TWI628446B - Electronic component test picking and sorting equipment - Google Patents

Abstract

一種電子元件測試挑揀分類設備，其係以機台上之供料裝置承置具待測電子元件之載框模組，輸送裝置之第一移框器係將載框模組移載至第一承載單元上定位，而供測試裝置之測試器對第一承載單元之待測電子元件執行測試作業，輸送裝置之第二移框器將具已測電子元件之載框模組移載至除黏裝置處，以降低載框模組之膠模黏著力，再將具已測電子元件之載框模組移載至第二承載單元，第二承載單元係以剝離模組使已測電子元件脫離膠膜，而供移料器挑揀取出不同等級已測之電子元件，且移載至收料裝置分類收置；藉此，可於同一設備依序對已切割之電子元件執行測試作業，並依測試結果而直接挑撿分類收置，以確保電子元件品質及縮減製程，達到提升生產效能之實用效益。

Description

電子元件測試挑揀分類設備

本發明係提供一種可於同一設備依序對已切割之電子元件執行測試作業，並依測試結果而直接挑撿分類收置，以確保電子元件品質及縮減製程，進而提升生產效能之電子元件測試挑揀分類設備。

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，係將晶圓放置於一載框模組，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之內側設置UV膠膜112，該UV膠膜112係供承置黏著晶圓12定位，以利進行切割作業。

請參閱第2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；請參閱第1、3圖，於完成晶圓12之切割作業後，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之切割製程，切割裝置13之刀具134會發生損傷晶圓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，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定料之後續作業，仍需利用人工將UV膠膜112上之晶片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方向位移，使待測晶片121之接點接觸探針卡153之探針154而執行測試作業，於測試完畢後，再利用人工於第二載台152取出已測之晶片121並放回晶片料盤14，再另行依測試結果而挑揀分類；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事先將載框模組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，又需耗時繁瑣將複數個具待測晶片121之晶片料盤14轉運至晶片測試機15，再以人工將複數個待測之晶片121逐一放置於晶片測試機15供料，以及將晶片測試機15上已測之晶片121卸料，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測試挑揀分 類設備，其係以機台上之供料裝置承置具待測電子元件之載框模組，輸送裝置之第一移框器係將載框模組移載至第一承載單元上定位，而供測試裝置之測試器對第一承載單元之待測電子元件執行測試作業，輸送裝置之第二移框器將具已測電子元件之載框模組移載至除黏裝置處，以降低載框模組之膠模黏著力，再將具已測電子元件之載框模組移載至第二承載單元，第二承載單元係以剝離模組使已測電子元件脫離膠膜，而供移料器挑揀取出不同等級已測之電子元件，且移載至收料裝置分類收置；藉此，可於同一設備依序對已切割之電子元件執行測試作業，並依測試結果而直接挑撿分類收置，以確保電子元件品質及縮減製程，達到提升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測試挑揀分類設備，其中，該輸送裝置之第一移框器係將一具有已切割且待測電子元件之載框模組移載至第一承載單元上定位，以供測試裝置之測試器直接對載框模組之待測電子元件執行測試作業，毋須事先以人工方式將載框模組上已切割之複數個待測晶片逐一取下且收置於晶片料盤，以及繁瑣將複數個具待測晶片之晶片料盤搬運至晶片測試機，不僅縮減製程及作業時間，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測試挑揀分類設備，其中，該輸送裝置之第一移框器係將具已切割且待測電子元件之載框模組移載至第一承載單元上定位，以供測試裝置之測試器直接對載框模組之待測電子元件執行測試作業，毋須以人工方式將晶片料盤上之複數個待測晶片逐一放置於晶片測試機，於測試裝置完成測試作業後，輸送裝置係自動化將具已測電子元件之載框模組載送至第二承載單元，並利用剝離模組剝離已測電子元件與載框模組，以供輸送裝置之移料器依測試結果將電子元件移載至收料裝置分類收置，毋須以人工進行上下料作業，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測試挑揀分類設備，其中，該輸送裝置之第二承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，剝離模組並以吸附件吸附膠膜，利用頂推件頂推已測之電子元件脫離膠膜，進而便利移料器取出已測之電子元件，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‧‧‧供料裝置

31‧‧‧供料器

40‧‧‧收框裝置

41‧‧‧收框匣

50‧‧‧輸送裝置

51‧‧‧第一移框件

52‧‧‧第一承載單元

521‧‧‧第一承座

522‧‧‧承置台

523‧‧‧定位具

53‧‧‧第一軌道

54‧‧‧第二承載單元

541‧‧‧第二承座

542‧‧‧第二軌道

543‧‧‧頂擴件

544‧‧‧吸附件

545‧‧‧頂推件

55‧‧‧第二移框件

561‧‧‧第一移料件

562‧‧‧第二移料器

57‧‧‧第三移框件

60‧‧‧測試裝置

61‧‧‧探針卡

70‧‧‧除黏裝置

71‧‧‧UV燈具

80‧‧‧檢知裝置

81‧‧‧第一取像器

82‧‧‧第二取像器

83‧‧‧第三取像器

84‧‧‧外觀取像器

90‧‧‧收料裝置

91‧‧‧料帶機構

92‧‧‧收料箱

100‧‧‧載框模組

101‧‧‧框架

102‧‧‧承夾部

103‧‧‧UV膠膜

104‧‧‧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：習知具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：本發明電子元件測試挑揀分類設備之配置圖。

第6圖：本發明電子元件測試挑揀分類設備之局部示意圖。

第7圖：本發明測試挑揀分類設備之使用示意圖(一)。

第8圖：本發明測試挑揀分類設備之使用示意圖(二)。

第9圖：本發明測試挑揀分類設備之使用示意圖(三)。

第10圖：本發明測試挑揀分類設備之使用示意圖(四)。

第11圖：本發明測試挑揀分類設備之使用示意圖(五)。

第12圖：本發明測試挑揀分類設備之使用示意圖(六)。

第13圖：本發明測試挑揀分類設備之使用示意圖(七)。

第14圖：本發明測試挑揀分類設備之使用示意圖(八)。

第15圖：本發明測試挑揀分類設備之使用示意圖(九)。

第16圖：本發明測試挑揀分類設備之使用示意圖(十)。

第17圖：本發明測試挑揀分類設備之使用示意圖(十一)。

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，本發明電子元件測試挑揀分類設備包含機台20、供料裝置30、收框裝置40、輸送裝置50、測試裝置60、除黏裝置70、檢知裝置80、收料裝置90及中央控制裝置(圖未示出)；該機台20係於後段設有測試區及挑揀區；該供料裝置30係裝配於機台20上，並設有至少一供料器，以承置至少一具待測電子元件之載框模組100，於本實施例中，該供料裝置30係裝配於機台20之前段區，並設有供料器31，以承置複數個具待測電子元件之載框模組100，該載框模組100係設有一具承夾部102之中空框架101，並於框架101內側設有一為UV膠膜103之膠膜，用以黏附複數個待測之電子元件(例如待測之晶片104)；該收框裝置40係裝配於機台20上，並設有至少一收框匣，以承置至少一空的載框模組100，於本實施例中，該收框裝置40係裝配於機台20之前段區，並設有收框匣41，以承置複數個空的載框模組100；該輸送裝置50係裝配於機台20上，並設置至少一移載該載框模組100之移框件，該移框件係作至少一方向位移，另該輸送裝置50係設置至少一移載電子元件之移料器，於本實施例中，係設有一作Y-Z方向位移之第一移框件51，用以夾持該載框模組100之框架101的承夾部102，以帶動載框模組100作Y方向位移，更進一步，該第一移框件51亦可依作業需求而作水平角度旋轉，以調整載框模組100之擺置角度，另於機台20之測試區設置第一承載單元52，該第一承載單元52係設有至少一承載該載框模組100之第一承座521，更進一步，該第一承座521係作至少一方向位移，並設有至少一可定位該載框模組100之定位具，於本實施例中，係於該供料裝置30之後方設置第一承載單元52，該第一承載單元52係設有一可作X-Y-Z方向位移及角度旋轉之第一承座521，該第一承座521上設有至少一可作Z方向位移且具吸孔之承置台522，以承置且吸附該第一移框件51移載之載框模 組100，該第一承座521與承置台522可作不同高度之Z方向位移，該承置台522可作較小行程之Z方向位移，以吸附該第一移框件51移載之載框模組100，該第一承座521可作較大行程之Z方向位移，以使載框模組100上之待測晶片104的接點電性接觸該測試裝置60之測試器，另該承置台522之周側設有定位具523，以壓夾該載框模組100之框架101定位，又該第一承載單元52之側方係設有至少一組可承置該載框模組100之第一軌道53，於本實施例中，該第一軌道53係呈L型且作X方向擺置，以承置第一承載單元52輸出之載框模組100，另於機台20之挑揀區設置第二承載單元54，該第二承載單元54係設有至少一承載該載框模組100之第二承座541，更進一步，該第二承座541係作至少一方向位移，並設置至少一組可承置該載框模組100之第二軌道，以及設置至少一剝離模組，而剝離電子元件及載框模組100，於本實施例中，該第二承載單元54係設有一可作X-Y方向位移及角度旋轉之第二承座541，第二承座541上設有一組呈ㄈ型且作X方向擺置之第二軌道542，第二軌道542並可作Z方向位移，以承置第一軌道53輸出之載框模組100，另於二第二軌道542之間設有剝離模組，該剝離模組係於第二承座541上設置一呈中空環框之頂擴件543，以頂撐繃緊該載框模組100之膠膜，更進一步，該頂擴件543或第二軌道542可作Z方向位移，以令頂擴件543繃緊該載框模組100之UV膠膜103，於本實施例中，該頂擴件543係為固定配置，由第二軌道542帶動該載框模組100作Z方向位移，令UV膠膜103接觸頂擴件543，又該頂擴件543之中空空間處設置一作Z方向位移之吸附件544，該吸附件544係為一中空立管，並連通一吸力裝置(圖未示出)，使吸附件544具有吸力，以吸附該載框模組100之UV膠膜103，該吸附件544之內部設置一可作Z方向位移之頂推件545，以頂推已測之 晶片104脫離UV膠膜103，又該輸送裝置50係設有一作X方向位移之第二移框件55，以夾持承置台522上之載框模組100作X方向位移，將載框模組100移載至第一軌道53或第二軌道542，該輸送裝置50係設有一作X-Y-Z方向位移之第一移料件561，以拾取該載框模組100上已測之電子元件，更進一步，該第一移料件561可直接將已測之電子元件移載至收料裝置90處收料，亦可視作業所需而翻轉電子元件，供另一第二移料器562拾取已測之電子元件，再將翻面之電子元件移載至收料裝置90處收料，於本實施例中，第一移料件561可作角度旋轉，以翻轉已測之晶片104，並供另一作X-Y-Z方向位移之第二移料件562拾取已測之晶片104，再將翻面之晶片104移載至收料裝置90處收料，該輸送裝置50係設有一作Y-Z方向位移之第三移框件57，以夾持第二軌道542上空的載框模組100作Y方向位移，將空的載框模組100移載至收框裝置40之收框匣41收置，更進一步，該第三移框件57亦可依作業需求而作水平角度旋轉，以調整載框模組100之擺置角度；該測試裝置60係設有至少一測試器，用以測試電子元件，於本實施例中，係於該輸送裝置50之第一承載單元52上方設有一為探針卡61之測試器，以測試該載框模組100上待測之晶片104；該除黏裝置70係設有至少一燈具，用以照射載框模組100之UV膠膜103，更進一步，該燈具可位移至第二承載單元54上方，以照射載框模組100之UV膠膜103，亦或第二移框件55將載框模組100移載至燈具之下方，以供照射UV膠膜103，於本實施例中，係於第一軌道53之上方設置一為UV燈具71之燈具，以照射第二移框件55所移載之載框模組100的UV膠膜103而降低黏著力；該檢知裝置80係設有至少一取像器，用以取像電子元件，於本實施例中，係於該供料裝置30與第一承載單元52之間設置一為CCD之第一取像器81，以取像該載框模組10 0上待測之晶片104，亦或取像該載框模組100之框架101上所標註的資訊，另於第二承載單元54之上方設置一為CCD之第二取像器82，以取像該載框模組100上已測之晶片104，又於第一移料件561之上方設有一為CCD之第三取像器83，以取像已測之晶片104，該檢知裝置80可視作業所需，於機台20上設有一具菱鏡及CCD之外觀取像器84，以取像電子元件之五個面外觀，於本實施例中，該外觀取像器84係取像第二移料件562上已測之晶片104；該收料裝置90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上設有一收置良品晶片104之料帶機構91，及收置不良品晶片104之收料箱92；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，該輸送裝置50之第一承載單元52的第一承座521係作Y方向位移至供料位置(亦即為第一取像器81之下方處)，該第一移框件51係作Y-Z方向位移於供料裝置30之供料器31取出一具待測晶片104之載框模組100，並移載至第一承載單元52之承置台522上方，該承置台522即作較小行程之Z方向向上位移而吸附承載該載框模組100，並以複數個定位具523壓夾該載框模組100之框架101定位，由於載框模組100及待測晶片104係位於第一取像器81之下方，第一取像器81即取像複數個待測晶片104之位置，並將取像資料傳輸至中央控制裝置(圖未示出)。

請參閱第8圖，於取像完畢後，該輸送裝置50之第一承座521係作Y方向位移將具待測晶片104之載框模組100載送至測試裝置60之探針卡61下方，接著第一承座521係依待測晶片104之位置而作X-Y方向位移及角度旋轉之調整校正，並帶動承置台522及載框模組100作較大行程 之Z方向向上位移，由於待測晶片104之接點朝上，進而使待測晶片104之接點準確電性接觸測試裝置60之探針卡61而執行測試作業。

請參閱第9圖，於晶片104完成測試作業後，第一承座521及承置台522係承載該載框模組100作Z方向向下位移復位，並承載該載框模組100作角度旋轉，令框架101之承夾部102朝向第一軌道53，接著該第一承載單元52之承置台522釋放該載框模組100之UV膠膜103，以及定位具523釋放該載框模組100之框架101，進而第二移框件55作X方向位移，以夾持取出承置台522上之載框模組100，並將具待測晶片104之載框模組100移載至第一軌道53，以供除黏裝置70之UV燈具71照射該載框模組100的UV膠膜103，而降低UV膠膜103之黏著力，使UV膠膜103與已測晶片104易於分離。

請參閱第10、11、12圖，第二移框件55再作X方向位移，將具已測晶片104之載框模組100載送至第二承載單元54之第二軌道542，令載框模組100位於剝離模組之頂擴件543上方，第二移框件55即釋放載框模組100；由於載框模組100之框架101位於兩側之第二軌道542內，該第二軌道542即帶動該載框模組100作Z方向向下位移，使載框模組100之UV膠膜103頂貼於剝離模組之頂擴件543，以繃緊UV膠膜103，而使UV膠膜103上之已測晶片104保持平整，以利第二取像器82取像複數個已測晶片104之位置，並將取像資料傳輸至中央控制裝置(圖未示出)；於第二取像器82取像完畢後，第二承載單元54之第二承座541係依已測晶片104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100上之已測晶片104對位於剝離模組之吸附件544，該吸附件544作Z方向向上位移，並貼置於已測晶片104下方之UV膠膜103，而吸附UV膠 膜103，剝離模組之頂推件545即作Z方向向上位移而頂推已測晶片104脫離UV膠膜103，由於UV膠膜103已大幅降低黏著力，該輸送裝置50之第一移料件561作X-Y-Z方向位移而於載框模組100之UV膠膜103上直接取出已測之晶片104，於第一移料件561取料後，該第一移料件561係作180度翻轉已測之晶片104，使已測晶片104之接點朝下，第一移料件561再作X-Y-Z方向位移將已測之晶片104移載至第三取像器83之下方，以供第三取像器83取像已測晶片104之頂面，並將取像資料傳輸至中央控制裝置(圖未示出)。

請參閱第13、14、15圖，該輸送裝置50之第二移料件562作X-Y-Z方向位移，以拾取第一移料件561上之已測晶片104；接著第二移料件562係作X-Y-Z方向位移將已測晶片104移入至外觀取像器84，以取像已測晶片104之五個面外觀，並將取像資料傳輸至中央控制裝置(圖未示出)；於取像完畢後，輸送裝置50之第二移料件562可依測試作業及外觀檢查作業之各項結果，將良品之已測晶片104移入收料裝置90之料帶機構91收置，或將不良品之已測晶片移入收料箱92收置。

請參閱第16、17圖，於載框模組100完成出料作業後，該第二承載單元54之第二軌道542係帶動空的載框模組100作Z方向向上位移，令載框模組100之UV膠膜103脫離頂擴件543而復位，接著該第二承座541帶動空的載框模組100作角度旋轉，令載框模組100之框架101的承夾部102朝向收框裝置40，該輸送裝置50之第三移框件57係作Y方向位移，以夾持取出第二軌道542上空的載框模組100，並移入收框裝置40之收框匣41收置。

Claims (9)

1. 一種電子元件測試挑揀分類設備，包含：機台；供料裝置：係裝配於該機台上，並設有至少一供料器，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，並設有至少一收料器，以收置已測之電子元件；輸送裝置：係裝配於該機台上，並設置第一、二承載單元，該第一承載單元係以至少一第一承座承載該具待測電子元件之載框模組，該第二承載單元係以至少一第二承座承載該具已測電子元件之載框模組，並於該第二承座設置至少一剝離模組，以剝離該載框模組上之該已測電子元件，該輸送裝置係設置至少一移載該載框模組之移框件，以及設置至少一移載電子元件之移料器；測試裝置：係設有至少一測試器，用以測試該輸送裝置之第一承載單元上的待測電子元件；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項所述之電子元件測試挑揀分類設備，其中，該輸送裝置係設置第一移框件，以於該供料裝置及該第一承載單元間移載該具待測電子元件之載框模組，另設置第二移框件，以於該第一、二承載單元間移載該具已測電子元件之載框模組。
3. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試挑揀分類設備，其中，該輸送裝置之第一承座係作至少一方向位移，並設置至少一承置該載框模組之承置台，該承置台之周側設置至少一夾持定位該載框模組之定位具。
4. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試挑揀分類設備，其中，該輸送裝置之第二承座係設置至少一組承置該載框模組之第二軌道。
5. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試挑揀分類設備，其中，該剝離模組係於該第二承座上設置至少一頂擴件，以頂撐該載框模組之膠膜，並設置至少一吸附件，以吸附該載框模組之膠膜，另設置至少一頂推件，以頂推該已測晶片脫離該膠膜。
6. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試挑揀分類設備，其中，該輸送裝置係設置第一移料件，以於該第一承載單元與該收料裝置間移載該載框模組上已測之電子元件。
7. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試挑揀分類設備，更包含收框裝置，該收框裝置係裝配於該機台上，並設有至少一收框匣，以承置至少一該載框模組，該輸送裝置係設有至少一第三移框件，以於該第二承載單元與該收框裝置間移載該載框模組。
8. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件測試挑揀分類設備，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項所述之電子元件測試挑揀分類設備，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。