CN1240119C - 识别半导体器件测试处理机中器件传送系统的工作位置的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种识别半导体器件测试处理机中一器件传送系统的工作位置的装置和方法，当在处理机中测试各种半导体器件时能快速、精确地识别、重新设定用于所更换盘和成套部件的传送装置的工作位置。一检测一物体的颜色变化的激光传感器装在一传送装置上，在水平和垂直方向上对所更换的盘和成套部件的各转角进行扫描，获得盘和成套部件的转角的位置信息。本发明使用先前输入处理机的控制装置中的基本信息和所获得的信息精确计算传送装置的工作位置以便重新设定。

Description

识别半导体器件测试处理机中 器件传送系统的工作位置的装置和方法
本申请要求申请日为2001年12月17日、申请号为P2001-80155的韩国申请的优先权，其内容结合于此供参考。
技术领域
本发明涉及一种半导体器件测试处理机中识别器件传送系统的工作位置的装置和方法，在该处理机中测试各种半导体器件时能快速、精确地识别所更换的盘和成套部件、从而重新设定器件传送系统的工作位置。
背景技术
通常，在生产线中生产的半导体器件在交货前要经过测试，以确定是正品还是次品。
处理机是用来测试半导体器件的一种装置。该处理机使用半导体器件传送系统自动把装在一盘上的半导体器件传送到另一作业线、把半导体器件装载到一测试地点的测试插座上进行所需测试，然后把已测试半导体器件分类成各种级别卸载该盘上的半导体器件。该处理机反复执行上述步骤进行测试。
图1示出一普通半导体器件测试处理机的布置。
如图1所示，一处理机本体1的前部有一装载装置2和一卸载装置3，装载装置2上堆有其上有待测试半导体器件的盘，卸载装置3包括多个盘用来接受按照测试结果分成正品和次品的已测试半导体器件。此外，装载装置2的后方装有一均热板7。该均热板7内部有一加热装置(图中未示出)和一冷却装置(图中未示出)把待测试半导体器件加热或冷却到预定温度以进行温度测试。
此外，卸载装置3后方装有一拒斥多堆垛器(rejectmulti-stacker)5，其上装有多个接受按测试结果被归为次品的半导体器件的盘。
在一位于处理机本体1最后部的测试地点10中，装有一与一外部测试装置电连接的测试插座11测试各半导体器件的性能。测试插座11上方装有分度头12a和12b作水平运动，把传送到测试插座11两边待机位置上的半导体器件拾取、装载到测试插座11上以及把测试插座11上的已测试半导体器件拾取、重新传送到两边待机位置上。
在测试地点10的前方装有来回运动的第一和第二传送装置8a和8b。第一和第二传送装置8a和8b把装载装置2或均热板7上的半导体器件传送到测试地点10的测试插座11的两边待机位置上。第一和第二传送装置8a和8b的一侧上分别装有来回运动的第三和第四传送装置9a和9b。第三和第四传送装置9a和9b把已测试半导体器件从测试地点10传送到测试地点10外部。
处理机本体1的前端和测试地点10的最前边分别装有横跨处理机本体1的固定架13。一对活动架14a和14b可沿固定架13左右运动地装在固定架13上。此外，活动架14a和14b上分别装有器件传送装置15可沿活动架14a和14b来回运动、拾取半导体器件。每一器件传送装置15包括多个拾取器(图中未示出)同时传送多个半导体器件。
此外，一处理机对半导体器件如QFP、BGA、SOP等进行测试。在一种半导体器件测试完后，测试另一种半导体器件。此时，按照所测试半导体器件的种类更换包括该盘、均热板7、传送装置8a、8b、9a、和9b以及测试插座11等的成套部件。
此时，由于按照待测试半导体器件的种类更换的成套部件的供半导体器件着陆的着陆装置的间距和大小不同，因此需重新设定器件传送装置15的工作位置。即，随着成套部件的更换，器件传送装置15拾取半导体器件的位置改变。因此需重新设定器件传送装置15的位移和器件传送装置15的拾取器(图1中未示出)之间的间距、拾取器的提升高度等。
但是，工人使用测量规尺逐个检查用上述方式更换的成套部件后把测量结果输入处理机的一控制装置(图中未示出)中进行编程，从而设定工作位置，此时，输入时发生错误的可能性高，工作位置的设定花费时间长。因此，生产率降低，测试工作的总效率下降。当要更换的成套部件的数量和种类增加时这些问题尤为严重。
发明内容
因此本发明涉及一种识别半导体器件测试处理机中器件传送系统的工作位置的装置和方法，它能大大减轻由现有技术的不足和缺点造成的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种识别半导体器件测试处理机中器件传送系统的工作位置的装置和方法，它能随着待测试半导体器件的种类的改变识别所更换的包括盘在内的成套部件、从而重新设定半导体器件传送系统的工作位置。
本发明的其他优点、目的和特征一部分见以下说明，一部分对于本领域普通技术人员来说通过以下说明或在本发明的实施过程中可显然看出。从书面说明特别指出的结构及其权利要求以及附图中可清楚看出本发明的目的和其他优点。
为实现上述目的和其他优点并按照本申请书实施和宽广说明的本发明的目的，识别该处理机中一传送半导体器件的器件传送系统的工作位置的装置包括：一可作水平运动、把一激光光束向下射到其上装有一个或多个盘和成套部件的一底板上、生成相应输出信号的激光传感器；一在接收到激光传感器的输出信号时确定盘和成套部件与底板的相对位置的控制装置；及一向所确定位置移动、传送盘和成套部件上的半导体器件的传送装置，其中，该激光传感器固定在该传送装置的一边上。
按照本发明另一个方面，一种使用上述装置识别一传送装置的工作位置的方法包括如下步骤：第一步，把一待测试半导体器件的种类和盘和成套部件的基本信息输入该控制装置中；第二步，把该传送装置和激光传感器移动到该盘一顶点旁一位置后在水平和垂直方向X和Y上移动传送装置进行激光传感器的扫描；第三步，激光传感器在垂直Y方向上扫描时得出该盘一转角处一点的第一位置值P1y，激光传感器在水平X方向上扫描时得出该盘一转角处一点的第二位置值P2x；第四步，把传送装置和激光传感器移动到该盘对角线方向上另一顶点旁的位置后激光传感器在水平和垂直X和Y方向上扫描；第五步，当激光传感器在第四步中在垂直Y方向上扫描时得出该盘一转角处一点的第三位置值P3y和当激光传感器在第四步中在水平X方向上扫描时得出该盘一转角处一点的第四位置值P4x；第六步，控制装置使用第一至第四位置值和该盘的基本信息计算传送装置在该盘第一行列(1，1)和最后行列(n2，n1)上的半导体器件的中心的坐标和水平和垂直间距的坐标；第七步，把传送装置移动到成套部件之一进行第二至第五步得出成套部件的各位置值；以及第八步，控制装置使用由第七步得出的位置值和成套部件的基本信息计算成套部件在对应成套部件的第一行列(1，1)和最后行列(n2，n1)上的半导体器件的中心的坐标和水平和垂直间距的坐标。
应该指出，对本发明的以上简述和以下详细说明都是例示性的，本发明的进一步解释见权利要求书。
附图说明
为进一步理解本发明而作为本申请书一部分包括在本申请书中的附图示出本发明的实施例，这些附图与说明一起用来解释本发明原理。附图中：
图1示出一测试半导体器件的普通处理机的布置；
图2示出根据本发明一实施例的识别处理机中器件传送系统的工作位置的装置的结构和工作情况；
图3示出根据本发明的用来说明识别处理机中器件传送系统的一盘的工作位置的方法的一盘的布置；
图4为图3中识别器件传送系统的盘的工作位置的方法的流程图；
图5示出用来说明本发明的识别处理机中器件传送系统的一成套部件的工作位置的方法的一成套部件的布置；
图6为图5中识别器件传送系统的成套部件的工作位置的方法的流程图；以及
图7为用来说明器件传送系统的一拾取器与一识别工作位置的装置之间的偏位值的器件传送系统的布置。
具体实施方式
下面详细说明附图所示本发明的优选实施例。各附图中相同部件尽量用同一标号表示。
为便于理解，应用本发明的识别一传送装置的工作位置的方法的处理机的结构与图1中现有处理机相同。
图2示出根据本发明一实施例的识别处理机中器件传送系统的工作位置的装置的结构和工作情况。
参见图2，一向下发射一激光光束17a、检测一受检测物体的颜色变化后向一控制装置(未示出)传送输出信号的激光传感器17固定装在一器件传送装置15的一边上。该激光传感器17随着该拾取装置的移动扫描处理机本体。如激光光束17a与颜色与处理机本体底板不同的成套部件如一盘200、均热板7和传送装置8a、8b、9a、和9b接触，输出波形改变，使得激光传感器17检测一物体。
图3～7说明根据本发明的识别器件传送系统的工作位置的方法。图3示出用来说明本发明的识别处理机中一传送装置的一盘的工作位置的方法的一盘的布置，图4为图3中识别盘的工作位置的方法的流程图，图5示出用来说明本发明的识别处理机中一传送装置的一成套部件的工作位置的方法的一成套部件的布置，图6为图5中识别成套部件的工作位置的方法的流程图，以及图7为用来说明一传送装置的一拾取器与一工作位置识别装置之间的偏位值的传送装置的布置。
首先，在进行盘和成套部件的工作位置的识别操作前，把待测试半导体器件的种类和盘和成套部件的各种基本信息输入一控制装置(图中未示出)中。输入控制装置(图中未示出)中的盘200和成套部件7、8a、8b、9a、和9b的信息主要由制造商在制作盘和成套部件时提供。这些信息包括盘200和成套部件7、8a、8b、9a、和9b的大小、原点O与原点旁一半导体器件100的中心之间的水平距离(M1，X1)、原点O与原点旁一半导体器件100的中心之间的垂直距离(M2，Y1)、半导体器件100之间的水平间距(Txp，Xp)、半导体器件100之间的垂直间距(Typ，Yp)、半导体器件100的个数、以及一传送装置的基准拾取器15a与激光传感器的光束发射点之间的偏位补偿值(ΔX，ΔY)(见图7)。
在基本信息输入处理机的控制装置中后，如图3和4所示，把器件传送装置15移动到盘200的用作原点的一顶点旁一点P1。该器件传送装置15然后在垂直负方向-Y上移动，用激光传感器17扫描。
如扫描时激光传感器17的激光光束与盘200的一转角接触，激光传感器17把检测盘200的一信号传送给控制装置。控制装置然后存储第一位置值P1y作为拾取装置在该点上的坐标。
然后，器件传送装置15移动到一点P2后，在水平正方向+X上移动器件传送装置15，激光传感器17进行扫描，得出盘200一转角的第二位置值P2x。
器件传送装置15移动到盘200对角线顶点旁的一点P3后，在垂直正方向+Y上移动器件传送装置15，激光传感器17进行扫描，得出盘200一转角的第三位置值P3y。
器件传送装置15移动到一点P4后，在水平负方向-X上移动器件传送装置15，激光传感器17进行扫描，得出盘200一转角的第四位置值P4x。
可使用上述第一到第四位置值P1y、P2x、P3y、和P4x和先前输入控制装置的信息如盘的大小、装在该盘上的半导体器件100的个数、半导体器件100之间的水平和垂直间距Txp和Typ、原点(O)与相邻半导体器件中心之间的距离(M，M1)计算该器件传送装置15的坐标和盘200在第一行列(1，1)和最后行列(N2，N1)上半导体器件中心点的水平和垂直间距的坐标。
例如，第一行列(1，1)上的半导体器件的中心的坐标可用方程(1，1)＝{(P2x+M)，(P1y-M1)}求出。
此外，水平间距为(P4x-P2x-2M)/(N1-1)，垂直间距为(P1y-P3y-2M1)/(N2-1)。
同时，即使在拾取装置中拾取半导体器件的装置实际上为拾取器15a，把激光传感器17的激光光束用作基准即可得出各坐标。因此，为了使器件传送装置15实际中正确拾取半导体器件，这些坐标要补偿器件传送装置15的基准拾取器15a与激光光束发射点之间的距离差。
即，如图7所示，在重新设定最后坐标的坐标设定上计算基准拾取器15a与激光传感器17的激光光束发射点之间的偏位补偿值(ΔX，ΔY)。
盘200工作位置的识别操作一旦完成，器件传送装置15移动到成套部件如均热板(见图1)和传送装置8a和8b转而以与上述相同方式进行工作位置的识别操作。
参见图5和6，当器件传送装置15移动到传送装置8a或8b一侧顶点旁一点P5后，器件传送装置15在水平正方向+X上移动，激光传感器17进行扫描，得出传送装置8a或8b一转角的第五位置值P5x。器件传送装置15移动到一点P6后，器件传送装置15在垂直正方向+Y上扫描，得出传送装置8a或8b一转角的第六位置值P6y。
器件传送装置15移动到传送装置8a或8b的对角线顶点旁的一点P7后，器件传送装置15在水平负方向-X上扫描，得出第七位置值P7x。
器件传送装置15移动到传送装置8a或8b的对角线顶点旁的一点P8后，器件传送装置15在垂直负方向-Y上扫描，得出第八位置值P8y。
可使用上述第五到第八位置值P5x、P6y、P7x、和P8y及先前输入控制装置的信息如传送装置8a或8b的大小、装在传送装置8a或8b上的半导体器件100的个数、半导体器件100之间的水平和垂直间距Txp和Typ、原点(O)与相邻半导体器件100中心之间的距离(M，M1)计算该器件传送装置15的坐标和在传送装置8a或8b第一行列(1，1)和最后行列(n，m)上半导体器件中心点的水平和垂直间距的坐标。
此时，第一行列(1，1)上的半导体器件100的中心的坐标可用方程(1，1)＝{(P5x+X1)，(P6y+Y1)}求出。
得出该坐标后，考虑到图7所示偏位补偿值(ΔX，ΔY)，最后计算第一行列(1，1)和最后行列(n，m)上半导体器件中心的坐标而重新设定。
同时，成套部件的工作位置的识别操作完成后，或最好是，在进行成套部件工作位置的识别操作前，器件传送装置15对装在传送装置8a或8b一边上的传送装置ID标记80进行扫描以检查所更换的成套部件是否与待测试半导体器件的种类相配。
第一传送装置8a或8b上的传送装置ID标记80包括多个间距预定的孔81。受激光传感器17识别的各孔各有一二进制码，从而表示成套部件和半导体器件的种类。
即，当激光传感器17对传送装置ID标记80的孔81扫描时，分别把有孔81的部分和无孔81的部分识别成‘0’和‘1’后传送给控制装置。控制装置然后根据由激光传感器17传送的二进制码识别成套部件识别装置80。
例如，表1示出该成套部件识别装置的结构，表2例示出测试14×20TQFP型半导体器件的传送装置8a或8b的识别装置的结构和根据表1输入控制装置的传送装置信息。如表1和表2所示，识别装置80的孔81表示的二进制码的头两位数字表示成套部件的种类，而随后八位数字表示待测试半导体器件的种类。
表1
  成套部件种类   半导体器件种类
  2位   8位
  00：均热板01：传送装置   00000000：14×20TQFP10000000：25×25BGA
表2
  成套部件识别装置   X1   Y1   Xp   Yp   N   M
  30   30   80   80   2   2
同时，在上述各实施例中，为再次识别坐标，求得盘和成套部件的对角线方向上两点的位置值。但是，在求得盘或成套部件的位置值时，操作员可随机选择4个顶点中的一部分顶点。
例如，盘和成套部件在制作过程中可能有测量误差。此外，装在处理机本体中时，盘和成套部件会因受驱动装置干扰稍稍倾斜而位置不准。为更精确进行识别操作和减小发生误差的可能性，最好求出所有4个顶点的位置值以再次识别这些坐标。当然此时工作位置识别工作须化更多时间。
因此，本发明用简单结构就可自动、快速设定用于所更换盘和成套部件的传送装置的工作位置，因此能提高工作效率和测试生产率。
显然，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明作出各种更改和变化。因此，本发明的各种更改、变化由所附的权利要求书及其等同物的内容涵盖。

Claims (6)

1.一种识别处理机中一传送半导体器件的器件传送系统的工作位置的装置，其特征在于，所述装置包括：
一可作水平运动、把一激光光束向下射到其上装有一个或多个盘和成套部件的一底板上、生成相应输出信号的激光传感器；
一在接收到所述激光传感器的所述输出信号时确定所述盘和成套部件与所述底板的相对位置的控制装置；以及
一向所确定位置移动、传送所述盘和成套部件上的半导体器件的传送装置，其中，所述传送装置包括多个拾取器，并且所述激光传感器固定在所述传送装置的一边上。
2.一种使用根据权利要求1所述的装置识别一半导体器件测试处理机中所述器件传送系统的工作位置的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
第一步，把一待测试半导体器件的种类和盘和成套部件的基本信息输入所述控制装置中；
第二步，把所述传送装置和所述激光传感器移动到所述盘一顶点旁一位置后在水平和垂直方向X和Y上移动所述传送装置，激光传感器进行扫描；
第三步，所述激光传感器在垂直方向Y上扫描时得出所述盘一转角处一点的第一位置值P1y；所述激光传感器在水平方向X上扫描时得出所述盘一转角处一点的第二位置值P2x；
第四步，把所述传送装置和所述激光传感器移动到所述盘对角线方向上另一顶点旁另一位置后所述激光传感器在水平和垂直方向X和Y上扫描；
第五步，当所述激光传感器在所述第四步中在垂直方向Y上扫描时得出所述盘一转角处一点的第三位置值P3y和当所述激光传感器在所述第四步中在水平方向X上扫描时得出所述盘一转角处一点的第四位置值P4x；
第六步，所述控制装置使用所述第一至第四位置值和所述盘的所述基本信息计算所述传送装置在所述盘第一行列(1，1)和最后行列(n2，n1)上的半导体器件的中心的坐标和水平和垂直间距的坐标；
第七步，把所述传送装置移动到所述成套部件之一进行所述第二到第五步得出所述成套部件的各位置值；以及
第八步，所述控制装置使用由所述第七步得出的位置值和所述成套部件的所述基本信息计算所述各成套部件在对应成套部件的第一行列(1，1)和最后行列(n2，n1)上的半导体器件的中心的坐标和水平和垂直间距的坐标。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述器件传送装置得出所述盘和所述成套部件的全部顶点旁的转角的位置值，所述控制装置使用由所述传送装置和所述成套部件的所述基本信息求出的位置值得出所述成套部件的顶点上半导体器件中心的位置值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述盘和成套部件的所述基本信息包括所述盘和成套部件的大小、原点O与第一半导体器件中心之间的水平和垂直距离(M，X1)和(M1，Y1)、半导体器件之间的水平和垂直间距(Txp，Xp)和(Typ，Yp)、半导体器件的个数、以及所述传送装置的基准拾取器与所述激光传感器的光束发射点之间的偏位补偿值(ΔX，ΔY)。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，算出所述成套部件的所述位置值之前或之后，所述传送装置对所述成套部件一边上顶面扫描，检测形成在所述成套部件顶面上的成套部件识别装置，检查成套部件的种类是否与用于待测试半导体器件的所述成套部件相符。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述成套部件识别装置包括间隔设定的多个孔，把所述成套部件和对应半导体器件的种类表示为二进制表达式，所述激光传感器检测到所述识别装置的所述孔时识别为‘0’或‘1’，未检测到所述识别装置的所述孔时识别为‘1’或‘0’，然后把所识别的二进制表达式传送给所述控制装置，所述控制装置然后根据所述激光传感器传送的二进制码识别所述成套部件识别装置。
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