步驟 中，該探針模組垂直移動時，該監看視覺模組全程監測，當監測到該探針之針尖有水平滑移時，判斷該探針之針尖已碰觸該待測部位，而得出該探針之針尖相對於該待測部位之垂直方向座標值，該方向座標值係為該第一座標系相對該第二座標系之垂直座標值。

本發明提出一種列陣探針自動引導教育系統，其包含有：一角度調整模組；一探針模組，其係設於該角度調整模組，該探針模組具有複數個探針；一監看視覺模組，其係相鄰於該探針模組；以及一控制模組，其係訊號連接該角度調整模組、該監看視覺模組與該探針模組；其中，該探針模組係位於一待測物的上方，該待測物具有多個待測部位；該監看視覺模組係擷取該些探針之探針影像資訊，以使該控制模組計算出第一座標系之第一水平座標值；該監看視覺模組係擷取該些待測部位之待測影像資訊，以使該控制模組計算出第二座標系之第二水平座標值；該控制模組依據該第一水平座標值與該第二水平座標值，以計算出該第一水平座標值與該第二水平座標值之偏移量，若有該偏移量產生，則調整該探針模組之水平位置，以使該探針模組之水平位置符合該待測部位之水平位置，該角度調整模組係使該探針模組進行一角度移動。

基於上述，本發明係以自動化方式進行探針模組之位置校正，故能夠節省大量人工，並縮短工時，藉以降低成本支出，以及精準檢測。

10‧‧‧基台

11‧‧‧龍門

12‧‧‧待測物

120‧‧‧待測部位

13‧‧‧多軸向位移模組

130‧‧‧第一軸向單元

131‧‧‧第二軸向單元

132‧‧‧第三軸向單元

14‧‧‧探針模組

140‧‧‧探針

15‧‧‧監看視覺模組

150‧‧‧視覺單元

151‧‧‧位移單元

16‧‧‧角度調整模組

17‧‧‧定位視覺模組

18‧‧‧控制模組

S1~S4‧‧‧步驟

第1圖為本發明之一種列陣探針自動引導教育系統之示意圖。

第2圖為本發明之一種列陣探針自動引導教育系統之局部示意圖。

第3圖為複數個探針與複數個待測部位之示意圖。

第4圖為複數個探針與複數個待測部位之又一示意圖。

第5圖為本發明之一種列陣探針自動引導教育方法之流程圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，所屬技術領域中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與功效。

請配合參考第1圖所示，本發明係一種列陣探針自動引導教育系統，其包含有一基台10、一龍門11、至少一多軸向位移模組13、至少一探針模組14、至少一監看視覺模組15、至少一角度調整模組16、至少一定位視覺模組17與一控制模組18。

基台10的頂端承載有一待測物12。請配合參考第3圖所示，待測物12具有多個待測部位120。舉例而言，待測物12能夠為一面板。待測部位120能夠為一電晶體。

龍門11係設於基台10的一側，龍門11係能夠相對於基台10進行一軸向移動。或者基台10能夠相對於龍門11進行一軸向移動。

多軸向位移模組13係係設於龍門11，各多軸向位移模組13係以等距設於龍門11。多軸向位移模組13具有一第一軸向單元130、一第二軸向單元131與一第三軸向單元132。第一軸向單元130係設於龍門11，以提供一第一軸向移動。第二軸向單元131係設於第一軸向單元130，第二軸向單元131係提供一第二軸向移動。第三軸向單元132係設於第二軸向單元131，第三軸向單元132係提供一第三軸向移動。

各角度調整模組16係設於各第三軸向單元132。角度調整模組16係提供一角度移動。

各監看視覺模組15係設於各多軸向位移模組13。各監看視覺模組15具有一視覺單元150與一位移單元151。位移單元151係設於第一軸向單元130。視覺單元150係設於位移單元151。

各探針模組14係設於各角度調整模組16。請配合參考第2圖所示，各探針模組14具有多個探針140。

定位視覺模組17係設於位於龍門11之兩端的多軸向位移模組13。若更進一步論述，定位視覺模組17係設於第一軸向單元130。

控制模組18係訊號連接多軸向位移模組13、探針模組14、監看視覺模組15、角度調整模組16與定位視覺模組17。

請配合參考第4圖所示，本發明係一種列陣探針模組自動引導教育方法，其步驟包含有：請配合參考第1圖與第2圖所示。步驟S1，定位一待 測物12。至少一定位視覺模組17係擷取待測物12的影像資訊，並傳送給控制模組18，以使控制模組18進行一定位程序，待定位程序完成後，再至步驟S2。舉例而言，於本實施例中，位於龍門11兩端的定位視覺模組17係擷取待測物12的影像資訊，並傳送給控制模組18，以使控制模組18進行一定位程序，以使待測物12進入視覺單元150之視野範圍。然於實際測試時，至少一定位視覺模組17係擷取待測物12的影像資訊，即可使控制模組18進行定位程序。

步驟S2，取得一第一座標系與一第二座標系。控制模組18依據步驟S1之影像資訊，以控制多軸向位移模組13，而使探針模組14係移動至待測物12的上方。舉例而言，第一軸向單元130係提供第一軸向移動，第二軸向單元131係提供第二軸向移動，第三軸向單元132係提供第三軸向移動。第一軸向移動至第三軸向移動係使探針模組14接近待測物12之待測部位120。於實際情況，第一軸向移動、第二軸向移動與第三軸向移動係可選擇性進行，而非第一軸向移動至第三軸向移動需要進行。舉例而言，該第一軸向移動可為X軸向移動。該第二軸向移動可為Y軸向移動。該第三軸向移動可為Z軸向移動或垂直移動。

若更進一步說明，如第3圖所示，監看視覺模組15係擷取探針140之探針影像資訊，並將探針影像資訊傳送給控制模組18，以使控制模組18計算出第一座標系之第一水平座標值；監看視覺模組15係擷取該些待測部位120之待測影像資訊，並將待測影像資訊傳送給控制模組18，以使控制模組18計算出第二座標系之 第二水平座標值。

舉例而言，視覺單元150係擷取探針影像資訊或待測影像資訊，控制模組18係依據探針影像資訊或待測影像資訊，已決定是否調整視覺單元150之位置，若需要調整視覺單元150之位置，則控制模組18控制位移單元151，以使位移單元151調整視覺單元150之位置。

因探針140為複數，為了便於論述，故該些探針140為第一探針140至第N探針140，N為一常數，移動視覺單元150，以擷取該第一探針140之針尖之第一針尖影像資訊。移動視覺單元150，以擷取第N探針140之針尖之第N針尖影像資訊。依據該第一針尖影像資訊與該第N針尖影像資訊，並配合控制模組18控制多軸向位移模組13之位置，而計算出一探針座標系之水平座標值，該探針座標系為該第一座標系之第一水平座標值。

同理，該些待測部位120為第一待測部位120至第N待測部位120，監看視覺模組15係避開該第一探針140之針尖。多軸向位移模組13係使探針模組14離開監看視覺模組15之視野範圍，以擷取該第一待測部位120之第一待測影像資訊，以及監看視覺模組15係避開第N探針140之針尖，以擷取該第N待測部位120之第N待測影像資訊，依據該第一待測影像資訊與該第N待測影像資訊，並配合控制模組18控制多軸向位移模組13之位置，而使控制模組18計算出一待測部位座標系之水平座標值，該待測部位座標系為該第二座標系之第二水平座標值。

步驟S3，判斷該探針模組14是否需要調整相對於該待測物12之位置。控制模組18依據該第一座標系之第一水平座標值與該第二座標系之第二水平座標值，以計算出第一水平座標值與第二水平座標值之偏移量，若有偏移量產生，則調整探針模組14之位置，以使探針模組14之水平位置符合待測部位120之水平位置。

舉例而言，若有偏移量產生，該偏移量為角度偏差，則角度調整模組16係提供一角度移動，即使探針模組14轉動一角度。若偏移量為水平偏移，即第一軸向或第二軸向之偏移，則多軸向位移模組13係提供第一軸向移動或第二軸向移動，而使探針模組14進行移動，並使探針140位於待測部位120的上方。

請配合參考第2圖與第4圖所示，步驟S4，取得該第一座標系相對該第二座標系之垂直座標值。垂直移動探針模組14，並由監看視覺模組15全程監測，當探針140有水平滑移時，探針模組14停止移動，並判斷探針140已接觸待測部位120，而得出第一座標系相對第二座標系之垂直座標值。

舉例而言，多軸向位移模組13係使探針模組14垂直移動，監看視覺模組15係監看探針140，當控制模組18發覺監看視覺模組15所擷取之探針影像資訊中探針140有產生水平滑移時，控制模組18係使多軸向位移模組13停止作動，進而使探針模組14停止移動，此時應可判斷探針140已接觸待測部位120。控制模組18由探針模組14所進行之垂直移動的距離，以計算出第一座標系相對第 二座標系之垂直座標值。

如上所述，本發明係使用監看視覺模組15擷取探針影像資訊、待測部位影像資訊與探針140有產生水平滑移之影像資訊，藉以使控制模組18計算出第一水平座標值、第二水平座標值、偏移量與垂直座標值，進而調整探針模組14之探針140與待測部位120二者之相對位置，並能確保探針140係接觸待測部位120，而使探針140能對待測部位120進行一檢測程序。

因本發明係以自動化方式進行探針模組14之位置校正，故能夠節省大量人工，並縮短工時，藉以降低成本支出，以及精準檢測。

綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧基台

11‧‧‧龍門

12‧‧‧待測物

13‧‧‧多軸向位移模組

130‧‧‧第一軸向單元

131‧‧‧第二軸向單元

132‧‧‧第三軸向單元

14‧‧‧探針模組

15‧‧‧監看視覺模組

150‧‧‧視覺單元

151‧‧‧位移單元

16‧‧‧角度調整模組

17‧‧‧定位視覺模組

18‧‧‧控制模組

Claims (10)

1. 一種列陣探針自動引導教育系統，其包含有：一多軸向位移模組；一探針模組，其係設於該多軸向位移模組，該探針模組具有複數個探針；一監看視覺模組，其係設於該多軸向位移模組，以及一控制模組，其係訊號連接該多軸向位移模組、該監看視覺模組與該探針模組；其中，該多軸向位移模組係使該探針模組移動至一待測物的上方，該待測物具有多個待測部位；該監看視覺模組係擷取該些探針之探針影像資訊，以使該控制模組計算出第一座標系之第一水平座標值；該監看視覺模組係擷取該些待測部位之待測影像資訊，以使該控制模組計算出第二標系之第二水平座標值；該控制模組依據該第一水平座標值與該第二水平座標值座，以計算出該第一水平座標值與該第二水平座標值座之偏移量，若有該偏移量產生，則調整該探針模組之水平位置，以使該探針模組之水平位置符合該待測部位之水平位置後，再垂直移動該探針模組，並由監看視覺模組全程監測；當該些探針有水平滑移時，該探針模組停止移動，並判斷該探針已接觸該些待測部位，而得出該第一座標系相對該第二座標系之垂直座標值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之列陣探針自動引導教育系統，其更具有一角度調整模組，該角度調整模組係設於該探針模組與該多軸向位移模組之間，該角度調整模組係訊號連接該控制模組，該角度調整模組係使該探針 模組進行一角度移動，該多軸向位移模組係設於一龍門。
3. 如申請專利範圍第1項所述之列陣探針自動引導教育系統，其中該多軸向位移模組具有一第一軸向單元、一第二軸向單元與一第三軸向單元，該第二軸向單元係設於該第一軸向單元，該三軸向單元係設於該第二軸向單元，該探針模組係設於該第三軸向單元，該多軸向位移模組係設於一龍門。
4. 如申請專利範圍第1項所述之列陣探針自動引導教育系統，其更具有至少一定位視覺模組，該定位視覺模組係設於該多軸向位移模組與該探針模組之間，該定位視覺模組係訊號連接該控制模組；該監看視覺模組具有一視覺單元與一位移單元，該位移單元係設於該多軸向位移模組，該視覺單元係設於該位移單元，該多軸向位移模組係設於一龍門。
5. 一種列陣探針模組自動引導教育方法，其步驟包含有：取得一第一座標系與一第二座標系，一探針模組係移動至一待測物的上方，該探針模組具有複數個探針，該待測物具有複數個待測部位；一監看視覺模組係擷取該些探針之探針影像資訊，以使一控制模組計算出第一座標系之第一水平座標值；該監看視覺模組係擷取該些待測部位之待測影像資訊，以使該控制模組計算出第二座標系之第二水平座標值；以及判斷該探針模組是否需要調整相對於該待測物之位置，該控制模組依據該第一座標系之第一水平座標值與該第二座標系之第二水平座標值，以計算出該第一水平座標值與該第二水平座標值之偏移量，若有該偏移量產生，則調整該探針模組之水平位置，以使該探針模組之水平位置符合該待測部位之水平位置；以及取得該第一座標系相對該第二座標系之垂直座標值，垂直移動 該探針模組，並由監看視覺模組全程監測，當該些探針有水平滑移時，該探針模組停止移動，並判斷該探針已接觸該些待測部位，而得出該第一座標系相對該第二座標系之垂直座標值。
6. 如申請專利範圍第5項列陣探針模組自動引導教育方法，其更具有一定位一待測物之步驟，一定位視覺模組係擷取該待測物的影像資訊，並傳送給該控制模組，以使該控制模組進行一定位程序，待該定位程序完成後，再進行該取得一第一座標系與一第二座標系之步驟。
7. 如申請專利範圍第5項所述之列陣探針模組自動引導教育方法，其中於該取得一第一座標系與一第二座標系之步驟中，該些探針為第一探針至第N探針，N為一常數，移動該監看視覺模組，以擷取該第一探針之針尖之第一針尖影像資訊；移動該監看視覺模組，以擷取第N探針之針尖之第N針尖影像資訊，依據該第一針尖影像資訊與該第N針尖影像資訊，而計算出一探針座標系之水平座標值，該探針座標系為該第一座標系之第一水平座標值；該些待測部位為第一待測部位至第N待測部位，該監看視覺模組係避開該第一探針之針尖，以擷取該第一待測部位之第一待測影像資訊，以及該監看視覺模組係避開第N探針之針尖，以擷取該第N待測部位之第N待測影像資訊，依據該第一待測影像資訊與該第N待測影像資訊，而計算出一待測部位座標系之水平座標值，該待測點座標系為該第二座標系之第二水平座標值；於該取得該第一座標系相對該第二座標系之垂直座標值之步驟中，該探針模組垂直移動時，該監看視覺模組全程監測，當監測到該探針之針尖有水平滑移時，判斷該探針之針尖已碰觸該待測部位，而得出該探 針之針尖相對於該待測部位之垂直方向座標值，該方向座標值係為該第一座標系相對該第二座標系之垂直座標值。
8. 一種列陣探針自動引導教育系統，其包含有：一角度調整模組；一探針模組，其係設於該角度調整模組，該探針模組具有複數個探針；一監看視覺模組，其係相鄰於該探針模組；以及一控制模組，其係訊號連接該角度調整模組、該監看視覺模組與該探針模組；其中，該探針模組係位於一待測物的上方，該待測物具有多個待測部位；該監看視覺模組係擷取該些探針之探針影像資訊，以使該控制模組計算出第一座標系之第一水平座標值；該監看視覺模組係擷取該些待測部位之待測影像資訊，以使該控制模組計算出第二座標系之第二水平座標值；該控制模組依據該第一水平座標值與該第二水平座標值，以計算出該第一水平座標值與該第二水平座標值之偏移量，若有該偏移量產生，則調整該探針模組之水平位置，以使該探針模組之水平位置符合該待測部位之水平位置，該角度調整模組係使該探針模組進行一角度移動。
9. 如申請專利範圍第8項所述之列陣探針自動引導教育系統，其更具有一多軸向位移模組，該多軸向位移模組係訊號連接該控制模組，該多軸向位移模組具有一第一軸向單元、一第二軸向單元與一第三軸向單元，該第二軸向單元係設於該第一軸向單元，該三軸向單元係設於該第二軸向單元，該探針模組係設於該第三軸向單元，該多軸向位移模組係設於一龍門。
10. 如申請專利範圍第8項所述之列陣探針自動引導教育系統，其更具有至少一定位視覺模組，該定位視覺模組係設於該多軸向位移模組，該定位視覺模組係訊號連接該控制模組；該監看視覺模組具有一視覺單元與一位移單元，該位移單元係設於該多軸向位移模組，該視覺單元係設於該位移單元，該多軸向位移模組係設於一龍門。