用在搬送機中的撿拾器和使該撿拾器放置封裝晶片的方法

2023-11-03 16:05:17

專利名稱：用在搬送機中的撿拾器和使該撿拾器放置封裝晶片的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於撿拾、傳送和放置封裝晶片的撿拾器，以用 在搬送機中，且特別涉及一種用於撿拾、傳送和放置封裝晶片的撿拾 器，其用在搬送機中能夠將封裝晶片放置到用戶託架上的一排傳送孔 內，並且同時檢測用戶託架上的下一排傳送孔中的任何封裝晶片的存 在。
背景技術：
當封裝工藝完成時，搬送機將封裝晶片通過一系列環境、電氣和 可靠性試驗。取決於客戶和封裝好的裝置的用途，所述測試在類型和 規格方面是不同的。可能對一批樣品或精選的樣品的全部封裝進行測 試。搬送機將封裝晶片放置到測試託架內並將所述測試託架提供給測 試器。測試器包括具有多個插孔的測試板，在封裝晶片上做電氣試驗。 封裝晶片與測試板的插孔接觸以用於電氣試驗。搬送機將封裝晶片放 置到測試託架(即，夾具)內並使測試託架中容納的封裝晶片能與測 試板的插孔接觸。搬送機根據封裝晶片的測試結果將封裝晶片分級。 搬送機將封裝晶片從用戶託架移走並將它們放置到測試託架的傳送孔
內。搬送機將所述測試託架傳送到測試器中。(這被稱作"裝載操作")。 搬送機從測試託架上的傳送孔中移走已測試的封裝晶片並將它們傳送 到用戶託架(這被稱作"卸載操作")。所述搬送機包括堆有用戶託架的裝載堆垛機、堆有用戶託架的卸 載堆垛機、交換站點、裝載撿拾器和卸載撿拾器，各所述用戶託架是 旨在容納相同等級的已測試的封裝晶片，容納有旨在進行電氣試驗的 封裝晶片的測試託架在被傳送到測驗器之前在所述交換站點處停留， 所述裝載撿拾器將旨在用於電氣試驗的封裝晶片從裝載堆垛機傳送到 測試託架，所述卸載撿拾器將已測試的封裝晶片從測試託架上傳送到 卸載堆垛機。裝載撿拾器從裝載堆垛機上撿拾旨在用於電氣試驗的封裝晶片以 將它們放置到停留在交換站點上的測試託架內。容納有旨在用於電氣 試驗的封裝晶片的測試託架被傳送到測試器中。在封裝晶片被測試之 後，測試託架被傳送到卸載單元。所述卸載撿拾器從測試託架上撿拾 已測試的封裝晶片以將它們傳送到卸載堆垛機中。在被分級後，已測 試的封裝晶片被放置到停留在卸載堆垛機中的相應的用戶託架內。在將已測試的封裝晶片放置到用戶託架上的傳送孔內之前，傳統 的撿拾器必須檢査用戶託架上的所有傳送孔是否是空的。當發現用戶 託架上的所有傳送孔都是空的時，撿拾器開始從測試託架撿拾己測試 的封裝晶片，並將其傳送和放置到用戶託架上的傳送孔內。這需要傳統的撿拾器花費相當多的時間從測試託架撿拾所有已測 試的封裝晶片、傳送它們並將它們放置到用戶託架上的傳送孔內
發明內容
因此，本發明的目的是提供用在搬送機中的撿拾器，其能夠將封 裝晶片放置到用戶託架上的一排傳送孔內並同時檢測用戶託架上的下 一排傳送孔中任何封裝晶片的存在。根據本發明的一方面，提供了一種用在搬送機中的撿拾器，其包 括撿拾器底座、噴頭單元和檢測單元。所述噴頭單元被設置到撿拾器 底座上。至少一個噴頭被設置到噴頭單元上。在噴頭單元上可以設置 按列布置的兩個或多個噴頭。檢測單元被定位在各噴頭的後面。當噴 頭將封裝晶片放置到用戶託架上的一排傳送孔內時，檢測單元檢測用 戶託架上的下一排傳送孔中任何封裝晶片的存在。當結合附圖時，從本發明的下列詳細說明中，本發明的前述及其 它目的、特徵、方面和優勢會變得更加明顯。


附示了本發明的實施例並且與說明書一起用來闡明本發明的 原理，被包括的附圖提供本發明進一步的理解並被結合入及組成本說 明書的一部分。在附圖中圖1是圖示了裝備有根據本發明實施例的撿拾器的搬送機的平面 視圖；圖2是圖示了根據本發明實施例的撿拾器的透視圖3和圖4是圖示了圖2的撿拾器的檢測單元的分解視圖；圖5是圖示了圖4的檢測單元是如何操作的透視圖，作為實例；禾口圖6和圖7是圖示了圖2的撿拾器是如何操作的透視圖，作為實例。
具體實施方式
現在詳細參考本發明的優選實施例，其實例被圖示在附圖中。 圖1是圖示裝備有根據本發明實施例的撿拾器的搬送機的平面視 圖，所述撿拾器用於撿拾、傳送和放置封裝晶片。如圖1所示，搬送 機包括裝載堆垛機10、卸載堆垛機20、交換站點30、第一、第二、 第三及第四撿拾器51、 52、 53及54和測試單元70。用戶託架C1停留在卸載堆垛機110上，各用戶託架容納有旨在 用於電氣試驗的封裝晶片。卸載堆垛機20靠近裝載堆垛機10。用戶 託架C2停留在卸載堆垛機20中。各託架C2是旨在容納根據測試結果 相同等級的已測試的封裝晶片。測試託架T停留在交換站點30中。將進行測試的封裝晶片從裝載 堆垛機10中供應到交換站點30上，並裝載到測試託架T上。將已測 試的封裝晶片從交換站點30中的測試託架上卸下來並傳送到卸載堆 垛機20上。靠近交換站點30的兩側設置緩衝單元40。封裝晶片暫時停留在 所述緩衝單元40中。緩衝單元40包括裝載緩衝單元41和卸載緩衝單
元42。當確定僅在Y軸方向上移動第三和第四撿拾器53和54時，可 以在X軸方向上向前和向後移動緩衝單元40。設置第一、第二、第三和第四撿拾器51、 52、 53和54使其在交 換站點30、裝載堆垛機10和卸載堆垛機20上移動。第一撿拾器51 在裝載堆垛機10和裝載緩衝單元41之間前、後移動以撿拾、傳送和 放置封裝晶片。第二撿拾器52在卸載堆垛機20和卸載緩衝單元42 之間前、後移動以撿拾、傳送和放置封裝晶片。第一撿拾器51被設置 在第一門架61上以可在X軸方向上活動。第二撿拾器52被設置在第 二門架63上以可在Y軸方向上活動。第三撿拾器53可以在裝載緩衝單元41和交換站點30之間前、後 移動以撿拾、傳送和放置封裝晶片。第四撿拾器54可以在卸載緩衝單 元42和交換站點30之間前、後移動以撿拾、傳送和放置封裝晶片。 當緩衝單元40和測試託架T能夠在Y軸方向上前、後移動時，將第三 撿拾器53和第四撿拾器54設置到第三門架62上以可以在X軸方向上 前、後移動。如圖2所示，第二撿拾器52的結構可以與撿拾器100的相同。後 面將描述根據本發明實施例的撿拾器100。測試託架T被從交換站點30傳送到測試單元70中，所述測試託 架容納有用於電氣試驗的封裝晶片。然後，測試單元70中的測試器在 旨在用於電氣試驗的封裝晶片上執行測試操作。測試單元70提供極高 或極低以及室溫的溫度環境，在該溫度環境下測試封裝晶片。測試單元70包括第一腔室71、第二腔室72、第三腔室73。容納
有封裝晶片的測試託架T按順序依次通過第一、第二和第三腔室。在第一腔室71中，容納在測試託架T中的封裝晶片被加熱到極高的溫度 或被冷卻到極低的溫度。在第二腔室72中，利用測試器來測試極高溫 加熱或極低溫冷卻的封裝晶片。第二腔室72具有測試站點，在所述測 試站點處，測試器的垂直定位的測試板80與封裝晶片接觸。測試板 80具有多個插孔。容納在測試託架T中的封裝晶片被連接到測試板80 的插孔中。第二腔室73具有推進單元75。所述推進單元75將測試託架T推 向測試板80以將封裝晶片連接到插孔。設置在第二腔室器壁上的其它 推進單元從測試板80處拉動測試託架T以將封裝晶片從插孔中分離開 來。在第三腔室73中，當在第二腔室72中進行測試後，極高溫加熱 或極低溫冷卻的封裝晶片分別被冷卻或加熱到室溫。當在測試單元70中被測試之後，封裝晶片被傳送回交換站點30 中。第二撿拾器52從測試託架上撿拾已測試的封裝晶片。在傳送期間， 第二撿拾器52根據測試結果將已測試的封裝晶片分級。然後，第二撿 拾器53將已測試的封裝晶片放置到停留在卸載堆垛機20中的相應的 用戶託架C2內。如圖2所示，第二撿拾器52的結構可以與根據本發明實施例的撿 拾器100的結構相同。如圖2所示，根據本發明實施例的撿拾器100包括撿拾器底座 110、噴頭單元120和檢測單元130。撿拾器底座110支承噴頭單元120和檢測單元130。撿拾器底座 110被設置到第一和第二門架61和62上以分別可以在X軸和Y軸方 向上前、後活動。噴頭單元120從卸載緩衝單元42上撿拾已測試的封 裝晶片並將其放置到相應的用戶託架C2的傳送孔S內。傳送孔S按排 或列布置在用戶託架C2中，所述傳送孔中放置有封裝晶片。噴頭裝置 120包括兩個或多個噴頭組件121。排成一排的噴頭組件被設置到撿拾 器底座110上。當噴頭組件121按兩排或多排布置時，可以將檢測單元130布置 成兩排或多排。在該情況下，在一排噴頭組件121後面至少設置一排 檢測單元130。噴頭組件121包括噴頭123。噴頭123設置在噴頭組件121的本 體122的下面部分上。封裝晶片被吸靠著噴頭123的噴口並從所述噴 口釋放。也就是說，噴頭123利用施加負氣壓吸附封裝晶片並且利用 施加正氣壓釋放封裝晶片。當分別撿拾和放置封裝晶片時，噴頭123 相對於噴頭組件121的本體122上升和下降。提升裝置包括託架124 和供風單元。噴頭123被固定到託架124上。託架124被設置到噴頭 組件121的本體122上以被提升或降下。供風裝置通過控制應用的氣 壓來上、下移動託架124。按使距離調整單元能調整噴頭組件121之間的距離的方式將噴頭 組件121設置到撿拾器底座110上。因此，可以依據託架C2 土的傳送 孔之間的距離來調整噴頭123之間的距離。這使噴頭單元120能從卸 載緩衝單元42上撿拾其一排封裝晶片並將它們放置到用戶託架C2內。在將一排封裝晶片放置到用戶託架C2的傳送孔S的相應排內之
前，檢測單元130檢測用戶託架C2的下一排中任何傳送孔S是否是空 的。檢測單元130被定位在各噴頭組件121的後面。如圖3和圖4所示，檢測單元130包括檢測支架131、致動器132、 插腳133、彈性部件134和傳感器135。檢測支架131被設置到撿拾器底座110上以可以被提升或降下。 致動器132向上和向下移動所述檢測支架131。如圖5所示，當如果 檢測到用戶託架C2的任何傳送孔S是空的時，致動器132向下移動所 述檢測支架131。如果在檢測到用戶託架C2的下一排中的任何傳送孔 S是空的時，致動器132向上移動檢測支架131。致動器132可以是氣 缸。插腳133被設置到檢測支架131上以可以向上移動。插腳133從 檢測支架131上向下凸出。插腳133之間的距離和用戶託架C2的傳送孔S之間的距離相同。 因此，插腳133被定位在按排布置的用戶託架C2的各傳送孔S處。插 腳和噴頭組件121之間的距離與按列布置的用戶託架C2的傳送孔S 之間的距離相同。因此，當一排噴頭123被定位在用戶託架C2的一排 傳送孔S處時，插腳133被定位在下一排中的各傳送孔處。當下降並且然後與保持在用戶託架C2的傳送孔S中的封裝晶片 E'接觸時，插腳133從檢測支架131升起。在這一點上，彈性部件134在向下的方向上向插腳133施加彈力。 因此，當不與傳送孔S中封裝晶片E'接觸時，插腳133不移動初始 位置。
傳感器135檢測插腳133是否從檢測支架131上升起。當相應的 傳送孔不是空的時，插腳133發生提升。
如果當插腳133全部向下移動到用戶託架C2的傳送孔S內時，各 插腳進入各傳送孔內，確認任何插腳133升起，則確認用戶託架C2 的傳送孔S並非全是空的。開始移動保持在用戶託架C2的傳送孔S 中的封裝晶片。可以控制檢測單元130來檢測是否有任何封裝晶片保 持在緊挨著全部是非空的一排傳送孔的一排傳送孔中。
傳感器135可以包括發射部分136和接收部分137。所述發射和 接收部分136和137位於跟隨插腳133的運動的位置上，所述發射部 分和接收部分彼此相對地設置。發射部分136向接收部分137發射光 線。當上升的插腳133不阻攔所述光線時，接收部分137接收從發射 部分136發射的光線。當是這樣時，用戶託架C2的所有傳送孔S被認 為是空的。
當上升時，插腳133阻攔從發射部分136上發射的光線，因而阻 止接收部分137接收光線。當是這樣時，用戶託架C2的至少一個傳送 孔S被認為是佔用的。並且，停止撿拾器的撿拾和放置操作。
參見圖6和圖7，現在描述裝備有檢測單元130的撿拾器100的 操作。
如圖6所示，撿拾器100被移動到用戶託架C2。並且，撿拾器100 使用檢測單元130來檢測用戶託架C2的第一排傳送孔S是否是空的。
當檢測單元130確認用戶託架C2的全部傳送孔S是空的時，撿拾 器100使用噴頭單元120從卸載緩衝單元42上撿拾封裝晶片E並且將
它們傳送到用戶託架C2。然後，撿拾器100將封裝晶片E放置到用戶 託架C2的第一排傳送孔S內。在這一點上，撿拾器100使用檢測單元 130來檢測用戶託架C2的第二排傳送孔S是否全部是空的。當檢測單元130確認用戶託架C2的第二排傳送孔S是空的時，撿 拾器從卸載緩衝單元42上撿拾封裝晶片並且將它們傳送到用戶託架 C2。然後，撿拾器100將封裝晶片放置到用戶託架C2的第二排傳送孔 S內。在這一點上，撿拾器100使用檢測單元130來檢測用戶託架C2 的第三排傳送孔S是否全部是空的。象這樣，按準確和可重複的方式 執行撿拾、傳送和放置封裝晶片的循環直到卸載緩衝單元42中的所有 封裝晶片被放置到用戶託架C2上的傳送孔內。當檢測單元130確認用戶託架C2的第二排傳送孔S被佔用時，則 撿拾器繼續撿拾處於用戶託架C2的第二排傳送孔S中的封裝晶片。這 樣做以確定在用戶託架C2中封裝晶片的存在。通過撿拾器100的封裝 晶片的實際撿拾使搬送機能夠停止撿拾和放置操作並產生誤差信號以 警告操作者處理的狀態。控制單元控制檢測單元130，所述檢測單元檢測封裝晶片是否存 在於用戶託架C2的第二排傳送孔S中。當用戶託架C2的第二排傳送 孔S是空的時，根據檢測操作的結果，控制單元指示撿拾器或者繼續 將封裝晶片放置到第二排傳送孔S內，或者停止撿拾和放置操作並產 生誤差信號。根據本發明的撿拾器100將封裝晶片E放置到用戶託架C2的一排 傳送孔S內，並且同時檢測同一用戶託架C2上的下一排傳送孔中是否保持有任何封裝晶片E。因此，所述撿拾器100比傳統撿拾器能更迅 速地將封裝晶片放置到用戶託架C2內，所述傳統撿拾器在將封裝晶片 放置到用戶託架C2上的相應傳送孔內之前，需要檢查用戶託架C2上 的相應傳送孔中是否保持有任何封裝晶片。根據本發明的撿拾器100可以用於將封裝晶片E放置在裝載緩衝 單元41上並放置到測試託架T內。由於本發明可以被具體實現為幾種形式而不脫離其精神和本質特 徵，還應理解為，上述實施例不受前述任何細節的限制，除非被指明， 其應該在所附權利要求所限定的精神和範圍內被更廣泛地解釋，因此 落在權利要求的界限和範圍內或所述邊界和範圍的等效物內的所有改 變和修改都被所附權利要求所包括。
權利要求
1.一種使用在搬送機中的撿拾器，包括至少一個撿拾器底座；設置到各所述撿拾器底座的一排噴頭；和檢測單元，被設置到各所述噴頭的一側，用於檢測封裝晶片是否存在於用戶託架上的傳送孔中。
2. 根據權利要求1所述的用在搬送機中的撿拾器，其中所述檢 測單元包括-檢測支架，被設置到所述撿拾器底座，以可以上、下移動； 致動器，用於上、下移動所述檢測支架； 多個插腳，被設置到所述檢測支架，以可以上、下移動； 傳感器，用於感測所述插腳是否被從所述檢測支架向上移動；和 控制單元，用於響應來自所述傳感器的信號控制所述撿拾器的操作。
3. 根據權利要求2所述的用在搬送機中的撿拾器，其中所述插 腳被布置在至少一排中，其平行於所述噴頭所布置的排。
4. 根據權利要求2所述的用在搬送機中的撿拾器，還包括用於 將上升的插腳返回其初始位置的彈性部件。
5. 根據權利要求3所述的用在搬送機中的撿拾器，其中所述插腳按與各其中放置有所述封裝晶片的所述用戶託架上的所述傳送孔的 相同的固定間距來間隔。
6. 根據權利要求2所述的用在搬送機中的撿拾器，其中所述傳 感器包括發射部分，其發射光線；和接收部分，其接收來自所述發射部分的光線，並且其中當所述插腳阻擋從所述發射部分發射的光線時，檢測所 述插腳從所述檢測支架的上升。
7. 根據權利要求6所述的用在搬送機中的撿拾器，其中當所述插腳與存在於所述用戶託架上的所述傳送孔中的所述封裝晶片接觸 時，所述插腳被從所述檢測支架向上移動。
8. 根據權利要求2所述的用在搬送機中的撿拾器，其中所述致 動器是氣壓缸。
9. 根據權利要求1所述的用在搬送機中的撿拾器，其中所述用 戶託架停留在卸載堆垛機中，各所述用戶託架將容納相同等級的所述 封裝晶片。
10. 根據權利要求1所述的用在搬送機中的撿拾器，其中通過距 離調整單元來調整所述噴頭之間的距離。
11. 一種用於使撿拾器能夠將封裝晶片放置到用戶託架上的傳 送孔內的方法，用在搬送機中的所述撿拾器包括至少一個撿拾器底座、設置到各所述撿拾器底座的至少一排噴頭、和設置到各所述噴頭 的一側的檢測單元，所述檢測單元用於檢測所述封裝晶片是否存在於所述用戶託架上的所述傳送孔中，所述方法包括步驟使所述檢測單元能夠檢測所述封裝晶片是否存在於所述用戶託架上的第一排傳送孔中；和當所述檢測單元未檢測到所述用戶託架上的所述第一排傳送孔上 的所述封裝晶片的存在時，允許多個所述噴頭將所述封裝晶片放置到 所述用戶託架上的所述第一排傳送孔內，同時使所述檢測單元能夠檢 測所述封裝晶片是否存在於所述用戶託架上的第二排傳送孔中。
12. 根據權利要求11所述的方法，還包括如果所述封裝晶片存 在於所述用戶託架上的所述第一排傳送孔中的話，撿拾所述存在的封 裝晶片。
13. 根據權利要求11所述的方法，還包括如果所述封裝晶片存 在於所述用戶託架上的所述第一排傳送孔中的話，執行撿拾操作以確 保所述封裝晶片存在於所述第一排傳送孔中。
全文摘要
本發明涉及一種用在搬送機中的撿拾器，包括至少一個撿拾器底座、設置到各撿拾器底座上的一排噴頭和檢測單元，所述檢測單元設置到各噴頭的一側上，用於檢測封裝晶片是否存在於用戶託架上的傳送孔中。所述撿拾器能夠檢測封裝晶片是否存在於所述用戶託架上的第一排傳送孔中。並且所述撿拾器能夠將封裝晶片放置到用戶託架上的第一排傳送孔內，並且當檢測單元未檢測到用戶託架上的第一排上的封裝晶片的存在時，同時檢測封裝晶片是否存在於用戶託架上的第二排傳送孔中。
文檔編號H01L21/67GK101211808SQ20071016019
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月26日 優先權日2006年12月27日
發明者申範浩, 金興福, 黃光春 申請人:未來產業