DE19613611A1 - Metallmagazineinheit zum Prüfen eines Halbleiterbauelements - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Metallmagazineinheit, die zum Laden eines Halbleiterbauelements und zu dessen Transport zu einem Prüfverfahren verwendet wird, um die Kenndaten ferti­ ger Halbleiterbauelemente durch einen Handler zu prüfen. Ins­ besondere betrifft die Erfindung eine Metallmagazineinheit, in die ein dünnes Kleinprofilgehäuse bzw. SO-Gehäuse (TSOP) ein­ gesetzt wird.

Im Einklang mit der Mikrominiaturisierung von Schalt­ kreisen sind die Dicke und die Größe von Halbleiterbauelemen­ ten immer weiter verringert worden, und dünne SO-Gehäuse sind typisch für diese Bauelemente.

Die Leistungsfähigkeit des fertigen dünnen SO-Gehäuses (TSOP) mit einer Dicke von etwa 1 mm wird in einem Handler ge­ prüft. Wenn durch unvorsichtige Handhabung eines dünnen SO-Ge­ häuses beim Transport zu einem Prüfverfahren, das in einem Handler durchgeführt wird, die Ober- oder Unterseite des dün­ nen SO-Gehäuses einem Stoß ausgesetzt wird, dann können sich seine Kenndaten verschlechtern und, was noch schlimmer ist, solche Stöße können zu einer erheblichen Beschädigung seiner geformten und verarbeiteten Chips führen.

Daher ist beim Transport eines dünnen SO-Gehäuses im Handler oder bei seiner Prüfung im Magazin sehr genau darauf zu achten, daß das dünne SO-Gehäuse keinem Stoß ausgesetzt wird. Ein solches dünnes SO-Gehäuse wird auf den Einheitskör­ per aufgelegt, und mehrere derartige Einheitskörper (etwa fünfzig) werden bei dem Verfahren durch eine Spannvorrichtung zum Transport miteinander verbunden.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer her­ kömmlichen Magazineinheit, und Fig. 4 zeigt eine Schnittan­ sicht entlang der Linie A-A′. Wie in den Zeichnungen darge­ stellt, weist der Einheitskörper 1 einen Hohlraum 3, in den ein Halbleiterbauelement 2 eingelegt oder aus dem es entnommen wird, sowie rechteckige Öffnungen 4 an beiden Seiten des Hohl­ raums 3 auf, durch die Anschlüsse 2a des Bauelements 2 zu einem unteren Teil hin freiliegen. Der Einheitskörper 1 weist außerdem an beiden Enden Seitenteile 5 mit Führungsschlitzen 6, die zum Positionieren des Einheitskörpers 1 beim Laden des Halbleiterbauelements 2 dienen, sowie Schraubverbindungsboh­ rungen 7 zum Anschrauben des Einheitskörpers 1 an eine Spann­ vorrichtung (nicht dargestellt) auf.

Die an mehreren derartigen Einheitskörpern befestigte Spannvorrichtung wird in eine Ladeposition für das Halbleiter­ bauelement 2 transportiert. Das fertige Bauelement 2 wird dann durch sein Eigengewicht im Hohlraum 3 des Einheitskörpers 1 angebracht.

Genauer gesagt, das in eine Kassette (nicht darge­ stellt) eingelegte fertige Bauelement 2 wird von einer Hubein­ richtung festgehalten, die zur Oberseite des Einheitskörpers 1 bewegt wird. Durch Wegnahme der Anziehungskraft von der Hub­ einrichtung wird das an der Anlagefläche der Hubeinrichtung festgehaltene Bauelement 2 durch sein Eigengewicht automatisch in den Hohlraum 3 des Einheitskörpers 1 eingelegt.

Wenn das Bauelement 2 in den Hohlraum 3 eingelegt ist, liegen dann die Anschlüsse 2a durch die länglich geformten rechteckigen Öffnungen 4 zu einem unteren Teil hin frei. In diesem Zustand wird die Spannvorrichtung durch eine Transport­ einrichtung zu einem Prüfabschnitt transportiert. Beim Trans­ port des Bauelements zum Prüfabschnitt drückt ein vom oberen Teil der Spannvorrichtung herabsinkender Isolator auf die An­ schlüsse 2a des Bauelements, und Prüfstifte (nicht darge­ stellt), die durch die rechteckigen Öffnungen 4 aufsteigen, kommen in Kontakt mit den Anschlüssen 2a. Eine zentrale Verar­ beitungseinheit (ZVE) ist über die Prüfstifte und die An­ schlüsse 2a mit dem Bauelement verbunden, so daß die ZVE eine Prüfung der Kenndaten des Bauelements durchführt.

Zum Einsetzen des Bauelements 2 in den Hohlraum 3 ist der Hohlraum 3 so ausgelegt, daß er größer ist als die Breite in Längsrichtung bzw. die Länge des Bauelements, wodurch das folgende Problem entsteht. Wenn nämlich die Hubeinrichtung das Bauelement 2 aufnimmt, um es in den Hohlraum 3 zu laden, ge­ schieht es häufig, daß das Bauelement 2 nicht richtig in den Hohlraum 3 eingelegt wird, wie aus Fig. 4 klar zu erkennen ist. Wird die Prüfung in einem Prüfabschnitt unter diesen Um­ ständen durchgeführt, dann stellen die Prüfstifte keinen ge­ nauen Kontakt mit den Anschlüssen her, und Halbleiterbauele­ mente von guter Qualität können fälschlich als Bauelemente von schlechter Qualität eingeschätzt werden.

Wenn die Spannvorrichtung, die das Bauelement enthält, während des Transports beim Prüfverfahren angestoßen wird, kann außerdem das Bauelement 2 auch bei richtigem Laden in den Hohlraum 3 von der richtigen Position im Hohlraum abweichen, was zu einer falschen Beurteilung der Kenndaten von Halblei­ terbauelementen führt.

Die vorliegende Erfindung soll den oben beschriebenen Nachteil der herkömmlichen Magazineinheit überwinden.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Magazin­ einheit zu schaffen, die am Boden einen Hohlraum aufweist, in den ein durch das Prüfverfahren zu prüfendes Halbleiterbauele­ ment eingelegt wird, wobei eine Spannvorrichtung bewegt wird, mit der die Einheit verbunden ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche ge­ löst.

Die erfindungsgemäße Metallmagazineinheit weist im ein­ zelnen auf:
einen Einheitskörper mit einem am Boden angebrachten Hohlraum, in den ein Halbleiterbauelement zum Prüfen eingelegt wird; und
eine Fixiereinrichtung zum Festhalten des Halbleiter­ bauelements im Hohlraum, wenn das Halbleiterbauelement zum un­ teren Teil des Einheitskörpers bewegt und durch eine Einlege­ einrichtung in den Hohlraum eingelegt wird.

Die Fixiereinrichtung weist rechteckige Öffnungen, de­ ren eine zum oberen Teil des Hohlraums hin offen ist, während die andere zum Hohlraum hin offen ist, sowie Blattfedern auf, die an Seitenwänden der Öffnungen parallel dazu angebracht sind und sich beim Einlegen des Bauelements in den Hohlraum öffnen und dann nach dem Einlegen des Bauelements in ihre Aus­ gangslage zurückkehren. Die zum Hohlraum hin freiliegenden En­ den der Blattfedern arretieren dadurch das Bauelement. Außer­ dem weist jede dieser Blattfedern an dem zum Hohlraum hin freiliegenden Ende eine Arretiernase zum Festhalten beider En­ den des Bauelements und eine gegenüber der Arretiernase ausge­ bildete Führungsnase zum Führen der Blattfederbewegung auf.

Die obige Aufgabe und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch eine ausführliche Beschreibung der be­ vorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beige­ fügten Zeichnungen besser erkennbar. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Dar­ stellung eines Magazineinheitskörpers nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B′ von Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines herkömm­ lichen Magazineinheitskörpers;

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A′ von Fig. 3;

Fig. 5A bis 5F Darstellungen der Arbeitsweise bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5A zeigt den Zustand, in dem der Einheitskörper in eine Position über einem in einem Ausrichtungsblock abgelegten Bauelement gebracht worden ist;

Fig. 5B zeigt den Zustand, in dem der Ausrichtungsblock angehoben wird, um in Kontakt mit der Bauelement-Anlegefläche des Hohlraums zu kommen;

Fig. 5C zeigt den Zustand, in dem eine Hubeinrichtung abgesenkt wird, so daß Blattfederöffnungsstifte in Berührung mit den Blattfedern kommen;

Fig. 5D zeigt den Zustand, in dem die Blattfederöff­ nungsstifte durch Öffnungseinrichtungen nach beiden Seiten be­ wegt werden, um die Blattfedern zu öffnen;

Fig. 5E zeigt den Zustand, in dem ein Bauelement-Anle­ geblock angehoben wird, so daß das Bauelement in Berührung mit dem Boden des Einheitskörpers kommt; und

Fig. 5F zeigt den Zustand, in dem gleichzeitig mit der Rückkehr der Blattfederöffnungsstifte in ihre Ausgangslage der Bauelement-Anlegeblock abgesenkt und das Halbleiterbauelement durch Arretiernasen der Blattfedern arretiert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Wie in Fig. 1 und 5 dargestellt, weist eine Bauelement- Einlegeeinrichtung auf: einen Ausrichtungsblock 18 für den Transport eines Halbleiterbauelements 2 zum unteren Teil eines Magazineinheitskörpers 8, eine Montageplatte 22 zum Aufwärts­ bewegen des Ausrichtungsblocks 18, so daß sich der Ausrich­ tungsblock 18 eng an den Boden des Magazineinheitskörpers 8 anlegt, und einen Bauelement-Anlegeblock 19 zum Einlegen des Bauelements 2 in einen Hohlraum 9, während der Ausrichtungs­ block 18 eng an den Boden des Magazineinheitskörpers 8 ange­ legt bleibt.

Eine Bauelement-Fixiereinrichtung weist an beiden Sei­ ten des Hohlraums 9 rechteckige Öffnungen 10, deren eine zum oberen Teil des Hohlraums 9 hin offen ist, während die andere zum Hohlraum 9 hin offen ist, sowie Blattfedern 11 auf, die an den Seitenwänden parallel dazu angebracht sind und geöffnet werden, wenn das Bauelement 2 in den Hohlraum 9 eingelegt wird, und dann nach dem Einlegen des Bauelements ,in ihre Aus­ gangslage zurückkehren, so daß ihre zum Hohlraum hin freilie­ genden Enden das Bauelement arretieren können.

Jede der Blattfedern 11 weist eine Arretiernase 11a zum Festhalten beider Enden des Bauelements 2 und eine gegenüber der Arretiernase ausgebildete Führungsnase 11b auf, um die Be­ wegung der Blattfeder 11 zu führen. Die rechteckigen Öffnungen 10 sind jeweils an einem vorgegebenen Punkt auf beiden Seiten des Hohlraums angeordnet, der außerhalb einer Breite in Längs­ richtung bzw. einer Länge L des Bauelements liegt. Eine solche Blattfeder 11 wird durch eine Schraube 12 befestigt, und jede der am Einheitskörper 8 befestigten Arretiernasen 11a ist an einem Punkt angeordnet, der innerhalb der Länge L des in den Hohlraum 9 einzulegenden Bauelements liegt. Die Blattfeder 11 weist außerdem die einstückig mit dem Blattfederkörper ausge­ bildete Führungsnase 11b auf, um bei der Bewegung der Blattfe­ dern die Position der Arretiernase 11a zu führen.

Der Einheitskörper 8 weist in der Mitte ein Loch 14 auf, und wenn ein Druckzapfen 13 in das ein Loch 14 eingeführt wird, gelangt der Druckzapfen 13 in den Hohlraum 9. Während die Arretiernasen 11a, die das Bauelement 2 halten, durch Blattfederöffnungsstifte 20 gelöst werden, kann demnach das eng an einer Bauelement-Anlegefläche 15 des Hohlraums 9 anlie­ gende Halbleiterbauelement durch die Rückstellkraft des Druck­ zapfens 13 leicht von der Anlegefläche abgelöst werden.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Arbeits­ weise der erfindungsgemäßen Einheit.

Fig. 5A bis 5F sind Darstellungen zur Arbeitsweise bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung und zeigen die Schritte beim Laden von Halbleiterbauelementen 2 in jeden Hohlraum 9 der Einheitskörper 8 in dem Zustand, in welchem mehrere Einheitskörper 8 durch Schrauben 17 am unteren Teil der Spannvorrichtung 16 befestigt sind.

Wie aus Fig. 5A erkennbar, wird das Halbleiterbauele­ ment 2 auf den Bauelement-Anlegeblock 19 aufgelegt und posi­ tioniert, der so in dem Ausrichtungsblock 18 installiert ist, daß er aufwärts und abwärts bewegt werden kann. Wenn unter diesen Bedingungen der Ausrichtungsblock durch eine Transport­ einrichtung zum unteren Teil des Einheitskörpers 8 transpor­ tiert wird, dann wird eine Hubeinrichtung 21 mit Blattfeder­ öffnungsstiften 20 so bewegt, daß sie über der Spannvorrich­ tung anhält.

Wenn der Ausrichtungsblock 18 durch einen auf einer Montageplatte 22 befestigten ersten Zylinder (nicht darge­ stellt) angehoben wird, wie in Fig. 5B gezeigt, dann kommt die Oberseite des Ausrichtungsblocks 18 in Kontakt mit der Unter­ seite des Einheitskörpers 8. Das auf den Bauelement-Anlege­ block 19 aufgelegte Bauelement 2 ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht in den Hohlraum 9 eingelegt.

Nach dem Anheben des Ausrichtungsblocks 18 bewegt sich die Hubeinrichtung 21 über der Spannvorrichtung 16 nach unten, so daß Druckzapfen 24, die mit Federn 23 elastisch ausgebildet sind, auf den oberen Teil des Einheitskörpers 8 drücken, wäh­ rend gleichzeitig die Blattfederöffnungsstifte 20 in die rechteckigen Öffnungen 10 des Einheitskörpers 8 eingeführt werden. Der Druckzapfen 13 gelangt durch das in der Mitte des Einheitskörpers 8 angebrachte Loch 14 in den Hohlraum 9.

Dann werden die Blattfederöffnungsstifte 20 durch Ge­ lenke und dergleichen so bewegt, daß sie sich öffnen, und jede der Arretiernasen 11a der Blattfedern 11 wird an einem Punkt außerhalb der Länge L des Bauelements 2 angeordnet, wie in Fig. 5D dargestellt. Dann wird der Bauelement-Anlegeblock 19 durch den Zylinder (nicht dargestellt) angehoben. Die Ober­ seite des Bauelements 2 im Bauelement-Anlegeblock berührt die Bauelement-Anlegefläche 15, und der Druckzapfen 13 wird durch die Oberseite des Bauelements 2 nach oben gedrückt und spei­ chert Kompressionsenergie.

Sobald das in den Bauelement-Anlegeblock 19 eingelegte Bauelement 2 in den Hohlraum 9 eingebracht ist, kehren die nach außen bewegten Blattfederöffnungsstifte 20 in die Aus­ gangslage zurück. Folglich wird die an dem Punkt außerhalb der Länge L des Bauelements 2 angeordnete Arretiernase 11a zu einem Punkt innerhalb der Länge L zurückgeführt, um das Bau­ element 2 festzuhalten.

Nach dem Laden des Bauelements 2 auf den Einheitskörper 8 werden der Bauelement-Anlegeblock 19 und die Montageplatte 22 durch den Zylinder abgesenkt, und gleichzeitig bewegt sich die Hubeinrichtung 21 nach oben, wodurch das Laden des Bauele­ ments auf den Einheitskörper der ersten Reihe beendet wird.

Der Ausrichtungsblock 18 wird wieder zur Bauelement-Zu­ führeinrichtung transportiert, so daß ein auf einen Einheits­ körper einer anderen Reihe zu ladendes Bauelement in den Bau­ element-Anlegeblock eingebracht wird. Auf diese Weise kann das Laden von Halbleiterbauelementen fortlaufend ausgeführt wer­ den.

Mit der vorliegenden, oben beschriebenen Erfindung las­ sen sich die folgenden Vorteile erreichen.

Erstens werden die zu prüfenden Halbleiterbauelemente richtig auf den Einheitskörper aufgelegt, um eine korrekte Be­ urteilung der Kenndaten jedes Halbleiterbauelements zu ermög­ lichen. Zweitens weichen die Bauelemente selbst dann, wenn die Spannvorrichtung während des Transports einem Stoß ausgesetzt ist, nicht von ihrer richtigen Position ab, und die Genauig­ keit der Beurteilung wird verbessert.

Claims (4)

1. Metallmagazineinheit zum Prüfen eines Halbleiter­ bauelements, die aufweist:
einen Einheitskörper mit einem am Boden angebrachten Hohlraum, in den ein Halbleiterbauelement zum Prüfen einge­ bracht wird; und
eine Fixiereinrichtung zum Festhalten des Halbleiter­ bauelements in dem Hohlraum, wenn das Halbleiterbauelement durch eine Einlegeeinrichtung zum unteren Teil des Einheits­ körpers transportiert und in den Hohlraum eingelegt wird.

2. Einheit nach Anspruch 1, wobei die Fixiereinrichtung aufweist:
rechteckige Öffnungen, die jeweils an beiden Seiten des Hohlraums ausgebildet sind und deren eine jeweils zum oberen Teil des Hohlraums hin offen ist, während die andere zum Hohl­ raum hin offen ist; und
Blattfedern, die an den Seitenwänden der rechteckigen Öffnungen parallel dazu angebracht sind, durch Einlegen des Bauelements in den Hohlraum geöffnet werden und nach dem Ein­ legen des Bauelements in ihre Ausgangslage zurückkehren, so daß ihre zum Hohlraum hin freiliegenden Enden das Bauelement arretieren können.

3. Einheit nach Anspruch 2, wobei jede der Blattfedern an dem zum Hohlraum hin freiliegenden Ende aufweist:
eine Arretiernase zum Festhalten beider Enden des Bau­ elements; und
eine gegenüber der Arretiernase ausgebildete Führungs­ nase zum Führen der Blattfederbewegung.

4. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Einheitskörper in der Mitte ein Durchgangsloch aufweist, in das ein Element eingeführt wird, welches auf das Halbleiter­ bauelement einen elastischen Druck ausüben soll, während das Bauelement von der Fixiereinrichtung festgehalten wird.