TW201935601A - 半導體器件外觀檢查裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種半導體器件外觀檢查裝置。第一視覺檢查儀對容納於從所述加載部移送的托盤的各個半導體器件的第一表面進行檢查。第二視覺檢查儀對經過傳送器在上下翻轉的狀態下容納於托盤的各個半導體器件的第二表面進行檢查。第一拾取器將經過所述第二視覺檢查儀的半導體器件從相關托盤以行單位拾取多個來沿行向移送到第一側面檢查區域，然後將半導體器件返回到相關托盤。第三視覺檢查儀對移送到所述第一側面檢查區域的各個半導體器件的第三表面和第四表面進行檢查。第二拾取器將經過所述第三視覺檢查儀的半導體器件從相關托盤以列單位拾取多個並以垂直軸為中心旋轉90度來沿行向移送到第二側面檢查區域，然後返回到相關托盤。第四視覺檢查儀對移送到所述第二側面檢查區域的各個半導體器件的第五表面和第六表面進行檢查。

Description

半導體器件外觀檢查裝置
發明領域 本發明涉及將半導體器件的各個外觀檢查並分類的半導體器件外觀檢查裝置。
發明背景 半導體器件通過半導體工藝製造，然後在出貨之前經過檢查。也就是說，如果不僅存在封裝內部的缺陷還存在外部缺陷，則對半導體器件的性能有嚴重影響。因此，不僅對半導體器件進行電氣操作檢查，還對半導體器件進行包括外觀檢查的各種檢查。
另一方面，隨着半導體器件的封裝方法越來越尖端化，需要精確的檢查技術。例如，球柵陣列（BGA）型半導體器件以六面體形式封裝，並且呈焊球排列在一側表面的形狀。以往通常主要進行焊球的尺寸檢查。
然而，為了對半導體器件的精密外觀檢查，有時還需要進行用於檢查半導體器件的剩餘表面的裂紋、氣泡、金屬暴露、划痕、異物等的表面檢查和針對刻在半導體器件表面的識別碼的標記檢查。
在此情況下，半導體器件外觀檢查裝置需要被設置成使得，在對半導體器件的所有六個表面進行外觀檢查之後，根據檢查的結果快速且高效地自動進行分類合格產品和不合格產品的工作。
發明要解決的問題 本發明的目的在於，提供能夠對半導體器件的各個六個表面快速且高效地自動進行外觀檢查和分類工作的半導體器件外觀檢查裝置。 用於解決問題的方案
為了達到上述目的，根據本發明的半導體器件外觀檢查裝置包括主體、托盤放置台、第一、第二、第三、第四及第五托盤載體部、第一視覺檢查儀、傳送器、第二視覺檢查儀、第一拾取器、第三視覺檢查儀、第二拾取器、第四視覺檢查儀及分選部。托盤放置檯布置在主體的前方，且包括：加載部，供容納有待檢查的半導體器件的托盤放置；空托盤供應部，供空托盤放置；不合格產品存儲部，供容納有分為不合格產品的半導體器件的托盤放置；托盤存儲部，供在分類過程中都排出半導體器件或只剩下不合格產品的半導體器件的托盤放置；及卸載部，供容納有分為合格產品的半導體器件的托盤放置。
第一、第二、第三、第四及第五托盤載體部分別連接到加載部、空托盤供應部、不合格產品存儲部、托盤存儲部及卸載部，以移送相關托盤。第一視覺檢查儀對容納於從加載部移送的托盤的各個半導體器件的第一表面進行檢查。傳送器以能夠往返第一、第二、第三、第四及第五托盤載體部之間的方式設置在主體的後方上側，並使經過第一視覺檢查儀的半導體器件上下翻轉來轉移到空托盤。第二視覺檢查儀對經過傳送器在上下翻轉的狀態下容納於托盤的各個半導體器件的第二表面進行檢查。第一拾取器在主體的上側向與左右方向平行的行方向往返，並將經過第二視覺檢查儀的半導體器件從相關托盤以行單位拾取多個來沿行向移送到第一側面檢查區域，然後將半導體器件返回到相關托盤。第三視覺檢查儀對在被第一拾取器拾取的狀態下移送到第一側面檢查區域的各個半導體器件的第三表面和第四表面進行檢查。第二拾取器在主體的上側向與左右方向平行的行方向往返，並將經過第三視覺檢查儀的半導體器件從相關托盤以列單位拾取多個並以垂直軸為中心旋轉90度來沿行向移送到第二側面檢查區域，然後返回到相關托盤。第四視覺檢查儀對在被第二拾取器拾取的狀態下移送到第二側面檢查區域的各個半導體器件的第五表面和第六表面進行檢查。分選部與第二拾取器連接來將已經完成檢查的半導體器件分為合格產品和不合格產品並容納於相關托盤。 發明的效果
根據本發明，能夠對半導體器件的所有各個六個表面快速且高效地自動進行外觀檢查和分類工作。
較佳實施例之詳細說明 下面，將參照附圖對本發明進行具體說明。其中，對於相同或類似的結構要素，標註相同的附圖標記，並且，在說明本發明時，省略重複的說明，且判斷與本發明相關的公知技術和構成的具體說明為不必需地或混淆本發明的要旨，省略其詳細說明。本發明的實施例是為了更加完整地向本發明所屬技術領域的普通技術人員說明本發明而提供的。因此，為了說明的明了性，可能對附圖所示的構成要素的形狀和大小等進行放大表現或簡單化表現。
圖1為根據本發明的一實施例的半導體器件外觀檢查裝置的立體圖。圖2為圖1的平面圖。圖3為圖1中示出的半導體器件外觀檢查裝置的示意性結構圖。
參照圖1至圖3，半導體器件外觀檢查裝置包括主體100、托盤放置台200、第一托盤載體部310、第二托盤載體部320、第三托盤載體部330、第四托盤載體部340及第五托盤載體部350、第一視覺檢查儀410、第二視覺檢查儀420、第三視覺檢查儀430及第四視覺檢查儀440、傳送器500、第一拾取器600、第二拾取器700及分選部800。
托盤放置台200布置在主體100的前方。托盤放置台200包括加載部210、空托盤供應部220、不合格產品存儲部230、托盤存儲部240及卸載部250。
加載部210供容納有待檢查的半導體器件的托盤放置。其中，若半導體器件為球柵陣列（BGA）型，則半導體器件可以被封裝為六面體並且呈一側表面上排列有焊球的形狀。半導體器件可以在形成有錫球的表面朝向上方的狀態下容納於托盤。
空托盤供應部220供空托盤放置。空托盤供應部220的空托盤可以被供應到分選部800的第一待機區域810並用於容納相當於不合格產品的半導體器件，或可以被供應到傳送器500並用於使半導體器件上下翻轉。
不合格產品存儲部230供容納有分為不合格產品的半導體器件的托盤放置。不合格產品存儲部230可以從第一待機區域810接受容納有分為不合格產品的半導體器件的托盤T1來放置。第一待機區域810的托盤T1可以由相當於不合格產品的半導體器件填滿，並移送到不合格產品存儲部230。
托盤存儲部240供在分類過程中都排出半導體器件或只剩下不合格產品的半導體器件的托盤放置。托盤存儲部240可以從緩衝區域830接受託盤T3並放置。其中，托盤T3可以處於在分類過程中都排出半導體器件而空的狀態，或處於只剩下不合格產品的半導體器件的狀態。
或者，可以在容納於緩衝區域830的托盤T3的半導體器件中僅一種不合格產品被移送到第一待機區域810的托盤T1，而另一種類的不合格產品留在緩衝區域830的托盤T3且被移送到托盤存儲部240並放置。在此情況下，半導體器件可以分為兩種不合格產品，因此，具有焊球缺陷的嚴重不合格產品可被廢棄，並且具有標記缺陷的不合格產品可通過返工可以再生。
卸載部250供容納有分為合格產品的半導體器件的托盤放置。卸載部250可以從第二待機區域820接受容納有分為合格產品的半導體器件的托盤T2並放置。容納於第二待機區域820的托盤T2的合格產品的半導體器件可以包裝在包裝部(圖中未示出)。
第一托盤載體部310、第二托盤載體部320、第三托盤載體部330、第四托盤載體部340及第五托盤載體部350分別連接到加載部210、空托盤供應部220、不合格產品存儲部230、托盤存儲部240及卸載部250來移送托盤。第一托盤載體部310、第二托盤載體部320、第三托盤載體部330、第四托盤載體部340及第五托盤載體部350可以向左右方向排列。
第一托盤載體部310將放置在加載部210的托盤移送到主體100的後方。第二托盤載體部320將放置在空托盤供應部220的托盤移送到主體100的後方。第三托盤載體部330將托盤從主體100的後方經過第一待機區域810移送到不合格產品存儲部230。第四托盤載體部340將托盤從主體100的後方經過緩衝區域830移送到托盤存儲部240。第五托盤載體部350將托盤從主體100的後方經過第二待機區域820移送到卸載部250。
第一托盤載體部310可以包括可移動塊、導軌及線性致動器，所述可移動塊在供托盤安置的狀態下向主體100的前後方向線性往複，所述導軌引導可移動塊的線性往複，所述線性致動器使可移動塊線性往複。線性致動器可以包括通過螺絲連接到可移動塊的下側的滾珠絲杠和用於使滾珠絲杠旋轉的旋轉馬達。
第二托盤載體部320、第三托盤載體部330、第四托盤載體部340及第五托盤載體部350也可以與第一托盤載體部310相同地構成。第一托盤載體部310、第二托盤載體部320、第三托盤載體部330、第四托盤載體部340及第五托盤載體部350可以由整體上控制半導體器件外觀檢查裝置的控制部控制。
第一視覺檢查儀410對容納於從加載部210通過第一托盤載體部310移送的托盤的各個半導體器件的第一表面進行檢查。半導體器件的第一表面相當於形成有錫球的表面。第一視覺檢查儀410的攝像部位被布置成朝向下方，以便能夠對容納於托盤的半導體器件的第一表面的錫球的狀態等進行二維檢查。
第一視覺檢查儀410可設置在主體100的上側以向左右方向水平往還。第一視覺檢查儀410可以沿着固定在主體100的上側的圓柱向左右方向可滑動地被支撐，且可以通過線性致動器水平往還。線性致動器可以為常規的線性致動器。第一視覺檢查儀410可以包括照相機和用於處理從照相機拍攝的圖像的圖像處理裝置。圖像處理裝置可以搭載於控制部。第一視覺檢查器410可以包括照明器，以在由照明器照明半導體器件的第一表面的狀態下進行攝像。
傳送器500以能夠往返第一托盤載體部310、第二托盤載體部320、第三托盤載體部330、第四托盤載體部340及第五托盤載體部350之間的方式設置在主體100的後方上側。傳送器500使經過第一視覺檢查儀410的半導體器件上下翻轉來轉移到空托盤。
即，傳送器500將空托盤上下翻轉並堆積在容納有經過第一視覺檢查儀410的半導體器件的托盤的上部，然後在堆積的狀態下上下翻轉，從而可以執行將上下翻轉的半導體器件轉移到空托盤，並將其移送到第二視覺檢查儀420的功能。傳送器500由控制部控制。傳送器500的構成將在後面描述。
第二視覺檢查儀420對經過傳送器500在上下翻轉的狀態下容納於托盤的各個半導體器件的第二表面進行檢查。半導體器件的第二表面相當於與形成有錫球的表面相反側的表面。
第二視覺檢查儀420對容納於經過第一視覺檢查儀410移送到分選部800的托盤的各個半導體器件的第二表面進行檢查。例如，雖然圖中未示出，當標記部設置在第一視覺檢查儀410和第二視覺檢查儀420之間並且在半導體器件的第二表面上標記識別碼時，第二視覺檢查儀420可以對半導體器件的第二表面的標記狀態進行二維檢查。由第二視覺檢查儀420攝像的圖像可以被圖像處理裝置處理。
第二視覺檢查儀420設置在主體100的上側以向左右方向水平往還，從而可以在第二托盤載體部320與第三托盤載體部330之間往還。第二視覺檢查儀420可以沿着固定在主體100的上側的圓柱向左右方向可滑動地被支撐，且可以通過線性致動器水平往還。線性致動器可以為常規的線性致動器。第二視覺檢查儀420可以與第一視覺檢查儀410相同地構成。第二視覺檢查儀420可以包括照明器，以在由照明器照明半導體器件的第二表面的狀態下進行攝像。
第一拾取器600在主體100的上側向與左右方向平行的行方向往返。第一拾取器600將經過第二視覺檢查儀420的半導體器件從相關托盤以行單位拾取多個來沿行向移送到第一側面檢查區域，然後將半導體器件返回到相關托盤。
當半導體元件被以行單位拾取多個時，朝向列方向的各個兩個側面都被同時暴露。由於與第一托盤載體部310、第二托盤載體部320、第三托盤載體部330、第四托盤載體部340及第五托盤載體部350及第三視覺檢查儀430之間的布置關係，半導體器件最優選具有在行方向上移送的路徑，以便使暴露的兩個側面經過檢查。因此，第一拾取器600被設置成使得在以行單位拾取半導體器件的狀態下沿行向移送半導體器件。
例如，參照圖4和圖5，第一拾取器600可以包括噴嘴組裝體610、噴嘴組裝體升降機構620及拾取器基座630。噴嘴組裝體610包括沿行向排列成一列的多個噴嘴611。各個噴嘴611通過氣動供給裝置接收負壓以吸附半導體器件，並且可以通過氣動供給裝置接收正壓以脫附半導體器件。噴嘴611可以一次從托盤拾取多個半導體器件並將所述半導體器件移送到第一側面檢查區域。
通過噴嘴升降機構，噴嘴611能夠獨立於噴嘴基座612而上下動作。噴嘴升降機構可以包括噴嘴升降體613和彈性構件（圖中未示出）。噴嘴升降體613在固定噴嘴611的狀態下以能夠相對於噴嘴基座612升降的方式被支撐。噴嘴升降部件613通過氣動供給部件接收氣壓並下降。
彈性構件在使噴嘴升降體613相對於噴嘴基體612上升的方向上施加彈力，使得當施加於噴嘴升降體613的氣壓被解除時，噴嘴升降體613上升至原來的高度。因此，噴嘴611能夠根據噴嘴升降體613的升降動作而上下動作。
噴嘴組裝體610可以包括節距可變機構640，所述節距可變機構640以與容納在托盤的半導體器件之間的節距匹配的方式改變噴嘴611之間的節距。節距可變機構640包括可變移動體641、摺疊連桿642及連桿致動器643。可變移動體641在彼此隔開的狀態下分別固定在噴嘴基座612，且沿行向可滑動地支撐在噴嘴支架614。
摺疊連桿642可以包括第一連桿構件642a和第二連桿構件642b，所述第一連桿構件642a以之字形鉸接，所述第二連桿構件642b以之字形鉸接並與第一連桿構件642a對稱地分別交叉的中心部分鉸接。第一連桿構件642a和第二連桿構件642b的中心鉸接部分分別可以固定在可變移動體641。
摺疊連桿642使第一連桿構件642a的鉸接部分被摺疊並使第二連桿構件642b的鉸接部分被摺疊，使得隨着第一連桿構件642a和第二連桿構件642b之間的中心鉸接部彼此靠近或遠離，噴嘴611之間的節距可以減小或增加。結果，噴嘴611之間的間距可以改變。
連桿致動器643通過使第一連桿構件642a和第二連桿構件642b的中心鉸接部分沿行嚮往復來摺疊摺疊連桿642。連桿致動器643可以是包括螺桿和旋轉馬達的致動器，或者是氣缸或直線馬達等常規的線性致動器等。
噴嘴組裝體升降機構620使噴嘴組裝體610相對於拾取器基座630升降動作並使噴嘴611同時升降，從而一次能拾取或摘下半導體器件。噴嘴組裝體升降機構620可以包括升降塊621和升降致動器622。升降塊621在固定於噴嘴組裝體610的噴嘴支架614的狀態下以能夠升降的方式支撐在拾取器基座630。升降致動器622使升降塊621相對於拾取器基座630升降移動。升降致動器622可以為常規的致動器。
拾取器基座630以能夠沿行向滑動地支撐在固定於主體100的上側的圓柱，以便通過線性致動器水平往還，使得噴嘴組裝體610水平往還。線性致動器可以為常規的線性致動器。上述第一拾取器600由控制部控制。
第三視覺檢查儀430對在被第一拾取器600拾取的狀態下移送到第一側面檢查區域的各個半導體器件的第三表面和第四表面進行檢查。半導體器件的第三表面和第四表面相當於以容納於托盤的半導體器件為基準在半導體器件的四個表面中朝向列向的兩個側面。
若半導體器件被第一拾取器600以行單位拾取多個並移送到第一側面檢查區域，則各個第三表面和第四表面被暴露。第三視覺檢查儀430對暴露的半導體器件的第三表面和第四表面進行檢查。第三視覺檢查儀430可以對半導體器件的第三表面和第四表面的裂紋、氣泡、金屬暴露、划痕、異物等進行二維檢查。
如圖4所示，第三視覺檢查儀430可以包括一對照相機431、432，以便分別檢查半導體器件的第三表面和第四表面。照相機431、432在列方向上間隔地布置在第一側面檢查區域中，使得彼此的攝像部位面對。一個照相機431的攝像部位朝向前方以對半導體器件的第三表面進行攝像，另一個照相機432的攝像部位朝向後方以對半導體器件的第四表面進行攝像。由照相機431、432攝像的圖像可以被圖像處理裝置處理。第三視覺檢查儀430可以包括照明器，以在由照明器分別照明半導體器件的第三表面和第四表面的狀態下進行攝像。
照相機431、432可以通過照相機移動機構433分別在列方向上線性往複。照相機移動機構433可以包括滑塊、導軌及線性致動器，所述滑塊固定到相關照相機431、432，所述導軌引導滑塊沿列方向移動，所述線性致動器使滑塊沿列方向線性往複。線性致動器可以為如氣壓缸、線性馬達等的常規致動器。照相機移動機構433使照相機431、432從待機位置移動到針對每個半導體器件設定的攝像位置，從而對半導體器件的第三表面和第四表面進行拍攝。
下面，參照圖6和圖7，對上述的第三視覺檢查儀430與第一拾取器600連接來對各個半導體器件的第三表面和第四表面進行檢查的過程進行說明。
第一拾取器600從相關托盤T拾取沿行向排列的多個半導體器件S，然後將所述半導體器件沿行向移送到所個照相機431、432之間。接着，第一拾取器600在拾取半導體器件S的狀態下從照相機431、432沿行向將所述半導體器件移送到相關托盤T，然後在相關托盤T上摘下，從而可以將半導體器件S返回到托盤T上的原位。
第二拾取器700在主體100的上側向與左右方向平行的行方向往返。第二拾取器700將經過第三視覺檢查儀430的半導體器件從相關托盤以列單位拾取多個並以垂直軸為中心旋轉90度來沿行向移送到第二側面檢查區域，然後返回到相關托盤。
當半導體器件經過第一視覺檢查儀410、第二視覺檢查儀420和第三視覺檢查儀430時，以容納於托盤的半導體器件為基準，在各個六個表面中僅有朝向行向的兩個側表面處於未經過檢查的狀態。半導體器件需要以列單位被拾取，使得朝向行向的兩個側面被同時暴露。由於與第一托盤載體部310、第二托盤載體部320、第三托盤載體部330、第四托盤載體部340、第五托盤載體部350、第三視覺檢查儀430及第四視覺檢查儀440之間的布置關係，半導體器件最優選在以垂直軸為中心旋轉90度之後具有沿行向移送的路徑，使得暴露的兩個側面經過檢查。因此，第二拾取器700被設置成使得第二拾取器700以列單位拾取半導體器件，然後以垂直軸為中心旋轉半導體器件90度並沿行向進行移送。
例如，如圖8所示，第二拾取器700可以包括分別具有與第一拾取器600的噴嘴組裝體610、噴嘴組裝體升降機構620、拾取器基座630及間距可變機構640相同的構成的噴嘴組裝體710、噴嘴組裝體升降機構720、拾取器基座730及間距可變機構740。
第二拾取器700還包括用於拾取器的旋轉器750。用於拾取器的旋轉器750使噴嘴組裝體710在90度範圍進行正旋轉和逆旋轉。用於拾取器的旋轉器750可以包括可動軸751和用於使可動軸751旋轉的旋轉器主體752。可動軸751固定在噴嘴組裝體710的噴嘴支架714，旋轉主體固定在升降塊721，從而噴嘴組裝體710可以通過可動軸751的旋轉相對於升降塊721進行旋轉。因此，噴嘴711可以在沿列向排列的狀態下通過可動軸751的90度旋轉而沿行向排列。第二拾取器700由控制部控制。
第四視覺檢查儀440對在被第二拾取器700拾取的狀態下移送到第二側面檢查區域的各個半導體器件的第五表面和第六表面進行檢查。半導體器件的第五表面和第六表面以容納於托盤的半導體器件為基準相當於在半導體器件的四個表面中朝向行向的剩餘兩個側面。
當半導體器件被第二拾取器700以列單位拾取多個，然後在以垂直軸為中心旋轉90度的狀態下被移送到第二側面檢查區域時，各個第五表面和第六表面被暴露。第四視覺檢查儀440對暴露的半導體器件的第五表面和第六表面進行檢查。第四視覺檢查儀440可以對半導體器件的第五表面和第六表面的裂紋、氣泡、金屬暴露、划痕、異物等進行二維檢查。
如圖8所示，第四視覺檢查儀440可以包括一對照相機441、442，以便分別對半導體器件的第五表面和第六表面進行檢查。照相機441、442在列方向上間隔地布置在第二側面檢查區域中，使得彼此的攝像部位面對。一個照相機441的攝像部位朝向前方以對半導體器件的第五表面進行攝像，另一個照相機442的攝像部位朝向後方以對半導體器件的第六表面進行攝像。
由照相機441、442攝像的圖像可以被圖像處理裝置處理。第四視覺檢查儀440可以包括照明器，以在由照明器分別照明半導體器件的第五表面和第六表面的狀態下進行攝像。第四視覺檢查儀440的照相機441、442可以通過具有與上述第三視覺檢查儀430的照相機移動機構433相同的構成的照相機移動機構443沿列向分別線性往還。
參照圖9至圖11，下面將說明上述的第四視覺檢查儀440和第二拾取器700連接來對各個半導體器件的第三表面和第四表面進行檢查的過程。
第二拾取器700將沿行向排列的噴嘴711以垂直軸為中心旋轉90度來沿列向排列。接着，第二拾取器700通過噴嘴711從相關托盤T拾取沿列向排列的多個半導體器件S，然後將該半導體器件以垂直軸為中心向相反的方向旋轉90度，從而將該半導體器件沿行向移動到第四視覺檢查儀440的照相機441、442之間。接着，第二拾取器700在拾取半導體器件S的狀態下將該半導體器件從照相機441、442沿行向移送到相關托盤T，然後以垂直軸為中心向相反的方向旋轉90度，將半導體器件從噴嘴711摘下到相關托盤T。從而可以將半導體器件S返回到托盤T上的原位。
分選部800與第二拾取器700連接來將已經完成檢查的半導體器件分為合格產品和不合格產品並容納於相關托盤。分選部800包括第一待機區域810、第二待機區域820及緩衝區域830，所述第一待機區域810供從空托盤供應部220移送的空托盤T1待機，所述第二待機區域820供容納有已經完成檢查的半導體器件的托盤T2待機，所述緩衝區域830用於臨時保管容納有已經完成檢查的半導體器件的其他托盤T3。分選部800可以布置在主體100的中心側。第一待機區域810、第二待機區域820及緩衝區域830可以沿左右方向排列。緩衝區域830可以布置在第一待機區域810與第二待機區域820之間。
第二拾取器700在第一待機區域810、第二待機區域820及緩衝區域830之間往還。第二拾取器700在容納於第二待機區域820的托盤T2的半導體器件中拾取相當於不合格產品的半導體器件並將該半導體器件容納於第一待機區域810的空托盤T1，且在容納於緩衝區域830的托盤T3的半導體器件中拾取相當於合格產品的半導體器件並將該半導體器件容納於第二待機區域820的托盤T2。
此時，在已經完成檢查的狀態下容納於第二待機區域820的托盤T2和緩衝區域830的托盤T3的半導體器件的各個位置的關於合格和不合格的信息通過第一視覺檢查儀410、第二視覺檢查儀420、第三視覺檢查儀430、第四視覺檢查儀440及第五視覺檢查儀450預先存儲於控制部，且控制部可以基於半導體器件的各個位置的關於合格和不合格的信息而控制第二拾取器700來進行上述的分類工作。
進一步地，半導體器件外觀檢查裝置可以包括第五視覺檢查儀450，所述第五視覺檢查儀450對容納於從加載部210通過第一托盤載體部310移送的托盤的半導體器件的第一表面進行三維檢查。第五視覺檢查儀450可以識別半導體器件的錫球的三維形狀來對高度缺陷等進行檢查。第五視覺檢查儀450包括照相機，且由照相機攝像的圖像可以由圖像處理裝置處理。第五視覺檢查儀450可以包括照明器，以在由照明器照明半導體器件的第一表面的狀態下進行攝像。
第五視覺檢查儀450可以設置在主體100的上側，以便能夠在左右方向上水平往還。第五視覺檢查儀450可以沿着固定在主體100的上側的圓柱向左右方向可滑動地被支撐，且可以通過線性致動器水平往還。線性致動器可以為常規的線性致動器。
作為一個例子，如圖12和圖13所示，傳送器500被設置成使得傳送器主體510在主體100上側的圓柱520能夠沿左右方向水平往還並升降。使傳送器主體510水平往還並升降的致動器可以為常規的致動器。
傳送器500可以包括夾具530、上夾持器540和下夾持器550以及用於夾持器的旋轉器560。夾具530以能夠升降的方式設置在傳送器主體510。夾具530被設置成根據一對夾爪531之間的間隔變窄或變寬而抓取或釋放托盤。
上夾持器540和下夾持器550根據彼此之間的間隔變窄或變寬而固定或釋放一個托盤或兩個堆疊的托盤。上夾持器540可以根據一對夾緊構件541之間的間隔變窄或變寬而使托盤進出。下夾持器550也可以根據夾緊構件541之間的間隔變窄或變寬而使托盤進出。上夾持器540和下夾持器550可以相同地構成。
用於夾持器的旋轉器560通過使上夾持器540和下夾持器550同時旋轉並上下翻轉，使得在上夾持器540和下夾持器550之間的托盤上下翻轉。夾具530、上夾持器540、下夾持器550及用於夾持器的旋轉器560的各個致動器可以為常規的致動器。
下面將說明通過傳送器500使半導體器件上下翻轉的過程。
首先，傳送器主體510移動到空托盤T4待機的位置。接着，當下夾持器550的夾緊構件551之間的間隔變寬時，夾具530下降並握持空托盤T4，然後上升並將空托盤T4位於下夾持器550和上夾持器540之間。
接着，下夾持器550的夾緊構件551之間的間隔變窄，上夾持器540和下夾持器550之間的間隔變窄，以便固定空托盤T4，然後上夾持器540和下夾持器550通過用於夾持器的旋轉器560旋轉180度。那麼，空托盤T4上下翻轉。與此同時，傳送器主體510移動到已經完成通過第一視覺檢查儀310的檢查的托盤T5。
接着，夾具530下降並握持空托盤T4之後，向下側移動的上夾持器540的夾緊構件541之間間隔變寬。接着，夾具530將空托盤T4堆疊在已經完成檢查的托盤T5的上部並同時握持，然後上升並將其位於下夾持器550與上夾持器540之間。
接着，上夾持器540的夾緊構件541之間的間隔變窄，上夾持器540和下夾持器550之間的間隔變窄，以便固定堆積狀態的托盤T4、T5，然後上夾持器540和下夾持器550通過用於夾持器的旋轉器560旋轉180度。那麼，已經完成檢查的托盤T5的半導體器件上下翻轉並被移送到空托盤T4。與此同時，傳送器主體510移動到第四托盤載體部340或第五托盤載體部350。
接着，在夾具530握持堆積狀態的托盤T4、T5之後，下夾持器550的夾緊構件551之間的間隔變寬。接着，夾具530將容納有上下翻轉的半導體器件的托盤T4放置在第四托盤載體部340或第五托盤載體部350，並握持位於上側的空的狀態的托盤T5之後，上升並將該托盤T5位於下夾持器550和上夾持器540之間。
接着，下夾持器550的各個夾緊構件551之間的間隔變窄，上夾持器540和下夾持器550之間的間隔變窄，以固定空的狀態的托盤T5。空的狀態的托盤T5用於供已經完成通過第一視覺檢查儀410和第五視覺檢查儀450的檢查的新的托盤的半導體器件通過上述過程轉移並放置。
下面示意性說明上述半導體器件外觀檢查裝置的作用例。
將容納有待檢查的半導體器件的多個托盤放置在加載部210。此時，半導體器件可以在位於各個第一表面的錫球朝向上方的狀態下容納於托盤。而且，將多個空托盤放置在空托盤供應部220，並完成進行檢查的準備。
在此狀態下，若半導體器件外觀檢查裝置啟動，則空托盤供應部220的空托盤被第二托盤載體部320移送到主體100的後方。那麼，空托盤被傳送器500移送到第三托盤載體部330之後，被第三托盤載體部330移送到分選部800的第一待機區域810並待機。另一方面，空托盤供應部220的其他空托盤為了半導體器件的上下翻轉而被移送到主體100的後方並待機。
放置在加載部210的托盤被第一托盤載體部310移送到第一視覺檢查儀410，且第一視覺檢查儀410對位於容納於托盤的各個半導體器件的第一表面的錫球的狀態等進行二維檢查。已經完成通過第一視覺檢查儀410的檢查的托盤被第一托盤載體部310移送到第五視覺檢查儀450，且第五視覺檢查儀450可以識別容納於托盤的半導體器件的錫球的三維形狀來對高度缺陷等進行三維檢查。
已經完成通過第五視覺檢查儀450的檢查的托盤的半導體器件被上述傳送器500上下翻轉並移送到空托盤。容納有上下翻轉的半導體器件的托盤被傳送器500移送到第四托盤載體部340，然後被第四托盤載體部340移送到第二視覺檢查儀420。第二視覺檢查儀420可以對半導體器件的第二表面的標記狀態等進行二維檢查。
已經完成通過第二視覺檢查儀420的檢查的托盤的半導體器件被第四托盤載體部340移送到第一拾取器600側。第一拾取器600從托盤以行單位拾取多個半導體器件並將該半導體器件沿行向移送到第三視覺檢查儀430，然後將該半導體器件從第三視覺檢查儀430返回到相關托盤。此時，第三視覺檢查儀430可以對通過第一拾取器600拾取的半導體器件的第三表面和第四表面的裂紋、氣泡、金屬暴露、划痕、異物等進行二維檢查。
已經完成通過第三視覺檢查儀430的檢查的半導體器件在容納於托盤的狀態下被第四托盤載體部340移送到第二拾取器700側。第二拾取器700從托盤以列單位拾取多個半導體器件，並將該半導體器件以垂直軸為中心旋轉並沿行向移送到第四視覺檢查儀440，然後將該半導體器件從第四視覺檢查儀440返回到相關托盤。此時，第四視覺檢查儀440可以對通過第二拾取器700拾取的半導體器件的第五表面和第六表面的裂紋、氣泡、金屬暴露、划痕、異物等進行二維檢查。已經完成通過第四視覺檢查儀440的檢查的半導體器件在容納於托盤的狀態下在分選部800的第二待機區域820待機。
接着，容納有待檢查的半導體器件的後續托盤通過與上述過程相同的過程經過第一視覺檢查儀410和第五視覺檢查儀450受到檢查，然後被傳送器500上下翻轉並移送到空托盤。容納有上下翻轉的半導體器件的托盤被傳送器500移送到第五托盤載體部350，然後通過第五托盤載體部350移送到第二視覺檢查儀420。第二視覺檢查儀420對半導體器件的第二表面進行檢查。
已經完成通過第二視覺檢查儀420的檢查的半導體器件容納於托盤的狀態下被第五托盤載體部350移送到第一拾取器600，然後各個第三表面和第四表面被第一拾取器600和第三視覺檢查儀430經過檢查。接着，已經完成通過第三視覺檢查儀430的檢查的半導體器件在容納於托盤的狀態下被第五托盤載體部350移送到第二拾取器700，然後各個第五表面和第六表面被第二拾取器700和第四視覺檢查儀440經過檢查。已經完成通過第四視覺檢查儀440的檢查的半導體器件在容納於托盤的狀態下在分選部800的第二待機區域820待機。
當容納於第二待機區域820的托盤的半導體器件中不存在不合格產品時，第二待機區域820的托盤T2可以被第五托盤載體部350移送到卸載部250並放置。
另一方面，當容納於第二待機區域820的托盤T2的半導體器件中存在不合格產品時，第二拾取器700進行在容納於第二待機區域820的托盤T2的半導體器件中拾取不合格產品並將該不合格產品容納於第一待機區域810的空托盤T1，且在容納於緩衝區域830的托盤T3的半導體器件中拾取合格產品並將該合格產品容納於第二待機區域820的托盤T2的分類工作。
通過這種分類工作，當第二待機區域820的托盤T2由合格產品填滿時，容納有合格產品的托盤T2被第五托盤載體部350移送到卸載部250並放置。當第一待機區域810的托盤T1由不合格產品填滿時，容納有不合格產品的托盤T1被第三托盤載體部330移送到不合格產品存儲部230並放置。當在緩衝區域830的托盤T3不再存在合格產品或僅剩下不合格產品時，處於空狀態或僅剩下不合格產品的狀態的托盤T3被移送到托盤存儲部240並放置。
本發明參考附圖中圖示的一實施例進行了說明，但這僅僅是作為例示，只要是所屬領域技術人員，都能理解通過這些來進行多種變形及均等的其他實施例。因此，本發明的真正的保護範圍應通過申請專利範圍來確定。
100‧‧‧主體
100‧‧‧主體
200‧‧‧托盤放置台
210‧‧‧加載部
220‧‧‧空托盤供應部
230‧‧‧不合格產品存儲部
240‧‧‧托盤存儲部
250‧‧‧卸載部
310‧‧‧第一托盤載體部
320‧‧‧第二托盤載體部
330‧‧‧第三托盤載體部
340‧‧‧第四托盤載體部
350‧‧‧第五托盤載體部
410‧‧‧第一視覺檢查儀
420‧‧‧第二視覺檢查儀
430‧‧‧第三視覺檢查儀
431、432‧‧‧照相機
433‧‧‧照相機移動機構
440‧‧‧第四視覺檢查儀
441、442‧‧‧照相機
443‧‧‧照相機移動機構
450‧‧‧第五視覺檢查儀
500‧‧‧傳送器
510‧‧‧傳送器主體
520‧‧‧圓柱
530‧‧‧夾具
531‧‧‧夾爪
540‧‧‧上夾持器
541‧‧‧對夾緊構件
550‧‧‧下夾持器
551‧‧‧夾緊構件
560‧‧‧旋轉器
600‧‧‧第一拾取器
610‧‧‧噴嘴組裝體
611‧‧‧噴嘴
612‧‧‧噴嘴基座
613‧‧‧噴嘴升降體
614‧‧‧噴嘴支架
620‧‧‧噴嘴組裝體升降機構
621‧‧‧升降塊
622‧‧‧升降致動器
630‧‧‧拾取器基座
640‧‧‧節距可變機構
641‧‧‧可變移動體
642‧‧‧摺疊連桿
642a‧‧‧第一連桿構件
642b‧‧‧第二連桿構件
643‧‧‧連桿致動器
700‧‧‧第二拾取器
710‧‧‧噴嘴組裝體
711‧‧‧噴嘴
720‧‧‧噴嘴組裝體升降機構
721‧‧‧升降塊
730‧‧‧拾取器基座
740‧‧‧間距可變機構
750‧‧‧旋轉器
751‧‧‧可動軸
752‧‧‧旋轉器主體
800‧‧‧分選部
810‧‧‧第一待機區域
820‧‧‧第二待機區域
830‧‧‧緩衝區域
S‧‧‧半導體器件
T,T1,T2,T3,T4,T5‧‧‧托盤
圖1為根據本發明的一實施例的半導體器件外觀檢查裝置的立體圖。 圖2為圖1的平面圖。 圖3為圖1中示出的半導體器件外觀檢查裝置的示意性結構圖。 圖4為圖1中選取第一拾取器和第三視覺檢查儀來示出的分解立體圖。 圖5為將圖4中示出的第一拾取器分解並示出的立體圖。 圖6和圖7為用於說明圖4中示出的第一拾取器和第三視覺檢查儀的作用例的概念圖。 圖8為圖1中選取第二拾取器和第四視覺檢查儀來示出的分解立體圖。 圖9至圖11為用於說明圖8中示出的第二拾取器和第四視覺檢查儀的作用例的概念圖。 圖12為圖1中選取傳送器來示出的立體圖。 圖13為用於說明圖12中示出的傳送器的作用例的概念圖。

Claims (4)

  1. 一種半導體器件外觀檢查裝置，其特徵在於，包括： 主體； 托盤放置台，布置在所述主體的前方，且包括：加載部，供容納有待檢查的半導體器件的托盤放置；空托盤供應部，供空托盤放置；不合格產品存儲部，供容納有分為不合格產品的半導體器件的托盤放置；托盤存儲部，供在分類過程中都排出半導體器件或只剩下不合格產品的半導體器件的托盤放置；及卸載部，供容納有分為合格產品的半導體器件的托盤放置； 第一、第二、第三、第四及第五托盤載體部，分別連接到所述加載部、空托盤供應部、不合格產品存儲部、托盤存儲部及卸載部，以移送相關托盤； 第一視覺檢查儀，對容納於從所述加載部移送的托盤的各個半導體器件的第一表面進行檢查； 傳送器，以能夠往返所述第一、第二、第三、第四及第五托盤載體部之間的方式設置在所述主體的後方上側，並使經過所述第一視覺檢查儀的半導體器件上下翻轉來轉移到空托盤； 第二視覺檢查儀，對經過所述傳送器在上下翻轉的狀態下容納於托盤的各個半導體器件的第二表面進行檢查； 第一拾取器，在所述主體的上側向與左右方向平行的行方向往返，並將經過所述第二視覺檢查儀的半導體器件從相關托盤以行單位拾取多個來沿行向移送到第一側面檢查區域，然後將半導體器件返回到相關托盤； 第三視覺檢查儀，對在被所述第一拾取器拾取的狀態下移送到所述第一側面檢查區域的各個半導體器件的第三表面和第四表面進行檢查； 第二拾取器，在所述主體的上側向與左右方向平行的行方向往返，並將經過所述第三視覺檢查儀的半導體器件從相關托盤以列單位拾取多個並以垂直軸為中心旋轉90度來沿行向移送到第二側面檢查區域，然後返回到相關托盤； 第四視覺檢查儀，對在被所述第二拾取器拾取的狀態下移送到所述第二側面檢查區域的各個半導體器件的第五表面和第六表面進行檢查；及 分選部，與所述第二拾取器連接來將完成檢查的半導體器件分為合格產品和不合格產品並容納於相關托盤。
  2. 如請求項1記載之半導體器件外觀檢查裝置，其特徵在於， 所述分選部包括：第一待機區域，供從所述空托盤供應部移送的空托盤待機；第二待機區域，供容納有完成檢查的半導體器件的托盤待機；及緩衝區域，臨時保管容納有完成檢查的半導體器件的其他托盤， 且所述第二拾取器在所述第一待機區域、第二待機區域及緩衝區域之間進行往還，在容納於所述第二待機區域的托盤的半導體器件中拾取相當於不合格產品的半導體器件並將該半導體器件容納於所述第一待機區域的空托盤，且在容納於所述緩衝區域的托盤的半導體器件中拾取相當於合格產品的半導體器件並將該半導體器件容納於所述第二待機區域的托盤。
  3. 如請求項1記載之半導體器件外觀檢查裝置，其特徵在於，所述傳送器將空托盤上下翻轉並堆積在容納有經過所述第一視覺檢查儀的半導體器件的托盤的上部，然後在堆積的狀態下上下翻轉，並將上下翻轉的半導體器件轉移到空托盤。
  4. 如請求項1記載之半導體器件外觀檢查裝置，其特徵在於， 所述第一視覺檢查儀對各個半導體器件的第一表面進行二維檢查， 且所述半導體器件外觀檢查裝置還包括第五視覺檢查儀，所述第五視覺檢查儀對容納於從所述加載部移送的托盤的各個半導體器件的第一表面進行三維檢查。
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