TW200937566A - System for inspecting chip surface in a tray, tray handling apparatus and method thereof - Google Patents

Description

200937566 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種晶粒表面檢㈣統，特別是關於—種 2於承載盤(Tray)上之晶粒表面檢測系統及其進/出料裝 【先前技術】 隨著電子產品輕薄化與高性能的要求，驅動著積體電路

㈤邮Cic)構裝技術的進步。這樣的進步趨勢， 將使晶粒玻璃接合（Chipc)nGlass;c〇G)技術逐漸被接 受°利用_技術時，晶粒在承載盤上直接被檢驗與處理。 因此’相關之檢測機台就必須具僙傳送與處理承載盤 能。 f載盤之尺寸有2忖、3付、4时等。若機台設計上是符 合這3種使用尺寸，則盆進/屮钮骷里^ 只』八進/出科裝置必須要能夠適用或能 調整來使用不同尺寸之承載盤。圖1顯示_f知之進/出料 裝置之調整方式示意圖。當使用較小之承載盤時，必須將 升降導柱HH〜1G4移m使位於升降導㈣卜⑽間之 承載盤堆疊容置空間適合該承載盤之大小。所以，升降導 柱101與升降導柱102在X軸方向做相對方向上之移動，而 升降導柱103與升降導柱104則以對角線之方向來移動，最 後使承載盤堆疊容置空間符合將使用之承載盤之大小。升 降導柱1GL之㈣方式是㈣獨立地，因此操作上不 甚方便。升降導柱！01〜1()4調整過後之位置，會使承托盤 1〇5不再位於承载盤之中心位置，而變成無法適用或必須進 •5· 200937566 一步調整 然而，由 生困難。 °此問題尤其是當從4吋調整到2吋時更為明顯 於承托盤105位於機台内部，操作者在調整上 再者，除了承載盤之大小之外，承載盤的厚薄也會影響 系統的操作性。習知之承托盤105之升降是以氣壓缸I驅 動此驅動方式之特點為其上下移動之行程固定。所以在 面對厚度不同之承載盤時，以氣壓缸作為驅動方式之承 盤1〇5將不易使用。 本發明係針對上述之問題，揭示_種具有調整容易且能 適用不同厚薄和不同大小承載盤之進/出料裝置。 【發明内容】 本發明之承載盤進/出料裝置包含複數根升降導柱、—承 托裝置、複數個線性移動裝置、一同步嚙合裝置。升降導 柱係於-平面垂直設立，其中該升降導柱間形成承載盤堆 疊之-谷置空間。承托裝置具有一承托盤，其中該承托盤 φ Μ該升降導柱間之該容置㈣底部中心位置。線性移動 裝置與該升降導柱在數量相對應，其中每—根該升降導柱 係垂直設置在其相對應之該線性移動裝置上，使得每—根 該升降導柱可移動來改變與該承托盤之間之距離。同步唾 合裝置係與該線性移動裝置相固連，使該升降導柱得以做 同步等距之移動。 本發明之承載盤進/出料裝置包含複數根升降導柱及一 承托裝置。該複數根升降導柱係於—平面垂直設立，其令 該升降導柱間形成承載盤堆疊之—容置空間。該承托裝置 200937566 具有一承托盤，其中該承托盤位於該容置空間底部中心位 置。S亥複數根升降導柱可利用該承托裝置之位置為中心 點’而同步進行該容置空間之放大或縮小。 本發明之承載盤中晶粒表面檢測系統包含一進料裝 置、一二維量測感測器、一影像擷取感測器與一第一出料 裝置。進料裝置，係提供承載盤裝填之用。三維量測感測 器，係用於量測從該進料裝置中送至之承載盤，並找出承 載盤上所有晶粒高度資料。影像擷取感測器，係用於檢測 從該三維量測感測器送至之承載盤内晶粒表面缺陷，其中 檢測前先依該晶粒高度資料對焦。第一出料裝置，於檢測 完畢後，從該影像擷取感測器處接受全部晶粒通過檢測之 承載盤。 本發明之承載盤中晶粒表面檢測方法包含下列步驟：將 承載盤從進料裝置中推送至三維量測器下；三維量測器量 測承載盤中晶粒高度；將承載盤推送到影像擷取感測器 下；影像擷取感測n晶粒進行表面缺陷分析檢測；若無不 合格之晶粒，則將承載盤送至第一出料裝置；揀選出不合 格之晶粒至不合格區中之承載盤；以及將㈣㈣之承載 盤送至第二出料區。 【實施方式】 圖2顯示本發明一具體實施例之進/出料裝置示意圖。承 載盤堆疊2〇1係被容置於複數根截面為l型之升降導柱2〇2 間之容置空間中，該升降導柱2〇2係相對於—平面垂直設立 且位在承載盤堆疊201角落付罟，；# + m 月洛位置，而該容置空間底部面積約 200937566 略大於承載盤。與升降導柱202在數量上相對應之線性移動 裝置203被固定在一基座2〇4上，而升降導柱2〇2係垂直設置 在相對應之線性移動裝置203上，使得升降導柱2〇2可藉由 線性移動裝置203在-固定方向上移動。本實施例中顯示之 線性移動裝置203係使用線性滑軌。同步嚙合裝置2〇7與線 性移動襄置203相連接，其中同步嚙合裝置2〇7設置之目的 係使任一升降導柱202移動時，其餘之升降導柱2〇2以同步 與等距之方式移動。同步嚙合裝置207包含在線性移動裝置 203相對面側設置之齒條2〇5，與相對於承載盤堆疊之中 〜位置處設置之一齒輪206,其中齒條2〇5與齒輪2〇6相互嚙 合。承載盤堆疊201之移動係靠承托裝置2〇8，承托裝置2〇8 包含承托盤209與伺服馬達210。本實施例利用伺服馬達21〇 轉動來帶動承托盤209之上升與下降，來達到堆放承载盤之 作用。承托盤209可移動任何所設定之距離，因此讓此進/ 出料裝置可處理任何厚度之承載盤。 ❹ 圖3顯示本發明一具體實施例之升降導柱調整機構示意 圖。升降導柱202分別被設置在靠近基座2〇4之四個角落 處，相對應之線性移動裝置303〜3〇6使其沿基座2〇4之對角 線方向移動。線性移動裝置303〜3〇6包含滑座3〇31〜3〇61與 滑執3032〜3062 (滑座3051未繪出）。滑座3〇31由£型支架 302所支撐固定。滑座3031經由螺孔307固定於L型支架302 上，然後L型支架302在藉由兩長形孔3〇8鎖固在基座2(M 上。其餘之線性移動裝置304〜3〇6固定方式亦同。嵌合於 滑座3031〜3061上之滑執3032〜3〇62以一固定距離平行於 200937566 基座204之對角線。相互平行之線性移動裝置303〜306設置 在同一平面上，如線性移動裝置303與線性移動裝置3〇5或 者線性移動裝置304與線性移動裝置306。而相互垂直設置 之線性移動裝置303〜306則是相疊設置，如線性移動裝置 3〇3與線性移動裝置3〇5這一組則疊設在線性移動裝置3〇4 與線性移動裝置3〇6這一組之上，如此滑軌3〇32〜3〇62在移 動時彼此不會干擾。

❹ 齒條205係鎖固在滑軌3032〜3062間之相對面側，而升降 導柱202以L型連接板309鎖固在齒條2〇5上之一端，使升降 導柱202得以位在基座2〇4的對角線上。齒輪2〇6係設置在基 座204中央處，並與齒條2〇5相嚙合。由齒條與齒輪 構成同步嚙合裝置207之主要部分，使線性移動裝置 303〜306得以做同步與等距之移動。同步嚙合裝置2〇7也讓 平行之線性移動裝置303〜306，如線性移動裝置3〇3與線性 移動裝置305或者線性移動裝置3〇4與線性移動裝置3〇6 等，做相對方向上之移動。操作者如要使用不同大小之承 載盤，則只要移動升降導柱202中任何一根，其他的升降導 柱202就會因為齒輪2〇6之轉動而跟著被移動，使得升降導 柱糊之容置空間面積以一定比例放大或縮小，所以操作 者不必個別來調整升降導柱2〇2位置。而且，錄鳩位在 基座204中心位置’而升降導柱逝之移動均是以等距面向 或反向中心位置，此讓升降導柱202無論如何移動，升降導 柱2〇2間之中心位置均能保持在相同之處。因此，在調整升 降導柱2G2位置後’無須再做其他硬體上之調整。 -9- 200937566 圖4顯示本發明一具體實施例之齒輪組裝剖面示意圖。齒 輪206内嵌固一軸承4〇1，而一軸桿4〇2穿設於軸承中， 使齒輪206得以以該軸桿4〇2做旋轉運動。軸桿4〇2亦提供固 鎖於其頂部之一承托盤209做上下之移動，因此該軸承401 得提供該軸桿402做線性移動。該軸承4〇1可使用包含如線 性滾珠軸承等。 圖5顯示本發明一具體實施例之承托裝置示意圖。參照圖 〇 ^與圖5,軸桿402穿設於軸承4〇1中並固接在延伸板501之一 端上，而該延伸板501之另一端則固定在螺桿5〇2之螺帽5〇3 上聯結軸504聯結馬達21 〇與螺桿5〇2，使得當驅動馬達21 〇 轉動時’聯結軸504帶動螺桿502轉動’使螺帽5〇3做上下之 線性移動。在螺帽5〇3做上下之線性移動時，同時帶動固定 軸杯02上之承托盤2〇9做上下移動。馬達21〇之使用包含 如^進馬達或祠服馬達。馬達21G之使用將使承托盤2〇9可 任思控制以—固定距離做上下移動，如此使用厚薄不同之 Ο 纟載料，只I設定上下移動之距離、就可以將承载盤做 堆或放之動作，而不會因承載盤厚薄之不同而產生使用上 之困難。 圖6A”肩不本發明一具體實施例之承載盤推出裝置示意 圖推出裝置60〇之推出桿601是將承載盤從進料裝置中推 送出來，其係由同步齒型帶6〇2與齒輪6〇3帶動的。推出桿 601固定在一夹固機構6〇4上，而該夾固機構亦將同步齒 里帶602夾固並固定在滑座6〇5上。馬達帶動同步齒型帶 6〇2時，推出桿6〇1藉由滑座6〇5在滑軌上以一固定方向 200937566 上移動。 圖6B顯示本發明一具體實施例之承載盤推入裝置示意 圖。推人裝置608之推入桿_的㈣是將承載盤推入出料 裝置中，其同樣是固定在—夹固機構㈣上，該夹固機構61〇 夹固-同步齒型帶611後，與滑座612相固接。當馬達614 帶動同步齒型帶611轉動時，推入桿6〇9藉由滑座612在滑軌 613上以一固定方向上移動。 ❹圖7顯示本發明一具體實施例之承載盤中晶粒表面檢測 系統示意圖。參照，A、6B與圖7,承載盤進出料系統包 含進料裝置7〇1、第-出料裝置，、第二出料裝置7ιι、不 合格出料裝置712以及承载盤預裝裝置710等所構成之系統 對外之進出料介面。進料裝置7〇1提供進行檢測處理之承载 盤堆疊702裝填用；第—出料裝置706接收全部晶粒通過檢 測之承載盤，第二出料裝置711接收部分晶粒通過檢測之承 载盤；不合格出料裝置712接收收集不合格晶粒之承載盤，· ® 而承載盤預裝裝置710則提供用於收集不合格晶粒之空的 承載盤。操作者將進料裝置7〇1調整使其適合即將檢測之承 了後將承載盤堆疊702放入其中。承載盤依序從承 载盤堆疊702中由推出桿6〇1推出，再由撥桿裝置703送至三 維垔測器704、影像擷取感測器705下做檢驗。撥桿裝置7〇3 、為線性推送裝置，其主要提供承載盤於進料裝置與該 1出料裝置間之移動’其包含線性馬達或滑軌、同步齒 里W與馬達等組合。三維量測感測器704主要的量測目的是 找出承載盤上所有晶粒之高度資料，其包含白光色共焦感 -11- 200937566 鲁 測器。該三維量測感測器7 〇 4逐一掃過承載盤上之晶粒並取 得該些晶粒之高度訊號後，經轉換計算即求得每個晶粒在 承載盤的高度位置。影像擷取感測器705係用於量測承載盤 内晶粒表面缺陷。在進行晶粒表面缺陷量測時，影像掏取 感測器7 0 5被移動至該晶粒位置上，並依照前述量測出之高 度位置，調整其高度位置以進行對焦，在對焦完成後，: 對該晶粒之進行表面缺陷檢測，並在檢測時同時分析和記 錄下不合格晶粒之所在位置。若承載盤内晶粒均通過檢 驗，則承載盤將由撥桿裝置703送至第一出料裝置7〇6前， 然後由推入桿713推送到第一出料裝置7〇6。若有不合袼之 晶粒，則承載盤會在揀料區7〇7進行揀料。棟料裝置7〇8會 將位在揀料區707之不合格晶粒揀放至不合格區7〇9内之二 載盤上。不合格區709内之承載盤係從承載盤預裝裝置HO 推出，此承載盤預裝裝置710提供給操作者放置空的承載 盤，而空的承载盤用於收集不合格晶粒。楝料區7〇7上之承 載盤在揀除不合格晶粒後，會由推送裝置716推送到第二出 料裝置711别，然後由推入桿714送至第二出料裝置η!。不 合格區709内之承载盤裝滿後，會由推送裝置717推送至不 合格出料裝置712前，然後由推入桿715送到不合格出料裝 置712,而新的空承載盤會從承载盤預裝裝置71〇移送出。 推送裝置716、717係為-線性推送裝置，其包含線性馬達 或滑軌、同步齒型帶與馬達等組合。 圖8顯示本發明一具體實施例之承载盤中晶粒表面檢測 流程圖。在步驟S801中，推出裝置將承載盤從進料裝置中 -12 200937566 依序推出。在步驟S802中，撥 量測器下。在步驟_中，三維量測器量到三維 莴声。在步嫌乍置利器重/Χί承栽盤中晶粒 ㈣04中，撥桿裝置將承載盤推送到爹傻㈣ 感測器下。在步軸中，影像榻取感測器進j = 分析檢測，並記錄下不合格晶粒之所在位置。陷 中’判斷是否有不合格之晶粒。在步㈣〇7中，；=: 格之曰曰粒存在，則將承載盤送至第—出料裝置。在

謂中，如果有不合格之晶粒，則將不合格之晶粒棟選 出。在步驟⑽9中，判斷是否揀料完成。在步驟S8l〇中， 若不合格晶粒揀選完畢’則將承載盤送至第二出料裝置。 在步驟S811中，判斷不合格區承载盤是否已滿。在步驟 S812中’將已滿之不合格區承載盤送至不合格出料裝置。 在步驟S813中，從承載盤預裝裝置中送入一空承載盤至不 合格區。 本發明之技術内容及技術特點已揭示如上，然而熟悉 本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種 不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範 圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明 之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 圖1顯示一習知之進/出料裝置之調整方式示意圖； 圖2顯示本發明一具體實施例之進/出料裂置示意圖； 圖3顯示本發明一具體實施例之升降導柱調整機構示意 [gl · 圖， -13- 200937566 圖4顯示本發明一具體實施例之齒輪組裝剖面示意圖； 圖5顯示本發明一具體實施例之承托裳置示音、圖. 圖6A顯示本發明一具體實施例之承載盤推出裝置示意 圖， 圖6B顯示本發明一具體實施例之承载盤推入裝置示意 TSt · 圆， 圖7顯示本發明一具體實施例之承載盤中晶粒表面檢測 系統示意圖；及 圖8顯不本發明一具體實施例之承載盤中晶粒表面檢測 流程圖。. 【主要元件符號說明】 101〜104 升降導柱 105 承托盤 201 承載盤堆疊 202 升降導柱 203 線性移動裝置 204 基座 205 齒條 206 齒輪 207 同步唾合裝置 208 承托裝置 209 承托盤 210 馬達 302 L型支架 303〜306 線性移動裝置 307 螺孔 308 長形孔 309 L型連接板 401 軸承 402 軸桿 -14 200937566 501 延伸板 502 螺桿 503 螺帽 504 聯軸器 600 推出裝置 601 推出桿 602 同步齒型帶 603 齒輪 604 夾固機構 605 滑座 606 滑軌 607 馬建 608 推入裝置 609 推入桿 ❹ 610 夾固機構 611 同步齒型帶 612 滑座 613 滑軌 614 馬達 701 進料裝置 702 承栽盤堆疊 703 撥桿裝置 704 〜維量測器 705 影像擷取感測器 706 Μ , 弟〜出料襞置 Λ 707 棟料區 708 楝料裝置 709 不合格區 710 承栽盤預襄裳置 711 第二出料裝置 712 不合格出料裝置 713-715 推入桿 716 ' 717 推送裝置 S801-S813 流程步驟 3031-3061 滑座 3032〜3062 滑執 15

Claims (1)

1. 200937566 十、申請專利範圍： 1. 一種承載盤進/出料裝置，包含： 複數根升降導柱，係於一平面垂直設立，其中該升降 導柱間形成承载盤堆疊之一容置空間； 一承托裝置’具有一承托盤’其中該承托盤位於該容 置空間底部中心位置； 複數個線性移動裝置，係與該升降導柱相對應，其中 每一根該升降導柱係垂直設置在其相對應之該線性移動 裝置上’使彳于每一根該升降導柱可移動來改變與該承托 盤之間之距離；以及 一同步嗜合裝置，係與該 係與該線性移動裝置相接連，使該 升降導柱間得以做同步等距之移動。 如申請專利範圍第1項之承载盤進/出 移動裝置包含—滑座與滑軌組合。 如申請專利範圚坌！ TS >，. 料裝置，其中該線性

   係一線性滾珠軸承。 乞盤進/出料裝置，其中該同步 一齒輪。 3項之承載盤進/出料裝置，其更包含一 -、中該轴承係嵌固於該齒輪之中，而該 之承载盤進/出料裝置，其中該軸承

   係用於升 之承載盤進/出料装置，其中該承托 降時承托該承載盤堆疊； -16 200937566 軸杯，該承托盤係固定於該轴桿之一第一端部； :螺桿’具有―螺帽，#中該軸桿之—第二端部與該 螺中目以延伸板相固接，使該轴桿與該螺桿相 以及 Ί， 馬達，與該螺桿相耦接，用於驅動該承托盤做上 之移動。 7·如申請專利範圍第6項之承載盤進/出料裝置，其中該馬達 Φ 係為伺服馬達或步進馬達。 8. >中請專利範圍第i項之承載盤進/出料裝置，其中相互平 行設置之該線性移動裝置係設置於平行於該平面之一平 面上。 申明專利範圍第1項之承載盤進/出料裝置，其中相互垂 直設置之該線性移動裝置係相疊設置。 10.如申請專利範圍第2項之承載盤進/出料裝置，並中更包 含： ' ® 一基座，係為一四方形；以及 I數個支架’與該線性移動裝置在數量相對應，其中 该支架將該滑座固定在該基座上而該滑執嵌合在該滑 座上且平行於該基座對角線之方向上移動。 11·如中凊專利範圍第1G項之承載盤進/出料裝置，其中該同 步嚷合裝置包含複數條齒條、一齒輪與一軸承，其中該 齒條固定於其相對庫之马·、、典# 、祁耵應之a滑執上且與齒輪相嚙合，而該 軸承嵌合於該齒輪中。 12.如中請專利範圍第u項之承載盤進/出料裝置，其中該轴 •17 200937566 承係一線性滚珠轴承。 其中該承 13.如申請專利範圍第U項之承載盤進/出料裝置 托裝置包含： ' 一承托盤，係用於承托承載盤堆疊； -軸桿，料托盤係@定於該軸桿之—第—端部，且 該轴桿穿設於該軸承中，該轴桿可於韩承中做線性移 動；

   一螺桿’具有-螺帽’其中帅桿之—第二端部與該 螺帽以-延伸板相固接’使該軸桿與該螺桿相互平行， · 以及 馬達，與該螺桿相耦接，用於驅動該承托盤做上下 之移動。 14. 如申請專利範圍第1〇項之承載盤進/出料裝置，其中相互 垂直設置之該線性移動裝置係相疊設置。 15. 如申請專利範圍第10項之承載盤進/出料裝置，其更包含 一L型連接板，該乙型連接板係將該升降導柱鎖固在該齒 條之一端’且使該升降導柱位在該基座的對角線上。 16. —種承載盤進/出料裝置，包含： 複數根升降導柱，係於一平面垂直設立，其中該升降 導柱間形成承載盤堆疊之一容置空間； 承托裝置’具有一承托盤，其中該承托盤位於該容 置空間底部中心位置； 其中該複數根升降導柱可以該承托盤之位置為中心 點，而同步放大或縮小該容置空間。 •1拎 200937566 17. 種承載盤中晶粒表面檢測系統，包含·· —進料裝置，係提供承載盤裝填之用； —維ΐ測感測器，係用於直測從該進料裝置中送至 之承載盤，並找出承載盤上所有晶粒高度資料； 、、—影像擁取感測H，係用於檢測從該三維量測感測器 :至之承載盤内晶粒表面缺陷，其中檢測前先依該晶粒 高度資料對焦；以及 Ο 。—第1料裝置’於檢測完畢後’從該影像擷取感測 器處接受全部晶粒通過檢測之承載盤； 狄其中該進料裝置及/或該第一出料裝置係如申請專利 觀圍第16項之承載盤進/出料裝置。 18·:申請專利範圍第17項之承載盤中晶粒表面檢測系統， 其更包含： 料裝置’於檢測完畢後，從該影像擷取感刻 盗處接焚部份晶粒通過檢測之承載盤。 Μ.如申請專利範圍第17項之 其更勺人 A戰盤笮日日粒表面檢測系統， —承載盤縣裝置，係料提供空的-承载盤； —揀料襞置’係用於將人 該承載盤中；以及字不口格曰曰粒揀取出，並放置於 後格出料裝置’當該承載盤中裝滿不合格晶粒 後即接梵該承載盤。 〇.如申請專利範圍第17項之 其更包含. 承载盤中曰曰粒表面檢測系統， -19 200937566 及 推出裝置，係將承載盤從該進料裝 置中推送出； 以 一推入裝置，係將承載 料裝置中。 盤從該出料裝置外推進入該出 ❹ ❹ 如申句專利範圍第20項之承載盤中日枪 戟盟T日日粒表面檢測系統， 其中該推出裝置包含·· 一滑座； 一夾固機構，係與該滑座固接； 一推出桿，係固定於該夾固機構上； 二同步齒型帶，係夾固於該夹固機構上；以及 -馬達與齒輪，係用於張緊該同步㈣帶， 同步齒型帶以移動該推出桿。 動該 22. 如申請專利範圍第2〇 载盤中晶粒表面檢測系統， /、中該推入裝置包含： 一滑座； 一夹固機構，係與該滑座固接； 一推入桿’係sm該夾固機構上、 二同步齒型帶，係爽固於該失固機構上；以及 馬達與齒輪’係用於張緊該同步齒 同步齒型帶以移動該推出桿。 ㈤轉動違 23. 如申請專利範圍第19項之 其更包含. 載盤中曰曰粒表面檢測系統， 料F置門銘叙係提供承載盤於該進料裝置與該第-出 枓裝置間移動之用；以及 115 -20 200937566 -推送裝置’係提供承載盤於該第一出料裝置與該第 二出料裝置及/或該承載盤預裝裝置與該不合袼出料裝置 間之移動。 " 24. —種承載盤中晶粒表面檢測方法，包含下列步驟： 將一承載盤從一進料裝置中推送至三維量測器下； 利用該二維量測器量測該承載盤中晶粒高度； 將該承載盤推送到一影像擷取感測器下； 利用該影像擷取感測器進行晶粒表面缺陷分析檢測； 若有不合格之晶粒，則揀選至不合格區中之承載盤， 否則將該承載盤送至第一出料裝置；以及 將揀選過後之承載盤送至第二出料區； 其中該進料裝置及/或該第一出料裝置具有複數根升 降導柱，該升降導柱間形成該承載盤堆疊之—容置空間， 且該複數根升降導柱可利用該容置空間之中心點為中 心，而同步放大或縮小該容置空間。 25·如申請專利範圍第24項之承載盤中晶粒表面檢測方法， 其更包含： 將已滿之不合格區承載盤送至不合格出料裝置；以及 承載盤預裝裝置中送入一空承載盤至不合格區。 -2l·