专利名称：缺陷电路小片拣出系统及其方法
技术领域：
本发明涉及一种缺陷电路小片拣出系统及其方法，特别涉及一种利用线性拾放 (Pickand Place)机构，在设置晶片承载座以及储存箱的整合平台内进行拾放程序的缺陷 电路小片拣出系统及其方法。
背景技术：
电路小片封装制程中，如果在晶片切割程序与电路小片分类程序之间利用自动化 光学检查(Automated Optical Inspection ;AOI)设备检查在晶片切割与分类程序之间造 成的缺陷电路小片或被污染的电路小片，然后运用分类程序检选出这些电路小片，可有效 地提升封装制程的良率。 —般现有技术的AOI设备包含电路小片检验平台与储存箱(Bin)放置平台。晶片 放置在电路小片检验平台上进行检验，经检验后发现的缺陷电路小片则由摆臂机构将缺陷 电路小片从电路小片检验平台拾放到储存箱放置平台上的储存箱。 然而，现有技术的AOI设备中，电路小片拾放平台与储存箱放置平台各具独立的 驱动系统，要同时控制两套驱动系统，在控制上较复杂且容易发生动作延迟的情况。而且， 容纳这两个可移动的平台需要较大的空间。此外，使用摆臂机构进行电路小片的拾放，除了 需要较大的活动空间外，速度慢是其另一主要缺点。除以上所述的缺点外，将检查出的缺陷 电路小片标示在晶片测试图上，现仍以人工方式进行，这一做法不仅效率低，且容易导致错 误发生。 目前常规的AOI设备也无自动进出料的功能，而且其电路小片的拾放上无法使电 路小片依序排列整齐，所以在使用上仍属不便。 综合上述，由于现有技术的AOI设备占据空间大、控制复杂、设备稳定性低、无自 动进出料功能以及拾放电路小片无法排列整齐等诸多缺失，而且仍需以手动方式更新晶片 测试图上缺陷电路小片的位置，因此AOI设备的相关技术仍有待作进一步地改进。
发明内容
本发明的目的是提供在设置晶片承载座以及储存箱的整合平台内进行拾放程序 的缺陷电路小片拣出系统及其方法。 本发明实施例的缺陷电路小片拣出系统包含扩张环平台和拾放装置。所述扩张环 平台包含承载座和邻近所述承载座的平台表面，所述承载座用以承载贴片晶片，所述平台 表面用于设置储存箱。所述拾放装置以线性移动的方式在所述承载座与所述平台表面之间 移动。 本发明另一实施例的缺陷电路小片拣出的方法包含下列步骤首先从贴片晶片， 取得缺陷检查图，其中所述贴片晶片放置在扩张环平台上的承载座，所述扩张环平台包含 邻近所述承载座的平台表面。然后，依据所述缺陷检查图，以线性移动的拾放装置将所述贴 片晶片上的不良电路小片拣出到设置在所述平台表面的储存箱。
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1显示本发明-2显示本发明-3显示本发明-
4显示本发明-5显示本发明-6显示本发明-7显示本发明-8显示本发明-
-具体实施例的缺陷电路小片拣出系统的立体示意图； -具体实施例的承载座的立体示意-具体实施例的光学感测装置及其移动与调整机构的立体示意
-具体实施例的拾放装置及其移动与调整机构的立体示意图； -具体实施例的拾放装置与顶针机构的立体示意图； -具体实施例的进出料机构的立体示意图； -具体实施例的系统控制框图；以及 -具体实施例的拾放装置的移动范围示意图。
具体实施例方式
图1显示本发明一具体实施例的缺陷电路小片拣出系统100的立体示意图。缺陷 电路小片拣出系统100包含第二线性移动装置102、设置在所述第二线性移动装置102上 的扩张环平台104、设置在所述扩张环平台104的上方区域的第一线性移动装置106、连接 在所述第一线性移动装置106上的光学感测装置108、连接在所述第一线性移动装置106 上的拾放装置110、顶针机构111、进料装置113、出料装置115、摆臂机构117以及用于缺陷 电路小片拣出系统100控制的控制装置(未图示)。扩张环平台104通过所述第二线性移 动装置102可在第一方向移动。所述扩张环平台104包含用于承载贴片晶片109的承载座 112和邻近所述承载座112的平台表面114，而所述平台表面114用于放置至少一个储存箱 116。由于储存箱116邻近于承载座112而放置，縮短了从贴片晶片109到储存箱116之间 的拾放电路小片行程，因此可提高缺陷电路小片拣出系统IOO拾放电路小片的速度，而且 承载座112与储存箱116同被第二线性移动装置102移动，与现有技术相比较，可大幅减少 缺陷电路小片拣出系统IOO所需的空间，简化系统所需的控制并提高系统稳定性。贴片晶 片109是指切割后的晶片、用于晶片贴附的胶膜和晶片环等的组合。 第一线性移动装置106驱动光学感测装置108和拾放装置110在第二方向上移 动，其中所述第二方向可与上述的第一方向垂直。在本案实施例中，第一线性移动装置106 包含滑台118、 120和线性电动机122。光学感测装置108和拾放装置110分别设置在滑台 118、 120上，滑台118、 120由线性电动机122驱动，而线性电动机122受支架124支撑，且位 于扩张环平台104的上方区域。 本发明揭示的缺陷电路小片拣出系统100具自动化的进出料功能，不仅可提升进 出料的速度，还可加快贴片晶片109所需的对准时间。贴片晶片109以堆叠的方式放置于 进料装置113，摆臂机构117依序将贴片晶片109放置在扩张平台104上的承载座112上。 在检查与拣出步骤完成后，摆臂机构117再将放置在承载座112上的贴片晶片109取出，放 置于出料装置115。 图2显示本发明一具体实施例的承载座112的立体示意图。参看图1和图2，贴片 晶片109外缘以晶片环126所环套，贴片晶片放置于承载座112时，其由至少一个固定夹持 件202和一活动挟持件204所固持。活动挟持件204以杠杆原理，利用气压缸206移动活动挟持件204上用以固持的挟持部208，使其脱离或贴紧晶片环126。扩张环平台104可包 含转角装置(未图示)，其用于补偿放置于承载座112的贴片晶片的角度误差。
图3显示本发明一具体实施例的光学感测装置108及其移动与调整机构的立体示 意图。参看图1和图3，光学感测装置108置于线性电动机122旁且夹固于滑座302，滑座 302旁设有用以在垂直方向上可微幅移动所述滑座302的滑台306的微调机构304。滑座 302固定于L型结构308的一端，而所述L型结构308的另一端则固定于线性电动机122所 驱动的滑台118。滑台118与位于其上的L型结构308之间可具有用以在上述第一方向上 进行微调的滑座310与微调机构312的组合，使光学感测装置108在第一方向上被微调。光 学感测装置108检索用于表面缺陷检查、补偿贴片晶片109位置和角度误差与提供计算电 路小片位置的图像，其可包含电荷耦合组件型或互补金属氧化物半导体型的图像检索传感 器。 图4显示本发明一具体实施例的拾放装置110及其移动与调整机构的立体示意 图。拾放装置110设于线性电动机122旁，并以支架402固定在滑台120上。光学感测装 置108与拾放装置110使用相同的线性电动机122驱动，可节省使用空间并提高控制稳定 性，而它们之间可设定以软件控制的防碰撞安全距离。 图5显示本发明一具体实施例的拾放装置110与顶针机构111的立体示意图。参 看图l和图5，顶针机构lll将位于胶膜上的电路小片，以顶针(未图示)上顶的方式使其 部分脱离，以利于拾放装置110取出，其位于承载座112的下方。顶针(未图示)的上顶动 作包含以步进电动机(未图示)致动。拾放装置110包含吸嘴502和使吸嘴502上下移动 的电磁阀504，控制吸嘴502正负压力和吸嘴502的上下位置，以完成电路小片的拾放动作。 再次参看图1，由于贴片晶片109到储存箱116之间的行程较短，以及使用速度较快的线性 电动机122驱动拾放装置110，使本发明揭示的缺陷电路小片拣出系统100具有高产量的优 点。 图6显示本发明一具体实施例的进出料机构的立体示意图。参看图1和图6，进料 装置113和出料装置115可容纳多片堆叠的贴片晶片109，这样可作连续的检查以提高检查 处理量。摆臂机构117依序将贴片晶片109放置在承载座112上，而进料装置113利用如 出料装置115的升降机构602以使摆臂机构117上的多个吸盘604接触每一相叠的贴片晶 片109。摆臂机构117包含摆臂606、设置在所述摆臂606 —端的移动装置610、设置在所 述移动装置610上的吸盘装置608以及用于转动并设置在所述摆臂606另一端的转动装置 612。吸盘604通过所述移动装置610，在进料装置113与出料装置115之间移动。
图7显示本发明一具体实施例的系统控制框图。缺陷电路小片拣出系统100中另 包含计算装置702，其用于控制第一线性移动装置704、第二线性移动装置706、光学感测装 置708、拾放装置710、顶针机构712、进料装置714、出料装置716和摆臂机构718等，使其 协调运作。上述受计算装置702控制的机构或装置还可各自具备驱动器。计算装置702接 收从测试机台传来的晶片测试图，在产生缺陷检查图后自动地将晶片测试图与缺陷检查图 结合。之后，提供更新的晶片测试图以供电路小片分类之用。 图8显示本发明一具体实施例的拾放装置110的移动范围802的示意图。在本案 实施例中，第一线性移动装置106以线性移动的方式移动拾放装置IIO，使其能快速地拾放 电路小片。所述拾放装置110在移动范围802内移动，所述移动范围802涵盖承载座112、平台表面114和两者之间的区域在内，在一实施例中，所述移动范围802可以是长为200毫 米而宽为150毫米的矩形范围。缺陷电路小片拣出系统100可包含周期时间，所述周期时 间是指从缺陷电路小片从承载座112上的贴片晶片由拾放装置110拣取开始，到拾放装置 110将前述缺陷电路小片放置于储存箱116后，移到下个缺陷电路小片所在之处为止的时 间。本案实施例中，拾放装置110在所述移动范围802内移动所需的周期时间小于O. 35秒。
本发明提供一种缺陷电路小片拣出的方法，所述方法首先利用摆臂机构将贴片晶 片从入料装置移到承载座。其次，对贴片晶片进行定位和转正。在贴片晶片放置承载座后， 利用光学感测装置测量出电路小片的位置和角度的误差。转角装置转动贴片晶片以补偿所 述角度误差，而位置误差则提供于拾放时的补偿。然后，进行扫描以取得缺陷检查图。之后， 计算装置依照缺陷检查图计算各电路小片的位置坐标，依据各电路小片的位置坐标驱动拾 放装置，将缺陷电路小片检选出。由于晶片贴片所用的胶膜是具有弹性、软质的薄膜，经多 次顶取动作后会产生变形，因此导致电路小片位置的偏移。所以需要在多次顶取电路小片 的动作之间进行电路小片位置的补正。本实施例可以将贴片晶片的电路小片区分若干群 组，各群组设置一基准点，各群组完成拣出后就以光学感测装置测量下一群组的基准点的 位移量，借此补正所述群组内的电路小片位置坐标。由于电路小片拾放是所属领域的技术 人员众所周知的技术，其详细步骤在此不作详述。然后，计算装置以缺陷检查图更新晶片测 试图，并计算良率以供电路小片分类制程之用。最后，摆臂装置将检查过后的贴片晶片移送 到出料装置。 本发明揭示的系统可应用于任何晶片制成品，然而发光二极管的应用是优选的。 利用本发明揭示的系统和方法，除可将晶片上有缺陷的电路小片加以剔除外，其还可依照 各电路小片测试后产生的储存箱编号(Bin Codes)将电路小片分别拾放到系统内所设置的 不同储存箱中。 本发明的技术内容和技术特点已揭示如上，然而所属领域的技术人员仍可能基于 本发明的教示和揭示而作种种不脱离本发明精神的替换和修改。因此，本发明的保护范围 应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不脱离本发明的替换和修改，并为所附权利 要求书所涵盖。
权利要求
一种缺陷电路小片拣出系统，其用于将贴片晶片上的电路小片拾放到储存箱，其特征在于所述缺陷电路小片拣出系统包含扩张环平台，其包含承载座和邻近所述承载座的平台表面，所述承载座用以承载所述贴片晶片，所述平台表面用于设置所述储存箱；以及拾放装置，其以线性移动的方式在所述承载座与所述平台表面之间移动。
2. 根据权利要求1所述的缺陷电路小片拣出系统，其特征在于其进一步包含第一线性 移动装置，其设置在所述扩张环平台的上方区域，用于提供所述拾放装置线性移动。
3. 根据权利要求2所述的缺陷电路小片拣出系统，其特征在于其中所述线性移动装置 包含两个滑台和一线性电动机，所述线性电动机驱动所述滑台移动，而所述拾放装置连接 到所述滑台中的一者。
4. 根据权利要求3所述的缺陷电路小片拣出系统，其特征在于其进一步包含用于提供 缺陷检查图的光学感测装置，其连接于所述滑台中的另一者。
5. 根据权利要求4所述的缺陷电路小片拣出系统，其特征在于其进一步包含计算装 置，用于以所述缺陷检查图更新所述贴片晶片的晶片测试图。
6. 根据权利要求4所述的缺陷电路小片拣出系统，其特征在于其中所述光学感测装 置包含图像检索传感器，所述图像检索传感器为电荷耦合组件型或互补金属氧化物半导体 型。
7. 根据权利要求2所述的缺陷电路小片拣出系统，其特征在于其进一步包含用于移动 所述扩张环平台的第二线性移动装置。
8. 根据权利要求7所述的缺陷电路小片拣出系统，其特征在于其中所述第一线性移动 装置与所述第二线性移动装置的移动方向彼此垂直。
9. 根据权利要求1所述的缺陷电路小片拣出系统，其特征在于其进一步包含设于所述 承载座下方的顶针机构，其使所述电路小片部分脱离其粘附的胶膜。
10. 根据权利要求1所述的缺陷电路小片拣出系统，其特征在于其进一步包含 进料装置，用以容纳即将进行检查的贴片晶片； 出料装置，用以容纳检查完毕的贴片晶片；以及摆臂机构，其包含摆臂、移动装置和吸盘装置，其中，所述吸盘装置设置在所述移动装 置上，使所述吸盘装置在所述进料装置与所述出料装置之间移动，而所述摆臂使所述吸盘 装置在承载座与进料装置和出料装置之间移动。
11. 根据权利要求io所述的缺陷电路小片拣出系统，其特征在于其中所述进料装置与所述出料装置包含用于堆叠所述贴片晶片的升降机构。
12. 根据权利要求1所述的缺陷电路小片拣出系统，其特征在于其中所述承载座进一 步包含至少一个固定夹持件和一活动夹持件，所述固定夹持件与所述活动夹持件用于固持 所述贴片晶片。
13. 根据权利要求1所述的缺陷电路小片拣出系统，其特征在于其进一步包含周期时 间和移动范围，所述移动范围包含所述承载座、所述平台表面和所述承载座与所述平台表 面之间的区域，其中所述拾放装置在所述移动范围内移动所需的所述周期时间小于O. 35秒。
14. 一种缺陷电路小片拣出的方法，其特征在于其包含下列步骤从贴片晶片取得缺陷检查图，其中所述贴片晶片放置于扩张环平台上的承载座， 所述扩张环平台包含邻近所述承载座的平台表面；以及依据所述缺陷检查图以线性移动的拾放装置将所述贴片晶片上的不良电路小片拣出 到设置于所述平台表面的储存箱。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于其进一步包含以所述缺陷检查图更新所 述贴片晶片中的晶片测试图的步骤。
16. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于其进一步包含下列步骤 测量所述贴片晶片的角度误差；以及补正所述角度误差。
17. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于其中拣出所述贴片晶片上的不良电路小 片的步骤进一步包含计算所述贴片晶片上各电路小片的坐标位置的步骤。
18. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于其进一步包含下列步骤 测量所述贴片晶片上各电路小片群组的基准点坐标；以及 以所述基准点坐标，更新各所述电路小片群组中的各电路小片的坐标。
19. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于其中取得缺陷检查图的步骤包含以光学 感测装置扫描所述贴片晶片。
20. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于其中所述光学感测装置包含图像检索传 感器，所述图像检索传感器为电荷耦合组件型或互补金属氧化物半导体型。
21. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于其进一步包含下列步骤 将进料装置中待检验的贴片晶片堆叠依序移到所述承载座；以及 将检验后的贴片晶片依序堆叠于出料装置。
全文摘要
本发明涉及一种缺陷电路小片拣出系统及其方法，包含扩张环平台和拾放装置。所述扩张环平台包含承载座和邻近所述承载座的平台表面，所述承载座用以承载贴片晶片，所述平台表面用于设置储存箱。所述拾放装置以线性移动的方式在所述承载座与所述平台表面之间移动。
文档编号H01L21/677GK101777508SQ200910000169
公开日2010年7月14日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者蔡政道, 陈德钧, 黄建朝 申请人:政美仪器有限公司