專利名稱：用于測試半導體裝置的機械手系統(tǒng)的取放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測試半導體裝置的機械手系統(tǒng)的取放裝置，更具體地說，涉及一種傳送許多從一用戶托盤上拾起并傳送到一測試托盤上的半導體裝置的取放裝置。
在電子工業(yè)中，總是不斷地要求生產(chǎn)諸如集成電路或半導體晶片之類的成本低且尺寸小的電子裝置。增加這種電子裝置的產(chǎn)量，即減少其單位成本的方法之一是借助于同時測試許多這種裝置而增加這些電子裝置的測試速度。
為了測試這樣的半導體裝置，要用一機械手系統(tǒng)。當這些半導體裝置在一用于測試半導體裝置的機械手系統(tǒng)中進行測試時，一個裝納許多半導體裝置的托盤被用作一單元進行傳送。此處，用戶用于輸入和輸出該半導體裝置的托盤稱之為用戶托盤，而用于機械手系統(tǒng)中的標準托盤稱之為測試托盤。為了便于供給和輸出這些被測試的半導體裝置，該半導體裝置需要從該用戶托盤傳送到該測試托盤或從該測試托盤傳送到該用戶托盤。


圖1表示由美國專利No.5307011公開的機械手系統(tǒng)執(zhí)行的測試過程。
含有被測試的半導體裝置的用戶托盤裝載于一料盒上，并且該料盒由一升降機進行升降。一負載捕捉器抓住該升起的料盒中的用戶托盤，并將該托盤裝載于一緩沖器上。該用戶托盤從該緩沖器被傳送到一負載臺上，并且一負載取放裝置拾起該用戶托盤中的半導體裝置。
該負荷取放裝置將這些半導體裝置供給一定準器，然后，該定準器進行為了測試半導體裝置而需要的定準操作。已由該定準器進行定準操作的半導體裝置由該負載取放裝置再一次拾起，然后將其放置于該測試托盤上。該測試托盤被傳送入一飽和測試室，并且在該半導體裝置穿過該飽和測試室的同時由測試頭對其進行測試。
含有測試過的半導體裝置的測試托盤在穿過一非飽和測試室的同時受環(huán)境條件作用，然后這些在該測試托盤上的半導體裝置由一卸載取放裝置拾起。該卸載取放裝置將這些位于用戶托盤中的半導體裝置裝載于一已卸載的臺上，然后將該用戶托盤根據(jù)測試結(jié)果分類并堆積于一分類料盒上。按這一過程，可對這些半導體裝置進行測試并根據(jù)測試結(jié)果進行分類。
然而，這種常規(guī)的機械手系統(tǒng)存在這樣的問題即在用于裝載的取放裝置將半導體裝置傳送到測試托盤上之前，由于需要由獨立的對準器進行對準操作，測試這些半導體裝置需要消耗許多時間。
更詳細地，該用于裝載的取放裝置執(zhí)行一組操作，例如拾起半導體裝置，將這些半導體裝置定位于該對準器上以使該半導體裝置相對該測試托盤精確地定位，并使這些半導體裝置確切地定位于該測試托盤上。因此消耗了大量的時間。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題提出了本發(fā)明，因此本發(fā)明的目的是提供一種用于測試半導體裝置的機械手系統(tǒng)的取放裝置，當將許多半導體裝置從一用戶托盤傳送至測試托盤時，該取放裝置可減少由執(zhí)行定準操而消耗的時間。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于測試半導體裝置的機械手系統(tǒng)的取放裝置，該取放裝置包括一個裝于一支承架中的操作板；一個用于使該操作板升降的升/降缸；一組連接到該操作板上從而根據(jù)該操作板的升降進行升降的缸；及一組連接到各缸上的真空吸取裝置由該真空吸取裝置的各缸驅(qū)動進行升降。這些真空吸取裝置設(shè)置得用于從一用戶托盤上拾取各半導體裝置。為了使這些由這些真空吸取裝置拾起的半導體裝置進行精確定位，一布置裝置對這些真空吸取裝置進行布置。一定位裝置接納從這些真空吸取裝置中分離出的各半導體裝置并使其定位。
該布置裝置最好包括一個該真空吸取裝置與其相連的伸展件，該伸展件可沿縱向伸展并縮回以便改變各真空吸取裝置之間的距離；及一個用于使該伸展件伸縮的伸縮缸。
該伸展件最好包括一組彼此間以Z字形相互鉸接的連桿，從而使各連桿間可繞樞軸相對轉(zhuǎn)動。
優(yōu)選的是該定位裝置包括一對可滑動安裝于該支架中的操作件。每個操作件帶有一凸輪隨動件。一彈簧使這些操作件相互受壓。一凸輪件設(shè)置于這些操作件之間，該凸輪件具有該凸輪隨動件與其接觸的凸輪面。一定位缸設(shè)置得借助于驅(qū)動該凸輪件而使該操作件運動。一對桿件連接到這些操作件上。這些桿件根據(jù)這些操作件的運動而彼此靠近并離開。這些桿件形成得帶有多個用于接納當這些桿件相互接近時從這些真空吸取裝置中分離出的半導體裝置并對其進行定位的凹腔。
從下面參照各附圖的說明中可更好地理解本發(fā)明，并且本發(fā)明的各個目的及優(yōu)點也將被更完全地理解，其中圖1是一個表示由一常規(guī)的機械手系統(tǒng)執(zhí)行半導體裝置的測試過程的示意圖；圖2是本發(fā)明的機械手系統(tǒng)的取放裝置的透視圖；圖3是圖2的前視圖；圖4和5是該取放裝置的伸展件的平面圖，該兩圖分別表示該伸展件的伸展及收縮狀態(tài)；及圖6是圖2所示取放裝置中定準器的放大透視圖，圖中表示一半導體裝置設(shè)置于該定準器上。
下面將參照各附圖詳細說明本發(fā)明。
圖2是本發(fā)明的機械手系統(tǒng)的取放裝置的透視圖，而圖3是圖2的前視圖。
本發(fā)明的用于測試半導體裝置的機械手系統(tǒng)的取放裝置100可沿X坐標(水平)和Y坐標(垂直)運動。用于使該裝置100沿X坐標運動的X坐標驅(qū)動系統(tǒng)(Y坐標驅(qū)動系統(tǒng)在圖中未示出)包括一個裝在X坐標支承桿101上的導軌102，及一個沿該導軌102運動的導向塊103。該導向塊103由X坐標驅(qū)動電機驅(qū)動，該電機由一連接件106及圖中未示出的正時皮帶連接到其上。該X坐標支承桿101連接Y坐標驅(qū)動系統(tǒng)上，所以它可沿Y坐標運動。因此該取放裝置100可沿X坐標和Y坐標兩者運動。
一支架件104固定在連接件106的下側(cè)，并且一升/降缸107(后文稱為第一缸)裝在該連接件106的前側(cè)。一對側(cè)壁件105設(shè)置在該支架件104的兩側(cè)端部處。一槽115形成于該支承件104的區(qū)域內(nèi)，該第一缸107的活塞桿107a穿過該槽。
一托架116連接到該第一缸107的活塞桿107a的較下端上。托架116可沿活塞桿107a滑動。一個用于朝活塞桿107a的較下端彈性地偏壓該托架116的緩沖彈簧113裝在該活塞桿107a上。該緩沖彈簧113吸收由該第一缸107的升降操作而產(chǎn)生的沖擊。
一對連桿117從該托架116底部向下延伸。該托架116由該連桿117與一操作板114相連。因此，該操作板114由該第一缸107進行升降。側(cè)壁件105給該操作板114的升降運動導向。
一個帶有一導軌127a的導向桿127設(shè)置于該操作板114下方并相距該操作板以一預(yù)定的固定距離設(shè)置。該操作板114和導桿127相互固定。因此，當該操作板114由該第一缸107降下時，該導桿127與該操作板114也一起下降。
一較下的板108安裝在該取放裝置100的較下部分，并且一組定位銷130裝在該較下板108上。這些定位銷130在該較下板108下降時與該機械手系統(tǒng)的機體接觸。當這些定位銷130與該機械手系統(tǒng)的機體接觸時，該操作板114的下降操作停止。然后，該取放裝置100停止于為了從處于該取放裝置下方的用戶托盤110中拾起這些半導體裝置所要求的位置處。
在形成于該導桿127上的導軌127a上安裝一組能沿導軌127a的縱向運動的支承件118。一組真空吸取裝置升/降缸112(下文稱之為第二缸)裝在支承件118上。因此，當導桿127根據(jù)該操作板114的升降而升降時，裝在該支承件118上的第二缸112進行升降運動。
一托架118a連接到每個第二缸112的活塞桿112a上，并且一真空吸取裝置111固定在該托架118a上。托架118a可沿活塞桿112a滑動。一用于朝活塞桿112a的較下端彈性地偏壓托架118a的緩沖彈簧112b安裝在活塞桿112a上。緩沖彈簧112b吸收在第二缸112的升降操作中影響真空吸取裝置的振動。該第二缸112借助于使該托架118a升降而使該真空吸取裝置111產(chǎn)生升降。當這些真空吸取裝置111由該第二缸112驅(qū)動下降時，它們拾起這些在用戶托盤110上的半導體裝置。
如圖4和5所示，各支承件118以交替的方式設(shè)置于該取放裝置100的前部和后部。如圖3所示，每個支承件118的上部連接到一伸展件121上。該伸展件121設(shè)置于該操作板114和導向桿127之間。
該伸展件121由一組連桿119組成。這些連桿119由各連接銷120以Z字形相互連接起來使它們彼此間可繞樞軸旋轉(zhuǎn)，并且各連接桿119的中部相互之間組裝起來以便可繞樞軸旋轉(zhuǎn)。該伸展件121具有這種結(jié)構(gòu)后就可沿其縱向伸展并縮回，該伸展件121可由伸展/縮回缸122(下面稱為第三缸)驅(qū)動在其長度方向上伸展或縮回。
下面將參照各附圖更詳細地說明這一伸展件121的伸展及縮回機構(gòu)。一連接片124裝在該第三缸122的活塞桿122a的端部處，并且該連接片124連接到一銷123上，該銷123穿過一個形成于該操作板114中的長孔125設(shè)置于該伸展件121的中部。
該支承件118分別連接到各連桿119的交叉點上。這些支承件118由各張緊彈簧126相互連接，從而可防止該伸展件121的不受控制的運動。
該伸展件121連接到一對裝納于在該操作板114的較下中部形成的導向凹腔128中的輥子129上。當該伸展件121伸展并縮回時，各輥子129因各連桿119的轉(zhuǎn)動或者相互接近或者相互離開，并且各輥子129的運動由該導向凹腔128導向。因此可有效地給該伸展件121的伸展和縮回運動導向。
當?shù)谌?22的活塞桿122a前進時，如圖4所示，該伸展件121伸展。然后這些支承件118和固定在該支承件118上的第二缸112沿導桿127伸展，所以它們之間的距離增加，并且隨各第二缸112的伸展，這些真空吸取裝置111之間的距離增加。
當?shù)谌?12的活塞桿122a從這些支承件118的伸展狀態(tài)縮回時，如圖5所示該伸展件121縮回。然后各支承件118沿導桿127運動使它們之間的距離減小，因此各真空吸取裝置之間的距離變窄。
本發(fā)明的用于測試半導體裝置的機械手系統(tǒng)的取放裝置配設(shè)有一個用于對拾起的各半導體裝置在從用戶托盤傳送到測試托盤上的同時進行定位的裝置。
如圖中所示，這樣的定位裝置包括一對操作件133，定位缸136，凸輪件134及一定準器138。
各操作件133裝在支承板131上，可沿著在該支承板131上形成的導軌140滑動。每個操作件133具有一凸輪隨動件132。各操作件133接受一彈簧141的彈性力，所以它們相互彼此間受偏壓力作用。
該定位缸136固定在該支承板131上。該定位缸136的活塞桿136a用一連接件150連接到該凸輪件134上。因此，當定位缸136工作時，該凸輪件134向上和向下運動。
該凸輪件134具有一個與裝在該操作件133上的凸輪隨動件132接觸的凸輪面135。當該凸輪件134朝上和朝下運動時，該操作件133水平運動。
定準器138連接到該操作件133的較下部分上。一凹腔139形成于該支承件131和較下板108之間，并且當該操作件133水平運動時該定準器138在該凹腔139中作水平運動。
如圖6所示，定準器138由一對形成有若干定位凹腔137的桿件138a和138b構(gòu)成，其中該定位凹腔137形成于相應(yīng)于由伸展件121伸開的真空吸取裝置111的位置的位置。該定位凹腔137具有以一預(yù)定角度傾斜的斜面142。該半導體裝置109可由該斜面142平順地裝納于該定位凹腔137中。
該凸輪件134的凸輪面135之上部具有一狹窄部分而其下部具有一較寬的部分，其中該上部的寬度為當桿件138a和138b相互接近時可將該半導體裝置109配合地裝納于該定位凹腔137中。
當凸輪件134由該定位缸136的工作帶動向上和向下運動時，這些操作件133由凸輪隨動件132和彈簧141的作用而往復運動以致使其相互接近或相互離開。連接到各操作件133上的桿件138a和138b相互靠近至適合于使該半導體裝置109定位的程度，或相互離開至可使該半導體裝置109通過的程度。
下面將說明具有這種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的用于測試半導體裝置的機械手系統(tǒng)的取放裝置的工作情況。
首先，為了拾起各半導體裝置109，該取放裝置100控制該第一缸107使該操作板114降低；然后該導桿127和較下板108與其一起下降；該支承件118和固定在該支承件118處的第二缸112也與其一道下降。當該操作板114的下降受到該定位銷130阻止時，該第一缸107停止工作。
在這種狀況，該伸展件121處于縮回狀態(tài)，所以各真空吸取裝置111之間的距離與用戶托盤110上的各半導體裝置109之間的距離一致。在這種狀態(tài)，各第二缸112工作，從而使各真空吸取裝置111下降到各半導體裝置109上。
當各真空吸取裝置111直接下降到各半導體裝置109上時，各真空吸取裝置111拾起放在用戶托盤110上的半導體裝置109。然后該第二缸112使已經(jīng)拾起半導體裝置109的真空吸取裝置111上升。然后，該第一缸107升起操作板114使第二缸112上升。
根據(jù)這一過程，當各半導體裝置109已由真空吸取裝置111拾取并提升到一預(yù)定位置時，該取放裝置100就沿Y坐標運動到測試托盤。當該裝置100朝測試托盤運動的同時，該第三缸122使該伸展件121伸展，從而使這些連接到該伸展件121上的支承件118伸展。因此，各真空吸取裝置111運動，所以各真空吸取裝置彼此間的距離增加，并且將由各真空裝置111拾起的各半導體裝置109安置好，以致其位置與形成于該定準器138上的定位凹腔137的位置重合。然后定位缸136工作使凸輪件134向下運動。當該凸輪件134向下運動時，因彈簧141的作用各操作件133相互靠近，因而該定準器138的各桿件138a和138b相互靠近。
當各桿件138a和138b相互靠近時，各真空吸取裝置111停止吸取工作并同時排出空氣，因此各半導體裝置109沿著各斜面142掉入各定位凹腔137中。按這一過程對在測試托盤中被測試的半導體裝置109進行定位操作。
當該取放裝置100的定位操作完成后，各真空吸取裝置111靠第二缸112的操作再次下降。各真空吸取裝置111借助于其真空吸力作用又將該定準器138中的各半導體裝置109吸起。當各真空吸取裝置111已拾起各半導體裝置109時，各真空吸取裝置111由各第二缸112作用再次升起，當該取放裝置100移動到測試托盤上方的預(yù)定位置時，第二缸112使各真空吸取裝置111下降到測試托盤上，并且將各半導體裝置109放置于該測試托盤上。
按本發(fā)明，由于定位操作是在該取放裝置將各半導體裝置從用戶托盤傳送到測試托盤上的同時完成的，因此減少了大約20％的行程時間。
盡管已對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了詳細說明并且在圖中示出了，但應(yīng)清楚地看到該實施例及各附圖只是為了解釋本發(fā)明，并不能限制本發(fā)明，因此本發(fā)明的實質(zhì)及范圍只由所附的權(quán)利要求書中的各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種用于測試半導體裝置的機械手系統(tǒng)的取放裝置，所述取放裝置包括一支承架；一個裝在所述支承架上的操作板；一個用于使所述操作板升降的升降缸；一組連接到所述操作板上并根據(jù)所述操作板的升降而升降的缸；一組連接到各缸上從而隨其升降的真空吸取裝置，所述真空吸取裝置用于從一用戶托盤上拾起各半導體裝置；用于使所述真空吸取裝置在各半導體裝置由所述真空吸取裝置拾起之后運動到一預(yù)定關(guān)系的布置裝置；及當所述半導體裝置從所述真空吸取裝置上脫離時用于接納這些半導體裝置并對其進行定位的定位裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的機械手系統(tǒng)的取放裝置，其特征在于所述布置裝置包括一個與所述真空吸取裝置相連的伸展件，所述伸展件沿一縱向伸展并縮回，以便改變所述真空吸取裝置之間的距離；及一個用于使所述伸展件伸縮的伸縮缸。
3.如權(quán)利要求2所述的機械手系統(tǒng)的取放裝置，其特征在于所述伸展件包括一組相互間按Z字形并可繞樞軸轉(zhuǎn)動地連接的連桿，從而各連桿相互間可繞樞軸相對轉(zhuǎn)動。
4.如權(quán)利要求3所述的機械手系統(tǒng)的取放裝置，其特征在于所述伸展件裝載有一個裝納于一形成于所述操作板中的凹腔中的輥子，所述凹腔在該伸展件伸展和縮回時給所述輥子和所述連桿的運動導向。
5.如權(quán)利要求1所述的機械手系統(tǒng)的取放裝置，其特征在于所述定位裝置包括一對可滑動地裝在所述支承架上的操作件，每個所述操作件帶有一凸輪隨動件；一個用于使所述各操作件彼此相互偏壓的彈簧；一個設(shè)置于所述各操作件之間的凸輪件，所述凸輪件具有一與所述凸輪隨動件接觸的凸輪面；一個連接到所述凸輪件上用于在所述凸輪件的驅(qū)動作用下使所述各操作件運動的定位缸；一對分別連接到所述操作件上的桿件，所述各桿件根據(jù)所述各操作件的運動彼此靠近和離開，其中所述各桿件形成得帶有用于給當所述各桿件相互接近時從所述各真空吸取裝置上脫離出來的所述各半導體裝置定位的定位凹腔。
6.如權(quán)利要求5所述的機械手系統(tǒng)的取放裝置，其特征在于，每個所述凹腔的上部包括一個用于將所述各半導體裝置導向進入所述定位凹腔中的斜面。
全文摘要
一種用于測試半導體裝置的機械手系統(tǒng)的取放裝置,其包括用于從一用戶托盤上拾起各半導體裝置的真空吸取裝置,一個用于使各真空吸取裝置向上和向下運動的缸,及一個用于對已從各真空吸取裝置中脫離出的各半導體裝置進行定位的定準器。各半導體裝置的定位操作是在取放裝置將各半導體裝置從用戶托盤傳送到測試托盤上時完成的。
文檔編號B25J15/06GK1198534SQ9810621
公開日1998年11月11日 申請日期1998年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月4日
發(fā)明者具泰興 申請人:三星電子株式會社