CN101567306A - 元件操纵器 - Google Patents

Abstract

一种用于元件操纵的操纵器。该操纵器优选包括支架、第一臂、第二臂和凸轮。该支架围绕旋转轴可旋转移位。第一臂和第二臂被可移动地耦合到支架上。每个臂还耦合到端部受动器和跟随器上。每个臂相对于支架是可移位的，用于将被耦合的端部受动器定位在第一外接圆和第二外接圆之间。端部受动器抓取元件并将该元件从第一位置传送到第二位置。凸轮限定一路径。跟随器与该路径啮合。该路径到轮廓被设置成用于在跟随器沿着凸轮的路径行进期间控制该臂的位移和该端部受动器的位置。本发明还公开了一种使用该操纵器的元件操纵方法。

Description

元件操纵器

技术领域

本发明涉及半导体领域。特别是，本发明涉及可用在元件半导体工业中用于操纵元件的操纵装置。

背景技术

半导体集成电路(IC)通常以晶片形式或以封装形式制造。在制造工艺之后，每个晶片或封装典型地被分割成(sigulated into)多个元件。优选地，这些元件是半导体元件。可选地，这些元件包括塑料封装、无引线四方平板(quadflat no lead，QFN)或球栅阵列(ball grid arrays，BGA)。这些元件在准备好可以被封装之前典型地经过多次处理、检测和操作步骤，并从半导体设备被分配出来用于接下来的销售。

重要的是，所述多次处理、检测和操作步骤被快速地且精确地执行。卷带组件(tape and reel assembly)被典型地用于将元件在半导体设备中从一个位置传输到另一个位置。典型地，利用元件操纵装置将每个元件从位于膜框(filmframe)上的已分割的晶片中拾取。然后，该元件被送到装载臂上，用于进一步传输到卷带组件上。然后，该元件经卷带组件被输送到半导体设备中不同的处理台。或者，卷带组件将元件从半导体设备传输到封装台，用于封装和接下来的分配。

应该理解，提高将元件从膜框拾取并传输到卷带组件的速度和效率可导致更大量的元件被从半导体设备分配用于随后的销售。进而，很可能会导致公司更高的产生收入和利润。

元件操纵器也被公知为元件倒装器或分拣器，各种不同设计的元件操纵器已被用在半导体工业中。元件操纵器的一个例子是如图1所示的多站旋转操纵(multi-station rotary handling，MSRH)装置10。MSRH装置10具有多个围绕旋转轴20旋转的工作站15。所述多个工作站15中的每个均能够将元件25从装载位置30传输到卸载位置35，其中在装载位置30，元件25被MSRH装置10从膜框拾取，在卸载位置35，元件25被从工作站15卸载到装载臂40上。装载臂40将元件25传送到卷带组件45上。MSRH装置10的旋转步进地将MSRH装置10的每个工作站15从装载位置30移动到卸载位置35。装载位置30和卸载位置35位于垂直于膜框的直线上(以下称为第一轴50)。就是说，每个工作站15在装载位置30和卸载位置35之间围绕转轴20旋转180度。

应该理解的是，尽管元件25沿着第一轴50设置在装载位置30和卸载位置35之间，但是MSRH装置10不将元件沿着平行于膜框的平面(以下将该平行平面表示为第二轴55)设置。这意味着在MSRH装置10在装载位置30和卸载位置35之间不存在元件25的第二轴55前进(progression)。这样，当将元件25从卸载位置35传输到卷带组件45时，与MSRH装置10一起使用的装载臂40典型地需要运行更大的距离。

因此，应当明白，缺少元件25沿第二轴55的前进显著增加了将元件25从卸载位置35传输到卷带组件45上所需的时间。这种运送元件25所需的时间的增加降低了半导体设备的生产率，因而降低了公司的收入。

元件操纵器的另一设计是单头倒装器(single head flipper，SHF)装置70，如图2a和2b所示。SHF装置70包括具有用于拾取元件76的单头74的一个倒装臂72。倒装臂72可以围绕旋转轴80旋转。倒装臂72基本上是L形的，用于相对于旋转轴80偏心地定位单头74。在其如图2a所示的装载位置82从膜框拾取一个元件76后，倒装臂72随后围绕旋转轴80旋转180度到其如图2b所示卸载位置84，在该卸载位置元件76被随后传送到SHF装置70所使用的装载臂(未示出)上。由于倒装臂72的基本L形，当从装载位置82转移到卸载位置84时，元件76同时沿着第一轴86和第二轴88转移。

然而，还应该明白，倒装臂72的基本L形使其在几何形状上不可能使倒装臂72完成围绕旋转轴80的全部360度旋转。这是因为倒装臂72的头74在物理上不能在不与膜框碰撞的情况下旋转经过该膜框。因此，倒装臂72的运行路径典型地被限制为在装载位置82和卸载位置84之间来回180度旋转。还应该理解，SHF装置70在任何给定的时间只能操纵一个元件76。

SHF装置70的这种缺陷导致在从卸载位置84到装置位置82的返回路径90的运行过程中浪费大量时间。这显著地限制了SHF装置70的元件传送或操纵速度，并因此降低了半导体设备的生产率和公司的收入。

上述两种元件操纵器设计还限制了在前一元件的装载之后可用于捕获膜框上的后一元件的图像、以及检测后一元件的时间。只能在装载位置30和82与照相机之间的视觉的无障碍线的阶段捕获图像。本领域技术人员应当会理解，MSRH装置10的工作站15的旋转速度或SHF装置70的头74的旋转速度的增加，减少了装载位置30和82与照相机之间的视觉的无障碍线的阶段的长度。因此应该理解，旋转速度限制了工作站15和头74存在，这因此降低了半导体设备的生产率，因而降低了公司收入。

因此，应当清楚，已有的元件操纵器不能以最佳速度和效率操作。显然，在半导体工业中仍然迫切需要对这种元件操纵器做设计上和操作上的改进。

发明内容

根据本发明的第一方面，公开了一种操纵器，其包括可围绕旋转轴旋转移位的支架和可移动地耦合到支架上的臂。该臂具有耦合到其上的端部受动器和跟随器。该臂相对于支架是可移位的，用于在具有与旋转轴一致的中心的第一外接圆和与第一外接圆同心的第二外接圆之间定位端部受动器，第二外接圆具有第一位置和与其相邻限定的第二位置。端部受动器可操作用于抓取至少一个元件，以便将其在第一位置和第二位置之间进行传送。该操纵器还包括限定一路径的凸轮，跟随器可与该凸轮啮合并可被该凸轮引导，用于在其被支架围绕旋转轴进行移位期间沿着路径行进。该路径的轮廓被设置成用于控制臂相对于支架的位移，以由此在跟随器沿着凸轮的路径行进期间在第一外接圆和第二外接圆之间确定端部受动器的位置。至少一部分路径的轮廓被设置成与位于第一外接圆和第二外接圆之间的至少一个障碍相对应。支架被旋转移位以便在第一位置和第二位置之间移动端部受动器。跟随器沿着该至少一部分路径的运行将端部受动器基本上定位于至少一个障碍位置和第一外接圆之间，用于避免与该至少一个障碍位置碰撞。

根据本发明的第二方面，公开了一种操纵系统，其包括可围绕旋转轴旋转移位的支架和可移动地耦合到支架上的多个臂，多个臂的每个可耦合到多个端部受动器中的一个上和多个跟随器中的一个。多个臂相对于支架是可移位的，以便在具有与旋转轴一致的中心的第一外接圆和与第一外接圆同心的第二外接圆之间定位多个端部受动器。多个端部受动器的每个用于抓取至少一个元件。该操纵系统还包括限定一路径的凸轮，该路径具有外形轮廓。多个跟随器的每个可与该凸轮啮合并且可被该凸轮引导，用于在其通过支架围绕旋转轴移位期间沿着路径运行。当支架围绕旋转轴旋转移位时，在多个跟随器的每个沿着路径行进期间，路径的外形轮廓控制多个臂中的每个相对于支架对位移和多个端部受动器中的每个在第一外接圆和第二外接圆之间的位置。该外形轮廓还在第一位置和第二位置之间定位多个端部受动器中的每个，第一位置和第二位置中的至少一个邻近第二外接圆。在多个跟随器的每个沿着受支架旋转影响的路径行进期间，多个端部受动器的每个将被其抓取对至少一个元件从第一位置和第二位置中的一个移位到另一个。至少一部分对路径与位于第一外接圆和第二外接圆之间的至少一个障碍的存在相对应。所述至少一部分的路径的外形轮廓被构形用于朝向第一外接圆移位该多个端部受动器的每个，以便避免其在第一位置和第二位置之间行进期间与至少一个障碍物碰撞。

根据本发明的第三方面，公开了一种操纵方法，包括提供操纵器。该操纵器包括可围绕旋转轴旋转移位的支架和可移动地耦合到支架上的多个臂。多个臂的每个具有与其耦合的端部受动器和跟随器。多个臂的每个相对于支架是可移位的，用于在具有与旋转轴一致的中心的第一外接圆和与第一外接圆同心的第二外接圆之间定位多个臂中每个的端部受动器，第二外接圆具有第一位置和与其相邻限定的第二位置。该操纵器还包括限定一路径的凸轮，跟随器可与该凸轮啮合并且可被该凸轮引导，以便在其通过支架围绕旋转轴移位期间沿着路径行进。该路径的轮廓被设置成用于控制多个臂中每个相对于支架的位移，以由此在多个臂中每个的跟随器沿着凸轮的路径行进期间在第一外接圆和第二外接圆之间确定多个臂中每个的端部受动器的位置。至少一部分的路径的轮廓被设置成与位于第一外接圆和第二外接圆之间的至少一个障碍物相对应。该方法还包括通过多个臂之一的端部受动器抓取至少一个元件并在第一位置和第二位置之间旋转移位被该多个臂之一的端部受动器所抓取的至少一个元件。支架被旋转移位，用于在第一位置和第二位置之间移动多个臂中每个的端部受动器和被其抓取的至少一个元件。多个臂中至少一个的跟随器沿着所述至少一部分路径的行进将在至少一个障碍位置和第一外接圆之间定位多个臂中的相应的至少一个的端部受动器，以避免其与至少一个障碍位置的碰撞。

附图说明

图1示出了目前用于半导体设备中元件操纵的多站旋转操纵装置；

图2a示出了也用于半导体设备中元件操纵的单头倒装器，该单头倒装器位于装载位置；

图2b示出了在卸载位置上的图2a的单头倒装器；

图3示出了由本发明提供的旋转元件操纵装置；和

图4是使用图3的旋转元件操纵装置的元件操纵方法的工艺流程图。

具体实施方式

半导体元件操纵器也被公知元件倒装器或分拣器，其是半导体工业中的基本工具。元件操纵器的速度和效率是决定半导体设备的生产率和公司收入的重要因素。目前用在半导体工业中的半导体元件操纵器典型地具有很多缺陷。例如，很多半导体元件操纵器在任何给定时间均不能操纵一个以上的元件。此外，如在背景技术中所述的典型的多站旋转操纵装置不能沿着第一轴在装载和卸载之间移动元件。元件的第一轴前进的缺乏典型地需要一装载臂在元件从卸载位置传送到卷带组件的过程中运行增加的距离。进而这个增加的距离在元件的增加了装载臂在传送期间运行所需的时间。

因此，显然已有的半导体元件操纵器不能以最佳速度和效率运行。因此，需要对已有半导体元件操纵器的设计和运行方法进行改进。

为了简化和清楚起见，以下本发明的实施例的描述限于与卷带组件一起使用的半导体元件操纵器。然而这不排除本发明的各种实施例适用于其它应用，其中在本发明各个实施例中普遍的基本原则，如操作的、功能的或性能的特性，是必需的。

以下参照图3和图4说明本发明的示例性实施例，旋转元件操纵(rotarycomponent handling，RCH)装置以及使用RCH装置的元件操纵方法。

在本发明的实施例中提供了旋转元件操纵(RCH)装置100。优选地，RCH装置100包括四个主要部件，即支架102、第一臂104、第二臂106和凸轮108。

支架102围绕旋转轴110可旋转移位。支架102优选耦合到电机(未示出)上。该电机可操作用于便于支架102围绕旋转轴110的旋转或旋转移位。该电机优选是电池供电电机或电力供电电机。可选地，也可以使用用于实施支架102的旋转移位的其他类型或设计的电机。例如，该电机可以是伺服电机、步进电机或类似的角位移可控制电机。然而，也不排除使用其他类型电机。

控制器(未示出)优选地用于根据臂的预期角度位移来控制该电机。为了从根本上减少位移误差，优选使用位移换能器(未示出)来确定第一臂104的实际角度位移。

该位移换能器包括但不限于旋转编码器和光学传感器。位移换能器和控制器之间的信号通信使得控制器10能够将第一臂104的实际角度位移和第一臂104的预期角度位移相比较，用于确定位移误差。这还能进一步启动由控制器确定和实现的校正行为，用于将第一臂104的实际角度位移向预期角度位移调节。

优选地，支架102还包括两个轨道112。可选地，支架102包括两个以上的轨道112。每个轨道112与支架102一起围绕旋转轴110可旋转移位。每个轨道112优选为长形的。此外，每个轨道112优选地沿垂直于旋转轴110的方向远离支架102突出或延伸。

RCH装置100的第一臂104可移动地耦合到支架102。优选地，RCH装置100的第一臂104耦合到支架102的两个轨道112之一。

第一臂104优选为长形的。优选地，第一臂104沿着轨道112可移位。更具体地说，第一臂104优选地沿着轨道112可滑动移位。更优选地，第一臂104沿着轨道112的表面在延伸位置和缩回位置之间可来回移位。

第一臂104优选地耦合到第一端部受动器114。第一端部受动器114优选地基本在其末端被耦合到第一臂104。第一端部受动器114优选地包括第一拾取顶端116。第一拾取顶端116优选地位于远离旋转轴110的位置上。

优选地，第一端部受动器114用于将半导体元件118从以下称为装载位置120的第一位置转移到以下称为卸载位置122的第二位置。更有选地，在装载位置120和卸载位置122之间传送期间，第一端部受动器114的移位可以根据需要被停止或中断。优选地，控制器控制第一端部受动器114的移位的停止。

半导体元件118优选是半导体管芯(die)。或者，半导体元件118是塑料封装、无引线四方平板(QFN)或球栅阵列(BGA)。优选地，半导体元件118位于支承物上。优选地，该支承物是膜框。或者，该支承物是台面。半导体元件118随后在装载位置120被第一端部受动器114的第一拾取顶端116接收或装载，并在卸载位置122从第一端部受动器114的第一拾取顶端116上卸载。

第一臂104可沿着轨道112移位以将第一端部受动器114定位在第一外接圆和第二外接圆之间。第一外接圆具有与旋转轴110一致的中心。优选地，当第一端部受动器114位于第一外接圆上时，第一臂104被移位到缩回位置。第二外接圆与第一外接圆同心，并具有与旋转轴110一致的中心。优选地，当第一端部受动器114位于第二外接圆上时，第一臂104被移位到伸出位置。因此导致第二外接圆在直径上大于第一外接圆。还应该理解，由此第一臂104在缩回位置和伸出位置之间的移位将第一端部受动器114分别定位在第一外接圆和第二外接圆之间。

优选地，如前所述的旋转位移换能器或编码器还能够获取第一端部受动器114的位置或位移。例如，旋转位移换能器包括大量的光电换能器或限制开关，它们具体地被设置在预定位置上用于确定第一端部受动器114的位置。优选地，第一端部受动器114的角度位置，如被旋转位移换能器所获取的，被传输给所耦合的控制器，用于评估第一端部受动器114的位置精度。

第一跟随器124被耦合到第一臂104。第一跟随器124还被公知为跟随器结构、引导器、滚轮或滑轮。

优选地，第二臂106具有与第一臂104类似的结构和构成特性。由此第二端部受动器128、第二拾取顶端130和第二跟随器132被耦合到第二臂106。第二端部受动器128、第二拾取顶端130和第二跟随器132优选地在结构上分别按照与第一端部受动器114、第一拾取顶端116和第一跟随器124类似的方式互连构成。此外，第二端部受动器128、第二拾取顶端130和第二跟随器132相对于支架102的空间结构分别类似于第一端部受动器114、第一拾取顶端116和第一跟随器124。优选地，当从装载位置120或卸载位置122看时，第一臂104和第二臂106位于相对于彼此基本上呈180度的位置上。

如前所述，RCH装置100还包括凸轮108。该凸轮108限定了具有一外形轮廓的路径134。路径134优选地是形成在凸轮108内的沟槽或中空腔。第一跟随器124可与该路径啮合用于在其中行进。优选地，第一跟随器124的形状和尺寸被设置为在第一跟随器124沿路径134行进的过程中其被该路径134接收并引导。

路径134优选在垂直于旋转轴110的平面内环绕旋转轴110。该平面由两个轴即第一轴136和第二轴138所限定，其中第一轴136垂直于膜框，第二轴138平行于膜框。第一轴136和第二轴138均从旋转轴110延伸出。由凸轮108限定的路径134的外形轮廓可以根据需要使用本领域的公知方法进行改变。该轮廓具有偏圆形状。例如，该轮廓具有设置上改变过的椭圆形状。或者，该轮廓具有类似雪人或类似变形“八字图”的形状。优选地，可以根据需要对该轮廓做进一步的改进和强化，例如，由于装载位置120或卸载位置122的数量或位置的改变。

支架102绕旋转轴110的旋转相应地绕旋转轴110旋转了第一臂104，由此用于驱动第一跟随器124沿路径134运行。在第一臂104绕旋转轴110旋转期间，第一跟随器124沿着路径134的行进引导该第一臂104。

支架102绕旋转轴110的全360度旋转导致第一臂104绕旋转轴110的相应的360度旋转。

优选地，路径134的轮廓控制第一臂104沿轨道112的移位。就是说，路径134的轮廓决定了第一臂104在缩回位置和伸出位置之间的移位。相应地，路径134的轮廓控制第一端部受动器114在第一外接圆和第二外接圆之间的定位。第一端部受动器114的位置优选地还可以由相对于旋转轴110的径向位移来定义。优选地，路径134的轮廓决定了第一端部受动器114相对于旋转轴110的径向位移。路径134的轮廓可以根据需要构形，以改变第一端部受动器114相对于旋转轴110的径向位移。

改变第一端部受动器114相对于旋转轴110的径向位移的能力有助于避免第一端部受动器114和障碍物之间的碰撞，例如，呈放半导体元件118的用以被第一端部受动器114接受的支承物或表面。举例来说，路径134的一部分可以与位于第一外接圆和第二外接圆之间的障碍物的存在相对应。这样，路径134的那部分轮廓可以被构形用于减少第一端部受动器114相对于旋转轴110的径向位移，由此将第一端部受动器114朝向第一外接圆移位，用于在支架102的旋转期间在第一跟随器124沿着路径134的那部分运行时避免与障碍物碰撞。

优选地，上述能力有助于第一端部受动器114绕旋转轴110进行全360度方向的旋转。

第二臂106、第二端部受动器128、第二拾取顶端130和第二跟随器132优选地分别具有与第一臂104、第一端部受动器114、第一拾取顶端116和第一跟随器124类似的操作上的和功能上的特性。

可选地，RCH装置100包括两个以上的臂。然而，这不排除RCH装置100只有一个臂。当RCH装置100包括两个以上的臂时，两个以上的臂中的每个具有与第一臂104类似的结构、构造以及操作特性和能力。可选地，不同的臂可以具有变化过的特性和能力。应该理解，两个以上的臂之间的角度应该远小于180度。

提供多个臂可以使RCH装置100能够在给定时间内操纵多个元件118。RCH装置100同时操纵多个元件118的能力潜在地增加了RCH装置100的元件操纵率，从而提高了半导体设备的生产率。

优选地，RCH装置100被用作半导体元件操纵系统的一部分。优选地，该元件操纵系统包括RCH装置100、膜框、多个照相机(也被公知为成像装置)、装载臂140(也被公知为拾取和放置臂)以及卷带组件142。

如前所述，膜框支承并呈放半导体元件118用于随后被接收到或装载到RCH装置100的第一端部受动器114和第二端部受动器128上。照相机用于检测半导体元件118。确保被分配的半导体元件118的质量典型地是半导体工业中的基本要求。

装载臂140优选被用于将半导体元件118从在卸载位置122的第一端部受动器114和第二端部受动器128传送到沉积位置144，用于随后的将半导体元件118放置在卷带组件142上的移位。卸载位置122和沉积位置144之间的距离被称为传送距离146。减小传送距离146能随之减少将半导体元件118从卸载位置122传送到沉积位置144所需的时间。

卷带组件142优选地用于将半导体元件188在半导体设备内传送。卷带组件142可用于在处理台之间传送半导体元件118。此外，卷带组件142用于将半导体元件118传送到封装台，然后从半导体设备中进行分配。

本文件还说明了使用RCH装置100的元件操纵方法200。该方法200示于图4中。

在方法200的步骤210中提供半导体元件118。半导体元件118优选被提供或呈放到膜框上。

在步骤220中，使用多个照相机中的一个(以下称为第一照相机)来检测第一元件118的顶侧。第一照相机优选定位在RCH装置100的装载位置120的视线直达方向上。第一照相机的视线基本上平行于第一轴136。第一照相机的位置由此能够检测由膜框提供的在拾取位置148上的第一元件118。拾取位置148与装载位置120直接相邻并位于第一照相机的视线内。

膜框优选地由膜框照明器150照明，用于便于更清楚和更准确地由第一照相机进行检测。膜框照明器150装置例如是环形光源、氙灯、发光二极管(LED)灯或白光。优选地，来自膜框照明器150的照明强度可以根据需要改变。利用本领域公知的图像处理方法处理由第一照相机捕获的图像，用于确定第一元件118上的缺陷。被捕获的图像的质量部分地取决于来自膜框照明器150的照明强度。优选地，用于由第一照相机检测第一元件118的照明还由第一照相机照明器152提供。

优选地，路径134的轮廓有利于步骤220的执行。该轮廓优选地增加了第一照相机和装载位置120之间的无障碍视线的持续时间。该轮廓有利于从第一照相机和装载位置120之间的视线中更快地清除第一端部受动器114。优选地，第一照相机和装载位置120之间的无障碍视线的增加的持续时间增加了用于步骤220的时间帧。更优选地，在第一端部受动器114朝向装载位置120行进的过程中，只在第一端部受动器114基本上接近该装载位置120时第一照相机和装载位置120之间的视线被障碍。

如前所述，控制器将由位移换能器确定的第一端部受动器114的实际角度位移与预期角度位移进行比较，用于评估第一端部受动器114的位置精度。优选地，控制器利用角度位移值来便于第一照相机和装载位置120之间的无障碍视线的最大化的持续时间。更优选地，控制器利用角度位移值用于控制第一照相机的照明强度，例如在步骤220中特别增加照明强度。本领域技术人员还应该理解，角度位置值可在方法200的修改或更新中用于其它目的。

然后，RCH装置100的第一端部受动器114被定位到装载位置120，以在步骤230中接收或装载第一元件118。优选地，只有在第一元件118被评估为达到至少预定的质量时，才执行步骤230。装载位置120优选地位于第二外接圆。更优选地，装载位置120限定了第二外接圆上第一端部受动器114和第二端部受动器128的每个相对于旋转轴110的最大径向位移的点，所述最大径向位移根据路径134的轮廓来决定。

然后，在步骤240中，第一元件118被接收或装载到第一端部受动器114上。优选地，第一端部受动器114被耦合到到激励器(未示出)上。该激励器可以是第一端部受动器114的一体化的构件或者可根据需要耦合到第一端部受动器114的外部构件。该激励器可操作用于便于由第一端部受动器114接收第一元件118。更具体地说，该激励器可操作用于增加第一端部受动器114或第一端部受动器114的第一拾取顶端116相对于旋转轴110的位移，由此有助于接收第一元件118。可选地，使用靠近拾取位置148的喷射器将第一元件118从膜框移位，以助于由第一端部受动器114接收第一元件118。

优选地，传感器(未示出)被设置在与第一元件118相对的拾取位置148的底侧。可选地，传感器被设置在端部受动器114上。传感器优选地能够在步骤240中获取或检测由激励器施加于第一元件118的力的大小。更优选地，由传感器获取的力的大小随后被传输到控制器。控制器优选地利用或分析该被传输的信息，然后控制激励器的操作。更具体地说，该控制器优选地能够控制由激励器施加于第一元件118的力的大小，以避免在步骤240期间过大的力作用到第一元件118，该过大的力可能导致第一元件118被损伤。

然后，在步骤250中，第一端部受动器114绕旋转轴110旋转移位，以便将第一元件118定位在卸载位置112上。优选地，第一端部受动器114和被抓取在其上的第一元件118的从装载位置120到卸载位置122的旋转移位通过绕旋转轴110将支架102旋转180度的大小来实现。支架102绕旋转轴110的180度旋转造成了第一端部受动器114以及被抓取在其上的第一元件118绕旋转轴110的相应的180度旋转。因此装载位置120优选地绕旋转轴110相对于卸载位置122呈180度，并与卸载位置122相对于旋转轴110等距离。

如前所述，RCH装置100优选地包括具有第一端部受动器114的第一臂104和具有第二端部受动器128的第二臂106。更优选地，当第一端部受动器114被移位或定位到卸载位置122上时，第二端部受动器128被移位或定位到装载位置120。这意味着第一端部受动器114优选地围绕旋转轴110相对于第二端部受动器128为180度，并与第二端部受动器128相对于旋转轴110为等距离。

优选地，第一端部受动器114还包括真空密封件。真空密封件向被第一端部受动器114接收的第一元件118施加真空压力。由真空密封件施加于第一元件118上的真空压力在第一端部受动器114围绕轴110旋转移位期间有利于第一端部受动器114稳定地握取第一元件118。

在步骤260中检测位于卸载位置122的第一元件118的底侧。对第一元件118的底侧的检测优选地通过第二照相机来执行。第二照相机位于在卸载位置122的第一端部受动器114的直达视线上。第二照相机优选地被定位成沿着第二轴138的平面与第一照相机直接相邻。

既能检测第一元件118的顶侧和又能既能检测第一元件118的底侧的能力使得每个第一元件118能被更全面检测和分析。对每个元件118的顶侧和底侧的检测是半导体工业中的增加的强制要求。此外，增强质量检测潜在地增加了从半导体设备分配的元件118的整体质量，并因此有益于公司的名誉和未来的收入。

在步骤270中，第一元件118被从第一端部受动器114释放并被装载臂140接收。装载臂140保持或等待在与卸载位置122相邻的保持位置(未示出)，直到完成步骤260。完成步骤260之后，装载臂140随后从保持位置移动到沿着第二照相机的视线介于卸载位置122和第二照相机之间的位置(以下称为准备位置154)，以从第一端部受动器114接收第一元件118。装载臂140在准备位置154上的位置阻碍了第二照相机和卸载位置122之间的视线。

可选地，第二激励器(未示出)可以被耦合到第一端部受动器114，用于在卸载位置122上平行于第二轴138移位第一端部受动器114。第一端部受动器114在卸载位置122上平行于第二轴138的位移优选地减少了传送距离146。更优选地，第一端部受动器144在卸载位置122上平行于第二轴138的位移有利于增加在卸载位置122和第二照相机之间可用于定位第二照相机照明器156的空间。第二照相机照明器156照明第一元件118，以便于由第二照相机检测第一元件118的底侧。

优选地，在卸载位置122从第一端部受动器114释放第一元件118同时对应于在装载位置120由第二端部受动器128接收第二部件118。

随后，在步骤280，装载臂140将被接收的第一元件118从卸载位置122传送到卷带组件142。为此，装载臂140从卸载位置122向沉积位置144行进了传送距离146。传送距离146优选地对应与沿着第二轴138的距离。在沉积位置144，装载臂140随后将第一元件118释以放到卷带组件142上。优选地，只在第一元件118被评估达到至少预定的质量时，才发生步骤280。

第三照相机被设置在卷带组件142的视线上，用于对设置在卷带组件142上的元件118检测或成像。在检测期间，第三照相机照明器158优选地照明放置在卷带组件142上的元件。沉积位置144被定位为基本上沿着第三照相机和卷带组件142之间的视线。优选地，卷带组件照明器160还与第三照相机照明器158一起被使用，用于给放置在卷带组件142中的元件118照明。卷带组件照明器160例如是C光的或双狭缝的。对被放置在卷带组件142中的元件118进行照明有利于由第三照相机检测元件118。

放置在卷带组件142上的半导体元件118随后被传送到半导体设备内的不同的处理站。可选地，放置在卷带组件142上的半导体元件118被传送到封装站，用于接下来从半导体设备被分配。

优选地，第一照相机、第二照相机和第三照相机被构造或设置成基本上沿着相同的对准轴。该对准轴优选地基本上平行于第二轴138。可选地，第一照相机、第二照相机和第三照相机可被设置为其它的结构。更优选地，RCH装置100基本上被设置在对准轴和膜框之间。

也被称为循环时间的将连续的半导体元件放置到卷带组件上的速度，是半导体设备的生产率的重要因素。换言之，将元件从膜框传送到卷带组件的速度是半导体设备的生产率的主要因素。本领域技术人员应该理解，任何元件操纵装置的元件操纵速度、以及与该元件操纵装置一起使用的装载臂的传送距离，其导致了行进时间，是循环时间的两个关键因素。作为增加生产率和收入的关键因素，减少循环时间是半导体工业中的共同愿望。

与在工业上目前使用的半导体元件操纵装置相比，如本文件中所述的RCH装置100的关键优点或相比于现有技术的进步是循环时间的显著减少。RCH装置100能够通过与装载臂140的传送距离146的减少相结合的元件操纵率的增加实现循环时间上的显著减少，该传送距离146导致了行进时间。

能够显著减少循环时间的增加了的RCH装置100的元件操纵率和减少了的装载臂140的传送距离146，该传送距离146导致了行进时间，可以通过与下述现有技术的例子相对比而更好地理解。

如前所述，单头倒装器(SHF)装置70已被用在半导体工业中，用于将半导体元件76从装载位置82传送到卸载位置84。然而，本领域技术人员能理解，SHF装置70的基本L形的倒装臂72使得在几何形状上倒装臂72是不可能完成绕旋转轴80的全360度旋转，其中该L形倒装臂72横向地移动装载位置82和卸载位置84从其旋转轴80横向地远离并向外。这样，L形单倒装臂72必需在装载位置82和卸载位置84之间沿着180度的返回路径90来回行进。这因此只允许SHF装置70使用一个单倒装臂72。应该理解，这导致了用在倒装臂72从卸载位置84返回到装载位置82的返回行程中的大量时间浪费，并且与SHF装置70在给定时间只操纵一个元件76的能力一起，显著减低了SHF装置70的最终元件操纵率。

因此，显然，由本发明提供的RCH装置100表现出在本领域中优于SHF装置70的显著进步，由于RCH装置100能同时操纵多个元件118。

多站旋转操纵(MSRH)装置10还按照减少循环时间的目标进行设计。MSRH装置10典型地已经增加了元件操纵率。这是因为MSRH装置10能够同时操纵多个元件25。然而，使用MSRH装置10显著增加了与MSRH装置10一起使用的装载臂40的传送距离，其导致了行进时间增加。如下面将更详细描述的，装载臂40的传送距离的显著增加，其导致了行进时间的显著增加，基本上否定了MSRH装置10的增加的元件操纵率的效果。

如在工业上典型的那样，与MSRH装置10一起使用的第一照相机被放置在与装载位置30直接相邻的膜框上的第一元件25的直接视线方向上，以检测第一元件25的顶侧。检测后，MSRH装置10的第一站15随后在装载位置30接收第一元件25。然后，MSRH装置10围绕其旋转轴20旋转，以将第一站15从装载位置30移位到卸载位置35。MSRH装置10的卸载位置35位于绕旋转轴20相对于卸载位置30的180度上。MSRH装置10的装载位置30和卸载位置35都位于垂直于膜框的第一轴50上。因此应该理解，装载位置30和卸载位置35都位于第二照相机的直接视线方向上。

通常，在释放或卸载之前，由第二照相机检测元件的底侧。在半导体工业中，元件的底侧的检测典型地在元件位于卸载位置上时进行。

然而，由于MSRH装置10的第一照相机、装载位置30和卸载位置35都基本上位于一条线上，因此第一照相机的物理存在阻碍了第二照相机在卸载位置35的视线上的定位。

因此，使用MSRH装置10需要在元件25到达卸载位置35之前检测元件25的底侧。因此，本领域技术人员所公知的工业结构上的限制典型地导致了第二照相机定位在沿着第二轴55与MSRH装置10相邻的位置。因此，第二照相机典型地基本上被设置在MSRH装置10和卷带组件45之间。MSRH装置10和卷带组件45之间的第二照相机的物理存在显著增加了MSRH装置10和卷带组件45之间的距离。因此，与MSRH装置10结合使用的装载臂40为了将元件25从卸载位置35传送到卷带组件45上需要行进明显增加的传送距离(即沿着第二轴55明显增加的距离)。相应地，装载臂40行进穿过该传送距离所需的时间也显著增加。

然而，由于在到达卸载位置35之前检测第一元件25的底侧，因此装载臂40可以被直接定位用于在卸载位置35接收第一元件25。

这消除了当在卸载位置检测元件的底侧时装载臂在与准备位置相邻的位置上保持或等待的常规需要，该需要在半导体工业中是元件操纵装置典型需要的。相应地，利用MSRH装置10节省了装载臂用于从相邻位置行进到卸载位置典型地所需的额外时间。

然而，本领域技术人员应当清楚，使得装载臂40能被直接定位用于接收元件25而取代保持与卸载位置相邻所节省的额外时间的量，与由于第二照相机的定位而增加的传送距离相比是很小的。因此，尽管MSRH装置10具有增加的元件操纵率，但是与MSRH装置10结合使用的装载臂40的传送距离基本上否定了由MSRH装置10提供的循环时间的减少，该传送距离导致了行进时间。

因此，应该理解由本发明提供的RCH装置100表现出在现有技术上的明显进步，由于其既能增加元件操纵率也能减少装载臂40的传送距离146，该传送距离导致了行进时间。

尽管RCH装置100和MSR装置10的元件操纵率可能是可争辩地相似的，但是与MSRH装置10相比，与RCH装置100一起使用的装载臂40的传送距离146的明显减少导致了RCH装置100的循环时间的明显减少，该传送距离146的明显减小导致了行进时间的明显减少。

RCH装置100的另一关键特征是第一照相机和装载位置120之间的无障碍视线的增加持续时间，如前所述。这增加了可用于对元件118的捕获图像和检测的时间。优选地，凸轮134的轮廓还可进一步修改用于增加第一照相机和装载位置120之间的无障碍视线的持续时间。

尽管减少半导体制造中的循环时间的目标是已知的，但是为了再现由具有新颖性和创造性的本发明所提供的RCH装置100的设计仍然存在本领域技术人员公知的多个结构上的和操作上的障碍。

利用RCH装置100，在装载位置120和卸载位置122之间沿着第二轴138的距离能使第二照相机与第一照相机直接相邻设置。与第一照相机相邻地设置第二照相机的能力消除了如MSRH装置10所需的用于在RCH装置100和卷带组件142之间定位第二照相机的任何需要。因此与RCH装置100结合使用的卷带组件142可以位于沿着第二轴138相对于RCH装置100距离明显减少的位置上。因而，装载臂140在卸载位置120和沉积位置144之间的传送距离146、因此导致的行进时间，也由于RCH装置100大大减少，尤其是与MSRH装置10相比。

应该理解的是，与RCH装置100结合使用的装载臂140必需保持在保持位置上，以便不阻碍第二照相机和由第一端部受动器114抓取的第一元件118的底侧之间的视线。然而，RCH装置100的保持位置和卸载位置122之间的余量距离相对于由于在MRCH装置10和卷带组件94之间设置第二照相机而导致的增加的传送距离而言是很小的，在MRCH装置10和卷带组件94之间设置第二照相机是MRCH装置10所需要的。

另外，如前所述，RCH装置100的第一端部受动器114同时沿着第一轴136和第二轴138在装载位置120和卸载位置122之间移位。相应地，由RCH装置100操纵的元件118同时沿着第一轴136和第二轴138在装载位置120和卸载位置122之间移位。在装载位置120和卸载位置122之间沿着第二轴138的明显位移，该明显位移不存在于使用MSRH装置10，还有助于装载臂140的传送距离146的显著减少，因而行进时间减少。

此外，RCH装置100能够使得第一端部受动器114沿第二轴138快速移位远离第一照相机和装载位置120之间的视线，由此有利于对第二元件118的检测的快速起动。优选地，与现有技术装置相比，这种快速起动增加了可用于利用RCH装置100检测元件118的时间。

因此，与由RCH装置100的潜在的多个臂提供的增加的元件操纵率相结合，装载臂140的传送距离、由此导致的行进时间的显著减少，导致了循环时间的显著减少。因此，由本发明提供的RCH装置100和使用RCH装置100的元件操纵方法200能够显著增加半导体设备的生产率，因而提高公司收入。

利用前面的方式，根据本发明的示例性实施例介绍了RCH装置和使用该RCH装置的元件操纵方法，用于解决已有半导体元件操纵装置的缺陷。尽管只公开了本发明的实施例，但是本领域技术人员应该理解在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以进行各种改变和/或改进。

Claims (48)

1、一种操纵器，包括：

可围绕旋转轴旋转移位的支架；

可移动地耦合到该支架上的臂，该臂具有耦合到其上的端部受动器和跟随器，该臂相对于该支架是可移位的，用于在具有与该旋转轴一致的中心的第一外接圆和与该第一外接圆同心的第二外接圆之间定位端部受动器，该第二外接圆具有第一位置和与其相邻限定的第二位置，该端部受动器可操作用于抓取至少一个元件，以便将其在第一位置和第二位置之间传送；和

限定一路径的凸轮，所述跟随器与该凸轮可啮合并可被该凸轮引导，以便在其通过支架围绕旋转轴进行移位期间沿着该路径行进，该路径的轮廓被设置为用于控制所述臂相对于该支架的位移，以由此在该跟随器沿该凸轮的路径行进期间在第一外接圆和第二外接圆之间确定该端部受动器的位置，至少一部分的路径的轮廓被设置成用于与位于该第一外接圆和该第二外接圆之间的至少一个障碍位置相对应，

其中当该支架被旋转移位以便在该第一位置和该第二位置之间移位该端部受动器时，该跟随器沿着该至少一部分路径的行进将该端部受动器基本上定位在该至少一个障碍位置和该第一外接圆之间，用于避免与该至少一个障碍位置的碰撞。

2、根据权利要求1所述的操纵器，其特征在于，该支架还包括：

耦合到其上的电机和至少一个旋转汽缸中的一个，所述电机和至少一个旋转汽缸中的一个可操作用于围绕旋转轴旋转位移该支架。

3、根据权利要求1所述的操纵器，其特征在于，该支架还包括用于将该臂耦合到该支架上且用于便于该臂相对于该支架滑动移动的轨道。

4、根据权利要求1所述的操纵器，其特征在于，该端部受动器是可滑动的，并在缩回状态下被偏置，该端部受动器可被激励朝向在拾取位置被放置在支承物上的至少一个元件，

其中对该端部受动器的激励由一激励器实现。

5、根据权利要求4所述的操纵器，其特征在于，所述至少一个障碍包括支承物。

6、根据权利要求1所述的操纵器，其特征在于，该端部受动器还包括：

用于真空抓取该至少一个元件到其上的真空密封件。

7、根据权利要求1所述的操纵器，其特征在于，该路径是由该凸轮限定的沟槽，该跟随器的至少一部分的形状和尺寸被设置成用于在该跟随器沿该沟槽行进期间被该沟槽接收并引导。

8、根据前述任一项权利要求所述的操纵器，其特征在于，该至少一个元件是半导体管芯、无引线四方平板、球栅阵列和塑料封装之一。

9、一种操纵系统，包括：

操纵器，该操纵器包括：

可围绕旋转轴旋转移位的支架；

可移动地耦合到该支架上的多个臂，该多个臂中的每个具有耦合到其上的端部受动器和跟随器，该多个臂中的每个相对于该支架是可移位的，用于在具有与该旋转轴一致的中心的第一外接圆和与该第一外接圆同心的第二外接圆之间定位该多个臂中每个的端部受动器，该第二外接圆具有第一位置和与其相邻限定的第二位置，该多个臂中的每个的端部受动器可操作用于抓取至少一个元件，以便将其在该第一位置和该第二位置之间传送；和

限定一路径的凸轮，该跟随器与该凸轮可啮合并可被该凸轮引导，以便在其通过支架围绕旋转轴移位期间沿着该路径行进，该路径的轮廓被设置成用于控制所述多个臂中的每个相对于该支架的位移，以由此在该多个臂中每个的跟随器沿该凸轮的路径行进期间在该第一外接圆和该第二外接圆之间确定该多个臂中每个的端部受动器的位置，至少一部分的路径的轮廓被设置成用于与位于该第一外接圆和该第二外接圆之间的至少一个障碍位置相对应，

其中当该支架被旋转位移以便在第一位置和该第二位置之间移位该多个臂中每个的端部受动器时，该多个臂中每个的跟随器沿着该至少一部分路径的行进将该多个臂中对应的至少一个的端部受动器基本上定位在该至少一个障碍位置和该第一外接圆之间，用于避免与该至少一个障碍位置的碰撞。

10、根据权利要求9所述的操纵系统，其特征在于，该支架还包括用于将多个臂耦合到该支架上且用于便于该多个臂相对于该支架滑动移动的多个轨道。

11、根据权利要求9所述的操纵系统，其特征在于，该端部受动器还包括用于真空抓取该至少一个元件到其上的真空密封件。

12、根据权利要求9所述的操纵系统，其特征在于，该路径是由该凸轮限定的沟槽，该多个臂中每个的跟随器中的至少一部分的形状和尺寸被设置成用于在该多个臂中每个的跟随器沿该沟槽行进期间被该沟槽接收并引导。

13、根据权利要求9所述的操纵系统，其特征在于，还包括：

电机，该电机可操作用于使该支架围绕该旋转轴旋转移位。

14、根据权利要求13所述的操纵系统，其特征在于，还包括：

控制器，该控制器电耦合到该电机，用于控制其操作。

15、根据权利要求14所述的操纵系统，其特征在于，该端部受动器被可移动地耦合到该多个臂中的每个，并且相对于该多个臂中的每个在伸出状态和缩回状态之间是可激励的，该多个臂中每个的端部受动器在缩回状态下被偏置并在被设置在该第一位置上时基本上处于伸出状态，该第一位置基本上与被放置在支承物上的该至少一个元件的拾取位置相邻。

16、根据权利要求15所述的操纵系统，其特征在于，还包括：

被设置为与该拾取位置基本相邻的至少一个传感器，当被朝向该至少一个元件定位以便与其紧邻时，该至少一个元件被插入到该至少一个传感器和该多个臂之一的端部受动器之间，该至少一个传感器用于检测由至少一个元件承受的力并用于将被检测到的力传输到该控制器，以便控制所述多个臂之一的端部受动器在伸出状态和缩回状态之间的激励。

17、根据权利要求16所述的操纵系统，其特征在于，还包括：

旋转位移换能器，其与该控制器信号通信并被设置成用于测量该多个臂中每个的实际角度位移，该控制器用于确定该多个臂中每个的实际角度位移和该多个臂中每个的预期角度位移之间的差，以便控制该电机由此朝向该多个臂中每个的预期角度位移补偿该多个臂中每个的实际角度位移。

18、根据权利要求17所述的操纵系统，其特征在于，还包括：

光学传感器，其与该控制器信号通信并且被设置成用于捕获该多个臂中每个的端部受动器的实际位置，该控制器用于确定该多个臂中每个的端部受动器的实际位置和该多个臂中每个的端部受动器的预期位置之间的差，以便控制该电机由此朝向该多个臂中每个的端部受动器的预期位置补偿该多个臂中每个的端部受动器的实际位置。

19、根据权利要求15所述的操纵系统，其特征在于，还包括：

照明器，被设置为与该支承物基本相邻，环形光源用于照明被放置在嘎机支承物上的该至少一个元件。

20、根据权利要求19所述的操纵系统，其特征在于，该至少一个障碍包括该支承物。

21、根据权利要求19所述的操纵系统，其特征在于，还包括：

第一成像装置，用于当在该支架旋转移位期间该多个臂之一的端部受动器在该第一外接圆和在该第一成像装置和该拾取位置之间延伸的视线之间行进时，捕获在该拾取位置上的该至少一个元件的图像。

22、根据权利要求21所述的操纵系统，其特征在于，该凸轮的路径的轮廓还被设置成用于延长观察持续时间，该观察持续时间包括该多个臂之一的端部受动器在该第一位置和该第二位置之间的行进持续时间的至少一部分，该该观察持续时间期间，在该第一成像装置和该拾取位置之间延伸的视线没有被所述多个臂之一的端部受动器阻碍。

23、根据权利要求21所述的操纵系统，其特征在于，还包括：

第二成像装置，用于在至少一个元件位于该第二位置时捕获该至少一个元件的图像，该至少一个元件中的每个的正面在位于拾取位置上时与该支承物直接相对，并在位于第二位置上时与该支承物向外相对。

24、根据前述任一项权利要求所述的操纵系统，其特征在于，该第一位置绕该旋转轴相对于该第二位置基本上为180度，并且相对于该旋转轴与该第二位置等距离。

25、根据权利要求21所述的操纵系统，其特征在于，还包括：

装载臂，设置在该第二位置和该第二成像装置之间，用于从该多个臂中每个的端部受动器接收该至少一个元件。

26、根据权利要求25所述的操纵系统，其特征在于，还包括：

第三成像装置和卷带组件，该卷带组件被定位在该第三成像装置的视线中，

其中该装载臂还可定位在该第三成像装置和该卷带组件之间，以便将该至少一个元件设置在该卷带组件上用于接下来由该第三成像装置对其进行检测。

27、根据权利要求26所述的操纵系统，其特征在于，该卷带组件邻近该第三成像装置，该第一成像装置、该第二成像装置和该第三成像装置被设置为基本上沿着一对准轴，该操纵器基本上被设置在该对准轴和该支承物之间，该支承物基本上是平的并且基本上平行于该对准轴。

28、根据前述任一项权利要求所述的操纵系统，其特征在于，由该端部受动器抓取的该至少一个元件包括半导体管芯、无引线四方平板、球栅阵列和塑料封装中的一个。

29、一种操纵方法，包括：

提供操纵器，该操纵器包括：

可围绕旋转轴旋转移位的支架；

可移动地耦合到该支架上的多个臂，该多个臂中的每个具有耦合到其上的端部受动器和跟随器，该多个臂中的每个相对于该支架是可移位的，用于在具有与该旋转轴一致的中心的第一外接圆和与该第一外接圆同心的第二外接圆之间定位该多个臂中每个的端部受动器，该第二外接圆具有第一位置和与其相邻限定的第二位置；和

限定一路径的凸轮，该跟随器与该凸轮可啮合并可被该凸轮引导，以便在其通过支架围绕旋转轴移位期间沿着该路径行进，该路径的轮廓被设置成用于控制所述多个臂中的每个相对于该支架的位移，以由此在该多个臂中每个的跟随器沿该凸轮的路径行进期间在该第一外接圆和该第二外接圆之间确定该多个臂中每个的端部受动器的位置，至少一部分的路径的轮廓被设置成用于与位于该第一外接圆和该第二外接圆之间的至少一个障碍位置相对应；

通过该多个臂之一的端部受动器抓取该至少一个元件；和

旋转移位由所述多个臂之一的端部受动器抓取的该至少一个元件，以便将其在该第一位置和该第二位置之间传送，

其中该支架被旋转移位，用于在该第一位置和该第二位置之间移位该多个臂中每个的端部受动器和由其抓取的至少一个元件，该多个臂中至少一个的跟随器沿着该至少一部分的路径的行进，将该多个臂中对应的至少一个的端部受动器基本上定位在该至少一个障碍位置和该第一外接圆之间，用于避免与该至少一个障碍位置的碰撞。

30、根据权利要求29所述的操纵方法，其特征在于，该支架还包括多个轨道，用于将该多个臂耦合到该支架并用于便于该臂相对于该支架滑动移动。

31、根据权利要求29所述的操纵方法，其特征在于，还包括：

提供照明器，用于照明该支承物上的该至少一个元件。

32、根据权利要求29所述的操纵方法，其特征在于，该端部受动器还包括用于真空抓取该至少一个元件的真空密封件。

33、根据权利要求29所述的操纵方法，其特征在于，该路径是由该凸轮限定的沟槽，该多个臂中每个的跟随器的至少一部分的形状和尺寸被设置成用于在该多个臂中每个的跟随器沿着该沟槽行进期间被该沟槽接收并引导。

34、根据权利要求29所述的操纵方法，其特征在于，还包括：

提供电机，该电机可操作用于使该支架围绕该旋转轴旋转移位。

35、根据权利要求34所述的操纵方法，其特征在于，还包括：

提供控制器，该控制器被电耦合到该电机上，用于控制其操作。

36、根据权利要求35所述的操纵方法，其特征在于，该端部受动器可移动地耦合到该多个臂中的每个上并且相对于该多个臂中的每个在伸出状态和缩回状态之间是可激励的，该多个臂中每个的端部受动器在缩回状态下是被偏置的，并且在被设置在第一位置上时基本上处于伸出状态，该第一位置与被放置在支承物上的至少一个元件的拾取位置基本相邻。

37、根据权利要求36所述的操纵方法，其特征在于，还包括：

提供与该拾取位置基本相邻的至少一个传感器，当朝向该至少一个元件设置以便与其紧邻时，该至少一个元件被插入到该至少一个传感器和该多个臂之一的端部受动器之间，该至少一个传感器用于检测该至少一个元件所承受的力并用于将被检测到的力传输到该控制器，用于控制对所述多个臂之一的端部受动器在伸出状态和缩回状态之间的激励。

38、根据权利要求37所述的操纵方法，其特征在于，还包括：

提供旋转位移换能器，其与该控制器信号通信并被设置成用于测量该多个臂中每个的实际角度位移，该控制器用于确定该多个臂中每个的实际角度位移和该多个臂中每个的预期角度位移之间的差，以便控制该电机，以由此朝向该多个臂中每个的预期角度位移补偿该多个臂中每个的实际角度位移。

39、根据权利要求38所述的操纵方法，其特征在于，还包括：

提供光学传感器，其与该控制器信号通信并被设置成用于捕获该多个臂中每个的端部受动器的实际位置，该控制器用于确定该多个臂中每个的端部受动器的实际位置和该多个臂中每个的端部受动器的预期位置之间的差，以便控制该电机，以由此朝向该多个臂中每个的端部受动器的预期位置补偿该多个臂中每个的端部受动器的实际位置。

40、根据权利要求36所述的操纵方法，其特征在于，该至少一个障碍包括支承物。

41、根据权利要求36所述的操纵方法，其特征在于，还包括：

利用第一成像装置在该拾取位置捕获该至少一个元件的图像，该图像是在该支架旋转移位期间，在该多个臂中每个的端部受动器在该第一外接圆和在第一成像装置与拾取位置间延伸的视线之间运行时被捕获的。

42、根据权利要求41所述的操纵方法，其特征在于，该凸轮的路径对轮廓还被设置用于延长检测持续时间，该检测持续时间包括该多个臂之一的端部受动器在该第一位置和该第二位置之间行进的持续时间的至少一部分，在该第一成像装置和该拾取位置之间延伸的视线在该观察持续时间期间不被所述多个臂之一的端部受动器阻碍。

43、根据权利要求41所述的操纵方法，其特征在于，还包括：

利用第二成像装置捕获在第二位置上的该至少一个元件的图像，

其中该至少一个元件的每个的正面在位于拾取位置上时与该支承物直接相对，并在位于第二位置上时与该支承物向外相对。

44、根据前述任一项权利要求所述的操纵方法，其特征在于，该第一位置围绕该旋转轴相对于该第二位置基本上为180度，并且相对于该旋转轴与该第二位置等距离。

45、根据权利要求43所述的操纵方法，其特征在于，还包括：

通过一装载臂从位于该第二位置上的该多个臂中每个的端部受动器接收该至少一个元件，

其中在接收该至少一个元件期间，该装载臂被设置在该第二位置和该第二成像装置之间。

46、根据权利要求45所述的操纵方法，其特征在于，还包括：

将被该多个臂中每个的端部受动器所接收的该至少一个元件移位穿过用于将其放置到卷带组件上的传送距离，该卷带组件位于第三成像装置的视线中，该第三成像装置用于检测被放置在该卷带组件上的该至少一个元件。

47、根据权利要求46所述的操纵方法，其特征在于，该卷带组件与该第三成像装置相邻，该第一成像装置、该第二成像装置和该第三成像装置被构造成为基本上沿着对准轴，该操纵器基本上被设置在该对准轴和该支承物之间，该支承物基本上是平的并且基本上平行于该对准轴。

48、根据前述任一项权利要求所述的操纵方法，其特征在于，被该端部受动器抓取的至少一个元件包括半导体管芯、塑料封装、无引线四方平板和球栅阵列中的一个。

Images