CN107976401B - 半导体组件外观检验设备及其光学路径结构 - Google Patents

Abstract

一种半导体组件外观检验设备及其光学路径结构，在基座上至少设有一取放机构及一外观检验区，该取放机构安装着一吸取头，该吸取头由上而下依序包括一扣卡套件、一环套以及一吸嘴，其中该环套具有由上而下渐缩的圆锥面；该外观检验区至少包括两组条状光源，该两组条状光源间隔一距离并采用面对面配置；因此，在该吸取头被移动至该两组条状光源之间时，该两组条状光源投射出的光线会经该环套的圆锥面而向下反射，在检验作业中提供均匀的背光。

Description

半导体组件外观检验设备及其光学路径结构

技术领域

本发明属于半导体组件外观检验设备的技术领域，尤其涉及一种能提高检验作业中的背光强度和增加外观检验精确度的半导体组件外观检验设备及其光学路径结构。

背景技术

随着科技的发达，半导体组件尺寸越做越小，满足消费者要求产品轻薄短小的需求。半导体组件生产后，会放置于载盘，经移载机构移至相关检验机台进行一系列的检验作业，而随着半导体组件尺寸越小，检验作业中也必须克服相对衍生的问题。

图1为现有的半导体组件外观检验设备的结构示意图。半导体组件10是由取放机构的吸取头11吸附，一背景光源12提供向下照明的光线，下方基座13通过内部镜头组聚焦成像于影像感测组件，再利用软件进行分析及判读，决定良品及不良品。

在上述结构中，如果半导体组件10尺寸比该吸取头11小(如图1所示)，该背景光源12的部分光线就会被该吸取头11挡住，导致影像感测组件无法获得均匀的背光，容易获得质量不佳的影像(如图2所示)，图中虚线区域为因光线被遮蔽所呈现的阴暗区域，此区域容易造成影像判断出现误判的情形。

为了改善此状况，针对一些小尺寸半导体组件的外观检验，厂商会增加额外的辅助光源套件，从而获得均匀的背光源。但此方法会增加设备安装及校对时间，当欲进行其他半导体组件的测试就需拆除，增加厂商的困扰。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种半导体组件外观检验设备及其光学路径结构，此设计能提供均匀的背光，增加半导体组件外观检验的精确度，尤其是针对尺寸较小的半导体组件，效果更为明显。

本发明的次要目的是提供一种更换方便的半导体组件外观检验设备，针对不同的检验产品规格，本发明的自取放机构能够快速更换不同型式的吸取头或吸嘴，从而达到提供均匀背光的目的，快速且方便。

为实现上述目的，本发明半导体组件外观检验设备的光学路径结构，包括：

至少一取放机构及一外观检验区，该取放机构安装着一吸取头，该吸取头由上而下依序包括一扣卡套件、一环套以及一吸嘴，其中该环套具有由上而下渐缩的圆锥面；该外观检验区至少包括两组条状光源，该两组条状光源间隔一距离并采用面对面配置；因此，在该吸取头被移动至该两组条状光源之间时，该两组条状光源投射出的光线会经该环套的圆锥面而向下反射，在外观检验作业中提供均匀的背光。

其中，该圆锥面为光滑面。

其中，该取放机构具有一气压管件，该气压管件底端安装该吸取头。

其中，该取放机构设有一支撑平台及一背光源，且该气压管件穿设于该支撑平台及该背光源。

其中，该扣卡套件具有一向下延伸的中空套轴，该环套具有一套孔，该套轴固定于该套孔内。

其中，该套轴与该套孔为紧配合和螺纹连接的其中至少一种。

其中，该扣卡套件与该环套为一体成型的结构。

其中，该环套的底端具有一卡止部，该吸嘴具有通孔，该通孔套置于该卡止部，而该吸嘴固定于该环套。

其中，该环套为金属材质且与该圆锥面表面设有一反光层。

一种半导体组件外观检验设备，包括一移载轨道、一载台、一横移轨道、一取放机构以及一外观检验区，该载台安装于移载轨道上并承载一载盘作第一方向的线性移动，该横移轨道呈交错状横跨该移载轨道，该取放机构安装于该横移轨道处并作第二方向的移动，该外观检验区并列设置于该移载轨道一侧，该取放机构安装着一吸取头。

其中，该吸取头由上而下依序包括一扣卡套件、一环套以及一吸嘴，其中该环套具有由上而下渐缩的圆锥面；

该外观检验区至少包括两组条状光源，该两组条状光源间隔一距离并采用面对面配置；

因此，在该吸取头被移动至该两组条状光源之间时，该两组条状光源投射出的光线会经该环套的圆锥面而向下反射，在外观检验作业中提供均匀的背光。

本发明的有益效果在于：

通过将该吸取头设计具有反射光线效果的该环套，配合于该外观检验区所设置的该两组条状光源，当欲进行小尺寸半导体组件外观检验时，就不用像现有技术更换另一组光源套件，而是直接更换该吸取头或吸嘴即可，方便快速，且让外观检验更为精确。

通过将该扣卡套件与该环套设计为一体成型的结构，从而更有利于实现生产制造的方便性。

通过将该环套的该圆锥面设计为光滑面或是将该环套设计为金属材质且与该圆锥面表面设有一反光层，从而增加该条状光源的反光量，以便更有效地将光线经该圆锥面反射至正下方位置。

附图说明

图1为现有的半导体组件外观检验设备的结构示意图；

图2为现有的半导体组件外观检验作业中针对小尺寸半导体组件可能获得的影像示意图；

图3为本发明半导体组件外观检验设备的立体示意图；

图4为本发明第一实施例的分解图；

图5为本发明运作方式的示意图；

图6为本发明第二实施例的分解图；

图7为本发明第三实施例的分解图；

图8为本发明环套的另一实施例的示意图。

附图标记说明：

10-半导体组件，11-吸取头，12-背景光源，13-基座，2-基座，21-移载轨道，22-载台，23-横移轨道，24-载盘，3-取放机构，31-吸取头，31A-吸取头，31B-吸取头，311-扣卡套件，311A-扣卡套件，311B-扣卡套件，3111-套轴，312-环套，312A-环套，312B-环套，312C-环套，3121-圆锥面，3122-气体通道，3123-套孔，3124-卡止部，3125-反光层，313-吸嘴，313A-吸嘴，313B-吸嘴，3131-通孔，32-气压管件，33-支撑平台，34-背光源，35-通道，4-外观检验区，41-条状光源，42-环状光源。

具体实施方式

以下配合附图及附图标记说明对本发明的实施方式做更详细的说明，使了解该项技艺者在研读本说明书后能据以实施。

如图3所示，为本发明半导体组件外观检验设备的立体图。本发明半导体组件外观检验设备是在基座2安装着一移载轨道21、一载台22、一横移轨道23、一取放机构3以及一外观检验区4，该载台22安装于移载轨道21上，能承载一载盘24作第一方向的线性移动，其中该载盘24是用以放置待测半导体组件；该横移轨道23呈90度交错状横跨该移载轨道21，该取放机构3安装于该横移轨道23处并能作第二方向的移动，其中第一方向与第二方向互相垂直，该外观检验区4并列设置于该移载轨道21一侧。当该待测半导体组件放置于载盘24后，经该载台22移动至该移载轨道21与横移轨道23交汇处，再由该取放机构3吸取待测半导体组件经该横移轨道23移动至该外观检验区4，该基座2在该外观检验区4所在位置的内部安装着同轴光源、镜头组和影像感测组件等构件，从而在外观检验过程中，让待测半导体组件聚焦成像于该影像感测组件，再利用软件进行外观的分析及判读。此部分中，该基座2内部机构及运作方式与现有的相同，故不再详加描述。

如图4所示，对本发明的光学路径结构作一说明。本发明的该取放机构3安装着一吸取头31，更具体的为该取放机构3中的气压管件32底端安装着该吸取头31，该吸取头31由上而下依序包括一扣卡套件311、一环套312以及一吸嘴313，该扣卡套件311为一般气压管件的快速接头。该环套312具有由上而下渐缩的圆锥面3121，中心具有贯穿的气体通道3122。该圆锥面3121的锥度为45度，表面为光滑面，以利光线的反射，但并不以此为限，圆锥面3121的锥度可依实际整体光路考虑，调整适合的锥度。该吸嘴313安装于该环套312底端，配合环套312的气体通道3122与该扣卡套件311，构成一个可与该气压管件32快速拆装的吸取接头。另外该取放机构3的另一支撑平台33安装着一个朝下的背光源34，该背光源34为一均匀光板，能提供均匀朝下的光线，该支撑平台33与该背光源34中央还具有贯穿的一通道35，该通道35使该气压管件32可向下伸出及升降移动。

该外观检验区4除了设置于该基座2内部的构件外，在基座2由上而下依序安装着至少两组条状光源41及一环状光源42，该两组条状光源41采用面对面配置且中间间隔一距离，用以供该吸取头31移动至中间位置。该条状光源41为发光二极管灯条。该环状光源42能提供朝向中心区域的均匀光线。本实施例中不同型式的光源，是配合相对形状的半导体组件的外观检验作业。

如图5所示，本发明的重点在于：该吸取头31具有能反射光线的环套312，配合位于该外观检验区4的面对面配置的条状光源41，当进行半导体组件外观检验作业时，除了该背光源34会提供向下的均匀光线，该条状光源41亦向中央区域投射出光线，利用该环套312的圆锥面3121，进一步使光线由水平方向反射至正下方位置，通过该基座2内的镜头组和影像感测组件等构件，进行半导体组件外观的相关辨识作业。利用本发明所增设的该条状光源41，对一些小尺寸的半导体组件，还能提供均匀的背光，增加半导体组件外观检验的精确度。

如图6所示，为本发明第二实施例的立体图。本实施例主要是改良该吸取头31A的部分结构，在本实施例中吸取头31A仍包括扣卡套件311A、环套312A以及一吸嘴313A，不同之处在于：该扣卡套件311A还具有一向下延伸的中空套轴3111，而该环套312A相对位置则具有套孔3123，其中套轴3111与套孔3123的组装方式可为紧配合或是螺纹连接，以利拆装。另外，该环套312A的底端还具有一卡止部3124，该吸嘴313A则具有通孔3131，组装时施加外力将该通孔3131撑开套置于该卡止部3124，即可完成该吸嘴313A与该环套312A的组装作业。此设计的目的是方便使用者快速更换不同尺寸的吸嘴313A。

如图7所示，为本发明第三种实施例的立体分解图。在本实施例中提供该吸取头31B的另一种设计，本实施例该扣卡套件311B与该环套312B为一体成型的结构。该环套312B底端仍设有与上述实施例相同的卡止部3124，因此使用者在针对不同尺寸的半导体组件时，亦可选用合适的吸嘴313B套置于该环套312B的卡止部3124。

在本实施例中，该环套312B可为塑料材质，并与该圆锥面3121表面形成光滑面，以利于光线反射，但并不以此为限。

如图8所示，该环套312C可为金属材质，且与该圆锥面3121表面设有一反光层3125，该反光层3125可经溅镀或阳极处理等方式附着于该圆锥面3121，增加条状光源41的反光量，以便更有效地将光线经环套312C的圆锥面3121反射至正下方位置。

综合以上所述，本发明半导体组件外观检验设备及其光学路径结构，是利用水平对卧配置的条状光源41所投射的光线，经该吸取头31的环套312表面而反射至正下方位置，在检验作业上具有下列几项具体优点：

1.所提供的向下辅助光源，有助于增加背光强度，同步增加外观检验的精确度；

2.本发明吸取头31可事先针对不同检验产品规格，配合相对形状和尺寸的环套312，组装成多组吸取头31，欲检验不同半导体组件时，采用快速接头的该吸取头31，就能直接快速立即更换，方便容易又快速，或是针对不同半导体组件仅更换不同尺寸的吸嘴313，让更换作业更为容易；

3.当待测半导体组件尺寸小于15mm*15mm，甚至为2mm*2mm，只须更换相对的吸取头31或是吸嘴313，就能获得较佳的背光强度与均衡性，不必像现有的技术更换另一组光学套件。

以上所述的仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims (8)

1.一种半导体组件外观检验设备的光学路径结构，包含至少一取放机构及一外观检验区，其特征在于：

该取放机构安装着一吸取头，该吸取头由上而下依序包括一扣卡套件、一环套以及一吸嘴，其中该环套具有由上而下渐缩的圆锥面；

该外观检验区至少包括两组条状光源，该两组条状光源间隔一距离并采用面对面配置；

因此，在该吸取头被移动至该两组条状光源之间时，该两组条状光源投射出的光线会经该环套的圆锥面而向下反射，在外观检验作业中提供均匀的背光；

其中，该扣卡套件具有一向下延伸的中空套轴，该环套具有一套孔，该套轴固定于该套孔内；

该环套的底端具有一卡止部，该吸嘴具有通孔，该通孔套置于该卡止部，而该吸嘴固定于该环套。

2.根据权利要求1所述的半导体组件外观检验设备的光学路径结构，其特征在于，该圆锥面为光滑面。

3.根据权利要求1所述的半导体组件外观检验设备的光学路径结构，其特征在于，该取放机构具有一气压管件，该气压管件底端安装该吸取头。

4.根据权利要求3所述的半导体组件外观检验设备的光学路径结构，其特征在于，该取放机构设有一支撑平台及一背光源，且该气压管件穿设于该支撑平台及该背光源。

5.根据权利要求1所述的半导体组件外观检验设备的光学路径结构，其特征在于，该套轴与该套孔为紧配合和螺纹连接的其中至少一种。

6.根据权利要求1所述的半导体组件外观检验设备的光学路径结构，其特征在于，该扣卡套件与该环套为一体成型的结构。

7.根据权利要求1所述的半导体组件外观检验设备的光学路径结构，其特征在于，该环套为金属材质且与该圆锥面表面设有一反光层。

8.一种半导体组件外观检验设备，包括一移载轨道、一载台、一横移轨道、一取放机构以及一外观检验区，该载台安装于移载轨道上并承载一载盘作第一方向的线性移动，该横移轨道呈交错状横跨该移载轨道，该取放机构安装于该横移轨道处并作第二方向的移动，该外观检验区并列设置于该移载轨道一侧，该取放机构安装着一吸取头，其特征在于：

该吸取头由上而下依序包括一扣卡套件、一环套以及一吸嘴，其中该环套具有由上而下渐缩的圆锥面；

该外观检验区至少包括两组条状光源，该两组条状光源间隔一距离并采用面对面配置；

因此，在该吸取头被移动至该两组条状光源之间时，该两组条状光源投射出的光线会经该环套的圆锥面而向下反射，在外观检验作业中提供均匀的背光；

其中，该扣卡套件具有一向下延伸的中空套轴，该环套具有一套孔，该套轴固定于该套孔内；

该环套的底端具有一卡止部，该吸嘴具有通孔，该通孔套置于该卡止部，而该吸嘴固定于该环套。

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