TWI512866B - Semiconductor component testing and sorting machine - Google Patents

Description

半導體元件測試分類機

本發明係提供一種可易於排出發生異常狀況時之水珠，並縮減測試裝置佔用機台台面空間，以提升測試品質及縮小設備體積之半導體元件測試分類機。

在現今，半導體元件係應用於不同電子設備，由於電子設備所處之環境可能為常溫環境、高溫環境或低溫環境等，因此，業者為確保半導體元件之使用品質，於半導體元件製作完成後，必須視其應用之環境溫度，將半導體元件移載至常溫測試機或冷測機或熱測機，以分別於不同作業溫度環境中進行常溫測試作業或冷測作業或熱測作業，進而淘汰出不良品。

請參閱第1、2圖，係為一種電子元件冷測機之示意圖，其係於機台11上配置有供料裝置12、收料裝置13、測試裝置14、預冷盤15及輸送裝置16，該供料裝置12係容納複數個待測之電子元件17，該收料裝置13係容納複數個完測之電子元件17，該測試裝置14係設有一具低溫作業環境之冷測室141，並於冷測室141內部之機台11上配置有一水平式且具複數個測試座143之測試電路板142，用以測試電子元件17，另於測試座143之側方設有一下壓治具144，用以下壓電子元件17，該預冷盤15係用以預冷待測之電子元件17，該輸送裝置16係設有至少一取放器161，用以於供料裝置12、收料裝置13、測試裝置14及預冷盤15間輸送待測/完測之電子元件；於執行冷測作業時，輸送裝置16之取放器161係於供料裝置12處取出待測之電子元件17，並先移載置入於預冷盤15內，該預冷盤15即將待測之電子元件17預冷至所需測試溫度(例如-20℃)，於待測之電子元件17預冷後，輸送裝置16之取放器161再將待測之電子元件17移載至冷測室141，並置入於測試座143上，下壓治具144即下壓待測之電子元件17執行冷測作業，於冷測完畢後，輸送裝置16之取放器161係將完測之電子元件17移載至收料裝置13處收置；惟，半導體元件17於低溫作業環境之冷測室141內執行測試作業時，由於半導體元件17本身如在低溫環境執行測試程式發生異常狀況時，易導致半導體元件17之表面凝結水珠，但測試裝置14之測試座143係水平配置於機台11上，以致發生異常狀況時，水珠易殘留於測試座143內，不僅影響測試良率，亦降低測試電路板142及測試座143之使用壽命；再者，該測試裝置14係於測試電路板142上配置有複數個測試座143，使得測試電路板142之面積較大，當測試電路板142水平配置於機台11上時，勢必相當佔用機台11之台面空間，並無法有效縮小設備之體積，造成佔用空間之缺失。

因此，如何提供一種可提升測試良率及縮小體積之半導體元件測試分類機，即為業者研發之標的。

本發明之目的一，係提供一種半導體元件測試分類機，係於機台上配置有供料裝置、收料裝置、測試裝置及輸送裝置，該供料裝置係容納至少一待測之半導體元件，該收料裝置係容納至少一完測之半導體元件，該測試裝置係設有至少一可執行不同溫度測試之測試區，並於測試區設有具至少一測試座之測試電路板，且使測試座之插入口非朝向上方，用以測試半導體元件，該輸送裝置係設有具至少一轉盤之載送機構，用以移動於供、收料裝置及測試裝置間，並設有具至少一取放器之移料機構，用以於供、收料裝置及轉盤間移載半導體元件，另設有具至少一取放器之轉載機構，用以於轉盤與測試座間轉載半導體元件；藉此，可利用插入口非朝向上方之測試座，易於排出發生異常狀況時之水珠，並增加測試電路板及測試座之使用壽命，達到提升測試品質及節省成本之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種半導體元件測試分類機，係於機台上配置有供料裝置、收料裝置、測試裝置及輸送裝置，該供料裝置係容納至少一待測之半導體元件，該收料裝置係容納至少一完測之半導體元件，該測試裝置係設有至少一可執行不同溫度測試之測試區，並於測試區設有具至少一測試座之測試電路板，且使測試座之插入口非朝向上方，用以測試半導體元件，該輸送裝置係設有具至少一第一、二載台之載送機構，用以移動於供、收料裝置及測試裝置間，並設有具至少一取放器之移料機構，用以於供、收料裝置及第一、二載台間移載半導體元件，另設有具至少一取放器之轉載機構，用以於第一、二載台與測試座間轉載半導體元件；藉此，可利用插入口非朝向上方之測試座，易於排出發生異常狀況時之水珠，並增加測試電路板及測試座之使用壽命，達到提升測試品質及節省成本之實用效益。

本發明之目的三，係提供一種半導體元件測試分類機，該輸送裝置之載送機構係以轉盤承載半導體元件循環移動於供、收料裝置及測試裝置間，可縮短移料機構及轉載機構之等待時間，達到提升測試產能之實用效益。

本發明之目的四，係提供一種半導體元件測試分類機，該輸送裝置係可視需求增設有至少一可變換半導體元件之角位方向的轉位機構，該轉位機構可獨立裝配於機台上，亦可裝配於移料機構或轉載機構上，進而可利用轉位機構變換待測半導體元件之角位方向，以符合測試座的角位方向，並於測試完畢後，再變換完測半導體元件之角位方向，以利收置於收料裝置，達到提升使用效能之實用效益。

為使　貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如后：請參閱第3、4圖，係本發明之第一實施例，該半導體元件測試分類機係於機台20上配置有至少一供料裝置、收料裝置、測試裝置及輸送裝置，於本實施例中，係於機台20上配置有供料裝置30、收料裝置40、測試裝置50及輸送裝置60；該供料裝置30係用以容納至少一待測之半導體元件，於本實施例中，該供料裝置30係設有至少一料盤31，用以盛裝複數個待測之半導體元件；該收料裝置40係用以容納至少一完測之半導體元件，於本實施例中，該收料裝置40係設有至少一料盤41，用以盛裝複數個完測之半導體元件；該測試裝置50係設有至少一測試區，並於測試區設有具至少一測試座之測試電路板，且使測試座之插入口非朝向上方，用以測試半導體元件，於本實施例中，該測試裝置50係於機台20上設有一具至少一測試區52之作業室51，並於測試區52之側壁上開設有通孔521，而於通孔521之一側設有具至少一測試座54且垂直配置之測試電路板53，使得測試座54之插入口朝向前方，供插入待測之半導體元件，並以測試器(圖未示出)將測試結果傳輸至中央控制單元(圖未示出)，由中央控制單元控制各裝置作動，又該測試區52內係設有溫控器522，而可視測試作業需求，將測試區52變換為一常溫作業環境、高溫作業環境或低溫作業環境等，使半導體元件於不同溫度之作業環境下執行測試作業，另該測試裝置50可視需求於作業室51上增設一可輸送乾燥空氣至測試區52之輸送管55，使測試區52形成一乾燥空間，以利執行冷測作業，並於測試區52增設一為CCD之取像器56，用以取像待測半導體元件之角位方向或是否有雜質或是否擺置正確，當半導體元件擺置不正確時，可進行警告或使用移料機構進行修正擺置位置；該輸送裝置60係設有具至少一轉盤611之載送機構61，用以移動於供、收料裝置30、40及測試裝置50間，並設有具至少一取放器之移料機構62，用以於供、收料裝置30、40及轉盤611間移載半導體元件，另設有具至少一取放器之轉載機構63，其取放器係擺置呈水平狀態時，可於轉盤611上取放半導體元件，並於旋轉擺置對應測試座54插入口之角度狀態時，可將待測之半導體元件插置於測試座54內測試，於本實施例中，該載送機構61係於測試區52內裝設有一由驅動源驅動旋轉之轉盤611，轉盤611上設有至少一可承置半導體元件之容置槽612，而可循環載送半導體元件，於本實施例中，該轉盤611係等角配置有八個容置槽612，並使至少一容置槽612位於作業室51之外部，以供移料機構62取放半導體元件，另該載送機構61可視作業需求，於轉盤611之各容置槽612處增設溫控裝置，用以控制溫度，該溫控裝置可以致冷晶片控溫或以冷媒與散熱片的方式控溫，亦或以液氣轉換方式控溫；該移料機構62係設有二可作第一、二、三軸向位移(即為X-Y-Z軸向位移)之第一取放器621及第二取放器622，第一取放器621係於供料裝置30及轉盤611間移載待測之半導體元件，第二取放器622係於收料裝置40及轉盤611間移載完測之半導體元件，該轉載機構63係設有一具轉動架632之驅動源631，該驅動源可為馬達或旋轉缸，於本實施例中，該驅動源631係為馬達，並於馬達之轉軸上裝設有轉動架632，轉動架632上係設有二呈不同角度配置且具第三取放器634A之第一活動治具633A及具第四取放器634B之第二活動治具633B，於本實施例中，第一活動治具633A係位於轉動架632之下方且呈水平狀態，並以一位於轉動架632上方之第一驅動源635A驅動第一活動治具633A作第三軸向位移，使第三取放器634A取放半導體元件，另該第一驅動源635A亦可架設於作業區外之上方機架上，而不隨著第一活動治具633A移動，第一驅動源635A之伸縮桿並以抵頂的方式頂推第一活動治具633A作伸出位移，第一活動治具633A復位時則由其上之拉伸彈簧拉伸復位，而不限於前述之實施例；第二活動治具633B係位於轉動架632之一側方且呈垂直狀態，並以一位於轉動架632另一側方之第二驅動源635B驅動第二活動治具633B作第二軸向位移，使第四取放器634B取放半導體元件，另該第二驅動源635B亦可架設於作業區外之上方機架上，而不隨著第二活動治具633B移動，第二驅動源635B之伸縮桿並以抵頂的方式頂推第二活動治具633B作伸出位移，第二活動治具633B復位時則由其上之拉伸彈簧拉伸復位，而不限於前述之實施例；另可視冷測作業需求，於第一、二活動治具633A、633B上分別裝設有第一、二溫控裝置，用以控制溫度，第一、二溫控裝置可以致冷晶片控溫或以冷媒與散熱片的方式控溫，亦或以液氣轉換方式控溫，於本實施例中，第一、二溫控裝置係於第一、二活動治具633A、633B內分別設有第一、二致冷晶片636A、636B，第一、二致冷晶片636A、636B一端之吸熱端係形成一冷卻面，另一端之放熱端則形成一散熱面，並以各冷卻面分別貼合於第一、二活動治具633A、633B，經由第一、二活動治具633A、633B接觸半導體元件，使得半導體元件於模擬低溫環境中執行冷測作業，當執行冷測作業完畢後，係可視作業需求，於轉盤611載出完測半導體元件之行程中，使完測之半導體元件逐漸回溫至常溫，亦或控制第一、二致冷晶片636A、636B之電流方向，使貼合於第一、二活動治具633A、633B上之該面變換為散熱面，並經由第一、二活動治具633A、633B接觸半導體元件，使完測之半導體元件可迅速回溫至常溫，進而驅動源631可利用轉動架632帶動第一、二活動治具633A、633B及其上之第三、四取放器634A、634B旋轉交替變換呈水平狀態及垂直狀態，使第三取放器634A或第四取放器634B擺置呈水平狀態時，可於轉盤611上取放半導體元件，並使第三取放器634A或第四取放器634B擺置呈垂直狀態將待測之半導體元件插置於測試座54；再者，該輸送裝置60可視需求增設有至少一可變換半導體元件之角位方向的轉位機構，該轉位機構可獨立裝配於機台20上，亦可裝配於移料機構62或轉載機構63上，而可利用轉位機構變換待測半導體元件之角位方向，以符合測試座54的角位方向，並於測試完畢後，再變換完測半導體元件之角位方向，以利收置於收料裝置40；當轉位機構獨立裝配於機台20上時，係設有至少一承座供承置半導體元件，並控制承座轉動而變換半導體元件之角位方向，再配置一具取放器之移載機構，以於轉位機構及轉盤611間移載半導體元件，另當轉位機構裝配於移料機構62或轉載機構63上時，係可帶動第一、二取放器621、622或第三、四取放器634A、634B轉動，而變換半導體元件之角位方向，於本實施例中，該輸送裝置60係於移料機構62之第一取放器621上設有第一轉位機構64A，用以變換待測半導體元件之角位方向，並於第二取放器622上設有第二轉位機構64B，用以變換完測半導體元件之角位方向。

本發明可提供業者視半導體元件日後應用之環境溫度，而選擇對半導體元件作常溫測試作業、熱測作業或冷測作業，以淘汰出不良品；請參閱第5圖，係為本發明對半導體元件執行冷測作業之實施例，該移料機構62之第一取放器621即作X-Y-Z軸向位移至供料裝置30之料盤31處取出待測之半導體元件70，並移載至載送機構61處，於移載過程中，第一轉位機構64A可帶動第一取放器621及其上之待測半導體元件70轉動，而變換待測半導體元件70之角位方向，於變換角位方向完畢後，第一取放器621係將待測之半導體元件70置入於轉盤611之容置槽612A；請參閱第6、7、8圖，該載送機構61係驅動轉盤611旋轉，使轉盤611將待測之半導體元件70載送進入測試裝置50之測試區52內，並使待測之半導體元件70通過取像器56而取像角位方向，再載送至轉載機構63處，而轉盤611上之其他容置槽612B、612C、612D所承載之待測半導體元件71、72、73亦同步旋轉依序位移，接著轉載機構63係控制第一驅動源635A驅動第一活動治具633A作Z軸向位移，使第一活動治具633A上之第三取放器634A於轉盤611上之容置槽612A內取出待測之半導體元件70，並以第一致冷晶片636A預冷待測之半導體元件70，再以驅動源631控制轉動架632帶動第一、二活動治具633A、633B作180度旋轉而變換位置，使第一活動治具633A及其上之第三取放器634A擺置呈垂直狀態，第二活動治具633B及其上之第四取放器634B則擺置呈水平狀態，第一驅動源635A係驅動第一活動治具633A作Y軸向位移，使第三取放器634A將待測之半導體元件70置入壓抵於測試裝置50之測試座54內，而使得半導體元件70於模擬低溫環境中執行冷測作業，又由於測試座54之插入口非朝向上方，並不會使冷測作業發生異常狀況時所凝結之水珠殘留於測試座54內，進而可提升測試良率及測試電路板53、測試座54之使用壽命；請參閱第9、10圖，轉盤611係載送待測之半導體元件71至轉載機構63處，轉載機構63可控制第二驅動源635B驅動第二活動治具633B作Z軸向位移，使第四取放器634B於轉盤611上之容置槽612B取出待測之半導體元件71，並以第二致冷晶片636B預冷待測之半導體元件71；請參閱第11、12圖，於半導體元件70測試完畢後，轉載機構63之第一驅動源635A係驅動第一活動治具633A作Y軸向反向位移，使第三取放器634A於測試座54內取出完測之半導體元件70，再以驅動源631控制轉動架632帶動第一、二活動治具633A、633B作180度反向旋轉而變換位置，使第一活動治具633A及其上之第三取放器634A擺置呈水平狀態，第二活動治具633B及其上之第四取放器634B則擺置呈垂直狀態，接著控制第一驅動源635A驅動第一活動治具633A作Z軸向位移，使第三取放器634A將完測之半導體元件70置入於轉盤611上之容置槽612B，而第二驅動源635B則驅動第二活動治具633B作Y軸向位移，使第四取放器634B將待測之半導體元件71置入壓抵於測試裝置50之測試座54內，而使得半導體元件71於模擬低溫環境中執行冷測作業，之後，該轉盤611係旋轉作動將完測之半導體元件70載離轉載機構63，並使待測之半導體元件72位於轉載機構63處以供取料；請參閱第13、14圖，該轉盤611係將完測之半導體元件70載出作業室51，移料機構62之第二取放器622即作X-Y-Z軸向位移於轉盤611上取出完測之半導體元件70，接著以第二轉位機構64B帶動第二取放器622及其上之完測半導體元件70轉動，而變換完測半導體元件70之角位方向，於變換角位方向完畢後，第二取放器622再依測試結果(如良品半導體元件、不良品半導體元件或次級品半導體元件)而直接將完測之半導體元件70移載至收料裝置40之料盤41上，以完成分類收置作業。

請參閱第4、15圖，係本發明配置轉位機構之另一實施例，該機台20上係配置有供料裝置30、收料裝置40、測試裝置50及輸送裝置60；該供料裝置30係設有至少一料盤31，用以盛裝複數個待測之半導體元件；該收料裝置40係設有至少一料盤41，用以盛裝複數個完測之半導體元件；該測試裝置50係設有至少一測試區，並於測試區設有具至少一測試座之測試電路板，且使測試座之插入口非朝向上方，用以測試半導體元件，於本實施例中，該測試裝置50係於機台20上設有一具至少一測試區52之作業室51，並於測試區52之側壁上開設有通孔521，而於通孔521之一側設有具至少一測試座54且垂直配置之測試電路板53，使得測試座54之插入口朝向前方，供插入待測之半導體元件，並以測試器(圖未示出)將測試結果傳輸至中央控制單元(圖未示出)，由中央控制單元控制各裝置作動，又該測試區52內係設有溫控器522，而可視測試作業需求，將測試區52變換為一常溫作業環境、高溫作業環境或低溫作業環境等，使半導體元件於不同溫度之作業環境下執行測試作業，另測試裝置50可視需求於作業室51上增設有一可輸送乾燥空氣至測試區52之輸送管55，使測試區52形成一乾燥空間，以利執行冷測作業，並於測試區52增設至少一為CCD之取像器56，用以取像待測半導體元件之角位方向或是否有雜質或是否擺置正確，當半導體元件擺置不正確時，可進行警告或使用移料機構進行修正擺置位置；該輸送裝置60之載送機構61係於測試區52內裝設有至少一由驅動源驅動旋轉之轉盤611，轉盤611上係等角配置有八個容置槽612，並使至少一容置槽612位於作業室51之外部，以供移料機構62取放半導體元件，另該載送機構61可視作業需求，於轉盤611之各容置槽612處增設溫控裝置，用以控制溫度，該溫控裝置可以致冷晶片控溫或以冷媒與散熱片的方式控溫，亦或以液氣轉換方式控溫；該移料機構62係設有二可作第一、二、三軸向位移(即為X-Y-Z軸向位移)之第一取放器621及第二取放器622，第一取放器621係用以移載待測之半導體元件，第二取放器622係用以移載完測之半導體元件，該轉載機構63係設有一為馬達之驅動源631，並於驅動源631之轉軸上裝設有轉動架632，轉動架632上係設有二呈不同角度配置且具第三取放器634A之第一活動治具633A及具第四取放器634B之第二活動治具633B，於本實施例中，第一活動治具633A係位於轉動架632之下方且呈水平狀態，並以一位於轉動架632上方之第一驅動源635A驅動第一活動治具633A作第三軸向位移，使第三取放器634A取放半導體元件，另該第一驅動源635A亦可架設於作業區外之上方機架上，而不隨著第一活動治具633A移動，第一驅動源635A之伸縮桿並以抵頂的方式頂推第一活動治具633A作伸出位移，第一活動治具633A復位時則由其上之拉伸彈簧拉伸復位，而不限於前述之實施例；第二活動治具633B係位於轉動架632之一側方且呈垂直狀態，並以一位於轉動架632另一側方之第二驅動源635B驅動第二活動治具633B作第二軸向位移，使第四取放器634B取放半導體元件，另該第二驅動源635B亦可架設於作業區外之上方機架上，而不隨著第二活動治具633B移動，第二驅動源635B之伸縮桿並以抵頂的方式頂推第二活動治具633B作伸出位移，第二活動治具633B復位時則由其上之拉伸彈簧拉伸復位，而不限於前述之實施例；另可視冷測作業需求，於第一、二活動治具633A、633B內分別裝設有第一、二溫控裝置，用以控制溫度，第一、二溫控裝置可以致冷晶片控溫或以冷媒與散熱片的方式控溫，亦或以液氣轉換方式控溫，於本實施例中，第一、二溫控裝置係分別於第一、二活動治具633A、633B內設有第一、二致冷晶片636A、636B，第一、二致冷晶片636A、636B一端之吸熱端係形成一冷卻面，另一端之放熱端則形成一散熱面，並以各冷卻面分別貼合於第一、二活動治具633A、633B，經由第一、二活動治具633A、633B接觸半導體元件，使得半導體元件於模擬低溫環境中執行冷測作業，於執行冷測作業完畢後，係可視作業需求，於轉盤611載出完測半導體元件之行程中，使完測之半導體元件逐漸回溫至常溫，亦或控制第一、二致冷晶片636A、636B之電流方向，使貼合於第一、二活動治具633A、633B上之該面變換為散熱面，並經由第一、二活動治具633A、633B接觸半導體元件，使完測之半導體元件可迅速回溫至常溫，進而驅動源631可利用轉動架632帶動第一、二活動治具633A、633B及其上之第三、四取放器634A、634B旋轉交替變換呈水平狀態及垂直狀態，使第三取放器634A或第四取放器634B擺置呈水平狀態時，可於轉盤611上取放半導體元件，並使第三取放器634A或第四取放器63B擺置呈垂直狀態將待測之半導體元件插置於測試座54；另該輸送裝置60係於供料裝置30、收料裝置40及轉盤611間獨立配置有至少一具承座之轉位機構，於本實施例中，係於供料裝置30及轉盤611間配置一具承座641C之第三轉位機構64C，用以變換待測半導體元件之角位方向，而符合測試座54的角位方向，並於收料裝置40及轉盤611間配置一具承座641D之第四轉位機構64D，用以變換完測半導體元件之角位方向，以利收置於收料裝置40；又該輸送裝置60係於第三轉位機構64C及第四轉位機構64D之側方設有具至少一取放器之移載機構65，用以於第三轉位機構64C、第四轉位機構64D及轉盤611間移載待測/完測之半導體元件，於本實施例中，移載機構65係設有第五取放器651及第六取放器652，第五取放器651係於第三轉位機構64C及轉盤611間移載已變換角位方向之待測半導體元件，第六取放器652係於第四轉位機構64D及轉盤611間移載完測半導體元件。

請參閱第16圖，係為本發明對半導體元件執行冷測作業之實施例，該移料機構62之第一取放器621即作X-Y-Z軸向位移至供料裝置30之料盤31處取出待測之半導體元件70，並移載至第三轉位機構64C之承座641C上，第三轉位機構64C即帶動承座641C轉動而變換待測半導體元件70之角位方向；請參閱第17圖，當第三轉位機構64C變換待測半導體元件70之角位方向完畢後，移載機構65之第五取放器651係於第三轉位機構64C上取出已變換角位方向之待測半導體元件70，並移載至轉盤611上之容置槽612A；請參閱第7、8、18圖，該載送機構61係驅動轉盤611旋轉，使轉盤611將待測之半導體元件70載送進入測試裝置50之測試區52，並使待測之半導體元件70通過取像器56而取像角位方向，再載送至轉載機構63處，而轉盤611上之其他容置槽612B、612C、612D所承載之待測半導體元件71、72、73亦同步旋轉依序位移，接著轉載機構63係控制第一驅動源635A驅動第一活動治具633A作Z軸向位移，使第一活動治具633A上之第三取放器634A於轉盤611上之容置槽612A內取出待測之半導體元件70，並以第一致冷晶片636A預冷待測之半導體元件70，再以驅動源631控制轉動架632帶動第一、二活動治具633A、633B作180度旋轉而變換位置，使第一活動治具633A及其上之第三取放器634A擺置呈垂直狀態，第二活動治具633B及其上之第四取放器634B則擺置呈水平狀態，第一驅動源635A係驅動第一活動治具633A作Y軸向位移，使第三取放器634A將待測之半導體元件70置入壓抵於測試裝置50之測試座54內，而使得半導體元件70於模擬低溫環境中執行冷測作業，又由於測試座54之插入口非朝向上方，並不會使冷測作業發生異常狀況時所凝結之水珠殘留於測試座54內，進而可提升測試良率及測試電路板53、測試座54之使用壽命；請參閱第10、19圖，轉盤611係載送待測之半導體元件71至轉載機構63處，轉載機構63可控制第二驅動源635B驅動第二活動治具633B作Z軸向位移，使第四取放器634B於轉盤611上之容置槽612B取出待測之半導體元件71，並以第二致冷晶片636B預冷待測之半導體元件71；請參閱第11、20圖，於半導體元件70測試完畢後，轉載機構63之第一驅動源635A係驅動第一活動治具633A作Y軸向反向位移，使第三取放器634A於測試座54內取出完測之半導體元件70，再以驅動源631控制轉動架632帶動第一、二活動治具633A、633B作180度反向旋轉而變換位置，使第一活動治具633A及其上之第三取放器634A擺置呈水平狀態，第二活動治具633B及其上之第四取放器634B則擺置呈垂直狀態，接著控制第一驅動源635A驅動第一活動治具633A作Z軸向位移，使第三取放器634A將完測之半導體元件70置入於轉盤611上之容置槽612B，而第二驅動源635B則驅動第二活動治具633B作Y軸向位移，使第四取放器634B將待測之半導體元件71置入壓抵於測試裝置50之測試座54內，而使得半導體元件71於模擬低溫環境中執行冷測作業，之後，該轉盤611係旋轉作動將完測之半導體元件70載離轉載機構63，並使待測之半導體元件72位於轉載機構63處以供取料；請參閱第21圖，該轉盤611係將完測之半導體元件70載出作業室51，移載機構65之第六取放器652即作X-Z軸向位移於轉盤611上取出完測之半導體元件70；請參閱第22圖，移載機構65之第六取放器652係將完測之半導體元件70移載置入於第四轉位機構64D之承座641D上，第四轉位機構64D即帶動承座641D轉動而變換完測半導體元件70之角位方向，於完測之半導體元件70變換角位方向後，第二取放器622即作X-Y-Z軸向位移於第四轉位機構64D之承座641D上取出已變換角位方向之完測半導體元件70；請參閱第23圖，移料機構62之第二取放器622係依測試結果(如良品半導體元件、不良品半導體元件或次級品半導體元件)而直接將完測之半導體元件70移載至收料裝置40之料盤41上，以完成分類收置作業。

請參閱第24、25圖，係本發明之第二實施例，該半導體元件測試分類機係於機台20上配置有供料裝置30、收料裝置40、測試裝置50及輸送裝置80；該供料裝置30係用以容納至少一待測之半導體元件，於本實施例中，該供料裝置30係設有至少一料盤31，用以盛裝複數個待測之半導體元件；該收料裝置40係用以容納至少一完測之半導體元件，於本實施例中，該收料裝置40係設有至少一料盤41，用以盛裝複數個完測之半導體元件；該測試裝置50係設有至少一測試區，並於測試區設有具至少一測試座之測試電路板，且使測試座之插入口非朝向上方，用以測試半導體元件，於本實施例中，該測試裝置50係於機台20上設有一具至少一測試區52之作業室51，並於測試區52之側壁上開設有通孔521，而於通孔521之一側設有具至少一測試座54且垂直配置之測試電路板53，使得測試座54之插入口朝向前方，供插入待測之半導體元件，並以測試器(圖未示出)將測試結果傳輸至中央控制單元(圖未示出)，由中央控制單元控制各裝置作動，又該測試裝置50可視測試作業需求，於測試區52內設有溫控器522，用以將測試區52變換為一常溫作業環境、高溫作業環境或低溫作業環境等，使半導體元件於不同溫度之作業環境下執行測試作業，另測試裝置50可視需求於作業室51上增設一輸送乾燥空氣至測試區52之輸送管55，使測試區52形成一乾燥空間，以利執行冷測作業，並於測試區52增設一為CCD之取像器56，用以取像待測半導體元件之角位方向或是否有雜質或是否擺置正確，當半導體元件擺置不正確時，可進行警告或使用移料機構進行修正擺置位置；該輸送裝置80係設有具至少一第一載台811及第二載台812之載送機構81，用以於供、收料裝置30、40及測試裝置50間載送半導體元件，並設有具至少一取放器之移料機構82，用以於供、收料裝置30、40及第一、二載台811、812間移載半導體元件，另設有具至少一取放器之轉載機構83，其取放器係擺置呈水平狀態時，可於第一、二載台811、812上取放半導體元件，並於旋轉擺置對應測試座54插入口之角度狀態時，可將待測之半導體元件插置於測試座54內測試，於本實施例中，該載送機構81係於測試座54之一側方設有一由驅動源驅動作第二軸向位移之第一載台811，並於測試座54之另一側方設有一由驅動源驅動作第二軸向位移之第二載台812，可視作業需求，以第一載台811載送待測之半導體元件，第二載台812載送完測之半導體元件，亦或使第一、二載台811、812均可載送待測/完測之半導體元件，於本實施例中，第一載台811係載送待測之半導體元件，第二載台812則載送完測之半導體元件，另可視冷測作業需求，於第一載台811上裝設有第一溫控裝置，用以控制溫度，第一溫控裝置可以致冷晶片控溫或以冷媒與散熱片的方式控溫，亦或以液氣轉換方式控溫，於本實施例中，該第一溫控裝置係於第一載台811上裝設第一致冷晶片813，第一致冷晶片813係以一端之冷卻面預冷半導體元件，於執行冷測作業完畢後，第二載台812載出完測半導體元件之行程中，可使完測之半導體元件逐漸回溫至常溫，亦可視作業需求，於第二載台812上裝設有第二溫控裝置，用以控制溫度，第二溫控裝置可以致冷晶片控溫或以冷媒與散熱片的方式控溫，亦或以液氣轉換方式控溫，於本實施例中，該第二溫控裝置係於第二載台812上裝設第二致冷晶片814，並控制第二致冷晶片814之電流方向，以一端之散熱面使完測之半導體元件迅速回溫至常溫，該移料機構82係設有二可作第一、二、三軸向位移之第一取放器821及第二取放器822，第一取放器821係於供料裝置30及第一載台811間移載待測之半導體元件，第二取放器822係於收料裝置40及第二載台812間移載完測之半導體元件，該轉載機構83係於作業室51之外部固設有具第一轉軸832之第一驅動源831，第一驅動源831可為馬達或旋轉缸，於本實施例中，第一驅動源831係為馬達，第一轉軸832係為栓槽軸，並於第一轉軸832之兩端裝設有第一、二連動件833A、833B，第一、二連動件833A、833B係分別開設有可與第一轉軸832相互配合組裝之栓槽孔，使第一轉軸832可帶動第一、二連動件833A、833B轉動，又於第一連動件833A上係裝設有具第二轉軸835之第二驅動源834，該第二驅動源834可為馬達或旋轉缸，於本實施例中，第二驅動源834係為馬達，第二轉軸835係為螺桿，其兩端係連結第一、二連動件833A、833B，另於第一、二轉軸832、835上裝配一具活動治具837之第三驅動源836，該第三驅動源836可為馬達或壓缸，於本實施例中，該第三驅動源836係為壓缸，並於相對應第一轉軸832之位置開設有可相互配合之栓槽孔，於相對應第二轉軸835之位置開設有可相互配合之螺孔，使得第三驅動源836可由第一轉軸832帶動旋轉，並由第二轉軸835帶動作X軸向位移，又該活動治具837之下方則設有第三取放器838，用以取放半導體元件，進而第一驅動源831之第一轉軸832可帶動第二驅動源834、第三驅動源836及第三取放器838等元件作角度旋轉，使第三取放器838旋轉變換呈水平狀態或垂直狀態，於第三取放器838擺置呈水平狀態時，可於第一、二載台811、812上取放半導體元件，於第三取放器838擺置呈垂直狀態時，可將待測之半導體元件插置於測試座54，第二驅動源834之第二轉軸835係帶動第三驅動源836及第三取放器838等元件作第一軸向位(與)移至測試座54前方或第一、二載台811、812處取放料，第三驅動源836則帶動活動治具837及第三取放器838作伸縮位移於第一、二載台811、812及測試座54上取放料，再者，該輸送裝置80可視需求增設有至少一可變換半導體元件之角位方向的轉位機構，該轉位機構之配置如同第一實施例，係可獨立裝配於機台20或移料機構82或轉載機構83上，而利用轉位機構變換待測半導體元件之角位方向，以符合測試座54的角位方向，並於測試完畢後，再變換完測半導體元件之角位方向，以利收置於收料裝置40。

本發明可提供業者視半導體元件日後應用之環境溫度，而選擇對半導體元件作常溫測試作業、熱測作業或冷測作業，以淘汰出不良品；請參閱第26圖，係為本發明對半導體元件執行冷測作業之實施例，該移料機構82之第一取放器821即作X-Y-Z軸向位移至供料裝置30之料盤31處取出待測之半導體元件70，並移載至載送機構81之第一載台811上，第一載台811可利用第一致冷晶片813預冷待測之半導體元件70；請參閱第27、28圖，該載送機構81之第一載台811係作Y軸向位移將待測之半導體元件70載送至測試區52，並使待測之半導體元件70通過取像器56而取像角位方向，再載送至轉載機構83處，接著轉載機構83係控制第二驅動源834之第二轉軸835帶動第三驅動源836及第三取放器838作X軸向位移，使第三取放器838位於待測之半導體元件70上方，再控制第三驅動源836驅動活動治具837及第三取放器838作Z軸向伸縮位移，使第三取放器838於第一載台811上取出待測之半導體元件70；請參閱第29、30圖，轉載機構83係控制第二驅動源834之第二轉軸835帶動第三驅動源836及第三取放器838作X軸向位移，使第三取放器838位於測試座54之前方，再控制第一驅動源831之第一轉軸832帶動第二驅動源834、第三驅動源836及第三取放器838等元件作90度旋轉，使第三取放器838擺置呈垂直狀態，第三驅動源836係驅動活動治具837作Y軸向位移，使第三取放器838將待測之半導體元件70置入壓抵於測試裝置50之測試座54內，而使得半導體元件70於模擬低溫環境中執行冷測作業，又由於測試座54之插入口非朝向上方，並不會使冷測作業發生異常狀況時所凝結之水珠殘留於測試座54內，進而可提升測試良率及測試電路板53、測試座54之使用壽命；請參閱第31、32圖，於半導體元件70測試完畢後，轉載機構83之第一驅動源831係以第一轉軸832驅動第二驅動源834、第三驅動源836及第三取放器838等元件作90度反向旋轉，使第三取放器838及其上之完測半導體元件70擺置呈水平狀態，接著第二驅動源834係驅動第二轉軸835帶動第三驅動源836及第三取放器838作X軸向位移至第二載台812處，第三驅動源836係驅動活動治具837作Z軸向位移，使第三取放器838將完測之半導體元件70置入於第二載台812上，第二載台812可利用第二致冷晶片814使完測之半導體元件70回溫至常溫；請參閱第33、34圖，第二載台812係將完測之半導體元件70載出作業室51，移料機構82之第二取放器822即作X-Y-Z軸向位移於第二載台812上取出完測之半導體元件70，第二取放器822再依測試結果(如良品半導體元件、不良品半導體元件或次級品半導體元件)而直接將完測之半導體元件70移載至收料裝置40之料盤41上，以完成分類收置作業。

據此，本發明實為一深具實用性及進步性之設計，然未見有相同之產品及刊物公開，從而允符發明專利申請要件，爰依法提出申請。

[習式]

11．．．機台

12．．．供料裝置

13．．．收料裝置

14．．．測試裝置

141．．．冷測室

142．．．測試電路板

15．．．預冷盤

16．．．輸送裝置

161．．．取放器

17．．．電子元件

[本發明]

20．．．機台

30．．．供料裝置

31．．．料盤

40．．．收料裝置

41．．．料盤

50．．．測試裝置

51．．．作業室

52．．．測試區

521．．．通孔

522．．．溫控器

53．．．測試電路板

54．．．測試座

55．．．輸送管

56．．．取像器

60．．．輸送裝置

61．．．載送機構

611．．．轉盤

612．．．容置槽

62．．．移料機構

621．．．第一取放器

622．．．第二取放器

63．．．轉載機構

631．．．驅動源

632．．．轉動架

633A．．．第一活動治具

633B．．．第二活動治具

634A．．．第三取放器

634B．．．第四取放器

635A．．．第一驅動源

635B．．．第二驅動源

636A．．．第一致冷晶片

636B．．．第二致冷晶片

64A．．．第一轉位機構

64B．．．第二轉位機構

64C．．．第三轉位機構

641C．．．承座

64D．．．第四轉位機構

641D．．．承座

65．．．移載機構

651．．．第五取放器

652．．．第六取放器

70、71、72、73．．．半導體元件

80．．．輸送裝置

81．．．載送機構

811．．．第一載台

812．．．第二載台

813．．．第一致冷晶片

814．．．第二致冷晶片

82．．．移料機構

821．．．第一取放器

82．．．移料機構

821．．．第一取放器

822．．．第二取放器

83．．．轉載機構

831．．．第一驅動源

832．．．第一轉軸

833A．．．第一連動件

833B．．．第二連動件

834．．．第二驅動源

835．．．第二轉軸

836．．．第三驅動源

837．．．活動治具

838．．．第三取放器

第1圖：係習式半導體元件冷測機之示意圖。

第2圖：係習式測試座之使用示意圖。

第3圖：本發明第一實施例之各裝置配置示意圖。

第4圖：本發明轉載機構之示意圖。

第5圖：係第一實施例執行冷測作業之使用示意圖(一)。

第6圖：係第一實施例執行冷測作業之使用示意圖(二)。

第7圖：係轉載機構取出待測半導體元件之使用示意圖。

第8圖：係轉載機構壓抵待測半導體元件測試之使用示意圖。

第9圖：係第一實施例執行冷測作業之使用示意圖(三)。

第10圖：係轉載機構取出及壓測半導體元件之使用示意圖。

第11圖：係轉載機構轉載待測/完測半導體元件之使用示意圖。

第12圖：係第一實施例執行冷測作業之使用示意圖(四)。

第13圖：係第一實施例執行冷測作業之使用示意圖(五)。

第14圖：係第一實施例執行冷測作業之使用示意圖(六)。

第15圖：係第一實施例之轉位機構另一實施例圖。

第16圖：係第一實施例之轉位機構另一實施例使用示意圖(一)。

第17圖：係第一實施例之轉位機構另一實施例使用示意圖(二)。

第18圖：係第一實施例之轉位機構另一實施例使用示意圖(三)。

第19圖：係第一實施例之轉位機構另一實施例使用示意圖(四)。

第20圖：係第一實施例之轉位機構另一實施例使用示意圖(五)。

第21圖：係第一實施例之轉位機構另一實施例使用示意圖(六)。

第22圖：係第一實施例之轉位機構另一實施例使用示意圖(七)。

第23圖：係第一實施例之轉位機構另一實施例使用示意圖(八)。

第24圖：本發明第二實施例之各裝置配置示意圖。

第25圖：本發明轉載機構之示意圖。

第26圖：係第二實施例執行冷測作業之使用示意圖(一)。

第27圖：係第二實施例執行冷測作業之使用示意圖(二)。

第28圖：係轉載機構轉載待測半導體元件之使用示意圖。

第29圖：係第二實施例執行冷測作業之使用示意圖(三)。

第30圖：係轉載機構壓抵待測半導體元件測試之使用示意圖。

第31圖：係轉載機構轉載完測半導體元件之使用示意圖。

第32圖：係第二實施例執行冷測作業之使用示意圖(四)。

第33圖：係第二實施例執行冷測作業之使用示意圖(五)。

第34圖：係第二實施例執行冷測作業之使用示意圖(六)。

20．．．機台

30．．．供料裝置

31．．．料盤

40．．．收料裝置

41．．．料盤

50．．．測試裝置

51．．．作業室

52．．．測試區

521．．．通孔

522．．．溫控器

53．．．測試電路板

54．．．測試座

55．．．輸送管

56．．．取像器

60．．．輸送裝置

61．．．載送機構

611．．．轉盤

612．．．容置槽

62．．．移料機構

621．．．第一取放器

622．．．第二取放器

63．．．轉載機構

64A．．．第一轉位機構

64B．．．第二轉位機構

Claims (10)

1. 一種半導體元件測試分類機，包含：機台；供料裝置：係配置於該機台上，用以容納至少一待測之半導體元件；收料裝置：係配置於該機台上，用以容納至少一完測之該半導體元件；測試裝置：係配置於該機台上，並設有至少一測試區，該測試區係設有具至少一測試座之測試電路板，且使該測試座之插入口非朝向上方，用以測試該半導體元件；輸送裝置：係配置於該機台上，並設有具至少一轉盤之載送機構，用以移動於該供、收料裝置及該測試裝置間，又設有具至少一取放器之移料機構，用以移載該半導體元件，另設有具至少一取放器之轉載機構，該轉載機構之取放器係於水平狀態取放該半導體元件，並於旋轉擺置對應該測試座插入口之角度狀態將待測之該半導體元件插置於該測試座內測試；中央控制單元：係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業。
2. 依申請專利範圍第1項所述之半導體元件測試分類機，其中，該移料機構係設有二可作第一、二、三軸向位移之第一取放器及第二取放器，該第一取放器係於該供料裝置及該轉盤間移載待測之該半導體元件，該第二取放器係於該收料裝置及該轉盤間移載完測之該半導體元件，另於該測試裝置之測試區增設至少一為CCD之取像器。
3. 依申請專利範圍第1項所述之半導體元件測試分類機，其中，該轉載機構係設有一驅動源，用以驅動一轉動架旋轉，該轉動架上係設有二呈不同角度配置之具第三取放器之第一活動 治具及具第四取放器之第二活動治具，該第一活動治具並以一第一驅動源驅動位移，該第二活動治具並以一第二驅動源驅動位移。
4. 依申請專利範圍第3項所述之半導體元件測試分類機，其中，該載送機構之轉盤上係設有溫控裝置，該溫控裝置係為致冷晶片，該轉載機構係於該第一活動治具及該第二活動治具上分別設有第一、二溫控裝置，該第一、二溫控裝置係為致冷晶片，該測試裝置之測試區係設有至少一可輸送乾燥空氣之輸送管。
5. 依申請專利範圍第1項所述之半導體元件測試分類機，更包含該輸送裝置係設有至少一轉位機構，用以變換該半導體元件之角位方向。
6. 一種半導體元件測試分類機，包含：機台；供料裝置：係配置於該機台上，用以容納至少一待測之半導體元件；收料裝置：係配置於該機台上，用以容納至少一完測之該半導體元件；測試裝置：係配置於該機台上，並設有至少一測試區，該測試區係設有具至少一測試座之測試電路板，且使該測試座之插入口非朝向上方，用以測試該半導體元件；輸送裝置：係配置於該機台上，並設有具至少一第一、二載台之載送機構，用以移動於該供、收料裝置及該測試裝置間，又設有具至少一取放器之移料機構，用以移載該半導體元件，另設有具至少一取放器之轉載機構，該轉載機構之取放器係於水平狀態取放該半導體元件，並於旋轉擺置對應該測試座插入口之角度狀態將待測之該半導體元件插置於該測試座內測試； 中央控制單元：係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業。
7. 依申請專利範圍第6項所述之半導體元件測試分類機，其中，該移料機構係設有二可作第一、二、三軸向位移之第一取放器及第二取放器，該第一取放器係於該供料裝置及該第一、二載台間移載待測之該半導體元件，該第二取放器係於該收料裝置及該第一、二載台間移載完測之該半導體元件，另於該測試裝置之測試區增設至少一為CCD之取像器。
8. 依申請專利範圍第6項所述之半導體元件測試分類機，其中，該載送機構係於至少一該第一、二載台上設有第一、二溫控裝置，該第一、二溫控裝置係為第一、二致冷晶片，該測試裝置之測試區係設有至少一可輸送乾燥空氣之輸送管。
9. 依申請專利範圍第6項所述之半導體元件測試分類機，其中，該轉載機構係設有第一驅動源，用以驅動至少一具第三取放器之第三驅動源旋轉，一該第二驅動源係驅動該第三驅動源作第一軸向位移，該第三驅動源則驅動該第三取放器位移以取放該半導體元件。
10. 依申請專利範圍第6項所述之半導體元件測試分類機，更包含該輸送裝置係設有至少一轉位機構，用以變換該半導體元件之角位方向。