CN103021899B - 半导体产品检测机及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种半导体产品检测机及其检测方法，其包含一工作站台、一计算机单元、一识别相机及至少一检测相机。所述识别相机针对一半导体产品条上的一识别码进行辨识，并调出对应的映像图电子文档；所述至少一检测相机截取所述半导体产品的影像与一影像比对档进行一比对检测作业，并将一检测结果记录于所述计算机单元对应的映像图电子文档。本发明的半导体产品检测机除了能实现自动光学检测和避免人工标记或激光刻印于缺陷产品(不良品或次级品)时人为的操作或判断错误，也能防止缺陷产品(不良品或次级品)与良品混料，从而提高半导体成品的质量。

Description

半导体产品检测机及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种半导体产品检测机及其检测方法，特别是涉及一种能够自动判断及记录缺陷产品(不良品或次级品)的位置的半导体产品检测机及其检测方法。
背景技术
现今，半导体封装产业为了满足各种高密度封装的需求，逐渐发展出各种不同型式的封装设计，其中常用的封装载板(carrier)包含具有多层印刷电路的封装基板(substrate)以及由金属板冲压或蚀刻而成的导线架(leadframe)。
在使用导线架做为封装载板的现有半导体封装工艺中，其主要包含下述步骤：首先准备一导线架条(leadframe strip)，其具有数个导线架单元及一边框；接着将数个芯片分别对应固定在各导线架单元的芯片承座上；利用打线(wire bonding)工艺使用导线电性连接芯片的主动表面上的焊垫与各导线架单元的对应引脚；通过封胶(molding)工艺以封装胶体包覆保护芯片及导线，而在各导线架单元的位置上分别形成一半导体封装产品；对每一半导体封装产品进行外观目视光学检测(visual inspection)与电性功能测试(function test)；利用成型/分离(forming/singulation)工艺来将引脚进行弯折成预定形状，并将半导体封装产品由导线架条的边框上切割下来，因而成为各自独立的单颗半导体封装产品；将单颗半导体封装产品装到中空塑胶管(tube)或承载盘(tray)中；最后再对塑胶管或承载盘中的单颗半导体封装产品进行一次外观目视检测。
然而，上述导线架型的现有半导体封装工艺在实际操作上仍具有下述问题：对进行完打线工艺的产品进行光学检测时，是采用人工通过显微镜对芯片状态和焊线状态进行检测，判断其是否是缺陷产品(不良品或次级品)，人工检测方式存在着效率低，准确率差的问题，另外，由于单一导线架条并无身份识别的机制，每一种产品会分很多批次，虽然每一批次会连续作业，但是不能避免有个别混料的情形，而一样的产品混在一起没办法分开。再者，对于在单一导线架条内所发现的导线架单元的缺陷产品(不良品或次级品)，现有的处理的方式只能将所述缺陷产品(不良品或次级品)的位置人工记录于记录纸上，或直接以人工标记或激光刻印于所述导线架条的缺陷产品(不良品或次级品)上。此方法除了难以避免人为的操作或判断错误之外，其缺陷产品(不良品或次级品)也有可能与良品混料，严重的影响半导体成品的质量。
故，有必要提供一种半导体产品检测机及其检测方法，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种半导体产品检测机及其检测方法，其通过一识别相机针对一半导体产品上的一识别码进行辨识，并调出对应的映像图电子文档；并通过至少一检测相机截取所述半导体产品的影像与所述影像比对档进行一比对检测作业，并将一检测结果记录于所述计算机单元对应的一映像图电子文档。本发明的半导体产品检测机解决了人工光学检测所带来的效率低，准确率差的问题，还能有效避免人工标记或激光刻印于所述不良品或次级品时人为的操作或判断错误，也能防止缺陷产品(不良品或次级品)与良品混料，从而提高半导体成品的质量。
为达成本发明的前述目的，本发明一实施例提供一种半导体产品检测机，其包含一工作站台、一计算机单元、一识别相机及至少一检测相机。所述工作站台设有一上料端、一工作区、一下料端及一输送装置，所述输送装置用于将一待测的半导体产品条由所述上料端传送至所述工作区进行检测作业，并将检测完成的所述半导体产品条由所述工作区传送至所述下料端，所述半导体产品条具有数个待测半导体产品；所述计算机单元储存所述半导体产品条的映像图电子文档及影像比对档；所述识别相机设于所述上料端与所述工作区之间，并讯号连接至所述计算机单元，用于对所述半导体产品上的一识别码进行辨识，并调出对应的映像图电子文档；及所述至少一检测相机设于所述工作区，并讯号连接至所述计算机单元，用于截取所述半导体产品的影像与所述影像比对档进行一比对检测作业，并将一检测结果记录于所述计算机单元对应的一映像图电子文档。
为达成本发明的前述目的，本发明一实施例另提供一种半导体产品检测方法，包含步骤：备有一半导体产品检测机，其包含一工作站台、一计算机单元、一识别相机及至少一检测相机，其中所述计算机单元储存有一待测半导体产品条的映像图电子文档及影像比对档，所述半导体产品条具有数个待测半导体产品；利用所述识别相机对所述半导体产品条上的一识别码进行辨识，并调出对应的映像图电子文档；通过所述至少一检测相机截取所述半导体产品的影像与所述影像比对档进行一比对检测作业，并将一检测结果记录于所述计算机单元对应的一映像图电子文档；以及将记录所述检测结果的所述映像图电子文档传送至其他检测或工作机台。
附图说明
图1A至1B是本发明一实施例的半导体产品检测机的操作示意图。
图2A至2B是本发明一实施例的半导体产品检测机的检测相机的操作示意图。
图3是本发明另一实施例的半导体产品检测机的示意图。
图4是本发明再一实施例的半导体产品检测机的示意图。
具体实施方式
为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
请参照图1A至1B，图1A至1B是本发明一实施例的半导体产品检测机的操作示意图。一种半导体产品检测机100包含一工作站台10、一计算机单元20、一识别相机30及至少一检测相机40。所述工作站台10设有一上料端11、一工作区12、一下料端13及一输送装置14，所述输送装置14用于将一待测的半导体产品条200(具有数个待测半导体产品)由所述上料端11传送至所述工作区12进行检测作业，并将检测完成的所述半导体产品条200由所述工作区12传送至所述下料端13。所述半导体产品检测机100的所述输送装置14例如是一输送带14，所述待测的半导体产品条是经过上芯片和打线制程的半成品，可以是承载有数个打线芯片的一导线架条或是一封装基板条。
如图1A所示，所述计算机单元20储存有所述半导体产品条200的映像图电子文档及影像比对档，其中所述影像比对档是一预先拍摄的良品(无缺陷产品)的照片，可以是所述半导体产品条200上面的一个半导体产品的照片，也可以是所述半导体产品条200上面包含多个半导体产品的某一区域的照片，所述影像比对档(良品的照片)用作后续产品检测时的对比标准。并且，所述识别相机30设于所述上料端11与所述工作区12之间，并讯号连接至所述计算机单元20。所述识别相机30例如是一光学摄像头，用于辨识一半导体产品条200(例如承载有数个打线芯片的一导线架条(leadframe)或封装基板(substrate))的一识别码210，所述识别码210是一字串或条码，预先设于所述半导体产品条200的上表面，所述识别码210为辨别某一所述半导体产品条200身份的代码。因此，所述计算机单元20讯号连接所述识别相机30，并可根据所述识别码210核对是否有符合的一半导体产品条200的数据。也就是说，所述识别码210必需对应于所述计算机单元20中的一识别数据，而所述识别数据可对应于所述半导体产品条200的一映像图(mapping)电子文档，所述映像图(mapping)电子文档用于记录后续的检测结果。
如图1B所示，所述半导体产品条200通过所述识别相机30的检查后，被移动至所述工作区12内。所述检测相机40设于所述工作区12，并讯号连接至所述计算机单元20。所述检测相机40负责截取所述半导体产品条200的影像与所述影像比对档进行一比对检测作业，并将所述半导体产品中的各半导体元件根据检测结果记录于所述计算机单元20对应的一映像图电子文档，所述检测结果为一产品缺陷信息，亦即将一产品缺陷信息记录于所述计算机单元20对应的映像图电子文档中，所述产品缺陷信息是指一缺陷半导体产品(即不良品或次级品)在所述半导体产品条上的位置信息，例如第几行第几列的某产品被判断为缺陷产品(即不良品或次级品)，相应的在对应的映像图(mapping)电子文档中记录该产品的位置，以便于后续去除缺陷产品作业时能准确定位该缺陷产品(即不良品或次级品)。
一般对半导体产品的检测包括芯片缺陷和打线缺陷，其中，所述产品缺陷包含一芯片状态缺陷或一打线状态缺陷。例如，芯片状态缺陷包含芯片缺失缺陷、芯片偏移缺陷或表面污渍缺陷；打线状态缺陷包含焊线缺陷、焊点缺陷、银胶缺陷或引脚缺陷，但本发明并不限于此，使用者可依据需求来设置所述检测相机40的检测内容。
如图1A至1B所示，本发明的半导体产品检测机100的检测方法包含如下步骤：
(a)备有一半导体产品检测机100，其包含一工作站台10、一计算机单元20、一识别相机30及至少一检测相机40，其中所述计算机单元20储存有待测半导体产品条200的映像图电子文档及影像比对档，所述半导体产品条200具有数个待测半导体产品；
(b)利用所述识别相机30对所述半导体产品条200上的一识别码210进行辨识，并调出对应的映像图电子文档，若无符合的导线架条数据则发出警示声或警示灯光；
(c)通过所述至少一检测相机40截取所述半导体产品条200的影像与所述影像比对档进行一比对检测作业，并将一检测结果(所述半导体产品条200中的各半导体元件的缺陷信息)记录于所述计算机单元20对应的一映像图电子文档；及
(d)将记录所述检测结果的所述映像图电子文档传送至下一检测机台或工作机台。
综上所述，本发明实现了对半导体封装产品是否存在缺陷进行自动光学检测，解决了人工光学检测引起的效率低，准确率差的问题。此外，本发明的半导体产品检测机100通过在一半导体产品条200设有一识别码210，并通过一识别相机30来辨识所述识别码210，因此使得所述半导体产品检测机100具有针对单一的所述半导体产品条200身份识别的机制。再者，在检测过程中，本发明的所述半导体产品检测机100可调出所述半导体产品条200相应的映像图电子文档，因此，当在所述半导体产品条200内发现半导体产品具有缺陷时，这些缺陷产品(不良品或次级品)的位置可被记录于相应的映像图电子文档中，因此除了能避免人工标记或激光刻印于所述缺陷产品(不良品或次级品)时人为的操作或判断错误，也能防止缺陷产品(不良品或次级品)与良品混料，从而提高半导体成品的质量。并且，记录有缺陷产品(不良品或次级品)位置的的映像图电子文档可以存档并供下一工作站台调出使用，如后续去除缺陷产品作业时能准确定位该缺陷产品(即不良品或次级品)，以提高作业效率。
请参照图2A至2B，图2A至2B是本发明一实施例的半导体产品检测机的检测相机的操作示意图。如图2A所示，所述检测相机40具有一个三维移动机构，以提供XYZ轴的三维移动功能，因此可快速移动至相对于所述半导体产品条200上方的一最佳水平位置及高度，以进行影像的拍摄及比对。并且，如图2B所示，所述检测相机40具有一个沿Y轴移动的摄像单元，以提供沿Y轴移动拍摄的功能，因此能更有效率的进行影像的拍摄。
请参照图3所示，其揭示本发明另一实施例的半导体产品检测机的示意图。本发明图3实施例的半导体产品检测机100相似于本发明图1的实施例，并大致沿用相同组件名称及图号，但本实施例的差异特征在于：本实施例的半导体产品检测机100包含二个检测相机40a，40b，所述检测相机40a，40b可一前一后的排列在所述工作区12的前进方向上，并对于不同的检测内容分别进行作业(例如分别进行芯片状态或打线状态的检测)，以提高半导体产品的检测效率。
请参照图4所示，其揭示本发明再一实施例的半导体产品检测机的示意图。本发明图4实施例的半导体产品检测机100相似于本发明图3的实施例，并大致沿用相同组件名称及图号，但本实施例的差异特征在于：本实施例的半导体产品检测机100另包含一人工辅助检测机50，所述人工辅助检测机50设于所述工作区12与所述下料端11之间，可以在必要时由操作人员通过肉眼对整个半导体产品的检测过程提供人工补充或修正的作业。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反的，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种半导体产品检测机，其特征在于：所述半导体产品检测机包含：一工作站台，设有一上料端、一工作区、一下料端及一输送装置，所述输送装置用于将一待测的半导体产品条由所述上料端传送至所述工作区进行检测作业，并将检测完成的所述半导体产品条由所述工作区传送至所述下料端，所述半导体产品条具有数个待测半导体产品，且所述半导体产品条为承载有数个打线芯片的一导线架条或一封装基板条；
一计算机单元，储存所述半导体产品条的一映像图电子文档及一影像比对档；
一识别相机，设于所述上料端与所述工作区之间，并讯号连接至所述计算机单元，用于对所述半导体产品条上的一识别码进行辨识，并调出对应的映像图电子文档；及
至少一检测相机，设于所述工作区，并讯号连接至所述计算机单元，用于截取所述半导体产品的影像与所述影像比对档进行一比对检测作业，并将一检测结果记录于所述计算机单元对应的映像图电子文档，其中，所述检测结果是一产品缺陷信息，所述产品缺陷信息为一缺陷半导体产品在所述半导体产品条上的位置信息。
2.如权利要求1所述的半导体产品检测机，其特征在于：所述至少一检测相机具有一个三维移动机构。
3.如权利要求1所述的半导体产品检测机，其特征在于：所述至少一检测相机具有一个沿Y轴移动的摄像单元。
4.如权利要求1所述的半导体产品检测机，其特征在于：所述输送装置为一输送带。
5.如权利要求1所述的半导体产品检测机，其特征在于：所述半导体产品检测机另包含一人工辅助检测机，设于所述工作区与所述下料端之间。
6.一种半导体产品的检测方法，其特征在于：所述半导体产品的检测方法包含步骤：
(a)备有一半导体产品检测机，其包含一工作站台、一计算机单元、一识别相机及至少一检测相机，其中所述计算机单元储存有一待测半导体产品条的一映像图电子文档及一影像比对档，所述半导体产品条具有数个待测半导体产品，且所述半导体产品条为承载有数个打线芯片的一导线架条或一封装基板条；
(b)利用所述识别相机对所述半导体产品条上的一识别码进行辨识，并调出对应的映像图电子文档；及
(c)通过所述至少一检测相机截取所述半导体产品的影像与所述影像比对档进行一比对检测作业，并将一检测结果记录于所述计算机单元对应的映像图电子文档，其中，所述检测结果是一产品缺陷信息，所述产品缺陷信息为一缺陷半导体产品在所述半导体产品条上的位置信息。
7.如权利要求6所述的半导体产品的检测方法，其特征在于：在所述步骤(c)之后另包含：
(d)将记录所述检测结果的的所述映像图电子文档传送至下一检测或工作机台。
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