[发明专利]光谱感测设备、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光谱感测设备、系统及方法，尤其涉及一种能感测多个待测部的光谱感测技术。

背景技术

传统的发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)在制造及封装阶段中，需要经过多次的光谱及电气特性的检测，以确保所制造出的LED的品质良好，或作为产品品质分类的依据。若在制造过程中发现整个芯片上的LED晶粒的良率不高，则整个芯片必须被报废掉，或者进行其他筛选藉以找出堪用的颗粒，以免浪费其他成本在后续制造工艺及后续封装上。若发现LED晶粒的光谱特性不佳，则此LED晶粒必须被剔除掉，或者以较低价格出售。

图1显示传统的积分球的应用的状态。如图1所示，一积分球1110耦接至一光谱仪1100。因为LED晶粒的指向性很强，所以已知技术中，主要利用积分球1110搭配光谱仪1100来感测半导体芯片1130上的光源(LED晶粒)1120的光谱特性。利用激光激发或通电的方式使其中一颗LED晶粒1120发光，所发出的光线进入积分球1110而被均匀化，最后输出至光谱仪1100。然而，这种配置一次仅能感测一个LED晶粒的光谱特性。以四英寸的芯片来说，其上长出的LED晶粒的数目大约是8*10³颗，实务上每颗的光谱特性的测试时间约为70毫秒(ms)，所以一片四英寸芯片上全部LED晶粒的感测时间为70ms*8*10³＝560秒，亦即将近10分钟左右的时间。

由于LED的需求越来越高，目前以四英寸芯片生产LED的主流制造工艺已经渐感不敷使用，故以8英寸芯片来制造LED的技术正在世界各国加紧研发之中。目前估算，配合制造工艺的进步，8英寸芯片上所成长的LED晶粒的数目将可达2*10⁵颗，如同样以每颗花费70毫秒的光谱感测时间计算，一片8英寸芯片上全部的LED晶粒的感测时间约为70ms*2*10⁵=14,000秒，亦即将近四小时之久。由于LED晶粒从长晶、配上电极、切割、到封装等等的制造工艺上的多个环节需要多次光谱感测。因此，传统的感测设备并不适合未来大量的LED晶粒的感测。

发明内容

本发明的实施例的一个目的是提供一种能有效缩短感测时间的光谱感测设备、系统及方法。

本发明的实施例提供一种光谱感测设备，包括N个收光模块、一固定元件以及N个光谱感测模块。N个收光模块用于分别接收一待测群组的N个待测部所输出的光线，其中N为大于1的正整数。固定元件用于将此等收光模块固定住，并将此等收光模块之间的相对距离维持固定，使N个待测部分别落在N个收光模块的收光范围内。N个光谱感测模块分别耦接至N个收光模块，用于分别通过N个收光模块接收N个待测部所输出的光线，并将各待测部所输出的光线分离成多个光谱分量，以获得对应于此等光谱分量的一光谱信号。

在一实施例中，待测部为光源。在另一实施例中，待测部为LED晶粒。

本发明的实施例更提供一种光谱感测系统，用于感测一待测群组的多个待测部。光谱感测系统包括一点亮装置、多个光谱感测模块、一固定装置以及一个定位装置。点亮装置用于点亮此等待测部，以使此等待测部输出光线。多个光谱感测模块用于分别接收此等待测部所输出的光线，并将各待测部所输出的光线分离成多个光谱分量，以获得对应于此等光谱分量的一光谱信号。固定装置用于将此等光谱感测模块固定住，并将此等光谱感测模块之间的相对距离维持固定。定位装置耦接至固定装置或待测群组，用于定位此等光谱感测模块或待测群组，以使此等待测部分别落在此等光谱感测模块的收光范围内，使此等光谱感测模块能分别接收此等待测部所输出的光线。

本发明的实施例又提供一种光谱感测方法，包括：定位多个收光模块与一待测群组的多个第一待测部的相对位置，以使此等第一待测部分别落在此等收光模块的收光范围内，其中此等收光模块之间的相对距离维持固定；点亮此等第一待测部，以输出光线；以及多个光谱感测模块分别通过此等收光模块接收此等第一待测部输出的光线，以进行光谱感测。

基于上述，可以有效缩短LED晶粒等众多光源的感测时间，对于产能的提升是一大助益。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举数较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1显示传统的积分球的应用的状态。

图2显示应用于本发明的实施例的光谱感测模块的立体分解图。

图3显示依据本发明第一实施例的光谱感测设备的示意图。

图4显示依据本发明第一实施例的光谱感测方法的流程图。