专利名称：定心及定向设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对物件、例如集成电路或类似物进行定心及定向的设备。
背景技术：
在用于生产集成电路的半导体制造业中，存在许多包含在如此做法中的工艺，其中一个重要的工艺是在包装(包装IC或者用以完成IC)之前测试部件。
由于这种原因，通常使用专用设备。因为涉及将芯片放置在测试器中的放置操作的公差非常小，所以定位和放置精度是重要的。测试器通常与原材料处理机结合在一起。原材料处理机处理从输入单元托盘卸载的工作单元的卸载操作以及经由取放头将工作单元传递到最终的包装装置，而在此期间设有测试工艺。
为了在测试腔中获得放置和定位精度，通常在向测试腔的放置操作之前，使用夹具将工作单元重新定位在读取头处。这样显著地减少了单元与测试腔未对准的可能性。但是，在这种方式下，单元的被动定心没有可靠性，从而需要更为有效的方案。
另外，某些与原材料处理机结合的工艺、比如图像检验工艺或者尤其是测试工艺，通常需要将单元定向在某一方向上。因为并不是所有在输入单元托盘中的单元都会被定向在预期的方向，所以原材料处理机还包括用于重新定向工艺的独立的模块。这种附加的模块增加了机器的原料成本。
现有技术的通用设备在图10中被示出，其中旋转和定心设备是两个独立的设备。本发明则是这两个设备之间的有效结合。
本发明将定心和重新定向这两个工艺合并成一个紧凑的模块，并且已经对这一发明提出了另一申请。本发明减少了原料成本，同时在原材料处理机中提供了更好的空间利用性。为实现应用的灵活性，本发明也包括能够在Z轴上进行调节的支承结构。本发明的模块化使得交叉机的应用成为可能，而且不需要重新设计。
然而，本发明的第一实施例存在一个缺点。在对芯片进行定心及定向的工艺期间，当芯片没有被准确地放置在本发明的容纳部件上时，存在芯片受损的可能性。因此，本发明的第二实施例旨在克服本发明第一实施例所面临的问题。
发明内容
作为用于对物件、例如集成电路或类似物进行定心及定向的设备的第一实施例，其包括定心体，其具有多个支承构件和一中空轴，所述多个支承构件位于所述定心体的上端并设有延伸通过其中的孔，所述中空轴与所述孔共轴，所述中空轴可伸缩地连接在一杆上，以便能够相对于所述杆进行滑动和旋转运动；指轴架，其附连在所述杆的上端，并被放置在所述定心体内；臂，其枢轴附连在每两个相邻的支承构件之间；定心基座，其安装在所述支承构件的顶部，所述定心基座包括位于中心的物件容纳空间和多个从周边向所述定心基座中心延伸的槽(或缝，slot)；定向装置，其附连于所述杆，以便转动所述物件容纳空间；和定心指，其可滑动地附连于所述定心基座的每个槽；其中，当所述杆向上伸出时，它啮合并枢轴转动所述臂，该臂将所述定心指从所述物件容纳空间的中心有效地移开，而当所述杆向下降低时，它脱离并枢轴转动所述臂以返回到原始位置，从而移动所述物件使其就位。
作为用于对物件、例如集成电路或类似物进行定心及定向的设备的第二实施例，其包括定心体，其具有多个支承构件和一中空轴，所述多个支承构件位于所述定心体的上端并设有延伸通过其中的孔，所述中空轴与所述孔共轴，所述中空轴可伸缩地连接在一杆上，以便能够相对于所述杆进行滑动和旋转运动；指轴架，其具有轴架附件，该轴架附件附连在所述杆的上端，并且被放置在所述定心体内；臂，其枢轴附连在每两个相邻支承构件之间；定心基座，其安装在所述支承构件的顶部，所述定心基座包括位于中心的物件容纳空间和多个从周边向所述定心基座的中心延伸的槽；定向装置，其附连于所述杆，以便转动所述物件容纳空间；和定心指，其可滑动地附连于所述定心基座的每个槽；其中，当所述杆向上伸出时，它啮合并枢轴转动被安装在所述轴架附件和所述指轴架之间的第一对臂，所述第一对臂将第一对定心指从所述物件容纳空间的中心有效地移开，而当所述杆向下降低时，它脱离并枢轴转动第二对臂以返回到原始位置，从而移动所述物件使其就位。
参照下面的附图，本发明在功能和结构方面的描述将会在下面正文中变得更加清楚。
图1是本发明定心模块的装配立体图。
图2是涉及本发明定心工艺的机构的装配分解图。
图3是图2所示装配的局部横断面视图。
图4是示出定心指缩回的横断面视图。
图5是示出定心指伸出的横断面视图。
图6是定向机构的示意图。
图7是本发明第二实施例的定心及定向设备的分解图。
图8是定心指沿径向向外移动了的图7所示定心及定向设备的横断面视图。
图9是定心指沿径向向内移动了的图7所示定心及定向设备的横断面视图。
图10是本发明的现有技术的前侧透视图。
具体实施例方式
图1示出了本发明的定心及定向模块。支承结构的顶部包括安装板和支承杆，支承杆穿过一对多边形板而被连接，可相对于底部支承板进行调节。被插入穿过支承杆中的螺纹孔的一对螺丝靠在底部支承板侧壁的朝上的面上。马达(63)和轴承壳体附连到该支承结构上。
图2示出了本发明定心机构的局部装配。当柱体(17)伸出时，它对与杆(20)连接的紧固螺丝(未示出)施加向上的力。该杆(20)穿过两个被容纳在定心体(22)的中空轴(18)内的滑动衬套(21)。定心体(22)包括位于定心体(22)上端的指状支承构件(12)和延伸通过指状支承构件的孔。中空轴(18)附连在定心体(22)的底端。滑动衬套(21)减少了动摩擦，用于使杆(20)平稳地转移。杆(20)的上端紧固于指轴架(23)。优选的是，四个臂(24)的每一个都枢轴安装在定心体(22)的一对支承构件(12)之间的弯肘处。每个臂(24)的第一端(24a)插入在指轴架(23)的腔(26)中。每个臂(24)的第二端(24b)与指支架(27)的U形部分配合。这些支架(27)被插入于设置在定心基座(29)上的多个槽(28)内，定心基座(29)被安装到定心体(22)上。指(30)附连于指支架(27)以提供箝位和卡持所需要的表面。
图3示出了定心机构的横断面视图。压缩弹簧(31)位于定心体(22)内。当柱体(17)伸出并且使杆(20)动作时，压缩弹簧(31)被压缩。当消除掉由柱体(17)施加的力时，压缩弹簧(31)伸展而使杆(20)向下返回到其初始位置。
图4是指(30)缩回的瞬间的示意图。当指轴架(23)由于杆(20)的向上移动而向上移动时，指轴架(23)的下凸缘(40)的内表面推动位于指轴架(23)的腔(26)内的被枢转安装的臂(24)的第一端(24a)这部分。当臂(24)枢转时，所施加的向上的力使得臂(24)以枢转点(42)为中心旋转。这反过来引起与指支架(27)配合的臂(24)的第二端(24b)在指支架(27)的U形部分的外壁(43)上施加力，从而产生指(30)朝外的径向移动。
图5示出了指伸出的瞬间的示意图。当指轴架(23)由于杆(20)的向下移动而向下移动时，指轴架(23)的上凸缘(50)的内表面推动位于指轴架(23)的腔(26)内的臂(24)的第一端(24a)这部分。当臂(24)枢转时，所施加的力使得臂(24)以枢转点(42)为中心旋转。这反过来引起与指支架(27)配合的臂(24)的第二端(24b)在指支架(27)的U形部分的内壁(51)上施加力，从而产生指(30)朝内的径向移动。
图6是定向机构的示意图。定心体(22)的中部连接于滑轮(60)，该滑轮(60)通过皮带(61)连接到由马达(63)驱动的另一滑轮(62)。滑轮(61，62)上的旋转运动会引起定心机构内除了杆(20)(在图6中未出示，但是在前面示图中很明显)以及指轴架(23)(在图6中未出示，但是在前面示图中很明显)之外的其它的相应元件一起旋转，杆(20)以及指轴架(23)与定心体(22)的任何旋转运动都无关，这是因为两者都没有紧固于定心体(22)而是定位在定心体(22)的旋转轴线上。指轴架(23)的腔(26)允许臂(24)在旋转期间沿腔(26)旋转。带有轴承(未示出)的轴承壳体(64)也连接到定心体(22)上。
在本发明第二实施例中，作为用于定心及定向机构的所有部件的结构，除了指轴架(23)的结构之外均与第一实施例相似。第二实施例的定心机构也包括具有多个支承构件(12)和一中空轴(18)的定心体(22)，所述多个支承构件(12)位于定心体(22)的上端，中空轴(18)位于定心体(22)的下端，杆(20)穿过其中。第二实施例的指轴架(23)形成为，在其上凸缘(50)设有用于容纳轴架附件(41)的横槽(44)，如图7所示。轴架附件(41)具有顶板(42)和轴(43)，该轴(43)装配在指轴架(23)中，且在垂直位置附连在顶板(42)的中间。轴架附件(41)能够从指轴架(23)升高到预定的高度。
杆(20)的上端紧固在轴架附件(41)的轴(43)上。优选的是，四个臂(60)中的每一个都被枢转安装在定心体(22)的一对支承构件(12)之间的弯肘处。每个臂(60)的第一端(24a)都被插入指轴架(23)的腔(26)中。每个臂(60)的第二端(24b)都配合于指支架(27)的U形部分。定心指(30)连接到指支架(27)上以提供箝位及卡持所需要的表面。
在这个实施例中，第一对相对的臂(60a)的第二端(24b)与轴架附件(41)的顶板(42)的内表面啮合。当轴架附件(41)由于杆(20)的向上移动而向上移动时，顶板(42)的内表面升高，留出供该相对的臂(60a)在指轴架(23)的腔(26)内在弯肘处枢转的空隙。当相对的臂(60a)枢转时，第二臂(24b)的向外的力会引起与第二臂(24b)连接的相对的指支架(27a)从定心基座(29)朝外的径向移动，如图8所示。
当杆(20)进一步向上移动时，会推动指轴架(23)向上移动，直到指轴架(23)的下凸缘(40)的内表面推靠在位于指轴架(23)的腔(26)内的另一对相对的臂(60b)的第一端(24a)的部分。然后，另一对相对的指支架(27b)会从定心基座(29)朝外沿径向移动。
当杆(20)向下移动时，会拉动轴架附件(41)向下移动而使顶板(42)的内表面(41)推靠在位于指轴架(23)的腔(26)内的第一对相对的臂(60a)的第一端(24a)的部分。当第一时相对的臂(60a)枢转时，所施加的力使得臂(60a)以枢转点(42)为中心旋转。这会引起与第二臂(24b)连接的相对的指支架(27a)从定心基座(29)朝内沿径向移动，如图9所示。
当杆(20)进一步向下移动时，会拉动指轴架(23)向下移动，直到指轴架(23)的下凸缘(40)的内表面推靠在位于指轴架(23)的腔(26)内的第二对相对的臂(60b)的第一端(24a)的部分。然后，另一对相对的指支架(27b)会从定心基座(29)朝内沿径向移动。
根据这种布置，当杆(20)向上移动时，第一对相对的指支架(61a)首先朝外沿径向移动，而当杆(20)向下移动时会朝内沿径向移动。杆(20)的进一步向上移动会在随后使第二对相对的指支架(61b)朝外沿径向移动，并且，杆(20)的进一步向下移动会在随后使得第二对相对的指支架(61b)朝内沿径向移动。在对芯片进行定心及定向的工艺过程中，当芯片没有准确地放置在本发明的容纳部分时，这将防止芯片损坏的可能性。
虽然本发明优选实施例和它们的优点已经在上述的详细说明中公开，但是本发明并不仅限于上面所述的内容，而是由附加的权利要求书的精神和范围所定义。
权利要求
1.一种用于对物件、例如集成电路或类似物进行定心及定向的设备，其包括定心体，该定心体具有多个支承构件和一中空轴，所述多个支承构件位于定心体的上端，具有延伸通过其中的孔，所述中空轴与所述孔共轴，所述中空轴可伸缩地连接于一杆，以便能够相对所述杆进行滑动及旋转运动；指轴架，该指轴架附连在所述杆的上端，并被放置在所述定心体内；臂，该臂枢转连接在每两个相邻的支承构件之间；定心基座，所述定心基座安装在所述支承构件的顶部，所述定心基座包括位于中心的物件保持空间、和多个从周边向所述定心基座的中心延伸的槽；定向装置，该定向装置附接于所述杆，以便转动所述物件保持空间；和定心指，该定心指可滑动地附连至所述定心基座的每个槽，其中，当所述杆向上伸出时，它啮合并枢转所述臂，所述臂将所述定心指从所述物件保持空间的中心有效地移开，而当所述杆向下降低时，它脱离并枢转所述臂返回到原始位置，从而移动所述物件使其就位。
2.如权利要求1所述的用于对物件进行定心及定向的设备，其中，所述指轴架包括上凸缘和下凸缘，在它们之间形成腔。
3.如权利要求1所述的用于对物件进行定心及定向的设备，其中，所述定心指通过指支架可滑动地附连至所述定心基座的每个槽。
4.如权利要求3所述的用于对物件进行定心及定向的设备，其中，所述指支架包括纵向孔和U形部分，该纵向孔位于顶面，用于容纳所述定心指，该U形部分由垂直固定在边缘的外壁和垂直固定在所述指支架的底面的大致中部的内壁形成。
5.如权利要求1所述的用于对物件进行定心及定向的设备，其中，所述臂包括插入所述指轴架的腔中的第一端、和与所述指支架的U形部分配合的第二端。
6.如权利要求1所述的用于对物件进行定心及定向的设备，其中，所述设备具有四个枢转连接在每两个相邻的支承构件之间的臂。
7.如权利要求1所述的用于对物件进行定心及定向的设备，其中，所述定向装置包括连接到所述定心体上的滑轮，所述滑轮通过皮带连接到由马达驱动的另一滑轮上，以便转换所述马达的旋转运动而使所述定心体旋转。
8.如权利要求7所述的用于对物件进行定心及定向的设备，其中，所述定心体在所述定心体的中空轴内安装有压缩弹簧。
9.如权利要求8所述的用于对物件进行定心及定向的设备，其中，所述定心体进一步与用于伸出并使所述杆动作的柱体附连。
10.一种用于对物件、例如集成电路或类似物进行定心及定向的设备，其包括定心体，该定心体具有多个支承构件和一中空轴，所述多个支承构件位于所述定心体的上端，具有延伸通过其中的孔，所述中空轴与所述孔共轴，所述中空轴可伸缩地连接于一杆，以便能够相对所述杆进行滑动及旋转运动；指轴架，该指轴架具有轴架附件，其附连至所述杆的上端并被放置在所述定心体之内；臂，该臂枢转连接在每两个相邻的支承构件之间；定心基座，该定心基座安装在所述支承构件的顶部，所述定心基座包括位于中心的物件保持空间和多个从周边向所述定心基座的中心延伸的槽；定向装置，该定向装置附连至所述杆，以便转动所述物件保持空间；和定心指，该定心指可滑动地附连至所述定心基座的每个槽，其中，当所述杆向上伸出时，它啮合并枢转被安装在所述轴架附件与所述指轴架之间的第一对臂，该第一对臂将第一对定心指从所述物件保持空间的中心有效地移开，而当所述杆向下降低时，它脱离并枢转第二对臂返回到原始位置，从而移动所述物件使其就位。
11.如权利要求10所述的用于对物件进行定心及定向的设备，其中，所述指轴架形成有上凸缘，该上凸缘具有用于容纳所述轴架附件的横槽。
12.如权利要求10所述的用于对物件进行定心及定向的设备，其中，所述轴架附件具有顶板和轴，该轴装配在所述指轴架中，由此，所述轴架附件能够从所述指轴架升高到预定的高度。
13.如权利要求10所述的用于对物件进行定心及定向的设备，其中，所述设备包括第二对臂，每个臂都具有插入在所述指轴架的腔内的第一端、和与指支架的U形部分配合的第二端。
14.如权利要求13所述的用于对物件进行定心及定向的设备，其中，所述第二对臂布置成当所述杆进一步上移时向上移动，由此将第二对定心指从所述物件保持空间的中心移开，并且，当所述杆进一步下移时向下移动，由此使所述第二对定心指返回到所述物件保持空间的中心。
全文摘要
本发明的用于对物件进行定心及定向的设备包括具有延伸通过其中的孔的定心体，多个从定心体的上端伸出的支承构件，枢转连接在两个相邻支承构件之间的臂，容纳在孔中并且可滑动且可旋转运动的杆，附连在杆顶部的定心基座，其包括在中心的物件保持空间和多个从周边向定心基座中心延伸的槽。定心指可滑动地附连至基座的每个槽。当杆向上伸出时，它啮合臂，该臂将定心指从物件放置区域的中心有效地移开；而当杆下降时，它脱离臂，使其返回原始位置，并且设置定向装置以旋转物件。
文档编号H01L21/68GK1933120SQ20061014442
公开日2007年3月21日 申请日期2006年7月12日 优先权日2005年7月12日
发明者胡兆吉, 陈清泰 申请人:Lkt自动化配备私人有限公司