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Dokumentenidentifikation DE19625876B4 03.11.2005
Titel Automatisches Prüfmanipulatorsystem für IC-Prüfer
Anmelder Advantest Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Okuda, Hiroshi, Tatebayashi, Gumm, JP;
Nemoto, Shin, Yano, Saitama, JP;
Hayama, Hisao, Gyoda, Saitama, JP;
Kojima, Katsumi, Hasuda, Saitama, JP
Vertreter Vossius & Partner, 81675 München
DE-Anmeldedatum 27.06.1996
DE-Aktenzeichen 19625876
Offenlegungstag 02.01.1998
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 03.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.11.2005
IPC-Hauptklasse G01R 31/303
IPC-Nebenklasse G01R 31/28   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen automatischen Prüfmanipulator für einen IC-Prüfer zum automatischen Zuführen zu prüfender IC-Bausteine zu einer Prüfposition des IC-Prüfers und Sortieren der geprüften IC-Bausteine auf der Grundlage der Prüfergebnisse und insbesondere ein automatisches Prüfmanipulatorsystem, in dem eine Sortiermaschine mechanisch von einer Prüfmaschine getrennt ist, die in einem Prüfraum installiert ist, und die Sortiermaschine und die Prüfmaschine elektrisch durch ein Datenkommunikationsnetz verbunden sind.

Beim Prüfen von IC-Bausteinen wird häufig ein automatischer Prüfmanipulator in Kombination mit einem IC-Prüfer verwendet, um automatisch zu prüfende IC-Bausteine (Prüflinge) zu einer Prüfposition an einem Prüfkopf des IC-Prüfers zu führen. Allgemein gibt es zwei Arten von Prüfmanipulatoren: einen Manipulator mit senkrechtem Transport, bei dem die zu prüfenden IC-Bausteine in senkrechter Richtung mittels ihrer eigenen Schwerkraft transportiert werden, und einen Manipulator mit waagerechtem Transport, bei dem die IC-Bausteine auf ein Magazin oder Trägermodul plaziert und in waagerechter Richtung zur Prüfposition transportiert werden.

In einem typischen Prüfmanipulator mit waagerechtem Transport werden zu prüfende IC-Bausteine auf einem Magazin in einem Ladebereich ausgerichtet, durch einen Einlegemechanismus oder einen beweglichen Arm des Prüfmanipulators nacheinander aufgenommen; zu einem Prüfkopf eines TC-Prüfers transportiert und auf einer Prüfbuchse oder einem Prüfkontaktgeber des Prüfkopfs plaziert. Die- geprüften IC-Bausteine werden aus dem Prüfkopf entnommen und zu einem Entladebereich transportiert. Anhand der Prüfergebnisse werden die geprüften IC-Bausteine in einem Sortierbereich klassifiziert und zwei oder mehr Magazinen zugeordnet.

Ein solcher Prüfmanipulator mit waagerechtem Transport ist näher in der JP-A-07-128137 beschrieben, die vom gleichen Rechtsnachfolger wie dem der vorliegenden Erfindung eingereicht wurde. 5 ist eine Draufsicht auf die Konfiguration des herkömmlichen Prüfmanipulators, der in der JP-A-07-128137 offenbart ist.

In 5 weist ein Prüfmanipulator 9 einen beweglichen Arm 12 auf, der auf einem Paar Schienein 111 und 112 beweglich angebracht ist. Der bewegliche Arm 12 bewegt sich auf den Schienen 111 und 112 in X-Richtung auf der Oberfläche des Prüfmanipulators 9. Auf dem beweglichen Arm 12 ist ein beweglicher Träger 13 vorgesehen, der sich am beweglichen Arm 12 entlang in Y-Richtung auf der Oberfläche des Prüfmanipulators 9 bewegt. Dadurch kann der bewegliche Träger 13 alle Positio nen auf der Oberfläche, d. h., der X-Y-Ebene, des Prüfmanipulators 9 innerhalb des Bereichs einnehmen, der durch die Schienen 111 und 112 sowie den beweglichen Arm 12 bestimmt ist.

Im Bewegungsbereich des Trägers 13 sind ein Lader 14, ein Entlader 23 und ein Leermagazinbereich 26 sowie ein Heizerbereich 15 vorgesehen. Außerdem sind Sortierer 24 und 25 im Bewegungsbereich des beweglichen Trägers 13 vorgesehen. Je nach den Klassifizierungsanzahlen der geprüften Prüflinge können mehr Sörtierer vorgesehen sein. Auf der rechten Seite von 5 weist der Prüfmanipulator 9 innerhalb des Bewegungsbereichs des Trägers 13 Puffer 16 und 22 auf.

Ein weiterer Satz aus einem beweglichen Arm und einem beweglichen Träger wird in einem Prüfbereich 33 des Prüfmanipulators 9 verwendet. Ein beweglicher Arm 18 ist beweglich auf einem Paar Schienen 171 und 172 angebracht. Der bewegliche Arm 18 bewegt sich auf den Schienen 171 und 172 in X-Richtung auf der Oberfläche des Prüfmanipulators 9. Auf dem beweglichen Arm 18 ist ein beweglicher Träger 19 vorgesehen, der sich am beweglichen Arm 18 entlang in Y-Richtung auf der Oberfläche des Prüfmanipulators 9 bewegt. Dadurch kann der bewegliche Träger 19 alle Positionen auf der Oberfläche, d. h., der X-Y-Ebene, des Prüfmanipulators 9 innerhalb des Bereichs einnehmen, der durch die Schienen 171 und 172 sowie den beweglichen Arm 18 bestimmt ist. Ein Prüfkontaktgeber 21 ist im Prüfbereich des Manipulators 9 vorgesehen, der mit dem IC-Prüfer verbunden ist.

Im Lader 14 sind mehrere Magazine 7 in einer (nicht gezeigten) Magazinkassette übereinander gestapelt. Jedes der Magazine 7 trägt mehrere Prüflinge 10, die auf ihm ausgerichtet sind. Die Prüflinge im obersten Magazin werden nacheinander oder zu zweit oder mehreren gleichzeitig durch den beweglichen Träger 13 entnommen. Bei Bedarf werden die Prüflinge auf dem Heizerbereich 15 planiert, um die Wärme zur Erhöhung der Innentemperatur bis auf einen vorbestimmten Wert aufzunehmen. Üblicherweise kommt dieser Erwärmungsprozeß in einem automatischen Prüfmanipulator zum Einsatz, um mit einer Hochtemperaturprüfung für Prüflinge fortzufahren. Zu einem Prüfmanipulator kann auch ein Kühler gehören, um eine Tieftemperaturprüfung durchzuführen.

Anschließend werden die erwärmten Prüflinge auf dem Puffer 16 planiert, der sich in X-Richtung zu der in 5 mit der punktierten Linie bezeichneten Position im Prüfbereich 33 bewegt. Im Prüfbereich 33 ergreift der bewegliche Träger 19 den Prüfling 10 auf dem Puffer 16 und planiert den Prüfling auf dem Prüfkontaktgeber 21. Obwohl dies nicht gezeigt ist, werden Prüfsignale vom IC-Prüfer zum Prüfkontaktgeber 21 geführt und am Prüfling 10 angelegt. Die resultierenden Ausgabesignale vom Prüfling 10 werden zum IC-Prüfer über den Prüfkontaktgeber 21 übertragen, um durch den IC-Prüfer ausgewertet zu werden, indem sie mit erwarteten Daten verglichen werden.

Nach der Prüfung wird der Prüfling 10 durch den beweglichen Träger 19 erfaßt und auf dem Puffer 22 plaziert, der sich im Prüfbereich 33 gemäß der Darstellung durch die punktierte Linie in 5 befindet. Der Puffer 22 kehrt zu der ursprünglichen Position zurück, wo der bewegliche Träger 13 zum Entlader 23 transportiert wird. Ist in diesem Beispiel der Prüfling defektfrei, wird er auf dem Entlader 23 plaziert, während bei einem Defekt des Prüflings er auf dem Sortierer 24 oder 25 je nach Defektart plaziert wird. Die geleerten Magazine im Lader 14 werden zum Leermagazinbereich 26 verschoben.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung manipuliert der herkömmliche automatische Prüfmanipulator 9 von 5 die Prüflinge 10 und transportiert die Prüflinge zum Prüfkopf des IC-Prüfers, um verschiedene elektrische Leistungsmerkmale der Prüflinge unter den vorbestimmten Umgebungsbedingungen, z. B. bei hoher oder tiefer Temperatur, zu prüfen. Die Prüflinge werden auf der Grundlage der Prüfergebnisse klassifiziert, z. B. in (1) normgerechte Bausteine, (2) defekte Bausteine oder (3) nachzuprüfende Bausteine. Bei Bedarf werden die defekten Bausteine je nach Defektursache weiter klassifiziert.

6 ist eine schematische Darstellung einer Perspektivansicht des automatischen Prüfmanipulators von 5, in der die 5 entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind. Anhand von 6 wird die äußere Konfiguration des automatischen Prüfmanipulators für den IC-Prüfer erläutert. Die Bezugszahl 31 bezeichnet einen Lader und Entlader. Beim öffnen der Abdeckung durch einen Handgriff 36 werden der Lader und Entlader 31 sichtbar, in denen jeweils Magazinkassetten vorgesehen sind. Mehrere IC-Magazine 7, z. B. mehr als zwanzig IC-Magazine, sind in jeder Magazinkassette installiert. Jedes der IC-Magazine 7 trägt z. B. 50 oder mehr Prüflinge je nach Prüflingsgröße. Da der Lader 14 eine Kapazität von 20 bis 50 IC-Magazinen hat, werden 1000 bis 3000 Prüflinge im Lader 14 vor Prüfungsbeginn installiert. Wie vorstehend erwähnt wurde, werden die Prüflinge waagerecht über die Oberfläche des Prüfmanipulators transportiert.

Der Heizer 15 dient zum Prüfen der Prüflinge bei hoher Temperatur. Die Zahl 33 bezeichnet den Prüfbereich, in dem die Prüflinge auf dem Prüfkontaktgeber plaziert werden. Obwohl nicht gezeigt, ist der Prüfkopf des IC-Prüfers an der unter dem Prüfbereich 33 vorgesehenen Öffnung befestigt. Der Prüfkopf des IC-Prüfers und der Prüfkontaktgeber im Prüfbereich 33 des Manipulators sind elektrisch so verbunden, daß der Prüfling die Prüfsignale vom IC-Prüfer empfängt, wenn er auf dem Prüfkontaktgeber plaziert ist. Nach der elektrischen Prüfung kann eine Sichtprüfung stattfinden, bei der die äußere Erscheinung der IC-Bausteine geprüft wird, z. B. Form, Farbe, Oberflächenrauheit u. ä. Anschließend werden die Prüflinge zum Sortierprozeß auf der Grundlage der Prüfergebnisse übergeben.

Eine Steuer- und Stromquelle 34 arbeitet als Systemsteuerung zum Steuern des Betriebs des Prüfmanipulators 9 sowie als Stromquelle des Prüfmanipulators 9. Ein Fernsehmonitor 35 dient zum Überwachen der Positionierung zwischen dem Prüfling und dem Prüfkontaktgeber. Durch Öffnen der Abdeckung mit dem Handgriff 36 wird die Oberfläche des Prüfmanipulators gemäß der Draufsicht von 5 freigelegt.

Wie im vorstehenden Beispiel gezeigt wurde, ist der herkömmliche Prüfmanipulator in einem Stück aus dem Prüfbereich, dem Lader und Entlader und dem Sortierbereich ausgebildet. Der IC-Prüfer und der automatische Prüfmanipulator sind aneinander befestigt und in einem speziellen Prüfraum installiert, z. B. in einer Halbleiterproduktionsanlage. Der Prüfraum ist ein Reinraum, in dem Lufttemperatur, -feuchtigkeit und -staub in höherem Grad als in der normalen Fabrik gesteuert sind. Da die neuen Halbleiterbausteine kompliziert, miniaturisiert und schnell sind, ist ein solcher Reinraum zur vollständigen Bewertung der Bausteine notwendig.

Als Folge sind die Kosten je Quadtatmeter des Prüfraums wesentlich höher als die anderer Einrichtungen in der Halb leiterproduktionsanlage. Da die Raumkosten des Reinraums hoch sind, werden die Gesamtprüfkosten der IC-Bausteine hoch. Daher besteht eine Notwendigkeit zur effektiven Ausnutzung der Fläche des Prüfraums, um die Prüfkosten der IC-Bausteine zu senken

Der IC-Prüfer wurde in seiner Größe verringert, indem elektronische Teile hoher Dichte und eine verbesserte elektrische und mechanische Gestaltung zum Einsatz kamen. Da aber die meisten Funktionsblöcke im Prüfmanipulator mit waagerech tem Transport aus mechanischen Teilen gebildet sind, ist es schwierig, die Gesamtgröße des Prüfmanipulators zu verrinern. Beispielsweise beträgt die Größe des automatischen Prüfmanipulators von 5 und 6 180 cm mal 106 cm in der Draufsicht, was gegenüber der Größe des IC-Prüfers als groß gilt. Somit tendiert die Größe des automatischen Prüfmanipulators dazu, die senkung der Gesamtprüfkosten zu begrenzen, da er eine relativ große Fläche des Prüfraums einnimmt.

Ferner unterscheidet sich gewöhnlich die zum Prüfen der Prüflinge im Prüfbereich erforderliche Zeit von der zum Sortieren der Prüflinge erforderlichen Zeit. Beispielsweise kann die Prüfzeit länger als die Sortierzeit für spezifische Prüflingsarten oder eine spezifische Prüfart sein. In anderen Fällen kann die Prüfzeit kürzer als die Sortierzeit sein. In beiden Fällen richtet sich die für den automatischen Prüfmanipulator erforderliche Zeit zum Bewerten der IC-Bausteine nach der Zeit, die länger als die andere ist. Auch wenn somit ein automatischer Prüfmanipulator zur schnellen Prüfung fähig ist, ist die gesamte Prüfeffektivität durch die geringe Sortiergeschwindigkeit begrenzt.

Die JP-A-2-032269 offenbart einen Aufbau eines automatischen Prüfmanipulators, in dem ein Prüfbereich und ein Sor tierbereich mechanisch getrennt sind. Zu dieser Technolgie gehören ein Informationsspeicher, der jeder- Magazinkassette beigefügt ist, ein Informationsschreibbaustein, zum Ein schreiben der Position (Koordinaten) und der Prüfergebnisse jedes Prüflings in einem Magazin in den der Magazinkassette beigefügten Informationsspeicher und ein Informationslesebaustein zum Auslesen der Daten, die im Informationsspeicher gespeichert sind, der der Magazinkassette beigefügt ist.

In diesem herkömmlichen Beispiel werden die Informationen für die Prüflinge für jede Magazinkassette bereitgestellt. Somit sind IC-Magazine in der Magazinkassette nicht voneinander unterscheidbar, was erfordert, daß die IC-Magazine streng in der Magazinkassette zusammengestellt sein müssen. In einem Fall, in dem sich die Reihenfolge der IC-Magazine in der Magazinkassette unvorhergesehen geändert hat, werden die Informationen über die Prüflinge nutzlos. Da ferner alle Prüfinformationen der Prüflinge in der Magazinkassette in dem für die Magazinkassette vorgesehenen Informationsspeicher gespeichert werden, ist der zu speichernde Informationsumfang durch die Kapazität des Speichers beschränkt. Folglich besteht ein Nachteil darin, daß detaillierte Prüfdaten, z. B. Bezeichnungen des IC-Prüfers, des Prüfbereichs und der Prüfbuchsen u. ä., über den Informationsspeicher nicht verfügbar sind.

US-A-5,313,156 betrifft eine Handhabungsvorrichtung zum Prüfen von IC-Bausteinen bei der die zu prüfenden IC-Bausteine mittels entsprechender Magazine zunächst Prüfkammern zugeführt und von diesen nach erfolgter Prüfung an zwei Sortiereinrichtungen weitergegeben werden. Die Prüfkammern und die Sortiereinrichtungen sind jedoch nicht voneinander getrennt.

DE-A-37 13 155 betrifft eine Einrichtung zum automatischen programmierten Prüfen von Prüflingen aller Art, beispielsweise integrierter Schaltkreise. Die zu prüfenden Bauteile werden einer Prüfstation zugeführt. Abhängig von dem Prüfergebnis steuert ein Rechner die Transporteinrichtungen, mit denen die mit "gut" bewerteten Prüflinge von den schlecht bewerteten Prüflingen getrennt werden.

GB-A-2 295 923 betrifft allgemein eine Vorrichtung zur Herstellung von Halbleiterbauteilen.

DE-A-27 08 954 betrifft ein rechnergesteuertes System für die Herstellung von integrierten Schaltungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein automatisches Prüfmanipulatorsystem bereitzustellen, in dem eine Prüfmaschine und eine Sortiermaschine so getrennt sind, daß nur die Prüfmaschine in einem Reinraum installiert ist, während die Prüfmaschine und die Sortiermaschine durch ein Datenkommunikationsnetz verbunden sind.

Zur Lösung dieser Aufgaben hat der Prüfmanipulator der Erfindung einen Aufbau, bei dem ein Prüfbereich und ein Sortierbereich mechanisch so getrennt sind, daß der Prüfbereich im Reinraum installiert ist, während sich der Sortierbereich außerhalb des Reinraums befindet. Jedes IC-Magazin ist mit einer Datenkarte versehen, die Kenndaten des IC-Magazins aufweist. Die IC-Magazine sind in einer Magazinkassette installiert, die ebenfalls mit einer Datenkarte versehen ist, die Magazinkassetten-Kenndaten anzeigt.

Ein Prüfmanipulator gemäß der Erfindung ist in Anspruch 1 angegeben.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen an.

Beim automatischen Prüfmanipulatorsystem der Erfindung sind die Prüfmaschine und die Sortiermaschine mechanisch voneinander so getrennt, daß nur die Prüfmaschine im Prüfraum installiert ist, während die Prüfmaschine und die Sortiermaschine elektrisch durch das Datenkommunikationsnetz verbunden sind. Daher kann das automatische Prüfmanipulatorsystem der Erfindung eine notwendige Fläche im Prüfraum verkleinern, bei dem es sich um einen Reinraum handelt, dessen Raumkosten sehr hoch sind, was zur Senkung der Gesamtprüfkosten der IC-Bausteine führt.

Anders ausgedrückt können auf der gleichen Fläche des Prüfraums mehr Prüfmaschinen installiert werden. Somit kann das automatische Prüfmanipulatorsystem der Erfindung die Anzahl von zu prüfenden IC-Bausteinen im Reinraum erhöhen, dadurch die Prüfeffektivität verbessern und die Prüfkosten senken. Ferner kann das automatische Prüfmanipulatorsystem der Erfindung die Fähigkeiten der Prüfmaschine und der Sortiermaschine optimieren, um so eine Gesamtprüfleistung des Prüfmanipulatorsystems und eines IC-Prüfers zu maximieren.

Das automatische Prüfmanipulatorsystem der Erfindung weist mehrere IC-Magazine auf, die jeweils eine große Anzahl von IC-Bausteinen tragen. Die IC-Magazine sind in der Magazinkassette installiert, die zwischen der Prüfmaschine und der Sortiermaschine transportiert wird. In der Erfindung sind Kennungsinformationen an jedem IC-Magazin und an der Magazinkassette so vorgesehen, daß die Kennungsinformationen durch einen externen Datenleser gelesen werden. Auch wenn somit die Reihenfolge der IC-Magazine unvorhergesehen gestört wird, kann der Prüfbetrieb oder Sortierbetrieb der IC-Bausteine auf dem IC-Magazin fehlerfrei fortgesetzt werden.

Die Prüfergebnisse und andere Informationen werden über das Datenkommunikationsnetz übertragen, das durch den Leitrechner oder den Rechner in der Prüfmaschine verwaltet wird, und es gibt keine Beschränkung der Datenkapazität, die in der herkömmlichen Technologie zu finden ist.

1 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eines der Beispiele für das automatische Prüfmanipulatorsystem der Erfindung, zu dem zwei Sätze aus IC-Prüfer und Prüfmanipulatorsystem gehören.

2 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Prüfmaschine im automatischen Prüfmanipulatorsystem der Erfindung von 1.

3 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Sortiermaschine im automatischen Prüfmanipulatorsystem der Erfindung von 1.

4A ist eine Perspektivansicht eines Beispiels für eine IC-Magazinkassette in der Erfindung, und 4B ist eine Perspektivansicht eines Beispiels für ein IC-Magazin in der Erfindung.

5 ist eine Draufsicht auf ein Beispiel für einen Aufbau im herkömmlichen Prüfmanipulator, der in Kombination mit einem IC-Prüfer verwendet wird.

6 ist eine Perspektivansicht des herkömmlichen Prüfmanipulators von 5.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf eine Ausführungsform des automatischen Prüfmanipulatorsystems der Erfindung. Im Beispiel von 1 sind zwei Sätze aus IC-Prüfer und Prüfmanipulator gezeigt.

In der Erfindung hat das Prüfmanipulatorsystem einen Aufbau, bei dem eine Prüfmaschine und eine Sortiermaschine mechanisch so getrennt sind, daß die Prüfmaschine in einem Reinraum (Prüfraum) installiert ist, während sich die Sortiermaschine außerhalb des Reinraums befindet. Jedes IC-Magazin ist mit einem Datenspeicher oder einer Datenkarte versehen, um Daten als Anzeige einer Kennummer des IC-Magazins zu speichern. Die IC-Magazine sind in einer Magazinkassette installiert, die ebenfalls mit einer Datenkarte versehen ist, um Daten als Anzeige einer Kennummer der Magazinkassette zu speichern.

Da die Sortiermaschine von der Prüfmaschine getrennt ist, benötigt die Prüfmaschine eine kleinere Fläche des Reinraums. Beispielsweise hat die Prüfmaschine eine Größe von 120 cm mal 90 cm, was etwa die Hälfte des herkömmlichen Prüfmanipulators ist. Somit können wie im Beispiel von 1 zwei Prüfmaschinen mit einem IC-Prüfer auf der gleichen Bodenfläche verbunden werden, die nur einem Prüfmanipulator mit der herkömmlichen Technologie zugeordnet wäre.

In 1 sind zwei IC-Prüfer 5 in einem Prüfzentrum 50, normalerweise einem Reinraum, zum Prüfen von IC-Bausteinen vorgesehen. Jeder IC-Prüfer 5 hat zwei Prüfköpfe 6, die mit zwei entsprechenden Prüfmaschinen 1 des Manipulatorsystems verbunden sind. Wie vorstehend erwähnt wurde, belegen die beiden Prüfmaschinen 1 einen Raum, der einem herkömmlichen Prüfmanipulator entspricht, da die Größe der Prüfmaschine gegenüber dem herkömmlichen Prüfmanipulator etwa 50 % kleiner ist.

Sortiermaschinen 2 sind in einem Sortierzentrum vorgesehen, normalerweise in einer Halbleiteranlage, aber außerhalb des Reinraums. Durch die IC-Prüfer 5 und die Prüfmaschinen 1 zu prüfende IC-Bausteine sind auf IC-Magazinen 7 (4) ausgerichtet. Die IC-Magazine 7 sind in Magazinkassetten 3 installiert, die zu den Sortiermaschinen 2 durch einen Roboterträger oder Bandförderer u. ä. transportiert werden. Die IC-Prüfer 5, die Prüfmaschinen 1 und die Sortiermaschinen sind über ein Datenkommunikationsnetz 53 verbunden, das durch eine Datenkommunikationssteuerung 54 gesteuert wird. Ferner sind zur Herstellung einer Betriebssteuerung des gesamten Prüfsystems die IC-Prüfer 5 und die Sortiermaschinen 2 mit einem Leitrechner 52 verbunden.

2 zeigt eine Draufsicht auf die Prüfmaschine 1 im automatischen Prüfmanipulatorsystem von 1. In 2 weist die Prüfmaschine 1 einen beweglichen Arm 12 auf, der an seinem einen Ende beweglich auf einer Schiene 111 angebracht ist. Das andere Ende des beweglichen Arms 12 kann gleitend in einer (nicht gezeigten) Führungsnut auf der Oberfläche der Prüfmaschine geführt sein. Einbeweglicher Arm 28 ist an seinem einen Ende auf einer Schiene 112 angebracht. Das andere Ende des beweglichen Arms 28 kann gleitend in einer (nicht gezeigten) Führungsnut auf der Oberfläche der Prüfmaschine geführt sein. Die beweglichen Arme 12 und 28 bewegen sich auf den Schienen 111 bzw. 112 in X-Richtung auf der Oberfläche der Prüfmaschine 1.

Am beweglichen Arm 12 ist ein beweglicher Träger 13 vorgesehen, der sich am beweglichen Arm 12 entlang in Y-Richtung auf der Oberfläche der Prüfmaschine 1 bewegt. Ähnlich ist am beweglichen Arm 28 ein beweglicher Träger 29 vorgesehen, der sich am beweglichen Arm 28 entlang in Y-Richtung auf der Oberfläche der Prüfmaschine 1 bewegt. Somit können die beweglichen Arme 13 und 29 alle Positionen auf der Oberfläche, d. h., der X-Y-Ebene, der Prüfmaschine 1 innerhalb des Bereichs einnehmen, der durch die Schienen 111 und 112 sowie die beweglichen Arme 12 und 28 bestimmt ist. Im Bewegungsbereich des Trägers 13 sind ein Lader 14 und ein Leermagazinbereich 26 sowie ein Heizerbereich 15 und ein Puffer 16 vorgesehen. Im Bewegungsbereich des Trägers 29 sind ein Entladen 23 und ein Puffer 22 vorgesehen.

Ein beweglicher Träger 19 ist auf einer Schiene 20 angebracht, die in Y-Richtung vorgesehen ist. Der bewegliche Träger 19 bewegt sich auf der Schiene 20 in Y-Richtung auf der Oberfläche der Prüfmaschine 1. Der Prüfkopf 6 des IC-Prüfers 5 ist so unter der Prüfmaschine 1 positioniert, daß ein Prüfbereich 33 der Prüfmaschine den Prüfkopf 6 berührt. Der Prüfbereich 33 weist Prüfkontaktgeber 21 auf, die die zu prüfenden IC-Bausteine aufnehmen. Vorzugsweise ist die Schiene 20 so positioniert, daß ihre Mitte genau über den Prüfkontaktgebern 21 zu liegen kommt. Die Puffer 16 und 22 bewegen sich in X-Richtung aus den Positionen in den Bewegungsbereichen der beweglichen Träger 12 und 29 in die Positionen unter der Schiene 20, wie durch die punktierten Linien in 2 dargestellt.

Die Prüfmaschine beginnt eine Prüfung von IC-Bausteinen, nachdem sie mit den Magazinkassetten 3 im Lader 14 der Prüfmaschine 1 versehen ist. Die Magazinkassette 3 weist -zig IC-Magazine 7 auf, die jeweils eine große Anzahl zu prüfender IC-Bausteine tragen. Die Magazinkassette 3 und die IC-Magazine 7 haben jeweils eine Datenkarte an ihrer Außenseite, die durch einen externen Datenleser gelesen werden kann. Die Datenkarte weist eine Kennummer der entsprechenden Magazinkassette oder des entsprechenden IC-Magazins auf. Normalerweise kann die Kennummer durch einen Strichcode ausgedrückt sein, um durch einen optoelektronischen Leser leicht gelesen zu werden. Aber auch andere Datenkartenarten oder Einrichtungen zur Identitätsdarstellung können auf die Erfindung anwendbar sein, z. B. unter Verwendung von Magnetmaterial, einer optischen Vorrichtung oder mechanischer Löcher oder Nuten.

Die Prüflinge 10 im obersten IC-Magazin 7 werden durch den beweglichen Träger 13 nacheinander oder zu zweit oder mehreren gleichzeitig entnommen. Bei Bedarf werden die Prüflinge 10 auf dem Heizerbereich 15 plaziert, um die Wärme zur Erhöhung der Innentemperatur der Prüflinge auf einen vorbestimmten Wert aufzunehmen. Zur Prüfmaschine kann auch ein Kühler gehören, um eine Tieftemperaturprüfung durchzuführen. Die nunmehr leeren IC-Magazine 7 werden zum Entlader 23 transportiert, um die geprüften Prüflinge aufzunehmen.

Anschließend werden die durch den Heizer 15 erwärmten Prüflinge 10 auf dem Puffer 16 plaziert, der sich in X-Richtung zu einer mit der punktierten Linie bezeichneten Position genau unter der Schiene 20 im Prüfbereich 33 bewegt. Im Prüfbereich 33 ergreift der bewegliche Träger 19 den Prüfling 10 auf dem Puffer 16 und plaziert den Prüfling auf dem Prüfkontaktgeber 21. Obwohl nicht gezeigt, werden Prüfsignale vom IC-Prüfer zum Prüfkontaktgeber 21 über den Prüfkopf 6 geführt und am Prüfling 10 angelegt. Die resultierenden Ausgabesignale vom Prüfling 10 werden zum IC-Prüfer über den Prüfkontaktgeber 21 und den Prüfkopf 6 übertragen, um durch den IC-Prüfer 5 ausgewertet zu werden, indem sie mit erwarteten, durch den IC-Prüfer 5 erzeugten Daten verglichen werden.

Nach der Prüfung wird der Prüfling 10 durch den beweglichen Träger 19 vom Prüfkontaktgeber 21 abgenommen und auf dem Puffer 22 plaziert, der sich genau unter der Schiene 20 im Prüfbereich 33 gemäß der Darstellung durch die punktierte Linie befindet. Der Puffer 22 kehrt zur ursprünglichen Position zurück, so daß der bewegliche Träger 29 die geprüften Prüflinge aufnimmt und zum Entlader 23 transportiert. Im Entlader 23 werden die geprüften Prüflinge auf den IC-Magazinen 7 plaziert. Die IC-Magazine 7 mit den geprüften Prüflingen werden in der Magazinkassette 3 gelagert (4).

Verschiedene Prüfdaten, zu denen eine Position jedes Prüflings im IC-Magazin 7, Prüfkategorien und Ausfallkategorien der Prüflinge, Kennummern der IC-Magazine 7 und Kennummern der Magazinkassette 3 gehören, sind im Leitrechner 52 von 1 oder in (nicht gezeigten) Rechnern in den Prüfmaschinen 1 gespeichert. Die Prüfdaten werden zur Sortiermaschine 2 über das Datenkommunikationsnetz 53 übertragen, um mit Sortierbetriebsabläufen in der Sortiermaschine 2 fortzufahren.

3 zeigt eine Draufsicht der Sortiermaschine im automatischen Prüfmanipulatorsystem der Erfindung. Wie vorstehend erwähnt wurde, ist die Sortiermaschine 2 in einem anderen Bereich als dem kostspieligen Reinraum installiert. Dadurch spielt der Raum für die Sortiermaschine für die Senkung der Prüfkosten der IC-Bausteine keine große Rolle. Als Folge kann die Sortiermaschine 2 viele Sortierstationen aufweisen, so daß die geprüften IC-Bausteine in verschiedene Prüfkategorien und Ausfallkategorien klassifiziert werden können. Die Anzahl der Sortierstationen kann unter Berücksichtigung der Geschwindigkeiten der Prüfmaschine 1 und der Sortiermaschine 2 bestimmt werden, um die gesamte Prüfeffektivität zu maximieren.

Die Sortiermaschine in 3 weist einen Lader 40, eine Leermagazinstation 41, Sortierstationen 42 bis 46, eine Schiene 47, einen beweglichen Arm 48 und einen beweglichen Träger 49 auf. Die Schiene 47 verläuft in einen Bereich nahe dem Lader 40, der Leermagazinstation 41 und allen Sortierstationen 42 bis 46. Der bewegliche Arm 48 bewegt sich an der Schiene 47 entlang auf der Oberfläche der Sortiermaschine 2. Der bewegliche Arm 49 bewegt sich an dem beweglichen Arm 48 entlang, der senkrecht zur Schiene 47 steht. Dadurch kann der bewegliche Arm 49 alle Positionen auf der Oberfläche, d. h., der X-Y-Ebene, der Sortiermaschine 2 einnehmen, unter der der Lader 40, die Leermagazinstation 41 und alle Sortierstationen 42 bis 46 vorgesehen sind.

In dieser Anordnung beginnt der Sortierbetrieb, wenn die Magazinkassette 3 mit den IC-Magazinen, die mit den geprüften Prüflingen gefüllt sind, in den Lader 40 eingesetzt wird. Die Daten mit den Angaben der Prüfergebnisse werden vom Leitrechner 52 oder von den Rechnern in den Prüfmaschinen 1 überdas Datenkommunikationsnetz 53 zur Sortiermaschine 2 übertragen. Dadurch erfolgt der Sortierbetrieb auf der Grundlage der Daten vom Kommunikationsnetz 53.

Vor der eigentlichen Klassifizierung der geprüften Prüflinge werden die Kennummern der IC-Magazine 7 und der Magazinkassette 3 durch den (nicht gezeigten) Datenleser in der Sortiermaschine gelesen. Solche Kennummern werden auf der Grundlage der Daten von der Prüfmaschine 1 über das Datenkommunikationsnetz 53 bestätigt. Anschließend werden die Prüflinge auf die entsprechenden Sortierstationen 42 bis 46 auf der Grundlage der Prüfergebnisse und der Positionsdaten verteilt, die über das Datenkommunikationsnetz 53 für jeden Prüfling im IC-Magazin 7 bereitgestellt werden.

Da die Sortiermaschine der Erfindung mehr Sortierstationen als in der herkömmlichen Technologie aufweisen kann, ist der Sortierbetrieb mit höherer Flexibilität verfügbar, z. B. größeren Anzahlen von Klassifizierungskategorien. Ferner kann eine optimale Gesamtprüfgeschwindigkeit durch Einstellen der Anzahl von Sortierstationen verfügbar gemacht werden, wenn sich die Prüfgeschwindigkeit in der Prüfmaschine 1 und die Sortiergeschwindigkeit in der Sortiermaschine 2 unterscheiden.

4A ist eine Perspektivansicht eines Beispiels für die IC-Magazinkassette 3 in der Erfindung, und 4B ist eine Perspektivansicht eines Beispiels für das IC-Magazin 7 in der Erfindung. Die Magazinkassette 3 hat eine Kennummer (ID-Nummer) 82, und das IC-Magazin 7 hat eine Kennummer (ID-Nummer) 81, die an ihren Außenseiten durch einen externen Datenleser lesbar sind. Vorzugsweise wird die ID-Nummer 82 auf der Magazinkassette 3 automatisch durch die Prüfmaschine 1 oder die Sortiermaschine 2 gelesen, wenn die Magazinkassette in den Lader 14 (Prüfmaschine) bzw. den Lader 40 (Sortiermaschine) eingesetzt wird.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind die IC-Magazine 7 mit zu prüfenden IC-Bausteinen in der Magazinkassette 3 installiert, die in die Prüfmaschine 1 geladen wird. Während der Prüfung nimmt die Magazinkassette 3 die IC-Magazine 7 mit IC-Bausteinen auf, die geprüft wurden. Nach der Prüfung wird die Magazinkassette 3 zur Sortiermaschine 2 transportiert, in der die geprüften IC-Bausteine gemäß den über das Netz 53 bereitgestellten Prüfergebnissen sortiert werden. Die ID-Nummer 81 des IC-Magazins 7 wird durch die Prüfmaschine 1 oder die Sortiermaschine 2 gelesen, wenn das IC-Magazin 7 zur obersten Position in der Magazinkassette 3 an den Ladern 14 und 40 gelangt.

Wie beschrieben wurde, sind beim automatischen Prüfmanipulatorsystem der Erfindung eine Prüfmaschine und eine Sortiermaschine mechanisch so voneinander getrennt, daß nur die Prüfmaschine in einem Prüfraum installiert ist, während die Prüfmaschine und die Sortiermaschine elektrisch durch ein Datenkommunikationsnetz verbunden sind. Daher kann das automatische Prüfmanipulatorsystem der Erfindung eine notwendige Fläche im Prüfraum verkleinern, bei dem es sich um einen Reinraum handelt, dessen Raumkosten sehr hoch sind, um so die Gesamtprüfkosten der IC-Bausteine zu senken.

Anders ausgedrückt können auf der gleichen Fläche des Prüfraums mehr Prüfmaschinen installiert werden. Somit kann das automatische Prüfmanipulatorsystem der Erfindung die Anzahl von zu prüfenden IC-Bausteinen im Reinraum erhöhen, dadurch die Prüfeffektivität verbessern und die Prüfkosten senken. Ferner kann das automatische Prüfmanipulatorsystem der Erfindung die Fähigkeiten der Prüfmaschine und der Sortiermaschine optimieren, um so eine Gesamtprüfleistung des Prüfmanipulatorsystems und eines IC-Prüfers zu maximieren.

Das automatische Prüfmanipulatorsystem der Erfindung weist mehrere IC-Magazine auf, die jeweils eine große Anzahl von IC-Bausteinen tragen. Die IC-Magazine sind in der Magazinkassette installiert, die zwischen der Prüfmaschine und der Sortiermaschine transportiert wird. In der Erfindung sind Kennungsinformationen an jedem IC-Magazin und an der Magazinkassette so vorgesehen, daß die Kennungsinformationen durch einen externen Datenleser gelesen werden. Auch wenn somit die Reihenfolge der IC-Magazine unvorhergesehen gestört wird, kann der Prüfbetrieb oder Sortierbetrieb der IC-Bausteine auf dem IC-Magazin fehlerfrei fortgesetzt werden.

Die Prüfergebnisse und andere Informationen werden über das Datenkommunikationsnetz übertragen, das durch den Leitrechner oder den Rechner in der Prüfmaschine verwaltet wird, und es gibt keine Beschränkung der Datenkapazität, die in der herkömmlichen Technologie zu finden ist.


Anspruch[de]
  1. Automatisches Prüfmanipulatorsystem zum Manipulieren von IC-Bausteinen zum Prüfen der IC-Bausteine durch einen IC-Prüfer und Sortieren der geprüften IC-Bausteine auf der Grundlage der Prüfergebnisse, das aufweist:

    eine Prüfmaschine zum Prüfen der IC-Bausteine durch Kontaktieren der IC-Bausteine mit Prüfkontaktgebern, wodurch Prüfsignale von dem IC-Prüfer den IC-Bausteinen zugeführt und Ergebnissignale von den IC-Bausteinen empfangen werden, wobei die Prüfmaschine in einer Reinraumumgebung installiert ist, in der Staub, Temperatur und Feuchtigkeit in hohem Grad gesteuert sind, und wobei die Prüfmaschine aufweist: einen Lader zum Laden mehrerer IC-Magazine, die jeweils mehrere zu prüfende IC-Bausteine tragen, einen Prüfbereich mit den Prüfkontaktgebern, einen Entlader zum Aufnehmen von IC-Bausteinen, die geprüft wurden, auf einem leeren IC-Magazin und eine Prüfsteuerung zum Steuern eines Gesamtbetriebs der Prüfmaschine;

    eine Sortiermaschine, die außerhalb der Reinraumumgebung installiert ist, zum Sortieren der IC-Bausteine, die geprüft wurden, auf der Grundlage der Prüfergebnisse, wobei die Sortiermaschine aufweist: einen Lader zum Laden mehrerer der IC-Magazine, die von dem Entlader der Prüfmaschine transportiert werden, mehrere Sortierstationen zum Aufnehmen der IC-Bausteine auf der Grundlage von Kategorien, die in den Prüfergebnissen festgelegt sind, und eine Sortiersteuerung zum Steuern eines Gesamtbetriebs der Sortiermaschine;

    eine Magazinkassette zum Installieren der mehreren IC-Magazine, die die zu prüfenden IC-Bausteine enthalten, und Laden der IC-Magazine in den Lader der Prüfmaschine sowie zum Aufnehmen der IC-Magazine, die die IC-Bausteine tragen, die geprüft wurden, an dem Entlader der Prüfmaschine, wobei die Magazinkassette zu dem Lader der Sortiermaschine vor Sortieren der IC-Bausteine transportiert wird, wobei die Magazinkassette mit einer Magazinkassetten-Kennummer versehen ist;

    wobei jedes der IC-Magazine mit einer IC-Magazin-Kennummer versehen ist und die IC-Magazine waagerecht auf der Prüfmaschine und der Sortiermaschine transportiert werden; und

    ein Datenkommunikationsnetz, das zwischen der Prüfmaschine und der Sortiermaschine verbunden ist, wobei

    das Datenkommunikationsnetz die Prüfergebnisse und die Positionsinformationen der IC-Bausteine in den IC-Magazinen sowie die Magazinkassetten-Kennummer und die IC-Magazin-Kennumnner von der Prüfsteuerung in der Prüfmaschine zu der Sortiersteuerung in der Sortiermaschine überträgt, wobei die Magazinkassetten-Kennummer die zu der Sortiermaschine übergebene Magazinkassette angibt, und wobei die IC-Magazin-Kennummer das IC-Magazin angibt, das in der Magazinkassette installiert ist, die zu der Sortiermaschine übergeben wird.
  2. Automatisches Prüfmanipulatorsystem nach Anspruch 1, wobei die Sortiermaschine die Magazinkassetten-Kennummer liest, wenn die Magazinkassette mit geprüften IC-Bausteinen in den Lader der Sortiermaschine geladen wird, und die Sortiermaschine die Magazinkassetten-Kennummer anhand der über das Datenkommunikationsnetz empfangenen Kennummern bestätigt.
  3. Automatisches Prüfmanipulatorsystem nach Anspruch 1, wobei die Sortiermaschine die IC-Magazin-Kennummer eines IC-Magazins in einer obersten Position der Magazinkassette liest, wenn die Magazinkassette in den Lader der Sortiermaschine geladen wird, und die Sortiermaschine die IC-Magazin-Kennummer anhand der über das Datenkommunikationsnetz empfangenen Kennummern bestätigt.
  4. Automatisches Prüfmanipulatorsystem nach Anspruch 1, wobei das IC-Magazin in dem Lader der Prüfmaschine geleert und zu dem Entlader der Prüfmaschine transportiert wird, um die IC-Bausteine aufzunehmen, die geprüft wurden.
  5. Automatisches Prüfmanipulatorsystem nach Anspruch 1, wobei die Prüfmaschine einen beweglichen Arm und einen beweglichen Träger aufweist, um die IC-Bausteine innerhalb eines Bereichs zu ergreifen und zu plazieren, der durch den beweglichen Arm und den beweglichen Träger festgelegt ist.
  6. Automatisches Prüfmanipulatorsystem nach Anspruch 1, wobei die Prüfkontaktgeber in der Prüfmaschine mit einem Prüfkopf des IC-Prüfers verbunden sind, um die Prüfsignale von dem IC-Prüfer zu den IC-Bausteinen zu führen und die Ergebnissignale von den IC-Bausteinen zu dem IC-Prüfer zu übertragen.
  7. Automatisches Prüfmanipulatorsystem nach Anspruch 1, wobei die Sortiermaschine einen beweglichen Arm und einen beweglichen Träger aufweist, um die IC-Bausteine innerhalb eines Bereichs zu ergreifen und zu plazieren, der durch den beweglichen Arm und den beweglichen Träger festgelegt ist.
  8. Automatisches Prüfmanipulatorsystem nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der Sortierstationen in der Sortiermaschine auf der Grundlage einer Prüfgeschwindigkeit der Prüfmaschine und einer Sortiergeschwindigkeit der Sortiermaschine festgelegt wird, um eine optimale Gesamtprüfeffektivität zu erreichen.
  9. Automatisches Prüfmanipulatorsystem nach Anspruch 1, wobei die Kennummern der Magazinkassette und des IC-Magazins Strichcodes sind, um durch einen Strichcodeleser gelesen zu werden.
  10. Automatisches Prüfmanipulatorsystem nach Anspruch 1, ferner mit einem Leitrechner, wobei die Prüfsteuerung Prüfergebnisse der IC-Bausteine dem Leitrechner zuführt, wobei die Sortiersteuerung Prüfergebnisse von dem Leitrechner empfängt, wobei der Leitrechner das Austauschen von Daten zwischen der Prüfmaschine und der Sortiermaschine steuert, und wobei die Datenübertragung von der Prüfsteuerung in der Prüfmaschine zu der Sortiersteuerung in der Sortiermaschine über den Leitrechner erfolgt.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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