TWI466207B - 半導體晶片之檢測裝置及其方法 - Google Patents

Description

半導體晶片之檢測裝置及其方法

本發明係關於一種半導體晶片之檢測裝置及其方法，尤其係關於一種能夠檢測半導體晶片之外觀的檢測裝置及其方法。

半導體晶片係指由導電性高於非導體但低於導體之半導體組成的積體電路。半導體晶片最初係指薄的模片，但現今是指半導體電路。

半導體晶片係透過集成各種裝置，例如電晶體、電阻、電容器等於一薄晶矽片之上而製成，此薄晶矽片的水平及垂直長度大約為1厘米。

作為電子工業的基礎，半導體晶片係為電腦的基本組件。同時，半導體晶片在執行算數演算、資訊儲存及晶片控制方面也扮演了主要角色。

半導體晶片係包含中央處理單元(CPU)、記憶型半導體(SDRAM)、快取隨機存取記憶體等等。近來，半導體晶片還包含顯示裝置積體電路(DDI)，如玻璃晶片(COG)與薄膜晶片(COF)。

為了增加可靠性，半導體晶片在投放到市場之前需要經過外觀檢測。

然而，傳統的半導體晶片外觀檢測方法存在如下問題。

第一，半導體晶片，如顯示裝置積體電路(DDI)在被裝船之前，製造商會透過使用顯微鏡進行半導體晶片之外觀檢測藉以去除不良半導體晶片。

由於半導體晶片由製造商加以檢測，其檢測速度較慢，其整個成本會因檢測工人數量的增加而增加，並且檢測的可靠性係由檢測工人的熟練程度來決定。因此，這樣也會降低檢測製程的可靠性。

因此，鑑於以上問題，本發明之一目的在於提供一種能夠自動檢測半導體晶片之外觀進而提高檢測速度及可靠性並能減少成本的半導體晶片之檢測裝置及其方法。

本發明之另一目的在於提供一種能夠檢測半導體晶片的上下外觀藉以提高檢測速度及可靠性並能減少成本的半導體晶片之檢測裝置及其方法。

本發明之另一目的還在於提供一種能夠自動反轉裝載於窩伏爾組件中的半導體晶片藉以檢測半導體晶片之背面的半導體晶片之檢測裝置及其方法。

為達成上述及其它優點並且依照本發明所揭露之目的，下面將進行具體化和概括性的說明，本發明所提供之一種半導體晶片之檢測裝置，係包含：裝載單元，用以裝載裝載有複數個半導體晶片之窩伏爾組件；可視檢測單元，用以從裝載單元接收窩伏爾組件，並檢測裝載於窩伏爾組件中的半導體晶片之外觀；晶片交換單元，用以將透過可視檢測單元檢測出的不良半導體晶片替換成正常的半導體晶片；以及卸載單元，用以卸載從晶片交換單元接收的窩伏爾組件。

上述半導體晶片之檢測裝置還可包含組件反轉單元，用以透過藉由補充的窩伏爾組件覆蓋窩伏爾組件之上部並旋轉窩伏爾組件來反轉和裝載已完全經過檢測並從可視檢測單元提供的半導體晶片至補充的窩伏爾組件中。

上述組件反轉單元可包含：支撐單元，支撐單元可上下移動藉以向上傳送窩伏爾組件；拾取單元，拾取單元可向下移動並用處於拾取狀態的補充的窩伏爾組件覆蓋位於支撐單元的窩伏爾組件，並可向上移動且隨後透過於窩伏爾組件及補充的窩伏爾組件被反轉後向上移動來拾取窩伏爾組件；以及反轉單元，用以將被覆蓋的窩伏爾組件及補充的窩伏爾組件旋轉180度之角度。

上述組件反轉單元還可包含撞擊元件，用以在被覆蓋的窩伏爾組件及補充的窩伏爾組件被反轉之前校正窩伏爾組件及補充的窩伏爾組件，或者在被覆蓋的窩伏爾組件及補充的窩伏爾組件被反轉之後向窩伏爾組件及補充的窩伏爾組件施加一撞擊以使得裝載於窩伏爾組件中的半導體晶片能夠被裝載到補充的窩伏爾組件中。

上述半導體晶片之檢測裝置還可包含裝載狀態檢測單元，用以檢測窩伏爾組件中的半導體晶片之裝載狀態，並於隨後僅當裝載狀態良好時將窩伏爾組件從晶片交換單元傳送至組件反轉單元。

組件反轉單元可包含：一對夾緊元件，用以夾緊被覆蓋的補充的窩伏爾組件及窩伏爾組件；夾緊驅動單元，用以驅動夾緊元件；以及旋轉驅動單元，用以使夾緊元件旋轉180度之角度。

本發明之另一方面還在於提供一種半導體晶片之檢測裝置，係包含：裝載單元，用以裝載裝載有複數個半導體晶片之窩伏爾組件；可視檢測單元，用以檢測裝載於窩伏爾組件中的半導體晶片之外觀；以及揀選單元，用以依據可視檢測單元之檢測結果揀選裝載於窩伏爾組件中的半導體晶片。

上述揀選單元可包含：一個或多個正品卸載單元，用以依據可視檢測單元之檢測結果將正常的半導體晶片裝載到窩伏爾組件之上；一個或多個次品卸載單元，用以依據可視檢測單元之檢測結果將不良半導體晶片裝載到窩伏爾組件之上；以及傳送工具，用以透過揀選良好和不良的半導體晶片而將半導體晶片裝載到正品卸載單元與次品卸載單元的窩伏爾組件中。

上述裝載單元、可視檢測單元及揀選單元可依據窩伏爾組件的類型具有可變的寬度。

上述半導體晶片之檢測裝置還可包含一個或多個組件傳送單元，用以在裝載單元與揀選單元之間傳送窩伏爾組件。

為達成上述及其它優點並且依照本發明所揭露之目的，下面將進行具體化和概括性的說明，本發明還提供了一種半導體晶片之檢測方法，係包含：裝載步驟，用以裝載裝載有複數個半導體晶片之窩伏爾組件；可視檢測步驟，用以透過接收窩伏爾組件檢測裝載於窩伏爾組件中的半導體晶片之外觀；晶片交換步驟，用以將於可視檢測步驟中檢測出的不良半導體晶片替換成正常的半導體晶片；以及卸載步驟，用以於晶片交換步驟之後接收和卸載窩伏爾組件。

於晶片交換步驟之後，上述半導體晶片之檢測方法還可包含組件反轉步驟，係用以接收在可視檢測步驟中已完全經過檢測的窩伏爾組件，並透過藉由補充的窩伏爾組件覆蓋窩伏爾組件之上部且旋轉窩伏爾組件，將處於反轉狀態的半導體晶片裝載到補充的窩伏爾組件中。

於晶片交換步驟之後，上述半導體晶片之檢測方法還可包含裝載狀態檢測步驟，係用以檢測窩伏爾組件中的半導體晶片之裝載狀態。

於組件反轉步驟之後，上述半導體晶片之檢測方法還可包含第二檢測步驟，用以檢測裝載於補充的窩伏爾組件中的半導體晶片之外觀。

本發明之半導體晶片之檢測裝置及其方法具有如下優點。

第一，由於可以自動檢測半導體晶片之外觀，因而提高了檢測速度和可靠性，並且降低了成本。

第二，由於當半導體晶片之上部外觀被檢測後，半導體晶片將被反轉藉以執行卸載，並於隨後對其下部外觀進行檢測，因此顯著地加快了檢測速度。

第三，由於當半導體晶片之上部外觀被檢測後，半導體晶片將被反轉，並於隨後對其下部外觀進行檢測，因而顯著地加快了檢測速度。

第四，由於窩伏爾組件中處於裝載狀態的半導體晶片將被自動地反轉以進行檢測，因此顯著地加快了檢測速度。

以下，將結合圖式部分對本發明之較佳實施例作詳細說明。

在下文中，將結合附圖對本發明第一實施例之半導體晶片之檢測裝置及其方法進行更為詳細的說明。

「第1圖」為本發明第一實施例之半導體晶片之檢測裝置的結構設計示意圖；「第2圖」為「第1圖」之檢測裝置中裝載有半導體晶片之窩伏爾組件的設計示意圖；「第3A圖」為「第1圖」之檢測裝置中拾取器傳送半導體晶片之狀態示意圖；「第3B圖」為導軌之側面剖視圖，「第1圖」之檢測裝置中的窩伏爾組件係可沿著所示導軌移動；「第4圖」為「第1圖」之檢測裝置中的組件反轉單元之透視圖。

本發明第一實施例之半導體晶片之檢測裝置係用以檢測半導體晶片，如顯示裝置積體電路(DDI)及玻璃晶片(COG)之外觀，並且如「第1圖」至「第4圖」中所示，此半導體晶片之檢測裝置包含裝載單元140、可視檢測單元130、晶片交換單元170及卸載單元150。

本發明之半導體晶片之檢測裝置主要用以檢測無需封裝製程的半導體晶片，如顯示裝置積體電路(DDI)及玻璃晶片(COG)之外觀。但是透過此半導體晶片之檢測裝置得以被檢測的對象並不限於顯示裝置積體電路(DDI)及玻璃晶片(COG)，還可包含任意的對象，這些對象可在位於容納單元，如窩伏爾組件中並處於裝載狀態而移動時被加以檢測。

半導體晶片1係透過用以將半導體晶片1裝載於其中的窩伏爾組件3來傳送。並且，窩伏爾組件3可配置有複數個凹形的容納槽3a藉以容納半導體晶片1。此處，窩伏爾組件可具有各種不同的結構藉以傳送裝載於其中的半導體晶片。

上述檢測裝置所包含的裝載單元140、可視檢測單元130、晶片交換單元170及卸載單元150也可具有各種不同的結構。然而，如「第1圖」中所示，上述檢測裝置所具有的一較佳結構為窩伏爾組件3係可沿X軸方向被依序地加以傳送。

窩伏爾組件3可由不同的方式被傳送。如「第1圖」及「第3B圖」中所示，窩伏爾組件3可由傳送單元120沿著安裝於主體100上的一對導軌110被依序地加以傳送。並且，導軌110可配置有導槽112以使得窩伏爾組件3能夠被容易地加以傳送。

一對導軌110可配置成一條直線、複數條直線、一條曲線等形式。考慮到窩伏爾組件3要沿著上下方向或Y軸方向運動，因此導軌110可配置成使得導槽112向上開放，或在某些部件131及132處相互分開。

一對導軌110可根據窩伏爾組件3的類型具有不同的寬度。因此，導軌110可相應於窩伏爾組件3的厚度變化而配置成具有不同的寬度。

傳送單元120具有沿著導軌110傳送窩伏爾組件3之構造。傳送單元120之一側包含與窩伏爾組件3之一側相接觸的推桿122，窩伏爾組件3的另一側局部地配置有制動器121。推桿122的數量可配置成複數個藉以同時傳送複數個窩伏爾組件3。

如「第1圖」中所示，裝載單元140可具有各種不同的構造藉以供應半導體晶片1，更準確地說，是裝載窩伏爾組件3。

由於半導體晶片1是在被裝載於窩伏爾組件3中的狀態下加以傳送，因而裝載單元140係配置成可接收窩伏爾組件3。裝載單元140可包含：導向元件141用以垂直地引導窩伏爾組件3以使得複數個窩伏爾組件3可在堆疊狀態下被供應到相應位置；以及垂直驅動單元(圖中未示出)用以垂直地移動窩伏爾組件3。此處，窩伏爾組件3係被垂直地移動藉以沿著導軌110而被傳送至可視檢測單元130。

可視檢測單元130從裝載單元140接收窩伏爾組件3，並進行二維或三維可視檢測藉以檢測容納於窩伏爾組件3中的半導體晶片1之外觀。

為了檢測半導體晶片1之外觀，可視檢測單元130可配置成用以分析由影像獲取單元(圖中未示出)所獲取的半導體晶片1之表面影像，並將代表半導體晶片1良好或不良狀態的狀態訊號傳輸至控制器(圖中未示出)。

影像獲取單元用以獲取半導體晶片1之影像，並且包含攝像機、巡線掃描器等部件。

可視檢測單元130可安裝於其中裝載有半導體晶片1的窩伏爾組件3的傳送路徑之上，或者可以安裝在與「第1圖」中所示的傳送路徑相間隔的此傳送路徑之一側。並且，窩伏爾組件3可透過能沿著X軸及Y軸移動的X-Y工作台133被傳送至可視檢測單元130。此處，導軌110可安裝有在X-Y工作台133上相互分隔開的部件131與132。

晶片交換單元170係配置成可將由可視檢測單元130檢測出的不良半導體晶片1替換為正常(良好)的半導體晶片1。此處，晶片交換單元170係基於由可視檢測單元130傳輸至控制器並表示半導體晶片1良好或不良狀態的狀態訊號來將不良的半導體晶片1替換為正常的半導體晶片1。

晶片交換單元170可具有各種不同的構造。如「第1圖」及「第3A圖」中所示，晶片交換單元170包含裝載有正常的半導體晶片1的窩伏爾組件3，用來隨後裝載不良半導體晶片1的空的窩伏爾組件3，以及用以將半導體晶片1傳送至相應的窩伏爾組件3中的拾取器143。

這裡，窩伏爾組件3與拾取器143可配置成分別沿X軸方向與Y軸方向移動。每一個窩伏爾組件3及拾取器143也可配置成沿著X-Y軸方向移動。

卸載單元150係配置成用以卸載從晶片交換單元170所供應之窩伏爾組件3，並可具有各種不同的構造。

由於半導體晶片1係在被裝載於窩伏爾組件3中的狀態下加以傳送，因而卸載單元150係以與裝載單元140相似的方式配置成用來供應窩伏爾組件3。並且，卸載單元150可包含導向元件151用以垂直地引導窩伏爾組件3以使得複數個窩伏爾組件3可依序地堆疊於卸載單元150之上。此處，複數個窩伏爾組件3可透過被垂直地移動而堆疊於卸載單元150之上。

由於半導體晶片1被容納於窩伏爾組件3中，半導體晶片1的底部表面無法被檢測到。因此，容納於窩伏爾組件3中的半導體晶片1需要被反轉。

如「第1圖」及「第4圖」中所示，本發明之半導體晶片檢測裝置可進一步包含組件反轉單元300用以透過將補充的窩伏爾組件4覆蓋於窩伏爾組件3之上部並且旋轉窩伏爾組件3來將已經過檢測並從可視檢測單元130提供的半導體晶片1反轉並裝載於補充的窩伏爾組件4之中，並且將半導體晶片1傳送至卸載單元150。

如「第4圖」中所示，組件反轉單元300可包含：支撐單元310用以支撐和上下移動窩伏爾組件3藉以向上傳送窩伏爾組件3；拾取單元320，係向下移動並用處於拾取狀態下的補充的窩伏爾組件4覆蓋位於支撐單元310的窩伏爾組件3，並向上移動，且隨後於窩伏爾組件3及補充的窩伏爾組件4被反轉後向上移動進而拾取窩伏爾組件3；以及反轉單元用以將被覆蓋的窩伏爾組件3與補充的窩伏爾組件4旋轉180度之角度。

支撐單元310係安裝於導軌110之上以便其能夠被垂直地移動進而使窩伏爾組件3能夠沿向上和向下的方向被加以傳送。

拾取單元320可包含：安裝於支撐單元310之上方的拾取元件321藉以拾取補充的窩伏爾組件4，以及驅動單元322用以垂直地驅動拾取元件321。

拾取元件321係安裝成可沿水平方向或垂直方向移動。並且，拾取元件321係配置成在補充的窩伏爾組件4覆蓋窩伏爾組件3之後釋放處於拾取狀態的補充的窩伏爾組件4，並於補充的窩伏爾組件4及窩伏爾組件3被反轉之後拾取窩伏爾組件3。此處，後來所拾取的窩伏爾組件3可被用作補充的窩伏爾組件4藉以覆蓋下一個窩伏爾組件3。

反轉單元係配置成可將被覆蓋的窩伏爾組件3及補充的窩伏爾組件4反轉(或旋轉)180度之角度。並且，反轉單元包含：一對夾緊元件333用以夾緊被覆蓋的補充的窩伏爾組件4及窩伏爾組件3；夾緊驅動單元332用以驅動夾緊元件333；以及旋轉驅動單元331用以將夾緊元件333旋轉180度之角度。

夾緊元件333可具有各種不同的構造藉以固定補充的窩伏爾組件4及窩伏爾組件3以使得補充的窩伏爾組件4及窩伏爾組件3可以在面對面相互附著的狀態下進行旋轉。為了將補充的窩伏爾組件4與窩伏爾組件3固定於緊密接觸的狀態之下，夾緊元件333係配置有***部分333a用以***補充的窩伏爾組件4及窩伏爾組件3的側面。

***部分333a具有錐形入口藉以順利地夾緊補充的窩伏爾組件4及窩伏爾組件3。

如「第4圖」所示，參考標號340表示撞擊元件，此撞擊元件340可透過在窩伏爾組件3及補充的窩伏爾組件4被反轉前施加微小的撞擊力而校正窩伏爾組件3及補充的窩伏爾組件4，或者透過在窩伏爾組件3及補充的窩伏爾組件4被反轉後向窩伏爾組件3及補充的窩伏爾組件4施加微小的撞擊力來將容納於窩伏爾組件3中的半導體晶片1收容於補充的窩伏爾組件4之中。參考標號334表示感測元件，感測元件334可為光學感測器用以感測窩伏爾組件3及補充的窩伏爾組件4是否已經位於夾緊元件333中。

「第5A圖」至「第5D圖」為透過「第1圖」之檢測裝置中的組件反轉單元反轉半導體晶片之進程示意圖。

下面將詳細說明組件反轉單元300之作業進程。

如「第5A圖」中所示，一旦窩伏爾組件3從晶片交換單元170被傳送至支撐單元310之上部，支撐單元310將透過反轉單元之夾緊元件333支撐著窩伏爾組件3向上移動到一拾取位置。

如「第5B圖」中所示，向下拾取補充的窩伏爾組件4的拾取單元320之拾取元件321透過反轉單元之夾緊元件333向上移動至一拾取位置，也就是覆蓋窩伏爾組件3之位置，藉以覆蓋窩伏爾組件3及補充的窩伏爾組件4。此處，撞擊元件340可透過向窩伏爾組件3及補充的窩伏爾組件4施加微小的撞擊力來校正窩伏爾組件3及補充的窩伏爾組件4。

如「第5C圖」中所示，被覆蓋的補充的窩伏爾組件4及窩伏爾組件3透過反轉單元之夾緊元件333被拾取。然後，支撐單元310降低，並且拾取單元320之拾取元件321將脫離拾取狀態藉以向上移動。

如「第5D圖」中所示，拾取有被覆蓋的補充的窩伏爾組件4及窩伏爾組件3的反轉單元之夾緊元件333透過旋轉驅動單元331被旋轉180度之角度。並且，將從撞擊元件340向旋轉後的補充的窩伏爾組件4及窩伏爾組件3施加微小的撞擊力，藉以使容納於窩伏爾組件3中的全部半導體晶片1收容於補充的窩伏爾組件4之中。

反轉後的補充的窩伏爾組件4及窩伏爾組件3將依序經歷「第5C圖」、「第5B圖」及「第5A圖」之反轉步驟。因此，處於反轉狀態的裝載有半導體晶片1之補充的窩伏爾組件4將透過支撐單元310被移動至導軌110，進而沿著導軌110被傳送至卸載單元150。並且，拾取單元320之拾取元件321將拾取已清空的窩伏爾組件3，藉以用作覆蓋下一個窩伏爾組件3的補充的窩伏爾組件4。

並且，已被傳送至卸載單元150之窩伏爾組件3可被手動或自動地傳送至裝載單元140用以檢測被反轉的半導體晶片1。

已經被組件反轉單元300反轉的補充的窩伏爾組件4可透過支撐單元310被移動至導軌110藉以於被傳送至卸載單元150之前透過可視檢測單元130進行檢測。然後，補充的窩伏爾組件4可被重新傳送至可視檢測單元130。

如「第1圖」中所示，本發明之半導體晶片之檢測裝置可進一步包含裝載狀態檢測單元160用以檢測位於窩伏爾組件3中的半導體晶片1之裝載狀態。

裝載狀態檢測單元160可透過使用影像獲取裝置，如安裝於導軌110之上的攝像機及窩伏爾組件3之移動路徑來獲取半導體晶片1之影像，並於隨後對獲取之影像進行分析，進而檢測位於窩伏爾組件3中的半導體晶片1之裝載狀態。

當位於窩伏爾組件3中的半導體晶片1之裝載狀態不良時，裝載狀態檢測單元160可傳輸異常訊號至控制器進而透過鳴響蜂鳴器等裝置來指示錯誤發生。在此情況下，裝載狀態檢測單元160可配置成將窩伏爾組件3從移動路徑移除或者將裝載狀態修正。

裝載狀態檢測單元160可配置成用來檢測已經過晶片交換單元170的位於窩伏爾組件3中的半導體晶片1之裝載狀態，或者用來檢測於補充的窩伏爾組件4從組件反轉單元300被傳送至可視檢測單元130之前的位於窩伏爾組件3中的半導體晶片1之裝載狀態。如此便可使裝載狀態檢測單元160僅當裝載狀態良好時才將補充的窩伏爾組件4傳輸至可視檢測單元130。

當組件反轉單元300旋轉(或反轉)處於彼此緊密接觸狀態下的補充的窩伏爾組件4及窩伏爾組件3時，如果位於窩伏爾組件3中的半導體晶片1之裝載狀態不良，則半導體晶片1可能被損壞。因此，本發明係較佳地採用於透過組件反轉單元300反轉補充的窩伏爾組件4及窩伏爾組件3之前對位於窩伏爾組件3中的半導體晶片1之裝載狀態進行檢測。

本發明之半導體晶片之檢測方法係包含：裝載步驟，用以裝載其中裝載有複數個半導體晶片1之窩伏爾組件3；可視檢測步驟，用以透過接收窩伏爾組件3來檢測裝載於窩伏爾組件3中的半導體晶片1之外觀；晶片交換步驟，用以將於可視檢測步驟中檢測出的不良半導體晶片1替換成正常的半導體晶片1；以及卸載步驟，用以於晶片交換步驟之後接收和卸載窩伏爾組件3。

於晶片交換步驟之後，上述半導體晶片之檢測方法還可包含組件反轉步驟，係用以接收在可視檢測步驟中已完全經過檢測的窩伏爾組件3，並透過藉由補充的窩伏爾組件4覆蓋窩伏爾組件3之上部且旋轉窩伏爾組件3，將處於反轉狀態的半導體晶片1裝載到補充的窩伏爾組件4中。

於組件反轉步驟之前，上述半導體晶片之檢測方法還可包含裝載狀態檢測步驟，係用以檢測窩伏爾組件3中的半導體晶片1之裝載狀態，並僅當裝載狀態良好時，執行組件反轉步驟。

於組件反轉步驟之後，上述半導體晶片之檢測方法還可包含第二檢測步驟，用以檢測裝載於補充的窩伏爾組件4中的半導體晶片1之外觀。

於第二檢測步驟之前，上述半導體晶片之檢測方法還可包含裝載狀態檢測步驟，係用以檢測窩伏爾組件3中的半導體晶片1之裝載狀態，並僅當裝載狀態良好時，執行第二檢測步驟。

本發明之半導體晶片之檢測裝置的組件反轉單元300可單獨地採用組件反轉裝置加以實現，或者可用能夠反轉容納於窩伏爾組件3中的半導體晶片1之裝置加以實現。

如「第6圖」中所示，本發明之第二實施例中的組件反轉單元300可包含裝載單元140、組件反轉單元300以及卸載單元150。

組件反轉單元300除了可視檢測單元130及晶片交換單元170以外，可具有與第一實施例相同或相似的結構。

此半導體晶片之檢測裝置可進一步包含裝載狀態檢測單元160。

如「第1圖」所示，當包含有裝載單元、可視檢測單元、晶片交換單元及卸載單元等部件的半導體晶片之檢測裝置被配置成可使窩伏爾組件3依序地(沿X軸方向)加以傳送時，此檢測裝置僅沿一個方向(X軸方向)具有長度。如此將會導致難以在生產線上進行設備排布。

因此，在本發明之第二實施例中，半導體晶片之檢測裝置的裝載單元、可視檢測單元、晶片交換單元及卸載單元中的某些部件可平行排列，藉以不影響在生產線上進行設備排布。

「第7圖」為本發明第二實施例之半導體晶片之檢測裝置的結構設計示意圖。

以下，將結合附圖對本發明第二實施例之半導體晶片之檢測裝置進行更為詳細的說明。其中，與第一實施例相同的部件將以相同的參考標號表示，並且將省略對這些相同部件的詳細說明。

如「第7圖」中所示，本發明第二實施例之半導體晶片之檢測裝置包含：裝載單元140，用以裝載其中裝載有複數個半導體晶片1之窩伏爾組件3；可視檢測單元130，用以檢測容納於窩伏爾組件3中的半導體晶片1之外觀；以及揀選單元400，用以依據可視檢測單元130之檢測結果揀選裝載於窩伏爾組件3中的半導體晶片1。

其中，與第一實施例不同的是，裝載單元140與揀選單元400可平行排列。

裝載單元140包含導軌110及窩伏爾移動裝置(圖中未示出)，用以依序地(沿X軸方向)移動窩伏爾組件3以便透過可視檢測單元130進行檢測。

導軌110用以引導窩伏爾組件3之運動，並且可由一對軌道組成。如上所述，導軌110可配置成具有相應於窩伏爾組件3之尺寸的可變的寬度。

裝載單元140可包含導向元件141用以垂直地引導窩伏爾組件3以使得複數個窩伏爾組件3可在堆疊狀態下被供應到相應位置；以及垂直驅動單元(圖中未示出)用以垂直地移動窩伏爾組件3。此處，裝載單元140之數量可根據檢測速度等因素配置為至少一個。

裝載單元140之數量也可依據檢測速度配置為一個或者多個。

裝載單元140可進一步配置有外部物質去除單元149，例如空氣幕或電刷，係用以在檢測單元130檢測半導體晶片1之表面之前去除位於半導體晶片1之表面上的灰塵等物質。

如「第7圖」中所示，可視檢測單元130係安裝於裝載單元140之移動路徑上，並用以執行二維或三維之可視檢測藉以檢測收容於窩伏爾組件3中的半導體晶片1之一側表面的外觀。

與第一實施例中的方式相同，可視檢測單元130也可安裝於與移動路徑相間隔的該移動路徑之一側，且與第一實施例之方式不同的是，可視檢測單元130係配置成可沿X-Y-Z軸方向移動。並且，可視檢測單元130係可對沿著裝載單元140之導軌110移動的窩伏爾組件3中的半導體晶片1之一側表面進行二維或三維之可視檢測。

揀選單元400用以在接收經過可視檢測單元130檢測之窩伏爾組件3之後，依據檢測結果揀選半導體晶片1，並且揀選單元400可具有各種不同的構造。

如「第7圖」中所示，揀選單元400可包含：兩個或多個卸載單元410及420，用以在窩伏爾組件3被可視檢測單元130檢測之後從裝載單元140接收窩伏爾組件3；以及傳送工具430，用以依據可視檢測單元130之檢測結果將裝載於卸載單元410及420之一個窩伏爾組件3中的半導體晶片1與裝載於卸載單元410及420之另一個窩伏爾組件3中的半導體晶片1進行交換。

卸載單元410及420包含：一個或多個正品卸載單元410用以透過相互交換半導體晶片1而將正常的(良好的)半導體晶片1裝載到窩伏爾組件3之上，以及一個或多個次品卸載單元420用以透過相互交換半導體晶片1而將不良的半導體晶片1裝載到窩伏爾組件3之上。

如「第7圖」中所示，卸載單元410及420具有與裝載單元140相似的構造，其可包含導軌411及421用以透過窩伏爾移動裝置(圖中未示出)依序地(沿X軸方向)移動窩伏爾組件3。並且，卸載單元410及420可包含：導向元件412及422用以垂直地引導窩伏爾組件3以使得複數個窩伏爾組件3以層壓狀態被供應至相應的位置；以及垂直驅動單元(圖中未示出)用以垂直地移動窩伏爾組件3。

導向元件412及422係配置成可將複數個窩伏爾組件3堆疊到裝載單元140與卸載單元410及420之上。並且，導向元件412及422可配置成具有能夠相應於窩伏爾組件3之寬度而變化的寬度。

傳送工具430用以透過拾取半導體晶片1而將裝載於窩伏爾組件3中的半導體晶片1加以傳送，且傳送工具430可具有各種不同的構造。考慮到進行半導體晶片1之交換，傳送工具430係安裝成可移動並跨越卸載單元410及420之上部。

傳送工具430可配置成僅沿著Y軸方向移動藉以跨越卸載單元410及420，或者傳送工具430可配置成沿著X軸和Y軸方向移動。

傳送工具430可依據拾取方法而具有不同的構造。並且，傳送工具430可包含：吸入壓頭(圖中未示出)用以根據真空壓力吸取半導體晶片1；以及一個或多個拾取器431，拾取器431包含垂直移動裝置用以垂直地移動吸入壓頭。

拾取器431之數量係依據所要交換的半導體晶片1而較佳地實施為具有複數個。考慮到要一對一地進行交換，因此拾取器431可配置為兩個。

卸載單元410及420可進一步配置有裝載狀態檢測單元440用以檢測位於窩伏爾組件3之上的半導體晶片1之裝載狀態藉以當透過傳送工具430於窩伏爾組件3中選擇和裝載半導體晶片1時，防止位於窩伏爾組件3之上的半導體晶片1處於不適當的裝載狀態。

較佳地，裝載狀態檢測單元440可於透過傳送工具430將半導體晶片1拾取並裝載於窩伏爾組件3上之後再檢測位於窩伏爾組件3之上的半導體晶片1之裝載狀態。並且，裝載狀態檢測單元440係較佳地配置為與傳送工具430一起被傳送。

窩伏爾組件3可透過不同的方式從裝載單元140被傳送至揀選單元400。並且，窩伏爾組件3可包含一個或多個組件傳送單元450，組件傳送單元450係安裝於裝載單元140及揀選單元400之每一端，用以傳送窩伏爾組件3。

組件傳送單元450可安裝於裝載單元140之一端，並且位於揀選單元400之卸載單元410及420之入口處，藉以可沿著Y軸方向移動進而跨越裝載單元140及揀選單元400。

上述半導體晶片之檢測裝置可配置成能夠檢測其一個表面已經被完全檢測的半導體晶片1之另一個表面的外觀。

與第一實施例相同，組件反轉單元300可被進一步安裝於裝載單元140之一端以使得能夠檢測其一個表面已經被完全檢測的半導體晶片1之另一個表面的外觀。

在窩伏爾組件3中處於裝載狀態的一個表面已經被完全檢測的半導體晶片1將透過組件反轉單元300加以反轉。然後，處於反轉狀態的半導體晶片1將被裝載於「第5A圖」至「第5D圖」所示的補充的窩伏爾組件4之中。並且，當「第5A圖」至「第5D圖」所示的補充的窩伏爾組件4被傳送至可視檢測單元130時，半導體晶片1之另一個表面的外觀將被加以檢測。

已透過可視檢測單元130而被完全加以檢測的「第5A圖」至「第5D圖」所示的補充的窩伏爾組件4可被移動到裝載單元140之一端，藉以透過組件傳送單元450被移動到卸載單元410及420。

已透過可視檢測單元130而被完全加以檢測的「第5A圖」至「第5D圖」所示的補充的窩伏爾組件4也可選擇性地被移動到組件反轉單元300藉以被再次反轉，進而使容納於窩伏爾組件3中的半導體晶片恢復至初始狀態。然後，可將窩伏爾組件3移動到裝載單元140之一端藉以透過組件傳送單元450而被移動至卸載單元410及420。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．半導體晶片

3．．．窩伏爾組件

4．．．補充的窩伏爾組件

3a．．．容納槽

100．．．主體

110．．．導軌

112．．．導槽

120．．．傳送單元

121．．．制動器

122．．．推桿

130．．．可視檢測單元

131．．．部件

132．．．部件

133．．．X-Y工作台

140．．．裝載單元

141．．．導向元件

143．．．拾取器

149．．．外部物質去除單元

150．．．卸載單元

151．．．導向元件

160．．．裝載狀態檢測單元

170．．．晶片交換單元

300．．．組件反轉單元

310．．．支撐單元

320．．．拾取單元

321．．．拾取元件

322．．．驅動單元

331．．．旋轉驅動單元

332．．．夾緊驅動單元

333．．．夾緊元件

334．．．感測元件

340．．．撞擊元件

400．．．揀選單元

410．．．卸載單元

411．．．導軌

412．．．導向元件

420．．．卸載單元

421．．．導軌

422．．．導向元件

430．．．傳送工具

431．．．拾取器

440．．．裝載狀態檢測單元

450．．．組件傳送單元

333a．．．***部分

第1圖為本發明第一實施例之半導體晶片之檢測裝置的結構設計示意圖；

第2圖為第1圖之檢測裝置中裝載有半導體晶片之窩伏爾組件的設計示意圖；

第3A圖為第1圖之檢測裝置中拾取器傳送半導體晶片之狀態示意圖；

第3B圖為導軌之側面剖視圖，第1圖之檢測裝置中的窩伏爾組件係可沿著所示導軌移動；

第4圖為第1圖之檢測裝置中的組件反轉單元之透視圖；

第5A圖至第5D圖為透過第1圖之檢測裝置中的組件反轉單元反轉半導體晶片之進程示意圖；

第6圖為本發明第二實施例之組件反轉單元之結構設計示意圖；以及

第7圖為本發明第二實施例之半導體晶片之檢測裝置的結構設計示意圖。

3．．．窩伏爾組件

100．．．主體

110．．．導軌

120．．．傳送單元

121．．．制動器

122．．．推桿

130．．．可視檢測單元

131．．．部件

132．．．部件

133．．．X-Y工作台

140．．．裝載單元

141．．．導向元件

150．．．卸載單元

151．．．導向元件

160．．．裝載狀態檢測單元

170．．．晶片交換單元

300．．．組件反轉單元

Claims (14)

1. 一種半導體晶片之檢測裝置，係包含：一裝載單元，係用以裝載裝載有複數個半導體晶片之窩伏爾組件；一可視檢測單元，係用以從該裝載單元接收該窩伏爾組件，並檢測裝載於該窩伏爾組件中的半導體晶片之外觀；一晶片交換單元，係用以將透過該可視檢測單元檢測出的不良半導體晶片替換成正常的半導體晶片；以及一卸載單元，係用以卸載從該晶片交換單元接收的該窩伏爾組件。
2. 如請求項1所述之裝置，還包含一組件反轉單元，係用以透過藉由補充的窩伏爾組件覆蓋該窩伏爾組件之上部並旋轉該窩伏爾組件來反轉和裝載已完全經過檢測並從該可視檢測單元提供的半導體晶片至該補充的窩伏爾組件中。
3. 如請求項2所述之裝置，其中該組件反轉單元包含：一支撐單元，該支撐單元可上下移動藉以向上傳送該窩伏爾組件；一拾取單元，該拾取單元可向下移動並用處於拾取狀態的該補充的窩伏爾組件覆蓋位於該支撐單元的該窩伏爾組件，並可向上移動且隨後透過於該窩伏爾組件及該補充的窩伏爾組件被反轉後向上移動來拾取該窩伏爾組件；以及一反轉單元，係用以將被覆蓋的該窩伏爾組件及該補充的窩伏爾組件旋轉180度之角度。
4. 如請求項3所述之裝置，還包含一撞擊元件，係用以在被覆蓋的該窩伏爾組件及該補充的窩伏爾組件被反轉之前校正該窩伏爾組件及該補充的窩伏爾組件，或者在被覆蓋的該窩伏爾組件及該補充的窩伏爾組件被反轉之後向該窩伏爾組件及該補充的窩伏爾組件施加一撞擊以使得裝載於該窩伏爾組件中的半導體晶片能夠被裝載到該補充的窩伏爾組件中。
5. 如請求項1至4中任意一項所述之裝置，還包含一裝載狀態檢測單元，係用以檢測該窩伏爾組件中的半導體晶片之裝載狀態，並於隨後僅當該裝載狀態良好時將該窩伏爾組件從該晶片交換單元傳送至該組件反轉單元。
6. 如請求項3所述之裝置，其中該組件反轉單元包含：一對夾緊元件，係用以夾緊被覆蓋的該補充的窩伏爾組件及該窩伏爾組件；一夾緊驅動單元，係用以驅動該等夾緊元件；以及一旋轉驅動單元，係用以使該等夾緊元件旋轉180度之角度。
7. 一種半導體晶片之檢測裝置，係包含：一裝載單元，係用以裝載裝載有複數個半導體晶片之窩伏爾組件；一可視檢測單元，係用以檢測裝載於該窩伏爾組件中的半導體晶片之外觀；以及一揀選單元，係用以依據該可視檢測單元之檢測結果揀選裝載於該窩伏爾組件中的半導體晶片。
8. 如請求項7所述之裝置，其中該揀選單元包含：一個或多個正品卸載單元，係用以依據該可視檢測單元之檢測結果將正常的半導體晶片裝載到該窩伏爾組件之上；一個或多個次品卸載單元，係用以依據該可視檢測單元之檢測結果將不良的半導體晶片裝載到該窩伏爾組件之上；以及一傳送工具，係用以透過揀選良好和不良的半導體晶片而將半導體晶片裝載到該正品卸載單元與該次品卸載單元的窩伏爾組件中。
9. 如請求項7所述之裝置，其中該裝載單元、該可視檢測單元及該揀選單元可依據該窩伏爾組件的類型具有可變的寬度。
10. 如請求項7所述之裝置，還包含一個或多個組件傳送單元，係用以在該裝載單元與該揀選單元之間傳送該窩伏爾組件。
11. 一種半導體晶片之檢測方法，係包含：一裝載步驟，係用以裝載裝載有複數個半導體晶片之窩伏爾組件；一可視檢測步驟，係用以透過接收該窩伏爾組件來檢測裝載於該窩伏爾組件中的半導體晶片之外觀；一晶片交換步驟，係用以將於該可視檢測步驟中檢測出的不良半導體晶片替換成正常的半導體晶片；以及一卸載步驟，係用以於該晶片交換步驟之後接收和卸載該窩伏爾組件。
12. 如請求項11所述之方法，於該晶片交換步驟之後，還包含一組件反轉步驟，係用以接收在該可視檢測步驟中已完全經過檢測的該窩伏爾組件，並透過藉由該補充的窩伏爾組件覆蓋該窩伏爾組件之上部且旋轉該窩伏爾組件，來將處於反轉狀態的半導體晶片收容到該補充的窩伏爾組件中。
13. 如請求項11或12所述之方法，於該晶片交換步驟之後，還包含一裝載狀態檢測步驟，係用以檢測該窩伏爾組件中的半導體晶片之裝載狀態。
14. 如請求項12所述之方法，於該組件反轉步驟之後，還包含一第二檢測步驟，係用以檢測裝載於該補充的窩伏爾組件中的半導體晶片之外觀。