TWI412763B

TWI412763B - 發光元件檢測與分類裝置

Info

Publication number: TWI412763B
Application number: TW100114670A
Authority: TW
Inventors: Bily Wang; Kuei Pao Chen; Hsin Cheng Chen
Original assignee: Youngtek Electronics Corp
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2013-10-21
Also published as: TW201243357A

Description

發光元件檢測與分類裝置

本發明係有關於一種檢測與分類裝置，尤指一種用於檢測並分類發光元件的發光元件檢測與分類裝置。

在半導體製程中，往往會因為一些無法避免的原因而生成細小的微粒或缺陷，而隨著半導體製程中元件尺寸的不斷縮小與電路密極度的不斷提高，這些極微小之缺陷或微粒對積體電路品質的影響也日趨嚴重，因此為維持產品品質的穩定，通常在進行各項半導體製程的同時，亦須針對所生產之半導體元件進行缺陷檢測，以根據檢測之結果來分析造成這些缺陷之根本原因，之後才能進一步藉由製程參數的對調來避免或減少缺陷的產生，以達到提升半導體製程良率以及可靠度之目的。

習知技術中已揭露一種缺陷檢測方法，其包括下列步驟：首先，進行取樣，選定一半導體晶粒為樣本來進行後續缺陷檢測與分析工作，接著進行一缺陷檢測，一般而言，大多係利用適當的缺陷偵測機台以大範圍掃描的方式，來偵測半導體晶粒上之所有缺陷，由於一半導體晶粒上之缺陷個數多半相當大，因此在實務上不可能一一以人工的方式進行掃描式電子顯微鏡再檢測，因此為了方便起見，多半會先進行一人工缺陷分類，由所偵測到的所有缺陷中，抽樣取出一些較包括代表性之缺陷類型，再讓工程師以人工的方式對所選出之樣本來進行缺陷再檢測，以一步對該些缺陷進行缺陷原因分析，以找出抑制或減少這些缺陷的方法。

本發明在於提供一種發光元件檢測與分類裝置，其可用於檢測並分類發光二極體封裝晶片。

本發明提供一種發光元件檢測與分類裝置，其包括：一用於輸送多個發光元件的旋轉單元、一檢測單元、及一分類單元。其中，旋轉單元包括至少一可旋轉轉盤、多個設置於可旋轉轉盤上的容置部、及多個分別設置於上述多個容置部內的吸排氣兩用開口，其中每一個容置部內可選擇性地容納上述多個發光元件中的至少一個，且每一個發光元件為一底部具有一正極焊墊及一負極焊墊的發光二極體封裝晶片。檢測單元包括至少一鄰近旋轉單元且用於檢測每一個發光元件之檢測模組。分類單元包括至少一鄰近旋轉單元且用於分類上述多個經過檢測模組檢測後的發光元件之分類模組。

本發明提供一種發光元件檢測與分類裝置，其包括：一用於輸送多個發光元件的旋轉單元、一極性測試單元、一極性對調單元、一檢測單元、一表面檢查單元、及一分類單元。其中，旋轉單元包括至少一可旋轉轉盤、多個設置於可旋轉轉盤上的容置部、及多個分別設置於上述多個容置部內的吸排氣兩用開口，其中每一個容置部內可選擇性地容納上述多個發光元件中的至少一個，且每一個發光元件為一底部具有一正極焊墊及一負極焊墊的發光二極體封裝晶片。極性測試單元鄰近旋轉單元，其中極性測試單元包括至少兩個位於發光二極體封裝晶片下方以用於檢測發光二極體封裝晶片的正極焊墊與負極焊墊的位置是否正確之焊墊極性檢測探針。極性對調單元包括一鄰近極性測試單元且用於反轉發光二極體封裝晶片的位置以對調正極焊墊與負極焊墊的位置之極性對調模組。檢測單元包括至少一鄰近旋轉單元與極性對調單元且用於檢測每一個發光二極體封裝晶片之檢測模組，其中極性對調單元位於極性測試單元與檢測單元之間。表面檢查單元鄰近旋轉單元與檢測單元，其中表面檢查單元包括至少一位於發光二極體封裝晶片上方之正面影像擷取元件。分類單元包括至少一鄰近旋轉單元且用於分類上述多個經過檢測模組的檢測與正面影像擷取元件的檢查後的發光元件之分類模組，其中表面檢查單元位於檢測單元與分類單元之間。

綜上所述，本發明所提供的發光元件檢測與分類裝置，其至少可透過“旋轉單元、檢測單元與分類單元”的配合，以使得本發明的發光元件檢測與分類裝置可用於檢測並分類發光二極體封裝晶片。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參閱圖1至圖5C所示，本發明提供一種發光元件檢測與分類裝置，其包括：一用於輸送多個發光元件的旋轉單元1、一檢測單元2、及一分類單元3。

首先，配合圖1及圖2所示，旋轉單元1包括至少一可旋轉轉盤11、多個設置於可旋轉轉盤11上的容置部12、及多個分別設置於上述多個容置部12內的吸排氣兩用開口13，其中每一個容置部12內可選擇性地容納上述多個發光元件中的至少一個，且每一個發光元件可為一底部具有一正極焊墊C1及一負極焊墊C2的發光二極體封裝晶片C。舉例來說，上述多個容置部12可環繞地設置於可旋轉轉盤11的外周圍(如圖2所示)，以使得每一個容置部12產生一朝外的開口，而每一個發光二極體封裝晶片C則可通過每一個朝外的開口而進入每一個容置部12內。

另外，本發明的發光元件檢測與分類裝置更進一步包括：一承載單元4及一輸送單元5。承載單元4包括至少一承載底盤40，且可旋轉轉盤11可設置於承載底盤40上。輸送單元5包括至少一鄰近旋轉單元1且依據不同時序以依序對應每一個容置部12之輸送元件50。舉例來說，每一個發光二極體封裝晶片C可透過輸送元件50的傳送而依序被送入每一個相對應的容置部12內。可旋轉轉盤11可透過多個螺絲(圖未示)而鎖固在承載底盤40上，且透過可旋轉轉盤11的可旋轉功能來將每一個發光二極體封裝晶片C進行順時針方向(如圖1中箭頭所指示的方向)的傳送。

此外，配合圖1及圖3A所示，檢測單元2包括至少一鄰近旋轉單元1且用於檢測每一個發光元件之檢測模組20。當然，依據不同的檢測需求，本發明亦可同時使用多個檢測模組20。再者，檢測模組20包括一位於發光二極體封裝晶片C下方以用於供給發光二極體封裝晶片C所需電源之供電元件20A及一位於發光二極體封裝晶片C上方以判斷每一個發光二極體封裝晶片C為發亮的發光二極體封裝晶片C’或非發亮的發光二極體封裝晶片C”之檢測元件20B。舉例來說，供電元件20A可為兩個分別供應正電源與負極源的供電接腳200A，且檢測元件20B可為一用於判斷每一個發光二極體封裝晶片C是否被點亮的光感測器。

其中，關於檢測模組20的檢測方式，配合圖3A至圖3C所示。圖3A顯示檢測模組20在檢測前，發光二極體封裝晶片C容置於旋轉單元1的容置部12內且位於供電元件20A的上方。圖3B顯示檢測模組20在檢測中，供電元件20A的兩個供電接腳200A一同向上移動(如圖3B中向上的箭頭所示的方向)且穿過承載底盤40的開口400，以使得兩個供電接腳200A分別電性接觸發光二極體封裝晶片C的正極焊墊C1與負極焊墊C2。此時，當發光二極體封裝晶片C發亮時，則判斷此發光二極體封裝晶片C為一發亮的發光二極體封裝晶片C’，而當發光二極體封裝晶片C不發亮時，則判斷此發光二極體封裝晶片C為一非發亮的發光二極體封裝晶片C”。圖3C顯示檢測模組20在檢測後，供電元件20A的兩個供電接腳200A一同向下移動(如圖3C中向下的箭頭所示的方向)，以使得供電元件20A回復到原來圖3A所顯示的位置。

再者，配合圖1所示，分類單元3包括至少一鄰近旋轉單元1且用於分類上述多個經過檢測模組20檢測後的發光元件之分類模組30。此外，分類模組30包括至少一用於接收每一個發亮的發光二極體封裝晶片C’之第一通行部30A及至少一用於接收每一個非發亮的發光二極體封裝晶片C”之第二通行部30B。一般來說，當每一個發亮的發光二極體封裝晶片C’通過第一通行部30A後，每一個發亮的發光二極體封裝晶片C’將依序被安置於一捲帶T的包裝槽T1內，以進行後續的包裝程序。當每一個非發亮的發光二極體封裝晶片C”通過第二通行部30B後，每一個非發亮的發光二極體封裝晶片C”將被收集起來，以進行後續的相關處理程序。

另外，配合圖1及圖4A所示，本發明的發光元件檢測與分類裝置更進一步包括：一極性測試單元6。極性測試單元6鄰近輸送單元5與旋轉單元1，其中極性測試單元6包括至少兩個位於發光二極體封裝晶片C下方以用於檢測發光二極體封裝晶片C的正極焊墊C1與負極焊墊C2的位置是否正確之焊墊極性檢測探針60。舉例來說，上述至少兩個焊墊極性檢測探針60可分別供應正電源與負極源，因此當上述至少兩個焊墊極性檢測探針60分別電性接觸發光二極體封裝晶片C的正極焊墊C1與負極焊墊C2時，即可透過電流是否通過發光二極體封裝晶片C，以得知發光二極體封裝晶片C的正極焊墊C1與負極焊墊C2兩者的位置是否放置正確或是剛好顛倒。

其中，關於極性測試單元6的檢測方式，配合圖4A至圖4C所示。圖4A顯示極性測試單元6在檢測前，發光二極體封裝晶片C容置於旋轉單元1的容置部12內且位於極性測試單元6的上方。圖4B顯示極性測試單元6在檢測中，極性測試單元6的兩個焊墊極性檢測探針60一同向上移動(如圖4B中向上的箭頭所示的方向)且穿過承載底盤40的開口400，以使得兩個焊墊極性檢測探針60分別電性接觸發光二極體封裝晶片C的正極焊墊C1與負極焊墊C2。此時，當發光二極體封裝晶片C有電流通過而發亮時，則判斷此發光二極體封裝晶片C的正極焊墊C1與負極焊墊C2處於正確的位置，而當發光二極體封裝晶片C沒有電流通過而不發亮時，則判斷此發光二極體封裝晶片C的正極焊墊C1與負極焊墊C2處於不正確(互相顛倒)的位置。圖4C顯示極性測試單元6在檢測後，極性測試單元6的兩個焊墊極性檢測探針60一同向下移動(如圖4C中向下的箭頭所示的方向)，以使得極性測試單元6回復到原來圖4A所顯示的位置。

另外，配合圖1、及圖5A至圖5C所示，本發明的發光元件檢測與分類裝置更進一步包括：一極性對調單元7。極性對調單元7包括一鄰近極性測試單元6且用於反轉發光二極體封裝晶片C的位置以對調正極焊墊C1與負極焊墊C2的位置之極性對調模組70。極性對調模組70包括一極性對調底座70A及一成形在極性對調底座70A上且從其中一容置部12連通至另外一容置部12之迴轉通道70B。換言之，當極性測試單元6檢測到發光二極體封裝晶片C的正極焊墊C1與負極焊墊C2處於不正確(互相顛倒)的位置，即可透過下一站的極性對調單元7來旋轉發光二極體封裝晶片C，以使得發光二極體封裝晶片C的正極焊墊C1與負極焊墊C2處於正確的位置。

舉例來說，當正極焊墊C1與負極焊墊C2的位置處於相反狀態的發光二極體封裝晶片C被傳送到極性對調單元7時(如圖5A所示)，透過其中一個吸排氣兩用開口13將發光二極體封裝晶片C從其中一容置部12吹入迴轉通道70B(從圖5A至圖5B所示)內。當發光二極體封裝晶片C離開上述其中一容置部12後，可旋轉轉盤11即可預備順時針旋轉或直接進行順時針旋轉。當發光二極體封裝晶片C接近另外一容置部12時，則由另外一個吸排氣兩用開口13將發光二極體封裝晶片C從迴轉通道70B吸入另外一容置部12(如圖5C所示)內，此時發光二極體封裝晶片C的正極焊墊C1與負極焊墊C2的位置即可被調換過來。

再者，配合圖1與圖6所示，本發明的發光元件檢測與分類裝置更進一步包括：一表面檢查單元8，其鄰近旋轉單元3且位於檢測模組20與分類模組30之間，其中表面檢查單元8包括至少一位於發光二極體封裝晶片C的上方之正面影像擷取元件80。舉例來說，當位於容置部12內的發光二極體封裝晶片C經過檢測單元2的檢測後，發光二極體封裝晶片C可透過可旋轉轉盤11的帶動而傳送至正面影像擷取元件80的下方(如圖6所示)，以進行發光二極體封裝晶片C上表面的影像擷取。換言之，本發明可透過正面影像擷取元件80(例如數位相機)來得到發光二極體封裝晶片C上表面的影像資訊。因此，透過正面影像擷取元件80的使用，以篩選出具有正確上表面影像資訊的發光二極體封裝晶片C。

以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之等效技術變化，均包含於本發明之範圍內。

1．．．旋轉單元

11．．．可旋轉轉盤

12．．．容置部

13．．．吸排氣兩用開口

2‧‧‧檢測單元

20‧‧‧檢測模組

20A‧‧‧供電元件

200A‧‧‧供電接腳

20B‧‧‧檢測元件

3‧‧‧分類單元

30‧‧‧分類模組

30A‧‧‧第一通行部

30B‧‧‧第二通行部

4‧‧‧承載單元

40‧‧‧承載底盤

400‧‧‧開口

5‧‧‧輸送單元

50‧‧‧輸送元件

6‧‧‧極性測試單元

60‧‧‧焊墊極性檢測探針

7‧‧‧極性對調單元

70‧‧‧極性對調模組

70A‧‧‧極性對調底座

70B‧‧‧迴轉通道

8‧‧‧表面檢查單元

80‧‧‧正面影像擷取元件

T‧‧‧捲帶

T1‧‧‧包裝槽

C‧‧‧發光二極體封裝晶片

C1‧‧‧正極焊墊

C2‧‧‧負極焊墊

C’‧‧‧發亮的發光二極體封裝晶片

C”‧‧‧非發亮的發光二極體封裝晶片

圖1為本發明發光元件檢測與分類裝置的上視示意圖；

圖2為本發明發光元件檢測與分類裝置的旋轉單元的立體示意圖；

圖3A為本發明檢測單元用來檢測發光二極體封裝晶片前的側視剖面示意圖；

圖3B為本發明檢測單元用來檢測發光二極體封裝晶片時的側視剖面示意圖；

圖3C為本發明檢測單元用來檢測發光二極體封裝晶片後的側視剖面示意圖；

圖4A為本發明極性測試單元用來檢測發光二極體封裝晶片前的側視剖面示意圖；

圖4B為本發明極性測試單元用來檢測發光二極體封裝晶片時的側視剖面示意圖；

圖4C為本發明極性測試單元用來檢測發光二極體封裝晶片後的側視剖面示意圖；

圖5A為本發明發光二極體封裝晶片被吹入迴轉通道前的上視示意圖；

圖5B為本發明發光二極體封裝晶片被吹入迴轉通道後的上視示意圖；

圖5C為本發明發光二極體封裝晶片離開迴轉通道後的上視示意圖；以及

圖6為本發明表面檢查單元用來檢測發光二極體封裝晶片上表面的側視剖面示意圖。

1．．．旋轉單元

11．．．可旋轉轉盤

12．．．容置部

2．．．檢測單元

3．．．分類單元

30．．．分類模組

30A．．．第一通行部

30B．．．第二通行部

4．．．承載單元

40．．．承載底盤

5．．．輸送單元

50．．．輸送元件

6．．．極性測試單元

7．．．極性對調單元

70．．．極性對調模組

70A．．．極性對調底座

70B．．．迴轉通道

8．．．表面檢查單元

T1．．．捲帶T包裝槽

C．．．發光二極體封裝晶片

C’．．．發亮的發光二極體封裝晶片

C”．．．非發亮的發光二極體封裝晶片

Claims

一種發光元件檢測與分類裝置，其包括：一用於輸送多個發光元件的旋轉單元，其包括至少一可旋轉轉盤、多個設置於上述至少一可旋轉轉盤上的容置部、及多個分別設置於上述多個容置部內的吸排氣兩用開口，其中每一個容置部內可選擇性地容納上述多個發光元件中的至少一個，且每一個發光元件為一底部具有一正極焊墊及一負極焊墊的發光二極體封裝晶片；一檢測單元，其包括至少一鄰近該旋轉單元且用於檢測每一個發光元件之檢測模組；一分類單元，其包括至少一鄰近該旋轉單元且用於分類上述多個經過上述至少一檢測模組檢測後的發光元件之分類模組；以及一極性對調單元，其包括一用於反轉該發光二極體封裝晶片的位置以對調該正極焊墊與該負極焊墊的位置之極性對調模組，其中該極性對調模組包括一極性對調底座及一成形在該極性對調底座上且從其中一容置部連通至另外一容置部之迴轉通道。
如申請專利範圍第1項所述之發光元件檢測與分類裝置，更進一步包括：一承載單元，其包括至少一承載底盤，其中上述至少一可旋轉轉盤設置於上述至少一承載底盤上。
如申請專利範圍第1項所述之發光元件檢測與分類裝置，其中上述多個容置部環繞地設置於上述至少一可旋轉轉盤的外周圍。
如申請專利範圍第1項所述之發光元件檢測與分類裝置，更進一步包括：一輸送單元，其包括至少一鄰近該旋轉單元且依據不同時序以依序對應每一個容置部之輸送元件。
如申請專利範圍第4項所述之發光元件檢測與分類裝置，更進一步包括：一極性測試單元，其鄰近該輸送單元與該旋轉單元，其中該極性測試單元包括至少兩個位於該發光二極體封裝晶片下方以用於檢測該發光二極體封裝晶片的正極焊墊與負極焊墊的位置是否正確之焊墊極性檢測探針。
如申請專利範圍第1項所述之發光元件檢測與分類裝置，其中上述至少一檢測模組包括一位於該發光二極體封裝晶片下方以用於供給該發光二極體封裝晶片所需電源之供電元件及一位於該發光二極體封裝晶片上方以判斷每一個發光二極體封裝晶片為發亮的發光二極體封裝晶片或非發亮的發光二極體封裝晶片之檢測元件。
如申請專利範圍第6項所述之發光元件檢測與分類裝置，其中上述至少一分類模組包括至少一用於接收每一個發亮的發光二極體封裝晶片之第一通行部及至少一用於接收每一個非發亮的發光二極體封裝晶片之第二通行部。
如申請專利範圍第1項所述之發光元件檢測與分類裝置，更進一步包括：一表面檢查單元，其鄰近該旋轉單元且位於上述至少一檢測模組與上述至少一分類模組之間，其中該表面檢查單元包括至少一位於該發光二極體封裝晶片上方之正面影像擷取元件。
一種發光元件檢測與分類裝置，其包括：一用於輸送多個發光元件的旋轉單元，其包括至少一可旋轉轉盤、多個設置於上述至少一可旋轉轉盤上的容置部、及多個分別設置於上述多個容置部內的吸排氣兩用開口，其中每一個容置部內可選擇性地容納上述多個發光元件中的至少一個，且每一個發光元件為一底部具有一正極焊墊及一負極焊墊的發光二極體封裝晶片；一極性測試單元，其鄰近該旋轉單元，其中該極性測試單元包括至少兩個位於該發光二極體封裝晶片下方以用於檢測該發光二極體封裝晶片的正極焊墊與負極焊墊的位置是否正確之焊墊極性檢測探針；一極性對調單元，其包括一鄰近該極性測試單元且用於反轉該發光二極體封裝晶片的位置以對調該正極焊墊與該負極焊墊的位置之極性對調模組，其中該極性對調模組包括一極性對調底座及一成形在該極性對調底座上且從其中一容置部連通至另外一容置部之迴轉通道；一檢測單元，其包括至少一鄰近該旋轉單元與該極性對調單元且用於檢測每一個發光二極體封裝晶片之檢測模組，其中該極性對調單元位於該極性測試單元與該檢測單元之間；一表面檢查單元，其鄰近該旋轉單元與該檢測單元，其中該表面檢查單元包括至少一位於該發光二極體封裝晶片上方之正面影像擷取元件；以及一分類單元，其包括至少一鄰近該旋轉單元且用於分類上述多個經過上述至少一檢測模組的檢測與上述至少一正面影像擷取元件的檢查後的發光元件之分類模組，其中該表面檢查單元位於該檢測單元與該分類單元之間。
如申請專利範圍第9項所述之發光元件檢測與分類裝置，其中上述至少一檢測模組包括一位於該發光二極體封裝晶片下方以用於供給該發光二極體封裝晶片所需電源之供電元件及一位於該發光二極體封裝晶片上方以判斷每一個發光二極體封裝晶片為發亮的發光二極體封裝晶片或非發亮的發光二極體封裝晶片之檢測元件。
如申請專利範圍第10項所述之發光元件檢測與分類裝置，其中上述至少一分類模組包括至少一用於接收每一個發亮的發光二極體封裝晶片之第一通行部及至少一用於接收每一個非發亮的發光二極體封裝晶片之第二通行部。