TWI674437B - 顯微鏡防撞架構 - Google Patents

Abstract

一種顯微鏡防撞架構，係可於顯微鏡操作而調整物鏡與待觀察物的距離時，判斷物鏡與待觀察物的距離是否過於接近，且於物鏡過於接近待觀察物時主動停止物鏡的下降，俾防止人員的誤操作讓物鏡與待觀察物因過於接近而發生碰撞，以減少物鏡或待觀察物發生碰撞毀損而造成損失的機會。

Description

顯微鏡防撞架構

本發明係有關於一種防撞架構，詳而言之，係關於一種用於顯微鏡的防撞架構。

按，顯微鏡（microscope）的主要功能是放大影像及解析影像，可將微小不可觀察或難以觀察的待觀察物的物像放大，以供肉眼或其他成像儀器顯微觀察而進行解析。顯微鏡操作時，需要調整物鏡與待觀察物的相對距離，上下調整焦距而使目鏡中待觀察物的物像清析。然，物鏡與待觀察物相對距離的調整過程中，經常會因人為的誤操作而發生物鏡與待觀察物的碰撞，使得物鏡或待觀察物發生毀損而造成損失。

因此，如何避免物鏡與待觀察物之間發生碰撞，而確保顯微鏡的正常操作，目前已經成為現在業界亟欲挑戰克服的技術議題。

鑒於上述先前技術之缺點，本發明係提供一種用於顯微鏡的顯微鏡防撞架構，顯微鏡可將待觀察物的物像放大而供顯微觀察待觀察物，顯微鏡具有在取像區域內擷取待觀察物物像的物鏡。本發明的顯微鏡防撞架構係包括：測距儀、操作模組與處理模組。測距儀係設置於取像區域的外圍，係於取像區域內的測量點測量物鏡與待觀察物的距離，而測量點與該物鏡係隔開有一安全距離。操作模組係可執行上升操作或下降操作，以令物鏡與測距儀同步進行升降移動，俾調整物鏡與待觀察物的距離，使待觀察物進入取像區域讓待觀察物的物像清楚而供顯微觀察。處理模組係接收測距儀的測量結果，並據以判斷物鏡與待觀察物的距離是否小於安全距離，當操作模組執行下降操作，且物鏡與待觀察物的距離小於安全距離時，處理模組係令操作模組停止執行下降操作，俾防止物鏡與待觀察物因過於接近而發生碰撞。

可選擇性地，於本發明的一實施例中，物鏡的焦距係大於或等於安全距離。

可選擇性地，於本發明的一實施例中，測距儀係為雷射測距儀或紅外線測距儀；測距儀係傾斜設置於該取像區域的外圍側邊，而測距儀的傾斜角度係與安全距離相關。

可選擇性地，於本發明的一實施例中，還包括升降機構，升降機構係用於升降物鏡，測距儀係設置於升降機構，俾能跟隨物鏡同步地進行升降移動；操作模組係藉由升降機構，使物鏡與測距儀同步進行升降移動。

可選擇性地，於本發明的一實施例中，還包括載台、X軸移動機構與Y軸移動機構，載台係設置於物鏡的下方用於承載待觀察物，X、Y軸移動機構係令載台分別在X軸與Y軸上移動，使待觀察物進入取像區域。

可選擇性地，於本發明的一實施例中，還包括蜂鳴器，該蜂鳴器係設置於該顯微鏡，當物鏡與待觀察物的距離小於安全距離時，處理模組還令蜂鳴器鳴叫以藉由聲響提示物鏡與待觀察物彼此接近而可能發生碰撞。

可選擇性地，於本發明的一實施例中，操作模組係由電力或人力提供動能。

可選擇性地，於本發明的一實施例中，待觀察物係為測試晶圓上各晶片電性功能是否正常的探針卡。

可選擇性地，於本發明的一實施例中，當物鏡與待觀察物的距離小於安全距離時，處理模組係令操作模組執行上升操作，使物鏡上升而朝背離待觀察物的方向移動，俾防止物鏡與待觀察物因過於接近而發生碰撞。

可選擇性地，於本發明的一實施例中，物鏡與測量點係可連成第一直線，測距儀與測量點係可連成第二直線，第一、第二直線係相交且交角小於九十度。

相較於先前技術，本發明的顯微鏡防撞架構，可於顯微鏡操作而調整物鏡與待觀察物（例如、探針卡）的距離時，判斷物鏡與待觀察物的距離是否過於接近，而於物鏡過於接近待觀察物時主動停止物鏡的下降，從而防止物鏡與待觀察物因過於接近而彼此發生碰撞，以降低物鏡或待觀察物發生碰撞毀損而造成損失的機會，因此，本發明的防撞顯微鏡應用於觀察探針卡時，可有效避免物鏡與造價昂貴的探針卡因過於接近而發生碰撞，使得物鏡或探針卡發生毀損而蒙受重大損失。

以下內容將搭配圖式，藉由特定的具體實施例說明本發明之技術內容，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用。本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不背離本發明之精神下，進行各種修飾與變更。尤其是，於圖式中各個元件的比例關係及相對位置僅具示範性用途，並非代表本發明實施的實際狀況。

為使揭露內容更為簡潔而容易明瞭，以下針對相同或近似功能的元件將採用相同的符號進行說明，且省略相同或均等特徵的描述。

本發明係提供一種顯微鏡防撞架構，可於顯微鏡操作而調整物鏡與待觀察物的距離時，判斷物鏡與待觀察物的距離是否過於接近，而於物鏡過於接近待觀察物時主動停止物鏡的下降，而防止物鏡與待觀察物因過於接近而彼此發生碰撞，以降低物鏡或待觀察物發生碰撞毀損而造成損失的機會。

另外，本發明的顯微鏡防撞架構還可以應用於半導體產業的顯微鏡，所述顯微鏡係用於顯微觀察例如為探針卡(Probe Card)的待觀察物。

針對探針卡而言，在晶圓的製造過程中，往往會在晶圓測試機台上透過探針卡上的探針接觸晶圓上的各晶片，以對晶圓上的各晶片傳送測試訊號，藉以測試晶圓上各晶片的積體電路的電性功能是否正常，俾在晶圓上各晶片封裝前汰除電性功能不良的不良品，以減少對不良品投入不必要的封裝成本，並增加成品的良率。

由於晶圓上各晶片的積體電路的密集度，會隨著積體電路製程技術的進步而增加，為確保探針卡的探針能夠順利接觸晶圓上各晶片的積體電路，使得探針卡上的探針有愈來愈細的趨勢，導致探針卡的造價昂貴。此外，探針卡的探針在經過多次使用後其針頭會有磨耗或污染的情況發生，探針卡的探針針頭若存在磨耗及污染後容易跟晶圓上各晶片的積體電路接觸不良，而讓探針卡處於不堪使用的狀態，以使檢測結果的可靠度大幅降低，如此，可知探針卡之檢測性能會隨著使用的次數而逐漸降低。

對此，係可利用顯微鏡來觀察探針卡的探針針頭的外形，而判斷探針針頭受到磨耗及污染的程度，以供掌握探針卡是否處於堪於使用的狀態，俾提升探針卡檢測結果的可靠度。然，顯微鏡的操作，經常會因人員的誤操作讓物鏡與待觀察物過於接近而發生碰撞，而本發明的顯微鏡防撞架構用於顯微鏡上時，可有效避免人員對於顯微鏡的誤操作，而防止顯微鏡的物鏡與待觀察物發生碰撞，故本發明應用於觀察探針卡的顯微鏡時，還可避免物鏡與造價昂貴的探針卡因過於接近而發生碰撞，使得物鏡或探針卡發生毀損而蒙受重大損失。

針對本發明顯微鏡防撞架構的技術思想，請一併參考本案圖式中各圖的揭露以及下文的說明：

如圖1所示，本發明的顯微鏡防撞架構，係用於顯微鏡1，所述顯微鏡1可將待觀察物2的物像放大而供顯微觀察待觀察物2，其中，顯微鏡1具有物鏡11與載台12。物鏡11係由光學元件（包含透鏡）所構成，而可在取像區域Z內擷取待觀察物2（例如為探針卡）的物像，以將微小不可觀察或難以觀察的待觀察物2的物像放大，俾供肉眼或其他成像儀器顯微觀察待觀察物2，進而判斷待觀察物2的狀態。載台12係設置於物鏡11的下方用於承載待觀察物2，以對待觀察物2提供支撐。

於本發明中，可選擇性地，顯微鏡1還具有X軸移動機構171與Y軸移動機構172， X、Y軸移動機構171、172係可受驅動而令載台12分別在X軸與Y軸上移動，以帶動待觀察物2分別在X軸與Y軸上移動而進入取像區域Z，而供物鏡11由上而下擷取待觀察物2的物像。

本發明的顯微鏡防撞架構係至少包括有：測距儀13、操作模組14與處理模組15。另外，於本發明中，還可於顯微鏡1中增設升降機構16，測距儀13係設置於升降機構16。升降機購16係可用於提供物鏡11與測距儀13的同步升降。

測距儀13係例如為雷射測距儀或紅外線測距儀，乃設置於取像區域Z的外圍，以避免於取像區域Z內對待觀察物2的物像產生遮擋。於本發明中，如圖2至圖3所示，測距儀13係於取像區域Z內的測量點MP測量物鏡11與待觀察物2的距離。較佳地，測距儀13係傾斜設置而於取像區域Z的外圍側邊執行測量作業，因此，物鏡11與測量點MP係可連成第一直線L1，而測距儀13與測量點MP係可連成第二直線L2，其中，第一、第二直線L1、L2係相交且交角θ1係小於九十度，而測距儀13的傾斜角度θ2係與第一、第二直線L1、L2的交角θ1互餘（即θ1加上θ2等於九十度）。如圖2所示，測量點MP與物鏡11係經設計而保持隔開有安全距離SD，且測距儀13的傾斜角度θ2會與安全距離SD的長度相關，傾斜角度θ2愈大則安全距離SD愈長，反之，傾斜角度θ2愈小則安全距離SD愈短，是以，於本發明中，可藉由調整傾斜角度θ2來調整安全距離SD。

再者，如圖2所示，物鏡11的焦距D1係大於安全距離SD，亦即，物鏡11與待觀察物2的距離係大於安全距離SD而不易發生碰撞。如圖3所示，物鏡11的焦距D1係等於安全距離SD，亦即，測量點MP已隨物鏡11的移動而到達待觀察物2，使物鏡11與待觀察物2的距離仍等於安全距離SD，而仍不會讓物鏡11與待觀察物2發生碰撞的情況，不過，物鏡11與待觀察物2的距離若小於安全距離SD則彼此之間則容易發生碰撞。

操作模組14係可由電力或人力提供動能，而執行上升操作或下降操作，以令物鏡11與測距儀13（測量點MP）同步進行升降移動，俾調整物鏡11與待觀察物2的距離，使待觀察物2進入取像區域Z，而讓待觀察物2的物像清楚而供顯微觀察。於本發明中，操作模組14可藉由升降機構16，使測距儀13（測量點MP）可跟隨物鏡11同步地進行升降，使測量點MP與物鏡11之間至少保持隔開有安全距離SD。

處理模組15係接收測距儀13的測量結果，並據以判斷物鏡11與待觀察物2的距離是否小於安全距離SD，當操作模組14執行下降操作，且物鏡11與待觀察物2的距離小於安全距離SD時，代表物鏡11執行下降且物鏡11與待觀察物2過於接近，則處理模組15係主動令操作模組14停止執行下降操作，俾防止物鏡11持續下降而與待觀察物2因過於接近而發生碰撞。更甚者，本發明的處理模組15還可於物鏡11與待觀察物2的距離小於安全距離SD時，令操作模組14執行上升操作，使物鏡11上升而朝背離待觀察物2的方向移動，俾防止因人為的誤操作，讓物鏡11與待觀察物2因過於接近而發生碰撞。

較佳地，本發明的顯微鏡防撞架構還可包括設置於顯微鏡1上的蜂鳴器18，當物鏡11與待觀察物2的距離小於安全距離SD時，處理模組15還可令蜂鳴器18鳴叫發出聲響，以提示物鏡11與待觀察物2彼此接近而可能發生碰撞。

綜上所述，本發明係提供一種顯微鏡防撞架構，係可於顯微鏡操作而調整物鏡與待觀察物（例如、探針卡）的距離時，判斷物鏡與待觀察物的距離是否過於接近，而於物鏡過於接近待觀察物時主動停止物鏡的下降，俾防止人員的誤操作讓物鏡與待觀察物因過於接近而發生碰撞，以減少物鏡或待觀察物發生碰撞毀損而造成損失的機會。

上述實施例僅例示性說明本發明之原理及功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技術之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如本發明申請專利範圍所列。

1‧‧‧顯微鏡

11‧‧‧物鏡

12‧‧‧載台

13‧‧‧測距儀

14‧‧‧操作模組

15‧‧‧處理模組

16‧‧‧升降機構

171‧‧‧X軸移動機構

172‧‧‧Y軸移動機構

18‧‧‧蜂鳴器

2‧‧‧待觀察物

Z‧‧‧取像區域

MP‧‧‧測量點

SD‧‧‧安全距離

θ1‧‧‧交角

θ2‧‧‧傾斜角度

D1‧‧‧焦距

D2‧‧‧焦距

圖1，係為本發明的顯微鏡防撞架構的構件示意圖。

圖2，係為本發明的顯微鏡防撞架構的第一操作狀態示意圖。

圖3，係為本發明的顯微鏡防撞架構的第二操作狀態示意圖。

Claims (9)

1. 一種顯微鏡防撞架構，係用於一顯微鏡，該顯微鏡可將一待觀察物的物像放大而供顯微觀察該待觀察物，該顯微鏡具有一物鏡，該物鏡係在一取像區域內擷取該待觀察物的物像，該顯微鏡防撞架構係包括：一測距儀，該測距儀係傾斜設置於該取像區域的外圍，係於該取像區域內定義一測量點，該測量點與該物鏡係隔開有一安全距離，且該測距儀係隨該物鏡同步進行升降移動，令該測量點亦隨該物鏡同步進行升降移動，使該測量點與該物鏡之間的該安全距離保持固定；一操作模組，該操作模組係可執行一上升操作或一下降操作，以令該物鏡與該測距儀同步進行升降移動，俾調整該物鏡與該待觀察物的距離，使該待觀察物進入該取像區域讓該待觀察物的物像清楚而供顯微觀察；以及一處理模組，該處理模組係分別連接該操作模組與該測距儀，用於當該操作模組執行該下降操作，判斷該測量點是否到達該待觀察物，當該測量點到達該待觀察物時，該處理模組係令該操作模組停止執行該下降操作，俾防止該物鏡與該待觀察物因過於接近而發生碰撞。
2. 如申請專利範圍第1項所述的顯微鏡防撞架構，其中，該物鏡的焦距係大於或等於該安全距離。
3. 如申請專利範圍第1項所述的顯微鏡防撞架構，其中，該測距儀係為雷射測距儀或紅外線測距儀；該測距儀係傾斜設置於該取像區域的外圍側邊，而該測距儀的傾斜角度係與該安全距離相關。
4. 如申請專利範圍第1項所述的顯微鏡防撞架構，還包括一升降機構，該升降機構係用於升降該物鏡，該測距儀係設置於該升降機構，俾能跟隨 該物鏡同步地進行升降移動；該操作模組係藉由該升降機構，使該物鏡與該測距儀同步進行升降移動。
5. 如申請專利範圍第1項所述的顯微鏡防撞架構，還包括一蜂鳴器，該蜂鳴器係設置於該顯微鏡，當該測量點到達該待觀察物時，該處理模組還令該蜂鳴器鳴叫以藉由聲響提示該物鏡與該待觀察物彼此接近而可能發生碰撞。
6. 如申請專利範圍第1項所述的顯微鏡防撞架構，其中，該操作模組係由電力或人力提供動能。
7. 如申請專利範圍第1項所述的顯微鏡防撞架構，其中，該待觀察物係為測試晶圓上各晶片電性功能是否正常的探針卡。
8. 如申請專利範圍第1項所述的顯微鏡防撞架構，其中，當該測量點到達該待觀察物時，該處理模組係令該操作模組執行該上升操作，使該物鏡上升而朝背離該待觀察物的方向移動，俾防止該物鏡與該待觀察物因過於接近而發生碰撞。
9. 如申請專利範圍第1項所述的顯微鏡防撞架構，其中，該物鏡與該測量點係可連成一第一直線，該測距儀與該測量點係可連成一第二直線，該第一、第二直線係相交且交角小於九十度。