TWI623761B

TWI623761B - 晶片點測設備及晶片點測方法

Info

Publication number: TWI623761B
Application number: TW106104452A
Authority: TW
Inventors: 范維如; 陳韋廷
Original assignee: 旺矽科技股份有限公司
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2018-05-11
Also published as: TW201816407A

Abstract

一種晶片點測設備，適於點測多個待測元件，包括一承載台、一收光裝置、一第一探針組以及至少一第二探針組。承載台用以承載及移動待測元件。收光裝置朝向承載台設置，用以收集點測待測元件所發出的光線。第一探針組位於承載台上方，用以點測待測元件。至少一第二探針組位於承載台上方，其中至少一第二探針組可垂直地朝向承載台移近或移離，用以點測待測元件。另提供一種晶片點測方法。

Description

晶片點測設備及晶片點測方法

本發明是有關於一種點測設備及方法，且特別是有關於一種晶片點測設備及晶片點測方法。

為確保發光二極體晶片的品質，在製作出晶片後，通常會對晶片進行光學檢測。具體而言，利用點測探針逐一接觸擴晶後的晶片（Chip）上的電極接墊（Pad），使晶片接收點測探針施加的電流後，電流通過晶片並測量其所發出的發光特性（如波長、發光強度、顏色等），以確保晶片的品質。

為了增加檢測的速度，點測裝置逐漸朝多晶片一次點測的方向發展。在點測過程中，發光二極體晶片是貼附於擴張膜上以進行擴晶步驟，使擴張膜表面的待檢測的晶片彼此以預設的距離互相間隔時，可能會造成部分的晶片偏移預設的位置。若捨棄或跳過偏移預設位置的晶片不進行檢測，對於高階的產品而言，此舉並不符合成本效益。

本發明提供一種晶片點測設備，能夠對未偏位及有偏位（offset）的多個待測元件進行點測，並能提升點測速率。

本發明提供一種使用如上述的晶片點測設備之晶片點測方法，能夠對未偏位及有偏位的多個待測元件進行點測，並能提升點測速率。

本發明提供一種晶片點測方法，能夠對未偏位及有偏位的多個待測元件進行點測，並能提升點測速率。

本發明的晶片點測設備，適於點測多個待測元件。晶片點測設備包括一承載台、一收光裝置、一第一探針組以及至少一第二探針組。承載台用以承載及移動這些待測元件。收光裝置朝向承載台設置，用以收集點測這些待測元件所發出的光線。第一探針組位於承載台上方，用以點測這些待測元件。至少一第二探針組位於承載台上方。至少一第二探針組可垂直地朝向承載台移近或移離，用以點測這些待測元件。

本發明使用如上所述的晶片點測設備的晶片點測方法，適於點測多個待測元件，其中這些待測元件分成多個群組，不包含有偏位的待測元件的該群組為一未偏位群組，包含有偏位的待測元件的該群組為一有偏位群組。晶片點測方法包括下列步驟。對應於未偏位群組的位置，移動至少一第二探針組，以使第一探針組及至少一第二探針組位在一工作平面上，並經由第一探針組及至少一第二探針組進行點測。對應於有偏位群組的位置，移動至少一第二探針組，以使第一探針組及至少一第二探針組不位在工作平面上，並經由第一探針組進行點測。

本發明的晶片點測方法，適於在一晶片點測設備取得多個待測元件之一位置資料後，點測這些待測元件。位置資料包括未偏位的這些待測元件的位置以及有偏位的這些待測元件的位置。這些待測元件分成多個群組，不包含有偏位的待測元件的群組為一未偏位群組，包含有偏位的待測元件的群組為有一偏位群組。晶片點測設備包括承載並移動這些待測元件的一承載台、位於承載台上方的一第一探針組及至少一第二探針組。晶片點測方法包括下列步驟。經由第一探針組及至少一第二探針組點測未偏位群組的這些待測元件、相對於承載台移離至少一第二探針組，以及在相對於承載台移離至少一第二探針組之後，經由第一探針組點測有偏位群組的這些待測元件。

基於上述，本發明實施例的晶片點測設備及晶片點測方法，不僅能夠同時點測多個待測元件，晶片點測設備更能夠點測有偏位的待測元件，不須停止點測程序或跳過有偏位的待測元件而導致檢測時間過長或浪費成本。因此，本發明實施例的晶片點測設備及晶片點測方法能夠達到相較於習知的點測技術更有效率的測試。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

請參照圖1A、圖1B、圖2A、圖2B及圖3，本發明的實施例的晶片點測設備100適於點測多個待測元件50。這些待測元件50例如是已擴晶的發光二極體晶片（Chip）。晶片點測設備100包括一承載台110、一收光裝置120、一第一探針組130以及至少一第二探針組140。承載台110用以承載及移動這些待測元件50，例如承載台110能在垂直於方向Z的二維平面上移動（平移或旋轉）這些待測元件50，或者承載台110能在方向Z的平面上移動這些待測元件50與第一探針組130以及第二探針組140相對移近或者移離。收光裝置120朝向承載台110設置，以收集這些待測元件50所發出的光線L。收光裝置120例如為積分球（integrating sphere）。在本實施例中，收光裝置120的收光軸心AX例如是位於相鄰的兩個這些待測元件50的形心連線CL上。在其他實施例中，收光裝置120的收光軸心AX也可以不位於相鄰的兩個這些待測元件50的形心連線CL上。也就是說，第一探針組130的探針針尖130a與第二探針組140的探針針尖140a位於同一工作平面P上。再者，第一探針組130的探針針尖130a與第二探針組140的探針針尖140a位於收光裝置120的收光口於工作平面P的投影區域120a內。

在本實施例中，這些待測元件50分成多個群組，例如群組G1，而群組G1中的兩個待測元件50可以是位於收光裝置120的收光口於承載台110上的投影區域120b內。在另一實施例中，晶片點測設備100例如包括一第一探針組130以及兩個第二探針組140。請參照圖2B，群組G1中具有與探針組數相對應的三個待測元件50，且這些待測元件50可以是部分地位於收光裝置120的收光口於承載台110上的投影區域120b內。舉例來說，三個待測元件50的總面積的百分之八十位於收光裝置120的收光口於承載台110上的投影區域120b內。

此外，請再參照圖1A及圖1B，第一探針組130位於承載台110上方，用以點測這些待測元件50。第二探針組140位於承載台110上方，且平行於第一探針組130設置。第一探針組130與收光裝置120的相對位置為固定。第二探針組140可以沿著垂直於承載台110的方向Z移動。舉例來說，第二探針組140能朝向這些待測元件50移近或移離自這些待測元件50，用以點測或不點測這些待測元件50。進一步而言，第二探針組140在移離自這些待測元件50的部分可使第二探針組140的探針在Z軸上的高度高於第一探針組130的探針在Z軸上的高度。也就是說，第一探針組130及第二探針組140不位在同一個工作平面上。舉例來說，第二探針組140的探針針尖140a所在的平面與承載台110所在的平面的距離大於第一探針組130的探針針尖130a所在的工作平面P與承載台110所在的平面的距離。再者，當第二探針組140在移近這些待測元件50時，可使第二探針組140的探針在Z軸上的高度與第一探針組130的探針在Z軸上的高度大致上相同。也就是說，第二探針組140的探針針尖140a與第一探針組130的探針針尖130a例如是位於同一個工作平面P上。

在此須說明的是，雖然圖1A僅繪示一個第二探針組140，但可以理解的是，在本發明的其他實施例中，晶片點測設備可依據實際需求配置多個第二探針組，用以同時或分別點測待測元件。進一步而言，在具有多個第二探針組的實施例中，第二探針組可以是同時沿著垂直於承載台110的方向Z移動，或者是不同時沿著垂直於承載台110的方向Z移動，可依實際情況需求設置控制第二探針組往方向Z移動的移動模組（圖未繪示）。

在本實施例中，晶片點測設備100還包括一控制模組150。控制模組150耦接至承載台110、第一探針組130及第二探針組140。控制模組150根據這些待測元件50的一位置資料控制承載台110以移動這些待測元件50，並控制第一探針組130及第二探針組140以點測這些待測元件50。位置資料包括未偏位的這些待測元件52的位置以及有偏位的這些待測元件54的位置。也就是說，控制模組150依照位置資料控制承載台110以移動這些待測元件50，並控制第一探針組130及/或第二探針組140點測未偏位的這些待測元件52。舉例來說，這些待測元件50可先經由掃描模組進行掃描，例如相機模組，進而取得這些待測元件50的位置資料（例如位置圖像或位置座標等），以位置圖像為例，控制模組150根據位置圖像來判斷這些待測元件50是否產生偏位，根據位置圖像可判斷這些待測元件50的形心位置C1。控制模組150依照各待測元件50的形心位置C1是否偏移超過對應的這些待測元件50的電極接墊尺寸W的一半決定各待測元件50為未偏位的這些待測元件52及有偏位的這些待測元件54，以記錄在該位置資料中。詳細而言，請參照圖3，未偏位的待測元件52的形心位置C1與其預設的形心位置C1一致。因此，第一探針組130及第二探針組140可以對應到未偏位的待測元件52的電極接墊上方，並進行點測。具體而言，第一探針組130及第二探針組140針對未偏位的待測元件52施加電流，用以使未偏位的待測元件52發光，而被收光裝置120所接收，進而測量並計算未偏位的待測元件52的光學特性，如波長、發光強度、顏色等，用以確認這些待測元件50的品質。

請再參照圖1A及圖3，這些待測元件50分成多個群組G1、G2以及G3，不包含有偏位的待測元件54的群組為一未偏位群組，如群組G1及G3，包含有偏位的待測元件54的群組為一有偏位群組，如群組G2。控制模組150控制承載台110移動這些待測元件50，並控制第一探針組130及第二探針組140以點測未偏位群組G1的這些未偏位的待測元件52。控制模組150控制第二探針組140移離承載台110，並控制第一探針組130以點測有偏位群組G2中未偏位的待測元件52及有偏位的待測元件54，進一步而言，第二探針組140移離承載台110是使第二探針組140的探針針尖在Z軸上的高度高於第一探針組130的探針針尖在Z軸上的高度。在第一探針組130點測有偏位群組G2的未偏位的待測元件52及有偏位的待測元件54之後，控制模組150控制第二探針組140移近承載台110，並控制第一探針組130及第二探針組140以點測未偏位群組G3的這些未偏位的待測元件52。

進一步而言，有偏位的待測元件54的偏位形心位置C2與其預設的形心位置C1之間存在一距離D。舉例來說，距離D大於各待測元件50的電極接墊（Pad）尺寸W的一半。在一實施例中，當第一探針組130及/或第二探針組140的探針針尖超出這些待測元件50的電極接墊位置，也就是，第一探針組130及/或第二探針組140的探針針尖無法對應到這些待測元件50的電極接墊時，這些待測元件即為有偏位的待測元件54。若此時繼續依照上述程序進行點測，位於有偏位的待測元件54的點測位置上方的第一探針組130或第二探針組140無法準確地將探針點觸在有偏位的待測元件54的電極接墊上方。此外，探針對於有偏位的待測元件54而言，其遮光角度會與未偏位的待測元件52的遮光角度不同，進而導致點測結果失去參考性。因此，在控制模組150控制第一探針組130以點測有偏位的待測元件54之前，控制模組150控制第二探針組140移離這些待測元件50，避免第二探針組140干擾第一探針組130進行點測。此外，控制模組150例如是控制第一探針組130及第二探針組140點測所有未偏位的待測元件52之後，控制模組150再控制第一探針組130點測有偏位的待測元件54。

在此須說明的是，本實施例的晶片點測方法可以是使用如上所述的晶片點測設備進行晶片點測，也可以是使用其他適合的晶片點測設備進行晶片點測。請參照圖4及圖5，首先，取得這些待測元件50的位置資料。依照位置資料中各待測元件50的形心位置C1是否偏移超過對應的各待測元件50的電極接墊尺寸W的一半，決定各待測元件50為未偏位及有偏位的該些待測元件以記錄在該位置資料中。若皆為未偏位的待測元件52，在步驟S101中，經由第一探針組130及第二探針組140依序點測未偏位群組G1、G2以及G3的這些未偏位的待測元件52。

請參照圖4及圖6A至圖6D，取得這些待測元件50的位置資料，且這些待測元件50分成群組G1、G2及G3，其中不包含有偏位的待測元件54的群組G1以及G3為未偏位群組，包含有偏位的待測元件54的群組G2為有偏位群組。首先，點測群組G1，對應於未偏位群組G1的位置，移動第二探針組140，以使第一探針組130及第二探針組140位在同一工作平面上，移動承載台110，以使位在工作平面上的第一探針組130及第二探針組140接觸這些未偏位的待測元件52。詳細而言，在步驟S101中，經由第一探針組130及第二探針組140點測未偏位群組G1的這些未偏位的待測元件52。其次，點測群組G2，對應於有偏位群組G2的位置，移動第二探針組140，以使第一探針組130及第二探針組140不位在同一個工作平面上，移動承載台110，以使第一探針組130接觸這些有偏位的待測元件54。具體來說，在步驟102中，相對於承載台110移離第二探針組140。接著，進行步驟103，經由第一探針組130點測有偏位群組G2的未偏位的待測元件52及有偏位的待測元件54。

在本實施例中，還可以點測群組G3。詳細而言，在第一探針組130點測有偏位群組G2的未偏位的待測元件52及有偏位的待測元件54之後，相對於承載台110移近第二探針組140，經由第一探針組130及第二探針組140點測未偏位群組G3的這些未偏位的待測元件52。

在本發明的一實施例中，晶片點測方法可以是在經由第一探針組130及第二探針組140點測完所有未偏位群組的這些待測元件52後，再經由第一探針組130逐一點測有偏位群組中這些有偏位的待測元件54及/或未偏位的待測元件52，本發明並不以此為限。

綜上所述，在本發明晶片點測設備及晶片點測方法中，不僅能夠同時點測多個待測元件，更能夠點測有偏位的待測元件。本發明的晶片點測設備不須停止點測程序或跳過有偏位的待測元件，而導致檢測時間過長或浪費成本。因此，本發明的晶片點測設備及晶片點測方法能夠達到更有效率的檢測。

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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

50：多個待測元件 52：未偏位的待測元件 54：有偏位的待測元件 100：晶片點測設備 110：承載台 120：收光裝置 120a、120b：投影區域 130：第一探針組 140：第二探針組 130a、140a：探針針尖 150：控制模組 AX：收光軸心 C1：形心位置 C2：偏位形心位置 CL：形心連線 D：距離 G1、G2、G3：群組 L：光線 P：工作平面 W：電極接墊尺寸 Z：方向 S101、S102、S103、S104、S105、S106：步驟

圖1A是依照本發明一實施例的一種晶片點測設備的示意圖。圖1B是是依照本發明另一實施例中收光裝置的收光口的投影區域與探針針尖於一工作平面上的相對位置的示意圖。圖2A是依照本發明一實施例中收光裝置的收光口至承載台的投影區域與待測元件相對位置的示意圖。圖2B是依照本發明另一實施例中收光裝置的收光口至承載台的投影區域與待測元件相對位置的示意圖。圖3是依照本發明一實施例中有偏位的待測元件示意圖。圖4是依照本發明一實施例的一種晶片點測方法流程圖。圖5是依照本發明一實施例的一種晶片點測方法示意圖。圖6A至圖6D是依照本發明另一實施例的一種晶片點測方法示意圖。

Claims

一種晶片點測設備，適於點測多個待測元件，包括：一承載台，用以承載及移動該些待測元件；一收光裝置，朝向該承載台設置，用以收集點測該些待測元件所發出的光線；一第一探針組，位於該承載台上方，用以點測該些待測元件；以及至少一第二探針組，位於該承載台上方，其中該至少一第二探針組可垂直地朝向該承載台移近或移離，用以點測該些待測元件，當該第一探針組的探針針尖與該至少一第二探針組的探針針尖位於同一工作平面上時，該第一探針組的探針針尖與該至少一第二探針組的探針針尖位於該收光裝置的收光口於該工作平面上的一投影區域內。
如申請專利範圍第1項所述的晶片點測設備，更包括：一控制模組，耦接至該承載台、該第一探針組及該至少一第二探針組，其中該控制模組根據該些待測元件的一位置資料控制該承載台以移動該些待測元件，並控制該第一探針組及該至少一第二探針組以點測該些待測元件，其中該位置資料包括未偏位的該些待測元件的位置以及有偏位的該些待測元件的位置。
如申請專利範圍第2項所述的晶片點測設備，其中該控制模組依照該位置資料控制該承載台以移動該些待測元件，並控制該第一探針組及/或該至少一第二探針組點測未偏位的該些待測元件。
如申請專利範圍第2項所述的晶片點測設備，其中在該控制模組控制該第一探針組以點測有偏位的該些待測元件之前，該控制模組控制該至少一第二探針組移離該些待測元件。
如申請專利範圍第2項所述的晶片點測設備，其中在該控制模組控制該第一探針組及該至少一第二探針組點測所有未偏位的該些待測元件之後，該控制模組控制該第一探針組點測有偏位的該些待測元件。
如申請專利範圍第1項所述的晶片點測設備，其中當該第一探針組的探針針尖與該至少一第二探針組的探針針尖不位在同一工作平面上時，該至少一第二探針組的探針針尖所在的平面與該承載台所在平面的距離大於該第一探針組的探針針尖所在的平面與該承載台所在平面的距離。
如申請專利範圍第1項所述的晶片點測設備，其中各該待測元件的一偏位形心位置與對應的該待測元件的一預設形心位置之間的距離大於對應的該待測元件的電極接墊尺寸的一半。
如申請專利範圍第1項所述的晶片點測設備，其中該收光裝置的收光軸心位於相鄰的兩個該些待測元件的形心連線上。
如申請專利範圍第2項所述的晶片點測設備，其中該些待測元件分成多個群組，不包含有偏位的待測元件的該群組為一未偏位群組，包含有偏位的待測元件的該群組為一有偏位群組，該控制模組控制該承載台移動該些待測元件，並控制該第一探針組及該至少一第二探針組以點測該未偏位群組的該些待測元件，該控制模組控制該至少一第二探針組移離該承載台，並控制該第一探針組以點測該有偏位群組的該些待測元件。
如申請專利範圍第9項所述的晶片點測設備，其中各該群組中的該些待測元件位於該收光裝置的收光口於該承載台上的一投影區域內。
如申請專利範圍第9項所述的晶片點測設備，其中各該群組中的該些待測元件的總面積的百分之八十位於該收光裝置的收光口於該承載台上的一投影區域內。
如申請專利範圍第11項所述的晶片點測設備，其中在該第一探針組點測該有偏位群組的該些待測元件之後，該控制模組控制該至少一第二探針組移近該承載台，並控制該第一探針組及該至少一第二探針組以點測該未偏位群組的該些待測元件。
如申請專利範圍第1項所述的晶片點測設備，其中該第一探針組與該收光裝置的相對位置固定。
一種使用如申請專利範圍第1項所述的晶片點測設備之晶片點測方法，適於點測多個待測元件，其中該些待測元件分成多個群組，不包含有偏位的待測元件的該群組為一未偏位群組，包含有偏位的待測元件的該群組為一有偏位群組，該晶片點測方法包括下列步驟：對應於該未偏位群組的位置，移動該至少一第二探針組，以使該第一探針組及該至少一第二探針組位在一工作平面上，並經由該第一探針組及該至少一第二探針組進行點測；以及對應於該有偏位群組的位置，移動該至少一第二探針組，以使該第一探針組及該至少一第二探針組不位在該工作平面上，並經由該第一探針組進行點測。
如申請專利範圍第14項所述的晶片點測方法，更包括：對應於該未偏位群組的位置，移動該承載台，以使位在該工作平面上的該第一探針組及該至少一第二探針組接觸該些待測元件。
如申請專利範圍第14項所述的晶片點測方法，更包括：對應於該有偏位群組的位置，移動該承載台，以使位在該工作平面上的該第一探針組接觸該些待測元件。
一種晶片點測方法，適於在一晶片點測設備取得多個待測元件之一位置資料後，點測該些待測元件，其中該位置資料包括未偏位的該些待測元件的位置以及有偏位的該些待測元件的位置，該些待測元件分成多個群組，不包含有偏位的待測元件的該群組為一未偏位群組，包含有偏位的待測元件的該群組為一有偏位群組，該晶片點測設備包括承載並移動該些待測元件的一承載台、位於該承載台上方的一第一探針組及至少一第二探針組，該晶片點測方法包括下列步驟：經由該第一探針組及該至少一第二探針組點測該未偏位群組的該些待測元件；相對於該承載台移離該至少一第二探針組；以及在相對於該承載台移離該至少一第二探針組之後，經由該第一探針組點測該有偏位群組的該些待測元件。
如申請專利範圍第17項所述的晶片點測方法，更包括：在該第一探針組點測該有偏位群組的該些待測元件之後，相對於該承載台移近該至少一第二探針組，經由該第一探針組及該至少一第二探針組點測該未偏位群組的該些待測元件。