專利名稱：用于移動以矩形結構排列的電子元件的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在扁平搬運器上放置以矩陣結構排列的電子元放置在扁平搬運器的步驟。本發(fā)明還涉及一種將以矩陣結構排列的電子元件放置在扁平搬 運器的設備，其中該設備包括傳送臺，安置機構和至少一個輸送件， 在該傳送臺放置以矩陣結構排列的元件，該安置機構用于安置上面放 置有產品的扁平搬運器，該輸送件用于從傳送臺上拾取以矩陣結構排 列的大量的元件并且將元件放置。
背景技術：
該方法通常但不唯一應用在半導體的制造中。在它們的制造中， 半導體需要接受在不同的處理站進行的不同的處理。半導體必須在這些處理站之間傳輸。標準化的扁平搬運器在制造位置常常用于這個目 的。然而，處理站通常需要傳送以矩形結構的批量的電子元件，它們 具有正確的間距或者正確的方向，但是數(shù)量不準確。電子元件放置的扁平搬運器通常是由扁平板形成，其中，這些板 然后可以滑進可移動的盒子內。然而，扁平搬運器也可以由傳送帶形成，該傳送帶從一個處理站 向下一個處理站輸送電子元件。傳動帶在輸送過程中實現(xiàn)運載的功 能。該種傳送帶在放置電子元件的過程中一般處于靜止，因此采用 "搬運器"這個術語認為是合理的。因而，該種傳送帶被認為落在術 語"扁平搬運器"的范圍內。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種設備，利用該設備，電子元件組(特別 是不唯一是半導體產品)的數(shù)量、間距或方向可以被改變。 該目的是通過這個方法實現(xiàn)，首先在元件才合—取后將元件放置在安 置臺上，隨后在將元件放置在扁平搬運器之前，將放置在安置臺上的 元件重新4合耳又。類似地，該目的是通過一種設備來實現(xiàn)，該設備包括安置臺，并 且至少 一個輸送件適于從傳送臺向安置臺傳輸元件，并且適于從安置 臺向放置在安置機構上的扁平搬運器傳輸元件。電子元件組分兩個步驟進行移動，形成了改變不同特性的可能 性，例如改變元件的數(shù)量，它們的間距或方向。才艮據(jù)第一實施例，在元件停留在安置臺期間，可以一見覺4全測到至 少一種品質的元件。為了這個目的，設置視覺檢測裝置檢測出現(xiàn)在安 置臺上的元件。該實施例提供了用于確定可能有差異的不同元件組， 例如在組內有缺的少元件，或者不符合視覺檢測質量標準的元件?？?能確定的差異然后在第二個傳輸操作中被糾正。這個視覺檢測裝置，優(yōu)選地包括放置在安置臺的上面的攝像頭， 其中安置臺被打孔，且照明裝置設置在安置臺的下側。這很簡單但是 可以有效地^^測電子元件組的質量。由于一般需要改變元件組的多個特性，有利的是將這些改變分在 兩個傳送步驟中完成。第一選擇提供的方法是，在元件的至少一個傳 輸操作期間，改變至少它們的相對位置。一個可能改變的特性是改變元件之間的間距。產生的結果是在第 一傳輸操作期間，在第一方向上元件之間的相互距離被改變，以及在 第 一方向上，至少 一個輸送件用于改變元件間的相互距離。為了改變在它們方向上的間距，在第二個傳輸過程內，元件之間 的相互距離在第二方向被改變。為了這個目的，至少一個輸送件適于 在垂直于第一方向延伸的第二方向改變元件之間的相互距離。為了正確放置在搬運器上，元件組優(yōu)選在至少一個傳輸操作期間 被旋轉。輸送件優(yōu)選設置有接合件，用于這個目的，該接合件被設置 在相互平行延伸的支撐座上，并且該支撐座在要改變的元件之間距離 的方向上是可移動的。除了元件組的間距和方向之外，每組或每批元件的數(shù)量可與需要 在搬運器上傳輸?shù)脑?shù)量不同。為了這個目的，本發(fā)明提供的方法，
使在第 一傳輸操作中傳輸?shù)脑?shù)量與在第二傳輸操作中傳輸?shù)脑?shù)量不同。這里安置臺起到緩沖器的作用；在第一和第二傳輸操作 中傳輸?shù)脑?shù)量之間的差量留在安置臺上的后面，并且這些留下的 元件在隨后的第二傳輸操作內被傳輸。當在第二傳輸操作內從安置臺上除去的元件數(shù)量小于在第 一傳 輸操作中放置在安置臺的元件的數(shù)量時，差值留在安置臺的后面。至 少 一些留下的元件在隨后的第二傳輸操作過程中連同插入在第 一傳 輸操作期間設置的一些元件一起被去除。重復這個過程，直到足夠的 元件收集在安置臺上，以實現(xiàn)兩個連續(xù)的第二傳輸操作，而不用插入 第一傳輸操作。然而，也可能，在第二傳輸操作過程除去的元件數(shù)量 比在第一傳輸操作過程能夠傳送的元件數(shù)量大。然后，在第二傳輸操作可以被執(zhí)行之前，必須首先執(zhí)行兩個第 一傳輸:搡作。為了控制該方法，元件的存在優(yōu)選是在元件的視覺檢測期間被檢測到，并且當確定元件存在后，缺少部分在隨后的傳輸操作中被糾正。該方法不僅應用于上面的情形，即供給到安置臺的元件凄t量不同于除去的元件數(shù)量，而且也應用于以下情形，即由于在制造過程產生誤差而使得元件丟失或者由于不合格而被除去。為了過程的控制管理，推薦的是，在元件的視覺檢測過程將元件計數(shù)。這個功能可以容易地整合到檢查安置臺上的元件是否存在的過程。構造輸送件可以多種可能性，使得接合件在單個方向可移動。本 發(fā)明發(fā)現(xiàn)下面的結構能夠形成有效并且相對簡單的方案，其中至少一個外部載運件(carrying element)可以由驅動件驅動，該驅動件位 于縮回位置和延伸位置之間，其它載運件通過銷和孔連接來連接到外 部載運件。對于本發(fā)明的應用，載運件的位置只需要在拾耳又過程和放下的過 程中被限定。這提供了應用只有這些要求被滿足的結構的選擇。滿足 這個要求的一種結構是，在縮回位置載運件相互接觸，并且在延伸位 置每個載運件與一個擋塊接觸。上面的結構需要驅動外部載運件或者載運件。當外部載運件通過 連桿連接到可驅動旋轉的曲柄或者圓盤時，產生了特別地簡單的驅動方法。當每個搬運器都機械地連接到可驅動旋轉的圓盤的邊沿時，可以 獲得替換上面闡述的結構。這種結構要求更高的結構標準，特別是在 邊沿的精度的方面，但是其優(yōu)點是結構可以非常小，這是很重要的， 特別是當根據(jù)本發(fā)明的設備必須適合于小的產品、并且可用的空間非 常小的時候，這尤其重要。上面提到的通過改變搬運器的間距來改變元件的間距的功能僅 僅涉及一維空間。為了能夠在二維空間改變間距，如果至少一個輸送 件在水平軸上被懸起用于旋轉，這更有吸引力。當設備僅需要處理中等流速率的元件時，優(yōu)選使用能夠適于將元 件傳輸?shù)桨仓门_以及從安置臺傳輸出的單個輸送件。上面提到的輸送件的旋轉功能在這里很關鍵；輸送件總共能夠交替地在兩個方向改變 間距。然而，同樣可以使用兩個輸送件，即每一個件對應兩個路徑中 的其中一個。與輸送件的數(shù)量無關，推薦的是，至少一個輸送件在水平方向可 以由線性電動機驅動。線性電動機與簡單結構結合，具有提供極其精 確的可控性的優(yōu)點。然而，并不排除其它類型的驅動裝置。從前述清楚地知道，輸送件通常必須傳輸不同數(shù)量的元件。當至 少一個輸送件適于傳輸可控數(shù)量的元件時，更具有吸引力。為了控制和優(yōu)化整個過程，本發(fā)明設備優(yōu)選設置控制裝置，并且 該控制裝置優(yōu)選地連接到視覺檢測裝置并且連接到輸送件，用于控制 要傳輸?shù)漠a品的數(shù)量。


下面基于在下圖所示的非限制性示例性實施例，闡述本發(fā)明。其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明設備的示意透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的輸送件的示意細節(jié)透視圖；圖3是輸送件的上部的橫截面圖；圖4是輸送件的第一實施例的下部透視圖；圖5是根據(jù)第二實施例的輸送件的透視圖；以及
圖6是顯示在圖5中的輸送件的內部透視圖。
具體實施方式
圖1顯示的設備整體表示為1,且適合用于將已經經過處理的電子元件2 (例如半導體產品)傳輸?shù)桨徇\器3。本發(fā)明設備設置有傳 送臺4,在該傳送臺上，前一操作用來傳遞以矩形圖案排列的元件。 該設備進一步包括安置臺5和放置搬運器3的搬運器臺6。搬運器臺 6在水平和豎直方向可移動，以能夠將裝載的搬運器放置到^&運器車 架7內。該搬運器車架7在電子元件的制造中通常用于傳輸放置在搬 運器3上的元件2。本發(fā)明設備設置有線性電動機8,該電動機在長度方向延伸并且 其上安裝有兩個輸送件9A、 9B。線性電動機進一步設置有導向器， 用于引導輸送件的水平運動并且支承輸送件。左手的輸送件9A用于 從傳送臺4向安置臺5傳輸元件，右手的輸送件9B用于從安置臺5 向搬運器3傳輸元件。然而，也可以利用單個輸送件實現(xiàn)兩個功能。在安置臺5上面設置一個攝像頭IO,是用于檢測在安置臺5上存 在的元件。在安置臺5的下面設置有光源，用于照亮在下側的元件， 從而提高通過攝像頭檢測到的圖像的對比度，并且有助于檢測到元件 2的存在。圖2中顯示了輸送件的整體。輸送件9包括上部11,該上部通過 支承座12連接到車架13,該車架13可以通過線性電動才幾8沿著線 性電動機和相連的導向器移動。下部14設置在輸送件9的上部11的 下面。在本實施例內，下部14在垂直軸上相對上部11可旋轉。輸送 件的下部14設置有長載運件15的陣列，該載運件的每一個設置有設 置在它們的下側的接合件陣列(圖中未顯示)。長的載運件l5可橫向 于它們的縱向方向移動，用于改變在單個方向接合件之間的距離。
圖3顯示了輸送件的上部11的橫截面圖。上部11包括外殼17, 其內設置有兩個軸承18。具有中心軸20的空襯套19可旋轉地安裝 在軸承18內。輸送件的下部14安裝在村套19上，用于在豎直方向 運動。圍繞中心軸20設置的是環(huán)形活塞21,輸送件的下部固定到環(huán) 形活塞上。因此，設置在環(huán)形活塞21上面的是容室22,該容室連接
到可控壓縮氣體源，并且控制輸送件下部14的高度。電動機(未顯示)設置在外殼17的外部，用于驅動中心軸20旋轉，并且由此驅動 輸送件的下部。最后，設置多個用于壓縮空氣的連接件，以能夠在輸 送件的下部控制多個功能。圖4顯示第一示例性實施例的輸送件的下部14。下部14包括框 架，只有該框架的兩壁25A和25B顯示在圖中，該兩壁的框架連^l妄到 中心軸20。氣動旋轉驅動裝置26設置在框架上，用于驅動圓盤27 旋轉。在圓盤27設置有多個曲形槽28。該驅動裝置優(yōu)選地適于氣動 地驅動，但是不排除使用其它類型的驅動。每個壁25A和25B適于引導載運件15和設置在上面的接合件16。 在每個載運件15上設置有銷29,該銷29延伸穿過槽2S中的一個。 由于圓盤27和銷29之間的連接以及槽28的設計，在圓盤27的旋轉 過程中，載運件15在極限位置和縮回位置之間被驅動，在該極限位 置，載運件15定位在彼此遠離的位置，在縮回位置，載運件15定位 在彼此靠近的位置。這里需要指出的是，接合件16由氣動供能啟動。 因此，輸送件的下部也包括多個氣動連接件，用于控制接合件。圖5和6顯示的是載運件的實施例，其中，載運件15以交替的 方式被驅動。外部載運件15A、 15B的每一個通過連桿31A、 31B分別 連接到可驅動旋轉的圓盤32,或者可以通過曲柄形成的圓盤。如前 面的實施例，這里用于旋轉的圓盤32優(yōu)選是連接到氣動驅動的電機 26。外部載運件通過圓盤32的旋轉移動。外部載運件15每個分別連 接到在移動方向延伸的桿33A、 33B。這些桿每個通過銷孔連4妄來連 接到在相同的方向可驅動的載運件15。由此，這些剩余的載運件15 在外部搬運件15A、 15B移動過程中共同運動。由于在直接驅動的載 運件15A和15B之間的連接是僅通過摩擦控制的連接，在極限位置需 要擋塊，從而確定間接驅動的載運件15的結束位置。這里，需要指 出的是，間接驅動的載運件15的位置并不是在運動過程中被精確地 確定。在結束位置時載運件15靠的最近，與此同時該結束位置被限 定，載運件15只能彼此反方向移動。在另一個極限位置，其中載運件15進一步互相遠離，通過開口 35形成擋塊，該開口設置在輸送件下部的側壁34中，并且設置有階
梯輪廓。這些具有開口 35的壁顯示在圖5中。每一個間接^皮驅動的 載運件15的結束位置通過開口 35的相應臺階36限定。上面描述的設備適合用于拾取從處理機器來的電子元件，例如以 確定形式傳送的半導體元件，用于以改進的方式排列元件，；^查元件 的存在和質量，以及將元件放置在搬運器上用于進一步傳輸。為了這 個目的，由處理機器放置在傳送臺2上的元件4被第一輸送件9A拾 取，并且放置在安置臺5上。這里元件之間的間距可以在第一方向改 變，并且元件組可以旋轉。一旦它們被放置在安置臺5上，元件被攝像頭IO監(jiān)視其存在以 及可選擇地監(jiān)視質量。然后元件被第二輸送件9B拾取并且放置在搬 運器3上。在這個移動過程中，元件之間的間距也可以改變，優(yōu)選是 在間距初始改變方向的橫斷方向上。也可以使整個電子組發(fā)生旋轉。將元件放置在安置臺5上提供的進一步選擇是，，在安置臺的后 面留下大量的元件，這時，由處理機器放置在傳送臺上的元件數(shù)量不 等于放置在搬運器上的數(shù)量。明顯的是，在不脫離本發(fā)明的前提下，可以對這里顯示的各種結 構進行各種改變。
權利要求
1.一種用于在扁平搬運器上放置以矩陣結構排列的電子元件的方法，包括以下的步驟拾取大量的以矩陣機構排列的元件；以及將元件防止在扁平搬運器上，其特征在于，首先在元件被拾取之后，將元件放置在安置臺上，接著在將放置在安置臺上的元件放置到扁平搬運器之前，將元件再次地拾取。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，在元件停留在安置 臺上期間，可以視覺檢測到至少 一種品質的電子元件。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在電子元件的 至少 一個傳輸操作的過程中，至少可以改變它們的相對位置。
4. 如權利要求3所述的方法，其特征在于，在第一傳輸操作過 程中，電子元件之間的相互距離在第一方向^^皮改變。
5. 如權利要求3或4所述的方法，其特征在于，在第二傳輸操 作過程中，電子元件之間的相互距離在第二方向被改變。
6. 如權利要求3、 4或5所述的方法，其特征在于，在至少一個 傳輸過程中，電子元件被旋轉。
7. 如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在第一 傳輸操作中傳輸?shù)脑?shù)量與在第二傳輸操作過程中傳輸?shù)脑?shù) 量不同。
8. 如權利要求7所述的方法，其特征在于，在第一和第二傳輸 操作中傳輸?shù)脑?shù)量的差量剩余在安置臺上，并且至少一些剩余的 元件也在隨后的第二傳輸操作中被傳輸。
9. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，在元件的視覺檢測 過程中，檢測到元件的存在，當檢測到缺少時，則在隨后的傳輸操作 過程中糾正該缺少部分。
10. 如權利要求2-9中任一項所述的方法，其特征在于，在元件 的視覺檢測過程中，將元件進行計數(shù)。
11. 用于在扁平搬運器上放置以矩陣結構排列的電子元件的設 備，包括傳送臺，其上放置有以矩陣結構排列的元件； 安置機構，用于安置其上放置有元件的扁平搬運器，； 至少一個輸送件，用于從傳送臺拾取和放置以矩陣結構排列的大 量的元件，其特征在于，所述設備進一步包括安置臺，并且至少一個輸送件 適于從傳送臺向安置臺傳輸元件，并且從安置臺向放置在安置機構上 的扁平搬運器傳輸元件。
12. 如權利要求11所述的設備，其特征在于，設置有視覺檢測 裝置，用于檢測安置臺上元件的存在。
13. 如權利要求12所述的設備，其特征在于，所述視覺檢測裝 置包括設置在安置臺上面的攝像頭，并且安置臺一皮穿孔，在安置臺的 下面設置有照明裝置。
14. 如權利要求ll、 12或13所述的設備，其特征在于，至少一 個輸送件適于在第一方向改變元件之間的相互距離。
15. 如權利要求14所述的設備，其特征在于，至少一個輸送件 適于在垂直于第一方向延伸的第二方向改變元件之間的相互距離。
16. 如權利要求14或15所述的設備，其特征在于，所述輸送件 設置有接合件，該接合件設置在相互平行延伸的支承座上，并且支承 座在元件之間的距離要被改變的方向上可移動。
17. 如權利要求16所述的設備，其特征在于，至少一個外部載 運件在縮回位置和延伸位置之間由驅動件驅動，并且其它的載運件通 過銷孔連接來連接到外部載運件。
18. 如權利要求17所述的設備，其特征在于，在縮回位置，載 運件相互接觸，在延伸位置，每一個載運件與擋塊接觸。
19. 如權利要求17或18所述的設備，其特征在于，外部載運件 通過連桿連接到可驅動旋轉的曲柄。
20. 如權利要求16所述的設備，其特征在于，每一個載運件機 械連接到可驅動旋轉的圓盤的邊沿。
21. 如權利要求11-20中任一項所述的設備，其特征在于，至少 一個輸送件被懸起，用于在水平軸旋轉。
22. 如權利要求11-21中任一項所述的設備，其特征在于，所述 設備只包括單個輸送件，該輸送件適于將產品傳輸?shù)桨仓门_，以及適 于從安置臺傳輸出元件。
23. 如前述權利要求中任一項所述的設備，其特征在于，至少一個輸送件由線性電動才幾在水平方向驅動。
24. 如權利要求11-23中任一項所述的設備，其特征在于，至少 一個輸送件適于傳輸可控數(shù)量的元件。
25. 如權利要求24所述的設備，其特征在于，所述設備包括控 制裝置，并且該控制裝置連接到視覺檢測裝置和輸送件，用于控制要 傳輸?shù)脑臄?shù)量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在扁平搬運器上放置以矩形結構排列的電子元件的方法和設備，包括拾取大量的以矩陣結構排列的元件；以及將元件放置在扁平搬運器上，其中，在元件被拾取之后首先放置在安置臺上，接著放置在安置臺上的元件在被放置到扁平搬運器之前被再次拾取。這應用于半導體的制造中，如需要在不同的處理站處理并且在這些處理站之間傳輸。然而，處理站經常需要傳輸批量的電子元件，這些電子元件以矩形機構排列，在進一步傳輸時，數(shù)量不準確且間距或方向不準確。本發(fā)明使元件的數(shù)量，間距或方向通過將電子元件組在兩個步驟內放置來改變。
文檔編號H01L21/68GK101160651SQ200680012783
公開日2008年4月9日 申請日期2006年4月13日 優(yōu)先權日2005年4月20日
發(fā)明者W·H·J·哈姆森 申請人:飛科公司