TWI622777B - Electronic component picking test classification equipment - Google Patents

Abstract

一種電子元件挑揀測試分類設備，其係以機台上之置料裝置承置具待測電子元件之載框模組，並以輸送裝置之移框器將載框模組移載至除黏裝置處，而降低載框模組之膠模黏著力，再將具待測電子元件之載框模組移載至挑載單元之承座上，挑載單元即以剝離模組剝離待測電子元件與膠膜，而供至少一移料器於載框模組上挑揀取出待測之電子元件，並移載至測試裝置執行測試作業，以及將已測電子元件移載至收料裝置分類收置；藉此，可於同一設備依作動時序而一貫化執行挑揀載框模組上之待測電子元件、測試及分類收料，進而有效縮減製程及確保電子元件品質，達到提高生產效能之實用效益。

Description

電子元件挑揀測試分類設備

本發明係提供一種可於同一設備依作動時序而一貫化執行挑揀載框模組上之待測電子元件、測試及分類收料，進而有效縮減製程及確保電子元件品質之電子元件挑揀測試分類設備。

在現今，電子元件(如晶圓)之後段製程係將已測試之晶圓切割成複數個晶片，為避免晶圓於切割過程中產生移動，係將晶圓黏置於一載框模組，請參閱第1圖，該載框模組11係具有一中空之框架111，並於框架111之中空空間舖設有UV膠膜112，該UV膠膜112則黏置該晶圓12定位，以利進行切割作業。

請參閱第2、3圖，係為切割裝置13之示意圖，其係於一移送驅動源131上設有一可承置該載框模組11之第一載台132，該移送驅動源131帶動第一載台132作Y方向位移，以供複數個具有刀具134之切割器133對載框模組11上之晶圓12進行切割作業，將晶圓12切割成複數個晶片121；於完成晶圓12切割作業後，由於載框模組11之UV膠膜112仍具有黏著力，為了取下UV膠膜112上之晶片121，必須利用UV燈(圖未示出)照射UV膠膜112，以大幅降低UV膠膜112之黏著力，再以人工方式將UV膠膜112上之複數個晶片121一一剝離取料，並將複數個晶片121放置於一晶片料盤14內收置以利出廠；惟，此一晶片後段製程具有如下缺失：

1．該晶圓12於製作完成時，雖經過晶圓測試製程作一檢測，但於晶圓12切割製程中，切割裝置13之刀具134會發生切損晶圓12之情況，以致切割後之部分晶片121為不良品，業者直接將切割後之晶片121出廠，即導致後段封裝製程對不良品晶片121進行無謂之封裝，不僅無法確保晶片121之品質，亦造成後段製程之成本浪費。

2．由於UV膠膜112黏著晶圓12定料，於切割晶圓12後，仍需利用人工將UV膠膜112上之待測晶片121一一剝離，以致人工剝料作業相當耗時費力，造成增加成本及降低生產效能之缺失。

請參閱第1、3、4圖，然部分業者為確保晶片121之出廠品質，係將承置複數個晶片121之晶片料盤14搬運至一晶片測試機15，該晶片測試機15係於機台151上設置一可承載晶片121之第二載台152，並以人工逐一將待測之晶片121放置於第二載台152，第二載台152作Y方向位移將待測之晶片121載送至探針卡153之下方，並帶動待測之晶片121作Z方向向上位移，使待測晶片121之電性接點接觸探針卡153之探針154而執行測試作業，於測試完畢後，第二載台152帶動已測之晶片121作Y-Z方向位移復位，再利用人工於第二載台152取出已測之晶片121，並移入晶片料盤14收置，再另行依測試結果而以人工挑揀分類；惟，該業者雖可利用晶片測試機15測試晶片121而淘汰出不良品，但業者仍必須以人工方式先將載框模組11上已切割之複數個待測晶片121逐一取下且收置於晶片料盤14內，不僅必需耗時繁瑣將具複數個待測晶片121之晶片料盤14轉運至晶片測試機15，亦必須以人工將晶片料盤14上之複數個待測晶片121逐一放置於晶片測試機15供料，以及將晶片測試機15上之已測晶片121逐一卸料收置於晶片料盤14，造成無法提高生產效能之缺失。

本發明之目的一，係提供一種電子元件挑揀測試分類設備，其係以機台上之置料裝置承置具待測電子元件之載框模組，並以輸送裝置之移框器將載框模組移載至除黏裝置處，而降低載框模組之膠模黏著力，再將具待測電子元件之載框模組移載至挑載單元之承座上，挑載單元即以剝離模組剝離待測電子元件與膠膜，而供至少一移料器於載框模組上挑揀取出待測之電子元件，並移載至測試裝置執行測試作業，以及將已測電子元件移載至收料裝置分類收置；藉此，可於同一設備依作動時序而一貫化執行挑揀載框模組上之待測電子元件、測試及分類收料，進而有效縮減製程及確保電子元件品質，達到提高生產效能之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種電子元件挑揀測試分類設備，其中，該輸送裝置之移框器係將具已切割且待測電子元件之載框模組移載至挑載單元之承座上定位，並利用剝離模組剝離待測電子元件與載框模組之膠膜，以供移料器將載框模組上之待測電子元件移載至測試裝置執行測試作業，毋須以人工方式將載框模組之待測電子元件先收置於料盤，再將具待測電子元件之料盤搬運至晶片測試機，本發明可有效縮減供料作動時序及作業時間，達到提升生產效能之實用效益。

本發明之目的三，係提供一種電子元件挑揀測試分類設備，其中，該輸送裝置之移框器係將具已切割且待測電子元件之載框模組移載至挑載單元之承座上定位，並利用剝離模組剝離待測電子元件與載框模組之膠膜，以供移料器將載框模組上之待測電子元件移載至測試裝置執行測試作業，毋須以人工方式將料盤上之待測電子元件移入晶片測試機，以及取下晶片測試機上之已測電子元件，本發明可有效縮減上下料作動時序及作業時間，達到提升生產效能之實用效益。

本發明之目的四，係提供一種電子元件挑揀測試分類設備，其中，該輸送裝置之挑載單元上係設有剝離模組，該剝 離模組係設有至少一頂擴件，以頂撐該載框模組之膠膜，使膠膜上之複數個待測電子元件保持水平擺置供一取像裝置準確取像，剝離模組並以定位件吸附膠膜，利用頂推件頂推待測之電子元件剝離膠膜，進而便利移料器取出待測之電子元件，達到提升取料作業便利性之實用效益。

〔習知〕

11‧‧‧載框模組

111‧‧‧框架

112‧‧‧UV膠膜

12‧‧‧晶圓

121‧‧‧晶片

13‧‧‧切割裝置

131‧‧‧移送驅動源

132‧‧‧第一載台

133‧‧‧切割器

134‧‧‧刀具

14‧‧‧晶片料盤

15‧‧‧晶片測試機

151‧‧‧機台

152‧‧‧第二載台

153‧‧‧探針卡

154‧‧‧探針

〔本發明〕

20‧‧‧機台

30‧‧‧置料裝置

31‧‧‧置料器

40‧‧‧收料裝置

41‧‧‧收料盤

50‧‧‧測試裝置

51‧‧‧電路板

52‧‧‧測試座

60‧‧‧輸送裝置

61‧‧‧移框器

62‧‧‧承座

621‧‧‧軌道

622‧‧‧第一驅動器

631‧‧‧頂擴件

632‧‧‧定位件

633‧‧‧第二驅動器

634‧‧‧頂推件

635‧‧‧第三驅動器

641‧‧‧第一移料器

642‧‧‧第二移料器

651‧‧‧第一轉運載台

652‧‧‧第二轉運載台

661‧‧‧第一入料載台

662‧‧‧第一出料載台

663‧‧‧第二入料載台

664‧‧‧第二出料載台

67‧‧‧第三移料器

681‧‧‧第四移料器

682‧‧‧第五移料器

69‧‧‧第六移料器

70‧‧‧檢知裝置

71‧‧‧第一取像器

72‧‧‧第二取像器

80‧‧‧除黏裝置

81‧‧‧UV燈具

90‧‧‧載框模組

91‧‧‧框架

92‧‧‧UV膠膜

93‧‧‧晶片

第1圖：習知具晶圓之載框模組的示意圖。

第2圖：習知切割裝置切割晶圓之示意圖。

第3圖：習知收置晶片之晶片料盤的示意圖。

第4圖：習知晶片測試機測試晶片之示意圖。

第5圖：本發明挑揀測試分類設備之配置圖。

第6圖：本發明挑揀測試分類設備之局部示意圖。

第7圖：本發明挑揀測試分類設備之使用示意圖(一)。

第8圖：本發明挑揀測試分類設備之使用示意圖(二)。

第9圖：本發明挑揀測試分類設備之使用示意圖(三)。

第10圖：本發明挑揀測試分類設備之使用示意圖(四)。

第11圖：本發明挑揀測試分類設備之使用示意圖(五)。

第12圖：本發明挑揀測試分類設備之使用示意圖(六)。

第13圖：本發明挑揀測試分類設備之使用示意圖(七)。

第14圖：本發明挑揀測試分類設備之使用示意圖(八)。

第15圖：本發明挑揀測試分類設備之使用示意圖(九)。

為使 貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如後：請參閱第5、6圖，本發明電子元件挑揀測試分類設備包含機台20、置料裝置30、收料裝置40、測試裝置50、輸送裝置60、檢知裝置70、除黏裝置80及中央控制裝置(圖未示出)；該置料裝置30係裝配於機台20上，並設有至 少一置料器，以承置至少一具待測電子元件之載框模組90，更進一步，該置料器可收置空的載框模組90，亦可作Z方向位移，於本實施例中，該置料裝置30係裝配於機台20之前段區，並設有可作Z方向位移之置料器31，而承置複數個具待測電子元件之載框模組90，以及收置空的載框模組90，該載框模組90係設有一內部具鏤空空間之框架91，並於框架91之鏤空空間鋪設有可為UV膠膜92之膠膜，以黏著複數個待測之電子元件(例如待測之晶片93)；該收料裝置40係裝配於機台20上，並設有至少一收料器，以收置已測之電子元件，該收料器可為料盤、料箱、料管或料帶等，於本實施例中，係於機台20上配置複數個收置不同等級已測晶片93之收料盤41；該測試裝置50係裝配於機台20，並設有至少一測試器，用以測試電子元件，於本實施例中，測試裝置50係配置於機台20上，該測試器係為電性連接之電路板51及測試座52，以測試可為晶片93之電子元件；該輸送裝置60係裝配於機台20上，並設置至少一移載該載框模組90之移框器，於本實施例中，係設有一作X方向位移之移框器61，以於置料裝置30之置料器31夾持取出一具待測晶片93之載框模組90，以及將空的載框模組90移入置料器31收置，另於機台20上設置至少一具承座62之挑載單元，並以承座62承載該具待測電子元件之載框模組90，更進一步，該承座62係作至少一方向位移，並設置至少一承置該載框模組90之承置件，以及設置至少一可剝離電子元件及載框模組90之剝離模組，於本實施例中，該挑載單元係設置一具有X方向調整器(圖未標號)、Y方向調整器(圖未標號)及角度調整器(圖未示出)之承座62，使承座62可作X-Y方向位移及角度旋轉，該承座62上並設有二個係為軌道621之承置件，二軌道621係呈ㄈ型且作X方向擺置，以承置該移框器61所移載之載框模組90，並由第一驅動器622驅動作Z方向位移，另於二軌道621之間設有剝離模組，該剝離模組 係於承座62上設置一呈中空環框之頂擴件631，以頂撐繃緊該載框模組90之膠膜，更進一步，該頂擴件631或軌道621可作Z方向位移，以令頂擴件631繃緊該載框模組90之UV膠膜92，於本實施例中，該頂擴件631係固設於承座62上，由二軌道621帶動該載框模組90作Z方向位移，令UV膠膜92接觸頂擴件631，另於頂擴件631之中空空間處設置至少一作Z方向位移之定位件632，於本實施例中，該定位件632係為一中空立管，並連通一吸力裝置(圖未示出)，使定位件632具有吸力，定位件632並由第二驅動器633驅動作Z方向位移，以吸附該載框模組90之UV膠膜92，又該定位件632之內部設置一可作Z方向位移之頂推件634，以頂推待測之電子元件剝離UV膠膜92，於本實施例中，該頂推件634係由第三驅動器635驅動作Z方向位移，以頂推待測之晶片93剝離UV膠膜92，另該輸送裝置60係設置至少一移載電子元件之移料器，以及配置至少一承載電子元件之載台，該載台可作至少一方向位移，而供至少一移料器取放電子元件，更進一步，該輸送裝置60係於測試裝置50之至少一側設置至少一入料載台及至少一出料載台，該入料載台及出料載台可作至少一方向位移，而分別承載待測電子元件及已測電子元件，更進一步，該輸送裝置60係設置至少一轉運載台，該轉運載台可固設於機台20或作至少一方向位移，然由於待測電子元件之電性接點朝上，該輸送裝置60可視測試作業所需，令待測電子元件之電性接點朝上或朝下，若測試作業之需求係為待測電子元件之電性接點朝上，則至少一移料器可直接將待測電子元件移載至入料載台，例如設置第一移料器，以於承座62上之載框模組90取出待測晶片93，並直接移載至入料載台，若測試作業之需求係為待測電子元件之電性接點朝下，則可配置至少二移料器或獨立之翻轉機構，令其一移料器或獨立之翻轉機構而翻轉待測之電子元件，使待測電子元件之電性接點朝下，例如設置第一、三移料 器，第一移料器於承座62上之載框模組90取出待測晶片93，第三移料器係於第一移料器拾取待測晶片93，並翻轉待測之晶片93，使待測晶片93之電性接點朝下，且直接移載至入料載台，又例如輸送裝置60設置有轉運載台時，可搭配設置第一、二、三移料器，第一移料器於承座62上之載框模組90取出待測晶片93，第二移料器係於第一移料器拾取待測晶片93，並翻轉待測之晶片93，使待測晶片93之電性接點朝下，且移載至轉運載台，第三移料器係於轉運載台取出待測晶片93，並移載至入料載台；於本實施例中，係設置一作X-Y-Z方向位移之第一移料器641，以拾取承座62上之載框模組90的待測晶片93，另一作X-Y-Z方向位移及角度旋轉之第二移料器642，可拾取第一移料器641上之待測晶片93，並翻轉及移載該電性接點朝下之待測晶片93，該輸送裝置60係於機台20上配置二作X-Y方向位移之第一、二轉運載台651、652，第一、二轉運載台651、652可於機台20之第一轉運區接續承載第二移料器642所移載一電性接點朝下之待測晶片93，並位移至機台20之第二轉運區而接續出料，該輸送裝置60並於測試裝置50之第一側設置第一入料載台661及第一出料載台662，而分別承載待測電子元件及已測電子元件，以及於測試裝置50之第二側設有第二入料載台663及第二出料載台664，而分別承載待測電子元件及已測電子元件，該輸送裝置60另於轉運載台與入料載台之間配置有可移載電子元件之第三移料器，於本實施例中，係配置有一可作X-Y-Z方向位移之第三移料器67，以將第一、二轉運載台651、652上之待測晶片93移載至第一、二入料載台661、663，又該輸送裝置60係於測試裝置50處設置至少一作Y-Z方向位移之第四移料器，以於入、出料載台與測試座52間移載電子元件，於本實施例中，係設置可作Y-Z方向位移之第四移料器681及第五移料器682，該第四移料器681係於第一 入、出料載台661、662與測試座52間移載待測晶片及已測晶片，第五移料器682係於第二入、出料載台663、664與測試座52間移載待測晶片及已測晶片，更進一步，第四移料器681及第五移料器682係分別設有調整機構(圖未示出)，以作至少一方向位移及角度旋轉調整而微調電子元件之位置，另該輸送裝置60係設有一於出料載台與收料裝置40間移載已測電子元件之第六移料器，於本實施例中，係配置有一可作X-Y-Z方向位移之第六移料器69，以於第一、二出料載台662、664與收料裝置40間移載已測之電子元件；該檢知裝置70係設有至少一取像器，該至少一取像器可取像該挑載單元或至少一載台上之電子元件，更進一步，該至少一取像器可固設於輸送裝置60之挑載單元或載台的上方處，或配置於輸送裝置60之移料器，於本實施例中，係於該挑載單元之承座62上方處固設一為CCD之第一取像器71，而取像該載框模組90上複數個待測之晶片93，以及於機台20之第一轉運區上方處固設一為CCD之第二取像器72，而取像第一、二轉運載台651、652上待測之晶片93；然該載框模組90之膠膜可事先照射UV燈具以降低黏著力，再置入於置料裝置30供料，或於本發明挑揀測試分類設備配置至少一具有燈具之除黏裝置，以照射置料裝置30輸出之載框模組90的膠膜，於本實施例中，本發明挑揀測試分類設備係配置至少一具有燈具之除黏裝置80，以照射載框模組90之UV膠膜92，更進一步，該燈具可位移至挑載單元之上方，以照射該載框模組90之UV膠膜92，亦或利用移框器61將載框模組90移載至燈具之下方，以供照射UV膠膜92，於本實施例中，係於置料裝置30與挑載單元之間設置一為UV燈具81之燈具，以照射移框器61所移載之載框模組90的UV膠膜92，而降低UV膠膜92對待測晶片93的黏著力；該中央控制裝置(圖未示出)係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用 效益。

請參閱第7圖，由於載框模組90之UV膠膜92尚未降低對待測晶片93的黏著力，當輸送裝置60之移框器61作X方向位移於置料裝置30之置料器31取出一具有待測晶片93之載框模組90時，係移載該載框模組90通過該除黏裝置80之UV燈具81下方，該UV燈具81即照射該載框模組90的UV膠膜92，而降低UV膠膜92之黏著力，使UV膠膜92與待測晶片93易於分離。

請參閱第8、9、10、11圖，該輸送裝置60之移框器61作X方向位移將具有待測晶片93之載框模組90移載滑置於挑載單元之承座62的軌道621上，且位於剝離模組之頂擴件631上方，移框器61即釋放載框模組90，由於載框模組90之框架91位於二軌道621內，該第一驅動器622即帶動二軌道621及載框模組90作Z方向向下位移，使載框模組90之UV膠膜92貼置於剝離模組之頂擴件631上，以利用頂擴件631頂撐繃緊UV膠膜92，使UV膠膜92上之待測晶片93保持平整，以利第一取像器71取像載框模組90上之複數個待測晶片93位置，並將取像資料傳輸至中央控制裝置(圖未示出)；接著該挑載單元之承座62依待測晶片93之位置作X-Y方向位移及角度旋轉調整校正，以帶動載框模組90上之待測晶片93對位於剝離模組之定位件632，該第二驅動器633即帶動定位件632作Z方向向上位移，並貼置於待測晶片93下方之UV膠膜92，而吸附UV膠膜92，該第三驅動器635帶動頂推件634作Z方向向上位移而頂推待測晶片93剝離UV膠膜92，由於UV膠膜92已大幅降低黏著力，該第一移料器641作X-Y-Z方向位移於載框模組90之UV膠膜92上直接取出待測之晶片93，該第二移料器642作X-Y-Z方向位移而拾取第一移料器641上之待測晶片93，並作180度翻轉待測之晶片93，使待測晶片93之 電性接點朝下。

請參閱第12、13圖，第二移料器642係將電性接點朝下之待測晶片93移載至第一轉運區處之第一轉運載台651，並供第二取像器72取像第一轉運載台651上待測之晶片93的頂面，並將取像資料傳輸至中央控制裝置(圖未示出)；接著第一轉運載台651係作X-Y方向位移將待測晶片93載送至第二轉運區處，而第二轉運載台652則作X-Y方向位移至第一轉運區處依序接料，該第三移料器67作X-Y-Z方向位移於第一轉運載台651取出待測晶片93，並移載至第一入料載台661。

請參閱第14、15圖，第一入料載台661係作X方向位移將一電性接點朝下之待測晶片93移載至第四移料器681之下方，第四移料器681作Y-Z方向位移於第一入料載台661取出該電性接點朝下之待測晶片93，並移載至測試裝置50之測試座52而執行測試作業；於測試完畢後，第四移料器681再作Y-Z方向反向位移將已測晶片93由測試座52移載至第一出料載台662，該第一出料載台662即作X方向位移載出已測之晶片93，第六移料器69作X-Y-Z方向位移於第一出料載台662取出已測之晶片93，並依據測試結果，將已測晶片93移載至收料裝置40之收料盤41分類收置。

Claims (9)

1. 一種電子元件挑揀測試分類設備，包含：機台；置料裝置：係裝配於該機台上，並設置至少一置料器，以承置至少一具待測電子元件之載框模組；收料裝置：係裝配於該機台上，並設置至少一收料器，以收置已測之電子元件；測試裝置：係裝配於該機台上，並設置至少一測試器，以測試電子元件；輸送裝置：係裝配於該機台上，並設置至少一移框器，以移載該置料裝置之載框模組，另設置至少一具承座之挑載單元，該挑載單元係於該承座上設置至少一承置件，以承載該具待測電子元件之載框模組，以及於該承座上設置至少一剝離模組，以剝離該載框模組上之待測電子元件，另該輸送裝置係設置至少一移載電子元件之移料器；中央控制裝置：係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業。
2. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件挑揀測試分類設備，其中，該挑載單元之剝離模組係於該承座上設置至少一頂擴件，以頂撐該載框模組之膠膜，並設置至少一定位件，以吸附該載框模組之膠膜，另設置至少一頂推件，以頂推該待測晶片脫離該膠膜。
3. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件挑揀測試分類設備，其中，該輸送裝置係設置至少一承載該電子元件之載台，以供該至少一移料器取放該電子元件。
4. 依申請專利範圍第3項所述之電子元件挑揀測試分類設備，其中，該輸送裝置係設置第一移料器，以挑揀該承座上之載 框模組的待測電子元件，該輸送裝置係設置至少一入料載台及至少一出料載台，以分別承載待測電子元件及已測電子元件，該輸送裝置係設置第四移料器，以於該入、出料載台及該測試裝置間移載待測/已測電子元件，並設置第六移料器，以於該出料載台及該收料裝置間移載已測電子元件。
5. 依申請專利範圍第4項所述之電子元件挑揀測試分類設備，其中，該輸送裝置係設置至少一轉運載台，該轉運載台係作至少一方向位移，以承載該第一移料器移載之待測電子元件，該輸送裝置係設置第三移料器，以於該轉運載台及該入料載台間移載待測之電子元件。
6. 依申請專利範圍第5項所述之電子元件挑揀測試分類設備，其中，該輸送裝置係設置第二移料器，以拾取該第一移料器上之待測電子元件，並將該待測電子元件移載至該轉運載台。
7. 依申請專利範圍第4項所述之電子元件挑揀測試分類設備，其中，該輸送裝置之第四移料器係設有調整機構，以作至少一方向位移及角度旋轉調整。
8. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件挑揀測試分類設備，更包含除黏裝置，該除黏裝置係設有至少一燈具，以照射該載框模組之膠膜。
9. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件挑揀測試分類設備，更包含檢知裝置，該檢知裝置係設有至少一取像器，以取像該電子元件。