CN102815413B - 晶粒自动包装装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种晶粒自动包装装置及其方法，特别是有关一种用于对装满有晶粒的料盘进行自动化检测、堆叠与束带包装的包装装置及其方法。此晶粒自动包装装置以自动化机械取代肉眼检测晶粒放置与手动进行覆材放置、料盘堆叠、上盖放置、以及束带包装等作业，而达到节省人力支出、增加包装的产出与效能、以及避免人为操作所引起的疏失或损害等目的。

Description

晶粒自动包装装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种晶粒自动包装装置及其方法，特别是涉及一种用于对装载有晶粒的料盘进行自动化检测、堆叠与束带包装的包装装置及其方法。

背景技术

在集成电路制作流程中，晶圆上的集成电路完成制作后，经过测试与切割晶粒后，通常会依照其测试结果进行分等，而将同一等级的晶粒由晶圆上取下而放置于料盘(tray)中，亦即，每一料盘中的晶粒都是同一等级的晶粒。这些装有同一等级晶粒的料盘，会交由线上操作员进行后续的检测与束带包装作业。

然而，这些后续的检测与束带包装作业，通常需要线上操作员以目视方式一一检验每一料盘内的每一晶粒容置槽中是否有晶粒放置颠倒、晶粒翻覆、没有晶粒(缺料)等异常状况的发生，以及需要线上操作员以手动的方式进行束带包装作业。

然而，上述检测、堆叠与束带包装作业，都是需要线上操作员以目视或手动方式完成，因此，其具有下列缺点：

(1)由于集成电路的规格越做越小，使晶粒的体积也越来越小，而一个料盘内通常会容纳许多晶粒。因此，对于线上操作员来说，以目视方式检查体积极小的晶粒，既使搭配方大镜进行目检，仍然是很困难与吃力的，不但不易看清晶粒放置于料盘内的状态，且非常容易一疏忽就忽略晶粒放置的异常或是漏检的状况。另外，长时间使用眼睛检验细小的晶粒，容易使线上操作员的眼睛疲累，而需要休息才能继续，因此，往往造成检测效能的不彰。

(2)其次，由于束带包装作业，都是需要线上操作员以手动方式进行，因此不但造成人力的大量需求，并且其作业的效能也较为低落，容易造成产出与产能不足的现象。

(3)另外，束带包装作业都是采用人工手动的方式进行，而所操作的对象都是晶粒与料盘等体积不大，容易忽视、翻覆与受损的物品，因此，极容易因为人员的疏忽而打翻或受损。

有鉴于上述问题，因此亟需要一种可以机械自动化的方式取代人工目视检测与手动操作的晶粒自动包装装置与方法，以进行料盘上的晶粒检测及束带包装等作业，而减少人力支出、增进包装的效能、以及避免人员疏失。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种晶粒自动包装装置与方法，其可以机械自动化的方式取代人工目视与手动操作等方式，以进行料盘上的晶粒检测、覆材置放、料盘堆叠及束带包装等作业，而减少人力支出、增进包装的效能、以及避免人员疏失。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种晶粒自动包装装置，包括：一进料模块，用以存放待包装的料盘与取出待包装的料盘以开始进行自动化包装；一检测模块，用以检测待包装料盘内的晶粒是否正确地放置于该料盘中；一异常料盘收集模块，用以收集未通过该检测模块检测的料盘；一堆叠模块，用以放置一覆材于每一通过该检测模块检测的料盘上，并堆叠通过该检测模块检测的料盘至预定的数量，再放置一上盖于该堆叠至预定数量的料盘上，而形成一具有上盖的料盘堆叠；一束带包装模块，用以将该具有上盖的料盘堆叠进行束带包装成一料盘捆包；以及一收料模块，用以收集与存放该料盘捆包。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的晶粒自动包装装置，其中所述的进料模块包括：一储料机构，用以存放待包装的料盘；以及一进料单元，用以将待包装的料盘由该储料机构取出以开始进行自动化包装。

前述的晶粒自动包装装置，其还包括：一横向传送机构，连接该检测模块、该异常料盘收集模块以及该堆叠模块，用以于其间传送料盘以进行检测、分料与堆叠；一入料传送机构，介于该进料模块与该横向传送机构，用以传送由该储料机构中取出的待包装料盘至该横向传送机构；一转向单元，设置于该横向传送机构对应于该入料传送机构的一端，用以使该入料传送机构传来的料盘转向进入横向传送机构，以使料盘由直向移动转向为横向移动；以及一束带传送机构，介于该横向传送机构的一端与该束带包装模块之间，用以该堆叠模块输出的料盘堆叠传送至束带包装模块以进行束带包装。

前述的晶粒自动包装装置，其中所述的检测模块包括：一检测区；以及一晶粒检查单元，用以检查每一通过该检测区的料盘，确认其内是否有晶粒颠倒、翻覆或是缺料状况。

前述的晶粒自动包装装置，其中所述的异常料盘收集模块包括：一排除区，设置于该横向传送机构上；一异常排除单元，用以在未通过该检测模块检测的料盘通过该排除区时，将其由该横向传送机构上排除；一异常料盘储存单元，用以收集与存放异常料盘；以及一异常料盘传送机构，介于该横向传送机构与该异常料盘储存单元之间，用以传送由该横向传送机构排除的异常料盘至该异常料盘储存单元存放。

前述的晶粒自动包装装置，其中所述的堆叠模块包括：一堆叠区，设置于该横向传送机构的一端，用以堆叠料盘的一固定数量；一覆材存放单元，用以存放与提供覆材；一上盖存放单元，用以存放与提供上盖；一拾取单元，用以取出覆材并放置于每一料盘上，以及取出上盖并置放以堆叠至固定数量的料盘堆叠上；以及输出单元，用以将堆叠到固定数量并已放置覆材与上盖的料盘堆叠由该横向传送机构内移出。

前述的晶粒自动包装装置，其中所述的束带包装模块包括：一转台，用以放置该料盘堆叠进行束带包装，并且转动该该料盘堆叠而使该料盘堆叠以不同侧边进行束带包装；以及一束带单元，用以对该料盘堆叠进行束带包装。

前述的晶粒自动包装装置，其中所述的收料模块包括：至少一产品存放单元，用以存放已完成束带包装的料盘堆叠；以及一收集单元，用以将束带包装模块上已完成束带包装的料盘堆叠取出并传送至产品存放单元中存放。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种晶粒自动包装方法，包括以下步骤：提供已装载有晶粒的料盘；由提供的料盘中取出一料盘；检测该料盘并判定该料盘内的晶粒是否有异常，若有异常则将有异常的料盘排除；将通过检测的料盘堆叠至一固定数量，而形成一具有预定数量料盘的料盘堆叠；对堆叠至一固定数量的料盘堆叠进行束带捆包，以形成一料盘堆叠的捆包；以及存放料盘堆叠的捆包。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的晶粒自动包装方法，其中所述的将通过检测的料盘堆叠至一固定数量的步骤，包括：放置覆材于通过检测的料盘上；堆叠已放置有覆材于其上的料盘至一预定数量，而形成一具有预定数量料盘的料盘堆叠；以及放置一上盖于该料盘堆叠上。

前述的晶粒自动包装方法，其中所述的方法是以一晶粒自动包装装置执行，该晶粒自动包装装置包括：一进料模块，用以存放待包装的料盘与取出待包装的料盘以开始进行自动化包装；一检测模块，用以检测待包装料盘内的晶粒是否正确地放置于该料盘中；一异常料盘收集模块，用以收集未通过该检测模块检测的料盘；一堆叠模块，用以放置一覆材每一通过该检测模块检测的料盘上，并堆叠通过该检测模块检测的料盘至预定的数量，再放置一上盖于该堆叠至预定数量的料盘上，而形成一具上盖的料盘堆叠；一束带包装模块，用以将该具上盖的料盘堆叠进行束带包装成一料盘捆包；以及一收料模块，用以收集与存放该料盘捆包。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明晶粒自动包装装置及其方法至少具有下列优点及有益效果：本发明提供一种晶粒自动包装装置，特别是用于对装载有晶粒的料盘进行检测、覆材置放、堆叠与束带包装的自动化包装装置。藉此，以自动化机械的作业方式取代传统的人力操作的作业方式，进行晶粒放置位置的检测、覆材的放置、料盘的堆叠与束带包装等作业，使得这些作业所需的人力成本大幅地降低、并且增加这些作业的效率与产出，同时避免人为疏忽与疏失对产能与产品造成的伤害。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的一实施例的晶粒自动包装装置的简单示意图。

图2为本发明另一实施例的晶粒自动包装装置的俯视图。

图3A-图3C为本发明各种不同实施例的进料模块的侧视图。

图4A与图4B为本发明的堆叠模块的立体示意图。

图5A与图5B为本发明的束带包装模块的立体示意图。

图6为本发明的一实施例的晶粒自动包装的流程图。

图7A与图7B为本发明的另一实施例的晶粒自动包装的流程图。

具体实施方式

本发明的一些实施例详细描述如下。然而，除了该详细描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行。亦即，本发明的范围不受已提出的实施例的限制，而以本发明提出的申请专利范围为准。其次，当本发明的实施例图示中的各元件或步骤以单一元件或步骤描述说明时，不应以此作为有限定的认知，即如下的说明未特别强调数目上的限制时本发明的精神与应用范围可推及多数个元件或结构并存的结构与方法上。再者，在本说明书中，各元件的不同部分并没有完全依照尺寸绘图，某些尺度与其他相关尺度相比或有被夸张或是简化，以提供更清楚的描述以增进对本发明的理解。而本发明所沿用的现有技艺，在此仅做重点式的引用，以助本发明的阐述。

参照图1，其为本发明一实施例的晶粒自动包装装置100的简单示意图。晶粒自动包装装置100包括一进料模块102、一检测模块104、一异常料盘收集模块106、一堆叠模块108、一束带包装模块110、以及一收料模块112。其中，进料模块102连接检测模块104，用以将存放带包装的料盘与取出带包装的料盘以便开始进行晶粒放置位置的检测、放置覆材、堆叠料盘与束带包装等后续作业。检测模块104一端连接进料模块102，而其另一端连接异常料盘收集模块106，用以对由进料模块102取出的料盘进行检测，以确认每一料盘的晶粒容置槽内是否有晶粒的存在(即是否有缺料)，是否有晶粒翻覆、颠倒放置不正确等异常状况，若有异常则通知异常料盘收集模块106进行异常料盘的排除。

异常料盘收集模块106设置于检测模块104与堆叠模块108之间，其一端连接检测模块104，而另一端连接堆叠模块108。异常料盘收集模块106是用以接收检测模块所发出的通知，而将检测模块104传送过来未通过检测的异常料盘由后续作业中排除，并收集这些异常料盘等待线上人员处理。

堆叠模块108介于异常料盘收集模块106与束带包装模块110之间，其一端连接异常料盘收集模块106，而另一端连接束带包装模块110。堆叠模块108用以放置一覆材于通过检测模块104检测的料盘上，其次，放置有覆材的料盘堆叠至一预定的数量，例如5个或任何需要的数量，以及放置一上盖于此已堆叠至一预定数量的料盘上，即放置于最上面的料盘上，而形成一具有上盖的料盘堆叠。

束带包装模块110设置于堆叠模块108与收料模块112之间，其一端连接堆叠模块108，而另一端连接收料模块112。束带包装模块110用以将已经于堆叠模块108完成覆材放置、料盘堆叠以及上盖放置的料盘堆叠进行束带包装而成为一料盘捆包。收料模块112则用以将经由束带包装模块110束带包装形成的料盘捆包收集并存放，等待线上人员或是自动化运输装置取出而出货。

参照图6，其为本发明的晶粒自动包装装置100的自动化作业流程的流程图，亦为本发明所提供的晶粒自动化包装方法的流程图。晶粒自动包装装置100的自动化作业流程与晶粒自动化包装方法如下：首先，经由人员以手动运输的方式或自动化运输装置以机械运输的方式，将许多装载有晶粒的料盘放置于进料模块102中，以提供装载有晶粒的料盘给晶粒自动包装装置100进行束带包装(步骤600)。接着，进料模块102会依次取出料盘(步骤602)，而取出的料盘会被传送到检测模块104，并且在其通过检测模块104的时候进行检测(步骤604)。检测模块104以仪器进行检测，例如电荷耦合元件(CCD)形式的相机或是摄影机，而观察料盘内的晶粒放置并与数据库内料盘内的晶粒正常放置的影像或图片对比，或是与数据库内料盘内的晶粒异常放置的影像或图片对比，藉以判定此料盘内的晶粒是否有晶粒放置颠倒、晶粒翻覆、没有晶粒(缺料)等异常状况的发生，即判定料盘内每一晶粒的放置为正常或异常(步骤606)。

若检测模块104判定此料盘为异常，则会通知异常料盘收集模块106，而异常料盘收集模块106则会将此异常料盘由后续作业中排除(步骤608)，例如覆材放置、料盘堆叠与上盖放置等作业，并且收集与存放这些异常料盘(步骤610)。检测模块104对于异常料盘的判定方式，可以采取只要侦测到料盘中的一个晶粒的异常放置，例如颠倒或翻覆等异常，或一个晶粒容置槽没有晶粒，则不再继续检测同一料盘内的其他晶粒或其他晶粒容置槽，并直接通知异常料盘收集模块106排除此一异常料盘的方式进行。或者，检测模块104也可以采取当侦测到料盘中的一个晶粒的异常放置或一个晶粒容置槽没有晶粒，仍会将同一料盘内的所有晶粒或所有晶粒容置槽继续检测后，再通知异常料盘收集模块106排除此一异常料盘的方式进行。然而，采取仍然继续侦测方式的时候，检测模块104可以针对异常的料盘产生一报表或以画面显示的方式，显示此异常料盘中的那一个位置的晶粒有异常放置的状况或没有晶粒放置于其中，以利线上人员的后续处理。

同时，在侦测到异常料盘时，可以藉由检测模块104发出警示，例如灯光或声音，通知线上人员进行处理，或是在异常料盘收集模块106排除并收集此异常料盘时，再由异常料盘收集模块106发出警示通知线上人员进行处理。

通过检测模块104检测的料盘在通过异常料盘收集模块106时，异常料盘收集模块106则不做任何处理，让其直接通过而到达堆叠模块108。然后，堆叠模块108在到达的料盘上放置一覆材，此覆材为一导电片，例如泰维克纸(TYVEK)或黑导片(conductive sheet)，并且在堆叠模块108等待后续通过检测的料盘到来。每一进入堆叠模块108的料盘上都被堆叠模块108放置一覆材，并且依照其进入堆叠模块108次序堆叠至一预定数量(步骤612)。然后，等到料盘堆叠到一预定的数量，即线上人员输入于晶粒自动包装装置100内的预定数量，例如5个、10个或其他任何数量，堆叠模块108会放置一上盖于此料盘堆叠上，形成一盖有上盖的料盘堆叠，再将其传送出堆叠模块108，而堆叠模块108则继续重复上述作业以形成下一个盖有上盖的料盘堆叠。

接着，被传送出堆叠模块108的料盘堆叠进入束带包装模块110中而进行束带包装(步骤614)。束带包装模块110会先面对料盘堆叠的一侧边进行束带捆包(第一次束带捆包)，然后，束带包装模块110会将此料盘堆叠旋转一角度，例如90度角，面对另一侧边再进行一次束带捆包的动作(第二次束带捆包)，使得两个束带于料盘堆叠顶面成十字交叉的方式将其捆包，而形成一料盘捆包。然后，收料模块112则会将此一料盘捆包(即已完成束带包装的料盘堆叠)由束带包装模块110取出，并存放于其中(步骤616)，等待线上人员或自动化传送装置取出以进行出货。

藉由此晶粒自动包装装置100进行晶粒放置位置的检测、放置覆材、堆叠料盘与束带包装等作业，除了提供了一快速、流畅且精确的自动化包装作业流程，而增加包装的效能与产出之外。更因为仅有放置待包装的料盘于晶粒自动包装装置100、处理异常料盘以及取出包装好的料盘等少数的作业或动作需要线上人员以手动方式操作，所以使得进行晶粒放置位置的检测、放置覆材、堆叠料盘与束带包装等作业所需的人力可以省略，而大幅地降低人力的需求与支出。同时，也因无需以目视检测与以人力进行作业，而避免人为疏失或忽略所造成的损害，例如翻覆或漏检等疏失。

参照图2，其为本发明另一实施例的晶粒自动包装装置200的俯视图，而更进一步描绘出本发明的晶粒自动包装装置的详细结构。此晶粒自动包装装置200同样包括一进料模块202、一检测模块204、一异常料盘收集模块206、一堆叠模块208、一束带包装模块210、以及一收料模块212。图2所示的晶粒自动包装装置200中的进料模块202、检测模块204、异常料盘收集模块206、堆叠模块208、束带包装模块210、以及收料模块212，与图1所示的晶粒自动包装装置100中的进料模块102、检测模块104、异常料盘收集模块106、堆叠模块108、束带包装模块110、以及收料模块112具有相同的功能以及应用于相同作业流程，其已于前文中详细说明，在此不再赘述。

在晶粒包装装置200中，更包括一横向传送机构224连接检测模块204、异常料盘收集模块206以及堆叠模块208，用以于检测模块204、异常料盘收集模块206以及堆叠模块208之间传送料盘以进行检测、分料与堆叠等作业。异常料盘收集模块206则设置于检测模块204与堆叠模块208之间。横向传送机构224为一输送带或是一输送轨道，可以搭配一运输平台进行输送料盘，或是直接进行料盘输送。

进料模块202设置于晶粒自动包装装置200的一侧，且进料模块202包括一用以存放待包装的料盘以供晶粒自动包装装置200进行自动化包装的储料机构214，以及一用以将待包装的料盘由储料机构214取出以便开始进行自动化包装的进料单元(如图3A所示标号为213的元件，以及图3B与图3C所示标号为213’的元件)。

参照图3A，其为晶粒自动包装装置200的进料模块202的一实施例的结构示意图，储料机构214为一具有可以收纳空间可以存放数个待包装料盘201的收纳盒或料盘架，而进料单元213则为一可以拾取或夹取料盘201的机械手臂或料夹，其由储料机构214上的开口依序取出储料机构214内的待包装料盘201以开始进行后续的检测、覆材置放、料盘堆叠以及束带包装等作业。

参照图3B与图3C，其为晶粒自动包装装置200的进料模块202的另一实施例的结构示意图及其取出待包装料盘程序的示意图。其中，储料机构214’为一可以一次夹住许多料盘201而存放许多料盘201的夹具，且其底部具有一开口而可以由下方依序放下料盘201。进料单元213’则为一升降平台，可以上升以承接由储料机构214’底部释放的料盘201(如图3B所示)，避免料盘直接落下造成料盘201翻覆或是料盘201中的晶粒位移，而下降以将料盘取出(如图3C所示)，以开始进行后续的检测、覆材置放、料盘堆叠以及束带包装等作业。另外，此升降平台同时也可以水平移动而做为一输送平台以传送料盘201。另外，无论是采用上述何种形式的进料模块202都可以依照需求，而在其中设置一或多个储料机构。

参照图2，一入料传送机构216设置于进料模块202与该横向传送机构224之间，而介于其间做为进料模块202与该横向传送机构224之间传送料盘的连接，用以将由进料模块202的储料机构中取出的待包装料盘传送至横向传送机构224。此入料传送机构216为一输送带或是一输送轨道。另外，在横向传送机构224对应于该入料传送机构216的一端设置有一转向单元218，用以使由入料传送机构216传来的料盘转向进行入横向传送机构224，使料盘由入料传送机构216内的直向移动转向为横向传送机构224内的横向移动。此转向单元218为一料夹、一推杆或是一机械手臂。

检测模块204包括一设置于横向传送机构224的检测区220，以及一晶粒检查单元222，用以检查每一通过检测区220的料盘，确认其内是否有晶粒颠倒、翻覆或是缺料等放置异常的状况。其中，检测区220可以为设置于横向传送机构224上的一平台或为横向传送机构224上的一固定区域，即传送机构224上对应晶粒检查单元222的一区域。晶粒检查单元222则为一相机或是摄影机，例如电荷耦合元件(CCD)形式的相机或是摄影机等，而可以摄取料盘与其内晶粒的影像或图片，以与数据库内的晶粒正常放置或异常放置的影像或图片对比，而判断该料盘内晶粒的放置是否有异常。另外，检测模块204内更可以包括一报表产生器或一显示器，而可以针对异常料盘产生一对应异常料盘内晶粒放置状态的异常报表或异常显示，使得线上人员可以得知每一异常料盘内的那些位置上的晶粒有颠倒、翻覆或缺料等异常状态，以利线上人员进行后续的异常处理。

异常料盘收集模块206包括一排除区226、一异常排除单元228、一异常料盘传送机构230、以及一异常料盘储存单元232。其中，排除区226为一设置于横向传送机构224上的平台或是横向传送机构224上一介于检测模块204与堆叠模块208之间的一固定区域。异常料盘传送机构230设置于异常排除单元228(或排除区226)与异常料盘储存单元232之间，而介于其间做为异常排除单元228(或排除区226)与异常料盘储存单元232之间传送料盘的连接，用以将由横向传送机构224(或排除区226)上排除的异常料盘传送至异常料盘储存单元232存放。异常料盘传送机构230为一输送带或是一输送轨道。异常排除单元228与异常料盘传送机构230分别设置于横向传送机构224相对的两侧。异常排除单元228为一为一料夹、一推杆或是一机械手臂，用以将未通过检测模块204检测而被判定为异常的料盘由横向传送机构224上排除，使其不会继续进行后续的覆材置放、料盘堆叠以及束带包装等作业。异常料盘储存单元232则为一用以收集与存放异常料盘的工具或器具，例如夹具、料盘架等。另外，在异常料盘收集模块206中，可以依照实际需求，而设置一个或是多个异常料盘收集模块，以便收集与存放异常料盘。

同时参照图2、图4A以及图4B，其中，图4A与图4B分别展示堆叠模块208进行覆材放置的状态与进行上盖放置的状态。堆叠模块208包括一堆叠区234、一覆材存放单元240、一上盖存放单元238、一拾取单元243以及一输出单元236。其中，堆叠区234为设置于横向传送机构224一端上的平台或为横向传送机构224上的一固定区域，用以供料盘201进行覆材放置、上盖放置、以及料盘堆叠等作业。

覆材存放单元240、上盖存放单元238、以及拾取单元243分别设置于堆叠区234附近。其中，覆材存放单元240用以容置并存放覆材241，以提供覆材241进行料盘201上的覆材放置(如4A图所示)，而上盖存放单元238则用以容置并存放上盖239，以提供上盖239进行料盘堆叠203上的上盖放置(如图4B所示)。覆材241为一导电片，例如泰维克纸(TYVEK)或黑导片。

拾取单元243为一可以进行升降与水平移动的真空吸头或机械手臂，用以由覆材存放单元240取出覆材241，并放置于每一料盘201上，以及由上盖存放单元238取出上盖239并置放以堆叠至预定数量的料盘堆叠203上。图4A所示的虚线表示拾取单元243在拾取与放置覆材241时的移动轨迹，拾取单元243会先水平移动至覆材存放单元240上方，然后垂直下降取出覆材241后，再垂直上升到一定高度，然后水平移动至堆叠区234上的料盘201上方，垂直下降并放置覆材239于料盘201上，再垂直上升到一定高度，然后重复上述步骤对其他料盘进行覆材放置。图4B所示的虚线表示拾取单元243在拾取与放置上盖239时的移动轨迹，其拾取与放置上盖239的方式与前述放置覆材241的方式大致相同，所不同的其是由上盖存放单元238取出上盖239，并且是将上盖239置放料盘堆叠203上，即放置于该料盘堆叠203最上面的料盘上。

虽然，在图4A与图4B所示的实施例中，晶粒自动包装装置200是使用同一个拾取单元243进行覆材拾取与放置以及上盖拾取与放置等作业。但是，在本发明的其他实施例中，拾取单元可以包括一专门用于取出覆材并放置于每一料盘上的覆材拾取单元，以及一专门用以取出上盖并放置于堆叠固定数量料盘的料盘堆叠上的上盖拾取单元，而使用不同的拾取单元进行覆材拾取与放置以及上盖拾取与放置等作业。覆材拾取单元为一真空吸头或一机械手臂，而上盖拾取单元也为一真空吸头或一机械手臂。

参照图2，输出单元236为一料夹、一推杆、或一机械手臂，用以将已于每一料盘上放置覆材并堆叠到固定数量以及已经放置上盖于其上盖的料盘堆叠，由横向传送机构内224内移出，即由堆叠区234内移出，以进行后续的束带包装作业。在堆叠模块208与束带包装模块210之间设置有一束带传送机构231，介于其间做为堆叠模块208与束带包装模块210之间料盘堆叠(覆盖有上盖的料盘堆叠)传送的连接，用以将于堆叠模块208完成覆材置放、料盘堆叠以及上盖放置等作业且由堆叠模块208传送出的料盘堆叠，传送至束带包装模块210以进行束带包装作业。束带传送机构231为一输送带或是一输送轨道。

同时参照图2、图5A以及图5B，其中，图5A与图5B分别展示晶粒自动包装装置200中的束带包装模块210进行首次束带包装与二次束带包装的状况。束带包装模块210设置于堆叠模块208与收料模块212之间，即设置于束带传送机构231与收料模块212之间。束带包装模块210由一转台242与一束带单元244所组成。转台242，用以放置已经完成覆材置放、料盘堆叠以及上盖放置等作业而具有上盖239的料盘堆叠203’以供进行束带包装，并且其为一个可以转动的平台，而可以转动其上的料盘堆叠203’以不同的侧边面对束带单元244，以进行不同位置的束带包装。束带单元244则为一使用胶条或是其他适合的材质做为束带，而对转台242上的料盘堆叠203’进行束带包装的装置。

如同图5A与图5B所示，本发明的晶粒自动包装装置200对料盘堆叠203’进行两次束带。首先，先使束带单元244面对转台242上的料盘堆叠203，的一侧边，并对其进行一次束带，而以一束带245由料盘堆叠203’的此一侧边将其捆包。然后，转台242转动90度角，但不以此为限而是可以一需求采取任何角度，而使束带单元244面对料盘堆叠203’的另一侧边，而进行第二次束带，而以另一束带245由料盘堆叠203’的另一侧边将其捆包。虽然本发明的晶粒自动包装装置200是进行两次束带作业，但是并不以此为限，而是可以需求增加或是减少束带的次数。在本发明其他的实施例中，可以采用转台与束带单元可以进行相对的水平移动的设计，使得束带单元不但可以面对料盘堆叠的不同侧边进行束带，更可以对料盘堆叠的同一侧边上的不同位置进行束带。

参照图2，收料模块212包括至少的一个用以存放已经完成束带包装的料盘堆叠的产品存放单元246(在本实施例中为2个)，以及一用以将已经完成束带包装的料盘堆叠由束带包装模块210中取出并放置于产品存放单元246中的收集单元(图中未示)。其中，产品存放单元246为一料架、一料夹或是任何适合存放已经完成束带包装的料盘堆叠的存放装置。收集单元可以为一料夹、一运输平台、一机械手臂或任何适合用以使取与放置料盘堆叠的装置。

参照图7A及图7B，其为本发明的晶粒自动包装装置200的自动化作业流程的流程图，亦为本发明所提供的晶粒自动化包装方法的另一实施例的流程图。另外，请同时参照图2、图3A-图3C、图4A至图4B、以及图5A-图5B，本发明的晶粒自动包装装置200的作业流程，以及另一实施例的晶粒自动化包装方法的流程如下：首先，经由人员以手动运输的方式或自动化运输装置以机械运输的方式，将许多装载有晶粒的料盘放置于进料模块202中的储料机构214中，以提供装载有晶粒的料盘给晶粒自动包装装置200进行自动化束带包装作业(步骤700)。接着，进料模块202中的进料单元213、213’会依次取出料盘201(步骤702)，并放置于入料传送机构216上。取出的料盘201会藉由入料传送机构216被传送至横向传送机构224，然后，藉由转向单元218使得料盘进入横向传送机构224，而使料盘由在入料传送机构216中的直向移动转换成在横向传送机构224中的横向移动。

接着，料盘先被横向传送机构224传送入检测模块202中的检测区220中(步骤704)，并在通过检测区220时，以晶粒检查单元222，例如电荷耦合元件(CCD)形式的相机或是摄影、或是其他适合的装置，观察料盘内晶粒放置的状态以检测料盘内的晶粒是否有放置异常的状况(步骤706)，并与数据库内料盘内的晶粒正常放置的影像或图片对比，或是与数据库内料盘内的晶粒异常放置的影像或图片对比，藉以判定此料盘内的晶粒放置是否异常(步骤708)，即为料盘内的晶粒放置为正常或有晶粒颠倒放置、晶粒翻覆或是缺料等异常。

若经由对比与判定，检测模块204判定此料盘为异常，则会通知异常料盘收集模块206进行异常料盘排除，以避免异常料盘继续进行后续的覆材放置、料盘堆叠、上盖放置与束带包装等作业，而造成产能的浪费与产出的降低。接着，此异常料盘经由横向传送机构224传送至异常料排收集机构206中(步骤710)，同时，检测模块204继续对进料模块202后续传送来的料盘进行检测。在异常料盘通过异常料排收集机构206中的排除区226时，异常排除单元228会将异常料盘移出横向传送机构224(或排除区226)，以排除异常料盘使其不会继续进行后续作业(步骤712)，并将其送入异常料盘传送机构230。然后，藉由异常料盘传送机构230将异常料盘直接传送至异常料盘储存单元232存放(步骤714)，或是搭配一料夹或机械手臂，例如机械手臂、料夹等，而在异常料盘传送机构230将异常料盘移动至异常料盘储存单元232附近时，藉由料夹或机械手臂将异常料盘由异常料盘传送机构230取出，而放置于异常料盘储存单元232中存放。

检测模块204对于异常料盘的判定方式，可以采用只要侦测到料盘中的一个晶粒的异常放置，例如颠倒或翻覆等异常，或一个晶粒容置槽没有晶粒，则不再继续检测同一料盘内的其他晶粒或其他晶粒容置槽，并直接通知异常料盘收集模块206排除此一异常料盘的方式进行。或者，检测模块204也可以采用当侦测到料盘中的一个晶粒的异常放置或一个晶粒容置槽没有晶粒，仍会将同一料盘内的所有晶粒或所有晶粒容置槽继续检测后，再通知异常料盘收集模块206排除此一异常料盘的方式进行。然而，采取仍然继续侦测方式的时候，检测模块204可以藉由检测模块204内设置的报表产生器或显示器，针对异常的料盘产生一报表或以画面显示的方式，显示此异常料盘中的那一个位置的晶粒有异常放置的状况或没有晶粒放置于其中，以利线上人员的后续处理。

同时，在侦测到异常料盘时，可以藉由检测模块204发出警示，例如灯光或声音，通知线上人员进行处理，或是等异常料盘收集模块206排除或收集此异常料盘时，再由异常料盘收集模块206发出警示通知线上人员进行处理。

相反的，如果检测模块204判定该料盘内无晶粒放置颠倒、晶粒翻覆、或缺料等异常，检测模块204则不会通知异常料盘收集模块206进行排除。因此，当横向传送机构224将正常料盘传送通过排除区226时，异常料盘收集模块206不会进行任何排除动作，而正常料盘则被横向传送机构224直接传送至堆叠模块208中(步骤716)。然后，检测模块204继续对后续由进料模块202传送来的料盘进行检测。

同时，被传送至堆叠模块208的料盘会被放置于堆叠模块208中的堆叠区234上，接着，拾取单元243会由覆材存放单元240中取出一覆材241，例如导电片、泰维克纸(TYVEK)或黑导片等，并放置于料盘201上(如图4A所示)(步骤718)。然后，此一完成覆材放置作业的料盘仍然放置于堆叠区234中，等待后续通过检测模块204检测的料盘被传送至堆叠区234中，这些后来的料盘被依序堆叠于先来的料盘(已放置有覆材的料盘)上，并放置覆材于其上，即后来的料盘先堆叠于先前的已完成覆材堆叠料盘上，再放置覆材于其上，并重复这些步骤直到堆叠区234上的料盘堆叠至一预设数量为止(步骤720)。

接着，等到堆叠区234上的料盘堆叠到预设的数量后，即线上人员输入于晶粒自动包装装置200内的预定数量，例如5个、10个或其他任何数量，拾取单元243会由上盖存放单元238中取出一上盖239，并放置于此一达到预设数量的料盘堆叠203上(步骤722)，即放置于该料盘堆叠203最上面的料盘上(如图4B所示)。然后，输出单元236会将此已完成覆材放置、料盘堆叠以及上盖放置等作业的料盘堆叠203’移出横向传送机构224或堆叠区234，而进入束带传送机构231(步骤724)。同时，堆叠模块208持续重复上述步骤对后续通过检测模块204检测的料盘进行覆材放置、料盘堆叠以及上盖放置等作业。

然后，传入束带传送机构231的料盘堆叠，被束带传送机构231传送至束带包装模块210中的转台242上(步骤726)，并于束带包装模块210中的转台242上进行束带捆包(步骤728)。在步骤728中，首先，束带单元244先面对转台242上的料盘堆叠203’的一侧边，并对其进行一次束带，而以一束带245由料盘堆叠203’的此一侧边将其捆包(如图5A所示)。然后，转台242带动其上的料盘堆叠203’转动90度角，但不以此为限而是可以一需求采取任何角度，而使束带单元244面对料盘堆叠203’的另一侧边，而进行第二次束带，而以另一束带245由料盘堆叠203’的另一侧边将其捆包(如图5B所示)。使得两个束带245于料盘堆叠203’顶面成十字交叉的方式将其捆包，而形成一料盘捆包。然后，收料模块212中的收集单元会将完成束带包装的料盘捆包由束带包装模块210中或转台242上取出，并放置于一产品存放单元246中(步骤730)。同时，束带包装模块210会对后续传送来的料盘堆叠重复前述步骤进行束带包装作业，直到进料模块202的储料机构214中的所有料盘都完成束带包装为止。

另外，被排除而存放于异常料盘储存单元232内的异常料盘，可以在经由线上人员处理并排除异常后，重新放回进料模块202内的储存单元214内，重复上述所有步骤，而进行晶粒检测、覆材放置、料盘堆叠、上盖放置、以及束带包装等作业。

有鉴于此，本发明提供一种晶粒自动包装装置及晶粒自动化包装方法，其以自动化机械取代肉眼检测晶粒放置与手动进行覆材放置、料盘堆叠、上盖放置、以及束带包装等作业，而提供一快速、流畅且不需太多人工操作的包装流程。因此，不但可以大幅节省人力支出，更可以增加包装的产出与效能，更进一步避免人为操作所引起的疏失或损害。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种晶粒自动包装装置，其特征在于其包括：

一进料模块，用以存放待包装的料盘与取出待包装的料盘以开始进行自动化包装；

一检测模块，用以检测待包装料盘内的晶粒是否正确地放置于该料盘中；

一异常料盘收集模块，用以将异常料盘整个排除并收集未通过该检测模块检测的料盘，其中，未通过该检测模块检测的料盘内含有异常的晶粒；

一堆叠模块，用以放置一覆材于每一通过该检测模块检测的料盘上，并堆叠通过该检测模块检测的料盘至预定的数量，再放置一上盖于该堆叠至预定数量的料盘上，而形成一具有上盖的料盘堆叠，其中该堆叠模块包含：

一堆叠区，用以堆叠料盘的一固定数量；

一覆材存放单元，用以存放与提供覆材；

一上盖存放单元，用以存放与提供上盖；

一拾取单元，用以取出覆材并放置于每一料盘上，以及取出上盖并置放以堆叠至固定数量的料盘堆叠上；以及

输出单元，用以将堆叠到固定数量并已放置覆材与上盖的料盘堆叠由横向传送机构内移出；

一束带包装模块，用以将该具有上盖的料盘堆叠进行束带包装成一料盘捆包；以及

一收料模块，用以收集与存放该料盘捆包。

2.根据权利要求1所述的晶粒自动包装装置，其特征在于其中所述的进料模块包括：

一储料机构，用以存放待包装的料盘；以及

一进料单元，用以将待包装的料盘由该储料机构取出以开始进行自动化包装。

3.根据权利要求2所述的晶粒自动包装装置，其特征在于其还包括：

一横向传送机构，连接该检测模块、该异常料盘收集模块以及该堆叠模块，用以于其间传送料盘以进行检测、分料与堆叠，其中，该堆叠区设置于该横向传送机构的一端；

一入料传送机构，介于该进料模块与该横向传送机构，用以传送由该储料机构中取出的待包装料盘至该横向传送机构；

一转向单元，设置于该横向传送机构对应于该入料传送机构的一端，用以使该入料传送机构传来的料盘转向进入横向传送机构，以使料盘由直向移动转向为横向移动；以及

一束带传送机构，介于该横向传送机构的一端与该束带包装模块之间，用以该堆叠模块输出的料盘堆叠传送至束带包装模块以进行束带包装。

4.根据权利要求3所述的晶粒自动包装装置，其特征在于其中所述的检测模块包括：

一检测区；以及

一晶粒检查单元，用以检查每一通过该检测区的料盘，确认其内是否有晶粒颠倒、翻覆或是缺料状况。

5.根据权利要求3所述的晶粒自动包装装置，其特征在于其中所述的异常料盘收集模块包括：

一排除区，设置于该横向传送机构上；

一异常排除单元，用以在未通过该检测模块检测的料盘通过该排除区时，将其由该横向传送机构上排除；

一异常料盘储存单元，用以收集与存放异常料盘；以及

一异常料盘传送机构，介于该横向传送机构与该异常料盘储存单元之间，用以传送由该横向传送机构排除的异常料盘至该异常料盘储存单元存放。

6.根据权利要求3所述的晶粒自动包装装置，其特征在于其中所述的束带包装模块包括：

一转台，用以放置该料盘堆叠进行束带包装，并且转动该该料盘堆叠而使该料盘堆叠以不同侧边进行束带包装；以及

一束带单元，用以对该料盘堆叠进行束带包装。

7.根据权利要求1所述的晶粒自动包装装置，其特征在于其中所述的收料模块包括：

至少一产品存放单元，用以存放已完成束带包装的料盘堆叠；以及

一收集单元，用以将束带包装模块上已完成束带包装的料盘堆叠取出并传送至产品存放单元中存放。

8.一种晶粒自动包装方法，其特征在于其包括以下步骤：

提供已装载有晶粒的料盘；

由提供的料盘中取出一料盘；

检测该料盘并判定该料盘内的晶粒是否有异常，若有异常则将有异常的料盘整个排除，并且含有异常晶粒的料盘进行收集与存放；

将通过检测的料盘堆叠至一固定数量，而形成一具有预定数量料盘的料盘堆叠；

对堆叠至一固定数量的料盘堆叠进行束带捆包，以形成一料盘堆叠的捆包；以及

存放料盘堆叠的捆包。

9.根据权利要求8所述的晶粒自动包装方法，其特征在于其还包括一产生报表或是画面显示步骤，用以报表或以画面显示的方式，显示异常料盘中的哪一个位置的晶粒有异常放置的状况或没有晶粒放置于其中，以利线上人员的后续处理。

10.根据权利要求8所述的晶粒自动包装方法，其特征在于其中所述的将通过检测的料盘堆叠至一固定数量的步骤，包括：

放置覆材于通过检测的料盘上；

堆叠已放置有覆材于其上的料盘至一预定数量，而形成一具有预定数量料盘的料盘堆叠；以及

放置一上盖于该料盘堆叠上。

11.根据权利要求8所述的晶粒自动包装方法，其特征在于其中所述的方法是以一晶粒自动包装装置执行，该晶粒自动包装装置包括：

一进料模块，用以存放待包装的料盘与取出待包装的料盘以开始进行自动化包装；

一检测模块，用以检测待包装料盘内的晶粒是否正确地放置于该料盘中；

一异常料盘收集模块，用以收集未通过该检测模块检测的料盘；

一堆叠模块，用以放置一覆材每一通过该检测模块检测的料盘上，并堆叠通过该检测模块检测的料盘至预定的数量，再放置一上盖于该堆叠至预定数量的料盘上，而形成一具上盖的料盘堆叠；

一束带包装模块，用以将该具上盖的料盘堆叠进行束带包装成一料盘捆包；以及

一收料模块，用以收集与存放该料盘捆包。