CN101073799A - 转盘式测试分类装置 - Google Patents

Abstract

一种转盘式测试分类装置，用于检测并分类半导体构装元件，并包含一可置放半导体构装元件的置料单元、一转塔单元、一可将半导体构装元件于该置料单元与该转塔单元间搬移的取料单元，及一测试界面单元。该转塔单元具有一中心轴，及至少一设置在该中心轴上并可转动的转盘，该测试界面单元是设置在每一转盘上并可供半导体构装元件嵌合连接。借由设计成圆盘状的的转盘，以缩小所占用的平面空间，并透过该转盘的转动，能减少该取料单元搬移的距离，进而缩短半导体构装元件的取置时间，进一步缩短测试时间并提高产能，以降低生产成本。

Description

转盘式测试分类装置

技术领域

本发明涉及一种测试分类装置，特别是涉及一种转盘式测试分类装置。

背景技术

一个完整的集成电路(IC)制造，大致可包括初期的集成电路设计(IC Design)与晶圆制造(Wafer Fabrication)，中期的晶圆测试(WaferSorting)与封装(Assembly & Packaging)，及后期的最终测试(Final Test)与产品出货(Shipment)。

在集成电路日益微小化的同时，上述集成电路的制程，在每一个制程阶段都相当重要。后期的最终测试乃是集成电路于封装后，用以测试封装完成产品的电性功能，以保证出厂的集成电路功能上的完整性，并对已测试的产品依其电性功能分类(也就是分Bin)，以作为IC不同等级产品的评价依据。

电性功能测试乃针对产品的各种电性参数进行测试，以确保产品能正常运作，根据产品不同的测试项目而加载不同测试程序，能在所赋予最糟的环境定义下，保证半导体元件(根据最初设计的功能)能正常的工作，并予以分类。

如图1所示，现有用于测试半导体构装元件10的测试分类装置(Handler)1，包含一工作平台11、一位于该工作平台11侧边并可用于容置所述半导体构装元件10的供料匣12、四并排地与该供料匣12相间隔的分类匣13、四间隔设置该工作平台11上的测试公板14，及一设置在该工作平台11上并介于所述的供料匣12、分类匣13与测试公板14之间的输送单元15。

每一测试公板14形成有一可供单一半导体构装元件10嵌插的测试槽141，该输送单元15具有一沿该工作平台11边缘滑移并邻近于所述的供料匣12与分类匣13的第一滑移组151、一可横向于该第一滑移组151滑移的第二滑移组152，及一设置在该第二滑移组152上并可吸取所述半导体构装元件10的吸取头153。借由该第一、二滑移组151、152的移动配合，使该吸取头153可将所述的半导体构装元件10自该供料匣12取出，并置放于每一测试公板14上的测试槽141，进行各种电性参数的测试。待完成测试之后，再将该半导体构装元件10取出，依据测试的结果予以分类，并放置于适当的分类匣13中。

由上述说明可知，现有的测试分类装置1在操作与设置上具有下列几项缺点：

一、占用较大的空间：由于每一个测试公板14是横向间隔排列，若是需要增加测试公板14的个数时，则必须继续横向地向外延伸，而需占用较大平面空间，特别是在现今寸土存金的时代，一个测试厂房要容置为数众多的测试分类装置1，相对也须较大的土地面积，也因此大幅地提高所需的营运成本。

二、难以有效地缩短测试时间：利用该输送单元15将半导体构装元件10从该置料匣12搬移至测试公板14进行测试，完成之后再予以搬回至适当的分类匣13，所花费的时间就是该测试分类装置1完成一个半导体元件测试所需花费的时间，一般业界称此指标时间为Indextime，指标时间愈短表示设备的产能愈高，就愈能节省成本。由于所述的测试公板14是横向排列，并且单单只有该输送单元15可移动，如果增加测试公板14的数量时，则将会使得该输送单元15的移动距离倍增，进而使得指标时间也相对地拉长许多，对于时间就是金钱的半导体业者来说，将因此而阻碍了竞争力。

三、置换测试组件需要较长的时间：当所测试的半导体构装元件10不同时，需要将所有的测试公板14予以一一地进行更换动作，其所花费的时间也就相对的拉长，对于置换作业相当的不便且费时。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种转盘式测试分类装置，以缩小所占用的平面空间，并有效地缩短取置搬移半导体构装元件的时间，达到降低成本，以增加竞争力。

为达到上述目的，本发明的转盘式测试分类装置包含是与一测试设备电连接，该测试设备是用于检测数个半导体构装元件的电性参数，该转盘式测试分类装置包含一供分别放置待测试与测试完成的半导体构装元件的置料单元、一转塔单元、一介于该置料单元与该转塔单元之间的取料单元，及一测试界面单元。该转塔单元具有一直立的中心轴，及至少一设置在该中心轴上并可绕该中心轴转动的转盘，该取料单元可将所述的半导体构装元件于该置料单元与该转塔单元之间进行搬移，该测试界面单元设置在该转塔单元的每一转盘上并与该测试设备电连接，并可供所述的半导体构装元件嵌合连接。利用该取料单元将待测试的半导体构装元件，从该置料单元搬移至该转塔单元上的测试界面单元进行电性测试，之后，再将完成测试的半导体构装元件搬移该置料单元上并进行分类。

本发明的功效在于利用设计成圆盘状的转盘，以缩小所占用的平面空间，同时，借由所述转盘的转动速度不同，也可减少该取料单元移动的距离并缩短等待取货的时间，使得搬移半导体构装元件的时间可以有效地缩短，进而提高产能，降低成本，借以增加竞争力。

附图说明

图1是现有的测试分类装置的一立体图。

图2是一立体示意图，说明本发明转盘式测试分类装置的第一优选实施例。

图3是一立体示意图，说明每一测试模块是可以拆离地与一转塔单元的转盘组合。

图4是一侧视示意图，用以辅助说明图3。

图5是一侧视示意图，说明本发明转盘式测试分类装置的第二优选实施例。

图6是一局部立体示意图，说明本发明转盘式测试分类装置的第三优选实施例，其测试单元是直接设置在一转盘上。

图7是一立体示意图，说明本发明转盘式测试分类装置的第四优选实施例。

具体实施方式

下面通过优选实施例及附图对本发明转盘式测试分类装置进行详细说明。在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明中，类似的元件是以相同的编号表示。

如图2所示，本发明转盘式测试分类装置的第一优选实施例，是与一测试设备(Tester)2电连接，适于测试数个半导体构装元件3。该测试设备2主要是能对所述的半导体构装元件3进行电性测试与特性分析，该转盘式测试分类装置包含一置料单元4、一转塔单元5、一取料单元6、一测试界面单元7，及一控制器8。

该置料单元4具有五个上下相叠置的置料匣41，所述的置料匣41是用于放置所述的半导体构装元件3，例如是盛装成盘的态样，方便整盘取走或置放。所述置料匣41至少可分成待测试与测试完成两个部分，而完成测试的半导体构装元件3还可依产品级次、良品与否分装在不同的置料匣41，以达到分类的目的。在该第一优选实施例中，所述的置料匣41是相互堆叠，当然，所述的置料匣41也可以是平放排列，优选地，是以围绕该取料单元6排列。另外，请特别注意本优选实施例所使用的置料匣41的个数是取决于所需的分类项数，实际实施时，当然也可以只有一个置料匣41，而以分区域的方式进行分类，不应以此为限。

该转塔单元5具有一直立的中心轴51，及数个上下相间隔地设置在该中心轴51上的转盘52，每一转盘52可绕该中心轴51转动。在该第一优选实施例中，是以三个转盘52为例，实际使用上是以产量的需求作为设置个数的依据，当然也可以只有一个转盘52，不应以此为限。值得一提的是，实际设计上，也可以令所述转盘52可相对该中心轴51上下移动，以增加操作的弹性。

该取料单元6是介于该置料单元4与该转塔单元5之间，可将所述半导体构装元件3于该置料单元4与该转塔单元5之间搬移，该取料单元6具有一直立的主轴61、一可相对该主轴61作上下移动的滑移件62、一可相对该滑移件62转动的转动件63，及二分别在该转动件63两端部上移动并可捉取所述半导体构装元件3的取料件64。

在该第一优选实施例中，该滑移件62是利用线性马达作直线移动，当然也可以应用其它类型的直线器。该二取料件64是利用气/液压的方式，在该转动件63上进行直线的移动，但是也可以是利用电动马达带动的方式，作直线移动。该二取料件64是透过真空吸力的方式，将单一个半导体构装元件3吸附起来，但是也可透过机械夹制的方式，将单一个半导体构装元件3夹取起来。

需说明的是，在实际操作上，也可以不设置该滑移件62，也就是该转动件63是只可相对于该主轴61转动而不会在该主轴61上移动，同样可以达到将所述的半导体构装元件3于该置料单元4与该转塔单元5间搬移的目的。

在实际执行时，该置料单元4的置料匣41可与该转塔单元5的转盘52高度相对应，可以同时进行所述的半导体构装元件3的取出与放下，可减少些许时间。当然，其高度也可以不相对应，应注意的是，在该转动件63转动时，以不撞击该置料单元4或是该转塔单元5为限。

如图3、4所示，并配合图2，该测试界面单元7是以模块化设计的方式设置，并具有数个设置在每一转盘52上并与该测试设备2电连接的测试插座71，及数个分别可拆离地与该数个测试插座71插设连接的测试模块72。每一测试模块72具有一与该测试设备2电连接的测试公板721，及一形成于该测试公板721上并可供单一半导体构装元件3嵌插的测试槽722。所述的测试公板721是可以对每一个半导体构装元件3进行公板测试，并筛选出通过公板测试的半导体构装元件3，并依品质等级加以分类，以确定其须具备有的功能。在该第一优选实施例中，每一个测试模块72是围绕该转塔单元5的中心轴51排列成圈，就在每一转盘52上设置十二个测试模块72，在实际使用时，所设置的个数是以产量的需求作为依据，不应以此为限。

该控制器8是与该转塔单元5的每一转盘52电连接，用以分别控制其转动速率，该控制器8也与该取料单元6的滑移件62、转动件63、取料件64等构件电连接，用于控制这些构件的运动，使得每一转盘52、滑移件62、转动件63与取料件64能相互配合，以完成所述半导体构装元件3的电性测试。实际上，该控制器8也可以设置在该测试设备2中将功能整合在一起。

在进行所述的半导体构装元件3电性测试时，首先，是利用该取料单元6的取料件64，将放在所述置料匣41中的待测试半导体构装元件3吸附取出，接着，控制该滑移件62与转动件63的操作，使该半导体构装元件3可转至其中之一测试模块72上并置入该测试槽722中。若所述置料匣41是与所述转盘52的高度对应时，则在将该半导体构装元件3嵌入时，可同时利用位于该转动件63另一端部的取料件64将另一个待测试的半导体构装元件3吸附上来，以减少该取料单元6的操作次数，进而缩短指标时间。

而后，透过该测试设备2中内定的测试程序对该半导体构装元件3进行电性功能检测。最后，依照其检测后的结果，传送至该控制器8，以控制该滑移件62与转动件63的操作，让完成测试的半导体构装元件3再转回该置料单元4，并放置于适当的置料匣41中，就可完成所述半导体构装元件3的测试与分类。

值得一提的是，可以借由调整该转塔单元5的每一个转盘52的转速不同，达到缩短指标时间，例如，设定最上层的转盘52的转速较慢，而第二层转盘52的转速较快，可利用等待最上转盘52转动的时间，可先处理第二层的转盘52进行取放作业，处理完成之后，回到最上层的转盘52进行取放作业，因此，可以缩短该取料单元6等待取货的时间。

如图5所示，为本发明转盘式测试分类装置的第二优选实施例，该第二优选实施例大致上与该第一优选实施例相同，相同之处于此不再赘述，其中不同之处在于：该取料单元6具有二可相对该滑移件62转动的转动件63，该二取料件64是分别设置在该二转动件63上。在实际设计上，当然也可以设置更多的转动件63，并在每一个转动件63上设置一个取料件64，以同时进行取出与放置动作，借此进一步缩短作业时间。

如图6所示，为本发明转盘式测试分类装置的第三优选实施例，该第三优选实施例大致上是与该第一优选实施例相同，相同之处于此不再赘述，其中不同之处在于：每一个测试公板72是直接设置所述转盘52上而成为一体，此种的设计的好处是当需进行更换所述的测试公板72时，可以直接将整个转盘52予以抽换，节省拼装多数个测试公板72与一个个抽换的时间，让更换作业变得更加方便。

如图7所示，为本发明转盘式测试分类装置的第四优选实施例，该第四优选实施例大致上是与该第一优选实施例相同，相同之处于此不再赘述，其中不同之处在于：该置料单元4具有五个水平隔间放置的置料匣41，以进行分类。该转塔单元5只具有一可相对该中心轴51转动且可上下移动的转盘52。该取料单元6具有介于该转塔单元5与该置料单元4之间平台65、一设置在该平台65上并可沿该平台65滑移的第一滑移组66、一可横向于该第一滑移组66上滑移的第二滑移组67，及一设置在该第二滑移组67上并可拾取所述半导体构装元件3的拾取头68。

该第一、二滑移组66、67可利用气压、液压、电动马达，或是磁力的方式进行移动，而该拾取头68可以真空吸力，或是机械夹取的方式，以拾取所述的半导体构装元件3。值得一提的是，上述该取料单元6也可以是采用可三度空间移动的机械手臂进行取料作业。

该测试界面单元7的设计可以如该第一优选实施例所揭示的态样(参见图3、4)，以模块化的设计为主，当然也可如该第三优选实施例所揭示的态样(参见图6)，是与该转盘52设计成一体的方式。

由上述说明可知，本发明在实际操作与设置时，确具有以下几项优点：

一、可有效地缩小所占用的空间：由于每一个测试模块72是以环绕的方式排列，甚至是可以分层向上堆叠的方式排列，而不是如现有般的方式，是水平横向间隔地排列，因此，可缩小所占用的空间，就算再增加测试模块72，也为向上增高，而不去占用平面空间，可降低土地面积的需求，减少土地购置成本的支出。

二、可大幅地缩短测试时间：由于每一个测试模块72是围绕该转塔单元5的中心轴51排列成圈，借由所述转盘52的转动，可带动所有的测试模块72的位移，相对于现有的方式，只有该输送单元15(见图1)在移动，而所有的半导体构装元件10(见图1)均是在原地等待，因此，本发明能大幅地缩短指标时间，倘若能使用更多的转动件63与取料件64时，则还能加快测试的时间，提高设备的产能，进而降低作业成本，以有效地提升竞争力。

三、测试公板的置换作业较为方便且迅速：由于所述测试模块72是设置在每一个转盘52上，更换时，只需直接将所述的转盘52予以更换，并不需要一个一个将所述测试模块72置换，可让置换时间缩短并且作业上也较为方便。

归纳上述，本发明的转盘式测试分类装置，是利用将该测试单元7设置在所述的转盘52上，而能有效地缩小所占用的空间，同时，将每一个测试公板721设计成环绕成圈的排列，让每一个半导体构装元件3在测试的同时，也进行位移，以大幅度地降低指标时间，而可降低成本，再者，如此的设计，也让更换所述测试公板721的作业更为方便且迅速，所以确实能达到本发明的目的。

Claims (26)

1.一种转盘式测试分类装置是与一测试设备电连接，用于检测数个半导体构装元件的电性参数，该转盘式测试分类装置包含一可供分别放置待测试与测试完成的半导体构装元件的置料单元、一可搬移所述的半导体构装元件的取料单元，及一可与所述的半导体构装元件嵌接的测试界面单元，其特征在于：

该转盘式测试分类装置还包含一转塔单元，该转塔单元具有一直立的中心轴，及至少一设置在该中心轴上并可绕该中心轴转动的转盘，该取料单元是介于该置料单元与该转塔单元间，可将所述的半导体构装元件于该置料单元与该转塔单元间进行搬移，该测试界面单元是设置在该转塔单元的转盘上并与该测试设备电连接，利用该取料单元将待测试的半导体构装元件，从该置料单元搬移至该转塔单元上的测试界面单元进行电性测试，之后，再将完成测试的半导体构装元件搬移该置料单元上并进行分类。

2.如权利要求1所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该转塔单元的转盘可相对该中心轴上下移动。

3.如权利要求1所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该该取料单元具有一直立的主轴、一可相对该主轴转动的转动件，及一可在该转动件上移动并可捉取所述半导体构装元件的取料件。

4.如权利要求1所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该取料单元具有一直立的主轴、一可相对该主轴转动的转动件，及数个可分别在该转动件两侧移动并可轮流捉取所述半导体构装元件的取料件。

5.如权利要求3或4所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该取料单元还具有一可使该转动件相对该主轴移动的滑移件。

6.如权利要求5所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

所述的取料件是利用下列还一种方式于该转动件上进行移动：气压、液压、电动马达，及磁力。

7.如权利要求5所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

所述的取料件是以透过下列还一种方式而将所述的半导体构装元件予以取出：真空吸力，及机械夹制。

8.如权利要求1所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该测试界面单元具有数个设置在每一转盘上并与该测试设备电连接的测试插座，及数个分别可拆离地与该数个测试插座插设连接并可供单一半导体构装元件嵌插的测试模块。

9.如权利要求8所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该测试界面单元的每一个测试模块具有一与该测试设备电连接的测试公板，及一形成于该测试公板上并可供单一半导体构装元件嵌插的测试槽。

10.如权利要求9所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该测试界面单元的每一个测试模块是围绕该转塔单元的中心轴排列。

11.如权利要求1所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该测试界面单元具有数个设置在每一转盘上并与该测试设备电连接的测试公板，及一形成于该测试公板上并可供单一半导体构装元件嵌插的测试槽。

12.如权利要求11所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该测试界面单元的每一个测试公板是围绕该转塔单元的中心轴排列。

13.如权利要求1所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该转塔单元具有数个设置在该中心轴上并可绕该中心轴转动的转盘。

14.如权利要求13所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该置料单元具有数个叠置的置料匣。

15.如权利要求14所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该置料单元的每一置料匣是与该转塔单元的每一转盘高度相对应。

16.如权利要求15所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该转塔单元的每一转盘可相对该中心轴上下移动。

17.如权利要求16所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该取料单元具有一直立的主轴、一可相对该滑移件转动的转动件，及数个可分别在该转动件两侧移动并可轮流捉取所述半导体构装元件的取料件。

18.如权利要求17所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该取料单元还具有一可使该转动件相对该主轴移动的滑移件。

19.如权利要求18所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

所述的取料件是利用下列还一种方式于该转动件上进行移动：气压、液压、电动马达，及磁力。

20.如权利要求19所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

所述的取料件是以透过下列还一种方式而将所述的半导体构装元件予以取出：真空吸力，及机械夹制。

21.如权利要求20所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该测试界面单元具有数个设置在每一转盘上并与该测试设备电连接的测试插座，及数个分别可拆离地与该数个测试插座插设连接并可供单一半导体构装元件嵌插的测试模块。

22.如权利要求21所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该测试界面单元的每一个测试模块具有一与该测试设备电连接的测试公板，及一形成于该测试公板上并可供单一半导体构装元件嵌插的测试槽。

23.如权利要求22所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该测试界面单元的每一个测试模块是围绕该转塔单元的中心轴排列。

24.如权利要求20所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该测试界面单元具有数个设置在每一转盘上并与该测试设备电连接的测试公板，及一形成于该测试公板上并可供单一半导体构装元件嵌插的测试槽。

25.如权利要求24所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：

该测试界面单元的每一个测试公板是围绕该转塔单元的中心轴排列。

26.如权利要求23或25所述的转盘式测试分类装置，其特征在于：还包含一与该转塔单元、取料单元电连接的控制器，用于控制每一转盘的转动，及所述滑移件、转动件、取料件的动作。

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