JP2012228638A

JP2012228638A - 実装チップ検査・選別装置

Info

Publication number: JP2012228638A
Application number: JP2011097127A
Authority: JP
Inventors: Heiryu O; 秉龍汪; Kuei-Pao Chen; 桂標陳; Hsin-Cheng Chen; 信呈陳
Original assignee: YOUNG TEK ELECTRONICS CORP
Current assignee: YOUNG TEK ELECTRONICS CORP
Priority date: 2011-04-25
Filing date: 2011-04-25
Publication date: 2012-11-22

Abstract

【課題】実装チップを検査したり選別したりするために用いる実装チップ検査・選別装置を提供する。
【解決手段】実装チップ検査・選別装置は、複数の実装チップＣを搬送するために用いる回転ユニット１と、チップテストユニット２と、チップ選別ユニット４とを備える。回転ユニット１は、少なくとも１つの可動回転盤１１と、可動回転盤１１に設けられた複数の収容部１２と、収容部１２内のそれぞれに設けられた複数の吸排気両用開口とを有する。収容部１２のそれぞれには、少なくとも１つの実装チップＣが選択的に収容される。チップテストユニット２は、回転ユニット１に隣接するように配置され、実装チップＣをテストする少なくとも１つのチップテストモジュール２０を有する。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、検査及び選別を行う装置に関し、特に、実装チップを検査したり選別したりするために用いる実装チップ検査・選別装置に関する。

半導体製造工程においては、様々な原因により微粒子又は欠陥が発生することが往々にしてあり、半導体素子の寸法縮小化及び集積回路の高密度化にとって、この微粒子や欠陥が集積回路の品質に悪影響を及ぼす。一般に、半導体の各製造工程において、製品の品質を安定させるために、製造した半導体素子の欠陥検査を行う必要があり、この欠陥検査の結果に基づいて欠陥の根本的な原因を分析して製造パラメータを調整し、欠陥の発生を低減させ、これにより、半導体製造工程の収率及び製品の信頼性を向上させることが行われている。

従来の欠陥検査方法は、まず、サンプリングを行ってから、欠陥検査及び原因分析を行うために用いるサンプルとして半導体チップを選定し、次に、欠陥検査を行うのが一般的である。

この際、適宜な欠陥検出装置を用い、広範囲な走査を行って半導体チップの欠陥全てを検出する。しかしながら、半導体チップの欠陥が多い場合、走査型電子顕微鏡を用いて一つ一つ手作業により再検査することは困難である。そのため、便宜上、まず、手作業により欠陥を有する半導体チップを選別し、欠陥が検出された半導体チップの中から、特徴的な欠陥を有する半導体チップをサンプルとして複数取り出した後、エンジニアが手作業により欠陥を再検査し、欠陥が発生した原因を分析することにより、欠陥の発生を防いだり、欠陥の発生率を下げることが行われている。

本発明の目的は、ＱＦＮチップなどの実装チップを検査したり選別したりするために用いる実装チップ検査・選別装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態にかかる実装チップ検査・選別装置は、複数の実装チップを搬送するために用いる回転ユニットと、チップテストユニットと、チップ選別ユニットと、を備える実装チップ検査・選別装置であって、前記回転ユニットは、少なくとも１つの可動回転盤と、前記可動回転盤に設けられた複数の収容部と、前記収容部内のそれぞれに設けられた複数の吸排気両用開口と、を有し、前記収容部のそれぞれは、少なくとも１つの実装チップを選択的に収容し、前記チップテストユニットは、前記回転ユニットに隣接するように配置され、前記実装チップをテストする少なくとも１つのチップテストモジュールを有し、前記チップ選別ユニットは、前記回転ユニットに隣接するように配置され、前記実装チップを選別する少なくとも１つのチップ選別モジュールを有することを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明の第２の形態にかかる実装チップ検査・選別装置は、複数の実装チップを搬送するために用いる第１の回転ユニットと、チップテストユニットと、第２の回転ユニットと、チップ選別ユニットと、を備える実装チップ検査・選別装置であって、前記第１の回転ユニットは、少なくとも１つの第１の可動回転盤と、前記第１の可動回転盤に設けられた複数の第１の収容部と、前記第１の収容部内にそれぞれ設けられた複数の第１の吸排気両用開口と、を有し、前記第１の収容部のそれぞれは、前記実装チップを選択的に収容し、前記チップテストユニットは、前記第１の回転ユニットに隣接するように配置され、前記実装チップをテストする少なくとも１つのチップテストモジュールを有し、前記第２の回転ユニットは、前記第１の回転ユニットに隣接するように配置され、少なくとも１つの第２の可動回転盤と、前記第２の可動回転盤に設けられた複数の第２の収容部と、前記第２の収容部内にそれぞれ設けられた複数の第２の吸排気両用開口と、を有し、前記第２の収容部は、前記第１の回転ユニットにより搬送される前記実装チップを選択的に収容し、前記チップ選別ユニットは、前記第２の回転ユニットに隣接するように配置され、前記実装チップを選別する少なくとも１つのチップ選別モジュールを有することを特徴とする。

本発明にかかる実装チップ検査・選別装置は、回転ユニット（即ち、第１の回転ユニット及び第２の回転ユニット）、チップテストユニット、チップ選別ユニットを組み合わせて用いることにより、ＱＦＮチップなどの実装チップを検査したり選別したりすることができる。

図１Ａは、本発明の第１実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置を示す平面図である。図１Ｂは、本発明の第１実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置の第１の回転ユニット又は第２の回転ユニットを示す斜視図である。図１Ｃは、本発明の第１実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置の実装チップを示す斜視図である。図１Ｄは、本発明の第１実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置のチップ方位検査ユニットを示す模式図である。図１Ｅは、本発明の第１実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置の実装チップ検査のステップを示す断面図である。図２Ａは、本発明の第２実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置を示す平面図である。図２Ｂは、本発明の第２実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置の回転ユニットを示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１Ａ〜図１Ｅに示すように、本発明の第１実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置は、複数の実装チップＣを搬送するために用いる第１の回転ユニット１と、チップテストユニット２と、第２の回転ユニット３と、チップ選別ユニット４と、を有する。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第１の回転ユニット１は、少なくとも１つの第１の可動回転盤１１と、第１の可動回転盤１１に設けられた複数の第１の収容部１２と、複数の第１の収容部１２内にそれぞれ設けられた複数の第１の吸排気両用開口１３と、を有する。各第１の収容部１２は、少なくとも１つの実装チップＣを選択的に収容するために用いる。例えば、複数の第１の収容部１２が第１の可動回転盤１１の外縁部に周設され、外向きに開くように形成された第１の開口により、各実装チップＣを各第１の収容部１２内に収容する。

図１Ａ、図１Ｃ及び図１Ｅに示すように、チップテストユニット２は、各実装チップＣをテストするために用い、第１の回転ユニット１に隣接された少なくとも１つのチップテストモジュール２０を有する。第１実施形態の実装チップ検査・選別装置は、様々なテストの必要に応じ、複数のチップテストモジュール２０を用いてもよい。例えば、図１Ｃに示すように、各実装チップＣは、ＱＦＮ（ＱｕａｄＦｌａｔＮｏ−ｌｅａｄ）などであり、複数の導電パッドＣ１を有する。また、図１Ｅに示すように、チップテストモジュール２０は、各実装チップＣと選択的に電気的に接続され、各実装チップＣが良品実装チップＣ’であるか不良実装チップＣ’’であるかを判定するために用いる複数の検査プローブ２０Ａと、各実装チップＣを移動させ、複数の検査プローブ２０Ａと電気的に接続させるために用いる少なくとも１つの移動ノズル２０Ｂと、を有する。図１Ｅ（Ａ）に示すように、まず、ステップ（Ａ）において、移動ノズル２０Ｂが実装チップＣを吸着する。続いて、図１Ｅ（Ｂ）に示すように、ステップ（Ｂ）において、移動ノズル２０Ｂにより実装チップＣを下方向（矢印の示す方向）に移動させると、複数の導電パッドＣ１が複数の検査プローブ２０Ａと電気的に接続され、各実装チップＣが良品であるか不良品であるかを判定する。次に、図１Ｅ（Ｃ）に示すように、ステップ（Ｃ）において、移動ノズル２０Ｂにより実装チップＣを上方向（矢印の示す方向）に移動し、実装チップＣをステップ（Ａ）の方位に戻す。

また、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第２の回転ユニット３は、第１の回転ユニット１と同一か類似した形状であり、第１の回転ユニット１に隣接するように配置されている。第２の回転ユニット３は、少なくとも１つの第２の可動回転盤３１と、第２の可動回転盤３１に設けられた複数の第２の収容部３２と、複数の第２の収容部３２内にそれぞれ設けられた複数の第２の吸排気両用開口３３と、を有する。各第２の収容部３２は、第１の回転ユニット１により搬送される少なくとも１つの実装チップＣを選択的に収容するために用いる。例えば、複数の第２の収容部３２は、第２の可動回転盤３１の外縁部に、外側に向かって開くように設けられた各第２の開口により、第１の回転ユニット１により搬送された各実装チップＣを各第２の収容部３２内に収容させる。

さらに、図１Ａに示すように、チップ選別ユニット４は、第２の回転ユニット３に隣接するように配置され、複数の実装チップＣを選別するために用いる少なくとも１つのチップ選別モジュール４０を有する。例えば、チップ選別モジュール４０は、各良品実装チップＣ’を受け取るために用いる少なくとも１つの第１の経路４０Ａと、各不良実装チップＣ’’ を受け取るために用いる少なくとも１つの第２の経路４０Ｂと、を有する。一般に、各良品実装チップＣ’は、第１の経路４０Ａを通過した後、テープＴの封止溝Ｔ１内に順次保持され、後続の封止工程が行われる。各不良実装チップＣ’’は、第２の経路４０Ｂを通過した後、集められて後続の工程が行われる。

また、図１Ａ及び図１Ｄに示すように、本発明の第１実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置は、搬送ユニット５、チップ方位検査ユニット６及びチップ方位調整ユニット７をさらに備える。搬送ユニット５は、各実装チップＣをそれぞれ第１の収容部１２に対応して順次搬送することが可能なように、第１の回転ユニット１に隣接するように配置された少なくとも１つの搬送部材５０を有する。チップ方位検査ユニット６は、搬送ユニット５及び第１の回転ユニット１に隣接し、実装チップＣの下方に配置された反射鏡６１と、反射鏡６１の側部近傍に配置されたチップ方位画像キャプチャ部材６２と、を有する。チップ方位画像キャプチャ部材６２は、反射鏡６１の反射により、実装チップＣの底部の画像をキャプチャすることができる。チップ方位調整ユニット７は、実装チップＣの方位を調整するために用い、チップ方位検査ユニット６に隣接するように配置されたチップ方位調整ノズル７０を有する。つまり、チップ方位検査ユニット６は、実装チップＣの方位が誤っている場合、次のチップ方位調整ユニット７により実装チップＣを回転させて正確な方位で固定する。

また、図１Ａに示すように、本発明の第１実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置は、接続ユニット８をさらに備える。接続ユニット８は、第１の回転ユニット１と第２の回転ユニット３との間に配置された少なくとも１つの接続部材８０を有する。チップテストモジュール２０により検査された各実装チップＣは、接続部材８０により、第１の回転ユニット１の第１の収容部１２から第２の回転ユニット３の第２の収容部３２内へ搬送され、チップ選別モジュール４０により、各良品実装チップＣ’と各不良実装チップＣ’’とを選別する後続工程を行う。

また、図１Ａに示すように、本発明の第１実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置は、チップ表面検査ユニット９をさらに備える。チップ表面検査ユニット９は、第２の回転ユニット３に隣接され、チップテストモジュール２０とチップ選別モジュール４０との間に配置される。チップ表面検査ユニット９は、実装チップＣの上方に位置する少なくとも１つのチップ正面画像キャプチャ部材９１と、実装チップＣの下方に位置する少なくとも１つのチップ背面画像キャプチャ部材９２と、を有する。つまり、ユーザは、チップ正面画像キャプチャ部材（例えば、デジタルカメラ）９１により、実装チップＣの正面の画像データをキャプチャし、チップ背面画像キャプチャ部材（例えば、デジタルカメラ）９２により、実装チップＣの背面の画像データをキャプチャすることができる。このように、チップ正面画像キャプチャ部材９１とチップ背面画像キャプチャ部材９２とを組み合わせて使用することにより、表面及び背面の画像データが正確な実装チップＣを選出することができる。

また、図１Ａに示すように、本発明の第１実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置は、少なくとも１つの載置板Ｂ１を有する載置ユニットＢをさらに備える。第１の可動回転盤１１及び第２の可動回転盤３１は、載置板Ｂ１上にそれぞれ設置されてもよい。載置板Ｂ１は、２つに分離された分離載置盤（図示せず）でもよく、第１の可動回転盤１１及び第２の可動回転盤３１は、分離された２つの載置盤（図示せず）にそれぞれ設置されてもよい。

（第２実施形態）
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本発明の第２実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置は、複数の実装チップＣを搬送するために用いる回転ユニット１’と、チップテストユニット２と、チップ選別ユニット４と、搬送ユニット５と、チップ方位検査ユニット６と、チップ方位調整ユニット７と、チップ表面検査ユニット９と、を有する。図２Ａと図１Ａと、図２Ｂと図１Ｂとをそれぞれ比べると分かるように、本発明の第２実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置は、第１実施形態と異なり、１組の回転ユニットが省略されている（即ち、第１実施形態の第２の回転ユニット３が省略されている）。

本発明の第２実施形態にかかる回転ユニット１’は、少なくとも１つの可動回転盤１１’と、可動回転盤１１’に設けられた複数の収容部１２’と、複数の収容部１２’内にそれぞれ設けられた複数の吸排気両用開口１３’と、を有する。各収容部１２’は、少なくとも１つの実装チップＣを内部に選択的に収容するために用いることができる。例えば、複数の収容部１２’は、可動回転盤１１’の外縁部に周設され、外向きに開いた開口により、各実装チップＣを各収容部１２’内に収容する。

本発明の第２実施形態にかかるチップテストユニット２は、回転ユニット１’に隣接するように配置され、各実装チップＣをテストするために用いる少なくとも１つのチップテストモジュール２０を有する。例えば、図１Ｃに示すように、各実装チップＣはＱＦＮなどであり、複数の導電パッド（図示せず）を有する。また、チップテストモジュール２０は、各実装チップＣと選択的に電気的に接続され、各実装チップＣが、良品実装チップＣ’であるか不良実装チップＣ’’であるかを判定するために用いる複数の検査プローブ（図示せず）と、各実装チップＣを移動させ、複数の検査プローブ（図示せず）と電気的に接続させるために用いる少なくとも１つの移動ノズル（図示せず）と、を有する。

本発明の第２実施形態にかかるチップ選別ユニット４は、回転ユニット１’に隣接され、複数の実装チップＣを選別するために用いる少なくとも１つのチップ選別モジュール４０を有する。例えば、チップ選別モジュール４０は、各良品実装チップＣ’を受け取るために用いる少なくとも１つの第１の経路４０Ａと、各不良実装チップＣ’’ を受け取るために用いる少なくとも１つの第２の経路４０Ｂと、を有する。一般に、各良品実装チップＣ’は、第１の経路４０Ａを通過した後、順次テープＴの封止溝Ｔ１内に保持され、後続の封止作業を行う。各不良実装チップＣ’’は、第２の経路４０Ｂを通過した後、集められて後続の処理工程が行われる。

本発明の第２実施形態にかかる搬送ユニット５は、各実装チップＣをそれぞれ収容部１２’に対応して順次搬送することが可能なように、回転ユニット１’に隣接するように配置された少なくとも１つの搬送部材５０を有する。チップ方位検査ユニット６は、搬送ユニット５及び回転ユニット１’に隣接するように配置されている。チップ方位調整ユニット７は、チップ方位検査ユニット６に隣接するように配置され、実装チップＣの方位を調整するために用いるチップ方位調整ノズル７０を有する。チップ表面検査ユニット９は、回転ユニット１’に隣接するように配置され、チップテストモジュール２０とチップ選別モジュール４０との間に配置される。チップ表面検査ユニット９は、実装チップＣの上方に位置する少なくとも１つのチップ正面画像キャプチャ部材９１と、実装チップＣの下方に位置する少なくとも１つのチップ背面画像キャプチャ部材９２と、を有する。

本発明の第２実施形態にかかる実装チップ検査・選別装置は、少なくとも１つの載置板Ｂ１を有する載置ユニットＢをさらに備える。可動回転盤１１’は、載置板Ｂ１上に設置されてもよい。

上述したことから分かるように、本発明の実装チップ検査・選別装置は、回転ユニット（即ち、第１の回転ユニット及び第２の回転ユニット）、チップテストユニット、チップ選別ユニットを組み合わせて用いることにより、ＱＦＮチップなどの実装チップを検査したり選別したりすることができる。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を上述の通り開示したが、これら本発明を限定するものではない。したがって、本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で行われる各種の変更や修正は、本発明の特許請求の範囲に含まれる。

１第１の回転ユニット
１’ 回転ユニット
２チップテストユニット
３第２の回転ユニット
４チップ選別ユニット
５搬送ユニット
６チップ方位検査ユニット
７チップ方位調整ユニット
８接続ユニット
９チップ表面検査ユニット
１１第１の可動回転盤
１１’ 可動回転盤
１２第１の収容部
１２’ 収容部
１３第１の吸排気両用開口
１３’ 吸排気両用開口
２０チップテストモジュール
２０Ａ検査プローブ
２０Ｂ移動ノズル
３１第２の可動回転盤
３２第２の収容部
３３第２の吸排気両用開口
４０チップ選別モジュール
４０Ａ第１の経路
４０Ｂ第２の経路
５０搬送部材
６１反射鏡
６２チップ方位画像キャプチャ部材
７０チップ方位調整ノズル
８０接続部材
９１チップ正面画像キャプチャ部材
９２チップ背面画像キャプチャ部材
Ｂ載置ユニット
Ｂ１載置板
Ｃ実装チップ
Ｃ１導電パッド
Ｃ’ 良品実装チップ
Ｃ’’ 不良実装チップ
Ｔテープ
Ｔ１封止溝

Claims

複数の実装チップを搬送するために用いる回転ユニットと、チップテストユニットと、チップ選別ユニットと、を備える実装チップ検査・選別装置であって、
前記回転ユニットは、少なくとも１つの可動回転盤と、前記可動回転盤に設けられた複数の収容部と、前記収容部内のそれぞれに設けられた複数の吸排気両用開口と、を有し、前記収容部のそれぞれは、少なくとも１つの実装チップを選択的に収容し、
前記チップテストユニットは、前記回転ユニットに隣接するように配置され、前記実装チップをテストする少なくとも１つのチップテストモジュールを有し、
前記チップ選別ユニットは、前記回転ユニットに隣接するように配置され、前記実装チップを選別する少なくとも１つのチップ選別モジュールを有することを特徴とする実装チップ検査・選別装置。
前記収容部のそれぞれに対応して順次搬送することが可能なように、前記回転ユニットに隣接するように配置された少なくとも１つの搬送部材を有する搬送ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の実装チップ検査・選別装置。
前記搬送ユニット及び前記回転ユニットに隣接するように配置され、前記実装チップの下方に配置された反射鏡と、前記反射鏡の側部近傍に配置されたチップ方位画像キャプチャ部材と、を有するチップ方位検査ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の実装チップ検査・選別装置。
前記実装チップの方位を調整し、前記チップ方位検査ユニットに隣接するように配置されたチップ方位調整ノズルを有するチップ方位調整ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の実装チップ検査・選別装置。
前記可動回転盤を上に設置する少なくとも１つの載置板を有する載置ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の実装チップ検査・選別装置。
前記収容部は、前記可動回転盤の外縁部に周設されていることを特徴とする請求項１に記載の実装チップ検査・選別装置。
前記チップテストモジュールは、前記実装チップのそれぞれと選択的に電気的に接続され、前記実装チップが良品実装チップであるか不良実装チップであるかを判定する複数の検査プローブと、前記実装チップを移動させ、前記検査プローブと電気的に接続させる少なくとも１つの移動ノズルと、を有することを特徴とする請求項１に記載の実装チップ検査・選別装置。
前記チップ選別モジュールは、前記良品実装チップを受け取るために用いる少なくとも１つの第１の経路と、前記不良実装チップを受け取るために用いる少なくとも１つの第２の経路と、を有することを特徴とする請求項７に記載の実装チップ検査・選別装置。
前記回転ユニットに隣接され、前記チップテストモジュールと前記チップ選別モジュールとの間に配置され、前記実装チップの上方に位置する少なくとも１つのチップ正面画像キャプチャ部材と、前記実装チップの下方に位置する少なくとも１つのチップ背面画像キャプチャ部材と、を有するチップ表面検査ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の実装チップ検査・選別装置。
複数の実装チップを搬送するために用いる第１の回転ユニットと、チップテストユニットと、第２の回転ユニットと、チップ選別ユニットと、を備える実装チップ検査・選別装置であって、
前記第１の回転ユニットは、少なくとも１つの第１の可動回転盤と、前記第１の可動回転盤に設けられた複数の第１の収容部と、前記第１の収容部内にそれぞれ設けられた複数の第１の吸排気両用開口と、を有し、前記第１の収容部のそれぞれは、前記実装チップを選択的に収容し、
前記チップテストユニットは、前記第１の回転ユニットに隣接するように配置され、前記実装チップをテストする少なくとも１つのチップテストモジュールを有し、
前記第２の回転ユニットは、前記第１の回転ユニットに隣接するように配置され、少なくとも１つの第２の可動回転盤と、前記第２の可動回転盤に設けられた複数の第２の収容部と、前記第２の収容部内にそれぞれ設けられた複数の第２の吸排気両用開口と、を有し、前記第２の収容部は、前記第１の回転ユニットにより搬送される前記実装チップを選択的に収容し、
前記チップ選別ユニットは、前記第２の回転ユニットに隣接するように配置され、前記実装チップを選別する少なくとも１つのチップ選別モジュールを有することを特徴とする実装チップ検査・選別装置。
複数の実装チップを搬送するために用いる第１の回転ユニットと、第２の回転ユニットと、チップテストユニットと、チップ選別ユニットと、を備える実装チップ検査・選別装置であって、
前記第１の回転ユニットは、少なくとも１つの第１の可動回転盤と、前記第１の可動回転盤に設けられた複数の第１の収容部と、前記第１の収容部内にそれぞれ設けられた複数の第１の吸排気両用開口と、を有し、
前記第２の回転ユニットは、前記第１の回転ユニットに隣接するように配置され、少なくとも１つの第２の可動回転盤と、前記第２の可動回転盤に設けられた複数の第２の収容部と、前記第２の収容部内にそれぞれ設けられた複数の第２の吸排気両用開口と、を有し
前記チップテストユニットは、前記第１の回転ユニットに隣接するように配置され、前記実装チップをテストする少なくとも１つのチップテストモジュールを有し、
前記チップ選別ユニットは、前記第２の回転ユニットに隣接するように配置され、前記実装チップを選別する少なくとも１つのチップ選別モジュールを有することを特徴とする実装チップ検査・選別装置。