專利名稱：用于半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合用于半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備(通常稱為機(jī)械手(handler))的控制系統(tǒng)，該設(shè)備與半導(dǎo)體器件測(cè)試設(shè)備連接用于測(cè)試半導(dǎo)體器件，輸送和裝卸設(shè)備構(gòu)型為把待測(cè)試的半導(dǎo)體器件輸送至測(cè)試區(qū)，把測(cè)試后的半導(dǎo)體器件搬運(yùn)離開(kāi)測(cè)試區(qū)，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果的數(shù)據(jù)對(duì)半導(dǎo)體器件分類。
通過(guò)向待測(cè)試的半導(dǎo)體器件(通常稱為DUT)施加預(yù)定圖形的測(cè)試信號(hào)，來(lái)測(cè)量半導(dǎo)體器件、尤其是作為典型的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體集成電路(以下稱為IC)電特性的許多半導(dǎo)體器件測(cè)試設(shè)備(通常稱為IC測(cè)試儀)，具有與其連接的半導(dǎo)體輸送和裝卸設(shè)備。在以下公開(kāi)中，為了方便說(shuō)明，通過(guò)以代表半導(dǎo)體器件的IC為例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。
圖3展示了稱為“水平輸送系統(tǒng)”的傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備(以下稱為機(jī)械手)的一個(gè)例子的一般結(jié)構(gòu)。每個(gè)均裝載IC的多組料盤(pán)2設(shè)置在平臺(tái)1上，從圖面看平臺(tái)1沿其下側(cè)1A構(gòu)成基底。每個(gè)料盤(pán)組2A～2E由相互垂直堆疊的多個(gè)料盤(pán)12組成。從圖面看最左側(cè)的料盤(pán)組2A位于裝載區(qū)。在裝載區(qū)的料盤(pán)組2A裝載了待測(cè)試的IC。
在此例中，X-Y搬運(yùn)臂裝置3A、3B一次從位于裝載區(qū)的堆疊料盤(pán)組2A的最上一個(gè)料盤(pán)取出兩個(gè)IC，并輸送至一個(gè)輸送裝置例如稱為“吸收級(jí)”的旋轉(zhuǎn)式IC輸送臺(tái)(轉(zhuǎn)盤(pán))4上。限定接收IC的位置的兩排定位凹座5以同心圓上的等角度間距形成在IC輸送臺(tái)4中。每個(gè)定位凹座5基本是正方形，在其四側(cè)圍繞有向上的斜壁。在所示例子中，IC輸送臺(tái)4每次在順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)一個(gè)節(jié)距(一個(gè)定位凹座5的進(jìn)給角)，搬運(yùn)臂裝置3A、3B把兩個(gè)IC卸下放入兩排定位凹座5的對(duì)應(yīng)位置。更具體地講，此例中，X-Y搬運(yùn)臂裝置3A、3B的搬運(yùn)臂3A安裝有搬運(yùn)頭3C，用于抓住料盤(pán)12中的兩個(gè)待測(cè)試IC，以便通過(guò)X-Y搬運(yùn)臂裝置3A、3B在X-Y方向的運(yùn)動(dòng)把抓住的被測(cè)試IC從料盤(pán)12搬出送至IC輸送臺(tái)4。
參考標(biāo)號(hào)6代表稱為“接觸臂”的旋轉(zhuǎn)臂裝置，把IC輸送臺(tái)4輸送的IC送至測(cè)試區(qū)7。具體地，接觸臂裝置6適合于從IC輸送臺(tái)4的兩個(gè)定位凹座5中的每個(gè)中拾取IC，并將其送至測(cè)試區(qū)7。接觸臂裝置6具有三個(gè)臂，每個(gè)均具有安裝于其上的搬運(yùn)頭，并通過(guò)三個(gè)臂的旋轉(zhuǎn)完成如下操作，即把搬運(yùn)頭抓住的IC順序地輸送到測(cè)試區(qū)7，把在測(cè)試區(qū)7測(cè)試后的IC從測(cè)試區(qū)順序地輸送到位于出口的旋轉(zhuǎn)式輸送臂裝置8。
應(yīng)該注意到，IC輸送臺(tái)4，接觸臂裝置6和測(cè)試區(qū)7容納于恒溫室9(通常稱為室)內(nèi)，以便可以在保持于預(yù)定溫度的同時(shí)在室9內(nèi)對(duì)待測(cè)試的IC進(jìn)行測(cè)試。恒溫室9內(nèi)的溫度是可控的，以便保持在預(yù)定的高溫或低溫，對(duì)待測(cè)試IC施加預(yù)定的熱應(yīng)力。
同樣測(cè)試區(qū)出口側(cè)的輸送臂裝置8也具有三個(gè)臂，每個(gè)均具有安裝于其上的搬運(yùn)頭，其構(gòu)型為通過(guò)三個(gè)臂的旋轉(zhuǎn)把由搬運(yùn)頭抓住的測(cè)試后的IC輸送至卸載區(qū)。根據(jù)測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)對(duì)從恒溫室9取出的IC分類，并存儲(chǔ)在位于卸載區(qū)的料盤(pán)組、本例為三個(gè)，2C、2D、2E中之一。舉例說(shuō)明，不適用的IC存儲(chǔ)在最右側(cè)料盤(pán)組2E的料盤(pán)中，適用的IC存儲(chǔ)在料盤(pán)組2E左側(cè)的料盤(pán)組2D的料盤(pán)中，已確定需要重新測(cè)試的IC存儲(chǔ)在料盤(pán)組2D左側(cè)的料盤(pán)組2C的料盤(pán)中。利用根據(jù)測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)控制的搬運(yùn)臂裝置10A、10B完成此分類。在此例中，搬運(yùn)臂裝置10A、10B中的搬運(yùn)臂10A具有安裝于其上的搬運(yùn)頭10C，適合用于抓住一個(gè)測(cè)試后的IC并將其輸送至指定的料盤(pán)。
應(yīng)該注意，位于距最左側(cè)第二位置的料盤(pán)組2B是空料盤(pán)組，其位于容納在裝載區(qū)卸空IC的料盤(pán)的緩沖區(qū)。當(dāng)卸載區(qū)內(nèi)的料盤(pán)堆疊2C、2D和2E中任一個(gè)的最上面的料盤(pán)裝入IC時(shí)，此空料盤(pán)組2B的料盤(pán)被輸送至準(zhǔn)備用于存儲(chǔ)IC的相應(yīng)料盤(pán)堆疊的頂部。
盡管圖3所示的機(jī)械手中，IC輸送臺(tái)4有兩排在同心圓上以等角度間距形成的、用于限定接收IC的位置的定位凹座5，以使每當(dāng)IC輸送臺(tái)4在順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)一個(gè)節(jié)距，X-Y搬運(yùn)臂裝置3A、3B都把兩個(gè)IC放入兩個(gè)對(duì)應(yīng)的定位凹座5，但也可采用另一類機(jī)械手，其中IC輸送臺(tái)4只具有在同心圓上以等角度相隔的一排定位凹座5，以便X-Y搬運(yùn)臂3A、3B從位于裝載區(qū)的料盤(pán)12一次取走一塊IC，每當(dāng)IC輸送臺(tái)4旋轉(zhuǎn)一個(gè)節(jié)距，搬運(yùn)臂裝置都在一個(gè)定位凹座5中一次放入一塊IC。
而且，另一種水平輸送系統(tǒng)的機(jī)械手也已投入實(shí)用，其中，由用戶已經(jīng)預(yù)先裝載于用戶料盤(pán)12的待測(cè)試的IC，被輸送并再裝載在位于裝載區(qū)內(nèi)能經(jīng)受高/低溫的測(cè)試料盤(pán)。在恒溫室內(nèi)把測(cè)試料盤(pán)從裝載區(qū)移至測(cè)試區(qū)，其中，利用X-Y輸送裝置例如X-Y輸送臂裝置或X-Y輸送搬運(yùn)臂裝置，把位于料盤(pán)上的測(cè)試中的IC輸送至IC測(cè)試儀的一個(gè)或多個(gè)插座上，由此對(duì)測(cè)試中的IC施加預(yù)定圖形的測(cè)試信號(hào)，測(cè)試其電特性。利用X-Y輸送裝置把測(cè)試后IC從插座輸送至測(cè)試料盤(pán)，隨后被裝載在測(cè)試料盤(pán)上從測(cè)試區(qū)取出送至卸載區(qū)，在那里根據(jù)測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)試后IC分類，從測(cè)試料盤(pán)輸送至用于存儲(chǔ)的相應(yīng)用戶料盤(pán)。
圖3所示機(jī)械手中，裝載區(qū)的X-Y搬運(yùn)臂3A、接觸臂裝置6、位于測(cè)試區(qū)出口側(cè)的輸送臂裝置8和位于卸載區(qū)的搬運(yùn)臂10A中的每一個(gè)均具有安裝于其上的搬運(yùn)頭，由此抓住IC輸送至期望的位置。這種搬運(yùn)頭一般包括真空拾取頭。
在如上所述的另一種機(jī)械手中，裝載區(qū)的X-Y搬運(yùn)臂裝置、位于測(cè)試區(qū)的X-Y輸送裝置、位于卸載區(qū)的X-Y搬運(yùn)臂裝置等中的每一個(gè)均具有安裝于其上的搬運(yùn)頭，由此抓住IC輸送至期望的位置。同樣，這種搬運(yùn)頭一般包括真空拾取頭。
如本技術(shù)領(lǐng)域眾所周知，真空拾取頭在其IC吸附面具有真空口，經(jīng)其吸入空氣，利用吸力吸引和抓住IC。
但是，這種真空拾取頭的缺點(diǎn)是，如果IC位于預(yù)定位置之下或者IC的位置不合適(水平偏移)，則無(wú)法吸引IC。因此，會(huì)發(fā)生真空拾取頭單獨(dú)移至下一位置而未吸引和抓住IC的故障。這種機(jī)械裝置獨(dú)自移動(dòng)而未輸送工件(本例中是IC)的故障一般稱為“阻塞”。
通常是裝備具有傳感裝置的真空拾取頭，傳感裝置用于檢測(cè)IC是否已被拾取頭吸住，由此設(shè)置可以由傳感裝置來(lái)檢測(cè)IC的不存在，這被解釋為表示發(fā)生阻塞，所以要停止機(jī)械手的工作。
如果在恒溫室9之外發(fā)生阻塞，一旦操作者停止機(jī)械手的工作，即可以容易地執(zhí)行消除阻塞的程序，例如取走引起阻塞的IC，或手工把IC移至應(yīng)輸送的位置。
但是，如果在恒溫室9之內(nèi)發(fā)生阻塞，則在消除阻塞現(xiàn)象之前必須打開(kāi)室門(mén)。打開(kāi)室門(mén)會(huì)導(dǎo)致室9內(nèi)的溫度的急劇變化，使室恢復(fù)到其原始溫度需要較長(zhǎng)時(shí)間，此期間必須中IC斷測(cè)試，結(jié)果使測(cè)試效率不期望地降低很多。
為了減少這種不方便，迄今為止的做法是如圖4所示，設(shè)置穿過(guò)恒溫室9的外壁9A部分的通孔11和可拆卸的安全插塞裝置(未示出)，利用緊固裝置如螺釘封閉通孔11，以便可按需要取走插塞裝置。具體地，如果在恒溫室9內(nèi)發(fā)生阻塞，操作者可以移去插塞裝置暴露通孔11，以便插入操縱桿12取走阻塞的IC，操縱桿12包括真空管12A和與管端頭連接的真空拾取頭12B。雖然圖中未示出，管12A與軟管連接，而軟管與真空泵連接。
但是，在圖3所示類型的機(jī)械手的情形中，利用所述傳統(tǒng)方法可以取走的IC是下列這些，即已經(jīng)放置于IC輸送臺(tái)4的定位凹座5但未正確定位的IC、和已偶然地放置在例如IC輸送臺(tái)4的IC，在其他類型的機(jī)械手的情形中，利用所述傳統(tǒng)方法可以取走的IC是下列這些，即已經(jīng)裝載于裝載區(qū)的IC搬運(yùn)器但未正確定位的IC，和已經(jīng)與測(cè)試區(qū)的電插座連接但未正確定位的IC。
盡管如此，仍有某些IC不能利用操縱桿通過(guò)上述方法取走。在圖3所示機(jī)械手的情形中，會(huì)發(fā)生以下故障，例如接觸臂裝置6未能從IC輸送臺(tái)4拾取IC、及應(yīng)在測(cè)試區(qū)7拾取的任一個(gè)IC未能由接觸臂裝置6吸住，在其他類型的機(jī)械手的情形中，裝載于料盤(pán)或容納于測(cè)試料盤(pán)的IC搬運(yùn)器的IC未能被拾取、及未能從測(cè)試區(qū)的插座吸住IC。
更具體地，當(dāng)接觸臂裝置6從定位凹座5拾取IC并將其輸送至測(cè)試區(qū)7的過(guò)程中，或者在測(cè)試區(qū)7拾取測(cè)試后的IC并將其輸送至輸送臂裝置8的過(guò)程中，如果裝載于定位凹座5或裝載在測(cè)試區(qū)7的任何IC未能被拾取，則接觸臂裝置6會(huì)在檢測(cè)到發(fā)生阻塞時(shí)在該位置立刻停止移動(dòng)。結(jié)果，由于接觸臂裝置6的真空拾取頭會(huì)在真空拾取頭置于未能吸住的IC上的情況下停止移動(dòng)，所以插入恒溫室9的操縱桿12也無(wú)法從定位凹座5或測(cè)試區(qū)7取走IC。
對(duì)于其他類型的機(jī)械手也是如此，其中由于接觸臂裝置6會(huì)在真空拾取頭阻擋未能吸住的IC頂端的情況下停止移動(dòng)，所以插入恒溫室9的操縱桿12無(wú)法從測(cè)試料盤(pán)或插座取走阻塞的IC。
因此，在這種情況下，操作者必須打開(kāi)恒溫室9的門(mén)，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)接觸臂裝置6，暴露阻塞的IC上部的空間，取走該IC。對(duì)于其他類型的機(jī)械手，取走阻塞的IC也需要相同的程序。如上所述，打開(kāi)恒溫室9的門(mén)導(dǎo)致恒溫室9內(nèi)溫度急劇變化，該室恢復(fù)到其原始溫度需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，結(jié)果導(dǎo)致實(shí)際測(cè)試時(shí)間大大延長(zhǎng)，因而明顯地降低了測(cè)試效率。
上述缺點(diǎn)并不限于采用真空拾取頭的情形，在采用抓住IC的其他任何類型搬運(yùn)頭的情況同樣存在上述缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)，如果搬運(yùn)頭未能抓住半導(dǎo)體器件例如IC而引起阻塞，則在無(wú)需打開(kāi)恒溫室門(mén)的情況下即可取走阻塞的IC。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供一種用于半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，該設(shè)備的構(gòu)型如下，由輸送裝置裝載并輸送進(jìn)恒溫室的半導(dǎo)體器件，被搬運(yùn)頭裝置從輸送裝置抓住并輸送至恒溫室內(nèi)的測(cè)試區(qū)，半導(dǎo)體器件在恒溫室中于預(yù)定溫度條件下進(jìn)行測(cè)試，完成測(cè)試后，由搬運(yùn)頭裝置從測(cè)試區(qū)抓住測(cè)試后的半導(dǎo)體器件并搬運(yùn)至預(yù)定位置，控制系統(tǒng)包括阻塞檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)當(dāng)搬運(yùn)裝置在測(cè)試區(qū)內(nèi)抓住測(cè)試后的半導(dǎo)體器件時(shí)可能發(fā)生的任何阻塞；移動(dòng)控制裝置，響應(yīng)來(lái)自阻塞檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)工作，把搬運(yùn)頭裝置移至并停在遠(yuǎn)離測(cè)試區(qū)的位置。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方案，提供一種用于半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，該設(shè)備的構(gòu)型如下，由輸送裝置裝載并輸送進(jìn)恒溫室的半導(dǎo)體器件，被搬運(yùn)頭裝置從輸送裝置抓住并輸送至恒溫室內(nèi)的測(cè)試區(qū)，半導(dǎo)體器件在恒溫室中于預(yù)定溫度條件下進(jìn)行測(cè)試，完成測(cè)試后，由搬運(yùn)頭裝置從測(cè)試區(qū)抓住測(cè)試后的半導(dǎo)體器件并搬運(yùn)至預(yù)定位置，控制系統(tǒng)包括阻塞檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)當(dāng)搬運(yùn)頭裝置從輸送裝置抓住待測(cè)試的半導(dǎo)體器件時(shí)可能發(fā)生的任何阻塞；移動(dòng)控制裝置，響應(yīng)來(lái)自阻塞檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)工作，把搬運(yùn)頭裝置移至并停在遠(yuǎn)離測(cè)試區(qū)的位置。
在一個(gè)優(yōu)選的修改實(shí)施例中，阻塞檢測(cè)裝置用于檢測(cè)當(dāng)搬運(yùn)頭裝置在測(cè)試區(qū)內(nèi)抓住測(cè)試后的半導(dǎo)體器件時(shí)可能發(fā)生的任何阻塞和當(dāng)搬運(yùn)頭裝置從輸送裝置抓住待測(cè)試的半導(dǎo)體器件時(shí)可能發(fā)生的任何阻塞。
控制系統(tǒng)最好還包括復(fù)位裝置，響應(yīng)輸入其中的復(fù)位信號(hào)工作，使搬運(yùn)頭裝置恢復(fù)其正常位置。
在一個(gè)優(yōu)選的修改實(shí)施例中，輸送裝置包括旋轉(zhuǎn)式輸送裝置，具有形成于其上的多個(gè)定位凹座，用于以同心圓上的等角度間距接受半導(dǎo)體器件，搬運(yùn)頭裝置安裝于旋轉(zhuǎn)式臂裝置上，以便利用安裝于旋轉(zhuǎn)臂裝置的搬運(yùn)頭裝置，分別把待測(cè)試半導(dǎo)體器件從輸送裝置輸送至測(cè)試區(qū)，和把測(cè)試后的半導(dǎo)體器件從測(cè)試區(qū)輸送至靠近恒溫室的出口的位置。
在另一優(yōu)選修改實(shí)施例中，輸送裝置包括具有多個(gè)用于容納半導(dǎo)體器件的槽的料盤(pán)，搬運(yùn)頭裝置安裝于X-Y搬運(yùn)裝置上，以便利用安裝于X-Y搬運(yùn)裝置的搬運(yùn)頭裝置，分別把待測(cè)試半導(dǎo)體器件從料盤(pán)輸送至測(cè)試區(qū)，和把測(cè)試后的半導(dǎo)體器件從測(cè)試區(qū)輸送至另一料盤(pán)。
半導(dǎo)體器件可以是半導(dǎo)體集成電路，搬運(yùn)頭裝置可以包括真空拾取頭，用于真空吸取半導(dǎo)體集成電路(特別是容納半導(dǎo)體集成電路的封裝體)以便輸送。
根據(jù)本發(fā)明的第三方案，提供一種用于半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，該設(shè)備的構(gòu)型如下，由輸送裝置裝載并輸送進(jìn)恒溫室的半導(dǎo)體器件，被真空拾取頭裝置從輸送裝置吸取并輸送至恒溫室內(nèi)的測(cè)試區(qū)，半導(dǎo)體器件在恒溫室中于預(yù)定溫度條件下進(jìn)行測(cè)試，完成測(cè)試后，由真空拾取頭裝置從測(cè)試區(qū)吸取測(cè)試后的半導(dǎo)體器件并搬運(yùn)至恒溫室內(nèi)的預(yù)定位置，控制系統(tǒng)包括阻塞檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)當(dāng)真空拾取頭裝置從輸送裝置吸取待測(cè)試的半導(dǎo)體器件時(shí)可能發(fā)生的任何阻塞，或當(dāng)真空拾取頭裝置在測(cè)試區(qū)內(nèi)吸取測(cè)試后的半導(dǎo)體器件時(shí)可能發(fā)生的任何阻塞；移動(dòng)控制裝置，響應(yīng)來(lái)自阻塞檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)工作，把在發(fā)生阻塞的位置處于停滯的真空拾取頭裝置移至并停在遠(yuǎn)離發(fā)生阻塞的位置；復(fù)位裝置，響應(yīng)復(fù)位信號(hào)工作，使真空拾取頭裝置返回其正常位置。
在一個(gè)優(yōu)選修改實(shí)施例中，輸送裝置包括旋轉(zhuǎn)式輸送裝置，其上形成有用于以同心圓上的等角度間距接受半導(dǎo)體器件的多個(gè)定位凹座，真空拾取頭裝置安裝于旋轉(zhuǎn)臂裝置上，以便利用安裝于旋轉(zhuǎn)臂裝置的真空拾取頭裝置，分別把待測(cè)試半導(dǎo)體器件從輸送裝置輸送至測(cè)試區(qū)，和把測(cè)試后的半導(dǎo)體器件從測(cè)試區(qū)輸送至靠近恒溫室的出口的位置。
在另一修改優(yōu)選實(shí)施例中，輸送裝置包括具有多個(gè)用于容納半導(dǎo)體器件的槽的料盤(pán)，真空拾取頭裝置安裝于X-Y搬運(yùn)裝置上，以便利用安裝于X-Y搬運(yùn)裝置的真空拾取頭裝置，分別把待測(cè)試半導(dǎo)體器件從料盤(pán)輸送至測(cè)試區(qū)，和把測(cè)試后的半導(dǎo)體器件從測(cè)試區(qū)輸送至另一料盤(pán)。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，如果搬運(yùn)頭未能抓住半導(dǎo)體器件而引起阻塞，則使搬運(yùn)頭暫停在發(fā)生阻塞的位置，隨后移至并停在遠(yuǎn)離阻塞位置的位置，從而使阻塞位置的上部空間變空。這樣可以利用半導(dǎo)體器件取出工具例如上述的操縱桿，通過(guò)通孔從恒溫室外部取走阻塞的半導(dǎo)體器件，而無(wú)需打開(kāi)室門(mén)。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
圖2是展示本發(fā)明用于圖3所示半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備時(shí)接觸臂裝置如何工作的平面圖。
圖3是展示適用本發(fā)明的半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備的實(shí)例的示意平面圖。
圖4是圖3所示半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備的部分剖面示意側(cè)視圖，展示了如何從恒溫室外部取走阻塞的IC。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是展示根據(jù)本發(fā)明的用于半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備(機(jī)械手)的控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。此實(shí)施例中本發(fā)明應(yīng)用于圖3所示類型的機(jī)械手。
所示實(shí)施例中，控制系統(tǒng)20例如可以包括微型計(jì)算機(jī)。正如本技術(shù)領(lǐng)域所公知的，微型計(jì)算機(jī)包括中央處理單元(CPU)21；存儲(chǔ)器22，存儲(chǔ)按預(yù)定順序操作中央處理單元(CPU)21的程序；可讀寫(xiě)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(以下稱為RAM)23，用于臨時(shí)存儲(chǔ)由外部輸入的數(shù)據(jù)；輸入端口24，輸入來(lái)自光學(xué)傳感開(kāi)關(guān)裝置32和復(fù)位開(kāi)關(guān)33的輸出信號(hào)；和輸出端口25，從控制系統(tǒng)20向由該控制系統(tǒng)所控制的設(shè)備部件組30輸出控制信號(hào)。
控制系統(tǒng)還包括由程序構(gòu)成的順序控制裝置22A，用于操作圖3所示機(jī)械手的各部分，以便輸送IC進(jìn)行測(cè)試。順序控制裝置22A還用于控制設(shè)備部件組30例如脈沖電機(jī)、氣缸及其他。用于驅(qū)動(dòng)設(shè)備部件組30之中的接觸臂裝置6的脈沖電機(jī)具體由參考標(biāo)號(hào)31來(lái)表示。
雖然此實(shí)施例中順序控制裝置22A預(yù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器22中，但也可以與存儲(chǔ)器22分別提供。順序控制裝置22A可以包含硬件，這對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也是顯而易見(jiàn)的。
除了順序控制裝置22A之外，還提供阻塞檢測(cè)裝置22B，例如用于根據(jù)來(lái)自安裝于每個(gè)真空拾取頭上的光學(xué)傳感開(kāi)關(guān)裝置32的檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)阻塞的發(fā)生，和控制順序控制裝置22A的狀態(tài)。
此實(shí)施例中，將針對(duì)在接觸臂裝置6上進(jìn)行阻塞檢測(cè)的情形說(shuō)明本發(fā)明。圖3所示類型的機(jī)械手中，由于接觸臂裝置6的三個(gè)臂中的每一個(gè)裝有一套兩個(gè)真空拾取頭，所以在接觸臂裝置6上總共安裝有六個(gè)真空拾取頭。三個(gè)光學(xué)傳感開(kāi)關(guān)32A、32B和32C分別與三套真空拾取頭對(duì)應(yīng)，如果IC已被吸持在對(duì)應(yīng)的真空拾取頭上則輸出例如邏輯“1”的檢測(cè)信號(hào)，如果IC未吸持在真空拾取頭上則輸出邏輯“0”的檢測(cè)信號(hào)。
在接觸臂裝置6的第一臂的真空拾取頭應(yīng)該從IC輸送臺(tái)中的定位凹座5拾取IC并將其輸送至測(cè)試區(qū)7、并且接觸臂裝置6的第二臂的真空拾取頭應(yīng)該從測(cè)試區(qū)7拾取測(cè)試后的IC并輸送至搬運(yùn)臂裝置8的情況下，如果在真空拾取頭已經(jīng)進(jìn)入向上運(yùn)動(dòng)并吸住相應(yīng)的IC于其上的時(shí)刻，來(lái)自光學(xué)傳感開(kāi)關(guān)32A和32B的檢測(cè)信號(hào)例如是邏輯“1”，則顯示出IC已經(jīng)成功地被拾取的狀況，從而使接觸臂裝置開(kāi)始旋轉(zhuǎn)以便把IC分別輸送至測(cè)試區(qū)7和搬運(yùn)臂裝置8。
相反，如果在循環(huán)已經(jīng)進(jìn)入向上移動(dòng)真空拾取頭的順序的時(shí)刻，來(lái)自光學(xué)傳感開(kāi)關(guān)32A和32B的檢測(cè)信號(hào)中的一個(gè)或兩個(gè)例如是邏輯“0”，則顯示出至少一個(gè)真空拾取頭未能吸住IC的狀況，于是阻塞檢測(cè)裝置22B檢測(cè)到阻塞的發(fā)生，并向順序控制裝置22A提供阻塞檢測(cè)信號(hào)，然后順序控制裝置22A停止整個(gè)機(jī)械手的工作。
本實(shí)施例的特征在于設(shè)置移動(dòng)控制裝置22C，發(fā)生阻塞后其被啟動(dòng)，把接觸臂裝置6移動(dòng)預(yù)定距離。更具體地說(shuō)，阻塞檢測(cè)裝置22B檢測(cè)到阻塞的發(fā)生后，移動(dòng)控制裝置22C被啟動(dòng)，從而順序控制裝置22A終止整個(gè)機(jī)械手的工作，執(zhí)行控制把接觸臂裝置6移動(dòng)距發(fā)生阻塞的位置預(yù)定的距離。
移動(dòng)控制裝置22C被啟動(dòng)后，通過(guò)中央處理單元21和輸出端口25，向用于驅(qū)動(dòng)待控制的設(shè)備部件組的接觸臂裝置6的脈沖電機(jī)31，提供預(yù)定數(shù)量的驅(qū)動(dòng)脈沖。在圖2所示的本實(shí)施例中，選擇驅(qū)動(dòng)脈沖的數(shù)量以便使接觸臂裝置6的臂旋轉(zhuǎn)或換向約60°，盡管如此，也可以采用任何合適數(shù)量的驅(qū)動(dòng)脈沖，只要足以把接觸臂裝置6的臂移至阻塞的IC上部空間已經(jīng)騰空的位置即可。在移動(dòng)控制裝置22C的控制下啟動(dòng)脈沖電機(jī)31，使接觸臂裝置6旋轉(zhuǎn)約60°，如圖2所示，隨后移動(dòng)控制裝置22C停止產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖，臨時(shí)停止接觸臂裝置6，使其臂停滯在一個(gè)旋轉(zhuǎn)(換向)的角度中間的位置(一個(gè)臂的臨時(shí)停止位置如圖2中D所示)。在此位置，接觸臂裝置6的各臂遠(yuǎn)離IC輸送臺(tái)4中的定位凹座5(IC已滯留在此未能成功拾取)之上的空間和測(cè)試區(qū)7的上部空間。
由此可知，操作者可以通過(guò)打開(kāi)恒溫室9的外壁上的通孔11，通過(guò)通孔11插入操縱桿12，取走滯留在定位凹座5和/或測(cè)試區(qū)7的IC。
一旦取走阻塞的IC并封閉穿過(guò)恒溫室9的外壁形成的通孔11，操作者接通復(fù)位開(kāi)關(guān)33，通過(guò)輸入端口24向控制系統(tǒng)20輸入復(fù)位信號(hào)。
在輸入復(fù)位信號(hào)后，復(fù)位裝置22D被啟動(dòng)，恢復(fù)控制系統(tǒng)20的工作，從而使控制系統(tǒng)20返回到順序控制裝置22A的控制狀態(tài)。于是接觸臂裝置6恢復(fù)至其正常位置，其各臂位于圖2所示的其正常位置A、B和C，因此恢復(fù)至其正常工作狀態(tài)。
應(yīng)該注意，與順序控制裝置22A相同，阻塞檢測(cè)裝置22B、移動(dòng)控制裝置22C和復(fù)位裝置22D也由程序構(gòu)成，預(yù)存儲(chǔ)在所示實(shí)施例的存儲(chǔ)器22中。但是不言而喻，它們也可以與存儲(chǔ)器22分立設(shè)置，或者由硬件構(gòu)成。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，如果在機(jī)械手中發(fā)生阻塞，機(jī)械手的工作會(huì)臨時(shí)中斷一段時(shí)間，在此期間移動(dòng)控制裝置22C被啟動(dòng)，使接觸臂裝置6移動(dòng)一定距離，從而暴露出阻塞位置的上部空間。這樣即使由于真空拾取頭吸取IC的失敗而發(fā)生阻塞，也可以利用IC取出工具例如圖4所示操縱桿12取出阻塞的IC，而無(wú)需打開(kāi)恒溫室9的門(mén)。結(jié)果，可以消除阻塞而不會(huì)引起恒溫室9內(nèi)的溫度發(fā)生大變化，這樣如果發(fā)生阻塞，恒溫室內(nèi)的溫度可以在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)至其原始溫度。因此，恒溫室9內(nèi)的溫度可在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)至適合測(cè)試的溫度狀態(tài)，從而本發(fā)明具有有效地進(jìn)行測(cè)試的顯著優(yōu)點(diǎn)。
雖然在作為應(yīng)用于圖3所示類型的機(jī)械手的上述實(shí)施例中說(shuō)明了本發(fā)明，其中IC由接觸臂裝置6輸送至測(cè)試區(qū)7，但易于知道本發(fā)明并不限于這種類型的機(jī)械手，對(duì)以下類型的機(jī)械手同樣適用并具有相同優(yōu)點(diǎn)，即IC由可在X-Y方向移動(dòng)的真空拾取頭輸送至測(cè)試區(qū)7類型的機(jī)械手，或者IC從通用料盤(pán)輸送至裝有IC的測(cè)試料盤(pán)上移至測(cè)試區(qū)7、在那里IC被裝載到測(cè)試料盤(pán)上進(jìn)行測(cè)試類型的機(jī)械手。
此外，雖然所示實(shí)施例中本發(fā)明應(yīng)用于輸送和裝卸IC的機(jī)械手，但是顯然本發(fā)明也適用于輸送和裝卸除IC之外的其它半導(dǎo)體器件的機(jī)械手并具有相同優(yōu)點(diǎn)。而且，以下對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也是顯而易見(jiàn)的，即本發(fā)明并不限于利用真空拾取頭裝置抓住和輸送IC的這類機(jī)械手，而且還適用于利用除真空拾取頭裝置之外的搬運(yùn)頭裝置抓住和輸送IC的這類機(jī)械手。
權(quán)利要求
1.一種用于半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)，該設(shè)備的構(gòu)型如下，由輸送裝置裝載并輸送進(jìn)恒溫室的半導(dǎo)體器件，被搬運(yùn)頭裝置從所述輸送裝置抓住并輸送至所述恒溫室內(nèi)的測(cè)試區(qū)，半導(dǎo)體器件在所述恒溫室中于預(yù)定溫度條件下進(jìn)行測(cè)試，完成測(cè)試后，由所述搬運(yùn)頭裝置從測(cè)試區(qū)抓住測(cè)試后的半導(dǎo)體器件并搬運(yùn)至預(yù)定位置，所述控制系統(tǒng)包括阻塞檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)當(dāng)所述搬運(yùn)頭裝置在所述測(cè)試區(qū)內(nèi)抓住測(cè)試后的半導(dǎo)體器件時(shí)可能發(fā)生的任何阻塞；移動(dòng)控制裝置，響應(yīng)來(lái)自所述阻塞檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)工作，把所述搬運(yùn)頭裝置移至并停在遠(yuǎn)離所述測(cè)試區(qū)的位置。
2.一種用于半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)，該設(shè)備的構(gòu)型如下，由輸送裝置裝載并輸送進(jìn)恒溫室的半導(dǎo)體器件，被搬運(yùn)頭裝置從所述輸送裝置抓住并輸送至所述恒溫室內(nèi)的測(cè)試區(qū)，半導(dǎo)體器件在所述恒溫室中于預(yù)定溫度條件下進(jìn)行測(cè)試，完成測(cè)試后，由所述搬運(yùn)頭裝置從所述測(cè)試區(qū)抓住測(cè)試后的半導(dǎo)體器件并搬運(yùn)至預(yù)定位置，所述控制系統(tǒng)包括阻塞檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)當(dāng)所述搬運(yùn)頭裝置從所述輸送裝置抓住待測(cè)試的半導(dǎo)體器件時(shí)可能發(fā)生的任何阻塞；移動(dòng)控制裝置，響應(yīng)來(lái)自所述阻塞檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)工作，把所述搬運(yùn)頭裝置移至并停在遠(yuǎn)離所述測(cè)試區(qū)的位置。
3.一種用于半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)，該設(shè)備的構(gòu)型如下，由輸送裝置裝載并輸送進(jìn)恒溫室的半導(dǎo)體器件，被搬運(yùn)頭裝置從所述輸送裝置抓住并輸送至所述恒溫室內(nèi)的測(cè)試區(qū)，半導(dǎo)體器件在所述恒溫室中于預(yù)定溫度條件下進(jìn)行測(cè)試，完成測(cè)試后，由所述搬運(yùn)頭裝置從所述測(cè)試區(qū)抓住測(cè)試后的半導(dǎo)體器件并搬運(yùn)至預(yù)定位置，所述控制系統(tǒng)包括阻塞檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)當(dāng)所述搬運(yùn)頭裝置從所述輸送裝置抓住待測(cè)試的半導(dǎo)體器件時(shí)可能發(fā)生的任何阻塞，或當(dāng)所述搬運(yùn)頭裝置在所述測(cè)試區(qū)內(nèi)抓住測(cè)試后的半導(dǎo)體器件時(shí)可能發(fā)生的任何阻塞；移動(dòng)控制裝置，響應(yīng)來(lái)自所述阻塞檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)工作，把所述搬運(yùn)頭裝置移至并停在遠(yuǎn)離所述測(cè)試區(qū)的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)的控制系統(tǒng)，還包括復(fù)位裝置，響應(yīng)輸入其中的復(fù)位信號(hào)工作，使所述搬運(yùn)頭裝置返回其正常位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)的控制系統(tǒng)，其中所述輸送裝置包括旋轉(zhuǎn)式輸送裝置，具有形成于其上的多個(gè)定位凹座，用于以同心圓上的等角度間距接受半導(dǎo)體器件，所述搬運(yùn)頭裝置安裝于旋轉(zhuǎn)臂裝置上，測(cè)試后的半導(dǎo)體器件輸送至的所述預(yù)定位置是靠近所述恒溫室的出口的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)的控制系統(tǒng)，其中所述輸送裝置包括具有多個(gè)用于容納半導(dǎo)體器件的槽的料盤(pán)，所述搬運(yùn)頭裝置安裝于X-Y搬運(yùn)裝置上，測(cè)試后的半導(dǎo)體器件輸送至的所述預(yù)定位置是所述料盤(pán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)的控制系統(tǒng)，其中所述半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體集成電路(IC)，所述搬運(yùn)頭裝置包括真空拾取頭，用于真空吸取半導(dǎo)體集成電路以便輸送。
8.一種用于半導(dǎo)體器件輸送和裝卸設(shè)備的控制系統(tǒng)，該設(shè)備的構(gòu)型如下，由輸送裝置裝載并輸送進(jìn)恒溫室的半導(dǎo)體器件，被真空拾取頭裝置從所述輸送裝置吸取并輸送至所述恒溫室內(nèi)的測(cè)試區(qū)，半導(dǎo)體器件在恒溫室中于預(yù)定溫度條件下進(jìn)行測(cè)試，完成測(cè)試后，由所述真空拾取頭裝置從所述測(cè)試區(qū)吸取測(cè)試后的半導(dǎo)體器件并搬運(yùn)至所述恒溫室內(nèi)的預(yù)定位置，所述控制系統(tǒng)包括阻塞檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)當(dāng)所述真空拾取頭裝置從所述輸送裝置吸取待測(cè)試的半導(dǎo)體器件時(shí)可能發(fā)生的任何阻塞，或當(dāng)所述真空拾取頭裝置在所述測(cè)試區(qū)內(nèi)吸取測(cè)試后的半導(dǎo)體器件時(shí)可能發(fā)生的任何阻塞；移動(dòng)控制裝置，響應(yīng)來(lái)自所述阻塞檢測(cè)裝置的檢測(cè)信號(hào)工作，把在發(fā)生阻塞的位置處于停滯的所述真空拾取頭裝置移至并停在遠(yuǎn)離發(fā)生阻塞的所述位置；復(fù)位裝置，響應(yīng)復(fù)位信號(hào)工作，使所述真空拾取頭裝置返回其正常位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的控制裝置，其中所述輸送裝置包括旋轉(zhuǎn)式輸送裝置，其上形成有用于以同心圓上的等角度間隔接受半導(dǎo)體器件的多個(gè)定位凹座，所述真空拾取頭裝置安裝于旋轉(zhuǎn)臂裝置上，測(cè)試后的半導(dǎo)體器件輸送至的所述預(yù)定位置是靠近所述恒溫室的出口的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的控制系統(tǒng)，其中所述輸送裝置包括具有多個(gè)用于容納半導(dǎo)體器件的槽的料盤(pán)，所述真空拾取頭裝置安裝于X-Y搬運(yùn)裝置上，測(cè)試后的半導(dǎo)體器件輸送至的所述預(yù)定位置是所述料盤(pán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8～10中任一項(xiàng)的控制系統(tǒng)，其中所述半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體集成電路(IC)。
全文摘要
在利用真空拾取頭吸取和輸送IC的機(jī)械手中,設(shè)置控制系統(tǒng),如果真空拾取頭未能抓住IC而引起阻塞,則取走阻塞的IC而無(wú)需打開(kāi)恒溫室門(mén)。阻塞檢測(cè)裝置(22B)檢測(cè)到發(fā)生阻塞,則中斷機(jī)械手的工作,隨后啟動(dòng)移動(dòng)控制裝置(22C),把真空拾取頭移至并停在遠(yuǎn)離阻塞位置的位置,從而騰空阻塞位置的上部空間。這樣可以利用插入形成在恒溫室(9)的外壁的通孔(11)的操縱桿(12)取走IC。
文檔編號(hào)H05K13/08GK1180644SQ9712068
公開(kāi)日1998年5月6日 申請(qǐng)日期1997年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月20日
發(fā)明者高橋弘行, 小川正章 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛(ài)德萬(wàn)測(cè)試