本申請(qǐng)是一項(xiàng)發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，其母案的發(fā)明名稱是集成的測(cè)試和處理機(jī)構(gòu)，申請(qǐng)日是2014年11月10日，申請(qǐng)?zhí)柺?01480072294.7（國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枺簆ct/us2014/064787）。

本發(fā)明涉及用于處理構(gòu)件的組件和方法，特別是包括如下的組件和方法：使用對(duì)準(zhǔn)器件將構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)成一個(gè)預(yù)定方向，將經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的構(gòu)件放置于船形物上，在構(gòu)件被放置在船形物上后獲得其圖像，并且從該圖像識(shí)別構(gòu)件是否以預(yù)定方向在船形物上，如果經(jīng)確定構(gòu)件不在預(yù)定方向上，隨后拾取構(gòu)件，使其傳遞到構(gòu)件再次被重新對(duì)準(zhǔn)的對(duì)準(zhǔn)器件。

背景技術(shù)：

本部分旨在提供權(quán)利要求中敘述的本發(fā)明的背景或環(huán)境。本文的描述可包括可以尋求的構(gòu)想，但不一定是之前已經(jīng)構(gòu)想出或?qū)で蟮降臉?gòu)想。此外，除非本文中另外指出，否則本部分中描述的內(nèi)容不是本申請(qǐng)中的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求的現(xiàn)有技術(shù)，且不通過(guò)包括在本部分中而認(rèn)作是現(xiàn)有技術(shù)。

處理器設(shè)備用于輸送電子構(gòu)件和裝置，如，集成電路(ic)裝置。此設(shè)備通常用于將此構(gòu)件輸送至測(cè)試設(shè)備且從測(cè)試設(shè)備輸送，測(cè)試設(shè)備評(píng)估構(gòu)件的性能。在此方面，處理器用于將構(gòu)件插入測(cè)試設(shè)備的測(cè)試插口如電測(cè)試機(jī)中。此電測(cè)試機(jī)通常用于確定各種性能相關(guān)的特征。

一些當(dāng)前可用測(cè)試技術(shù)在裝置布置于其上的晶圓切割和分揀之前執(zhí)行測(cè)試。然而，切割和分揀可影響可靠性，且在此過(guò)程之后執(zhí)行測(cè)試昂貴且花費(fèi)額外的時(shí)間。當(dāng)晶片厚度減小時(shí)，由切割和處理引起的破壞的風(fēng)險(xiǎn)提高。因此，將有利的是提供改善的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)，以允許并行測(cè)試，以便降低成本、改善可靠性，且可能避免從測(cè)試站點(diǎn)到最終封裝站點(diǎn)的構(gòu)件輸送中的人為干預(yù)的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種處理構(gòu)件的方法，該方法包括：使用視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)將構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)成相對(duì)于載體的一個(gè)預(yù)定方向；將經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的構(gòu)件放置于所述載體上；使用向下看的相機(jī)獲得載體上的所述構(gòu)件的圖像，并且使用所述圖像來(lái)確定構(gòu)件是否正確位于所述載體上；以及如果所述構(gòu)件沒(méi)有正確位于所述載體上，則將所述構(gòu)件從船形物拾取，實(shí)施第二次將所述構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)的步驟。

將構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)成預(yù)定方向的步驟可包括：

當(dāng)所述構(gòu)件的接觸面向上時(shí)，使用向下看的相機(jī)獲得所述構(gòu)件的圖像，并且使用該圖像來(lái)確定構(gòu)件的接觸圖案與構(gòu)件的封裝外形之間的平移和角偏移。

將構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)成預(yù)定方向的步驟還可包括：

通過(guò)構(gòu)件處理頭拾取所述構(gòu)件，

使用向上看的相機(jī)獲得構(gòu)件處理頭上的所述構(gòu)件的圖像，并且使用該圖像來(lái)確定構(gòu)件的封裝外形與構(gòu)件處理頭之間的平移和角偏移。

將構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)成預(yù)定方向的步驟還可包括：

使用構(gòu)件處理頭將所述構(gòu)件放置在對(duì)準(zhǔn)臺(tái)上，

基于經(jīng)確定的構(gòu)件的封裝外形和構(gòu)件處理頭之間的平移和角偏移，移動(dòng)所述對(duì)準(zhǔn)臺(tái)，使得所述構(gòu)件與構(gòu)件處理頭對(duì)準(zhǔn)，以及

使用構(gòu)件處理頭拾取所述構(gòu)件。

將構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)成預(yù)定方向的步驟還可包括：

通過(guò)向下看的相機(jī)獲得所述載體的圖像，并且使用該圖像來(lái)確定所述載體與構(gòu)件處理頭之間的平移和角偏移，以及

基于經(jīng)確定的所述載體和構(gòu)件處理頭之間的平移和角位移，移動(dòng)所述載體，使得所述載體與拾取頭對(duì)準(zhǔn)。

所述載體可包括多個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，所述基準(zhǔn)點(diǎn)用于確定所述載體和構(gòu)件處理頭之間的平移和角偏移。

將所述構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)成預(yù)定方向的步驟還可包括：

確定由加熱引起的所述載體的伸長(zhǎng)，

其中基于(i)經(jīng)確定的所述載體與構(gòu)件處理頭之間的平移和角偏移、以及(ii)經(jīng)確定的所述載體的伸長(zhǎng)，將所述載體與拾取頭對(duì)準(zhǔn)。

所述方法可包括，在將錯(cuò)放的構(gòu)件從所述載體拾取后，在實(shí)施第二次將所述構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)的步驟之前，所述構(gòu)件圍繞轉(zhuǎn)臺(tái)循環(huán)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種構(gòu)件處理組件，包括：

視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其構(gòu)造成將構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)成相對(duì)于載體的一個(gè)預(yù)定方向；

可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)包括至少一個(gè)構(gòu)件處理頭，所述構(gòu)件處理頭構(gòu)造成將經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的構(gòu)件放置在所述載體上；

向下看的相機(jī)，其構(gòu)造成獲得載體上的所述構(gòu)件的圖像；

控制器，其構(gòu)造成使用所述圖像來(lái)確定構(gòu)件是否正確位于所述載體上；

其中所述組件構(gòu)造成使得如果所述構(gòu)件沒(méi)有正確位于所述載體上，則構(gòu)件處理頭從船形物拾取所述構(gòu)件，并且在所述視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)第二次將所述構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)之前，所述構(gòu)件圍繞所述轉(zhuǎn)臺(tái)循環(huán)。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)包括測(cè)試模塊，其包括：多個(gè)載體，各個(gè)載體均構(gòu)造成保持多個(gè)構(gòu)件、包括多個(gè)測(cè)試插口的陣列的接觸器陣列，以及構(gòu)造成在載體位于推入部(plunger)上時(shí)將由載體保持的構(gòu)件推入測(cè)試插口中的推入部；以及輸入/輸出模塊，包括：輸入?yún)^(qū)段、輸出區(qū)段、輸入梭(shuttle)組件、輸出梭組件、轉(zhuǎn)臺(tái)，其構(gòu)造成：(i)將待測(cè)試的構(gòu)件從輸入?yún)^(qū)段移動(dòng)至輸入梭組件；以及(ii)將經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件從輸出梭組件移動(dòng)至輸出區(qū)段、構(gòu)造成使待測(cè)試的一排構(gòu)件從輸入梭組件移動(dòng)至至少一個(gè)載體的第一拾取和放置裝置，以及構(gòu)造成使經(jīng)測(cè)試的一排構(gòu)件從至少一個(gè)載體移動(dòng)至輸出梭組件的第二拾取和放置裝置。

一方面，第一梭為交替的雙梭，其包括分別構(gòu)造成保持待測(cè)試的一排構(gòu)件的兩個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的梭。

一方面，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)還包括視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。

一方面，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)還包括構(gòu)造成控制推入部的移動(dòng)的控制器，其中推入部構(gòu)造成沿x方向、y方向和θ方向移動(dòng)，以使位于推入部上的載體相對(duì)于接觸器陣列對(duì)準(zhǔn)。

一方面，視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)還包括至少一個(gè)相機(jī)，其測(cè)量載體上的至少一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記和插口布置上的至少一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記的位置。

一方面，輸出梭組件為彎曲的氣墊導(dǎo)軌。

一方面，彎曲的氣墊導(dǎo)軌構(gòu)造成使得經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件可吹回轉(zhuǎn)臺(tái)中。

一方面，輸出梭組件為交替的雙梭組件。

一方面，其中輸入/輸出模塊構(gòu)造成使得輸入梭組件加載同時(shí)輸出梭組件卸載。

一方面，至少一個(gè)載體為單裝置載體，其將構(gòu)件夾持在其中，以便保持構(gòu)件的位置。

一方面，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)還包括抓持機(jī)構(gòu)，其將至少一個(gè)載體推上推入部。

一方面，輸入?yún)^(qū)段包括晶圓臺(tái)，且輸出區(qū)段包括托盤(pán)。

一方面，測(cè)試模塊還包括微機(jī)電("mems")激勵(lì)模塊。

一方面，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)還包括主動(dòng)熱控制系統(tǒng)，其構(gòu)造成在構(gòu)件處于推入部上的同時(shí)加熱構(gòu)件。

一方面，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)還包括傳導(dǎo)浸入模塊，其包括在載體處于傳導(dǎo)浸入模塊中時(shí)加熱或冷卻位于載體上的構(gòu)件的板。

在另一個(gè)實(shí)施例中，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)包括測(cè)試模塊，其包括：包括多個(gè)測(cè)試插口的陣列的接觸器陣列、包括至少兩個(gè)梭的梭組件，以及包括多個(gè)側(cè)部的可旋轉(zhuǎn)的推入部，各個(gè)側(cè)部均包括多個(gè)推入頭，可旋轉(zhuǎn)的推入部構(gòu)造成(i)在一個(gè)側(cè)部上將構(gòu)件收納在多個(gè)推入頭中，(ii)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件使得構(gòu)件面對(duì)接觸器陣列，(iii)將構(gòu)件推入測(cè)試插口以用于測(cè)試，(iv)旋轉(zhuǎn)經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件使得經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件面對(duì)梭組件的梭，以及(v)將經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件放到梭上；以及輸入/輸出模塊，其包括：輸入?yún)^(qū)段、輸出區(qū)段、晶圓臺(tái)、構(gòu)造成沿垂直方向從晶圓臺(tái)取出待測(cè)試的構(gòu)件、旋轉(zhuǎn)取得的構(gòu)件、且將取得的構(gòu)件沿水平方向推入可旋轉(zhuǎn)的推入部的一個(gè)側(cè)部上的推入頭中的第一拾取和放置裝置、構(gòu)造成使經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件從梭組件的梭移動(dòng)至輸出區(qū)段的第二拾取和放置裝置。

一方面，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)還包括主動(dòng)熱控制系統(tǒng)，其構(gòu)造成在構(gòu)件處于可旋轉(zhuǎn)的推入部上的同時(shí)加熱構(gòu)件。

一方面，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)還包括視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其包括測(cè)量可旋轉(zhuǎn)的推入部上的構(gòu)件的位置的相機(jī)。

一方面，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)還包括控制器，其構(gòu)造成將從相機(jī)取得的位置信息轉(zhuǎn)發(fā)至接觸器陣列的獨(dú)立可促動(dòng)的對(duì)準(zhǔn)框架。

一方面，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)還包括視覺(jué)檢查系統(tǒng)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)包括輸入/輸出模塊，其包括：輸入?yún)^(qū)段、輸出區(qū)段、包括多個(gè)拾取頭的轉(zhuǎn)臺(tái)，拾取頭構(gòu)造成(i)使構(gòu)件從輸入?yún)^(qū)段移動(dòng)至位于構(gòu)件加載位置上的載體，以及(ii)使構(gòu)件從位于構(gòu)件加載位置上的載體移動(dòng)至輸出區(qū)段，以及構(gòu)造成使載體從構(gòu)件加載位置移動(dòng)至測(cè)試模塊轉(zhuǎn)移位置的梭；以及測(cè)試模塊，包括：包括多個(gè)測(cè)試插口的陣列的測(cè)試頭、構(gòu)造成在載體處于推入部上時(shí)將由載體保持的構(gòu)件推入測(cè)試插口中的推入部，以及旋轉(zhuǎn)臺(tái)，其包括圍繞旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)的多個(gè)抓爪，旋轉(zhuǎn)臺(tái)構(gòu)造成(i)在測(cè)試模塊轉(zhuǎn)移位置與輸入/輸出模塊轉(zhuǎn)移位置之間轉(zhuǎn)移載體，(ii)使載體在輸入/輸出模塊轉(zhuǎn)移位置與推入部轉(zhuǎn)移位置之間旋轉(zhuǎn)，以及(iii)在推入部轉(zhuǎn)移位置與推入部之間轉(zhuǎn)移載體。

一方面，測(cè)試模塊包括測(cè)試模塊視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其構(gòu)造成使載體上的構(gòu)件與接觸器陣列的測(cè)試插口對(duì)準(zhǔn)。

一方面，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)還包括傳導(dǎo)浸入模塊，其包括板，板構(gòu)造成在載體由抓爪降到板上時(shí)加熱或冷卻載體中的構(gòu)件。

一方面，輸入/輸出模塊包括構(gòu)造成對(duì)準(zhǔn)載體上的構(gòu)件的輸入/輸出模塊視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。

一方面，輸入/輸出視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括：構(gòu)造成查看待轉(zhuǎn)移至載體的構(gòu)件的第一向下看的相機(jī)，以及控制器，其構(gòu)造成基于從第一向下看的相機(jī)接收到的信息來(lái)確定(i)構(gòu)件的接觸圖案與(ii)構(gòu)件的封裝外形之間的平移和角偏移。

一方面，輸入/輸出視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)還包括：構(gòu)造成在拾取頭保持構(gòu)件時(shí)查看拾取頭的向上看的相機(jī)，其中控制器構(gòu)造成基于從向上看的相機(jī)接收到的信息來(lái)確定(i)構(gòu)件的封裝外形與(ii)拾取頭之間的平移和角偏移。

一方面，輸入/輸出視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)還包括：構(gòu)造成由真空保持構(gòu)件的對(duì)準(zhǔn)臺(tái)，其中控制器構(gòu)造成引起對(duì)準(zhǔn)臺(tái)移動(dòng)，使得構(gòu)件基于(i)構(gòu)件的封裝外形與(ii)拾取頭之間的確定的平移和角偏移與拾取頭對(duì)準(zhǔn)。

一方面，輸入/輸出視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)還包括：構(gòu)造成查看載體的第二向下看的相機(jī)，其中控制器構(gòu)造成確定載體與拾取頭之間的平移和角偏移。

一方面，載體包括多個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，通過(guò)基準(zhǔn)點(diǎn)，控制器構(gòu)造成確定載體與拾取頭之間的平移和角偏移。

一方面，控制器配置成基于基準(zhǔn)點(diǎn)的位置確定載體的熱伸長(zhǎng)。

一方面，控制器構(gòu)造成控制梭的線性編碼器，以移動(dòng)載體，使得載體基于載體與拾取頭之間確定的平移和角偏移來(lái)與拾取頭對(duì)準(zhǔn)。

一方面，控制器構(gòu)造成控制梭的線性編碼器，以移動(dòng)載體，使得載體基于載體與拾取頭之間確定的平移和角偏移且基于載體的熱伸長(zhǎng)來(lái)與拾取頭對(duì)準(zhǔn)。

一方面，載體為真空載體。

一方面，載體為無(wú)套件載體。

一方面，載體包括：主體、前真空界面，以及底部真空界面。

一方面，載體包括：主體，其包括：下體部分、上體、位于下體部分與上體部分之間的中心真空供應(yīng)室，以及設(shè)置在上體部分上的構(gòu)件放置層，構(gòu)件放置層具有構(gòu)件可置于其上的平面上表面，其中多個(gè)真空腔經(jīng)由上體部分從中心真空供應(yīng)室延伸至構(gòu)件放置層；以及至少一個(gè)真空界面。

一方面，構(gòu)件放置層由多孔傳導(dǎo)材料制成。

一方面，構(gòu)件放置層包括多個(gè)微孔，其經(jīng)由構(gòu)件放置層從各個(gè)真空供應(yīng)腔延伸至構(gòu)件放置層的上表面。

一方面，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)構(gòu)造成在載體處于輸入/輸出模塊的轉(zhuǎn)臺(tái)處以用于構(gòu)件的加載和卸載時(shí)，在載體在梭上輸送期間，在載體在梭與旋轉(zhuǎn)臺(tái)之間轉(zhuǎn)移時(shí)，在載體由旋轉(zhuǎn)臺(tái)的抓爪抓持時(shí)，在載體在旋轉(zhuǎn)臺(tái)與推入部之間移動(dòng)時(shí)，以及在載體在測(cè)試期間處于推入部上時(shí)，保持對(duì)載體的真空供應(yīng)。

一方面，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)構(gòu)造成通過(guò)經(jīng)由前真空界面和底部真空界面交替地供應(yīng)真空來(lái)保持對(duì)載體的真空供應(yīng)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，用于承載構(gòu)件的載體包括：主體，其包括：下體部分、上體、位于下體部分與上體部分之間的中心真空供應(yīng)室，以及設(shè)置在上體部分上的構(gòu)件放置層，構(gòu)件放置層具有構(gòu)件可放置在其上的平面上表面，其中多個(gè)真空腔經(jīng)由上體部分從中心真空供應(yīng)室延伸至構(gòu)件放置層；以及至少一個(gè)真空界面。

一方面，構(gòu)件放置層由多孔傳導(dǎo)材料制成。

一方面，構(gòu)件放置層包括多個(gè)微孔，其經(jīng)由構(gòu)件放置層從各個(gè)真空供應(yīng)腔延伸至構(gòu)件放置層的上表面。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)參照附圖來(lái)描述，在附圖中：

圖1為用于集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的第一功能圖；

圖2為根據(jù)第一實(shí)施例的根據(jù)圖1的功能圖的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的俯視圖示意圖；

圖3為根據(jù)第二實(shí)施例的根據(jù)圖1的功能圖的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的俯視圖示意圖；

圖4為圖3中的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖示意圖；

圖5為集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的第二功能圖；

圖6為根據(jù)第三實(shí)施例的根據(jù)圖5的功能圖的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的透視圖；

圖7為圖6中的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的俯視圖示意圖；

圖8為根據(jù)第四實(shí)施例的根據(jù)圖7的功能圖的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的俯視圖示意圖；

圖9為根據(jù)備選實(shí)施例的根據(jù)圖1的功能圖的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的透視圖；

圖10為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的測(cè)試和處理方法的流程圖；

圖11為根據(jù)第四實(shí)施例的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的透視圖；

圖12為根據(jù)第四實(shí)施例的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的俯視圖示意圖；

圖13為根據(jù)第四實(shí)施例的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的另一個(gè)俯視圖示意圖；

圖14為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的載體的透視圖；

圖15為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的載體的一部分的透視圖；

圖16為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的載體的俯視圖；

圖17為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的沿圖16中的線a-a的一部分截取的載體的截面視圖；

圖18為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的沿圖16中的線a-a的一部分截取的載體的截面視圖；

圖19為示出物質(zhì)流期間的真空使用的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的俯視圖示意圖；

圖20為展示視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)過(guò)程的第一步驟的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的俯視圖示意圖；

圖21為展示視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)過(guò)程的第二步驟的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的俯視圖示意圖；

圖22為展示視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)過(guò)程的第三步驟的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的俯視圖示意圖；

圖23為展示視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)過(guò)程的第四步驟的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的俯視圖示意圖；

圖24為展示視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)過(guò)程的第五步驟的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的俯視圖示意圖；

圖25為展示"疊蓋(shingling)"發(fā)生的拾取頭和載體的示意性側(cè)視圖；以及

圖26為對(duì)接(頂部)之前和對(duì)接(底部)之后的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的示意性側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

在以下描述中，出于闡釋而非限制的目的，提出了細(xì)節(jié)和描述，以便提供本發(fā)明的實(shí)施例的徹底理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚的是，本發(fā)明可在脫離這些詳細(xì)細(xì)節(jié)和描述的其它實(shí)施例中實(shí)施。例如，盡管參照用于處理和測(cè)試電子構(gòu)件的機(jī)構(gòu)描述了以下實(shí)施例，但該機(jī)構(gòu)可用于其它應(yīng)用。

第一功能圖

圖1中示出了的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的第一功能圖。下文所述的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例根據(jù)第一功能圖構(gòu)造。

第一實(shí)施例：集成轉(zhuǎn)臺(tái)加載/卸載和x-y-θ推入系統(tǒng)

如圖2中所示，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)100包括測(cè)試模塊101和輸入/輸出模塊102。構(gòu)件在測(cè)試模塊101構(gòu)件中測(cè)試，同時(shí)其它構(gòu)件由輸入/輸出模塊102處理。測(cè)試模塊101和輸入/輸出模塊102以水平方式與彼此對(duì)接。適用于由輸入/輸出模塊102和測(cè)試模塊101處理的構(gòu)件包括球柵陣列("bga")、方形扁平無(wú)引腳(qfn)封裝、絕緣體上硅("so")裝置，以及各種晶片，以及其它。

測(cè)試模塊

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)100包括測(cè)試模塊101。參看圖2，測(cè)試模塊101包括多個(gè)載體3。載體3可為船形載體，其中構(gòu)件置于載體內(nèi)的腔，或單裝置載體("sdc")中，其中構(gòu)件置于腔中且然后使用彈簧夾在腔內(nèi)。通過(guò)將構(gòu)件機(jī)械地夾持在腔中，sdc型的載體保持其中的構(gòu)件位置，而無(wú)嚴(yán)重的機(jī)械沖擊或振動(dòng)影響。例如，歐洲專利申請(qǐng)第13154816號(hào)中描述了sdc型載體，其內(nèi)容通過(guò)引用以其整體并入本文中。載體3構(gòu)造成使得載體的節(jié)距(pitch)匹配下文所述的推入部的節(jié)距。例如，單個(gè)載體3保持8到128個(gè)之間的構(gòu)件，或128個(gè)構(gòu)件以上。

測(cè)試模塊101包括接觸器區(qū)域9，在該處測(cè)試構(gòu)件。具有多個(gè)測(cè)試插口的接觸器陣列(即，測(cè)試頭)位于接觸器區(qū)域9中。在載體移動(dòng)到接觸器區(qū)域9之后，推入部使載體向上移動(dòng)，以便構(gòu)件插入測(cè)試插口中。推入部和接觸器陣列構(gòu)造成使得載體中的所有構(gòu)件的同時(shí)測(cè)試可執(zhí)行，或可執(zhí)行載體中的僅構(gòu)件子集的測(cè)試。推入部和接觸器陣列可類似于rascogmbh(羅斯柯公司)制造的so3000條片測(cè)試的處理器(so3000test-in-striphandler)中的那些構(gòu)造。

測(cè)試模塊101包括視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)允許成組構(gòu)件的視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)。載體中的腔的陣列可沿x,y和θ方向與接觸器陣列的測(cè)試插口的陣列對(duì)準(zhǔn)。視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括相機(jī)，其測(cè)量位于載體上的基準(zhǔn)標(biāo)記和位于接觸器陣列上的基準(zhǔn)標(biāo)記的位置?；趯?duì)應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記的偏移，推入部的位置控制器構(gòu)造成使推入部移動(dòng)，使得載體中的構(gòu)件與接觸器陣列對(duì)準(zhǔn)。

測(cè)試模塊101還包括位于傳導(dǎo)浸入?yún)^(qū)域10中的傳導(dǎo)浸入模塊。浸入模塊構(gòu)造成將構(gòu)件帶到所需的測(cè)試溫度(例如，-60℃到160℃之間的溫度)。對(duì)于冷浸，浸入?yún)^(qū)域可保持在干氣氛中(例如，具有低于-70℃的露點(diǎn)的氣態(tài)氮或干空氣)，以防止水在構(gòu)件或載體上冷凝。

浸入模塊為sdc/基于船形物的浸入模塊，或"推入部上浸入"模塊。在sdc/基于船形物浸入模塊中，保持未測(cè)試的構(gòu)件的載體通過(guò)使載體在傳導(dǎo)浸入?yún)^(qū)域中的熱或冷板上移動(dòng)來(lái)帶到測(cè)試溫度。推入部和接觸插口也保持在測(cè)試溫度下。在通常用于小構(gòu)件(3mmx3mm)的推入部上浸入模塊中，構(gòu)件直接地移動(dòng)到推入部上，而不會(huì)浸入熱或冷板上，且推入部自身將構(gòu)件帶至測(cè)試溫度。

輸入/輸出模塊

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)100包括輸入/輸出模塊102。

機(jī)構(gòu)的輸入/輸出模塊2將未測(cè)試的構(gòu)件從位于輸入?yún)^(qū)段5中的輸入裝置輸送至測(cè)試模塊101的載體3，且將經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件從載體3輸送至位于輸出區(qū)段6中的輸出裝置。輸入裝置為管型裝置、碗型裝置，或用于卷帶包裝的除帶裝置。輸出裝置為管型裝置(持有一個(gè)收集器)、散裝型裝置(例如，持有八個(gè)收集器)或卷帶裝置(持有一個(gè)收集器)。

輸入/輸出模塊102為基于轉(zhuǎn)臺(tái)的。例如，輸入/輸出模塊102可類似于可從cohu,inc獲得的ny20轉(zhuǎn)臺(tái)處理器或nx32轉(zhuǎn)臺(tái)處理器構(gòu)造。輸入/輸出模塊102優(yōu)選具有每小時(shí)至少25,000個(gè)構(gòu)件的生產(chǎn)量。

又參看圖2，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)100包括用于使待測(cè)試的構(gòu)件移動(dòng)往返于載體的拾取和放置裝置4a,4b。第一拾取和放置裝置4a為構(gòu)造成從輸入梭設(shè)備8拾取一排構(gòu)件(或構(gòu)件的其它子集)且將該排移動(dòng)至載體3的多重拾取和放置裝置。第二拾取和放置裝置4b為構(gòu)造成從載體3拾取至少一排經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件(或經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件的其它子集)且將該排移動(dòng)至輸出梭設(shè)備7的多重拾取和放置裝置。

輸入梭設(shè)備8為交替的雙梭設(shè)備，其包括兩個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的梭，兩個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的梭中的各個(gè)構(gòu)造成保持待移動(dòng)至載體的一排構(gòu)件。輸入梭設(shè)備8的一個(gè)梭由轉(zhuǎn)臺(tái)逐個(gè)腔加載時(shí)，輸入梭設(shè)備8的另一個(gè)梭在單個(gè)步驟中由拾取和放置裝置4a卸載。輸入梭設(shè)備8可允許節(jié)距改變。

輸出梭7為彎曲氣墊導(dǎo)軌，或具有導(dǎo)軌旋轉(zhuǎn)的交替的雙梭。如果輸出梭7構(gòu)造為交替的雙梭，則各個(gè)梭均構(gòu)造成圍繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)，以便適于加載和卸載位置處的不同的構(gòu)件定向。

集成轉(zhuǎn)臺(tái)加載/卸載和x-y-θ推入系統(tǒng)的操作

第一實(shí)施例的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)100操作如下。待測(cè)試的構(gòu)件從轉(zhuǎn)臺(tái)的輸入?yún)^(qū)段5加載到輸入梭設(shè)備8中。多重拾取和放置裝置4a將一整排構(gòu)件轉(zhuǎn)移至空載體3中。當(dāng)移動(dòng)穿過(guò)傳導(dǎo)浸入?yún)^(qū)域10中時(shí)，構(gòu)件和載體兩者升高至測(cè)試溫度。抓爪機(jī)構(gòu)或其它類似的輸送單元(未示出)使載體3移動(dòng)到推入部上。容納構(gòu)件的載體3由推入部向上移動(dòng)來(lái)接觸包括多個(gè)測(cè)試插口的接觸器陣列，從而形成構(gòu)件與測(cè)試插口之間的電接觸。在執(zhí)行電測(cè)試之后，推入部從插口布置取得載體3，且載體3通過(guò)抓爪機(jī)構(gòu)或類似的輸送單元(未示出)從推入部卸載。船形物由多重拾取和放置裝置4b卸載，多重拾取和放置裝置4b將一整排構(gòu)件轉(zhuǎn)移到輸出梭設(shè)備7中。在輸出梭設(shè)備7中，空氣將構(gòu)件吹回轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)使經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件移至輸出區(qū)段6。

第二實(shí)施例：備選的集成轉(zhuǎn)臺(tái)加載/卸載和x-y-θ推入系統(tǒng)

如圖3中所示，根據(jù)第二實(shí)施例的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)200包括測(cè)試模塊201和輸入/輸出模塊202。

第二實(shí)施例在其原理上類似于第一實(shí)施例。集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)200與集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)100的差別如下文所述。

在第二實(shí)施例中，輸入裝置可為膜框架裝置，在此情況下，輸入?yún)^(qū)段包括構(gòu)造成處理膜框架上的小裝置的晶圓臺(tái)。輸入裝置可作為備選為托盤(pán)型裝置、管型裝置、碗型裝置，或除帶裝置。輸出裝置可為托盤(pán)型裝置、管型裝置(持有一個(gè)收集器)、散裝型裝置(例如，持有八個(gè)收集器)或卷帶裝置(持有一個(gè)收集器)。

轉(zhuǎn)到圖4，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)200包括設(shè)有測(cè)試模塊201的測(cè)試頭或微機(jī)電系統(tǒng)("mems")激勵(lì)物14。mems激勵(lì)物可為如美國(guó)專利第8,336,670號(hào)中所述的mems測(cè)試裝置，其內(nèi)容通過(guò)引用以其整體并入本文中。測(cè)試頭或mems激勵(lì)物14構(gòu)造成設(shè)置在輸入/輸出模塊202的下部上方。測(cè)試頭或mems激勵(lì)物14構(gòu)造成允許高處對(duì)接。

mems激勵(lì)裝置14包括構(gòu)造成收納載體3的插口。

mems激勵(lì)裝置14為基于壓力的mems激勵(lì)裝置、聲學(xué)mems激勵(lì)裝置、濕度mems激勵(lì)裝置、慣性mems激勵(lì)裝置，或磁性mems激勵(lì)裝置。基于壓力的mems激勵(lì)裝置、聲學(xué)mems激勵(lì)裝置和濕度mems激勵(lì)裝置可構(gòu)造成使得載體3推入開(kāi)口壓力室上，其中載體3作用為密封蓋。慣性mems激勵(lì)裝置構(gòu)造成使得載體3推入機(jī)構(gòu)上，該機(jī)構(gòu)可沿三條軸線移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)(x,y和z)。磁性mems激勵(lì)物構(gòu)造成使得載體3推入單元上，該單元包括電線圈，其沿三條軸線(x,y和z)激勵(lì)磁場(chǎng)。

第二功能圖

圖5中示出了的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)的第二功能圖。下文所述的第三實(shí)施例根據(jù)第二功能圖構(gòu)造。

第三實(shí)施例：小部分拾取和放置系統(tǒng)

參看圖6，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)300包括測(cè)試模塊301和輸入/輸出模塊302。構(gòu)件在測(cè)試模塊301構(gòu)件中測(cè)試，同時(shí)其它構(gòu)件由輸入/輸出模塊302處理。測(cè)試模塊301和輸入/輸出模塊302以水平方式與彼此對(duì)接。

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)300包括計(jì)算機(jī)40。計(jì)算機(jī)40進(jìn)一步構(gòu)造成與測(cè)試模塊301和輸入/輸出模塊302通信且控制它們，且分析來(lái)自其的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)構(gòu)造成監(jiān)測(cè)和評(píng)估測(cè)試模塊301和輸入/輸出模塊302的性能。

測(cè)試模塊

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)100包括測(cè)試模塊301。

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)300的測(cè)試模塊301包括具有主動(dòng)熱控制("atc")的旋轉(zhuǎn)推入部29，如2008年4月8日公告的美國(guó)專利第7,355,428號(hào)中所述的，其通過(guò)引用以其整體并入到本文中。旋轉(zhuǎn)推入部構(gòu)造成允許構(gòu)件的獨(dú)立對(duì)準(zhǔn)。旋轉(zhuǎn)推入部29設(shè)有構(gòu)造成保持構(gòu)件的多個(gè)傳導(dǎo)卡盤(pán)25。

旋轉(zhuǎn)推入部29允許同時(shí)完成四個(gè)步驟。一組構(gòu)件僅載入旋轉(zhuǎn)推入部29的第一側(cè)。同時(shí)，位于旋轉(zhuǎn)推入部29的第二側(cè)上的另一組構(gòu)件為溫度浸入且視覺(jué)檢查。同時(shí)，位于旋轉(zhuǎn)推入部29的第三側(cè)上的另一組構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)且測(cè)試。同時(shí)，另一組構(gòu)件從旋轉(zhuǎn)推入部29的第四側(cè)卸載至輸出梭32。旋轉(zhuǎn)推入部的各側(cè)部例如可保持16個(gè)構(gòu)件。

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)300包括視覺(jué)檢查系統(tǒng)22(例如，5s檢查)。

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)300構(gòu)造成允許構(gòu)件的視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)。各個(gè)構(gòu)件均由旋轉(zhuǎn)推入部29的一個(gè)頭獨(dú)立地拾取。在90°或180°旋轉(zhuǎn)之后，相機(jī)測(cè)量旋轉(zhuǎn)推入部29的頭上的構(gòu)件的相對(duì)位置?？刂破鳂?gòu)造成將從測(cè)量取得的位置信息轉(zhuǎn)發(fā)至接觸器陣列的獨(dú)立地促動(dòng)的對(duì)準(zhǔn)框架。在另一90°旋轉(zhuǎn)之后，旋轉(zhuǎn)推入部29的頭將構(gòu)件推入接觸器插口中。當(dāng)推入頭移入插口中時(shí)，其同時(shí)地行進(jìn)穿過(guò)預(yù)先調(diào)整的對(duì)準(zhǔn)框架，因此沿x,y和θ方向校正推入頭的定位。

測(cè)試模塊301包括交替的雙梭組件31。交替的雙梭組件包括兩個(gè)梭32。在經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件從旋轉(zhuǎn)推入部加載到第一梭32上時(shí)，來(lái)自第二梭32的經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件從第二梭32卸載至卷帶裝置的帶上。

輸入/輸出模塊

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)300包括輸入/輸出模塊302。

輸入/輸出模塊包括輸入?yún)^(qū)段，其包括輸入盒5和輸出盒6。輸入/輸出模塊包括輸出區(qū)段，其包括卷帶輸出26。構(gòu)件載入膜框架上的輸入盒5中，且移動(dòng)到晶圓臺(tái)30。空膜框架從輸出盒6除去。經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件從卷帶輸出26的輸出卷20除去。其它輸入和輸出裝置可使用，如，管、托盤(pán)或散裝裝置。

輸入/輸出模塊302包括多功能拾取和放置裝置44。多功能拾取和放置裝置44從晶圓臺(tái)30連續(xù)地拾取構(gòu)件，使構(gòu)件組旋轉(zhuǎn)90°，以及使構(gòu)件組移動(dòng)至旋轉(zhuǎn)推入部29。多功能拾取和放置裝置44還構(gòu)造成調(diào)節(jié)其節(jié)距(即，構(gòu)件之間的距離)，以匹配旋轉(zhuǎn)推入部的節(jié)距。多功能拾取和放置裝置44構(gòu)造成將四個(gè)裝置(或兩個(gè)的其它倍數(shù))同時(shí)地上推到旋轉(zhuǎn)推入部29上。

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)300還包括單或雙拾取和放置裝置27，其使經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件從交替的雙梭組件31的梭32移動(dòng)至卷帶輸出26的帶。

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)300還包括構(gòu)造成收集被拒絕的構(gòu)件的拒絕容器21。

小部分拾取和放置系統(tǒng)的操作

第三實(shí)施例的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)300操作如下。待測(cè)試的構(gòu)件載入膜框架上的輸入/輸出區(qū)段302的輸入盒5中。構(gòu)件移動(dòng)至晶圓臺(tái)30。構(gòu)件通過(guò)多功能拾取和放置裝置44從晶圓臺(tái)30拾取。多功能拾取和放置裝置使構(gòu)件旋轉(zhuǎn)90°，調(diào)節(jié)構(gòu)件之間的距離來(lái)匹配旋轉(zhuǎn)推入部29的節(jié)距，且沿水平方向?qū)?gòu)件推入旋轉(zhuǎn)推入部29的傳導(dǎo)卡盤(pán)25中。當(dāng)構(gòu)件在旋轉(zhuǎn)推入部上時(shí)，主動(dòng)熱控制系統(tǒng)經(jīng)由傳導(dǎo)卡盤(pán)25加熱構(gòu)件。旋轉(zhuǎn)推入部29使構(gòu)件旋轉(zhuǎn)90°(使得構(gòu)件面向上)，且相機(jī)測(cè)量構(gòu)件在旋轉(zhuǎn)推入部29的頭上的相對(duì)位置。控制器將從測(cè)量取得的位置信息轉(zhuǎn)發(fā)至接觸器陣列的獨(dú)立地促動(dòng)的對(duì)準(zhǔn)框架。在另一90°旋轉(zhuǎn)之后，旋轉(zhuǎn)推入部29的頭將構(gòu)件推入接觸器插口中。當(dāng)推入頭移動(dòng)到接觸器插口中時(shí)，它們行進(jìn)穿過(guò)預(yù)先調(diào)整的對(duì)準(zhǔn)框架，因此校正推入頭在x,y和θ方向上的定位。在測(cè)試完成之后，旋轉(zhuǎn)推入部旋轉(zhuǎn)再一個(gè)90°(使得構(gòu)件面向下)，且旋轉(zhuǎn)推入部29將經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件轉(zhuǎn)移至交替的雙梭31的梭32中。單或雙拾取和放置裝置27將經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件轉(zhuǎn)移到卷帶輸出26的帶上。視覺(jué)檢查由相機(jī)27執(zhí)行。被拒絕的構(gòu)件從帶除去。構(gòu)件的其余部分卷繞到卷帶輸出26的卷20上。

第一實(shí)施例和第三實(shí)施例的變型

在第三實(shí)施例的變型中，第三實(shí)施例的多功能拾取和放置裝置以第二單或雙拾取和放置裝置33替換，該第二單或雙拾取和放置裝置33使構(gòu)件從晶圓臺(tái)30移動(dòng)至載體3。圖8中示出了該備選實(shí)施例。替代使部分從晶圓臺(tái)30直接地移動(dòng)至旋轉(zhuǎn)推入部29的多功能拾取和放置裝置，旋轉(zhuǎn)推入部29從載體3拾取部分。

在第一實(shí)施例的變型中，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)400包括與轉(zhuǎn)臺(tái)415整體結(jié)合的輸入/輸出模塊和測(cè)試模塊。如圖9中所示，輸入/輸出模塊包括具有運(yùn)行中變節(jié)距(pitch-on-the-fly)能力的輸入拾取和放置裝置。輸入/輸出模塊包括晶圓載物臺(tái)(waferstage)417，其構(gòu)造成沿x方向、y方向和θ方向移動(dòng)。

拾取和放置裝置416為多重拾取和放置裝置，其中拾取頭圍繞水平軸線以180°節(jié)距布置。一側(cè)可從晶圓環(huán)加載構(gòu)件，而另一側(cè)可將構(gòu)件同時(shí)地載入測(cè)試頭418上。多個(gè)頭也可執(zhí)行節(jié)距改變。構(gòu)件相繼從晶圓環(huán)拾取，且在一次移動(dòng)(例如，以排為單位)置于測(cè)試頭上。測(cè)試頭可沿徑向方向移動(dòng)以允許載入多排，且沿z方向以執(zhí)行推入接觸器陣列420中。

站點(diǎn)419用于視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件。站點(diǎn)419包括兩個(gè)子站點(diǎn)，其在測(cè)試頭418下沿切向方向移動(dòng)。首先，所有構(gòu)件的x位置、y位置和θ方向由一個(gè)或多個(gè)向上看的相機(jī)測(cè)量。在測(cè)量之后，相機(jī)移動(dòng)到旁邊，且多個(gè)獨(dú)立對(duì)準(zhǔn)框架在構(gòu)件下方移動(dòng)。構(gòu)件經(jīng)由對(duì)準(zhǔn)框架推動(dòng)，且因此根據(jù)由向上看的相機(jī)測(cè)得的偏移而對(duì)準(zhǔn)。

在對(duì)準(zhǔn)之后，構(gòu)件由測(cè)試頭移動(dòng)至接觸器站點(diǎn)，且推入接觸器陣列420中。站點(diǎn)419和420可組合成一個(gè)站點(diǎn)。

站點(diǎn)421用于視覺(jué)檢查(例如，5s檢查)和卷帶裝置423卸載。測(cè)試頭成排地將構(gòu)件卸載到卸載梭中，卸載梭位于測(cè)試頭下方，且可沿徑向方向移動(dòng)。構(gòu)件由多個(gè)相機(jī)422逐排檢查，且然后由快速單個(gè)拾取和放置裝置424置入卷帶裝置中。拾取和放置裝置可沿徑向方向和切向方向移動(dòng)。測(cè)試失敗的構(gòu)件放入拒絕容器中。梭可為單個(gè)或交替的雙梭。

集成測(cè)試和處理方法

圖10示出了用于利用集成的測(cè)試和處理機(jī)構(gòu)執(zhí)行測(cè)試和處理的方法。該方法包括使至少一個(gè)構(gòu)件從晶圓移動(dòng)到轉(zhuǎn)臺(tái)(步驟201)，且使至少一個(gè)構(gòu)件移動(dòng)到梭(步驟202)。該方法還包括從梭取出至少一個(gè)構(gòu)件(步驟203)、將至少一個(gè)構(gòu)件置于載體(步驟204)中、將至少一個(gè)構(gòu)件從載體取出(步驟205)，以及將至少一個(gè)構(gòu)件置入梭(步驟206)。該方法還包括從梭取出至少一個(gè)構(gòu)件，且在將至少一個(gè)構(gòu)件放在卷帶系統(tǒng)的帶上(步驟208)之前將其放在轉(zhuǎn)臺(tái)上(步驟207)。

第四實(shí)施例：載體轉(zhuǎn)移型拾取和放置系統(tǒng)

參看圖11，集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)500包括測(cè)試模塊501和輸入/輸出模塊502。構(gòu)件在測(cè)試模塊501中測(cè)試，同時(shí)其它構(gòu)件由輸入/輸出模塊502處理。測(cè)試模塊501和輸入/輸出模塊502以水平方式與彼此對(duì)接。適用于由輸入/輸出模塊502和測(cè)試模塊501處理的構(gòu)件包括帶凸塊的芯片(wlp)型裝置、裸露的芯片型裝置和扁平無(wú)引腳封裝(如方形扁平無(wú)引腳(qfn)封裝和雙扁平無(wú)引腳(dfn)封裝)。

測(cè)試模塊

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)500包括測(cè)試模塊501。

參看圖12和13，測(cè)試模塊501包括接觸器區(qū)域508，在該處測(cè)試構(gòu)件。具有多個(gè)測(cè)試插口的測(cè)試頭位于接觸器區(qū)域508上方。在載體600移動(dòng)到接觸器區(qū)域508中之后，推入部使載體600向上移動(dòng)，以便構(gòu)件插入測(cè)試插口中。推入部和測(cè)試頭構(gòu)造成使得載體600中的所有構(gòu)件的同時(shí)測(cè)試可執(zhí)行，或可執(zhí)行載體600中的僅構(gòu)件子集的測(cè)試。推入部和測(cè)試頭可類似于rascogmbh制造的jaguar條片處理器(striphandler)中的那些構(gòu)造。

測(cè)試模塊501包括多個(gè)載體站點(diǎn)504。在圖12中所示的實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)臺(tái)503包括八個(gè)載體站點(diǎn)504。在圖13中所示的實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)臺(tái)503包括十二個(gè)載體站點(diǎn)504。載體站點(diǎn)504的數(shù)目可從一個(gè)到十二個(gè)或更大的范圍，優(yōu)選在兩個(gè)到十二個(gè)之間，且更優(yōu)選在八個(gè)到十二個(gè)之間。

測(cè)試模塊501包括旋轉(zhuǎn)臺(tái)503。旋轉(zhuǎn)臺(tái)503包括多個(gè)抓爪。在該實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)臺(tái)503包括每個(gè)載體站點(diǎn)504一個(gè)抓爪。抓爪呈圓形地從輸入/輸出模塊轉(zhuǎn)移位置505旋轉(zhuǎn)至推入部轉(zhuǎn)移位置506，且然后回到輸入/輸出模塊轉(zhuǎn)移位置505。抓爪構(gòu)造成從輸入/輸出模塊502的梭507取得載體600，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)使抓爪圍繞旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)一定分度角(例如，30°，其中存在十二個(gè)載體站點(diǎn))至載體站點(diǎn)504時(shí)保持載體600，將載體600轉(zhuǎn)移至接觸器區(qū)域508，以及使載體600回到梭507。

測(cè)試模塊501還包括位于傳導(dǎo)浸入?yún)^(qū)域509中的傳導(dǎo)浸入模塊。浸入模塊構(gòu)造成將構(gòu)件帶到所需的測(cè)試溫度(例如，-60℃到160℃之間的溫度)。對(duì)于冷浸，浸入?yún)^(qū)域可保持在干氣氛(例如，具有低于-70℃的露點(diǎn)的氣態(tài)氮或干空氣)中，以防止水在構(gòu)件或載體600上的冷凝。浸入模塊為基于船形物的浸入模塊，其中保持未測(cè)試的構(gòu)件的載體600通過(guò)使載體600在傳導(dǎo)浸入?yún)^(qū)域509中的熱板或冷板上移動(dòng)來(lái)帶到測(cè)試溫度。測(cè)試模塊501還包括除浸區(qū)域510，其中構(gòu)件回到(或至少部分地回到)室溫。熱板或冷板位于載體站點(diǎn)504中，以便在抓爪使載體600移動(dòng)到傳導(dǎo)浸入?yún)^(qū)域或除浸區(qū)域中的載體站點(diǎn)504時(shí)，抓爪將載體降到載體站點(diǎn)504中的熱板或冷板上。為了改善從熱或冷浸入板的傳熱，真空可施加來(lái)將載體向下吸到板上。推入部和接觸插口也保持在測(cè)試溫度下。

在圖12和13中所示的測(cè)試模塊501中，抓爪圍繞旋轉(zhuǎn)臺(tái)503反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。然而，作為備選，抓爪可圍繞旋轉(zhuǎn)臺(tái)503順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)臺(tái)503構(gòu)造成使得在載體600由抓爪保持時(shí)，載體600從旋轉(zhuǎn)臺(tái)503的旋轉(zhuǎn)軸線沿徑向向外對(duì)準(zhǔn)，且在載體600圍繞旋轉(zhuǎn)臺(tái)503旋轉(zhuǎn)時(shí)保持沿徑向?qū)?zhǔn)。

測(cè)試模塊501包括視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)允許成組構(gòu)件的視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)。載體600和/或載體600上的構(gòu)件陣列可沿x,y和θ方向與測(cè)試頭和/或測(cè)試頭的測(cè)試插口陣列對(duì)準(zhǔn)。在該實(shí)施例中，視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括相機(jī)，其測(cè)量位于載體600上的基準(zhǔn)標(biāo)記和位于測(cè)試頭上的基準(zhǔn)標(biāo)記的位置。基于對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記的偏移，推入部的位置控制器構(gòu)造成使推入部移動(dòng)，使得載體600中的構(gòu)件與測(cè)試頭的測(cè)試插口對(duì)準(zhǔn)。

輸入/輸出模塊

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)500包括輸入/輸出模塊502。

機(jī)構(gòu)的輸入/輸出模塊502將未測(cè)試的構(gòu)件從位于輸入?yún)^(qū)段511中的輸入裝置輸送至載體600，將梭507上的載體600輸送往返于載體600由載體站點(diǎn)504的抓爪取得的位置，且將經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件從載體600輸送至位于輸出區(qū)段512中的輸出裝置。輸入裝置為膜框架裝置、管型裝置、碗型裝置，或用于卷帶封裝的除帶裝置。輸出裝置為管型裝置(持有一個(gè)收集器)、散裝型裝置(例如，持有八個(gè)收集器)或卷帶裝置(保持一個(gè)收集器)。

輸入/輸出模塊502包括單個(gè)梭507，其在構(gòu)件加載位置513與測(cè)試模塊轉(zhuǎn)移位置514之間轉(zhuǎn)移載體600。梭507包括精確的線性編碼器，其構(gòu)造成使載體600沿x和y方向移動(dòng)。構(gòu)件轉(zhuǎn)移到構(gòu)件加載位置513處的梭507上的載體600中。載體600由測(cè)試模塊轉(zhuǎn)移位置514處的旋轉(zhuǎn)臺(tái)的抓爪取得。

輸入/輸出模塊502為基于轉(zhuǎn)臺(tái)的，包括轉(zhuǎn)臺(tái)520。例如，輸入/輸出模塊502可類似于可從cohu,inc獲得的ny20轉(zhuǎn)臺(tái)處理器或ny32轉(zhuǎn)臺(tái)處理器構(gòu)造。轉(zhuǎn)臺(tái)520包括多個(gè)拾取頭515，其圍繞轉(zhuǎn)臺(tái)520旋轉(zhuǎn)，以用于使待測(cè)試的構(gòu)件從輸入?yún)^(qū)段511移動(dòng)到載體600，且從載體600移動(dòng)至輸出區(qū)段512。加載和卸載同時(shí)地完成。轉(zhuǎn)臺(tái)520拾取經(jīng)測(cè)試的裝置，且由未測(cè)試的裝置替換其，直到整個(gè)載體600由未測(cè)試的裝置填充。輸入/輸出模塊502優(yōu)選具有每小時(shí)至少22,000個(gè)構(gòu)件的生產(chǎn)量。

載體

在第四實(shí)施例中，如圖14-18中所示，載體600為真空載體。如圖14-16中所示，載體600包括主體601、前真空界面602和底部真空界面603。前真空界面602包括單向閥602a，且底部真空界面603包括單向閥603a。

圖17和18繪出了沿如圖16中所示的線a-a的部分的載體600的主體601的截面視圖。主體601包括下體部分605、上體部分606，以及位于下體部分605與上體部分606之間的中心真空供應(yīng)室607。構(gòu)件放置層608設(shè)置在上體部分606上。構(gòu)件放置層608的頂面為平面，而沒(méi)有任何孔口(通常稱為"套件(kit)")來(lái)將構(gòu)件物理地保持就位。多個(gè)真空供應(yīng)腔604經(jīng)由上體部分606從中心真空供應(yīng)室607延伸至構(gòu)件放置層608。載體600包括用于各個(gè)構(gòu)件700的一個(gè)或多個(gè)真空供應(yīng)腔604。因此，真空可經(jīng)由前真空界面602和底部真空界面603中的一者或兩者供應(yīng)至中心真空供應(yīng)室607。該真空供應(yīng)至真空供應(yīng)腔604和構(gòu)件放置層608，從而允許構(gòu)件700保持在構(gòu)件放置層708上。載體600的頂面的工作區(qū)域例如可為大約130mm乘55mm。

在圖17中所示的實(shí)施例中，構(gòu)件放置層608由多孔傳導(dǎo)材料如多孔鋁材料制成。構(gòu)件放置層608的材料未燒結(jié)。構(gòu)件放置層608的材料的導(dǎo)熱率在50到150w/mk之間。構(gòu)件放置層608中的孔徑在5到200微米之間。在該實(shí)施例中，真空可經(jīng)由真空供應(yīng)腔604供應(yīng)至多孔傳導(dǎo)材料的孔，從而允許構(gòu)件700保持在構(gòu)件放置層708的頂面上。

在圖18中所示的實(shí)施例中，構(gòu)件放置層608包括多個(gè)微孔609，其經(jīng)由構(gòu)件放置層608從各個(gè)真空供應(yīng)腔延伸至構(gòu)件放置層608的上表面。構(gòu)件放置層609由傳導(dǎo)材料制成。構(gòu)件放置層609的材料的導(dǎo)熱率在50到150w/mk之間?？椎膶挾仍?到200微米之間。在該實(shí)施例中，真空可經(jīng)由真空供應(yīng)腔604供應(yīng)至構(gòu)件放置層608的微孔609，從而允許構(gòu)件700保持在構(gòu)件放置層708的頂面上。

對(duì)載體的真空供應(yīng)

由于構(gòu)件700經(jīng)由真空保持在載體600上，故在載體600處于輸入/輸出模塊502的轉(zhuǎn)臺(tái)502上來(lái)用于構(gòu)件的加載和卸載時(shí)，在載體在梭507中輸送期間，在載體從梭507輸送至旋轉(zhuǎn)臺(tái)503時(shí)，在載體從旋轉(zhuǎn)臺(tái)503移動(dòng)至推入部來(lái)測(cè)試時(shí)，在載體在測(cè)試期間處于推入部上時(shí)，以及在從推入部回到梭的整個(gè)返回輸送過(guò)程期間，保持了不間斷的真空供應(yīng)。這使用載體600的前真空界面602和底部真空界面603，經(jīng)由"握手(handshake)"過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。

載體600在輸入/輸出模塊502的轉(zhuǎn)臺(tái)520處用于構(gòu)件加載/卸載時(shí)，以及在載體在梭507上輸送期間，真空通過(guò)輸入/輸出模塊真空源經(jīng)由梭507的底部真空界面603供應(yīng)至載體600。在載體加載/卸載完成之后，梭507使載體600移動(dòng)到旋轉(zhuǎn)臺(tái)503的抓爪中。當(dāng)載體600到達(dá)抓爪的底部時(shí)，真空然后經(jīng)由載體的前真空界面602由旋轉(zhuǎn)臺(tái)/抓爪供應(yīng)。然后，通過(guò)梭的底部真空供應(yīng)關(guān)閉(握手)。該真空源繼續(xù)將真空供應(yīng)至載體600，同時(shí)載體600通過(guò)旋轉(zhuǎn)臺(tái)在傳導(dǎo)浸入?yún)^(qū)域509上移動(dòng)。當(dāng)載體600到達(dá)推入部轉(zhuǎn)移位置506時(shí)，真空然后由推入部真空源，經(jīng)由底部真空界面603施加到載體600上。推入部在旋轉(zhuǎn)臺(tái)503的抓爪下移動(dòng)，與載體對(duì)接(具有載體600的旋轉(zhuǎn)臺(tái)向下移動(dòng)大約3mm來(lái)將載體放置在推入部上)，且然后將真空從底部真空界面603經(jīng)由推入部供應(yīng)至載體600。在來(lái)自推入部的真空供應(yīng)形成之后，來(lái)自旋轉(zhuǎn)臺(tái)/抓爪的真空關(guān)閉，且然后載體600由推入部移出抓爪，真空保持著。

推入部現(xiàn)在可沿x,y和z方向執(zhí)行接觸移動(dòng)。載體可分步移動(dòng)或總體移動(dòng)。為了將載體600輸送回旋轉(zhuǎn)臺(tái)503，推入部將載體600移動(dòng)回旋轉(zhuǎn)臺(tái)503的抓爪(徑向移動(dòng))。當(dāng)載體600到達(dá)抓爪的底部時(shí)，真空然后經(jīng)由載體60的前真空界面602供應(yīng)。在真空供應(yīng)轉(zhuǎn)移回旋轉(zhuǎn)臺(tái)之后。來(lái)自推入部的底部真空供應(yīng)關(guān)閉。該真空源繼續(xù)將真空供應(yīng)至載體600，同時(shí)載體600由旋轉(zhuǎn)臺(tái)移動(dòng)穿過(guò)去浸區(qū)域510。在載體600到達(dá)輸入/輸出梭轉(zhuǎn)移位置505時(shí)，真空然后由輸入/輸出模塊真空源經(jīng)由底部真空界面603供應(yīng)至載體600。該真空源在載體在梭507上輸送期間的同時(shí)和在載體600在輸入/輸出模塊502的轉(zhuǎn)臺(tái)520處以用于構(gòu)件卸載的同時(shí)繼續(xù)將真空供應(yīng)至載體600。

梭507在旋轉(zhuǎn)臺(tái)503的抓爪下方移動(dòng)，與載體600(具有載體的旋轉(zhuǎn)臺(tái)向下移動(dòng)大約3mm來(lái)將載體置于梭上)對(duì)接，且通過(guò)梭507穿過(guò)底部真空界面603來(lái)供應(yīng)真空。在來(lái)自梭507的真空供應(yīng)形成之后，來(lái)自旋轉(zhuǎn)臺(tái)503的真空關(guān)閉，且然后載體600由梭507移出抓爪。梭507然后使載體600移動(dòng)至轉(zhuǎn)臺(tái)520的加載/卸載區(qū)域。

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)500包括后備真空系統(tǒng)，其包括如果主真空失去則將保持真空的文丘里效應(yīng)發(fā)生器。所有站點(diǎn)的真空水平由真空傳感器監(jiān)測(cè)。當(dāng)主真空下降時(shí)，后備系統(tǒng)立即介入。

用于將構(gòu)件置于載體的視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)

集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)500包括用于將構(gòu)件放置在輸入/輸出模塊502處的載體上的視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。該視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括第一向下看的相機(jī)701和第二向下看的相機(jī)703，以及向上看的相機(jī)702。視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)還包括構(gòu)造成經(jīng)由真空保持構(gòu)件的對(duì)準(zhǔn)臺(tái)704。視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)還包括控制器，其構(gòu)造成基于從相機(jī)701,702,703接收到信息來(lái)控制對(duì)準(zhǔn)臺(tái)515和梭的精確線性編碼器的移動(dòng)。

將參照?qǐng)D20-24來(lái)描述視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)。首先，如圖20中所示，第一向下看的相機(jī)701查看待轉(zhuǎn)移至載體600的構(gòu)件，同時(shí)構(gòu)件成死蟲(chóng)狀(deadbug)(即，同時(shí)構(gòu)件的接觸面向上)。如圖20的頂部右側(cè)處的插圖所示，基于從向下看的相機(jī)701接收到的信息，控制器確定構(gòu)件的接觸圖案與構(gòu)件的封裝外形之間的平移和角偏移(x,y,θ)。

接下來(lái)，如圖21中所示，拾取頭515拾取構(gòu)件，且向上看的相機(jī)702在保持構(gòu)件的同時(shí)查看拾取頭515?；趶南蛏峡吹南鄼C(jī)702接收到的信息，控制器確定構(gòu)件的封裝外形與拾取頭515之間的平移和角偏移(x,y,θ)。

接下來(lái)，如圖22中所示，拾取頭515將構(gòu)件置于對(duì)準(zhǔn)臺(tái)704上，其中構(gòu)件由真空保持。拾取頭然后收起。控制器然后基于構(gòu)件的封裝外形與拾取頭515之間的確定的平移和角偏移(x,y,θ)引起對(duì)準(zhǔn)臺(tái)704移動(dòng)，使得構(gòu)件與拾取頭對(duì)準(zhǔn)。在對(duì)準(zhǔn)之后，拾取頭515又拾取構(gòu)件。

接下來(lái)，如圖23中所示，第二向下看的相機(jī)703查看構(gòu)件置于其上的載體600。載體600包括兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)600a，一個(gè)在載體600的各端處。通過(guò)使載體600在縱向方向上沿梭507在第二向下看的相機(jī)703下移動(dòng)，控制器確定載體600與拾取頭515之間的平移和角偏移(x,y,θ)。如果載體600仍在由于傳導(dǎo)浸入的升高溫度下，則載體600的熱伸長(zhǎng)也可由控制器確定。

接下來(lái)，如圖24中所示，控制器控制精確線性編碼器，以沿x方向和y方向移動(dòng)載體600，以便載體基于載體與拾取頭之間的確定的平移和角偏移，且可選地基于載體的熱伸長(zhǎng)，與拾取頭515適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)(且因此也與由拾取頭515保持的構(gòu)件對(duì)準(zhǔn))。在對(duì)準(zhǔn)之后，拾取頭515將構(gòu)件置于載體600上。

在將構(gòu)件置于載體600上之后，第二向下看的相機(jī)703查看載體上的構(gòu)件，且控制器確定構(gòu)件是否在正確位置。如果構(gòu)件錯(cuò)放，則拾取頭515拾取該構(gòu)件，且接下來(lái)，拾取頭515以另一個(gè)構(gòu)件替換其。錯(cuò)放的構(gòu)件圍繞輸入/輸出裝置502的轉(zhuǎn)臺(tái)循環(huán)，且再對(duì)準(zhǔn)，且置于另一個(gè)載體600上。

該過(guò)程然后對(duì)于任何附加的構(gòu)件重復(fù)來(lái)置于載體600上。由于載體600為無(wú)套件的(即，不包含構(gòu)件置于其中的任何孔口)，則可生成載體600上的任何期望的構(gòu)件圖案。

檢測(cè)裝置疊蓋

疊蓋可在構(gòu)件在放置期間在載體上失準(zhǔn)時(shí)發(fā)生，使得一個(gè)構(gòu)件意外部分地置于另一個(gè)構(gòu)件的頂部上。拾取頭515包括力和位移傳感器，以檢測(cè)施加到拾取頭的z軸力，且檢測(cè)拾取頭的z位移。集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)500的控制器構(gòu)造成接收來(lái)自力和位移傳感器的信息，且在檢測(cè)到疊蓋時(shí)立即收起拾取頭515。錯(cuò)放的構(gòu)件又從載體600拾取，且由下一個(gè)構(gòu)件替換。錯(cuò)放的構(gòu)件將圍繞轉(zhuǎn)臺(tái)循環(huán)，再對(duì)準(zhǔn)，且置于下一個(gè)載體600上。

對(duì)接和解除對(duì)接

如圖26中所示，輸入/輸出模塊502經(jīng)由剛性對(duì)接銷和氣動(dòng)自動(dòng)夾持和定心機(jī)構(gòu)可拆裝地對(duì)接至測(cè)試模塊501。為了執(zhí)行對(duì)接程序，測(cè)試模塊501首先移動(dòng)，以便接觸器區(qū)域508在測(cè)試頭下。測(cè)試模塊501然后與測(cè)試頭齊平且對(duì)準(zhǔn)。輸入/輸出模塊502然后朝測(cè)試模塊501移動(dòng)，且輸入/輸出模塊502的高度根據(jù)測(cè)試模塊501的高度調(diào)節(jié)。輸入/輸出模塊502然后使用剛性對(duì)接銷和氣動(dòng)自動(dòng)夾持和定心機(jī)構(gòu)與測(cè)試模塊501對(duì)接和鎖定。

載體轉(zhuǎn)移類型的拾取和放置系統(tǒng)的操作

第四實(shí)施例的集成的測(cè)試和處理器機(jī)構(gòu)500操作如下。待測(cè)試的構(gòu)件載入輸入?yún)^(qū)段511中。轉(zhuǎn)臺(tái)520的拾取頭515在輸入?yún)^(qū)段511處拾取構(gòu)件。在視覺(jué)對(duì)準(zhǔn)(如上文詳細(xì)所述)之后，拾取頭515將構(gòu)件轉(zhuǎn)移至載體600，同時(shí)載體600處于構(gòu)件加載位置513。梭507使載體600從構(gòu)件加載位置513移動(dòng)至測(cè)試模塊轉(zhuǎn)移位置514處的旋轉(zhuǎn)臺(tái)503的抓爪中。具有抓爪的旋轉(zhuǎn)臺(tái)503將載體600從輸入/輸出模塊轉(zhuǎn)移位置505輸送至推入部區(qū)域。在載體在傳導(dǎo)浸入板的分步輸送期間，它們加熱或冷卻至設(shè)置溫度。在推入部區(qū)域處，載體由推入部移出抓爪。

推入部將載體600上的構(gòu)件推入測(cè)試頭的測(cè)試插口中。在測(cè)試之后，推入部然后使載體600移回旋轉(zhuǎn)臺(tái)503的抓爪中。具有抓爪504的旋轉(zhuǎn)臺(tái)503使載體600從推入部轉(zhuǎn)移位置506旋轉(zhuǎn)至輸入/輸出模塊轉(zhuǎn)移位置505，同時(shí)使它們?nèi)ソ猎O(shè)置溫度。梭然后使測(cè)試模塊轉(zhuǎn)移位置514處的載體600移出抓爪，至構(gòu)件卸載/加載位置513。最后，轉(zhuǎn)臺(tái)520的拾取頭515從載體600拾取經(jīng)測(cè)試的構(gòu)件，且將它們轉(zhuǎn)移至輸出區(qū)段512。

實(shí)施例的以上描述出于圖示和描述的目的提出。以上描述不旨在徹底的或?qū)⒈景l(fā)明的實(shí)施例限于公開(kāi)的精確形式，且改型和變形鑒于以上教導(dǎo)內(nèi)容是可能的，或可從各種實(shí)施例的實(shí)施中取得。本文所述的實(shí)施例選擇和描述成以便闡釋各種實(shí)施例的原理和性質(zhì)，以及其實(shí)際應(yīng)用，以允許本領(lǐng)域的技術(shù)人員使用各種實(shí)施例中的本發(fā)明，且結(jié)合適于構(gòu)想的特定使用的各種改型使用。本文所述的實(shí)施例的特征可以以方法、設(shè)備、模塊、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的所有可能組合來(lái)組合。