[发明专利]用于半导体器件输送和装卸设备的控制系统

说明书

本发明涉及适合用于半导体器件输送和装卸设备(通常称为机械手(handler))的控制系统，该设备与半导体器件测试设备连接用于测试半导体器件，输送和装卸设备构型为把待测试的半导体器件输送至测试区，把测试后的半导体器件搬运离开测试区，并根据测试结果的数据对半导体器件分类。

通过向待测试的半导体器件(通常称为DUT)施加预定图形的测试信号，来测量半导体器件、尤其是作为典型的半导体器件的半导体集成电路(以下称为IC)电特性的许多半导体器件测试设备(通常称为IC测试仪)，具有与其连接的半导体输送和装卸设备。在以下公开中，为了方便说明，通过以代表半导体器件的IC为例来说明本发明。

图3展示了称为“水平输送系统”的传统半导体器件输送和装卸设备(以下称为机械手)的一个例子的一般结构。每个均装载IC的多组料盘2设置在平台1上，从图面看平台1沿其下侧1A构成基底。每个料盘组2A～2E由相互垂直堆叠的多个料盘12组成。从图面看最左侧的料盘组2A位于装载区。在装载区的料盘组2A装载了待测试的IC。

在此例中，X-Y搬运臂装置3A、3B一次从位于装载区的堆叠料盘组2A的最上一个料盘取出两个IC，并输送至一个输送装置例如称为“吸收级”的旋转式IC输送台(转盘)4上。限定接收IC的位置的两排定位凹座5以同心圆上的等角度间距形成在IC输送台4中。每个定位凹座5基本是正方形，在其四侧围绕有向上的斜壁。在所示例子中，IC输送台4每次在顺时针方向旋转一个节距(一个定位凹座5的进给角)，搬运臂装置3A、3B把两个IC卸下放入两排定位凹座5的对应位置。更具体地讲，此例中，X-Y搬运臂装置3A、3B的搬运臂3A安装有搬运头3C，用于抓住料盘12中的两个待测试IC，以便通过X-Y搬运臂装置3A、3B在X-Y方向的运动把抓住的被测试IC从料盘12搬出送至IC输送台4。

参考标号6代表称为“接触臂”的旋转臂装置，把IC输送台4输送的IC送至测试区7。具体地，接触臂装置6适合于从IC输送台4的两个定位凹座5中的每个中拾取IC，并将其送至测试区7。接触臂装置6具有三个臂，每个均具有安装于其上的搬运头，并通过三个臂的旋转完成如下操作，即把搬运头抓住的IC顺序地输送到测试区7，把在测试区7测试后的IC从测试区顺序地输送到位于出口的旋转式输送臂装置8。

应该注意到，IC输送台4，接触臂装置6和测试区7容纳于恒温室9(通常称为室)内，以便可以在保持于预定温度的同时在室9内对待测试的IC进行测试。恒温室9内的温度是可控的，以便保持在预定的高温或低温，对待测试IC施加预定的热应力。

同样测试区出口侧的输送臂装置8也具有三个臂，每个均具有安装于其上的搬运头，其构型为通过三个臂的旋转把由搬运头抓住的测试后的IC输送至卸载区。根据测试结果数据对从恒温室9取出的IC分类，并存储在位于卸载区的料盘组、本例为三个，2C、2D、2E中之一。举例说明，不适用的IC存储在最右侧料盘组2E的料盘中，适用的IC存储在料盘组2E左侧的料盘组2D的料盘中，已确定需要重新测试的IC存储在料盘组2D左侧的料盘组2C的料盘中。利用根据测试结果数据控制的搬运臂装置10A、10B完成此分类。在此例中，搬运臂装置10A、10B中的搬运臂10A具有安装于其上的搬运头10C，适合用于抓住一个测试后的IC并将其输送至指定的料盘。

应该注意，位于距最左侧第二位置的料盘组2B是空料盘组，其位于容纳在装载区卸空IC的料盘的缓冲区。当卸载区内的料盘堆叠2C、2D和2E中任一个的最上面的料盘装入IC时，此空料盘组2B的料盘被输送至准备用于存储IC的相应料盘堆叠的顶部。

尽管图3所示的机械手中，IC输送台4有两排在同心圆上以等角度间距形成的、用于限定接收IC的位置的定位凹座5，以使每当IC输送台4在顺时针方向旋转一个节距，X-Y搬运臂装置3A、3B都把两个IC放入两个对应的定位凹座5，但也可采用另一类机械手，其中IC输送台4只具有在同心圆上以等角度相隔的一排定位凹座5，以便X-Y搬运臂3A、3B从位于装载区的料盘12一次取走一块IC，每当IC输送台4旋转一个节距，搬运臂装置都在一个定位凹座5中一次放入一块IC。