TWI646623B - 用於對準電子元件的方法和設備 - Google Patents

Abstract

一種用於自動對準多個電子元件與至少一個用於接收所述電子元件進行測試的測試裝置的方法，包括：定義基準標記；相對固定成像裝置定位可移動成像裝置，使所述基準標記在所述可移動成像裝置和所述固定成像裝置的視場內；相對於所述至少一個測試裝置中的每個測試裝置，通過所述可移動成像裝置確定所述測試裝置和所述基準標記之間的第一偏移；相對於每個電子元件，通過所述固定成像裝置確定所述電子元件和所述基準標記之間的第二偏移；以及根據所述第一偏移和所述第二偏移，實現每個電子元件與所述測試裝置之間的對準。

Description

用於對準電子元件的方法和設備

本發明主要涉及一種用於在半導體組裝和封裝處理期間對準電子元件的方法和設備。更具體地，本發明實施例描述了一種自動對準多個電子元件與至少一個測試裝置的方法，以及一種用於測試所述電子元件的設備。

在半導體組裝和封裝的高速電子元件測試機中，為了實現良好的機器穩定性、提高功能測試產量以及降低損傷率，將電子元件或半導體封裝件與測試裝置或測試元件對準很重要。通常，通過諸如碗式送料機或輸送機的供給機構將電子元件輸送給高速電子元件測試機。然後，通過旋轉裝置或轉檯的拾取頭單獨分離和拾取所述電子元件，並且傳送經過分離和拾取的電子元件，進一步進行下游測試和/或處理。在操作期間，轉檯在各種測試裝置上方旋轉，用於測試電子元件，例如，用於測試電子元件的電子性能。為了提高處理速度，需要將電子元件批量輸送。然而，當電子元件被輸送到拾取頭時，它們的方位可能各不相同。因此，當分離後的電子元件被拾取並且傳送給測試裝置時，它們的方位與轉檯不一致，導致電子元件和測試裝置之間不能對準。

高速電子元件測試機中使用諸如精確機構的各種 裝置和機構用於簡化或者實現電子元件和測試裝置之間的對準，以進行測試。在電子元件被傳送給測試裝置之前，可以通過精確機構調整其方位。例如，美國專利9,510,460公開了一種通過使用旋轉裝置(轉檯)的精確機構將電子元件調整到相對於旋轉裝置(轉檯)所需方位的方法。當電子元件通過轉檯被傳送給測試裝置時，通過調整，可以使電子元件與測試裝置對準。然而，問題在於，在該方法中，假定相對於轉檯，測試裝置已經被精確定位或定向，因此，如果電子元件與轉檯對準，則電子元件也會相應地與測試裝置對準。但是，相對於轉檯，如果測試裝置未被準確定位或定向，仍然存在未對準的現象。

美國專利9,465,383公開了一種用於相對於轉檯調整測試裝置的方位的方法。在該方法中，使用查找視覺系統和位於查找視覺系統的光學中心的基準標記。然而，問題在於，為了實現精確對準，需要手動將基準標記定位於所述光學中心。因此，該方法需要精確的手動干預，這樣減緩了對準過程的速度。

因此，為了解決或克服至少一個上述問題和/或缺點，需要提供一種用於對準電子元件的方法和設備。並且，相比於現有技術，所述方法和裝置至少取得了一處改進和/或具有一個優點。

根據本發明的第一方面，提供了一種用於自動對準多個電子元件與用於接收所述電子元件以進行測試的至少一個測試裝置的方法。所述方法包括：定義基準標記；相對固定成像裝置定位可移動成像裝置，使所述基準標記位於所述可移動成像裝置和所述固定成像裝置的視場內；相對於所述至少一個測試裝 置中的每個測試裝置，通過所述可移動成像裝置確定所述測試裝置和所述基準標記之間的第一偏移；相對於每個電子元件，通過所述固定成像裝置確定所述電子元件和所述基準標記之間的第二偏移；以及根據所述第一偏移和第二偏移，實現每個電子元件與所述測試裝置之間的對準。

根據本發明的第二方面，提供了一種用於測試電子元件的設備。所述設備包括：旋轉裝置；圍繞所述旋轉裝置周向佈置的多個拾取頭，每個拾取頭用於保持一個電子元件；用於接收所述多個電子元件以進行測試的至少一個測試裝置；耦合到所述旋轉裝置的可移動成像裝置；固定成像裝置，其中，相對於所述固定成像裝置，定位所述可移動成像裝置，使所述基準標記能夠被定義於所述可移動成像裝置和所述固定成像裝置的視場內；以及調整裝置，用於根據第一偏移和第二偏移實現每個電子元件和接收其的測試裝置之間的對準，其中，相對於所述至少一個測試裝置中的每個測試裝置，通過所述可移動成像裝置確定所述測試裝置和所述基準標記之間的第一偏移，並且相對於每個電子元件，通過所述固定成像裝置確定所述電子元件和所述基準標記之間的第二偏移。

本發明的上述一個或多個方面的優點包括：通過使用所述用於自動對準的方法，不需要手動精確對準、微整或微調。因此，縮短精確對準所需的總時長，並且，避免了手動干預。可以自動對準所述電子元件和所述測試裝置之間的接觸點，以確保良好的接觸品質並提高所述設備的產量。

因此，本文公開了根據本發明用於將鍵合臂相對於鍵合支撐件表面自動地對準的方法和系統。根據本發明實施例的以下詳細描述，僅通過非限制性示例連同根據本發明實施例的附 圖，本發明的各種特徵、方面和優點將變得更加顯而易見。

此外，在所述用於自動對準的方法中，可以補償由於製造/安裝公差引起的所述測試裝置的位置誤差，並且，不需要精確對準轉檯和所述測試裝置。相對於所述轉檯，所述測試裝置的位置精度的要求沒有那麼高，而且，多個測試裝置可以彼此靠近。因此，可以通過更多的測試裝置同時或並行地測試更多的電子元件，從而增加所述設備的系統輸送量或產量。

因此，本發明公開了一種用於對準電子元件的方法和設備。為了使本發明的各種特徵、方案和優點更加清楚，下文將結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。並且，這些實施例是非限制性的。

100‧‧‧設備

102‧‧‧電子元件

102a‧‧‧第一電子元件

102b‧‧‧第二電子元件

102c‧‧‧第三電子元件

104‧‧‧轉檯

106‧‧‧拾取頭

106a‧‧‧第一拾取頭

106b‧‧‧第二拾取頭

106c‧‧‧第三拾取頭

108‧‧‧圓周路徑

110‧‧‧測試站

112‧‧‧測試裝置

112a‧‧‧第一測試裝置

112b‧‧‧第二測試裝置

112c‧‧‧第三測試裝置

114‧‧‧供給站

116‧‧‧輸送站

118‧‧‧分離器

120‧‧‧調整站

122‧‧‧調整裝置

124‧‧‧第一視覺系統

126‧‧‧可移動成像裝置

128‧‧‧第二視覺系統

130‧‧‧固定成像裝置

132‧‧‧接觸墊

134‧‧‧接觸點

136‧‧‧基準標記

138‧‧‧旋轉電機

140‧‧‧平臺

142‧‧‧鉗口

144‧‧‧第二調整裝置

146‧‧‧向量驅動處理台

148‧‧‧安裝件

200‧‧‧方法

202‧‧‧步驟

204‧‧‧步驟

206‧‧‧步驟

208‧‧‧步驟

210‧‧‧步驟

212‧‧‧步驟

214‧‧‧步驟

216‧‧‧步驟

218‧‧‧步驟

220‧‧‧步驟

222‧‧‧步驟

300‧‧‧方法

302‧‧‧步驟

304‧‧‧步驟

306‧‧‧步驟

308‧‧‧步驟

310‧‧‧步驟

311‧‧‧步驟

312‧‧‧步驟

313‧‧‧步驟

314‧‧‧步驟

316‧‧‧步驟

318‧‧‧步驟

320‧‧‧步驟

322‧‧‧步驟

324‧‧‧步驟

326‧‧‧步驟

328‧‧‧步驟

圖1A示出了根據本發明公開的第一實施例中用於測試電子元件的設備的透視圖；圖1B示出了圖1A所示的設備的俯視平面圖；圖2A和圖2B示出了電子元件的不同視圖，圖2C示出了測試裝置；圖3示出了根據本發明公開的第一實施例中用於自動對準多個電子元件和測試裝置的方法的流程圖；圖4示出了圖1A所示的設備的另一透視圖；圖5示出了圖1A所示的設備的又一透視圖；圖6示出了參考基準標記的測試裝置的圖像；圖7示出了圖1A所示的設備的另一透視圖；圖8示出了未與基準標記對準的電子元件的圖像；圖9示出了與基準標記對準的電子元件的圖像； 圖10示出了圖1A所示的設備的又一透視圖；圖11示出了根據本發明公開的第二實施例中用於測試電子元件的設備的透視圖；圖12A和圖12B示出了根據本發明公開的第二實施例中用於自動對準多個電子元件和多個測試裝置的方法的流程圖；圖13A示出了根據本發明公開的第三實施例中用於測試電子元件的設備的透視圖；圖13B示出了圖13A所示的設備的俯視平面圖；圖14示出了根據本發明公開的第四實施例中用於測試電子元件的設備的透視圖。

為了簡潔清楚，本發明的實施例結合附圖描述了一種對準電子元件的方法和設備。雖然將通過下文所述實施例來描述本發明的各個方面，但是應當理解，本發明並不限於這些實施例。

參考圖1A和圖1B，本發明的第一實施例提供了一種用於測試諸如半導體模組/部件/封裝件的電子元件102的設備100。所述設備100包括用於以旋轉運動方式傳送所述電子元件102的旋轉裝置或轉檯104。所述轉檯104包括多個拾取頭106，所述拾取頭106耦合在轉盤上，並且圍繞轉盤104的圓周設置。而且，每個拾取頭106的中心沿著所述轉盤104的圓周路徑108定位，並且，所述拾取頭106之間的間隔距離相等。另外，這種間隔被稱為所述轉檯104的分度間距。每個拾取頭106用於保持由所述轉檯104傳送的電子元件102。

所述設備100包括具有用於測試電子元件102的至少一個測試裝置112的測試站110，並且，所述至少一個測試裝 置112用於接收每個電子元件102，用於測試。可選地，所述測試裝置112可以是或者包括諸如視覺檢查模組、元件卸載模組或帶式封裝模組等的其他週邊模組/元件。在第一實施例中，所述測試站110包括一個測試裝置112，使每個電子元件102能被所述測試裝置112接收，用於測試。換句話說，所述測試裝置112依次地/單獨地對每個電子元件102進行測試處理。

所述設備100包括用於將電子元件102供給到轉檯104的供給站114。所述供給站114包括諸如輸送機116的供給機構，輸送機用於將電子元件102傳送到分離器118。在分離器處，由佈置在轉盤104周圍的拾取頭106拾取每個電子元件102。通過拾取頭106上的孔處產生的真空抽吸，拾取頭106可以實現拾取電子元件102的操作。所述轉檯104沿逆時針方向(從頂部觀察)依次將電子元件102從供給站114傳送或傳遞到所述設備100的諸如測試站的其他站，之後將所述電子元件傳送到位於更下游的其他測試和/或處理站。

所述設備100包括位於所述轉檯104附近的調整裝置。所述設備100包括具有調整裝置122(諸如精確機構)的調整站120，用於調整電子元件102的位置或方位，以便對準所述電子元件102。

所述設備100包括具有諸如俯視照相機的可移動成像裝置126的第一視覺系統124。所述可移動成像裝置126在一對相鄰的拾取頭106之間和所述轉檯104耦合，例如，所述可移動成像裝置位於所述拾取頭的中間點處。更具體地，所述可移動成像裝置126被設置成使得其光學中心沿著所述轉盤104的圓周路徑108定位。所述設備100還包括具有諸如仰視照相機的固定成像裝置130的第二視覺系統128。所述固定成像裝置130與 所述轉檯104相鄰，使所述固定成像裝置130的光學中心沿著所述轉盤104的圓周路徑108定位。

參考圖1B，可以看到轉盤104沿逆時針方向旋轉，固定成像裝置130位於供給台114之前，並且與其相隔一個分度間距。所述調整裝置122位於所述固定成像裝置130之前，並且與其相隔一個分度間距。所述測試裝置112位於所述第一調整裝置122之前，並且與其相隔一個分度間距。

在操作期間，多個電子元件102從供給站114供給到轉檯104。在分離器118處，所述電子元件102被分離為單獨的部件，並且每個電子元件102在被拾取頭106拾取時，方位可能各不相同。拾取起電子元件102的每個拾取頭被轉檯104傳輸到測試站110。然而，由於方位影響，所述電子元件102可能並未對準所述測試裝置112。如圖2A至2C所示，所述電子元件102包括一組接觸墊132；所述測試裝置112包括一組接觸點134。為了成功地用所述測試裝置112測試電子元件102，所述電子元件102上的接觸墊132必須精確對準並且接觸所述測試裝置112上的接觸點134。此外，由於製造公差，所述接觸墊132和接觸點134可能會相對於所述電子元件102和測試裝置112的外形尺寸分別偏離它們的理想位置。對於不同的電子元件102和/或測試裝置112，偏離可以不同。

相應地，參考圖3，本發明的第一實施例提供了一種用於自動對準多個電子元件102和至少一個測試裝置112的方法200。其中，每個電子元件102被測試裝置112接收，用於測試。更具體地，所述方法200實現了電子元件102上的接觸墊132與測試裝置112上的接觸點134之間的自動對準。通過所述設備100的計算系統、處理器或控制器實現所述方法200，並且 所述設備通過多種有線連接和/或無線通訊協定與所述設備100的各個站通訊連結。

如上述第一實施例中所述，所述測試裝置112依次測試所有電子元件102。即，為了測試，所述測試裝置112連續接收電子元件。所述方法200包括步驟202：定義用於分別校準可移動成像裝置126和固定成像裝置130中的基準標記136。所述基準標記136可以被定義為放置在成像系統的視場中的物體，並且所述基準標記出現在產生的圖像中，用作參考點或測量點。可選地，可以不基於放置在視場中的真實物體定義基準標記136，而是在數位圖像中數位定義或生成作為參考點的基準標記。

所述方法200包括步驟204：相對於所述固定成像裝置130，定位所述可移動成像裝置126，使所述可移動成像裝置126和所述基準標記136在所述固定成像裝置130的視場內，並且所述固定成像裝置130和所述基準標記136在所述可移動成像裝置126的視場內。例如，如圖4所示，通過轉檯104轉移所述可移動成像裝置126，使其位於所述固定成像裝置130的上方或能夠被所述固定成像裝置索引。因此，所述可移動成像裝置126能夠捕獲包括所述固定成像裝置130的圖像，並且所述固定成像裝置130能夠捕獲包括所述可移動成像裝置126的圖像。

如圖4所示，在固定成像裝置130的光學透鏡上設置有可見(或至少部分透明的)參考標記，特別地，參考標記設置在所述固定成像裝置的光學中心的附近或周圍，用於定義基準標記136。因此，所述參考標記可以位於所述固定成像裝置130和可移動成像裝置126之間。對應地，所述可移動成像裝置126和所述固定成像裝置130具有重疊的視場，使得所述可移動成像裝置126能夠在其可視區域捕獲所述固定成像裝置130和所述參 考標記的圖像，同理，所述固定成像裝置130能夠在其可視區域捕獲可移動成像裝置126和所述參考標記的圖像。在該實施例中，由於所述可移動成像裝置126和所述固定成像裝置130都在重疊視場內觀察相同的參考標記，所以，第一視覺系統124和第二視覺系統128將所述參考標記作為基準標記136。理想地，所述可移動成像裝置126的光學中心、所述固定成像裝置130的光學中心以及所述參考標記在相同的垂直軸上重合。然而，這種重合可能是不存在的，因為處理器/控制器確定沿著水準平面的諸如可移動成像裝置126的光學中心與參考標記之間或固定成像裝置130與參考標記之間的任何偏移。例如，所述可移動成像裝置126的光學中心可以與參考標記上的第一個區分點重合，而所述固定成像裝置130的光學中心可以與參考標記上的第二個區分點重合。因為第一區分點和第二區分點之間的空間關係是已知的或確定的，以補償這種偏移/偏離，因此，所述第一視覺系統124和所述第二視覺系統128仍然可以將參考標記作為基準標記136。

在其他一些變型中，可能沒有用於定義基準標記136的參考標記。處理器/控制器可以基於可移動成像裝置126和固定成像裝置130的位置定義所述基準標記136。因此，可以在用於定位可移動成像裝置126和固定成像裝置130的步驟204之後執行用於定義基準標記136的步驟202。在一個示例中，相對於固定成像裝置130，定位可移動成像裝置126，使得它們的光學中心在相同的垂直軸上重合。因此，將等同於光學中心的“共同中心”定義為基準標記136。在另一示例中，光學中心在相同的垂直軸上不重合，但是，它們之間存在水準偏移。其中一個光學中心可以被定義為基準標記136。可選地，可以將沿著該水準偏移的任意點定義為基準標記136，例如，所述任意點可以為水 準偏移的中點。

如第一實施例所述，基於可移動成像裝置126和固定成像裝置130的參考標記來定義基準標記136。相對於可移動成像裝置126和固定成像裝置130的位置，識別基準標記136的位置，並且將其存儲在處理器/控制器可讀的存儲裝置中，例如，可以存儲在第一視覺系統124和第二視覺系統128的記憶體上。通過定義和識別基準標記136的位置，可以精確校準可移動成像裝置126和固定成像裝置130的位置。

所述方法200包括步驟206：相對測試站110定位可移動成像裝置126。例如，如圖5所示，通過轉檯104傳輸可移動成像裝置126，使其位於所述固定成像裝置112的上方或能夠被所述固定成像裝置索引。應當理解的是，可移動成像裝置126無需被測試裝置112精確索引，並且，它們各自的中心不需要在相同的垂直軸上重合。在步驟208中，所述可移動成像裝置126通過捕獲圖像來檢查所述測試裝置112，以識別所述測試裝置112的接觸點134的位置。具體地，基於所述測試裝置112的外形尺寸，可以成像和檢查出所述接觸點134的相對位置。

參考圖6，在第一視覺系統124識別出基準標記136的位置之後，將測試裝置112的接觸點134的位置與基準標記136的位置進行比較。在步驟210中，所述可移動成像裝置126確定測試裝置112和基準標記136之間的第一偏移。更具體地，第一偏移是指接觸點134的中心與基準標記136之間的偏離。可以通過處理器/控制器計算接觸點134的中心與基準標記136之間的第一位移向量。

結合圖7，在所述設備100的操作期間，移除用於定義所述基準標記136的可見參考標記，避免固定成像裝置130隨後捕獲到模糊的圖像。所述方法200包括步驟212：相對於固定成像裝置130定位電子元件102。例如，拾取頭106從分離器118拾取電子元件102，隨後，由轉檯104將拾取頭106傳輸一個分度間距，使所述電子元件102位於所述固定成像裝置130的上方或能夠被所述固定成像裝置索引。在步驟214中，所述固定成像裝置130通過捕獲圖像來檢查所述電子元件102，以識別電子元件102的接觸墊132的位置。具體地，基於所述電子元件的外形尺寸，可以成像和檢查出所述接觸墊132的相對位置。

參考圖8，在第二視覺系統128識別出基準標記136的位置之後，將電子元件102的接觸墊132的位置與基準標記136的位置進行比較。在步驟216中，所述固定成像裝置130確定電子元件102和基準標記136之間的第二偏移。更具體地，第二偏移是指接觸墊132的中心與基準標記136之間的偏離。可以通過處理器/控制器計算接觸墊132的中心與基準標記136之間的第二位移向量。相應地，在步驟216中，根據所述固定成像裝置130捕獲的圖像，處理器/控制器確定所述電子元件102的初始方位。

所述方法200包括步驟218：相對於調整站120定位電子元件102。例如，由轉檯104將拾取頭106傳輸一個分度間距，使所述電子元件102位於調整裝置或精確機構122上方或能夠被所述調整裝置或精確機構索引。如圖7所示，所述精確機構122包括用於控制精確機構122的旋轉方向的旋轉電機138。所述旋轉電機138將精確機構122調整到與步驟216中確定的電子元件102的初始方位對準的對應方位。

然後，拾取頭106移動電子元件102，並將其置於精確機構122的平臺140上。由於精確機構122已經與電子元件102的初始方位預先對準，因此，所述精確機構122的鉗口142的角度方位與電子元件102的外邊緣的角度方位對應。隨後，鉗口142閉合並直接夾住電子元件102的外邊緣，將電子元件102固定地保持在平臺140上。通過精確機構122的預對準，保證了當鉗口142閉合夾住電子元件102的外邊緣並且將其放置在平臺140上時，所述鉗口142可以對準所述電子元件102的外邊緣。這降低了電子元件102的角損壞的風險，避免了所述電子元件102的破碎/破裂。

所述方法200包括步驟220：根據所述第一偏移和所述第二偏移確定合成位移向量，或者更確切地，通過合成位移向量分別計算第一位移向量和第二位移向量。如圖9所示，通過作為公共參考點的基準標記136，可以知道接觸墊132和接觸點134的相對位置(如圖8和圖6所示)。因此，可以計算出合成位移向量。其中，當通過該合成位移向量來調整電子元件102和/或測試裝置112的方位時，電子元件102的接觸墊132將對準測試裝置112的接觸點134。

在步驟222中，根據所述合成位移向量來調整電子元件102。具體地，旋轉電機138根據所述合成位移向量驅動調整裝置或精確機構122。因為電子元件102被固定在精確機構122的平臺140上，因此，旋轉電機138改變了電子元件102的方位，而且，通過所述合成的位移向量來調整電子元件102的方位，使電子元件102和測試裝置112對準。從而，所述調整裝置或精確機構122實現了電子元件102和測試裝置112之間的對準。在調整之後，鉗口142打開，鬆開電子元件102。然後，已經對準的電子元件102由拾取頭106拾取。隨後，已經對準的電子元件102被傳送或輸送到測試裝置112，進行測試。

應當理解，當轉檯104傳送或移動拾取頭106以將電子元件102從供給站114傳送給測試裝置112時，另一個拾取頭106從分離器118拾取另一個(第二)電子元件102。例如，當第一電子元件102被所述固定成像裝置130索引時，第二電子元件102位於另一個拾取頭106後面，並與其相隔一個分度間距，而且由另一個拾取頭拾取所述第二電子元件。類似地，當第一電子元件102被第一調整裝置122索引時，第二電子元件102位於固定成像裝置130的後面，並與其相隔一個分度間距，而且能夠被所述固定成像裝置索引。至於第二電子元件以及後面的電子元件，重複步驟212、214、216、218、220、222，直到供給站114將所有電子元件102供給到轉檯104，並且測試裝置112完成了所有的電子元件102的測試。

可選地，可以通過被用作保持裝置的精確機構122固定保持電子元件102，而且調整測試裝置112的方位，而不是通過精確機構122來調整電子元件102的方位。參考圖10，所述調整裝置包括用於驅動處理台146的諸如伺服電機的第二調整裝置144，並且測試裝置112設置在所述處理臺上。通過驅動處理台146，可以調整測試裝置112的位置或方位，以對準測試裝置112。

在步驟222中，所述精確機構122可以作為用於固定保持所述電子元件保持裝置，而不是通過驅動精確機構122來調整所述電子元件102。同時，第二調整裝置或伺服電機144根據所述合成位移向量驅動處理台146。從而，伺服電機144改變了測試裝置112的方位，並且根據所述合成位移向量來調整所述測試裝置112的方位，使測試裝置112與電子元件102對準。因此，作為保持裝置的精確機構122和包括伺服電機144的第二調 整裝置協作，以實現電子元件102和測試裝置之間的對準。隨後，電子元件102被傳送或傳輸到已經對準的測試裝置112上進行測試。

應當理解，第二調整裝置144可以與精確機構122協作，以將電子元件102和測試裝置112驅動/調節到共同的方位，從而實現電子元件102與測試裝置112之間的對準。其中，接觸墊132對準接觸點134。

參考圖11，在本發明的第二實施例中，所述設備100的測試站110包括多個測試裝置112。具體地，測試站110包括多個測試裝置112，使每個電子元件102被接收或能夠被相應的測試裝置112接收，用於測試。如圖11所示，測試站110包括三個測試裝置(112a、112b、112c)。每個電子元件102由一個測試裝置(112a、112b或112c)接收，用於測試。因此，每個測試裝置(112a、112b或112c)大約會測試三分之一的電子元件102。應當理解，測試裝置112的數量不止於三個，測試站110可以包括四個或更多的測試裝置112。

如圖11所示，可以看出轉檯104沿逆時針方向旋轉，固定成像裝置130位於供給台114之前，並與供給台距離一個分度的間隔；調整裝置122位於固定成像裝置130之前，並與固定成像裝置距離一個分度的間隔；第三測試裝置112c位於第一調整裝置122之前，並與第一調整裝置距離一個分度的間隔；第二測試裝置112b位於第三測試裝置112c之前，並與第三測試裝置距離一個分度的間隔；並且第一測試裝置112a位於第二測試裝置112b之前，並與第二測試裝置112b距離一個分度的間隔。

參照圖12A和圖12B，第二實施例提供了一種用 於自動對準多個電子元件102和多個測試裝置112的方法300。例如，如圖11所示，第一測試裝置112a接收第一電子元件102a，以進行測試；第二測試裝置112b接收第二電子元件102b，以進行測試；第三測試裝置112c接收第三電子元件102c，以進行測試。

下文描述了方法300的各個步驟，但是為了簡潔起見，上述方法200的各個方面/細節同樣可以應用到方法300中。所述方法300包括步驟302：定義用於分別校準可移動成像裝置126和固定成像裝置130的基準標記136。所述方法300包括步驟304：相對固定成像裝置130定位可移動成像裝置126，使可移動成像裝置126和所述基準標記在固定成像裝置130的視場內，而且使固定成像裝置130和基準標記136在可移動成像裝置126的視場內。和方法200一樣，所述方法300中的步驟302和304的執行順序可以互換。

所述方法300包括步驟306：相對於測試站112定位可移動成像裝置126。例如，通過所述轉檯104將所述可移動成像裝置126轉移一個分度間隔，使其位於所述固定成像裝置112的上方或能夠被第三測試裝置112c索引。在步驟308中，可移動成像裝置126檢查第三測試裝置112c以識別第三測試裝置112c的接觸點134的位置。通過使用第一視覺系統124識別基準標記136的位置，比較第三測試裝置112c的接觸點134的位置和基準標記136的位置。在步驟310中，可移動成像裝置126確定第三測試裝置112c和基準標記136之間的第一偏移。通過處理器/控制器確定第三測試裝置112c的接觸點134的中心與基準標記136之間的第一位移向量。

所述方法300包括步驟311：確定可移動成像裝置 126是否已經檢查了所有的測試裝置112；如果沒有，執行步驟313：相對於下一個測試裝置112定位可移動成像裝置126。如上所述，轉檯104將可移動成像裝置126傳輸一個分度的距離，使其位於第二測試裝置112b的上方或能夠被第二測試裝置索引。應當理解，對於第二測試裝置112b以及後面的第一測試裝置112a，重複步驟308和310。

當步驟311確定了可移動成像裝置126已經檢查了所有測試裝置112之後，執行步驟312：相對於固定成像裝置130定位電子元件102。例如，第一拾取頭106a從分離器118拾取第一電子元件102a，然後，轉檯104將第一拾取頭106a傳輸一個分度的距離，使第一電子元件102a位於固定成像裝置130的上方，或被所述固定成像裝置索引。當第一電子元件102a被索引到固定成像裝置130時，第二拾取頭106b從分離器118拾取第二電子元件102b。

在步驟314中，固定成像裝置130檢查第一電子元件102a以識別第一電子元件102a的接觸墊132的位置。通過使用第二視覺系統126識別基準標記136的位置，比較第一電子元件102a的接觸墊132的位置和基準標記136的位置。在步驟316中，固定成像裝置130確定了第一電子元件102a和基準標記136之間的第二偏移。所述處理器/控制器計算第一電子元件102a的接觸墊132的中心與基準標記136之間的第二位移向量。此外，在步驟316中，所述處理器/控制器根據固定成像裝置130所得的檢查結果確定第一電子元件102a的初始方位。

所述方法300包括步驟318：相對於調整站120定位第一電子元件102a。例如，由轉檯104將第一拾取頭106a傳輸一個分度間距，使第一電子元件102a位於第一調整裝置122 上方或能夠被所述第一調整裝置索引。同時，由轉檯104將第二拾取頭106b傳輸或移動一個分度間距，使第二電子元件102b位於固定成像裝置130上方或能夠被所述固定成像裝置索引。所述方法300包括步驟320：根據所述第一偏移和所述第二偏移確定用於第一電子元件102a的合成位移向量，或者更確切地，通過合成位移向量分別計算第一位移向量和第二位移向量。

在步驟322中，根據所述合成位移向量來調整第一電子元件102a。具體地，調整裝置122根據所述合成位移向量調整第一電子元件102a，使第一電子元件102a與接收第一電子元件102a的第一測試裝置112a對準。因此，調整裝置122實現了第一電子元件102a與第一測試裝置112a之間的對準。隨後，將已經對準的第一電子元件102a傳送或傳輸到第一測試裝置112a，用於測試。

所述方法300包括步驟324：確定固定成像裝置130是否已經檢查了所有的電子元件102。值得注意的是，為了實現同步測試，電子元件102的數量應該對應於用於同步測試的測試裝置112的數量。如果在步驟324中確定並非所有電子元件102都已被檢查，則執行步驟326：相對固定成像裝置130定位下一個電子元件102。值得注意的是，第二電子元件102b已經位於固定成像裝置130上方或者能夠被所述固定成像裝置索引。應當理解，針對第二電子元件102b和隨後的第三電子元件102c(由第三拾取頭106c承載)，重複步驟314、316、318、320、322。

當步驟324確定了固定成像裝置130已經檢查了所有電子元件102之後，執行步驟328：相對於各個測試裝置112定位電子元件102。如圖11所示的設置，在步驟322中，通過第一調整裝置122調整最後的或第三電子元件102c之後，轉檯 104旋轉一個分度的距離。第一電子元件102a將被第一測試裝置112a索引；第二電子元件102b將被第二測試裝置112b索引；第三電子元件102c將被第三測試裝置112c索引。

因此，所有電子元件102被索引到並且精確對準接收它們的各個測試裝置112。所有拾取頭106可以將電子元件102向下移動，使其到達測試裝置112，使相應的接觸墊132和接觸點134精確接觸，用於同步測試。如上所述，應當理解，測試裝置112的數目不是固定的，其可以為四個或更多，用於同步測試相應數量的電子元件102。

與第一實施例類似，可以通過被用作保持裝置的調整裝置122固定保持電子元件102，同時可以通過第二調整裝置144調整對應的測試裝置112，而不是使用調整裝置122來調整電子元件102的方位。每個測試裝置112可以設置在用於驅動第二調整裝置144的處理台146上。應當理解，調整裝置122和第二調整裝置144可以協作，以將電子元件102和測試裝置112驅動/調節到共同的方位，從而實現電子元件102和測試裝置112之間的對準。

通過調整電子元件102和/或測試裝置112，可以使接觸墊132和接觸點134對準，所以，相對於轉檯104，測試裝置112的位置精度的要求沒有那麼高。換言之，這避免了相對於轉檯104微整或微調測試裝置112的位置的需求。這種方式的優點在於：測試裝置112可以彼此更靠近。例如，在圖11所示的設備100中，可以在第一測試裝置112a和第二測試裝置112b之間以及第二測試裝置112b和第三測試裝置112c之間另外設置更多的測試裝置112。更進一步講，可以在每對相鄰的測試裝置112之間添加一個或多個測試裝置112。

如圖13A和圖13B所示，在本發明的第三實施例中，設置在設備100的轉盤104周圍的拾取頭106的數量是設置在第二實施例所示的設備100周圍的兩倍。這意味，在第三實施例中，設備100的轉檯104的分度間距是第二實施例中相應的分度間距的一半。因此，更多的測試裝置112可以安裝在轉檯104的周圍，並且，可以通過更多的測試裝置112同時或並行地處理/測試更多的電子元件102。當分度間距減半時，分度間距的距離和角間隔也會減半，因此，減少了轉檯104旋轉一個分度間距所需的時間。隨著測試裝置112的數目的增加，可以以更快的速率處理/測試更多的電子元件102，從而增加了設備100的系統輸送量或產量。

如圖14所示，在本發明的第四實施例中，所述設備100包括測試站110，所述測試站上密排多個測試裝置112。因為在上述方法300中，可以補償由於製造/安裝公差而引起的多個測試裝置112位置誤差，因此，轉檯104和測試裝置112無需精確對準。可以在單個安裝件148上製造和安裝多個測試裝置112。與將測試裝置112安裝在各自的需要配備單獨的調整裝置/機構的安裝件上的方式相比，這種方式降低了製造成本。

基於附圖所示的設備100，描述了本發明的各種實施例。所述方法200和300描述的位於常規直立方位上的設備100。在這種直立方位上，當拾取頭106將電子元件102向下移動到下方的測試裝置112上時，測試裝置112測試電子元件102。可移動成像裝置126是俯視相機，固定成像裝置130是仰視相機。在一些替代實施例中，設備100是倒置或反向設置的。在該反向方位上，當拾取頭106將電子元件102向上移動到上面的測試裝置112上時，測試裝置112測試電子元件102。因此，可移動成 像裝置126可以是仰視相機，固定成像裝置130可以是俯視相機。應當理解，當應用到反向的設備100時，本發明所涉及的包括方法200和300的方式相似。

在上述的詳細描述中，參考附圖描述了本發明的與對準電子元件的方法和裝置相關的實施例。此處所述各種實施例的描述並不旨在窮盡或者限制本發明的特別或者具體的示例，僅用於說明本發明的非限制性示例。本發明用於解決現有技術中所提到的至少一個問題。儘管此處公開了本發明的一些實施例，但是對於本領域普通技術人員來說，在不脫離本發明的範圍的前提下，基於本發明所作的任何改變和/或修改是顯而易見的。因此，本發明的範圍以及權利要求的範圍不限於本文所述的實施例。

Claims (15)

1. 一種用於自動對準多個電子元件與至少一個用於接收所述電子元件進行測試的測試裝置的方法，所述方法包括：定義基準標記；相對固定成像裝置定位可移動成像裝置，使所述基準標記在所述可移動成像裝置和所述固定成像裝置的視場內；相對於所述至少一個測試裝置中的每個測試裝置，通過所述可移動成像裝置確定所述測試裝置和所述基準標記之間的第一偏移；相對於每個電子元件，通過所述固定成像裝置確定所述電子元件和所述基準標記之間的第二偏移；以及根據所述第一偏移和所述第二偏移，實現每個電子元件與所述測試裝置之間的對準。
2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述基準標記是位於所述固定成像裝置和所述可移動成像裝置之間的可見參考標記。
3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述可移動成像裝置耦合到旋轉裝置。
4. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中，所述方法還包括：為了確定所述第一偏移，通過所述旋轉裝置將所述可移動成像裝置輸送到所述至少一個測試裝置中的每個測試裝置上。
5. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中，所述可移動成像裝置和所述固定成像裝置都沿著所述旋轉裝置的同一圓周路徑定位。
6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述方法還包括：根據所述第一偏移和所述第二偏移來調整每個電子元件，使所述電子元件與接收其以進行測試的測試裝置對準。
7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中，所述方法還包括：根據所述第一和第二偏移來調整每個測試裝置，使所述測試裝置與其所接收的電子元件對準，以進行測試。
8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中，所述方法還包括：當調整所述測試裝置時，固定保持所述電子元件。
9. 一種用於測試電子元件的設備，包括：旋轉裝置；圍繞所述旋轉裝置周向佈置的多個拾取頭，每個拾取頭用於保持一個電子元件；至少一個用於接收多個電子元件以進行測試的測試裝置；耦合到所述旋轉裝置的可移動成像裝置；固定成像裝置，其中，相對於所述固定成像裝置，定位所述可移動成像裝置，使所述基準標記能夠被定義於所述可移動成像裝置和所述固定成像裝置的視場內；以及調整裝置，用於根據第一偏移和第二偏移實現每個電子元件和接收其的測試裝置之間的對準，其中，相對於所述至少一個測試裝置中的每個測試裝置，通過所述可移動成像裝置確定所述測試裝置和所述基準標記之間的第一偏移，並且相對於每個電子元件，通過所述固定成像裝置確定所述電子元件和所述基準標記之間的第二偏移。
10. 如申請專利範圍第9項所述的設備，其中，所述設備還包括位於所述固定成像裝置和所述可移動成像裝置之間的可見參考標記。
11. 如申請專利範圍第9項所述的設備，其中，所述可移動成像裝置和所述固定成像裝置都沿著所述旋轉裝置的同一圓周路徑定位。
12. 如申請專利範圍第11項所述的設備，其中，為了確定所述第一偏移，通過所述旋轉裝置將所述可移動成像裝置輸送到所述至少一個測試裝置中的每個測試裝置上。
13. 如申請專利範圍第9項所述的設備，其中，根據所述第一偏移和所述第二偏移來調整每個電子元件，使所述電子元件與接收其以進行測試的所述測試裝置對準。
14. 如申請專利範圍第9項所述的設備，其中，所述調整裝置用於根據所述第一偏移和所述第二偏移來調整每個測試裝置，使所述測試裝置與其所接收的電子元件對準，以進行測試。
15. 如申請專利範圍第14項所述的設備，其中，所述設備還包括與所述調整裝置隔開的保持裝置，所述保持裝置用於當所述調整裝置調整所述測試裝置時，固定地保持所述電子元件。