CN101652850B - 用于传输半导体设备的工具 - Google Patents

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Abstract

一种用于传输能够拾取如用于传输的半导体设备的待传输物体的半导体设备的工具。所述用于传输半导体设备的工具包括：可移动地安装于传输工具导引件上的支撑托架；以及以多行安装于所述支撑托架上的拾取器，用于拾取半导体设备。

Description

用于传输半导体设备的工具
技术领域
本发明涉及一种传输工具，而且更具体地，涉及一种用于传输能够拾取待传输物体的半导体设备(例如用于传输的半导体设备)的工具。
背景技术
通常地，经历封装过程的半导体设备必须要经历如电气特性试验和老化测试的各种试验来测试抗外热的可靠性。根据所述测试的结果，将所述半导体设备分拣为好的和坏的。为了测试或分拣过程，将所述半导体设备加载到每个托盘和/或托板上，而且顺序传输所述托盘。
拾取加载到每个托盘和/或托板上的半导体设备，以通过传输工具传输到测试装置的如托座、托盘或托板等上，从而用于测试或分拣。
传统的用于传输的工具包括支撑托架，以及一个或多个安装在所述支撑托架上的拾取器，和位于其端部的吸头，所述吸头用于通过形成真空压力吸取半导体设备的上表面。
所述拾取器在一行内的数量配置为两个、四个，八个等，因而一次性传输多个半导体设备。
然而，用于半导体设备的测试或分拣装置，具有安装于其上、用于传输的工具，所述装置根据待传输半导体设备的数量具有不同的测试或分拣速度。因此，所述用于传输的工具必须被配置为传输尽可能多的半导体设备。
发明内容
技术问题
因此，本发明的一个目的是提供一种能够通过提供布置于多行的拾取器来一次传输多个半导体设备的用于传输半导体设备的工具。
本发明的另一目的是提供一种能够在水平方向和垂直方向中的至少一个方向上控制排列于多行的拾取器之间的间隔的用于传输半导体设备的工具。
技术方案
为了达到这些目的，提供一种用于传输半导体设备的工具，包括：可移动地安装在传输工具导引件上的支撑托架；以及安装于所述支撑托架上的多行拾取器，用于拾取半导体设备；
其中，所述支撑托架包括安装于所述传输工具导引件上的第一支撑托架；以及多个连接于所述第一支撑托架，且具有安装在一行、其间具有间隔的所述拾取器的第二支撑托架；
此外，所述用于传输半导体设备的工具还可以包括垂直间隔控制器，用于通过使所述多个第二支撑托架彼此沿不同方向移动，使得所述拾取器之间的垂直距离能够得以控制。
所述第二支撑托架具有安装在一行、其间具有间隔的所述拾取器，而且还可以设置有用于控制所述拾取器之间间隔的水平间隔控制器。
所述水平间隔控制器可以包括所述拾取器分别连接于其上的多个支撑构件；以及具有用于将所述支撑构件连接于彼此从而控制所述支撑构件之间间隔的连接结构的连接单元。
所述水平间隔控制器可以包括所述拾取器分别连接于其上的多个支撑构件；分别连接到所述支撑构件的多个连接销；以及具有用于插入所述多个连接销的多个沟槽的驱动板，其用于通过在上下方向移动所述支撑构件来控制所述支撑构件之间的间隔。
所述第二支撑托架在数量上配置为一对。所述垂直间隔控制器可以包括间隔控制轴，其螺纹连接到所述第二支撑托架上使得所述第二支撑托架可以在旋转时沿不同方向移动；以及安装在所述第一支撑托 架上的驱动单元，用于旋转所述间隔控制轴。
所述垂直间隔控制器可以包括分别安装于所述第二支撑托架上的导引构件；可旋转地安装于所述第一支撑托架上的凸轮构件，而且具有用于分别插入所述导引构件的导引凹槽，用于通过控制所述导引构件之间的间隔来控制所述第二支撑托架之间的间隔；以及用于旋转所述凸轮构件的旋转驱动单元。
所述垂直间隔控制器可以包括拉力构件，其安装为使得所述第二支撑托架可以通过拉力彼此连接；可旋转地安装于所述第一支撑托架的凸轮构件，用于通过旋转控制所述第二支撑托架之间的间隔；以及用于旋转所述凸轮构件的旋转驱动单元。
所述垂直间隔控制器可以包括拉力构件，其安装为使得所述第二支撑托架可以通过拉力彼此连接；以及插入到所述第二支撑托架之间的插入构件，用于控制所述第二支撑托架之间的间隔。
所述拾取器可以安装在彼此相邻的所述第二支撑托架的相向表面上。
有益效果
在根据本发明的用于传输半导体设备的工具中，由于拾取器布置为多排，可以一次传输尽可能多的半导体设备。
在根据本发明的用于传输半导体设备的工具中，由于所述半导体设备以多排传输，所传输的相同数量的半导体设备的整个长度可以缩短。
在根据本发明的用于传输半导体设备的工具中，由于所述半导体设备以多排传输，可以通过自觉检眼器拍照的半导体设备的数量可以增加，所述自觉检眼器用于通过为半导体设备的每个表面拍照来测试多个半导体设备。
在根据本发明的用于传输半导体设备的工具中，由于布置为多排的所述拾取器之间的间隔可在水平方向和垂直方向中的至少一个方 向上得到控制，因此所述半导体设备之间的间隔可以得到合适的控制。
附图说明
图1是根据本发明的用于传输半导体设备的工具适用的半导体设备测试机的示意图；
图2是图1中半导体设备测试机中的用于传输半导体设备的工具的示意图；
图3是示出了图2中用于传输半导体设备的工具的一个实施例的透视图；
图4是图3中用于传输半导体设备的工具的平面图；
图5和6是示出了图3中用于传输半导体设备的工具的垂直间隔控制器的一个实施例的平面图；
图7是图3中的用于传输半导体设备的工具的侧面图；
图8和9是示出了图3中用于传输半导体设备的工具的垂直间隔控制器的另一个实施例的平面图；
图10和11是示出了图3中用于传输半导体设备的工具的垂直间隔控制器的再一个实施例的平面图；
图12和13是示出了图3中用于传输半导体设备的工具的垂直间隔控制器的又一个实施例的平面图；
图14和15是图4中沿“VII-VII”和“VIII-VIII”线的剖视图；
图16和17是示出了图3中用于传输半导体设备的工具的水平间隔控制器的一个实施例的示意图；以及
图18是示出了图3中用于传输半导体设备的工具的水平间隔控制器的另一个实施例的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图详细解释根据本发明的用于传输半导体设备的工具。
根据本发明的用于传输半导体设备的工具700是一种用于传输如半导体设备1的待传输物体的装置。所述用于传输半导体设备的工具700安装在用于分拣所述半导体设备1的分拣机或者用于测试所述半导体设备1的测试机等上，从而传输所述半导体设备1。
如图1和2所示，示出了所述用于传输半导体设备的工具700所适用的半导体设备检测装置，所述半导体设备检测装置包括加载单元100；安装于所述加载单元100一侧的第一视觉检测(vision inspection)单元400，其用于检测所述半导体设备1的下表面；安装于所述加载单元100一侧的第二视觉检测单元500，其用于检测所述半导体设备1的上表面；以及分拣单元300，用于通过第一和第二视觉检测单元400和500根据检测结果分拣所述半导体设备1。
所述加载单元100可以具有各种构造。如图1所示，所述加载单元100可以包括用于导引多个半导体设备1安装于其上的托盘2的移动的导引单元110；以及用于沿所述导引单元110移动所述托盘2的驱动单元(未示出)。
所述第一视觉检测单元400安装于主体10上，且用于通过分析所述各个半导体设备1的下表面的图像来检测所述各个半导体设备1的外观。所述第一视觉检测单元400包括用于捕捉图像的图像捕捉设备，和用于分析图像的图像分析设备。
所述第二视觉检测单元500可以与所述第一视觉检测单元400相似的方式配置，但是安装于所述主体100上，以便捕捉所述各个半导体设备1的上部图像(upper image)。
所述第二视觉检测单元500包括安装于所述托盘2之上的图像捕捉设备530，所述半导体设备1安装于所述托盘2上，用于捕捉每个所述半导体设备1的上部图像。
如图1所示，为了提高对所述半导体设备1的检测速度，所述图像捕捉设备530安装为可以在所述加载单元100之上沿水平或者垂直方 向(X或Y方向)移动，其为所述托盘2的传输路径。用于导引所述图像捕捉设备530沿X和Y方向移动的导引单元510和540安装于所述主体10上。
所述第一视觉检测单元400和第二视觉检测单元500检测所述各个半导体设备1表面上的外观状态或者标记状态，例如引线或球栅的损坏，裂缝和划痕。
所述分拣单元300具有与所述加载单元100相似的构造。而且，所述分拣单元300可以在数量上配置为多个，使得所述半导体设备可以分类为好G、坏1或异常1 R1，坏2或异常2 R2，等等。
每个所述分拣单元300可以包括平行安装在所述加载单元100的一侧的导引单元310，以及用于沿所述导引单元310移动所述托盘2的驱动单元(未示出)。
所述托盘2可以通过所述加载单元100和所述分拣单元300之间的托盘传输设备(未示出)来传输。所述分拣单元300还可以设置有用于提供没有任何半导体设备1安装于其上的空托盘2的空托盘单元200。
所述空托盘单元200可以包括平行安装于所述加载单元100一侧的导引单元210，以及用于沿所述导引单元210移动所述托盘2的驱动单元(未示出)。
在所述视觉检测单元400和所述加载单元100之间，以及在所述各个托盘2之间，所述半导体设备1通过一个或更多个传输工具700和620沿安装于所述主体10上的传输工具导引件601传输。
为了提高如所述第一视觉检测单元400的检测速度，必须一次传输尽可能多的所述半导体设备1。由于所述半导体设备1是在安装于所述托盘2的状态下传输，因此所述传输工具700和620必须考虑所述托盘2的结构而配置。
如图2所示，用于在所述第一视觉检测设备400和所述加载单元 100之间传输所述半导体设备1的所述传输工具700，包括安装为沿所述传输工具导引件601可移动的支撑托架；以及以多排安装于所述支撑托架上的拾取器730，用于拾取所述半导体设备1。此处，所述传输工具700可以传输所述半导体设备1使得以恒定的速度或恒定的步长穿过所述第一视觉检测单元400的摄像设备的视野区域(FOV)。
所述拾取器730用于拾取所述用于传输的半导体设备1，而且可以具有各种配置。每个所述拾取器730可以包括用于在上下方向移动时通过产生真空压力吸取和拾取所述半导体设备1的吸头731。每个所述吸头731可以安装为在上下方向独立移动。
所述支撑托架可以具有各种配置，使得所述多个拾取器730可以布置为m×n(“m”“和”“n”表示不小于2的自然数)。如图3中所示，所述支撑托架可以包括安装于所述传输工具导引件601上以使得其可移动的第一支撑托架710；以及连接于所述第一支撑托架710上的多个第二支撑托架720，所述第二支撑托架720具有以其间的预定间隔安装于其上的所述拾取器730。
所述第一支撑托架710安装为可沿所述传输工具导引件601移动，而且通过另一传输设备传输从而移动所述第二支撑托架720。
所述第二支撑托架720安装为n个，其间具有间隔，而且可以具有各种配置，使得所述布置为m个的拾取器730可以以其间的间隔安装于其上。
此处，所述拾取器730以水平方向安装于所述第二支撑托架720上，而且所述第二支撑托架720以垂直方向布置。
如图4所示，所述第二支撑托架720可以配置为一对。此处，考虑到该结构，所述拾取器730优选地安装于所述第二支撑托架720的相向表面上。
当所述第二支撑托架720以一对安装于彼此相邻的所述第二支撑托架720的相向表面上，所述拾取器730之间的间隔可以被最小化。
安装于所述托盘2上的所述半导体设备1可以根据待检测的半导体设备1的种类和制造公司在其间具有不同间隔。当将所述半导体设备1被传输到例如所述第一视觉检测单元400的检测模块时，所述半导体设备1之间的间隔需要为了检测而减少或增加。
相应地，所述拾取器730可以配置为使得在水平方向和垂直方向中的一个方向上，其间的间隔Ph、Pv可以得到控制，而不是配置为固定在所述支撑托架上。用于控制所述拾取器730的垂直间隔Pv的垂直间隔控制器，以及用于控制所述拾取器730的水平间隔Ph的水平间隔控制器的至少一个可以安装于所述支撑托架上。
所述垂直间隔控制器可以具有各种配置以使得所述拾取器730之间的垂直间隔Pv可以得到控制。
当所述第二支撑托架720以一对安装时，如图4、图5和图6所示，所述垂直间隔控制器可以包括固定于所述第一支撑托架710上的驱动马达761；以及连接到所述驱动马达761的驱动轴上、并且螺纹连接到所述一对第二支撑托架720上的间隔控制轴765，用于控制所述第二支撑托架720之间的间隔。
每个所述第二支撑托架720设置有连接到所述间隔控制轴765上的连接部分723。而且，所述第二支撑托架720以不同的方式螺纹连接到所述间隔控制轴765上以使得彼此沿不同方向移动。
更具体地，所述间隔控制轴765设置有在不同方向的螺纹部分，即，左螺纹部分763和右螺纹部分764。所述第二支撑托架720中的一个连接到所述左螺纹部分763上，所述第二支撑托架720中的另一个连接到所述右螺纹部分764上。
为了连接到所述间隔控制轴765的左螺纹部分763和右螺纹部分764上，内螺纹部分可以直接形成于所述第二支撑托架720上，或者具有内螺纹部分的附加构件724可以连接于所述第二支撑托架720。
如图4和7所示，为了精确控制所述第二支撑托架720之间的垂直 间隔，所述垂直间隔控制器可以具有垂直移动导引单元，所述垂直移动导引单元包括设置于所述第二支撑托架720上侧的两端的第一导引构件716，用于导引第二支撑托架720的垂直移动；以及连接于所述第一导引构件716的第二导引构件726，用于导引所述第二支撑托架720的垂直移动。
所述垂直间隔控制器可以具有除图4、5和6所示之外的各种构造，下面详细解释其结构。
如图8和9所示，所述垂直间隔控制器可以包括具有分别安装于其上的所述第二支撑托架720的导引构件729；可旋转地安装于所述第一支撑托架710上、且具有用于分别插入所述导引构件729的导引凹槽811a的凸轮构件811，其用于通过控制插入到所述导引凹槽811a的导引构件729之间的间隔来控制所述第二支撑托架720之间的间隔；以及用于旋转所述凸轮构件811的旋转驱动单元(未示出)。
所述导引构件729可以整体安装于所述第二支撑托架720上，或者可以安装为如销钉的附加构件上。此处，所述第二支撑托架720可以连接到附加连接构件(未示出)上，以使得所述导引构件729之间的间隔可以减小。
所述凸轮构件811具有用于插入所述导引构件729的导引凹槽811a。所述导引凹槽811a通过可旋转连接于所述第一支撑托架710的孔、沟槽或盘来实现。
所述导引凹槽811a形成为使得从所述凸轮构件811的旋转中心减小其距离，使得当凸轮构件811旋转时，所述导引构件729之间的间隔可以得到控制。
尽管未示出，所述旋转驱动单元可以安装于所述第一支撑托架710上。如图8和9所示，为了增加转动力，齿轮部分811b可以形成于所述凸轮构件811的外圆周表面上。而且，可以构造旋转驱动单元使得转动力能够通过齿轮连接于所述凸轮构件811的所述齿轮部分811b 的驱动齿轮812传输。
如图10和11中所示，所述垂直间隔控制器可以包括用于提供拉力的拉力构件821，其被安装以使所述第二支撑托架720可以彼此连接；凸轮构件822可旋转地安装于所述第一支撑托架710上，用于通过旋转控制所述第二支撑托架720之间的间隔；以及用于旋转所述凸轮构件811的旋转驱动单元(未示出)。
所述拉力构件821配置为用于为所述第二支撑托架720提供拉力。如弹簧等的弹性构件可以用作所述拉力构件821。
安装所述凸轮构件811以使得其凸轮表面可以支撑所述第二支撑托架720。当所述第二支撑托架720依据所述凸轮表面的每个位置移动时，所述第二支撑托架720之间的间隔得以控制。
如图12和13所示，所述垂直间隔控制器可以包括拉力构件831，其被安装以使得所述第二支撑托架720可以连接到彼此，并提供拉力；以及插入到所述第二支撑托架720之间的插入构件832，用于控制所述第二支撑托架720之间的间隔。
所述拉力构件831构造为使得允许所述第二支撑托架拉向彼此。如弹簧等弹性构件可以用作为所述拉力构件831。
所述插入构件831可以具有逐渐尖细的形状使得能够通过人工或者驱动单元容易地插入到插入表面。所述插入构件831可以设置有用于阻止所述插入构件831与所述插入表面分离的一个或更多个突出部832。
向朝向彼此的所述第二支撑托架720延伸的连接构件833也可以安装于所述第二支撑托架720，使得所述插入构件832可以容易地插入到所述第二支撑托架720之间。
接触构件834安装于所述连接构件833的端部，并设置有用于插入所述插入构件832以及所述相邻接触构件834的插入表面834a。
参考图12，当所述插入构件832被插入到所述接触构件834时，所 述第二支撑托架720之间的间隔增加。相反地，参考图13，当所述插入构件832从所述接触构件834移出时，所述接触构件834通过拉力构件831移升至其间的接触位置。相应地，所述第二支撑托架720之间的间隔减小。
所述水平间隔控制器用于控制所述拾取器730之间的水平间隔，而且可以具有多种构造。如图14到17所示，所述水平间隔控制器可以包括具有用于将所述支撑构件732连接到彼此的连接结构的连接单元751，所述支撑构件具有安装于其上的拾取器730；以及用于通过驱动所述连接单元751控制所述支撑构件732之间间隔的驱动单元。
所述连接单元751由多个连接构件751a，以及用于将所述连接构件751a彼此连接的销钉751b组成。此处，所述连接单元751通过连接销钉752连接到所述支撑构件732。优选地，用于导引所述支撑构件732移动的导引单元721可以安装于所述第二支撑托架720上。
所述驱动单元通过移动所述连接单元751或所述支撑构件732顺序移动连接到所述连接单元751的支撑构件732，从而控制如图14A或14B所示的所述支撑构件732之间的水平间隔Ph。
所述驱动单元包括固定于所述第二支撑托架720上的驱动马达753；可旋转地安装于所述第二支撑托架720上、且通过连接到所述驱动马达753的驱动轴旋转的驱动滑轮754；可旋转地安装于所述第二支撑托架720上、且通过带755连接于所述驱动滑轮754的驱动滑轮756；以及一个或更多个其一端连接于所述带755、另一端连接于所述支撑构件732中的一个的移动构件757。
此处，所述移动构件757分别连接于布置于其两端的所述支撑构件732。而且，所述移动构件757可以设置为一对，使得所述支撑构件732可以向内或向外移动。所述一对移动构件757连接到所述带755上使得其移动方向彼此相反。
所述驱动马达753可以通过联轴节758将转动力传输至安装于所 述相邻的第二支撑托架720的所述驱动滑轮754。此处，为了通过所述垂直间隔控制器控制所述第二支撑托架720之间的间隔，所述联轴节758连接与所述相邻的驱动滑轮754连接的旋转轴，以使得所述旋转轴之一可沿轴的方向移动。
所述水平间隔控制器可以具有各种构造。如图18中所示，代替所述连接单元751，可利用具有特定形状、用于插入连接到所述支撑构件732上的多个沟槽759a的驱动板759。
如图18所示，形成于所述驱动板759上的所述沟槽759a通过垂直移动来水平移动插入到所述沟槽759a的连接销钉752，从而移动连接于所述连接销钉752的所述支撑构件732。相应地，所述拾取器730之间的水平间隔Ph可以得以控制。
尽管未示出，用于感测所述拾取器730之间间隔的传感单元还可以分别设置于所述水平间隔控制器和所述垂直间隔控制器上，从而控制水平间隔Ph和垂直间隔Pv。
对本领域的技术人员来说，明显的是，只要不脱离本发明的精神或范围可以对本发明做出各种变型和替换。因而，本发明旨在覆盖落入所述权利要求和其等同物的变型和替换。

Claims (9)

1.一种用于传输半导体设备的工具，包括：
可移动地安装于传输工具导引件上的支撑托架；以及
呈多排安装于所述支撑托架上的拾取器，用于拾取半导体设备；
其中，所述支撑托架包括：可移动地安装于所述传输工具导引件上的第一支撑托架；和多个连接于所述第一支撑托架的第二支撑托架，所述第二支撑托架具有安装于一排、其间具有间隔的所述拾取器；
此外，所述用于传输半导体设备的工具还包括垂直间隔控制器，用于通过使所述多个第二支撑托架彼此沿不同方向移动，来控制所述第二支撑托架之间的间隔，以使得所述拾取器之间的垂直间隔得以控制。
2.如权利要求1所述的用于传输半导体设备的工具，其中，所述第二支撑托架具有其间有一定间隔安装的所述拾取器，而且还设置有用于控制所述拾取器之间间隔的水平间隔控制器。
3.如权利要求2所述的用于传输半导体设备的工具，其中，所述水平间隔控制器包括：所述拾取器分别连接于其上的多个支撑构件；以及具有用于将所述支撑构件连接于彼此，以便控制所述支撑构件之间间隔的连接结构的连接单元。
4.如权利要求2所述的用于传输半导体设备的工具，其中，所述水平间隔控制器包括：所述拾取器分别连接于其上的多个支撑构件；分别连接于所述支撑构件的多个连接销钉；以及具有用于插入所述多个连接销钉的多个凹槽、且被配置为通过在上、下方向移动而控制所述支撑构件之间间隔的驱动板。
5.如权利要求1所述的用于传输半导体设备的工具，其中，所述第二支撑托架在数量上被配置为一对，
其中，所述垂直间隔控制器包括：间隔控制轴，其螺纹连接于所述第二支撑托架，以使得所述第二支撑托架能够在转动时沿不同方向移动；以及安装于所述第一支撑托架上的驱动单元，用于转动所述间隔控制轴。
6.如权利要求1所述的用于传输半导体设备的工具，其中，所述垂直间隔控制器包括：分别安装于所述第二支撑托架上的导引构件；可旋转地安装于所述第一支撑托架上的凸轮构件，所述凸轮构件具有用于分别插入所述导引构件的导引凹槽，用于通过控制所述导引构件之间的间隔来控制所述第二支撑托架之间的间隔；以及用于旋转所述凸轮构件的旋转驱动单元。
7.如权利要求1所述的用于传输半导体设备的工具，其中，所述垂直间隔控制器包括：用于提供拉力的拉力构件，其安装为使得所述第二支撑托架能够彼此连接；可旋转地安装于所述第一支撑构架上的凸轮构件，用于通过旋转控制所述第二支撑托架之间的间隔；以及用于转动所述凸轮构件的旋转驱动单元。
8.如权利要求1所述的用于传输半导体设备的工具，其中，所述垂直间隔控制器包括：用于提供拉力的拉力构件，其安装为使得所述第二支撑托架能够彼此连接；以及插入所述第二支撑托架之间的插入构件，用于控制所述第二支撑托架之间的间隔。
9.如权利要求1所述的用于传输半导体设备的工具，其中，所述拾取器安装于彼此相邻的所述第二支撑托架的相向表面上。
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