JP5390486B2 - 電子コンポーネントの後処理システム - Google Patents

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Description

本発明は、複数の電子コンポーネントを後処理する方法に関する。
さらに、本発明は後処理ラインに関する。
集積回路は通例、半導体ウェーハ上に製作される。集積回路は多様な用途をもち、さまざまな電子装置に見出すことができる。作られる目的に応じて、集積回路および抵抗器、キャパシタンスおよびインダクタンスといった他の電子コンポーネントは、アセンブルされる前にパッケージングされ、マークされ、試験される。たとえば、MEMS(micro electro mechanical system[微小電気機械システム])コンポーネントは、所与の温度、圧力、傾斜角および種々の型の加速のもとで試験される。よって、電子コンポーネントの完全な製造は、純粋な製作の諸工程と、電子コンポーネントの接点パターンを仕上げた後の工程とに分けられる。電子コンポーネントを扱う二つの型の機械がある。切り離された電子コンポーネントを扱ういわゆる「重力ハンドラ(Gravity handler)」および「ピックアンドプレース・ハンドラ(Pick & Place-Handler)」およびいわゆるストリップを扱う「ストリップ・ハンドラ(Strip handler)」である。
US5,872,458はトレイ内の半導体デバイスを電気的に接触させる方法およびそのために有用な試験接触器(contactor)を開示している。ここでは、半導体デバイスは、ハンドリング・トレイまたはシッピング・トレイ内にある間に、試験接触器を使って試験またはバーンインされる。試験接触器は試験の際、そのトレイのセルまたはデバイス自身に係合する。初期整列動作において、複数のデバイスを有するトレイがハンドリング・システムによって動かされ、一つまたは複数のデバイスが概括的に試験接触器の下に整列される。次いで、トレイまたは試験接触器が垂直方向に動かされ、それにより試験接触器の係合部がトレイのセルまたは試験対象デバイスに係合し、デバイスを試験のための最終整列状態にする。最終的な整列がされると、試験接触器の接点が物理的および電気的にリードを接触させ、デバイスのトレイ内試験が実行される。トレイ内試験は、試験におけるデバイスのピックアンドプレースをなくすことによって、製造サイクルを短縮し、デバイス・リードの損傷を最小限にする。
効率的な仕方で複数の電子コンポーネントを後処理できるシステムの必要がある。
上に定義した目的を達成するため、独立請求項の特徴を有する、複数の電子コンポーネントを後処理する方法および後処理方法を適用するよう適応されたラインが提供される。
本発明のある例示的な実施形態によれば、複数の電子コンポーネントを、該電子コンポーネントの製造後に後処理機械において後処理する方法が提供される。ここで、前記方法は:
・クランプ機構を有する整列固定具をもつ担体を提供する段階と;
・クランプ機構を作動させてレセプタクルのサイズを(特に一時的に)拡大する段階であって、各レセプタクルは前記整列固定具の一つに割り当てられており、拡大されたレセプタクルは受け入れられる電子コンポーネント(特に、パッケージングされた半導体ダイのようなモールドされた部品)より大きい、段階と;
・電子コンポーネントを前記整列固定具のレセプタクル内に位置決めする(特に位置させる)段階(特に開口を露わにした後)と;
・クランプ機構を作動させて、電子コンポーネントが担体のレセプタクル内で整列されるようレセプタクルのサイズを小さくする(特に位置決めした後)段階と;
・前記担体を後処理機械内に位置させる段階と;
・前記電子コンポーネントが前記担体のレセプタクル内で整列された位置を維持している間に前記電子コンポーネントを前記後処理機械の一つまたは複数の処理にかける段階とを有する。
本発明の別の例示的な実施形態によれば、複数の電子コンポーネントの後処理のためのアセンブリー・ライン(特に、製造済みの電子コンポーネントについて実行されるべき試験のような諸処理の経路を定義する製造後プロセス・フローを実行するための後処理ライン)が提供される。ここで、本アセンブリー・ラインは、上述した後処理方法を適用するいくつかの(たとえば一つまたは複数の、より特定的には任意の選択)後処理機械を有する。
「後処理〔ポスト・プロセシング〕」の用語は、特に、電子コンポーネントの製作を終えた後に、特に半導体デバイス製作において接点パターンを仕上げた後に実行される処理を表しうる。後処理において、電子デバイスは、レーザー・マーキング、バーンイン、ベークイン、最終試験および選択的マーキングといったプロセスを作用させる型の機械にかけられてもよい。しかしながら、後処理のプロセスは電子コンポーネント(特に半導体デバイス)のこの処理のリストに限定されるものではない。後処理は、半導体デバイスの接点パターンを仕上げた後に実行されるプロセスを表しうる。
「電子コンポーネント」の用語は、特に、プリント回路基板のような電子支持基板上にマウントされるために適応された任意のコンポーネントを表しうる。そのような電子コンポーネントは、ハンドリング機械(handling machine)、いわゆる「ハンドラ(handler)」によって扱われてもよい。パッケージの本体から延びている電気リードをもつ電子デバイスがある。この場合には、「電子コンポーネント」は特にパッケージの本体を指しうる。電子コンポーネントの例は、電子チップ、すなわちパッケージングされたダイまたは裸のパッケージングされていないダイである。
「担体」の用語は、特に、複数の電子コンポーネントを同時に担持するデバイスを表しうる。担体は、該担体の複数のレセプタクルに複数の電子コンポーネントを担持するよう適応されたストリップ様部材であってもよい。そのような担体は、処理された(たとえばパターンを付けられた)金属シートのような複数の積層板の層シーケンスとして形成されてもよい。そのような担体は、ハンドラとの関連で使用されてもよい。該ハンドラは、電子コンポーネントの試験(機能試験など)をその後実行するために該担体を使って電子デバイスを扱うことを許容する。
「整列固定具(align fixture)」の用語は、担体のうち、特に加工または取り扱いの際に物理的構造を支持する部分を表しうる。「物理的構造」は、この文脈では、特に、製造または取り扱いの工程における任意の段階において作用される物質、材料片または電子コンポーネントを表しうる。
「整列〔アライン〕」の用語は、特に、何かが配列されるまたは並べられることを表しうる。たとえば、電子コンポーネントが固定されたまたは柔軟な当接部と整列されうる。「整列」の用語は、特に、電子コンポーネントが正しい位置に位置されるまたは配置されることを表しうる。
「クランプ」の用語は、特に、担体が、電子コンポーネントを保持するまたは圧握するために集められる諸部分をもつよう設計されることを表しうる。集められうる諸部分は、第一の当接部および第二の当接部であってもよい。クランプは弾性的であってもよい。「弾性的」の用語は、特に、フックの法則に従う力のような特に、柔軟な、復元力のあるまたは弾力的な力がはたらかされうることを表す。
「レセプタクル」の用語は、特に、何かを受け入れて含むよう設計された構造を表しうる。あるいは、より特定的に、電子コンポーネントのコンテナを表してもよい。
「後処理ライン」の用語は、特に、製造に続く複数の機械または機械セクションの配列を表しうる。後処理ラインは、電子コンポーネントの生産または試験のさまざまな段階において逐次的に生起しうる。「電子コンポーネントの後処理」の用語は、半導体の製造における、半導体の接点パターンの仕上げ後の機械または機械セクションの配列を表しうる。
本発明のある例示的な実施形態によれば、電子コンポーネントを後処理する方法が提供されうる。ここで、電子コンポーネントは担体の拡大されたレセプタクル内に位置され、位置されると、クランプ機構によって、サイズが小さくなったレセプタクル内に弾性的にクランプされ、整列されうる。担体は、後処理機械中に置かれうる。電子コンポーネントがレセプタクル内にクランプされ、整列されている間に、電子コンポーネントは後処理機械の処理にかけられうる。
後処理方法は、特に、電子コンポーネントの評価または試験のプロセスを表しうる。よって、後処理機械は特に、電子コンポーネントを評価または試験する機械を表しうる。電子コンポーネントの後処理の間、電子コンポーネントの品質についての情報を得るために、あるいは単に電子コンポーネントを特殊な条件下に置くために、電子コンポーネントはさまざまな物理的条件のもとに置かれうる。後処理は、特に、電子コンポーネントを関心のあるさまざまな電気的および/または機械的条件のもとに置くことによる電子コンポーネントの品質試験または品質評価を表してもよく、あるいはそうした品質試験または品質評価につながりうる。
以下では、方法のさらなる例示的な実施形態について述べるが、これらの実施形態はラインにも当てはまる。
方法はさらに、クランプ機構によって電子コンポーネントを、電子コンポーネントの側部のみで弾性的にクランプすることを含みうる。電子コンポーネントは半導体コンポーネントであってもよく、六つの異なる面をもつ直方体の形を有していてもよい。主要面、いわゆるシンボル側および平行な接点側は、半導体コンポーネントの主平面を表しうる。というのも、シンボル側および接点側は通例、半導体コンポーネントの残り四つの側部より大きな面積をもつからである。よって、電子コンポーネントの側部の高さによって定義される電子コンポーネントの高さは、主要面の両方の辺の長さよりも小さいことがありうる。電子コンポーネントをクランプする力は、電子コンポーネントの側部に対して与えられうる。こうして、弾性ユニットの力は、電子コンポーネントが主として頑丈でありうる平面内で電子コンポーネントに対してはたらかされうる。電子コンポーネントをその側部でクランプすることによって、シンボル側および接点側は、シンボル側へのマーク付けまたは接点側への接触といったさらなる処理のためにアクセス可能でありうる。
方法はさらに、担体に、該担体の確定的な(特に精確な)識別のための識別特徴(identifying feature)を与えることを含みうる。後処理機械は、アセンブリー・ラインをなしてもよい。担体は、ある後処理機械からさらなる後処理機械に搬送されてもよい。後処理の際のプラントにおける各担体の一意的な識別情報は、プラント内での各担体の経路を追跡する(特にトレースする)ことを可能にし、各電子コンポーネントを追跡することを可能にする。こうして、識別特徴によって、各担体および各電子コンポーネントがアセンブリー・ラインにおいて追跡されうる。
方法はさらに、基準検出(fiducial detection)のための基準マーク(fiducial mark)を担体に与えることを含みうる。基準マークと併せた視覚システム(vision system)が、後処理機械内での担体の位置および配向の検出を提供しうる。これは、電子コンポーネントのマーク付け(marking)または接触(contacting)といった担体の精確な整列を必要とするプロセスを処理しているときに有利でありうる。
方法は、第一の当接部および第二の当接部をもつレセプタクルを提供することを含みうる。ここで、第一の当接部は第一の力成分をはたらかせ、第二の当接部は第二の力成分をはたらかせ、それらの力成分が一緒になって電子コンポーネントの側部に対するクランプ力をなす。第一の力成分および第二の力成分は少なくとも部分的に対向する(特に、互いに対して抗するようにはたらく)。各電子コンポーネントは、各整列固定具に割り当てられているレセプタクル内で整列されうる。第一の当接部および第二の当接部は電子コンポーネントの側部に当接する。各電子コンポーネントにはたらく諸力が少なくとも、一方向に向けられるのでなければ、物理法則により、電子コンポーネントは静止し、整列されうる。第一の当接部および第二の当接部によって各電子コンポーネントに加えられる二つの力が少なくとも部分的に対向しているとき、摩擦力を含めることによって、電子コンポーネントは静止しうる。
方法はさらに、レセプタクルのサイズを拡大するために、平面図においてレセプタクルの外側に位置される操作可能な構造を操作することを含んでいてもよい。整列固定具は、第一の当接部に形成される操作可能な(actuatable)構造を有していてもよい。ここで、操作可能な構造は、レセプタクルを操作するために(ハンドラ・デバイスなどの)対応する操作〔アクチュエーション〕構造によって操作可能でありうる。操作可能な構造は、操作構造によって制御される任意の適切な力印加機構(たとえば、機械的な力、電気的な力、磁力などを加える)によって操作できる、たとえば凹部、凸部、孔、ピンなどであってもよい。操作構造は、操作可能な構造に対応して構成され(たとえば形および/または大きさが決められ)てもよく、たとえば、所望の仕方でレセプタクルを制御するための(たとえばその開口を一時的に拡大または縮小するための)任意の適切な力印加機構(たとえば機械的な力、電気的な力、磁力などを加える)を使って操作可能な構造を操作できる突起または他の任意の力印加要素であってもよい。操作可能な構造(特に操作可能な穴、操作可能なピンまたは操作可能なアーム)は、操作されて、それが今度は弾性ユニットを操作するよう適応されうる。操作可能な構造は、レセプタクルのわきに(特にレセプタクルの境界領域の横に)位置されてもよい。操作可能な構造および第一の当接部は硬い部材をなしてもよい。操作可能な構造は、電子コンポーネントが受け入れられるべき側から(ハンドラのコントローラによって制御される操作要素によって)アクセス可能であってもよい。
方法は、電子コンポーネントを第二の当接部と整列させることを含みうる。ここで、第一の当接部がマウントされている弾性(特に柔軟な、復元力のあるまたは弾力的な)ユニット(特にある特定の機能を実行するはたらきをする装置または装置複合体)によって第一の力が自己作用式にはたらかされる。第一の当接部のそれぞれは、少なくとも弾性ユニットの割り当てられた一つにマウントされる。弾性ユニットはそれぞれ、第二の当接部に向けて第一の力をはたらかせうる。第二の当接部のそれぞれは、第一の当接部の一つに割り当てられる。電子コンポーネントは第二の当接部と整列されうる。
特に、方法は、レセプタクルのサイズを拡大するために、レセプタクルの外部に位置された操作可能な構造を操作することを含みうる。
方法は、電子コンポーネントを整列させることを含みうる。ここで、第一の力成分および第二の力成分がレセプタクルの主平面と平行にはたらかされる。レセプタクルの主平面は、整列固定具の配向と平行であり、担体の配向と平行であることによって定義されうる。第一の当接部および第二の当接部によってはたらかされる力が一平面内にはたらかされる場合に、電子コンポーネントは適切な仕方で整列されうる。第一の当接部および第二の当接部は電子コンポーネントの側部に当接する。第一の力および第二の力の両方をレセプタクルの主平面内ではたらかせることによって、電子コンポーネントに対する合力は、電子コンポーネントをひっくり返してレセプタクルから外に出そうとする回転モーメントは示さない。電子コンポーネントは、レセプタクルの主平面と平行な力によってレセプタクル内で堅固に整列されうる。レセプタクルの拡大サイズからレセプタクルのクランプ・サイズへの遷移は、レセプタクルの主平面内で起こりうる。レセプタクルの主平面は、担体の主平面、電子コンポーネントの主平面および整列固定具の主平面と一致しうる。「主平面」という表現は、直方体の最大の面を表しうる。
特に、方法は、第一の力成分および第二の力成分が電子コンポーネントの主平面と平行にはたらかされるようにして電子コンポーネントを整列させることを含みうる。
方法は、レセプタクルの主平面に平行なベース支持部によって支持面(特に、基礎としてのはたらきをすることによってある位置に保持する何か)を形成することを含んでいてもよい。ベース支持部によってはたらかされる支持力は、電子コンポーネントの主平面に対して作用してもよい。電子コンポーネントは、レセプタクルの主平面および電子コンポーネントの主平面が平行でありうるようレセプタクル内で配置されてもよい。電子コンポーネントに作用するベース支持部はレセプタクルの主平面に平行であってもよく、それにより電子コンポーネントはベース支持部の支持によってレセプタクルの主平面内に整列される。電子コンポーネントを電子コンポーネントの主平面内で支持することの利点は、電子コンポーネントに対する荷重が電子コンポーネントの主要面の種々の部分に均等に分散されうるということと、第一の力および第二の力がベース支持部に平行にはたらかされるということがありうる。こうして、第一の力の配向および第二の力の配向は、ベース支持部上での電子コンポーネントの割れを回避しうる。
特に、方法は、レセプタクルの主平面と平行なベース支持部によって電子コンポーネントの底面を支持する支持面を提供することを含んでいてもよい。
方法は、ベース支持部によって、第一の当接部によってはたらかされる第一の力に垂直に、かつ第二の当接部によってはたらかされる第二の力に垂直に、支持力をはたらかせることを含んでいてもよい。ベース支持部によってはたらかされる支持力は、電子コンポーネントをその主平面に対して垂直に整列させうる。支持力が第一の当接部および第二の当接部によってはたらかされる力と垂直であることの技術的利点は、電子コンポーネントに対する回転モーメントが回避されうるということでありうる。電子コンポーネントはその主平面に対して整列された位置に留まる。
方法は、弾性ユニットを介して柔軟にマウントされた第二の当接部および/または第一の当接部の、レセプタクルの主平面と平行な自己作用的な動きを与えることを含んでいてもよい。柔軟にマウントされている当接部によってはたらかされる力は、レセプタクルの主平面と平行にはたらかされる。電子コンポーネントを整列させる力は、弾性ユニットによって与えられてもよく、弾性ユニットは、レセプタクル自身の主平面内での弾性ユニットの自己作用的な動き(self-acting movement)によって、柔軟にマウントされた当接部および電子コンポーネントをレセプタクルの主平面内で動かしてもよい。こうして、弾性ユニットの力は、電子コンポーネントが主として頑丈である平面内で、電子コンポーネントに対してはたらかされうる。
方法は、ベース支持板を提供することを含んでいてもよく、該ベース支持板の上に弾性ユニットが配置される。ここで、弾性ユニットは、ベース支持板によって少なくとも部分的に支持されてレセプタクルの主平面に平行な動きを実行するよう適応されうる。ある実施形態では、ベース支持板および弾性ユニットはレセプタクルの主平面と平行に、かつ完全な整列固定具の主平面と平行に配置されうる。弾性ユニットは、弾性ユニットが配置されうるベース支持板に沿って動きうる。ベース支持板に向かう方向であってもよい少なくとも一つの方向では、弾性ユニットは、望ましくない変形に対して保護されうる。ベース支持板は平面状であってもよいし、あるいは弾性ユニットの動きを案内するよう適応された凹部を有していてもよい。
方法は、弾性ユニットをベース支持板と受け入れ板の間に配置することを含んでいてもよい。ここで、弾性ユニットは、ベース支持板および受け入れ板によって少なくとも部分的に案内(特に、何かの動きの向きを定めること)されるレセプタクルの主平面内の動きを実行する。ある実施形態では、ベース支持板、受け入れ板および弾性ユニットは、レセプタクルの主平面と平行に、かつ完全な整列固定具の主平面と平行に配置されうる。弾性ユニットは、その間に弾性ユニットが配置されうるベース支持板と受け入れ板の間で動きうる。弾性ユニットは、二つの方向での変形に対して保護されうる。弾性ユニットが保護されうる二つの方向は、ベース支持板に向かう方向および受け入れ板に向かう方向であってもよい。ベース支持板および受け入れ板は、平面状であってもよいし、あるいは弾性ユニットの動きを案内するよう適応された凹部を有していてもよい。
方法はさらに、少なくとも担体にマウントされた厚さ調整板を用いて厚さを調整することを含んでいてもよい。距離適応の目的のために、整列固定具は三つよりさらに多くの板を有していてもよい。
特に、方法は、担体に少なくとも一つの厚さ調整板をマウントすることによって、担体の厚さを調整することを含んでいてもよい。
方法は、フレーム、特にスライド可能にマウントされたフレームを設けることを含んでいてもよい。ここで、第一の当接部および弾性ユニットはスライド可能にマウントされたフレーム上にマウントされる。そのようなフレームは、たとえば四つのバーまたはロッドによって形成されるたとえば長方形の構造であってもよい。第一の当接部および弾性ユニットはそれらのバーまたはロッドによって境界が定められる領域内にマウントされてもよい。フレームはといえば、板のような外側の支持構造上に固定的または柔軟にマウントされていてもいなくてもよい。ある実施形態では、スライド可能にマウントされたフレームは、レセプタクルの整列性能の微調整を許容するために調整ユニットを有していてもよい。第一および第二の当接部は電子コンポーネントに係合してもよく、第一の当接部をもって電子コンポーネントをレセプタクルの主平面と平行に整列させてもよい。さらに、第一の当接部と、第二の当接部がマウントされる弾性ユニットとは、両方ともレセプタクルの主平面内にスライド可能にマウントされるフレーム上にマウントされてもよい。スライド可能にマウントされたフレームに調整ユニットを提供することによって、整列固定具において、レセプタクルおよびそこに受け入れられる電子コンポーネントの微調整を許容することが可能になりうる。スライド可能にマウントされたフレームは、少なくとも一つのさらなる弾性ユニットを介して弾性的にマウントされてもよい。
方法は、第一の当接部、第二の当接部、弾性ユニット、ベース支持部およびスライド可能にマウントされたフレームからなる群の少なくとも一つを、少なくとも部分的に板から一体形成されて提供することを含んでいてもよい。エッチング技法またはレーザー技法といったデザイン技法を使うことによって少なくとも一つの機能要素を板から製造することは便利でありうる。これらの技法は、薄板、たとえば金属板またはばね金属鋼板に適用するのに最適に好適でありうる。エッチングまたはレーザー・カットによって、製造される構造の高精度が達成されうる。
方法は、第一の当接部、第二の当接部、弾性ユニット、ベース支持部およびスライド可能にマウントされたフレームからなる群の少なくとも二つを、少なくとも部分的に一枚の板から一体形成されて提供することを含んでいてもよい。一枚の板から機能要素の少なくとも一つを一体形成することに関して述べたのと同じ利点が、一枚の板から二つまたはさらに多くの機能要素を形成することについても成り立つ。一枚の板を使ってできるだけ多くの機能要素を製造することが一層便利でありうる。特に、弾性ユニット上にマウントされる当接部および弾性ユニットは一枚の板から形成されうる。さらに、第一の当接部は、一枚の板から一体形成されうる。さらに加えて、スライド可能にマウントされたフレームおよび前記少なくとも一つのさらなる弾性ユニットは一枚の板から一体的に製造されうる。このように、第一の当接部、第二の当接部、弾性ユニット、スライド可能にマウントされたフレームおよび少なくとも一つのさらなる弾性ユニットは一枚の板から一体形成されうる。板の形を適切に適応させるとき、同じ板からベース支持部も形成することさえ可能でありうる。
方法は、第一の当接部および第二の当接部の少なくとも一つに対して二つの力成分をはたらかせ、該少なくとも一つの当接部が電子コンポーネントに対して二つの角度をもった力成分をはたらかせるようにすることを含みうる。二つの割り当てられた当接部の一つに対して、弾性ユニットは二つの力成分をはたらかせる。ここで、それぞれの当接部は、それらの当接部が電子コンポーネントに対して二つの角度をもった力成分をはたらかせるように、上記二つの力成分を伝達するよう適応されている。レセプタクル内での電子コンポーネントの整列を可能にするために、電子コンポーネントの二つの角度をもった側辺が、それぞれが二つの角度をもった力を示す当接部のうちの一つによって接触されうる。その際、さらなる任意の当接部が電子コンポーネントのさらなる側部の少なくとも一つまたは電子コンポーネントのさらなるコーナー領域の一つに対してのみ作用する。
後処理は、電子コンポーネントが担体によって保持および整列され、担体を取り扱うことによって動かされている間にレーザー・マーキングすることを含みうる。電子コンポーネントがレセプタクル内でクランプされ、整列されている間、電子コンポーネントはレーザー・マーキング機械にかけられうる。電子コンポーネントは、接点側がベース支持部に当接するかシンボル側がベース支持部に当接するかとは独立に、アクセス可能なシンボル側を有しうる。接点側がベース支持部と当接する場合、シンボル側は受け入れ側に対して開かれており、いかなる制約もなくレーザー・マーキングにかけられうる。シンボル側がベース支持部と当接する場合、レセプタクルのベース支持部はその中心に開口を有していてもよい。アクセス開口は、電子コンポーネントの端領域がベース支持部と当接する程度の広がりをもつ。
後処理は、電子コンポーネントが担体によって保持および整列され、担体を取り扱うことによって動かされている間のバーンイン試験を含みうる。バーンイン試験では、電子コンポーネント、特に半導体デバイスは、所定の時間期間にわたって一時間未満ないし数時間にわたって200°Cまでの温度にかけられうる。バーンイン試験の間、電子コンポーネントは電流フィードによって追加的に電力試験にかけられうる、あるいは、電子コンポーネントは該電子コンポーネントの電子的な品質を試験するために電子的な試験にかけられうる。担体は、金属、熱硬化性プラスチックまたは樹脂のような耐熱性材料で該担体を形成することによって、高温に耐えるよう適応されうる。金属(特にばね金属鋼)製の担体を提供することによって、担体は、さまざまな電気的および/または機械的条件を満たすよう適応されうる。ばね金属鋼のシート金属から一体的に形成される担体を提供することによって、担体は、後処理機械における機械的応力、電気的負荷および熱的衝撃にかけられるのに適切となりうる。シート金属は、機械的強度、摩耗耐性および表面抵抗率といった所望の目的のために多様なコーティングで被覆されてもよい。
後処理は、電子コンポーネントが担体によって保持および整列され、担体を取り扱うことによって動かされている間のベークイン・プロセスを含みうる。耐熱性材料から前記担体を形成することにより、担体が、電子コンポーネントが約1時間の期間にわたって高温にかけられるベークイン・プロセスに耐えられるようにできる。ベークイン・プロセスは、最終試験をもってさらに続けるために電子コンポーネントに対する電気的な負荷を軽減するために使用されてもよい。
後処理は、電子コンポーネントが担体によって保持および整列され、担体を取り扱うことによって動かされている間の、ハンドラ上での最終試験を含みうる。電子コンポーネント、たとえば半導体デバイスの最終試験は、電子的な機能試験であってもよく、任意の組み合わせでの多様な温度、圧力、加速および傾斜角といった多様な物理的試験条件を含みうる。機械的および電子的なの荷重に耐える単数または複数の材料から前記担体を形成することにより、前記担体は、これらさまざまな条件下で電子コンポーネントを整列させるよう適応され得、電子コンポーネントの接点を接触させることを許容するよう適応されうる。
ある実施形態では、後処理は、電子コンポーネントが担体によって保持および整列され、担体を取り扱うことによって動かされている間の、ハンドラ上での最終試験を含まない。レーザー・マーキング、バーンインまたはベークインのあと、直接に、電子コンポーネントに対して選択的マーキングが作用させられてもよい。
特に、後処理は、電子コンポーネントが担体によって保持および整列され、担体を取り扱うことによって動かされている間の、ハンドラ上での最終試験がない。
後処理は、電子コンポーネントが担体によって保持および整列され、担体を取り扱うことによって動かされている間の、選択的マーキングを含みうる。レーザー・マーキングの説明を参照するに、同じことが選択的マーキング、たとえばレーザー・マーキングについても有効である:電子コンポーネントは、接点側がベース支持部に当接するかシンボル側がベース支持部に当接するかとは独立に、アクセス可能なシンボル側を有しうる。接点側がベース支持部に当接する場合、シンボル側は受け入れ側に対して開かれており、いかなる制約もなくレーザー・マーキングにかけられうる。シンボル側がベース支持部に当接する場合、レセプタクルのベース支持部はその中心に開口を有していてもよい。開口は、電子コンポーネントの端領域がベース支持部と当接する程度の広がりをもつ。選択的マーキング後、担体内に置かれた電子コンポーネントは、選択的に「陽(positive)」とマークされる、選択的に「陰(negative)」とマークされる、あるいは完全に「陽」または「陰」とマークされうる。選択的マーキングは、電子コンポーネントの品質特徴を指摘するマーク、たとえば半導体デバイスを動作させる最大周波数を記すマークをも含みうる。
レーザー・マーキング、バーンイン試験、ベークイン、最終試験および選択的マーキングからなる群の少なくとも二つが、担体から電子コンポーネントを取り除くことなく実行されてもよい。担体は、多様な物理的条件に耐えるよう適応され得、完全な後処理を通じて電子コンポーネントを精確に整列させうる。こうして、電子コンポーネントは完全な後処理の間または後処理の一部の間、担体内に保持され、整列されうる。
後処理後、電子コンポーネントは、電子コンポーネントが担体によって保持および整列されている間に担体を後処理機械から取り除くことによって、後処理機械から取り除かれうる。
上述した方法が実行されうる、または上述した方法を実行するのに用いうるラインはさらに、電子コンポーネントの製造のための製造装置を有していてもよい。製造装置は、プロセス・フローにおいて、前記いくつかの後処理機械の上流に配置されてもよく、それにより電子コンポーネントはまず製造され、製造済みの電子コンポーネントがその後、後処理にかけられる。電子コンポーネントがパッケージングされた集積回路の場合については、製造装置は、半導体基板(たとえばシリコン・ウェーハ)上および/または半導体基板内に集積回路コンポーネント(電界効果トランジスタなど)を形成すること、処理された半導体基板上に金属化層(metallization layer)を形成すること、半導体基板を個々の電子チップまたはダイに切り離すこと、切り離された電子チップまたはダイをパッケージもしくはモールド内にパッケージングして電子コンポーネントを形成することを含みうる。そのような製造手順を終了したのち、電子コンポーネントは後処理手順にかけられうる。後処理手順では、電子コンポーネントに関して一つまたは複数の試験が実施されうる。そのような試験は、電気的試験、機械的試験、熱的安定性の試験、機能試験などを含みうる。そのような試験を効率的に実行するために、電子コンポーネントのバッチが、それらを個々の整列固定具またはそのレセプタクルの中にクランプすることによって、担体に載せられてもよい。
ある例示的な実施形態によれば、ライン配列はさらに、電子コンポーネントの製造のための、プロセス・フローにおいて前記いくつかの後処理機械の上流に配置された製造装置を有し、それにより電子コンポーネントはまず製造され、製造済みの電子コンポーネントがその後、後処理にかけられる。
ある例示的な実施形態によれば、クランプ機構は、電子コンポーネントの側部のみで電子コンポーネントを弾性的にクランプするよう適応される。
ある例示的な実施形態によれば、ライン配列は、担体の確定的な識別のために適応された識別ユニットを有する。
ある例示的な実施形態によれば、操作ユニットは、レセプタクルのサイズを拡大するためにレセプタクルの外側に位置されるクランプ機構の操作可能構造を操作するよう適応される。
ある例示的な実施形態によれば、後処理機械は、担体によって保持および整列され、担体を扱うことによって動かされる電子コンポーネントのレーザー・マーキングのためのレーザー・マーカーを含む。
ある例示的な実施形態によれば、後処理機械は、担体によって保持および整列され、担体を扱うことによって動かされる電子コンポーネントのバーンイン試験のためのバーンイン試験器を含む。
ある例示的な実施形態によれば、後処理機械は、担体によって保持および整列され、担体を扱うことによって動かされる電子コンポーネントのベーキングのためのベークイン・チャンバを含む。
ある例示的な実施形態によれば、後処理機械は、担体によって保持および整列され、担体を扱うことによって動かされる電子コンポーネントを最終試験するための試験設備を含む。
ある例示的な実施形態によれば、ライン配列は、電子コンポーネントを試験するよう適応された試験設備がない。
ある例示的な実施形態によれば、後処理機械は、電子コンポーネントが担体によって保持および整列され、担体を扱うことによって動かされる間に選択的マーキングを行うための選択的マーク付け器を含む。
ある例示的な実施形態によれば、後処理機械は、電子コンポーネントを担体から取り除くことなく実行されるべき、レーザー・マーキング、バーンイン試験、ベークイン試験、最終試験および選択的マーキングからなる群のうち少なくとも二つを含む。
ある例示的な実施形態によれば、後処理機械は、電子コンポーネントが担体によって保持および整列されている間に担体を後処理機械から取り除くことによって電子コンポーネントが後処理機械から取り除かれるよう適応される。 上に定義した諸側面および本発明のさらなる諸側面は、以下に記載する実施形態の例から明白であり、これらの実施形態の例を参照することで説明される。
本発明の例示的な実施形態に基づく後処理方法において使うための担体の詳細を示す図である。 本発明の例示的な実施形態に基づく後処理方法において使うための担体の概観を示す図である。 本発明の例示的な実施形態に基づく後処理方法において使うための担体の一部の詳細を示す図である。 本発明の例示的な実施形態に基づく後処理方法において使うための担体の概観を示す図である。 本発明の例示的な実施形態に基づく後処理方法において使うための担体の詳細を示す図である。 本発明の例示的な実施形態に基づく後処理方法において使うための担体の詳細を示す図である。 本発明の例示的な実施形態に基づく後処理機械の概観を示す図である。 本発明のある実施形態に基づく方法の動作チャートである。 本発明のある実施形態に基づくラインを示す図である。
図面の図示は概略的なものである。異なる図面において、同様なまたは同一の要素は同じ参照符号を与えている。
図1は、弾性ユニット板110の詳細の上からの斜視図であり、整列固定具10を描いている。整列固定具10はレセプタクル20を有する。レセプタクル20は第一の当接部31、第二の当接部51およびベース支持部71を有する。整列固定具は、第一のばね要素42および第二のばね要素44を有する弾性ユニット41を有する。第一の当接部31は弾性ユニット41にマウントされている。よって、第一のばね要素42および第二のばね要素44(いずれも弾性ユニット板110からまたは弾性ユニット板110と一体的に形成される蛇行構造として構成されている)は、第一の当接部31の弾性的な動きを許容する。第一の当接部31は互いに対して角度をもたされた第一の部分32および第二の部分34を有し、硬い部材をなす。後処理デバイス/ハンドラ・デバイス(図1には示さず)のピンのような適切なアクチュエータを用いて第一の当接部操作孔39を操作することにより、弾性ユニット41はプレストレスを与えられたまたは付勢された状態にされることができる。このとき、第一の当接部31が第二の当接部51から遠ざけられるので、レセプタクル20は拡大される。第二の当接部51は第一の部分52および第二の部分54を有する。第一の当接部31の第一の部分32は第二の当接部51の第二の部分54と反対側にあり、それに応じて第一の当接部31の第二の部分34は第二の当接部51の第一の部分52と反対側にある。したがって、第一の当接部31と第二の当接部51は、両者の間の空間内に電子コンポーネント1を係合するよう適応されている。ここで、弾性ユニット41が電子コンポーネント1を係合する力をはたらかせる。この実施形態において、ベース支持部71はベース支持板120によって形成される。第一の当接部31と第二の当接部の間の空間において、ベース支持板はアクセス開口125をもつ。このアクセス開口125を通じて、電子コンポーネント1のシンボル側がレーザー・マーキングにとってアクセス可能である。第一の当接部31、第二の当接部51および弾性ユニット41は、それぞれ弾性ユニット板110から形成されうる。クランプ機構は、弾性ユニット41、第一の当接部31および第二の当接部51を含みうる。クランプ機構41、31、51は、受け入れられる電子コンポーネントの側部に係合するよう適応される。第一の当接部31および操作孔39は、L字形の部材60から一体的に形成されうる。
図2は、担体100の複数の整列固定具10を示している。ここで、各整列固定具10は一つの電子コンポーネント1を整列させるよう適応されている。電子コンポーネント1は、レセプタクル20内で上下さかさまにして置かれており、そのため電子コンポーネント1の接点側2、第一の側部5および第二の側部6が斜視図の視点から見える。弾性ユニット板110から形成される第一のばね要素42および第二のばね要素44が描かれている。
図3は、浮動可能にマウントされたレセプタクル20を有する整列固定具10を示している。浮動可能にマウントされたフレーム27は、二つの反対側の弾性ユニット49を介して浮動可能にマウントされている。浮動可能にマウントされたフレーム27内に統合されたレセプタクル20も浮動可能である。浮動可能にマウントされたフレーム27上に配置された調整ユニット28が、浮動可能にマウントされたフレーム27の微調整を、よってレセプタクル20の微調整を許容する。三つの調整ユニット28が整列固定具10の主平面内でレセプタクルの微調整を許容しうる。
図4は、4×9の整列固定具のマトリクス形に配置された36個の整列固定具を有する完全な担体100の上から見た概略図である。担体100の端領域に配置された二つの基準要素118が担体100を整列させるために使用されうる。
図5および図6は、担体100の詳細の上から見た図を示している。ここで、担体100は弾性ユニット板フレーム111に板接続弾性ユニット154を介して弾性的に結合されたスライド可能な弾性ユニット板110を有する。弾性ユニット板フレーム111は受け入れ板130に固定的にマウントされている。よって、板接続弾性ユニット154を曲げることによって、弾性ユニット板110は、第二の当接部51の境界を定める受け入れ開口135を有する受け入れ板130に対してスライドしうる。弾性ユニット41を介して弾性ユニット板110にマウントされた第一の当接部31は、受け入れ板130の固定部分をなす第二の当接部51に対してスライドしうる。第一の当接部31および第二の当接部51によって形成されるレセプタクル20のレセプタクル開口48は、弾性ユニット板110を受け入れ板130に対してスライドさせることによって拡大されうる。受け入れ板130および弾性ユニット板フレーム111は固定孔208で固定されうるので、弾性ユニット操作孔258に操作力210を係合させることによって、弾性ユニット板110は受け入れ板130および弾性ユニット板フレーム111に対してスライドさせることができる。担体100を操作力210の力に抗して固定するために、反対向きの力200が加えられてもよい。受け入れ板130および弾性ユニット板フレーム111は、いくつかの固定点156において互いに固定的に結合されてもよい。
再び図5を参照するに、受け入れ板130と称されうる第二の板130の第一の板当接部134と、弾性ユニット板110と称されうる第一の板110の第二の板当接部914とが互いに当接する。レセプタクル開口48のサイズを制御するようスペーサー257が適応されてもよい。第一の板当接部134および第二の板当接部914が互いに当接するとき、第一の当接部31と第二の当接部51とによって形成されるレセプタクルのクランプ・サイズに到達しうる。レセプタクル開口48のサイズは、受け入れられるべき電子コンポーネント1より小さくてもよく、よって、電子コンポーネント1は第一の当接部31と第二の当接部51とによってクランプされうる。弾性ユニット板110と弾性ユニット板フレーム111との間の空間259はスペーサー257のサイズを有しうる。
図6を参照するに、レセプタクル開口48の受け入れ時のサイズが示されている。弾性ユニット板110と弾性ユニット板フレーム111との間の空間259が拡大されている。したがって、レセプタクル開口48のサイズも、電子コンポーネント1がレセプタクル20内に、すなわち第一の当接部31と第二の当接部51との間の空間内に受け入れられうるサイズに拡大されうる。
図7は、担体100が後処理機械702内に位置されている際の後処理機械702の概観図である。担体100は、図1ないし図6を参照して述べたように構成されていてもよく、後処理機械702において多様な処理にかけられてもよい。
図8は、本発明のある実施形態に基づく後処理方法の動作チャートである。本方法は、担体を第一の後処理機械内に位置させる(801)ことを含みうる。担体を処理にかける第一の後処理機械は、電子コンポーネントに対してレーザー・マーキング802を実行するレーザー・マーキング機械であってもよい。レーザー・マーキングは、担体を使って、レーザー・ビームを担体のアクセス孔を通じて差し向けることによって処理されてもよい。バーンイン試験機械によって実行されるバーンイン試験803がその後処理されうる。担体はばね金属鋼から形成されていてもよく、よって長時間にわたって担体を高温にさらすことが許容されるのである。担体は、200°Cまでの高温にもかかわらず、大きさ的に安定なままであってもよい。担体において電子コンポーネントが受ける整列方法のため、電子コンポーネントは接触されることができ、電気的負荷と電力接続されることができる。その後、ベークイン・プロセス804がベークイン機械によって実行されうる。担体は温度安定であってもよく、定義された表面抵抗率をもちうるので、担体は電子コンポーネントのベークインのために適切でありうる。多様な形の試験が電子コンポーネントの最終試験805を表しうる。最終試験805は種々の条件下での電子コンポーネントの電気的品質試験であってもよい。しかしながら、本後処理方法は、ベークイン・プロセス804後に選択的マーキング806に続いてもよい。レーザー・マーキング802、バーンイン・プロセス803、ベークイン・プロセス804、最終試験805および選択的マーキング806のあと、それぞれの後処理機械の任意のものから担体が取り出されてもよい(807)。
図9は、本発明のある実施形態に基づくライン900を示している。ライン900は、上述した担体を使っての複数の電子コンポーネントの製造および後処理のために構成される。
ライン900はパッケージングされた電子チップの製造のための製造装置902を有する。製造装置902は、シリコン・ウェーハ上および/またはシリコン・ウェーハ内に集積回路を形成するためのプロセス・チャンバ904を有する。製造装置902はさらに、処理されたシリコン・ウェーハ上に金属化層を形成するための金属化層形成ブロック906を有する。製造装置902はさらに、処理され金属化されたシリコン・ウェーハを個々の裸のダイに切り分けるための切り分けユニット908を有する。パッケージング部910は、切り分けられたダイをパッケージ中にパッケージングするはたらきをし、これで電子コンポーネントの形成が完了する。製造装置902は、電子デバイス上の接点パターンを仕上げることで、電子コンポーネントの製造を完了してもよい。
製造装置902の下流に、接点パターンの仕上げ後に、製造済みのパッケージングされたダイに後処理を適用するための複数の後処理機械を有する後処理部920が配置されている。後処理部920は、レーザー・マーキング・ユニット922、バーンイン試験ユニット924、ベークイン試験ユニット926および選択的マーキング・ユニット928を有する。後処理の間、複数のパッケージングされたチップは担体内にクランプされたままである。
「有する」の語は他の要素やステップを排除するものではなく、単数形の表現が複数を排除するものではないことを注意しておくべきである。異なる実施形態との関連で述べた要素が組み合わされてもよい。請求項に参照符号があったとしても、特許請求の範囲を限定するものと解釈してはならない。本発明の実装は、図面に示され上に記載された好ましい実施形態に限定されるものではなく、たとえ根本的に異なる実施形態の場合であっても、本発明に基づく示された解決策および原理を使用する多数の変形が可能である。
1 電子コンポーネント
2 電子コンポーネントの接点側
5 電子コンポーネントの第一の側部(側辺部)
6 電子コンポーネントの第二の側部(側辺部)
10 整列固定具/配置固定具/アライン・フィクスチュア
20 レセプタクル
27 浮動可能にマウントされたフレーム
28 調整ユニット/アジャストメント・ユニット
31 第一の当接部
32 第一の当接部の第一の部分
34 第一の当接部の第二の部分
39 当接部作動孔/当接部操作孔/当接部のアクチュエーション・ホール
41 弾性ユニット
42 第一のばね要素
44 第二のばね要素
48 レセプタクル開口
51 第二の当接部
52 第二の当接部の第一の部分
54 第二の当接部の第二の部分
71 ベース支持部
100 担体/キャリア
110 弾性ユニット板/ばねユニット板/第一の板〔プレート〕
111 弾性ユニット板フレーム
118 基準要素/フィデューシャル・エレメント
120 ベース支持板/第二の板〔プレート〕
125 アクセス開口
130 受け入れ板/第三の板〔プレート〕
134 第一の板当接部
135 受け入れ開口
154 板接続弾性ユニット
156 固定点
200 反対向きの力
208 固定孔
210 作動力/操作力
257 スペーサー
258 弾性ユニット作動孔/弾性ユニット操作孔
259 空間
702 後処理機械
801 担体の配置
802 レーザー・マーキング
803 バーンイン試験
804 ベークイン・プロセス
805 最終試験
806 選択的マーキング
807 担体の取り出し
900 ライン
902 製造装置
904 集積回路を形成するプロセス・チャンバ
906 金属化層形成ブロック
908 切り分けユニット
910 パッケージング部
920 後処理部
922 レーザー・マーキング・ユニット
924 バーンイン試験ユニット
926 ベークイン試験ユニット
928 選択的マーキング・ユニット
914 第二の板当接部

Claims (13)

  1. 複数の電子コンポーネントを、該電子コンポーネントの製造後に、後処理機械において後処理する方法であって:
    ・クランプ機構を有する整列固定具をもつ担体を提供する段階と;
    ・前記クランプ機構を操作してレセプタクルのサイズを拡大する段階であって、各レセプタクルは前記整列固定具の一つに割り当てられており、拡大されたレセプタクルは受け入れられる電子コンポーネントより大きい、段階と;
    ・前記電子コンポーネントを前記整列固定具の拡大されたレセプタクル内に位置させる段階と;
    ・前記クランプ機構を操作して、前記電子コンポーネントが前記担体のレセプタクル内でクランプされ、整列されるようレセプタクルのサイズを小さくする段階と;
    ・前記担体を前記後処理機械内に位置させる段階と;
    ・前記電子コンポーネントが前記担体のレセプタクル内で整列された位置を維持している間に前記電子コンポーネントを前記後処理機械の処理にかける段階と

    ・前記クランプ機構によって、前記電子コンポーネントの側部のみで前記電子コンポーネントを弾性的にクランプする段階とを含み、
    前記担体は複数の積層板の層シーケンスとして形成されており、
    前記電子コンポーネントを前記後処理機械の処理にかける段階が:
    ・前記担体の確定的な識別のための識別特徴を前記担体に与えることを含む、
    法。
  2. 前記電子コンポーネントを前記後処理機械の処理にかける段階が:
    ・基準検出のための基準マークを前記担体に与えることを含む、
    請求項記載の方法。
  3. 請求項1または2記載の方法であって、
    ・第一の当接部および第二の当接部をもつ前記レセプタクルを提供することを含み、
    前記電子コンポーネントに対して、前記第一の当接部が第一の力成分をはたらかせ、前記第二の当接部が第二の力成分をはたらかせ、それらの力成分が一緒になって前記電子コンポーネントの側部に対するクランプ力をなし、
    前記第一の力成分および前記第二の力成分が少なくとも部分的に対向する、
    方法。
  4. 前記電子コンポーネントを前記後処理機械の処理にかける段階が、前記電子コンポーネントが前記担体によって保持および整列され、前記担体を扱うことによって動かされる間のレーザー・マーキングを含む、
    請求項1ないしのうちいずれか一項記載の方法。
  5. 前記電子コンポーネントを前記後処理機械の処理にかける段階が、前記電子コンポーネントが前記担体によって保持および整列され、前記担体を扱うことによって動かされる間のバーンイン試験を含む、
    請求項1ないしのうちいずれか一項記載の方法。
  6. 前記電子コンポーネントを前記後処理機械の処理にかける段階が、前記電子コンポーネントが前記担体によって保持および整列され、前記担体を扱うことによって動かされる間のベークイン・プロセスを含む、
    請求項1ないしのうちいずれか一項記載の方法。
  7. 前記電子コンポーネントを前記後処理機械の処理にかける段階には、前記電子コンポーネントが前記担体によって保持および整列され、前記担体を扱うことによって動かされる間のハンドラ上での最終試験がない、
    請求項1ないしのうちいずれか一項記載の方法。
  8. 前記電子コンポーネントを前記後処理機械の処理にかける段階が、前記電子コンポーネントが前記担体によって保持および整列され、前記担体を扱うことによって動かされる間の選択的マーキングを含む、
    請求項1ないしのうちいずれか一項記載の方法。
  9. レーザー・マーキング、バーンイン試験、ベークイン試験、最終試験および選択的マーキングからなる群のうち少なくとも二つが、前記電子コンポーネントを前記担体から取り除くことなく実行される、
    請求項ないし記載の方法。
  10. 前記電子コンポーネントを前記後処理機械の処理にかける段階ののち、前記電子コンポーネントが前記担体によって保持および整列されている間に前記担体を前記後処理機械から取り除くことによって、前記電子コンポーネントを前記後処理機械から取り除くことを含む、
    請求項1ないしのうちいずれか一項記載の方法。
  11. 複数の電子コンポーネントの後処理のためのライン装置であって、
    請求項1ないし8のうちいずれか一項記載の方法に従って前記電子コンポーネントの製造後に後処理を適用するよう適応されているいくつかの後処理機械と;
    クランプ機構を有する整列固定具をもつ担体を提供するよう適応されている担体提供ユニットと;
    レセプタクルのサイズを拡大するよう前記クランプ機構を操作するよう適応された操作ユニットであって、各レセプタクルは前記整列固定具の一つに割り当てられ、拡大されたレセプタクルは受け入れられる電子コンポーネントより大きい、操作ユニットと;
    前記電子コンポーネントを前記整列固定具の拡大されたレセプタクルの中に位置させるよう適応された位置付けユニットとを有しており、
    前記操作ユニットは、前記レセプタクルのサイズを縮小して、前記電子コンポーネントが前記担体のレセプタクル内にクランプされ、整列されるようにするよう前記クランプ機構を操作するよう適応されており、
    当該ライン装置はさらに、
    前記担体を前記後処理機械内に配置し、前記電子コンポーネントが前記担体のレセプタクル内で整列された位置を維持している間に前記電子コンポーネントを前記後処理機械の処理にかけるよう適応された配置ユニットとを有する、
    ライン装置。
  12. 前記電子コンポーネントの製造のための製造装置をさらに有し、前記製造装置はプロセス・フローにおいて前記いくつかの後処理機械の上流に配置されており、それにより前記電子コンポーネントはまず製造され、製造済みの電子コンポーネントがその後、後処理にかけられる、請求項11記載のライン装置。
  13. 前記クランプ機構が、前記電子コンポーネントを、前記電子コンポーネントの側部のみで弾性的にクランプするよう適応されている、請求項11または12記載のライン装置。

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