TW201930907A - 無套組之取放式分類機 - Google Patents

Abstract

本案提供一種無套組之取放式分類機，其進行至少一裝置之熱測試。一例示分類機包含一吸熱板、一第一原動機、一第二原動機、一測試點致動器、及一測試接觸器。該吸熱板可容置裝置，且使用該吸熱板與該等裝置之間的摩擦力而維持該等裝置之準確位置。該測試接觸器可電氣接觸該裝置。該第一原動機可將該裝置放置於該吸熱板上。該第二原動機可將該裝置運載至該測試接觸器、在熱測試期間固持該裝置、及從該測試接觸器移動該裝置。該測試點致動器可在熱測試期間對該第二原動機施力。

Description

無套組之取放式分類機

本申請案依美國專利法第35卷第119條主張題名為「TURRET BASED PICK AND PLACE HANDLER」且於2017年12月19日申請之美國臨時專利申請案第62/607,748號的優先權。該申請案之內容係藉參考方式完全併入本案中。

本案係關於一種無套組之取放式分類機。

積體電路(IC)需要在從製造商裝運前進行品質及性能檢驗。IC需要在極端溫度環境中執行且必須在此等條件下測試以檢驗適當之功能。一測試分類機之目的係在適當測試溫度條件下，將熱調節後之IC提送至一接觸器(contactor)，該接觸器能夠將該IC電氣連接至一測試機。該IC分類機從該測試機接收分類資訊，然後在測試後使用該分類資訊將此等IC適當地分成適當分類/類別。

該IC測試分類機需要將IC移動至運送媒介(即，聯合電子裝置工程委員會)(JEDEC)托盤)中、及從該運送媒介移開。JEDEC托盤具有一般常見的外部尺寸，且內含用於IC之袋穴(pocket)，該等袋穴之數量、矩陣、以及X、Y間距(節距)是依據IC之大小尺寸而變化。

測試前，IC必須正確地放置，以使每一IC之電氣接觸點與 接觸表面碰觸。通常，這需要IC個別獨立地對正該接觸器的電氣接觸點之X、Y、及θ位置。此從該托盤提取IC且將該IC放下之操作稱作PnP、或取放。為利於PnP操作，習知IC測試分類機通常依賴具有IC之袋穴、槽縫、或其他既定位置之托盤及均熱板(soak plate)。然而，使用此類托盤及吸熱板(thermal soak plate)不僅昂貴(由於每一類型之IC皆需要訂製的吸熱板及機械對正板)，且仍需執行許多機械對正操作。

同時，對習知IC測試分類機之產出量(每小時處理之單元(UPH))需求持續增加。然而，增加UPH之企圖通常會受到熱調節IC至適當溫度所需之時間、個別獨立地放置IC達一校正後X、Y、θ位置所需時間、及每一PnP操作後校正任何準確度問題的所需時間所限制。

本案之各式具體實施例係指一種測試分類機系統，用於進行至少一裝置之熱測試。該測試分類機系統可包含一無套組裝置分類系統、一第一原動機、一第二原動機、一測試接觸器、及一測試點致動器。該無套組裝置分類系統可包含一吸熱板，佈設成容置該裝置及維持該裝置之一準確位置。該測試接觸器可電氣接觸該裝置。該第一原動機可將該裝置放置於該吸熱板上。該第二原動機可將該裝置運載至該測試接觸器、在熱測試期間固持該裝置、及從該測試接觸器移動該裝置。該測試點致動器可在熱測試期間對該第二原動機施力。在一些範例中，該裝置可為一積體電路。在一些具體實施例中，該測試分類機系統可對複數個裝置進行熱測試。

在一些範例中，可以不只一個第二原動機。

在一些範例中，該第一原動機可包含門架及XYZ探頭。該 XYZ探頭可包含一個或多個取放探頭。每一個該取放探頭可包含一真空尖端，在一持續或可變(間歇)真空的情形下，用於提取該裝置。每一個該取放探頭亦可包含一移除元件，用於將該真空尖端與該裝置分離，以放置該裝置。該移除元件可為分離試驗器或射出器。在一些具體實施例中，該一個或多個取放探頭的每一個皆可連接至相同真空源。在其他範例中，該一個或多個取放探頭的每一個可連接至不同真空源。

在一些範例中，該XYZ探頭可在測試前及/或後依單一取放運動來旋轉該裝置。該XYZ探頭亦可在測試前及後對該裝置作θ校正。在一些範例中，該θ校正可在該取放運動期間發生。

在一些範例中，該門架及該測試分類機可在一吸熱板與一JEDEC托盤之間輸送該裝置。在一些範例中，一托盤框可固持該JEDEC托盤，且將該JEDEC托盤偏壓為一無翹曲架構。

在一些範例中，該吸熱板可包含一表面，其維持該裝置之一位置而無需機械結構。例如，該吸熱板可包含一膠黏表面，其基於該裝置與該吸熱板之間的摩擦力來維持該裝置之位置。

在一些範例中，該測試分類機系統可透過使用一攝影機來視覺檢驗該裝置之位置。該攝影機可在放置該裝置於該均熱板上之前使用。

在一些範例中，該測試分類機系統可進一步包含複數個托盤分離器，其中每一托盤分離器皆與一分類容器有關聯。該測試分類機系統可將每一裝置分離至一分類容器中，且將已被分類的裝置運送至一對應之托盤分離器中。

在一些範例中，該複數個托盤分離器可分離複數個托盤。分離該複數個托盤可基於是否每一托盤固持已測試裝置、未測試裝置、或無裝置而發生。

在一些範例中，本案可提供一熱傳系統，用於該吸熱板。該熱傳系統可使用加壓氦作為一熱傳介質來加熱與冷卻該等裝置。在一些範例中，該熱傳系統可使用加壓氣體或液體作為一熱傳介質來加熱與冷卻該等裝置。

在一些範例中，該分類機系統可基於基準點或影像辨識的至少其中一者來獲知該測試分類機系統中之取放點位置。該些取放點可包含該些第一與第二原動機取放該裝置(或該複數個裝置)之位置。

以上概要並非意欲表示本案之每一具體實施例或每一構想。反而，前述概要僅僅提供此中列舉之新穎構想及特徵的一些範例。當附屬圖式及隨附申請專利範圍配合閱讀時，藉由下列代表性實施例的實施方式以及用於實行本發明的模式，上述特徵及優點以及本發明之其他特徵及優點將變得顯而易見。

100A、100B‧‧‧系統

101‧‧‧裝載堆高機

102‧‧‧裝載托盤

103‧‧‧裝載運輸

104‧‧‧IC轉子裝載(操作)

105‧‧‧第一預熱

106‧‧‧第二預熱(操作)

107‧‧‧搬運梭F裝載

108‧‧‧搬運梭B裝載

109‧‧‧搬運梭F卸載

110‧‧‧搬運梭B卸載

111‧‧‧接觸器F

112‧‧‧接觸器B

113‧‧‧套座區

114‧‧‧卸載運輸

115‧‧‧IC轉子卸載(操作)

116‧‧‧托盤運輸

117‧‧‧第一托盤緩衝堆高機

118‧‧‧第二托盤緩衝堆高機(操作)

119‧‧‧TB1托盤

120‧‧‧TB2托盤(操作)

121‧‧‧第一卸載托盤

122‧‧‧第二卸載托盤

123‧‧‧第三卸載托盤

124‧‧‧第四卸載托盤(單托盤)

125‧‧‧第五卸載托盤(單托盤)

126‧‧‧第六卸載托盤(單托盤)

127‧‧‧第一卸載堆高機

128‧‧‧第二卸載堆高機

129‧‧‧第三卸載堆高機

130‧‧‧虛線路徑

151至157‧‧‧裝置運動

161至166‧‧‧機構運動

210‧‧‧習知測試分類機探頭

220‧‧‧習知JEDEC托盤

222‧‧‧袋穴

222a‧‧‧未充填位置

222b‧‧‧已充填位置

230‧‧‧習知吸熱板、均熱板、板

240‧‧‧真空機構

242‧‧‧θ馬達

244‧‧‧z馬達

246‧‧‧x節距軸承

248‧‧‧y節距馬達

250‧‧‧x節距馬達

252‧‧‧z軸承、Z致動器

254‧‧‧y軸

256‧‧‧x軸

260‧‧‧x節距

300A至300D‧‧‧系統、分類機

302a、302b‧‧‧原動機

304a、304b‧‧‧均熱板、無套組均熱板、板

306‧‧‧去均熱板

308a至308f‧‧‧托盤

310‧‧‧測試點攝影機

312a、312b‧‧‧原動機攝影機

314‧‧‧分類機攝影機

316‧‧‧第一光罩

318‧‧‧裝載托盤

320‧‧‧上方托盤堆疊(上方組托盤)、上方堆疊

322‧‧‧托盤搬運梭

324‧‧‧下方組托盤、下方堆疊

326‧‧‧托盤模組、模組

330‧‧‧門架

340、342、344‧‧‧防護窗

380‧‧‧測試點、測試區域

390‧‧‧門架攝影機

400‧‧‧系統

402、404、406‧‧‧運動

500‧‧‧取放探頭、XYZ探頭

500A、500B、500C‧‧‧XYZ探頭

502‧‧‧門架支承

504‧‧‧滾動凸輪

506a至506i‧‧‧提取探頭

507‧‧‧致動器、旋轉機構

600A、600B‧‧‧取放探頭系統、系統、取放探頭

602‧‧‧z線性軸承、線性軸承

604‧‧‧取放(PnP)尖端

606‧‧‧托盤

608‧‧‧z軸

610‧‧‧分離試驗器

612‧‧‧裝置

614‧‧‧托盤開口

616、618、620、622‧‧‧位置

623‧‧‧桿件

700‧‧‧均熱及去均熱板、板、吸熱板

702a、702b‧‧‧均熱板、吸熱板、板

704‧‧‧去均熱板、板

706‧‧‧基板

708a、708b‧‧‧第一對正板、對正板

710‧‧‧第二對正板、對正板

800A‧‧‧托盤框

800B‧‧‧托盤分離器、分離器

802‧‧‧閂鎖致動器

803‧‧‧定位特徵

806‧‧‧閂鎖

900‧‧‧分類機

902‧‧‧裝置分類部、分類機

904‧‧‧測試點

906‧‧‧均熱板

908‧‧‧內部熱交換器

910‧‧‧外部熱交換器

912‧‧‧熱迴路、封閉熱迴路、內部熱迴路

1000A‧‧‧系統、測試分類機

1000B‧‧‧系統

1002‧‧‧面朝上方攝影機

1004‧‧‧原動機攝影機

1006a、1006b‧‧‧托盤

1008‧‧‧原動機

1012‧‧‧接觸器探頭

1014‧‧‧均熱板

1016‧‧‧去均熱板

1018‧‧‧測試點

1020‧‧‧固定基準點

1022‧‧‧XYZ探頭

1100‧‧‧系統、計算裝置

1110‧‧‧系統匯流排、匯流排

1120‧‧‧處理單元、處理器

1130‧‧‧系統記憶體、記憶體

1140‧‧‧唯讀記憶體(ROM)

1150‧‧‧隨機存取記憶體(RAM)

1160‧‧‧儲存裝置

1162、1164、1166‧‧‧模組

1170‧‧‧輸出裝置

1180‧‧‧通訊介面

1190‧‧‧輸入裝置

附屬圖式結合說明來示範本發明之具體實施例，並且用於解說及闡明發明之原理。圖式意欲以一概略方式闡明例示具體實施例之主要特徵。圖式並非意欲描繪實際具體實施例之每一特徵及所描繪元件之相對尺寸，且亦未依比例繪製。

第1A圖顯示依據先前技藝之一習知測試分類機系統的一例示布局。

第1B圖為依據先前技藝之穿過一習知測試分類機系統的一運動路徑之示意圖。

第2圖係為依據先前技藝之一習知測試分類機探頭及吸熱板。

第3A圖為依據本案之一具體實施例的一例示無套組取放分類機之俯視圖。

第3B圖為依據本案之一具體實施例的一例示無套組取放分類機剖視圖。

第3C圖為依據本案之一具體實施例的一例示無套組取放分類機另一剖視圖。

第3D圖為依據本案之一具體實施例的一例示無套組取放分類機後視圖。

第4圖為依據本案之一具體實施例而穿過一無套組取放分類機之一例示運動路徑。

第5A圖為依據本案之一具體實施例而用於取放裝置之例示XYZ探頭之示意圖。

第5B圖為依據本案之一具體實施例的一例示XYZ探頭之側視圖。

第5C圖為依據本案之一具體實施例的一例示XYZ探頭之前視圖。

第6A圖為依據本案之一具體實施例的一提取探頭提取一裝置之剖視圖。

第6B圖為依據本案之一具體實施例的一提取探頭放置一裝置之剖視圖。

第7圖為依據本案之一具體實施例的例示均熱及去均熱板之示意圖。

第8A圖為依據本案之一具體實施例的例示托盤框之示意圖。

第8B圖為依據本案之一具體實施例的例示托盤分離器之示意圖。

第9圖為依據本案之一具體實施例的一具有熱流體迴路之例示分類機之示意圖。

第10A圖為依據本案之一具體實施例的一無套組取放分類機之例示精巧設計之示意圖。

第10B圖為依據本案之一具體實施例的一精巧無套組取放分類機之例示剖視圖。

第11圖係為一概略方塊圖，其圖示出依據本案之實施方式的電腦系統。

本發明係參考隨附圖式作說明，其全部該等圖式使用相同元件符號來指定相似或等義元件。該等圖式未依比例繪製，且僅僅用於闡明本發明。以下參考用於闡明之範例應用來說明數個發明構想。應了解到，列舉許多特定細節、關係、及方法，以完全了解本發明。然而，熟於此技藝者將輕易地認識到，可施行本發明而無需一個或更多特定細節、或以其他方法施行本發明。在其他實例中，未詳細顯示已熟知之結構或操作，以避免混淆本發明。本發明並非以闡明之動作或事件的順序為限，此係因某些行動可依不同順序、及/或與其他行動或事件同時地發生。此外，並非所有闡明之動作或事件皆為實現一依據本發明之方法所需者。

本發明提供一無套組取放分類機，其可實施複數個裝置之熱測試。一例示之分類機可包含一吸熱板、一第一原動機、一第二原動機、 一測試點致動器、及一測試點。該吸熱板可容置數個裝置，且因該吸熱板與該等裝置之間的摩擦力而保持該等裝置之一準確位置。因此，該等裝置之間無需機械分離，而容許不同大小尺寸之裝置在相同吸熱板上、或甚至同時測試。該第一原動機可放置該等裝置於該吸熱板上。該第二原動機可使該等裝置移動至該熱測試點、及從該熱測試點移開，該等裝置可在該熱測試點進行熱測試。

因此，本發明提供一種無套組之取放式分類機，其在測試期間以較高的準確度保持該等裝置之位置與方位，且同時所需的裝置校正較習知設計少。此一設計將該等裝置在熱測試期間之運動最小化，以使該等裝置在僅三個情況中藉由該系統分類，而習知分類機則需要與該等裝置有較頻繁的碰觸及運動。於此將討論一例示無套組之取放式分類機的額外特點及具體實施例。

第1A圖、第1B圖、及第2圖為例示的習知測試分類機之習知布局及組件。例如，第1A圖顯示一習知測試分類機布局之系統100A。系統100可包括一裝載堆高機101、一裝載托盤102、一裝載運輸103、一IC轉子裝載(操作)104、一第一預熱105、一第二預熱(操作)106、一搬運梭F裝載107、一搬運梭B裝載108、一搬運梭F卸載109、一搬運梭B卸載110、一接觸器F 111、一接觸器B 112、一套座區113、一卸載運輸114、一IC轉子卸載(操作)115、一托盤運輸116、一第一托盤緩衝堆高機117、一第二托盤緩衝堆高機(操作)118、一TB1托盤119、一TB2托盤(操作)120、一第一卸載托盤121、一第二卸載托盤122、一第三卸載托盤123、一第四卸載托盤(單托盤)124、一第五卸載托盤(單托盤125)、一第六卸載托盤(單托盤)126、一第一卸載堆高機127、一第二卸載堆高機128、及一第三卸載堆高機129。裝置必須依循虛線路徑130，以完成依據系統100A 之熱測試。

第1B圖為另一習知測試分類系統100B。系統100B可包含裝置運動151、152、153、154、155、156、及157，以及機構運動161、162、163、164、165、及166。因此，系統100B提供：在運動151中將裝置從一輸入托盤移動到一均熱板；在運動152中將裝置從該均熱板移動至一測試點、接著移動到一轉子；在運動153中從該轉子移動裝置而裝載一上搬運梭；在運動154中將裝置從該已裝載上搬運梭移動至一測試點；在運動155中從該測試點移動裝置而裝載一下搬運梭；在運動156中將裝置從該已裝載下搬運梭移動至一轉子；及在運動157中將裝置從該轉子移動至一分類托盤。

系統100B藉一系列機構運動161、162、163、164、165、及166來提供所有裝置運動151、152、153、154、155、156、及157。例如，系統100B在運動161時裝載托盤；在運動162時操作右側X/Y移動軌道及均熱板測試點搬運梭；在運動163時操作測試點上搬運梭；在運動164時操作測試點下搬運梭；在運動165時操作左側X/Y移動軌道及均熱板測試點搬運梭；以及在運動166時卸載托盤。

因此，第1A圖及第1B圖展示出裝置與系統100中各式組件交互作用時所歷經之連續運動。此一習知系統使裝置在歷經測試程序時，會遭受到許多運動、停止、及碰觸(即，當該等裝置被系統100實體地碰觸時)。裝置必須被移動通過許多工作站，以確保其被裝載、已在一期望溫度下均熱、測試、冷卻或去均熱(de-soak)、及卸載。

每一運動及碰觸可改變該裝置之位置或方位，且在一些情況下完全移出該等裝置(於第2圖進一步討論)或損害該等裝置。單一裝置之不正確位置或方位可能造成整個系統(譬如系統100A或系統100B)之測試 停止，且同時重新定位該裝置。又，當重新定位時，有可能會使該些裝置之溫度從均熱溫度變化。均熱溫度變化會導致該等裝置測試不準確。在該裝置無法重新定位之情況下，該裝置可能無法適當地測試。

第2圖為一習知測試分類機探頭210、一習知JEDEC托盤220、及一習知吸熱板230。測試分類機探頭210可包含一真空機構240、一θ馬達242、一z馬達244、數個x節距軸承246、一y節距馬達248、一x節距馬達250、一z軸承252、一y軸254、一x軸256、及一x節距260。JEDEC托盤220更顯示處於已充填位置222b及未充填位置222a的數個袋穴222。

通常，裝置係以已知的接點1位置(pin one location)置放於JEDEC托盤220中。該等裝置接著藉由測試分類機探頭210而運輸至吸熱板230。在一些情況下，吸熱板230與JEDEC托盤220之間的節距可變化。因此，需要X/Y運動(譬如藉由x節距馬達250或y節距馬達248)來將該等裝置正確地定位於吸熱板230中。此外，該等裝置之接點1位置可能需要在托盤220與該測試點位置之間旋轉，以匹配接觸器之電氣互連方位。這可藉由z馬達244完成。最後，與JEDEC托盤220相似，習知吸熱板230通常會以「鬆弛」或未牢固的方式將該等裝置保持於一平坦板上或一袋穴中。結果，即使能準確地置放於吸熱板230中，但幾乎總是需要下游測試對正，甚至還需要吸熱板230提供粗略的對正。

測試分類機探頭210可具有一改變節距的能力。一習知式樣可具有八個PnP尖端，如圖式中顯示為劃分二排，其中每一個PnP尖端皆具有分離之Z致動器252及真空240。每一真空240可包含：一真空生成器，以用於裝置附著；一真空開關，以用於裝置附著確認；及一真空射出器，以用於裝置吹離。除此以外，每一PnP尖端可能需要一θ致動器以用 於裝置旋轉。該PnP探頭中之這類額外部件將增加複雜度、重量、成本、轉換時間、及置放誤差。

第2圖額外地顯示出，各JEDEC托盤220及均熱板230包含數個個別獨立、機械地分離的袋穴222，以用於每一裝置。袋穴222有助於在用於均熱時或當裝置正被移動時牢固裝置，而且袋穴222必須依據裝置之尺寸來調整大小。然而，由於每一均熱板220皆必須具有用於每一袋穴222之機械分離，因此均熱板220無法用於不同大小之裝置。因此，分離之均熱板220必須用於不同裝置。如此將造成增加如分別在第1A圖及第1B圖之系統100A或100B中的取放式分類機系統之成本及複雜度。除此以外，習知分類機中最常見之問題為當一裝置離開其袋穴時。習知測試分類機探頭210在置放裝置於其對應袋穴222中、或從該對應袋穴提取裝置時具有困難。在一些習知分類機中，裝置係掉落入於袋穴222中，而非被置放入其中。掉落裝置可能導致裝置之回彈、及/或裝置不正確地倚靠其袋穴之邊緣。

儘管並非所有習知取放式系統、分類機探頭、及均熱板皆確切地如第1A圖至第2圖中提供者，然所有習知系統皆在通過熱測試對正及牢固裝置時遇到類似之設計困難。本發明之各式具體實施例解決了習知取放式系統、分類機探頭、及均熱板之限制。

第3A圖至第3D圖、及第4圖為依據本發明具體實施例之例示無套組之取放式分類機的各種透視圖。依據本發明之例示取放式分類機可包含第3A圖至第3D圖中所示的一些或全部特徵之任何組合。

第3A圖中之系統300A可包含：原動機302a及302b；均熱板304及304b；去均熱板306；托盤308a、308b、308c、308d、308e、及308f；測試點攝影機310；原動機攝影機312a及312b；分類機攝影機 314；第一光罩(reticle)316；裝載托盤318；上方托盤堆疊320；托盤搬運梭322；托盤模組326；測試點380。第3B圖之系統300B可包含眾多組件、及與第3A圖之系統300A類似之標號。第3C圖之系統300C可包含眾多組件、以及與系統300A及300B類似之標號，且系統300C可額外地包含門架(gantry)330、取放探頭500、及門架攝影機390。第3D圖之系統300D可包含眾多組件、以及與系統300A、300B、及300C類似之標號，且系統300D可額外地包含防護窗340、342、及344。第4圖之系統400可包含眾多組件、以及與系統300A、300B、300C、及300D類似之標號，且系統400可額外地包含運動402、404、及406。

第3A圖至第3D圖依據托盤模組326提供有效率之運動。托盤模組326可包含一上方組托盤320及一下方組托盤324。該些托盤可從托盤模組326透過托盤搬運梭322而移動。托盤搬運梭322可額外地固持數個裝載托盤318。第3B圖為一例示具體實施例，其中分類機300B可分類一大堆疊的托盤320及324，且使該些托盤在已測試與未測試裝置之間保持隔離。例如，已測試裝置可被分類至上方堆疊320處，而未測試裝置可被分類至下方堆疊324中。模組326可容許相同類別之多重輸入及多重分類容器(sort bins)，且同時容許在一便於符合人體工學高度處之單一裝載及卸載點。該模組326因此容許任何數量之分類容器，而無需轉換或再加工。模組326可固持已在載具中之預備好的額外托盤，使得托盤可迅速地變換至目前之額外的分類容器以供該系統使用。模組326因此容許動態分派輸入及分類托盤位置，並同時容許相同類別之多重輸入及多重分類容器。可藉由有效率地後退該模組來卸載托盤。

依據第3A圖至第3D圖之一無套組之取放式分類機可透過門架330上之XYZ探頭500從輸入托盤(譬如，托盤308a或308b)提取裝 置。該等裝置可接著被置放於無套組之均熱板304a或304b上(以下於第7圖進一步討論無套組之均熱板)。此順序可構成該等裝置之第一運動402(如第4圖中所示)。該等裝置可接著在均熱板304a及304b處均熱(均熱包括將裝置設定至一期望溫度)。原動機302a或302b可接著將該等裝置從該均熱板(譬如，板304a或304b)移動通過一測試點380而後到達至去均熱板306。這可構成該等裝置之第二運動404(如第4圖中所示者)。門架330可接著使該等裝置從去均熱板306移動至分類托盤(譬如，托盤308e或308f)。這可構成該等裝置之第三運動406(如第4圖中所示)。

在運動404之進一步說明中，第二原動機302b可固持該等裝置於測試點380處，並同時進行熱測試。測試可透過一測試接觸器、及一測試點致動器進行，該測試器係與該裝置電氣接觸，該測試點致動器在熱測試期間對第二原動機302b施力。

因此，本發明提供一種可有效率地使裝置移動通過熱測試而僅有三次「碰觸」或停止之分類機。這表現出超越習知分類機之實質優點，因為該些習知分類機具有更加複雜之運動、及更頻繁之裝置碰觸(例如，譬如第1B圖分類機100之習知分類機碰觸該等裝置至少七次)。本發明之例示系統將重新定位裝置、及最佳保持裝置均熱溫度之需求最小化。

除此以外，本案可提供攝影機(譬如，測試點攝影機310、原動機攝影機312a、312b、分類機攝影機314、以及門架攝影機390)之使用，該些攝影機可用於檢驗每一裝置之對正、方位、及位置。攝影機310、312a、312b、314、及390可協同而視覺地對正該等裝置，且執行該分類機系統整體之視覺對正。在一些範例中，攝影機310、312a、312b、314、及390可包含照明裝置、或從附近照明設備(未顯示)接收光線。

在一例示視覺對正策略中，藉由以第一光罩316成像攝影機 314及390二者的方式，使得分類機攝影機314與門架攝影機390彼此相對定位。如此可建立一基礎參考坐標系統。門架攝影機390可接著定位均熱板304a及304b、去均熱板306、以及托盤308a、308b、308c、308d、308e、及308f。原動機攝影機312a及312b可藉使用第二光罩(未顯示)而相對於測試點攝影機310予以定位及平整化。第二光罩可手工裝設、或藉緊鄰攝影機310之機構致動。在一些範例中，原動機攝影機312a及312b可透過一朝上之雷射(未顯示)而平整化。原動機攝影機312a及312b可附帶地定位均熱板304a及304b、接觸器基準點(未顯示)。門架攝影機390可檢驗托盤308a、308b、308c、308d、308e、及308f中的裝置之位置，且識別托盤308a、308b、308c、308d、308e、及308f之位置。分類機攝影機314可用於在裝置被XYZ探頭500提取後，定位該等裝置之X、Y、及θ。此一視覺對正協定可進一步容許該等裝置依據運動402、404、及406而移動，且同時已知該等裝置之精確位置。

因此，在如300A、300B、300C、及300D等一系統中之例示視覺對正程序可在裝置進入測試點380前直接校正該等裝置之X、Y、及θ位置。習知系統在進入該測試點前之所有運動期間具有鬆弛位置，且因此由於該測試點及該分類系統整體之時序要求而需要極迅速之校正。本發明分類機之效率容許在沒有時序要求的情況下進行校正。

此視覺對正程序藉由執行良好的初始對正來減少對正需求，良好的初始對正係使用無套組均熱板304a及304b、以及將無套組均熱板304a及304b輸送至測試區域380。因此，唯一所需之關鍵後續運動係測試點380中的置放。因此，如果對均熱板304a及304b執行一良好對正，則在測試期間所需要的對正校正為少量、或無需對正校正。據此，裝置運動減至最少，且該系統之產出量增加。

此外，由於該系統係二側具有二個均熱板304a及304b、以及二個原動機302a及302b，因此意謂測試點380可連續使用。是以，當某一均熱板304a或304b正在裝載時，可對另一均熱板上的裝置進行測試。因此，測試點380在正常操作期間不致閒置。

第3A圖至第3D圖、及第4圖中所圖示之例示測試分類機可依據一視覺對正策略來對正裝置，而降低運動期間之裝置損害的潛在可能。該測試分類機進一步提供一無套組裝置，其縮減誘發之PnP位置誤差、免除分類輸送、及降低內含機構之複雜度/成本且同時容許高產出量。

熟於此技藝者將輕易地了解，藉本發明可設想到各種修飾例。例如，儘管第3A圖至第3D圖、及第4圖中顯示六個托盤308a、308b、308c、308d、308e、及308f，然本發明可設想到使用任何數量之托盤。相似地，儘管第3A圖至第3D圖、及第4圖中顯示二個均熱板304a及304b、以及二個原動機302a及302b，然本發明可設想到可使用任何數量之均熱板及原動機，只要至少各具有一個(如稍後針對第10A圖至第10B圖討論者)。儘管在例示實施中主要係針對一門架系統或一機器人系統來說明透過原動機302a及302b之裝置運送，然這僅僅為簡化解說。在各式實施中，可使用任何型式之原動機系統。如技藝中已知者，此等可包含門架系統、機器人系統、或該二者之組合。

第5A圖至第5C圖顯示依據本發明具體實施例之例示XYZ探頭500的各式透視圖。例如，XYZ探頭可為如第3C圖中所示之探頭500，或如第5A圖中所示之XYZ探頭500A。該XYZ探頭可包含一門架支承502、一滾動凸輪504、及一致動器507。XYZ探頭500B(如第5B圖中所示)及XYZ探頭500C(如第5C圖中所示)可包含眾多組件、以及與第5A圖之XYZ探頭500A類似的標號，且可附帶地包含數個提取探頭506(譬 如，第5B圖中之506a及506b、或第5C圖中之506a至506i)。門架支承502可將XYZ探頭500緊固至一門架(譬如，第3C圖之系統300C中的門架330)。

在本範例中，滾動凸輪504可作動，以改變一分類機(譬如，第3A圖至第3D圖分別之分類機300A、300B、300C、或300D)x軸上之探頭506節距。該節距改變亦可在XYZ探頭500運動之同時發生，以縮短提取與置放裝置之間的總暫停時間。滾動凸輪504可藉致動器507或另一原動機驅動。提取探頭506可抬升、降下、個別獨立地藉由一線性致動器或馬達而運動、及/或安裝至該線性致動器或馬達，以便在數個位置之間移動。此運動係以例如探頭506f、506g、及506h之不同位置來表示。

在本發明之一些範例中，XYZ探頭500可具有以一旋轉機構507改變之θ位置。在另一範例中，θ旋轉可透過一線性致動器或馬達而發生，該線性致動器或馬達同時改變藉由XYZ探頭500上的該些探頭506所提取之所有裝置的θ位置。

在本發明之一些範例中，XYZ探頭500可包含以XYZ探頭500上之一複雜機構達成的X/Y節距改變，以使一θ校正可在一稍後時間、或者甚至恰在測試前完成。

另一選擇方法可包含藉一原動機(譬如，第3A圖至第3D圖之原動機302a或302b)操作所有取放探頭506。取放探頭506可在XYZ探頭500上個別獨立地、或以一個原動機對整個XYZ探頭500同時地操作。

在一些範例中，XYZ探頭500可為一轉塔(turret)。

第6A圖至第6B圖顯示出例示取放探頭系統600A及600B，其依據本發明具體實施例使用一真空來提取及置放裝置。例如，每一取放 探頭系統600A及600B可為第5A圖至第5C圖之提取探頭506。請往前參考第6A圖，一例示取放探頭系統600A可包含一z線性軸承602、一取放(PnP)尖端604、一托盤606、一z軸608、一分離試驗器(stripper assay)610、一裝置612、一托盤開口614、及一桿件623。取放探頭系統600B可包含眾多組件、以及與第6A圖之取放探頭系統600A類似的標號。第6A圖至第6B圖進一步顯示一改良之裝置感測策略，在此策略下透過一鄰近感測器(未顯示)而非透過真空，以數位方式感測每一裝置。

系統600A及600B可縮短感測一裝置所需之時間，及減小需藉由X/Y門架(如第3A圖至第3D圖之門架330)或原動機(如第3A圖至第3D圖之原動機302a及302b)移動之硬體及管路/導線的體積。桿件623可在z軸608內部作動，且可獨立於線性軸承602運動。z軸608垂直地上下移動，以適當地定位裝置612之高度。z軸608亦可操作如一真空，以感測是否一裝置612已根據z軸608之真空程度而提取或置放。例如，該真空程度係當裝置612被提取時增加(如第6A圖中所示)，且當一裝置612被置放時減少(如第6B圖中所示者)。又，可藉由起動桿件623將裝置612剪離PnP尖端604(譬如在位置618處)，從而將裝置612從分離試驗器610移除。一靜止分離試驗器610可藉由量測上下移動該探頭(譬如，在位置616與618之間移動)時在致動器中的力的改變，來偵測該探頭之一下方位置(譬如位置618或620)。此方法亦容許對每一取放操作重新校準該探頭，以進一步改善該取放操作之可靠度及準確度。

在一範例中，一真空恆發生，且裝置612係在該真空發生之同時分離PnP尖端604。分離試驗器610之每一PnP尖端604的z位置被認知為一「DOWNfinal」值，如位置620所示者。該「DOWNfinal」值係該尖端必須移動以取放該裝置612之認知移動。在操作期間，低質量分離 試驗器610首先與裝置612接觸，以量測裝置612之相對z位置。然後可使用該認知「DOWNfinal」值來完成z移動。

第6A圖係圖示一取放探頭600A在校準、及朝下運動來提取一裝置612時之例示運動。儘管取放探頭600A接著在位置622提取該裝置，然在一些實例中，取放探頭600A可接著分離裝置612。PnP尖端604可在該探頭底部處具有一力感測器，該力感測器係與PnP尖端604一起移動、偵測相對運動、及偵測當PnP尖端604接觸到托盤606時之運行終止。例如，托盤606可為一校準塊。在一些實例中，分離試驗器610可接觸到托盤606，如位置618處，接著該力感測器將向下移動以偵測該運行終止，如位置620處。

第6A圖亦圖示出提取一裝置612之一取放探頭600B的例示運動。PnP尖端604在位置616處朝托盤606向下移動，且該力偵測器亦移動而同時偵測探頭600B之相對運動。例如，托盤606可為一JEDEC托盤。分離試驗器610首先接觸到托盤606，如位置618處，接著該力偵測器朝裝置612移動一距離「DOWNfinal」，如位置620處。該力偵測器可檢驗裝置612存在，然後向上移動，如位置622處。

第6B亦圖示一用於PnP尖端604之例示分離操作，其中PnP尖端604可向下移動，如從位置622到位置620，然後從位置618向上到位置616並且同時在單一移動中從該力偵測器分離裝置612。這提供了不須使用真空而得以感測一裝置612的存在之數位式方法，且容許更多探頭600B及更多裝置612定位於一較小總區域中。一z高度可藉由決定一力差異(force differential)而自動地設定，該力差異係如藉該探頭中之靜止z線性軸承602看出者。機械式方法係藉由將裝置612保持於適當位置及從裝置612移除真空杯的方式，而從真空杯移除裝置612。

在第6A圖及第6B圖之一些範例中，分離試驗器610可為一射出器、或任何其他從一取放探頭機械式移除一裝置之構件。

無套組裝置分類方法

本發明各式具體實施例之一重要特徵在於無套組分類之使用。如上所指明者，習知測試分類機系統利用吸熱板(譬如，第2圖之板230)，該等吸熱板具有切削加工之袋穴222以用於裝置。此等袋穴222具有該裝置之位置誤差及間隙。由於該裝置之位置至少部分是受到袋穴222之外形而指定，因此會阻礙袋穴222用於促進準確的裝置對正。準確的裝置對正之額外需求係在於裝置必須置放於與測試點接觸器位置及矩陣匹配之位置。習知吸熱板具有裝置袋穴配置，以使吸熱UPH之裝置數量最大化。這使得在被正確地對正的同時以所需形態(pattern)直接輸送至測試點接觸器會受到阻礙。

本案各式具體實施例提供無套組組件，如第7圖中例示的均熱及去均熱板700所示。板700可包含均熱板702a及702b、去均熱板704、基板706、第一對正板708a及708b、以及第二對正板710。例如，板700可用於本發明之各種具體實施例，包含第3A圖至第3D圖之均熱板304a及304b、以及去均熱板306。

均熱板702a及702b、以及去均熱板704可包含一膠黏表面，佈設成基於板702a、702b、及704與裝置之間的摩擦力，而將該裝置保持在適當位置。一膠黏或高摩擦係數材料可在裝置均熱之同時，保持或對正該等裝置在適當位置。當使用此類材料時，無需額外之客製化工具修整再次對正該裝置、或保持該裝置於適當位置。一頂板(譬如，702a、702b、704)可藉由真空或其他方式輕易地交換、及保持在適當位置。一頂板(譬如，702a、702b、704)可藉由對正板708a、708b、及710而對正熱控制基板 706。本發明設想可使用更多更少之對正板708a、708b、及710。其他方法可提供使用對正銷，以相對於該熱控制基板706來定位均熱板702a及702b。

均熱板702a及702b可用於在測試前對裝置作熱調節。去均熱板704可用於在測試後冷卻或溫熱該等裝置。儘管去均熱板704、與均熱板702a及702b所使用的加熱及/或冷卻方法不同，但它們可以相似方式構成。板702a、702b、及704上之膠黏表面可抵抗一測試分類機所需之極端溫度，譬如介於攝氏-80度到攝氏200度之間。該膠黏表面可具有抗靜電及靜電散逸特性。該膠黏表面亦可為無矽、具有抑制常態之分類機振動的彈性、及具有熱傳導性以容許對裝置作熱調節。依據本發明之具有膠黏及無套組特性之例示吸熱板702a或702b可保持於一恆定溫度，而排除任何因熱膨脹所誘發之誤差。對所需之熱調節/均熱，保持正常之均熱板功能。

無套組膠黏均熱板702a及702b可因此保持裝置於適當位置用以均熱。該等裝置可接著藉由其他機構提取且***一測試點接觸器中(例如，如第3A圖至第3D圖所提供者)。該分類機之優先重點係保持該測試點被饋給而無任何因為裝置運送所誘發之延遲、或其他問題。因此，均熱及去均熱板700可保持裝置相對的定位而在一定位袋穴中鬆弛、防止該等裝置變位(dislodged)或回彈(bouncing)、及確保僅靜電散逸表面接觸到裝置引線。這可因接觸到一電絕緣表面或導電表面而防止裝置引線靜電放電。

吸熱板702a及702b可如第3A圖至第3D圖中之均熱板304a及304b所示定位；亦即，該等均熱板主要可駐存於托盤308與測試點380之間，且可藉由原動機302a及302b、以及門架330接近。吸熱板 702a及702b可升高與降低裝置之溫度，使得該等裝置到達合適之測試溫度。去均熱板704可用於將裝置從選定之測試溫度帶至室溫、或室溫以上。如第3D圖中進一步顯示，環繞該均熱板之區域典型地藉門340、342、及344封閉。此區域可藉由乾空氣(譬如潔淨乾空氣(CDA))、或氮、或其他氣體清潔，以當該等均熱板在該封閉區域內空氣露點以下操作時，保持該區域乾燥。因此，如第3D圖中所示之架構可排除藉由防護窗340、342、及344封閉之區域內的冰霜。

然而，各種具體實施例設想到其他將裝置保持於適當位置之方法。例如，在其他具體實施例中，一均熱板可呈多孔、或具有在一真空板中之大量孔。該真空可因此用於保持該等裝置於適當位置。本方法之一例示具體實施例可為一打孔金屬，其係抽吸一真空以保持該裝置於適當位置。另一例示具體實施例可為一動力驅動金屬，其呈多孔且容許抽吸一真空以倒持該裝置於適當位置。在另一例示具體實施例中，保持不同大小尺寸裝置之袋穴係以切削加工於該袋穴中之漏斗、或臺階為基礎。此切削加工之袋穴將能夠精密地定位該裝置。

均熱及去均熱板700容許維持該等裝置之準確位置而無任何因為間隙或裝置運動所致之誤差。在某些特定具體實施例中，這可藉由使用吸熱板700達成，此等吸熱板具有一表面材料，該表面材料具有足夠膠黏性。該膠黏性可暫時地固定藉由一PnP探頭放置之裝置，且防止裝置在抵達測試點前之進一步運動。亦即，既不需要、亦不期望有袋穴存在。如上所指明者，切削加工「改變套組」特定組件(如同切削加工之具袋穴的吸熱板)將因一系統上之新裝置套組而增加成本及前置時間。相較之下，提議之均熱及去均熱板700的膠黏表面係無套組且通用。因此，可提供任何藉由一PnP探頭放置而匹配之一測試點形態之矩陣，且更重要地，可在 整個測試過程皆維持裝置在該矩陣中之位置。

該無套組平臺之多樣性免除客製化分類新、或不同大小尺寸裝置所必需之轉換。除此以外，藉由確保裝置在均熱期間精密地定位，這將限制在測試分類機中之裝置切換數量，且改善在測試點處之裝置放置準確度。

藉由托盤模組之托盤框的使用

一托盤模組(譬如，第3B圖之模組326)可放置個別獨立之托盤於一托盤框中，以輔助定位單一托盤於該系統中，而無需額外之托盤致動器或感測器。第8A圖展示出一例示托盤框800A，及第8B圖展示出一例示托盤分離器800B。一例示托盤框800A可包含數個閂鎖致動器802、數個定位特徵803、及數個閂鎖806。依據本發明之不同範例，可一次同時、一次個別獨立、一次在一端、或一次在一側的方式致動該等閂鎖806。在一些實例中，該等閂鎖806可彼此耦結，以達成不同之致動。一識別追蹤器804可用作為托盤框800A已移動至機架總成中之校正位置的獨立檢驗(譬如，模組326)。在一些範例中，識別追蹤器804可為技藝中通常使用之一系列孔、一無線射頻識別標籤、一條碼、一2維矩陣碼、磁鐵、或任何容許個別獨立地識別該托盤框之其他機構。

在一些具體實施例中，托盤框800A可與JEDEC托盤(譬如，第3A圖至第3D圖之托盤308a、308b、308c、308d、308e、及308f)一起使用，以改善該分類系統之產出量。在某些特定具體實施例中，一例示模組可對每一個別獨立之托盤使用托盤框800A，以在X、Y、Z、及θ方向上對正該托盤，且平坦化該托盤來改善個別獨立之裝置的Z取放高度。托盤(譬如第3A圖至第3D圖之托盤308a、308b、308c、308d、308e、及308f)可能在加熱與冷卻過程中翹曲；該翹曲可影響裝置之取放運動。該模 組可使用托盤框800A，以將托盤彎曲回一無翹曲或者「平坦」位置。是以，藉由以托盤框800A使托盤不翹曲，可更輕易地從托盤提取裝置、或放置裝置於托盤中。

此外，托盤框800A簡化托盤的定位，而無需空氣驅動、或機械式定位輔助。托盤框800A亦排除需要感測器來偵測托盤的存在、或不存在。托盤框800A可用於容許在分類機中完全相同地佈設之裝載與卸載位置。托盤框800A亦將對托盤增加質量，以改善托盤運動期間之穩定度，而容許分類較輕裝置。

在一些具體實施例中，可使用托盤分離器。第8B圖顯示依據本發明之一具體實施例的一例示托盤分離器800B。托盤分離器800B可平放於裝載入一托盤框800A中之托盤上方，且當該等托盤框彼此堆疊時，提供介於裝置與鄰接托盤框之間的機械分離。托盤分離器800B可用於托盤模組(例如，第3A圖之托盤模組326)中，以將未測試裝置與已測試裝置分離，且將已測試裝置群與一獨特分類類別隔離。

可在一托盤模組(譬如，第3A圖之托盤模組326)中獨立地感測托盤分離器800B，以容許較快速且準確之托盤框800A與分離器800B堆疊之運動。當分離個別獨立群之托盤(例如，運送至/自第3A圖至第3D圖之308a、308b、308c、308d、308e、及308f的托盤)時，托盤分離器800B確保一致的機械板定位且從下方堆疊抬起，以確保在托盤之間進行分離。接著可將托盤群從該系統卸載，或一新托盤可藉一托盤機器人放置於托盤堆疊上。

托盤分離器可因此有助於自動裝載與卸載托盤於一分類機系統(例如，第3A圖至第3D圖之系統300A、300B、300C、或300D)中，且可容許動態重新分派介於輸入與挑選位置之間的托盤放置位置。同一時 間之多重托盤，亦可被分派為輸入或挑選位置。托盤分離器800B可使已測試與未測試裝置保持分離。當使用托盤分離器800B時，可藉分類類別來分離已測試裝置。此等托盤分離器800B可隔離及減小具有內含已測試及未測試裝置之一大堆疊托盤的足印(footprint)。可使用視覺或其他機器可讀識別來追蹤托盤載具及托盤分離器800B之運動。

在另一選擇之具體實施例中，一系統可固持一堆疊托盤，且以一次一個托盤的方式擴增或減量該堆疊。一旦一托盤已充填，一空托盤可放置於其上。或者，一旦一托盤變成空盤，其可被移除，暴露出待變為空盤的一新裝置托盤。然而，此類型的系統將不容許動態重新分派輸入位置及分類類別。該系統之另一具體實施例可使用裝載有單一托盤之手動托盤位置，且需要更頻繁之檢修。其他系統可使用堆疊托盤與手動托盤位置之組合。此等系統常常使用機械式定位致動器，以表示最上方托盤為一參考位置，及使用感測器來感測存在或不存在一托盤。任何的裝置誤放都會容易使托盤堆疊搖動，且當該堆疊在擴增時會使該等托盤緩動。此外，此等系統在輸入處固持明顯較小堆疊托盤，且需要操作人員增加檢修頻率。

主動熱控制(ATC)

一些具體實施例中亦設想到，可提供一改良加熱冷卻系統。第9圖顯示一改良分類機熱流體迴路之一例示示意圖。一例示分類機900可包含一裝置分類部902、一測試點904、一均熱板906、一內部熱交換器908、一外部熱交換器910、及一熱迴路912。

一流體可用於在均熱與測試期間加熱與冷卻裝置。習知系統已使用一非傳導循環流體來增加或移除裝置之熱。此等流體已具有基於該流體冰點與沸點之特定熱限制。無任何單一流體可用於達成範圍內冷與熱二端處之主動熱控制。相同之流體在一些具體實施例中必須操作於-80℃或 更冷、及高達200℃。

在本案之各式具體實施例中，一加壓氣體或流體可在分類機902中循環，以加熱與冷卻裝置。針對此類加壓氣體與流體，可選定壓力以調整其冰點與沸點，及因此提供測試所需之溫度範圍。任何單一非傳導或傳導流體或氣體可跨越-80℃或更冷到200℃之全溫度範圍使用，而不招致黏性或沸騰問題。然而，一非傳導流體或氣體的優點係在於在有洩漏的情況下較不可能損害裝置。在一冷卻測試期間明顯較冷之流體可容許與實際測試溫度有一較大溫差。倘若該流體或氣體較期望測試溫度冷，則可使用一脈衝加熱器來溫熱該探頭至精確測試溫度。這容許該裝置在測試期間消耗較多功率。

本發明之其他具體實施例可使用一帕耳帖(Peltier)裝置或一惰性流體來加熱或冷卻裝置，且同時使一加熱器產生脈衝來溫熱該探頭至正確溫度。此等系統具有受限制之熱性能。除此以外，某些系統可使用空氣作為加熱與冷卻方法；此等系統之操作可具有、或不具有附接至該裝置之散熱器。

在本案之某些特定具體實施例中，該分類機可使用氦作為其熱傳介質。氦在冷溫度不具有高黏度，在熱溫度亦不沸騰。這意謂氦可在所需之測試溫度下、及超越該所需測試溫度下工作，不同於甲基-9氟丁烷(C4F9OCH2)及其他通常用於在習知測試系統中加熱裝置之流體。該氦可在環繞測試點904及均熱板906之分類機902內的封閉熱迴路912中加壓。該氦可接著通過內部熱交換器908循環及再循環。內部熱交換器908可連接至外部熱交換器910，該外部熱交換器控制內部熱迴路912之溫度。該外部熱交換器可為任何一致冷之冷凍器、一液氮(LN2)冷凍器、一鰭片風扇、一帕耳帖裝置、或一熱加壓器(thermal forcer)。

另一實施方式

積體電路(IC)有時在其進入大量生產之前、期間、及之後，在一實驗室或小批量生產環境中長期測試。習知測試必須藉手、透過手動***一個或更多裝置於一接觸器中、及使用一熱流或相似裝置在裝置測試前及期間將此等裝置帶至所需溫度。人員必須手動進行產品輸送。由於測試可能冗長、且當人員正處理其他任務時將無法測試，因此這是非常沒有效率的。此外，由於內含之機械分類，這將使裝置受到損害。其他習知方法需要一大型自動化測試分類機；由於大型分類機係設計用於較大型的工作，因此這是該系統之不良使用方法且高度無效率。除此以外，實驗室通常沒有進入正式生產測試系統(full production test system)的權限。

因此，第10A圖及第10B圖提供一精巧的(compact)分類機1000，其可自動地分類與測試裝置，且可置於一實驗室中或一生產測試地(test floor)。

第10A圖係顯示依據本案另一示範具體實施例之一測試分類機1000A的一透視圖。與第3A圖至第4圖之實施方式類似，第10A圖之實施方式亦運用一視覺對正策略，且其對正裝置可降低裝置損害之潛在可能。又，亦與第3A圖至第4圖之分類機類似，第10A圖之分類機亦利用一無套組裝置分類系統，其縮減誘發之PnP位置誤差、免除分類輸送、及降低內含機構之複雜度/成本且同時容許一高產出量。

第10A圖之系統1000A及第10B圖之系統1000B可包含一面朝上方攝影機1002、一原動機攝影機1004、數個托盤1006a及1006b、一原動機1008、一接觸器探頭1012、一均熱板1014、一去均熱板1016、一測試點1018、一固定基準點1020、及一XYZ探頭1022。系統1000A及1000B可提供在1006a處裝載一托盤之未測試裝置。一空托盤可在 1006b處裝載。原動機1008上之一XYZ探頭1022可從1006a提取裝置，且使該等裝置移動越過面朝上方攝影機1002而使得該等裝置在面朝上方攝影機1002處成像。基於在面朝上方攝影機1002處之成像，可將該等裝置置放於均熱板1014上。該等裝置可接著藉一接觸器探頭1012提取及放置於一接觸器上。接觸器探頭1012可為一整體式高動勢機構，其佈設成提供必要之力來確保在該裝置與該測試接觸器之間的穩固連接。裝置可接著藉由接觸器探頭1012而從該接觸器移除且放置於去均熱板1016中。裝置可從去均熱板1016移除及放置於托盤1006b中。在第10A圖至第10B圖之一些範例中，系統1000A及1000B可朝後延展，使得未測試裝置在1006b處出發且朝1006a移動以通過該系統。在第10A圖至第10B圖之其他範例中，裝置可放回與其當初被提取時相同之托盤中。

第10A圖之系統1000A及第10B圖之系統1000B亦可提供數個攝影機，以在處理期間使裝置成像。例如，原動機攝影機1004可為附接至原動機1008之一朝下看之攝影機。面朝上方攝影機1002可為一朝上看之靜止攝影機，以在裝置被放置於均熱板1014前使該等裝置成像。固定基準點1020可為一固定基準點，其移動越過原動機攝影機1004，且藉原動機攝影機1004及面朝上方攝影機1002二者同時地成像以定義該分類機中之世界座標系統(world coordinate system)的0,0。面朝上方攝影機1002亦可在該分類機中之其他位置成像，以定義其他機構及固定位置。

因此，如第10A圖至第10B圖提供之系統可輕易地重新定位、具有一小儲存足印、具有一較習知測試分類機者低之成本、及可使用典型地已可在積體電路製造與測試設施中取得用來加熱/冷卻之熱氣流。裝置可在現有JEDEC托盤中分類，且可機械式取放以減少裝置損害及排除操作人員失誤，使得該系統可無人運轉。在一些範例中，該系統可使用現 有載板擴充基座及載板，且進一步佈設成處理多重點測試。

在第10A圖及第10B圖之一些範例中，90度裝置旋轉可藉由旋轉托盤90度，且同時置於1006a或1006b中而達成。

熱測試可依數個其他方式達成，其包含(1)一熱探頭，(2)具有一加熱器之一習知探頭，或(3)一液體冷卻或加熱探頭。該熱探頭可透過風扇或來自溫度加壓器之加壓空氣，而容許以真空及空氣衝擊二種方式，來提取與控制裝置溫度。如第9圖中所述之液體冷卻或加熱探頭亦可用於提供主動或被動溫度測試。在第10A圖至第10B圖之一些範例中，裝置溫度係以位於傳導/對流混成探頭中之電阻測溫計(RTD)取得。亦可運用直接來自裝置之熱回授的另一選擇型式。如本領域熟於此技藝者可輕易了解，上述之熱測試可用於除關於第10A圖至第10B圖討論之具體實施例以外的本發明之任何具體實施例中。

與第3A圖至第4圖之實施方式類似，如第10A圖至第10B圖之實施方式亦藉由使用無套組均熱板來執行一良好初始對正、及輸送無套組均熱板至測試區域，以減低對正需求。因此，所需要之唯一關鍵後續動作係測試點中的置放。結果，裝置運動將最小化，且該系統之產出量可增加。除此以外，裝置損害之機會減少。

如上所指明者，與第3A圖至第4圖的實施方式類似，第10A圖至第10B圖之實施方式僅為一可能的實施方式。因此，依據各式具體實施例之其他實施方式可具有較第3A圖至第4圖、及第10A圖至第10B圖之實施方式中所示更多或更少的特徵。此外，一些實施方式可具有第3A圖至第4圖、與第10A圖至第10B圖之實施方式特徵的混合。

改良之視覺對正方法

如上所指明者，該分類機係使用一視覺對正策略而作動。依 據各式具體實施例，視覺對正需要一攝影機及適當照明來擷取裝置上之適當特徵、及該等裝置相對於一已知參考點之位置。通常為此目的會使用該裝置上之球、墊、導線、機械特徵、或基準點。相對於一X、Y、及θ參考位置計算出位置誤差。此等誤差值係當放置時加至標稱或理論位置、或者從標稱或理論位置扣除。然而，PnP探頭僅具有一X軸及Y軸。為達成θ誤差修正，PnP尖端可利用在Z致動器位置處之一θ轉子致動器，或者Z旋轉可由提取探頭本身提供。另一方法係使用θ誤差，將其加至用於該裝置置放之轉塔旋轉、或從其扣除。一額外誤差必須加至該X軸及Y軸位置，以說明θ誤差位置。無需為此功能而有額外機構或感測器。

此視覺對正將提供一在均熱製程前對正裝置及/或檢查該等裝置且經由測試點而能達到對正準確度之方法。藉由在分類過程中更早對正/檢查該裝置，及使用無套組硬體，可排除多重取放的發生。此外，視覺對正程序便位在通向測試點之關鍵運動路徑外，且可避免如同在習知系統中之嚴格時序要求。

藉由在熱調節前對正/檢查該裝置，該等攝影機並未受一熱/冷環境影響，且不需透過一防護窗來使用。可使用單一朝上看攝影機，在測試前與後使裝置成像。該裝置接著可在測試後(如有必要，在放回托盤前)重新對正或重新檢查。需要較小數量之攝影機來完成視覺對正與檢查之任務。

藉由在測試前對正與檢查該裝置，及在整個測試過程控制該裝置之位置，便無需機械式接觸器對正夾具，且運動之機械軸數量明顯減少。舉例而言，倘若每接觸點有2個x及y運動軸且有32個接觸點，則需要64個運動軸來平行測試32個裝置。倘若該x運動軸及y運動軸無法生成一θ旋轉，則需要額外32個軸用於總計96個運動軸，以便平行測試32 個裝置。

在另一方法中，可使用超過一個朝上與朝下攝影機來達成視覺對正，且可恰在將該裝置***測試點前定位。此定位常常需要在該接觸器處、或在該接觸器附近有一機械對正夾具。

例示電腦系統

第11圖係圖示一例示系統1100，其包含一通用的計算裝置1100，該通用計算裝置包含一處理單元(中央處理單元(CPU)或處理器)1120及一系統匯流排1110，該系統匯流排耦接各式系統組件至處理器1120，該等系統組件包含系統記憶體1130、譬如唯讀記憶體(ROM)1140、及隨機存取記憶體(RAM)1150。系統1100可包含一高速記憶體快取記憶體，其與處理器1120直接連接、緊密接近、或整合為其一部分。系統1100從記憶體1130及/或儲存裝置1160複製資料至該快取記憶體，以藉處理器1120迅速存取。如此，該快取記憶體提供一性能加速，以避免處理器1120在等待資料時之延遲。這些及其他模組可控制、或佈設成控制處理器1120來執行各式動作。其他系統記憶體1130亦可供使用。記憶體1130可包含多重不同型式具有不同性能特徵之記憶體。可理解到，本案可在一具有超過一個處理器1120之計算裝置1100上、或者在一群或一串彼此以網路鏈結之計算裝置上操作，以提供更大之處理能力。處理器1120可包含任何通用處理器、及一硬體模組或軟體模組，譬如儲存於儲存裝置1160中之模組1 1162、模組2 1164、及模組3 1166，佈設成控制處理器1120及一特殊用途處理器，其軟體指令併入實際處理器設計中。處理器1120可基本上為一完全整體式計算系統，內含多重核心或處理器、一匯流排、記憶體控制器、快取記憶體等。一多核心處理器可對稱或不對稱。

系統匯流排1110可為數個型式匯流排結構之任何一個，其 包含一記憶體匯流排或記憶體控制器、一周邊匯流排、及一區域匯流排、該等匯流排使用各種匯流排架構之任何一個。儲存於ROM 1140或相似物中之一基本輸入/輸出(BIOS)可提供基本常式，其有助於在譬如起動期間於計算裝置1100內的數個元件之間傳遞資訊。計算裝置1100進一步包含儲存裝置1160，譬如一硬碟機、一磁碟機、一光碟機、一磁帶機、或相似物。儲存裝置1160可包含軟體模組MOD1 1162、MOD2 1164、MOD3 1166，以用於控制處理器1120。可設想到其他硬體或軟體模組。儲存裝置1160藉由一驅動介面而連接至系統匯流排1110。該等驅動裝置及相關聯之電腦可讀儲存媒體提供電腦可讀指令、資料結構、程式模組、及其他用於計算裝置1100之資料的非揮發性儲存。在一態樣中，執行一特定功能之一硬體模組包含與必要之硬體組件連接的軟體組件以執行該功能，該軟體組件儲存於一非暫態電腦可讀媒體中，該等必要之硬體組件譬如為處理器1120、匯流排1110、輸出裝置1170等。基本組件係為本領域熟於此技藝者已知者，且可根據裝置之型式，譬如裝置1100是否為一小型手持計算裝置、一桌上型電腦、或一電腦伺服器而設想適當變化。

儘管此中所述之示範具體實施例運用一硬碟作為儲存裝置1160，然本領域熟於此技藝者應理解到，可儲存供電腦存取之資料的其他型式電腦可讀媒體(譬如磁帶盒、快速記憶卡、數位光碟、卡匣、隨機存取記憶體(RAM)1150、唯讀記憶體(ROM)1140、一內含位元流之有線或無線信號、及相似物)亦可用於例示操作環境。非暫態電腦可讀儲存媒體特意地排除譬如能量、載波信號、電磁波、及信號本身等媒體。然而，非暫態電腦可讀儲存媒體確實包含僅短時期及/或僅在存有電力時儲存資料之電腦可讀儲存媒體(譬如，暫存器記憶體、處理器快取記憶體、及隨機存取記憶體(RAM)裝置)。

為了讓使用者能夠與計算裝置1100互動，一輸入裝置1190代表任何數量之輸入機構，譬如一用於語音之麥克風、一用於姿勢或圖形輸入之觸碰感應螢幕、鍵盤、滑鼠、動作輸入、語音等。一輸出裝置1170亦可為本領域熟於此技藝者已知之眾多輸出機構的其中一個或更多個。在一些實例中，多模式系統(multimodal system)能讓一使用者提供多重型式之輸入來與計算裝置1100溝通。通訊介面1180通常操縱及管理該使用者的輸入與系統的輸出。對任何特殊硬體配置之操作並無限制，且因此在此之基本特徵可輕易地被取代為開發出之改良硬體或韌體配置。

為清楚解說，例示系統具體實施例係以包含個別獨立之功能方塊呈現，此等功能方塊包含標記為一「處理器」或處理器1120之功能方塊。可透過使用共享或專用硬體來提供此等方塊代表之功能，該共享或專用硬體包含、但不限於能夠執行軟體之硬體、及譬如一處理器1120等專門建立來操作如與在一通用處理器上執行之軟體等效的硬體。例如，第11圖中呈現之一個或更多處理器的功能可藉單一共享處理器或多重處理器提供(使用術語「處理器」不應被理解為專指能夠執行軟體之硬體)。例示具體實施例可包含微處理器及/或數位信號處理器(DSP)硬體、用於儲存為執行下述操作所需軟體之唯讀記憶體(ROM)1140、及用於儲存結果之隨機存取記憶體(RAM)1150。亦可提供超大型積體電路(VLSI)硬體具體實施例、以及訂製VLSI電路結合一通用DSP電路。

各式具體實施例之邏輯運算的實施方式如下：(1)在一通用電腦內之一可程式電路上運行的一連串由電腦實施的步驟、運算、或程序，(2)在一特定用途可程式電路上運行之一連串由電腦實施的步驟、運算、或程序；及/或(3)該等可程式電路內之互連機器模組或程式引擎。第11圖中所示之系統1100可施行列舉方法之全部或部分、可為列舉系統之一部分、 及/或可依據列舉非暫態電腦可讀儲存媒體中之指令操作。此類邏輯運算可被實施為模組，此等模組佈設成控制處理器1120，以依據該模組之程式來執行特定功能。例如，第11圖係圖示三個模組MOD1 1162、MOD2 1164、及MOD3 1166，這些模組為佈設成控制處理器1120之模組。此等模組可儲存於儲存裝置1160上且在運行時載入RAM 1150或記憶體1130中，或者可如本領域熟於此技藝者儲存於其他電腦可讀記憶體位置中。

儘管本發明之各式範例已說明於上，然應了解到此等範例是以作為範例而非限制的方式呈現。可依據此中之揭示對揭露之範例實施許多變更，而不致脫離發明之精神或範疇。是以，本發明之幅度及範疇不應由任何一上述範例所限制。反而，發明之範疇應依據以下申請專利範圍及其等效者界定。

儘管已針對一個或更多實施方式來圖示及說明本發明，然本領域熟於此技藝者將在閱讀及了解本說明書及隨附圖式後，將可想到等效替換及修飾。除此以外，儘管已針對數個實施方式之僅其中一個來揭露本發明之特殊特徵，然此類特徵可與任何給定或特殊應用所期望及對其有利之其他實施方式的一個或更多其他特徵結合。

此中使用之專門用語係僅為描述特殊範例，且非意欲限制本發明。如此中使用者，單數型「一」及「該」意欲亦包含複數型，除非文中另有明確指示外。此外，在術語「包含」、「具有」、或其變化係用於詳細說明及/或申請專利範圍之情形下，此等術語意欲以相似於術語「包括」之方式含括。

除非另有定義，否則此中使用之所有術語(包含技術與科學術語)皆與本領域熟於本發明所述技術者通常了解者具有相同意義。此外，譬如通常使用之字典中所定義者之術語應被解釋為，具有與其在相關技藝 之文件中的意義相一致之意義，且將不依理想化或過度正式之意思解釋，除非本文中有明確如此定義者。

Claims (19)

1. 一種測試分類機系統，用於執行一裝置之熱測試，包括：無套組裝置分類系統，包括吸熱板，該吸熱板佈設成容置該裝置及維持該裝置之準確位置；測試接觸器，用以電氣接觸該裝置；第一原動機，用於將該裝置放置於該吸熱板上；第二原動機，用於將該裝置運載至該測試接觸器、在熱測試期間固持該裝置、及從該測試接觸器移動該裝置；及測試點致動器，用以在熱測試期間對該第二原動機施加力。
2. 如申請專利範圍第1項之測試分類機系統，其中，該第一原動機包括門架及XYZ探頭。
3. 如申請專利範圍第2項之測試分類機，其中，該XYZ探頭進一步包括一個或多個取放探頭，其中，每一該取放探頭包括真空尖端，在持續或間歇真空下提取該裝置，及每一該取放探頭包括移除元件，用於將該真空尖端與該裝置分離。
4. 如申請專利範圍第3項之測試分類機，其中，該一個或多個取放探頭的每一個皆連接至同一真空源。
5. 如申請專利範圍第3項之測試分類機，其中，該一個或多個取放探頭的每一個連接至不同真空源。
6. 如申請專利範圍第2項之測試分類機，其中，該XYZ探頭佈設成在測試前與後依單一取放動作來旋轉該裝置，其中，該XYZ探頭在測試前與後皆對該裝置作θ校正，及其中，該θ校正在該取放動作期間發生。
7. 如申請專利範圍第2項之測試分類機系統，其中，該門架及XYZ探頭佈設成，在該吸熱板與一聯合電子裝置工程委員會(JEDEC)托盤之間輸送該裝置。
8. 如申請專利範圍第7項之測試分類機系統，進一步包括一托盤框，用於固持該JEDEC托盤，其中，該托盤框將該JEDEC托盤偏壓為一無翹曲架構。
9. 如申請專利範圍第1項之測試分類機系統，進一步包括一熱傳系統，用於該吸熱板。
10. 如申請專利範圍第9項之測試分類機系統，其中，該熱傳系統使用加壓氦作為一熱傳介質來加熱與冷卻該裝置。
11. 如申請專利範圍第9項之測試分類機系統，其中，該熱傳系統使用加壓氣體或液體作為一熱傳介質來加熱與冷卻該裝置。
12. 如申請專利範圍第1項之測試分類機系統，其中，該裝置係一積體電路。
13. 如申請專利範圍第1項之測試分類機系統，其中，該吸熱板包括一表面，用於在無機械結構的情形下維持該裝置之位置。
14. 如申請專利範圍第1項之測試分類機系統，其中，該吸熱板包括一膠黏表面，用於依據該裝置與該吸熱板之間的摩擦力來維持該裝置之位置。
15. 如申請專利範圍第1項之測試分類機系統，其中，該測試分類機進一步佈設成，在放置該裝置於該均熱板上之前，透過使用一攝影機來視覺檢驗該裝置之位置。
16. 如申請專利範圍第1項之測試分類機系統，進一步包括複數個托盤分離器，每一個該托盤分離器皆與一分類容器有關聯，其中，該 測試分類機系統佈設成將該裝置分離至一分類容器中，然後將已被分類的裝置運送至該複數個托盤分離器之其中一對應者中。
17. 如申請專利範圍第16項之測試分類機系統，其中，該複數個托盤分離器分離複數個托盤，其中，分離係基於是否每一托盤固持已測試裝置、未測試裝置、或無裝置而發生。
18. 如申請專利範圍第1項之測試分類機系統，其中，該測試分類機系統佈設成，進行複數個裝置之熱測試。
19. 如申請專利範圍第1項之測試分類機系統，其中，該測試分類機系統進一步佈設成，基於基準點或影像辨識的至少其中一者來獲知該測試分類機系統中之取放點位置。