专利名称：倾斜可视系统的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及检查系统。更具体地，本发明涉及用于在封装 之后对电子部件分类的检查系统。
背景技术：
通常，制造商使用激光来给封装打标记。在制造商将电子组件组 装到封装上之后，检查封装标记得好坏以及方位的正确与否。拒绝标 记坏了和方位错误的部件，测试标记好了和方位正确的部件。在测试 之后，再次检查良好部件的标记好坏以及方位的正确与否，使得它们 可适当地分类，从而装箱。
图1A示出了现有的检查系统100。检查系统100包括沿相同方向 安装在竖直支撑结构130上的相机110和光源120。相机110还安装 在光源120上方，并且电子封装140位于光源120的下方。光源120 大致为方形，更类似于方形平台。此外，相机110的镜头115垂直瞄 准光源120以及电子封装140。
图1B示出了现有检查系统110在使用时的放大视图。为简便起 见，并使该图更加清晰，这里未示出图1A的竖直支撑结构。光源120 将光线如箭头125所示竖直向下地照射在封装140上。具体从封装140 上标记142反射的光线由从标记142指向上方的箭头表示。接圈 (extension ring) 150也安装在相机110上且位于镜头115上方，以有 助于通过集中从封装140反射的光的量来捕获图像。
检查系统捕获被检查的电子封装的图像，并通过软件对该图像进 行处理。该软件编程来检测各种标记，并将其与好标记进行对比。随 后该软件给检查系统提供了有关将所检查电子封装分类为具有合格标 记还是不合格标记的部件的反馈。当电子封装变得更小更薄时，封装上的标记也变得更小和/或更加 倾斜，使得更加难以捕获良好清晰的封装图像。例如，因为从较小的 标记反射回的光量也较少，所以相机无法始终捕获较小标记的清晰图 像。在标记的截面是倾斜的情况下，由于仅有非常少的光线从标记反 射回，所以相机根本无法捕获。因此检查系统使用这种低劣的图像无 法检测标记，从而无法给各部件恰当地分类。这个缺点会导致制造生 产率和生产量的问题。
因此，需要一种检查具有较小或倾斜标记的电子封装的系统和方法。
发明内容
在本发明的一个实施例中， 一种用于检查电子封装或部件的方法
包括将电子部件置于检查系统下，其中所述检查系统包括相机和光 源，所述相机和光源都以非垂直的角度对准所述电子部件；当所述电 子部件由所述光源照射时，从所述相机捕获所述电子部件的图像；处 理所述图像，以检测所述电子部件上的标记；以及基于所述标记将所 述电子部件分类。所述检查系统可还包括基本竖直的支撑结构，以与 所述相机和所述光源连接。
在本发明的另 一实施例中，所述图像通过将所述相机相对于所述 基本竖直支撑结构以约20至30之间的角度对准来捕获。
在本发明的再一实施例中，所述光源位于所述相机下方，并且通 过基本水平的支撑结构与所述基本竖直支撑结构相连。
在本发明的再一实施例中，所述图像通过将所述光源相对于所述 基本水平支撑结构以约50至60之间的角度对准来捕获。
在本发明的再一实施例中，所述方法还包括基于所处理的图像确 定所述电子部件的正确方位，
在本发明的再一实施例中， 一种用于电子部件分类的检查设备包 括:基本竖直的支撑结构；以非垂直角度与所述基本竖直支撑结构相 连的相机；以及以非垂直角度与基本水平支撑结构相连的光源，其中所述基本水平支撑结构与所述基本竖直支撑结构垂直相连。
在本发明的再一实施例中，所述相机以约20至30度之间的角度 与所述基本竖直支撑结构相连。
在本发明的再一实施例中，所述光源以约50至60度之间的角度 与所述基本水平支撑结构相连。
在本发明的再一实施例中，所述光源为杆光源。
在本发明的再一实施例中，所述相机还包括一个或多个接圏。
在本发明的再一实施例中， 一种用于电子部件分类的检查系统， 包括基本竖直的支撑结构；以非垂直角度与所述基本竖直支撑结构 相连的相机；以非垂直角度与基本水平支撑结构相连的光源，其中所 述基本水平支撑结构与所述基本竖直支撑结构垂直相连；以及处理装 置，所述处理装置构造成处理由所述相机捕获的图像，并基于所处理 的图像将所述电子部件分类。
在本发明的再一实施例中，所述检查系统的相机以约20至30度 之间的角度与所述基本竖直支撑结构相连。
在本发明的再一实施例中，所述检查系统还包括安装在所述相机 上的接圏。
在本发明的再一实施例中，所述光源以约50至60度之间的角度 与所述基本水平支撑结构相连。
在本发明的再一实施例中，所述光源为杆光源。 在本发明的再一实施例中，所述处理装置为计算机。 在本发明的再一实施例中， 一种电子封装操纵器包括用于将所 述电子封装送入所述操纵器的输入轨；用于将具有合格标记的所述电 子封装输出的巻带点；位于所述巻带点内、用于确定所述电子封装上 的标记是否合格的检查系统。所述检查系统包括基本竖直的支撑结 构；以非垂直角度与所述基本竖直支撑结构相连的相机；以非垂直角 度与基本水平支撑结构相连的光源，其中所述基本水平支撑结构与所 述基本竖直支撑结构垂直相连；以及处理装置，该处理装置构造成处 理由所述相机捕获的图像，并基于所处理的图像将所述电子部件分类。在本发明的再一实施例中，所述相机以约20至30度之间的角度 与所述基本竖直支撑结构相连。
在本发明的再一实施例中，所述检查系统还包括安装在所述相机 上的接圏。
在本发明的再一实施例中，所述光源以约50至60度之间的角度 与所述基本水平支撑结构相连。
图1A示出了现有检查系统；
图1B提供了现有检查系统的放大视图2A示出了根据本发明实施例具有倾斜相机的检查系统的侧视
图2B示出了根据本发明实施例的图2A中具有倾斜相机的检查系 统的放大视图3是示出用于根据本发明实施例检查电子封装的步骤的流程
图4是示出用于根据本发明另一实施例检查电子封装的步骤的流
程图5是示出具有根据本发明一个实施例的可视检查系统200的操 纵器的实例的框图。
具体实施例方式
本发明提供了 一种在电子封装变得更小更薄时有效分类具有好或 坏标记的电子封装的检查系统，从而改进制造生产量和生产率。应当 理解，将描述各种典型实施例，它们并不用来限制本发明的范围。图 中相同的附图标记指的是相同的项。
本发明的实施例包括将电子部件置于检查系统下方，其中检查 系统包括以非垂直角度对准电子部件的相机和光源；当电子部件被光 源照亮时，从相机捕获电子部件的图像；处理图像以检测电子部件上的标记；基于标记将电子部件分类。本发明的实施例还包括分类电子 部件的检查系统。该检查系统包括基本竖直的支撑结构、以非垂直角 度与基本竖直支撑结构相连的相机、以非垂直角度与基本水平支撑结 构相连的光源、以及构造成处理相机捕获的图像并基于处理的图像对 电子部件进行分类的处理装置，其中基本水平支撑结构与基本竖直支 撑结构垂直连接。
图2A示出了根据本发明实施例的检查系统200的侧视图，包括 相才儿210、相机支撑夹具212、镜头215、光源220、光源支撑夹具222、 竖直支撑结构230、以及电子封装240。相机210以与竖直方向成& 的角度217支撑，而光源220以与竖直方向成02的角度227支撑。在 检查系统200中，相机210和光源220与竖直支撑结构230相连。相 机支撑夹具212和光源支撑夹具222用于帮助支撑相机210和光源 220，并将其以倾斜或非垂直角度217、 227与竖直支撑结构230相连。 同样，相机210以及其镜头215和光源220以非垂直角度对准。相机 210还位于光源220的上方，而要检查的电子封装240位于光源220 的下方。
可单独或同时调整相机210和光源220的角度217、 227。依据封 装上的标记的大小、深度和斜度，可使用任何的适当角度，只要该角 度可有助于使从封装反射进入相机镜头的光线量最大，从而获得可能 的最大最清楚的标记图像即可。但是，应当理解，光源的调整对图像 质量的影响更大，因而使得标记更加突出。在一个实施例中，相机210 以约20至30度的角度与竖直支撑结构230相连。在另 一实施例中， 光源220以约50至60度的角度与光源支撑夹具222相连，其中光源 支撑夹具222基本水平定位，并与竖直支撑结构230垂直地相交。
此外，光源可为任意适当的光源，例如LED。由于需要将使光源 以非垂直的角度瞄准，所以光源优选为实现为杆。通过沿着杆光源与 光源支撑夹具的铰接连接转动杆，可方便地调整杆光源的角度。但是， 也可使用其它物理结构来实现光源，只要其可提供调节光源与其夹具 之间角度的灵活性即可。图2B示出了图2A中所示系统200的放大视图，包括相机210、 光源220、电子封装240、标记242、反射光245、入射光247、接圏 250。接圏250安装在相机210上并位于镜头(这里未示出)上方。如 上参考图2A所述，相机210和光源220以非垂直角度对准。去除了 图2A的竖直支撑结构和夹具，以更清楚地示出非垂直角度的应用。 电子封装240具有小型且含更加倾斜和不规则截面的标记242。
为了捕获良好清晰的标记图像，光源以非垂直角度对准，以最佳 地照亮标记242，如箭头247所示地将光线照射在标记242上。结果， 光线很好地从标记242反射，如向上的箭头245所示，该反射光245 以及所得到的图像由也是以非垂直角度定向的相机210更好地捕获。 接團250的使用有助于为相机镜头集中反射光245，以更好地捕获标 记图像。
依据封装上标记的大小、深度和斜度，可使用任意适当数量的接 圏。应当理解，不是接圏的数量而是接圏覆盖的总长度控制所需的效 果。在本发明的优选实施例中，接圏的总长度范围为约60至90mm。
图3为示出用来基于结合图2A和2B描述的根据本发明实施例的 检查系统的使用来检查和分类电子封装或部件的步骤的流程图300。 当检查系统200准备好检测时，该过程在步骤305中开始。该起动步 骤包括无需在每次检测之前进行的步骤，例如校准检查系统200。在 步骤310中，将电子封装放入检查系统中。然后在步骤320中，检查 系统捕获所检查电子封装上的标记的图像。在步骤330中，对步骤320 中获取的图像进行处理，以检测电子封装上的标记。然后在步骤340 中，按好坏部件对电子封装进行分类，并将其放入适当的箱中。
对于步骤310，电子封装应当置于相机和光源下方。封装的具体 方位依赖于标记大小、深度和斜度，并且其应当通过考虑相机和光源 角度来达到最优。另外，光源应当调整为将最大量的光线投射在封装 的标记上的非垂直角度。在一个优选实施例中，光源相对于将光源连 接到竖直支撑结构的水平夹具的角度约为50至60度。对于非垂直照 射方向，从标记反射回的光线也不垂直，相机应当以适当的非垂直角度对准电子封装，以最好地捕获产生的图像。在一个优选实施例中，
相机相对于竖直支撑结构的角度约为20至30度。
在电子封装置置于检查系统中之后，在步骤320中捕获封装标记 的图像。由于封装的照明很重要，所以检查系统应当只有在封装被光 源以合适的角度照亮之后才允许相机照相。
一旦检查系统照取了封装标记的图像，其就在步骤330中对图像 进行处理，以检测标记。使用与检查系统相连的软件来处理图像。依 赖于检查系统，其软件可加载到内建计算系统或与检查系统连接的外 部计算机上。为了有助于检测标记，该软件将新近照取的图像与所存 储的好(或坏)标记的图像进行对比。当该软件处理更多的电子封装 或部件时，还可使该软件进行学习。最后，该软件可构造成计算被拒 绝的部件、通过的部件和扫描的电子封装或部件的总数。
然后在步骤340中，检查系统基于步骤330中软件的反馈将电子 部件按好坏部件分类。最后在步骤350中，当好的部件向前通过制造 过程，而坏的部件被拒绝而分离处理时，该过程结束。
另外，图4示出了提供了如何使用本发明的实施例来改善制造生 产率的实例的流程图400。在步骤410中，当电子封装进入操纵器操 作之后，在第一检查站对其进行检查。然后在步骤420中，再次检查 电子封装，以确认前一检查和封装方位是否正确。
关于步骤410，电子封装通过各种自动操作进入操纵器操作，并 旋转进入第一检查站。笫一检查站与根据图2A、 2B和3描述的检查 系统和方法一起设定。对于该特定检查，优选实施例将相机设为与竖 直支撑结构成20至30度，接圏的长度设为90mm,光源设为与水平 夹具成50至60度。在该步骤期间，检查系统将相应筛选电子封装。
至于步骤420，通常在各种其它干预步骤和自动操作(例如，测 试)之后进行，这样可进一步筛选各部件，并将其放入其它箱中。但 是，为简化该实例，并不描述这些干预步骤和自动操作。除了接围的 长度优选设为60mm之外，该步骤的检查站类似于步骤410中所描述 的。该第二检查站位于巻带式(tape and red)输出操作区域内的容器中。在该阶段，电子封装已经装载到传送带上，所以检查系统在该 步骤将不仅仅检查标记/分类的正确，而且还检查传送带内封装的方 位。因此，应当对该检查系统的软件进行适当的调整，使得其可检查 正确的方位。
图5为示出具有根据本发明一个实施例的可视检查系统200的操 纵器500的实例的框图。操纵器500包括振动碗505、输入轨510、分 离器(singulator) 515、拾取头(即，转塔)520、第一精确定位器 525、连接到检查系统200的可视表盘530、第一转动器535、第二精 确定位器540、测试点545 (可包括多个测试点)、第二转动器550、 第三精确定位器555、箱筒560和连接到另一检查系统200的巻带点 565。图5示出了检查系统200位于向操纵器500供应电子封装或部件 处的附近且紧邻操纵器500的输出之前。操纵器500构造成根据参考 图3和图4描述的方法处理晶片。
操纵器500通过将电子封装或部件倒入振动碗505中并处理这些 电子封装或部件直到巻带点565为止来进行操作。在电子封装或部件 进入输入轨510之前首先进入振动碗505。然后，操纵器500使用拾 取头(转塔)520在分离器515拾取各电子封装或部件。然后，在电 子封装或部件传送进可视表盘530之前，先通过第一精确定位器525 精确地固定在适当位置内。该可视表盘530转动电子封装或部件。作 为检查系统200的第一可视站联接到可视表盘530。检查系统200用 于捕获标记图像，并基于上面参考图2至图4所述的标记筛选电子封 装或部件。然后在电子封装或部件被传送到测试点545之前，由第一 转动器535将其转动并由第二精确定位器540精确地固定在适当位置 中。然后在测试点545内测试电子封装或部件。尽管只示出了一个测 试点，但是可使用多个。在测试之后，电子封装或部件被第二转动器 550再次转动，由第三精确定位器555精确地固定在适当位置中。最 后的转动和位置调整将电子封装或部件对准传送进巻带点565的正确 位置。带有坏标记的电子封装或部件按照坏的程度送入箱筒560。具 有合格标记的电子封装或部件被送入巻带点556，在这里，也由检查系统200进行系统内的最终显示。检查系统200第二次捕获和筛选标 记，以确认电子封装或部件标记和方位是正确的。
本领域的技术人员还应当认识到，尽管已经根据优选实施例描述 了本发明，但是并不限于此。可单独或联合地使用上述发明的各种特 征和方面。另外，尽管已经在特定的环境和特定的应用中描述了本发 明的使用，但是本领域的技术人员应当认识到，其用途并不限于此， 本发明可用于许多环境和用途。
权利要求
1.一种方法，包括将电子部件置于检查系统下，其中所述检查系统包括相机和光源，所述相机和光源都以非垂直的角度对准所述电子部件；当所述电子部件由所述光源照射时，从所述相机捕获所述电子部件的图像；处理所述图像，以检测所述电子部件上的标记；以及基于所述标记将所述电子部件分类。
2. 如权利要求l所述的方法，其中所述检查系统还包括基本竖直 的支撑结构，以与所述相机和所述光源连接。
3. 如权利要求2所述的方法，其中所述捕获步骤还包括将所述相 机相对于所述基本竖直支撑结构以约20至30之间的角度对准。
4. 如权利要求2所述的方法，其中所述光源位于所述相机下方， 并且通过基本水平的支撑结构与所述基本竖直支撑结构相连。
5. 如权利要求4所述的方法，其中所述捕获步骤还包括将所述光 源相对于所述基本水平支撑结构以约50至60度的角度对准。
6. 如权利要求l所述的方法，还包括基于所处理的图像确定所述 电子部件的正确方位。
7. —种用于电子部件分类的检查设备，包括 基本竖直的支撑结构；以非垂直角度与所述基本竖直支撑结构相连的相机；以及 以非垂直角度与基本水平支撑结构相连的光源，其中所述基本水平支撑结构与所述基本竖直支撑结构垂直相连。
8. 如权利要求7所述的检查设备，其中所述相机以约20至30 度之间的角度与所述基本竖直支撑结构相连。
9. 如权利要求7所述的检查设备，其中所述光源以约50至60 度之间的角度与基本水平支撑结构相连。
10. 如权利要求7所述的检查设备，其中所述光源为杆光源。
11. 如权利要求7所述的检查设备，其中所述相机还包括接圏。
12. —种用于电子部件分类的检查系统，包括 基本竖直的支撑结构；以非垂直角度与所述基本竖直支撑结构相连的相机； 以非垂直角度与基本水平支撑结构相连的光源，其中所述基本水平支撑结构与所述基本竖直支撑结构垂直相连；以及处理装置，所述处理装置构造成处理由所述相机捕获的图像，并 基于所处理的图像将所述电子部件分类。
13. 如权利要求12所述的检查系统，其中所述相机以约20至30 度之间的角度与所述基本竖直支撑结构相连。
14. 如权利要求12所述的检查系统，还包括安装在所述相机上的 接闺。
15. 如权利要求12所述的检查系统，其中所述光源以约50至60 度之间的角度与所述基本水平支撑结构相连。
16. 如权利要求12所述的检查系统，其中所述光源为杆光源。
17. 如权利要求12所述的检查系统，其中所述处理装置为计算机。
18. —种电子封装操纵器，包括用于将所述电子封装送入所述操纵器的输入轨； 用于将具有合格标记的所述电子封装输出的巻带点； 位于所述巻带点内、用于确定所述电子封装上的标记是否合格的 检查系统；其中所述检查系统包括 基本竖直的支撑结构；以非垂直角度与所述基本竖直支撑结构相连的相机；以非垂直角度与基本水平支撑结构相连的光源，其中所述基本水平支撑结构与所述基本竖直支撑结构垂直相连；以及处理装置，该处理装置构造成处理由所述相机捕获的图像，并基于所处理的图像将所述电子部件分类。
19. 如权利要求18所述的操纵器，其中所述相机以约20至30 度之间的角度与所述基本竖直支撑结构相连。
20. 如权利要求18所述的操纵器，还包括安装在所述相机上的接圏。
21. 如权利要求18所述的操纵器，其中所述光源以约50至60 度之间的角度与所述基本水平支撑结构相连。
全文摘要
本发明提供了一种倾斜可视系统。一种检查系统包括基本竖直的支撑结构；以非垂直角度与基本竖直支撑结构相连的相机；以非垂直角度与基本水平支撑结构相连的光源，其中基本水平支撑结构与基本竖直支撑结构垂直相连；以及处理装置，该处理装置构造成处理相机捕获的图像，并基于所处理的图像将电子部件分类。一种用于检查电子封装或部件的方法包括将电子部件置于检查系统下，其中检查系统包括以非垂直的角度对准电子部件的相机和光源；当电子部件被光源照射时，从相机捕获电子部件的图像；处理该图像以检测电子部件上的标记；以及基于标记将电子部件分类。
文档编号B07C5/34GK101293248SQ200710182399
公开日2008年10月29日 申请日期2007年10月23日 优先权日2007年4月25日
发明者努尔·M·B·穆罕默德, 卡尔·M·荣 申请人:嘉盛马来西亚公司