TWI611194B - 電子部件裝載狀態檢測裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係關於電子部件裝載狀態檢測裝置，包括：至少一個光照射器，對裝載於位於檢測位置的裝載托盤的複數個電子部件照射光；至少一個攝影機，對通過上述光照射器來照射光的複數個電子部件進行拍攝；分析器，對通過上述攝影機獲得的圖像內的光的形態進行分析來檢測電子部件的裝載狀態，從正面觀察時，連接反射點和上述攝影機的第一直線和連接上述反射點和上述光照射器的第二直線形成的角度大於0度小於180度，上述反射點為通過上述至少一個光照射器向複數個電子部件照射的光與複數個電子部件相接位置。並且公開了利用所照射的光的變化形態來檢測電子部件的裝載狀態，處理速度快並準確地確認電子部件的裝載狀態的技術。

Description

電子部件裝載狀態檢測裝置

本發明係關於用於對電子部件是否妥當地裝載於可裝載電子部件的裝載托盤進行檢測的電子部件裝載狀態檢測裝置。

如固態硬碟(SSD，Solid-state Drive)或記憶體等電子部件需要經過標籤附著作業、包殼作業、電特性測試作業後僅出廠優質品。

為執行如上的作業，電子部件經常需要以裝載於裝載托盤的狀態來搬運。當然，通常複數個電子部件一同裝載在裝載托盤。

但是，假如電子部件的裝載狀態不良，由於採樣機器人的把持也不良，因此此後標籤附著作業或包殼作業也可出現問題，而且與測試器的電接觸發生不良，使測試作業也可發生問題。

因此，需要確認電子部件是否妥當地裝載到裝載托盤的步驟。

作為確認電子部件是否妥當地裝載到裝載托盤的技術，可參照韓國公開專利第10-2008-0013658號(以下稱 “現有技術1”)。

現有技術1公開了通過發光和受光來確認半導體器件是否裝載於托盤的技術。但是，根據現有技術1公開的技術，雖然可以檢測電子部件有無存在於托盤，但是對於檢測裝載狀態具有局限性。並且，要想適用現有技術1，電子部件必須以向光所照射的方向具有比較寬的面的方式來裝載。

並且，韓國公開專利第10-2011-0100403號(以下稱“現有技術2”)等，雖然公開了利用攝影機來檢測的技術，但是現有技術2的情況下通過攝影機而拍攝的面也需要比較寬。更為，根據現有技術2公開的技術，構成裝載托盤的結構的複數個線為複雜的情況下，通過攝影機而拍攝的圖像中有難以掌握裝載托盤的裝載狀態，即使掌握了也需要確認電子部件的線(Line)等而需要很長的分析時間。而且，由於為了拍攝清晰的圖像而使用高價的攝影機及高性能的分析器，導致生產成本也上升。

因此，在電子部件以垂直立式狀態裝載於裝載托盤的情況下，難以適用現有技術1及現有技術2。

本發明的目的在於，提供利用光的圖案來檢測以垂直立式狀態所裝載的電子部件的裝載狀態的技術。

根據本發明的第一形態的電子部件裝載狀態檢測裝 置，包括：至少一個光照射器，對裝載於裝載托盤的複數個電子部件照射具有規定形態的檢測圖案的光；至少一個攝影機，對通過上述光照射器來照射光的複數個電子部件進行拍攝；分析器，分析對上述至少一個攝影機獲得的圖像內的檢測圖案進行分析來檢測電子部件的裝載狀態，從正面觀察時，連接反射點和上述攝影機的第一直線和連接上述反射點和上述光照射器的第二直線形成的角度大於0度小於180度，上述反射點為通過上述至少一個光照射器向複數個電子部件照射的光與複數個電子部件相接的位置。

上述至少一個光照射器配置在上述反射點的一側上方，上述至少一個攝影機配置在上述反射點的另一側上方。

上述光照射器所照射的光是雷射。

本發明還可包括調節器，上述調節器執行調節上述光照射器的高度或者調節上述光照射器的照射角中的至少一個功能。

上述分析器根據通過上述攝影機所拍攝的圖像中在複數個電子部件產生的複數個反射點是否具有正常圖案來分析電子部件的裝載狀態。

通過上述光照射器所照射的光是在平面上以線性來表現的線性光。

在平面上觀察，上述攝影機以脫離複數個電子部件的裝載區域的方式設置。

在平面上觀察，上述光照射器以脫離複數個電子部件 的裝載區域的方式設置。

上述攝影機為網路攝影機。

根據本發明的第二形態的電子部件裝載狀態檢測裝置，包括：複數個光照射器，對裝載於裝載托盤的複數個電子部件照射具有規定形態的檢測圖案的光；至少一個攝影機，對通過上述光照射器來照射光的複數個電子部件進行拍攝；分析器，對通過上述至少一個攝影機獲得的圖像內的檢測圖案進行分析來檢測電子部件的裝載狀態，通過上述複數個光照射器所照射的複數個光在電子部件的寬度內具有相互隔開的間距，使通過上述複數個光照射器所照射的複數個光在一個電子部件產生複數個反射點。

上述至少一個光照射器配置在上述反射點的一側上方，上述至少一個攝影機配置在上述反射點的另一側上方。

上述光照射器所照射的光是雷射。

本發明還包括調節器，上述調節器執行調節上述光照射器的高度或者調節上述光照射器的照射角中的至少一個功能。

上述分析器通過上述攝影機所拍攝的圖像中產生在複數個電子部件的反射點是否具有正常圖案來分析電子部件的裝載狀態。

光照射器所照射的光是在平面上以線性來表現的線性光。

在平面上觀察，上述攝影機以脫離複數個電子部件的裝載區域的方式設置。

在平面上觀察，上述光照射器以脫離複數個電子部件的裝載區域的方式設置。

上述攝影機為網路攝影機。

根據本發明的電子部件裝載狀態檢測裝置，由於確認所照射的光與電子部件相接的複數個反射點的配置形態來分析裝載於裝載托盤的複數個電子部件的裝載狀態，具有如下的效果。

第一，以垂直立式狀態裝載所要裝載的複數個電子部件後，分析複數個電子部件的裝載狀態的分析時間快。

第二，由於可以準確地確認複數個反射點的位置，可準確地掌握複數個電子部件的裝載狀態。

第三，更為，由於對每一個電子部件照射兩個線性光，進而提高檢測的準確度。

第四，對有無裝載電子部件、是否有未完全裝載的情況、是否以前後方向傾斜、是否以左右方向所傾斜等均可進行確認。

第五，由於使用低像素的廉價網路攝影機和低性能的分析器也可在所拍攝的圖像中充分掌握電子部件的裝載狀態，可節省費用。

200‧‧‧檢測裝置

210、210a-210d、

211、212‧‧‧光照射器

220、220a-220d‧‧‧攝影機

230‧‧‧分析器

241‧‧‧高度調節部分

242‧‧‧照射角調節部分

L₁‧‧‧第一直線

L₂‧‧‧第二直線

PL‧‧‧垂直線

RP、RP’、RP₁、RP₂、

RP₁’、RP₂’‧‧‧反射點

ED、ED’‧‧‧電子部件

LT‧‧‧裝載托盤

Γ‧‧‧角

θ‧‧‧第一角

β‧‧‧第二角

GS₁、GS₂‧‧‧把持槽

LR、LR₁、LR₂‧‧‧線性雷射

SL‧‧‧直線

W1‧‧‧寬度

W2‧‧‧間距

LIR‧‧‧左側設置台

RIR‧‧‧右側設置台

圖1為說明根據本發明的與檢測裝置相關的裝載托盤的參照圖。

圖2為示出根據本發明的最基本結構的檢測裝置的結 構圖。

圖3及圖4為說明設置於圖2的檢測裝置的光照射器照射的線性雷射的參照圖。

圖5為說明圖2的檢測裝置中掌握電子部件的裝載不良的功能的參照圖。

圖6至圖11為說明適用複數個光照射器的情況下掌握電子部件的裝載不良的功能的參照圖。

圖12為示出根據本發明的較佳的實施例的檢測裝置的結構圖。

以下，將參照圖式對如上所述的本發明的較佳的實施例進行說明，為說明的簡練性對重複的說明盡可能地省略或壓縮。

對裝載托盤的說明

圖1為示出根據本發明的與電子部件裝載狀態檢測裝置(以下，簡稱為“檢測裝置”)相關的裝載托盤LT的平面立體圖。

十六個電子部件ED(例如固態硬碟(SSD)或記憶體)以8x2行列的形態和垂直立式狀態裝載於裝載托盤LT。電子部件ED能夠以通過相互相向的一對把持槽GS₁、GS₂兩端被把持的狀態裝載於裝載托盤LT。因此，裝載於裝載托盤LT的電子部件ED可維持垂直立式狀態。

對檢測裝置的基本結構的說明

圖2圖示在正面觀察的根據本發明的最基本結構的檢 測裝置200(實線部分)。

檢測裝置200包括光照射器210、攝影機220及分析器230。

如圖3所示的俯視圖，光照射器210用於向位於下方的裝載托盤LT的複數個電子部件ED照射線性雷射。其中，較佳地，線性雷射LR在沒有凹凸或彎曲的平面上如圖4的(a)部分所示，以連續性直線來表現。但是，也能夠以如圖4的(b)部分和(c)部分所示的連續性圓弧或規定的圖案及點光等來表現。即，只要是以可以發現除了在規定的線上所設定的正常的檢測圖案以外的不規則的不良圖案條件來照射線性雷射LR，則可進行任何變形。而且，如果可以滿足光能夠在平面上以線性來所表現的條件，也可使用除了雷射以外的其他光。

攝影機220對裝載托盤LT的複數個電子部件ED進行拍攝。通過這種攝影機220所拍攝的圖像來表現如圖1及3所示的線性雷射LR與電子部件ED相接而反射的反射點RP。

分析器230對通過攝影機220來獲得的圖像內的雷射形態進行分析來檢測電子部件ED的裝載狀態。更詳細地說明，分析器230對通過光照射器210向複數個電子部件ED照射的線性雷射LR與複數個電子部件ED相接而反射的複數個反射點RP的圖案進行分析來檢測電子部件ED的裝載狀態。

另一方面，從正面觀察，攝影機220以連接反射點RP 與攝影機220的第一直線L₁和垂直線PL構成小於0度大於-90度的第一角θ的方式來配置。而且，從正面觀察，光照射器210以連接反射點RP與光照射器210的第二直線L₂和垂直線PL構成大於0度小於90度的第二角β的方式來配置。其中，第一直線L₁為攝影機220的拍攝線，第二直線L₂為通過光照射器210向裝載托盤LT照射的線性雷射LR的照射線。因此，第一直線L₁和第二直線L₂構成的角Γ(Γ=θ+β)大於0度小於180度。具有這種配置的理由是為明確地確認此後將要說明的因複數個反射點RP的高度差而以不規則的圖案所表現的複數個反射點RP的排列錯誤。因此，較佳地，為了使複數個反射點RP的位移差極大化而可使第一直線L₁和第二直線L₂構成盡可能大的角Γ。因此，第二直線L₂和垂直線PL可構成大於0度小於90度範圍內的角，但是為極其明確地觀察複數個電子部件ED的裝載狀態正常時和不良時的複數個反射點RP的位移差，而第二直線L₂與垂直線PL構成的角越接近90度越好。而且，對應於此，光的入射角和反射角相同，因此攝影機220位於具有與入射角相對應的反射角位置才可以清楚地表示反射點RP，所以第一直線L₁和垂直線實現的角越接近-90度越較佳。但是，在狹小的空間上配置設計的局限和光的散射等綜合考慮並通過多次的實驗來確認的結果，發現第一直線L₁和第二直線L₂實現的角Γ越接近90度，檢測功能越妥當。

因此，較佳地，若攝影機220位於反射點RP的一側 上方(圖2中左側上方)，則光照射器210位於反射點RP的另一側上方(圖2中右側上方)。

隨著第二直線L₂和垂直線PL構成第二角β，若對裝載電子部件ED的裝載托盤LT照射雷射，則通過攝影機220所拍攝的複數個反射點RP如圖3所示。圖3所示的虛線意味著無視位於複數個反射點RP的下側的裝載托盤LT的複雜的結構而假設為平面來圖示的線性雷射LR

但是，如圖5的(a)部分的主視圖所示，在任一個電子部件ED’向上方突出的情況下，線性雷射LR優先與比其他複數個電子部件ED的上端更突出的電子部件ED’的上端相接。因此，因突出的電子部件ED’而產生的反射點RP’與因其他電子部件ED而產生的複數個反射點RP相比位於更高處。這種情況下，因第一直線L₁和第二直線L₂構成大於0度的角，所以如圖5的(b)部分所示，通過攝影機220所拍攝的圖像中複數個反射點RP、RP’的排列發生錯誤。即，因突出的電子部件ED’而產生的反射點RP’可脫離連接因其他複數個電子部件ED而產生的複數個反射點RP的直線SL。由此，分析器230對通過攝影機220所拍攝的圖像中複數個反射點RP、RP’的圖案進行分析來確認一個反射點RP’脫離直線SL並判斷突出的電子部件ED’的裝載狀態有錯誤。

如上所述，因複數個反射點RP、RP’的高低差需要明確地表現在攝影機220的圖像中，而第一直線L₁和垂直線PL構成的第一角θ的絕對值越大越較佳。當然，第二直線 L₂和垂直線PL構成的第二角β的絕對值越大，則複數個反射點RP、RP’的高低差也越大。但是，第二直線L₂和垂直線PL構成的第二角β越小，則複數個反射點RP、RP’越窄且越清楚。因此，第二直線L₂和垂直線PL構成的第二角β需要一同考慮適當的清楚性和複數個反射點RP、RP’的高低差。

作為參考，圖2中圖示攝影機220位於左側，光照射器210位於右側，在以如上所述的垂直線PL為基準的相反的兩側分別具備攝影機220和光照射器210即可。而且，攝影機220和光照射器210如圖2所示地配置，則與電子部件ED以電子部件ED的寬面朝向前後方向的方式裝載於裝載托盤的情況相比，可更加明確且正確地測定。

根據如上所述的本發明，分析器230只要是能夠確認反射點RP的即可，因此適用像素低且廉價的網路攝影機作為攝影機220也充分。通常，最近出現的手機適用1500萬像素的攝影機，但是適用於本發明的網路攝影機為200萬像素，鏡片的直徑在1mm至3mm即可。例如，網路攝影機為3萬元左右，與10萬元以上的產業用攝影機相比便宜，而且非常薄且小而可用於筆記本電腦、廉價的手機、內窺鏡，從而也可適用在狹小的空間。因此，可以是非常小的小型攝影機，從而設置性好且提高設計的自由度。當然，分析器230也是具備能夠妥當地檢測電子部件ED的裝載狀態的程度的低性能即可。

目前為止，說明了通過一個光照射器210來檢測電子 部件ED的裝載狀態的情況。但是，如誇張的圖6所示，特定電子部件ED’的反射點RP’能夠以高度與其他電子部件ED的反射點RP的高度相同且歪曲的方式裝載。那麽，利用圖3中的分析器230無法掌握其錯誤。如圖7所示，適用兩個光照射器211、212來可解決這種問題。

根據圖7所示，通過兩個光照射器211、212在一個電子部件ED產生兩個反射點RP₁、RP₂。即，如圖8所示，通過兩個光照射器211、212使兩個線性雷射LR₁、LR₂在電子部件ED的寬度w1內以具有相互隔開的間距w2而照射。根據這個例子，在存在如圖6所示的狀態的裝載不良的情況下，通過攝影機220所拍攝的圖像中如圖9的(a)部分及(b)部分所示的複數個反射點RP₁、RP₂的兩個圖案表現為不良，因此分析器230也可確認在電子部件ED的裝載狀態存在錯誤。其中可看出，RP₁、RP₂為不良圖案的例子。而且，如誇張的圖10的(a)部分所示，以一側(圖10中為左側)的反射點RP₁、RP₁’良好表現的方式存在裝載不良的情況下，如圖10的(b)部分所示，一側的1圖案根據情況會無法區分正常時和不良時。儘管如此，另一側(圖10中為右側)的2圖案表現為不良，因此無論任何情況下，分析器230都可判斷電子部件ED的裝載不良。而且，電子部件以如圖10所示的方式裝載的狀態下，也可通過光照射器的照射位置確認到兩個圖案都為不良。這是根據檢測人員的意圖可使雷射的照射位置向左側方或右側方移動來補償。

當然，較佳地，通過電子部件ED的上端形態變化等多樣的變數而可具備3個以上光照射器210。

作為參考，如圖11的(a)部分所示，特定電子部件ED’沿著前後方向傾斜的情況下，分析器230以確認通過攝影機220所拍攝的圖像中複數個反射點RP、RP’之間的間距或者相互比較確認與正常時的圖案的差異及線的形態等，而可確認電子部件ED’的裝載不良。

實施例

如圖12所示，根據本實施例的檢測裝置200(實線部分)包括四個光照射器210a至210d、四個攝影機220a至220d、分析器230及兩個調節器。

四個光照射器210a至210d用於對位於下方的裝載托盤LT的電子部件ED照射線性雷射。其中，裝載托盤LT如根據圖1的實施例，由十六個電子部件以8x2行列的形態和垂直立式狀態的方式裝載。

四個光照射器210a至210d中右側兩個光照射器210a及210b用於對左側列的複數個電子部件ED照射雷射，左側兩個光照射器210c及210d用於對右側列的複數個電子部件ED照射雷射。像這樣，右側的光照射器210a及210b不是對右側列，而是對左側列的複數個電子部件ED照射雷射，左側的光照射器210c及210d對右側列的電子部件ED照射雷射，這是為了可在狹小的設備得內部僅用更小的空間而使雷射反射的複數個反射點位移量極大化。

四個攝影機220a至220d在左側設置台LIR和右側設 置台RIR分別設置有兩個。四個攝影機220a至220d中左側兩個攝影機220a、220b用於拍攝左側列的複數個電子部件ED，右側兩個攝影機220c、220d用於拍攝右側列的複數個電子部件ED。其中，各個攝影機220a至220d分別拍攝4個電子部件ED。當然，根據實施情況，若使用可以拍攝全部八個電子部件ED的拍攝角度大的攝影機，則左側及右側分別具備一個攝影機即可。

並且，本實施例中複數個電子部件ED以兩列裝載於在裝載托盤LT，在使用電子部件以一列裝載的裝載托盤的情況下，光照射器或攝影機的數量相會比以往有所減少。

分析器230對通過攝影機220a至220d獲得的圖像內的雷射形態進行分析而檢測電子部件ED的裝載狀態。

調節器240以調節光照射器210a至210d的高度來可專用於具有不同的高度規格的複數個電子部件ED，調節光照射器210a至210d照射角來可專用於不同寬度的複數個電子部件ED。這種調節器240能夠以分為用於調節光照射器210a至210d的高度的高度調節部分241和用於調節光照射器210a至210d的照射角的照射角調節部分242的方式具備。當然，調節器能夠以手動或自動方式調節光照射器的高度或照射角。並且，調節器240能夠具備高度調節部分241或照射角調節部分242中的一種。進一步，根據實施方式，一同具備具有互不相同的高度或照射角的複數個光照射器，並根據半導體器件的垂直長度或寬度也可實施使與其對應的光照射器選擇性地啟動的例子。

根據本實施例，可以迅速而準確地檢測以8x2行列的方式裝載於裝載托盤LT的全部十六個電子部件ED的裝載狀態。

另一方面，通過根據本發明的檢測裝置200來進行檢測的位置，根據設備的不同而可以與電子部件ED向裝載托盤LT加載或從裝載托盤LT卸載的位置相同。這種情況下，由於採樣機器人需要在裝載托盤LT的上方執行加載或者卸載作業，不可干涉採樣機器人和檢測裝置200的光照射器210或攝影機220。因此，為了防止如採樣機器人的其他結構的干涉，較佳地，從平面上觀察時光照射器210和攝影機220以脫離複數個電子部件ED的裝載區域的方式設置。這些反映在圖12的實施例中。即，參照圖12，左側的攝影機220a、220b和右側的攝影機220c、220d之間的距離比裝載托盤LT的左右方向的寬度更長，光照射器210a至210d設置於後方牆壁，從平面上觀察，可確認複數個攝影機220a至220d和複數個光照射器210a至210d都以脫離電子部件ED所裝載的區域的方式設置。

並且，由於攝影機220脫離電子部件ED所裝載的區域，因此攝影機220的視角變寬可使一個攝影機220可檢測更多數量的複數個電子部件ED。

如上所述的根據本發明的檢測裝置可妥當適用於電子部件需要以垂直立式狀態的方式裝載的裝載托盤的任何設備。即，例如，根據本發明的檢測裝置可儘管妥當適用於對以垂直狀態裝載於裝載托盤的如固態硬碟(SSD)或記憶 體等板狀的電子部件執行標籤作業、包殼作業及測試作業的設備等。

如上所述，參照圖式的實施例對本發明進行了具體說明。但是，上述實施例僅用於例示本發明的較佳實施例。因此，本發明不局限於上述實施例，本發明的範圍應根據後述的申請專利範圍及其等同概念理解。

200‧‧‧檢測裝置

210‧‧‧光照射器

220‧‧‧攝影機

230‧‧‧分析器

L₁‧‧‧第一直線

L₂‧‧‧第二直線

PL‧‧‧垂直線

RP‧‧‧反射點

ED‧‧‧電子部件

LT‧‧‧裝載托盤

Γ‧‧‧角

θ‧‧‧第一角

β‧‧‧第二角

Claims (9)

1. 一種電子部件裝載狀態檢測裝置，包括：至少一光照射器，對裝載於裝載托盤的複數個電子部件照射具有規定形態的檢測圖案的光；至少一攝影機，對通過該光照射器來照射光的複數個電子部件進行拍攝；分析器，對通過該至少一攝影機獲得的圖像內的檢測圖案進行分析來檢測電子部件的裝載狀態；從正面觀察時，連接反射點和該攝影機的第一直線和連接該反射點和該光照射器的第二直線形成的角度大於0度小於180度，該反射點為通過該至少一光照射器向該複數個電子部件照射的光與該複數個電子部件相接的位置。
2. 如請求項1所記載的電子部件裝載狀態檢測裝置，其中該至少一光照射器配置在該反射點的一側上方；以及該至少一攝影機配置在該反射點的另一側上方。
3. 一種電子部件裝載狀態檢測裝置，包括：複數個光照射器，對裝載於裝載托盤的複數個電子部件照射具有規定形態的檢測圖案的光；至少一攝影機，對通過該光照射器來照射光的複數個電子部件進行拍攝；分析器，對通過該至少一攝影機獲得的圖像內的檢測圖案進行分析來檢測電子部件的裝載狀態； 通過該複數個光照射器所照射的複數個光在電子部件的寬度內具有相互隔開的間距，使通過該複數個光照射器所照射的複數個光在一個電子部件產生複數個反射點。
4. 如請求項1或3所記載的電子部件裝載狀態檢測裝置，其中通過該光照射器所照射的光是雷射。
5. 如請求項1或3所記載的電子部件裝載狀態檢測裝置，其中還包括調節器，該調節器執行調節該光照射器的高度或者調節該光照射器的照射角的至少一者。
6. 如請求項1或3所記載的電子部件裝載狀態檢測裝置，其中該分析器根據通過該至少一攝影機所拍攝的圖像中在複數個電子部件產生的複數個反射點是否具有正常圖案來分析電子部件的裝載狀態。
7. 如請求項1或3所記載的電子部件裝載狀態檢測裝置，其中通過該光照射器所照射的光是在平面上以線性來表現的線性光。
8. 如請求項1或3所記載的電子部件裝載狀態檢測裝置，其中在俯視圖上觀察，該攝影機以脫離複數個電子部件的裝載區域的方式設置。
9. 如請求項1或3所記載的電子部件裝載狀態檢測裝置，其中在俯視圖上觀察，該光照射器以脫離複數個電子部件的裝載區域的方式設置。