KR101582809B1 - An apparatus and method of using an imaging device for adjustment of at least one handling device for handling semiconductor components - Google Patents

An apparatus and method of using an imaging device for adjustment of at least one handling device for handling semiconductor components Download PDF

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Abstract

전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치가 개시된다. 장치는: i) 회전 디바이스 및 회전 디바이스 주위를 둘러싸도록 배열되고 각각의 픽 헤드가 전자 구성요소를 수용하도록 동작가능한 복수의 픽 헤드들; ii) 각각의 픽 헤드들에 의해 수용된 전자 구성요소들의 배치를 결정하기 위한 위치-결정 디바이스; iii) 위치-결정 디바이스에 의해 결정되는, 전자 구성요소들의 배치를 나타내는 위치에 배열된 기준점 마크; iv) 기준점 마크에 대해 정렬된 제 1 촬상 디바이스; 및 v) 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 적어도 하나의 핸들링 디바이스플 포함한다. 구체적으로, 제 1 촬상 디바이스는 기준점 마크 및 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 포함하는 적어도 하나의 이미지를 캡쳐하도록 동작가능하여, 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치가, 제 1 촬상 디바이스에 의해 캡쳐된 적어도 하나의 이미지로부터 유도된 기준점 마크 및 적어도 하나의 핸들링 디바이스 간의 오프셋에 기초하여, 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 전자 구성요소들의 배치에 대해 정렬하도록 조정가능하게 되도록 한다. 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치의 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 방법이 또한 개시된다.An apparatus for handling electronic components is disclosed. The apparatus comprises: i) a plurality of pick heads arranged to surround the rotating device and the rotating device, each pick head operable to receive an electronic component; ii) a position-determining device for determining the placement of the electronic components received by each of the pick heads; iii) a reference point mark arranged at a position which indicates the arrangement of the electronic components, as determined by the position-determining device; iv) a first imaging device aligned with respect to a reference point mark; And v) at least one handling device for handling the electronic components. In particular, the first imaging device is operable to capture at least one image comprising a reference point mark and at least one handling device such that the position of the at least one handling device is adapted to capture at least one Such that the at least one handling device is adjustable to align with respect to the arrangement of the electronic components based on the offset between the reference point mark derived from the image and the at least one handling device. A method of adjusting the position of at least one handling device of an apparatus for handling electronic components is also disclosed.

Description

반도체 구성요소들을 핸들링하기 위한 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 조정을 위해 촬상 디바이스를 이용하는 장치 및 방법{AN APPARATUS AND METHOD OF USING AN IMAGING DEVICE FOR ADJUSTMENT OF AT LEAST ONE HANDLING DEVICE FOR HANDLING SEMICONDUCTOR COMPONENTS}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates generally to an apparatus and method for using an imaging device to adjust at least one handling device for handling semiconductor components,

본 발명은 촬상 디바이스를 이용하여 반도체 구성요소들을 핸들링하는 하나 이상의 핸들링 디바이스들의 위치를 조정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for adjusting the position of one or more handling devices for handling semiconductor components using an imaging device.

종래의 검사 핸들러(test handler)는 터릿(turret) 및 반도체 패키지들을 수용하기 위해 터릿에 연결되는 픽 헤드들(pick heads)을 포함한다. 동작 동안, 터릿은 반도체 패키지들의 성능을 검사하기 위한 검사 모듈과 같은 다양한 핸들링 디바이스들 위에서 회전한다. 구체적으로, 반도체 패키지를 수용하는 픽 헤드는 반도체 패키지를 검사하기 위해서 검사 모듈로 이동한다. 특히, 검사 모듈은 양호한 머신 안정성, 고기능 검사 수율, 및 낮은 패키지 손상률을 달성하기 위해서, 각각의 픽 헤드들에 의해 수용된 반도체 패키지들에 대해 정렬되어야 한다.Conventional test handlers include pick heads that are connected to the turret to accommodate turrets and semiconductor packages. During operation, the turret rotates on various handling devices, such as inspection modules, for testing the performance of semiconductor packages. Specifically, the pick head that houses the semiconductor package moves to the inspection module to inspect the semiconductor package. In particular, the inspection module must be aligned with respect to the semiconductor packages received by the respective pick heads to achieve good machine stability, high performance inspection yield, and low package damage rates.

현재, 검사 모듈과 반도체 패키지들 간의 정렬 또는 위치 조정은 인간 판단(human judgment)을 이용하여 달성된다. 인간 판단은 주관적이고 검사 핸들러의 동작이 시각화되도록 하는 것을 필요로 하기 때문에, 반도체 패키지들의 크기가 매우 작은 경우에는 어렵게 되거나 심지어 불가능하게 되기도 한다. 부가적으로, 본 방법은 정확도를 위한 기초 역할을 하기 위한 데이터의 부재로 인해 상당한 인간의 기술 및 노동력을 필요로 한다.Presently, the alignment or position adjustment between the inspection module and the semiconductor packages is accomplished using human judgment. Because human judgment is subjective and requires the operation of the inspection handler to be visualized, it can be difficult or even impossible if the size of the semiconductor packages is very small. In addition, the method requires considerable human skill and labor due to the absence of data to serve as a basis for accuracy.

따라서, 본 발명의 목적은 반도체 패키지들을 핸들링하는 하나 이상의 핸들링 디바이스들을 정렬하기 위한 종래의 방법의 상술된 단점들을 개선하고, 일반 대중에게 유용한 선택권을 제공하고자 하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to ameliorate the above-mentioned disadvantages of conventional methods for aligning one or more handling devices handling semiconductor packages and to provide a useful option to the general public.

본 발명의 제 1 양태는 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치이다. 장치는: i) 회전 디바이스 및 회전 디바이스 주위를 둘러싸도록 배열되고 각각의 픽 헤드가 전자 구성요소를 수용하도록 동작가능한 복수의 픽 헤드들; ii) 각각의 픽 헤드들에 의해 수용된 전자 구성요소들의 배치(arrangement)를 결정하기 위한 위치-결정 디바이스; iii) 위치-결정 디바이스에 의해 결정된, 전자 구성요소들의 배치를 나타내는 위치에 배열된 기준점 마크(fiducial mark); iv) 기준점 마크에 대해 배열된 제 1 촬상 디바이스; 및 v) 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 포함한다. 특히, 제 1 촬상 디바이스는 기준점 마크 및 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 포함하는 적어도 하나의 이미지를 캡쳐하도록 동작가능하여, 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치가, 제 1 촬상 디바이스에 의해 캡쳐된 적어도 하나의 이미지로부터 유도된 기준점 마크 및 적어도 하나의 핸들링 디바이스 간의 오프셋에 기초하여, 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 전자 구성요소들의 배치에 대해 정렬하도록 조정가능하게 되도록 한다.A first aspect of the present invention is an apparatus for handling electronic components. The apparatus comprises: i) a plurality of pick heads arranged to surround the rotating device and the rotating device, each pick head operable to receive an electronic component; ii) a position-determining device for determining an arrangement of electronic components received by each of the pick heads; iii) a fiducial mark arranged at a position determined by the position-determining device, the position indicating the arrangement of the electronic components; iv) a first imaging device arranged for a reference point mark; And v) at least one handling device for handling electronic components. In particular, the first imaging device is operable to capture at least one image comprising a reference point mark and at least one handling device such that the position of the at least one handling device is adapted to capture at least one image captured by the first imaging device Such that the at least one handling device is adjustable to align with respect to the arrangement of the electronic components based on the offset between the reference point mark derived from the at least one handling device and the at least one handling device.

본 발명의 제 2 양태는 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치의 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 방법이고, 장치는 회전 디바이스 및 회전 디바이스 주위를 둘러싸도록 배열된 복수의 픽 헤드들을 포함하고, 방법은: 위치-결정 디바이스를 이용하여, 각각의 픽 헤드들에 의해 수용된 전자 구성요소들의 배치를 결정하는 단계; 제 1 촬상 디바이스를 이용하여, 기준점 마크 및 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 포함하는 적어도 하나의 이미지를 캡쳐하는 단계로서, 기준점 마크는 위치-결정 디바이스에 의해 결정된, 전자 구성요소들의 배치를 나타내는 위치에 배열되는, 상기 캡쳐하는 단계; 및 제 1 촬상 디바이스에 의해 캡쳐된 적어도 하나의 이미지로부터 유도된 기준점 마크 및 적어도 하나의 핸들링 디바이스 간의 오프셋에 기초하여, 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 전자 구성요소들의 배치에 대해 정렬하기 위해 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 단계를 포함한다.A second aspect of the present invention is a method of adjusting the position of at least one handling device of an apparatus for handling electronic components, the apparatus comprising a plurality of pick heads arranged to surround a rotating device and a rotating device, The method includes: using a position-determining device, determining placement of electronic components received by respective pick heads; Capturing at least one image comprising a reference point mark and at least one handling device using a first imaging device, wherein the reference point mark is arranged in an array representing a placement of the electronic components, as determined by the position- ; ≪ / RTI > And at least one handling device for aligning the at least one handling device with respect to the arrangement of the electronic components based on an offset between the reference point mark derived from the at least one image captured by the first imaging device and the at least one handling device, And adjusting the position of the device.

본 발명의 바람직한 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 예시적인 방식으로 기술될 것이다.Preferred embodiments of the present invention will be described in an exemplary manner with reference to the accompanying drawings.

도 1a 및 도 1b는 각각 기준점 마크를 갖는 광학 디바이스 및 측면 비전 시스템(side vision system)을 포함하는, 반도체 구성요소들을 핸들링하기 위한 검사 핸들러의 측면도 및 상면도.
도 2a는 룩-업 비전 시스템(look-up vision system)을 포함하는, 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있는 검사 핸들러의 구성의 측면을 도시하는 도면.
도 2b는 기준점 마크를 룩-업 비전 시스템의 광학 중심에 대해 정렬하기 위한 재위치조정(repositioning)을 도시하는 도면.
도 2c는 측면 비전 시스템의 광학 중심을 도 2b에 도시되어 있는 재위치조정된 기준점 마크에 대해 정렬하기 위한 측면 비전 시스템의 재위치조정을 도시하는 도면.
도 3은 픽 헤드에 의해 수용되어 있는 반도체 구성요소를 도시하는 도면.
도 4는 도 2b에 도시되어 있는 것과 같은 기준점 마크를 재위치조정하기 위해서, 검사 핸들러에서의 광학 디바이스의 재위치조정을 도시하는 도면.
도 5는 전자 구성요소들을 검사하기 위한 접촉기(contactor)를 추가로 포함하는, 검사 핸들러의 또 다른 구성을 도시하는 도면.
도 6은 정렬된 기준점 마크 및 접촉기를 포함하는, 검사 핸들러에서의 측면 비전 시스템에 의해 캡쳐된 이미지를 도시하는 도면.
도 7은 정렬된 기준점 마크에 대한 접촉기의 정렬을 도시하는 도면.
도 8은 접촉기가 동력화되는, 도 5에 도시되어 있는 검사 핸들러의 또 다른 구성을 도시하는 도면.
도 9는 각각의 픽 헤드들에 의해 수용될 때 전자 구성요소들의 배치를 설정하기 위한 프리사이저(precisor) 모듈을 도시하는 도면.
도 10은 도 9에 도시되어 있는 프리사이저 모듈에 대해 정렬하기 위한 대안적인 기준점 마크의 재위치조정을 도시하는 도면.
도 11은 도 2a의 검사 핸들러에서의 룩-업 비전 시스템의 광학 중심에 대한 반도체 구성요소의 재위치조정을 도시하는 도면.Figures 1a and 1b are side and top views, respectively, of a test handler for handling semiconductor components, including an optical device having a reference point mark and a side vision system.
Figure 2a illustrates aspects of the configuration of a test handler shown in Figures 1a and 1b, including a look-up vision system;
Figure 2B shows repositioning for aligning reference point marks with respect to the optical center of the look-up vision system.
Fig. 2c shows repositioning of the side vision system for aligning the optical center of the side vision system with respect to the repositioned reference point mark shown in Fig. 2b. Fig.
3 is a diagram showing semiconductor components housed by a pick head;
4 is a diagram showing repositioning of an optical device in a test handler to relocate a reference point mark as shown in Fig. 2B; Fig.
Figure 5 illustrates another configuration of a test handler, further comprising a contactor for testing electronic components.
Figure 6 shows an image captured by a side vision system in a test handler, including an aligned reference point mark and a contactor.
Figure 7 shows alignment of the contactor with aligned reference point marks;
Fig. 8 shows another configuration of the inspection handler shown in Fig. 5, in which the contactor is powered. Fig.
Figure 9 shows a precisor module for setting the placement of electronic components when received by respective pick heads.
Fig. 10 shows the repositioning of an alternative fiducial mark for alignment with respect to the prisisor module shown in Fig. 9; Fig.
Figure 11 shows repositioning of semiconductor components relative to the optical center of a look-up vision system in the inspection handler of Figure 2a;

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 도 1a는 반도체 패키지들(도 3에서 도면부호 8로 도시되어 있고 픽 헤드 콜릿(pick head collet)(9)에 의해 수용되어 있는 것)과 같은 반도체 구성요소들을 핸들링하기 위한 (검사 핸들러(100)로서 도시되어 있는) 장치의 측면도이다. 검사 핸들러(100)의 상면도는 도 1b에 도시되어 있다.In accordance with a preferred embodiment of the present invention, FIG. 1A is a cross-sectional view of a semiconductor component, such as semiconductor packages (shown as 8 in FIG. 3 and received by a pick head collet 9) (Shown as a test handler 100) for handling a plurality of test objects. A top view of the test handler 100 is shown in FIG.

검사 핸들러(100)는: i) (터릿(4)으로서 도시되어 있는) 회전 디바이스; ii) 각각의 픽 헤드(5)가 반도체 패키지(8)를 수용하도록 동작하는, 터릿(4) 주위를 둘러싸도록 배열된 복수의 픽 헤드들(5); iii) 반도체 패키지들(8)의 배치를 결정하기 위한 위치-결정 디바이스(6)(예를 들면, 도 2c에 도시되어 있는 룩-업 비전 시스템(60)); iv) 반도체 패키지들(8)을 핸들링하기 위한 적어도 하나의 핸들링 디바이스(예를 들면, 도 5에 도시되어 있는 것과 같은 반도체 구성요소들을 검사하기 위한 접촉기(11)); v) 하나 이상의 나사들(102)을 통해 터릿에 장착되고 기준점 마크(2)를 포함하는 광학 디바이스(3); 및 (vi) 광학 디바이스(3)에 대해 정렬된 측면 비전 시스템(1)을 포함한다.The inspection handler 100 comprises: i) a rotating device (shown as a turret 4); ii) a plurality of pick heads (5) arranged to surround the periphery of the turret (4), each pick head (5) operating to receive the semiconductor package (8); iii) a position-determining device 6 (e.g., the look-up vision system 60 shown in Fig. 2C) for determining the placement of the semiconductor packages 8; iv) at least one handling device for handling the semiconductor packages 8 (e.g., a contactor 11 for inspecting semiconductor components such as shown in Fig. 5); v) an optical device (3) mounted on the turret via one or more screws (102) and comprising a reference mark (2); And (vi) a side vision system (1) aligned with respect to the optical device (3).

광학 디바이스(3)는 기준점 마크(2)의 이미지 뿐만 아니라, 접촉기(11)의 대표 이미지를 측면 비전 시스템(1)로 송신하도록 구성된다. 광학 디바이스(3)는 이미지들을 반사하기 위한 빔-스플리터, 미러 또는 프리즘일 수 있고, 도 1b에 도시되어 있는 것과 같이, 2개의 인접한 픽 헤드들(5) 사이의 위치에서 터릿(4)에 장착된다. 기준점 마크(2)는 측면 비전 시스템(1)에 의해 쉽게 점검될 수 있는 패턴이다. 이 경우에, 기준점 마크(2)는 체스판 패턴(예를 들면, 도 2b 및 도 2c 참조)이지만, 다른 패턴들이 또한 이용될 수 있다. 바람직하게, 기준점 마크(2)의 이미지는 측면 비전 시스템(1)에 의해 캡쳐된 이미지에서 접촉기(11)의 대표 이미지에 중첩된다(또는 겹쳐진다). 구체적으로, 측면 비전 시스템(1)은 기준점 마크(2)의 위치들을 점검하기 위한 카메라, 광학기기 및 조명기기를 포함한다. 측면 비전 시스템(1)은 볼스터 플레이트(bolster plate) 상에 장착될 수 있다.The optical device 3 is configured to transmit the representative image of the contactor 11 to the side vision system 1 as well as the image of the reference point mark 2. The optical device 3 may be a beam-splitter, mirror or prism for reflecting the images and may be mounted to the turret 4 at a position between two adjacent pick heads 5, do. The reference mark 2 is a pattern that can be easily checked by the side vision system 1. In this case, the reference mark mark 2 is a chessboard pattern (see, for example, Figs. 2B and 2C), but other patterns may also be used. Preferably, the image of the reference point mark 2 is superimposed (or superimposed) on the representative image of the contactor 11 in the image captured by the side vision system 1. Specifically, the side vision system 1 includes a camera, an optical device, and a lighting device for checking the positions of the reference mark 2. The side vision system 1 may be mounted on a bolster plate.

접촉기(11)의 대표 이미지는 접촉기(11)의 위치를 나타내는 임의의 이미지를 포함할 수 있고, 접촉기(11)의 하나 이상의 부분들 및/또는 접촉기(11)로부터 유도되는 마크를 포함할 수 있다는 것이 인식되어야 한다.The representative image of the contactor 11 may comprise any image indicative of the position of the contactor 11 and may include a mark derived from one or more parts of the contactor 11 and / Should be recognized.

접촉기(11)와 같은 하나 이상의 핸들링 디바이스들의 위치 조정을 위한 기준 마크(reference mark)로서 기준점 마크(2)를 이용하는 것이 이제 기술될 것이다.The use of the reference mark mark 2 as a reference mark for the positioning of one or more handling devices such as the contactor 11 will now be described.

도 2a는 검사 핸들러(100)의 측면도를 도시하고, 이에 의해, 각각의 픽 헤드들(5)에 의해 수용된 반도체 패키지들(8)의 위치가, 이미지 처리를 통한 후속 분석을 위해 룩-업 비전 시스템(60)에 의해 캡쳐된다. 구체적으로, 룩-업 비전 시스템(60)은 그 광학 중심을 각각의 픽 헤드들(5)에 의해 수용된 반도체 패키지들(8)의 위치에 대해 정렬하도록 재위치조정된다. 그러나, 룩-업 비전 시스템(60)의 광학 중심 및 각각의 픽 헤드들(5)에 의해 수용된 반도체 패키지들(8)의 배치 간의 평균 오프셋이 결정될 수 있다면, 룩-업 비전 시스템(60)의 재위치조정은 필요하지 않을 수 있다는 것이 인식되어야 한다.2A shows a side view of the inspection handler 100 so that the position of the semiconductor packages 8 received by each of the pick heads 5 is determined by a look-up vision Is captured by the system (60). Specifically, the look-up vision system 60 is repositioned to align its optical center with respect to the position of the semiconductor packages 8 received by the respective pick heads 5. However, if the average offset between the optical center of the look-up vision system 60 and the placement of the semiconductor packages 8 received by the respective pick heads 5 can be determined, then the look-up vision system 60 It should be appreciated that repositioning may not be necessary.

다음에, 룩-업 비전 시스템(60)은 제 위치에 계속 고정되기 때문에, 도 1b에 도시되어 있는 것과 같이, 터릿(4)은 룩-업 비전 시스템(60) 위에 광학 디바이스(3)를 배열시키기 위해 회전한다. 측면 비전 시스템(1)은 터릿(4)과 동시 움직임으로 이동하므로, 측면 비전 시스템(1)과 터릿(4) 간의 상대적인 배치는 동일하게 유지된다. 이것은 측면 비전 시스템(1)을 터릿(4)에 연결함으로써 행해질 수 있다. 대안적으로, 측면 비전 시스템(1)은 터릿(4)과 분리되어 터릿(4)과 동시에 움직이는 작동기에 장착될 수 있다. 또한, 다수의 측면 비전 시스템들(1)이 터릿(4) 주위에 배열될 수 있다.Next, the look-up vision system 60 is continuously fixed in position, so that the turret 4, as shown in Fig. 1B, can be used to align the optical device 3 on the look-up vision system 60 . Since the side vision system 1 moves in concert with the turret 4, the relative arrangement between the side vision system 1 and the turret 4 remains the same. This can be done by connecting the side vision system 1 to the turret 4. Alternatively, the side vision system 1 may be mounted on an actuator which is separate from the turret 4 and moves simultaneously with the turret 4. In addition, a number of side vision systems 1 may be arranged around the turret 4.

이어서, 기준점 마크(2)의 위치가 이미지 처리를 통한 분석을 위해 룩-업 비전 시스템(60)에 의해 캡쳐된다. 바람직하게, 기준점 마크(2)는, 도 2b에 도시되어 있는 것과 같이, 룩-업 비전 시스템(60)의 광학 중심(205)에 대해 정렬되도록 재위치조정된다. 광학 디바이스(3)는 나사들(102)을 통해 터릿(4)에 직접 부착되기 때문에, 기준점 마크(2)의 정렬 또는 위치 조정은 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 나사들(102)을 느슨하게 하고 광학 디바이스(3)를 터릿(4)에 고정시키기 위해 나사들(102)이 맞물리는 각각의 트랙들(104)을 따라 광학 디바이스(3)를 재위치조정함으로써 수행될 수 있다. 룩-업 비전 시스템(60)의 광학 중심(205)이 각각의 픽 헤드들(5)에 의해 수용된 반도체 패키지들(8)의 위치에 대해 위치를 정하는 경우에, 룩-업 비전 시스템(60)의 광학 중심(205)에서의 기준점 마크(2)의 재위치조정은 기준점 마크(2)의 위치가 반도체 패키지들(8)의 위치 기준 역할을 할 수 있다는 것을 의미한다. 기준점 마크(2)가 정렬될 후에, 기준점 마크(2)는 접촉기(11) 및 모든 다른 핸들링 디바이스들의 위치를 조정하기 위한 공통 기준 마크의 역할을 할 것이다.The position of the reference mark 2 is then captured by the look-up vision system 60 for analysis via image processing. Preferably, the fiducial mark 2 is repositioned to align with the optical center 205 of the look-up vision system 60, as shown in Fig. 2B. Since the optical device 3 is attached directly to the turret 4 via the screws 102, alignment or positioning of the reference mark marks 2 can be achieved by loosening the screws 102, And repositioning the optical device 3 along each of the tracks 104 to which the screws 102 engage to secure the optical device 3 to the turret 4. Up vision system 60 when the optical center 205 of the look-up vision system 60 is positioned relative to the position of the semiconductor packages 8 received by the respective pick heads 5, The repositioning of the reference point mark 2 at the optical center 205 of the semiconductor package 8 means that the position of the reference point mark 2 can serve as a position reference of the semiconductor packages 8. [ After the reference point marks 2 are aligned, the reference point marks 2 will serve as a common reference mark for adjusting the position of the contactor 11 and all other handling devices.

그러나, 룩-업 비전 시스템(60)의 광학 중심(205) 및 기준점 마크(2) 간의 오프셋이 결정될 수 있다면, 기준점 마크(2)의 재위치조정은 필요하지 않을 수 있다는 것이 인식되어야 한다.It should be appreciated, however, that if an offset between the optical center 205 of the look-up vision system 60 and the reference point mark 2 can be determined, repositioning of the reference point mark 2 may not be necessary.

그 후에, 기준점 마크(2)의 위치가 측면 비전 시스템(1)에 의해 캡쳐되고 이미지 처리를 통해 분석된다. 바람직하게, 측면 비전 시스템(1)은, 도 2c에 도시되어 있는 것과 같이, 그 광학 중심(210)이 기준점 마크(2)에 대해 정렬하도록 재위치조정되지만, 이러한 재위치조정은 기준점 마크(2)와 측면 비전 시스템(1)의 광학 중심(210) 간의 오프셋이 결정될 수 있다면 생략될 수 있다.Thereafter, the position of the reference mark 2 is captured by the side vision system 1 and analyzed through image processing. Preferably, the side vision system 1 is repositioned such that its optical center 210 is aligned with respect to the reference mark 2, as shown in Fig. 2C, And the optical center 210 of the side vision system 1 can be determined.

이제, 접촉기(11)의 위치 조정이 기술될 것이다.Now, the position adjustment of the contactor 11 will be described.

먼저, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 터릿(4)은 접촉기(11) 위에 광학 디바이스(3)를 배열하기 위해 인덱싱된다. 측면 비전 시스템(1)은 이어서, 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 기준점 마크(2) 및 접촉기(11)를 포함하는 이미지를 캡쳐한다. 구체적으로, 기준점 마크(2)의 이미지는 광학 디바이스(3)를 통해 측면 비전 시스템(1)으로 전달되지만, 접촉기(11)의 상면의 이미지는 광학 디바이스(3)에 의해 측면 비전 시스템(1)으로 반사된다. 측면 비전 시스템(1)에 의해 캡쳐되는 이미지는 이어서 기준점 마크(2)와 접촉기(11) 간의 오프셋을 유도하기 위해 분석된다. 그 후에, 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 유도된 오프셋에 기초하여 접촉기(11)의 위치가 기준점 마크(2)에 대해 조정된다. 기준점 마크(2)와 접촉기(11) 간의 오프셋이 규정된 기준 내에 있을 때 정렬이 달성된다. 그로써, 이것은 동작 동안 검사 핸들러(100)의 픽 헤드들(5)에 의해 수용될 때, 반도체 패키지들(8)이 접촉기(11)에 대해 적절히 정렬되는 것을 보장한다. 측면 비전 시스템(1)의 광학 중심(210)이 정렬된 기준점 마크(2)에 대해 정렬되는 경우에, 측면 비전 시스템(1)의 광학 중심(210)에서의 접촉기(11)의 재위치조정은 또한 접촉기(11)의 반도체 패키지들(8)과의 정렬을 달성할 수 있다.First, as shown in Fig. 5, the turret 4 is indexed to arrange the optical device 3 on the contactor 11. The side vision system 1 then captures an image including the reference point mark 2 and the contactor 11, as shown in Fig. Specifically, the image of the reference mark mark 2 is transmitted through the optical device 3 to the side vision system 1, but the image of the top surface of the contactor 11 is reflected by the side vision system 1 by the optical device 3. [ . The image captured by the side vision system 1 is then analyzed to derive an offset between the reference point mark 2 and the contactor 11. Thereafter, the position of the contactor 11 is adjusted with respect to the reference point mark 2 based on the induced offset, as shown in Fig. Alignment is achieved when the offset between the reference point mark 2 and the contactor 11 is within a specified standard. Thereby ensuring that the semiconductor packages 8 are properly aligned relative to the contactor 11 when received by the pick heads 5 of the inspection handler 100 during operation. Repositioning of the contactor 11 at the optical center 210 of the side vision system 1, when the optical center 210 of the side vision system 1 is aligned with the aligned reference point mark 2, And alignment of the contactor 11 with the semiconductor packages 8 can be achieved.

선택적으로, 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 접촉기(11)는 반도체 패키지들(8)의 움직임 경로에 대한 접선형, 방사형 및 세타형 움직임을 제공하기 위해 모터들(13, 14, 16)을 포함할 수 있다. 이러한 동력화된 접촉기(11)에 의해, 기준점 마크(2) 및 동력화된 접촉기(11) 간의 오프셋이 측면 비전 시스템(1)에 의해 캡쳐된 하나 이상의 이미지들로부터 유도된 후에, 호스트 처리기는 그에 따라, 예를 들면, 접촉기(11)의 위치를 핸들링을 위한 반도체 패키지들(8)에 대해 조정하기 위해 기준점 마크(2) 및 동력화된 접촉기(11) 간의 거리-및-각도 차이에 대해서, 오프셋을 보상하기 위해 대응하는 지시 신호들을 모터들(13, 14, 16)에 전송할 수 있다.8, the contactor 11 is connected to the motors 13, 14, 16 to provide tangential, radial and theta-like movements for the motion path of the semiconductor packages 8 . After the offset between the reference point mark 2 and the powered contactor 11 is derived from one or more images captured by the side vision system 1 by this powered contactor 11, For example, for distance-and-angle differences between the reference point mark 2 and the powered contactor 11 to adjust the position of the contactor 11 with respect to the semiconductor packages 8 for handling, To the motors (13, 14, 16).

검사 핸들러(100)의 또 다른 구성에 있어서, 위치-결정 디바이스(6)는, 룩-업 비전 시스템(60) 대신, 도 9에 도시되어 있는 프리사이저 모듈(600)이다. 프리사이저 모듈(600)은 동작가능하고, 반도체 패키지들(8)이 동작 동안 검사 핸들러(100)의 각각의 픽 헤드들(5)에 의해 수용될 때 반도체 패키지들(8)의 배치를 설정하도록 구성된다. 바람직하게, 픽 헤드들(5)이 반도체 패키지들(8)을 선택하도록 진행하기 전에, 프리사이저 모듈(600)은 먼저 픽 헤드들(5)의 위치에 대해 정렬된다. 그 후에, 픽 헤드들(5)은 프리사이저 모듈(600)을 통해 이동하여 반도체 패키지들(8)의 배치가 프리사이저 모듈(600)에 의해 결정되도록 한다. 터릿(4)은 이어서 광학 디바이스(3)가 프리사이저 모듈(600) 위의 위치를 인덱싱하도록 하기 위해 회전한다. 또한, 측면 비전 시스템(1)은 터릿(4)과 동시 움직임으로 이동하여, 측면 비전 시스템(1)과 터릿(4) 간의 상대적인 배치가 동일하게 유지되도록 한다.In another configuration of the inspection handler 100, the position-determining device 6 is a prisoner module 600 shown in Fig. 9, instead of the look-up vision system 60. Fig. The presciser module 600 is operable to set the placement of the semiconductor packages 8 when the semiconductor packages 8 are received by respective pick heads 5 of the test handler 100 during operation. . Preferably, before the pick heads 5 proceed to select the semiconductor packages 8, the pre-sider module 600 is first aligned with respect to the position of the pick heads 5. The pick heads 5 then move through the pre-sider module 600 to allow the placement of the semiconductor packages 8 to be determined by the pre-sider module 600. The turret 4 then rotates to allow the optical device 3 to index the position on the prescider module 600. The side vision system 1 also moves in concert with the turret 4 so that the relative arrangement between the side vision system 1 and the turret 4 remains the same.

도 10은 대안적인 기준점 마크(200) 및 프리사이저 모듈(600)을 포함하는, 측면 비전 시스템(1)에 의해 캡쳐되는 이미지를 도시한다. 캡쳐된 이미지는 이어서 기준점 마크(200)의 위치 및 프리사이저 모듈(600)의 위치 간의 오프셋을 유도하기 위해 분석된다. 그 후에, 유도된 오프셋에 기초하여 광학 디바이스(3)의 위치가 조정되어, 도 10에 도시되어 있는 것과 같이, 광학 디바이스(3)의 위치를 조정함으로써 기준점 마크(200)가 프리사이저 모듈(6)에 대해 정렬하도록 재위치조정되도록 한다. 본 방법에 있어서, 재위치조정된 기준점 마크(200)는 또한 각각의 픽 헤드들(5)에 의해 수용된 반도체 패키지들(8)의 위치 기준 역할을 할 수 있다.FIG. 10 shows an image captured by the side vision system 1, including an alternative reference mark 200 and a prescreen module 600. The captured image is then analyzed to derive an offset between the position of the fiducial mark 200 and the position of the presciser module 600. Thereafter, the position of the optical device 3 is adjusted based on the induced offset so that the reference mark 200 is aligned with the position of the prism module (not shown) by adjusting the position of the optical device 3, 6 so as to be aligned with respect to each other. In this method, the repositioned reference point marks 200 may also serve as a position reference for the semiconductor packages 8 received by the respective pick heads 5.

유리하게, 인간 판단을 이용하는 종래의 방법과는 대조적으로, 검사 핸들러(100)는 핸들링을 위한 반도체 패키지들(8)의 배치에 대해 하나 이상의 핸들링 디바이스들의 높은 정확도의 정렬을 달성할 수 있다. 또한, 측면 비전 시스템(1)은 정렬-관련 및 정량적 측정들을 유도하는 처리를 용이하게 하는 분명한 비주얼을 제공한다. 또한, 픽 헤드들(5)에 의해 수용된 반도체 패키지들(8)에 대한 위치 조정을 위해 핸들링 디바이스(들) 상에서의 모터들(13, 14, 16)의 구현에 의해 자동 정렬 또한 가능하다.Advantageously, in contrast to conventional methods of using human judgment, the test handler 100 can achieve high accuracy alignment of one or more handling devices with respect to placement of the semiconductor packages 8 for handling. In addition, the side vision system 1 provides a clear visual that facilitates processing to derive alignment-related and quantitative measurements. Automatic alignment is also possible by the implementation of the motors 13, 14, 16 on the handling device (s) for position adjustment with respect to the semiconductor packages 8 received by the pick heads 5.

검사 핸들러(100)의 다양한 실시예들이 또한 본 발명의 범위 내에 있을 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들면, 상술된 정렬 처리는 반도체 구성요소들을 핸들링하는 임의의 종류의 핸들링 디바이스의 위치 조정에 동일하게 적용가능하다. 용어 "핸들링"은 반도체 구성요소들의 임의의 종류의 검사 또는 패키징을 포함하는 것으로서 이해되어야 한다. 또한, 룩-업 비전 시스템(60)은 또한 검사 핸들러(100)의 픽 헤드들(5)에 의해 수용되는 반도체 패키지들(8)의 위치를 정하기 위해 이용될 수 있다. 특히, 도 11에 도시되어 있는 것과 같이, 픽 헤드 콜릿(9)에 의해 수용되는 반도체 패키지(8)를 룩-업 비전 시스템(60)의 광학 중심(205)에 대해 위치를 정하고 정렬하기 위해서, 각 픽 헤드(5)는 세타형 정정을 허용하기 위해서 수직 Z-축에 대한 회전 움직임이 가능한 독립적인 구동기를 포함할 수 있다.It should be appreciated that various embodiments of the test handler 100 may also be within the scope of the present invention. For example, the alignment process described above is equally applicable to positioning of any sort of handling device that handles semiconductor components. The term "handling" should be understood as including any type of inspection or packaging of semiconductor components. The look-up vision system 60 can also be used to position semiconductor packages 8 that are received by the pick heads 5 of the inspection handler 100. In particular, in order to position and align the semiconductor package 8 received by the pick head collet 9 with respect to the optical center 205 of the look-up vision system 60, as shown in Fig. 11, Each pick head 5 may include an independent driver capable of rotational movement relative to the vertical Z-axis to allow for a theta-type correction.

1: 측면 비전 시스템 2: 기준점 마크
3: 광학 디바이스 4: 터릿
5: 픽 헤드 6: 위치-결정 디바이스
100: 검사 핸들러 102: 나사1: side vision system 2: reference mark
3: optical device 4: turret
5: Pickhead 6: Position-determining device
100: Test handler 102: Screw

Claims (16)

전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치에 있어서:
회전 디바이스 및 상기 회전 디바이스 주위를 둘러싸도록 배열된 복수의 픽 헤드들(pick heads)로서, 각각의 픽 헤드는 전자 구성요소를 수용하도록 동작가능한, 상기 회전 디바이스 및 상기 복수의 픽 헤드들;
상기 각각의 픽 헤드들에 의해 수용된 상기 전자 구성요소들의 배치를 결정하기 위한 위치-결정 디바이스;
상기 위치-결정 디바이스에 의해 결정된, 상기 전자 구성요소들이 상기 각각의 픽 헤드들에 의해 수용될 때 상기 전자 구성요소들의 배치를 나타내는 위치에 배열된 기준점 마크(fiducial mark);
상기 기준점 마크에 대해 배열된 제 1 촬상 디바이스; 및
상기 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 포함하고,
상기 제 1 촬상 디바이스는 하나의 이미지에 상기 기준점 마크 및 상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 포함하는 적어도 하나의 이미지를 캡쳐하도록 동작가능하여, 상기 제 1 촬상 디바이스에 의해 캡쳐된 상기 적어도 하나의 이미지로부터 유도된 상기 기준점 마크 및 상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스 간의 오프셋에 기초하여, 상기 전자 구성요소들이 상기 각각의 픽 헤드들에 의해 수용될 때 상기 전자 구성요소들의 배치에 대해 상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 정렬하도록 상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치가 조정가능하게 되도록 하는, 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치.An apparatus for handling electronic components comprising:
A plurality of pick heads arranged to surround a rotating device and the rotating device, each pick head being operable to receive an electronic component; the rotating device and the plurality of pick heads;
A position-determining device for determining an arrangement of the electronic components received by the respective pick heads;
A fiducial mark determined by the position-determining device, the fiducial mark being arranged at a position indicative of the placement of the electronic components when the electronic components are received by the respective pick heads;
A first imaging device arranged for the reference point mark; And
And at least one handling device for handling the electronic components,
Wherein the first imaging device is operable to capture at least one image comprising the reference point mark and the at least one handling device in one image to generate at least one image derived from the at least one image captured by the first imaging device To align the at least one handling device with respect to the arrangement of the electronic components when the electronic components are received by the respective pick heads, based on the offset between the reference point mark and the at least one handling device Such that the position of the at least one handling device is adjustable. 제 1 항에 있어서,
상기 위치-결정 디바이스는 상기 전자 구성요소들의 배치를 결정하도록 동작가능한 제 2 촬상 디바이스인, 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치.The method according to claim 1,
Wherein the position-determining device is a second imaging device operable to determine an arrangement of the electronic components. 제 2 항에 있어서,
상기 기준점 마크는 상기 제 2 촬상 디바이스의 광학 중심에 대해 정렬하도록 이동가능한, 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the reference point mark is movable to align with the optical center of the second imaging device. 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 촬상 디바이스는 상기 제 1 촬상 디바이스의 광학 중심을 상기 정렬된 기준점 마크에 대해 정렬하도록 이동가능한, 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치.The method of claim 3,
Wherein the first imaging device is movable to align the optical center of the first imaging device with respect to the aligned reference point marks. 제 4 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스는 상기 제 1 촬상 디바이스의 광학 중심에 대해 정렬하도록 이동가능한, 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the at least one handling device is movable to align with an optical center of the first imaging device. 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스는 동력화되고, 상기 전자 구성요소들의 배치에 대해 자동적으로 정렬하도록 동작가능한, 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치.The method according to claim 1,
Wherein the at least one handling device is powered and operable to automatically align with the arrangement of the electronic components. 제 1 항에 있어서,
상기 위치-결정 디바이스는 상기 각각의 픽 헤드들에 의해 수용된 상기 전자 구성요소들의 배치를 설정하도록 동작가능한 프리사이저 모듈(precisor module)인, 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치.The method according to claim 1,
Wherein the position-determination device is a precisor module operable to set the placement of the electronic components received by the respective pick heads. 제 1 항에 있어서,
상기 기준점 마크 및 상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 각각의 이미지들을 상기 제 1 촬상 디바이스로 송신하도록 동작가능한 광학 디바이스를 추가로 포함하는, 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치.The method according to claim 1,
Further comprising an optical device operable to transmit the reference point marks and the respective images of the at least one handling device to the first imaging device. 제 8 항에 있어서,
상기 광학 디바이스는: i) 빔-스플리터; ii) 미러; 및 iii) 프리즘으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 디바이스인, 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치.9. The method of claim 8,
The optical device comprising: i) a beam-splitter; ii) a mirror; And iii) a prism. ≪ Desc / Clms Page number 13 > 전자 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치의 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 방법으로서, 상기 장치는 회전 디바이스 및 상기 회전 디바이스 주위를 둘러싸도록 배열된 복수의 픽 헤드들을 포함하는, 상기 방법에 있어서:
위치-결정 디바이스를 이용하여 상기 각각의 픽 헤드들에 의해 수용된 상기 전자 구성요소들의 배치를 결정하는 단계;
제 1 촬상 디바이스를 이용하여 기준점 마크 및 상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 포함하는 적어도 하나의 이미지를 캡쳐하는 단계로서, 상기 기준점 마크는 상기 위치-결정 디바이스에 의해 결정된, 상기 전자 구성요소들의 배치를 나타내는 위치에 정렬되는, 상기 캡쳐하는 단계; 및
상기 제 1 촬상 디바이스에 의해 캡쳐된 상기 적어도 하나의 이미지로부터 유도된 상기 기준점 마크 및 상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스 간의 오프셋에 기초하여, 상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 상기 전자 구성요소들의 배치에 대해 정렬하기 위해 상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 단계를 포함하는, 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 방법.A method for adjusting the position of at least one handling device of an apparatus for handling electronic components, the apparatus comprising a rotating device and a plurality of pick heads arranged to surround the rotating device, the method comprising:
Determining placement of the electronic components received by the respective pick heads using a position-determining device;
Capturing at least one image including a reference point mark and the at least one handling device using a first imaging device, wherein the reference point mark is indicative of a placement of the electronic components, as determined by the position- Position; And
Aligning the at least one handling device with respect to the arrangement of the electronic components based on an offset between the reference point mark and the at least one handling device derived from the at least one image captured by the first imaging device And adjusting the position of the at least one handling device for the at least one handling device. 제 10 항에 있어서,
상기 위치-결정 디바이스는 제 2 촬상 디바이스이고,
상기 방법은 상기 전자 구성요소들의 배치를 결정하기 위해 상기 전자 구성요소들의 각각의 이미지들을 캡쳐하는 단계를 추가로 포함하는, 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the position-determining device is a second imaging device,
Wherein the method further comprises capturing each of the images of the electronic components to determine placement of the electronic components. 제 11 항에 있어서,
상기 제 2 촬상 디바이스의 광학 중심이 상기 전자 구성요소들의 배치에 대해 정렬되도록 상기 제 2 촬상 디바이스를 위치시키는 단계를 추가로 포함하는, 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 방법.12. The method of claim 11,
Further comprising positioning the second imaging device such that the optical center of the second imaging device is aligned with the arrangement of the electronic components. 제 12 항에 있어서,
상기 기준점 마크가 상기 제 2 촬상 디바이스의 광학 중심에 대해 정렬되도록 상기 기준점 마크를 위치시키는 단계를 추가로 포함하는, 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 방법.13. The method of claim 12,
Further comprising positioning the reference point mark such that the reference point mark is aligned with the optical center of the second imaging device. 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 촬상 디바이스의 광학 중심이 상기 정렬된 기준점 마크에 대해 정렬되도록 상기 제 1 촬상 디바이스를 위치시키는 단계를 추가로 포함하는, 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 방법.14. The method of claim 13,
Further comprising positioning the first imaging device such that the optical center of the first imaging device is aligned with the aligned reference point mark. 제 14 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 단계는 상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스를 상기 제 1 촬상 디바이스의 광학 중심에 대해 정렬하는 단계를 포함하는, 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 방법.15. The method of claim 14,
Wherein adjusting the position of the at least one handling device comprises aligning the at least one handling device with respect to the optical center of the first imaging device. 제 10 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스는 동력화되고, 상기 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 단계는 자동적으로 수행되는, 적어도 하나의 핸들링 디바이스의 위치를 조정하는 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the at least one handling device is harnessed and the step of adjusting the position of the at least one handling device is performed automatically.
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