CN114076766A - 检查装置、树脂成型设备和树脂成型产品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检查装置、树脂成型设备和树脂成型产品的制造方法。一种检查装置包括：第一光源，被配置成通过漫射板发光；第二光源，被配置成通过聚焦光学组件发光；以及相机，被配置成拍摄用来自第一光源和第二光源的光照射的树脂成型基板的图像。

Description

检查装置、树脂成型设备和树脂成型产品的制造方法
相关申请的交叉引用
本申请基于2020年8月18日提交的第2020-137827号日本发明专利申请并要求其优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及检查装置、树脂成型设备和树脂成型产品的制造方法。
背景技术
日本发明专利公布第2008-202949号(专利文献1)公开了一种通过对工件切换两种类型的光源来检查缺陷的技术。
在专利文献1中，光源切换使用，即，用于倾斜入射照明的光源和用于同轴垂直照明的光源不同时照射光。
目前，尚未提出能够在普通检查过程中检测作为工件的树脂成型产品的表面上的各种缺陷的技术。
发明内容
根据本公开的检查装置包括：第一光源，被配置成通过漫射板发光；第二光源，被配置成通过聚焦光学组件发光；以及相机，被配置成拍摄用来自第一光源和第二光源的光照射的树脂成型基板的图像。
根据本公开的树脂成型设备包括：树脂成型部件，被配置为对基板进行树脂成型；以及检查装置。
根据本公开的树脂成型产品的制造方法包括：使用树脂成型设备在树脂成型部件中执行树脂成型的树脂成型过程；以及由检查装置检查在树脂成型过程中成型的树脂成型基板的检查过程。
附图说明
并入说明书并且构成说明书一部分的附图示出了本公开的实施方式。
图1是示意性地示出根据本公开的实施方式的树脂成型设备的结构的平面图。
图2A和图2B分别是根据本公开的实施方式的检查装置的平面图和侧视图。
图3A至3D是示意性地示出比较例的检查装置的侧视图。
图4是示出由根据本公开的实施方式的检查装置和比较例的检查装置获得的图像数据的图示。
具体实施方式
现在将详细参考各种实施方式，其示例在附图中说明。在下面的详细描述中，为了提供对本公开的透彻理解，陈述了许多具体细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，本公开可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，未详细描述公知方法、过程、系统和组件，以避免不必要地模糊各种实施方式的各个方面。
<本公开的实施方式>
在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施方式。附图中相同或相应的部件由相同的附图标记表示，并且将不再重复其描述。
<树脂成型设备100的总体配置>
根据本实施方式的树脂成型设备100被配置为通过用树脂包封的基板T的组件安装表面来制造树脂成型产品(树脂成型基板W)，诸如半导体芯片等电子组件安装在组件安装表面上。
基板T的示例包括诸如硅晶圆等半导体基板、引线框架、印刷接线板、金属基板、树脂基板、玻璃基板、陶瓷基板等。进一步地，基板T可以是用于FOWLP(Fan-Out Wafer LevelPackaging，扇出晶圆级封装)和FOPLP(Fan-Out Panel Level Packaging，扇出面板级封装)的载体。更具体而言，基板T可以是已经布线的基板，也可以是尚未布线的基板。
如图1所示，树脂成型设备100包括作为其组件的基板供应/存储模块A、树脂成型模块B和树脂材料供应模块C。每个组件(模块A至C中的每一个)相对于各个组件是可拆卸和可更换的。树脂成型模块B对应于树脂成型部件。
基板供应/存储模块A包括基板供应装置1、基板存储装置2、传送路径31和32、检查装置4、基板传送机构5、基板安装座TM、成型基板安装座WM和控制器COM。基板供应装置1供应基板T，基板T是成型前的树脂成型目标。传送路径31用于沿Y方向传送从基板供应装置1供应的基板T。通过传送路径31传送的基板T安装在基板安装座TM上。
基板传送机构5从移动机构(未示出)接收安装在基板安装座TM上的基板T，移动机构可沿X方向移动，在基板供应/存储模块A和树脂成型模块B内部沿X方向和Y方向移动，并将基板T传送到下面描述的树脂成型模块B的成型模具7。进一步地，基板传送机构5在基板供应/存储模块A和树脂成型模块B内部沿X方向和Y方向移动，接收由下面描述的树脂成型模块B的成型模具7成型的树脂成型基板W(树脂成型产品)，并将树脂成型基板W传送到基板供应/存储模块A。
在成型基板安装座WM上，从基板传送机构5移动的树脂成型基板W通过可沿X方向移动的移动机构(未示出)来安装。传送路径32用于沿Y方向传送安装在成型基板安装座WM上的树脂成型基板W。
例如，传送路径31或32可以由一对轨道配置而成，每个轨道形成具有C形横截面的凹槽，并且轨道布置成使得凹槽的开口彼此相对。在该示例的情况下，通过布置基板T或树脂成型基板W以使其端部装配到轨道的凹槽中，可以沿轨道在轨道的纵向方向(对应于图1中的Y方向)以滑动方式移动基板T或树脂成型基板W。
如稍后将描述的，检查装置4检查已经从成型基板安装座WM移动并且正通过传送路径32传送的树脂成型基板W的外观。基板储存装置2存储从传送路径32传送的树脂成型基板W。
控制器COM包括CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、RAM(RandomAccess Memory，随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)等，并且被配置为根据信息处理来控制单个组件。控制器COM被配置为至少控制检查装置4，并且可以被配置为控制整个树脂成型设备100。稍后将描述由控制器COM控制检查装置4的操作的细节。
树脂成型模块B是用于在基板T上成型树脂的树脂成型部件，包括成型模具7和用于夹持成型模具7的模具夹持机构6。树脂成型模块B通过使用树脂材料供应装置C提供的树脂材料P，通过压缩成型方法制造树脂成型基板W(树脂成型产品)。成型有树脂成型基板W的成型模具7的表面经过压花处理，使得树脂成型基板W可以容易地从成型模具7中脱出。压花处理的示例包括轧光等。
例如，用于压缩成型的成型模具7包括彼此相对设置的上模具和下模具，并且可以具有将基板T供应给上模具并且将树脂材料P供应给下模具的配置。在该示例的情况下，下模具可以包括构成型腔底面的底面构件和构成型腔侧面的侧面构件，并且可以具有底面构件和侧面构件可以相对滑动的配置。此外，在该下模具结构中，限定了型腔的底面构件和侧面构件的表面经过压花处理。
树脂材料供应模块C包括移动台8、安装在移动台8上的树脂材料容纳器9、配置成将树脂材料P供应给树脂材料容纳器9的树脂材料供应器10、以及树脂材料传送机构11，该树脂材料传送机构被配置为传送树脂材料容纳器9并将树脂材料P供应到树脂成型模块B的成型模具7。移动台8被配置为在树脂材料供应模块C内部沿X方向和Y方向移动。树脂材料传送机构11在树脂材料供应模块C和树脂成型模块B内部沿X方向和Y方向移动。因此，树脂材料传送机构11将容纳树脂材料P的树脂材料容纳器9传送到成型模具7，以将树脂材料供应给成型模具7。例如，树脂材料容纳器9可以具有以下配置：该配置中设置有离型膜以闭合框架形构件的开口下表面。
<检查装置4的配置>
接下来，将详细描述根据本实施方式的检查装置4。图2A是检查装置4的平面图，图2B是检查装置4的侧视图。
检查装置4被配置为检查在树脂成型模块B(树脂成型部件)中树脂成型之后沿着传送路径32朝向基板储存装置2移动的树脂成型基板W(树脂成型产品)的外观。如图2A和图2B所示，检查装置4包括第一光源41、第二光源42和相机43。当树脂成型基板W通过传送路径32传送时，其封装表面朝下。在本实施方式的树脂成型基板W中，半导体芯片安装在基板T的一个表面上，并且这个表面用作树脂包封的封装表面。由于树脂成型基板W是由经过压花处理的成型模具7形成的，所以在树脂成型基板W的表面上形成褶皱图案。
第一光源41是被配置为通过漫射板照射漫射光的漫射光源。第一光源41与相机43同轴设置或平行以面对树脂成型基板W，并从垂直于树脂成型基板W的封装表面的方向照射光。
第二光源42是被配置为经由聚焦光学组件将光聚焦在某一点处的聚焦光源。第二光源42相对于相机43和树脂成型基板W倾斜设置，并且从相对于树脂成型基板W的封装表面倾斜的方向照射光。第一光源41和第二光源42都是白色光源。
相机43拍摄通过传送路径32传送的树脂成型基板W的封装表面的图像。光从第一光源41和第二光源42同时照射并从树脂成型基板W反射，并且相机43针对每个检查范围R捕获反射光。通过将树脂成型基板W的封装表面划分为检查范围R并拍摄各个检查范围R的图像而获得的数据被创建为单条图像数据。相机43捕获镜面反射光和漫反射光，它们是照射在树脂成型基板W的封装表面上的光的反射光。此时，相机43捕获镜面反射光以及漫反射光，镜面反射光是第一光源41照射的光的反射光，漫反射光是第二光源42照射的光的反射光。相机43的示例包括线扫描相机和面扫描相机。检查范围R是通过相机43的一个成像操作捕获的范围。也就是说，检查范围R可以是针对线扫描相机的一个扫描线区域，并且可以是针对面扫描相机的多个扫描线的区域。
在本实施方式中，检查树脂成型基板W的下表面上的封装面的外观。因此，第一光源41、第二光源42和相机43设置在传送路径32的下方。
控制器COM基于通过相机43拍摄各个检查范围R的图像而获得的图像数据来检查树脂成型基板W的外观。当线扫描相机用作相机43时，可以通过线扫描相机的成像操作获取多条一维图像数据并合成多条一维图像数据来获得二维图像数据。控制器COM基于预先设定的封装表面上的缺陷信息来检测缺陷存在与否。当存在缺陷时，控制器COM识别缺陷在树脂成型基板W的封装表面上的位置，并确定缺陷的大小是否落在预定范围内。如本文所使用的，术语“缺陷”包括由不良树脂成型产生的空洞、在传送或干燥树脂材料期间产生的浅划痕等。
<检查装置4的操作>
在上述检查装置4中，第一光源41和第二光源42用光照射沿着传送路径32从成型基板安装座WM朝基板储存装置2移动的树脂成型基板W，并且由相机43捕获反射光(镜面反射光和漫反射光)。控制器COM基于单个图像数据检查树脂成型基板W的外观，图像数据由相机针对各个检查范围R拍摄的图像而创建。
在这点上，当线扫描相机用作相机43并且靠近第一光源41设置时，可以将整个成像区域设定为比使用面扫描相机时更靠近相机43的区域。因此，在使用线扫描相机的情况下，即使从作为漫射光源的第一光源41沿垂直方向照射光，与使用面扫描相机的情况相比，可以使来自树脂成型基板W的镜面反射光的更多分量入射到相机43上。
此外，当面扫描相机作为相机43时，可以比使用线扫描相机时更低的成本来配置检查装置。
<比较例>
图3A至图3D示出了比较例，在每个比较例中，检查装置设置有一种类型的光源。
图3A示出了比较例a，其中，作为漫射光源的第一光源41将光倾斜地照射到树脂成型基板W上，并且相机43捕获漫反射光。图3B示出了比较例b，其中，第一光源41将光倾斜地照射到树脂成型基板W上，并且相机43捕获镜面反射光。图3C示出了比较例c，其中，作为聚焦型光源的第二光源42将光倾斜地照射到树脂成型基板W上，并且相机43捕获漫反射光。图3D示出了比较例d，其中，第二光源42将光倾斜地照射到树脂成型基板W上，并且相机43捕获镜面反射光。
<检查结果>
图4示出了设置有两种类型的光源的检查装置(本实施方式)和如图3A至图3D所示的设置有一种类型的光源的检查装置(比较例a至d)所获得的检查结果。检查了空洞和浅划痕，它们是树脂成型基板W的封装表面上出现的缺陷类型。
如图4所示，本实施方式可以检测作为缺陷类型的空洞和浅划痕。
结果如下。首先，将描述以下情况，其中作为漫射光源的第一光源41在垂直方向上照射在树脂成型基板W上，并且通过相机43从垂直方向观察到反射光。当从第一光源41照射漫射光时，相对较弱的光被照射到相对较大的区域。然后，通过相机43从垂直方向观察光，可以观察到垂直入射光的镜面反射光。该镜面反射光比漫反射光强。因此，由于来自褶皱图案的光在树脂成型基板W的封装表面上的反射而产生的对比度和由于来自浅划痕的光的反射而产生的对比度两者都具有足以被相机43观察到的值。因此，可以观察褶皱图案和浅划痕并将彼此区分开，并且可以检查浅划痕。
接下来，将描述以下情况，其中作为聚焦光源的第二光源42沿倾斜方向照射到树脂成型基板W上，并且通过相机43从垂直方向观察到反射光。当从第二光源42照射聚焦光时，相对较强的光被照射到相对较窄的区域。然后，通过相机43从与第二光源42照射光的方向不同的垂直方向观察光，可以观察到漫反射光。该漫反射光比镜面反射光弱。因此，由于诸如空洞等缺陷附近的光在树脂成型基板W的封装表面上的反射而产生的对比度具有足以被相机43可观察到的值。因此，可以检查诸如空洞等缺陷。进一步地，即使当第一光源41在垂直方向上将光照射到树脂成型基板W上，而第二光源42在倾斜方向上将光照射到树脂成型基板W上，并且通过普通相机43从垂直方向观察到反射光时，也可以观察到由第一光源41产生的镜面反射光和由第二光源42产生的漫反射光，只要镜面反射光和漫反射光的强度没有明显改变即可。
另一方面，在比较例a中，当第一光源41将光倾斜地照射到树脂成型基板W上并且由相机43从垂直方向捕获到漫反射光时，既不能检测到空洞，也不能检测到浅划痕。
在比较例b中，当第一光源41将光倾斜地照射到树脂成型基板W上并且由相机43从相反的倾斜方向捕获到镜面反射光时，可以检测到树脂成型基板W的封装表面上的浅划痕，但不能检测到空洞。
在比较例c中，当第二光源42将光倾斜地照射到树脂成型基板W上并且由相机43从垂直方向捕获到漫反射光时，可以检测到空洞，但不能检测到浅划痕。
在比较例d中，当第二光源42将光倾斜地照射到树脂成型基板W上并且相机43从相反的倾斜方向捕获到图像时，既不能检测到空洞，也不能检测到浅划痕。
因此，如在比较例a到d中那样，设置有一种类型的光源的检查装置不能在普通检查过程中同时检测多个缺陷。然而，根据本实施方式的检查装置能够在普通检查过程中同时检测多个缺陷。
<树脂成型产品的制造方法>
将描述通过使用图1中所示的树脂成型设备100制造树脂成型产品(树脂成型基板W)的方法。
执行将基板T供应到成型模具7的基板供应过程。在基板供应/存储模块A中，基板T通过传送路径31从基板供应装置1传送到基板安装座TM。移动机构(未示出)将安装在基座安装座TM上的基板T输送到基板传送机构5。基板传送机构5将接收到的基板T传送到树脂成型模块B，并将基板T供应给树脂成型模块B中的成型模具7。
此外，执行向成型模具7供应树脂材料P的树脂材料供应过程。在树脂材料供应模块C中，树脂材料P从树脂材料供应装置10供应到安装在移动台8上的树脂材料容纳器9。移动台8将容纳在树脂材料容纳器9中的树脂材料P输送到树脂材料传送机构11。树脂材料传送机构11将接收到的树脂材料P传送到树脂成型模块B，并将树脂材料P供应到树脂成型模块B中的成型模具7。可以首先执行基板供应过程或树脂材料供应过程，或者可以至少部分地同时执行基板供应过程和树脂材料供应过程。
在基板供应过程和树脂材料供应过程之后执行树脂成型过程。在树脂成型模块B中，在将基板T和树脂材料P供应给成型模具7的状态下，模具夹持机构6夹持成型模具7以执行树脂成型。在执行树脂成型之后，模具夹持机构6打开成型模具7。基板传送机构5从已打开的成型模具7中取出树脂成型基板W，树脂成型基板W是其中通过树脂成型过程在基板T上形成封装的树脂成型产品。
在树脂成型过程之后执行检查过程。基板传送机构5将取出的树脂成型基板W从树脂成型模块B传送到基板供应/存储模块A。在基板供应/存储模块A中，移动机构(未示出)将树脂成型基板W从基板传送机构5传送到成型基板安装座WM。如上所述，安装在成型基板安装座WM上的树脂成型基板W在通过传送路径32传送的同时由检查装置4进行检查，然后存储在基板储存装置2中。基于检查过程中的检查结果，可以确定树脂成型基板W是好还是差。
<其他实施方式>
上述实施方式的思想并不限于上述实施方式。在下文中，将描述上述实施方式的思想所适用的其他实施方式。
在上述实施方式的树脂成型设备100中，通过压缩成型方法制造树脂成型基板W(树脂成型产品)。然而，树脂成型基板W(树脂成型产品)不仅可以通过压缩成型方法制造，还可以通过传送成型方法制造。
在上述实施方式的树脂成型设备100中，树脂成型模块B的成型模具7的表面经过了压花处理。然而，成型模具7的表面不一定要经过压花处理。
在上述实施方式的检查装置4中，第一光源41、第二光源42和相机43设置在传送路径32的下方，并且检查树脂成型基板W的下表面中的封装表面。然而，在检查树脂成型基板W的上表面上的封装表面的情况下，第一光源41、第二光源42和相机43可以设置在传送路径32的上方。
在上述实施方式的检查装置4中，检查沿传送路径32移动的树脂成型基板W。然而，可以在不移动的静止状态下检查树脂成型基板W。在这种情况下，可以移动包括第一光源41、第二光源42和相机43的光学系统以进行检查。此外，树脂成型基板W和光学系统都可以移动以进行检查。
在上述实施方式的检查装置4中，白色光源用作第一光源41和第二光源42。然而，具有其他波长范围的光源可以用作第一光源41和第二光源42。
在上述实施方式的检查装置4中，作为漫射光源的第一光源41在垂直于树脂成型基板W的方向上照射光。然而，第一光源41的光照射方向不必严格垂直于树脂成型基板W，并且可以是任何方向，只要可以分别通过第一光源41产生的镜面反射光和第二光源42产生的漫反射光检测到缺陷即可。
在上述实施方式的检查装置4中，相机43创建数据，这些数据通过将树脂成型基板W的封装表面划分为检查范围R并将各个检查范围R的图像作为单条图像数据而获得。然而，相机43可以创建通过将整个检查范围的图像，而不是将各个划分的检查范围R的图像作为单条图像数据而获得的数据。此外，相机43可以创建通过将各个划分的检查范围R的图像作为多条(两条或更多条)图像数据而获得的数据。
<实施方式的配置和效果>
上述实施方式的检查装置包括：第一光源，被配置成通过漫射板发光；第二光源，被配置成通过聚焦光学组件发光；以及相机，被配置成拍摄用来自第一光源和第二光源的光照射的树脂成型基板的图像。根据该检查装置，可以在普通检查过程中检测作为工件的树脂成型产品的表面上的各种类型的缺陷。
作为检查装置的特定配置，要检查的对象可以是在其表面的至少一部分上形成有褶皱图案的树脂成型基板。根据该配置，即使对于具有褶皱图案(形成在作为树脂部的封装表面上)的树脂成型基板，也可以独立于褶皱图案来检测缺陷。
作为检查装置的具体配置，相机可以是线扫描相机。根据该配置，可以将整个成像区域设定为比使用面扫描相机时更靠近相机的区域。因此，即使当作为漫射光源的第一光源沿垂直方向照射光时，也可以使来自树脂成型基板的镜面反射光的大量分量入射到相机上。
作为检查装置的特定配置，可以在移动树脂成型基板的同时执行检查。根据该配置，可以抑制光学系统的移动。因此，可以降低光学调整的频率。
进一步地，上述实施方式的树脂成型设备包括被配置为对基板进行树脂成型的树脂成型部件和上述检查装置。根据该树脂成型设备，可以在普通检查过程中检测树脂成型产品(树脂成型基板)的表面上的各种类型的缺陷。因此，还可以执行有效的外观检查并提高生产率。
作为树脂成型设备的具体配置，树脂成型部件可以包括成型模具，该成型模具具有经过压花处理的表面。根据该配置，即使当通过对成型模具的表面进行压花处理以提高可脱模性而在要检查的对象的表面上形成褶皱图案时，也可以独立于褶皱图案来检测缺陷。
进一步地，在根据上述实施方式的树脂成型产品的制造方法中，树脂成型产品是通过在树脂成型部件中执行树脂成型的树脂成型过程和通过上述检查装置检查在树脂成型过程中成型的树脂成型基板的检查过程来制造。通过树脂成型产品的该制造方法，可以在普通检查过程中检测树脂成型产品(树脂成型基板)表面上的各种类型的缺陷。因此，可以执行有效的外观检查并提高生产率。
以上已经通过示例描述了本公开的实施方式。即，为了示例性描述，已经公开了详细描述和附图。因此，在详细描述和附图中描述的组件可以包括对于解决问题不是必需的组件。因此，不应仅仅因为在详细描述和附图中描述了非必要组件，就立即确定这些非必要组件为必要的。
根据本公开，在一些实施方式中，可以提供一种能够在普通检查过程中检测作为工件的树脂成型产品的表面上的各种类型的缺陷的技术。
虽然已经描述了某些实施方式，但是这些实施方式仅作为示例来呈现，并且不打算限制公开的范围。实际上，本文描述的实施方式可以各种其他形式来实现。此外，在不脱离公开的精神的情况下，可以对本文描述的实施方式的形式进行各种省略、替换和改变。随附的权利要求及其等同物旨在涵盖落入公开的范围和精神的那些形式或修改。
[附图标记说明]
100：树脂成型设备，4：检查装置，41：第一光源，42：第二光源，43：相机，COM：控制器，7：成型模具，A：基板供应/存储模块，B：树脂成型模块(树脂成型部件)，C：树脂材料供应模块，T：基板，W：树脂成型基板

Claims (7)

1.一种检查装置，包括：
第一光源，被配置成通过漫射板发光；
第二光源，被配置成通过聚焦光学组件发光；以及
相机，被配置成拍摄用来自所述第一光源和所述第二光源的所述光照射的树脂成型基板的图像。
2.根据权利要求1所述的检查装置，其中，所述树脂成型基板的表面的至少一部分上形成褶皱图案。
3.根据权利要求1或2所述的检查装置，其中，所述相机是线扫描相机。
4.根据权利要求1或2所述的检查装置，其中，所述检查装置在移动所述树脂成型基板的同时检查所述树脂成型基板。
5.一种树脂成型设备，包括：
树脂成型部件，被配置为对基板进行树脂成型；以及
根据权利要求1至4中任一项所述的检查装置。
6.根据权利要求5所述的树脂成型设备，其中，所述树脂成型部件包括成型模具，所述成型模具具有经过压花处理的表面。
7.一种使用根据权利要求5或6所述的树脂成型设备制造树脂成型产品的方法，所述方法包括：
在树脂成型部件中执行树脂成型的树脂成型过程；以及
由检查装置检查在所述树脂成型过程中成型的树脂成型基板的检查过程。
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