用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置製造方法
2023-05-11 17:33:01 2
用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置製造方法
【專利摘要】本發明揭露了一種用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置（10）。該裝置（10）包括產生動力以旋轉擁有許多拾取頭（7）的轉塔（6）的電機，許多壓具（8），其中各個所述壓具（8）為由音圈傳動總成（31）組成的音圈總成（3），用於固定所述音圈總成（3）的至少一固定水平架（1,2），以及用於控制所述音圈傳動總成（31）位移的方向和大小的控制裝置。當電流流入所述音圈傳動總成（31）內的音圈時，垂直方向產生電磁力，迫使所述傳動總成在特定時刻壓迫正好位於所述傳動總成下方的所述拾取頭（7），轉而接觸並壓迫位於所述拾取頭下方的晶圓或半導體元件上。各個傳動總成的壓迫力，速度和方向可以分別控制。此外，本發明包括安全措施，其中，使用實時傳動位置反饋系統來確定所述傳動總成的位移，並且使用驅策設備（35）在斷電情況下恢復傳動總成至其初始位置。
【專利說明】用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件至以及自工位的裝置。應用本發明的裝置的一個例子為在用於測試的工位使用該裝置。這樣的測試包括識別物理缺陷以及確定內部電路的電氣完整性。特別的，拾取頭由具有位置反饋的單獨的音圈傳動裝置操作。
【背景技術】
[0002]由 申請人:提出的馬來西亞專利申請N0.PI2012002321揭露了一種使用轉塔機測試半導體元件的裝置及方法，並且更具體的該裝置包括使用具有機械推料器的直線電機來控制拾取頭的垂直運動。
[0003]這一在先技術的裝置具有連續傳送系統，其中，基礎機器由具有32個拾取頭能夠以圓周運動的方式進行旋轉以在一個循環中執行不同測試的轉塔系統構成。這一在先技術的裝置的優點在於該機器能夠同時拾取及處理兩種類型的半導體元件或者可供選擇的加倍所處理的同種半導體元件的數量。
[0004]每個所述機械推料器的一端連接至所述基礎機器上的邊緣。所述邊緣的垂直移動由直線電機供以動力。由於所有所述機械推料器連接至所述邊緣，所有所述機械推料器運
動一致。
[0005]以使用這種在先技術的裝置來測試半導體元件為例，操作中，該拾取並運送半導體測試元件的拾取頭，由垂直下降的機械推料器施加預定大小的向下的力以受壓接觸位於測試工位的印刷電路板。需要一定量的力以使該測試半導體元件與印刷電路板獲得良好接觸。然而，如果施加了過量的力該半導體測試元件或印刷電路板可能損壞。施加於該印刷電路板上的該力取決於該直線電機以及該機械推料器內的彈簧。這一閾值力對於不同半導體元件不同，因此當測試不同類型半導體元件時，包括所述機械推料器的位移範圍的數個參數需要改變及重新校準。這導致不生產的轉換時間。
[0006]除此之外，關於能夠施加的力存在上限。當需要更大的力時，這一在先技術的裝置需要以附加特徵來提高。而且，由於所有推料器連接至邊緣，所以所有推料器在垂直方向運動一致並且施加在任意拾取頭上的力相同且同時僅限制為一個力大小。當需要在元件上施加不同級別的力以在一個測試循環中同時執行不同測試時，這一點是不受歡迎的。
[0007]對於使用機械推料器的測試者來說另一個缺點在於推料器的速度上存在限制。處於較高速度時，該直線電機和機械推料器需要更多負載。然而，這會導致無用的不需要的熱量和噪音增加。
[0008]由於晶圓和半導體元件的厚度變得越來越薄，拾取頭延伸的精確或者拾取頭在目標對象上的壓迫力可能極大影響生產過程的產量和物料通過量。使用直線電機來控制推料器以及由此控制拾取頭的運動，不具有在生產過程中同時處理多重半導體元件或者晶圓所需的精確，速度以及適應性。類似的，在需要更精細的壓力以及精確延伸至目標對象的情況下，例如非常壓力敏感的超薄目標對象，直線電機控制系統不再勝任。[0009]鑑於現有技術的這些及其它缺點，提供一種能夠控制所述拾取頭彼此獨立運動還有能夠在各個拾取頭上分別施加不同的力大小的裝置是有用和有益的。
[0010]本發明的再一目的在於提供一種當需要施加不同力在測試元件上時，需要花費最小時間的簡單校準的裝置。
[0011]本發明的再一目的在於提供一種能夠支持對測試元件施加較高限度壓迫力大小的裝置。
[0012]本發明的再一目的在於提供一種裝置，其能夠以較快速度運行，由於減少的轉換時間允許較高的產率以及允許較高的物料通過量。
[0013]本發明的進一步目的在於提供一種裝置，適合於非常精確的拾取，放置和/或壓迫非常薄，易損壞的晶圓或半導體元件，從而顯著減少破損量。
【發明內容】
[0014]本發明涉及一種用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件至以及自工位或生產線的裝置。本發明用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置包括擁有許多壓具的可旋轉的轉塔，其中各個所述壓具為音圈總成。該壓具代替現有技術的機械推料器以在工位提供所需的壓迫力。設有至少一位於所述轉塔垂直上方的固定水平架，以支持所述音圈總成的安裝。
[0015]在優選實施例中，各個音圈傳動總成夾入一對磁板之間，其中磁鐵各一個安裝在骨架的兩側。本發明的裝置進一步包括控制裝置以存儲參數來分別控制各個音圈傳動總成的移動。各個音圈總成可以包括定位編碼器以提供反饋至控制音圈傳動總成位移方向和大小的所述控制裝置。該轉塔的旋轉運動由具有轉軸和外殼的電機提供動力。垂直支撐架正好安裝在所述外殼上方並且所述垂直支撐架支撐所述固定水平架。
[0016]為容易說明，使用用於測試工位的裝置作為實例。該裝置首先將用拾取頭中的一個自第一工位拾取半導體測試元件。該第一工位為自供料機接收半導體元件的常平架，可以是碗，管，託盤，或軌道供料機或晶圓裝載機或者其它輸入工位。在所述半導體元件由該裝置的拾取頭拾取之前，視覺檢測系統將檢查進來的半導體元件的定向是否正確，否則該常平架定位所接收的半導體元件至正確定向。該拾取頭為氣動控制以拾取或釋放該半導體元件。然後持有所有拾取頭的該轉塔將再次旋轉，並且到達第二工位，其可以是測試工位。在該測試工位，該裝置將放置並且壓迫在印刷電路板上或者在用於在該測試工位測試的裝置上的測試元件。半導體元件可能會在幾個不同工位來受到不同參數或功能測試以完成所有預定測試。由此，各個拾取頭連同其已拾取的測試元件將需要從一個工位至另一個工位不斷移動。
[0017]在最後的工位，通過所有測試的測試元件將由相應的拾取頭釋放在封裝工位上，而失敗一或更多測試的測試元件將被釋放於其它工位。這些工位，包括該常平架，測試工位，封裝工位，供料機以及視覺檢測系統或關聯的輔助工具在本發明範圍之外。
[0018]拾取頭軸向的移動由音圈傳動總成控制。在每次旋轉中，有一個拾取頭位於各個所述傳動總成下方，然後當電氣激發時，所述傳動總成將軸向傳動。當電流流入音圈傳動總成時，產生電磁力，使得該音圈傳動總成向下滑動，並且由此進一步壓迫相同軸向中的拾取頭。傳動的方向同樣由流入所述音圈的電流方向控制。在斷電的情況下，驅策設備將推動該傳動總成返回其初始空閒位置。這是為了避免音圈傳動總成繼續下壓而對電路板元件造成損壞。
[0019]拾取頭的數量可以變化。在一實施例中，設有以圓周運動方式進行旋轉的32個拾取頭。每次旋轉期間，拾取頭將拾取一個測試元件。該裝置可以設計為一次旋轉期間通過完全相對的拾取頭拾取兩個測試元件。這樣的配置中，設立了兩組測試工位和供料機。換句話說，各個測試元件行進的最大距離為半周而加倍了物料通過量。而且，使用相同的方法，這一裝置可以用於同時測試兩種不同半導體元件，每個半周一種類型。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明裝置的透視圖，移除了第二固定水平板的一部分。
[0021]圖1a為圖1中標記為E的長方形部分的放大視圖。
[0022]圖2為音圈總成的透視前視圖。
[0023]圖3為音圈總成的另一透視前視圖。
[0024]圖4為音圈總成的分解視圖。
[0025]圖5為音圈總成省略一些零件的分解視圖。
[0026]圖6為音圈總成的前視圖,其傳動總成局部向下延伸。
【具體實施方式】
[0027]本發明優選實施例的詳細說明揭露於此。可以理解，無論如何，所揭露的優選實施例僅僅為本發明的示範，可以用不同形式來具體化。因此，在此揭露的細節不能理解為限制，僅是作為權利要求的基礎以及關於本發明教導熟知本領域的技術人員。
[0028]參見圖1，在優選實施例中，本發明的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件(10)的裝置包括具有轉軸延伸出來的外殼(5)內的電機，具有許多間隔分離的拾取頭(7)安裝於其上的轉塔(6)，固定安裝至垂直支撐架上的第一固定水平架(1)，許多間隔分離的壓具(8)，其中各個所述壓具(8)為音圈總成(3)，音圈總成(3)包括可平行於所述轉軸的軸線方向滑動移動的傳動總成(31，圖2)以及電性連接至各個所述傳動總成(31)以獨立控制各個所述傳動總成(31)的位移方向和大小的控制裝置。
[0029]所述電機使其轉軸垂直向下定向，所述轉塔(6)安裝在所述轉軸的自由端上，使得所述轉塔(6)的旋轉由所述電機提供動力。所述電機和所述轉塔(6)的垂直軸線共軸以使該轉塔(6 )能夠水平的繞所述轉軸的軸線旋轉。所述垂直支撐架的一端適合於固定至所述電機的外殼(5)，所述第一固定水平架(I)固定在另一端上。在這樣的構造中，所述第一固定水平架(I)位於所述轉塔(6 )垂直上方。
[0030]優選的，所述第一固定水平架(I)為盤狀板，具有間隔分離的孔(11)，用於容納緊固裝置以牢固並可拆卸的使各個所述許多間隔分離的壓具(8)沿圓周固定在所述第一固定水平架(I)上。
[0031]參見圖2至圖6，各個所述音圈總成(3)包括牢固並可拆卸的安裝在所述第一固定水平架(I)上的骨架(32)，一對音圈磁板(33)，各一個安裝在所述骨架(32)的兩側，平行於所述轉軸的軸線方向可滑動移動的傳動總成(31)用以在該轉塔(6)旋轉的特定時刻在位於所述傳動總成(31)下方的所述拾取頭(7 )上提供壓迫力。該骨架(32 )為中空結構，由具有長方形開口(323a)的前板(323)和具有長方形開口(324a)的間隔分離的後板(324) —體形成，該前和後板(323，324)在頂部通過頂部構件(325)連接並且在底部通過底部構件(326)連接。除了在前面和後面的長方形開口( 323a，324a)，該前板(323)，該後板(324)，該頂部構件(325)和該底部構件(326)還在該骨架(32)的每側限定了長方形開口(328)。該前板(323 )底部具有延伸板(322 )。因此，該骨架(32 )中央為中空，前側，後側及側邊具有長方形開口(323a，324a，328)，並且延伸板(322)自其前板(323)延伸向下。該頂部構件(325)適合於通過固定裝置將相應的音圈總成(3)可拆卸固定至所述第一固定水平架(I)上。該前板和後板(323，324)設有具有用於緊固件的孔的許多安裝杆(327)，使音圈磁板(33)能夠固定到該骨架(32)上，從而堵住前板和後板(323，324)上的長方形開口(323a，324a)。優選的，安裝杆(327 )和音圈磁板(33 )的結合厚度大體上與前板或後板(323或324)相同，從而該音圈磁板(33)分別與該前板和後板(323，324)的外表面齊平。優選的,該骨架(32)由金屬製成。更優選的，該骨架(32)為非磁性的骨架(32)。
[0032]各個所述傳動總成(31)包括傳動架(311)，具有至少一音圈位於其中的音圈架(313)，一對滑板(314)以及推動物(315)。該傳動架(311)具有向上延伸成兩臂(312)的板狀本體(317)。該臂(312)限定了 U形開口，當所述傳動架(311)處於其非延伸位置時，U形開口包圍所述骨架(32)的後板(324)的底部和側邊。也就是說，所述兩臂(312)的側內表面之間的寬度稍微但是充分大於該骨架(32)的後板(324)的側外表面之間的寬度，從而使該U形開口能夠如圖6繪示包圍該後板(324)的底部和側邊，但是，圖6中該U形開口的底部未繪示接觸該骨架(32)的底部構件(326)的底部，這是由於圖6繪示的傳動總成(31)處於延伸向外的位置。該推動物(315)位於所述傳動架(311)的所述本體(317)的底部。
[0033]該音圈架(313)具有由頂部構件(313b)和底部構件(313c)連接在一起的兩側邊構件(313a)以限定長方形開口(313e)，所述長方形開口(313e)尺寸足夠收容至少一音圈。該音圈電性連接至該控制裝置。該音圈架(313)夾入所述成對的音圈磁板(33)之間並且位於所述骨架(32)的中空中央內。該側邊構件(313a)的側內表面和側外表面之間的寬度與該傳動架(311)的臂(312)的側內表面和側外表面之間的相應寬度大體上相同。裝配時，該音圈架(313)通過該骨架(32)側邊上的長方形開口(328)插入到適當位置。當該音圈架(313)插入到適當位置時，其外部寬度與該傳動架(311)的臂(312)之間的寬度大體上相同，並且該音圈架(313)的兩側邊構件(313a)的一個表面與該傳動架(311)的臂(312)接觸而另一個表面暴露。然後將滑板(314)放置在該音圈架(313)的該側邊構件(313a)的各個暴露表面上，從而將該音圈架(313 )的側邊構件(313a)夾入該傳動架(311)的臂(312 )和滑板(314)之間。許多緊固件分別通過該傳動架(311)，該音圈架(313)和該滑板(314)上的孔(318，313d，314a，圖5)將該滑板(314)和所述音圈架(313)的相應的側邊構件(313a)一起固定至所述傳動架(311)的臂(312 )，從而完成基本音圈總成(3 )。通過這種方式，該傳動架(311)，該音圈架(313 )和該滑板(314)固定在一起以形成該傳動總成(31)。該音圈架(313)在該骨架(32)的中空空間內可垂直移動。
[0034]所述傳動總成(31)的該音圈架(313)設計為其長度短於所述骨架(32)，所述頂部構件(313b)與傳動架(311)的所述臂(312)的末端對準，從而對所述傳動架(311)限定了滑動移動範圍。當所述音圈架(313)的所述頂部構件(313b)達到所述骨架(32)的所述頂部構件(325)時，所述傳動架(311)達到最高移動，而當所述音圈架(313)的所述底部構件(313c)達到所述骨架(32)的所述底部構件(326)時，所述傳動架(311)達到最低移動。換句話說，該音圈架(313)的垂直移動限制為由所述骨架(32)的頂側和底側所約束的範圍。此外，所述滑板(314)的一末端與所述音圈架(313)的所述底部構件(313c)的底部對準，而另一末端隨著所述滑板(314)的滑動移動延伸超過所述音圈架(313)的所述頂部構件(313b)，因此，所述傳動總成(31)由包括固定至所述骨架(32)的所述頂部構件(325)各側的一對軸承導向裝置(316)的第一導向裝置所導向。如果需要，隔離杆(316a,圖5)可以添加在軸承導向裝置(316)和所述音圈架(313)的該頂部構件(313b)之間，以調節校準該成對的軸承導向裝置(316)。如圖2和圖3繪示，該傳動總成(31)的移動由該頂部構件(325)各側上的各對軸承導向裝置(316)導向。
[0035]該控制裝置控制所述音圈傳動總成(311)，轉而控制所述拾取頭(7)的垂直移動。所述控制裝置為伺服器，計算機，基於微處理器的控制器，可編程邏輯控制器或者諸如此類中任意一種。所述控制裝置存儲用於控制至每個傳動總成(31)的所述音圈的電流的方向和大小的參數，由此所述傳動總成(31)在速度和力大小方面能夠各自獨立運行。所述控制裝置包括用戶接口和線性編碼器。所述線性編碼器對所述音圈總成(3)進行預校準以獲得流入所述音圈的所述電流和所述傳動力之間的線性關係。所述用戶接口允許用戶鍵入所期望參數，例如待施加的所需力的大小以及傳動的頻率。這種配置顯著減少設置時間，因為該線性編碼器校準壓迫力和所述電流之間線性關係。僅當存在任意零件改變時，例如更換有缺陷的零件或新的音圈總成(3)，才需要再次校準。此外，用戶僅需要通過所述用戶接口鍵入所期望的值以獲得所期望的壓迫力或者運行頻率。
[0036]優選的,該音圈總成(3 )進一步設有在所述前板(323 )的所述延伸板(322 )的內表面上的定位編碼器(34)以及在該傳動架(311)的本體(317)的內表面上的鏡像位置處的高解析度刻度捲尺。該定位編碼器讀取該高解析度刻度捲尺以確定該傳動架(311)的位置並且與該控制裝置通訊以提供關於該傳動總成(31)的位置的連續反饋。如果出現錯誤，例如當位移超出預定值可能損壞拾取頭(7)或者測試工位時，所述控制裝置將立即停止該裝置。
[0037]適應性的，所述壓具(8)可以進一步包括適配託架裝置(321)，其適合於將所述骨架(32)的該頂部構件(325)固定安裝至所述第一固定水平架(I)。所述適配託架裝置(321)用於調節所述壓具(8)的有效總長度。這樣，該裝置(10)能夠具有固定長度的壓具(8)，但仍能夠滿足需要不同長度範圍的壓具(8)的不同設計測試配置需要。
[0038]再次參見圖1和圖la，優選的，該裝置(10)可以進一步設有位於所述第一固定水平架(I)和所述轉塔(6)之間的第二固定水平架(2)，並且其中各個所述許多壓具(8)進一步使用至少一安裝架(38)牢固並可拆卸的安裝在所述第二固定水平架(2)上，從而阻止該壓具(8)的任意側向移動。圖1和圖1a中，該第二固定水平架(2)的一部分繪示為移除的，從而更好的圖示該壓具(8)。熟知本領域的技術人員可以理解，該第二固定水平架(2)應當具有適當定位和尺寸的槽，適合於允許該垂直支撐架通過。按照需求及適應，該第二固定水平架(2)可以進一步牢固固定到該垂直支撐架上或者該電機的外殼(5)上。
[0039]優選的，為安全目的，該音圈總成(3)可以進一步設有驅策設備(35)以在斷電情況下驅策處於向下傳動位置的各傳動總成(31)返回其初始空閒位置。在斷電情況下，沒有電流流入所述音圈，導致該傳動的傳動總成(31)由於其重量保持在向下的位置。如果沒有驅策設備(35)驅策該傳動總成(31)返回其空閒位置，當該轉塔(6)旋轉時，該傳動總成
(31)可能碰撞測試工位或任意障礙物。該驅策設備(35)可以為任意有復原力的裝置或者為電氣裝置，在斷電情況下釋放存儲的能量以驅策所述向下傳動的傳動總成(31)至其初始空閒位置。而且，該設備可以包括備用電池，當斷電發生時，其臨時傳送電流至該音圈以恢復該音圈傳動總成至其初始位置。用於本發明的優選的驅策設備(35)為彈簧。
[0040]優選的，該音圈總成(3)設有第二導向裝置以導向該傳動總成(31)的移動。該第二導向裝置包括安裝在該傳動架(311)的該本體(317)的內表面上的直線軌道(36)以及安裝在該前板(323)的該延伸板(322)的內表面上的至少一直線導向裝置(37)。該直線導向裝置(37)與該直線軌道(36)配合工作以導向該傳動架(311)的垂直移動。
[0041]該裝置(10)可以通過安裝在保持裝置上固定於固定位置，該保持裝置可以安裝於所述裝置(10)的底部，頂部或者側邊，提供足夠的空間以在所述拾取頭(7)下面設置測試工位。
[0042]現在將簡要說明該裝置(10)的運行。為容易說明，使用用於拾取半導體元件並在測試工位上放置該半導體元件以及在測試工位上壓迫該半導體元件於印刷電路板上的裝置作為實例。然而，應當注意的是，該用於拾取並放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置可以在晶圓生產線或半導體元件生產線中部署於其它製程中。該裝置(10)首先將用拾取頭(7)中的一個自第一工位拾取半導體測試元件。該第一工位為自供料機接收半導體元件的常平架。在所述半導體元件由該裝置(10)的拾取頭(7)拾取之前，視覺檢測系統將檢查進來的半導體元件的定向是否正確，否則該常平架定位所接收的半導體元件至正確定向。該拾取頭(7)為氣動控制以拾取或釋放該半導體元件。然後持有所有拾取頭(7)的該轉塔(6)將再次旋轉，並且到達第二工位，其可以是測試工位。在測試工位，按照來自該控制裝置的信號決定，將電氣激發該音圈傳動總成(31)內的所述音圈。由此，將產生反抗所述驅策設備(35)的電磁力。作為結果，該傳動總成(31)將軸向滑動。所述傳動總成位移的方向和大小由流入所述音圈的電流的方向和大小確定。位置移動的傳動總成(31)的該推動物(315)壓迫在位於下方的拾取頭(7)上，轉而壓迫攜帶於該拾取頭(7)上在印刷電路板上或用於在該測試工位測試的裝置上的該測試元件。半導體元件可能會在幾個不同工位來受到不同參數或功能測試以完成所有預定測試。由此，各個拾取頭(7)連同其已拾取的測試元件將需要從一個工位至另一個工位不斷移動。在提供足夠的空間以容納測試工位的情況下，測試的數量取決於用戶。
[0043]經過一系列測試，通過所有測試的所有半導體測試元件送至運行最終輪視覺檢測的工位。這一視覺檢測工位檢查測試元件的底部和4個側面。優良的元件將送至用於封裝的工位。至少失敗了一個測試的元件送至不合格品工位。這些工位，包括該常平架，測試工位，封裝工位，供料機以及視覺檢測系統或關聯的輔助工具在本發明範圍之外並且在此不作詳細描述。
[0044]拾取頭的數量可以變化。在一實施例中，設有以圓周運動方式進行旋轉的32個拾取頭，但是該數量並非這樣受限制。該裝置(10)可以設計為一次旋轉期間通過完全相對的拾取頭拾取兩個測試元件。這樣的配置中，設立了兩組測試工位和供料機。換句話說，各個測試元件行進的最大距離為半周而加倍了物料通過量。而且，使用相同的方法，這一裝置
(10)可以用於同時測試兩種不同半導體元件，每個半周一種類型。[0045]在上述例證中，經測試為無缺陷的半導體元件送至用於封裝的工位。在其它製程中，該裝置(10)可以將半導體元件，包括晶圓，放置進入其它製程工位的輸入傳送設備中或者放置到用於輸送半導體元件至其它製程工位的輸送裝置中。這些輸入傳送設備或者輸送裝置可以為碗，管，託盤，或軌道供料機或晶圓裝載機或者其它輸入工位。
[0046]因此，由於在此揭露的本發明可以通過其它【具體實施方式】實現而不脫離本發明的範圍或一般特徵，所以在此所描述的實施例意圖在各方面舉例說明而非限制本發明。本發明的範圍由所附權利要求表明，並且所有在權利要求等價的含義和範圍內的改變都意旨包含於權利要求中。
【權利要求】
1.一種用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，包括: 電機，位於外殼(5)內並且轉軸自該外殼(5)延伸出來,所述轉軸定向垂直向下； 轉塔(6)，其上安裝有許多間隔分離的拾取頭(7)，所述轉塔(6)安裝在所述轉軸上且其垂直軸線與所述轉軸的垂直軸線共軸，並且所述轉塔(6)能夠水平的繞所述轉軸的該軸線旋轉； 第一固定水平架(1)，位於所述轉塔(6)垂直上方； 許多間隔分離的壓具(8)，牢固並可拆卸的安裝在所述第一固定水平架(1)上；以及 控制裝置，其電性連接至各個所述壓具(8)以控制所述壓具(8)的位移方向和大小， 其中，各個所述壓具(8)為音圈總成(3)，包括一對安裝在骨架(32)上的音圈磁板(33)，以及在所述成對的音圈磁板(33)之間可平行於所述轉軸的該軸線的方向滑動移動的傳動總 成(31)以在特定時刻提供壓迫力至位於所述傳動總成(31)下方的所述拾取頭(7)上，並且所述傳動總成(31)位移的方向和大小由所述控制裝置控制。
2.如權利要求1所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述骨架(32)包括: 具有長方形開口(323a)的前板(323); 具有長方形開口(324a)的間隔分離的後板(324)，所述前板(323)和所述後板(324)在頂部通過頂部構件(325 )連接並且在底部通過底部構件(326 )連接以限定在該骨架(32 )每側上的長方形開口(328)，並且所述成對的音圈磁板(33)各一個牢固安裝至所述骨架(32)的所述前板(323)和所述後板(324)上以堵住相應的所述長方形開口(323a，324a)； 處於所述前板(323)底部的延伸板(322);以及 其中，所述骨架(32)通過該頂部構件(325)可拆卸的固定至所述第一固定水平架(1)上。
3.如權利要求2所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述壓具(8)進一步包括適配託架裝置(321 )，其安裝於所述第一固定水平架(1)和所述壓具(8)的所述頂部構件(325)之間，以調節所述壓具(8)的有效長度使所述裝置(10)能夠工作於不同的設計測試配置中。
4.如權利要求1所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述骨架(32)為非磁性金屬骨架(32)。
5.如權利要求1所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，各個所述傳動總成(31)包括: 具有本體(317)和兩臂(312)的傳動架，所述臂(312)限定了 U形開口，當所述傳動架(311)處於其初始位置時，該U形開口包圍所述骨架(32)的所述後板(324)的底部和側邊。 音圈架(313)，其具有由頂部構件(313b)和底部構件(313c)連接在一起的兩側邊構件(313a)以限定長方形開口(313e)，所述長方形開口(313e)尺寸足夠收容至少一音圈，所述音圈架(313)夾入所述成對的音圈磁板(33)之間並且位於所述骨架(32)的中空中央內； 一對滑板(314)，其將所述音圈架(313)的相應的側邊構件(313a)固定至所述傳動架(311)的相應的臂(312);以及 推動物(315)，其連接於所述傳動架(311)的所述本體(317)的底部。
6.如權利要求5所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述控制裝置控制流入所述音圈的電流的方向和大小並且從而控制所述傳動架(311)的位移方向和大小。
7.如權利要求5所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述音圈架(313)長度短於所述骨架(32)，所述頂部構件(313b)與所述傳動架(311)的臂(312)的末端對準，從而對所述傳動架(311)限定了滑動移動範圍。
8.如權利要求7所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，當所述音圈架(313)的所述頂部構件(313b)達到所述骨架(32)的所述頂部構件(325)時，達到所述傳動架(311)的最高移動。
9.如權利要求7所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，當所述音圈架(313)的所述底部構件(313c)達到所述骨架(32)的所述底部構件(326)時，達到所述傳動架(311)的最低移動。
10.如權利要求5所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述滑板(314)的一末端與所述音圈架(313)的所述底部構件(313c)的底部對準，而另一末端隨著所述滑板(314)經由固定至所述骨架(32)的所述頂部構件(325)各側的一對軸承導向裝置(316)所導向的滑動移動延伸超過所述音圈架(313)的所述頂部構件(313b)。
11.如權利要求1或5所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，各個所述音圈總成(3)進一步設有驅策設備(35)以在每次傳動後恢復所述傳動總成(31)至其初始位置。
12.如權利要求11所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述驅策設備(35)為彈簧。
13.如權利要求11所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述驅策設備(35)為電氣裝置，在斷電情況下釋放存儲的能量以驅策所述傳動總成(31)至其初始位置。
14.如權利要求5或11所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述音圈總成(3)進一步設有第二導向裝置以導向所述傳動總成(31)的移動，該第二導向裝置包括安裝在所述傳動架(311)的所述本體(317)的內表面上的直線軌道(36)以及安裝在所述前板(323)的所述延伸板(322)的內表面上的至少一直線導向裝置(37);所述直線導向裝置(37)與所述直線軌道(36)配合工作以導向所述傳動架(311)的垂直移動。
15.如權利要求5所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述前板(323)的所述延伸板(322)的內表面設有定位編碼器(34)，而所述傳動架(311)的所述本體(317)的內表面設有高解析度刻度捲尺；所述定位編碼器讀取所述高解析度刻度捲尺以確定所述傳動架(311)的位置並且所述控制裝置與所述定位編碼器(34)通訊以接收關於所述傳動總成(31)的位置的反饋。
16.如權利要求15所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，當所述控制裝置接收到移動超出預定安全水平的錯誤時，所述控制裝置發送指示至所述裝置以立即停止整個運行。
17.如權利要求5所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述控制裝置控制每個相互之間獨立的傳動總成(31)，並且其中所述控制裝置存儲用於控制至每個傳動總成(31)內的所述音圈的電流的方向和大小的預定參數。
18.如權利要求17所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述控制裝置為伺服器，獨立計算機，基於微處理器的控制器，可編程邏輯控制器或者諸如此類中任意一種。
19.如權利要求17所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述控制裝置包括用戶接口以鍵入用戶參數；用戶的指令送至線性編碼器以執行測試操作；所述線性編碼器對所述傳動總成(31)進行預校準以獲得流入所述音圈的電流和傳動力之間的線性關係。
20.如權利要求1所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述第一固定水平架(1)為盤狀板，其具有間隔分離的 孔(11)，用於容納緊固裝置以可拆卸的固定所述許多壓具(8)至所述第一固定水平架(1)上。
21.如權利要求1所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述裝置進一步設有第二固定水平架(2)，其固定安裝在所述垂直支撐架上並且位於所述第一固定水平架(1)和所述轉塔(6)之間，並且其中各個所述許多壓具(8)進一步牢固並可拆卸的安裝至所述第二固定水平架(2)。
22.如權利要求1所述的用於拾取和放置或者用於拾取和傳遞或者用於拾取，放置和壓迫半導體元件的裝置(10)，其特徵在於，所述拾取頭(7)為氣動控制以拾取或釋放半導體元件。
【文檔編號】G01R31/26GK103972138SQ201410033850
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2013年1月25日
【發明者】李亨利 申請人:艾希思科技有限公司