自动操纵装置和利用它测量器件的方法制造方法及图纸

一种能在与单独测量器件电学特性所花费的时间大体相同的时间内同时测量器件电学特性并精确检验器件外观的自动操纵装置和一种利用该自动操纵装置的器件测量方法。在该操纵装置内组合一种紧凑而高精度的器件外观自动检验装置，后者包括一个具有多个亮度可控的发光元件的照明装置和一个将拍摄的图像转换成待输出的像素数据的ＣＣＤ照相机之类的照相机。接受了电学特性测试的器件中被分类为需要检验外观的器件在检验装置中检验其外观。在电学测试和外观检验的数据基础上将器件分类，而后输送到相应的器件存放机构内。由于在一次通过中不但能测试器件的电学特性，还能自动和准确地实现外观检测，外观检查所费的时间可大大减少，导致生产率提高和测试成本的降低。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种器件自动操纵装置(automated device-handling apparatus，常称作automatic handler或autohandler；本文将这三者均译作“(器件)自动操纵装置”-译注)，用于将半导体器件、滤波器、振荡器之类的电子元部件(下面总起来称作”器件”)从装载器部分输送到测试部分并进行操纵或处理，而在测试后在测试结果的基础上对测试过的器件进行分类，本专利技术同时涉及一种利用该器件操纵装置来测量器件的方法。本专利技术特别涉及一种装有检查器件外观用的外观检验部分的器件自动操纵装置，以及一种利用该器件操纵装置来测量器件的方法。许多用于通过将预定测试模式的信号外加到器件上而测量待测试器件(通常称作DUT)的电学特性的器件测试装置(下面将称作器件测试器)有一个整体组合于其中的器件自动操纵装置。此处称作“自动操纵装置”的是自动的器件操纵(输送和操纵或处理)装置，用于将器件自动地运出已由使用人存放在操纵装置的装载器部分中的装有待测试器件的一个盘子(存放盒，通常称作顾客盘或用户盘)，在装有器件测试器的测试头的测试部分中测试器件的电学特性，而后在测试结果的基础上对测试过的器件进行分类并将已分类的器件自动地安置在卸载器部分的相应盘子中。先有技术的自动操纵装置包括三种类型(1)倾斜式自动操纵装置，其中器件在它可以由于重力而沿其滑动的移动路径中的一个预定位置处接受电学测试，并在卸载部分中在测试结果的基础上进行分类；(2)水平式自动操纵装置，其中一个装有待测试器件的盘子在一个轨道之类的水平平面上移动，而待测试器件受到操纵(转移/输送和处理)并在一个预定位置上受到测试，随后在测试结果的基础上进行分类；以及(3)一种自动操纵装置，其中当一个盘子被置于一个预定位置时，存放在盘子中的待测试器件受到自动操纵和测试，随后在测试结果的基础上进行分类。虽然本专利技术可以应用于上述类型中的任何一种，但为了阐述方便起见，将应用于属于类型(3)的范围的自动操纵装置而进行说明，其中当一个装有半导体器件特别是集成电路的盘子被置于装载器部分中的一个预定位置上时，待测试器件(集成电路)受到自动操纵和测试，随后在卸载部分中在测试结果的基础上进行分类。首先，参照图4，将说明在1993年11月4日提出申请的日本专利申请No.Hei5-275570(译注平5-275570)(275570/1993)中公开的一种自动操纵装置，该专利的题目为“测试集成电路用的集成电路输送装置”，转让给了本申请的同一受让人。虽然该自动操纵装置被设计来操纵作为半导体器件典型的集成电路(IC)，但它同样能用于操纵集成电路以外的半导体器件和其它器件。图示的自动操纵装置包括一个横跨并可动地安装在沿X方向(如图4中从右到左)延伸的第一对轨道11上的第一可动臂12和一个安装在可动臂12上用于沿该臂纵向即沿Y方向移动的第一小车13。在小车13的移动范围内，在操纵装置的前部为从图4中左侧开始相继设置的第一分类部分24、卸载部分23、装载部分14和空盘部分26，而在操纵装置的后部为从图4中左侧开始相继设置的第二分类部分25和将待测试器件加热到预定温度用的加热板15。可从理解，当希望将待测试器件冷却至预定温度时，将设置冷却板机构。一些自动操纵装置使用一个恒温箱或恒温槽，以便将待测试器件保持在设定的预定温度。虽然没有图示，但每个装有多个排列的待测试器件的盘子在装载器部分14中互相叠置。可动臂12和小车13从叠置的最上层盘子中取出一个或多个待测试器件(通常利用吸住)并将其转移到加热板15上以将其加热到测试温度。而后利用可动臂12和小车13将加热的待测试器件从加热板15上转移到第一缓冲级(中间平台)16上。在图4中第一对轨道11的右侧安装沿X方向延伸的第二对轨道17，而在第二对轨道17上横跨和可动地安装沿轨道移动的第二可动臂18。一个第二小车19安装在可动臂18上以便沿该臂纵向即沿Y方向移动。第一缓冲级16如双箭头所示可以在第一小车13的运动范围内的图4中实线所示的第一位置和第二小车19的运动范围内的图4中虚线所示的第二位置之间运动，它这样配置，使得在一接受加热的待测试器件后缓冲级16就移向虚线中所示的位置，而一当待测试器件已经受到第二小车19支承后缓冲级16就移回实线中所示的位置。安置在第一缓冲级16前面的第二缓冲级(中间平台)22同样可以在第一小车13的运动范围内的图4中实线所示的第一位置和第二小车19的运动范围内的图4中虚线所示的第二位置之间运动。第二小车19当它通过第二可动臂18的运动及上述小车沿可动臂的运动而移动到上述缓冲级时可以从第一缓冲级16取出待测试器件(通常利用吸住)，并将待测试器件输送到测试部分，在那里使待测试器件与器件测试器的测试器头21的触头接触并向其提供预定模式的测试信号，以便测量待测试器件的电学特性。这种测量在器件测试器中进行，测试器可以通过触头接收从待测试器件来的输出信号。测试一完成，待测试器件通过可动臂12和小车13的运动而从测试部分转移到安置在虚线中所示的位置中的第二缓冲级22上。一接受到待测试器件，第二缓冲级22就移动到实线中表示的位置，在那里通过可动臂12和小车13的运动而将待测试器件从第二缓冲22转移到卸载器部分23上。在这样做的过程中，不合格的或低劣的物品立即被传送到第一和第二分类部分24和25，而只有合格的或优良的物品留在卸载部分23中。当待测试器件倒空时，第二缓冲级22返回虚线中所示的位置中。在装载器部分中倒空的盘子被移到空盘部分26中。如上所述，先有技术的自动操纵装置从装载器部分中的盘子中搬运待测试器件，按需要将它们加热或冷却，使它们接触器件测试器的测试器头的触头以便在不同条件下测量其电学特性，而后在测试结果的基础上将待测试器件分类为(例如)(1)合格物品；(2)不合格物品；(3)需要重新测试的物品。这里应当指出，对作为半导体器件典型的集成电路包含大规模集成电路(LSI)的测试包括晶片阶段的测试和对完全封装的集成电路的测试。常规的集成电路测试仅仅包括其电学特性的测试，即使是完全封装的集成电路的测试除了电学特性外也只还要求目视检验其外观。这是因为常规的封装件相当大，所以它们可以易于用网眼检验，同时因为不要求高精度的公差。但是，最近几年各种设备的小型化和部件的高密度安装已经提高程度了，而集成电路也已经小型化而具有数目增多的表面安装封装件。具体地说，取方形扁平封装件(QFP)为例，该封装件如此小，长度和宽度范围为10mm×10mm到30mm×30mm且厚度薄至2mm到10mm。此种封装件在其四侧上装有引线，每侧上具有多达8到76根引线。此外，引线的间距极窄，范围为0.3mm到0.8mm，此外引线的底面必须是扁平的，因为它们应该直接焊接在印刷电路板的表面上。为此，在方形扁平封装(QFP)和小外形封装(SOP)的集成电路的测试中，其外观的检验是一个重要指标，因而要求严格的目视检验并已经开发了用于检验集成电路外观的专用外观检验装置。但是，此种严格的目视检验花费相当长的时间，令人不满意地导致非常低的生产率和测试费用的显著提高。更有甚者，即使相当熟练的技术人员也可能错把不合格物品当作合格物品或造成漏检，如由于肉眼目视检验而判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件自动操纵装置，用于将器件从装载器部分输送到测试部分，在该测试部分中测试上述器件的电学特性，而在测试后，将测试过的器件从测试部分输送到卸载器部分，随后在测试结果的基础上对测试过的器件进行分类，上述器件操纵装置在其中安装有：一种检验 器件外观用的器件外观自动检验装置，该器件外观检验装置装有亮度可控的照明机构，结构紧凑，具有高分辨率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：后藤敏雄，菊池有朋，叶山久夫，
申请(专利权)人：株式会社爱德万测试，
类型：发明
国别省市：JP[日本]