TW201810483A - 用於積體電路裝置視覺對準之離線視覺輔助方法及裝置 - Google Patents

用於積體電路裝置視覺對準之離線視覺輔助方法及裝置 Download PDF

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凱欣 肯 丁
邁可 安東尼 拉弗爾
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美商三角設計公司
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Abstract

本發明揭示一種離線視覺輔助校準系統，其包含：一底側插座總成，其可安裝在一積體電路裝置處置器中，且包括：一插座板，其包括一孔柵陣列；及一頂部接觸器總成，其可安裝在一積體電路裝置處置器中，且包括：一引導板，位於該引導板之一下側表面上之複數個基準點，包括一頂部接觸器觸頭陣列之一觸頭保持器板，及複數個調整致動器，該等調整致動器經組態以相對於該引導板移動該觸頭保持器板；及一校準夾具，其在其之一底側上包括一觸頭陣列，其中該校準夾具經組態以放置在該插座板中，使得該等觸頭與該插座板之該孔柵陣列接合。

Description

用於積體電路裝置視覺對準之離線視覺輔助方法及裝置
本發明係關於用於積體電路(IC)裝置之測試設備領域。更特定言之，本發明係關於一種用於積體電路裝置視覺對準之離線視覺輔助方法及裝置。
半導體裝置通常使用專業處理設備來測試。處理設備可用於識別與此等裝置之效能相關之缺陷產品及其他各種特性。在大多數情況下，處理設備擁有用於處置受測試裝置之機構。為確保準確測試，處置機構必須能夠正確地將受測試裝置與其他各種測試工具及設備對準。裝置之正確對準對於高效測試很重要。 各種系統用於定位及對準裝置以進行測試、分類及其他功能。通常，使用一機械對準系統來達成對準。然而，機械對準僅在某些製造範圍內是準確的，且並非精確對準操作之理想選擇。此外，具有更細間距之現代裝置正推動對光學輔助或視覺對準作為機械對準之一替代之需要。 讓渡給本申請人之美國專利第7,842,912號描述了一種視覺對準系統，其包含一或多個分組對準板及多組三個致動器，該等分組對準板具有經組態以接納多個裝置之引導***件，該等致動器經組態以致動對準板以校正作為一組的多個裝置之位置偏移。裝置與接觸器之間之位置偏移在運行時間期間內由一裝置視圖相機判定且在校準時間期間內由一接觸器視圖相機判定。視覺對準系統亦包含經組態以運輸裝置之一取放處置器。亦讓渡給本申請人之美國專利第7,506,451號及第8,106,349號中描述其他視覺對準系統。在此等專利中描述之系統及方法中，視覺校準發生在測試部位處。所有此等專利之全部內容特此以引用方式併入。
上述專利之系統對於在測試部位處執行視覺對準係有效的。然而，對於雙面IC裝置-即，具有頂側觸頭及底側觸頭兩者之裝置-諸如堆疊式封裝(「POP」)裝置，將係有利的是能夠在測試部位外部執行一頂部接觸器與一底部插座之間之對準。 本發明之實施例係針對用於使用一離線視覺輔助校準站，亦即遠離測試部位之一視覺輔助校準系統，執行視覺對準之系統及方法。 本文中揭示之系統及方法用於對準雙面IC裝置，例如，頂側上具有精細間距點陣列且底側上具有標準間距陣列之IC裝置。頂側精細間距通常小於0.30 mm，且標準底側間距大於0.30 mm。一頂側接觸器陣列用於測試IC裝置頂側陣列，而一底部插座陣列用於測試IC裝置底側陣列。為將IC頂部精細間距陣列與頂側接觸器陣列準確地對準，運行時間視覺對準被用於將頂側IC陣列與固定頂側接觸器陣列實體地對準。若頂部與底部之間之IC對準被保持為一嚴格容限，則假設底部IC陣列與頂部IC陣列對準。因此，底部插座陣列必須與頂部接觸器陣列準確地對準。為消除任何不對準，使用離線視覺輔助校準站將頂部觸頭陣列與底部插座陣列對準。 在一實施例中，一種離線視覺輔助校準系統包含：一底側插座總成，其可安裝在一積體電路裝置處置器中，且包括：一插座板，其包括一孔柵陣列；及一頂部接觸器總成，其可安裝在一積體電路器裝置處置器中，且包括：一引導板、位於該引導板之一下側表面上之複數個基準點，包括一頂部接觸器觸頭陣列之一觸頭保持器板，及複數個調整致動器，該等調整致動器經組態以相對於該引導板移動該接觸保持器板；及一校準夾具，其在其之一底側上包括一超大觸頭陣列，其中該校準夾具經組態以放置在該插座板中，使得該等超大觸頭與該插座板之該孔柵陣列接合；一底側插座總成保持器，其經組態以保持該底側插座總成；及一頂部接觸器總成保持器，其經組態以保持該頂部接觸器總成。 在可與該系統之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該底側插座總成或該頂部接觸器總成之一者包括複數個對準銷；且該底側插座總成或該頂部接觸器總成之另一者包括複數個襯套，其等經組態以與該底側插座總成之該等對準銷接合。 在可與該系統之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該底側插座總成進一步包括位於該插座板之一上側表面上之複數個對準銷；且該頂部接觸器總成進一步包括位於該引導板之一下側表面上之複數個襯套，其等經組態以與該底側插座總成之該等對準銷接合。 在可與該系統之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該頂部接觸器總成進一步包括位於該引導板之一下側表面上之複數個對準銷；且該底側插座總成進一步包括位於該插座板之一上側表面上之複數個襯套，其等經組態以與該頂部接觸器總成之該等對準銷接合。 在可與該系統之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該系統進一步包含一面向上相機；及一控制器，其經組態以：當該校準夾具在該插座板中時，使該頂部接觸器總成保持器將該頂部接觸器總成移動至該等對準銷與該等襯套接合之一位置，當該等對準銷與該等襯套接合時，使該頂部接觸器總成保持器自該底側插座總成拾取該校準夾具，並將該校準夾具移動至高於該面向上相機之一位置，自該面向上相機接收該頂部接觸器總成及校準夾具之一底側之一影像，及基於該經接收影像判定該校準夾具之該觸頭陣列與該頂部接觸器總成之該等基準點之間之一第一偏移，該第一偏移表示該底側插座總成之該孔柵陣列與該頂部接觸器總成之該等基準點之間之一偏移。 在可與該系統之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該處理器進一步經組態以：自該面向上相機接收該頂部接觸器總成之該底側之一影像，但不接收該校準夾具之該底側之一影像、判定該頂部接觸器觸頭陣列與該頂部接觸器總成之該等基準點之間之一第二偏移，及藉由計算該第一偏移與該第二偏移之間之一差來判定該頂部接觸器觸頭陣列與該孔柵陣列之間之一第三偏移。 在可與該系統之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該孔柵陣列包括複數個孔，該等孔之各者含有一可移動彈簧針腳。 在可與該系統之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該複數個襯套包括一第一襯套及一第二襯套；該第一襯套包括一半圓形實心件及一第一複數個彈簧負載指狀物，其等經組態以將一相應對準銷引向該半圓形實心件；且該第二襯套包括一半橢圓形實心件及一第二複數個彈簧負載指狀物，其等經組態以將一相應對準銷引向該半橢圓形實心件。 在可與該系統之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該複數個調整致動器包括：一第一調整致動器及一第二調整致動器，其等位於沿著該觸頭保持器板之一第一側之兩個位置處，且經組態以使該觸頭保持器板在一X方向上相對於該引導板移動；及一第三調整致動器，其位於沿著該觸頭保持器板之垂直於該第一側之一第二側之一位置處，且經組態以使該觸頭保持器板在一Y方向上相對於該引導板移動；且該等第一、第二及第三調整致動器進一步經組態以調整該觸頭保持器板相對於該引導板之一角位置。 在可與該系統之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該頂部接觸器總成首先包括：一第一彈簧，其經定位與該第一致動器相對，且經組態以將該觸頭保持器板朝該第一致動器偏置；一第二彈簧，其經定位與該第二致動器相對，且經組態以將該觸頭保持器板朝該第二致動器偏置；及一第三彈簧，其經定位與該第三致動器相對，且經組態以將該觸頭保持器板朝該第三致動器偏置。 在可與該系統之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該頂部接觸器觸頭陣列係包括複數個孔之一彈簧針陣列，該等孔之各者含有一彈簧針腳。 在可與該系統之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該觸頭保持器板進一步包括當自該觸頭保持器板之下方觀察時位於該彈簧針陣列內部或外部之一組額外孔，且該組額外孔中之該等孔不含有彈簧針腳。 在另一實施例中，一種執行離線視覺輔助校準之方法包含：提供一離線視覺輔助校準系統，其包括：一底側插座總成，其可安裝在一積體電路裝置處置器中且包括：一插座板，其包括一孔柵陣列；一頂部接觸器總成，其可安裝在一積體電路裝置處置器中且包括：一引導板；複數個基準點，其等位於該引導板之一下側表面上；一觸頭保持器板，其包括一頂部接觸器觸頭陣列；及複數個調整致動器，其經組態以使該觸頭保持器板相對於該引導板移動；一校準夾具，其在其之一底側上包括一超大觸頭陣列，其中該校準夾具經組態以放置在該插座板中，使得該等超大觸頭與該插座板之該孔柵陣列接合；及一底側插座總成保持器，其經組態以保持該底側插座總成；一頂部接觸器總成保持器，其經組態以保持該頂部接觸器總成；及一面向上相機，其中該底側插座總成或該頂部接觸器總成之一者包括複數個對準銷，且該底側插座總成或該頂部接觸器總成之另一者包括複數個襯套，其等經組態以與該底側插座總成之該等對準銷接合；當該校準夾具在該插座板中時，使該頂部接觸器總成保持器將該頂部接觸器總成移動至該等對準銷與該等襯套接合之一位置；當該等對準銷與該等襯套接合時，使該頂部接觸器總成保持器自該底側插座總成拾取該校準夾具，並將該校準夾具移動至高於該面向上相機之一位置；自該面向上相機接收該頂部接觸器總成及校準夾具之一底側之一影像；及基於經接收影像判定該校準夾具之該觸頭陣列與該頂部接觸器總成之該等基準點之間之一第一偏移，該第一偏移表示該底側插座總成之該孔柵陣列與該頂部接觸器總成之該等基準點之間之一偏移。 在可與該方法之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該方法進一步包括自該面向上相機接收該頂部接觸器總成之該底側之一影像，但不接收該校準夾具之該底側之一影像；判定該頂部接觸器觸頭陣列與該頂部接觸器總成之該等基準點之間之一第二偏移；及藉由計算該第一偏移與該第二偏移之間之一差來判定該頂部接觸器觸頭陣列與該孔柵陣列之間之一第三偏移。 在可與該系統之上文提及之態樣及實施例之任何組合進行組合的該系統之一態樣中，該複數個襯套包括一第一襯套及一第二襯套；該第一襯套包括一半圓形實心件及一第一複數個彈簧負載指狀物，其等經組態以將一相應對準銷引向該半圓形實心件；且該第二襯套包括一半橢圓形實心件及一第二複數個彈簧負載指狀物，其等經組態以將一相應對準銷引向該半橢圓形實心件。 在另一實施例中，一種用於執行一插座及一接觸器之間的離線視覺對準之系統包含：一底側插座總成保持器，其經組態以保持具有一孔柵陣列之一底側護套總成；一校準夾具，其在其底表面處包括一夾具觸頭陣列，該等夾具觸頭經組態以與該孔柵陣列之孔接合；一頂部接觸器總成保持器，其經組態以保持具有一接觸器觸頭陣列及複數個基準點之一頂部接觸器總成，且經組態以使該頂部接觸器總成自該插座拾取該校準夾具；一上視相機；及一控制器，其經組態以：自該上視相機接收資料，基於由保持該校準夾具之該頂部接觸器總成之該上視相機拍攝之一影像，判定該孔柵陣列與該至少一接觸器基準點之間之一位置偏移，基於該頂部接觸器總成之該上視相機拍攝之一影像，但不基於該校準夾具之一影像，判定該等接觸器觸頭與該至少一接觸器基準點之間之一位置偏移，及基於(i)該孔柵陣列與該至少一接觸器基準點之間之該經判定位置偏移與(ii)該等接觸器觸頭與該至少一接觸器基準點之間之該經判定位置偏移之間之一差，判定該等接觸器接觸件與該插座孔柵陣列之間之一位置偏移。
相關申請案之交叉引用 本申請案主張2016年8月26日申請之美國臨時申請案第62/380,330號之優先權，該案之全文內容特此以引用方式併入。 在以下描述中，出於解釋目的且無限制，闡述細節及描述以提供對本發明之實施例之一透徹理解。然而，熟習此項技術者應明白，本發明可在背離此等細節及描述之其他實施例中實踐。雙面 IC 裝置 如本文中揭示之系統及方法之實施例可用於對準雙面IC裝置，例如，頂側上具有精細間距點陣列且底側上具有標準間距陣列之IC裝置。頂側精細間距通常小於0.30 mm，且標準底側間距大於0.30 mm。一雙面IC裝置之一實例係圖1中所示之裝置100。圖1中所示之雙面IC裝置100係包含一IC基板105之一POP裝置。底側陣列具有附接至IC基板之焊球110，從而形成一球柵陣列(BGA) 115。頂側IC陣列具有形成一平臺柵格陣列(LGA) 125之平坦圓形焊盤120，但可替代地插置BGA表面。 一頂側接觸器陣列用於測試IC裝置頂側陣列125，而一底部插座陣列用於測試IC裝置底側陣列115。底側插座總成 圖2中展示了一底側插座總成200之一實例。使用位於一孔柵陣列(HGA)板215 (一插座板之一實例)中之一HGA 205以將IC之焊球對準至插座總成200內之觸頭針腳。HGA 205中之每一通孔207 (或「彈簧孔」)具有一彈簧針腳(未展示)。在底部插座總成200上具有兩個銷210，其等用於與頂部接觸器建立一共用局部座標系。在此實施例中，對準銷210位於HGA板215之一上側表面上且與HGA 205成一固定位置關係。 在頂部接觸之前，彈簧針腳尖端比HGA 205之一頂部表面低一個以上DUT底部焊球直徑。在頂部接觸期間，HGA板215接合底側IC基板105而不觸摸焊球110，以確保頂部IC觸頭陣列125首先接合，因此底側上沒有側向力。在頂部接觸之後，藉由將底部彈簧針腳移動直至接觸IC裝置100之底部上之焊球115來建立底部接觸。 在校準時間期間，每一IC頂部接觸器對準至一對應的底側插座總成200。底側插座總成200在一離線校準站中利用頂側接觸器總成進行校準。此等匹配對現在可在處置器中使用以進行IC裝置測試。頂部接觸器總成 圖3中所示之頂部接觸器總成300具有一引導板305及一彈簧保持器板310。彈簧保持器板310 (一觸頭保持器板之一實例)包含彈簧針腳所處之複數個彈簧孔312，從而形成一彈簧針陣列314 (一頂部接觸器觸頭陣列之一實例)。頂部接觸器總成300包含一第一調整致動器340 (X1調整致動器)、一第二調整致動器345 (X2調整致動器)及一第三調整致動器350 (Y3調整致動器)。一第一彈簧342與第一致動器340相對，該第一彈簧經組態以將彈簧保持器板310朝第一致動器340偏置。一第二彈簧347與第二致動器345相對，該第二彈簧經組態以將彈簧保持器板310朝第二致動器345偏置。一第三彈簧352與第三致動器350相對，該第三彈簧經組態以將彈簧保持器板310朝第三致動器350偏置。調整致動器經組態以相對於引導板305移動彈簧保持器板310。因此，可調整彈簧保持器板310之X位置、Y位置及角位置。如下文更詳細地論述，調整致動器340、345、350可在校準期間使用，以將接觸器彈簧針陣列314與插座HGA 205之間之偏移校正至一預定可接受容限範圍內。在校準之後，相對於引導板305鎖定彈簧保持器板310。 接觸器包含一真空埠365，其經組態以在校準期間供應真空用於保持夾具且在測試期間保持半導體裝置。 每一頂部接觸器亦具有兩個零間隙襯套315、320。圖4A中所示之一第一襯套315含有一半圓形實心件315a，其用於判定銷襯套接合局部座標系之原點。圖4B中所示之另一襯套320含有一半橢圓形實心件320a，其用於判定銷襯套接合局部座標之角度。兩個襯套皆具有彈簧負載指狀物315b、320b，以將銷210引向半圓形實心件315a及半橢圓形實心件320a。因為襯套315、320對於視覺成像沒有良好的照明對比度，所以使用基準點325來表示引導板305上之銷襯套局部座標關係。只要銷襯套接合係可重複的，就不需要量測基準點至襯套之距離。 每一頂部接觸器彈簧針陣列板310具有額外的一組內部或外部孔330。額外孔330具有與彈簧孔312相同之尺寸及位置容限，以簡化製程。額外孔330提供更好的對比度來定位彈簧針陣列。 頂部接觸器總成300包含一識別標籤360，其可與底側插座總成200上之一對應的識別標籤匹配，以幫助追蹤校準組的底側插座總成200及頂部接觸器總成300。離線視覺輔助校準站 為將IC頂部精細間距陣列125與頂側接觸器陣列314準確地對準，運行時間視覺對準用於將頂側IC陣列125實體地對準至固定頂側接觸器陣列314。運行時間視覺對準在一IC裝置處置器之測試部位處執行。若頂部與底部之間之IC對準被保持為一嚴格容限，則底部IC陣列115呈現為與頂部IC陣列125對準。因此，底部插座陣列205必須與頂部接觸器陣列314準確地對準。為消除任何不對準，使用圖5中所示之一離線視覺輔助校準站來將頂部觸頭陣列314對準至底部插座陣列205 (即，將頂部觸頭陣列314校準至底部插座陣列205)。「離線」係指視覺輔助校準站位於IC裝置處置器之測試部位外部，且在IC裝置測試開始之前發生校準。 使用具有超大觸頭之一校準夾具500進行校準。在此實例中，校準夾具係具有一BGA 503之一BGA夾具500，該BGA 503具有超大焊球505 (例如，超大焊球)。在本申請案中，短語「超大觸頭」或「超大焊球」意味著觸頭及焊球之一大小大於典型的IC裝置之觸頭及焊球，該IC裝置使用底側插座總成200及頂部接觸器總成300來進行測試。例如，BGA夾具500之焊球505之大小可比彈簧孔207略大。BGA夾具500手動放置在HGA 205中，以確保焊球505配合至HGA 205之彈簧孔207中。在校準期間，手動放置的BGA夾具500由頂部接觸器總成300使用真空拾取。HGA 205之位置係由BGA夾具500在頂部接觸器基準點座標系中之位置來表示。 視覺輔助校準站包含用於輔助校準過程之一上視相機(「ULC」) 510。視覺輔助校準站進一步包含經組態以保持底側插座總成200之一底部插座總成保持器515及經組態以保持頂部接觸器總成300之一頂部接觸器總成保持器520。 在一視覺輔助校準程序期間，底側插座總成200安裝至底側插座總成保持器515中。頂部接觸器總成300安裝至頂部接觸器總成保持器520上。BGA夾具500手動地放置至插座HGA 205中，使得焊球505與孔207接合。具有一處理器及記憶體之一控制器550使頂部接觸器總成300使用真空拾取BGA夾具500，而對準銷210接合在接觸器襯套315、320中。接著，控制器使頂部接觸器總成300將BGA夾具500移動至高於ULC 510之一位置。如圖5中所示，受控制器550控制，ULC 510觀察並擷取保持BGA夾具500之頂部接觸器總成300之一底側之一影像。控制器550自ULC 510接收資料(例如，影像資料)，並判定BGA 503與接觸器基準點325之間之一偏移。可藉由將BGA夾具500定位在頂部接觸器基準點座標系中來判定HGA 205與接觸器基準點325之間之偏移。更具體地，因為BGA 503與HGA 205對準，且頂部接觸器總成300之零間隙襯套315、320與底側插座總成200之對準銷210接合，所以BGA 503與接觸器基準點325之間之偏移可用於判定(且實際上表示及/或等效於)HGA 205與接觸器基準點325之間之偏移。HGA 205與接觸器基準點325之間之偏移被保存用於視覺輔助校正。 在完成上述校準程序之後，移除BGA夾具500，並執行一視覺輔助校正程序。ULC 510直接觀察頂部接觸器總成300。控制器550自ULC 510接收資料，並使用該資料來判定接觸器彈簧針陣列314與接觸器基準點325之間之偏移。控制器550接著藉由計算(i)接觸器彈簧針陣列314與接觸器基準點325之間之偏移與(ii)HGA 205與接觸器基準點325之間之先前判定偏移之間之差來判定接觸器彈簧針陣列314與插座HGA 205之間之偏移。X1調整致動器340、X2調整致動器345、Y3調整致動器350用於將接觸器彈簧針陣列314與插座HGA 205之間之偏移校正至一預定可接受容限範圍內。在校準之後，相對於引導板305鎖定彈簧保持器板310。接著，頂部接觸器總成300及底側插座總成200兩者皆安裝在一IC裝置測試處置器中用於運行時使用。 在替代實施例中，接觸器襯套320、325可改變為接觸器銷，且插座銷210可改變為插座襯套。優點 離線視覺輔助校準可用於偵測頂部接觸器，以歸因於機械容限堆疊匹配底部插座位置。離線視覺輔助調整可用於校正頂部接觸器與底部插座位置之間之堆疊機械誤差。藉由校正機械容限堆疊，可達成更小的間距觸頭。 離線視覺輔助校準提供優於使用機械緊密容限之優點，以確保底部插座與頂部接觸器位置匹配。若使用機械嚴格容限，則與匹配相關之所有部分皆必須具有非常嚴格的容限。因為許多部分與匹配相關，所以可製造性降低且成本增加。使用離線視覺輔助校準進行匹配，機械誤差將被校準。因此，不需要嚴格的機械容限。 離線視覺輔助校準提供優於IC測試處置器之測試部位處之校準。IC測試處置器之測試部位通常非常擁擠。幾乎沒有空間進行校準調整。零間隙銷襯套接合界定頂部接觸器與底部插座匹配之局部座標。離線空間遠大於機器運作中之空間。亦可能的是，與機器運作中視覺校準相比，離線校準具有更好的照明來使得偵測更準確及更具可重複性。與機器運作中視覺校準相比，利用離線校準可更容易地針對準確性及可重複性執行多重視覺偵測及調整。此外，機器運作中校準使用有價值的機器時間，而離線校準將使離線更有效地工作以節省機器時間。此外，在離線視覺輔助校準站中比在測試部位更容易執行故障排除。最後，機器運作中校準對於每一機器而言可能需要多相機及調整機構，從而增加成本。因為離線校準站(包含相機及照明)可對許多處置器上之許多測試部位重複使用，因此可降低成本。 已呈現實施例之前述描述以用於圖解說明及描述之目的。該前述描述不旨在為詳盡的或將本發明之實施例限於所揭示之準確形式，且鑑於上述教示修改及變更係可能的或可自各種實施例之實踐而獲取。選取及描述本文所論述之實施例以解釋各種實施例之原理及本質及其實踐應用，以使熟習此項技術者能在各種實施例中及用各種修改(如合適於預期之特別使用)利用本發明之實施例。本文中所描述之實施例之特徵可以方法、裝置、模組、系統及電腦程式產品之所有可能組合而組合。
100‧‧‧雙面積體電路(IC)裝置
105‧‧‧底側積體電路(IC)基板
110‧‧‧焊球
115‧‧‧球柵陣列(BGA)/積體電路(IC)裝置底側陣列
120‧‧‧圓形焊盤
125‧‧‧平臺柵格陣列(LGA)/積體電路(IC)裝置頂側陣列/積體電路(IC)頂部精細間距陣列
200‧‧‧底側插座總成
205‧‧‧孔柵陣列(HGA)/底部插座陣列
207‧‧‧通孔/彈簧孔
210‧‧‧對準銷
215‧‧‧孔柵陣列(HGA)板
300‧‧‧頂部接觸器總成
305‧‧‧引導板
310‧‧‧彈簧保持器板/頂部接觸器彈簧針陣列板
312‧‧‧彈簧孔
314‧‧‧彈簧針陣列/頂側接觸器陣列
315‧‧‧第一襯套/接觸器襯套/零間隙襯套
315a‧‧‧半圓形實心件
315b‧‧‧彈簧負載指狀物
320‧‧‧接觸器襯套/零間隙襯套
320a‧‧‧半橢圓形實心件
320b‧‧‧彈簧負載指狀物
325‧‧‧基準點
330‧‧‧孔
340‧‧‧第一調整致動器
342‧‧‧第一彈簧
345‧‧‧第二調整致動器
347‧‧‧第二彈簧
350‧‧‧第三調整致動器
352‧‧‧第三彈簧
500‧‧‧球柵陣列(BGA)/校準夾具
503‧‧‧球柵陣列(BGA)
505‧‧‧超大焊球
510‧‧‧上視相機(ULC)
515‧‧‧底部插座總成保持器
520‧‧‧頂部接觸器總成保持器
550‧‧‧控制器
藉由參考隨附圖式描述本發明之實施例，其中： 圖1係一雙面IC裝置之一俯視透視圖。 圖2係具有一孔柵陣列(「HGA」)及引導銷之一底部插座之一俯視透視圖。 圖3係具有零間隙襯套及額外彈簧孔之一頂部接觸器之一仰視圖。 圖4A係用於維持一正確原點位置之圓形襯套之一俯視透視圖。 圖4B係用於維持一正確角位置之一橢圓形襯套之一俯視透視圖。 圖5係一離線視覺輔助校準站之一示意圖。 在圖式中，相同的元件符號有時用於指代相同結構元件。亦應明白，圖式中之描繪係圖解的且不按比例繪製。
200‧‧‧底側插座總成
205‧‧‧孔柵陣列(HGA)/底部插座陣列
207‧‧‧通孔/彈簧孔
210‧‧‧對準銷
215‧‧‧孔柵陣列(HGA)板
300‧‧‧頂部接觸器總成
305‧‧‧引導板
310‧‧‧彈簧保持器板/頂部接觸器彈簧針陣列板
315‧‧‧第一襯套/接觸器襯套/零間隙襯套
320‧‧‧接觸器襯套/零間隙襯套
325‧‧‧基準點
500‧‧‧球柵陣列(BGA)/校準夾具
503‧‧‧球柵陣列(BGA)
505‧‧‧超大焊球
510‧‧‧上視相機(ULC)
515‧‧‧底部插座總成保持器
520‧‧‧頂部接觸器總成保持器
550‧‧‧控制器

Claims (16)

  1. 一種離線視覺輔助校準系統，其包括： 一底側插座總成，其可安裝在一積體電路裝置處置器中且包括： 一插座板，其包括一孔柵陣列；及 一頂部接觸器總成，其可安裝在一積體電路裝置處置器中且包括： 一引導板， 複數個基準點，其等位於該引導板之一下側表面上， 一觸頭保持器板，其包括一頂部接觸器觸頭陣列，及 複數個調整致動器，其等經組態以相對於該引導板移動該觸頭保持器板； 一校準夾具，其在其之一底側上包括一觸頭陣列，其中該校準夾具經組態以放置在該插座板中，使得該等觸頭與該插座板之該孔柵陣列接合； 一底側插座總成保持器，其經組態以保持該底側插座總成；及 一頂部接觸器總成保持器，其經組態以保持該頂部接觸器總成。
  2. 如請求項1之系統，其中： 該底側插座總成或該頂部接觸器總成之一者包括複數個對準銷；及 該底側插座總成或該頂部接觸器總成之另一者包括複數個襯套，其等經組態以與該底側插座總成之該等對準銷接合。
  3. 如請求項2之系統，其中： 該底側插座總成進一步包括位於該插座板之一上側表面上之複數個對準銷；及 該頂部接觸器總成進一步包括位於該引導板之一下側表面上之複數個襯套，該等襯套經組態以與該底側插座總成之該等對準銷接合。
  4. 如請求項2之系統，其中： 該頂部接觸器總成進一步包括位於該引導板之一下側表面上之複數個對準銷；及 該底側插座總成進一步包括位於該插座板之一上側表面上之複數個襯套，該等襯套經組態以與該頂部接觸器總成之該等對準銷接合。
  5. 如請求項2之系統，其進一步包括： 一面向上相機；及 一控制器，其經組態以： 當該校準夾具在該插座板中時，使該頂部接觸器總成保持器將該頂部接觸器總成移動至該等對準銷與該等襯套接合之一位置， 當該等對準銷與該等襯套接合時，使該頂部接觸器總成保持器自該底側插座總成拾取該校準夾具，並將該校準夾具移動至高於該面向上相機之一位置， 自該面向上相機接收該頂部接觸器總成及校準夾具之一底側之一影像，及 基於該經接收影像判定該校準夾具之該觸頭陣列與該頂部接觸器總成之該等基準點之間之一第一偏移，該第一偏移表示該底側插座總成之該孔柵陣列與該頂部接觸器總成之該等基準點之間之一偏移。
  6. 如請求項5之系統，其中： 該控制器進一步經組態以： 自該面向上相機接收該頂部接觸器總成之該底側之一影像，但不接收該校準夾具之該底側之一影像，及 判定該頂部接觸器觸頭陣列與該頂部接觸器總成之該等基準點之間之一第二偏移，及 藉由計算該第一偏移與該第二偏移之間之一差來判定該頂部接觸器觸頭陣列與該孔柵陣列之間之一第三偏移。
  7. 如請求項1之系統，其中該孔柵陣列包括複數個孔，該等孔之各者含有一可移動彈簧針腳。
  8. 如請求項2之系統，其中： 該複數個襯套包括一第一襯套及一第二襯套； 該第一襯套包括一半圓形實心件及一第一複數個彈簧負載指狀物，其等經組態以將一相應對準銷引向該半圓形實心件；及 該第二襯套包括一半橢圓形實心件及一第二複數個彈簧負載指狀物，其等經組態以將一相應對準銷引向該半橢圓形實心件。
  9. 如請求項1之系統，其中： 該複數個調整致動器包括： 一第一調整致動器及一第二調整致動器，其等位於沿著該觸頭保持器板之一第一側之兩個位置處，且經組態以使該觸頭保持器板在一X方向上相對於該引導板移動，及 一第三調整致動器，其位於沿著該觸頭保持器板之垂直於該第一側之一第二側之一位置處，且經組態以使該觸頭保持器板在一Y方向上相對於該引導板移動；及 該等第一、第二及第三調整致動器進一步經組態以調整該觸頭保持器板相對於該引導板之一角位置。
  10. 如請求項9之系統，其中： 該頂部接觸器總成首先包括： 一第一彈簧，其經定位與該第一致動器相對，且經組態以將該觸頭保持器板朝該第一致動器偏置， 一第二彈簧，其經定位與該第二致動器相對，且經組態以將該觸頭保持器板朝該第二致動器偏置，及 一第三彈簧，其經定位與該第三致動器相對，且經組態以將該觸頭保持器板朝該第三致動器偏置。
  11. 如請求項1之系統，其中該頂部接觸器觸頭陣列係包括複數個孔之一彈簧針陣列，該等孔之各者含有一彈簧針腳。
  12. 如請求項8之系統，其中該觸頭保持器板進一步包括當自該觸頭保持器板之下方觀察時位於該彈簧針陣列內部或外部之一組額外孔，且該組額外孔中之該等孔不含有彈簧針腳。
  13. 一種執行離線視覺輔助校準之方法，該方法包括： 提供一離線視覺輔助校準系統，其包括： 一底側插座總成，其可安裝在一積體電路裝置處置器中且包括： 一插座板，其包括一孔柵陣列；及 一頂部接觸器總成，其可安裝在一積體電路裝置處置器中且包括： 一引導板， 複數個基準點，其等位於該引導板之一下側表面上， 一觸頭保持器板，其包括一頂部接觸器觸頭陣列，及 複數個調整致動器，其經組態以使該觸頭保持器板相對於該引導板移動， 一校準夾具，其在其之一底側上包括一觸頭陣列，其中該校準夾具經組態以放置在該插座板中，使得該等觸頭與該插座板之該孔柵陣列接合， 一底側插座總成保持器，其經組態以保持該底側插座總成， 一頂部接觸器總成保持器，其經組態以保持該頂部接觸器總成，及 一面向上相機， 其中該底側插座總成或該頂部接觸器總成之一者包括複數個對準銷，且該底側插座總成或該頂部接觸器總成之另一者包括複數個襯套，其等經組態以與該底側插座總成之該等對準銷接合； 當該校準夾具在該插座板中時，使該頂部接觸器總成保持器將該頂部接觸器總成移動至該等對準銷與該等襯套接合之一位置； 當該等對準銷與該等襯套接合時，使該頂部接觸器總成保持器自該底側插座總成拾取該校準夾具，並將該校準夾具移動至高於該面向上相機之一位置； 自該面向上相機接收該頂部接觸器總成及校準夾具之一底側之一影像；及 基於經接收影像判定該校準夾具之該觸頭陣列與該頂部接觸器總成之該等基準點之間之一第一偏移，該第一偏移表示該底側插座總成之該孔柵陣列與該頂部接觸器總成之該等基準點之間之一偏移。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包括： 自該面向上相機接收該頂部接觸器總成之該底側之一影像，但不接收該校準夾具之該底側之一影像； 判定該頂部接觸器觸頭陣列與該頂部接觸器總成之該等基準點之間之一第二偏移；及 藉由計算該第一偏移與該第二偏移之間之一差來判定該頂部接觸器觸頭陣列與該孔柵陣列之間之一第三偏移。
  15. 如請求項13之方法，其中： 該複數個襯套包括一第一襯套及一第二襯套； 該第一襯套包括一半圓形實心件及一第一複數個彈簧負載指狀物，其等經組態以將一相應對準銷引向該半圓形實心件；及 該第二襯套包括一半橢圓形實心件及一第二複數個彈簧負載指狀物，其等經組態以將一相應對準銷引向該半橢圓形實心件。
  16. 一種用於執行一插座及一接觸器之間的離線視覺對準之系統，該系統包括： 一底側插座總成保持器，其經組態以保持具有一孔柵陣列之一底側插座總成； 一校準夾具，其在其底表面處包括一夾具觸頭陣列，該等夾具觸頭經組態以與該孔柵陣列之孔接合； 一頂部接觸器總成保持器，其經組態以保持具有一接觸器觸頭陣列及複數個基準點之一頂部接觸器總成，且經組態以使該頂部接觸器總成自該底側插座總成拾取該校準夾具； 一上視相機；及 一控制器，其經組態以： 自該上視相機接收資料， 基於由保持該校準夾具之該頂部接觸器總成之該上視相機拍攝之一影像，判定該孔柵陣列與該等接觸器基準點之間之一位置偏移， 基於該頂部接觸器總成之該上視相機拍攝之一影像，但不基於該校準夾具之一影像，判定該等接觸器觸頭與該等接觸器基準點之間之一位置偏移，及 基於(i)該孔柵陣列與該等接觸器基準點之間之該經判定位置偏移與(ii)該等接觸器觸頭與該等接觸器基準點之間之該經判定位置偏移之間之一差，判定該等接觸器觸頭與該插座孔柵陣列之間之一位置偏移。
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