CN101804405B - 包含有双缓冲器的电子器件分选机 - Google Patents
包含有双缓冲器的电子器件分选机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于测试和分类电子器件的器件分选机,该器件分选机包含有:测试平台,其用于测试电子器件和根据不同的料斗特性将其分类;缓冲器组件,其用于接收在测试平台处已被分类的电子器件,该缓冲器组件还包含有具有多个容器的第一装载区和具有多个容器的第二装载区;以及输出平台,其用于根据电子器件不同的料斗特性从缓冲器组件的第一装载区或第二装载区中的任一个处卸载电子器件进行存放,同时电子器件正被装载到第一装载区或第二装载区中的另一个处。
Description
技术领域
本发明涉及用于测试电子元件如发光二极管和其后根据电子元件的特性分类该电子器件的方法和装置。
背景技术
发光二极管(LED:Light Emitting Diode)是一种显示和发光技术,由于,LED和传统的白炽灯泡(incandescent light bulbs)与相比使用较少的能量、具有较长的寿命和产生较少的热量,以及发出彩色光线,所以其被广泛地使用于上市的电气和电子产品上。在装配LED之后,在根据其确定的特性进行分类以前测试每个LED以确定其光学和电气属性。由于所装配的LED的特性变化很大,所以复杂的分类系统被用来将装配后的LED进行分类和分离。
在传统的LED的测试和分类系统中,LED从装载器(onloader)如盘式送料机(bowl feeder)或晶圆框架(wafer frame)处被装载于测试系统上。通过进行诸如光学和电学测试之类的测试来获得LED的特性。测试之后,LED被分类进入卸载器,其可能是料仓箱(binbox)或晶圆框架的形式。当晶圆框架被用作为装载器或卸载器时,LED的测试和分类通常构成独立的测试和分类系统。装载器晶圆框架上的LED被传送到测试系统进行测试。测试之后,根据输出晶圆框架上的笛卡尔(Cartesian)或xy坐标测试映射图(test map)将LED装入输出晶圆框架上。图1所示为用于接收LED的传统LED测试系统的晶圆框架100的立体示意图,其中根据示范性的笛卡尔坐标测试映射图102将LED定位。装载有测试后LED的晶圆框架被堆放于料盒(magazine)中。每个装载后的晶圆框架从料盒处被传送到分类系统,以便于在LED被卸载在指定的输出晶圆框架以前,根据给定的笛卡尔坐标测试映射图将LED分类,每个输出晶圆框架被认为等同于具有期望的料斗特性(binning characteristic)。合适可分类的输出料斗特性的数量通常由包含于卸载器中的晶圆框架料盒的数量所限制。
在传统的分类系统中,一次仅仅能将一个LED卸载,仅仅一个卸载平台是可实施的。由于仅仅存在一个卸载平台,一旦具有期望特性的所有LED被装载在指定的输出晶圆框架上,那么分类处理必须停止以便于输出晶圆框架能够得以移走而另一个指定的输出晶圆框架,如具有不同料斗特性的输出晶圆框架在分类继续以前被设置。这样引入了晶圆交换的时间,在此时分类处理被停止,而该LED分类系统的这种空闲时间导致了分类LED时产能降低。所以,在前一个输出晶圆框架被移走的同时,分类操作能够被允许在输出晶圆框架上继续,这是令人期望的。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种用于分类电子元件的装置和方法,以和上述的传统分类系统相比较,实现更高的整体产能。
于是,本发明一方面提供一种用于测试和分类电子器件的器件分选机,该器件分选机包含有:测试平台,其用于测试电子器件和根据不同的料斗特性将其分类;缓冲器组件,其用于接收在测试平台处已被分类的电子器件,该缓冲器组件还包含有具有多个容器的第一装载区和具有多个容器的第二装载区;以及输出平台,其用于根据电子器件不同的料斗特性从缓冲器组件的第一装载区或第二装载区中的任一个处卸载电子器件进行存放,同时电子器件正被装载到第一装载区或第二装载区中的另一个处。
本发明另一方面提供一种用于测试和分类电子器件的方法,该方法包含有以下步骤:在测试平台处测试电子器件,并根据不同的料斗特性将其分类;将在测试平台处已被分类的电子器件装载在包含于缓冲器组件的第一装载区中的容器上;其后根据电子器件的料斗特性从缓冲器组件的第一装载区卸载电子器件到输出平台进行存放,同时将在测试平台处已被分类的更多的电子器件装载在包含于缓冲器组件的第二装载区中的容器上。
参阅后附的描述本发明实施例的附图,随后来详细描述本发明是很方便的。附图和相关的描述不能理解成是对本发明的限制,本发明的特点限定在权利要求书中。
附图说明
根据本发明所述的系统和方法的较佳实施例的示例现将参考附图加以详细描述,其中:
图1所示为用于接收LED的传统LED测试系统的晶圆框架的立体示意图,其中根据示范性的笛卡尔坐标测试映射图将LED定位。
图2所示为根据本发明较佳实施例所述的包括单独的测试和分类系统的LED分选机(LED handler)的立体示意图,该分类系统包含有双转盘缓冲器。
图3所示为图2中LED分选机的平面示意图。
图4所示为根据本发明较佳实施例所述的双转盘缓冲器的立体示意图。
图5所示为图4中双转盘缓冲器的局部放大示意图。
具体实施方式
在此本发明较佳实施例将结合附图进行描述。
图2所示为根据本发明较佳实施例所述的包括单独的测试和分类系统的LED分选机10的立体示意图,该分类系统包含有双转盘缓冲器(dual turret buffer)12。LED分选机10的测试系统包含有可固定大约10个晶圆框架的晶圆料盒载体17,每个晶圆框架运载测试下的器件,如根据晶圆测试映射图上预先的布置所设置的LED。运载有LED阵列的单个晶圆框架22被传送到晶圆平台18,第一拾取臂20在此被设置于晶圆平台18的上方。在晶圆平台18上的晶圆框架22上所设置的LED被第一拾取臂20拾取,并被传送到X-Y平台24。每个LED可以通过旋转平台28的旋转拾取臂26从X-Y平台24处拾取,该旋转拾取臂26拾取LED并将其传送到转盘平台30。
转盘平台30具有多个旋转固定臂29,其中每个旋转固定臂支撑有用于固定LED的夹体。转盘平台30还可以进一步包含有测试平台(参见图3),在此LED得以被测试和根据不同的料斗特性被分类。各种测试,如光学和电学测试,可以在该测试平台处在LED上进行。其后,第二拾取臂32拾取分类后的LED,并将它们装载在缓冲组件上,该缓冲组件可以是用于接收LED的旋转双转盘缓冲器12的形式。
第三拾取臂34从双转盘缓冲器12处拾取测试后的LED,并将它们装配在设置于输出平台处的第一输出晶圆框架36或第二输出晶圆框架38上用于存放,输出平台较合适地包含有两个独立的卸载位置46、48。每个输出晶圆框架36、38被指定来接收已被分类的、具有特定料斗特性的LED,所述的特性和相应的输出晶圆框架以料斗数目的方式在数字上得以确定。当任何一个输出晶圆框架36、38被完全地装载有指定料斗的LED时,第一和/或第二料盒装载器(magazine loader)40、42分别移动并装载输出晶圆框架36、38到晶圆框架缓冲器44上。该晶圆框架缓冲器44可至少包括第一和第二晶圆料盒装载器14、16,每个被设置来存放一列具有不同料斗特性的输出晶圆框架。第一和第二晶圆料盒装载器14、16可分别有效地连接到第一和第二卸载位置46、48,且每个晶圆料盒装载器14、16可独立地用来将输出晶圆框架供给到其所连接的卸载位置46、48,并接收装配有LED的输出晶圆框架进行存放。一旦输出晶圆框架36、38被装配有期望的料斗特性的LED和被存放,那么具有其它所需的料斗特性的输出晶圆框架36、38被进行互换和重新定位在这两个卸载位置46、48中以接收更多的测试后的LED。
图3所示为图2中LED分选机10的平面示意图。该图中箭头表示LED分选机10中LED和晶圆所移动的路径。晶圆框架22在y轴上被传送,和从晶圆料盒载体17被装载到晶圆平台18上。已装配在晶圆框架22上的LED从晶圆框架22处被移走,且使用第一拾取臂20沿着x轴被传送。可以选择地,使用第一拾取臂20沿着x轴将晶圆框架22直接传送到X-Y平台24。
在晶圆框架22和拾取位置对齐定位以便于旋转平台28的旋转拾取臂26拾取LED以前,LED经历x、y和角度定位的视觉检查。旋转平台28在顺时针方向或者逆时针方向上旋转180度以传送和装载LED到转盘平台30的旋转固定臂29上的夹体上。X-Y平台24上的LED沿着x和y方向移动,直到晶圆上的所有LED被旋转拾取臂26拾取并卸载到转盘平台30的夹体上。转盘平台30顺时针或者逆时针旋转以传送LED到指定的测试平台。诸如光学和电学测试之类的测试被完成以确定每个LED的特性。在某些情形下,光学测试可能需要积分球(integratingsphere)31之类的测试平台以完成光度测试(luminosity tests)。积分球31可附加在转盘平台30上以进行这种光学测试。
测试之后,LED将会被第二拾取臂32卸载在双转盘缓冲器12上。该双转盘缓冲器包含有两个可独立识别的第一和第二装载区。每个装载区域可包含有环状布置的容器,以便于形成内环13和外环15。内环13具有小于外环15的直径并被外环15所环绕。双转盘缓冲器12的内环13或外环15根据每个装载周期中内环13或外环15是否被指派为装载或卸载环来接收LED。较合适地,内环13和外环15可独立地被马达驱动,因此内环13和外环15中的每一个分别独立地作为装载环或作为卸载环。
在分类期间,首先,转盘平台30的旋转固定臂29可将测试后的LED装载在双转盘缓冲器12的外环15上,直到它满为止。接着,内环13可指派为装载环取代外环15的位置,以便于旋转固定臂29将会装载测试后的LED到内环13上。同时,外环15可被指派为卸载环。因此,双转盘缓冲器12的两个环的装载和卸载能够同时发生。晶圆框架缓冲器44将两个具有期望料斗特性的输出晶圆框架36、38提供到两个卸载位置46、48,该卸载位置46、48被单独地用来接收来自双转盘缓冲器12的LED。在其他的LED可能被同步装载到双转盘缓冲器12的其他环的同时,位于双转盘缓冲器12的内环13或者外环15上的测试后的LED能够被拾取臂34根据其料斗特性卸载到这些输出晶圆框架36、38之一上,这提高了分类效率。
在双转盘缓冲器12上,LED阵列被方便地布置在极坐标系统而不是笛卡尔坐标系统中。当根据笛卡尔坐标系统布置的传统的矩形缓冲器仅仅在两个轴线上移动时,该矩形缓冲器不能一直衔接(engage)LED的卸载位置。而且,当矩形缓冲器在两端结束时,这些缓冲器没有提供连续的路径。结果,矩形缓冲器必须在其相对两端之间频繁地移动,这减慢了卸载处理。
根据极坐标系统布置的双转盘缓冲器12允许多个卸载位置成为可用,以提高卸载产量,例如在这个实施例中所采用的两个卸载位置46、48。极坐标系统同样也提供了连续的角度方向上的路径,这有助于可移动的双转盘缓冲器12一直衔接两个卸载位置46、48。另外,由于双转盘缓冲器12是顺时针或者逆时针转动的,所以从双转盘缓冲器12的一个位置到另一个位置的整个缓冲器移动距离可能较短,这减少了双转盘缓冲器12用于卸载LED的作业时间。
此外,由于输出晶圆框架36、38得以独立地移动,所以,LED可能被卸载在位于一个卸载位置的一个输出晶圆框架上,同时在第二个卸载位置得以完成输出晶圆框架的交换。因此,LED分选机10的空闲时间得以最小,这导致提高了LED分选机10的产能。
图4所示为根据本发明较佳实施例所述的双转盘缓冲器12的立体示意图。图5所示为双转盘缓冲器12的局部放大示意图,其分别表明了内环13和外环15。在根据极坐标系统参考双转盘缓冲器12的旋转中心识别容器上LED的位置的同时,LED装载到双转盘缓冲器12和LED自双转盘缓冲器12的卸载得以执行。在装载LED或者自环上卸载LED的过程中,内环13和外环15被马达50驱动,并相对于彼此独立地移动。因此,环13、15中的任何一个能够被指定为接收测试后的LED的装载环,或者指定为将测试后的LED卸载在第一和第二输出晶圆框架36、38上的卸载环,该第一和第二输出晶圆框架36、38设置在两个卸载位置46、48处。
值得欣赏的是,如上所述的本发明较佳实施例提供了一种用于更为高效地分类电子元件并提高分类产能的装置和方法。双转盘缓冲器12提供了一种双旋转映射缓冲器,该缓冲器使得多个卸载平台46、48成为可能。因此,这允许同时提供两个具有不同料斗特性的输出晶圆框架36、38,而在现有技术笛卡尔坐标测试映射图中,一次仅仅一个输出晶圆框架得到装载。另外,当第一输出晶圆框架36、38被完全装载有指定的入料(binning)LED时,在继续装载第二输出晶圆框架的同时该第一输出晶圆框架能够和另一个来自晶圆料盒装载器14、16处的输出晶圆框架交换。由于存在至少两个晶圆料盒装载器,每个存放多个输出晶圆框架,在最小丧失作业时间的情形下进一步实现了晶圆框架的交换。由于装载和卸载输出晶圆框架能够同时得以完成,所以电子元件能够以较高的速度被分类。
此处描述的本发明在所具体描述的内容基础上很容易产生变化、修正和/或补充,可以理解的是所有这些变化、修正和/或补充都包括在本发明的上述描述的精神和范围内。
Claims (18)
1.一种用于测试和分类电子器件的器件分选机,该器件分选机包含有:
测试平台,其用于测试电子器件和根据不同的料斗特性将其分类;
转盘平台,其被安排用于运送未被测试的电子器件至测试平台;
缓冲器组件,其被安排用于仅接收在测试平台已被分类并测试的电子器件,该缓冲器组件还包含有具有多个容器的第一装载区和具有多个容器的第二装载区,所述容器用来接收已被测试的电子器件,其中,第一装载区中的多个容器与第二装载区中的多个容器相对于彼此独立地移动;以及
输出平台,其用于根据电子器件不同的料斗特性从缓冲器组件的第一装载区或第二装载区中的任一个中的多个容器处接收电子器件并进行存放,同时电子器件正被装载到另一个装载区中的多个容器处。
2.如权利要求1所述的器件分选机,其中,该缓冲器组件包含有其上设置有第一装载区和第二装载区的旋转转盘。
3.如权利要求2所述的器件分选机,其中,第一装载区和第二装载区中的每一个包含有环状布置的容器。
4.如权利要求3所述的器件分选机,其中,一个环状布置的容器具有小于另一个环状布置的容器的直径,并被该另一个环状布置的容器所环绕。
5.如权利要求3所述的器件分选机,其中,放置在容器中的电子器件的位置通过极坐标系统结合旋转转盘的旋转中心进行识别。
6.如权利要求1所述的器件分选机,其中,输出平台包含有第一卸载位置和第二卸载位置,第一卸载位置和第二卸载位置均用于独立地从缓冲器组件处接收电子器件进行存放。
7.如权利要求6所述的器件分选机,其中,第一卸载位置和第二卸载位置每一个被设置来固定一个输出晶圆框架,以用于将卸载的电子器件装配在该输出晶圆框架上进行存放。
8.如权利要求7所述的器件分选机,该器件分选机还包含有:
第一晶圆料盒装载器和第二晶圆料盒装载器,其被有效地分别连接到第一卸载位置和第二卸载位置,第一晶圆料盒装载器和第二晶圆料盒装载器中的每一个被独立地用于将输出晶圆框架提供到第一卸载位置和第二卸载位置,并接收装配有电子器件的输出晶圆框架进行存放。
9.如权利要求6所述的器件分选机,该器件分选机还包含有:
第一拾取臂,用于将电子器件装载到缓冲器组件的第一装载区和第二装载区中的容器处;
第二拾取臂,用于将电子器件从缓冲器组件的第一装载区和第二装载区中的容器处卸载,并随后将已经卸载的电子器件装载到在输出平台处设置的输出晶圆框架上。
10.一种用于测试和分类电子器件的方法,该方法包含有以下步骤:
通过转盘平台运送未被测试的电子器件至测试平台;
在该测试平台处测试电子器件,并根据不同的料斗特性将其分类;
运送已被测试的电子器件至缓冲器组件,该缓冲器组件被安排用于仅接收在测试平台处已被分类并测试的电子器件;
将在测试平台处已被分类并测试的电子器件装载在包含于该缓冲器组件的第一装载区中的容器上;其后
根据电子器件的料斗特性从缓冲器组件的第一装载区中的多个容器处卸载电子器件,随后将已经卸载的电子器件装载到输出平台进行存放,同时将在测试平台处已被分类的更多的电子器件装载在包含于缓冲器组件的第二装载区中的容器上,
其中,从第一装载区中的容器处卸载电子器件的同时进一步将电子器件装载在第二装载区中的容器处的步骤还进一步包含有以下步骤:
在所述的装载和卸载期间,将第一装载区中的容器和第二装载区中的容器相对于彼此移动。
11.如权利要求10所述的方法,该方法还包含有以下后续的步骤:
其后,根据电子器件的料斗特性从缓冲器组件的第二装载区中的容器处卸载电子器件,随后将已经卸载的电子器件装载到输出平台进行存放,同时将在测试平台处已被分类的更多的电子器件装载在包含于缓冲器组件的第一装载区中的容器上。
12.如权利要求10所述的方法,其中,该缓冲器组件包含有其上设置有第一装载区和第二装载区的旋转转盘。
13.如权利要求12所述的方法,其中,第一装载区和第二装载区中的每一个包含有环状布置的容器。
14.如权利要求13所述的方法,其中,一个环状布置的容器具有小于另一个环状布置的容器的直径,并被该另一个环状布置的容器所环绕。
15.如权利要求13所述的方法,其中,将电子器件装载在容器上和从容器上卸载电子器件的步骤还进一步包含有以下步骤:
通过极坐标系统结合旋转转盘的旋转中心识别容器中的电子器件的位置。
16.如权利要求10所述的方法,其中,输出平台包含有第一卸载位置和第二卸载位置,第一卸载位置和第二卸载位置均用于独立地从缓冲器组件处接收电子器件进行存放。
17.如权利要求16所述的方法,其中,卸载电子器件的步骤还进一步包含有以下步骤:
将输出晶圆框架各自提供给分别的第一卸载位置和第二卸载位置,然后将卸载的电子器件装配在该输出晶圆框架上进行存放。
18.如权利要求17所述的方法,该方法还包含有以下步骤:
将电子器件卸载在设置于第一卸载位置和第二卸载位置之一的任一个处的输出晶圆框架上,同时使用又一个输出晶圆框架交换设置于第一卸载位置和第二卸载位置之一的另一个处的输出晶圆框架。
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