技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置,特別是涉及一種能夠通過捕獲半導(dǎo)體器件的外部圖像,然后通過分析所捕獲的外部圖像來檢測(cè)半導(dǎo)體器件的狀態(tài)的、用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置。
背景技術(shù):
經(jīng)過封裝處理的半導(dǎo)體器件經(jīng)受諸如老化測(cè)試的檢測(cè)處理,然后裝載于用戶托盤中以分配到市場(chǎng)。這種半導(dǎo)體器件經(jīng)受標(biāo)記處理,用于通過激光等在半導(dǎo)體器件的表面標(biāo)記諸如制造公司的序列號(hào)和商標(biāo)的信息。
為了增強(qiáng)可靠性,半導(dǎo)體器件經(jīng)受視覺檢測(cè)處理,用于檢測(cè)半導(dǎo)體器件的外部狀態(tài)和表面狀態(tài),例如檢測(cè)引線或球柵是否已損壞,是否已出現(xiàn)任何裂縫或任何劃痕等。
然而,由于對(duì)半導(dǎo)體器件的外部狀態(tài)的檢測(cè)處理以及對(duì)表面狀態(tài)的檢測(cè)(例如半導(dǎo)體器件是否已成功經(jīng)受了標(biāo)記處理的檢測(cè)處理),實(shí)施與半導(dǎo)體器件相關(guān)的檢測(cè)處理的時(shí)間影響整個(gè)過程。
尤其,當(dāng)?shù)托?shí)施與半導(dǎo)體器件的外部狀態(tài)和表面狀態(tài)相關(guān)的視覺檢測(cè)時(shí),整個(gè)操作效率降低了,以至降低了半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)率。
通過捕獲半導(dǎo)體器件的上表面或下表面的二維形狀的圖像、然后分析所捕獲的圖像以進(jìn)行二維視覺檢測(cè)來實(shí)施與半導(dǎo)體器件的表面狀態(tài)相關(guān)的視覺檢測(cè),即,是否已出現(xiàn)任何裂縫或任何劃痕的檢測(cè)處理,以及與其標(biāo)記狀態(tài)相關(guān)的視覺檢測(cè)。
而且,通過捕獲半導(dǎo)體器件的三維形狀的圖像、然后分析所捕獲的圖像以進(jìn)行三維視覺檢測(cè)來實(shí)施與半導(dǎo)體器件的引線或球或凸點(diǎn)是否已損壞相關(guān)的視覺檢測(cè)。
然而,用于半導(dǎo)體器件的傳統(tǒng)的視覺檢測(cè)裝置可以配置為使得僅實(shí)施二維視覺檢測(cè)和三維視覺檢測(cè)之一,或者使得通過一臺(tái)裝置中單獨(dú)的模塊來實(shí)施二維視覺檢測(cè)和三維視覺檢測(cè)。
當(dāng)僅實(shí)施二維視覺檢測(cè)和三維視覺檢測(cè)之一時(shí),需要用于二維視覺檢測(cè)和三維視覺檢測(cè)的兩臺(tái)裝置。這可能導(dǎo)致不必要地需要用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)的兩臺(tái)裝置,從而導(dǎo)致增加視覺檢測(cè)的成本。
此外,當(dāng)通過一臺(tái)裝置中的單獨(dú)的模塊來實(shí)施二維視覺檢測(cè)和三維視覺檢測(cè)時(shí),該裝置的整個(gè)構(gòu)造復(fù)雜,且每次以不同的速度實(shí)施檢測(cè)。尤其在這種情況下,以低速實(shí)施三維視覺檢測(cè),從而降低了視覺檢測(cè)的整體速度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能夠通過有效實(shí)施與半導(dǎo)體器件相關(guān)的視覺檢測(cè)、通過執(zhí)行作為一個(gè)模塊的二維視覺檢測(cè)單元和三維視覺檢測(cè)單元來提高檢測(cè)速度的用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置,及其視覺檢測(cè)方法。
為實(shí)現(xiàn)這些以及其他優(yōu)勢(shì)并且根據(jù)本發(fā)明的目的,如在此示出并且大概描述的,提供了一種用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置,該裝置包括:視覺檢測(cè)單元,用于通過捕獲半導(dǎo)體器件的圖像并分析所捕獲的圖像來實(shí)施與至少一個(gè)半導(dǎo)體器件相關(guān)的視覺檢測(cè),其中,該視覺檢測(cè)單元包括二維視覺檢測(cè)單元和三維視覺檢測(cè)單元,該二維視覺檢測(cè)單元包括用于將光照射到一個(gè)或更多待檢測(cè)的半導(dǎo)體器件的上、下表面的一個(gè)表面的檢測(cè)表面上的二維光源,以及用于捕獲該半導(dǎo)體器件的圖像,以便通過為來自二維光源的光已照射到其上的檢測(cè)表面拍照來獲取二維形狀的二維相機(jī);該三維視覺檢測(cè)單元包括用于將光照射到通過該二維視覺檢測(cè)單元檢測(cè)的該檢測(cè)表面上的三維光源,以及用于捕獲半導(dǎo)體器件的圖像,以便通過為來自三維光源的光已照射到其上的檢測(cè)表面拍照來獲取三維形狀的三維相機(jī)。
該三維光源和三維相機(jī)可以設(shè)置為基于垂直于該檢測(cè)表面的法線相互對(duì)稱,或者可以相對(duì)垂直于所述檢測(cè)表面的法線10°~45°的角度設(shè)置。
該二維相機(jī)可以設(shè)置為與垂直于該檢測(cè)表面的法線平行。
該三維光源和三維相機(jī)中的一個(gè)可以設(shè)置為與垂直于該檢測(cè)表面的法線平行,且另一個(gè)可以設(shè)置為具有自垂直于該檢測(cè)表面的法線的傾斜角度。
該半導(dǎo)體器件可以裝載于具有多個(gè)器件接收凹槽的托盤中。
該用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置還可以包括一個(gè)或更多傳送工具,用于通過吸附與該半導(dǎo)體器件的檢測(cè)表面相對(duì)的表面來傳送該半導(dǎo)體器件。而且,該視覺檢測(cè)單元可以檢測(cè)通過一個(gè)或更多傳送工具傳送的一個(gè)或更多半導(dǎo)體器件的檢測(cè)表面。
該二維光源可以為L(zhǎng)ED光源,且該三維光源可以為激光光源。
該二維光源可以包括多個(gè)照明組,該多個(gè)照明組的照明顏色、照明角度和照明強(qiáng)度中的至少其一彼此不同。
該多個(gè)照明組可以包括第一照明組,其安裝為具有相對(duì)于半導(dǎo)體器件的檢測(cè)表面30°以下的照明角度,第二照明組,其安裝為具有相對(duì)于半導(dǎo)體器件的檢測(cè)表面30°~90°的照明角度,和第三照明組,其安裝為具有相對(duì)于半導(dǎo)體器件的檢測(cè)表面90°的照明角度。
為實(shí)現(xiàn)這些以及其他優(yōu)勢(shì)并且根據(jù)本發(fā)明的目的,如在此示出并且大概描述的,提供了一種用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)方法,該方法包括:二維視覺檢測(cè)步驟,通過將來自二維光源的光照射到一個(gè)或更多待檢測(cè)的半導(dǎo)體器件的上、下表面的一個(gè)表面的檢測(cè)表面上,然后通過使用二維相機(jī)為來自二維光源的光已照射到其上的檢測(cè)表面拍照,來捕獲用于獲取半導(dǎo)體器件的二維形狀的圖像;以及三維視覺檢測(cè)步驟,通過將來自三維光源的光照射到在二維視覺檢測(cè)步驟中檢測(cè)過的檢測(cè)表面上,然后通過使用三維相機(jī)為來自三維光源的光已照射到其上的檢測(cè)表面拍照,來捕獲用于獲取半導(dǎo)體器件的三維形狀的圖像。
該二維視覺檢測(cè)步驟和三維視覺檢測(cè)步驟可以同時(shí)實(shí)施。
可替換地,可以在完成二維視覺檢測(cè)步驟之后,實(shí)施三維視覺檢測(cè)步驟。
可以在已停止一個(gè)或更多半導(dǎo)體器件的狀態(tài)下實(shí)施二維視覺檢測(cè)步驟。
而且,在二維視覺檢測(cè)步驟之后,可以在三維相機(jī)掃描檢測(cè)表面,同時(shí)相對(duì)移動(dòng)至用于二維視覺檢測(cè)的下一半導(dǎo)體器件時(shí)實(shí)施三維視覺檢測(cè)步驟。
依據(jù)本發(fā)明的用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)單元的二維視覺檢測(cè)單元和三維視覺檢測(cè)單元可以配置為一個(gè)模塊。這可以使得更穩(wěn)定且更快速地檢測(cè)半導(dǎo)體器件。
依據(jù)本發(fā)明的用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)單元的二維視覺檢測(cè)單元和三維視覺檢測(cè)單元可以配置為一個(gè)模塊,且可以連續(xù)實(shí)施二維視覺檢測(cè)單元和三維視覺檢測(cè)單元。這可以使得更穩(wěn)定且更快速地檢測(cè)半導(dǎo)體器件。
用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)單元可以在半導(dǎo)體器件已停止的狀態(tài)下實(shí)施二維視覺檢測(cè),然后在傳送半導(dǎo)體器件時(shí)實(shí)施三維視覺檢測(cè)。這可以使得更快速地檢測(cè)半導(dǎo)體器件。
可以傳送半導(dǎo)體器件用于三維視覺檢測(cè),而且同時(shí),下一個(gè)待檢測(cè)半導(dǎo)體器件可以傳送至用于連續(xù)二維視覺檢測(cè)的位置。這可以使得更快速地檢測(cè)半導(dǎo)體器件。
用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)單元可以配置為便于通過傳送工具傳送半導(dǎo)體器件,且可以安裝在具有已通過傳送工具傳送的半導(dǎo)體器件下方。視覺檢測(cè)單元可以通過使用OTF(飛速刻錄)方法相對(duì)于半導(dǎo)體器件更精確地實(shí)施視覺檢測(cè)。
使用OTF方法的視覺檢測(cè)單元可以防止半導(dǎo)體器件的檢測(cè)表面具有微小的扭曲,例如自視覺檢測(cè)單元的傾斜角度。該微小的扭曲可以是由于托盤的彎曲狀態(tài)或者向下變形所致,半導(dǎo)體器件已裝載于該托盤上用于視覺檢測(cè)。
此外,當(dāng)待視覺檢測(cè)的半導(dǎo)體器件具有薄的厚度時(shí),用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)單元對(duì)托盤的器件接收凹槽全然沒有影響。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述,以使得本發(fā)明的前述和其他目的、特性、方面以及優(yōu)勢(shì)更加明顯。
附圖說明
所包含的用于進(jìn)一步理解本發(fā)明并且被并入和構(gòu)成說明書的一部分的附圖例示本發(fā)明的實(shí)施例且與該說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。
附圖中:
圖1是示出了依據(jù)本發(fā)明的用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置的視覺檢測(cè)單元的概念圖;
圖2A和2B是示出了圖1的二維視覺檢測(cè)單元的照明組的一部分的透視圖;
圖3和4是示出了圖1的視覺檢測(cè)單元的二維視覺檢測(cè)單元和三維視覺檢測(cè)單元的布置方式的概念圖;
圖5是示出了用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)例的概念圖,包括圖1的視覺檢測(cè)單元;
圖6是示出了用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置的另一實(shí)例的概念圖,包括圖1的視覺檢測(cè)單元;
圖7是示出了圖5的用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置的傳送工具的下表面的概念圖;
圖8是示出了由圖7的傳送工具傳送半導(dǎo)體器件的狀態(tài)的概念圖;
圖9A和9B是示出了半導(dǎo)體器件正在被檢測(cè),同時(shí)由圖7和8的傳送工具被傳送的概念圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
接下來,將參照附圖對(duì)依據(jù)本發(fā)明的用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置及其視覺檢測(cè)方法進(jìn)行詳細(xì)解釋。
參考圖1,依據(jù)本發(fā)明的用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置用于通過捕獲半導(dǎo)體器件1的圖像并通過分析所捕獲的圖像來檢測(cè)一個(gè)或更多半導(dǎo)體器件1的外部狀態(tài)。該視覺檢測(cè)裝置包括用于實(shí)施二維視覺檢測(cè)的二維視覺檢測(cè)單元700,以及用于實(shí)施三維視覺檢測(cè)的三維視覺檢測(cè)單元800。該二維視覺檢測(cè)單元700和三維視覺檢測(cè)單元800包含在配置為一個(gè)模塊的視覺檢測(cè)單元50內(nèi)。
待視覺檢測(cè)的半導(dǎo)體器件1不僅可以包括處于晶圓狀態(tài)的器件、封裝處理中的器件、經(jīng)受封裝處理的器件等,還可以包括經(jīng)受半導(dǎo)體處理的基板,例如太陽能電池器件和用于LCD面板的基板。
可以在以下狀態(tài)中傳送待視覺檢測(cè)的半導(dǎo)體器件1:裝載于具有用于在其中裝載半導(dǎo)體器件1的多個(gè)器件接收凹槽2a的托盤2內(nèi)。
如圖1所示,二維視覺檢測(cè)單元700包括二維光源710,用于將光照射到至少一個(gè)待檢測(cè)的半導(dǎo)體器件1的上、下表面的一個(gè)表面的檢測(cè)表面上,以及二維相機(jī)720,用于捕獲半導(dǎo)體器件的圖像,以便通過為來自二維光源的光已照射到其上的檢測(cè)表面拍照來獲取二維形狀。
二維光源710可以具有任意的配置,以使得二維相機(jī)720捕獲圖像,從而識(shí)別半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S上的裂紋、劃痕等。
從二維光源710發(fā)射的光的照明顏色、照明角度以及照明強(qiáng)度根據(jù)二維形狀的類型而變得不同,例如形成于半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S上的裂紋和劃痕。
因此,優(yōu)選使用具有如圖1所示的彼此不同的照明顏色、照明角度,和照明強(qiáng)度至少之一的多個(gè)照明組711、712、713、714,而非使用具有一種照明顏色、一種照明角度,和一種照明強(qiáng)度的單個(gè)光源。
例如,多個(gè)照明組711、712、713、714可以包括第一照明組711,安裝為具有相對(duì)于半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S 30°以下的照明角度α1,一個(gè)或更多第二照明組712、713,安裝為具有相對(duì)于半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S 30°~90°的照明角度α2、α3,以及第三照明組714,安裝為具有相對(duì)于半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S 90°的照明角度。
依據(jù)第一至第三照明組711、712、713、714,可以使用各種光源,例如LED和激光。如圖1、2A和2B所示,第一至第三照明組711、712、713、714可以包括具有在其上安裝有多個(gè)LED器件711a、712a、713a、714a的基板711b、712b、713b、714b。此處,基板711b、712b、713b、714b可以具有各種形狀,包括多邊形形狀、圓環(huán)等。如圖2A和2B所示,基板711b、712b、713b、714b可以具有相對(duì)于半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S的預(yù)設(shè)角度。
第三照明組714以90°的角度照射半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S。相應(yīng)地,第三照明組714可以配置為使得具有在其上安裝有LED器件714a的基板714b合適地放置于對(duì)由二維相機(jī)720或者三維相機(jī)730捕獲的圖像無干擾的位置。
可以在半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S的正上方安裝半反射鏡(半透明鏡),用于通過把從LED器件714a發(fā)射的光反射到半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S,并通過借此傳遞檢測(cè)表面S的圖像,使得二維相機(jī)720捕獲(拍照)半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S的圖像。
二維光源710必須配置為使得從三維光源810照射的光和通過三維相機(jī)820捕獲(或掃描)的圖像可以不相互干擾。
更具體地,優(yōu)選在二維光源710的多個(gè)照明組711、712、713、714之間實(shí)施從三維光源810發(fā)射的光和通過三維相機(jī)820捕獲的圖像至少之一。尤其,三維光源810可以通過第二照明組712、713和第三照明組714之間的空間將光照射到半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S上。
二維相機(jī)720用于捕獲半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S的圖像,且可以實(shí)現(xiàn)為數(shù)碼相機(jī)等。優(yōu)選地,二維相機(jī)720設(shè)置為與垂直于檢測(cè)表面S的法線LN平行。
在二維光源710由多個(gè)照明組711、712、713、714組成的情況下,二維相機(jī)720優(yōu)選配置為在考慮來自每個(gè)照明組的每種光之間的干擾的情形下,通過開啟每個(gè)照明組711、712、713、714來捕獲被照明組711、712、713、714照射的半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S的圖像。
三維視覺檢測(cè)單元800包括用于將光照射到由二維視覺檢測(cè)單元700檢測(cè)的檢測(cè)表面S上的三維光源810,以及用于捕獲半導(dǎo)體器件的圖像,以便通過為來自三維光源810已照射到其上的檢測(cè)表面S拍照來獲取三維形狀的三維相機(jī)820。
與使用LED光源的二維光源710不同,該三維光源810優(yōu)選使用單光,也可以使用激光光源。
可以使用具有預(yù)設(shè)的捕獲區(qū)域的數(shù)碼相機(jī)、用于捕獲圖像作為待檢測(cè)的目標(biāo)的行掃描器等,作為三維相機(jī)820進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。
三維視覺檢測(cè)單元800可與二維視覺檢測(cè)單元700一起進(jìn)行各種布置。
考慮到二維相機(jī)720同時(shí)捕獲半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S的整個(gè)圖像,將二維相機(jī)720放置于檢測(cè)表面S的中心的正上方,以使得半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S能夠整體包含在捕獲區(qū)域內(nèi)。
而且,三維相機(jī)820也可以放置于檢測(cè)表面S的中心的正上方,以使得半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S能夠整個(gè)地包含在捕獲區(qū)域內(nèi)。然而,在使用行掃描器作為三維相機(jī)820的情況下,三維相機(jī)820可以與三維光源810一起,基于半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S進(jìn)行各種布置。
在使用行掃描器作為三維相機(jī)820的情況下,三維光源810可以布置為便于通過二維視覺檢測(cè)單元700,經(jīng)捕獲檢測(cè)表面S的圖像來檢測(cè)該檢測(cè)表面S的邊緣,且三維相機(jī)820可以設(shè)置為便于捕獲檢測(cè)表面S的圖像。而且,三維視覺檢測(cè)單元800可以配置為便于通過從檢測(cè)表面S的邊緣相對(duì)于檢測(cè)表面S相對(duì)移動(dòng)來捕獲檢測(cè)表面S的圖像。
如圖1所示,依據(jù)關(guān)于三維視覺檢測(cè)單元800和二維視覺檢測(cè)單元700的布置方式的第一實(shí)施例,三維光源810和三維相機(jī)820可以設(shè)置為使得基于垂直于檢測(cè)表面S的法線LN彼此對(duì)稱。
此處,三維光源810和三維相機(jī)820可以具有相對(duì)于檢測(cè)表面S的法線LN 10°~45°的角度θ1、θ2,更優(yōu)選為20°~25°的角度,以便最小化由散反射和陰影區(qū)域所導(dǎo)致的檢測(cè)誤差。
如圖3所示,依據(jù)關(guān)于三維視覺檢測(cè)單元800和二維視覺檢測(cè)單元700的布置方式的第二實(shí)施例,三維光源810可以設(shè)置為使得照射與垂直于檢測(cè)表面S的法線LN平行的光。而且,三維相機(jī)820可以設(shè)置為便于以自垂直于檢測(cè)表面S的法線LN的傾斜角度捕獲檢測(cè)表面S的圖像。
如圖4所示,與關(guān)于三維視覺檢測(cè)單元800和二維視覺檢測(cè)單元700的布置方式的第二實(shí)施例相反,三維光源810可以設(shè)置為便于以自垂直于檢測(cè)表面S的法線LN的傾斜角度發(fā)射光。而且,三維相機(jī)820可以設(shè)置為便于與垂直于檢測(cè)表面S的法線LN平行地捕獲檢測(cè)表面S的圖像。
視覺檢測(cè)單元50可以包括圖像分析器(未示出),用于分析由二維視覺檢測(cè)單元700和三維視覺檢測(cè)單元800所捕獲的半導(dǎo)體器件1的外觀,尤其是具有二維形狀和三維形狀的向下或向上的圖像。
圖像分析器、二維視覺檢測(cè)單元700,以及三維視覺檢測(cè)單元800可以實(shí)現(xiàn)為一個(gè)模塊,或者實(shí)現(xiàn)為該裝置的控制器的一部分。
如圖5和6所示,包括視覺檢測(cè)單元50的視覺檢測(cè)裝置可以為各種布置,且可以包括依據(jù)設(shè)計(jì)的額外元件。
如圖5和6所示,依據(jù)本發(fā)明的用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置可以包括視覺檢測(cè)單元50,以及用于裝載其中裝載有多個(gè)待視覺檢測(cè)的半導(dǎo)體器件1的托盤2的裝載單元100。如前所述,視覺檢測(cè)單元50包括二維視覺檢測(cè)單元700和三維視覺檢測(cè)單元800。
用于將待視覺檢測(cè)的半導(dǎo)體器件1提供給視覺檢測(cè)單元50的裝載單元100可以配置為便于通過將半導(dǎo)體器件1裝載于托盤2的器件接收凹槽2a來將多個(gè)半導(dǎo)體器件1傳送至視覺檢測(cè)單元50。
裝載單元100可以具有各種配置。如圖5和6所示,裝載單元100可以包括用于引導(dǎo)裝載有多個(gè)半導(dǎo)體器件1的托盤2的移動(dòng)的引導(dǎo)單元110,以及用于沿引導(dǎo)單元110移動(dòng)托盤2的驅(qū)動(dòng)單元(未示出)。
如圖5所示,視覺檢測(cè)單元50可以安裝在引導(dǎo)單元110的一側(cè)。替換地,如圖6所示,視覺檢測(cè)單元50可以安裝在引導(dǎo)單元110的上方。考慮到檢測(cè)速度,可以安裝多個(gè)視覺檢測(cè)單元50。
如圖5所示,用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置還包括一個(gè)或更多安裝在半導(dǎo)體器件1的移動(dòng)路徑上方,即裝載單元100上方的傳送工具600,用于通過真空壓力以吸附方式傳送半導(dǎo)體器件1。視覺檢測(cè)單元50可以安裝在半導(dǎo)體器件1的移動(dòng)路徑下方,并配置以檢測(cè)由傳送工具600所傳送的半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)表面S。
如圖5所示,當(dāng)視覺檢測(cè)單元50安裝在引導(dǎo)單元110的一側(cè),在拾取裝載于托盤2內(nèi)的至少一個(gè)半導(dǎo)體器件1之后,通過傳送工具600將裝載于托盤2內(nèi)以便沿裝載單元100的引導(dǎo)單元110傳送的半導(dǎo)體器件1傳送至視覺檢測(cè)單元50。在通過視覺檢測(cè)單元50捕獲到半導(dǎo)體器件1的圖像之后,將半導(dǎo)體器件1再次放置于托盤2內(nèi)。
如圖5和7所示,傳送工具600可以配置為使得多個(gè)用于拾取多個(gè)半導(dǎo)體器件1的拾取器610布置為至少一排。而且,視覺檢測(cè)單元50通過向下或向上捕獲已通過傳送工具600傳送的半導(dǎo)體器件1的圖像來實(shí)施視覺檢測(cè)。
就是說,一旦已通過布置為多排的拾取器610將半導(dǎo)體器件1傳送至檢測(cè)位置,即,視覺檢測(cè)單元50的上側(cè),視覺檢測(cè)單元50向下或向上捕獲半導(dǎo)體器件1的圖像并分析所捕獲的圖像。視覺檢測(cè)單元50檢測(cè)半導(dǎo)體器件1,其被稱為通過依據(jù)分析的結(jié)果來檢測(cè)半導(dǎo)體器件1的“飛速刻錄(OTF)”方法。
考慮到布置為多排的多個(gè)拾取器610,傳送工具600可以在水平方向(X軸方向)和垂直方向(Y軸方向)布置為“m x n”排(“m”和“n”為大于2的自然數(shù))。圖7示出傳送工具600布置為10x 2排。此處,拾取器610可以依據(jù)形成于托盤2上的器件接收凹槽的布置類型進(jìn)行不同地布置,以便在其中裝載半導(dǎo)體器件1。
傳送工具600包括安裝在支撐托架630處的多個(gè)拾取器610,且將支撐托架630為便于可沿安裝在本體10處的傳送工具導(dǎo)軌601移動(dòng)。
用于拾取和傳送半導(dǎo)體器件1的拾取器610可以具有各種配置。而且,拾取器610可以包括吸頭612,用于在上、下方向移動(dòng)時(shí)(Z方向)通過產(chǎn)生真空壓力以吸附方式拾取半導(dǎo)體器件1。每個(gè)吸頭612可以配置為可在上、下方向獨(dú)立移動(dòng)。
以裝載于托盤2的器件接收凹槽2a內(nèi)狀態(tài)傳送待檢測(cè)的半導(dǎo)體器件1。水平間隙(X軸方向)和垂直間隙(Y軸方向)可根據(jù)半導(dǎo)體器件1的類型和制造公司所變化。
相應(yīng)地,傳送工具600優(yōu)選配置為使得拾取器610的水平和垂直間隙(Ph、Pv)不僅能夠被固定,而且能夠在一個(gè)或更多方向(X或Y方向)被控制。
傳送工具600可以配置為使得拾取器610之間的間隙能夠在水平和垂直方向的至少一個(gè)方向被固定,且能夠在另一方向被控制。替換地,傳送工具60可以配置為使得拾取器610之間的間隙能夠在水平和垂直方向的至少一個(gè)方向被控制。
用于控制拾取器610之間的水平間隙或垂直間隙的間距控制器(未示出)可以實(shí)現(xiàn)為包括連接器件、線性移動(dòng)器件等的各種模塊。
間距控制器可以配置為手動(dòng)控制拾取器610之間的間隙,或者可以配置為便于通過識(shí)別半導(dǎo)體器件1的位置或者托盤2的器件接收凹槽2a之間的間隙來自動(dòng)控制拾取器610之間的間隙。拾取器610之間的間隙可以設(shè)置為彼此相同或不同。
一旦傳送工具600已將半導(dǎo)體器件1傳送至視覺檢測(cè)單元50,需要將半導(dǎo)體器件1之間的間隙變窄,以使得僅僅能夠捕獲半導(dǎo)體器件1的圖像。相應(yīng)地,傳送工具600可以在水平和垂直方向的至少一個(gè)方向?qū)⒉贾脼槎嗯诺氖叭∑?10之間的間隙變窄。然后,視覺檢測(cè)單元50可以向下或向上捕獲半導(dǎo)體器件1的圖像。
通過布置為“m x n”排的拾取器610將半導(dǎo)體器件1傳送至視覺檢測(cè)單元50的上側(cè)。相應(yīng)地,將視覺檢測(cè)單元50安裝為離布置為“m x n”排的半導(dǎo)體器件1具有合適的距離,以便捕獲半導(dǎo)體器件1的圖像。
如圖8和9所示,由于視覺檢測(cè)單元50實(shí)現(xiàn)為相機(jī),根據(jù)相機(jī)的觀察角度,即,視場(chǎng)(FOV),能夠同時(shí)捕獲的半導(dǎo)體器件1的數(shù)量限制為1、2、4等。
如圖8和9所示,視覺檢測(cè)單元50通過傳送工具600拾取多排半導(dǎo)體器件1,然后將拾取的半導(dǎo)體器件1以恒定的速度或通過幾步移動(dòng)至一個(gè)方向,由此捕獲放置于相機(jī)的FOV之內(nèi)的半導(dǎo)體器件1的圖像。
如前所述,視覺檢測(cè)單元50在傳送工具600拾取多排半導(dǎo)體器件1、并將拾取的半導(dǎo)體器件1移動(dòng)至視覺檢測(cè)單元50的上側(cè)之后捕獲半導(dǎo)體器件1的圖像。因此,可以顯著提高關(guān)于半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)速度。
如圖6所示,在視覺檢測(cè)單元50安裝在引導(dǎo)單元110上方的情況下,視覺檢測(cè)單元50安裝為使得可在托盤2的移動(dòng)路徑上,即,裝載單元100的上側(cè),于水平和垂直方向,即,X軸和Y軸方向移動(dòng)。
視覺檢測(cè)單元50通過實(shí)施相對(duì)于托盤2(即,半導(dǎo)體器件1)的相對(duì)移動(dòng),即,通過執(zhí)行X軸方向的移動(dòng)、Y軸方向的移動(dòng)、X和Y軸方向的移動(dòng),旋轉(zhuǎn)移動(dòng)等來執(zhí)行視覺檢測(cè)。相應(yīng)地,可以在本體10處安裝引導(dǎo)單元510、540,用于引導(dǎo)在X和Y方向?qū)崿F(xiàn)為一個(gè)模塊的二維視覺檢測(cè)單元700和三維視覺檢測(cè)單元800的移動(dòng)。
如圖5和6所示,用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置還可以包括分揀單元300,用于根據(jù)視覺檢測(cè)單元50(即二維視覺檢測(cè)單元700和三維視覺檢測(cè)單元800)的檢測(cè)結(jié)果將半導(dǎo)體器件1同彼此分揀開。
分揀單元300具有與裝載單元100類似的配置。而且,分揀單元300可以在數(shù)量上實(shí)現(xiàn)為多個(gè),以使得能夠根據(jù)半導(dǎo)體器件1的檢測(cè)結(jié)果將半導(dǎo)體器件1分揀為優(yōu)質(zhì)品G、劣質(zhì)品1或廢棄品1(R1),劣質(zhì)品2或廢棄品2(R2)等。
每個(gè)分揀單元300可以包括平行安裝在裝載單元100一側(cè)的引導(dǎo)單元310,以及用于沿引導(dǎo)單元310移動(dòng)托盤2的驅(qū)動(dòng)單元(未示出)。
托盤2能夠通過裝載單元100和分揀單元300之間的托盤傳送器件(未示出)來傳送。而且,托盤2還可以包括空托盤單元200,用于為分揀單元300提供其上沒有半導(dǎo)體器件1的空托盤2。
空托盤單元200可以包括平行安裝于裝載單元100一側(cè)的引導(dǎo)單元210,以及用于沿引導(dǎo)單元210移動(dòng)托盤2的驅(qū)動(dòng)單元(未示出)。
還可以在分揀單元300處安裝傳送工具620,用于根據(jù)每個(gè)分揀單元300的分揀結(jié)果來傳送每個(gè)分揀單元300之間的半導(dǎo)體器件1。
傳送工具620具有與前述傳送工具600類似的配置,且具有多排或一排的結(jié)構(gòu)。
作為最后的處理,檢測(cè)半導(dǎo)體器件1的上部和/或下部圖像。將已經(jīng)受最后的處理的半導(dǎo)體器件1裝載于托盤2中,或者插入待分配到市場(chǎng)的卷帶中。因此,需要檢查半導(dǎo)體器件1是否已被合適地裝載到托盤2上。
因此,用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置可以包括安裝為與托盤2的器件接收凹槽2a相鄰的裝載狀態(tài)檢查單元,用于檢查半導(dǎo)體器件1是否已合適地裝載于器件接收凹槽2a中。
用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置通過以下步驟實(shí)施關(guān)于半導(dǎo)體器件1的視覺檢測(cè)。
用于半導(dǎo)體器件的視覺檢測(cè)裝置包括二維視覺檢測(cè)步驟,通過將來自二維光源710的光照到半導(dǎo)體器件1的上、下表面的一個(gè)檢測(cè)表面S,然后通過使用二維相機(jī)720為來自二維光源710的光已照射到其上的檢測(cè)表面S拍照,來捕獲用于獲取一個(gè)或更多半導(dǎo)體器件1的二維形狀的圖像;以及三維視覺檢測(cè)步驟,通過將來自三維光源810的光照射到在二維視覺檢測(cè)步驟中檢測(cè)過的檢測(cè)表面S上,然后通過使用三維相機(jī)820為來自三維光源810的光已照射到其上的檢測(cè)表面S拍照,來捕獲用于獲取半導(dǎo)體器件1的三維形狀的圖像。
該二維視覺檢測(cè)步驟和三維視覺檢測(cè)步驟可以同時(shí)實(shí)施。替換地,在完成二維視覺檢測(cè)步驟之后,可以實(shí)施三維視覺檢測(cè)步驟。
如圖9A所示,可以在已移動(dòng)或停止一個(gè)或更多半導(dǎo)體器件1的狀態(tài)下實(shí)施二維視覺檢測(cè)步驟。如圖9B所示,在二維視覺檢測(cè)步驟之后,可以在三維相機(jī)820掃描檢測(cè)表面S,同時(shí)相對(duì)移動(dòng)至用于二維視覺檢測(cè)的下一半導(dǎo)體器件1時(shí)實(shí)施三維視覺檢測(cè)步驟。在圖9a中,F(xiàn)OV指示由二維相機(jī)720捕獲的區(qū)域,且PA指示由三維相機(jī)820捕獲的區(qū)域。
前述實(shí)施例和優(yōu)勢(shì)僅為示范性的,并不能解釋為對(duì)本發(fā)明所公開內(nèi)容的限定。本教導(dǎo)可以很容易地應(yīng)用于其它類型的裝置中。該說明為示例性目的,并不用于限定權(quán)利要求書的范圍。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,存在多種顯而易見的替換、改進(jìn)和變形??梢砸远喾N方式將在此描述過的示范性實(shí)施例的特征、結(jié)構(gòu)、方法和其它特性結(jié)合在一起,從而獲得額外的和/或可替換的示范性實(shí)施例。
由于這些特性可以不脫離其特征的多種形式實(shí)施,還應(yīng)該理解,除非特別說明,上述實(shí)施例并不由前述說明的任何細(xì)節(jié)所限定,而應(yīng)該被解釋為廣泛包含于由所附權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi),并且因此,落入該權(quán)利要求書的界限和范圍內(nèi)的所有變化和改進(jìn)或這些界限和范圍的等同物由此也包含于所附權(quán)利要求書內(nèi)。