CN104670585B - 料盘芯片自动检验及包装设备 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种料盘芯片自动检验及包装设备，包括有：一输送单元、一外观检验装置、一料盘上盖暂存区、一布纸暂存区、一第一检测镜头及一第二检测镜头。其中，输送单元包括有一取放装置及一旋转载台，用以移载一料盘至不同工作站，输送单元依序分别连接一入料区、一料盘芯片外观检验区、一布纸与料盘堆叠区、一绑束带区以及一出料区。第一与第二检测镜头分别用以检验料盘内所置放的每一芯片外观与每一布纸位置；取放装置包括有一夹持机构，用以夹持该料盘。借此，可减少人力、工时，避免不合格产品流出。

Description

料盘芯片自动检验及包装设备

技术领域

本发明是关于一种料盘芯片自动检验及包装设备，尤指一种适用于承载有多个芯片的料盘芯片自动检验及包装设备。

背景技术

在半导体元件制造过程中，芯片在完成制作与测试后，通常会再将合格的芯片交由线上操作人员包装成束。一般现有的人工操作流程大致为：首先，线上操作人员需先以目视方式，逐以检视每一料盘上的每一芯片容置槽内的芯片是否有放置上下颠倒、或芯片背面朝上、或容置槽内没有放置芯片、或容置槽内的芯片有所偏移未放置于正确位置、或容置槽内放置有标示不合格的芯片…等情形。

线上操作人员需确认料盘上的每一芯片容置槽内的芯片都属正常对位，且都为合格的芯片，才能在该料盘上放一张泰维克纸，并且要再确认泰维克纸是否与料盘对位，不能偏移。之后，重复上述人工操作流程，直至将多个料盘与多张泰维克纸堆叠成一堆叠料盘后，再于该堆叠料盘上置放一上盖。之后，线上操作人员再将该堆叠料盘拿至一束带机，进行十字方式束带作业。最后，线上操作人员尚需再确认束带后的该堆叠料盘上的泰维克纸是否有外露、束带封合的质量、束带的紧度等。

上述现有的料盘芯片检测与束带包装作业都采用人工操作，不仅耗时，且现今的芯片越做越小，以人工目视检测容易发生误判，造成出货的产品容易有不合格的芯片。此外，在束带作业时也容易发生因作业人员疏忽，导致整个堆叠料盘打翻或受损的情形，因此现有以人工执行料盘芯片检验及包装的作业，并非十分理想，尚有改善的空间。

此外，现有单纯的料盘芯片检测，即仅检测料盘上所置放的芯片是否定位与否，其料盘以滑轨来输送，然而利用滑轨输送料盘，不仅料盘容易卡住，也不易堆叠，也容易导致整个堆叠料盘打翻或受损的情形，也不是十分理想，尚有改善的空间。

原因于此，发明人本着积极发明创作的精神，亟思一种可以解决上述问题的「料盘芯片自动检验及包装设备」，几经研究实验终至完成本发明。

发明内容

本发明的主要目的是在于提供一种料盘芯片自动检验及包装设备，以能取代人工操作，而以机台的二检测镜头自动进行料盘上芯片外观检验、布纸、料盘堆叠及包装等作业，且机台的输送单元利用夹持机构与旋转载台来夹持及移载料盘。借此，不仅可减少人力、工时，避免人为作业疏忽，导致整个堆叠料盘打翻或受损的情形，也可避免不合格产品流出，且利用夹持机构与旋转载台来输送料盘，也远比现有以滑轨输送料盘更为稳定，且定位更为精确。

为达成上述目的，本发明的料盘芯片自动检验及包装设备包括有：一输送单元、一外观检验装置、一料盘上盖暂存区以及一布纸暂存区。其中，输送单元包括有一取放装置及一旋转载台，输送单元用以移载一料盘至不同工作站，输送单元依序分别连接一入料区、一料盘芯片外观检验区、一布纸与料盘堆叠区、一绑束带区以及一出料区。外观检验装置包括有一第一检测镜头及一第二检测镜头，其分别用以检验料盘内所置放的每一芯片外观与每一布纸位置。此外，料盘上盖暂存区及布纸暂存区则分别设置于布纸与料盘堆叠区的一侧。

上述入料区用以存放待包装的多个料盘；料盘芯片的外观检验区具有一第一检测镜头，其用以外观检验每一从入料区通过输送单元移送过来的料盘，其料盘容置槽内的芯片是否有放置上下颠倒、或芯片背面朝上、或容置槽内没有放置芯片、或容置槽内的芯片有所偏移未放置于正确位置、或容置槽内放置有标示不合格的芯片…等情形。

上述布纸与料盘堆叠区用以置放一布纸于通过外观检验的每一料盘上，当通过检验的料盘与布纸堆叠至一预定数量后，再于其上置放一上盖，而形成一具上盖的料盘堆叠。绑束带区用以将具上盖的料盘堆叠进行束带捆绑，使其成为一料盘捆包。出料区则用以收集及存放该料盘捆包。此外，料盘上盖暂存区用以存放堆叠多个上盖；而布纸暂存区则用以存放堆叠多张布纸。

上述输送单元可包括有至少一升降装置、一料盘移载机构及一入料传送机构，升降装置用以上升由入料传送机构所移载的料盘。料盘移载机构连接外观检验装置及布纸与料盘堆叠区，料盘移载机构在前述二者之间移送料盘以进行检测、分料与堆叠。此外，入料传送机构介于入料区及料盘移载机构之间，用以移送由入料区中取出的待包装的料盘至料盘移载机构。

上述料盘移载机构可为一输送带或一输送轨道，其都可达到移送料盘的功能。

上述第一检测镜头，其设置于料盘芯片外观检验区的上方，用以检查通过该料盘芯片外观检验区的每一料盘，确认料盘的容置槽内是否有芯片颠倒、翻覆、缺料、偏移未放置于正确位置、或容置槽内放置有标示不合格的芯片等放置异常的状况。

上述第二检测镜头，其设置于布纸与料盘堆叠区的上方，用以检查通过布纸与料盘堆叠区的每一料盘，确认其布纸位置状况是否正确对位。此外，布纸可为一泰维克纸或一黑导片，摆放于每一料盘之上。

上述取放装置可包括有一夹持机构，夹持机构用以夹持料盘，再通过输送单元移送至不同的工作站，利用夹持机构来输送料盘，比现有以滑轨输送料盘更为稳定，且定位更为精确。

上述布纸与料盘堆叠区可包括有一布纸拾取单元及一上盖拾取单元，布纸拾取单元用以取出一布纸并置放于每一料盘上，而上盖拾取单元则用以取出一上盖并置放于已堆叠至一预定数量的料盘堆叠上。

上述布纸拾取单元可为一真空吸头或一机械手臂，其都可达到拾取布纸的功效。此外，上盖拾取单元可为一真空吸头或一机械手臂，其都可达到拾取上盖的功效。

上述旋转载台可包括有一夹持机构，该夹持机构位于布纸与料盘堆叠区及出料区之间，通过该夹持机构先夹持布纸与料盘堆叠区所堆叠完毕的料盘堆叠，并通过旋转载台的旋转将该料盘堆叠旋转移送至绑束带区。

本发明可还包括有一束带机，束带机设置于旋转载台与出料区之间，用以将移送至绑束带区的料盘堆叠进行十字绑束，使其成为一料盘捆包。

上述绑束带区可包括有一五轴移转单元，其用以移送堆叠后的料盘堆叠进行一次绑束。

上述五轴移转单元可固设有一转向机构，其用以将料盘堆叠转向以进行二次绑束，使料盘堆叠形成十字绑束。

本发明可还包括有一异常料盘收集区，其设置于入料区的一侧，异常料盘收集区用以存放从料盘芯片外观检验区检验发现料盘内的芯片有放置上下颠倒、或芯片背面朝上、或料盘容置槽内没有放置芯片、或容置槽内的芯片有所偏移未放置于正确位置、或容置槽内放置有标示不合格的芯片…等情形。也就是，料盘的容置槽内置放有芯片未正常对位或不合格芯片的情形，其都属于异常料盘，而经料盘芯片外观检验区检验发现的异常料盘则收集置放于异常料盘收集区。

附图说明

图1为本发明一优选实施例的立体图。

图2为本发明一优选实施例的入料区作业立体图。

图3为本发明一优选实施例的布纸与料盘堆叠区立体图。

图4为本发明一优选实施例的料盘上盖暂存区立体图。

图5为本发明一优选实施例的夹持机构立体图。

图6为本发明一优选实施例的旋转载台立体图。

图7A为本发明一优选实施例的绑束带区上视图。

图7B为本发明一优选实施例的绑束带区立体图。

图8为本发明一优选实施例的五轴移转单元立体图(一)。

图9为本发明一优选实施例的五轴移转单元立体图(二)。

图10为本发明一优选实施例的出料区立体图(一)。

图11为本发明一优选实施例的出料区立体图(二)。

【符号说明】

11取放装置111夹持机构

12旋转载台13升降装置

14料盘移载机构15,16入料传送机构

2料盘211夹持机构

3入料区4料盘芯片外观检验区

41第一检测镜头5异常料盘收集区

6布纸与料盘堆叠区60载台

61料盘上盖暂存区611上盖拾取单元

612上盖62布纸暂存区

621布纸拾取单元622布纸

63第二检测镜头7绑束带区

71束带机72五轴移转单元

73转向机构8出料区

81滑移机构9料盘捆包

具体实施方式

请参阅图1为本发明一优选实施例的立体图，本实施例的料盘芯片自动检验及包装设备包括有：一输送单元、一入料区3、一料盘芯片外观检验区4、一外观检验装置、一异常料盘收集区5、一布纸与料盘堆叠区6、一料盘上盖暂存区61、一布纸暂存区62、一绑束带区7、一束带机71、一五轴移转单元72以及一出料区8。其中，外观检验装置包括一第一检测镜头41及一第二检测镜头63，而布纸与料盘堆叠区6包括一载台60，料盘上盖暂存区61及布纸暂存区62分别设置于布纸及料盘堆叠区6的相对侧，束带机71设置于布纸与料盘堆叠区6与出料区8之间，异常料盘收集区5则设置于入料区3的一侧。

输送单元包括有一取放装置11、一夹持机构111、一旋转载台12(示于图5)、一升降装置13、一料盘移载机构14及二入料传送机构15,16。其中，取放装置11、夹持机构111、旋转载台12、升降装置13、料盘移载机构14及入料传送机构15用以移载料盘2由入料区3至料盘芯片外观检验区4、异常料盘收集区5、布纸与料盘堆叠区6及绑束带区7等不同工作站，用以在其间传送料盘2以进行检测、分料与堆叠。而入料传送机构16则用以移载料盘上盖暂存区61所储存的多个上盖612至布纸与料盘堆叠区6。

请参阅图2、图3与图4，其分别为本发明一优选实施例的入料区作业立体图、布纸与料盘堆叠区立体图及料盘上盖暂存区立体图，并请一并参阅图1。本实施例的自动作业流程如下：首先，承载有多个芯片的多个料盘2先堆叠成一络，复数络堆叠的料盘2置放于入料区3，其中，每一料盘2内都具有多个容置槽，每一容置槽内承载有一芯片。

之后，如图2所示，入料传送机构15将一络堆叠的料盘2由入料区3移载至料盘芯片外观检验区4，升降装置13并将该络堆叠的料盘2上升，第一检测镜头41设置于料盘芯片外观检验区4上方，第一检测镜头41可检查该络堆叠的最上面的料盘2，确认其内是否有芯片颠倒、翻覆或是缺料等放置异常的状况。若料盘2内有上述异常的状况，则取放装置11与料盘移载机构14将该料盘2移载至异常料盘收集区5，如图1所示，其异常料盘收集区5置放有一异常的料盘2。

若料盘2内芯片都正常放置符合规定，则取放装置11与料盘移载机构14将该料盘2移载至布纸与料盘堆叠区6的载台60上。每移载一料盘2后，升降装置13都会剩下的该络堆叠的料盘2上升至固定高度以供取放装置11取拿该络堆叠最上面的料盘2。

在本实施例中，第一检测镜头41为一电荷耦合元件(CCD)形式的相机或摄影机，可观察料盘2内的芯片放置情形并与数据库内芯片正常放置的图片或影像比对，借以判断料盘2内芯片是正常或异常放置。此外，在本实施例中，取放装置11的一端具有一夹持机构111，可用以夹持料盘2。此外，料盘移载机构14为一输送轨道。

如图3所示，移载至载台60的料盘2则通过设置于布纸暂存区62的布纸拾取单元621拾取一布纸622置放于该料盘2上，再依序堆叠由料盘芯片外观检验区4检验合格移载过来的料盘2，之后再通过布纸拾取单元621拾取一布纸622置放于上，重复上述动作，直至料盘2与布纸622堆叠至一定数量。

也就是，每一料盘2上都覆盖有一布纸622，且第二检测镜头63设置于布纸与料盘堆叠区6的载台60上方，用以检查每一置放于料盘2上的布纸622摆放位置是否异常，待料盘2与布纸622都正常符合规定堆叠至一定数量之后，如图4所示，再通过设置于料盘上盖暂存区61的上盖拾取单元611拾取一上盖612至载台60，并置放于该堆叠的料盘2的布纸622上，形成一堆叠料盘，其内依序由下至上包括有一预定数量且相互堆叠的料盘2、布纸622及一上盖612。

在本实施例中，第二检测镜头63为一电荷耦合元件(CCD)形式的相机或摄影机，第二检测镜头63可观察布纸622的摆放情形并与数据库内布纸摆放正常放置的图片或影像比对，借以判断布纸622是正常或异常放置。此外，在本实施例中，该布纸622为一泰维克纸或一黑导片。此外，该布纸拾取单元621为一真空吸头，该上盖拾取单元611为一机械夹臂。

请再参阅图1、图5、图6、图7A与图7B，其分别为本发明一优选实施例的夹持机构立体图、旋转载台立体图及绑束带区上视图与立体图。如图5所示，旋转载台12具有一夹持机构211，旋转载台12设置于布纸与料盘堆叠区6与出料区8问，通过该夹持机构211夹持布纸与料盘堆叠区6所堆叠完毕的多个料盘2，并通过该旋转载台12的旋转180度将该多个料盘2移送至绑束带区7，先进行一次绑束(如图6所示)。之后，再通过五轴移转单元72的转向机构73将已进行一次绑束的该多个料盘2转向90度，以进行二次绑束，使其成为一料盘捆包9(如图7A与图7B所示)。本实施例利用夹持机构211与旋转载台12来输送料盘，也远比现有以滑轨输送料盘更为稳定，且定位更为精确。

请再参阅图8、图9、图10及图11，其分别为本发明一优选实施例的五轴移转单元立体图(一)(二)及出料区立体图(一)(二)。最后，五轴移转单元72再将料盘捆包9由绑束带区7移至出料区8(如图8，9所示)，出料区8设置有一滑移机构81，其可将料盘捆包9移至出料区8的一侧(如图10，11所示)。

借此，本发明可取代现有的人工操作，以机台的第一检测镜头与第二检测镜头自动进行料盘上芯片外观检验、布纸、料盘堆叠及包装等作业，不仅可减少人力、工时，避免不合格产品流出，也可避免人为作业疏忽，导致整个堆叠料盘打翻或受损的情形。另外，本发明利用夹持机构与旋转载台来输送料盘，也远比现有以滑轨输送料盘更为稳定，且定位更为精确。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (12)

1.一种料盘芯片自动检验及包装设备，其特征在于，包括：

一输送单元，包括有一取放装置及一旋转载台，用以移载一料盘至不同工作站，其中该输送单元依序分别连接一入料区、一料盘芯片外观检验区、一布纸与料盘堆叠区、一绑束带区及一出料区；

一料盘上盖暂存区及一布纸暂存区，分别设置于该布纸与料盘堆叠区的一侧；以及

一外观检验装置，包括一第一检测镜头及一第二检测镜头；

其特征在于：该第一检测镜头设置于该料盘芯片外观检验区上方，用以检查每一通过该料盘芯片外观检验区的该料盘；该第二检测镜头设置于该布纸与料盘堆叠区上方，用以检查每一通过该布纸与料盘堆叠区的该布纸的位置；该取放装置包括有一夹持机构，用以夹持该料盘；

其中，该旋转载台包括有一夹持机构，该旋转载台位于该布纸与料盘堆叠区与该出料区之间，通过该夹持机构夹持该布纸与料盘堆叠区所堆叠的多个料盘，并通过该旋转载台将该多个料盘移送至该绑束带区，该绑束带区包括有一五轴移转单元，用以移送堆叠后的该多个料盘。

2.根据权利要求1所述的料盘芯片自动检验及包装设备，其中，该输送单元包括有一料盘移载机构，连接该外观检验装置及该布纸与料盘堆叠区，用以在其间移送该料盘以进行检测、分料与堆叠。

3.根据权利要求2所述的料盘芯片自动检验及包装设备，其中，该料盘移载机构为一输送带或一输送轨道。

4.根据权利要求2所述的料盘芯片自动检验及包装设备，其中，该输送单元包括一入料传送机构介于该入料区与该料盘移载机构之间，用以移送由该入料区中取出的该料盘至该料盘移载机构。

5.根据权利要求4所述的料盘芯片自动检验及包装设备，其中，该输送单元包括有一升降装置，用以上升由该入料传送机构所移载的该料盘。

6.根据权利要求1所述的料盘芯片自动检验及包装设备，其中，该布纸为一泰维克纸或一黑导片。

7.根据权利要求1所述的料盘芯片自动检验及包装设备，其中，该布纸与料盘堆叠区包括一布纸拾取单元及一上盖拾取单元，该布纸拾取单元用以取出该布纸并置放于该料盘上，该上盖拾取单元用以取出一上盖并置放于该布纸上。

8.根据权利要求7所述的料盘芯片自动检验及包装设备，其中，该布纸拾取单元为一真空吸头或一机械手臂。

9.根据权利要求7所述的料盘芯片自动检验及包装设备，其中，该上盖拾取单元为一真空吸头或一机械手臂。

10.根据权利要求1所述的料盘芯片自动检验及包装设备，其特征在于，还包括有一束带机，设置于该旋转载台与该出料区之间。

11.根据权利要求1所述的料盘芯片自动检验及包装设备，其中，该五轴移转单元包括有一转向机构，用以将堆叠后的该多个料盘转向以进行二次绑束。

12.根据权利要求1所述的料盘芯片自动检验及包装设备，其特征在于，还包括有一异常料盘收集区，设置于该入料区的一侧。