CN1148562A - 集成电路输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种IC输送装置，该装置在具有向上倾斜表面的定位槽部分内具有使得置于定位槽部分内的半导体器件可以在水平方向移动的间隙。导引部围绕器件吸取装置，以利用吸力提取置于定位槽部分内的半导体器件。所述导引部导引器件吸取装置，以使其可以利用吸力在预定的吸取位置处吸取半导体器件。导引部设置向下伸出的缘部分和平板部分，用于使导引部与定位槽部分之间无间隙地配合，对正两者之间的位置。

Description

集成电路输送装置

本发明涉及一种诸如在用于测试集成电路的测试装置(通常称之为IC测试器)中使用的集成电路(IC)输送和装载或处理装置(通常称之为处理装置)

图1示出了一种称之为“水平输送系统”的现有IC处理装置的结构。多个托盘组2被沿着框架1的一侧，即附图中较低侧1A设置，所述框架1被用作基板。托盘组2中的每个托盘被装载有多个IC。托盘组2A-2E中的每一个由垂直向上堆叠的多个托盘构成。图中最左边的托盘组2A被设置在装载机部分。此后进入测试的IC(将被进行测试的IC)在装载机部分处被装载到托盘组2A的每个托盘上。

在这个例子中，运载臂3一次从由托盘堆叠而成的托盘组2A的最高托盘中提取2个IC并将它们输送到被称之为“均热级”(Soak stage)的转盘4上。在转盘4上，为了规定用于接收IC的位置，如图2所示，沿着两个同心圆周以一个恒定角度为间隔设置了定位槽部分5。

每个凹槽部分5的平面基本是正方形，其四侧被向上倾斜的壁(表面)所环绕。每当转盘4转动一个节距时，两个IC分别落入到两个各自的凹槽部分5之中，这两个IC中的一个被安排在内圆周上，而另一个被安置在外圆周上。

标号6表示一个接触臂，该臂用于将由转盘4所运送的IC输送给测试部分7。接触臂6适用于利用吸力从转盘4上各自的定位凹槽部分5中一次提取两个IC，并将这两个IC输送给测试部分7。接触臂6具有三个臂。并通过转动这三个臂执行把所述IC顺序输送给测试部分7的操作以及将经过测试后的IC顺序输送给设置在出口侧的传送臂8的操作。

另外，所述IC输送装置是如下构成的：转盘4、接触臂6以及测试部分7被置于恒定温度或恒温室(腔)9中，待测试的IC被保持在这个恒温腔9内的预定温度之下并在其中进行测试。

利用设置在恒温腔出口侧处的传送臂8从该恒温腔9中取出的IC被根据测试结果进行分类，并存放在这个例子中设置在卸载部分中的三个托盘组2C、2D和2E的相应的一个之内。例如，不适合或坏的IC(具有缺陷或故障的IC)被存放在最右边托盘组2E的托盘上，而适合或好的IC(没有缺陷或故障的IC)被存放在设置在托盘组2E左侧的托盘组2D的托盘上，需要再进行测试的IC被存放在置于托盘组2D左侧的托盘组2C的托盘上。IC的这种分类是由输送臂11执行的。

另外，设置在第二左侧部分处的托盘组2B是设置在缓冲部分处的空托盘组，用于容纳在装载部分内IC腾空的空托盘。当在卸载部分内托盘组2C、2D和2E中任一堆叠的最高托盘被装满IC时，这个空托盘组2B的一个托盘就要被输送给相应托盘组的托盘堆叠并被用在其中存贮IC。

在上述IC处理装置中，应用了本发明的主体装置是一个IC输送装置，它包括一个用于将IC从转盘4运送到测试部分7的接触臂6、一个输送臂11和一个用于将IC从测试部分7输送给输送臂11的IC输送臂8。

图3示出了一个用于从在现有技术转盘4上形成的定位凹槽部分5中提取IC的接触吸盘部分的结构。标号12表示接触吸盘的整个结构。所述接触吸盘12包括一个支撑板13，装在这个支撑板13上面的导向插脚14，用于利用吸力提取IC的吸取装置15和一个管脚推压器(用于挤压或推动IC管脚端的工具)16，该推压器16围绕吸取装置15而形成。

吸取装置15包括安装在该吸取装置15下端部或前端部处的吸头15A和用于通过吸头15A吸入空气的吸入通路15B。安排管脚推压器16以使得吸取装置15被定位在管脚推压器16的中心并被该管脚推压器16所环绕。该管脚推压器16被用于执行将IC规定到一个预定位置的操作，从而使得当吸取装置15提取IC时，将在预定位置精确定位的IC利用吸力提取出来。

就是说，管脚推压器16的前端或下端部分具有一个锥形表面，从而使得该管脚推压器16能够进入定位槽部分5，并且锥形末端部分插入到定位凹槽5之中。通过将管脚推压器16末端部分插入定位凹槽部分中，吸头15能够靠近IC并与IC相互接触，以利用吸力来提取IC。此时，IC的导引端被强迫与管脚推压器16所述端部分的内表面相互接触，并因此使IC定位到由管脚推压器16所确定的位置上，然后就可以利用吸力将IC提取出来。

另外，管脚推压器16执行一个操作，以在IC被输送给测试部分7的状态下将IC的管脚端推向IC插座并保持IC和IC插座之间的电导通。因此，与所述导引端相互接触的管脚推压器16的至少一部分是由绝缘材料形成的。在附图所示的例子中示出了一种情况，在这种情况下，使用绝缘材料利用模压方法整体形成了全部管脚推压器16。

接触吸盘12是由从接触臂6(图3中未示出)悬垂向下的构件17支撑的，并可垂直上下运动和可在接触臂的旋转方向上运动。震动缓冲器18位于构件17和接触吸盘12之间。该震动缓冲器18由安装在构件17下侧上的板18A上的杆18B、挂在杆18B上的板18C以及用于在板18A和18C之间施加预定压力的弹簧18D组成。

杆13A作为接触吸盘12的一部分，在支撑板13上向上伸出。通过使杆13A穿过作为缓冲器18的一部分的板18C使接触吸盘12通过缓冲器18而挂到构件17上并使杆13A与板18C相互接合。

当接触吸盘12向下运动并接近定位槽部分5时，必须使管脚推压器16的中心位置或轴线与定位凹槽部分5的中心或中心轴相互对正。为达此目的，在所示出的现有技术的例子中，在转盘4上提供了用于每一个定位槽部分5的一对导向套管21，并在支撑板13上提供了一对用于插入导向套管21的导向销14，其工作方式为导向销14从支撑板13向下伸出，借此以通过导向销14和导向套管21相互配合而使管脚推压器16的中心与定位槽部分5的中心相互对正。

为进行这种定位和对正操作，在每一杆13A和通孔之间提供了一个间隙或余隙，所述通孔形成于作为缓冲器18部分的板18C之内并且杆13A穿过该通孔，所以，在杆13A和通孔之间的间隙范围以内，可以实现接触吸盘12和每个凹槽部分15之间的定位。

在该现有技术的装置中，借助于导向套管21和导向销14可以使接触吸盘12和定位凹槽部分5相互定位并对正。如图2所示，由于必需为转盘4表面上形成的每一个定位凹槽部分5提供两个导向套管21，所以需要很多的导向套管，因此这一部件的成本是非常高的。

另外，由于必须提供多个导向套管21，所示导向套管21的热容量变得很大，因此就必须为恒温腔9提供大容量的加热和热吸收或致冷装置。再有，由于需要很大的热容量，这就存在有一个缺点，即在恒温腔9中使温度达到目标温度并稳定在该温度要花费相当长的时间。

本发明的一个目的就是要提供一种IC输送装置，它不需要提供有包括导引套管和导向端子在内的定位和对正机构，能够减少恒温腔内的热容量并且能够以低成本进行制造。

本发明的另一个目的就是要提供一种IC输送装置，它能够确实地在卸载部分处安置的托盘内存放经过测试的IC。

本发明提供了一种IC输送装置，其中，环绕器件吸盘部分的器件吸取装置的导引部也具有定位功能，就是说，环绕器件吸取装置的导引部的前端或下端(顶端)部分的形状被形成为在其间没有任何间隙或余隙的情况下能够插入到定位槽部分之中，并且，该导引部具有多个平板部分，且其中的每一个都与定位槽部分上端表面中对应的一个相配合或紧靠在其上面。

根据本发明的配置，当器件吸盘部分的器件吸取装置接近在转盘上形成的定位槽部分或在传送臂上形成的定位槽部分时，围绕器件吸取装置的导引部的下端部分首先开始与定位槽部分相配合，然后，通过导引部与定位槽部分的相互配合使导引部被导入定位，从而使得导引部与凹槽部分被相互位置对正。

接着，当导引部被进一步插入到定位槽部分时，在导引部上形成的平板部分紧靠在定位槽部分的上端表面上，从而通过导引部的该平板部分与凹槽部分上端表面的这种相互配合使得该导引部不能再进一步插入定位槽部分。其结果是使导引部不会侵蚀定位槽部分，并因此可以利用所述导引部防止定位于凹槽部分中的IC被折断或损伤，同时可以和现有技术装置相同精度地实现导引部和凹槽部分之间的定位和对正。

图1是一个简要的平面视图，示出了应用本发明的一个IC处理装置的例子；

图2为现有技术IC处理装置中使用的转盘的透视图，该图用于解释该转盘的结构；

图3为表示现有技术中的IC传送装置结构的剖面视图；

图4为表示依据本发明的IC传送装置第一实施例结构的剖面视图；

图5为表示本发明的IC传送装置中使用的管脚推压器一个例子的透视图；

图6为表示依据本发明的IC传送装置的第二实施例结构的剖面视图；

图7为表示用于导引IC组件的托盘和在托盘上所装载的IC的剖面视图。

下面结合附图对本发明的实施例进行描述。

图4示出了依据本发明的IC传送装置的第一实施例。在图4中，与图3所示相对应的部分或元件使用与图3所示相同的标号或字符。在这个第一实施例所表示的情况中，本发明被应用到一个装置或结构上，该装置或结构用于通过利用一个接触臂6从转盘4的定位槽部分5中吸取需要测试的IC，并利用接触臂6将它们传送给测试部分7。

在这个实施例中，导引功能被赋予围绕器件吸盘部分(例如在该例中是接触吸盘12)的吸取装置15的管脚推压器16，从而使得该管脚推压器16的前端或下端部分的形状被构成为能够彼此间毫无间隙或余隙地插入每一个定位槽部分5。就是说，在现有技术的装置中，如图3所示，由于接触吸盘12和定位槽部分5之间的定位和对正是借助于导向套管21和导向销14实现的，并且管脚推压器16进入到凹槽部分5的距离或深度也是借助于导向套管21和导向销14加以限制的，所以，管脚推压器16的下端部分被做成具有某种形状，以使得当管脚推压器16和凹槽部分5相配合时，在管脚推压器16和定位槽部分5之间产生某种程度的间隙。

但是，在本发明中，管脚推压器16也被用作导引件，并且利用这个管脚推压器16可以使接触吸盘12和定位槽部分5相互定位和对正。因此，如果在管脚推压器16和定位槽部分5相互配合的状态下存在有任何间隙，或如果管脚推压器16和凹槽部分松动地配合，那么定位和对正精度都会降低。

由此，在该实施例中，管脚推压器16的前端部分的形状形成得与定位槽部分5的倾斜表面相符合，从而使得管脚推压器16的前端部分能够与定位槽部分5在二者之间没有任何间隙的情况下相互配合，另外，在距离管脚推压器16顶端一个距离的位置处的管脚推压器16上形成了平板部分16A，所述距离对应于推压器16的前端部分进入到定位槽部分5中的预定深度。在配合状态下，该平板部分16A紧贴在定位槽部分5的上端表面4A上。

由于平板部分16A紧贴在定位槽部分5的上端表面4A上，所以，管脚推压器16被禁止进一步深入定位槽部分5，由此而提供了一种IC传送装置，该装置的结构能够避免由于管脚推压器16侵蚀定位槽部分5所引起的事故。

另外，在这个实施例中，定位槽部分5中的每一个都具有一个间隙，从而使得装入其中的半导体器件在管脚推压器16和定位槽部分5相互配合时可以在水平方向上进行某种程度的运动。

图5示出了在本发明中使用的管脚推压器16的一种结构。由于在本发明中使用的管脚引推压器16执行的是与定位槽部分5相互配合和脱离配合的重复操作，所以，管脚推压器16是由有光滑和耐磨特性(耐用特性)的增强塑料材料制成的。

在图5中，示出了管脚推压器16的倒置视图(上下倒置)。标注字符16B表示一个用于安装到支撑板13上的法兰盘，标注字符16C表示伸入到定位槽部分5中前端部分向下凸出的缘。缘16C沿着正方形的每一边设置，且每个缘倾斜表面16D的斜度与定位槽部分5多个倾斜表面中相应一个的角度相一致。在倾斜表面16D的下端处分别形成了平板部分16A(见图5的状态)。在其每一边都设置有缘16C的正方形的中心处形成了一个供吸取装置15穿过的通孔16E。

图6示出了依据本发明的IC传送装置的第二实施例。该实施例示出了这样一种情况，即本发明被应用于一种装置或结构，这种装置或结构用于利用运载臂11的器件吸盘部分32的器件吸取装置(吸盘)32从在输送臂8的上表面上设置的定位槽部分吸取经过测试的IC，并利用运载臂11将所述IC传送给位于卸载部分处的托盘。

作为一个例子，在图7中示出了一个最新的托盘。近年来，出现了越来越多的具有框架状导引部分43的托盘，导引部分43中的每一个用于导引半导体器件41(在这个例子中是IC)块外壳42。为实现此目的，需要将IC严格地定位在托盘40中。

在现有技术的装置中，例如，如果传送臂8停止在稍微偏离正常位置的一个位置处，在传送臂8上表面上形成的两个定位槽部分内装载的IC之间的间隙或空间变得小于或大于正常间隔，由于运载臂11利用吸力吸取并原位保持两个IC，所以，这两个IC被送给托盘，并保持在非正常间隔状态下。

其结果是，现有技术装置具有如下的缺点，即这两个IC不能成功地被存放在托盘内的正常精确位置处。特别是，在如图7所示的这种外壳导引型托盘40的情况下会出现如下事故，即存放在托盘上的IC会架在导引部分43上并从正常存放位置上掉下来。

在本实施例中，与第一实施例的管脚推压器16的情况相类似，围绕安装在运载臂11的器件吸盘部件32末端部分上的器件吸取装置33周围的器件导引部34的下端部分的形状能够在其间没有任何间隙的情况下与传输臂8的定位槽部分31相互配合。

就是说，在现有技术的装置中，由于利用导向套管21和导向销14可以使器件导引部34和定位槽部分31相互定位并对正(如图3所示)，并且可以借助该导向套管和导向销来限制器件导引部34下端部分伸入到凹槽部分31的距离或深度，所以，现有技术装置的器件导引部34的形状被形成为当器件导引部与凹槽部分相配合时，在器件导引部34的尖端部分和定位槽部分31之间产生某种程度的间隙。

但在本发明中，可以利用这个器件导引部34使器件导引部34和定位槽部分31定位并相互对正，因此，如果在配合状态下在器件导引部34的前端部分和定位槽部分31之间有任何间隙，或如果器件导引部34的前端部分与凹槽部分31松散配合，那么定位和对正的精度就会降低。

为此，在这个实施例中，器件导引部34的前端部分也被形成一种形状，该形状与定位槽部分31的倾斜表面相一致，这样，器件导引部34的前端部分就能在其间毫无间隙的情况下与定位槽部分31相配合。另外，平板部分34A形成在器件导引部34上距离器件导引部34的尖端一个与预定深度相对应的距离处，所述的预定深度是器件导引部34的下端部分伸入到定位槽部分31的深度。在配合状态下，该平板部分34A紧贴在定位槽部分31的上端表面31A上。

通过使平板部分34A紧贴在定位槽部分31的上端表面31A上，器件导引部34被阻止进一步向定位槽部分31伸入，由此而提供的一种IC输送装置其结构可以避免由于器件导引部34侵蚀定位槽部分31而引起的事故，并可高精度地确定器件导引部34利用吸力提取IC的位置。

再有，在第二实施例中，定位槽部分31中的每一个也具有一个间隙，所以，当器件导引部34和定位槽部分31相互配合时，置于其中的半导体器件可在水平方向上作某种程度的移动。

可以使用与图5所示管脚推压器16具有类似形状和结构并用于第一实施例的器件导引部34，器件吸取装置33由用于利用吸力吸取IC的吸盘33A和吸取通路33B组成。吸盘33A被固定到圆柱形可滑动构件35的下端，所述圆柱形可滑动构件35可在器件导引部34内沿附图的垂直方向滑动。定位槽部分31形成在可滑动地安装在基础构件36上的单元构件37上。所述基础构件36被固定在传送臂8上。

换言之，单元构件37在这个例子中具有预先在其上形成的两个定位凹槽部分，该部分称作“凹槽部分单元”。该凹槽部分单元37被安装在基础构件36上，以使其可以在附图的水平方向上作某种程度的滑动，从而使得落入凹槽部分31内的IC由于凹槽部分单元37的滑动可在水平方向作某种程度的移动。因此，即使传送臂8停止在稍微偏移正常位置的一个位置处并且由该传送臂8所保持的IC间的间隔变得小于正常间隔，那么由于两个器件导引部34(在图6中仅示出了其中的一个)进入并配合在相应的定位槽部分31(在图6中仅示出了其中一个)，凹槽部分单元37相对基础构件36滑动，从而运载臂11利用吸力在使两个IC间的间隔成为正常间隔的状态下吸取并保持两个IC。

其结果是运载臂11在正常间隔的状态下将两个IC输送给托盘并将这两个IC存放在托盘内的正常精确位置处。

由于应用了本发明的IC处理装置的结构设计为可以一次输送和测试两个IC，所以在凹槽部分单元37上形成有两个定位槽部分37。但是，根据IC处理装置的种类，在所述凹槽部分单元37上形成的定位槽部分31的数量是可以改变的。

另外，不言而寓，本发明还可以应用于具有类似半导体器件定位槽部分和器件吸取部分的IC输送装置的其它部分。

如前所述，依据本发明的IC输送装置是如下构成的，围绕诸如管脚推压器16或器件导引部34的器件吸盘部件的器件吸取装置的导引部与一个定位槽部分相互配合，借此以使吸盘部件的位置和定位槽部分的位置互相对准，因此使IC输送装置总是能够利用吸力在精确的位置处吸取半导体器件。所以，即使是在输送多个半导体器件的情况下，也不会在其中发生位置偏差。

另外，由于在每一个定位槽部分的周围不需要提供诸如套管等导引和配合装置，所以可以减少部件的数量和成本。再有，由于恒温腔内的热容量可以被减少，所以，可以缩短把所述腔内的温度稳定到预定目标温度所需的时间。另外还有一个优点，就是用于控制该腔温度的加热或消热(致冷)装置的容量或功率也可以被减小。

Claims (3)

1、一种IC输送装置，包括：

具有向上倾斜表面的定位槽部分，所述定位槽部分具有一个间隙，从而使得落入所述定位槽部分之中的一个半导体器件可以在水平方向上移动；

具有器件吸取装置的器件吸盘部件，用于利用吸力把落入所述定位槽部分内的一个半导体器件吸取出来；和

一个围绕所述器件吸取装置的导引部，用于导引所述器件吸取装置，从而使它可以利用吸力在一个预定的吸取位置处吸取一个半导体器件，所述导引部在其下端处具有多个向下伸出的缘部分；

其中，所述导引部向下伸出的缘部分中的每一个的形状与所述定位槽部分的多个向上倾斜表面中对应的一个相一致，所述导引部具有在所述导引部向下伸出缘部分的基础部分处设置的平板部分，当所述导引部向下伸出的缘部分与所述定位槽部分向上倾斜的表面无任何间隙地相互配合时，所述平板部分紧贴在所述定位槽部分的上端表面上。

2、如权利要求1所述的IC输送装置，其中，所述定位槽部分形成在用于将需要测试的一个器件输送到测试区的一个转盘上，用于导引器件吸取装置的所述导引部是一个管脚推压器，该推压器用于将半导体器件的管脚端朝一个插座推压，以在测试时使所述管脚端和插座电接通。

3、如权利要求1所述的IC输送装置，其中，所述定位槽部分形成在用于传送测试后半导体器件的一个传送臂上，用于导引器件吸取装置的所述导引部是围绕运载臂器件吸取装置的一个器件导引部，所述运载臂用于把由所述传送臂传送的半导体器件装载到预定的托盘上。

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