CN101877324A - 半导体芯片供给装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体芯片供给装置的顶针管理装置，其在已有的装置以外，不用追加专用传感器等的硬件，而可以管理顶针前端的状态。该半导体芯片供给装置(10)的控制装置，执行管理顶针(3)的变形状态的状态管理处理，基于由识别半导体芯片C的CCD照相机(1)拍摄的顶针(3)的前端状态的边缘信息和预先设定的阈值信息，对是否需要更换顶针(3)进行判断。

Description

半导体芯片供给装置

技术领域

本发明涉及一种半导体芯片供给装置，其对半导体芯片顶起用顶针的前端形状的状态进行判别。

背景技术

在半导体芯片的制造工序中，通过切割将粘贴在粘贴片上的晶片分割成多个半导体芯片，从该粘贴片上对分割后的半导体芯片一个一个地进行拾取，向期望的位置移送，进行必要的供给。此时，由于被供给的半导体芯片粘帖在粘贴片上，所以在现有的半导体芯片供给装置中，利用半导体芯片顶起用顶针(顶出针)从粘贴片的背面将半导体芯片顶起，由此，使拾取头的吸附嘴的吸附容易进行，一个一个地对半导体芯片进行拾取。

由此，顶出针在多次地将半导体顶起的过程中，其前端的形状会产生磨损或压溃等变形。即，通常的顶起动作，是由顶出针贯穿粘贴片而将半导体芯片顶起的，但如果顶出针的前端产生磨损或压溃等变形，则无法贯穿粘贴片，从而无法将半导体芯片从粘帖带完全剥离。如果成为上述状态，则即使利用吸附嘴对半导体芯片的中心进行吸附，但由于粘贴片的影响而引起半导体芯片的位置偏移，使供给精度恶化。另外，也可能存在半导体芯片的拾取失败，半导体芯片残留在粘贴片上的情况。

在这里，在现有的半导体芯片供给装置中，利用目视对顶出针的前端的磨损或压溃等变形进行确认。但是，由目视进行的确认，必须在半导体芯片供给装置停止时进行。由此，例如如专利文献1中公开所示，提出以下技术：为了管理顶出针的前端形状的状态，沿顶出针的长度方向设置多个排列在顶出针的侧方向上的光电传感器，其用于自动地确认弯曲或折损等顶出针的形状变化，通过光电传感器有无受光，对变形进行检测。

专利文献1：日本国特开平06-140497号公报

发明内容

但是，在专利文献1中记载的技术中，虽然可以检测出顶起用顶针的弯曲或折损，但实质上难以检测出磨损或压溃等前端形状的状态。由此，产生在无法剥离半导体芯片之前，无法对状态进行确认的问题。

另外，即使假设利用专利文献1的技术可以检测出前端的磨损或压溃，也必须设置高精度的专用传感器，专用传感器的成本昂贵，另外，必须在顶针的周围确保传感器设置用的充裕的空间。

本发明是着眼于上述问题而提出的，其目的在于提供一种半导体芯片供给装置，其可以判别顶出针的前端的磨损或压溃等状态。

为了解决上述课题，本发明的半导体芯片供给装置具有顶出器，该顶出器具有顶针，在供给半导体芯片时，该顶针将所述半导体芯片从粘贴片的背面顶起，其特征在于，具有：摄像部件(CCD照相机或者CMOS等)，其配置为可以从上方对所述顶针进行拍摄；摄像单元，其利用所述摄像部件对所述顶针的前端进行拍摄，并生成拍摄到的所述顶针前端的图像信息；边缘信息生成单元，其根据所述图像信息，生成所述顶针的前端形状的边缘信息；以及顶针判别单元，其基于所述边缘信息和预先设定的阈值信息，判断是否需要更换顶针。

根据本发明所涉及的半导体芯片供给装置的顶针管理装置，利用摄像部件对顶针前端进行摄像，根据由该摄像部件拍摄的顶针前端的图像信息，生成顶针前端形状的边缘信息。并且，通过基于该生成的边缘信息和预先设定的阈值信息，可以对顶针的状态进行管理，从而不需要追加专用传感器等硬件，就可以对顶针前端的状态进行管理。

在这里，在本发明所涉及的半导体芯片供给装置的顶针管理装置中优选为，例如，所述边缘信息生成单元，将所述顶针前端的边缘部分的面积作为所述边缘信息而取得，所述顶针判别单元，在取得的所述边缘信息的值超过所述阈值信息的值时，输出要求更换所述顶针的通知，该阈值信息是使所述顶针前端的所述边缘部分的面积为规定的面积而得到的阈值。根据上述结构，优选形成为以下结构：在多次将半导体芯片顶起的过程中，在该前端产生磨损或压溃等变形的情况下，立刻对该变形状态进行通知。

另外，所述摄像部件，利用半导体芯片供给装置已有的装置(硬件)即对半导体芯片进行识别的CCD照相机，而无需新的装置。

发明的效果

如上所述，根据本发明所涉及的半导体芯片供给装置的顶针管理装置，可以识别顶针前端的磨损或压溃等变形，可以在无法将半导体芯片剥离之前可靠地进行顶针的更换等。

另外，通过利用对半导体芯片的上表面进行摄像的现有的CCD照相机，从而可以利用已有的装置(硬件)对顶针前端的变形状态进行管理，而无需追加专用传感器等硬件。

附图说明

图1是具有本发明所涉及的顶针管理装置的半导体芯片供给装置的整体的斜视图。

图2是说明本发明所涉及的顶针管理装置的构成的框图。

图3是说明本发明所涉及的顶针管理装置的顶针状态管理处理的流程图。

图4是说明在本发明所涉及的顶针管理装置中的顶针状态确认动作(无晶片)的示意图。

图5是说明在本发明所涉及的顶针管理装置中的顶针状态确认动作(存在晶片)的示意图。

图6是说明半导体芯片供给装置的半导体芯片确认动作的示意图。

图7是说明半导体芯片供给装置的半导体芯片吸附动作的示意图。

图8是表示CCD照相机的拍摄图像的图像的示意图，图(A)表示新的顶针，图(B)表示变形的顶针。

具体实施方式

以下，适当参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。

如图1所示，该半导体芯片供给装置10具有：吸附台13，其在框体11的中央部具有圆形的开口部12；以及晶片输入器14，其在该吸附台13上以1片为单位依次输送粘贴片S，该粘贴片S是将晶片以粘贴状态分割成多个半导体芯片C而成的(参照图6)。另外，在框体11的长度方向的一端(该图的左侧)，设有层叠了多个所述粘贴片S的晶片保管部40，利用晶片输入器14可以将之后供给的粘贴片S输送到所述吸附台13上。

在吸附台13上设有晶片固定部15，其用于从下面侧吸附保持粘贴片S。另外，在吸附台13的开口部12内，配有可以进行升降以及移送动作的顶出器2，在该顶出器2的上部，可拆卸地附加设有顶起用的顶针3，该顶针3垂直立起，前端尖锐。另外，在吸附台13的上方，向下方附加设置作为摄像部件的CCD(Charge Coupled Device)照相机1，其用于识别半导体芯片C的上表面。将CCD照相机1配置在所述顶针3的正上方，CCD照相机1以及顶出器2与同一XY移动装置20连结，基于规定的程序，一体地沿X轴以及Y轴方向适当移动至吸附台13上的必要位置。

并且，在吸附台13的上方配置有可以进行升降以及移送动作的拾取头4，在该拾取头4上设有吸附嘴5，其用于以1个为单位，对粘贴在所述粘贴片S上的半导体芯片C进行吸附。该拾取头4由与CCD照相机1以及顶出器2所连结的XY移动装置20不同的XY移动装置30驱动。由此，为了吸附半导体芯片C而将拾取头4升降至粘贴片S的规定位置后，利用所述XY移动装置30进行规定的移送动作。另外，晶片固定部15和吸附嘴5与未图示的真空泵连接。

并且，该半导体芯片供给装置10，如图2中示出的框图所示，具有控制装置50，该控制装置50控制半导体芯片供给装置10的各部分，并且对设置在上述顶出器2上的顶针3进行识别，通过执行用于管理其状态的顶针状态管理处理，从而成为兼具有顶针管理装置的结构。

详细地说，该控制装置50如图2所示，具有下述部件而构成：CPU 54，其基于规定的控制程序对运算以及系统整体进行控制；存储装置56以及ROM 57，它们在规定的存储区域预先存储CPU 54的控制程序和后述的管理信息表格等；RAM 58，其用于存储从该存储装置56以及ROM 57等读出的数据和在CPU 54的运算过程中所需的运算结果；以及接口52，其相对于包含有半导体芯片供给装置10的XY移动装置20以及CCD照相机1在内的外部装置，进行数据的输入/输出，上述部件由用于传送数据的信号线即母线53彼此连接，并且可以发送接收数据。并且，CPU 54使存储在上述存储装置56或ROM 57的规定区域中的规定的顶针状态管理程序起动，按照该程序执行图3的流程图所示的顶针状态管理处理。

以下，详细地对该顶针状态管理处理进行说明。

如果执行顶针状态管理处理，则如图3所示，首先，跳转至步骤S100。在步骤S100中，判定当前时刻是否为与一定的间隔(识别的定时)相对应而预先设定的规定时刻T，在判定为规定时刻T时(是)，跳转至步骤S102，在判定为不是时(否)，在成为规定时刻之前在步骤S100中待机。另外，该预先设定的规定时刻T，是适当考虑半导体芯片供给装置10的运行时间、顶针3的使用次数、以及晶片更换时间等而设定的。

并且，在步骤S102中，在上述规定时刻T、即每隔一定的间隔，利用CCD照相机1对顶针3前端进行拍摄，取得其图像信息(摄像单元)。

在这里，上述CCD照相机1位于与顶针3的上部相对的位置，与顶出器2一体地利用上述XY移动机构20向X轴以及Y轴方向移动。由此，如图4至图5所示，在该半导体芯片供给装置10中，由CCD照相机1对半导体芯片进行摄像，并且还可以利用该CCD照相机对顶针3的前端进行摄像。另外，如图4所示，可以在CCD照相机1的相对位置上没有晶片的状态(例如更换晶片的定时)下拍摄，另外，如图5所示，也可以在CCD照相机1的相对位置上存在晶片的状态下拍摄。

然后，在步骤S104中，将取得的图像信息存储在存储区域中，跳转至步骤S200。在步骤S200中，通过在取得的图像信息中将顶针前端的边缘图像从背景噪声中分离，从而判定顶针前端的边缘图像是否包含在图像信息中。并且，在判定包含顶针前端的边缘图像时(是)，跳转至步骤S202，在判定不是(否)时，在步骤S201中将规定时刻T用的计时器复位，使处理返回到步骤S100。

在步骤S202中，根据上述取得的图像信息，计算顶针前端的边缘图像的轮廓部分的实际坐标，并且，将由该边缘轮廓的实际坐标围成的部分的面积作为边缘信息而进行计算，并将其存储(边缘信息生成单元)。作为该边缘信息的生成方法，例如，基于取得的图像信息，利用公知的轮廓检测处理分离成背景图像和边缘图像，并且，执行公知的坐标变换等，输出对顶针前端面的倾斜等校正后的边缘图像。并且，基于该校正后的边缘图像，将表示顶针前端面边缘的坐标的数值数据作为边缘信息而进行计算。

然后，跳转至步骤S204，基于上述顶针前端面的边缘信息，检索管理信息表格(阈值信息存储单元)，判断是否超过了管理信息表格中对应的规定阈值。并且，在超过了预先设定的阈值信息的值的情况下，跳转至步骤S206，在半导体芯片供给装置10的显示画面上，显示要求更换顶针3的通知(顶针状态恶化的管理信息)(顶针判别单元)。

作为这里的阈值，例如，设定为顶针3前端面的面积与规定的面积相对应的值，在通过识别摄像图像而得到的边缘信息中的顶针前端面的面积大于或等于预先设定的规定面积时，进行上述管理信息的通知。另一方面，在没有超过规定阈值(面积)的情况下，跳转至步骤S208。

在步骤S208中，判断是否从操作者操作的操作面板(未图示)输入分析要求。并且，在判断输入了分析要求时(是)，跳转至步骤S300，在判断不是时(否)，返回处理。在步骤S300中，根据基于之前存储的边缘信息的随时间变化的记录，生成顶针3前端面的分析数据，基于该生成的分析数据，例如作为表示顶针的使用时间和前端面积的关系的曲线图，在显示器上显示分析结果，然后恢复至原来的处理。

下面，对该半导体芯片供给装置的动作以及其具有的顶针管理装置的作用·效果进行说明。

首先，在该半导体信息供给装置进行通常的半导体芯片供给动作的过程中，如图6所示，将当前供给的半导体芯片C向吸附台13(参照图1)上输送。此时，顶出器2向开口部12(参照图1)内退避，另外，拾取头4在半导体芯片C的上方待机。

然后，利用晶片固定部15(参照图1)从粘贴片S的下面侧开始吸引，将粘贴片S保持在吸附台13上，如图7所示，使退避到开口部12(参照图1)内的顶出器2上升，使该上部的顶针3贯穿粘贴片S，将半导体芯片C的背面顶起至规定的高度。

由此，之前将背面整体贴付在粘贴片S上的半导体芯片C被剥离。在该状态下，从上方大致同时地将拾取头4下降到半导体芯片C表面附近，由该吸附嘴5吸附半导体芯片C后再次上升，进行规定的移动动作。然后，使顶出器2退避到开口部12内，解除晶片固定部15的吸引，利用晶片输入器14将之后供给的半导体芯片C从晶片保管部40输送到吸附台13上。

在这里，如上所述，顶针3在多次将半导体芯片C顶起中，其前端的形状会产生磨损或压溃等变形。即，通常的顶起动作，是使顶针3贯穿粘贴片S而将半导体芯片C顶起的，但如果顶针3前端产生磨损或压溃等变形则无法贯穿粘贴片S，无法将半导体芯片C完全从粘贴片S剥离。因此，如果成为上述状态，则即使利用吸附嘴5对半导体芯片C的中心进行吸附，也由于粘贴片S的影响而引起半导体芯片C的位置偏移，使供给精度恶化。

在这里，CCD照相机1的摄像单元捕捉的顶针前端的图像，如图8(A)所示，由于在新的顶针3的情况下前端部3a尖锐，所以前端部3a的边缘图像几乎无法识别。与此相对应，磨损或者压溃而产生变形的顶针3如图8(B)所示，由于其前端部3a产生变形，所以由前端部3a的边缘部分围成的面积增大。

利用该情况，在该半导体芯片供给装置10中具有控制装置50(顶针管理装置)，其可以识别顶针3的变形状态，由该控制装置50适当地执行上述的顶针状态管理处理，如图4至图5所示，利用CCD照相机1对顶针3的前端进行拍摄。

并且，该控制装置50根据拍摄的图像信息，生成顶针3的前端形状的边缘信息，基于该边缘信息和预先设定的阈值信息，自动地识别顶针3前端的磨损、变形的情况，可以向半导体芯片供给装置10的操作员通知管理信息。由此，操作员可以迅速地识别顶针的磨损或压溃等变形。

即，该控制装置50，利用上述的顶针状态管理处理，针对从CCD照相机1输入的、从顶针3的上方观察的顶针前端的图像信息，进行规定的图像处理，计算边缘轮廓的实际坐标，并且，可以将由该边缘轮廓的实际坐标围成的部分的面积作为边缘信息进行计算(步骤S202)。并且，基于该计算出的边缘信息以及存储在管理信息表格中的规定阈值的信息，如果顶针的磨损或变形超过规定阈值，则可以直接将其作为管理信息进行通知(步骤S204、206)。

另外，如果从操作员操作的操作面板(未图示)发出分析要求，则在顶针状态的管理信息的通知中生成必要的分析数据，可以将其以曲线图等显示在显示画面上(步骤S208、300)。由此，由于可以根据该分析数据追踪顶针前端的变化状态的随时间变化等，所以可以进行更加严密的管理。

由此，在该半导体信息供给装置10中，由于总是可以使用高于一定品质的顶针3，所以可以提高供给精度的稳定性。另外，可以可靠地进行半导体芯片C的拾取，从而提高供给可靠性。并且，由于不必为了确认顶针3的前端而将半导体芯片供给装置10停止，所以提高了作业效率。另外，通过保证顶针3的品质，可以降低对半导体芯片C的压力。

并且，在该半导体芯片供给装置10中，由于可以由已有的硬件进行顶针前端的识别，所以不必追加专用传感器，没有成本负担。换言之，除了已有的装置以外，不必追加专用传感器等硬件，就可以对顶针前端的变形状态进行管理。

另外，本发明所涉及的半导体芯片供给装置的顶针管理装置，不限定于上述实施方式，只要不脱离本发明的主旨，可以进行各种变形。

例如，在上述实施方式中，作为CCD照相机，是以使用CCD照相机的例子进行说明的，但不限于此，只要是可以识别半导体芯片，并可以取得其拍摄的顶针前端的图像信息的设备即可，可以使用各种CCD照相机。例如，作为图像传感器，可以使用CMOS(使用了互补性金属氧化膜半导体的固体摄像元件)。

另外，作为CCD照相机，示出了使用为了拍摄半导体芯片的上表面而配置的通用的CCD照相机，但也可以设置用于拍摄顶针前端的专用的CCD照相机。

另外，例如在上述实施方式中，作为确认顶针前端的边缘信息以及阈值，是以设定顶针前端的面积的例子进行说明的，但不限于此，作为用于确认顶针前端的状态的边缘信息以及阈值，也可以不是顶针前端的面积，而是将顶针前端的直径作为数据，通过对其进行比较可以得到同样的效果。

Claims (3)

1.一种半导体芯片供给装置，其具有顶出器，该顶出器具有顶针，在供给半导体芯片时，该顶针将所述半导体芯片从粘贴片的背面顶起，其特征在于，具有：

摄像部件，其配置为可以从上方对所述顶针进行拍摄；

摄像单元，其利用所述摄像部件对所述顶针的前端进行拍摄，并生成拍摄到的所述顶针前端的图像信息；

边缘信息生成单元，其根据所述图像信息，生成所述顶针的前端形状的边缘信息；以及

顶针判别单元，其基于所述边缘信息和预先设定的阈值信息，判断是否需要更换顶针。

2.如权利要求1所述的半导体芯片供给装置，其特征在于，

所述边缘信息生成单元，将所述顶针前端的边缘部分的面积作为所述边缘信息而取得，

所述顶针判别单元，在取得的所述边缘信息的值超过所述阈值信息的值时，输出要求更换所述顶针的通知，该阈值信息是使所述顶针前端的所述边缘部分的面积与规定的面积相对应的阈值。

3.如权利要求1或者2所述的半导体芯片供给装置，其特征在于，

所述摄像部件，是对上述半导体芯片的上表面进行拍摄的CCD照相机。

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