装片机漏晶检测器的改造——reflection反射功能

杜椿楣

(南通富士通微電子股份有限公司，江苏南通226006)

几乎所有的顾客都会依据《质量协议》针对CV（来料数和装片数的差异）提出赔偿要求，这就要求装片机的漏晶检测功能要达到准确无误。但就工厂目前的ESEC装片机设备情况来看，月平均备件的耗用就是69 000.00元。漏晶检测器单从供应商ESEC购买需3 570美元/只，外送修复困难且价格不菲，同时修复的成功率又很低，至今只有一个修复的案例。这里利用reflection反射功能的原理，重新设计一款可靠、耐用、经济的漏晶检测装置，达到降本减耗、提升产品质量的目的.

1 设计过程

1.1 漏晶检测的目的

漏晶检测就是检测吸嘴是否有芯片，防止吸嘴在没有芯片的状态下继续装片，导致沾污芯片（如图1所示），此类现象被称为“沾污”。

图1 被沾污的芯片

1.2 漏晶检测的方法

目前ESEC装片机漏晶检测的方法有3种，即：漏晶检测器（用于检测小芯片）、真空、和光束传感器，分别如图2、图3、图4所示。

1.2.1 漏晶检测器（用于检测小芯片）

工作原理：通过传感器的发光源发射光线，当吸嘴吸取芯片后且在小芯片传感器处，接收源接收不到光线，此时机台判断为有芯片。反之，接收源接收到光线，机台判断为无芯片。小芯片传感器是通过芯片厚度来判断是否有芯片.

图2 漏晶检测器

图3 真空

图4 光束传感器

小芯片传感器缺陷：

(1)当芯片厚度＜200 μm时，小芯片传感器无法判断是否有芯片。

（2）当芯片厚度在临界200 μm时，小芯片传感器感应芯片不灵敏。

由于结构设计的缺陷，插口容易掉落，导致插口卡在圆片夹上，会造成24 V短路，有可能引起驱动板的烧毁，更容易引起24 V变压器的烧坏，带来不必要的经济损失。

1.2.2 真空

工作原理：真空检测靠压力传感器板来控制。

优点：焊头从吸芯片到装片过程中全程监控，不会碰到异物而造成芯片掉落。大芯片检测效果颇佳。

缺点：作业小芯片真空变化度不大。

1.2.3 光束传感器

优点：灵敏度较高。缺点：漏晶检测头（接收源）污染后会导致漏晶不良，线易断，而且一定要紧闭不能漏光。

2 改造设计思路

利用反射功能的原理，设计了一款可靠、耐用、经济的漏晶检测装置。只要黑色吸嘴上有芯片，通过该装置，就可检测。原理及实物见图5，图6。

图5 测试原理

图6 改造后的机构

反射漏晶检测器的工作原理：吸嘴颜色为黑色，芯片背面颜色为白色且可以反光，传感器通过白色反光来感应芯片，再通过调节24 V放大器的灵敏度，使传感器处于最佳灵敏状态。我们利用FS2-60(光电放大器）代替，（光电放大器的工作原理：光电开关的工作原理是根据投光器发出的光束，被物体阻断或部分反射，受光器最终据此做出判断，利用被检测物体对红外光束的遮光或反射，由同步回路反射而检测物体的有无，其物体不限于金属，对所有能反射光线的物体均可检测，如图7所示）。

输出线颜色、动作模式、连接见表1。

对于24 V传感器来言：PNP的传感器，输出高电平＋24 V。NPN的传感器，输出低电平0 V。

图5 光电传感器的基本结构

表1 动作模式、连接

3 实践验证

（1）吸嘴上无芯片，无论如何调节反射漏晶检测器，传感器不会误感应为有芯片。

（2）吸嘴上无芯片，且将吸嘴上涂满银浆，无论如何调节反射漏晶检测器，传感器不会误感应为有芯片，放大器无变化。

（3）将吸嘴取走，只剩顶头装置（用于装橡胶吸嘴的），无论如何调节反射漏晶检测器，sensor不会误感应为有芯片，放大器无变化。

优点：随着现在越来越多的客户使用超薄芯片，用反射装置检测效果都很好.而且编程时较方便，装置价格便宜。

缺点：ESEC2008高速设备作业小芯片时，作业困难。越小的芯片就越难调节。

实施前后数据对比见表2。

表2 实施前后数据对比

4 总 结

（1）随着目前芯片的厚度越来越薄的现象，漏晶检测难以检测的问题通过反射功能可以缓解。

（2）杜绝了芯片沾污不报警的现象以及漏晶检测器坏不必要的备件耗损。

（3）提高了产品质量与合格率。

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