TW201031470A - Electronic device sorter comprising dual buffers - Google Patents

Description

201031470 . 六、發明說明： , 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及用於測試電子元件如發光二極體和其後根據電子元件的特 性分類該電子器件的方法和裝置。 【先前技術】 發光二極體（LED : Light Emitting Diode)是一種顯示和發光技術， 由於，LED和傳統的白熾燈泡.（incandescent light bulbs)與相比使用較少的 會皂量、具有較長的壽命和産生較少的熱量，以及發出彩色光線，所以其被 廣泛地使用於上市的電氣和電子産品上。在裝配LED之後，在根 © 的特性進行分類以前測試每個LED以確定其光學和電氣屬性。由於^裝配 的LED的特性變化很大，所以複雜的分類系統被用來將裝配後的LED進行 分類和分離。 在傳統的LED的測試和分類系統中，LED從裝載器（0n|0ader)如盤 式送料機（bowl feeder)或晶圓框架（waferframe)處被裝載於測試系統 上。通過進行諸如光學和電學測試之類的測試來獲得LED的特性。測試之 後，LED被分類進入卸載器，其可能是料倉箱（bin box)或晶圓框架的形 式。當晶圓框架被用作爲裝載器或卸載器時，LED的測試和分類通常構成 獨立的測試和分類系統。裝載器晶圓框架上的LED被傳送到測試系統進行 測試。測試之後’根據輸出晶圓框架上的笛卡爾（ Cartesian)或xy座標測 Ο 試映射圖（test map)將LED裝入輸出晶圓框架上。圖1所示爲用於接收 LED的傳統LED測試系統的晶圓框架1〇〇的立體示意圖，其中根據示範性 的笛卡爾座彳票測試映射圖102將LED定位。裝載有測試後LED的晶圓框 架被堆放婿斗盒（magazine)中。每個裝載後的晶圓框架從料盒處被傳送 至扮類系統，以便於在LED被卸載在指定的輸出晶圓框架以前，根據給定 的笛卡爾座標測試映射圖將LED分類，每個輸出晶圓框架被認爲等同於具 有期望的料斗特性（binning characteristic)。合適可分類的輸出料斗特性 的數量通常由包含於卸載器中的晶圓框架料盒的數量所限制。 在傳統的分類系統中，一次僅僅能將一個LED卸載，僅僅一個卸載平 臺是可實施的。由於僅僅存在一個卸載平臺，一旦具有期望特性的所有LED 被裝載在指定的輸出晶圓框架上，那麽分類處理必須停止以便於輸出晶圓 201031470 ^ 框架能夠傳以移走而另一個指定的輸出晶圓框架’如真有不同料斗特性的 輸出晶圓框架在分類繼續以前被設置。這樣引入了晶圓交換的時間，在此 ,而該LED分類系統的這種空閒時間導致了分類LED 時産能降低。所以，在前一個輸出晶圓框架被移走的同時，分類操作能夠 被允許在輸出晶圓框架上繼續，這是令人期望的。 【發明内容】 因此，本發明的目的在於提供一種用於分類電子元件的裝置和方法， 以和上述的傳統分類系統相比較，實現更高的整體産能。 於是’本發明〜方面提供一種用於測試和分類電子器件的器件分選 ❿ 機’該器件分選機包含有：測試平臺，其用於測試電子器件和根據不同的 料斗特性將其分類；緩衝器元件，其用於接收在測試平臺處已被分類的電 ’該緩衝器元件還包含有具有多個容器的第一裝載區和具有多個容 器的第亍裝載區；以及輸出平臺，其用於根據電子器件不同的料斗特性從 緩衝器元件的第一裝載區或第二裝載區中的任一個處卸載電子器件進行存 放’同時電子器件正被裝載到第一裝載區或第二裝載區中的另一個處。 本發明另一方面提供一種用於測試和分類電子器件的方法，該方法包 含有以下步驟：在測試平臺處測試電子器件，並根據不同的料斗特性將其 將在測試平臺處已被分類的電子器件裝載在包含於緩衝器元件的第 & 一裝載區中的容器上；其後根據電子器件的料斗特性從緩衝器元件的第一 ϋ 裝載區卸載電子器件到輸出平臺進行存放，同時將在測試平臺處已被分類 的更多的電子器件裝載在包含於緩衝器元件的第二裝載區中的容器上σ 參閱後附的描述本發明實施例的附圖，隨後來詳細描述本發明是很方 便的。附圖和相關的描述不能理解成是對本發明的限制，本發明的特點限 定在申請專利範圍中。· > ' _ 【實施方式】 在此本發明較佳實施例將結合附圖進行描述, 圖2所示爲根據本發明較佳實施例所述的包括單獨的測試和分類系統 的LED分選機1〇的立體示意圖，該分類系統包含有雙轉盤緩衝器（dual turret buffer) 12。LED分選機10的測試系統包含有可固定大約10個晶圓框架的晶 201031470 - .圓料盒載體17，每個晶圓框架運載測試十的器件’如根據晶圓測試映射圖 上預先的佈置所設置的LED。運載有LED陣歹啲單個晶圓框架22被傳送到晶 圓平臺18，第一拾取臂20在此被設置於晶圓平臺18的上方。在晶圓平臺18 上的晶圓框架22上所設置的LED被第一拾取臂2G拾取’並被傳送到χ-γ平臺 24。每個LED可以通過旋轉平臺28的旋轉拾取臂26從X-Y平臺24處拾取，該 旋轉拾取臂26拾取LED並將其傳送到轉盤平臺3〇。 轉盤平臺30具有多個旋轉固定臂四，其中每個旋轉固定臂支撐有用於 固定LED的夾體。轉盤平臺30還可以進一步包含有測試平臺（參見圖3)， 在此LED得以被測試和根據不同的料斗特性被分類。各種測試，如光學和 電學測試，可以在該測試平臺處在LED上進行。其後，第二拾取臂32拾 ❹ 取分類後的LED，並將它們裝載在緩衝元件上’該緩衝元件可以是用於接 收LED的旋轉雙轉盤緩衝器12的形式。 第三拾取臂34從雙轉盤緩衝器12處拾取測試後的LED，並將它們裝 配在設置於輸出平臺處的第一輸出晶圓框架36或第二輸出晶圓框架38上 用於存放，輸出平臺較合適地包含有兩個獨立的卸載位置46、48 〇每個輸 出晶圓框架36、38被指定來接收已被分類的、具有特定料斗特性的LED， 所述的特性和相應的輸出晶圓框架以料斗數目的方式在數位上得以確定。 當任何一個輸出晶圓框架36、38被完全地裝載有指定料斗的LED時，第 一和/或第二料盒裝載器(magazine loader) 40、42分別移動並裝載輸出晶 ^ 圓框架36、38到晶圓框架緩衝器44上。該晶圓框架緩衝器44可至少包括 〇 第一和第二晶圓料盒裝載器14、16，每個被設置來存放一列具有不周料斗 - 特性的輸出晶圓框架。第一和第二晶圚料盒裝載器14、16可分別有效地連 接到第一和第二卸載位置46、48，且每個晶圓料盒裝載器14、16可獨立地 用來將輸出晶圓框架供給到其所連接的卸載位置46、48，並接收裝配有LED 的輸出晶圓框架進行存放。一旦輸出晶圓框架36、3δ被裝配有期望的料斗' 特性的LED和被存放’那麽具有其他所需的料斗特性的輸出晶圓框架36、. 38被進行互換和重新定位在這兩個卸載位置46、48中以接收更多的測試後 的 LED。 圖3所示爲圖2中LED分選機10的平面示意圖。該圖中箭頭表示LED分選 機10中LK)和晶圓所移動的路徑。晶圓框架22在y軸上被傳送，和從晶 201031470 - - 盒載體17被裝載到晶圓平臺18上。已裝配在晶圓框架22上的LED從晶圓框 架22處被移走，且使用第一拾取臂20沿著X軸被傳送。可以選擇地，使用第 一拾取臂2〇沿著X軸將晶圓框架22直接傳送到X-Y平臺24。 在晶圓框架22和拾取位置對齊定位以便於旋轉平臺28的旋轉拾取臂26 拾取LED以前，LED經歷X、y和角度定位的視覺檢查。旋轉平臺28在順時針 方向或者逆時針方向上旋轉180度以傳送和裝載LHD到轉盤平臺30的旋轉 固定臂29上的夾體上。X-Y平臺24上的LED沿著X和y方向移動，直到晶圓上 的所有LED被旋轉拾取臂26拾取並卸載到轉盤平臺30的夾體上。轉盤平臺 30順時針或者逆時針旋轉以傳送LED到指定的測試平臺。諸如光學和電學 測試之類的測試被完成以確定每個LED的特性。在某些情形下，光學測試 ❹ 可能需要積分球（integrating sphere ) 31之類的測試平臺以完成光度測試 (luminosity tests )。積分球31可附加在轉盤平臺30上以進行這種光學測試。 測試之後，LED將會被第二拾取臂32卸載在雙轉盤緩衝器12上。該雙 轉盤緩衝器包含有兩個可獨立識別的第一和第二裝載區。每個裝載區域可 包含有環狀佈置的容器，以便於形成內環13和外環15 〇內環13具有小於外 環15的直徑並被外環15所環繞。雙轉盤緩衝器12的內環13或外環15根據每 個裝載周期中內環13或外環15是否被指派爲裝載或卸載環來接收LED。較 合適地，內環13和外環15可獨立地被馬達驅動，因此內環13和外環15中的 每一個分別獨立地作爲裝載環或作爲卸載環。 ❹ 在分類期間，首先，轉盤平臺3〇的旋轉固定臂29可將測試後的LED裝 載在雙轉盤緩衝器12的外環15上，直到它滿爲止。接著，內環13可指派爲 ’ 裝載環取代外環1’5的位置，以便於旋轉g定臂29將會裝載測試後的LED到 內環13上。同時，外環15可被指派爲卸載環。因此，雙轉盤緩衝器12的兩 個環的裝載和卸載能夠同時發生。晶圓框架緩衝器44將兩個具有期望料斗 特性的輸出晶圓框架36、38提供到兩個卸載位置牝、48，該卸載位置46、 48被單獨地用來接收來自雙轉盤緩衝器12的LED。在其他的LED可能被同步 裝載到雙轉盤緩衝器12的其他環的同時’位於雙轉盤緩衝器12的內環13或 者外環15上的測試後的LED能夠被拾取臂34根據其料斗特性卸載到這些輸 出晶圚框架36、38之一上’這提高了分類效率。 在雙轉盤緩衝器12上，LED陣列被方便地佈置在極坐標系統而不是笛 201031470 - > 卡爾坐標系統中。當根據笛卡爾坐標系統佈置的傳統的矩形緩衝器僅僅在 兩個軸線上移動時，該矩形緩衝器不能一直銜接(engage ) LED的卸載位置。 而且，當矩形緩衝器在兩端結束時，這些緩衝器沒有提供連續的路徑。結 果，矩形緩衝器必須在其相對兩端之間頻繁地移動，這減慢了卸載處理' 根據極坐標系統佈置的雙轉盤緩衝器12允許多個卸載位置成爲可用， 以提高卸載産量’例如在這個實施例中所採用的兩個卸載位置46、48。極: 坐標系統同樣也提供了連續的角度方向上的路徑，這有助於可移動的雙轉 盤緩衝器12—直銜接兩個卸載位置46、48。另外，由於雙轉盤緩衝器12是 順時針或者逆時針轉動的，所以從雙轉盤緩衝器12的一個位置到另一個位 置的整個緩衝器移動距離可能較短，這減少了雙轉盤緩衝器12用於卸載 ❹ LED的作業時間。 此外，由於輸出晶圓框架36、38得以獨立地移動，所以，LED可能被 卸載在位於一個卸載位置的一個輸出晶圓框架上，同時在第二個卸載位置 得以完成輸出晶圓框架的交換。因此，LED分選機10的空閒時間得以最小， 這導致提高了 LEg選機10的産能。 圖4所示爲根據本發明較佳實施例所述的雙轉盤緩衝器12的立體示意 圖。圖5所示爲雙轉盤緩衝器I2的局部放大示意圖，其分別表明了內環13和 . · _ - . - .. 外環15。在根據極坐標系統參考雙轉盤緩衝器12的旋轉中心識別容器上 LED的位置的同時，LED裝載到雙轉盤緩衝器12和雙轉盤緩衝器12 ❹ 的卸載得以執行。在裝載LED或者自環上卸載LED的過程中，內環13和外環

15被馬達50驅動，並相對於彼此獨立地移動。因此，環13、15中的任何一 個能夠被指定爲接收測試後的LED的裝載每，或者指定爲將測試後的LED 卸載在第一和第二輸出晶圓框架36、38上的卸載環，該第一和第二輸出晶 圓框架36、38設置在兩個卸載位置46、48處。 値得欣賞的是，如上所述的本發明較佳實施例提供了一種用於更爲高 " 效地分類電子元件並提高分類産能的裝置和方法。雙轉盤緩衝器12提供了 ' 一種雙旋轉映射緩衝器，該緩衝器使得多個卸載平臺恥、牝成爲可能。因 此，這允許同時提供兩個具有不同料斗特性的輸出晶圓框架36、38，而在 現有技術笛卡爾座標測試映射圖中，一次僅僅一個輸出晶圓框架得到裝 載。另外，當第一輸出晶圓框架36、38被完全裝載有指定的入料（binning) 201031470 ^ 'LED時，在繼續裝載第二輸出晶圓框架的同時該第一輸出晶圓框架能夠和 另一個來自晶圓料盒裝載器14、16處的輸出晶圓框架交換。由於存在至少 兩個晶圓料盒裝載器，每個存放多個輸出晶圓框架，在最小喪失作業時間 的情形下進一步實現了晶圓框架的交換。由於裝載和卸載輸出晶圓框架能 夠同時得以完成，所以電子元件能夠以較高的速度被分類。 此處描述的本發明在所具體描述的內容基礎上很容易産生變化、修正 和/或補充，可以理解的是所有這些變化、修正和/或補充都包括在本發明的 上述描述的精神和範圍內。 〇 ❹ 8 201031470 ' - 【圖式簡單說明】’ 根據本發明所述的系統和方法的較佳實施例的示例現將參考附圖加以 詳細描述，其中： 圖1所示爲用於接收LED的傳統LED測試系統的晶圓框架的立體示意 圖，其中根據示範性的笛卡爾座標測試映射圖將LED定位。 圖2所示爲根據本發明較佳實施例所述的包括單獨的測試和分類系統 的LED分選機（LEDhandler)的立體示意圖，該分類系統包含有雙轉盤緩 衝器。 圖3所示爲圖2中LED分選機的平面示意圖。 圖4所示爲根據本發明較佳實施例所述的雙轉盤緩衝器的立體示意圖。 圖5所示爲圖4中雙轉盤緩衝器的局部放大示意圖。

G 【主要元件符號說明】 100 晶圓框架

102 10 12 13 14、16 15 17 18 20 22 24 26 28 29 30 31 笛卡爾座標測試映射圖 LED分選機 雙轉盤緩衝器 內環 第一和第二晶圓料盒裝載器 外環 晶圓料盒載體 晶圓平臺 第一拾取臂 晶圓框架 X-Y平臺 . 旋轉拾取臂 旋轉平曼 旋轉固定臂 轉盤平臺 積分球 第二拾取臂 32 201031470 34 '拾取臂 36、38 輸出晶圓框架 40、42 第一和/或第二料盒裝載器 44 晶圓框架緩衝器 46、48 第一和第二卸載位置

Claims (1)

1. 201031470 七、申請專利範圍： · 1、一麵於測試和分麵子器件睡分選機，該器件分 Α右 測„滕測試電子器件和讎不同的料斗特性將其分曰有· 緩衝器元件’其用於軸棚試平麵已被分類電 公 ，元件還包含賴有· 的第—裝驅和具有多個二2衝 區，以及 輸出平臺，其用於根據電子器件不同的料斗特性從麵器元件的第〜 裝載區或第二裝載區中的任—個處卸載電子器件進行存放，同時電子器 正被裝載到第〜裝載區或第二裝載區中的另—個處。 Ο

   A 2、T請專利範圍第1項所述的器件分選機，其中，該緩衝器元件包 曰有其上设置有第一裝載區和第二裝載區的旋轉轉盤。 3、 如申請專利範圍第2項所述的器件分選機，其中，第一裝載區和第 二裝載區中的每一個包含有環狀佈置的容器。 4、 如申請專利範圍第3項所述的器件分選機，其中，一個環狀佈置的 容器具有小於另—個環狀佈置的容器的直徑，並被該另一個環狀佈置的容 器所環繞。 5、 如申請專利範圍第3項所述的器件分選機，其中，放置在容器中的 電子器件的位置通過極坐標系統結合旋轉轉盤的旋轉中心進行識別。 6、 如申請專利範圍第1項所述的器件分選機，其中，緩衝器元件的第 一裝載區和第二:裝載區中的容器相對於彼此獨立地移動。 7、 如申請專利範圍第丨項所述的器件分選機，其中，輸出平臺包含有 第一卸載位置和第二卸·載位置，第一卸載位置珀第二卸載位置均用於獨立 地從緩衝器元件處接收電子器件進行存放。 . .... 8、 如申請專利範圍第7項所述的器件分選機，其中，第一卸載位置和 第二卸載位置每一個被設置來固定一個輸出晶圓框架，以用於將卸載的電 f器件裝配在該輸出晶圓框架上進行存放。 9、 如申請專利範圍第8項所述的器件分選機，該器件分選機還包含有: 第一晶圓料盒裝載器和第二晶圓料盒裝載器，其被有效地分別連接到 第一卸載位置和第二卸載位置，第一晶圓料盒裝載器和第二晶圓料盒裝載 器中的每一個被獨立地用於將輸出晶圓框架提供到第一卸載位置和第二卸 201031470 ' « 載位置，並接收裝配有電子器件的輸出晶圓框架進行存放。’ 10、 如申請專利範圍第7項所述的器件分選機，該器件分選機還包含 有： 第一拾取臂，用於將電子器件裝載到緩衝器元件的第一裝載區和第二 裝載區； 第二拾取臂’用於將電子器件從緩衝器元件的第一裝載區和第二裝載 區卸載到在輸出平臺處設置的輸出晶圓框架上。 11、 一種用於測試和分類電子器件的方法，該方法包含有以下步驟： 在測試平臺處測試電子器件’並根據不同的料斗特性將其分類; ® 將在測試平臺處已被分類的電子器件裝載在包含於緩衝器元件的第一 裝載區中的容器上；其後 .根據電子器件的料斗特性從緩衝器兀件的第一裝載區卸載電子器件到' 輸出平臺進行存放’同時將在測試平臺處已被分類的更多的電子器件裝載 在包含於緩衝器元件的第二裝載區中的容器上。 12、 如申請專利範圍第11項所述的方法，該方法還包含有以下後續的 步驟： 其後，根據電子器件的料斗特性從緩衝器元件的第二裝載區卸載電子 器件到輸出平臺進行存放’同時將在測試平臺處已被分類的更多的電子器 ❹件裝載在包含於緩衝器元件的第一裝載區中的容器土。 13、 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中，該緩衝器元件包含有 萁上設置有第一裝載區和第二裝載區的旋轉轉盤。· 14、 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中，第一裝載區和第二裝 載區中的每一個包含有環狀佈置的容器。 · 15、 如申請專利範圍第μ項所述的方法，其中，一個環狀佈置的容器 具有小於另一個環狀佈置的容器的直徑，並被該另一個環狀佈置的容器所 環繞。 16、 如申請專利範圍第14項所述的方法，其中，將電子器件裝載在容 器上和從容器上卸載電子器件的步驟還進—步包含有以下步驟： 通過極坐標系統結合旋轉轉盤的旋轉中心識別容器中的電子器件的位 12 201031470 ， - » · 置。 17、 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中，從第一裝載區卸載電 子器件同時將電子器件裝載在第二裝載區上的步驟還進一步包含有以下步 驟： 在所述的裝載和卸載期間’將緩衝器元件的第一裝載區和第二裝載區 中的容器相對於彼此移動。 18、 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中，輸出平臺包含有第一 卸載位置和第二卸載位置，第一卸載位置和第二卸載位置均用於獨立地從 緩衝器元件處接收電子器件進行存放。 19、 如申請專利範圍第18項所述的方法，其中，卸載電子器件的步驟 ® 還進—步包含有以下步驟： 將一個輸出晶圓框架各自提供給分別的第一卸載位置和第二卸載位 置’然後將卸載的電子器件裝配在該輸出晶圓框架上進行存放。 、如申請專利範圍第19項所述的方法，該方法還包含有以下步驟： 將電子器件卸載在設置於第一卸載位置和第二卸載位置之一的任一個 處的輸出晶圓框架上，同時使用又一個晶圓框架交換設置於第一卸載位置 和第二卸載位置之〜的另一個處的晶圓框架。 〇 13