CN111819435A - 视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法，更详细地说，涉及针对半导体元件执行视觉检查的视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法。本发明公开了一种视觉检查模块(100)，作为执行平面形状为直角四边形的元件(1)的视觉检查的视觉检查模块(100)，包括：图像获取部(110)，用于获取元件(1)的图像；光路形成部(120)，选择性形成第一光路(L1)和一对第二光路(L2)，所述第一光路(L1)为使元件(1)的第一平面的第一平面图像到达所述图像获取部(110)，所述一对第二光路(L2)为使所述元件(1)的相对的一对侧面的一对侧面图像到达所述图像获取部(110)。

Description

视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法

技术领域

本发明涉及视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法，更详细地说，涉及针对半导体元件执行视觉检查的视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法。

背景技术

完成封装工艺的半导体元件在完成老化测试等的检查之后装载托盘进行出库。

然后，半导体元件在出库之前在半导体元件的表面通过激光等进行用于标记序列号、制造商徽标等的打标工艺，最终经过检查诸如引线(lea d)或者球删(ball grid)损坏与否、裂纹(crack)、划痕(scratch)、剥落(chippe d off)与否等的半导体元件的外观状态及形成在表面的打标合格与否的工艺。

以往，这种用于检查半导体元件的外面的检查工艺通常通过利用图像获取工具(例如，摄像头等)一次性拍摄半导体元件的一面和与其一面相邻的4个侧面的图像以获取图像的方式实现。

作为一示例，现有的执行半导体元件的视觉检查的装置的构成可与韩国公开专利第10-2017-0024808号的视觉检查模块相同。

这种现有的视觉检查模块的情况，元件的平面图像和4个侧面图像，总共5个图像应全部包括在有限的检查区域(图像获取工具的受光面)，因此有必要充分保障图像获取工具的FOV(Field of View，视场)。

然而，若要保持预定程度以上的分辨率的同时保障大FOV，则只能使用高价的图像获取工具，因此存在提高装置成本的问题。

另外，由于到图像获取工具到元件平面的光路与图像获取工具到元件侧面的光路相互不同，因此如果没有用于补偿这种光路差的单独的焦点距离修正工具，则拍摄的图像的焦距对不准，因此存在无法获取清晰的图像的问题。

再则，即使单独具备焦点距离修正工具，由此导致装置结构变得复杂，增加装置的制造成本；若作为检查对象的半导体元的尺寸发生变化，则光路也发生变化，存在需要更换焦点距离修正工具或者其他光学部件(反射部件等)的问题。

发明内容

(要解决的问题)

本发明的目的在于，意识到如上所述的问题，提供一种可灵活利用具有最小的FOV的图像获取装置进而可将装置的成本及制造成本最少化的视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法。

另外，本发明的目的在于提供如下的视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法：单独获取元件的平面图像和侧面图像，进而无需单独配置用于补偿用于平面图像的第一光路和用于侧面图像的第二光路之间的光路差的结构，因此可将装置的结构简单化并且可节省制造成本。

另外，本发明的目的在于提供如下的视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法：在构成平面形状为直角四边形的元件的4个侧面中，只获取相对的一对侧面的图像，进而即使作为检查对象的元件的规格发生变化，也可无需改变或者更换装置的构件，而是可灵活地直接利用现有的装置。

(解决问题的手段)

本发明是为了达到如上所述的本发明的目的而提出的，公开了一种视觉检查模块100，作为执行平面形状为直角四边形的元件1的视觉检查的视觉检查模块100，包括：图像获取部110，用于获取元件1的图像；光路形成部120，选择性形成第一光路L1和一对第二光路L2，所述第一光路L1为使元件1的第一平面的第一平面图像到达所述图像获取部110，所述一对第二光路L2为使所述元件1的相对的一对侧面的一对侧面图像到达所述图像获取部110；其中，所述光路形成部120包括：固定框架部126，被固定设置，并且具有一对第一反射部件122，所述一对第一反射部件122与元件1的相对的一对侧面对应，将一对侧面图像以与所述第一平面的法线方向平行地反射；移动框架部128，针对所述固定框架部126可移动地设置，根据位置选择性形成所述第一光路L1及所述一对第二光路L2。

所述移动框架部128在“形成所述第一光路L1的第一位置”和“形成所述一对第二光路L2的第二位置”之间可移动地结合于所述固定框架部126。

所述第二位置可设定在所述移动框架部128遮挡所述第一平面图像的位置，以防止所述第一平面图像到达所述图像获取部110。

所述移动框架部128可包括多个第二反射部件124，所述多个第二反射部件124向所述图像获取部110反射从所述一对第一反射部件122反射的一对侧面图像，以在所述第二位置使所述一对侧面图像到达所述图像获取部110的受光面S的中心部附近。

所述第一位置可设定在所述移动框架部128不与所述第一平面图像及所述一对侧面图像发生干涉的位置。

所述移动框架部128能够以与所述法线方向垂直的平面方向可进行线性移动地结合于所述固定框架部126。

所述光路形成部120还可包括引导部129，所述引导部129引导所述移动框架部128针对所述固定框架部126以平面方向进行线性移动。

所述固定框架部126可配置有多个所述一对第一反射部件122，以针对多个元件1执行视觉检查。

所述视觉检查模块100还可包括焦点调整部130，所述焦点调整部130调整所述图像获取部110的位置以调整焦点。

所述视觉检查模块100还可包括主反射部件140，所述主反射部件140设置在所述光路形成部120及所述图像获取部110之间，以朝向所述图像获取部110反射所述第一平面图像及所述一对侧面图像。

所述主反射部件140可由可透光的半透材料构成。

所述视觉检查模块100还可包括照明部150，所述照明部150从所述主反射部件140的反射面的另一面将光照射于所述元件1的第一平面及各个侧面。

另外，本发明公开了一种元件检查方法，作为由执行平面形状为直角四边形的元件1的视觉检查的视觉检查模块100执行的元件检查方法，包括：第一平面图像获取步骤，通过所述图像获取部110获取通过用于运送元件的运送工具位于所述一对第一反射部件122之间的元件1的第一平面图像；第一侧面图像获取步骤，通过所述图像获取部110获取在所述元件1的4个侧面中与所述一对第一反射部件122相对的一对侧面获取一对侧面图像；第二侧面图像获取步骤，为使所述4个侧面中的剩余一对侧面与所述一对第一反射部件122相对，通过所述运送工具针对与所述第一平面垂直的中心轴旋转所述元件1，通过所述图像获取部110获取所述其余一对侧面的一对侧面图像。

所述元件视觉检查方法还可包括对准步骤，在所述第一侧面图像获取步骤之前，利用在所述第一平面图像获取步骤中获取的所述第一平面图像对准位于所述一对第一反射部件122之间的元件1的位置。

所述第一平面图像获取步骤可在所述移动框架部128位于不与所述第一平面图像及所述一对侧面图像发生干涉的第一位置的状态下执行。

所述第一侧面图像获取步骤及所述第二侧面图像获取步骤可在为防止所述第一平面图像到达所述图像获取部110所述移动框架部128移动到遮挡所述第一平面图像的第二位置之后执行。

另外，本发明公开了一种元件检查系统，包括：装载部10，装载托盘2，所述托盘2装载多个元件1；视觉检查模块100，设置在所述装载部10的一侧，以对元件1执行视觉检查；第一运送工具20，从所述装载部10的托盘2拾取元件1来运送到所述视觉检查模块50，将完成视觉检查的元件1运送并装载到托盘2。

所述元件检查系统还可包括卸载部30，卸载托盘2，所述托盘2装载完成所述视觉检查的元件1。

所述第一运送工具20可包括：主体部21；多个拾取器22，结合于所述主体部21，吸附并固定所述元件1的第一平面的另一面(以下，第二平面)并且配置成一列。

所述第一运送工具20还可包括拾取器旋转驱动部，所述拾取器旋转驱动部针对与所述第一平面的法线方向平行的中心轴旋转所述拾取器22。

所述第一运送工具20还可包括线性移动驱动部，所述线性移动驱动部线性移动所述主体部21，以使由配置成一列的多个拾取器22拾取的多个元件1依次位于所述一对第一反射部件122之间。

(发明的效果)

本发明的视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法为独立获取元件的平面图像和侧面图像，进而可灵活利用具有最小的FOV图像获取装置，因此具有可将装置的成本及制造成本最少化的优点。

另外，本发明的视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法为独立获取元件的平面图像和侧面图像，进而不需要单独配置用于补偿用于平面图像的第一光路和用于侧面图像的第二光路之间的路径差的结构，因此具有装置的结构简单并且可节省制造成本的优点。

尤其是，本发明的视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法为在平面形状形成直角四边形的元件的4个侧面中只获取相对的一对侧面的图像，进而即使作为检查对象的元件的规格发生变化，也无需改变或者更换装置的构件，而是可直接灵活利用现有的装置。

附图说明

图1是示出本发明的一实施例的元件检查系统的平面图。

图2及图3是示出本发明的一实施例的视觉检查模块的侧视图。

图4是示出由图2的视觉检查模块获取元件的侧面图像的过程的概念图。

图5a是示出由现有的视觉检查模块获取的图像的图；图5b至图5c是示出由图2及图3的视觉检查模块获取的图像的图。

图6a至图6b是示出在图1的元件检查系统中通过运送工具运送到视觉检查模块的元件的视觉检查过程的概念图。

图7a至图7b是示出本发明的另一实施例的视觉检查模块的侧视图。

图8是示出图2及图3的视觉检查模块的结构的一部分的立体图；

图9是示出图7a至图7b的视觉检查模块的结构的一部分的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图如下说明本发明的视觉检查模块、其元件检查系统及其元件检查方法。

本发明的一实施例的元件检查系统包括：装载部10，装载托盘2，所述托盘2装载多个元件1；视觉检查模块100，设置在装载部10的一侧，对元件1执行视觉检查；第一运送工具20，从装载部10的托盘2拾取元件1运送到视觉检查模块50，将完成视觉检查的元件1装载并运送到托盘2。

在此，元件1为平面形状形成直角四边形，只要是诸如存储器、SD RAM、闪存RAM、CPU、GPU等完成半导体工艺的半导体元件都可以是其对象。

所述托盘2作为一个以上的元件1构成nXm行列的基板排列(n、m为自然数)进行装载的结构，通常是根据存储器元件等装载的元件的种类或者工艺步骤标准化。

所述托盘2可在上面形成用于安装元件1的安装槽(未示出)。

所述装载部10作为装载托盘2以执行视觉检查的结构，所述托盘2装载作为检查对象的元件1，所述装载部10可具有各种结构。

作为一示例，如图1及韩国公开专利公报第0-2008-0092671号所示，所述装载部10可构成为，包括：引导部(未示出)，引导装载多个元件1的托盘2的移动；驱动部(未示出)，用于沿着引导部移动托盘2。

所述视觉检查模块100作为设置在装载部10的一侧，利用摄像头、扫描仪等获取元件1的图像以对元件1执行视觉检查的结构，根据作为检查对象的元件1的种类、检查的种类及系统的结构，可具有各种结构。

作为一示例，所述视觉检查模块50与装载部10内的托盘2的运送方向构成垂直可设置在装载部10的一侧，但是不必限定于此。

具体地说，如图1所示，在装载部10内托盘2的运送方向为Y轴方向的情况下，视觉检查模块50可设置在与Y轴方向垂直的X轴方向的一侧。

所述视觉检查模块50优选构成为，独立获取在元件1的上面及底面中的一面(以下，称为“第一平面”)及与第一平面相邻的侧面的图像。在此，所述第一平面作为被后述的第一运送工具20吸附固定的一面(以下，称为“第二平面”)的另一面，是视觉检查的对象。

在第一实施例中，如图2至图3所示，所述视觉检查模块50作为执行平面形状为直角四边形的元件1的视觉检查的视觉检查模块100，可包括：图像获取部110，用于获取元件1的图像；光路形成部120，选择性形成第一光路L1和一对第二光路L2，所述第一光路L1使元件1的第一平面的第一平面图像到达图像获取部110，所述一对第二光路L2使元件1的相对的一对侧面的一对侧面图像到达图像获取部110。

所述图像获取部110为用于获取元件1的图像的结构，可由摄像头、扫描仪等各种拍摄元件构成。

然后，通过所述图像获取部110获取的图像传递至控制部(未示出)利用程序等进行分析之后可灵活用于合格与否等的视觉检查。

所述光路形成部120为选择性形成第一光路L1和一对第二光路L2的结构，所述第一光路L1使元件1的第一平面的第一平面图像到达图像获取部110，所述一对第二光路L2使元件1的相对的一对侧面的一对侧面图像到达图像获取部110，所述光路形成部120可具有各种结构。

在通过所述光路形成部120形成第一光路L1的情况下，可通过图像获取部110获取元件1的第一平面图像；在通过所述光路形成部120形成第二光路L2的情况下，可通过图像获取部110获取元件1的一对侧面图像。

作为一示例，如图2、图3及图7a至图9所示，所述光路形成部120可包括：固定框架部126，被固定设置，并且具有一对第一反射部件122，所述一对第一反射部件122对应于元件1的相对的一对侧面将一对侧面图以与第一平面的法线方向平行地反射；移动框架部128，设置为针对固定框架部126可进行移动，根据位置选择性形成第一光路L1及所述一对第二光路L2。

所述固定框架部126为被固定设置并且具有一对第一反射部件122，所述一对第一反射部件122对应于元件1的相对的一对侧面将一对侧面图以与第一平面的法线方向平行地反射，所述固定框架部126可具有各种结构。

所述固定框架部126为结合一对第一反射部件122的框架，只要具有刚性可由各种材料构成，只要不遮挡从一对第一反射部件122反射的一对侧面图像的移动路径，即只要与第二光路L2对应的部分形成开放的部分，则可由各种形状构成。

所述一对第一反射部件122为用于与元件1的相对的一对侧面对应将一对侧面图像以与第一平面的法线方向平行地反射的结构，只要具有反射入射的入射光的反射面，则可由镜子(mirror)、棱镜(prism)等各种部件构成。

如图2至图4所示，所述一对第一反射部件122可设置成与元件1的四个侧面中相对的一对侧面对应，并且使一对反射面针对第一平面的法线方向(-Z轴方向)形成45°角度的倾斜，以朝向元件1的第一平面的法线方向(附图为基准的-Z轴方向)反射一对侧面图像。

通过所述一对第一反射部件122，用于一对侧面图像的一对第二光路L2可与用于第一平面图像的第一光路L平行地形成。

所述移动框架部128为针对固定框架部126可移动地进行设置并且根据位置选择性形成第一光路L1及一对第二光路L2的结构，可具有各种结构。

具体地说，所述移动框架部128可设置为在“形成第一光路L1的第一位置”和“形成一对第二光路L2的第二位置”之间可进行移动。

在此，对于所述第一位置，只要是通过固定框架部126和移动框架部128的组合形成第一光路L1可针对元件1的第一平面图像获取图像的位置，根据移动框架128的形状及部件之间的结合关系，可设定在各种位置。

作为一示例，所述第一位置可设定在移动框架部128遮挡元件1的一对图像或者为防止一对图像朝向图像获取部110而进行反射的位置。

但是，如图3及图7b所示，所述第一位置设定在移动框架部128只是不与第一平面图像及从一对反射部件122反射的一对侧面图像发生干涉的位置，进而不使一对侧面图像到达图像获取部110的结构在可将装置的结构简单化方面更加优选。

同样地，对于所述第二位置，只要是通过固定框架部126和移动框架部128的组合形成第二光路L1以针对元件1的一对侧面图像可获取图像的位置，根据移动框架128的形状及部件之间的结合关系可设定在各种位置。

作为一示例，所述第二位置可设定在移动框架部128在固定框架部126和图像获取部110之间遮挡或者反射第一平面图像的位置，以防止第一平面图像到达图像获取部110。

但是，如图2及图7a所示，在装置的简单化方面，优选为所述第二位置设定在固定框架部126和图像获取部110之间遮挡第一平面图像的位置。

另一方面，如图8及图9所示，为提高移动框架部128的位置精确度以获取清晰的图像，所述移动框架部128可移动地结合于固定框架部126。

具体地说，如图2、图3及图7a至图7b所示，所述移动框架部128能够以与作为检查对象的元件1的第一平面的法线方向垂直的平面方向(X-Y平面方向)线性移动地结合于固定框架部126的一面。

此时，为了引导所述移动框架部128移动，光路形成部120还可包括引导部129，所述引导部129引导所述移动框架部128针对固定框架部126以平面方向进行线性移动。

作为一示例，如图8及图9所示，所述移动框架部128可滑动结合于固定框架部126，以使移动框架部128针对固定框架126沿着引导部129滑动。

另一方面，所述移动框架部128在用于形成一对第二光路L2的第二位置可包括多个第二反射部件124，所述多个第二反射部件124朝向图像获取部110反射从一对第一反射部件122反射的一对侧面图像，以使一对侧面图像到达图像获取部110的受光面S的中心部附近。

所述多个第二反射部件124为用于反射一对侧面图像的结构，只要具有反射入射的入射光的反射面，可由诸如镜子(mirror)、棱镜(prism)等各种部件构成。

针对多个第二反射部件124，只要在移动框架部128位于第二位置的状态下反射一对侧面图像以使一对侧面图像到达图像获取部110的受光面S的中心部附近，则可设置在移动框架部128的各种位置。

作为一示例，如图2所示，多个第二反射部件124可包括：一对外廓反射部件124a，朝向内侧中心部反射从一对第一反射部件122相互平行反射的一对侧面图像；中心反射部件124b，将从一对外廓反射部件124a反射的一对侧面图像重新相互平行地反射。

所述一对外廓反射部件124a为用于反射一对侧面图像的结构，只要具有反射入射的入射光的反射面，则可由镜子(mirror)、棱镜(prism)等的各种部件构成。

针对所述一对外廓反射部件124a，只要朝向中心部反射一对侧面图像，则可形成各种形状并且可设置在各种位置。

作为一示例，所述一对外廓反射部件124a与入射的一对侧面图像形成45°的倾斜，并且可设置成与一对第一反射部件122构成对称形态，但是不必限定于此。

所述中心反射部件124b为用于反射一对侧面图像的结构，只要具有反射入射的入射光的反射面，则可由镜子(mirror)、棱镜(prism)等的各种部件构成。

针对所述中心反射部件124b，只要能够将从一对外廓反射部件124a反射以朝向中心部的一对侧面图像相互平行地反射，可形成各种形状并且可设置在各种位置。

作为一示例，所述中心反射部件124b设置在一对外廓反射部件124a的中心，并且可形成与所述一对外廓反射部件124a的反射面平行相对的一对反射面。

所述一对反射面还优选设置为与入射的一对侧面图像构成45°的倾斜。

通过所述多个第二反射部件124，一对侧面图像以相互接近的状态到达图像获取部110的受光面S。

另外，虽未在附图示出，但是根据装置的结构，在移动框架部128和固定框架部126之间当然还可设置用于更换第一平面图像或者一对侧面图像的前行方向的单独的反射部件。

另一方面，如图2、图3及图7a至图7b所示，所述视觉检查模块100还可包括主反射部件140，所述主反射部件140设置在光路形成部120及图像获取部110之间，以朝向图像获取部110反射第一平面图像及一对侧面图像。

所述主反射部件140为用于反射第一平面图像及通过移动框架部128的一对侧面图像的结构，只要具有反射入射的入射光的反射面，则可由镜子(mirror)、棱镜(prism)等的各种部件构成。

通过所述主反射部件140，可将第一平面图像及一对侧面图像的前行方向朝向图像获取部110弯曲。

然后，所述视觉检查模块100还可包括将光照射于元件1的第一平面及各个侧面的照明部150。

所述照明部150根据其照射方式可被进行各种设置并且可配置在各种位置，根据视觉检查的形式或者种类可照射激光等的单色光、R、G、B等的三色光、白色光等各种光，并且可适用LED元件等各种光源。

作为一示例，在所述视觉检查模块100包括上述的主反射部件140时，只要主反射部件140具有可透光的半透材料，则照明部150可构成为使光从反射面的另一面照射于元件1的第一平面及各个侧面。

另外，所述照明部150当然可构成为通过单独的光源(未示出)执行针对第一平面的照射及针对各个侧面的照射。

参照图7a至图7b，以与上述的第一实施例的区别点为中心详细说明第二实施例的视觉检查模块100。

在第二实施例中，如图7a至图7b所示，固定框架部126可具有多个一对第一反射部件122，以针对多个元件1执行视觉检查。

作为一示例，所述固定框架部126具有两对第一反射部件122，进而一次性可获取2个元件的图像，因此可大幅度提高针对多个元件1的视觉检查的速度。

可对应于所述两对第一反射部件122的位置及个数配置移动框架部128的第二反射部件124。

此时，所述视觉检查模块100可包括多个第三反射部件127，所述多个第三反射部件127固定设置在提前设定的位置，向图像获取部110反射两个第一平面图像，以在移动框架部128位于第一位置时，使两个第一平面图像到达图像获取部110的受光面S的中心部附近，并且向图像获取部110反射两对第一平面图像，以在移动框架部128位于第二位置时，使两对侧面图像到达图像获取部110的受光面S的中心部附近。

所述多个第三反射部件127可设置在辅助框架部125，所述辅助框架部125可固定设置在提前设定的位置。

如图9所示，所述辅助框架部125可结合于固定框架部126或者可与固定框架部126形成一体，此时在固定框架部126和辅助框架部125之间可滑动地结合移动框架部128。

针对所述多个第三反射部件127，只要具有反射入射的入射光的反射面，则可由镜子(mirror)、棱镜(prism)等的各种部件构成。

作为一示例，如图7a至图7b所示，多个第三反射部件127可包括：一对外廓反射部件127a，朝向内侧中心部反射第一平面图像或者一对侧面图像；中心反射部件127b，将从一对外廓反射部件127a反射的第一平面图像或者一对侧面图像重新相互平行地反射。

所述第三反射部件127可与设置在移动框架128的一对外廓反射部件124a及中心反射部件124b相同或者类似地构成，因此省略其详细说明。

通过所述多个第三反射部件127，可将为了针对多个元件1执行视觉检查而要求的视觉检查模块100的FOV最小化。图5a示出从现有的视觉检查模块获取的图像，图5b及图5c示出从本发明的视觉检查模块获取的图像，比较图5a和图5b及图5c将更加明确了解这种本发明的效果。图5b是从本发明的视觉检查模块获取的第一平面的第一平面图像；图5c是从本发明的视觉检查模块获取的一对侧面的一对侧面图像。

在图5a的情况下，在图像获取部110的受光面将第一平面及4个侧面全部获取，因此在视觉检查尺寸大的元件1时，需保障大FOV，并且应设置非常高价的设备，因此若作为检查对象的元件1的尺寸超出12mm，则使用常规的设备很难进行视觉检查。

然而，在图5c的情况下，在图像获取部110的受光面只获取针对2个侧面的一对侧面图像，因此可灵活利用现有的低价的设备也可针对大面积的元件1，尤其具有最大规格(36mm)的元件1也可充分执行视觉检查。

另外，具有上述结构的本发明的视觉检查模块100为相互独立获取第一平面图像和一对侧面图像，因此不会出现因为第一光路L1和第二光路L2之间的光路差导致焦点距离相互不同进而通过图像获取部110获取图像时彼此焦点对不准而获取模糊的图像的问题。

从而，本发明的视觉检查模块100为即使一对第一反射部件1122和元件1的侧面之间的距离不同或者第一光路L1不同(作为检查对象的元件1的规格发生变化等)，只要调整第一光路L1或者一对第二光路L2的焦点即可，因此无需更换视觉检查模块100的构件，只单纯调整图像获取部110的位置也可调整焦点，进而具有可获取清晰的图像的优点。

此时，所述视觉检查模块100还可包括焦点调整部130，所述焦点调整部130调整图像获取部110的位置以调整焦点。作为一示例，如图2、图3及图7a至图7b所示，所述焦点调整部130为与图像获取部110结合以沿着第一平面图像或者侧面图像的入射方向(以附图为基准的Y轴方向)线性移动图像获取部110的结构，可具有各种结构。

另外，本发明的视觉检查模块100为在获取元件1的侧面图像时并不是一次性获取四个侧面图像，而是利用一对第一反射部件122一次性获取一对侧面的一对侧面图像，因此如图5c所示，在获取一对侧面图像时利用多个第二反射部件124使一对侧面图像聚集在图像获取部110的受光面中心部，进而具有可将视觉检查所需的视觉检查模块100的FOV最小化的优点。

所述第一运送工具20为从装载部10的托盘2拾取元件1来运送到视觉检查模块50并且将完成视觉检查的元件1装载并运送到托盘2的结构，可具有各种结构。

作为一示例，如图6a至图6b所示，所述第一运送工具20可包括主体部21和多个拾取器22，所述多个拾取器22结合于主体部21吸附并固定元件1的第一平面的另一面(以下，第二平面)并且配置成一列以上。

所述多个拾取器22优选配置成多个，诸如一列或者多列等，以提高检查速度等。

所述拾取器22作为通过真空压吸附并固定第二平面以拾取元件1的结构，可具有各种结构。

所述第一运送工具20还可包括拾取器旋转驱动部，所述拾取器旋转驱动部针对与第一平面的法线方向(-Z轴方向)平行的中心轴c旋转拾取器22。

通过所述拾取器旋转驱动部，位于一对第一反射部件122之间的元件1可与拾取器22一同旋转。

另外，如图6a及图6b所示，所述第一运送工具20还可包括线性移动驱动部，所述线性移动驱动部线性移动主体部21，以使由配置成一列的多个拾取器22拾取的多个元件1依次位于一对第一反射部件122之间。

所述第一运送工具20可与第一导轨40结合，以沿着第一导轨40移动，所述第一导轨40以与装载部10中的托盘2的移动方向(以附图为基准的Y轴方向)垂直的方向(以附图为基准的X轴方向)配置。

所述第一导轨40作为与装载部10中的托盘2的移动方向垂直配置并支撑第一运送工具20的同时引导该移动的结构，可具有各种结构。

然后，所述元件检查系统还可包括卸载部30，所述卸载部30卸载装载有完成视觉检查的元件1的托盘2。

所述卸载部30作为从装载部10接收装有完成视觉检查的元件1的托盘2以根据视觉检查结果来分类于该托盘2的结构，可具有各种结构。

所述卸载部30具有与装载部10类似的结构，可包括：根据元件1的视觉检查结果卸载合格品G的元件1的第一卸载部31；卸载判断为不合格1或者异常1R1的元件1的第二卸载部32；卸载判断为不合格2或者异常2R2的元件1的第三卸载部33。

然后，所述卸载部31、32、33可平行设置多个卸载托盘部，所述卸载托盘部包括与装载部10的一侧平行设置的引导部(未示出)和用于沿着引导部移动托盘2的驱动部(未示出)。

另一方面，托盘2在装载部10及卸载部31、32、33之间彼此可被托盘运送装置(未示出)运送，所述卸载部31、32、33还可包括空托盘部(未示出)，所述空托盘部供应未装载半导体元件1的空置托盘2。

另一方面，在所述卸载部31、32、33可单独设置分类工具50，所述分类工具50用于根据各个卸载托盘部的分类等级在各个卸载托盘部之间运送元件1。

所述分类工具50具有与上述说明的第一运送工具20相同或者类似的结构，可具有多列结构或者一列结构，并且可设置成沿着与第一导轨40平行配置的第二导轨60进行移动。

另一方面，针对所述卸载部31、32、33说明了在从装载部10装载的托盘2重新装载元件1之后进行卸载的实施例，但是也可以是包括装载于形成装载元件1的口袋的载带进行卸载的所谓卷带模块等，只要是可装载元件1之后进行卸载的结构，也可以是任何一种结构。

由具有上述的结构的视觉检查模块及元件检查系统执行的元件检查方法包括：第一平面图像获取步骤，通过图像获取部110获取通过用于运送元件的运送工具位于一对第一反射部件122之间的元件1的第一平面图像；第一侧面图像获取步骤，通过图像获取部110获取元件1的4个侧面中与一对第一反射部件122相对的一对侧面的一对侧面图像；第二侧面图像获取步骤，通过运送工具针对与所述第一平面垂直的中心轴旋转元件1，以使4个侧面中的其余一对侧面与一对第一反射部件122相对，并且通过图像获取部110获取其余一对侧面的一对侧面图像。

在所述元件检查方法中，所述运送工具作为上述的第一运送工具20，以拾取作为检查对象的元件1的状态位于一对第一反射部件122之间。

为了形成第一光路L1以获取通过所述第一运送工具20位于第一反射部件122之间的元件的第一平面图像，如图3及图7b所示，移动框架部128位于不与第一平面图像及一对侧面图像发生干涉的第一位置。

即，所述第一平面图像获取步骤在移动框架部128位于不与第一平面图像及所述一对侧面图像发生干涉的第一位置的状态下执行。

在所述第一平面图像获取步骤中获取的第一平面图像可灵活用于诸如元件1的第一平面的裂纹、划痕、球栅破损、剥落等的外面检查。

再则，在所述第一平面图像获取步骤中获取的第一平面图像可灵活用于在获取元件1的侧面图像之前对准元件1的位置。

即，所述元件视觉检查方法还可包括对准步骤，所述对准步骤在第一侧面图像获取步骤之前利用在第一平面图像获取步骤中获取的所述第一平面图像对准位于一对第一反射部件122之间的元件1的位置。

在获取元件1的一对侧面图像时，若元件1不位于一对反射部件122的中心部，则在一对第二光路L2之间出现光路差，因此获取模糊的图像，所以在第一侧面图像获取步骤执行对准步骤，进而获取更加清晰的图像，可提高视觉检查的可靠性。

第一运送工具20对准元件1的位置并且可将元件1的4个侧面中的一对侧面与一对第一反射部件122相对。

若通过第一运送工具20完成元件1的对准，则获取元件1的一对侧面图像。

如图2及图7a所示，为了形成一对第二光路L2以获取元件1的一对侧面图像，移动框架部128可在移动到第二位置之后执行，所述第二位置为移动框架部128遮挡第一平面图像以防止第一平面图像到达图像获取部110。此时，第一平面图像可被移动框架部128第二反射部件124中的中心反射部件124b遮挡。

即，所述第一侧面图像获取步骤在移动框架部128位于遮挡第一平面图像形成第二光路L2的第二位置的状态下执行。

如图5c，在第一侧面图像获取步骤中获取的一对侧面图像可灵活用于诸如元件1的第一平面的裂纹、划痕、球栅破损、剥落等的外面检查。

如图4所示，若完成所述第一侧面图像获取步骤，则第一运送工具20通过拾取器旋转驱动部以与第一平面发热法线方向平行的旋转轴为中心旋转元件1。

据此，假设在第一侧面图像获取步骤中获取了元件1的4个侧面中一对侧面1b的一对侧面图像时，在第二侧面图像获取步骤可获取其余一对侧面1a的一对侧面图像。

所述第二侧面图像获取步骤也是在移动框架部128位于遮挡第一平面图像执行第二光路L2的第二位置的状态下执行。

如图5c所示，在第二侧面图像获取步骤获取的一对侧面图像可灵活用于诸如元件1的第一平面的裂纹、划痕、球栅破损、剥落等的外面检查。

若完成所述第二侧面图像的获取，则第一运送工具20移动到用于卸载元件1的托盘20。

然而，为了针对多个元件1迅速执行视觉检查，有必要构成视觉检查系统，以通过第一运送工具20运送元件依次执行视觉检查。

以下，参照图6a至6b，详细说明第一运送工具20的动作极其视觉检查。

如图6a所示，通过多个拾取器22配置成一列以上的第一运送工具20拾取多个元件1。第一运送工具20移动到视觉检查模块100，并且在视觉检查模块100中从由第一运送工具20的移动方向为基准(X轴方向)由前端的第四拾取器22d拾取的元件1到由后端的第一拾取器22a拾取的元件1进行移动以依次位于一对反射部件122之间。

此时，在视觉检查模块100可执行第一平面图像获取步骤及第一侧面图像获取步骤，所述第一平面图像获取步骤用于针对位于一对反射部件122之间的元件1获取第一平面图像，所述第一侧面图像获取步骤用于针对一对侧面1b获取一对侧面图像。

若完成第一侧面图像获取步骤，则第一运送工具20针对中心轴C旋转拾取器22重新在视觉检查模块100中以第一运送工具20的移动方向为基准(-X轴方向)由前端的第一拾取器22a拾取的元件1到由后端的第四拾取器22d拾取的元件1按步骤移动以依次位于一对反射部件122之间。第一运送工具20以视觉检查模块100为中心进行往返移动，因此在此第一拾取器22a最先移动到一对反射部件122之间。

此时，在视觉检查模块100中可执行用于针对位于一对反射部件122之间的元件1获取其余一对侧面1a的一对侧面图像的第二侧面图像获取步骤。

图8示出在第一运送工具20具有配置成一列的多个拾取器22的情况下通过第一运送工具20运送元件1的移动路径P。以元件1的移动路径P为中心在两侧设置一对第一反射部件122。

同样地，图9示出在第一运送工具20具有配置成多列(尤其是，2列)的多个拾取器22的情况下通过第二运送工具20运送元件1的移动路径P1、P2。P1为在2列中配置在其中一列的元件1的移动路径，P2为在2列中配置在剩余一列的元件1的移动路径。以元件1的移动路径P1、P2为中心在两侧分别设置一对第一反射部件122。

即，通过以视觉检查模块100中心第一运送工具20进行线性往返移动可对多个元件1执行视觉检查，因此无需以Z轴方向驱动用于将被拾取器22固定的元件1位于一对第一反射部件122之间的运送工具20或者拾取器22，所以可非常迅速地运送用于视觉检查的元件，据此具有可大幅度提高针对多个元件1的视觉检查速度的优点。

另一方面，本发明的特征在于视觉检查模块，提出的元件检查系统的结构只是一实施例，本发明的视觉检查模块当然不限定于设置在本发明的实施例的元件检查系统的。

以上，仅是可由本发明实现的优选实施例的一部分的相关说明，众所周知本发明的范围不应局限于上述的实施例来进行解释，以上说明的本发明的技术思想及其根本的技术思想应全部包括在本发明的范围内。

Claims (19)

1.一种视觉检查模块(100)，作为执行平面形状为直角四边形的元件(1)的视觉检查的视觉检查模块(100)，其特征在于，包括：

图像获取部(110)，用于获取元件(1)的图像；

光路形成部(120)，选择性形成第一光路(L1)和一对第二光路(L2)，所述第一光路(L1)为使元件(1)的第一平面的第一平面图像到达所述图像获取部(110)，所述一对第二光路(L2)为使所述元件(1)的相对的一对侧面的一对侧面图像到达所述图像获取部(110)；

其中，所述光路形成部(120)包括：固定框架部(126)，被固定设置，并且具有一对第一反射部件(122)，所述一对第一反射部件(122)与元件(1)的相对的一对侧面对应，将一对侧面图像以与所述第一平面的法线方向平行地反射；移动框架部(128)，针对所述固定框架部(126)可移动地设置，根据位置选择性形成所述第一光路(L1)及所述一对第二光路(L2)。

2.根据权利要求1所述的视觉检查模块(100)，其特征在于，

所述移动框架部(128)在“形成所述第一光路(L1)的第一位置”和“形成所述一对第二光路(L2)的第二位置”之间可移动地结合于所述固定框架部(126)。

3.根据权利要求2所述的视觉检查模块(100)，其特征在于，

所述第二位置设定在所述移动框架部(128)遮挡所述第一平面图像的位置，以防止所述第一平面图像到达所述图像获取部(110)。

4.根据权利要求3所述的视觉检查模块(100)，其特征在于，

所述移动框架部(128)包括多个第二反射部件(124)，所述多个第二反射部件(124)向所述图像获取部(110)反射从所述一对第一反射部件(122)反射的一对侧面图像，以在所述第二位置使所述一对侧面图像到达所述图像获取部(110)的受光面(S)的中心部附近。

5.根据权利要求3所述的视觉检查模块(100)，其特征在于，

所述第一位置设定在所述移动框架部(128)不与所述第一平面图像及所述一对侧面图像发生干涉的位置。

6.根据权利要求1所述的视觉检查模块(100)，其特征在于，

所述移动框架部(128)以与所述法线方向垂直的平面方向可进行线性移动地结合于所述固定框架部(126)；

所述光路形成部(120)还包括引导部(129)，所述引导部(129)引导所述移动框架部(128)针对所述固定框架部(126)以平面方向进行线性移动。

7.根据权利要求1所述的视觉检查模块(100)，其特征在于，

所述固定框架部(126)配置有多个所述一对第一反射部件(122)，以针对多个元件(1)执行视觉检查。

8.根据权利要求1所述的视觉检查模块(100)，其特征在于，

所述视觉检查模块(100)还包括焦点调整部(130)，所述焦点调整部(130)调整所述图像获取部(110)的位置以调整焦点。

9.根据权利要求1所述的视觉检查模块(100)，其特征在于，

所述视觉检查模块(100)还包括主反射部件(140)，所述主反射部件(140)设置在所述光路形成部(120)及所述图像获取部(110)之间，以朝向所述图像获取部(110)反射所述第一平面图像及所述一对侧面图像。

10.根据权利要求6所述的视觉检查模块(100)，其特征在于，

所述主反射部件(140)由可透光的半透材料构成；

所述视觉检查模块(100)还包括照明部(150)，所述照明部(150)从所述主反射部件(140)的反射面的另一面将光照射于所述元件(1)的第一平面及各个侧面。

11.一种元件检查方法，作为由执行平面形状为直角四边形的元件(1)的视觉检查的权利要求1至10中的任意一项的视觉检查模块(100)执行的元件检查方法，其特征在于，包括：

第一平面图像获取步骤，通过所述图像获取部(110)获取通过用于运送元件的运送工具位于所述一对第一反射部件(122)之间的元件(1)的第一平面图像；

第一侧面图像获取步骤，通过所述图像获取部(110)获取在所述元件(1)的4个侧面中与所述一对第一反射部件(122)相对的一对侧面获取一对侧面图像；

第二侧面图像获取步骤，为使所述4个侧面中的剩余一对侧面与所述一对第一反射部件(122)相对，通过所述运送工具针对与所述第一平面垂直的中心轴旋转所述元件(1)，通过所述图像获取部(110)获取所述其余一对侧面的一对侧面图像。

12.根据权利要求11所述的元件检查方法，其特征在于，

所述元件视觉检查方法还包括对准步骤，在所述第一侧面图像获取步骤之前，利用在所述第一平面图像获取步骤中获取的所述第一平面图像对准位于所述一对第一反射部件(122)之间的元件(1)的位置。

13.根据权利要求11所述的元件检查方法，其特征在于，

所述第一平面图像获取步骤在所述移动框架部(128)位于不与所述第一平面图像及所述一对侧面图像发生干涉的第一位置的状态下执行。

14.根据权利要求11所述的元件检查方法，其特征在于，

所述第一侧面图像获取步骤及所述第二侧面图像获取步骤在为防止所述第一平面图像到达所述图像获取部(110)所述移动框架部(128)移动到遮挡所述第一平面图像的第二位置之后执行。

15.一种元件检查系统，其特征在于，包括：

装载部(10)，装载托盘(2)，所述托盘(2)装载多个元件(1)；

权利要求1至10中的任意一项的视觉检查模块(100)，设置在所述装载部(10)的一侧，以对元件(1)执行视觉检查；

第一运送工具(20)，从所述装载部(10)的托盘(2)拾取元件(1)来运送到所述视觉检查模块(50)，将完成视觉检查的元件(1)运送并装载到托盘(2)。

16.根据权利要求15所述的元件检查系统，其特征在于，

所述元件检查系统还包括：

卸载部(30)，卸载托盘(2)，所述托盘(2)装载完成所述视觉检查的元件(1)。

17.根据权利要求15所述的元件检查系统，其特征在于，

所述第一运送工具(20)包括：

主体部(21)；

多个拾取器(22)，结合于所述主体部(21)，吸附并固定所述元件(1)的第一平面的另一面(以下，第二平面)并且配置成一列。

18.根据权利要求17所述的元件检查系统，其特征在于，

所述第一运送工具(20)还包括拾取器旋转驱动部，所述拾取器旋转驱动部针对与所述第一平面的法线方向平行的中心轴旋转所述拾取器(22)。

19.根据权利要求18所述的元件检查系统，其特征在于，

所述第一运送工具(20)还包括线性移动驱动部，所述线性移动驱动部线性移动所述主体部(21)，以使由配置成一列的多个拾取器(22)拾取的多个元件(1)依次位于所述一对第一反射部件(122)之间。

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