TWI666437B - 視覺檢查模組以及具有該視覺檢查模組的元件處理器 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及元件處理器，更詳細地說涉及對半導體元件執行視覺檢查的視覺檢查模組以及該視覺檢查模組的元件處理器。
本發明揭露一種視覺檢查模組，包括：一第一視覺檢查部(40)，從平面形狀為直角四邊形的一半導體元件(10)中，獲取相互面對的兩對對邊中的一對對邊側面的側面圖像，以執行視覺檢查；一第二視覺檢查部(50)，在通過所述第一視覺檢查部(40)的所述半導體元件(10)中，獲取相互面對的所述兩對對邊中之剩餘一對對邊側面的側面圖像。

Description

視覺檢查模組以及具有該視覺檢查模組的元件處理器
本發明涉及元件處理器，更詳細地說涉及對半導體元件執行視覺檢查的視覺檢查模組以及該視覺檢查模組的元件處理器。
完成半導體製程的半導體元件在完成視覺檢查等固定的檢查之後裝載於客戶托盤後出廠。
然後，出廠的半導體元件經過用雷射在表面標記序號、製造商標識等的打標製程。
另外，半導體元件最終經過檢查半導體外觀狀態以及形成在表面的標識是否合格的檢查製程，例如檢查引線(lead)或者球柵是否處於正常狀態，以及檢查半導體元件的是否有裂紋(crack)、刮痕(scratch)等。
另一方面，由於增加檢查半導體元件的外觀狀態以及打標是否合格的檢查，根據該檢查時間以及各個模組的配置，影響執行整體製程的時間以及裝置大小。
尤其是，裝有多個元件的托盤的裝載、對各個元件進行視覺檢查的一個以上的模組、根據檢查之後的檢查結果的卸載模組結構以及配置，裝置的大小會有所不同。
然後，裝置的大小限制可設置在元件檢查線上的元件處理器的數量，或者根據以提前設定的數量設置元件處理器影響用於生產元件的設置成本。
考慮上述內容，本發明的目的在於提供如下的視覺檢查模組以及具有該視覺檢查模組的元件處理器：獲取半導體元件的表面以及鄰接於該表面的多個側面的圖像，進而能夠有效執行視覺檢查。
本發明是為了達成如上所述的本發明的目的而提出的，本發明揭露一種視覺檢查模組，包括：一第一視覺檢查部40，從平面形狀為直角四邊形的一半導體元件10中，獲取相互面對的兩對對邊中的一對對邊側面的側面圖像，以執行視覺檢查；一第二視覺檢查部50，在通過所述第一視覺檢查部40的所述半導體元件10中，獲取相互面對的所述兩對對邊中的剩餘一對對邊側面的側面圖像。
所述第一視覺檢查部40可包括：一圖像獲取部600，獲取所述一對對邊的側面圖像；一光學系300，形成一第一光程L1，以使所述一對對邊的側面圖像分別到達所述圖像獲取部600。
所述第二視覺檢查部50可包括：一圖像獲取部600，獲取所述一對對邊的側面圖像；一光學系300，形成一第一光程L1，以使所述一對對邊的側面圖像分別到達所述圖像獲取部600。
所述圖像獲取部600可同時獲取所述半導體元件10的一第一平面的一第一平面圖像。
此時，所述光學系300可形成一第二光程L2，以使所述半導體元件10的所述第一平面的所述第一平面圖像到達所述圖像獲取部600。
所述光學系300可包括一對輔助反射部件320，進行反射使所述一對對邊的側面圖像分別朝向所述圖像獲取部600。
根據所述半導體元件10的規格，可使所述一對輔助反射部件320對於所述一對對邊構成的中心線進行線性對稱移動，進而按照由所述一對對邊構成的寬度尺寸進行視覺檢查。
所述光學系300還可包括一寬度調節部330，調節由所述一對輔助反射部件320構成的寬度。
所述第二視覺檢查部50可包括：一圖像獲取部600，獲取所述一對對邊的側面圖像；一光學系300，形成一第一光程L1，以使所述一對對邊的側面圖像分別到達所述圖像獲取部600。
所述光學系300還可包括一焦點距離修正部340，修正所述第一光程L1以及所述第二光程L2的焦點距離差距。
所述焦點距離修正部340可包括一介質部342，至少設置在所述第一光程L1以及所述第二光程L2中的一個，並且具有可透光的一透明材料。
所述光學系300可包括一對輔助反射部件320，進行反射是所述一對對邊的側面圖像朝向所述圖像獲取部600。
所述焦點距離修正部340可與所述一對輔助反射部件320形成一體。
另一方面，本發明揭露一種元件處理器，包括：一晶圓環移動台200，從一晶圓環裝載部100接收一晶圓環20並將裝載各個半導體元件的所述晶圓環20移動到匯出位置，其中所述晶圓環裝載部100裝載裝有多個所述半導體元件10的所述晶圓環20；一元件卸載部400，將從所述晶圓環20匯出的所述半導體元件10安裝在一卸載部件30並卸載所述半導體元件10；一個以上的運送工具，在所述匯出位置P1從所述晶圓環移動台200上的晶圓環20拾取所述半導體元件10，並在所述元件卸載部400的一卸載位置P2裝載於所述卸載部件30；一視覺檢查模組，作為申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的視覺檢查模組，設置在所述一個以上的運送工具的運送路徑上，並對所述半導體元件10執行視覺檢查。
所述一個以上的運送工具可包括一第一運送工具700，所述第一運送工具700包括：一旋轉驅動部710，具有垂直方向的一旋轉軸711；多個旋轉臂720，結合於所述旋轉軸711進行旋轉，並且沿著所述旋轉軸711的旋轉方向配置；一拾取器730，分別結合於所述多個旋轉臂720，進而通過所述旋 轉軸711的旋轉依次位於所述匯出位置P1及所述卸載位置P2，並拾取所述半導體元件10。
所述視覺檢查模組在以所述旋轉軸711為中心的所述拾取器730的旋轉移動路徑中可設置在所述匯出位置P1與所述卸載位置P2之間。
所述元件處理器還可包括一第二運送工具800，在所述匯出位置P1從所述晶圓環20拾取所述半導體元件10，並在一傳達位置P3將所述半導體元件10傳達到所述第一運送工具700，並且使所述半導體元件10翻轉。
此時，所述第二運送工具800可包括：一旋轉驅動部810，具有水平方向的旋轉軸；多個旋轉臂820，結合於所述旋轉軸進行旋轉，並且沿著所述旋轉軸的旋轉方向配置；一拾取器830，分別結合於所述多個旋轉臂820，進而通過所述旋轉軸的旋轉依次位於所述匯出位置P1及所述傳達位置P3，並拾取所述半導體元件10。
根據本發明的視覺檢查模組以及具有該檢查模組的元件處理器具有如下的優點：獲取半導體元件的表面以及鄰接於該表面的多個側面的圖像來執行視覺檢查，進而能夠迅速地執行各種視覺檢查。
尤其是，按照半導體元件的規格能夠調節一對輔助反射部件之間的寬度，因此，即使半導體元件的規格不同，無需改變半導體元件規格也能夠執行視覺檢查，進而能夠提高裝置使用率，其中一對輔助反射部件對應於半導體元件的一對對邊以用於執行視覺檢查。
另外，根據本發明的元件處理器具有如下的優點：在匯出位置從裝載多個半導體元件的裝載部件拾取半導體元件，之後在卸載位置將半導體元件卸載到卸載部件，其中以旋轉驅動裝置的旋轉軸為中心旋轉多個拾取器，並使多個拾取器依次位於匯出位置及卸載位置，並且在匯出位置與卸載位置之間設置視覺檢查模組，進而將拾取半導體元件、視覺檢查以及用於運送的拾取器的移動結構簡單化以及最少化，能夠顯著提高系統的處理速度。
10‧‧‧半導體元件
11a‧‧‧附著帶
11b‧‧‧框架部件
20‧‧‧晶圓環
30‧‧‧卸載部件
40‧‧‧第一視覺檢查部
50‧‧‧第二視覺檢查部
100‧‧‧晶圓環裝載部
200‧‧‧晶圓環移動台
302‧‧‧透鏡
310‧‧‧主反射部件
320‧‧‧輔助反射部件
332‧‧‧旋轉軸
333‧‧‧皮帶輪
334‧‧‧旋轉驅動部
335‧‧‧皮帶
336‧‧‧引導部
340‧‧‧修正部
360‧‧‧照明系
400‧‧‧元件卸載部
600‧‧‧圖像獲取部
710‧‧‧旋轉驅動部
720‧‧‧旋轉臂
730‧‧‧拾取器
810‧‧‧旋轉驅動部
820‧‧‧旋轉臂
830‧‧‧拾取器
910‧‧‧第一下部圖像獲取部
920‧‧‧元件排列部
930‧‧‧元件回收部
P1‧‧‧匯出位置
P2‧‧‧裝載位置
P3‧‧‧傳達位置
L1‧‧‧第一光程
L2‧‧‧第二光程
A‧‧‧獲取圖像操作距離
C、N‧‧‧中心線
Wm、Hm‧‧‧最大尺寸規格
圖1是根據本發明的元件處理器的一示例的平面圖；圖2a以及圖2b是顯示在圖1的元件處理器中使用的裝載部件的一示例的立體圖以及剖面圖；圖3是顯示在圖1的元件處理器中使用的卸載部件的一示例的立體圖；圖4是圖1的元件處理器的側面圖；圖5a是顯示針對設置在圖1的元件處理器的視覺檢查模組的半導體元件的橫向長度調節輔助反射部件的距離的過程的概念圖；圖5b是顯示針對設置在圖1的元件處理器的視覺檢查模組的半導體元件的縱向長度調節輔助反射部件的距離的過程的概念圖；圖6是顯示設置在圖1的元件處理器的視覺檢查模組的寬度調節部的一實施例的平面圖；圖7是顯示設置在圖1的元件處理器的視覺檢查模組的寬度調節部的另一實施例的平面圖；以及圖8是顯示設置在圖1的元件處理器的視覺檢查模組的光學系結構的一示例的側面圖。
以下，參照附圖如下說明根據本發明的視覺檢查模組以及包括該視覺檢查模組的元件處理器。
如圖1所示，根據本發明一實施例的元件處理器包括：晶圓環移動台200，從晶圓環裝載部100接收晶圓環20，並將裝載有各個元件的晶圓環20移動到匯出位置，其中晶圓環裝載部100安裝有晶圓環20，該晶圓環20裝載有多個元件10；元件卸載部400，將從晶圓環20匯出的元件10安裝在卸載部件30並卸載元件10；一個以上的運送工具，在匯出位置P1從晶圓環移動台200上的晶圓環20中拾取元件10，之後在元件卸載部400的裝載位置P2裝載於卸載部件30；視覺檢查模組，設置在一個以上的運送工具的運送路徑上，並對元件10執行視覺檢查。
在此，對於元件10只要是完成半導體製程的半導體元件，都可以是成為該元件10的對象，具體有SD記憶體(RAM)、快閃記憶體、CPU、WLCSP等。
晶圓環裝載部100作為裝載裝有多個半導體元件10的多個晶圓環20的結構，可具有各種結構。
另一方面，對於用於從晶圓環裝載部100向晶圓環移動台200傳達晶圓環20的晶圓環裝載部100，只要是可從晶圓環載體匯出晶圓環20並將匯出的晶圓環20傳達到晶圓環移動台200的結構，可以是任何一種結構。
所述晶圓環載體作為用於裝載多個晶圓環20的結構，只要是能夠上下層疊晶圓環20的結構，可以是任何一種結構。
例如，晶圓環裝載部100可具有各種結構，具體由夾緊裝置和線性驅動裝置構成或者由推進器，及用於線性驅動推進器的線性驅動裝置構成等。
在此，裝載於晶圓環20的半導體元件10是在晶圓狀態下完成半導體製程以及鋸切製程的元件、在晶圓狀態下通過視覺檢查等由單獨的元件處理器分類的元件等各種各樣的元件。
尤其是，半導體元件(即，元件10)與在半導體製程之後經過封裝製程的現有的元件不同，也可以是不要求封裝製程的所謂晶圓級元件。
另一方面，如圖2a以及圖2b所示，晶圓環20作為裝載完成半導體製程以及鋸切製程的元件10的結構，可由附著元件10的附著帶11a以及固定附著帶11a的框架部件11b構成。
另外，對於附著帶11a，只要是可附著半導體元件10的部件，可以是任何一種部件，並且可使用所謂黏結膠帶。
框架部件11b作為用於固定附著有半導體元件10的附著帶11a的結構，可以是如圖2a以及2b所示的圓形環、圖3所示的直角四邊形環等各種結構。
晶圓環移動台200作為從晶圓環裝載部100接收晶圓環20並以水平方向移動晶圓環20的結構，可具有各種結構。
例如，晶圓環移動台200作為為了通過晶圓環裝載部(圖中未顯示)從晶圓環裝載部100接收晶圓環20以拾取半導體元件10，而使晶圓環20以水平方向移動的結構，可具有各種結構，可以是X-Y台、X-Y-Θ等。
另外，晶圓環移動台200也能夠以上下方向(即，Z軸方向)移動。
另外，為了在匯出位置P1順利拾取元件，較佳在晶圓環移動台200的下側設置針銷。
元件卸載部400作為設置卸載部件30的結構，可具有各種結構，其中卸載部件30是從晶圓環移動台200以水平方向間隔設置，並且從晶圓環20接收並裝載半導體元件10。
尤其是，對於元件卸載部400，根據帶和盤(carrier tape and cover tape，承載帶和上蓋帶)等卸載部件30決定其結構。
另一方面，對於卸載部件30只要是裝載元件的結構可以是任何一種結構，並且可使用為了投放市場或者執行其他製程而臨時裝載的各種部件，具體有如圖1所示的帶和盤(carrier tape and cover tape，承載帶和上蓋帶)、如圖3所示的具有附著帶的板件、形成有裝有半導體元件10的多個插入槽的托盤等。
另外，對於卸載部件30，除了作為臨時裝載半導體元件10的部件來使用之外，可使用用於貼合晶片、封裝製程的部件，具體有諸如貼合半導體元件10的PCB的基板、帶材(strip)、用於製造晶片的引線框架(Lead Frame)等。
例如，如圖1所示，元件卸載部400包括：放捲輥，沿著長度發方向形成裝載半導體元件10的口袋部，並且在裝載元件之後由黏結帶(圖中未顯示)密封的承載帶構成卸載部件30的情況下可旋轉地設置在一端，纏繞待裝載半導體元件10的承載帶；捲繞輥(圖中未顯示)，可旋轉地設置在另一端，並且纏繞在裝載元件之後由黏結帶密封的承載帶；承載帶引導部(圖 中未顯示)，為使從放捲輥(圖中未顯示)展開的承載帶經過裝載位置而引導承載帶的移動。
舉例說明元件卸載部400的另一示例，作為附著卸載部件30的板件(參照圖3)的元件卸載部400可包括：板件裝載部，設置在一端並裝載附著有多個半導體元件10的板件；X-Y台，在半導體元件10裝載位置P2支撐板件並使所述板件移動；托盤移動部(圖中未顯示)，將板件從托盤裝載部傳達到X-Y台。
在此，如圖3所示，所述板件作為與晶圓環20類似的結構，由附著元件10的黏結帶與固定帶的同時具有LOT號碼、分類等級等標識的框架部件構成，或者作為形成有裝有半導體元件10的多個插入槽的托盤，根據半導體元件10的種類可使用標準的托盤，即JEDEC托盤。
一個以上的運送工具在匯出位置P1從晶圓環移動台200上的晶圓環20拾取元件10，在元件卸載部400的卸載位置P2裝載於卸載部件30，並且運送工具可具有各種結構。
例如，如圖1以及圖4所示，一個以上的運送工具可包括第一運送工具700，該第一運送工具700運送半導體元件10，進而在匯出位置P1從裝載有多個半導體元件10的晶圓環20拾取元件10，在卸載位置P2將半導體元件10卸載到卸載部件30。
在一實施例中，第一運送工具700可包括：旋轉驅動部710，具有垂直方向的旋轉軸711；多個旋轉臂720，結合於旋轉軸711來進行旋轉，並且沿著旋轉軸711的旋轉方向配置；拾取器730，為了通過旋轉軸711的旋轉依次位於匯出位置P1及卸載位置P2而分別結合於多個旋轉臂720並拾取半導體元件10。
旋轉驅動部710作為具有垂直方向的旋轉軸711進而旋轉驅動結合於旋轉軸711的旋轉臂720的結構，只要是旋轉驅動裝置可以是任何一種結構。
另一方面，較佳地，旋轉驅動部710具有氣壓旋轉接頭，在結合於旋轉臂720的拾取器730通過真空壓拾取半導體元件10，可以是將真空壓傳達於拾取器730的旋轉軸的同時傳達空氣壓。
旋轉臂720作為結合於旋轉軸711進行旋轉的同時支撐拾取器730的結構，只要是能夠支撐拾取器730的結構，可以使是任何一種結構。
拾取器730為了通過旋轉軸711的旋轉依次位於匯出位置P1及卸載位置P2而分別結合於多個旋轉臂720並拾取半導體元件10的結構，只要是能夠拾取半導體元件10的結構，可以是任何一種結構。
例如，拾取器730可通過真空壓從晶圓環20拾取半導體元件10。
另外，拾取器730也可通過設置在旋轉臂720的上下驅動裝置上下移動。
另外，拾取器730為了規律地執行元件拾取以及放置元件，較佳設置4n個(n為1以上的自然數)以旋轉軸711為中心形成等角。
另一方面，根據本發明的元件處理器可包括第二運送工具800，該第二運送裝置800用於翻轉半導體元件10，以上下翻轉已拾取的半導體元件10，進而對半導體元件1的一面(上面或者底面)執行視覺檢查。
第二運送工具800作為從晶圓環20拾取元件10進行翻轉之後向第一運送工具700傳達半導體元件10的結構，可具有各種結構。
例如，第二運送工具800在匯出位置P1從晶圓環20拾取半導體元件1，在傳達位置P3將半導體元件1傳達到第一運送工具700，可使半導體元件1翻轉。
第二運送工具800可設置在匯出位置P1與傳達位置P3之間。
在此，較佳地，傳達位置P3設置在從匯出位置P1以垂直方向(Z軸方向)間隔的位置。
在一實施例中，第二運送工具800可包括：旋轉驅動部810，具有水平方向的旋轉軸；多個旋轉臂820，結合於旋轉軸進行旋轉並且沿著旋轉 軸的旋轉方向進行配置；拾取器830，為了通過旋轉軸的旋轉依次位於匯出位置P1及傳達位置P3，而分別結合於旋轉臂820並拾取半導體元件10。
如圖4所示，第二運送工具800具有水平方向的旋轉軸，進而翻轉在匯出位置P1拾取的半導體元件10，使半導體元件10的上面朝下(Z軸方向)。
第二運送工具800除了旋轉軸是水平方向以外結構與第一運送工具700相同，進而可在匯出位置P1與傳達位置P3之間能夠以旋轉軸為中心旋轉移動。
另一方面，元件處理器在拾取器730的移動路徑中在匯出位置P1與卸載位置P2之間依次設置第一下部圖像獲取部910、元件排列部920、後述的視覺檢查模組等，其中第一下部圖像獲取部910獲取已拾取的元件10的底面圖像，進而計算由運送工具(即，第一運送工具)的拾取器700在匯出位置P1拾取的半導體元件10的水平誤差，元件排列部920從通過第一下部圖像獲取部910的拾取器730接收半導體元件10並使半導體元件10水平移動，進而修正從由第一下部圖像獲取部910獲取的圖像計算的水平誤差。
第一下部圖像獲取部910作為獲取在匯出位置P1已拾取的半導體元件10底面的圖像，以計算通過拾取器700在匯出位置P1拾取的半導體元件10的水平誤差的結構，可具有各種結構，具體有掃描器、攝影機等。
元件排列部920作為從通過第一下部圖像獲取部910的拾取器730接收半導體元件10並使該半導體元件10水平移動，進而修正從通過第一下部圖像獲取部910獲取的圖像計算的水平誤差的結構，可具有各種結構。
例如，元件排列部920與韓國公開專利第10-2015-0105865號所揭露的相同，可包括：元件固定部，從拾取器730接收半導體元件10並固定半導體元件10；水平移動部，水平移動固定半導體元件10的元件固定部，從而修正從由第一下部圖像獲取部910獲取的圖像計算的水平誤差。
元件固定部作為從拾取器730接收半導體元件10並固定半導體元件10的結構，可通過真空壓吸附並固定半導體元件10。
水平移動部作為水平移動固定半導體元件10的元件固定部，從而修正從由第一下部圖像獲取部910獲取的圖像計算的水平誤差的結構，可使元件固定部以X-Y方向移動、X-Y-Θ方向移動。
另一方面，對於所述元件處理器，第二下部圖像獲取部(圖中未顯示)在以旋轉軸711為中心的拾取器730的旋轉移動路徑中設置在元件排列部920及卸載位置P2之間，其中所述第二下部圖像獲取部獲取由元件排列部920拾取的半導體元件10的底面圖像。
此時，較佳地，對於從元件排列部920拾取半導體元件10的拾取器730，只在從由第二下部圖像獲取部(圖中未顯示)獲取的圖像計算半導體元件10的底面狀態以及水平誤差，在判斷為正常的情況下，拾取器730在卸載位置P2將半導體元件10放置到卸載部件30。
所述第二下部圖像獲取部(圖中未顯示)作為在拾取器730的移動路徑(例如，旋轉移動路徑)中設置在元件排列部920與卸載位置P2之間獲取半導體元件10的底面圖像的結構，具有與第一下部圖像獲取部910類似的結構，並且可具有各種結構，具體有掃描器、攝影機等。
另一方面，所述元件處理器還可設置元件回收部930，該回收部930以旋轉軸711為中心的拾取器730的移動路徑(例如，旋轉移動路徑)中設置在卸載位置P2與匯出位置P1之間，並且在從由第二下部圖像獲取部(圖中未顯示)獲取的圖像計算元件10的底面狀態以及水平誤差，在判斷為不合格的情況下，從拾取器730回收半導體元件10。
對於元件回收部930，不一定要設置該元件回收部，但是只要是設置在拾取器730的移動路徑(例如，旋轉移動路徑上)，尤其是設置在卸載位置P2與匯出位置P2之間能夠從拾取器730回收不合格的半導體元件10的結構，可以是任何一種結構。
另一方面，所述元件處理器還可包括對半導體元件10執行視覺檢查的視覺檢查模組。
較佳地，所述視覺檢查模組根據視覺檢查的種類可具有各種結構，較佳可對半導體元件10的上面以及底面中的一面(以下，稱為第一平面)以及鄰接於該面的側面全部執行視覺檢查。
具體地說，所述視覺檢查模組作為在以旋轉軸711為中心的拾取器730的移動路徑中(例如，旋轉移動路徑中)設置在匯出位置P1與卸載位置P2之間，並且對半導體元件10執行視覺檢查的結構，可具有各種結構。
尤其是，所述視覺檢查模組作為對半導體元件10的底面等外觀利用攝影機、掃描器等獲取圖像的結構，根據視覺檢查方式可具有各種結構。
在此，對於通過所述視覺檢查模組獲取的圖像，利用程式等分析圖像，之後應用於是否合格等的視覺檢查。
更具體地說，如圖2a以及圖8所示，對於平面形狀為直角四邊形的半導體元件10，較佳使所述視覺檢查模組構成在由第一運送工具700拾取的狀態下對相反面(第一平面)以及四個側面全都執行視覺檢查。
即，所述視覺檢查模組可包括：第一視覺檢查部40，獲取平面形狀為直角四邊形的半導體元件10的四個邊中相互面對的一對對邊的側面圖像，以執行視覺檢查；第二視覺檢查部50，垂直於經過第一視覺檢查部40的半導體元件10中四個邊中的對邊，並獲取剩餘相互面對的一對對邊的側面圖像。
第一視覺檢查部40與第二視覺檢查部50在拾取元件10的拾取器730的移動路徑(例如，以旋轉軸711中心的拾取器730的旋轉移動路徑)中依次設置在匯出位置P1與卸載位置P2之間。
尤其是，較佳地，第一視覺檢查部40與第二視覺檢查部50依次設置在元件排列部920與裝載位置P2之間依次對對邊執行視覺檢查。
第一視覺檢查部40作為獲取平面形狀為直角四邊形的半導體元件10的四個邊中相互面對的一對對邊(第一對邊)的側面圖像的結構，可具有各種結構。
第二視覺檢查部50是作為獲取在經過第一視覺檢查部40的半導體元件10的四個邊中剩餘相互面對的一對對邊(第二對邊)的側面圖像的結構，可具有各種結構。
另一方面，第一視覺檢查部40以及第二視覺檢查部50在平面形狀為直角四邊形的半導體元件10的四個邊的側面執行視覺檢查上存在共同點，而且該結構類似，但是也沒有一定要類似的必要。
更具體地說，第一視覺檢查部40以及第二視覺檢查部50中的至少一個可包括：圖像獲取部600，獲取一對對邊的側面圖像；光學系300，形成多個第一光程L1，以使一對對邊的側面圖像分別到達所述圖像獲取部600。
圖像獲取部600作為在半導體元件10的四個邊的側面中獲取相應的側面(第一對邊的側面或者第二對邊的側面)的側面圖像的結構，可具有各種結構。
例如，圖像獲取部600可使用攝影機、掃描器等。
另一方面，第一視覺檢查部40以及第二視覺檢查部50中的至少一個圖像獲取部600可同時獲取半導體元件10的第一平面的第一平面圖像。
另外，圖像獲取部600將半導體元件10的第一平面的第一平面圖像以及半導體元件10的對邊側面的側面圖像傳達到控制部(圖中未顯示)，進而分析獲取的圖像，對於已傳達的圖像在利用程式等分析，之後利用於是否合格的視覺檢查。
光學系300作為為使半導體元件10的四個邊的側面中相應的側面(第一對邊的側面或者第二對邊的側面)的側面圖像分別到達圖像獲取部600而形成多個第一光程L1結構，可具有各種結構。
具體地說，根據半導體元件10以及圖像獲取部600的設置位置，光學系300可選擇透鏡302、反射部件310、320、半透射部件、稜鏡的數量以及設置位置。
另一方面，光學系300還可形成第二光程L2，在圖像獲取部600同時獲取第一半導體元件10的第一平面的第一平面圖像的情況下，使第一平面圖像到達圖像獲取部600。
在一實施例中，光學系300可包括：主反射部件310，進行反射使第一平面的第一平面圖像朝向圖像獲取部600；一對輔助反射部件320，進行反射使半導體元件10側面的側面圖像朝向主反射部件310。
主反射部件310作為進行反射使第一平面的第一平面圖像朝向圖像獲取部600的結構，可使用各種部件，具體有反射部件、半透射部件等。
主反射部件310作為向圖像獲取部600反射半導體元件10的第一平面圖像的結構，只在圖像獲取部600獲取第一平面圖像的情況下需要所述主反射部件310，因此當然不屬於本發明的必要結構。
如圖1以及圖5a至圖8所示，一對輔助反射部件320作為對應於半導體元件10的相互面對的一對側面，並進行反射使半導體元件10的各個側面的側面圖像朝向圖像獲取部600的結構，可使用各種部件，具體有反射部件、半透射部件等。
若光學系300包括向圖像獲取部600反射半導體元件10的第一平面圖像的主反射部件310，則可使一對輔助反射部件320進行反射，使半導體元件10的各個側面的側面圖像朝向主反射部件310。
一對輔助反射部件320可對經過一對對邊的中心並且平行於一對對邊的中心線C、N對稱設置。
此時，根據半導體元件10的規格，使一對輔助反射部件320對由一對對邊構成的中心線C、N可線性對稱移動，進而能夠按照由一對對邊構成的寬度尺寸進行視覺檢查。
具體地說，如圖5a所示，第一視覺檢查部40的一對輔助反射部件320對由一對對邊構成的中心線C對稱設置，進而能夠對由對邊構成的中心線進行線性對稱移動。
如上所述，如圖5b所示，第二視覺檢查部50的一對輔助反射部件320，對於除了由第一視覺檢查部40完成檢查的一對對邊(第一對邊)以外的剩餘一對對邊(第二對邊)構成的中心線N對稱設置，進而可對由一對對邊構成的中心線可進行線性對稱移動。
另一方面，光學系300設置由將光照射於第一平面以及側面的照明系360以進行視覺檢查，根據照射方式可多樣地設置該照明系360。
根據視覺檢查的形態，照明系360可照射各種光，具體有雷射等的單色光、R、G、B等三色光、白色光等，並且可使用LED元件等各種光源。
同時，根據光學系結構可多樣地配置照明系360。
例如，在光學系300包括上述主反射部件310時，主反射部件310可具有能夠透光的半透光材質，此時照明系360可從反射第一平面圖像的反射面的反面將光照射於第一平面以及對邊的各個側面。
另外，照明系360可通過單獨的光源(圖中未顯示)執行對第一平面的照射以及對多個側面的各個側面的照射，此時使上述的輔助反射部件320具有能夠透過光的半透光材質，並且使光從反射側面圖像的反射面的反面照射於半導體元件10的對邊或者對邊的各個側面。
另一方面，側面圖像以及第一平面圖像是通過相互不同的光程(即，第一光程L1以及第二光程L2)得到的，因此由於光程的光程差導致焦點距離相互不同，進而在通過單一的圖像獲取裝置(即，攝影機)獲取圖像時，存在對第一平面圖像以及側面圖像中的某一側的焦點不對導致圖像模糊的問題。
據此，如圖8所示，光學系300還可包括焦點距離修正部340，該焦點距離修正部340修正第一光程L1以及第二光程L2的焦點距離差距。
焦點距離修正部340作為通過第一光程L1以及第二光程L2獲取，並修正因為光程的光程差導致焦點距離相互不同的結構，可具有各種結構。
例如，焦點距離修正部340可包括介質部342，該介質部342設置在相應的光程L1、L2並且具有能夠透過光的透明材料。
介質部342作為設置在相應的光程L1、L2來修正焦點距離的結構，是透明玻璃、石英等設置在光程L1、L2上利用曲折率的差距來修正焦點距離的結構。
尤其是，較佳介質部342設置在第一光程L1以及第二光程L2中的第一光程L1。
在此，對於介質部342，以光程為基準光的入射面以及透過面形成與光程垂直的平面，並且具有提前設定的厚度t的圓柱、多角柱等柱狀。
另外，較佳介質部342與輔助反射部件320形成一體。
如下數學式1，根據對配置在一對輔助反射部件320之間的半導體元件1側面的獲取圖像操作距離A，介質部342的厚度t有所不同。
在此，t是光程方向的介質部342的厚度；n是介質部342的曲率；A是用於對側面獲取側面圖像的操作距離。
對所述側面的獲取圖像操作距離A是指從輔助反射部件320到半導體元件10側面的距離。
能夠以具有可能測量的最大尺寸規格的半導體元件10為基準決定介質部342的厚度t。
從而，在以具有可能測量的最大尺寸規格的半導體元件10為基準決定介質部342的厚度t的情況下，為使厚度t固定的介質部342可靈活應用於各種規格的半導體元件10的視覺檢查中，需按照半導體元件10的規格調節對半導體元件10側面的獲取圖像操作距離A。
即，較佳地，為了按照作為測量物件的半導體元件10的規格調節對所述側面的獲取圖像操作距離A，使介質部342與一對輔助反射部件320形成一體並且能夠移動。
也就是說，配置一對介質部342並設置在第一光程L1上分別與一對輔助反射部件320形成一體，並且能夠對由與一對輔助反射部件320相關的側面(第一對邊或者第二對邊)構成的中心線C、N進行線性對稱移動。
據此，光學系300還可包括寬度調節部330，該寬度調節部330調節由一對輔助反射部件320構成的寬度。
寬度調節部330作為以半導體元件10的側面(第一對邊或者第二對邊)的中心線C、N為基準以遠離或者接近中心線C、N的方向移動一對輔助反射部件320，進而調節由一對輔助反射部件320構成的寬度的結構，可具有各種結構。
在一實施例中，如圖6所示，寬度調節部330可包括：旋轉軸332，平行於一對輔助反射部件320的配置方向，並且以經過半導體元件10的中心且平行於對應的側面(第一對邊或者第二對邊)的中心線C、N為基準，分別在外周面形成左螺紋線與右螺紋線，進而分別與一對輔助反射部件320的一端螺紋結合；旋轉驅動部334，結合於旋轉軸一端並使旋轉軸旋轉；引導部336，分別結合於一對輔助反射部件320的另一端，並引導一對輔助反射部件320的移動路徑。
在另一實施例中，如圖7所示，寬度調節部330可包括皮帶335，該皮帶335通過設置在一對輔助反射部件320兩側的一對皮帶輪333進行旋轉，並且分別在相反側與一對輔助反射部件320結合。
對於寬度調節部330，在皮帶335的相反側分別結合以一對對邊的中心線C為基準對稱設置的一對輔助反射部件320，因此若皮帶輪333順時針方向旋轉，則一對輔助反射部件320以相互接近的方向移動，若皮帶輪333逆時針方向旋轉，則一對輔助反射部件320以相互遠離的方向移動。
在一對輔助反射部件320與一對介質部342分別形成一體的情況下，具有上述結構的寬度調節部330可結合於一對輔助反射部件320或者介質部342。
如圖5a至圖5b所示，相比於具有可測量的最大尺寸規格(Wm、Hm)的半導體元件10，在對W方向或者H方向的長度更短的半導體元件10執行視覺檢查的情況下，以向著半導體10的方向移動一對輔助反射部件320以及介質部342，進而寬度調節部330可調節對半導體元件10側面的獲取圖像操作距離A。
通過如上所述的一對輔助反射部件320、焦點距離修正部340以及寬度調節部330的設置可解決如下的問題：因為光程的光程差導致焦點距離相互不同，由此在通過單一的圖像獲取裝置(即，攝影機)獲取圖像時，第一平面圖像以及側面圖像中對某一側的焦點不對導致圖像模糊。
根據上述結構，第一視覺檢查部40可獲取半導體元件10的第一平面與兩個對邊的三面圖像來執行視覺檢查。
第二視覺檢查部50則可獲取半導體元件10的第一平面與第一視覺檢查部40未執行視覺檢查的對邊的三面圖像來執行視覺檢查。
根據本發明的視覺檢查模組在對檢查平面形狀為直角四邊形的半導體元件10執行視覺檢查時，並不是一次性獲取第一平面與四個邊的圖像，而是在四個邊中的分離獲取相互面對的兩個邊的對邊與垂直於該對邊且相互面對配置的對邊的圖像，並且可移動地設置用於獲取兩對對邊的圖像的光學系，進而無需改變光學系結構也能夠對各種規格的半導體元件10執行視覺檢查。
另外，根據本發明的視覺檢查模組並不限定於具有上述結構的元件處理器，而是只要是檢查平面形狀為直角四邊形的半導體元件10側面的視覺檢查系統都可以適用本發明的視覺檢查模組。
以上，示例性說明了本發明的較佳實施例，但是本發明的範圍並不被上述特定的實施例限定，而是可在申請專利範圍的記載範圍實施適當的改變。

Claims (7)

  1. 一種視覺檢查模組，其特徵在於，包括：一第一視覺檢查部(40)，從平面形狀為直角四邊形的一半導體元件(10)中，獲取相互面對的兩對對邊中的一對對邊側面的側面圖像，以執行視覺檢查；以及一第二視覺檢查部(50)，在通過所述第一視覺檢查部(40)的所述半導體元件(10)中，獲取相互面對的所述兩對對邊中的剩餘一對對邊側面的側面圖像；所述第一視覺檢查部(40)以及所述第二視覺檢查部(50)分別包括：一圖像獲取部(600)，獲取所述一對對邊的側面圖像；以及一光學系(300)，形成一第一光程(L1)，以使所述一對對邊的側面圖像分別到達所述圖像獲取部(600)；所述圖像獲取部(600)同時獲取所述半導體元件(10)的一第一平面的一第一平面圖像；所述光學系(300)形成一第二光程(L2)，以使所述半導體元件(10)的所述第一平面的所述第一平面圖像到達所述圖像獲取部(600)；所述光學系(300)包括：一對輔助反射部件(320)，進行反射以使所述一對對邊的側面圖像分別朝向所述圖像獲取部(600)；一焦點距離修正部(340)，修正所述第一光程(L1)以及所述第二光程(L2)的焦點距離差距；所述一對輔助反射部件(320)對於所述一對對邊構成的中心線進行線性對稱移動，進而按照由所述一對對邊構成的寬度尺寸進行視覺檢查；所述光學系(300)還包括：一寬度調節部(330)，所述寬度調節部(330)調節由所述一對輔助反射部件(320)構成的寬度。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的視覺檢查模組，其中，所述焦點距離修正部(340)包括：一介質部(342)，至少設置在所述第一光程(L1)以及所述第二光程(L2)中的一個，並且具有可透光的一透明材料。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的視覺檢查模組，其中，所述光學系(300)包括：一對輔助反射部件(320)，進行反射以使所述一對對邊的側面圖像朝向所述圖像獲取部(600)；所述焦點距離修正部(340)與所述一對輔助反射部件(320)形成一體。
  4. 一種元件處理器，其特徵在於，包括：一晶圓環移動台(200)，從一晶圓環裝載部(100)接收一晶圓環(20)並將裝載各個半導體元件的所述晶圓環(20)移動到匯出位置，其中所述晶圓環裝載部(100)裝載有所述晶圓環(20)，所述晶圓環(20)裝有多個所述半導體元件(10)；一元件卸載部(400)，將從所述晶圓環(20)匯出的所述半導體元件(10)安裝在一卸載部件(30)並卸載所述半導體元件(10)；一個以上的運送工具，在所述匯出位置(P1)從所述晶圓環移動台(200)上的所述晶圓環(20)拾取所述半導體元件(10)，並在所述元件卸載部(400)的一卸載位置(P2)裝載於所述卸載部件(30)；以及一視覺檢查模組，作為申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的視覺檢查模組，設置在所述一個以上的運送工具的運送路徑上，並對所述半導體元件(10)執行視覺檢查。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述的元件處理器，其中，所述一個以上的運送工具包括一第一運送工具(700)，所述第一運送工具(700)包括：一旋轉驅動部(710)，具有垂直方向的一旋轉軸(711)；多個旋轉臂(720)，結合於所述旋轉軸(711)進行旋轉，並且沿著所述旋轉軸(711)的旋轉方向配置；以及一拾取器(730)，分別結合於所述多個旋轉臂(720)，進而通過所述旋轉軸(711)的旋轉依次位於所述匯出位置(P1)及所述卸載位置(P2)，並拾取所述半導體元件(10)。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的元件處理器，其中，所述視覺檢查模組在以所述旋轉軸(711)為中心的所述拾取器(730)的旋轉移動路徑中設置在所述匯出位置(P1)與所述卸載位置(P2)之間。
  7. 根據申請專利範圍第5項所述的元件處理器，其中，所述元件處理器還包括：一第二運送工具(800)，在所述匯出位置(P1)從所述晶圓環(20)拾取所述半導體元件(10)，並在一傳達位置(P3)將所述半導體元件(10)傳達到所述第一運送工具(700)，並且使所述半導體元件(10)翻轉；所述第二運送工具(800)包括：一旋轉驅動部(810)，具有水平方向的一旋轉軸；多個旋轉臂(820)，結合於所述旋轉軸進行旋轉，並且沿著所述旋轉軸的旋轉方向配置；以及一拾取器(830)，分別結合於所述多個旋轉臂(820)，進而通過所述旋轉軸的旋轉依次位於所述匯出位置(P1)及所述傳達位置(P3)，並拾取所述半導體元件(10)。
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