專利名稱：電子部件測試設(shè)備用拾放裝置和拾取裝置及其裝載方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子部件測試設(shè)備用拾放裝置，尤其涉及能夠優(yōu)選地適用于將電 性接觸端子為球型(BGA，F(xiàn)BGA等)的半導(dǎo)體元件裝載到載板上的技術(shù)。
背景技術(shù)：
為了電子部件(尤其，半導(dǎo)體元件)的測試，需要使用測試電連接的電子部件的測 試機(tester)和將電子部件電連接到測試機上的測試分選機(testhandler)。測試分選機中，被視為重要的技術(shù)包括測試機與電子部件之間的電接觸的準(zhǔn)確 性、溫度控制、電子部件的移動方法等，其中，最為重要的是測試機與電子部件之間的電接 觸的準(zhǔn)確性。本發(fā)明涉及這種用于確保電接觸的準(zhǔn)確性的技術(shù)。作為電子部件的一種的半導(dǎo)體元件，其電接觸端子包括導(dǎo)線型(導(dǎo)線型包括 TSOP, SOP, TQFP, QFP等)和球型(球型包括BGA，F(xiàn)BGA等)的端子，但是無論是何種類型的 半導(dǎo)體元件，測試機與電子部件之間的電接觸的準(zhǔn)確性是非常重要的。尤其對于球型端子的半導(dǎo)體元件來說，其背面精巧而集中地裝有多個電接觸端 子，因此半導(dǎo)體元件的放置位置只要稍微不正，就難以準(zhǔn)確實現(xiàn)與測試機的電接觸。通常，近年來面世的測試分選機中，通過可以裝載半導(dǎo)體元件的載板(carrier board,也稱為測試托盤、測試板等)，不僅移動半導(dǎo)體元件，而且將半導(dǎo)體元件裝載在載板 的狀態(tài)下，將半導(dǎo)體元件電接觸于測試機。載板按矩陣形式設(shè)有多個可裝載一個或一個以上的半導(dǎo)體元件的插入件 (insert，也稱為載體或者載體模塊等)。作為關(guān)于這種載板及插入件的公知技術(shù)的一種，韓 國公開專利10-2005-0009066號(發(fā)明名稱為“半導(dǎo)體元件測試分選機用載體模塊”，以下 稱作“公知技術(shù)”)中公開了能夠?qū)GA芯片恰如其分地安放上去的插入件。如圖1所示，根據(jù)公知技術(shù)的插入件，在安放半導(dǎo)體元件的裝載部位110形成有與 半導(dǎo)體元件對應(yīng)的大小的安放槽111，該安放槽111的下表面被貫通，以使安放的半導(dǎo)體元 件的球型端子能夠與測試機電接觸。并且，其下表面被貫通的周圍的內(nèi)側(cè)形成有與半導(dǎo)體元件的球型端子的形狀相符 的凹槽，該凹槽按照與球型端子之間的距離一致的間距排列。因此，當(dāng)半導(dǎo)體元件恰好地安放在安放槽內(nèi)時，半導(dǎo)體元件的球型端子插入到凹 槽，從而半導(dǎo)體元件可以被穩(wěn)定地裝載。另外，由于半導(dǎo)體元件在裝載于載板的狀態(tài)下與測試機電接觸，因此具有拾放 裝置(pick and place apparatus)，用于執(zhí)行將以裝載在用戶托盤的狀態(tài)下供給到測 試分選機的半導(dǎo)體元件裝載(loading)到載板，或者將裝載在載板的半導(dǎo)體元件卸載 (unloading)到用戶托盤等作業(yè)。如公知技術(shù)，拾放裝置具有多個能夠用于把持一個半導(dǎo)體元件或者解除對半導(dǎo)體 元件的把持的拾取裝置。通常，拾取裝置具有拾取器(picker)，用于根據(jù)真空壓吸附并把持半導(dǎo)體元件或
5者根據(jù)消除真空壓解除對半導(dǎo)體元件的把持。接著，對根據(jù)現(xiàn)有的拾取裝置的半導(dǎo)體元件的移動以及裝載方法進行說明。從第一裝載機構(gòu)A (可以是用戶托盤、緩沖器、校準(zhǔn)器、載板等)吸附并把持半導(dǎo)體 元件的拾取裝置向第二裝載機構(gòu)B (可以是用戶托盤、緩沖器、校準(zhǔn)器、載板等)的上側(cè)移動 (根據(jù)拾放裝置的移動，最終拾取裝置也會移動)。接著，向第二裝置機構(gòu)B側(cè)向下移動一 定距離后，解除對半導(dǎo)體元件的把持，從而解除把持的半導(dǎo)體元件能夠掉落而裝載到第二 裝置機構(gòu)B上。然而，如上所述，對于球型端子的半導(dǎo)體元件而言，球型端子之間的間距非常窄， 因此，由于掉落時的沖擊，或者為支撐(holding)半導(dǎo)體元件而啟動裝置時引起的沖擊等 原因，只要安放到載板上的位置從準(zhǔn)確的安放位置稍微偏移，也難以確保隨后的測試機與 半導(dǎo)體元件之間的穩(wěn)定的電接觸，這將會導(dǎo)致測試不良。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種掉落時沒有沖 擊并且將半導(dǎo)體元件裝載到裝載機構(gòu)時不受支撐裝置的啟動而引起的沖擊影響的拾放裝置。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置包括多個拾取 裝置，用于把持而移動裝載在第一裝載機構(gòu)的電子部件，通過解除對電子部件的把持，以使 把持的所述電子部件裝載到第二裝載機構(gòu)上；模塊化部件，與所述多個拾取裝置結(jié)合，以使 所述多個拾取裝置合并成為一個裝置而構(gòu)成整體模塊。所述多個拾取裝置中的至少一個拾 取裝置包括結(jié)合在所述模塊化部件上的本體；結(jié)合于所述本體的拾取器，其一側(cè)末端設(shè) 有把持部，用于把持電子部件或者解除對電子部件的把持；結(jié)合于所述本體的引導(dǎo)裝置，用 于與所述第二裝載機構(gòu)相互作用而進行引導(dǎo)，以使電子部件根據(jù)所述拾取器而裝載到所述 第二裝載機構(gòu)上的準(zhǔn)確的位置。所述引導(dǎo)裝置包括具有位置設(shè)定銷的引導(dǎo)部件，該位置設(shè)定銷插入到形成在所述 第二裝載機構(gòu)的位置設(shè)定孔，以設(shè)定所述拾取器與所述第二裝載機構(gòu)相互之間的位置。所述引導(dǎo)部件結(jié)合于所述本體，并且所述引導(dǎo)部件在預(yù)定的移動距離范圍內(nèi)相對 于所述本體移動，而移動方向是朝向所述第二裝載機構(gòu)的方向或者相反的方向。所述引導(dǎo) 裝置還包括第一彈性部件，用于向所述引導(dǎo)部件施加朝向所述第二裝載機構(gòu)側(cè)的彈性力。所述至少一個拾取裝置結(jié)合于所述模塊化部件，并且所述拾取裝置在預(yù)定的移動 距離范圍內(nèi)相對于所述模塊化部件移動，而移動方向是朝向所述第二裝載機構(gòu)的方向或者 相反的方向。所述拾取裝置還包括第二彈性部件，用于在所述模塊化部件與所述拾取裝置 之間提供彈性恢復(fù)力。所述第二彈性部件的彈性系數(shù)大于所述第一彈性部件。所述至少一個拾取裝置結(jié)合于所述模塊化部件，并且所述拾取裝置在預(yù)定的移動 距離范圍內(nèi)相對于所述模塊化部件移動，而移動方向是朝向所述第二裝載機構(gòu)的方向或者 相反的方向。所述拾取裝置還包括第二彈性部件，用于在所述模塊化部件與所述拾取裝置 之間提供彈性恢復(fù)力。還包括結(jié)合銷，該結(jié)合銷具有用于將所述至少一個拾取裝置結(jié)合到所述模塊化部 件的頭部和結(jié)合部，所述結(jié)合部的至少一側(cè)末端部分形成螺紋；所述模塊化部件形成有用于與所述至少一個拾取裝置結(jié)合的結(jié)合孔，而所述本體上形成有螺孔，所述結(jié)合銷通過所 述結(jié)合孔并螺紋結(jié)合到所述螺孔。所述結(jié)合部的外徑小于所述結(jié)合孔的內(nèi)徑。所述拾取裝置結(jié)合于所述模塊化部件上，并且該拾取裝置以通過所述模塊化部 件、所述拾取裝置以及所述第二裝載機構(gòu)的中心的直線為基準(zhǔn)，在預(yù)定角度范圍內(nèi)能夠晃動。并且，為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置的拾取裝 置包括結(jié)合在所述模塊化部件上的本體；結(jié)合于所述本體的拾取器，其一側(cè)末端設(shè)有把 持部，用于把持電子部件或者解除對電子部件的把持；結(jié)合于所述本體的引導(dǎo)裝置，用于與 裝載機構(gòu)相互作用而進行引導(dǎo)，以使電子部件根據(jù)所述拾取器而裝載到所述裝載機構(gòu)上的 準(zhǔn)確的位置。所述引導(dǎo)裝置包括具有位置設(shè)定銷的引導(dǎo)部件，該位置設(shè)定銷插入到形成在所述 裝載機構(gòu)的位置設(shè)定孔，而設(shè)定所述拾取器與所述裝載機構(gòu)相互之間的位置。所述位置設(shè)定銷形成有多個。所述位置設(shè)定銷的一側(cè)末端相比所述把持部的一側(cè)末端，向所述裝載機構(gòu)側(cè)更加 突出，以將由所述拾取器的把持部把持的電子部件安放到裝載機構(gòu)之前，根據(jù)所述位置設(shè) 定銷事先設(shè)定所述拾取器與所述裝載機構(gòu)之間的相互位置。所述引導(dǎo)部件結(jié)合于所述本體，并且所述引導(dǎo)部件在預(yù)定的移動距離范圍內(nèi)相對 于所述本體移動，而移動方向是朝向所述裝載機構(gòu)的方向或者相反的方向。所述引導(dǎo)裝置 還包括第一彈性部件，用于向所述引導(dǎo)部件施加朝向所述裝載機構(gòu)側(cè)的彈性力。 并且，為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的電子部件測試設(shè)備用校準(zhǔn)器，所述校準(zhǔn)器 形成有用于排列電子部件的多個排列槽，當(dāng)電子部件安放在所述多個排列槽時被排列對 齊，所述排列槽的兩側(cè)具有向上突出的銷插入槽部，該銷插入槽部形成用于插入拾放裝置 的位置設(shè)定銷的銷插入槽。并且，為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的在電子部件測試設(shè)備中向裝載機構(gòu)裝載 電子部件的方法，包括如下步驟A)為了裝載電子部件，解除設(shè)置在裝載機構(gòu)上的支撐裝 置的支撐狀態(tài)；B)朝著所述裝載機構(gòu)的方向移動拾放裝置的同時，設(shè)定把持著電子部件的 拾取器與裝載機構(gòu)相互之間的位置；C)將被拾取器把持的電子部件安放到裝載機構(gòu)之后， 支撐安放在裝載機構(gòu)上的電子部件；D)解除拾取器的把持狀態(tài)；E)朝著與裝載機構(gòu)相反的 方向移動所述拾放裝置。所述C)步驟包括如下步驟C_a)將被所述拾取器把持的電子部件安放到裝載機 構(gòu)；C_b)為了繼續(xù)維持電子部件安放在所述裝載機構(gòu)上的狀態(tài)，在支撐電子部件的同時， 進一步移動所述拾取器相當(dāng)于所述裝載機構(gòu)沿著與所述拾放裝置的移動相同的方向后退 的距離；C-c)所述C-b)步驟結(jié)束的同時，支撐電子部件。只要電子部件的電接觸端子的形態(tài)及位置相同，則所述裝載機構(gòu)能夠裝載不同大 小的電子部件。并且，為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供具有如上所述的拾放裝置和/或校準(zhǔn) 器的測試分選機。并且，為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供具有如上所述的拾取裝置和/或校準(zhǔn)
7器的測試分選機。根據(jù)本發(fā)明，半導(dǎo)體元件能夠準(zhǔn)確地安放到裝載機構(gòu)(尤其是載板)的安放位置， 據(jù)此能夠確保半導(dǎo)體元件與測試器之間的電接觸的穩(wěn)定性。


圖1為能夠裝載BGA型的半導(dǎo)體元件的插入件的示例性圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的拾放裝置的立體圖；圖3為適用于圖2的拾放裝置的拾取裝置的立體圖；圖4為圖3的拾取裝置的主視圖；圖5a為與圖3的拾取裝置相對應(yīng)的插入件的立體圖；圖5b為圖5a的插入件的俯視圖；圖5c及圖5d為在插入件上安放不同大小的半導(dǎo)體元件時的狀態(tài)圖；圖6及圖7為用于說明圖2的拾放裝置的結(jié)合狀態(tài)的參照圖；圖8至圖18為用于說明根據(jù)本發(fā)明實施例的拾取裝置的啟動方法的簡要示意 圖；圖19為本發(fā)明中具有拾放裝置時能夠適用的校準(zhǔn)器的示意圖；圖20及圖21為用于說明拾放裝置從校準(zhǔn)器把持半導(dǎo)體元件的方法的示意圖。主要符號說明200為拾放裝置，210為拾取裝置，211為本體，211a為螺孔，212為 拾取器，212a為把持部，213為引導(dǎo)裝置，213a為引導(dǎo)部件，213a-l、213a-2為位置設(shè)定銷， 213b-l、213b-2為彈簧，214a、214b為彈性部件，220為模塊化部件，221為結(jié)合孔，230為結(jié) 合銷，231為頭部，232為結(jié)合部，232a為螺紋。
具體實施例方式參照圖2至圖21詳細說明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，為了說明的簡潔性，對于重 復(fù)的部分或者公知的技術(shù)，省略其說明或者進行簡單的說明。圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的拾放裝置200的立體圖。如圖2所示，根據(jù)本實施例的拾放裝置200包括16個拾取裝置210、模塊化部件 220以及結(jié)合銷230等。參照圖3的立體圖，拾取裝置210分別包括本體211、拾取器212、引導(dǎo)裝置213以 及一對彈性部件214a、214b等。本體211從側(cè)面看呈“ π ”字形，該本體211可升降移動地結(jié)合于模塊化部件220， 并且在一定的移動距離范圍內(nèi)沿著相對于模塊化部件220遠離或者靠近的方向進行升降 移動(移動方向是朝向載板的方向或者與其相反的朝向模塊化部件的方向)，為此具備結(jié) 合銷230，而本體211的上表面形成有用以與結(jié)合銷230螺紋結(jié)合的螺孔211a。并且，為了 準(zhǔn)確地引導(dǎo)本體211的升降移動或者為了防止拾取裝置210的預(yù)料之外的旋轉(zhuǎn)，本體211 的上表面的螺孔211a的兩側(cè)具有一對導(dǎo)向桿211b-l、211b-2，并且，“ π ”字形的本體211 的凹入部分的正面具有用于引導(dǎo)后述的引導(dǎo)部件的升降移動的LM導(dǎo)向件(直線運動導(dǎo)向 件)211c。拾取器212結(jié)合于本體211，并且下側(cè)末端設(shè)有軟性材質(zhì)的把持部212a，用于吸附把持半導(dǎo)體元件或者解除對半導(dǎo)體元件的把持。引導(dǎo)裝置213設(shè)在“ π ”字形的本體211的凹入部分，并且與載板的插入件相互作 用而進行引導(dǎo)，以使半導(dǎo)體元件能夠根據(jù)拾取器212以準(zhǔn)確安放的狀態(tài)裝載到載板的安放 位置上。這種引導(dǎo)裝置213包括引導(dǎo)部件213a及一對彈簧213b_l、213b_2等。引導(dǎo)部件213a正面呈“I”字形，該引導(dǎo)部件213可升降移動地結(jié)合于本體211，并 且根據(jù)LM導(dǎo)向件211c的引導(dǎo)，在預(yù)定的移動距離范圍內(nèi)相對于本體211進行升降移動(移 動方向是朝向載板的方向或者與其相反的朝向模塊化部件的方向)。并且，引導(dǎo)部件213a 的下部形成仰視的形狀為“L”字形的止動部(STOPER，STP)。這種止動部STP起到，當(dāng)在其 下表面與插入件的上表面相接觸的狀態(tài)下本體211下降時，如果本體211下降到一定程度， 則防止本體211進一步下降的作用。對此，將在后面詳細說明。并且，止動部SPT的下表面的“L”字形的兩側(cè)末端分別設(shè)有位置設(shè)定銷213a_l、 213a-2，以對應(yīng)形成在后述的插入件的對角線上的位置設(shè)定孔。參照圖5a(插入件的立體圖)及圖5b (插入件的俯視圖)，這種位置設(shè)定銷 213a-U213a-2之間的間距以及其外徑對應(yīng)于插入件510的位置設(shè)定孔511a、511b之間的 間距以及內(nèi)徑。并且，位置設(shè)定銷213a-l、213a-2的下端呈末端尖細的圓錐形，因此，即使 位置設(shè)定銷213a-l、213a-2與位置設(shè)定孔511a、511b的中心相互不完全一致，位置設(shè)定銷 213a-U213a-2也能夠準(zhǔn)確地插入到位置設(shè)定孔511a、511b。另外，參照圖4的主視圖，位 置設(shè)定銷213a-l、213a-2的下側(cè)末端相比于拾取器212的把持部212a的下側(cè)末端，向載板 側(cè)(下側(cè)方向)更加突出相當(dāng)于a長度，這是為了將由拾取器212的把持部212a把持的半 導(dǎo)體元件安放到載板之前，能夠事先設(shè)定拾取器212與載板之間的相互位置，具體講拾取 器212與插入件510之間的位置。作為參考，參照圖5a及圖5b，插入件510的安放槽512的下表面被貫通，并且被貫 通的周圍的內(nèi)側(cè)形成有與半導(dǎo)體元件的球型端子的形狀相符的凹槽512a，該凹槽512a按 照與球型端子之間的距離一致的間距排列。由于安放槽512的底面的寬度充分寬于多個球 型端子占據(jù)的面積，因此只要球型端子的位置符合規(guī)格，就可以安放多種大小的半導(dǎo)體元 件。例如，參照圖5c及圖5d，即使為平面面積分別為S1XL1及S2XL2的互不相同的半導(dǎo)體 元件D1A2的電接觸端子，只要球型端子、的位置及形態(tài)符合規(guī)格，就可以安放在同樣的插 入件510上。雖然圖5c及圖5d中示出的是半導(dǎo)體元件的球型端子插入在整個形成于安放槽 512的底面的凹槽512a中的示例，但是根據(jù)實施的情況，即使是互不相同的半導(dǎo)體元件，只 要半導(dǎo)體元件的球型端子的大小及球型端子之間的間距相同，則半導(dǎo)體元件的球型端子僅 僅插入在安放槽512的底面的至少一側(cè)的凹槽512a中，也可以正確地安放半導(dǎo)體元件，從 而能夠提高插入件510的一般使用性。圖5a及圖5b中，未說明的符號513a及513b是為了支撐安放在安放槽512中的 半導(dǎo)體元件的支撐裝置。再回到圖3，一對彈簧213b-l、213b_2設(shè)置在"Π"字形的本體211的上端部分與 引導(dǎo)部件213a之間，并且作為用于向引導(dǎo)部件213a施加向下(載板側(cè)方向)的彈性力的 彈性部件而設(shè)置。
一對彈性部件214a、214b以其內(nèi)側(cè)分別插入有上述的一對導(dǎo)向桿211b_l、211b_2 的狀態(tài)設(shè)置，并且在本實施例中由螺旋彈簧來形成，用于在模塊化部件220與拾取裝置210 之間提供彈性恢復(fù)力而最終向拾取裝置210施加向下(載板側(cè)方向)的彈性力。并且，布 置成一對彈性部件214a、214b所具有的彈性系數(shù)充分大于所述引導(dǎo)裝置213的一對彈簧 213b-l、213b-2所具有的彈性系數(shù)。另外，參照圖6來進一步說明止動部STP的作用。參照圖6，當(dāng)止動部STP的下表面與插入件510的上表面相接觸時，位置設(shè)定銷 213a-U213a-2不能進一步進入位置設(shè)定孔511a、511b。因此，優(yōu)選地，當(dāng)止動部STP的下 表面與插入件510的上表面相接觸時，插入件510的上表面與本體211的下表面之間的間 距 相比被拾取器212把持的半導(dǎo)體元件D的下表面與插入件510的安放面之間的間距 a2，稍長或者相同。并且，止動部STP的下表面與插入件510的上表面相接觸后，參照圖7，即使拾放裝 置200繼續(xù)下降，由于與插入件510接觸的止動部STP，引導(dǎo)部件213a不能進一步下降，據(jù) 此，一對彈簧213b-l、213b-2被壓縮的同時，只有本體211能夠繼續(xù)下降。并且，當(dāng)下降的本體211的下表面達到與止動部STP的上表面接觸狀態(tài)(如圖7 的狀態(tài))時，本體211的下降也會被停止，在這種狀態(tài)下，如果拾放裝置200繼續(xù)下降，則從 后述的動作說明中可以得知，執(zhí)行壓縮一對彈性部件214a、214b的動作。另外，模塊化部件220可以與16個拾取裝置213結(jié)合，因此可以將16個拾取裝置 213合并成為一個裝置而構(gòu)成整體模塊。為此，參照圖8，模塊化部件220中形成有沿著上 下方向貫通的16個結(jié)合孔221。并且，在模塊化部件220中，結(jié)合孔221的兩側(cè)形成有能夠插入上述的拾取裝置 210的導(dǎo)向桿211b-l、211b-2的一對導(dǎo)向孔222a、222b。參照圖8，結(jié)合銷230由頭部231和結(jié)合部232構(gòu)成，結(jié)合部232的下端部分形成 有螺紋232a。據(jù)此，結(jié)合銷230通過模塊化部件220的結(jié)合孔221，并且其下端部分以螺紋 結(jié)合方式插入到拾取裝置210的本體211的螺孔211a中，從而拾取裝置210能夠結(jié)合到模 塊化部件220上。優(yōu)選地，這種結(jié)合銷230的結(jié)合部232的外徑b小于結(jié)合孔221的內(nèi)徑 c(b < c)。其原因是，參照圖9，能夠使拾取裝置210以從模塊化部件220及拾取裝置210 的中心向載板側(cè)延伸的垂直線L為基準(zhǔn)，在預(yù)定角度θ范圍內(nèi)可自由晃動地結(jié)合在模塊化 部件220上。從而，即使在位置設(shè)定銷213a-l、213a-2與位置設(shè)定孔511、512的中心不完 全對齊時，位置設(shè)定銷213a-l、213a-2也能夠順利地插入到位置設(shè)定孔511、512中。如果結(jié)合孔的內(nèi)徑c相比結(jié)合部232的外徑b過小，則會使拾取裝置210的間隙 變大，因此通過實驗得出，結(jié)合孔的內(nèi)徑c與結(jié)合部232的外徑b之差，優(yōu)選的取值范圍在 0. 1 0. 05mm內(nèi)。當(dāng)然，結(jié)合孔的內(nèi)徑c與結(jié)合部232的外徑b之間的差，可以根據(jù)拾放裝 置的上下方向的長度或者結(jié)合銷的長度而略微不同。接著，對于具有如上所述結(jié)構(gòu)的拾放裝置200的啟動，參照以一個拾取裝置210為 中心示出的圖10至圖18的簡要的示意圖來進行說明。1. ^Wjti^mm^U^10)拾放裝置200從用戶托盤或者其他校準(zhǔn)器(aligner)等裝載機構(gòu)700吸附把持半 導(dǎo)體元件D后，向位于基準(zhǔn)高度H的載板500的上側(cè)移動(參照箭頭)。對于能夠作為裝載
10機構(gòu)700的一種示例而適用的校準(zhǔn)器，在后面進行說明。2.載板的支撐狀杰的解除(參照圖11)布置在載板500的下側(cè)的開放器900上升(參照@箭頭)時，操作載板500的插 入件510的支撐裝置513a、513b，由此解除支撐狀態(tài)。此時，由于開放器900的上升，設(shè)置在 載板500上的插入件510也會上升(參照⑥箭頭)。作為參考，參照圖12，根據(jù)用于防止載板500向下脫離或者向上脫離的導(dǎo)軌800 等，載板500的底面位于基準(zhǔn)高度H，并且與該導(dǎo)軌800在上下方向上具有移動公差hp并 且，插入件510與載板500在上下方向上也具有移動公差h2，因此還可以產(chǎn)生插入件510自 身的上升間隙。據(jù)此，當(dāng)開放器900上升時，插入件510最終上升相當(dāng)于h2加Ill的距離。在此，由于關(guān)于開放器的技術(shù)，通過授權(quán)專利10-0687676號等多個專利文件已經(jīng) 成為了公知的技術(shù)，因此省略其詳細說明。3. ■又航少丨、日 輸IH雅13)朝著載板500側(cè)方向向下移動拾放裝置200 (參照箭頭)，從而使得位置設(shè)定銷 213a-l、213a-2插入到位置設(shè)定孔511a、511b中，據(jù)此能夠準(zhǔn)確設(shè)定把持著半導(dǎo)體元件D的 拾取器212與插入件510相互之間的位置，從而使拾取器212和插入件510的中心對齊(拾 取器由于將半導(dǎo)體元件的中心作為吸附把持點，因此半導(dǎo)體元件的中心與插入件的中心最 終可以對齊)。4.半導(dǎo)體元件的安放及支撐4-1.半導(dǎo)體元件的安放(參照圖14)參照圖13，拾取器212與載板500相互之間的位置，具體來講，拾取器212與插入 件510相互之間的位置被準(zhǔn)確地設(shè)定的狀態(tài)下，如圖14所示，繼續(xù)下降拾放裝置200 (參照 箭頭)，從而能夠?qū)雽?dǎo)體元件D準(zhǔn)確地安放在安放槽512的準(zhǔn)位置上。在此，半導(dǎo)體元件 D被安放到安放槽512之前，由于止動部STP的下表面接觸到插入件510的上表面，因此在 止動部STP的下表面與插入件510的上表面相接觸狀態(tài)下的拾放裝置200的下降起到，只 向下移動與本體211結(jié)合為一體的拾取器212的作用。此時，相對于拾取器212上升(實際 上是靜止)的引導(dǎo)部件213a壓縮一對彈簧213b-l、213b-2，這種一對彈簧213b_l、213b_2 的壓縮持續(xù)到本體211的下表面接觸于止動部STP的上表面為止。4-2. —對彈性部件的壓縮(參照圖15)參照圖14，當(dāng)引導(dǎo)部件213a在預(yù)定的移動距離范圍內(nèi)完成相對向上移動，而一對 彈簧213b-l、213b-2被壓縮成預(yù)定程度的狀態(tài)下，參照圖15，如果拾放裝置200繼續(xù)下降， 則模塊化部件220也會繼續(xù)向下移動，但是，這次由位于拾取器210與模塊化部件220之間 的一對彈性部件214a、214b被壓縮的同時，拾取裝置210相對于模塊化部件220上升(實 際上是靜止)。由此，如果在一定的移動距離范圍內(nèi)，拾取裝置210完成相對于模塊化部件 220的向上移動，隨之一對彈性部件214a、214b也完成預(yù)定程度的壓縮，則拾放裝置200停 止下降啟動動作。并且，在如圖15的狀態(tài)下裝載半導(dǎo)體元件D之后，拾放裝置200再次上升之前，拾 放裝置200不再進行升降移動動作。而此后，拾取器212根據(jù)一對彈性部件214a、214b的 彈性力而進行下降動作。4-3.半導(dǎo)體元件的安放狀態(tài)的維持(參照圖16)
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如上所述，如果半導(dǎo)體元件D裝載到準(zhǔn)確的安放位置，而一對彈簧213b-l、213b_2 和一對彈性部件214a、214b均壓縮成預(yù)定的狀態(tài)，則為了支撐半導(dǎo)體元件D，開放器900就 會下降(參照箭頭)。此時，之前隨著開放器900的上升而一同上升的插入件510下降相 當(dāng)于載板500的下降距離Ii1與插入件510自身的下降距離h2相加的距離，隨著這種插入件 510的下降，一對彈性部件214a、214b向下推動拾取裝置210，據(jù)此拾取裝置210向下移動， 從而處于被拾取器212吸附把持狀態(tài)的半導(dǎo)體元件D可以維持緊靠于插入件510安放面的 狀態(tài)。S卩，在開放器900進行下降動作時，拾取器212也一直維持吸附把持半導(dǎo)體元件D 的狀態(tài)，因此，即使根據(jù)開放器900的下降而發(fā)生震動等，半導(dǎo)體元件D也能穩(wěn)定維持準(zhǔn)確 地安放在安放位置的狀態(tài)。4-4.半導(dǎo)體元件的支撐(參照圖17)在載板500及插入件510結(jié)束下降的狀態(tài)下，參照圖17的(a)及(b)，如果開放器 900進一步下降(參照箭頭)，則支撐裝置513a、513b完成對半導(dǎo)體元件D的支撐啟動的同 時，支撐半導(dǎo)體元件D。5.拾取器解除把持如果支撐裝置513a、513b的啟動完成，則消除真空壓而解除拾取器212對半導(dǎo)體 元件D的吸附把持狀態(tài)。6.拾放裝置的上升(參照圖18)如果拾取器212對半導(dǎo)體元件D的把持狀態(tài)被解除，則拾放裝置200沿著與載板 500相反的方向，即向上進行移動(參照箭頭)。另外，對于如上所述的拾放裝置200中能夠作為裝載結(jié)構(gòu)而適用的校準(zhǔn)器進行說明。校準(zhǔn)器用于在拾放裝置200將半導(dǎo)體元件裝載到載板500之前，排列對齊多個半 導(dǎo)體元件。當(dāng)這種校準(zhǔn)器適用于根據(jù)本發(fā)明的拾放裝置200時，校準(zhǔn)器需要具有與拾放裝 置200相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。圖19中示出具有根據(jù)本發(fā)明的拾放裝置200時能夠適用的對于校準(zhǔn)器的一種實 施例。參照圖19，校準(zhǔn)器700A形成有多個排列槽710，用于裝載時排列對齊半導(dǎo)體元件。 排列槽710的兩側(cè)具有明顯向上突出的銷插入槽部720，銷插入槽部720中形成能夠插入拾 放裝置200的位置設(shè)定銷213a-l、213a-2的銷插入槽721。接著，參照圖20，說明拾放裝置200從如上所述的校準(zhǔn)器700A把持半導(dǎo)體元件的方法。參照圖20，為了把持裝載在校準(zhǔn)器700A的排列槽710中的半導(dǎo)體元件，拾放裝置 200下降時，位置設(shè)定銷213a-l、213a-2插入到銷插入槽721中的同時，止動部STP的下表 面與銷插入槽部720的上表面接觸。并且參照圖21，在根據(jù)拾放裝置200的持續(xù)的下降動 作而引導(dǎo)部件213a停止下降的狀態(tài)下，只有拾取器212進行向下移動，據(jù)此拾取器能夠把 持半導(dǎo)體元件D。作為參考，本說明中雖然以具有16個拾取裝置210的拾放裝置200為例進行了 說明，但是根據(jù)需要，完全可以實現(xiàn)將具有16個拾取裝置的模塊并列布置為多個的拾放裝置。 如上所示，本說明書根據(jù)參照附圖的實施例而構(gòu)成，但是上述的實施例僅是本發(fā) 明的優(yōu)選實施例，因此不能理解為本發(fā)明僅局限在上述實施例，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以 權(quán)利要求書及其等同概念來理解。
權(quán)利要求
一種電子部件測試設(shè)備用拾放裝置，其特征在于包括多個拾取裝置，用于把持而移動裝載在第一裝載機構(gòu)的電子部件，通過解除對電子部件的把持，以使把持的所述電子部件裝載到第二裝載機構(gòu)上；模塊化部件，與所述多個拾取裝置結(jié)合，以使所述多個拾取裝置合并成為一個裝置而構(gòu)成整體模塊；所述多個拾取裝置中的至少一個拾取裝置包括結(jié)合在所述模塊化部件上的本體；結(jié)合于所述本體的拾取器，其一側(cè)末端設(shè)有把持部，用于把持電子部件或者解除對電子部件的把持；結(jié)合于所述本體的引導(dǎo)裝置，用于與所述第二裝載機構(gòu)相互作用而進行引導(dǎo)，以使電子部件根據(jù)所述拾取器而裝載到所述第二裝載機構(gòu)上的準(zhǔn)確的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置，其特征在于所述引導(dǎo)裝置包 括具有位置設(shè)定銷的引導(dǎo)部件，該位置設(shè)定銷插入到形成在所述第二裝載機構(gòu)的位置設(shè)定 孔，以設(shè)定所述拾取器與所述第二裝載機構(gòu)相互之間的位置。
3.如權(quán)利要求2所述的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置，其特征在于所述引導(dǎo)部件結(jié)合 于所述本體，并且所述引導(dǎo)部件在預(yù)定的移動距離范圍內(nèi)相對于所述本體移動，而移動方 向是朝向所述第二裝載機構(gòu)的方向或者相反的方向；所述引導(dǎo)裝置還包括第一彈性部件，用于向所述引導(dǎo)部件施加朝向所述第二裝載機構(gòu) 側(cè)的彈性力。
4.如權(quán)利要求3所述的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置，其特征在于所述至少一個拾取 裝置結(jié)合于所述模塊化部件，并且所述拾取裝置在預(yù)定的移動距離范圍內(nèi)相對于所述模塊 化部件移動，而移動方向是朝向所述第二裝載機構(gòu)的方向或者相反的方向；所述拾取裝置還包括第二彈性部件，用于在所述模塊化部件與所述拾取裝置之間提供 彈性恢復(fù)力；所述第二彈性部件的彈性系數(shù)大于所述第一彈性部件。
5.如權(quán)利要求1所述的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置，其特征在于所述至少一個拾取 裝置結(jié)合于所述模塊化部件，并且所述拾取裝置在預(yù)定的移動距離范圍內(nèi)相對于所述模塊 化部件移動，而移動方向是朝向所述第二裝載機構(gòu)的方向或者相反的方向；所述拾取裝置還包括第二彈性部件，用于在所述模塊化部件與所述拾取裝置之間提供 彈性恢復(fù)力。
6.如權(quán)利要求1所述的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置，其特征在于還包括結(jié)合銷，該 結(jié)合銷具有用于將所述至少一個拾取裝置結(jié)合到所述模塊化部件的頭部和結(jié)合部，所述結(jié) 合部的至少一側(cè)末端部分形成螺紋；所述模塊化部件形成有用于與所述至少一個拾取裝置結(jié)合的結(jié)合孔，而所述本體上形 成有螺孔，所述結(jié)合銷通過所述結(jié)合孔并螺紋結(jié)合到所述螺孔。
7.如權(quán)利要求6所述的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置，其特征在于所述結(jié)合部的外徑 小于所述結(jié)合孔的內(nèi)徑。
8.如權(quán)利要求1所述的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置，其特征在于所述拾取裝置結(jié)合 于所述模塊化部件上，并且該拾取裝置以通過所述模塊化部件、所述拾取裝置以及所述第 二裝載機構(gòu)的中心的直線為基準(zhǔn)，在預(yù)定角度范圍內(nèi)能夠晃動。
9.一種電子部件測試設(shè)備用拾放裝置的拾取裝置，其特征在于包括結(jié)合在所述模塊化部件上的本體；結(jié)合于所述本體的拾取器，其一側(cè)末端設(shè)有把持部，用于把持電子部件或者解除對電 子部件的把持；結(jié)合于所述本體的引導(dǎo)裝置，用于與裝載機構(gòu)相互作用而進行引導(dǎo)，以使電子部件根 據(jù)所述拾取器而裝載到所述裝載機構(gòu)上的準(zhǔn)確的位置。
10.如權(quán)利要求9所述的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置的拾取裝置，其特征在于所述 引導(dǎo)裝置包括具有位置設(shè)定銷的引導(dǎo)部件，該位置設(shè)定銷插入到形成在所述裝載機構(gòu)的位 置設(shè)定孔，以設(shè)定所述拾取器與所述裝載機構(gòu)相互之間的位置。
11.如權(quán)利要求10所述的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置的拾取裝置，其特征在于所述 位置設(shè)定銷形成有多個。
12.如權(quán)利要求10所述的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置的拾取裝置，其特征在于所述 位置設(shè)定銷的一側(cè)末端相比所述把持部的一側(cè)末端，向所述裝載機構(gòu)側(cè)更加突出，以將由 所述拾取器的把持部把持的電子部件安放到裝載機構(gòu)之前，根據(jù)所述位置設(shè)定銷事先設(shè)定 所述拾取器與所述裝載機構(gòu)之間的相互位置。
13.如權(quán)利要求10所述的電子部件測試設(shè)備用拾放裝置的拾取裝置，其特征在于所述 引導(dǎo)部件結(jié)合于所述本體，并且所述引導(dǎo)部件在預(yù)定的移動距離范圍內(nèi)相對于所述本體移 動，而移動方向是朝向所述裝載機構(gòu)的方向或者相反的方向；所述引導(dǎo)裝置還包括第一彈性部件，用于向所述引導(dǎo)部件施加朝向所述裝載機構(gòu)側(cè)的 彈性力。
14.一種電子部件測試設(shè)備用校準(zhǔn)器，其特征在于所述校準(zhǔn)器形成有用于排列電子部 件的多個排列槽，當(dāng)電子部件安放在所述多個排列槽時被排列對齊，所述排列槽的兩側(cè)具 有向上突出的銷插入槽部，該銷插入槽部形成用于插入拾放裝置的位置設(shè)定銷的銷插入槽。
15.在電子部件測試設(shè)備中向裝載機構(gòu)裝載電子部件的方法，其特征在于包括如下步驟A)為了裝載電子部件，解除設(shè)置在裝載機構(gòu)上的支撐裝置的支撐狀態(tài)；B)朝著所述裝載機構(gòu)的方向移動拾放裝置的同時，設(shè)定把持著電子部件的拾取器與裝 載機構(gòu)相互之間的位置；C)將被拾取器把持的電子部件安放到裝載機構(gòu)之后，支撐安放在裝載機構(gòu)上的電子部件；D)解除拾取器的把持狀態(tài)；E)朝著與裝載機構(gòu)相反的方向移動所述拾放裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的在電子部件測試設(shè)備中向裝載機構(gòu)裝載電子部件的方法，其 特征在于所述C)步驟包括如下步驟C-a)將被所述拾取器把持的電子部件安放到裝載機構(gòu)；C-b)為了繼續(xù)維持電子部件安放在所述裝載機構(gòu)上的狀態(tài)，在支撐電子部件的同時， 進一步移動所述拾取器相當(dāng)于所述裝載機構(gòu)沿著與所述拾放裝置的移動相同的方向后退 的距離；C-c)所述C-b)步驟結(jié)束的同時，支撐電子部件。
17.如權(quán)利要求15所述的在電子部件測試設(shè)備中向裝載機構(gòu)裝載電子部件的方法，其 特征在于只要電子部件的電接觸端子的形態(tài)及位置相同，則所述裝載機構(gòu)能夠裝載不同大 小的電子部件。
18.具有如權(quán)利要求1至8中任意一項所述的拾放裝置和/或如權(quán)利要求14所述的校 準(zhǔn)器的測試分選機。
19.具有如權(quán)利要求9至13中任意一項所述的拾取裝置和/或如權(quán)利要求14所述的 校準(zhǔn)器的測試分選機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子部件測試設(shè)備用拾放裝置和拾取裝置及其裝載方法。根據(jù)本發(fā)明，由于拾放裝置設(shè)有能夠與裝載機構(gòu)相互作用而進行引導(dǎo)的引導(dǎo)裝置，以使電子部件根據(jù)拾取器而裝載到裝載機構(gòu)上的準(zhǔn)確的位置，據(jù)此為半導(dǎo)體元件(尤其是球型端子(BGA、FBGA)的半導(dǎo)體部件)的測試而實現(xiàn)測試器與電子部件之間的穩(wěn)定的電接觸。
文檔編號G01R31/28GK101963649SQ20101022958
公開日2011年2月2日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月13日
發(fā)明者全寅九, 呂東鉉, 李榮哲, 羅閏成 申請人:泰克元有限公司