视觉检测装置及其视觉检测方法

摘要

公开了一种视觉检测装置，特别是一种能够通过捕获半导体器件的外部图像，通过分析捕获的外部图像来检测半导体器件的状态的、用于半导体器件的视觉检测装置，该视觉检测装置包括二维视觉检测单元和三维视觉检测单元，包括用于将光照射到一个或更多待检测的半导体器件的上、下表面的一个表面的检测表面上的二维光源，以及用于捕获该半导体器件的图像，以便通过为来自二维光源的光已照射到其上的检测表面拍照来获取二维形状的二维相机；该三维视觉检测单元包括用于将光照射到通过该二维视觉检测单元检测的该检测表面上的三维光源，以及用于捕获半导体器件的图像，以便通过为来自三维光源的光已照射到其上的检测表面拍照来获取三维形状的三维相机。

权利要求

1.一种用于半导体器件的视觉检测装置，所述装置包括：视觉检测单元，用于通过捕获所述半导体器件的图像并分析所捕获的图像来实施关于至少一个半导体器件的视觉检测，装载单元，用于装载其中装载有多个半导体器件的托盘,且所述视觉检测单元设置在所述托盘的移动路径的一侧；

一个以上的传送工具，设置于所述装载单元的上部，通过真空压力以吸附方式传送所述半导体器件；

其中，所述装载单元包括：

引导单元，用于引导所述托盘的移动；

驱动单元，用于沿所述引导单元移动所述托盘；

其中，所述传送工具包括：

多个拾取器，以真空压力吸附所述半导体器件；

其中，所述传送工具，通过所述多个拾取器拾取沿着所述引导单元移动的托盘装载的一个以上的所述半导体器件后，移送到所述视觉检测单元的上部执行视觉检测，在结束视觉检测后，再通过所述多个拾取器拾取所述半导体器件装载在托盘上；

其中，所述视觉检测单元包括：

二维视觉检测单元，包括用于将光照射到一个或更多待检测半导体器件的上、下表面的一个表面的检测表面上的二维光源，以及用于捕获所述半导体器件的图像，以便通过为来自所述二维光源的光已照射到其上的检测表面拍照来获取二维形状的二维相机；以及三维视觉检测单元，包括用于将光照射到通过所述二维视觉检测单元检测的所述检测表面上的三维光源，以及用于捕获所述半导体器件的图像，以便通过为来自所述三维光源的光已照射到其上的所述检测表面拍照来获取三维形状的三维相机；

所述视觉检测单元对由所述多个拾取器拾取的半导体器件的下部执行视觉检查；

所述二维视觉检测单元在一个或多个半导体器件停止的状态下，获得测量二维形状的图像，所述三维视觉检测单元的三维相机在二维视觉检测单元运转之后，相对移动至用于二维视觉检查的下一个半导体器件时，扫描所述检测表面；

所述二维相机和三维相机安装在由上述多个拾取器拾取的半导体器件的传输路径下方；

所述二维视觉检测和三维视觉检测在半导体器件由多个拾取器拾取的状态下实施。

2.权利要求1所述的装置，其中，所述三维光源和所述三维相机设置为基于垂直于所述检测表面的法线相互对称。

3.权利要求1所述的装置，其中，所述三维光源和所述三维相机以相对垂直于所述检测表面的法线10°～45°的角度设置。

4.权利要求1～3之任一项所述的装置，其中，所述二维相机与垂直于所述检测表面的法线平行设置。

5.权利要求1所述的装置，其中，所述三维光源和所述三维相机中的一个与垂直于所述检测表面的法线平行设置，且另一个以与垂直于该检测表面的法线倾斜的角度设置。

6.权利要求1所述的装置，其中，所述半导体器件装载于具有多个器件接收凹槽的托盘中。

7.权利要求1所述的装置，所述一个以上的传送工具用于通过吸附与所述半导体器件的所述检测表面相对的表面来传送该半导体器件，其中，所述视觉检测单元检测通过所述一个以上的传送工具所传送的所述一个或更多半导体器件的所述检测表面。

8.权利要求1所述的装置，其中，所述二维光源为LED光源，且所述三维光源为激光光源。

9.权利要求1所述的装置，其中，所述二维光源包括多个照明组，所述照明组的照明颜色、照明角度和照明强度中至少其一彼此不同。

10.权利要求9所述的装置，其中，所述多个照明组包括：

第一照明组，安装为具有相对于所述半导体器件的所述检测表面30°以下的照明角度；

第二照明组，安装为具有相对于所述半导体器件的所述检测表面30°～90°的照明角度；和第三照明组，安装为具有相对于所述半导体器件的所述检测表面90°的照明角度。

11.一种利用权利要求1所述的视觉检测装置的半导体器件的视觉检测方法，该方法包括：二维视觉检测步骤，通过将来自所述二维光源的光照射到被多个拾取器所拾取的各待检测的半导体器件的上、下表面的一个表面的检测表面上，然后通过使用所述二维相机为来自所述二维光源的光已照射到其上的所述检测表面拍照，来捕获用于获取半导体器件的二维形状的图像；以及三维视觉检测步骤，通过将来自所述三维光源的光照射到在所述二维视觉检测步骤中检测的所述检测表面上，然后通过使用三维相机为来自所述三维光源的光已照射到其上的所述检测表面拍照，来捕获用于获取所述半导体器件的三维形状的图像；

所述二维视觉检测步骤在一个或更多的半导体器件停止状态下实施，在所述二维视觉检测步骤实施之后，在所述三维相机扫描所述检测表面，同时被所述拾取器相对移动至用于二维视觉检测的下一半导体器件时实施所述三维视觉检测步骤。

说明书

视觉检测装置及其视觉检测方法

[0001] 本申请为于2010年5月12日递交的申请号为201010172648.9、发明名称为“视觉检测装置及其视觉检测方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及一种用于半导体器件的视觉检测装置，特别是涉及一种能够通过捕获半导体器件的外部图像，然后通过分析所捕获的外部图像来检测半导体器件的状态的、用于半导体器件的视觉检测装置。

背景技术

[0003] 经过封装处理的半导体器件经受诸如老化测试的检测处理，然后装载于用户托盘中以分配到市场。这种半导体器件经受标记处理，用于通过激光等在半导体器件的表面标记诸如制造公司的序列号和商标的信息。

[0004] 为了增强可靠性，半导体器件经受视觉检测处理，用于检测半导体器件的外部状态和表面状态，例如检测引线或球栅是否已损坏，是否已出现任何裂缝或任何划痕等。

[0005] 然而，由于对半导体器件的外部状态的检测处理以及对表面状态的检测(例如半导体器件是否已成功经受了标记处理的检测处理)，实施与半导体器件相关的检测处理的时间影响整个过程。

[0006] 尤其，当低效实施与半导体器件的外部状态和表面状态相关的视觉检测时，整个操作效率降低了，以至降低了半导体器件的生产率。

[0007] 通过捕获半导体器件的上表面或下表面的二维形状的图像、然后分析所捕获的图像以进行二维视觉检测来实施与半导体器件的表面状态相关的视觉检测，即，是否已出现任何裂缝或任何划痕的检测处理，以及与其标记状态相关的视觉检测。

[0008] 而且，通过捕获半导体器件的三维形状的图像、然后分析所捕获的图像以进行三维视觉检测来实施与半导体器件的引线或球或凸点是否已损坏相关的视觉检测。

[0009] 然而，用于半导体器件的传统的视觉检测装置可以配置为使得仅实施二维视觉检测和三维视觉检测之一，或者使得通过一台装置中单独的模块来实施二维视觉检测和三维视觉检测。

[0010] 当仅实施二维视觉检测和三维视觉检测之一时，需要用于二维视觉检测和三维视觉检测的两台装置。这可能导致不必要地需要用于半导体器件的视觉检测的两台装置，从而导致增加视觉检测的成本。

[0011] 此外，当通过一台装置中的单独的模块来实施二维视觉检测和三维视觉检测时，该装置的整个构造复杂，且每次以不同的速度实施检测。尤其在这种情况下，以低速实施三维视觉检测，从而降低了视觉检测的整体速度。

发明内容

[0012] 因此，本发明的一个目的在于提供一种能够通过有效实施与半导体器件相关的视觉检测、通过执行作为一个模块的二维视觉检测单元和三维视觉检测单元来提高检测速度的用于半导体器件的视觉检测装置，及其视觉检测方法。

[0013] 为实现这些以及其他优势并且根据本发明的目的，如在此示出并且大概描述的，提供了一种用于半导体器件的视觉检测装置，该装置包括：视觉检测单元，用于通过捕获半导体器件的图像并分析所捕获的图像来实施与至少一个半导体器件相关的视觉检测，其中，该视觉检测单元包括二维视觉检测单元和三维视觉检测单元，该二维视觉检测单元包括用于将光照射到一个或更多待检测的半导体器件的上、下表面的一个表面的检测表面上的二维光源，以及用于捕获该半导体器件的图像，以便通过为来自二维光源的光已照射到其上的检测表面拍照来获取二维形状的二维相机；该三维视觉检测单元包括用于将光照射到通过该二维视觉检测单元检测的该检测表面上的三维光源，以及用于捕获半导体器件的图像，以便通过为来自三维光源的光已照射到其上的检测表面拍照来获取三维形状的三维相机。

[0014] 该三维光源和三维相机可以设置为基于垂直于该检测表面的法线相互对称，或者可以相对垂直于所述检测表面的法线10°～45°的角度设置。

[0015] 该二维相机可以设置为与垂直于该检测表面的法线平行。

[0016] 该三维光源和三维相机中的一个可以设置为与垂直于该检测表面的法线平行，且另一个可以设置为具有自垂直于该检测表面的法线的倾斜角度。

[0017] 该半导体器件可以装载于具有多个器件接收凹槽的托盘中。

[0018] 该用于半导体器件的视觉检测装置还可以包括一个或更多传送工具，用于通过吸附与该半导体器件的检测表面相对的表面来传送该半导体器件。而且，该视觉检测单元可以检测通过一个或更多传送工具传送的一个或更多半导体器件的检测表面。

[0019] 该二维光源可以为LED光源，且该三维光源可以为激光光源。

[0020] 该二维光源可以包括多个照明组，该多个照明组的照明颜色、照明角度和照明强度中的至少其一彼此不同。

[0021] 该多个照明组可以包括第一照明组，其安装为具有相对于半导体器件的检测表面30°以下的照明角度，第二照明组，其安装为具有相对于半导体器件的检测表面30°～90°的照明角度，和第三照明组，其安装为具有相对于半导体器件的检测表面90°的照明角度。

[0022] 为实现这些以及其他优势并且根据本发明的目的，如在此示出并且大概描述的，提供了一种用于半导体器件的视觉检测方法，该方法包括：二维视觉检测步骤，通过将来自二维光源的光照射到一个或更多待检测的半导体器件的上、下表面的一个表面的检测表面上，然后通过使用二维相机为来自二维光源的光已照射到其上的检测表面拍照，来捕获用于获取半导体器件的二维形状的图像；以及三维视觉检测步骤，通过将来自三维光源的光照射到在二维视觉检测步骤中检测过的检测表面上，然后通过使用三维相机为来自三维光源的光已照射到其上的检测表面拍照，来捕获用于获取半导体器件的三维形状的图像。

[0023] 该二维视觉检测步骤和三维视觉检测步骤可以同时实施。

[0024] 可替换地，可以在完成二维视觉检测步骤之后，实施三维视觉检测步骤。

[0025] 可以在已停止一个或更多半导体器件的状态下实施二维视觉检测步骤。

[0026] 而且，在二维视觉检测步骤之后，可以在三维相机扫描检测表面，同时相对移动至用于二维视觉检测的下一半导体器件时实施三维视觉检测步骤。

[0027] 依据本发明的用于半导体器件的视觉检测单元的二维视觉检测单元和三维视觉检测单元可以配置为一个模块。这可以使得更稳定且更快速地检测半导体器件。

[0028] 依据本发明的用于半导体器件的视觉检测单元的二维视觉检测单元和三维视觉检测单元可以配置为一个模块，且可以连续实施二维视觉检测单元和三维视觉检测单元。这可以使得更稳定且更快速地检测半导体器件。

[0029] 用于半导体器件的视觉检测单元可以在半导体器件已停止的状态下实施二维视觉检测，然后在传送半导体器件时实施三维视觉检测。这可以使得更快速地检测半导体器件。

[0030] 可以传送半导体器件用于三维视觉检测，而且同时，下一个待检测半导体器件可以传送至用于连续二维视觉检测的位置。这可以使得更快速地检测半导体器件。

[0031] 用于半导体器件的视觉检测单元可以配置为便于通过传送工具传送半导体器件，且可以安装在具有已通过传送工具传送的半导体器件下方。视觉检测单元可以通过使用OTF(飞速刻录)方法相对于半导体器件更精确地实施视觉检测。

[0032] 使用OTF方法的视觉检测单元可以防止半导体器件的检测表面具有微小的扭曲，例如自视觉检测单元的倾斜角度。该微小的扭曲可以是由于托盘的弯曲状态或者向下变形所致，半导体器件已装载于该托盘上用于视觉检测。

[0033] 此外，当待视觉检测的半导体器件具有薄的厚度时，用于半导体器件的视觉检测单元对托盘的器件接收凹槽全然没有影响。

[0034] 下面将结合附图对本发明进行详细描述，以使得本发明的前述和其他目的、特性、方面以及优势更加明显。

附图说明

[0035] 所包含的用于进一步理解本发明并且被并入和构成说明书的一部分的附图例示本发明的实施例且与该说明一起用于解释本发明的原理。

[0036] 附图中：

[0037] 图1是示出了依据本发明的用于半导体器件的视觉检测装置的视觉检测单元的概念图；

[0038] 图2A和2B是示出了图1的二维视觉检测单元的照明组的一部分的透视图；

[0039] 图3和4是示出了图1的视觉检测单元的二维视觉检测单元和三维视觉检测单元的布置方式的概念图；

[0040] 图5是示出了用于半导体器件的视觉检测装置的一个实例的概念图，包括图1的视觉检测单元；

[0041] 图6是示出了用于半导体器件的视觉检测装置的另一实例的概念图，包括图1的视觉检测单元；

[0042] 图7是示出了图5的用于半导体器件的视觉检测装置的传送工具的下表面的概念图；

[0043] 图8是示出了由图7的传送工具传送半导体器件的状态的概念图；

[0044] 图9A和9B是示出了半导体器件正在被检测，同时由图7和8 的传送工具被传送的概念图。

具体实施方式

[0045] 下面将参照附图对本发明进行详细描述。

[0046] 接下来，将参照附图对依据本发明的用于半导体器件的视觉检测装置及其视觉检测方法进行详细解释。

[0047] 参考图1，依据本发明的用于半导体器件的视觉检测装置用于通过捕获半导体器件1的图像并通过分析所捕获的图像来检测一个或更多半导体器件1的外部状态。该视觉检测装置包括用于实施二维视觉检测的二维视觉检测单元700，以及用于实施三维视觉检测的三维视觉检测单元800。该二维视觉检测单元700和三维视觉检测单元800包含在配置为一个模块的视觉检测单元50内。

[0048] 待视觉检测的半导体器件1不仅可以包括处于晶圆状态的器件、封装处理中的器件、经受封装处理的器件等，还可以包括经受半导体处理的基板，例如太阳能电池器件和用于LCD面板的基板。

[0049] 可以在以下状态中传送待视觉检测的半导体器件1：装载于具有用于在其中装载半导体器件1的多个器件接收凹槽2a的托盘2内。

[0050] 如图1所示，二维视觉检测单元700包括二维光源710，用于将光照射到至少一个待检测的半导体器件1的上、下表面的一个表面的检测表面上，以及二维相机720，用于捕获半导体器件的图像，以便通过为来自二维光源的光已照射到其上的检测表面拍照来获取二维形状。

[0051] 二维光源710可以具有任意的配置，以使得二维相机720捕获图像，从而识别半导体器件1的检测表面S上的裂纹、划痕等。

[0052] 从二维光源710发射的光的照明颜色、照明角度以及照明强度根据二维形状的类型而变得不同，例如形成于半导体器件1的检测表面S 上的裂纹和划痕。

[0053] 因此，优选使用具有如图1所示的彼此不同的照明颜色、照明角度，和照明强度至少之一的多个照明组711、712、713、714，而非使用具有一种照明颜色、一种照明角度，和一种照明强度的单个光源。

[0054] 例如，多个照明组711、712、713、714可以包括第一照明组711，安装为具有相对于半导体器件1的检测表面S 30°以下的照明角度α1，一个或更多第二照明组712、713，安装为具有相对于半导体器件1的检测表面S 30°～90°的照明角度α2、α3，以及第三照明组714，安装为具有相对于半导体器件1的检测表面S 90°的照明角度。

[0055] 依据第一至第三照明组711、712、713、714，可以使用各种光源，例如LED和激光。如图1、2A和2B所示，第一至第三照明组711、712、 713、714可以包括具有在其上安装有多个LED器件711a、712a、713a、 714a的基板711b、712b、713b、714b。此处，基板711b、712b、713b、 714b可以具有各种形状，包括多边形形状、圆环等。如图2A和2B所示，基板711b、712b、713b、
714b可以具有相对于半导体器件1的检测表面S的预设角度。

[0056] 第三照明组714以90°的角度照射半导体器件1的检测表面S。相应地，第三照明组714可以配置为使得具有在其上安装有LED器件714a 的基板714b合适地放置于对由二维相机720或者三维相机820捕获的图像无干扰的位置。

[0057] 可以在半导体器件1的检测表面S的正上方安装半反射镜(半透明镜)，用于通过把从LED器件714a发射的光反射到半导体器件1的检测表面S，并通过借此传递检测表面S的图像，使得二维相机720捕获(拍照)半导体器件1的检测表面S的图像。

[0058] 二维光源710必须配置为使得从三维光源810照射的光和通过三维相机820捕获(或扫描)的图像可以不相互干扰。

[0059] 更具体地，优选在二维光源710的多个照明组711、712、713、714 之间实施从三维光源810发射的光和通过三维相机820捕获的图像至少之一。尤其，三维光源810可以通过第二照明组712、713和第三照明组714之间的空间将光照射到半导体器件1的检测表面S上。

[0060] 二维相机720用于捕获半导体器件1的检测表面S的图像，且可以实现为数码相机等。优选地，二维相机720设置为与垂直于检测表面S 的法线LN平行。

[0061] 在二维光源710由多个照明组711、712、713、714组成的情况下，二维相机720优选配置为在考虑来自每个照明组的每种光之间的干扰的情形下，通过开启每个照明组711、712、713、714来捕获被照明组 711、712、713、714照射的半导体器件1的检测表面S的图像。

[0062] 三维视觉检测单元800包括用于将光照射到由二维视觉检测单元 700检测的检测表面S上的三维光源810，以及用于捕获半导体器件的图像，以便通过为来自三维光源810已照射到其上的检测表面S拍照来获取三维形状的三维相机820。

[0063] 与使用LED光源的二维光源710不同，该三维光源810优选使用单光，也可以使用激光光源。

[0064] 可以使用具有预设的捕获区域的数码相机、用于捕获图像作为待检测的目标的行扫描器等，作为三维相机820进行相对移动。

[0065] 三维视觉检测单元800可与二维视觉检测单元700一起进行各种布置。

[0066] 考虑到二维相机720同时捕获半导体器件1的检测表面S的整个图像，将二维相机720放置于检测表面S的中心的正上方，以使得半导体器件1的检测表面S能够整体包含在捕获区域内。

[0067] 而且，三维相机820也可以放置于检测表面S的中心的正上方，以使得半导体器件1的检测表面S能够整个地包含在捕获区域内。然而，在使用行扫描器作为三维相机820的情况下，三维相机820可以与三维光源810一起，基于半导体器件1的检测表面S进行各种布置。

[0068] 在使用行扫描器作为三维相机820的情况下，三维光源810可以布置为便于通过二维视觉检测单元700，经捕获检测表面S的图像来检测该检测表面S的边缘，且三维相机820可以设置为便于捕获检测表面S 的图像。而且，三维视觉检测单元800可以配置为便于通过从检测表面S的边缘相对于检测表面S相对移动来捕获检测表面S的图像。

[0069] 如图1所示，依据关于三维视觉检测单元800和二维视觉检测单元 700的布置方式的第一实施例，三维光源810和三维相机820可以设置为使得基于垂直于检测表面S的法线LN彼此对称。

[0070] 此处，三维光源810和三维相机820可以具有相对于检测表面S的法线LN 10°～45°的角度θ1、θ2，更优选为20°～25°的角度，以便最小化由散反射和阴影区域所导致的检测误差。

[0071] 如图3所示，依据关于三维视觉检测单元800和二维视觉检测单元 700的布置方式的第二实施例，三维光源810可以设置为使得照射与垂直于检测表面S的法线LN平行的光。而且，三维相机820可以设置为便于以自垂直于检测表面S的法线LN的倾斜角度捕获检测表面S的图像。

[0072] 如图4所示，与关于三维视觉检测单元800和二维视觉检测单元 700的布置方式的第二实施例相反，三维光源810可以设置为便于以自垂直于检测表面S的法线LN的倾斜角度发射光。而且，三维相机820 可以设置为便于与垂直于检测表面S的法线LN平行地捕获检测表面S 的图像。

[0073] 视觉检测单元50可以包括图像分析器(未示出)，用于分析由二维视觉检测单元700和三维视觉检测单元800所捕获的半导体器件1的外观，尤其是具有二维形状和三维形状的向下或向上的图像。

[0074] 图像分析器、二维视觉检测单元700，以及三维视觉检测单元800 可以实现为一个模块，或者实现为该装置的控制器的一部分。

[0075] 如图5和6所示，包括视觉检测单元50的视觉检测装置可以为各种布置，且可以包括依据设计的额外元件。

[0076] 如图5和6所示，依据本发明的用于半导体器件的视觉检测装置可以包括视觉检测单元50，以及用于装载其中装载有多个待视觉检测的半导体器件1的托盘2的装载单元100。如前所述，视觉检测单元50包括二维视觉检测单元700和三维视觉检测单元800。

[0077] 用于将待视觉检测的半导体器件1提供给视觉检测单元50的装载单元100可以配置为便于通过将半导体器件1装载于托盘2的器件接收凹槽2a来将多个半导体器件1传送至视觉检测单元50。

[0078] 装载单元100可以具有各种配置。如图5和6所示，装载单元100 可以包括用于引导装载有多个半导体器件1的托盘2的移动的引导单元110，以及用于沿引导单元110移动托盘2的驱动单元(未示出)。

[0079] 如图5所示，视觉检测单元50可以安装在引导单元110的一侧。替换地，如图6所示，视觉检测单元50可以安装在引导单元110的上方。考虑到检测速度，可以安装多个视觉检测单元50。

[0080] 如图5所示，用于半导体器件的视觉检测装置还包括一个或更多安装在半导体器件1的移动路径上方，即装载单元100上方的传送工具 600，用于通过真空压力以吸附方式传送半导体器件1。视觉检测单元 50可以安装在半导体器件1的移动路径下方，并配置以检测由传送工具600所传送的半导体器件1的检测表面S。

[0081] 如图5所示，当视觉检测单元50安装在引导单元110的一侧，在拾取装载于托盘2内的至少一个半导体器件1之后，通过传送工具600将装载于托盘2内以便沿装载单元100的引导单元110传送的半导体器件 1传送至视觉检测单元50。在通过视觉检测单元50捕获到半导体器件1 的图像之后，将半导体器件1再次放置于托盘2内。

[0082] 如图5和7所示，传送工具600可以配置为使得多个用于拾取多个半导体器件1的拾取器610布置为至少一排。而且，视觉检测单元50 通过向下或向上捕获已通过传送工具600传送的半导体器件1的图像来实施视觉检测。

[0083] 就是说，一旦已通过布置为多排的拾取器610将半导体器件1传送至检测位置，即，视觉检测单元50的上侧，视觉检测单元50向下或向上捕获半导体器件1的图像并分析所捕获的图像。视觉检测单元50检测半导体器件1，其被称为通过依据分析的结果来检测半导体器件1 的“飞速刻录(OTF)”方法。

[0084] 考虑到布置为多排的多个拾取器610，传送工具600可以在水平方向(X轴方向)和垂直方向(Y轴方向)布置为“m x n”排(“m”和“n”为大于2的自然数)。图7示出传送工具600布置为10x 2排。此处，拾取器610可以依据形成于托盘2上的器件接收凹槽的布置类型进行不同地布置，以便在其中装载半导体器件1。

[0085] 传送工具600包括安装在支撑托架630处的多个拾取器610，且将支撑托架630为便于可沿安装在本体10处的传送工具导轨601移动。

[0086] 用于拾取和传送半导体器件1的拾取器610可以具有各种配置。而且，拾取器610可以包括吸头612，用于在上、下方向移动时(Z方向) 通过产生真空压力以吸附方式拾取半导体器件1。每个吸头612可以配置为可在上、下方向独立移动。

[0087] 以装载于托盘2的器件接收凹槽2a内状态传送待检测的半导体器件1。水平间隙(X轴方向)和垂直间隙(Y轴方向)可根据半导体器件1的类型和制造公司所变化。

[0088] 相应地，传送工具600优选配置为使得拾取器610的水平和垂直间隙(Ph、Pv)不仅能够被固定，而且能够在一个或更多方向(X或Y 方向)被控制。

[0089] 传送工具600可以配置为使得拾取器610之间的间隙能够在水平和垂直方向的至少一个方向被固定，且能够在另一方向被控制。替换地，传送工具可以配置为使得拾取器610之间的间隙能够在水平和垂直方向的至少一个方向被控制。

[0090] 用于控制拾取器610之间的水平间隙或垂直间隙的间距控制器 (未示出)可以实现为包括连接器件、线性移动器件等的各种模块。

[0091] 间距控制器可以配置为手动控制拾取器610之间的间隙，或者可以配置为便于通过识别半导体器件1的位置或者托盘2的器件接收凹槽2a之间的间隙来自动控制拾取器610之间的间隙。拾取器610之间的间隙可以设置为彼此相同或不同。

[0092] 一旦传送工具600已将半导体器件1传送至视觉检测单元50，需要将半导体器件1之间的间隙变窄，以使得仅仅能够捕获半导体器件1 的图像。相应地，传送工具600可以在水平和垂直方向的至少一个方向将布置为多排的拾取器610之间的间隙变窄。然后，视觉检测单元 50可以向下或向上捕获半导体器件1的图像。

[0093] 通过布置为“m x n”排的拾取器610将半导体器件1传送至视觉检测单元50的上侧。相应地，将视觉检测单元50安装为离布置为“m x n”排的半导体器件1具有合适的距离，以便捕获半导体器件1的图像。

[0094] 如图8和9所示，由于视觉检测单元50实现为相机，根据相机的观察角度，即，视场(FOV)，能够同时捕获的半导体器件1的数量限制为1、2、4等。

[0095] 如图8和9所示，视觉检测单元50通过传送工具600拾取多排半导体器件1，然后将拾取的半导体器件1以恒定的速度或通过几步移动至一个方向，由此捕获放置于相机的FOV之内的半导体器件1的图像。

[0096] 如前所述，视觉检测单元50在传送工具600拾取多排半导体器件 1、并将拾取的半导体器件1移动至视觉检测单元50的上侧之后捕获半导体器件1的图像。因此，可以显著提高关于半导体器件1的检测速度。

[0097] 如图6所示，在视觉检测单元50安装在引导单元110上方的情况下，视觉检测单元50安装为使得可在托盘2的移动路径上，即，装载单元100的上侧，于水平和垂直方向，即，X轴和Y轴方向移动。

[0098] 视觉检测单元50通过实施相对于托盘2(即，半导体器件1)的相对移动，即，通过执行X轴方向的移动、Y轴方向的移动、X和Y轴方向的移动，旋转移动等来执行视觉检测。相应地，可以在本体10处安装引导单元510、540，用于引导在X和Y方向实现为一个模块的二维视觉检测单元700和三维视觉检测单元800的移动。

[0099] 如图5和6所示，用于半导体器件的视觉检测装置还可以包括分拣单元300，用于根据视觉检测单元50(即二维视觉检测单元700和三维视觉检测单元800)的检测结果将半导体器件1同彼此分拣开。

[0100] 分拣单元300具有与装载单元100类似的配置。而且，分拣单元300 可以在数量上实现为多个，以使得能够根据半导体器件1的检测结果将半导体器件1分拣为优质品G、劣质品1或废弃品1(R1)，劣质品2 或废弃品2(R2)等。

[0101] 每个分拣单元300可以包括平行安装在装载单元100一侧的引导单元310，以及用于沿引导单元310移动托盘2的驱动单元(未示出)。

[0102] 托盘2能够通过装载单元100和分拣单元300之间的托盘传送器件 (未示出)来传送。而且，托盘2还可以包括空托盘单元200，用于为分拣单元300提供其上没有半导体器件1的空托盘2。

[0103] 空托盘单元200可以包括平行安装于装载单元100一侧的引导单元210，以及用于沿引导单元210移动托盘2的驱动单元(未示出)。

[0104] 还可以在分拣单元300处安装传送工具620，用于根据每个分拣单元300的分拣结果来传送每个分拣单元300之间的半导体器件1。

[0105] 传送工具620具有与前述传送工具600类似的配置，且具有多排或一排的结构。

[0106] 作为最后的处理，检测半导体器件1的上部和/或下部图像。将已经受最后的处理的半导体器件1装载于托盘2中，或者插入待分配到市场的卷带中。因此，需要检查半导体器件1是否已被合适地装载到托盘2上。

[0107] 因此，用于半导体器件的视觉检测装置可以包括安装为与托盘2 的器件接收凹槽2a相邻的装载状态检查单元，用于检查半导体器件1 是否已合适地装载于器件接收凹槽2a中。

[0108] 用于半导体器件的视觉检测装置通过以下步骤实施关于半导体器件1的视觉检测。

[0109] 用于半导体器件的视觉检测装置包括二维视觉检测步骤，通过将来自二维光源710的光照到半导体器件1的上、下表面的一个检测表面 S，然后通过使用二维相机720为来自二维光源710的光已照射到其上的检测表面S拍照，来捕获用于获取一个或更多半导体器件1的二维形状的图像；以及三维视觉检测步骤，通过将来自三维光源810的光照射到在二维视觉检测步骤中检测过的检测表面S上，然后通过使用三维相机820为来自三维光源810的光已照射到其上的检测表面S拍照，来捕获用于获取半导体器件1的三维形状的图像。

[0110] 该二维视觉检测步骤和三维视觉检测步骤可以同时实施。替换地，在完成二维视觉检测步骤之后，可以实施三维视觉检测步骤。

[0111] 如图9A所示，可以在已移动或停止一个或更多半导体器件1的状态下实施二维视觉检测步骤。如图9B所示，在二维视觉检测步骤之后，可以在三维相机820扫描检测表面S，同时相对移动至用于二维视觉检测的下一半导体器件1时实施三维视觉检测步骤。在图9a中，FOV 指示由二维相机720捕获的区域，且PA指示由三维相机820捕获的区域。

[0112] 前述实施例和优势仅为示范性的，并不能解释为对本发明所公开内容的限定。本教导可以很容易地应用于其它类型的装置中。该说明为示例性目的，并不用于限定权利要求书的范围。对于本领域技术人员来说，存在多种显而易见的替换、改进和变形。可以以多种方式将在此描述过的示范性实施例的特征、结构、方法和其它特性结合在一起，从而获得额外的和/或可替换的示范性实施例。

[0113] 由于这些特性可以不脱离其特征的多种形式实施，还应该理解，除非特别说明，上述实施例并不由前述说明的任何细节所限定，而应该被解释为广泛包含于由所附权利要求书所限定的范围内，并且因此，落入该权利要求书的界限和范围内的所有变化和改进或这些界限和范围的等同物由此也包含于所附权利要求书内。