一种用于芯片检测的光源装置以及检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及测试技术领域。更具体地，涉及一种用于芯片检测的光源装置以及检测装置。


背景技术：

2.现今数位影像技术不断创新、变化，数位相机与移动电话等的数位摄像载体都朝小型化发展，为达到此要求，光学系统的影像感测芯片不外乎采用感光耦合元件或互补型氧化金属半导体两种。但随着科技技术不断地精进，百倍变焦、亿万画素，还可拍摄8k影片的要求，就必须仰赖coms高速影像感测芯片才能达成。一般高速影像感测芯片出厂前，须经一连串测试，测试过程必须提供光源，让感光区获得所需的光线种类及强度，以进行相关的测试。
3.现有对芯片进行测试的检测设备包括光源装置，但是传统的光源装置仅能够为待检测的芯片提供一种单色均匀光线，仅针对芯片进行某一单一缺陷的检测。当需要为待检测芯片进行另一种不同于单色均匀光线下的缺陷检测时，需要更换另外一组具有其他光线条件的光源装置进行测试，不仅浪费测试时间、降低测试效率，也提高了测试成本。
4.因此，亟待提供一种新的光源装置以及检测装置以实现在不同光线条件下对芯片多项缺陷进行检测的。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本实用新型要解决的第一个技术问题是提供一种用于芯片检测的光源装置，以解决现有检测设备无法快速切换不同光线条件以对芯片的多项不同缺陷进行快速检测的问题。
6.本实用新型要解决的第二个技术问题是提供一种检测装置，通过应用上述光源装置，提高了检测设备的测试效率，节省了测试时间，降低了测试成本。
7.为解决上述第一个技术问题，本实用新型采用下述技术方案：
8.本实用新型首先提供一种用于芯片检测的光源装置，所述光源装置包括：
9.光源机构，被配置为作为光源以产生光线；以及
10.位于所述光源机构出光侧的光环境调节机构；
11.所述光环境调节机构包括：
12.驱动件；以及
13.位于所述光源机构出光侧的光源透过板；
14.所述光源透过板上形成有沿第一方向排列的第一透光孔以及孔径小于第一透光孔孔径的第二透光孔；
15.所述驱动件被配置为驱动所述光源透过板运动，以使光源机构所产生光线可选择性地与第一透光孔或第二透光孔对应；
16.所述第一透光孔被配置为使光源机构所产生光线能够以均匀光线的方式照射在
芯片上；
17.所述第二透光孔被配置为使光源机构所产生光线中的部分光线以预设角度照射在芯片上。
18.此外，优选地方案是，所述第一透光孔的孔道以及第二透光孔的孔道均为等径孔道结构。
19.此外，优选地方案是，由所述第二透光孔的入光端口至出光端口，所述第二透光孔的孔道呈孔径渐扩的扩孔结构。
20.此外，优选地方案是，由所述第二透光孔的入光端口至出光端口，所述第二透光孔的孔道至少包括有位于入光端口一侧的等径孔段，以及位于出光端口一侧的孔道呈孔径渐扩的扩孔孔段。
21.此外，优选地方案是，所述光环境调节机构还包括有扩散板，所述扩散板位于所述光源透过板的靠近光源机构一侧，该扩散板覆盖所述第一透光孔以及第二透光孔。
22.为解决上述第二个技术问题，本实用新型采用下述技术方案：
23.本实用新型还提供了一种包括如上所述光源装置的检测装置；所述检测装置还包括位于光环境调节机构背离光源机构一侧的出光机构，所述出光机构设置在所述光源装置的出光侧；所述出光机构上包括有透光通道；所述透光通道的一端与光源机构所产生光线正对，芯片覆盖在所述透光通道的远离光源机构的一端。
24.此外，优选地方案是，所述透光通道的内壁面呈磨砂面，该磨砂面上包括有吸光材料层。
25.此外，优选地方案是，所述出光机构包括有与所述光源机构可拆卸连接的安装结构；所述安装结构上包括有与所述光源机构发出光源正对的通光孔，所述通光孔贯穿所述安装结构上下两侧表面，该通光孔的内腔形成所述透光通道。
26.此外，优选地方案是，所述出光机构包括有与所述光源机构可拆卸连接的安装结构；所述安装结构上包括有与所述光源机构发出光源正对的且贯穿所述安装结构上下两侧表面的通光孔；
27.所述出光机构还包括有固定于所述通孔内的光筒，所述光筒的内腔形成所述透光通道。
28.此外，优选地方案是，所述出光机构还包括有可与芯片压接固定的测试头，所述测试头固定于所述安装结构的出光侧，该测试头的入光端与所述透光通道的出光侧正对，该光测试头上包括用以将芯片光感应区暴露出的窗口结构；
29.所述测试头被配置为用以将光源机构所产生光线经窗口结构投射至芯片光敏感区以实现芯片的检测。
30.本实用新型的有益效果如下：
31.本实用新型提供的光源装置，通过将两种具有不同孔径大小的透光孔设置在光源透过板上，每种透光孔具有不同功能作用，当驱动件驱动光源透过板运动，光源机构所产生光线可选择性地与具有不同功能作用的透光孔正对，光线通过具有不同功能作用的透光孔照射在待检测芯片光敏感区上可产生不同的效果，从而使得一套光源装置便可以为待测芯片提供至少两种不同的缺陷检测模式。无需反复更换光源装置以针对待测芯片进行测试，不仅节省测试时间，提高测试效率，也降低了测试成本。此外本实用新型提供的检测设备，
通过应用上述光源装置，至少实现了上述本实用新型所提供光源装置相较于现有技术所具备的技术效果。关于本实用新型所提供光源装置以及检测装置相较于现有技术所具备的其他优势，在下述具体实施方式中进行详细阐述。
附图说明
32.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
33.图1示出本实用新型所提供检测装置的装配图。
34.图2示出本实用新型所提供检测装置的结构示意图。
35.图3示出本实用新型所提供检测装置的仰视图。
36.图4示出图3所示视图中的a-a剖视图。
37.图5示出图4中b处的放大示意图。
38.图6示出本实用新型所提供检测装置一个工作模式下对芯片一种缺陷进行检测的原理图。
39.图7示出本实用新型所提供检测装置另一个工作模式下对芯片另一种缺陷进行检测的原理图。
具体实施方式
40.现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
41.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
42.对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
43.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
44.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
45.本实施例提供的检测装置主要应用于对光学系统的影像感测芯片等其它感光元器件性能的检测，为解决现有检测装置在检测过程中无法快速切换不同光线条件以对芯片的多项不同缺陷进行快速检测的问题。结合图1至图7所示，具体地，首先本实施例提供的检测装置包括光源装置1以及出光机构2，所述光源装置1为待测芯片检测提供光源，出光机构2设置在所述光源装置1的出光侧，所述出光机构2上包括有透光通道21；所述透光通道21的一端与光源装置1所产生光线正对，待测芯片10被配置为覆盖在所述透光通道21的远离所述光源装置1的一端所形成的出光端口处。
46.在一可选地实施方式中，所述光源装置1与出光机构2之间可通过快拆组件可拆卸的连接，当检测装置需要检测不同类型或者不同结构尺寸芯片时，只需要快速拆换与待测芯片相匹配的出光机构2即可，无需更换整个检测装置，减少成本，操作便捷，节省检测时间。并且，当光源装置1或出光机构2其中一个出现故障时，将出现故障的部分拆下并将替换
的零部件安装在正常工作的部分上，能够大大降低检测设备的维修成本。具体而言，快拆组件可以为搭扣结构或者卡扣结构，在进行更换时，无需拆卸螺丝等零部件，可以实现快速更换，此外，搭扣结构以及卡扣结构具有结构简单、装配容易的特点。
47.传统的用以对芯片进行测试的检测设备，光源装置仅能够为待检测的芯片提供一种单色均匀光线，仅针对芯片进行某一单一缺陷的检测。当需要为待检测芯片进行另一种不同于单色均匀光线下的缺陷检测时，需要更换另外一组具有其他光线条件的光源装置进行测试，不仅浪费测试时间、降低测试效率，也提高了测试成本。
48.为了解决现有检测设备难以快速切换不同光线条件以对芯片的多项不同缺陷进行快速检测的问题。如图1～图5所示，本实施例提供的光源装置1包括光源机构11以及光环境调节机构12；其中所述光源机构11被配置为作为光源以产生光线，所述光环境调节机构12包括有驱动件121以及位于所述光源机构出光侧的光源透过板122，所述光源透过板122上形成有沿第一方向排列的第一透光孔1221以及孔径小于第一透光孔1221孔径的第二透光孔1222；第一透光孔1221以及第二透光孔1222具有不同功能作用。光环境调节机构12位于所述光源机构11出光侧，即所述光环境调节机构12位于光源机构11的靠近出光机构2的一侧。
49.参照图5所示，驱动件121被配置为驱动所述光源透过板122沿第一方向运动，以使光源机构11所产生光线可选择性地与第一透光孔1221或第二透光孔1222正对。且结合图6以及图7所示，光源机构11所产生光线经过第一透光孔1221或者第二透光孔1222照射在待测芯片10光敏感区上可产生不同的照射效果，具体地，所述第一透光孔1221被配置为使光源机构11所产生光线能够以均匀光线的方式照射在芯片10上。所述第二透光孔1222被配置为使光源机构11所产生光线中的部分光线以预设角度照射在芯片10上。与光源机构11所产生光线通过第一透光孔1221以均匀光线的方式照射在芯片10上不同的，光源机构11所产生光线在通过第二透光孔1222后包括有照射在芯片10上时与芯片10表面之间形成夹角的部分，借以实现为待测芯片提供至少两种不同的缺陷检测模式。本领域技术人员应当可以理解的是，根据需要所配备的第二透光孔在具有不同孔径时，光源机构所产生光线在通过第二透光孔后照射在芯片上的角度也会随之产生不同角度变化。
50.本实施例提供的光源装置通过将两种具有不同孔径大小的透光孔设置在光源透过板122上，每种透光孔的功能作用不同，当驱动件121驱动光源透过板122运动，光源机构11所产生光线可选择性地与具有不同功能作用的透光孔正对，光线通过具有不同功能作用的透光孔照射在待检测芯片光敏感区上可产生不同的效果，从而使得一套光源装置便可以为待测芯片提供至少两种不同的缺陷检测模式。无需反复更换光源装置以针对待测芯片进行测试，不仅节省测试时间，提高测试效率，也降低了测试成本。
51.本实施例提供的检测装置可为待测芯片提供至少两种不同的缺陷检测模式，在一种检测模式中，参照图7所示，当光源机构11所产生光线与第一透光孔1221对应时，第一透光孔1221可模拟透镜模式，使光源机构11产生光线可以均匀光线方式照射在芯片10光敏感区上，呈均匀的亮场模式，利于检测芯片10表面脏污性缺陷。除上述工作模式之外，所述检测装置还具有第二种检测模式，参照图6所示，当光源机构11所产生光线与第二透光孔1222对应时，第二透光孔1222可实现类似透镜效果，将均匀光以一定角度投影到待检测芯片10光敏感区，即照射在芯片10光敏感区上的光线即包括有均匀的直接照射在芯片光敏感区上
的光线部分，还包括有以预设角度照射在芯片上的光线部分，此时待检测芯片10光敏感区的光源环境亮度呈中间亮逐渐向边缘减弱，此种情况下可利于检测芯片10表面竖纹状缺陷。
52.如图6、图7所示，在一个实施方式中，所述第一透光孔1221的孔道以及第二透光孔1222的孔道均为等径孔道结构，所述第一透光孔1221的孔径不小于所述透光通道21的内径，皆在以使光源机构11所产生光线与第一透光孔1221对应时，第一透光孔1221可模拟透镜模式，光源机构11产生光线可以均匀光线方式照射在芯片光敏感区上，呈均匀的亮场模式。具体地，所述第一透光孔1221在水平面上投影的边沿与所述透光通道21在同一水平面上投影的边沿重合，或者所述第一透光孔1221在水平面上投影的边沿位于所述透光通道21在同一水平面上投影的边沿的外侧。所述第二透光孔1222在水平面上投影的边沿位于所述透光通道21在同一水平面上投影的边沿的内侧。
53.当光源机构11所产生光线与第二透光孔1222对应时，为避免由于第二透光孔1222孔径过小，光源机构11所产生光线经第二透光孔1222出光端口射出后无法满足照射在芯片10光敏感区上的光线即包括有均匀的直接照射在待测芯片光敏感区上的光线部分，还包括有以预设角度照射在芯片上的光线部分，在一实施方式中，由所述第二透光孔1222的入光端口至出光端口，所述第二透光孔1222的孔道呈孔径渐扩的扩孔结构。通过孔道呈扩孔结构的第二透光孔可使光线经第二透光孔出光端口射出后完全覆盖待测芯片光敏感区，在待测芯片光敏感区上形成较佳的照射效果，保证照射在待测芯片光敏感区上的光线即包括有均匀的直接照射在芯片光敏感区上的光线部分又包括有以预设角度照射在芯片上的光线部分，第二透光孔可实现类似透镜效果，对待测芯片表面竖纹状缺陷实行检测。
54.基于上述改进构思，在一优选地的实施方式中，如图5所示，由所述第二透光孔1222的入光端口至出光端口，所述第二透光孔1222的孔道至少包括有位于入光端口一侧的等径孔段12221，以及位于出光端口一侧的孔道呈孔径渐扩的扩孔孔段12222，皆在待测芯片10光敏感区上形成最佳的照射效果。需要说明的是，前述的第二透光孔1222的孔径小于所述第一透光孔1221的孔径，指第二透光孔1222孔道中最大孔径部分的孔径应小于所述第一透光孔1221的孔径。以此实现光线通过具有不同功能作用的透光孔照射在待检测芯片光敏感区上可产生不同的效果，从而使得一套光源装置便可以为待测芯片提供至少两种不同的缺陷检测模式。
55.结合图1至图4所示，本实施方式提供的光源机构11包括安装板111，扩散片112以及灯组113。安装板111用以与出光机构2相连接，所述安装板111上开设有安装孔1111；扩散片112，设置在所述安装孔1111内；灯组113，包括有发光灯珠1131，发光灯珠1131包括但不限于为led灯珠。所述发光灯珠1131设置在所述安装孔1111内位于所述扩散片112的入光侧，且与扩散片112沿安装孔1111轴线方向排布，本实施例所提供检测装置中所述发光灯珠1131、所述扩散片112以及出光机构2的透光通道21同轴设置。
56.从发光灯珠1131发射出的光线依次通过安装孔1111以及扩散片112，进而传递出来。扩散片112对光线具有一定的扩散作用，可以对发光灯珠1131发射出的光线进行雾化作用后均匀透出，使得从扩散片112射出的光线分布更加均匀，从扩散片112的射出面看不到散射点的影子，使得进入透光孔的光线更加均匀，以便不同功能作用的透光孔对均匀光线进行处理，从而得到符合待测件的光源环境。在一可选地实施方式中，为了提高光源机构1
对光源的扩散效果，安装孔1111内至少设置有两片扩散片112，相较于设置一个扩散片的方案相比，设置至少两片扩散片能提高射出光分布的均匀性。此外，至少两片扩散片沿安装孔的轴线方向间隔排布，本实施例通过相邻的两片扩散片间隔分布，光线在相邻的两片扩散片中能够进行充分的折射和反射，能够使得光线的扩散效果更充分，提高射出光线的均匀性。其中，相邻的两片扩散片之间的间隔越大，光线的扩散效果越好，射出的光线越均匀，能够为透光孔提供较好的入射光线，便于第一透光孔或者第二透光孔更好地对光线进行处理。为了进一步提高对光线的扩散效果，可以对安装孔内部进行喷砂处理，安装孔内部形成的凸起可以对光线进行漫反射，从而提高后续经过扩散片后光线的均匀性。
57.所述出光机构2包括有可与所述光源装置1中光源机构11安装板111可拆卸连接的安装结构22；所述安装结构22上包括有与所述光源装置1发出光源正对的通光孔23，所述通光孔23贯穿所述安装结构22上下两侧表面，在一个实施方式中，所述通光孔的内腔形成所述透光通道。为使进入透光通道的光线能够在不产生折射和反射的情况下照射在待测芯片光敏感区上，所述透光通道的内壁面呈磨砂面，且该磨砂面上包括有吸光材料层。在一种方式中，透光通道内壁的磨砂面可通过喷砂工艺形成，吸光材料层可优选地通过涂抹黑色的本领域熟知的吸光材料形成。
58.通常情况下，为保证出光机构的整体结构强度，安装结构22多采用金属材质制得，例如铝，如在安装结构22的通孔上形成呈磨砂面的内壁面且涂抹黑色的本领域熟知的吸光材料工艺难度较高。结合图1所示，本实施方式中所述出光机构2还包括有固定于所述通孔23内的光筒24，所述光筒24的内腔形成所述透光通道21。所述光筒24的材质可选用塑料，由此在光筒24内壁形成磨砂面且涂抹黑色吸光材料工艺更为简单实用，且光筒24作为单独构件当需要检测不同类型或者不同结构尺寸芯片时，只需要快速拆换选取与待测芯片相匹配的具有不同内径尺寸透光通道的光筒24即可，无需更换整个出光机构，减少成本，操作便捷，节省检测时间。可以理解的是，所述光筒24的外壁与所述通孔23内壁紧密贴合固定，以防止光源机构1所发出光源由通孔23内壁与光筒24外壁之间的缝隙漏出，影响芯片检测精准性。
59.为了实现驱动件的稳定设置，结合图4所示，光环境调节机构12还包括驱动件安装板4，驱动件安装板4固定在光源机构11安装板111上，驱动件121设置在驱动件安装板4上，通过设置驱动件安装板4可以实现驱动件121较好的固定。在一可选地实施方式中，所述驱动件安装板也可连接固定于所述出光机构安装结构上，也同样可以实现驱动件较好的固定，对此本实用新型不做限制。
60.此外，为了使得光源透过板滑动地更加稳定，如图1所示，所述检测装置还包括导向机构5，所述导向机构5被配置为使所述光源透过板122可相对于光源机构11以及出光机构2沿第一方向滑动。在图1所示的本实施方式中，驱动件121通过驱动件安装板4固定装配在光源机构11安装板111上，由此所述导向机构5被配置在出光机构2的安装结构22上。导向机构5可为光源透过板122相对光源机构11和/或出光机构2的沿左右方向(即第一方向)滑动提供导向作用，避免光源透过板122在光源机构11和出光机构2之间滑动时发生偏移，使得光源机构11发出的光源与透光孔之间发生错位，可以保证不同透光孔进行精准的切换。显然的，随着设置方式不同，在不考虑加工工艺复杂难度的基础上，所述导向机构也可被配置形成在光源机构的安装板上，针对驱动件和驱动件安装板的固定方式及位置，以及导向
机构的设置位置等包括有不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，但应属于本实施方式所提供图示结构的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动。
61.为提高检测效率，可实现同时对多待检测芯片同时进行检测，结合图示结构所示，所述光源机构11包括有沿第一方向排列的若干发光灯珠1131，以为光源机构提供光源，与若干发光灯珠1131对应的，光源透过板122上包括有沿第一方向间隔排列的多个第一透光孔1221以及多个第二透光孔1222，每一个发光灯珠1131发出的光源可选择性地对应于一组呈相邻设置的第一透光孔1221以及第二透光孔1222，并且所述出光机构2包括多个与发光灯珠1131一一对应设置的透光通道21。但在提高检测效率的同时，包括若干检测工位的检测装置也存在一些问题，具体地，相邻两发光灯珠射出的光线经相邻两安装孔内扩散片射出后的均匀光线之间，在同时进入相邻两第一透光孔内或者相邻两第二透光孔内时，在同一透光孔内相邻两道均匀光线之间会出现重叠交错相互干扰的情况，由此导致在同一第一透光孔内或同一第二透光孔内会出现明暗不均的入射光线情况，影响待测芯片检测环境以及检测的精准性。
62.结合图1、图4以及图5所示，为克服上述问题，所述光环境调节机构12还包括有扩散板13，所述扩散板13位于所述光源透过板122的靠近光源机构11一侧的板面上。该扩散板13覆盖所述第一透光孔1221以及第二透光孔1222。通过扩散板13的对光线具有的扩散作用，可使相邻两道经相邻两组扩散片射出的均匀光线通过扩散板得到进一步地雾化作用后均匀透出，由此经扩散板射出的光线分布均匀，从扩散板的射出面看不到散射点的影子，保证进入相邻两第一透光孔1221或者相邻两第二透光孔1222的光线为均匀的、符合检测要求的光线。
63.如图1至图4所示，本实施例中，所述出光机构2还包括有可与芯片10压接固定的测试头25，所述测试头25固定于所述安装结构22的出光侧，该测试头25的入光端与所述透光通道21的出光侧正对，该测试头25上包括用以将芯片光感应区暴露出的窗口结构251；所述测试头25被配置为用以将光源机构11所产生光线经窗口结构251投射至芯片10光敏感区以实现芯片的检测。
64.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。