CN103286076A - 用于测试电子元件的分选系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测试电子元件的分选系统，该分选系统包含有：旋转转盘；拾取头，其被装配在该旋转转盘上，每个拾取头被配置来夹持由供应源所提供的各个电子元件；载体系统，其相邻于旋转转盘定位，该载体系统被配置来运载多个电子元件；以及测试平台，其被配置来接收载体系统，该测试平台被操作来同时测试已经设置在载体系统上的多个电子元件；其中，该拾取头或其他传输机构可被操作来在测试平台测试电子元件以前传送电子元件至该载体系统上，以及在测试平台测试电子元件之后从载体系统处移除电子元件。

Description

用于测试电子元件的分选系统

技术领域

本发明涉及一种测试分选机（test handler）中用于处理和测试器件的装置。

背景技术

通常，具有两种类型的测试分选机用于测试电子元件。一种类型的测试分选机包括转盘式（turret）测试分选机，其用于在室温条件下分选分离后的、具有小尺寸和很短测试时间的电子元件。另一种类型的测试分选机包括矩阵式测试分选机，其用于分选处理可能设置在带体、UV膜（ultraviolet tapes）或载体上的电子元件阵列。这些电子元件通常需要长的测试时间，测试可以在宽泛的温度变化条件下进行。

在测试过程中电子元件需要长测试时间的场合，使用转盘式测试分选机通常没有优势，因为当连续地测试单个的电子元件时测试回合周期将会相对缓慢。而且，测试仅仅局限在室温条件下。另一方面，当使用矩阵式测试分选机时，由于带体延展的原因仅仅存在限定数量的并行的测试位置。而且，用于投资矩阵式测试分选机和用于操作矩阵式测试分选机以适合具有相对长测试时间的电子元件出现高的成本。例如，在UV膜上装配电子元件进行矩阵测试的场合，UV膜是昂贵的并为提高操作成本作出了贡献。

发明内容

因此，本发明的目的在于寻求开发一种用于处理和测试电子元件的装置和方法，其能够在包括长测试时间和非室温条件的组合环境中测试电子元件，以避免现有技术的前述不足。

从而，本发明第一方面提供一种用于测试电子元件的分选系统，该分选系统包含有：旋转转盘；拾取头，其被装配在该旋转转盘上，每个拾取头被配置来夹持由供应源所提供的各个电子元件；载体系统，其相邻于旋转转盘定位，该载体系统被配置来运载多个电子元件；以及测试平台，其被配置来接收载体系统，该测试平台被操作来同时测试已经设置在载体系统上的多个电子元件；其中，该拾取头被操作来在测试平台测试电子元件以前传送电子元件至该载体系统上，以及在测试平台测试电子元件之后从载体系统处移除电子元件。

本发明第二方面提供一种用于测试电子元件的分选系统，该分选系统包含有：装载平台；载体系统，其相邻于该装载平台设置，该载体系统被配置来运载从该装载平台传送至载体系统的多个电子元件；测试平台，其被配置来接收载体系统，并被操作来同时测试已经布置在载体系统上的多个电子元件；旋转转盘；以及拾取头，其被装配在旋转转盘上，每个拾取头被配置来夹持由供应源所提供的各个电子元件；其中，在测试平台处测试电子元件之后，该拾取头被操作来从载体系统处移除电子元件。

本发明第三方面提供一种用于测试电子元件的方法，该方法包含有以下步骤：从供应源处提供电子元件至装配在旋转转盘上的拾取头，每个拾取头被配置来夹持各个电子元件；从拾取头处传送多个电子元件至相邻于旋转转盘设置的载体系统上；将载体系统移动至测试平台，以同时测试已经布置在载体系统上的多个电子元件；以及在测试电子元件之后，使用拾取头从载体系统处移除多个电子元件。

参阅后附的描述本发明实施例的附图，随后来详细描述本发明是很方便的。附图和相关的描述不能理解成是对本发明的限制，本发明的特点限定在权利要求书中。

附图说明

现在仅仅通过示例的方式，并参考附图描述本发明较佳实施例，其中。

图1所示为根据本发明第一较佳实施例所述的装置的平面示意图。

图2所示为根据本发明第二较佳实施例所述的装置的平面示意图。

图3所示为根据本发明第三较佳实施例所述的装置的平面示意图。

图4所示为根据本发明第四较佳实施例所述的装置的平面示意图。

图5所示为根据本发明第五较佳实施例所述的装置的平面示意图。

具体实施方式

图1所示为根据本发明第一较佳实施例所述的装置10的平面示意图。从供应源如震动盘（bowl feeder）12处将电子元件装载至装配在旋转转盘16上的拾取头14。每个拾取头14被配置来夹持由震动盘12所提供的各个电子元件。然后转盘16转动，以传送由拾取头14所夹持的电子元件。然后将电子元件朝向缓冲器系统（buffer system）传送，该缓冲器系统可以包括第一缓冲器载体18和第二缓冲器载体20。缓冲器载体可以是托盘或平台的形式。电子元件从拾取头14处被依序地传送在以适合于后续测试操作的阵列形式的第一缓冲器载体18上。

装载有阵列形式的电子元件的第一缓冲器载体18由线性臂22形式的传输机构固定和传送，其从转盘16的位置直线朝向测试平台24的位置以进行并行的测试。同时，空闲的第二缓冲器载体20由线性臂22直线地传输至转盘16，以接纳新的电子元件，其后新的电子元件以阵列的形式从拾取头14被传送在第二缓冲器载体18。

测试平台24被配置来接收第一缓冲器载体18，并一次同时测试多个已经设置在第一缓冲器载体20上的电子元件。较合适地，设置在第一缓冲器载体18上的所有电子元件可以同时被测试。第二缓冲器载体20，现在装载有阵列形式的电子元件，移动至测试平台24处待命。在第一缓冲器载体18已经为设置在其上的电子元件完成测试处理之后，测试平台将会进行并行测试（parallel testing）。

其后，第一缓冲器载体18回复移动至转盘16以卸载电子元件至转盘16的拾取头14。拾取头14在这个阶段被操作来将电子元件从第一缓冲器载体18处移离。转盘16上移离后的电子元件将会在和转盘16相连的不同的平台上经历后续的处理。例如，可能存在检查平台26以在电子元件由拾取头14夹持固定的同时视觉检查电子元件，和可能存在和转盘16相邻的卸载平台28，拾取头14将电子元件传送至该卸载平台28上。在卸载平台28处，电子元件根据检查或其他处理结果被传送至带体，或者被分类进入料仓。

上述步骤的周期被循重复直到震动盘12内容置的所有电子元件被消耗在上述处理步骤中，并在卸载平台28处卸载。因此，上述处理允许单个的电子元件被引入至该装置10中，然后在需要相对长的测试时间的测试期间这些电子元件以阵列形式被分选处理。测试之后，电子元件在转盘16处再一次被单个地分选处理。

图2所示为根据本发明第二较佳实施例30所述的装置的平面示意图。与本发明第一较佳实施例区分的主要变化在于：电子元件可在装载平台33处被装载，容置有阵列形式布置的电子元件的托盘31可设置在装载平台33处，以使用装载臂32的方式将电子元件直接传送在缓冲器载体18、20上。如同本发明第一较佳实施例所述在测试平台24处完成测试之后，电子元件在转盘16处经历进一步的处理，如在检查平台26处进行检查和在卸载平台28处进行卸载。

图3所示为根据本发明第三较佳实施例所述的装置40的平面示意图。在这个实施例中，圆片分离系统（saw singulation system）34和相邻于第一缓冲器载体18和第二缓冲器载体20的装载平台33相连，已经经历分离的电子元件从圆片分离系统34处被直接装载至第一缓冲器载体18和第二缓冲器载体20上。其后，如同前一个实施例所述，电子元件在测试平台24处经过测试，在检查平台26处经过检查和在卸载平台28处经过卸载。

图4所示为根据本发明第四较佳实施例所述的装置50的平面示意图。该装置50类似于第一实施例所述的装置10，除了其包括温度控制区，该温度控制区可包含有单独的加热区或冷却区36。加热区或冷却区36允许电子元件的加热或冷却发生，以在测试平台24测试以前将电子元件培养至期望的温度。

加热区或冷却区通常以可执行的加热室和/或冷却室，或加热板的方式被实施。加热室或冷却室正常为封闭的环境，其根据预定的温度控制回路调节设置在那里的电子元件的温度。热传感器被使用来检测腔室中的温度，以便于控制所使用加热剂或冷却剂（如液态氮）的能量或强度水平。

包含有平板（晶圆）或载体（分离后的器件）的热板，其不是以腔室的形式和正常不是封闭的环境。热传感器设置在该热板上，较合适的靠近于接触器件的表面，其能被使用来监控和控制加热器的能量水平。

在测试以前，器件需要吸收时间(soaking time)以形成热量稳定。由于腔室是封闭的环境，温度正常得以较好的控制，而热板通常将电子器件暴露至外部环境，其可能影响了它们的热能条件。

而且，在测试之后，电子元件可能被移动至相邻的恢复环境区（re-ambience zone）38，其包含于温度控制区中（其可包含有冷却区以降低电子元件的温度或加热区以提升电子元件的温度），它可被操作来进一步冷却或加热电子元件。这允许在测试平台24处测试之后电子元件的温度被调节回复至环境温度。

图5所示为根据本发明第五较佳实施例所述的装置60的平面示意图。取代线性臂22，这个装置60包含有旋转臂42形式的传输机构，其被配置来夹持多个缓冲器载体18、20，和将缓冲器载体传送至测试平台24，以及然后将其传送回复至转盘16。该旋转臂42能够同时运载至少两个缓冲器载体18、20，较佳地为四个缓冲器载体18、20，以致于多个缓冲器载体18、20围绕旋转臂42等距离分隔开。在后面的布置中，四个缓冲器载体可以相对彼此垂直布置。

值得欣赏的是，对于处理需要相对长的测试时间的电子元件而言，根据本发明较佳实施例所述的装置提供了高的产能和降低了成本。同时也具有空间来将不同的功能模块，例如包含有托盘31和/或连接至圆片分离系统34的装载平台33，集成至该装置中。

Claims (19)

1.一种用于测试电子元件的分选系统，该分选系统包含有：

旋转转盘；

拾取头，其被装配在该旋转转盘上，每个拾取头被配置来夹持由供应源所提供的各个电子元件；

载体系统，其相邻于旋转转盘定位，该载体系统被配置来运载多个电子元件；以及

测试平台，其被配置来接收载体系统，该测试平台被操作来同时测试已经设置在载体系统上的多个电子元件；

其中，该拾取头被操作来在测试平台测试电子元件以前传送电子元件至该载体系统上，以及在测试平台测试电子元件之后从载体系统处移除电子元件。

2.如权利要求1所述的分选系统，该分选系统还包含有：

传输机构，其用于将载体系统在旋转转盘的位置和测试平台之间传输。

3.如权利要求2所述的分选系统，其中，该传输机构包含有一个或多个线性臂，该线性臂被操作来在旋转转盘和测试平台之间夹持和直线传送载体系统。

4.如权利要求2所述的分选系统，其中，该传输机构包含有旋转臂，该旋转臂被配置来在旋转转盘和测试平台之间夹持和传送载体系统。

5.如权利要求4所述的分选系统，其中，该旋转臂被配置来同时夹持和传送多个包含于载体系统中的缓冲器载体，以致于该多个缓冲器载体围绕该旋转臂空间上等距离分隔。

6.如权利要求1所述的分选系统，该分选系统还包含有：

卸载平台，其相邻于旋转转盘设置，拾取头将已经从载体系统移除的电子元件传送至该卸载平台上。

7.如权利要求1所述的分选系统，其中，该载体系统包含有第一缓冲器载体和第二缓冲器载体，在通过拾取头将电子元件传送至相邻于旋转转盘的一个缓冲器载体的同时，将设置在另一个缓冲器载体上的电子元件进行测试。

8.如权利要求1所述的分选系统，该分选系统还包含有：

检查平台，其被操作来在由拾取头夹持电子元件的同时视觉检查电子元件。

9.如权利要求1所述的分选系统，该分选系统还包含有：

温度控制区，载体系统传送通过该温度控制区，在测试平台处测试电子元件以前，该温度控制区被操作来将电子元件培养至所期望的温度。

10.如权利要求9所述的分选系统，该温度控制区还进一步包含有：加热区和相邻于该加热区的单独的冷却区，该加热区被操作来提升电子元件的温度，而该冷却区被操作来将电子元件的温度降低至环境温度。

11.一种用于测试电子元件的分选系统，该分选系统包含有：

装载平台；

载体系统，其相邻于该装载平台设置，该载体系统被配置来运载从该装载平台传送至载体系统的多个电子元件；

测试平台，其被配置来接收载体系统，并被操作来同时测试已经布置在载体系统上的多个电子元件；

旋转转盘；以及

拾取头，其被装配在旋转转盘上，每个拾取头被配置来夹持由供应源所提供的各个电子元件；

其中，在测试平台处测试电子元件之后，该拾取头被操作来从载体系统处移除电子元件。

12.如权利要求11所述的分选系统，该分选系统还包含有：

分离系统，其和装载平台相连，以将分离后的电子元件提供给载体组件。

13.一种用于测试电子元件的方法，该方法包含有以下步骤：

从供应源处提供电子元件至装配在旋转转盘上的拾取头，每个拾取头被配置来夹持各个电子元件；

从拾取头处传送多个电子元件至相邻于旋转转盘设置的载体系统上；

将载体系统移动至测试平台，以同时测试已经布置在载体系统上的多个电子元件；以及

在测试电子元件之后，使用拾取头从载体系统处移除多个电子元件。

14.如权利要求13所述的用于测试电子元件的方法，该方法还包含有：

使用线性臂夹持载体系统和在旋转转盘和测试平台之间直线传输载体系统。

15.如权利要求13所述的用于测试电子元件的方法，该方法还包含有：

使用旋转臂夹持和传输载体系统，该旋转臂被配置来同时夹持和传输包含于载体系统中的多个缓冲器载体，以致于该多个缓冲器载体围绕旋转臂空间上等距离分开。

16.如权利要求13所述的用于测试电子元件的方法，该方法还包含有以下步骤：

使用拾取头将已经从载体系统上移除的电子元件传送至卸载平台，该卸载平台相邻于旋转转盘设置。

17.如权利要求13所述的用于测试电子元件的方法，其中，该载体系统包含有第一缓冲器载体和第二缓冲器载体，在通过拾取头将电子元件传送至相邻于旋转转盘的一个缓冲器载体的同时，将设置在另一个缓冲器载体上的电子元件进行测试。

18.如权利要求13所述的用于测试电子元件的方法，该方法还包含有以下步骤：

在测试平台处测试电子元件以前，通过将电子元件传送通过温度控制区的方式，将电子元件培养至所期望的温度。

19.如权利要求18所述的用于测试电子元件的方法，其中，该温度控制区还包含有加热区和相邻于该加热区的单独的冷却区，该加热区被操作来提升电子元件的温度，而该冷却区被操作来将电子元件的温度降低至环境温度。

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