TW202323772A - 半導體元件檢查裝置以及利用其的半導體元件檢查方法 - Google Patents

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Abstract

本發明是半導體元件檢查裝置以及利用其的半導體元件檢查方法，公開如下技術：在真空拾取器正在傳送半導體元件的狀態下，使真空拾取器不停止而保持運轉（Flying）狀態的同時對半導體元件獲取多個拍攝影像並將獲取的多個拍攝影像匹配而對半導體元件執行檢查，從而能夠提高裝備的整體每單位時間封裝體處理速度（Unit Per Hour；UPH）。

Description

半導體元件檢查裝置以及利用其的半導體元件檢查方法
本發明是半導體元件檢查裝置以及利用其的半導體元件檢查方法，更詳細地涉及如下技術：在真空拾取器正在傳送半導體元件的狀態下，使真空拾取器不停止而保持運轉（Flying）狀態的同時對半導體元件獲取多個拍攝影像並將獲取的多個拍攝影像匹配而對半導體元件執行檢查，從而能夠提高裝備的整體每單位時間封裝體處理速度（Unit Per Hour；UPH）。
通常，半導體元件可以通過重複執行一系列製造程序而形成於用作半導體基板的矽晶圓上，如上述那樣形成的半導體元件可以通過切割製程、晶粒接合製程以及注塑成型製程而製造成由多個半導體封裝體形成的半導體料帶。
如此製造的半導體料帶可以通過切割以及分類（Sawing & Sorting）製程單體化成多個半導體封裝體，並根據良品或者次品判定而分類。例如，可以將半導體料帶裝載到卡盤台上後利用切割刀片單體化成多個半導體封裝體，單體化的半導體封裝體可以清洗以及乾燥後通過視訊裝置進行檢查。另外，可以根據通過視訊裝置進行的檢查結果而分類為良品以及次品。
通常，可以包括將單個的半導體封裝體通過視訊檢查等按照預先設定的品質基準而承載到托盤的搬運單元等，搬運單元可以包括執行半導體封裝體的切割次品檢查或球檢查、標記檢查等的2個視訊裝置，執行對半導體封裝體的上表面的視訊檢查和對半導體封裝體下表面的視訊檢查。
半導體封裝體檢查可以執行為如下過程：將半導體封裝體傳送到視訊裝置位置上後，在停止的狀態下拍攝半導體封裝體而通過拍攝影像執行對半導體封裝體的檢查，再傳送半導體封裝體。
這樣的檢查過程重複執行半導體封裝體的傳送、停止、再傳送的過程，因此存在整體上每單位時間封裝體處理速度（Unit Per Hour；UPH）下降的問題。
進而，通過視訊檢查判斷為次品的半導體封裝體還可以再經過作業員的肉眼檢查而最終判定次品與否，這樣的手動檢查過程成為檢查判斷的準確度和可靠性下降的問題。
（專利文獻0001）韓國專利授權公報第10-0814284號
本發明為了解決上述那樣的以往技術的問題而提出，其目的在於解決如下問題：為了執行對半導體元件的視訊檢查而將半導體封裝體傳送到檢查位置而在停止狀態下執行檢查，從而整體上每單位時間封裝體處理速度（UPH）下降。
進而，目的在於消除如下問題：通過視訊檢查判定為次品的半導體封裝體再經過作業員的肉眼檢查而最終判定次品與否，隨之手動檢查作業引起準確度和可靠性下降。
本發明的目的不限於前述，未提及的本發明的其它目的以及優點可以通過下面的說明得到理解。
可以是，根據本發明的半導體元件檢查方法的一實施例包括：拍攝步驟，保持半導體元件的傳送狀態的同時獲取半導體元件的多個拍攝影像；影像匹配步驟，將半導體元件的多個拍攝影像的每一個匹配；以及檢查步驟，基於獲取的多個拍攝影像檢查半導體元件。
較佳地，可以是，拍攝步驟包括：傳送步驟，傳送半導體元件的真空拾取器經過視訊單元的相機上方並傳送半導體元件；以及影像獲取步驟，保持真空拾取器的移動狀態並拍攝半導體元件的下表面而獲取多個影像。
作為一例，可以是，影像獲取步驟通過一個相機在拍攝區域範圍內獲取半導體元件的下表面的第一拍攝影像和第二拍攝影像。
較佳地，可以是，影像獲取步驟將視訊單元的燈光選擇為第一光而獲取半導體元件的下表面的第一拍攝影像，並將視訊單元的燈光變更為第二光而獲取半導體元件的下表面的第二拍攝影像。
進而，可以是，影像匹配步驟在多個拍攝影像中提取半導體元件的形狀圖案，並基於提取的形狀圖案來匹配多個拍攝影像。
作為一例，可以是，影像匹配步驟對多個拍攝影像使得形成於半導體元件的下表面的球圖案相對應來匹配多個拍攝影像。
作為另一例，可以是，影像匹配步驟在多個拍攝影像中檢出半導體元件的中心和旋轉角，並基於中心和旋轉角來匹配多個拍攝影像。
作為又另一例，可以是，影像匹配步驟基於預先設定的基準影像來匹配多個拍攝影像。
較佳地，可以是，影像匹配步驟將按照各不相同光設定的各個基準影像和多個拍攝影像中的適用了相應光的拍攝影像匹配。
進而，可以是，檢查步驟包括：外觀檢查執行步驟，基於獲取的第一拍攝影像和第二拍攝影像中的任一個以上來執行半導體元件的外觀檢查；以及球檢查執行步驟，基於匹配的第一拍攝影像和第二拍攝影像來執行半導體元件的球檢查。
更進一步，也可以是，對通過第一視訊檢查裝置判定次品與否的半導體元件，執行拍攝步驟至檢查步驟而對半導體元件執行複查。
另外，可以是，根據本發明的半導體元件檢查裝置的一實施例包括：視訊單元，配置於將半導體元件拾取並傳送的真空拾取器的移動路徑而拍攝由真空拾取器傳送的半導體元件；以及檢查單元，保持真空拾取器的傳送狀態的同時通過視訊單元獲取半導體元件的多個拍攝影像並匹配多個拍攝影像，並基於匹配的多個拍攝影像來檢查半導體元件。
較佳地，可以是，檢查單元包括：影像獲取部，控制視訊單元而獲取由真空拾取器正在傳送的半導體元件的多個拍攝影像；影像匹配部，匹配多個拍攝影像；以及品質判斷部，基於匹配的多個拍攝影像來執行半導體元件的外觀檢查和球檢查。
另外，可以是，視訊單元包括：相機，配置於真空拾取器的移動路徑下方而拍攝半導體元件的下表面；以及燈光，朝向半導體元件的下表面選擇性地發出彼此不同的多個光。
較佳地，可以是，影像獲取部通過設置於視訊單元的一個相機在拍攝區域範圍內獲取半導體元件的下表面的第一拍攝影像和第二拍攝影像。
進而，可以是，影像獲取部將視訊單元的燈光選擇為第一光而獲取半導體元件的下表面的第一拍攝影像，並將視訊單元的燈光變更為第二光而獲取半導體元件的下表面的第二拍攝影像。
作為一例，可以是，影像匹配部在由影像獲取部獲取的多個拍攝影像中提取半導體元件的形狀圖案，並對多個拍攝影像使得形成於半導體元件的下表面的球圖案相對應來匹配多個拍攝影像。
作為另一例，可以是，影像匹配部在由影像獲取部獲取的多個拍攝影像中提取半導體元件的形狀圖案，並在多個拍攝影像中檢出半導體元件的中心和旋轉角且基於中心和旋轉角來匹配多個拍攝影像。
作為又另一例，可以是，影像匹配部在由影像獲取部獲取的多個拍攝影像中提取半導體元件的形狀圖案，並基於預先設定的基準影像來匹配多個拍攝影像。
進而，根據本發明的半導體元件檢查方法的較佳一實施例包括：傳送步驟，以經過視訊檢查單元的相機上方的方式，通過真空拾取器傳送半導體元件；影像獲取步驟，在真空拾取器的移動過程中，通過包括在視訊檢查單元中的一個相機在拍攝區域範圍內變更光的同時拍攝半導體元件的下表面而獲取第一拍攝影像和第二拍攝影像；影像匹配步驟，在第一拍攝影像和第二拍攝影像中提取半導體元件的形狀圖案，並基於提取的形狀圖案來匹配第一拍攝影像和第二拍攝影像；外觀檢查執行步驟，基於第一拍攝影像和第二拍攝影像中的任一個以上來執行半導體元件的外觀檢查；以及球檢查執行步驟，基於第一拍攝影像和第二拍攝影像的匹配影像來執行半導體元件的球檢查。
根據這樣的本發明，能夠在真空拾取器正在傳送半導體元件的狀態下，使真空拾取器不停止而保持運轉（Flying）狀態的同時對半導體封裝體執行品質檢查，因此能夠整體上大幅提高每單位時間封裝體處理速度（UPH）。
進而，將針對根據視訊檢查判定為次品的半導體封裝體再經過作業員的肉眼檢查而最終判定次品與否的手動檢查作業，通過本發明替換為自動檢查，從而能夠提高對品質檢查的準確度和可靠性。
本發明的效果不限於上面所提及的效果，本發明所屬技術領域中具有通常知識的人可以從下面的記載明確地理解未提及的其它效果。
以下，參照所附附圖而詳細說明本發明的較佳實施例，但本發明不受實施例限定或限制。
為了說明本發明和本發明的動作上的優點以及通過本發明的實施達到的目的，以下例示本發明的較佳實施例並參照此進行說明。
首先，本申請中所使用的術語僅是為了說明特定實施例而使用，並不用於限定本發明，只要沒有在文脈上明確表示不同含義，則單數的表述可以包括複數的表述。另外，在本申請中，“包括”或者“具有”等術語用於指稱說明書中記載的特徵、數字、步驟、動作、構成要件、零件或者它們的組合的存在，應理解為並不預先排除一個或其以上的其它特徵或者數字、步驟、動作、構成要件、零件或者它們的組合的存在或者附加可能性。
在本發明的說明中，當判斷為針對相關的公知構成或者功能的具體說明可能混淆本發明的主旨時，省略其詳細的說明。
本發明提出如下技術：在真空拾取器正在傳送半導體元件的狀態下，不停止真空拾取器而保持運轉（Flying）狀態的同時對半導體元件獲取多個拍攝影像並匹配獲取的多個拍攝影像而對半導體元件執行檢查，從而能夠提高裝備整體的每單位時間封裝體處理速度（Unit Per Hour；UPH）。
圖1繪示能夠適用本發明的半導體封裝體切割及分類設備的概要結構圖。
半導體封裝體切割及分類設備10可以用於將由多個半導體封裝體2形成的半導體料帶1切割而單體化成半導體封裝體2，並將單體化的半導體封裝體2檢查後根據其結果進行分類。
半導體封裝體切割及分類設備10可以包括用於將半導體料帶1切割而單體化成半導體封裝體2的切割模組20以及用於檢查半導體封裝體2並根據檢查結果分類半導體封裝體2的分類模組30。
在半導體封裝體切割及分類設備10的一側可以配置收納有多個半導體料帶的料盒15。
另外，雖未詳細圖示，可以具備用於從料盒15取出半導體料帶1的夾鉗（未圖示），從料盒15取出的半導體料帶1可以通過導軌進行引導。
半導體料帶1可以通過料帶拾取器25拾取後傳送到真空卡盤40上。料帶拾取器25可以構成為能夠為了調節半導體料帶1的配置方向而旋轉。例如，料帶拾取器25可以將從料盒15取出的半導體料帶1拾取後使半導體料帶1旋轉，可以接著將旋轉的半導體料帶1傳送到真空卡盤40上。
真空卡盤40可以被卡盤台41支撐，卡盤台41可以使半導體料帶1移動到切割模組20。切割模組20可以包括用於切割半導體料帶1的旋轉切刀22，卡盤台41可以通過別的驅動部（未圖示）使半導體料帶1移動到旋轉切刀22之下。
通過切割模組20單體化的半導體封裝體2可以通過封裝體拾取器55拾取並傳送。半導體封裝體切割及分類設備10可以包括用於使封裝體拾取器55移動的封裝體傳送單元50，封裝體傳送單元50可以包括用於把持封裝體拾取器55的封裝體拾取器托架52。例如，封裝體傳送單元50可以包括用於使封裝體拾取器托架52在水平以及垂直方向上移動的直角坐標機器人。
半導體封裝體切割及分類設備10可以包括用於清洗單體化的半導體封裝體2的清洗單元60。封裝體傳送單元50可以將半導體封裝體2通過封裝體拾取器55拾取後使封裝體拾取器55移動到清洗單元60的上方，清洗單元60可以利用毛刷和清洗液而從半導體封裝體2去除異物。另外，清洗單元60可以通過向半導體封裝體2噴射氣體而乾燥半導體封裝體2。
完成對半導體封裝體2的清洗以及乾燥後，封裝體傳送單元50可以將半導體封裝體2傳送到分類模組30。例如，分類模組30可以包括用於支撐半導體封裝體2的托板台31，封裝體傳送單元50可以將半導體封裝體2傳送到托板台31上。
分類模組30可以包括用於使托板台31在水平方向上移動的工作台傳送單元32以及配置於托板台31的傳送路徑上方並用於檢查托板台31上的半導體封裝體2的視訊單元35。
分類模組30可以包括用於收納通過視訊單元35判定為良品的半導體封裝體2的托盤71以及用於收納判定為次品的半導體封裝體2的容器75。另外，分類模組30可以包括用於托盤71移動的托盤傳送單元72。
工作台傳送單元32和托盤傳送單元72可以使托板台31和托盤71移動到分類區域，分類模組30可以包括用於將半導體封裝體2收納到托盤71以及容器75中的晶片拾取器85以及用於使晶片拾取器85移動的晶片拾取器傳送單元80。追加地，分類模組30可以包括用於供應托盤71的托盤供應單元70。
本發明中提出的半導體元件檢查裝置以及利用其的半導體元件檢查方法可以適用於上述那樣的半導體封裝體切割及分類設備。
作為一例，可以在上面觀察的分類模組30上適用本發明以替代用於通過對托板台31上的半導體封裝體2進行視訊檢查而判定良品和次品的視訊單元35。或者，也可以在將通過視訊單元35的檢查判定為良品或者次品的半導體封裝體2傳送的過程中，適用本發明而對判定品質的半導體封裝體2執行複查。
下面，參照根據本發明的實施例來觀察本發明。
圖2繪示根據本發明的半導體元件檢查裝置的一實施例的結構圖。
半導體元件檢查裝置可以包括視訊單元200和檢查單元300等。
視訊單元200可以配置於傳送半導體元件的真空拾取器的傳送路徑下方，對由真空拾取器傳送的半導體元件的下表面進行拍攝。作為一例，可以在將經切單（Singulation）製程的單體單位的半導體封裝體從托板台向托盤傳送的真空拾取器的傳送路徑上佈置視訊單元200。或者，也可以為了將判斷品質並分類的半導體封裝體由真空拾取器傳送的同時進行複查而佈置視訊單元200。視訊單元200也可以根據需要沿著真空拾取器的傳送路徑隔開配置多個。
視訊單元200可以包括相機210和燈光250等。相機210可以在拍攝區域（Field of Vision；FOV）內調位配置成能夠通過對由真空拾取器正在傳送的半導體元件連續拍攝而獲取多個拍攝影像。相機210可以按照狀況而適用普通相機或者紫外線相機等各種相機。
燈光250可以朝向由真空拾取器正在傳送的半導體元件的下表面發出光。燈光250可以對應於相機210的各拍攝時間點而選擇性地發出各不相同波長的光。作為一例，既可以從一個燈光改變波段而選擇性地發出各不相同光，或者也可以發出各不相同波段的光的多個燈光選擇性地發出光。
相機210和燈光250既可以獨立地隔開構成，或者也可以以一個一體式構成。
檢查單元300可以獲取通過視訊單元200得到的由真空拾取器正在傳送的半導體元件的多個拍攝影像，將多個拍攝影像匹配而對半導體元件執行檢查。
檢查單元300可以包括影像獲取部310、影像匹配部330、品質判斷部350等。
影像獲取部310可以控制視訊單元200而獲取由真空拾取器正在傳送的半導體元件的多個拍攝影像。尤其，影像獲取部310可以在正在傳送半導體元件的真空拾取器不停止而保持移動狀態的狀況下通過視訊單元200用各不相同光獲取半導體元件的多個拍攝影像。即，影像獲取部310可以控制視訊單元200以在相機210的拍攝區域FOV內在真空拾取器正在移動的狀況下發出各不相同光的同時連續拍攝半導體元件的下表面。
影像匹配部330可以將在影像獲取部310中獲取的多個拍攝影像匹配。影像匹配部330可以通過影像分析從多個拍攝影像提取半導體元件的形狀圖案並將提取的形狀圖案對應地匹配多個拍攝影像。
作為一例，影像匹配部330執行從各個拍攝影像識別並提取半導體元件的多個球形狀而在多個拍攝影像之間對應匹配球圖案。
作為另一例，影像匹配部330也可以從各個拍攝影像識別半導體元件的輪廓形狀而提取中心點並掌握基於輪廓形狀的歪斜程度的旋轉角，對多個拍攝影像使各個中心點和旋轉角對應來執行匹配。
作為又另一例，影像匹配部330也可以預先持有與各光對應的基準影像，基於基準影像來匹配以相應光拍攝到的拍攝影像。在此，基準影像可以是為了指導而準備的影像。
除此之外，影像匹配部330可以適用各種方式來執行多個拍攝影像間的匹配。
品質判斷部350可以基於多個拍攝影像對半導體元件執行檢查。
品質判斷部350可以基於多個拍攝影像的每一個或者選擇的任一個以上而對半導體元件執行外觀檢查。另外，品質判斷部350可以基於匹配的多個拍攝影像來執行半導體元件的球檢查。
作為一例，品質判斷部350作為對半導體元件的外觀檢查，可以基於多個拍攝影像中的選擇的拍攝影像來檢查尺寸、劃痕、毛刺等而判斷半導體元件的品質。另外，品質判斷部350作為半導體元件的球檢查，可以基於匹配的多個拍攝影像來檢查球的尺寸、位置、損傷等而判斷半導體元件的品質。
圖3繪示根據本發明的半導體元件檢查裝置的一個示例。
在拾取並傳送半導體封裝體PKG的真空拾取器100的傳送路徑下方可以配置視訊單元200。
視訊單元200的相機210可以朝向半導體封裝體PKG的下表面，在拍攝區域FOV內對吸附於不停止而移動中的真空拾取器100的半導體封裝體PKG的下表面進行連續拍攝。
視訊單元200的燈光250可以朝向半導體封裝體PKG的下表面發出光，對應於相機210的各個拍攝時間點而發出各不相同波長的光。
檢查單元300可以控制視訊單元200而以各不相同波長的光獲取半導體封裝體PKG的下表面的多個拍攝影像。
在本實施例中，繪示為在由一個真空拾取器100傳送半導體封裝體PKG的途中獲取半導體封裝體PKG的多個拍攝影像，但是也可以對由多個真空拾取器的每一個傳送的半導體封裝體的每一個用各不相同波長的光來獲取多個拍攝影像。
進而，當由多個真空拾取器以一定的間距拾取並傳送半導體封裝體時，視訊單元200的燈光250也可以以間距間隔交替發出各不相同波長的光的同時對進入到相機210的拍攝區域FOV內的多個半導體封裝體進行拍攝而對各個半導體封裝體的每一個獲取多個拍攝影像。
圖4繪示根據本發明的半導體元件檢查裝置的另一個示例。
在拾取並傳送半導體封裝體的多個真空拾取器100a、100b、100c、100d、100e的傳送路徑下方可以配置兩個視訊單元200a、200b。
作為一例，可以是，第一視訊單元200a對應於由第奇數個真空拾取器100a、100c、100e正在傳送的半導體封裝體PKG1、PKG3、PKG5，由第一燈光250a發出各不相同波長的光而由第一相機210a獲取各個半導體封裝體PKG1、PKG3、PKG5的多個拍攝影像，第二視訊單元200b對應於由第偶數個真空拾取器100b、100d正在傳送的半導體封裝體PKG2、PKG4，由第二燈光250b發出各不相同波長的光而由第二相機210b獲取各個半導體封裝體PKG2、PKG4的多個拍攝影像。
檢查單元300可以將通過第一視訊單元200a獲取的第奇數個半導體封裝體PKG1、PKG3、PKG5的每一個的多個拍攝影像匹配並基於其對第奇數個半導體封裝體PKG1、PKG3、PKG5執行檢查，另外，可以將通過第二視訊單元200b獲取的第偶數個半導體封裝體PKG2、PKG4的每一個多個拍攝影像匹配並基於其對第偶數個半導體封裝體PKG2、PKG4執行檢查。
作為另一例，可以是，第一視訊單元200a是由第一燈光250a發出第一波長的光而對由多個真空拾取器100a、100b、100c、100d、100e正在傳送的半導體封裝體PKG1、PKG2、PKG3、PKG4、PKG5的每一個用第一相機210a獲取第一拍攝影像，第二視訊單元200b是由第二燈光250b發出第二波長的光而對由多個真空拾取器100a、100b、100c、100d、100e正在傳送的半導體封裝體PKG1、PKG2、PKG3、PKG4、PKG5的每一個用第二相機210b獲取第二拍攝影像。
檢查單元300也可以對半導體封裝體PKG1、PKG2、PKG3、PKG4、PKG5的每一個，將通過第一視訊單元200a獲取的第一拍攝影像和通過第二視訊單元200b獲取的第二拍攝影像匹配並基於其對半導體封裝體PKG1、PKG2、PKG3、PKG4、PKG5執行檢查。
通過這樣的根據本發明的半導體元件檢查裝置，可以使得正在傳送半導體元件的真空拾取器不停止而保持為移動狀態的同時對半導體元件進行檢查。
另外，在本發明中提供通過在上面觀察的根據本發明的半導體元件檢查裝置檢查半導體元件的方法，下面通過實施例觀察根據本發明的半導體元件檢查方法。
根據本發明的半導體元件檢查方法通過前面說明的根據本發明的半導體元件檢查裝置實現，因此下面一起參照上述的根據本發明的半導體元件檢查裝置的實施例。
圖5繪示根據本發明的半導體元件檢查方法的一實施例的流程圖。
真空拾取器100可以拾取要傳送的半導體元件PKG並經由視訊單元200的配置位置而傳送半導體元件（S100）。
真空拾取器100可以傳送半導體元件PKG的同時不停止地移動經過視訊單元200的上方。可以在保持真空拾取器100的移動狀態的狀況下，在視訊單元200的相機210的拍攝區域FOV內對正在傳送的半導體元件PKG進行連續拍攝而獲取多個拍攝影像（S200）。
檢查單元300可以將由視訊單元200拍攝的多個拍攝影像匹配（S300），基於多個拍攝影像對正在傳送的半導體元件PKG執行檢查（S400）。
如此，在本發明中，可以在由真空拾取器正在傳送半導體元件的狀況下不停止而保持移動狀態的同時執行半導體元件的品質檢查。
更加具體地觀察根據本發明的半導體元件檢查方法的各過程。
圖6繪示根據本發明的半導體元件檢查方法中多個拍攝影像獲取過程的一實施例的流程圖，圖7繪示通過根據本發明的半導體元件檢查裝置獲取多個拍攝影像的過程的一例，圖8繪示根據本發明獲取的多個拍攝影像的一例。
若真空拾取器100傳送半導體元件PKG的同時進入視訊單元200的相機210的拍攝區域FOV（S210），則可以在真空拾取器100的第一位置L1，檢查單元300調節成視訊單元200的燈光250發出第一波長的光而通過燈光250向半導體元件PKG的下表面發出第一光P1（S220）。
可以是，在第一光P1照射半導體元件PKG的下表面的狀態下，檢查單元300控制視訊單元200的相機210而拍攝半導體元件PKG的下表面並獲取第一拍攝影像（S230）。
可以是，真空拾取器100是不停止而正在繼續性移動的狀態，在沒有脫離視訊單元200的相機210的拍攝區域FOV的真空拾取器100的第二位置L2，檢查單元300調節成視訊單元200的燈光250發出第二波長的光而燈光250向半導體元件PKG的下表面發出第二光P2（S240）。
可以是，在第二光P2照射半導體元件PKG的下表面的狀態下，檢查單元300控制視訊單元200的相機210而拍攝半導體元件PKG的下表面並獲取第二拍攝影像（S250）。
真空拾取器100可以不停止而繼續性移動，從而離開視訊單元200的相機210的拍攝區域FOV（S260）。
可以通過這樣的過程，獲取如圖8那樣的半導體元件PKG的多個拍攝影像。
在真空拾取器100不停止而正在繼續性移動的狀態下獲取半導體元件PKG的拍攝影像，因此在真空拾取器100的第一位置L1獲取的第一拍攝影像410中可能從中心C向左側偏倚存在半導體封裝體411的形狀，在真空拾取器100的第二位置L2獲取的第二拍攝影像420中可能從中心C向右側偏倚存在半導體封裝體421的形狀。
另外，在真空拾取器100正在移動而晃動的狀況下獲取半導體封裝體PKG的拍攝影像，因此在第一及第二拍攝影像410、420中，半導體封裝體PKG的形狀可能以各不相同角度歪斜。
並且，在照射第一光P1的狀況下拍攝的第一拍攝影像410和照射第二光P2的狀況下拍攝的第二拍攝影像420中，半導體封裝體PKG會以各不相同顏色和亮度呈現。
在實施例中，說明了以由一個真空拾取器100正在傳送的一個半導體元件PKG作為對象由視訊單元200獲取第一拍攝影像和第二拍攝影像的過程，也可以在由多個真空拾取器正在傳送多個半導體元件的狀況下由視訊單元獲取各個半導體元件的多個拍攝影像。
關於此，圖9繪示通過根據本發明的半導體元件檢查裝置獲取多個拍攝影像的過程的另一例。
若在由多個真空拾取器100a、100b、100c、100d、100e正在以一定的間距傳送各個半導體元件的狀況下，如圖9的（a）那樣第一個真空拾取器100a進入視訊單元200的相機210的拍攝區域FOV，則可以發出第一光P1而獲取由第一個真空拾取器100a正在傳送的第一個半導體元件PKG1的第一拍攝影像。
若在多個真空拾取器100a、100b、100c、100d、100e不停止而持續性移動的狀態下，如圖9的（b）那樣第一個真空拾取器100a位於視訊單元200的相機210的拍攝區域FOV內的同時第二個真空拾取器100b進入視訊單元200的相機210的拍攝區域FOV內，則可以發出第二光P2而獲取包括由第一個真空拾取器100a正在傳送的第一個半導體元件PKG1和由第二個真空拾取器100b正在傳送的第二個半導體元件PKG2的第二拍攝影像。在此情況下，在第二拍攝影像中可以從位置上區分第一個半導體元件PKG1和第二個半導體元件PKG2。
假如，在第二拍攝影像中，對應於真空拾取器的移動方向而在先頭位置存在第一個半導體元件PKG1的形狀並在後方位置存在第二個半導體元件PKG2的形狀，對應於間距間隔而在第一個半導體元件PKG1的形狀和第二個半導體元件PKG2的形狀之間存在隔開距離，因此可以在第二拍攝影像中區分第一個半導體元件PKG1的形狀和第二個半導體元件PKG2的形狀。
若在多個真空拾取器100a、100b、100c、100d、100e繼續移動，如圖9的（c）那樣第一個真空拾取器100a脫離視訊單元200的相機210的拍攝區域FOV，第二個真空拾取器100b位於視訊單元200的相機210的拍攝區域FOV內的同時第三個真空拾取器100c進入視訊單元200的相機210的拍攝區域FOV內，則可以再發出第一光P1而獲取包括由第二個真空拾取器100b正在傳送的第二個半導體元件PKG2和由第三個真空拾取器100c正在傳送的第三個半導體元件PKG3的第一拍攝影像。即，針對第二個半導體元件PKG2，可以先獲取通過第二光P2進行的第二拍攝影像，之後獲取通過第一光P1進行的第一拍攝影像。
如此，可以考慮多個真空拾取器100a、100b、100c、100d、100e之間的間距而交替改變從視訊單元200的燈光250發出的光的同時獲取各個半導體元件的多個拍攝影像。
進而，也可以配置多個視訊單元而在由多個真空拾取器正在傳送多個半導體元件的狀況下更迅速地執行各個半導體元件的檢查。
作為一例，第一視訊單元可以對由多個真空拾取器中的第奇數個真空拾取器正在傳送的半導體元件用各不相同光獲取多個拍攝影像，第二視訊單元可以對由多個真空拾取器中的第偶數個真空拾取器正在傳送的半導體元件用各不相同光獲取多個拍攝影像。
作為又另一例，也可以是，第一視訊單元用第一光獲取由多個真空拾取器正在傳送的各個半導體元件的第一拍攝影像，第二視訊單元用第二光獲取由多個真空拾取器正在傳送的各個半導體元件的第二拍攝影像。
在真空拾取器正在移動的狀態下獲取半導體元件的多個拍攝影像，因此在獲取的多個拍攝影像中，半導體元件的形狀位置彼此不同，並且拍攝正在移動的狀態的半導體元件，因此在拍攝影像中半導體元件的形狀會歪斜地存在。
為了如此基於不能直接匹配的多個拍攝影像來檢查半導體元件的品質狀態，在本發明中執行匹配多個拍攝影像的過程，拍攝影像的匹配可以適用各種方式來執行。
作為多個拍攝影像的匹配過程的一個，圖10繪示根據本發明的半導體元件檢查方法中多個拍攝影像匹配過程的一實施例的流程圖，圖11繪示根據本發明按照多個拍攝影像匹配過程的一實施例匹配多個拍攝影像的一例。
檢查單元300可以通過影像分析在獲取到的第一拍攝影像和第二拍攝影像中提取半導體元件的形狀圖案（S310a）。通過從拍攝影像檢出半導體元件的形狀圖案，能夠識別半導體元件的輪廓線。
假如，當如圖11那樣獲取到第一拍攝影像410和第二拍攝影像420時，可以通過影像分析從第一拍攝影像410和第二拍攝影像420獲取半導體元件的形狀圖案而識別半導體元件的輪廓線412、422，可以通過輪廓線412、422在第一拍攝影像410和第二拍攝影像420中識別半導體元件411、421。
然後，檢查單元300可以在拍攝影像中識別位於半導體元件的輪廓線內的球圖案（S320a）並使第一拍攝影像和第二拍攝影像的球圖案相對應（S330a）而匹配第一拍攝影像和第二拍攝影像（S340a）。
假如，在圖11中，在第一拍攝影像410中識別到的半導體元件411和在第二拍攝影像420中識別到的半導體元件421是相同的半導體元件，因此配置於半導體元件411、421內的球的位置和數量相同。
因此，掌握基於在第一拍攝影像410中識別到的配置於半導體元件411內的各球413的位置的球圖案並掌握基於在第二拍攝影像420中識別到的配置於半導體元件421內的各球423的位置的球圖案而匹配球圖案，從而能夠將第一拍攝影像410中的半導體元件411和第二拍攝影像420中的半導體元件421以相同位置匹配。
作為多個拍攝影像的匹配過程的另一個，圖12繪示根據本發明的半導體元件檢查方法中多個拍攝影像匹配過程的另一實施例的流程圖，圖13繪示根據本發明按照多個拍攝影像匹配過程的另一實施例匹配多個拍攝影像的一例。
檢查單元300可以通過影像分析在獲取到的第一拍攝影像和第二拍攝影像中提取半導體元件的形狀圖案（S310b）。通過從拍攝影像中檢出半導體元件的形狀圖案，能夠識別半導體元件的輪廓線。然後，可以基於從拍攝影像識別到的半導體元件的輪廓線而掌握半導體元件的中心點（S320b）。
假如，當如圖13那樣獲取到第一拍攝影像410和第二拍攝影像420時，可以通過影像分析從第一拍攝影像410提取半導體元件的形狀圖案而識別半導體元件的輪廓線412、422，可以通過輪廓線412、422在第一拍攝影像410和第二拍攝影像420中掌握半導體元件411、421的中心點415、425。
然後，檢查單元300可以在拍攝影像中掌握半導體元件的旋轉角（S330b），使得第一拍攝影像和第二拍攝影像中的半導體元件的中心點和旋轉角相對應而匹配第一拍攝影像和第二拍攝影像（S340b）。
假如，在圖13中，可以對在第一拍攝影像410中識別到的半導體元件411掌握半導體元件411的輪廓線412在第一拍攝影像410中歪斜的旋轉角A1，可以對在第二拍攝影像420中識別到的半導體元件421掌握半導體元件421的輪廓線422在第二拍攝影像420中歪斜的旋轉角A2。
或者，在第一拍攝影像410和第二拍攝影像420中識別到的半導體元件411、421是相同的半導體元件，因此也可以以第一拍攝影像410的半導體元件411為基準使第二拍攝影像420的半導體元件421和中心點415、425重合，通過第一拍攝影像410的半導體元件411的輪廓線412和第二拍攝影像420的半導體元件421的輪廓線422之間的歪斜角度而掌握旋轉角。
因此，可以使得在第一拍攝影像410中識別到的半導體元件411和在第二拍攝影像420中識別到的半導體元件421的中心點415、425重合並使得旋轉旋轉角，從而將第一拍攝影像410中的半導體元件411和第二拍攝影像420中的半導體元件421以相同的位置匹配。
作為多個拍攝影像的匹配過程的另一個，圖14繪示根據本發明的半導體元件檢查方法中多個拍攝影像匹配過程的又另一實施例的流程圖，圖15繪示根據本發明按照多個拍攝影像匹配過程的又另一實施例匹配多個拍攝影像的一例。
檢查單元300可以預先持有與各光對應的基準影像，掌握適用於第一拍攝影像的第一光並提取與第一光對應的第一基準影像（S310c）。
檢查單元300可以在第一基準影像匹配第一拍攝影像（S320c）而在第一拍攝影像中調節半導體元件所歪斜的位置。
另外，檢查單元300可以掌握適用於第二拍攝影像的第二光並提取與第二光對應的第二基準影像（S330c）。
檢查單元300可以在第二基準影像匹配第二拍攝影像（S340c）而在第二拍攝影像中調節半導體元件所歪斜的位置。
假如，圖15的（a）繪示與第一光對應的第一基準影像450，圖15的（b）繪示適用第一光所獲取的第一拍攝影像410。
檢查單元300可以使得第一基準影像450的半導體元件451和第一拍攝影像410的半導體元件411之間的輪廓線或者球圖案等相對應而基於第一基準影像450匹配第一拍攝影像410。
同樣，檢查單元300可以基於第二基準影像匹配第二拍攝影像。
在上述的實施例中觀察的多個拍攝影像間的匹配過程是一個實施例，不限於此，可以適用各種影像匹配方式而匹配在第一拍攝影像和第二拍攝影像中識別到的半導體元件的位置。
可以基於與多個拍攝影像中的選擇的一個以上的拍攝影像匹配的多個拍攝影像來執行半導體元件的檢查，圖16繪示根據本發明的半導體元件檢查方法中基於拍攝影像來檢查半導體元件的過程的一實施例的流程圖。
檢查單元300可以選擇獲取到的多個拍攝影像中的一個以上（S410）而執行半導體元件的外觀檢查（S420）。
在此，半導體元件的外觀檢查既可以將前面說明的多個拍攝影像匹配之後執行，或者也可以將多個拍攝影像匹配之前執行。
檢查單元300可以選擇獲取到的多個拍攝影像中的適合外觀檢查的一個以上的拍攝影像。假如，由於用各不相同波長的光獲取各個拍攝影像，可以選擇能夠按半導體元件的部位更清晰地識別的拍攝影像。
檢查單元300可以通過對選擇的拍攝影像的影像分析而從拍攝影像提取半導體元件的形狀圖案並檢出輪廓線，並校正拍攝影像而更準確地執行半導體元件的外觀檢查。
作為半導體元件的外觀檢查的一例，檢查單元300可以執行半導體元件的整體尺寸、外表面的劃痕、輪廓部位的毛刺等各種外觀檢查而判斷半導體元件的品質。
然後，檢查單元300可以對比匹配的多個拍攝影像（S430）而執行半導體元件的球檢查（S440）。
多個拍攝影像用各不相同波段的光拍攝而對比多個拍攝影像，從而可以檢查在半導體元件的下表面形成的立體球。
作為半導體元件的球檢查的一例，檢查單元300可以執行半導體元件的球的尺寸、球之間的間隔和位置、球的損傷與否等各種球檢查而判斷半導體元件的品質。
檢查單元300可以綜合在上面執行的對半導體元件的外觀檢查和球檢查而判斷半導體元件的品質（S450）。
在上面觀察的本發明可以替代現有的用於品質檢查的視訊檢查裝置，通過保持真空拾取器的移動狀態的同時檢查正在傳送的半導體元件而判斷品質。
進而，本發明也可以對通過一次視訊檢查判斷出良品和次品的半導體元件，用真空拾取器傳送的同時執行二次品質檢查。
為了對判斷為良品的半導體元件進行更準確的品質判斷，也可以適用本發明來執行二次品質檢查，或者也可以在將判斷為次品的半導體元件廢棄之前，適用本發明來執行二次品質檢查。
關於此，圖17繪示根據本發明的半導體元件檢查方法的變形實施例的流程圖。
首先，可以通過第一視訊檢查裝置執行半導體元件的品質檢查（S10）而執行將半導體元件分類為良品和次品的一次檢查。在此，第一視訊檢查裝置可以是對安放在托板台中的半導體封裝體執行視訊檢查而判定良品和次品並區分為良品和次品而傳送到相應托盤的結構。
然後，在為了對判定為次品的半導體元件的分類（S50）進行廢棄，在由真空拾取器將相應半導體元件傳送到容器的路徑上，可以佈置根據本發明的半導體元件檢查裝置而執行二次檢查。
通過本發明對判定為次品的半導體元件進行的二次檢查過程可以適用前面說明的各種實施例，因此省略對此的詳細說明。
可以通過本發明執行二次檢查並根據其將半導體元件最終分類為良品和次品（S500）。
將對根據視訊檢查判定為次品的半導體封裝體，再經作業員的肉眼檢查最終判定次品與否的手動檢查作業，通過上述的根據本發明的實施例替代為自動檢查，從而能夠提高品質檢查的準確度和可靠性。
根據在上面觀察的本發明，能夠在真空拾取器正在傳送半導體元件的狀態下，使真空拾取器不停止而保持運轉（Flying）狀態的同時對半導體封裝體執行品質檢查，因此能夠大幅提高整體上每單位時間封裝體處理速度（UPH）。
以上的說明只不過是例示性說明了本發明的技術構想，本發明所屬技術領域中具有通常知識的人員能夠在不脫離本發明的本質性特徵的範圍內進行各種修改以及變化。因此，本發明中記載的實施例是用於說明本發明的技術構想而不用來限定，本發明的技術構想不受這樣的實施例的限定。本發明的保護範圍應根據所附申請專利範圍來解釋，應解釋為與其等同範圍內的所有技術構想包含在本發明的權利範圍內。
1:半導體料帶 2:半導體封裝體 10:切割及分類設備 15:料盒 20:切割模組 22:旋轉切刀 25:料帶拾取器 30:分類模組 31:托板台 32:工作台傳送單元 35:視訊單元 40:真空卡盤 41:卡盤台 50:封裝體傳送單元 52:封裝體拾取器托架 55:封裝體拾取器 60:清洗單元 70:托盤供應單元 71:托盤 72:托盤傳送單元 75:容器 80:晶片拾取器傳送單元 85:晶片拾取器 100、100a、100b、100c、100d、100e:真空拾取器 200:視訊單元 200a:第一視訊單元 200b:第二視訊單元 210:相機 210a:第一相機 210b:第二相機 250:燈光 250a:第一燈光 250b:第二燈光 300:檢查單元 310:影像獲取部 330:影像匹配部 350:品質判斷部 410:第一拍攝影像 411:半導體封裝體 412:輪廓線 413:球 415:中心點 420:第二拍攝影像 421:半導體封裝體 422:輪廓線 423:球 425:中心點 450:第一基準影像 451:半導體元件 A1、A2:旋轉角 C:中心 FOV:拍攝區域 L1:第一位置 L2:第二位置 P1:第一光 P2:第二光 PKG、PKG1、PKG2、PKG3、PKG4、PKG5:半導體封裝體 S10、S50:步驟 S100:步驟 S200、S210、S220、S230、S240、S250、S260:步驟 S300、S310a、S310b、S320a、S320b、S330a、S330b、S340a、S340b:步驟 S400、S410、S420、S430、S440、S450:步驟 S500:步驟
圖1繪示能夠適用本發明的半導體封裝體切割及分類設備的概要結構圖。
圖2繪示根據本發明的半導體元件檢查裝置的一實施例的結構圖。
圖3以及圖4繪示根據本發明的半導體元件檢查裝置的一例。
圖5繪示根據本發明的半導體元件檢查方法的一實施例的流程圖。
圖6繪示根據本發明的半導體元件檢查方法中多個拍攝影像獲取過程的一實施例的流程圖。
圖7繪示通過根據本發明的半導體元件檢查裝置獲取多個拍攝影像的過程的一例。
圖8繪示根據本發明獲取的多個拍攝影像的一例。
圖9繪示通過根據本發明的半導體元件檢查裝置獲取多個拍攝影像的過程的另一例。
圖10繪示根據本發明的半導體元件檢查方法中多個拍攝影像匹配過程的一實施例的流程圖。
圖11繪示根據本發明按照多個拍攝影像匹配過程的一實施例匹配多個拍攝影像的一例。
圖12繪示根據本發明的半導體元件檢查方法中多個拍攝影像匹配過程的另一實施例的流程圖。
圖13繪示根據本發明按照多個拍攝影像匹配過程的另一實施例匹配多個拍攝影像的一例。
圖14繪示根據本發明的半導體元件檢查方法中多個拍攝影像匹配過程的又另一實施例的流程圖。
圖15繪示根據本發明按照多個拍攝影像匹配過程的又另一實施例匹配多個拍攝影像的一例。
圖16繪示根據本發明的半導體元件檢查方法中基於拍攝影像來檢查半導體元件的過程的一實施例的流程圖。
圖17繪示根據本發明的半導體元件檢查方法的變形實施例的流程圖。
S100:步驟
S200:步驟
S300:步驟
S400:步驟

Claims (20)

  1. 一種半導體元件檢查方法，包括： 拍攝步驟，保持半導體元件的傳送狀態的同時獲取該半導體元件的多個拍攝影像； 影像匹配步驟，將該半導體元件的該多個拍攝影像的每一個匹配；以及 檢查步驟，基於獲取的該多個拍攝影像檢查該半導體元件。
  2. 如請求項1所述的半導體元件檢查方法，其中， 該拍攝步驟包括： 傳送步驟，傳送該半導體元件的真空拾取器經過視訊單元的相機上方並傳送該半導體元件；以及 影像獲取步驟，保持該真空拾取器的移動狀態並拍攝該半導體元件的下表面而獲取多個影像。
  3. 如請求項2所述的半導體元件檢查方法，其中， 該影像獲取步驟通過一個該相機在拍攝區域範圍內獲取該半導體元件的該下表面的第一拍攝影像和第二拍攝影像。
  4. 如請求項3所述的半導體元件檢查方法，其中， 該影像獲取步驟將該視訊單元的燈光選擇為第一光而獲取該半導體元件的該下表面的該第一拍攝影像，並將該視訊單元的該燈光變更為第二光而獲取該半導體元件的該下表面的該第二拍攝影像。
  5. 如請求項1所述的半導體元件檢查方法，其中， 該影像匹配步驟在該多個拍攝影像中提取該半導體元件的形狀圖案，並基於提取的該形狀圖案來匹配該多個拍攝影像。
  6. 如請求項5所述的半導體元件檢查方法，其中， 該影像匹配步驟對該多個拍攝影像使得形成於該半導體元件的該下表面的球圖案相對應來匹配該多個拍攝影像。
  7. 如請求項5所述的半導體元件檢查方法，其中， 該影像匹配步驟在該多個拍攝影像中檢出該半導體元件的中心和旋轉角，並基於該中心和該旋轉角來匹配該多個拍攝影像。
  8. 如請求項5所述的半導體元件檢查方法，其中， 該影像匹配步驟基於預先設定的基準影像來匹配該多個拍攝影像。
  9. 如請求項5所述的半導體元件檢查方法，其中， 該影像匹配步驟將按照各不相同光設定的各個基準影像和該多個拍攝影像中的適用了相應光的該拍攝影像匹配。
  10. 如請求項1所述的半導體元件檢查方法，其中， 該檢查步驟包括： 外觀檢查執行步驟，基於獲取的該第一拍攝影像和該第二拍攝影像中的任一個以上來執行該半導體元件的外觀檢查；以及 球檢查執行步驟，基於匹配的該第一拍攝影像和該第二拍攝影像來執行該半導體元件的球檢查。
  11. 如請求項1所述的半導體元件檢查方法，其中， 對通過第一視訊檢查裝置判定次品與否的該半導體元件， 執行該拍攝步驟至該檢查步驟而對該半導體元件執行複查。
  12. 一種半導體元件檢查裝置，包括： 視訊單元，配置於將半導體元件拾取並傳送的真空拾取器的移動路徑而拍攝由該真空拾取器傳送的該半導體元件；以及 檢查單元，保持該真空拾取器的傳送狀態的同時通過該視訊單元獲取該半導體元件的多個拍攝影像並匹配該多個拍攝影像，並基於匹配的該多個拍攝影像來檢查該半導體元件。
  13. 如請求項12所述的半導體元件檢查裝置，其中， 該檢查單元包括： 影像獲取部，控制該視訊單元而獲取由該真空拾取器正在傳送的該半導體元件的該多個拍攝影像； 影像匹配部，匹配該多個拍攝影像；以及 品質判斷部，基於匹配的該多個拍攝影像來執行該半導體元件的外觀檢查和球檢查。
  14. 如請求項12所述的半導體元件檢查裝置，其中， 該視訊單元包括： 相機，配置於該真空拾取器的該移動路徑下方而拍攝該半導體元件的下表面；以及 燈光，朝向該半導體元件的該下表面選擇性地發出彼此不同的多個光。
  15. 如請求項13所述的半導體元件檢查裝置，其中， 該影像獲取部通過設置於該視訊單元的一個該相機在拍攝區域範圍內獲取該半導體元件的該下表面的第一拍攝影像和第二拍攝影像。
  16. 如請求項15所述的半導體元件檢查裝置，其中， 該影像獲取部將該視訊單元的燈光選擇為第一光而獲取該半導體元件的該下表面的該第一拍攝影像，並將該視訊單元的該燈光變更為第二光而獲取該半導體元件的該下表面的該第二拍攝影像。
  17. 如請求項13所述的半導體元件檢查裝置，其中， 該影像匹配部在由該影像獲取部獲取的該多個拍攝影像中提取該半導體元件的形狀圖案，並對該多個拍攝影像使得形成於該半導體元件的下表面的球圖案相對應來匹配該多個拍攝影像。
  18. 如請求項17所述的半導體元件檢查裝置，其中， 該影像匹配部在由該影像獲取部獲取的該多個拍攝影像中提取該半導體元件的該形狀圖案，並在該多個拍攝影像中檢出該半導體元件的中心和旋轉角且基於該中心和該旋轉角來匹配該多個拍攝影像。
  19. 如請求項12所述的半導體元件檢查裝置，其中， 該影像匹配部在由該影像獲取部獲取的該多個拍攝影像中提取該半導體元件的形狀圖案，並基於預先設定的基準影像來匹配該多個拍攝影像。
  20. 一種半導體元件檢查方法，包括： 傳送步驟，以經過視訊檢查單元的相機上方的方式，通過真空拾取器傳送該半導體元件； 影像獲取步驟，在該真空拾取器的移動過程中，通過包括在該視訊檢查單元中的一個該相機在拍攝區域範圍內變更光的同時拍攝該半導體元件的下表面而獲取第一拍攝影像和第二拍攝影像； 影像匹配步驟，在該第一拍攝影像和該第二拍攝影像中提取該半導體元件的形狀圖案，並基於提取的該形狀圖案來匹配該第一拍攝影像和該第二拍攝影像； 外觀檢查執行步驟，基於該第一拍攝影像和該第二拍攝影像中的任一個以上來執行該半導體元件的外觀檢查；以及 球檢查執行步驟，基於該第一拍攝影像和該第二拍攝影像的匹配影像來執行該半導體元件的球檢查。
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