TWI810859B - 封裝檢測機台及其托盤結構 - Google Patents

Abstract

一種封裝檢測機台包括承載台、托盤、影像擷取模組以及光源模組。承載台包括基座以及背光模組設置於基座上。托盤設置於背光模組上並包括多個承載單元，分別用以承載多個封裝結構，其中各承載單元包括暴露對應的封裝結構的一周緣區域的多個溝槽。影像擷取模組設置於承載台上方並用以擷取至少部分多個封裝結構的影像。光源模組設置於影像擷取模組與承載台之間。

Description

封裝檢測機台及其托盤結構

本揭露是有關於一種檢測機台及其托盤結構，且特別是有關於一種封裝檢測機台及其承載用之托盤結構。

半導體封裝技術包含有許多封裝形態，其中薄型小尺寸封裝（Thin Small Outline Package, TSOP）形態是目前IC封裝中應用非常廣泛的一種封裝形式，於習知薄型小尺寸封裝的製作方法中是先將晶片設置於載體上（例如是引腳框架）進行電性連接之後，再藉由封裝膠體來包覆部分引腳框架以及晶片，而於封裝膠體的周圍形成對外電性連接之引腳，之後再裁切形成單體化後，採用SMT技術（表面安裝技術）直接附著在印刷電路板的表面。

然而，當封裝膠體包覆引腳框架時，因引腳框架的引腳直接接觸封裝膠體，而易使得封裝膠體溢膠至引腳的下表面及引腳之間的間隙，進而影響引腳框架的電性可靠度。因此，於製作過程中，必須注意封裝膠體是否出現溢膠現象及溢膠是否超出容許範圍。以往前述的檢測工作係透過人工以目視方式執行，但此種方式不僅耗費人力，且執行上缺乏客觀的標準，故有待進一步檢討，並謀求可行的解決方案。

本揭露提供一種封裝檢測機台及其托盤結構，其可自動檢測出封裝結構的溢膠程度，並可提升檢測的精確率。

本揭露的一種封裝檢測機台，其包括承載台、托盤、影像擷取模組以及光源模組。承載台包括基座以及背光模組設置於基座上。托盤設置於背光模組上並包括多個承載單元，分別用以承載多個封裝結構，其中各承載單元包括暴露對應的封裝結構的一周緣區域的多個溝槽。影像擷取模組設置於承載台上方並用以擷取至少部分多個封裝結構的影像。光源模組設置於影像擷取模組與承載台之間。

本揭露的一種封裝檢測機台用之托盤結構，托盤用以設置於背光模組上並包括多個承載單元，其中多個承載單元分別用以承載多個封裝結構，且各該承載單元包括暴露對應的封裝結構的一周緣區域的多個溝槽。

基於上述，本揭露的封裝檢測機台的承載台設置有背光模組，用以承載封裝結構的托盤設置於背光模組上，並且，封裝檢測機台的托盤結構包括多個承載單元，且各個承載單元包括用以暴露對應的封裝結構的周緣區域（例如對應於封裝結構的外引腳處）的多個溝槽。如此配置，托盤下方的背光模組所提供的面光源可經由溝槽而透出，因而可進一步照亮封裝結構的至少周緣區域，以提高封裝結構與背景的明暗對比度，以利封裝檢測機台對其影像擷取模組所擷取的影像的判讀，進而可提升封裝檢測機台對影像判讀的正確率。

有關本揭露之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之各實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而並非用來限制本揭露。並且，在下列各實施例中，相同或相似的元件將採用相同或相似的標號。

圖1是依照本揭露的一實施例的一種封裝檢測機台的示意圖。請參照圖1，在一些實施例中，封裝檢測機台100可包括承載台110、托盤120、影像擷取模組130以及光源模組140。在一實施例中，封裝檢測機台100可例如為自動光學檢查（Automated Optical Inspection, AOI）機台。在本實施例中，承載台110更可包括基座112以及設置於基座112上的背光模組114。以本實施例而言，背光模組114可例如配置於承載台110上。進一步來說，承載台110的基座112可例如具有設置凹槽1121，以將背光模組114配置於基座112的設置凹槽1121內，而封裝結構也可設置於此設置凹槽1121內並承放於背光模組114上。如此配置，封裝檢測機台100可藉由位於承載台110的背光模組114提供由下朝上出光的面光源，以利影像擷取模組130及/或人眼來檢視封裝結構的缺陷（defect）狀況。

在一實施例中，承載台110可以作為封裝檢測機台100的承載主體，以供多個封裝結構（例如圖3所示的封裝結構200）放置於其上。在一些實施例中，承載台110更可耦接例如機械手臂、高度調整機構、滑軌、轉台、螺桿、馬達及/或汽缸等可驅動連接元件移動或旋轉的各種類型的機械構件之組合，使放置於承載台110上的封裝結構200升降、移動及/或旋轉。

在一些實施例中，影像擷取模組130可移動地設於承載台110上方，並用以擷取封裝結構200的至少部分的影像。舉例而言，影像擷取模組130可以是相機、攝影機等裝置，影像擷取模組130並可以包括影像感測器（例如，電荷耦合裝置（Charge Coupled Device，CCD）、互補式金氧半導體（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）等）、光學鏡頭、影像控制電路等元件。於本實施例中，影像擷取模組130的光學鏡頭可包括魚眼鏡頭。在此，魚眼鏡頭是指視角接近或等於180°的鏡頭。這類鏡頭的焦距極短，一般來說16公釐或焦距更短的鏡頭通常即可認為是魚眼鏡頭。當然，本揭露並不以此為限，影像擷取模組130的鏡頭規格（例如，取像光圈、倍率、焦距、取像可視角度、影像感測器大小等）及數量可依據實際需求而調整。

在一些實施例中，光源模組140設置於影像擷取模組130與承載台110之間。進一步而言，光源模組140可活動地設置於承載台110上方，並且，光源模組140可以是同軸光源、背光光源、環形光源、半球狀光源、條形光源、點光源、條形光源所組成可旋轉邊框光源等各類型光源。在一些實施例中，光源模組140可相對於承載台110進行一軸、二軸或更多軸的運動。舉例而言，光源模組140可相對承載台110升降、移動、及/或旋轉。此外，光源模組140的數量可依據實際需求而調整，且光源模組140所提供的亮度分布也可能調整。

圖2是依照本揭露的一實施例的一種封裝檢測機台的托盤的示意圖。圖3是依照本揭露的一實施例的一種應用於封裝檢測機台的封裝結構的示意圖。請同時參照圖1至圖3，在一些實施例中，托盤120設置於背光模組114上，並且，托盤120可包括多個承載單元122，其分別用以承載多個封裝結構200。在一實施例中，各個承載單元122包括一開口1222以及多個溝槽1221，其中，開口1222用以暴露對應的封裝結構200的中心區域，而溝槽1221則用以暴露對應的封裝結構200的周緣區域。在本實施例中，溝槽1221可分別環繞開口1222的至少相對兩側。如此配置，托盤120下方的背光模組114所提供的面光源可經由溝槽1221而透出，並可進一步照亮封裝結構200的周緣區域，以利上方的影像擷取模組130進行判別。

具體而言，在本實施例中，封裝結構200可如圖3所示包括封裝膠體210以及由封裝膠體210往外延伸的多個外引腳220。在一實施例中，封裝結構200可為薄型小尺寸封裝（Thin small outline package, TSOP），其可包括引腳框架（lead frame）及包封引腳框架的封裝膠體210，其中，引腳框架包括晶片座以及所述多個外引腳220，晶片座包封於封裝膠體210內並用以設置晶片，外引腳220則可延伸至封裝膠體210外。一般而言，在此封裝結構200的製作過程中，由於封裝膠體210容易溢膠至外引腳220的下表面及外引腳220之間的間隙，進而影響封裝結構200的電性可靠度。因此，必須利用封裝檢測機台100檢測封裝膠體210是否出現溢膠現象及溢膠的程度是否超出容許範圍。

有鑑於此，在本實施例中，各承載單元122的多個溝槽1221可用以暴露對應的封裝結構200的周緣區域（例如對應於封裝結構200的外引腳220處），也就是說，承載單元122的開口1222可對應於封裝膠體210，而溝槽1221則可對應至少部分的外引腳122。如此配置，托盤120下方的背光模組114所提供的面光源可經由溝槽1221而透出，因而可進一步照亮封裝結構200的外引腳220附近的區域，以利封裝檢測機台100對影像擷取模組130所擷取的影像的判讀。此外，在本實施例中，托盤120的顏色可為淺色，具體來說，托盤120的顏色的色階可與封裝膠體210的顏色的色階相差約20階以上，以進一步提高外引腳220之間的封裝膠體210（若有）與背景的明暗對比度，進而提升封裝檢測機台100對影像判讀的正確率。

圖4是圖3的封裝結構的局部放大示意圖。在一實施例中，請參照圖1及圖4，影像擷取模組130用以擷取至少相鄰兩個外引腳220的影像（例如圖4所示之影像）。並且，封裝檢測機台100更可如圖1所示包括處理器150，其耦接影像擷取模組130，以依據影像擷取模組130所擷取的影像來判斷位於相鄰兩個外引腳220之間的溢膠的封裝膠體212的最大溢膠深度L1與外引腳110的長度L2的比例是否大於預設比例。在本實施例中，預設比例可例如約為25%。也就是說，若處理器150判斷出最大溢膠深度L1與外引腳110的長度L2的比例實質上大於25%時，則處理器150決定此封裝結構200的缺陷大於可接受範圍而據此做出判讀結果（例如判定此封裝結構不合格（fail）），並可在後續對其進行例如丟棄等異常處理。

圖5至圖7是依照本揭露的不同實施例的封裝檢測機台的承載單元的示意圖。在此必須說明的是，本實施例的封裝檢測機台100的承載單元122與前述實施例相似，因此，本實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，本實施例不再重複贅述。以下將針對本實施例的封裝檢測機台100的承載單元122與前述實施例的差異做說明。

在一些實施例中，承載單元122的溝槽1221可依產品特性而具有各種不同的配置。舉例而言，請先參照圖5，在本實施例中，對應於封裝結構的形狀，承載單元122可對應具有一對長邊1223以及一對短邊1224，溝槽1221可至少沿著彼此相對的兩長邊1223而設置，以暴露如圖3所示的封裝結構200中沿著相對兩長邊設置的外引腳122，使下方的背光模組114所提供的面光源可經由溝槽1221而透出，以照亮封裝結構200的外引腳220附近的區域。進一步而言，每個溝槽1221可沿對應的長邊1223延伸，並可於長邊1223的相對兩端處分別朝短邊1224的中心處延伸。在本實施例中，多個溝槽1221可呈對稱設置且彼此之間相隔特定距離。

請再參照圖6，在一實施例中，封裝結構的外引腳可例如沿著相對兩短邊設置。相應地，用以承載上述封裝結構的承載單元122a的溝槽1221a可至少沿著彼此相對的兩短邊1224而設置，以暴露沿著此封裝結構的相對兩短邊設置的外引腳。進一步而言，每個溝槽1221a可沿對應的短邊1224延伸，並可於短邊1224的相對兩端處分別朝長邊1223的中心處延伸。在本實施例中，多個溝槽1221a可呈對稱設置且彼此之間相隔特定距離。

請再參照圖7，在一實施例中，封裝結構的外引腳可例如沿著封裝結構的每個側邊設置，例如是分別沿著一對長邊及一對短邊設置。相應地，用以承載上述封裝結構的承載單元122b的溝槽1221b可分別沿著彼此相對的兩長邊1223以及兩短邊1224而設置，以暴露沿著此封裝結構的各個側邊設置的外引腳。進一步而言，每個溝槽1221b彼此之間可相隔特定距離。

圖8是依照本揭露的一實施例的封裝檢測機台的光源模組的示意圖。請參照圖1及圖8，在本實施例中，光源模組140可為半球狀擴散光源。具體而言，本實施例的光源模組140具有半球形的反射式擴散燈罩，多個光源142設置於此半球形的燈罩內，並使光源（例如發光二極體）142朝上照射於半球形燈罩，如此，光源142所發出的光線經過擴散燈罩的漫射，在光源142的下方形成一個均勻的照明區域，與一般的直射式光源照明的效果有明顯的不同。在本實施例中，光源模組140可具有開口144，使設置於上方的影像擷取模組130可經由此開口144擷取封裝結構的影像。在這樣的配置下，以此光源模組140進行照射，可使影像擷取模組130所擷取的影像無明顯的陰影，光滑面亦無強烈的反射光，可以避免取像時受到陰影或反光的影響，因而可降低影像處理的難度。

綜上所述，本揭露的封裝檢測機台的承載台設置有背光模組，用以承載封裝結構的托盤設置於背光模組上，並且，封裝檢測機台的托盤結構包括多個承載單元，且各個承載單元包括用以暴露對應的封裝結構的周緣區域（例如對應於封裝結構的外引腳處）的多個溝槽。如此配置，托盤下方的背光模組所提供的面光源可經由溝槽而透出，因而可進一步照亮封裝結構的至少周緣區域，以提高封裝結構與背景的明暗對比度，以利封裝檢測機台對其影像擷取模組所擷取的影像的判讀，進而可提升封裝檢測機台對影像判讀的正確率。

100:封裝檢測機台 110:承載台 112:基座 1121:設置凹槽 114:背光模組 120:托盤 122、122a、122b:承載單元 1221、1221a、1221b:溝槽 1222:開口 1223:長邊 1224:短邊 130:影像擷取模組 140:光源模組 142:光源 144:開口 150:處理器 200:封裝結構 210:封裝膠體 220:外引腳 L1:最大溢膠深度 L2:長度

圖1是依照本揭露的一實施例的一種封裝檢測機台的示意圖。 圖2是依照本揭露的一實施例的一種封裝檢測機台的托盤的示意圖。 圖3是依照本揭露的一實施例的一種應用於封裝檢測機台的封裝結構的示意圖。 圖4是圖3的封裝結構的局部放大示意圖。 圖5至圖7是依照本揭露的不同實施例的封裝檢測機台的承載單元的示意圖。 圖8是依照本揭露的一實施例的封裝檢測機台的光源模組的示意圖。

100:封裝檢測機台

110:承載台

112:基座

1121:設置凹槽

114:背光模組

120:托盤

130:影像擷取模組

140:光源模組

142:光源

144:開口

150:處理器

Claims (8)

1. 一種封裝檢測機台，包括：一承載台，其包括一基座以及設置於該基座上的一背光模組；一托盤，設置於該背光模組上並包括多個承載單元，其中該多個承載單元分別用以承載多個封裝結構，且各該承載單元包括暴露對應的封裝結構的多個外引腳處的多個溝槽，且各該封裝結構包括一封裝膠體以及由該封裝膠體往外延伸的多個外引腳；一影像擷取模組，設置於該承載台上方並用以擷取至少部分該多個封裝結構的影像；一處理器，耦接該影像擷取模組，並用以判讀該影像擷取模組所擷取的影像；以及一光源模組，設置於該影像擷取模組與該承載台之間。
2. 如請求項1所述的封裝檢測機台，其中各該承載單元更包括一開口，用以暴露對應的封裝結構的一中心區域，該多個溝槽分別環繞該開口的至少相對兩側。
3. 如請求項1所述的封裝檢測機台，其中各該承載單元更包括對應該封裝膠體的一開口，且該多個溝槽對應至少部分的該多個外引腳。
4. 如請求項1所述的封裝檢測機台，其中該影像擷取模組用以擷取該多個外引腳的至少相鄰兩個的影像。
5. 如請求項1所述的封裝檢測機台，其中該托盤的顏色的一色階與該封裝膠體的顏色的一色階相差20階以上。
6. 如請求項1所述的封裝檢測機台，其中該光源模組包括半球狀擴散光源。
7. 如請求項1所述的封裝檢測機台，其中該影像擷取模組的鏡頭包括魚眼鏡頭。
8. 一種封裝檢測機台用之托盤結構，包括：一托盤，用以設置於一背光模組上並包括多個承載單元，其中該多個承載單元分別用以承載多個封裝結構，且各該承載單元包括暴露對應的封裝結構的多個外引腳處的多個溝槽。