TWI474410B - 晶粒自動包裝裝置 - Google Patents

Description

晶粒自動包裝裝置

　 本發明提供一種晶粒自動包裝裝置，特別是有關一種用於對裝載有晶粒之料盤進行自動化檢測、堆疊與束帶包裝的包裝裝置。

　 在積體電路製作流程中，晶圓上的積體電路完成製作後，經過測試與切割晶粒後，通常會依照其測試結果進行分等，而將同一等級的晶粒由晶圓上取下而放置於料盤(tray)中，亦即，每一料盤中的晶粒都是同一等級的晶粒。這些裝有同一等級晶粒的料盤，會交由線上操作員進行後續的檢測與束帶包裝作業。

　 然而，這些後續的檢測與束帶包裝作業，通常需要線上操作員以目視方式一一檢驗每一料盤內的每一晶粒容置槽中是否有晶粒放置顛倒、晶粒翻覆、沒有晶粒(缺料)等異常狀況的發生，以及需要線上操作員以手動的方式進行束帶包裝作業。

　 然而，上述檢測、堆疊與束帶包裝作業，都是需要線上操作員以目視或手動方式完成，因此，其具有下列缺點:

　 (1)由於積體電路的規格越做越小，使晶粒的體積也越來越小，而一個料盤內通常會容納許多晶粒。因此，對於線上操作員來說，以目視方式檢查體積極小的晶粒，既使搭配方大鏡進行目檢，仍然是很困難與吃力的，不但不易看清晶粒放置於料盤內的狀態，且非常容易一疏忽就忽略晶粒放置的異常或是漏檢的狀況。另外，長時間使用眼睛檢驗細小的晶粒，容易使線上操作員的眼睛疲累，而需要休息才能繼續，因此，往往造成檢測效能的不彰。

　 (2)其次，由於束帶包裝作業，都是需要線上操作員以手動方式進行，因此不但造成人力的大量需求，並且其作業的效能也較為低落，容易造成產出與產能不足的現象。

　 (3)另外，束帶包裝作業都是採用人工手動的方式進行，而所操作的對象都是晶粒與料盤等體積不大，容易忽視、翻覆與受損的物品，因此，極容易因為人員的疏忽而打翻或受損。

　 有鑑於上述問題，因此亟需要一種可以機械自動化的方式取代人工目視檢測與手動操作的晶粒自動包裝裝置與方法，以進行料盤上的晶粒檢測及束帶包裝等作業，而減少人力支出、增進包裝的效能、以及避免人員疏失。

　 本發明之一目的為提供一種晶粒自動包裝裝置與方法，其可以機械自動化的方式取代人工目視與手動操作等方式，以進行料盤上的晶粒檢測、覆材置放、料盤堆疊及束帶包裝等作業，而減少人力支出、增進包裝的效能、以及避免人員疏失。

　 根據本發明之一目的，本發明提供一種晶粒自動包裝裝置，特別是一種用於對裝載有晶粒之料盤進行自動化檢測、堆疊與束帶包裝的包裝裝置。此晶粒自動包裝裝置包含一進料模組，用以存放待包裝之料盤並取出待包裝之料盤以便開始進行自動化包裝;一檢測模組，用以檢測待包裝料盤內的每一晶粒是否正確地放置於料盤中的每一晶粒容置槽內以及是否有晶粒容置槽內沒有放置晶粒; 一異常料盤收集模組，用以排除與收集未通過檢測模組檢測之料盤，即晶粒有發生顛倒放置、翻覆、缺料等異常的料盤; 一堆疊模組，用以放置一覆材於每一通過檢測模組檢測的料盤上，堆疊通過檢測的料盤至一預定的數量，以及放置一上蓋於堆疊至預定數量的料盤上，而形成一具上蓋的料盤堆疊;一束帶包裝模組，用以將具上蓋的料盤堆疊進行束帶包裝成一料盤捆包;以及一收料模組，用以收集與存放料盤捆包。藉此晶粒自動包裝裝置與使用此裝置所進行的晶粒自動包裝方法，以自動化的機械進行晶粒放置位置的檢測、放置覆材、堆疊料盤與束帶包裝等作業，取代肉眼檢視與使用人力操作方式的作業方式，不但可以減少人力成本，增加包裝效率，並且可以避免人員疏失所造成的損害。

　 因此，本發明對比先前技術之功效在於提供一種晶粒自動包裝裝置，特別是用於對裝載有晶粒之料盤進行檢測、覆材置放、堆疊與束帶包裝的自動化包裝裝置。藉此，以自動化機械的作業方式取代傳統的人力操作的作業方式，進行晶粒放置位置的檢測、覆材的放置、料盤的堆疊與束帶包裝等作業，使得這些作業所需的人力成本大幅地降低、並且增加這些作業的效率與產出，同時避免人為疏忽與疏失對產能與產品造成的傷害。

　 本發明的一些實施例詳細描述如下。然而，除了該詳細描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行。亦即，本發明的範圍不受已提出之實施例的限制，而以本發明提出之申請專利範圍為準。其次，當本發明之實施例圖示中的各元件或步驟以單一元件或步驟描述說明時，不應以此作為有限定的認知，即如下之說明未特別強調數目上的限制時本發明之精神與應用範圍可推及多數個元件或結構並存的結構與方法上。再者，在本說明書中，各元件之不同部分並沒有完全依照尺寸繪圖，某些尺度與其他相關尺度相比或有被誇張或是簡化，以提供更清楚的描述以增進對本發明的理解。而本發明所沿用的現有技藝，在此僅做重點式的引用，以助本發明的闡述。　

　 參照第一圖，其為本發明一實施例之晶粒自動包裝裝置100的簡單示意圖。晶粒自動包裝裝置100包含一進料模組102、一檢測模組104、一異常料盤收集模組106、一堆疊模組108、一束帶包裝模組110、以及一收料模組112。其中，進料模組102連結檢測模組104，用以將存放帶包裝之料盤與取出帶包裝之料盤以便開始進行晶粒放置位置的檢測、放置覆材、堆疊料盤與束帶包裝等後續作業。檢測模組104一端連結進料模組102，而其另一端連結異常料盤收集模組106，用以對由進料模組102取出的料盤進行檢測，以確認每一料盤的晶粒容置槽內是否有晶粒的存在(即是否有缺料)，是否有晶粒翻覆、顛倒放置不正確等異常狀況，若有異常則通知異常料盤收集模組106進行異常料盤的排除。

　異常料盤收集模組106設置於檢測模組104與堆疊模組108之間，其一端連結檢測模組104，而另一端連結堆疊模組108。異常料盤收集模組106係用以接收檢測模組所發出的通知，而將檢測模組104傳送過來未通過檢測的異常料盤由後續作業中排除，並收集這些異常料盤等待線上人員處理。

　 堆疊模組108介於異常料盤收集模組106與束帶包裝模組110之間，其一端連結異常料盤收集模組106，而另一端連結束帶包裝模組110。堆疊模組108用以放置一覆材於通過檢測模組104檢測的料盤上，其次，放置有覆材的料盤堆疊至一預定的數量，例如5個或任何需要的數量，以及放置一上蓋於此已堆疊至一預定數量的料盤上，即放置於最上面的料盤上，而形成一具有上蓋的料盤堆疊。

　 束帶包裝模組110設置於堆疊模組108與收料模組112之間，其一端連結堆疊模組108，而另一端連結收料模組112。束帶包裝模組110用以將已經於堆疊模組108完成覆材放置、料盤堆疊以及上蓋放置的料盤堆疊進行束帶包裝而成為一料盤捆包。收料模組112則用以將經由束帶包裝模組110束帶包裝形成的料盤捆包收集並存放，等待線上人員或是自動化運輸裝置取出而出貨。

　 參照第六圖，其為本發明之晶粒自動包裝裝置100的自動化作業流程的流程圖，亦為本發明所提供之晶粒自動化包裝方法的流程圖。晶粒自動包裝裝置100的自動化作業流程與晶粒自動化包裝方法如下:首先，經由人員以手動運輸的方式或自動化運輸裝置以機械運輸的方式，將許多裝載有晶粒的料盤放置於進料模組102中，以提供裝載有晶粒的料盤給晶粒自動包裝裝置100進行束帶包裝(步驟600)。接著，進料模組102會依次取出料盤(步驟602)，而取出的料盤會被傳送到檢測模組104，並且在其通過檢測模組104的時候進行檢測(步驟604)。檢測模組104以儀器進行檢測，例如電荷耦合元件(CCD)形式之相機或是攝影機，而觀察料盤內的晶粒放置並與資料庫內料盤內的晶粒正常放置的影像或圖片比對，或是與資料庫內料盤內的晶粒異常放置的影像或圖片比對，藉以判定此料盤內的晶粒是否有晶粒放置顛倒、晶粒翻覆、沒有晶粒(缺料)等異常狀況的發生，即判定料盤內每一晶粒的放置為正常或異常(步驟606)。

　 若檢測模組104判定此料盤為異常，則會通知異常料盤收集模組106，而異常料盤收集模組106則會將此異常料盤由後續作業中排除(步驟608)，例如覆材放置、料盤堆疊與上蓋放置等作業，並且收集與存放這些異常料盤(步驟610)。檢測模組104對於異常料盤的判定方式，可以採取只要偵測到料盤中的一個晶粒的異常放置，例如顛倒或翻覆等異常，或一個晶粒容置槽沒有晶粒，則不再繼續檢測同一料盤內的其他晶粒或其他晶粒容置槽，並直接通知異常料盤收集模組106排除此一異常料盤的方式進行。或者，檢測模組104也可以採取當偵測到料盤中的一個晶粒的異常放置或一個晶粒容置槽沒有晶粒，仍會將同一料盤內的所有晶粒或所有晶粒容置槽繼續檢測後，再通知異常料盤收集模組106排除此一異常料盤的方式進行。然而，採取仍然繼續偵測方式的時候，檢測模組104可以針對異常的料盤產生一報表或以畫面顯示的方式，顯示此異常料盤中的那一個位置的晶粒有異常放置的狀況或沒有晶粒放置於其中，以利線上人員的後續處理。

　 同時，在偵測到異常料盤時，可以藉由檢測模組104發出警示，例如燈光或聲音，通知線上人員進行處理，或是在異常料盤收集模組106排除並收集此異常料盤時，再由異常料盤收集模組106發出警示通知線上人員進行處理。

　 通過檢測模組104檢測的料盤在通過異常料盤收集模組106時，異常料盤收集模組106則不做任何處理，讓其直接通過而到達堆疊模組108。然後，堆疊模組108於到達的料盤上放置一覆材，此覆材為一導電片，例如泰維克紙(TYVEK)或黑導片(conductive sheet)，並且在堆疊模組108等待後續通過檢測的料盤到來。每一進入堆疊模組108的料盤上都被堆疊模組108放置一覆材，並且依照其進入堆疊模組108次序堆疊至一預定數量(步驟612)。然後，等到料盤堆疊到一預定的數量，即線上人員輸入於晶粒自動包裝裝置100內的預定數量，例如5個、10個或其他任何數量，堆疊模組108會放置一上蓋於此料盤堆疊上，形成一蓋有上蓋的料盤堆疊，再將其傳送出堆疊模組108，而堆疊模組108則繼續重複上述作業以形成下一個蓋有上蓋的料盤堆疊。

　 接著，被傳送出堆疊模組108的料盤堆疊進入束帶包裝模組110中而進行束帶包裝(步驟614)。束帶包裝模組110會先面對料盤堆疊的一側邊進行束帶捆包(第一次束帶捆包)，然後，束帶包裝模組110會將此料盤堆疊旋轉一角度，例如90度角，面對另一側邊再進行一次束帶捆包的動作(第二次束帶捆包)，使得兩個束帶於料盤堆疊頂面成十字交叉的方式將其捆包，而形成一料盤捆包。然後，收料模組112則會將此一料盤捆包(即已完成束帶包裝之料盤堆疊)由束帶包裝模組110取出，並存放於其中(步驟616)，等待線上人員或自動化傳送裝置取出以進行出貨。

　 藉由此晶粒自動包裝裝置100進行晶粒放置位置的檢測、放置覆材、堆疊料盤與束帶包裝等作業，除了提供了一快速、流暢且精確的自動化包裝作業流程，而增加包裝的效能與產出之外。更因為僅有放置待包裝之料盤於晶粒自動包裝裝置100、處理異常料盤以及取出包裝好的料盤等少數的作業或動作需要線上人員以手動方式操作，所以使得進行晶粒放置位置的檢測、放置覆材、堆疊料盤與束帶包裝等作業所需的人力可以省略，而大幅地降低人力的需求與支出。同時，也因無需以目視檢測與以人力進行作業，而避免人為疏失或忽略所造成的損害，例如翻覆或漏檢等疏失。

　 參照第二圖，其為本發明另一實施例之晶粒自動包裝裝置200的俯視圖，而更進一步描繪出本發明之晶粒自動包裝裝置的詳細結構。此晶粒自動包裝裝置200同樣包含一進料模組202、一檢測模組204、一異常料盤收集模組206、一堆疊模組208、一束帶包裝模組210、以及一收料模組212。第二圖所示之晶粒自動包裝裝置200中的進料模組202、檢測模組204、異常料盤收集模組206、堆疊模組208、束帶包裝模組210、以及收料模組212，與第一圖所示之晶粒自動包裝裝置100中的進料模組102、檢測模組104、異常料盤收集模組106、堆疊模組108、束帶包裝模組110、以及收料模組112具有相同的功能以及應用於相同作業流程，其已於前文中詳細說明，於此不再贅述。

　 在晶粒包裝裝置200中，更包含一橫向傳送機構224連結檢測模組204、異常料盤收集模組206以及堆疊模組208，用以於檢測模組204、異常料盤收集模組206以及堆疊模組208之間傳送料盤以進行檢測、分料與堆疊等作業。異常料盤收集模組206則設置於檢測模組204與堆疊模組208之間。橫向傳送機構224為一輸送帶或是一輸送軌道，可以搭配一運輸平台進行輸送料盤，或是直接進行料盤輸送。

　 進料模組202設置於晶粒自動包裝裝置200的一側，且進料模組202包含一用以存放待包裝之料盤以供晶粒自動包裝裝置200進行自動化包裝的儲料機構214，以及一用以將待包裝之料盤由儲料機構214取出以便開始進行自動化包裝的進料單元(如第三A圖所示標號為213的元件，以及第三B圖與第三C圖所示標號為213’的元件)。

　 參照第三A圖，其為晶粒自動包裝裝置200的進料模組202的一實施例的結構示意圖，儲料機構214為一具有可以收納空間可以存放數個待包裝料盤201的收納盒或料盤架，而進料單元213則為一可以拾取或夾取料盤201的機械手臂或料夾，其由儲料機構214上的開口依序取出儲料機構214內的待包裝料盤201以開始進行後續的檢測、覆材置放、料盤堆疊以及束帶包裝等作業。

　 參照第三B圖與第三C圖，其為晶粒自動包裝裝置200的進料模組202的另一實施例的結構示意圖及其取出待包裝料盤程序的示意圖。其中，儲料機構214’為一可以一次夾住許多料盤201而存放許多料盤201的夾具，且其底部具有一開口而可以由下方依序放下料盤201。進料單元213’則為一升降平台，可以上升以承接由儲料機構214’底部釋放的料盤201(如第三B圖所示)，避免料盤直接落下造成料盤201翻覆或是料盤201中的晶粒位移，而下降以將料盤取出(如第三C圖所示)，以開始進行後續的檢測、覆材置放、料盤堆疊以及束帶包裝等作業。另外，此升降平台同時也可以水平移動而做為一輸送平台以傳送料盤201。另外，無論是採用上述何種形式的進料模組202都可以依照需求，而在其中設置一或多個儲料機構。

　 參照第二圖，一入料傳送機構216設置於進料模組202與該橫向傳送機構224之間，而介於其間做為進料模組202與該橫向傳送機構224之間傳送料盤的連結，用以將由進料模組202之儲料機構中取出的待包裝料盤傳送至橫向傳送機構224。此入料傳送機構216為一輸送帶或是一輸送軌道。另外，在橫向傳送機構224對應於該入料傳送機構216的一端設置有一轉向單元218，用以使由入料傳送機構216傳來的料盤轉向進行入橫向傳送機構224，使料盤由入料傳送機構216內的直向移動轉向為橫向傳送機構224內的橫向移動。此轉向單元218為一料夾、一推桿或是一機械手臂。

　 檢測模組204包含一設置於橫向傳送機構224的檢測區220，以及一晶粒檢查單元222，用以檢查每一通過檢測區220的料盤，確認其內是否有晶粒顛倒、翻覆或是缺料等放置異常的狀況。其中，檢測區220可以為設置於橫向傳送機構224上的一平台或是為橫向傳送機構224上的一固定區域，即傳送機構224上對應晶粒檢查單元222的一區域。晶粒檢查單元222則為一相機或是攝影機，例如電荷耦合元件(CCD)形式之相機或是攝影機等，而可以攝取料盤與其內晶粒的影像或圖片，以與資料庫內的晶粒正常放置或異常放置的影像或圖片比對，而判斷該料盤內晶粒的放置是否有異常。另外，檢測模組204內更可以包含一報表產生器或一顯示器，而可以針對異常料盤產生一對應異常料盤內晶粒放置狀態的異常報表或異常顯示，使得線上人員可以得知每一異常料盤內的那些位置上的晶粒有顛倒、翻覆或缺料等異常狀態，以利線上人員進行後續的異常處理。

　 異常料盤收集模組206包含一排除區226、一異常排除單元228、一異常料盤傳送機構230、以及一異常料盤儲存單元232。其中，排除區226為一設置於橫向傳送機構224上的平台或是橫向傳送機構224上一介於檢測模組204與堆疊模組208之間的一固定區域。異常料盤傳送機構230設置於異常排除單元228(或排除區226)與異常料盤儲存單元232之間，而介於其間做為異常排除單元228(或排除區226)與異常料盤儲存單元232之間傳送料盤的連結，用以將由橫向傳送機構224(或排除區226)上排除的異常料盤傳送至異常料盤儲存單元232存放。異常料盤傳送機構230為一輸送帶或是一輸送軌道。異常排除單元228與異常料盤傳送機構230分別設置於橫向傳送機構224相對的兩側。異常排除單元228為一為一料夾、一推桿或是一機械手臂，用以將未通過檢測模組204檢測而被判定為異常的料盤由橫向傳送機構224上排除，使其不會繼續進行後續的覆材置放、料盤堆疊以及束帶包裝等作業。異常料盤儲存單元232則為一用以收集與存放異常料盤的工具或器具，例如夾具、料盤架等。另外，在異常料盤收集模組206中，可以依照實際需求，而設置一個或是多個異常料盤收集模組，以便收集與存放異常料盤。

　 同時參照第二圖、第四A圖以及第四B圖，其中，第四A圖與第四B圖分別展示堆疊模組208進行覆材放置的狀態與進行上蓋放置的狀態。堆疊模組208包含一堆疊區234、一覆材存放單元240、一上蓋存放單元238、一拾取單元243以及一輸出單元236。其中，堆疊區234為設置於橫向傳送機構224一端上的平台或為橫向傳送機構224上的一固定區域，用以供料盤201進行覆材放置、上蓋放置、以及料盤堆疊等作業。

　 覆材存放單元240、上蓋存放單元238、以及拾取單元243分別設置於堆疊區234附近。其中，覆材存放單元240用以容置並存放覆材241，以提供覆材241進行料盤201上的覆材放置(如第四A圖所示)，而上蓋存放單元238則用以容置並存放上蓋239，以提供上蓋239進行料盤堆疊203上的上蓋放置(如第四B圖所示)。覆材241為一導電片，例如泰維克紙(TYVEK)或黑導片。

　 拾取單元243為一可以進行升降與水平移動的真空吸頭或機械手臂，用以由覆材存放單元240取出覆材241，並放置於每一料盤201上，以及由上蓋存放單元238取出上蓋239並置放以堆疊至預定數量的料盤堆疊203上。第四A圖所示之虛線表示拾取單元243在拾取與放置覆材241時的移動軌跡，拾取單元243會先水平移動至覆材存放單元240上方，然後垂直下降取出覆材241後，再垂直上升到一定高度，然後水平移動至堆疊區234上的料盤201上方，垂直下降並放置覆材239於料盤201上，再垂直上升到一定高度，然後重複上述步驟對其他料盤進行覆材放置。第四B圖所示之虛線表示拾取單元243在拾取與放置上蓋239時的移動軌跡，其拾取與放置上蓋239的方式與前述放置覆材241的方式大致相同，所不同的其是由上蓋存放單元238取出上蓋239，並且是將上蓋239置放料盤堆疊203上，即放置於該料盤堆疊203最上面的料盤上。

　 雖然，在第四A圖與第四B圖所示之實施例中，晶粒自動包裝裝置200是使用同一個拾取單元243進行覆材拾取與放置以及上蓋拾取與放置等作業。但是，在本發明之其他實施例中，拾取單元可以包含一專門用於取出覆材並放置於每一料盤上的覆材拾取單元，以及一專門用以取出上蓋並放置於堆疊固定數量料盤的料盤堆疊上的上蓋拾取單元，而使用不同的拾取單元進行覆材拾取與放置以及上蓋拾取與放置等作業。覆材拾取單元為一真空吸頭或一機械手臂，而上蓋拾取單元也為一真空吸頭或一機械手臂。

　 參照第二圖，輸出單元236為一料夾、一推桿、或一機械手臂，用以將已於每一料盤上放置覆材並堆疊到固定數量以及已經放置上蓋於其上蓋的料盤堆疊，由橫向傳送機構內224內移出，即由堆疊區234內移出，以進行後續的束帶包裝作業。在堆疊模組208與束帶包裝模組210之間設置有一束帶傳送機構231，介於其間做為堆疊模組208與束帶包裝模組210之間料盤堆疊(覆蓋有上蓋之料盤堆疊)傳送的連結，用以將於堆疊模組208完成覆材置放、料盤堆疊以及上蓋放置等作業且由堆疊模組208傳送出的料盤堆疊，傳送至束帶包裝模組210以進行束帶包裝作業。束帶傳送機構231為一輸送帶或是一輸送軌道。

　 同時參照第二圖、第五A圖以及第五B圖，其中，第五A圖與第五B圖分別展示晶粒自動包裝裝置200中的束帶包裝模組210進行首次束帶包裝與二次束帶包裝的狀況。束帶包裝模組210設置於堆疊模組208與收料模組212之間，即設置於束帶傳送機構231與收料模組212之間。束帶包裝模組210由一轉台242與一束帶單元244所組成。轉台242，用以放置已經完成覆材置放、料盤堆疊以及上蓋放置等作業而具有上蓋239的料盤堆疊203’以供進行束帶包裝，並且其為一個可以轉動的平台，而可以轉動其上的料盤堆疊203’以不同的側邊面對束帶單元244，以進行不同位置的束帶包裝。束帶單元244則為一使用膠條或是其他適合的材質做為束帶，而對轉台242上的料盤堆疊203’進行束帶包裝的裝置。

　 如同第五A圖與第五B圖所示，本發明之晶粒自動包裝裝置200對料盤堆疊203’進行兩次束帶。首先，先使束帶單元244面對轉台242上的料盤堆疊203’的一側邊，並對其進行一次束帶，而以一束帶245由料盤堆疊203’的此一側邊將其捆包。然後，轉台242轉動90度角，但不以此為限而是可以一需求採取任何角度，而使束帶單元244面對料盤堆疊203’的另一側邊，而進行第二次束帶，而以另一束帶245由料盤堆疊203’的另一側邊將其捆包。雖然本發明之晶粒自動包裝裝置200是進行兩次束帶作業，但是並不以此為限，而是可以需求增加或是減少束帶的次數。在本發明其他的實施例中，可以採用轉台與束帶單元可以進行相對的水平移動的設計，使得束帶單元不但可以面對料盤堆疊的不同側邊進行束帶，更可以對料盤堆疊的同一側邊上的不同位置進行束帶。

　 參照第二圖，收料模組212包含至少之一個用以存放已經完成束帶包裝的料盤堆疊的產品存放單元246(在本實施例中為2個)，以及一用以將已經完成束帶包裝的料盤堆疊由束帶包裝模組210中取出並放置於產品存放單元246中的收集單元(圖中未示)。其中，產品存放單元246為一料架、一料夾或是任何適合存放已經完成束帶包裝的料盤堆疊的存放裝置。收集單元可以為一料夾、一運輸平台、一機械手臂或任何適合用以使取與放置料盤堆疊的裝置。

　 參照第七A圖及第七B圖，其為本發明之晶粒自動包裝裝置200的自動化作業流程的流程圖，亦為本發明所提供之晶粒自動化包裝方法之另一實施例的流程圖。另外，請同時參照第二圖、第三A圖-第三C圖、第四A圖至第四B圖、以及第五A圖-第五B圖，本發明之晶粒自動包裝裝置200的作業流程，以及另一實施例之晶粒自動化包裝方法的流程如下:首先，經由人員以手動運輸的方式或自動化運輸裝置以機械運輸的方式，將許多裝載有晶粒的料盤放置於進料模組202中的儲料機構214中，以提供裝載有晶粒的料盤給晶粒自動包裝裝置200進行自動化束帶包裝作業(步驟700)。接著，進料模組202中的進料單元213、213’會依次取出料盤201(步驟702)，並放置於入料傳送機構216上。取出的料盤201會藉由入料傳送機構216被傳送至橫向傳送機構224，然後，藉由轉向單元218使得料盤進入橫向傳送機構224，而使料盤由在入料傳送機構216中的直向移動轉換成在橫向傳送機構224中的橫向移動。

　 接著，料盤先被橫向傳送機構224傳送入檢測模組202中的檢測區220中(步驟704)，並在通過檢測區220時，以晶粒檢查單元222，例如電荷耦合元件(CCD)形式之相機或是攝影、或是其他適合的裝置，觀察料盤內晶粒放置的狀態以檢測料盤內的晶粒是否有放置異常的狀況(步驟706)，並與資料庫內料盤內的晶粒正常放置的影像或圖片比對，或是與資料庫內料盤內的晶粒異常放置的影像或圖片比對，藉以判定此料盤內的晶粒放置是否異常(步驟708)，即為料盤內的晶粒放置為正常或有晶粒顛倒放置、晶粒翻覆或是缺料等異常。

　 若經由比對與判定，檢測模組204判定此料盤為異常，則會通知異常料盤收集模組206進行異常料盤排除，以避免異常料盤繼續進行後續的覆材放置、料盤堆疊、上蓋放置與束帶包裝等作業，而造成產能的浪費與產出的降低。接著，此異常料盤經由橫向傳送機構224傳送至異常料排收集機構206中(步驟710)，同時，檢測模組204繼續對進料模組202後續傳送來的料盤進行檢測。在異常料盤通過異常料排收集機構206中的排除區226時，異常排除單元228會將異常料盤移出橫向傳送機構224(或排除區226)，以排除異常料盤使其不會繼續進行後續作業(步驟712)，並將其送入異常料盤傳送機構230。然後，藉由異常料盤傳送機構230將異常料盤直接傳送至異常料盤儲存單元232存放(步驟714)，或是搭配一料夾或機械手臂，例如機械手臂、料夾等，而在異常料盤傳送機構230將異常料盤移動至異常料盤儲存單元232附近時，藉由料夾或機械手臂將異常料盤由異常料盤傳送機構230取出，而放置於異常料盤儲存單元232中存放。

　 檢測模組204對於異常料盤的判定方式，可以採用只要偵測到料盤中的一個晶粒的異常放置，例如顛倒或翻覆等異常，或一個晶粒容置槽沒有晶粒，則不再繼續檢測同一料盤內的其他晶粒或其他晶粒容置槽，並直接通知異常料盤收集模組206排除此一異常料盤的方式進行。或者，檢測模組204也可以採用當偵測到料盤中的一個晶粒的異常放置或一個晶粒容置槽沒有晶粒，仍會將同一料盤內的所有晶粒或所有晶粒容置槽繼續檢測後，再通知異常料盤收集模組206排除此一異常料盤的方式進行。然而，採取仍然繼續偵測方式的時候，檢測模組204可以藉由檢測模組204內設置的報表產生器或顯示器，針對異常的料盤產生一報表或以畫面顯示的方式，顯示此異常料盤中的那一個位置的晶粒有異常放置的狀況或沒有晶粒放置於其中，以利線上人員的後續處理。

　 同時，在偵測到異常料盤時，可以藉由檢測模組204發出警示，例如燈光或聲音，通知線上人員進行處理，或是等異常料盤收集模組206排除或收集此異常料盤時，再由異常料盤收集模組206發出警示通知線上人員進行處理。

　 相反的，如果檢測模組204判定該料盤內無晶粒放置顛倒、晶粒翻覆、或缺料等異常，檢測模組204則不會通知異常料盤收集模組206進行排除。因此，當橫向傳送機構224將正常料盤傳送通過排除區226時，異常料盤收集模組206不會進行任何排除動作，而正常料盤則被橫向傳送機構224直接傳送至堆疊模組208中(步驟716)。然後，檢測模組204繼續對後續由進料模組202傳送來的料盤進行檢測。

    同時，被傳送至堆疊模組208的料盤會被放置於堆疊模組208中的堆疊區234上，接著，拾取單元243會由覆材存放單元240中取出一覆材241，例如導電片、泰維克紙(TYVEK)或黑導片等，並放置於料盤201上(如第四A圖所示) (步驟718)。然後，此一完成覆材放置作業的料盤仍然放置於堆疊區234中，等待後續通過檢測模組204檢測的料盤被傳送至堆疊區234中，這些後來的料盤被依序堆疊於先來的料盤(已放置有覆材的料盤)上，並放置覆材於其上，即後來的料盤先堆疊於先前的已完成覆材堆疊料盤上，再放置覆材於其上，並重複這些步驟直到堆疊區234上的料盤堆疊至一預設數量為止(步驟720)。

　 接著，等到堆疊區234上的料盤堆疊到預設的數量後，即線上人員輸入於晶粒自動包裝裝置200內的預定數量，例如5個、10個或其他任何數量，拾取單元243會由上蓋存放單元238中取出一上蓋239，並放置於此一達到預設數量的料盤堆疊203上(步驟722)，即放置於該料盤堆疊203最上面的料盤上(如第四B圖所示)。然後，輸出單元236會將此已完成覆材放置、料盤堆疊以及上蓋放置等作業的料盤堆疊203’移出橫向傳送機構224或堆疊區234，而進入束帶傳送機構231(步驟724)。同時，堆疊模組208持續重複上述步驟對後續通過檢測模組204檢測的料盤進行覆材放置、料盤堆疊以及上蓋放置等作業。

　 然後，傳入束帶傳送機構231的料盤堆疊，被束帶傳送機構231傳送至束帶包裝模組210中的轉台242上(步驟726)，並於束帶包裝模組210中的轉台242上進行束帶捆包(步驟728)。在步驟728中，首先，束帶單元244先面對轉台242上的料盤堆疊203’的一側邊，並對其進行一次束帶，而以一束帶245由料盤堆疊203’的此一側邊將其捆包(如第五A圖所示)。然後，轉台242帶動其上的料盤堆疊203’轉動90度角，但不以此為限而是可以一需求採取任何角度，而使束帶單元244面對料盤堆疊203’的另一側邊，而進行第二次束帶，而以另一束帶245由料盤堆疊203’的另一側邊將其捆包(如第五B圖所示)。使得兩個束帶245於料盤堆疊203’頂面成十字交叉的方式將其捆包，而形成一料盤捆包。然後，收料模組212中的收集單元會將完成束帶包裝的料盤捆包由束帶包裝模組210中或轉台242上取出，並放置於一產品存放單元246中(步驟730)。同時，束帶包裝模組210會對後續傳送來的料盤堆疊重複前述步驟進行束帶包裝作業，直到進料模組202的儲料機構214中的所有料盤都完成束帶包裝為止。

　 另外，被排除而存放於異常料盤儲存單元232內的異常料盤，可以在經由線上人員處理並排除異常後，重新放回進料模組202內的儲存單元214內，重複上述所有步驟，而進行晶粒檢測、覆材放置、料盤堆疊、上蓋放置、以及束帶包裝等作業。

　 有鑑於此，本發明提供一種晶粒自動包裝裝置，其以自動化機械取代肉眼檢測晶粒放置與手動進行覆材放置、料盤堆疊、上蓋放置、以及束帶包裝等作業，而提供一快速、流暢且不需太多人工操作的包裝流程。因此，不但可以大幅節省人力支出，更可以增加包裝的產出與效能，更進一步避免人為操作所引起的疏失或損害。

100．．．晶粒自動包裝裝置

102．．．進料模組

104．．．檢測模組

106．．．異常料盤收集模組

108．．．堆疊模組

110．．．束帶包裝模組

112．．．收料模組

200．．．晶粒自動包裝裝置

201．．．料盤

202．．．進料模組

203．．．料盤堆疊

203’．．．具有上蓋之料盤堆疊

204．．．檢測模組

206．．．異常料盤收集模組

208．．．堆疊模組

210．．．束帶包裝模組

212．．．收料模組

213、213’．．．進料模組

214、214’．．．儲料機構

216．．．入料傳送機構

218．．．轉向單元

220．．．檢測區

222．．．晶粒檢查單元

224．．．橫向傳送機構

226．．．排除區

228．．．異常排除單元

230．．．異常料盤傳送機構

231．．．束帶傳送機構

232．．．異常料盤儲存單元

234．．．堆疊區

236．．．輸出單元

238．．．上蓋存放單元

239．．．上蓋

240．．．覆材存放單元

241．．．覆材

242．．．轉台

243．．．拾取單元

244．．．束帶單元

245．．．束帶

600-616．．．晶粒自動包裝方法之步驟

700-730．．．晶粒自動包裝方法之步驟

第一圖為一本發明之一實施例之晶粒自動包裝裝置的簡圖。

第二圖為本發明另一實施例之晶粒自動包裝裝置的俯視圖

第三A圖-第三C圖為本發明各種不同實施例之進料模組的側視圖。

第四A圖與第四B圖為本發明之堆疊模組之立體示意圖。

第五A與第五B圖為本發明之束帶包裝模組之立體示意圖。

第六圖為本發明之一實施例之晶粒自動包裝的流程圖。

第七A圖與第七B圖為本發明之另一實施例之晶粒自動包裝的流程圖。

100．．．晶粒自動包裝裝置

102．．．進料模組

104．．．檢測模組

106．．．異常料盤收集模組

108．．．堆疊模組

110．．．束帶包裝模組

112．．．收料模組

Claims (22)

1. 一種晶粒自動包裝裝置，包含:
   　 一進料模組，用以存放待包裝之料盤與取出待包裝之料盤以開始進行自動化包裝;
   　 一檢測模組，用以檢測待包裝料盤內的晶粒是否正確地放置於該料盤中;
   　 一異常料盤收集模組，用以收集未通過該檢測模組檢測之料盤;
   　 一堆疊模組，用以放置一覆材於每一通過該檢測模組檢測的料盤上，並堆疊通過該檢測模組檢測的料盤至預定的數量，再放置一上蓋於該堆疊至預定數量的料盤上，而形成一具上蓋的料盤堆疊;
   　 一束帶包裝模組，用以將該具上蓋的料盤堆疊進行束帶包裝成一料盤捆包;以及
       一收料模組，用以收集與存放該料盤捆包。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶粒自動包裝裝置，其中該進料模組包含:
       一儲料機構，用以存放待包裝之料盤;以及
       一進料單元，用以將待包裝之料盤由該儲料機構取出以開始進行自動化包裝。
3. 如申請專利範圍第2項所述之晶粒自動包裝裝置，其中該進料單元為一升降平台，用以上升承接由該夾具底部釋出的料盤並下降將該料盤取出以進行包裝。
4. 如申請專利範圍第2項所述之晶粒自動包裝裝置，其中更包含一橫向傳送機構連接該檢測模組、該異常料盤收集模組以及該堆疊模組，用以於其間傳送料盤以進行檢測、分料與堆疊。
5. 如申請專利範圍第4項所述之晶粒自動包裝裝置，其中更包含一入料傳送機構介於該進料模組與該橫向傳送機構，用以傳送由該儲料機構中取出的待包裝料盤至該橫向傳送機構。
6. 如申請專利範圍第5項所述之晶粒自動包裝裝置，其中更包含一轉向單元設置於該橫向傳送機構對應於該入料傳送機構之一端，用以使該入料傳送機構傳來的料盤轉向進入橫向傳送機構，以使料盤由直向移動轉向為橫向移動。
7. 如申請專利範圍第4項所述之晶粒自動包裝裝置，其中該檢測模組包含:
   　 一檢測區;以及
   　 一晶粒檢查單元，用以檢查每一通過該檢測區的料盤，確認其內是否有晶粒顛倒、翻覆或是缺料等放置異常的狀況。
8. 如申請專利範圍第4項所述之晶粒自動包裝裝置，其中該異常料盤收集模組包含:
   　 一排除區，設置於該橫向傳送機構上;
   　 一異常排除單元，用以在未通過該檢測模組檢測的料盤通過該排除區時，將其由該橫向傳送機構上排除;
   　 一異常料盤儲存單元，用以收集與存放異常料盤;以及
   　 一異常料盤傳送機構，介於該橫向傳送機構與該異常料盤儲存單元之間，用以傳送由該橫向傳送機構排除的異常料盤至該異常料盤儲存單元存放。
9. 如申請專利範圍第4項所述之晶粒自動包裝裝置，其中該堆疊模組包含:
   　 一堆疊區，設置於該橫向傳送機構的一端，用以堆疊料盤之一固定數量;
   　 一覆材存放單元，用以存放與提供覆材;
   　 一上蓋存放單元，用以存放與提供上蓋;
   　 一拾取單元，用以取出覆材並放置於每一料盤上，以及取出上蓋並置放以堆疊至固定數量的料盤堆疊上;以及
   　 輸出單元，用以將堆疊到固定數量並已放置覆材與上蓋之料盤堆疊由該橫向傳送機構內移出。
10. 如申請專利範圍第9項所述之晶粒自動包裝裝置，其中該拾取單元包含:
    　 一覆材拾取單元，用以取出覆材並放置於每一料盤上;以及
    　 一上蓋拾取單元，用以取出上蓋並置放以堆疊至固定數量的料盤堆疊上。
11. 如申請專利範圍第4項所述之晶粒自動包裝裝置，其中更包含一束帶傳送機構介於該橫向傳送機構之一端與該束帶包裝模組之間，用以該堆疊模組輸出的料盤堆疊傳送至束帶包裝模組以進行束帶包裝。
12. 如申請專利範圍第4項所述之晶粒自動包裝裝置，其中該束帶包裝模組包含:
    　 一轉台，用以放置該料盤堆疊進行束帶包裝，並且轉動該該料盤堆疊而使該料盤堆疊以不同側邊進行束帶包裝;以及
    　 一束帶單元，用以對該料盤堆疊進行束帶包裝。
13. 如申請專利範圍第1項所述之晶粒自動包裝裝置，其中該收料模組包含:
    　 至少一產品存放單元，用以存放已完成束帶包裝的料盤堆疊;以及
        一收集單元，用以將束帶包裝模組上已完成束帶包裝的料盤堆疊取出並傳送至產品存放單元中存放。
14. 如申請專利範圍第1項所述之晶粒自動包裝裝置，其中該覆材為一泰維克紙或一黑導片。
15. 一種晶粒自動包裝方法，包含:
    　 提供已裝載有晶粒之料盤;
    　 由提供的料盤中取出一料盤;
    　 檢測該料盤並判定該料盤內的晶粒是否有異常，若有異常則將有異常之料盤排除;
    　 將通過檢測之料盤堆疊至一固定數量，而形成一具有預定數量料盤的料盤堆疊;
    　 對堆疊至一固定數量的料盤堆疊進行束帶捆包，以形成一料盤堆疊的捆包;以及
    　 存放料盤堆疊的捆包。
16. 如申請專利範圍第15項所述之晶粒自動包裝方法，其中該檢測該料盤並判定該料盤內的晶粒是否有異常之步驟，係藉由比對該料盤內的晶粒放置與料盤內的晶粒正常放置的影像或圖片而判定該料盤是否有異常。
17. 如申請專利範圍第15項所述之晶粒自動包裝方法，其中該檢測該料盤並判定該料盤內的晶粒是否有異常之步驟，係藉由比對該料盤內的晶粒放置與料盤內的晶粒異常放置的影像或圖片而判定該料盤是否有異常。
18. 如申請專利範圍第15項所述之晶粒自動包裝方法，其中更包含一產生報表或是畫面顯示步驟，用以報表或以畫面顯示的方式，顯示異常料盤中的那一個位置的晶粒有異常放置的狀況或沒有晶粒放置於其中，以利線上人員的後續處理。
19. 如申請專利範圍第15項所述之晶粒自動包裝方法，其中該將通過檢測之料盤堆疊至一固定數量之步驟，包含:
    　 放置覆材於通過檢測的料盤上;
    　 堆疊已放置有覆材於其上的料盤至一預定數量，而形成一具有預定數量料盤的料盤堆疊;以及
    　 放置一上蓋於該料盤堆疊上。
20. 如申請專利範圍第15項所述之晶粒自動包裝方法，其中該對堆疊至一固定數量的料盤進行束帶捆之步驟，包含:
    　 對料盤堆疊之一側邊進行束帶捆包;以及
    　 將料盤堆疊之另一側邊進行另一次束帶捆包。
21. 如申請專利範圍第20項所述之晶粒自動包裝方法，其中更包含在對料盤堆疊之另一側邊進行另一次束帶捆包之前，將已經對一側邊進行束帶捆包的料盤堆疊轉動一角度。
22. 如申請專利範圍第15項所述之晶粒自動包裝方法，其中該方法係以一晶粒自動包裝裝置執行，該晶粒自動包裝裝置包含:
       一進料模組，用以存放待包裝之料盤與取出待包裝之料盤以開始進行自動化包裝;
    　 一檢測模組，用以檢測待包裝料盤內的晶粒是否正確地放置於該料盤中;
    　 一異常料盤收集模組，用以收集未通過該檢測模組檢測之料盤;
    　 一堆疊模組，用以放置一覆材每一通過該檢測模組檢測的料盤上，並堆疊通過該檢測模組檢測的料盤至預定的數量，再放置一上蓋於該堆疊至預定數量的料盤上，而形成一具上蓋的料盤堆疊;
    　 一束帶包裝模組，用以將該具上蓋的料盤堆疊進行束帶包裝成一料盤捆包;以及
        一收料模組，用以收集與存放該料盤捆包。