CN103632999B - 半导体部件安装设备 - Google Patents

Abstract

一种半导体部件安装设备包括图像感测单元、电极检测单元和确定单元。该图像感测单元被配置为感测在半导体部件的安装表面上布置的多个电极。该电极检测单元被配置为识别在基于该电极的功能而布置的多个组的每一个中的该电极，并且通过使用由该图像感测单元获得的图像数据来对于该电极的每一个检测是否缺少电极。该组的每一个具有预设的可允许数量的缺少电极。该确定单元被配置为基于由该电极检测单元检测的该缺少电极的该数量来确定该半导体部件的质量，该确定单元在存在其中缺少超过对于一组预设的缺少电极的该可允许数量的电极的该组的情况下确定该半导体部件有缺陷，并且在其他情况下确定该半导体部件没有缺陷。

Description

半导体部件安装设备

技术领域

本发明涉及半导体部件安装设备，用于在基板上安装半导体部件，诸如从半导体晶片切出的裸片芯片或倒装芯片。

背景技术

传统上，经常出现下述情况：诸如从半导体晶片切出的裸片芯片或倒装芯片的半导体部件被吸嘴吸住，并且被安装在基板上。当在基板上安装半导体部件时，需要以高精度来识别安装电极的位置。

在例如日本专利特开No.7-142545（以下也被称为文献1）和日本专利No.4327289（以下也被称为文献2）中描述了用于识别半导体部件的电极的位置的设备。在文献1中公开的安装设备包括用于感测倒装芯片IC的相机和确定单元，该确定单元基于通过经由相机的图像感测而获得的图像数据来确定倒装芯片IC的质量。

当电极的位置误差量或面积值超过预定容差时，确定单元确定倒装芯片IC有缺陷。

在文献2中描述的部件识别设备通过使用相机来感测电子部件的电极（隆起），并且基于图像数据来获得电极位置。部件识别设备被配置为能够排除伪电极（噪声和污垢）并且获得电极位置。

上述半导体部件的各自的电极具有向它们指配的功能。更具体地，一些电极连接到通信电路用于进行通信，并且其他专用于耦合增强件用于改善安装状态。在包括许多耦合加强电极的半导体部件中，不需要布置所有的耦合加强电极。

然而，在文献1和2中描述的设备确定在甚至一个电极中缺少的半导体部件有缺陷。在文献1和2中所述的设备中，甚至其中仅缺少一个耦合加强电极的半导体部件被确定为缺陷。因为这个原因，在文献1和2中描述的设备丢弃了许多半导体部件，因此降低了生产率。

发明内容

本发明已经被作出来解决上面的问题，并且具有作为其目的来提供一种半导体部件安装设备，所述半导体部件安装设备根据电极的功能允许电极的缺少，并且减小要丢弃的半导体部件的数量，由此增大生产率。

为了实现上面的目的，根据本发明，提供了一种半导体部件安装设备，包括：图像感测单元，所述图像感测单元被配置为感测在半导体部件的安装表面上布置的多个电极；电极检测单元，所述电极检测单元被配置为识别在基于所述电极的功能而布置的多个组的每一个中的所述电极，并且通过使用由所述图像感测单元获得的图像数据来对于所述电极的每一个检测是否缺少所述电极，所述组的每一个具有预设的可允许数量的缺少电极；以及确定单元，所述确定单元被配置为基于由所述电极检测单元检测的所述缺少电极的所述数量来确定所述半导体部件的质量，所述确定单元在存在其中缺少超过对于一组预设的缺少电极的所述可允许数量的电极的所述组的情况下确定所述半导体部件有缺陷，并且在其他情况下确定所述半导体部件没有缺陷。

附图说明

图1是示出根据本发明的半导体部件安装设备的布置的框图；

图2是示出半导体部件的安装表面的仰视图；

图3是用于说明组的布局的半导体部件的仰视图；

图4是用于描述根据本发明的半导体部件安装设备的操作的流程图；

图5是用于描述确定单元的操作的半导体部件的仰视图；

图6是用于描述确定单元的操作的半导体部件的仰视图；

图7是用于说明确定单元的操作的半导体部件的仰视图；以及

图8是用于描述组的另一个示例的半导体部件的仰视图。

具体实施方式

将参考图1至8来详细描述根据本发明的半导体部件安装设备的优选实施例。

在图1中所示的半导体部件安装设备1在半导体装置基板（未示出）上安装半导体部件2（参见图2）。半导体部件2的示例是倒装芯片封装和从硅晶片切出的裸片芯片。许多隆起3在半导体部件2的安装表面2a上形成为安装电极。

如图1中所示，根据实施例的半导体部件安装设备1包括部件供应单元11、基板传送单元12、部件移动单元13、图像感测单元14和控制单元15。

部件供应单元11供应半导体部件2。

基板传送单元12向预定安装位置加载和定位用于在其上安装半导体部件2的基板（未示出），并且在安装后从安装位置卸下它。

部件移动单元13包括吸嘴（未示出），该吸嘴吸起和支撑半导体部件2。部件移动单元13将半导体部件2从部件供应单元11向在安装位置处的基板移动，并且安装它。

图像感测单元14感测由吸嘴吸起的半导体部件2的隆起3。图像感测单元14向下述的控制单元15发送通过图像感测获得的图像数据。

控制单元15包括安装单元21、电极检测单元22、确定单元23和存储单元24，并且连接到显示装置25。控制单元15显示由后述的确定单元23作出的确定的结果。

安装单元21控制部件供应单元11、基板传送单元12、部件移动单元13和图像感测单元14的操作。

电极检测单元22包括下述的缺少计数单元26和位置检测单元27。

缺少计数单元26通过比较每一个隆起的预测位置和实际隆起3来检测所有隆起3的缺少的存在/不存在。每一个隆起的预测位置是在半导体部件2的制造数据中描述的隆起位置。实际隆起3是使用通过经由图像感测单元14感测的图像获得的图像数据而检测的隆起。

根据实施例的半导体部件安装设备1采用下述布置：其中，将所有的隆起3划分为用于各自功能的多个组，并且然后识别它们。如图3中所示，多个组是第一组A、多个第二组B1至B4和多个第三组C1至C4。控制单元15的存储单元24保存用于表示每一个隆起3所属的组的名称的数据和用于表示每一个隆起3的制造位置的数据。

第一组A仅被设置在用于一个半导体部件2的一个部分处。第一组仅包括隆起3，其缺少被禁止。禁止缺少的隆起3例如是许多通信隆起3a，如图3中所示。在宽度方向（在图3中，左右方向和垂直于半导体部件2的纵向的方向）上的半导体部件2的中心处在长度方向上成行地布置根据实施例的通信隆起3a。存在两行通信隆起3a。

在围绕第一组A的位置处设置第二组B1至B4。第二组B1至B4的每个包括具有相同功能的许多隆起3。在第二组B1至B4中包括的隆起3例如是接地隆起3b。接地隆起3b被布置为在宽度方向上的通信隆起3a的两侧上和在长度方向上的两侧上的四个部分处形成各自的隆起组（第二组B1至B4）。从18个接地隆起3b形成在这四个部分处的隆起组的每个。

在一个半导体部件2上的四个部分处设置第三组C1至C4。第三组C1至C4的每一个包括具有相同功能的许多隆起3。在第三组C1至C4中包括的隆起3例如是耦合加强隆起3c。在宽度方向上的半导体部件2的两端处和在长度方向上两侧上将耦合加强隆起3c布置为各自的隆起组（第三组C1至C4）。从在长度方向上成行地布置的6个耦合加强隆起3c形成在这四个部分处的隆起组的每一个。

对于第一至第三组，分别预先设置允许缺少的隆起3a至3c的数量。允许缺少的在第一组A中的通信隆起3a的数量是0。即，禁止在第一组A中的通信隆起3a的缺少。

允许缺少的、在第二组B1至B4中的组隆起3b的数量可以被设置为例如5。在该情况下，例如，允许在第二组B1中包括的18个接地隆起3b的5个的缺少。允许缺少的、在第三组C1至C4中的耦合加强隆起3c的数量可以被设置为例如6。在该情况下，允许在第三组C1中的所有6个隆起3的缺少。

根据实施例的缺少计数单元26依序检测所有隆起3a至3c的缺少的存在/不存在，并且整合缺少的数量。更具体地，当检测到隆起3a至3c之一的缺少时，缺少计数单元26将所缺少的隆起3a至3c的总数递增1，并且将在包括隆起3a至3c的缺少的那个的组中的缺少的数量递增1。

存储单元24保存由缺少计数单元26计数的缺少的总数和在每组中的缺少的数量。

位置检测单元27基于由电极检测单元22检测的每一个隆起3的位置来检测半导体部件2相对于吸嘴的相对位置。检测数据被发送到安装单元21，并且用于校正半导体部件2的安装位置。

确定单元23基于由电极检测单元22获得的缺少的隆起3的数量来确定半导体部件2的质量。如果未满足在后述的两个条件中的第一条件，则根据实施例的确定单元23确定半导体部件2有缺陷；否则，没有缺陷。而且，如果未满足下述的第二条件，则根据实施例的确定单元23确定半导体部件2有缺陷；否则，没有缺陷。

第一条件是对于每组整合的在每组中的缺少的数量等于或小于对于该组设置的缺少的隆起3的可允许数量。即，如果存在其中隆起3缺少超过缺少的隆起3的可允许数量的组，则确定单元23确定半导体部件2有缺陷。

第二条件是缺少的隆起3的总数（在所有组中缺少的隆起3的数量）等于或小于所确定的缺少的预定数量。即，即使当满足第一条件时，如果缺少的总数大于所确定的缺少的数量，则确定单元23确定半导体部件2有缺陷；否则，没有缺陷。所确定的缺少的数量可以被设置为例如隆起3的总数的大约1/3。

将参考图4的流程图来详细描述具有上述布置的半导体部件安装设备1的操作。

根据实施例的半导体部件安装设备1通过使用在部件供应单元11中吸嘴来吸起半导体部件2，并且然后将其移动到图像感测单元14之上。图像感测单元14感测半导体部件2。其后，在图4中所示的流程图的步骤S1中，控制单元15的缺少计数单元26基于半导体部件2的制造数据而预测隆起3的位置。在步骤S2中，缺少计数单元26确定隆起3是否存在于预测位置处。

如果隆起3存在于预定位置，则处理前进到步骤S3，并且，缺少计数单元26确定是否已经检测到所有隆起3的存在/不存在。

如果隆起3未存在于预测位置，则在步骤S4中缺少计数单元26将缺少的总数递增1，并且将在每组中的缺少的数量递增1。

在确定所有隆起3的缺少的存在/不存在后，确定单元23在步骤S5和S6中确定质量。即，确定单元23在步骤S5中确定缺少的总数是否等于或小于所确定的缺少的数量。如果缺少的总数大于所确定的缺少的数量，则确定单元23确定半导体部件2有缺陷，则显示装置25在步骤S7中显示识别错误。在图5中所示的半导体部件2具有总共32个缺少，并且当所确定的缺少的数量被设置为30时，则半导体部件2变成有缺陷。

如果在步骤S5中缺少的总数等于或小于所确定的缺少的数量，则确定单元23在步骤S6中确定是否已经满足第一条件。即，确定单元23确定其中在每组中的缺少的数量超过缺少的可允许的数量的组的存在/不存在。如果存在其中缺少的数量超过缺少的可允许数量的组，则处理前进到步骤S7。在图6中所示的半导体部件2中，缺少在第二组B3中的9个隆起3。当第二组B3的缺少的可允许数量是5时，半导体部件2变得有缺陷。在图7中所示的半导体部件2中，缺少在第三组C4中的6个（全部）隆起3。然而，当第三组C4的缺少的可允许数量是6时，半导体部件2变成没有缺陷。

如果在每组中的缺少的数量等于或少于在所有组中的缺少的可允许数量，则处理前进到步骤S8。在步骤S8中，位置检测单元27基于隆起3的位置来计算半导体部件2的位置。其后，在步骤S9中，显示装置25显示识别的成功。

如果在每组中缺少的隆起3的数量等于或小于缺少的可允许数量，则具有该布置的半导体部件安装设备1确定半导体部件2没有缺陷。根据实施例，甚至可以安装缺少隆起3的半导体部件2而不丢弃它。该实施例因此可以提供提高生产率的半导体部件安装设备。

如果在所有组中缺少的隆起3的总数（缺少的总数）大于所确定的缺少的预定数量，则根据实施例的确定单元23确定半导体部件2有缺陷；否则，没有缺陷。

如果所缺少的隆起3的总数大，则与其中所缺少的隆起3的总数小的情况作比较，很可能出现故障。虽然根据实施例的半导体部件安装设备1在一定程度上允许缺少隆起3，但是它可以灵活地确定可能引起故障的半导体部件2有缺陷。

因此，实施例可以提供能够安装半导体部件2以不仅提高安装生产率并且改善电子装置的可靠性的半导体部件安装设备。

根据实施例的组是：仅包括禁止缺少的通信隆起3a的第一组A；仅包括接地隆起3b的第二组B1至B4；以及，仅包括耦合加强隆起3c的第三组C1至C4。

更具体地，一组仅包括具有相同的功能的隆起3。因此，在每组中的缺少的隆起3的可允许数量可以被设置为对应于隆起3的功能的最大值。结果，根据实施例的半导体部件安装设备1可以进一步减少要丢弃的半导体部件2的数量。

注意，根据上述实施例的每组被形成为包括在半导体部件2上的同一区域中存在的多个隆起3。然而，该组可以形成为包括在半导体部件2的一侧和另一侧上分开地放置的隆起。在图8中所示的第三组C3包括：位于在宽度方向上的半导体部件2的一端处和在纵向上的另一端处的6个耦合加强隆起3c；以及，位于在宽度方向上的半导体部件2的另一端处和在纵向上的一端处的6个耦合加强隆起3c。

属于每组的隆起3的数量可以被任意地设置为一个或多个。

如果在每组中缺少的电极的数量等于或小于缺少的可允许数量，则根据本发明的确定单元确定半导体部件没有缺陷。根据本发明的半导体部件安装设备可以甚至安装缺少电极的半导体部件，而不丢弃它。因此，本发明可以提供增大生产率的半导体部件安装设备。

Claims (3)

1.一种半导体部件安装设备，其特征在于包括：

图像感测单元，所述图像感测单元被配置为感测在半导体部件的安装表面上布置的多个电极；

电极检测单元，所述电极检测单元被配置为识别在基于所述电极的功能而布置的多个组的每一个中的电极，并且通过使用由所述图像感测单元获得的图像数据来检测所述电极的所述多个组的每一个组中的缺少电极的数量，所述组的每一个具有预设的可允许数量的缺少电极；以及

确定单元，所述确定单元被配置为基于由所述电极检测单元检测的所述缺少电极的数量来确定所述半导体部件的质量，所述确定单元在存在其中缺少超过对于一组预设的所述可允许数量的缺少电极的电极的所述组的情况下确定所述半导体部件有缺陷，并且在不存在其中缺少超过对于一组预设的所述可允许数量的缺少电极的电极的所述组的情况下确定所述半导体部件没有缺陷。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述确定单元在所有所述组中的缺少电极的总数大于预定判断数量的情况下确定所述半导体部件有缺陷，并且在所有所述组中的缺少电极的总数不大于预定判断数量的情况下确定所述半导体部件没有缺陷。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述组包括：第一组，所述第一组仅包括禁止缺少的电极；第二组，所述第二组仅包括用于接地的电极；以及第三组，所述第三组仅包括用于耦合增强件的电极。