CN108535625A - 用于对准电子元件的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于自动对准多个电子元件与至少一个用于接收所述电子元件进行测试的测试装置的方法，包括：定义基准标记；相对固定成像装置定位可移动成像装置，使所述基准标记在所述可移动成像装置和所述固定成像装置的视场内；相对于所述至少一个测试装置中的每个测试装置，通过所述可移动成像装置确定所述测试装置和所述基准标记之间的第一偏移；相对于每个电子元件，通过所述固定成像装置确定所述电子元件和所述基准标记之间的第二偏移；以及根据所述第一偏移和所述第二偏移，实现每个电子元件与所述测试装置之间的对准。

Description

用于对准电子元件的方法和设备

技术领域

本发明主要涉及一种用于在半导体组装和封装处理期间对准电子元件的方法和设备。更具体地，本发明实施例描述了一种自动对准多个电子元件与至少一个测试装置的方法，以及一种用于测试所述电子元件的设备。

背景技术

在半导体组装和封装的高速电子元件测试机中，为了实现良好的机器稳定性、提高功能测试产量以及降低损伤率，将电子元件或半导体封装件与测试装置或测试元件对准很重要。通常，通过诸如碗式送料机或输送机的供给机构将电子元件输送给高速电子元件测试机。然后，通过旋转装置或转台的拾取头单独分离和拾取所述电子元件，并且传送经过分离和拾取的电子元件，进一步进行下游测试和/或处理。在操作期间，转台在各种测试装置上方旋转，用于测试电子元件，例如，用于测试电子元件的电子性能。为了提高处理速度，需要将电子元件批量输送。然而，当电子元件被输送到拾取头时，它们的方位可能各不相同。因此，当分离后的电子元件被拾取并且传送给测试装置时，它们的方位与转台不一致，导致电子元件和测试装置之间不能对准。

高速电子元件测试机中使用诸如精确机构的各种装置和机构用于简化或者实现电子元件和测试装置之间的对准，以进行测试。在电子元件被传送给测试装置之前，可以通过精确机构调整其方位。例如，美国专利9,510,460公开了一种通过使用旋转装置（转台）的精确机构将电子元件调整到相对于旋转装置（转台）所需方位的方法。当电子元件通过转台被传送给测试装置时，通过调整，可以使电子元件与测试装置对准。然而，问题在于，在该方法中，假定相对于转台，测试装置已经被精确定位或定向，因此，如果电子元件与转台对准，则电子元件也会相应地与测试装置对准。但是，相对于转台，如果测试装置未被准确定位或定向，仍然存在未对准的现象。

美国专利9,465,383公开了一种用于相对于转台调整测试装置的方位的方法。在该方法中，使用查找视觉系统和位于查找视觉系统的光学中心的基准标记。然而，问题在于，为了实现精确对准，需要手动将基准标记定位于所述光学中心。因此，该方法需要精确的手动干预，这样减缓了对准过程的速度。

因此，为了解决或克服至少一个上述问题和/或缺点，需要提供一种用于对准电子元件的方法和设备。并且，相比于现有技术，所述方法和装置至少取得了一处改进和/或具有一个优点。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于自动对准多个电子元件与用于接收所述电子元件以进行测试的至少一个测试装置的方法。所述方法包括：定义基准标记；相对固定成像装置定位可移动成像装置，使所述基准标记位于所述可移动成像装置和所述固定成像装置的视场内；相对于所述至少一个测试装置中的每个测试装置，通过所述可移动成像装置确定所述测试装置和所述基准标记之间的第一偏移；相对于每个电子元件，通过所述固定成像装置确定所述电子元件和所述基准标记之间的第二偏移；以及根据所述第一偏移和第二偏移，实现每个电子元件与所述测试装置之间的对准。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于测试电子元件的设备。所述设备包括：旋转装置；围绕所述旋转装置周向布置的多个拾取头，每个拾取头用于保持一个电子元件；用于接收所述多个电子元件以进行测试的至少一个测试装置；耦合到所述旋转装置的可移动成像装置；固定成像装置，其中，相对于所述固定成像装置，定位所述可移动成像装置，使所述基准标记能够被定义于所述可移动成像装置和所述固定成像装置的视场内；以及调整装置，用于根据第一偏移和第二偏移实现每个电子元件和接收其的测试装置之间的对准，其中，相对于所述至少一个测试装置中的每个测试装置，通过所述可移动成像装置确定所述测试装置和所述基准标记之间的第一偏移，并且相对于每个电子元件，通过所述固定成像装置确定所述电子元件和所述基准标记之间的第二偏移。

本发明的上述一个或多个方面的优点包括：通过使用所述用于自动对准的方法，不需要手动精确对准、微整或微调。因此，缩短精确对准所需的总时长，并且，避免了手动干预。可以自动对准所述电子元件和所述测试装置之间的接触点，以确保良好的接触质量并提高所述设备的产量。

此外，在所述用于自动对准的方法中，可以补偿由于制造/安装公差引起的所述测试装置的位置误差，并且，不需要精确对准转台和所述测试装置。相对于所述转台，所述测试装置的位置精度的要求没有那么高，而且，多个测试装置可以彼此靠近。因此，可以通过更多的测试装置同时或并行地测试更多的电子元件，从而增加所述设备的系统吞吐量或产量。

因此，本发明公开了一种用于对准电子元件的方法和设备。为了使本发明的各种特征、方案和优点更加清楚，下文将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。并且，这些实施例是非限制性的。

附图说明

图1A示出了根据本发明公开的第一实施例中用于测试电子元件的设备的透视图。

图1B示出了图1A所示的设备的俯视平面图。

图2A和图2B示出了电子元件的不同视图，图2C示出了测试装置。

图3示出了根据本发明公开的第一实施例中用于自动对准多个电子元件和测试装置的方法的流程图。

图4示出了图1A所示的设备的另一透视图。

图5示出了图1A所示的设备的又一透视图。

图6示出了参考基准标记的测试装置的图像。

图7示出了图1A所示的设备的另一透视图。

图8示出了未与基准标记对准的电子元件的图像。

图9示出了与基准标记对准的电子元件的图像。

图10示出了图1A所示的设备的又一透视图。

图11示出了根据本发明公开的第二实施例中用于测试电子元件的设备的透视图。

图12A和图12B示出了根据本发明公开的第二实施例中用于自动对准多个电子元件和多个测试装置的方法的流程图。

图13A示出了根据本发明公开的第三实施例中用于测试电子元件的设备的透视图。

图13B示出了图13A所示的设备的俯视平面图。

图14示出了根据本发明公开的第四实施例中用于测试电子元件的设备的透视图。

具体实施方式

为了简洁清楚，本发明的实施例结合附图描述了一种对准电子元件的方法和设备。虽然将通过下文所述实施例来描述本发明的各个方面，但是应当理解，本发明并不限于这些实施例。

参考图1A和图1B，本发明的第一实施例提供了一种用于测试诸如半导体模块/部件/封装件的电子元件102的设备100。所述设备100包括用于以旋转运动方式传送所述电子元件102的旋转装置或转台104。所述转台104包括多个拾取头106，所述拾取头106耦合在转盘上，并且围绕转盘104的圆周设置。而且，每个拾取头106的中心沿着所述转盘104的圆周路径108定位，并且，所述拾取头106之间的间隔距离相等。另外，这种间隔被称为所述转台104的分度间距。每个拾取头106用于保持由所述转台104传送的电子元件102。

所述设备100包括具有用于测试电子元件102的至少一个测试装置112的测试站110，并且，所述至少一个测试装置112用于接收每个电子元件102，用于测试。可选地，所述测试装置112可以是或者包括诸如视觉检查模块、组件卸载模块或带式封装模块等的其他外围模块/组件。在第一实施例中，所述测试站110包括一个测试装置112，使每个电子元件102能被所述测试装置112接收，用于测试。换句话说，所述测试装置112依次地/单独地对每个电子元件102进行测试处理。

所述设备100包括用于将电子元件102供给到转台104的供给站114。所述供给站114包括诸如输送机116的供给机构，输送机用于将电子元件102传送到分离器118。在分离器处，由布置在转盘104周围的拾取头106拾取每个电子元件102。通过拾取头106上的孔处产生的真空抽吸，拾取头106可以实现拾取电子元件102的操作。所述转台104沿逆时针方向（从顶部观察）依次将电子元件102从供给站114传送或传递到所述设备100的诸如测试站的其他站，之后将所述电子元件传送到位于更下游的其他测试和/或处理站。

所述设备100包括位于所述转台104附近的调整装置。所述设备100包括具有调整装置122（诸如精确机构）的调整站120，用于调整电子元件102的位置或方位，以便对准所述电子元件102。

所述设备100包括具有诸如俯视照相机的可移动成像装置126的第一视觉系统124。所述可移动成像装置126在一对相邻的拾取头106之间和所述转台104耦合，例如，所述可移动成像装置位于所述拾取头的中间点处。更具体地，所述可移动成像装置126被设置成使得其光学中心沿着所述转盘104的圆周路径108定位。所述设备100还包括具有诸如仰视照相机的固定成像装置130的第二视觉系统128。所述固定成像装置130与所述转台104相邻，使所述固定成像装置130的光学中心沿着所述转盘104的圆周路径108定位。

参考图1B，可以看到转盘104沿逆时针方向旋转，固定成像装置130位于供给台114之前，并且与其相隔一个分度间距。所述调整装置122位于所述固定成像装置130之前，并且与其相隔一个分度间距。所述测试装置112位于所述第一调整装置122之前，并且与其相隔一个分度间距。

在操作期间，多个电子元件102从供给站114供给到转台104。在分离器118处，所述电子元件102被分离为单独的部件，并且每个电子元件102在被拾取头106拾取时，方位可能各不相同。拾取起电子元件102的每个拾取头被转台104传输到测试站110。然而，由于方位影响，所述电子元件102可能并未对准所述测试装置112。如图2A至2C所示，所述电子元件102包括一组接触垫132；所述测试装置112包括一组接触点134。为了成功地用所述测试装置112测试电子元件102，所述电子元件102上的接触垫132必须精确对准并且接触所述测试装置112上的接触点134。此外，由于制造公差，所述接触垫132和接触点134可能会相对于所述电子元件102和测试装置112的外形尺寸分别偏离它们的理想位置。对于不同的电子元件102和/或测试装置112，偏离可以不同。

相应地，参考图3，本发明的第一实施例提供了一种用于自动对准多个电子元件102和至少一个测试装置112的方法200。其中，每个电子元件102被测试装置112接收，用于测试。更具体地，所述方法200实现了电子元件102上的接触垫132与测试装置112上的接触点134之间的自动对准。通过所述设备100的计算系统、处理器或控制器实现所述方法200，并且所述设备通过多种有线连接和/或无线通信协议与所述设备100的各个站通信链接。

如上述第一实施例中所述，所述测试装置112依次测试所有电子元件102。即，为了测试，所述测试装置112连续接收电子元件。所述方法200包括步骤202：定义用于分别校准可移动成像装置126和固定成像装置130中的基准标记136。所述基准标记136可以被定义为放置在成像系统的视场中的物体，并且所述基准标记出现在产生的图像中，用作参考点或测量点。可选地，可以不基于放置在视场中的真实物体定义基准标记136，而是在数字图像中数字定义或生成作为参考点的基准标记。

所述方法200包括步骤204：相对于所述固定成像装置130，定位所述可移动成像装置126，使所述可移动成像装置126和所述基准标记136在所述固定成像装置130的视场内，并且所述固定成像装置130和所述基准标记136在所述可移动成像装置126的视场内。例如，如图4所示，通过转台104转移所述可移动成像装置126，使其位于所述固定成像装置130的上方或能够被所述固定成像装置索引。因此，所述可移动成像装置126能够捕获包括所述固定成像装置130的图像，并且所述固定成像装置130能够捕获包括所述可移动成像装置126的图像。

如图4所示，在固定成像装置130的光学透镜上设置有可见（或至少部分透明的）参考标记，特别地，参考标记设置在所述固定成像装置的光学中心的附近或周围，用于定义基准标记136。因此，所述参考标记可以位于所述固定成像装置130和可移动成像装置126之间。对应地，所述可移动成像装置126和所述固定成像装置130具有重叠的视场，使得所述可移动成像装置126能够在其可视区域捕获所述固定成像装置130和所述参考标记的图像，同理，所述固定成像装置130能够在其可视区域捕获可移动成像装置126和所述参考标记的图像。在该实施例中，由于所述可移动成像装置126和所述固定成像装置130都在重叠视场内观察相同的参考标记，所以，第一视觉系统124和第二视觉系统128将所述参考标记作为基准标记136。理想地，所述可移动成像装置126的光学中心、所述固定成像装置130的光学中心以及所述参考标记在相同的垂直轴上重合。然而，这种重合可能是不存在的，因为处理器/控制器确定沿着水平平面的诸如可移动成像装置126的光学中心与参考标记之间或固定成像装置130与参考标记之间的任何偏移。例如，所述可移动成像装置126的光学中心可以与参考标记上的第一个区分点重合，而所述固定成像装置130的光学中心可以与参考标记上的第二个区分点重合。因为第一区分点和第二区分点之间的空间关系是已知的或确定的，以补偿这种偏移/偏离，因此，所述第一视觉系统124和所述第二视觉系统128仍然可以将参考标记作为基准标记136。

在其他一些变型中，可能没有用于定义基准标记136的参考标记。处理器/控制器可以基于可移动成像装置126和固定成像装置130的位置定义所述基准标记136。因此，可以在用于定位可移动成像装置126和固定成像装置130的步骤204之后执行用于定义基准标记136的步骤202。在一个示例中，相对于固定成像装置130，定位可移动成像装置126，使得它们的光学中心在相同的垂直轴上重合。因此，将等同于光学中心的“共同中心”定义为基准标记136。在另一示例中，光学中心在相同的垂直轴上不重合，但是，它们之间存在水平偏移。其中一个光学中心可以被定义为基准标记136。可选地，可以将沿着该水平偏移的任意点定义为基准标记136，例如，所述任意点可以为水平偏移的中点。

如第一实施例所述，基于可移动成像装置126和固定成像装置130的参考标记来定义基准标记136。相对于可移动成像装置126和固定成像装置130的位置，识别基准标记136的位置，并且将其存储在处理器/控制器可读的存储装置中，例如，可以存储在第一视觉系统124和第二视觉系统128的存储器上。通过定义和识别基准标记136的位置，可以精确校准可移动成像装置126和固定成像装置130的位置。

所述方法200包括步骤206：相对测试站110定位可移动成像装置126。例如，如图5所示，通过转台104传输可移动成像装置126，使其位于所述固定成像装置112的上方或能够被所述固定成像装置索引。应当理解的是，可移动成像装置126无需被测试装置112精确索引，并且，它们各自的中心不需要在相同的垂直轴上重合。在步骤208中，所述可移动成像装置126通过捕获图像来检查所述测试装置112，以识别所述测试装置112的接触点134的位置。具体地，基于所述测试装置112的外形尺寸，可以成像和检查出所述接触点134的相对位置。

参考图6，在第一视觉系统124识别出基准标记136的位置之后，将测试装置112的接触点134的位置与基准标记136的位置进行比较。在步骤210中，所述可移动成像装置126确定测试装置112和基准标记136之间的第一偏移。更具体地，第一偏移是指接触点134的中心与基准标记136之间的偏离。可以通过处理器/控制器计算接触点134的中心与基准标记136之间的第一位移矢量。

结合图7，在所述设备100的操作期间，移除用于定义所述基准标记136的可见参考标记，避免固定成像装置130随后捕获到模糊的图像。所述方法200包括步骤212：相对于固定成像装置130定位电子元件102。例如，拾取头106从分离器118拾取电子元件102，随后，由转台104将拾取头106传输一个分度间距，使所述电子元件102位于所述固定成像装置130的上方或能够被所述固定成像装置索引。在步骤214中，所述固定成像装置130通过捕获图像来检查所述电子元件102，以识别电子元件102的接触垫132的位置。具体地，基于所述电子元件的外形尺寸，可以成像和检查出所述接触垫132的相对位置。

参考图8，在第二视觉系统128识别出基准标记136的位置之后，将测试装置102的接触垫132的位置与基准标记136的位置进行比较。在步骤216中，所述固定成像装置130确定电子元件102和基准标记136之间的第二偏移。更具体地，第二偏移是指接触垫132的中心与基准标记136之间的偏离。可以通过处理器/控制器计算接触垫132的中心与基准标记136之间的第二位移矢量。相应地，在步骤216中，根据所述固定成像装置130捕获的图像，处理器/控制器确定所述电子元件102的初始方位。

所述方法200包括步骤218：相对于调整站120定位电子元件102。例如，由转台104将拾取头106传输一个分度间距，使所述电子元件102位于调整装置或精确机构122上方或能够被所述调整装置或精确机构索引。如图7所示，所述精确机构122包括用于控制精确机构122的旋转方向的旋转电机138。所述旋转电机138将精确机构122调整到与步骤216中确定的电子元件102的初始方位对准的对应方位。

然后，拾取头106移动电子元件102，并将其置于精确机构122的平台140上。由于精确机构122已经与电子元件102的初始方位预先对准，因此，所述精确机构122的钳口142的角度方位与电子元件102的外边缘的角度方位对应。随后，钳口142闭合并直接夹住电子元件102的外边缘，将电子元件102固定地保持在平台140上。通过精确机构122的预对准，保证了当钳口142闭合夹住电子元件102的外边缘并且将其放置在平台140上时，所述钳口142可以对准所述电子元件102的外边缘。这降低了电子元件102的角损坏的风险，避免了所述电子元件102的破碎/破裂。

所述方法200包括步骤220：根据所述第一偏移和所述第二偏移确定合成位移矢量，或者更确切地，通过合成位移矢量分别计算第一位移矢量和第二位移矢量。如图9所示，通过作为公共参考点的基准标记136，可以知道接触垫132和接触点134的相对位置（如图8和图6所示）。因此，可以计算出合成位移矢量。其中，当通过该合成位移矢量来调整电子元件102和/或测试装置112的方位时，电子元件102的接触垫132将对准测试装置112的接触点134。

在步骤222中，根据所述合成位移矢量来调整电子元件102。具体地，旋转电机138根据所述合成位移矢量驱动调整装置或精确机构122。因为电子元件102被固定在精确机构122的平台140上，因此，旋转电机138改变了电子元件102的方位，而且，通过所述合成的位移矢量来调整电子元件102的方位，使电子元件102和测试装置112对准。从而，所述调整装置或精确机构122实现了电子元件102和测试装置112之间的对准。在调整之后，钳口142打开，松开电子元件102。然后，已经对准的电子元件102由拾取头106拾取。随后，已经对准的电子元件102被传送或输送到测试装置112，进行测试。

应当理解，当转台104传送或移动拾取头106以将电子元件102从供给站114传送给测试装置112时，另一个拾取头106从分离器118拾取另一个（第二）电子元件102。例如，当第一电子元件102被所述固定成像装置130索引时，第二电子元件102位于另一个拾取头106后面，并与其相隔一个分度间距，而且由另一个拾取头拾取所述第二电子元件。类似地，当第一电子元件102被第一调整装置122索引时，第二电子元件102位于固定成像装置130的后面，并与其相隔一个分度间距，而且能够被所述固定成像装置索引。至于第二电子元件以及后面的电子元件，重复步骤212、214、216、218、220、222，直到供给站114将所有电子元件102供给到转台104，并且测试装置112完成了所有的电子元件102的测试。

可选地，可以通过被用作保持装置的精确机构122固定保持电子元件102，而且调整测试装置112的方位，而不是通过精确机构122来调整电子元件102的方位。参考图10，所述调整装置包括用于驱动处理台146的诸如伺服电机的第二调整装置144，并且测试装置112设置在所述处理台上。通过驱动处理台146，可以调整测试装置112的位置或方位，以对准测试装置112。

在步骤222中，所述精确机构122可以作为用于固定保持所述电子元件保持装置，而不是通过驱动精确机构122来调整所述电子元件102。同时，第二调整装置或伺服电机144根据所述合成位移矢量驱动处理台146。从而，伺服电机144改变了测试装置112的方位，并且根据所述合成位移矢量来调整所述测试装置112的方位，使测试装置112与电子元件102对准。因此，作为保持装置的精确机构122和包括伺服电机144的第二调整装置协作，以实现电子元件102和测试装置之间的对准。随后，电子元件102被传送或传输到已经对准的测试装置112上进行测试。

应当理解，第二调整装置144可以与精确机构122协作，以将电子元件102和测试装置112驱动/调节到共同的方位，从而实现电子元件102与测试装置112之间的对准。其中，接触垫132对准接触点134。

参考图11，在本发明的第二实施例中，所述设备100的测试站110包括多个测试装置112。具体地，测试站110包括多个测试装置112，使每个电子组件102被接收或能够被相应的测试装置112接收，用于测试。如图11所示，测试站110包括三个测试装置（112a、112b、112c）。每个电子元件102由一个测试装置（112a、112b或112c）接收，用于测试。因此，每个测试装置（112a、112b或112c）大约会测试三分之一的电子元件102。应当理解，测试装置112的数量不止于三个，测试站110可以包括四个或更多的测试装置112。

如图11所示，可以看出转台104沿逆时针方向旋转，固定成像装置130位于供给台114之前，并与供给台距离一个分度的间隔；调整装置122位于固定成像装置130之前，并与固定成像装置距离一个分度的间隔；第三测试装置112c位于第一调整装置122之前，并与第一调整装置距离一个分度的间隔；第二测试装置112b位于第三测试装置112c之前，并与第三测试装置距离一个分度的间隔；并且第一测试装置112a位于第二测试装置112b之前，并与第二测试装置112b距离一个分度的间隔。

参照图12A和图12B，第二实施例提供了一种用于自动对准多个电子元件102和多个测试装置112的方法300。例如，如图11所示，第一测试装置112a接收第一电子元件102a，以进行测试；第二测试装置112b接收第二电子元件102b，以进行测试；第三测试装置112c接收第三电子元件102c，以进行测试。

下文描述了方法300的各个步骤，但是为了简洁起见，上述方法200的各个方面/细节同样可以应用到方法300中。所述方法300包括步骤302：定义用于分别校准可移动成像装置126和固定成像装置130的基准标记136。所述方法300包括步骤304：相对固定成像装置130定位可移动成像装置126，使可移动成像装置126和所述基准标记在固定成像装置130的视场内，而且使固定成像装置130和基准标记136在可移动成像装置126的视场内。和方法200一样，所述方法300中的步骤302和304的执行顺序可以互换。

所述方法300包括步骤306：相对于测试站112定位可移动成像装置126。例如，通过所述转台104将所述可移动成像装置126转移一个分度间隔，使其位于所述固定成像装置112的上方或能够被第三测试装置112c索引。在步骤308中，可移动成像装置126检查第三测试装置112c以识别第三测试装置112c的接触点134的位置。通过使用第一视觉系统124识别基准标记136的位置，比较第三测试装置112c的接触点134的位置和基准标记136的位置。在步骤310中，可移动成像装置126确定第三测试装置112c和基准标记136之间的第一偏移。通过处理器/控制器确定第三测试装置112c的接触点134的中心与基准标记136之间的第一位移矢量。

所述方法300包括步骤311：确定可移动成像装置126是否已经检查了所有的测试装置112；如果没有，执行步骤313：相对于下一个测试装置112定位可移动成像装置126。如上所述，转台104将可移动成像装置126传输一个分度的距离，使其位于第二测试装置112b的上方或能够被第二测试装置索引。应当理解，对于第二测试装置112b以及后面的第一测试装置112a，重复步骤308和310。

当步骤311确定了可移动成像装置126已经检查了所有测试装置112之后，执行步骤312：相对于固定成像装置130定位电子元件102。例如，第一拾取头106a从分离器118拾取第一电子元件102a，然后，转台104将第一拾取头106a传输一个分度的距离，使第一电子元件102a位于固定成像装置130的上方，或被所述固定成像装置索引。当第一电子元件102a被索引到固定成像装置130时，第二拾取头106b从分离器118拾取第二电子元件102b。

在步骤314中，固定成像装置130检查第一电子元件102a以识别第一电子元件102a的接触垫132的位置。通过使用第二视觉系统126识别基准标记136的位置，比较第一电子元件102a的接触垫132的位置和基准标记136的位置。在步骤316中，固定成像装置130确定了第一电子元件102a和基准标记136之间的第二偏移。所述处理器/控制器计算第一电子元件102a的接触垫132的中心与基准标记136之间的第二位移矢量。此外，在步骤316中，所述处理器/控制器根据固定成像装置130所得的检查结果确定第一电子元件102a的初始方位。

所述方法300包括步骤318：相对于调整站120定位第一电子元件102a。例如，由转台104将第一拾取头106a传输一个分度间距，使第一电子元件102a位于第一调整装置122上方或能够被所述第一调整装置索引。同时，由转台104将第二拾取头106b传输或移动一个分度间距，使第二电子元件102b位于固定成像装置130上方或能够被所述固定成像装置索引。所述方法300包括步骤320：根据所述第一偏移和所述第二偏移确定用于第一电子元件102a的合成位移矢量，或者更确切地，通过合成位移矢量分别计算第一位移矢量和第二位移矢量。

在步骤322中，根据所述合成位移矢量来调整第一电子元件102a。具体地，调整装置122根据所述合成位移矢量调整第一电子元件102a，使第一电子元件102a与接收第一电子元件102a的第一测试装置112a对准。因此，调整装置122实现了第一电子元件102a与第一检查装置112a之间的对准。随后，将已经对准的第一电子元件102a传送或传输到第一测试装置112a，用于测试。

所述方法300包括步骤324：确定固定成像装置130是否已经检查了所有的电子元件102。值得注意的是，为了实现同步测试，电子元件102的数量应该对应于用于同步测试的测试装置112的数量。如果在步骤324中确定并非所有电子元件102都已被检查，则执行步骤326：相对固定成像装置130定位下一个电子元件102。值得注意的是，第二电子元件102b已经位于固定成像装置130上方或者能够被所述固定成像装置索引。应当理解，针对第二电子元件102b和随后的第三电子元件102c（由第三拾取头106c承载），重复步骤314、316、318、320、322。

当步骤324确定了固定成像装置130已经检查了所有电子元件102之后，执行步骤328：相对于各个测试装置112定位电子元件102。如图11所示的设置，在步骤322中，通过第一调整装置122调整最后的或第三电子元件102c之后，转台104旋转一个分度的距离。第一电子元件102a将被第一测试装置112a索引；第二电子元件102b将被第二测试装置112b索引；第三电子元件102c将被第三测试装置112c索引。

因此，所有电子元件102被索引到并且精确对准接收它们的各个测试装置112。所有拾取头106可以将电子元件102向下移动，使其到达测试装置112，使相应的接触垫132和接触点134精确接触，用于同步测试。如上所述，应当理解，测试装置112的数目不是固定的，其可以为四个或更多，用于同步测试相应数量的电子元件102。

与第一实施例类似，可以通过被用作保持装置的调整机构122固定保持电子元件102，同时可以通过第二调整装置144调整对应的测试装置112，而不是使用调整装置122来调整电子元件102的方位。每个测试装置112可以设置在用于驱动第二调整装置144的处理台146上。应当理解，调整装置122和第二调整装置144可以协作，以将电子元件102和测试装置112驱动/调节到共同的方位，从而实现电子元件102和测试装置112之间的对准。

通过调整电子元件102和/或测试装置112，可以使接触垫132和接触点134对准，所以，相对于转台104，测试装置112的位置精度的要求没有那么高。换言之，这避免了相对于转台104微整或微调测试装置112的位置的需求。这种方式的优点在于：测试装置112可以彼此更靠近。例如，在图11所示的设备100中，可以在第一测试装置112a和第二测试装置112b之间以及第二测试装置112b和第三测试装置112c之间另外设置更多的测试装置112。更进一步讲，可以在每对相邻的测试装置112之间添加一个或多个测试装置112。

如图13A和图13B所示，在本发明的第三实施例中，设置在设备100的转盘104周围的拾取头106的数量是设置在第二实施例所示的设备100周围的两倍。这意味，在第三实施例中，设备100的转台104的分度间距是第二实施例中相应的分度间距的一半。因此，更多的测试装置112可以安装在转台104的周围，并且，可以通过更多的测试装置112同时或并行地处理/测试更多的电子元件102。当分度间距减半时，分度间距的距离和角间隔也会减半，因此，减少了转台104旋转一个分度间距所需的时间。随着测试装置112的数目的增加，可以以更快的速率处理/测试更多的电子组件102，从而增加了设备100的系统吞吐量或产量。

如图14所示，在本发明的第四实施例中，所述设备100包括测试站110，所述测试站上密排多个测试装置112。因为在上述方法300中，可以补偿由于制造/安装公差而引起的多个测试装置112位置误差，因此，转台104和测试装置112无需精确对准。可以在单个安装件148上制造和安装多个测试装置112。与将测试装置112安装在各自的需要配备单独的调整装置/机构的安装件上的方式相比，这种方式降低了制造成本。

基于附图所示的设备100，描述了本发明的各种实施例。所述方法200和300描述的位于常规直立方位上的设备100。在这种直立方位上，当拾取头106将电子元件102向下移动到下方的测试装置112上时，测试装置112测试电子元件102。可移动成像装置126是俯视相机，固定成像装置130是仰视相机。在一些替代实施例中，设备100是倒置或反向设置的。在该反向方位上，当拾取头106将电子元件102向上移动到上面的测试装置112上时，测试装置112测试电子元件102。因此，可移动成像装置126可以是仰视相机，固定成像装置130可以是俯视相机。应当理解，当应用到反向的设备100时，本发明所涉及的包括方法200和300的方式相似。

在上述的详细描述中，参考附图描述了本发明的与对准电子元件的方法和装置相关的实施例。此处所述各种实施例的描述并不旨在穷尽或者限制本发明的特别或者具体的示例，仅用于说明本发明的非限制性示例。本发明用于解决现有技术中所提到的至少一个问题。尽管此处公开了本发明的一些实施例，但是对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明的范围的前提下，基于本发明所作的任何改变和/或修改是显而易见的。因此，本发明的范围以及权利要求的范围不限于本文所述的实施例。

Claims (15)

1.一种用于自动对准多个电子元件与至少一个用于接收所述电子元件进行测试的测试装置的方法，所述方法包括：

定义基准标记；

相对固定成像装置定位可移动成像装置，使所述基准标记在所述可移动成像装置和所述固定成像装置的视场内；

相对于所述至少一个测试装置中的每个测试装置，通过所述可移动成像装置确定所述测试装置和所述基准标记之间的第一偏移；

相对于每个电子元件，通过所述固定成像装置确定所述电子元件和所述基准标记之间的第二偏移；以及

根据所述第一偏移和所述第二偏移，实现每个电子元件与所述测试装置之间的对准。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基准标记是位于所述固定成像装置和所述可移动成像装置之间的可见参考标记。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可移动成像装置耦合到旋转装置。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：为了确定所述第一偏移，通过所述旋转装置将所述可移动成像装置输送到所述至少一个测试装置中的每个测试装置上。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述可移动成像装置和所述固定成像装置都沿着所述旋转装置的同一圆周路径定位。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述第一偏移和所述第二偏移来调整每个电子元件，使所述电子元件与接收其以进行测试的测试装置对准。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述第一和第二偏移来调整每个测试装置，使所述测试装置与其所接收的电子元件对准，以进行测试。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当调整所述测试装置时，固定保持所述电子元件。

9.一种用于测试电子元件的设备，包括：

旋转装置；

围绕所述旋转装置周向布置的多个拾取头，每个拾取头用于保持一个电子元件；

至少一个用于接收多个电子元件以进行测试的测试装置；

耦合到所述旋转装置的可移动成像装置；

固定成像装置，其中，相对于所述固定成像装置，定位所述可移动成像装置，使所述基准标记能够被定义于所述可移动成像装置和所述固定成像装置的视场内；以及

调整装置，用于根据第一偏移和第二偏移实现每个电子元件和接收其的测试装置之间的对准，

其中，相对于所述至少一个测试装置中的每个测试装置，通过所述可移动成像装置确定所述测试装置和所述基准标记之间的第一偏移，并且

相对于每个电子元件，通过所述固定成像装置确定所述电子元件和所述基准标记之间的第二偏移。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述设备还包括位于所述固定成像装置和所述可移动成像装置之间的可见参考标记。

11.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述可移动成像装置和所述固定成像装置都沿着所述旋转装置的同一圆周路径定位。

12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，为了确定所述第一偏移，通过所述旋转装置将所述可移动成像装置输送到所述至少一个测试装置中的每个测试装置上。

13.如权利要求9所述的设备，其特征在于，根据所述第一偏移和所述第二偏移来调整每个电子元件，使所述电子元件与接收其以进行测试的所述测试装置对准。

14.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述调整装置用于根据所述第一偏移和所述第二偏移来调整每个测试装置，使所述测试装置与其所接收的电子元件对准，以进行测试。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所述设备还包括与所述调整装置隔开的保持装置，所述保持装置用于当所述调整装置调整所述测试装置时，固定地保持所述电子元件。