TWI413783B - 拾放設備 - Google Patents

Description

拾放設備

本發明係關於可用於自動化設備(例如，一測試處理機等)的一拾放設備。更具體地說，本發明係關於在不同元件(將半導體元件裝載或排列於其上)之間傳送半導體元件時，可用以調整半導體元件間之間隔的技術。

一測試處理機是一可完成下列事項的設備：將客戶拖盤(customer tray)中由某些程序製造之半導體元件裝載至一測試拖盤(test tray)上；支持一測試機測試裝載於測試拖盤上之半導體元件；以測試結果為基礎分類半導體元件；且接著將測試拖盤中之半導體元件卸載至客戶拖盤上。在許多公開文件中已揭露與測試處理機相關之技術。

一般而言，可將半導體元件裝載至並儲存於客戶拖盤上。可以下列方式配置客戶拖盤，使裝載之半導體元件的行間及列間的間隔最小化，因此可載入最大可能數目之半導體元件。同樣地，可以下列方式配置測試拖盤，排列該裝載之半導體元件使裝載之半導體元件的行間及列間具有可供測試之間隔。亦即，測試拖盤上之半導體元件的間隔大於客戶拖盤中之半導體元件的間隔。因而，當將半導體元件由客戶拖盤裝載至測試拖盤上、或由測試拖盤卸載至客戶拖盤上時，必須調整半導體元件之間隔。

和客戶拖盤及測試拖盤一樣，可由下列元件保持半導體元件之某些間隔：一對準器或精準器，包含於裝載單元/卸載單元中；一緩衝器，用於裝載並儲存殘餘半導體元件；一移動式裝載檯，其可見於本案申請人先前之韓國專利申請案(韓國專利申請案No. 1020060007763，標題為「測試處理機及其裝載方法」)；或包含於卸載單元中之一分類檯等元件。

本發明係關於一拾放設備，其可由上列元件之任一者(一客戶拖盤、一測試拖盤、一對準器、一緩衝器、一移動式裝載檯及一分類檯)拾取半導體元件且接著將其安全地放置於另一種元件上。若拾放設備包含於一裝載單元中，可將其稱為一裝載機或一裝載手。相反地，若拾放設備包含於一卸載單元中，可將其稱為一卸載機或一卸載手。

目前為止已知的拾放設備包括：8或16拾取單元，其可排列成2x4、1x8、或2x8的矩陣形式，以拾起半導體元件；以及一種橫向間隔調整設備，其可用以改變並調整拾取單元之橫向間隔；和/或一縱向間隔調整設備，其可用以改變並調整拾取單元之縱向間隔。近來因為拾取單元變得更輕薄短小，可將拾放設備配置成包含以2x8矩陣形式排列之拾取單元。在此處，可在拾放設備中將拾取單元配置成二列以增加同一時間可傳輸之半導體元件數目，因而減少裝載或卸載時間。為了利用此一具有二列結構之拾放設備在上列元件間輸送半導體元件，必須能分別調整拾取單元的行間間隔(橫向間隔、或行之間隔)及拾取單元的列間間隔(縱向間隔、或列之間隔)。

傳統間隔調整設備可調整拾取單元而將列拾取單元或行拾取單元之一者中的拾取單元皆排列成相同間隔。更明確地說，參照第1A及1B圖，可藉由間隔調整設備之操作將二列拾取單元11選擇性地排列成第1A圖之第一種狀態或第1B圖之第二種狀態。亦即，第一種狀態中拾取單元11之列間間隔為「x」，而第二種狀態中拾取單元11之列間間隔為「u」。就此而言，傳統間隔調整設備僅提供兩種經調整之狀態(第一及第二種狀態)。亦即，傳統間隔調整設備僅可將相鄰拾取單元之列間間隔保持在「x」或「u」。這是因為裝載於客戶拖盤上之半導體元件的列間間隔和「x」相同，而裝載於測試拖盤上之半導體元件的列間間隔和「u」相同。上述說明亦適用於拾取單元之行間間隔。

同時，在韓國專利申請案No. 1020060003709，標題為「用於測試處理機之插入模組及測試拖盤」，下文將之稱為一先前技藝，該申請案提出一技術，其係關於可接收(裝載)二個半導體元件的一插入模組。在先前技藝中，測試拖盤具有排列成一矩陣形式的複數個插入模組。

下文僅以列為基礎描述先前技藝中揭露之一測試拖盤200。如第2圖所示，測試拖盤200其上裝置了插入模組201，並將其排列成矩陣形式。每一插入模組201係適合裝載二個半導體元件。考量其他因素，在較佳的情形中，由插入模組接收之半導體元件的列間間隔為「t」及「u」彼此交替。亦即，同一插入模組201接收之半導體元件的列間間隔為「t」。而相鄰插入模組201接收之半導體元件的列間間隔為「u」。

同時，如第3圖所示，在客戶拖盤300中，半導體元件被排列成其列間有一相同之間隔x。

因而，當傳統2x8拾放設備將半導體元件由第3圖之客戶拖盤300輸送至第2圖之測試拖盤200(這稱之為裝載)，或將半導體元件由測試拖盤200輸送至客戶拖盤300(這稱之為卸載)，必須調整半導體元件之列間的間隔。但如上所述，由於傳統拾放設備必須受到調整半導體元件之列間間隔的限制，其無法達到最佳之效能。更具體而言，在裝載時，當將半導體元件提供給測試拖盤200之第一及第二列時(舉例而言)，傳統2x8拾放設備能夠同時將16個半導體元件放置於第一及第二列上，然而，當將半導體元件提供給測試拖盤200之第二及第三列時，其先將8個半導體元件放置於第二列上且接著將8個半導體元件放置於第三列上。因而，傳統拾放設備之缺點在於其須要一種複雜之控制程序，且因此會延遲傳輸半導體元件之時間。

有鑑於上述缺點，因而提出本發明，且本發明之一目的在於提出一拾放設備，其能夠選擇性地將拾取單元之列間間隔調整至三種或更多種數值之任一者。

本發明之另一目的在於提出一拾放設備，其可執行至少二種或更多種調整之任一者，而使得相鄰拾取單元之列間的至少一間隔可和相鄰拾取單元之列間的至少另一間隔不同。

根據本發明之一態樣，可藉由提出一拾放設備以達成上述及其他目的，可用該拾放設備在一第一裝載元件(其上以第一列間間隔裝載半導體元件)以及一第二裝載元件(其上以第二及第三列間間隔交替地裝載半導體元件)之間傳輸並裝載半導體元件。拾放設備包括：複數個拾取單元模組，其每一者具有至少一或更多個拾取單元；及一間隔調整設備，其可用第一至第三種模式調整拾取單元模組間之間隔。第一至第三列間間隔值彼此不同。在第一種模式，可將拾取單元模組間之間隔全部調整成和第一列間間隔相同。在第二種模式，可將拾取單元模組間之間隔交替地調整成第二列間間隔及第三列間間隔。在第三種模式，可將拾取單元模組間之間隔交替地調整成第三列間間隔及第二列間間隔。

在較佳的情形中，間隔調整設備可包括：一凸輪構件，其用以調整拾取單元模組間之間隔；及一驅動源，其用以提供凸輪構件之一驅動力。

在較佳的情形中，凸輪構件具有複數個導引溝，其分別可滑動地耦合拾取單元模組之導引突起，並允許導引突起沿著導引溝調整其間隔，因此改變拾取單元模組間之間隔。

在較佳的情形中，凸輪構件的外型為一平板狀，且驅動源提供一驅動力以傳輸凸輪構件。

根據本發明之另一種態樣，可藉由提出一拾放設備以達成上述及其他目的，該拾放設備包括：複數個拾取單元模組，其個別包括複數個橫向排列之拾取單元，其中將拾取單元模組排列成一行；及一縱向間隔調整設備，以調整拾取單元模組間之縱向間隔，其中，縱向間隔調整設備擁有至少三種間隔調整模式。

在較佳的情形中，該拾放設備可更包含一橫向間隔調整設備，以調整拾取單元間之橫向間隔。

在較佳的情形中，間隔調整設備可包括：一凸輪構件，其用以調整拾取單元模組間之間隔；及一驅動源，其用以提供凸輪構件之一驅動力。

將參照附隨圖式詳細描述根據本發明之一拾放設備的較佳具體實施例。在下列實施方式中，將省略其中所運用的已知功能及組態之描述，以避免模糊本發明之標的物。

第4圖為一透視圖，其闡明根據本發明之一拾放設備的一具體實施例。

如第4圖所示，拾放設備450包括拾取單元模組40，其在一縱向中並排排列；及一間隔調整設備50。

每一拾取單元模組40係配置成包括8個橫向排列之拾取單元41。舉例而言，四個拾取單元模組40擁有以4x8矩陣形式排列之拾取單元41。更明確地說，8個拾取單元41排列於四列之每一者，且一列中之8個拾取單元41可整體形成一模組，而使得其能在縱向中移動。同樣地，每一拾取單元模組40可在其一端(第4圖之左端)形成一導引突起42，且在其相對端(第4圖之右端)形成一軌條溝43。

可將間隔調整設備50配置成包括一安裝板51、成對之後及前板52a及52b、一滾筒53、一凸輪板54、一對滑軌55a及55b、一對滑動構件56a及56b、及一導軌57。

將安裝板51放置於拾取單元41之左方(或拾取單元模組40之左方)。可將安裝板51配置成支承後及前板52a及52b、滾筒53、凸輪板54、該對滑軌55a及55b、該對滑動構件56a及56b、及導軌57，其皆安裝於安裝板51上。

沿著拾取單元41之列分別在安裝板51之後端及前端安裝後及前板52a及52b，如此一來其一端可固定至安裝板51且其相對端耦合至導軌57。

滾筒53被包括作為一驅動源，其提供一驅動力以便上下移動凸輪板54。除了滾筒53之外，可修改具體實施例而使得可利用一馬達和/或一齒輪設備上下移動凸輪板54。

使凸輪板54平行於安裝板51並安裝之。凸輪板54可根據滾筒53之操作上下移動，以調整拾取單元模組40之間隔。凸輪板54之上具有導引溝54a、54b、54c、及54d，其對應於拾取單元模組40之數目，舉例而言，四個。導引溝54a、54b、54c、及54d在凸輪板54上縱向形成，大約為由上到下。這些導引溝54a、54b、54c、及54d分別可滑動地耦合至導引突起42。第5圖(由第4圖之拾放設備的左側查看)中更詳細闡明此種導引溝54a、54b、54c、及54d。

參照第5圖，導引溝54a、54b、54c、及54d在凸輪板上形成，而使得其間隔能夠在表示凸輪板51之水平中央線之線段B上達到最小化，並隨著水平線(例如，A及C)遠離線段B逐漸變寬。在此處，為求說明之簡便，將線A、B、C定義為一「調整狀態保持線」，這是由於導引突起42(或拾取單元模組40)間之間隔會根據導引突起42(或拾取單元模組40)是否位於導引溝54a、54b、54c、及54d並沿著其保持而改變。

更明確地說，如第5圖所示，相鄰導引溝間之間隔會根據線段A、B、及C而改變。亦即，例如以54a及54b表示相鄰導引溝間之間隔有如下之不同：「t」相對於線段A(稱為一第二間隔)；「x」相對於線段B(稱為一第一間隔)；及「u」相對於線段C(稱為一第三間隔)。同樣地，相鄰導引溝54b及54c間之間隔為「u」、「x」及「t」，分別相對於線段A、B、及C。此外，相鄰導引溝54c及54d間之間隔為「t」、「x」及「u」，分別相對於線段A、B、及C。因而，當將導引突起42放置於線段A時，拾取單元模組40可在其列方向中保持間隔t、u及t。同樣地，當將導引突起42放置於線段B時，拾取單元模組40可在其列方向中保持間隔x、x及x。此外，當將導引突起42放置於線段C時，拾取單元模組40可在其列方向中保持間隔u、t及u。

同時，將其間放置凸輪板54之該對滑軌55a及55b安裝於安裝板51之上下二端部分。

該對滑動構件56a及56b可滑動地耦合至該對滑軌55a及55b，而使得其能夠沿著滑軌55a及55b上下移動。將滑動構件56a及56b之每一者的一端固定於凸輪板54。前方位置滑動構件56b之另一端耦合至滾筒53之一活塞桿53a。因而，當操作滾筒53時，該對滑動構件56a及56b可沿著該對滑軌55a及55b上下滑動，且因此耦合至滑動構件56a及56b之凸輪板54亦可上下移動。

再度參照第4圖，導軌57之二相對端分別耦合至後及前板52a及52b之另一端。同時，導軌57係可滑動地耦合至個別拾取單元模組40之端部分(右方)所形成之軌條溝43，以允許拾取單元模組43之右方可滑動地沿著該處(前後)移動。

接著參照第5至7圖連同第11至13圖描述如上述配置之拾放設備450的操作。

第11圖及第12圖(或第13圖)闡明一第一元件E1，其中裝載之半導體元件有一列間隔x；及一第二元件E2，其中裝載之半導體元件有交替的列間隔t及u其由該元件依序形成例如t、u、t、u…，其中載入並排列半導體元件(例如，一客戶拖盤、一測試拖盤、一移動式裝載檯、一對準器、一緩衝器、及一分類檯等)。為求說明之簡便，假定其行間之間隔相同。在此處，第11圖所示之第一元件E1可視為，舉例而言，一客戶拖盤、一分類檯等，而第12及13圖所示之第二元件E2可視為，舉例而言，一測試拖盤、一移動式裝載檯、一對準器等。

首先，如下述將半導體元件由第一元件E1傳送至第二元件E2：由於拾取單元模組間之間隔40必須和「x」相同，拾取單元模組40以第5圖闡明之一狀態由第一元件E1拾起半導體元件，即，該間隔調整設備50保持第一模式之調整狀態，其中分別對應於導引溝54a、54b、54c、及54d放置之導引突起42並列於線段B上。其後，可操作滾筒53以允許凸輪板54向下移動，而使得當以一移動設備(此處未顯示；舉例而言，一X-Y自動控制裝置)將拾放設備移動至第二元件E2時，可操作間隔調整設備50，且間隔調整設備50能夠進入一第二模式之調整狀態。之後，將導引突起42放置於線段A。接著，可安全地將半導體元件放置於第二元件E2上。

同樣地，如第13圖所示，若已經將半導體元件裝載於高於第二元件E2之線段Z的列上，亦可將其他半導體元件放置於第二元件E2之線段Z以下之列。亦即，須要將半導體元件以間隔u、t、及u放置於元件上，而非間隔t、u、及t。在此種情形中，間隔調整設備50可保持第一模式之調整狀態，且由第一元件E1拾取半導體元件。可操作滾筒53以允許凸輪板54向上移動，而使得當將拾放設備移動至第二元件E2時，間隔調整設備50能夠進入一第三模式之調整狀態。之後，將導引突起42放置於線段C。接著，可將半導體元件安全地放置於第二元件E2上。

同時，如下述將將半導體元件由第二元件E2傳送至第一元件E1：若將半導體元件保持於間隔t、u、及t，可在第6圖之一狀態中拾起之。其後，當將半導體元件輸送至第一元件E1時可將其間隔改變至第5圖之狀態，且之後放置於第一元件E1上。若將半導體元件保持於間隔u、t、及u，可在第7圖之一狀態中拾起之。其後，當將其輸送至第一元件E1可將其間隔改變至第5圖之狀態，且之後放置於第一元件E1上。

在上述本發明之具體實施例中，雖然其利用凸輪板54作為一凸輪構件，可由一圓柱形凸輪84來作為凸輪構件，如第8圖所示。同樣地，即便本發明之具體實施例運用滾筒53作為一驅動源，可由一馬達83或一齒輪傳動設備來作為驅動源，如第8圖所示。第9圖為一平面圖式，其闡明第8圖之圓柱形凸輪84上形成之導引溝。

同時，在上述本發明之具體實施例中，雖然凸輪板54上形成導引溝之方式使得線段B上相鄰導引溝間之間隔隨著導引溝移動至位於線段B之二相對側的線段A及C而逐漸變寬，能夠改變該方式，而使得相鄰導引溝間之間隔如第10圖所示，可由凸輪板之一端、或其中間隔最小之一線段D朝向另一端逐漸變寬。在此處，考量凸輪板之移動距離，第4圖之具體實施例的凸輪板54比第10圖所示更佳。

此外，在上述本發明之具體實施例中，雖然僅以四列拾取單元模組(四個拾取單元模組)為基礎來進行描述，可修改具體實施例以包含較多或較少列之拾取單元模組。舉例而言，可配置具體實施例以包含二列拾取單元模組。在該種情形中，凸輪板可能僅具有對應於二列拾取單元模組之二個導引溝，且因此相鄰溝間僅存在一種間隔。雖然凸輪板擁有二個導引溝及一種間隔，必須使得該間隔在三種調整狀態保持線段具有三種間隔(距離)x、t、及u。因而，能夠以三種調整值之一者選擇性地調整二個導引溝間之間隔。

此外，在上述本發明之具體實施例中，雖然因為每一列之拾取單元41整體形成一模組而僅調整拾取單元41之列間間隔，但可僅藉由調整拾取單元41之行間間隔而修改之。同樣地，可修改具體實施例以獨立地調整排列成矩陣形式的拾取單元之列間間隔以及矩陣形式中的拾取單元之行間間隔。在該種情形中，可實作拾放設備而使得可由第5圖之間隔調整設備來調整矩陣形式中之拾取單元之列間或拾取單元之行間的間隔，且可由一傳統間隔調整設備來調整相對之間隔。此外，可實作拾放設備而而使得可由第4圖之間隔調整設備來調整矩陣形式中之拾取單元之列間以及行間之間隔。

更有甚者，可僅將拾取單元排列成二列來實施本發明之具體實施例。在該種情形中，可根據三或更多種調整狀態值來控制具體實施例，其係藉由利用一滾筒而能夠允許拾取單元之列的間隔為三或更多操作距離，或利用一步進式馬達而能夠允許間隔為三或更多種旋轉距離。

雖然基於說明目的揭露本發明之較佳具體實施例，習知技藝人士可理解可能有各種修改、增加、及取代，而不致悖離附隨申請專利範圍中揭露之本發明之範圍及精神。

由上述說明可知，根據本發明之拾放設備能夠將一元件(具有不同列間間隔排列於其上)中之半導體元件輸送至另一元件，而使得其能夠有效地在裝載時將半導體元件由一客戶拖盤輸送至一測試拖盤上，或在卸載時將半導體元件由測試拖盤輸送至一客戶拖盤。

11．．．拾取單元

41．．．拾取單元

42．．．導引突起

43．．．軌條溝

50．．．間隔調整設備

51．．．安裝板

52a．．．後板

52b．．．前板

53．．．滾筒

54．．．凸輪板

54a、54b、54c、54d．．．導引溝

55a、55b．．．滑動導軌

56a、56b．．．滑動構件

57．．．導軌

83．．．馬達

84．．．圓柱形凸輪

200．．．測試拖盤

201．．．插入模組

300．．．客戶拖盤

450．．．拾放設備

E1、E2．．．元件

可由上文實施方式參照附隨圖式更加瞭解本發明之上述及其他目的、功能、及其他優點，其中圖式如下：

第1A及1B圖為概要圖式，闡明一傳統拾放設備；

第2圖為一概要圖式，闡明根據本申請人之先前申請案之一傳統測試拖盤；

第3圖為一概要圖式，闡明一種一般客戶拖盤；

第4圖為一透視圖，闡明根據本發明之一拾放設備的一具體實施例；

第5至7圖側面圖式，闡明操作中之第4圖的拾放設備；

第8圖為一透視圖，闡明根據本發明之拾放設備的一第二種具體實施例；

第9圖為一圖式，闡明用於第8圖之拾放設備的一種圓柱形凸輪的導引溝；

第10圖為一透視圖，闡明根據本發明之拾放設備的一第三種具體實施例；以及

第11至13圖為概要圖式，闡明一種裝載或排列半導體元件之元件，其可用以描述第4圖之拾放設備。

41．．．拾取單元

42．．．導引突起

53．．．滾筒

54a、54b、54c、54d．．．導引溝

55a、55b．．．滑動導軌

56a、56b．．．滑動構件

Claims (3)

1. 一種拾放設備，其用以在一第一裝載元件以及一第二裝載元件之間傳輸及裝載多個半導體元件，在該第一裝載元件上，該等半導體元件以一第一列間間隔規則地裝載，而在該第二裝載元件上，該等半導體元件以一第二列間間隔規則地裝載，該拾放設備包含：複數個拾取單元模組，其每一者具有至少一個或多個拾取單元；以及一間隔調整設備，其將該等拾取單元模組間之間隔調整成一第一模式下的該第一裝載元件的一節距(pitch)或調整至一第二模式下的該第二裝載元件的一節距，其中：該第一裝載元件的第一列間間隔值或該第二裝載元件的第二列間間隔值彼此不同；在該第一模式下，該等拾取單元模組間之間隔被調整成與該第一列間間隔相同，其節距全部排列成相同距離；以及在該第二模式下，該等拾取單元模組間之間隔被重複地調整至該第二列間間隔，其節距具兩種類型且交替地排列。
2. 如申請專利範圍第1項所述之拾放設備，其中該間隔 調整設備包含：一凸輪板，具有複數個導引溝，該等導引溝形成於垂直方向；以及一驅動源，用以上升及下降該凸輪板，其中：該等複數個拾取單元模組之每一者具有導引突起，該等導引突起分別插進該等複數個導引溝；以及該等突起根據該凸輪板的垂直移動分別受導引並且沿該等導引溝移動，以致該等拾取單元模組間的間隔依序以兩個間隔值同時地、交替地調整。
3. 如申請專利範圍第1項所述之拾放設備，其中在該第一模式調整的該等拾取單元模組之間的該等間隔與在該第二模式調整的該等拾取單元模組之間的該間隔不同。