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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR SORTING IC-COMPONENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/028091
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for sorting IC components at the back-end of the industrial process according to pre-definable classes of criteria. According to said method the IC components (18) are simultaneously removed from the housings (12) of a supporting plate (10) by various claws (22, 24). A pre-definable access area (28) is allocated to each claw (22, 24) to remove the components from the housings of the supporting plate (10) and the access areas of all of the claws (23, 24) do not overlap. Said supporting plate (10) moves gradually past the claws (22, 24) as each claw (22, 24) removes only the IC components (18) which belong to a specific class of criteria from the housings (12) on the supporting place located inside its respective access area (28).

Inventors:
MOEWES HARRO (DE)
Application Number:
PCT/EP1997/007217
Publication Date:
July 02, 1998
Filing Date:
December 19, 1997
Export Citation:
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Assignee:
MCI COMPUTER GMBH (DE)
MOEWES HARRO (DE)
International Classes:
G01R31/26; B07C5/36; (IPC1-7): B07C5/36
Foreign References:
US5484062A1996-01-16
US5307011A1994-04-26
Attorney, Agent or Firm:
Hilleringmann, Jochen (K�ln, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zum Sortieren von ICBauelementen im BackendBereich entsprechend vorgebbarer Klassen von Kriterien, bei dem die ICBauelemente (18) gleichzeitig mittels meh rerer Greifer (22, 24) aus Aufnahmen (12) einer Trägerplatte (10) entnommen werden, jeder Greifer (22, 24) einen vorgebbaren Zugriffs bereich (28) zum Entnehmen von ICBausteinen (18) aus Aufnahmen (12) der Trägerplatte (10) aufweist, wobei die Zugriffsbereiche (28) sämtlicher Greifer (22, 24) untereinander überlappungsfrei sind, die Trägerplatte (10) schrittweise an den Greifern (22, 24) vorbeibewegt wird und jeder Greifer (22, 24) aus den jeweils innerhalb seines Zugriffsbereichs (28) befindlichen Aufnah men (12) der Trägerplatte (10) lediglich die zu einer Klasse von Kriterien gehörenden ICBau elemente (18) entnimmt.
2. Verfahren noch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Greifer (22, 24) aus den inner halb ihrer Zugriffsbereiche (28) jeweils befindlichen Aufnahmen (12) der Trägerplatte (10) ICBauelemente (18) der gleichen Klasse von Kriterien entnehmen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zum Sortieren von ICBauelementen (18) der gleichen Klasse von Kriterien vorgesehene Greifer (22, 24) nicht mehr als eine vorgebbare Maximalanzahl an ICBauelementen (18) dieser Klasse aus den inner halb seines Zugriffsbereichs (28) jeweils befind lichen Aufnahmen (12) der Trägerplatte (10) entnimmt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (12) der Träger platte (10) regelmäßig angeordnet sind und daß die Zugriffsbereiche (28) der Greifer (22, 24) untereinan der gleich groß sind.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (12) der Träger platte (10) in zueinander orthogonalen Spalten (14) und Reihen (16) angeordnet sind, daß die Zugriffsbe reiche (28) der Greifer (22, 24) jeweils eine Spalte (14) oder, alternativ, eine Reihe (16) von Aufnahmen (12) der Trägerplatte (10) umfassen und daß die Trä gerplatte (10) rechtwinklig zur Erstreckung der Spal ten (14) oder, alternativ, der Reihen (16) von Auf nahmen (12) bewegt wird, wobei die Greifer (22, 24) in Bewegungsrichtung (20) der Trägerplatte (10) neben einander angeordnet sind.
Description:
Verfahren zum Sortieren von IC-Bauelementen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sortieren von IC- Bauelementen, die bei der Herstellung im Backend-Bereich entsprechend vorgebbaren Klassen von Kriterien und insbe- sondere entsprechend ihren Testergebnissen in unterschied- liche Klassen sortiert werden.

Bei der Herstellung von IC-Bauelementen werden diese im Backend-Bereich diversen Tests unterzogen. Entsprechend Ihren Testergebnissen werden die IC-Bauteile anschliessend in unterschiedliche Klassen sortiert. Dabei erfolgt der Sortiervorgang mit Hilfe mehrerer Greifer, die auf die einzelnen Aufnahmen der Trägerplatten, auf denen die IC- Bauelemente im Backend-Bereich transportiert werden, zu- greifen. Jeder Greifer kann dabei auf jeden IC-Baustein zugreifen, um diesen aufzunehmen und entsprechend seinen Testergebnissen zu klassifizieren und abzulegen. Dieses Sortierverfahren ist verhältnismäßig zeitintensiv.

Ferner sind aus DE 35 39 968 A1 und DE 36 38 430 Al Prüf- und Sortiervorrichtungen bekannt, bei denen die Bauelemen- te sequentiell geprüft und entsprechend ihren Testergeb- nissen nacheinander einem von mehreren Magazinen zugeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sortierver- fahren zum Sortieren von IC-Bauelementen im Backend-Be- reich anzugeben, das sehr effektiv ist und sämtliche IC- Bauelemente einer Trägerplatte in kürzest möglicher Zeit in unterschiedliche Klassen sortiert.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Ver- fahren zum Sortieren von IC-Bauelementen im Backend-Be- reich entsprechend vorgebbaren Klassen von Kriterien vor- geschlagen, bei dem -die IC-Bauelemente gleichzeitig mittels mehrerer Greifer aus Aufnahmen einer Trägerplatte entnommen werden, -jeder Greifer einen vorgebbaren Zugriffsbereich zum Entnehmen von IC-Bausteinen aus Aufnahmen der Träger- platte aufweist, wobei die Zugriffsbereiche sämt- licher Greifer untereinander überlappungsfrei sind, die Trägerplatte schrittweise an den Greifern vorbei- bewegt wird und -jeder Greifer aus den jeweils innerhalb seines Zu- griffsbereichs befindlichen Aufnahmen der Trägerplat- te lediglich die zu einer Klasse von Kriterien ge- hörenden IC-Bauelemente entnimmt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mehrere Greifer eingesetzt, deren Anzahl mindestens gleich der Anzahl von Klassen ist, in die die IC-Bauelemente sortiert werden sollen. Jedem Greifer ist ein bestimmter Zugriffsbereich zugeordnet, innerhalb dessen sich der Greifer bewegen kann, um IC-Bauelemente aus den Aufnahmen der Trägerplatte zu entnehmen. Sämtliche Zugriffsbereiche weisen keinerlei Uberlappung untereinander auf. Die Trägerplatte wird an den Greifern vorbeibewegt, so daß jede Aufnahme der Trä- gerplatte durch die Zugriffsbereiche sämtlicher Greifer einmal hindurch bewegt wird. Jeder Greifer entnimmt aus denjenigen Aufnahmen der Trägerplatte, die sich beim schrittweisen Vortransport der Trägerplatte gerade in dem ihm zugeordneten Zugriffsbereich befinden, lediglich die- jenigen IC-Bauelemente, die aufgrund der jeweils vorge- gebenen Kriterien, beispielsweise aufgrund der Testergeb- nisse, einer bestimmten Klasse zuzuordnen sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt also ein sequentieller schrittweiser Transport der Trägerplatten an den Greifern vorbei, wobei der Zugriff der Greifer auf die IC-Bauelemente parallel erfolgt. Hierdurch wird die Effek- tivität des Sortiermechanismus bzw. des Sortierverfahrens ganz entscheidend gesteigert, so daß das Sortierverfahren quasi kontinuierlich anstelle des bisher bekannten char- genähnlichen Betriebs erfolgt.

Für den Fall, daß ein Greifer auf eine überdurchschnitt- lich große Anzahl von sich gerade in seinem Zugriffsbe- reich befindlichen IC-Bauelementen zugreifen muß, da sämt- liche dieser IC-Bauelemente zu ein und derselben Klasse gehören, ist es von Vorteil, mehrere Greifer pro Klasse vorzusehen. Diese mehreren Greifer pro Klasse werden in- folge des schrittweisen Transports der Trägerplatte sequentiell angefahren. Der zuerst angefahrene Greifer entnimmt eine Maximalanzahl von IC-Bauelementen. Die hier- für erforderliche Zeit ist auf die Ruhezustands-Verweil- zeit und damit auf die Taktrate des schrittweisen Träger- platten-Transports abgestimmt. Sollten innerhalb dieser Zeit nicht sämtliche IC-Bauelemente der dem ersten Greifer zugeordneten Klasse entnommen worden sein, so werden die nächsten IC-Bauelemente von dem zweiten dieser Klasse zu- geordneten Greifer entnommen. Auch dieser Greifer entnimmt eine Maximalanzahl von IC-Bauelementen. Sofern der Fall denkbar ist, daß beide Greifer zusammen nicht sämtliche sich jeweils in ihren Zugriffsbereichen befindlichen IC- Bauelemente ihrer Klasse entnehmen können, werden weitere Greifer vorgesehen, die dann die restlichen IC-Bauelemente dieser Klasse aus den Aufnahmen entnehmen können, sobald sich diese in ihren Zugriffsbereichen befinden.

Im allgemeinen werden zum Transport von IC-Bauelementen im Backend-Fertigungsbereich Trägerplatten eingesetzt, die eine Vielzahl von Aufnahmevertiefungen aufweisen, die wie- derum regelmäßig und insbesondere in Matrixform, d. h. in zueinander orthogonalen Spalten und Reihen angeordnet sind. Bei derartigen Trägerplatten ist es zweckmäßig, jedem Greifer einen Zugriffsbereich zuzuordnen, der eine Spalte (oder alternativ eine Reihe) von Aufnahmen der Trä- gerplatte umfaßt. Sämtliche Greifer sind dabei in Be- wegungsrichtung der Trägerplatte aufeinanderfolgend neben- einanderliegend angeordnet. Der Vortransport der Träger- platten selbst erfolgt zweckmässigerweise rechtwinklig zur Erstreckung der Spalten (oder alternativ der Reihen) von Aufnahmen.

Nachfolgend wird anhand der Figuren ein Ausführungsbei- spiel der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zeigen : Fig. 1 in Draufsicht eine Trägerplatte mit einer Vielzahl von matrixförmig angeordneten Aufnahmen für IC- Bauelemente und Fign. 2 bis 4 graphische Darstellungen aufeinanderfolgender Phasen beim schrittweisen Vortransport der Träger- platte gemäß Fig. 1 sowie beim Entnehmen einzelner IC-Bauelemente durch unterschiedliche Greifer ent- sprechend den Klassen, denen die IC-Bauelemente aufgrund von Testergebnissen zugeordnet sind.

In Fig. 1 ist in Draufsicht eine Kunststoff-Trägerplatte 10 dargestellt, wie sie im Backend-Bereich bei der Her- stellung von IC-Bauelementen zwecks deren Transports ver- wendet wird. Die Trägerplatte 10 weist eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten Aufnahmevertiefungen 12 auf. Diese Aufnahmevertiefungen 12 sind in zueinander orthogonalen Spalten 14 und Reihen 16 auf der Trägerplatte 10 angeord- net. In den Aufnahmevertiefungen 12 befinden sich IC-Bau- elemente 18, die eine Vielzahl von Tests unterschiedlicher Art und Weise durchlaufen haben. Die einzelnen Testergeb- nisse sind den Aufnahmeplätzen der IC-Bauelemente 18 innerhalb der Trägerplatte 10 zugeordnet in einer Datei abgespeichert. Aufgrund der Ergebnisse der Tests können die IC-Bauelemente 18 unterschiedlichen Klassen bzw. Grup- pen zugeordnet werden. Auch diese Klassen-bzw. Gruppenzu- ordnung ist in der Datei für jedes IC-Bauelement 18 abge- speichert, und zwar bezogen auf dessen Aufnahmeplatz innerhalb der Trägerplatte 10. Nach den Tests ist also beispielsweise in der Datei abgespeichert, daß das IC-Bau- element 18, welches beispielsweise in der ersten Spalte 14 von rechts gemäß der Darstellung von Fig. 1 und in der fünften Reihe 16 gerechnet von oben gemäß der Darstellung von Fig. 1 angeordnet ist, der Klasse 3 zuzuordnen ist.

Zum Sortieren der IC-Bauelemente 18 der Trägerplatte 10 wird diese gemäß Fig. 2 in Richtung des Pfeils 20 an meh- reren Sauggreifervorrichtungen 22 vorbeibewegt, die in Transportrichtung 20 der Trägerplatte 10 hintereinander- liegend angeordnet sind. Jede Sauggreifervorrichtung 22 weist einen Saugkopf 24 auf, der rechtwinklig zur Trans- portrichtung der Trägerplatte 10 über diese vor-und zu- rückbewegbar ist, was durch die Doppelpfeile 26 angedeutet ist. Mit anderen Worten bewegt sich jeder Saugkopf 24 innerhalb eines Zugriffsbereichs 28, der in Erstreckung der Spalten 14 der Aufnahmevertiefungen 12 der Träger- platte 10 verläuft. Die Zugriffsbereiche 28 der Sauggrei- fervorrichtungen 22 liegen dabei in Transportrichtung 20 der Trägerplatte 10 neben-bzw. hintereinander.

Die Bewegung der Aufnahmeplatte 10 in Transportrichtung 20 erfolgt schrittweise, wobei die Trägerplatte 10 getaktet jeweils um die Breite einer Spalte 14 vorbewegt wird, um dann für eine vorgegebene Zeitspanne stillzustehen. Auf diese Weise wird die Trägerplatte 10 sequentiell an sämt- lichen Sauggreifervorrichtungen 22 vorbeibewegt.

In Fig. 2 ist die Situation dargestellt, in der die Trä- gerplatte 10 soweit vorbewegt ist, bis ihre in Transport- richtung 20 vorderste Spalte 14 von Aufnahmen 12 innerhalb des Zugriffsbereichs 28 des ersten Saugkopfs 24 ist. Die umkreisten arabischen Ziffern der IC-Bauelemente 18 und der Saugköpfe 24 der Fign. 2 bis 4 geben an, zu welcher von insgesamt acht Klassen ein IC-Bauelement 18 gehört bzw. welcher Saugkopf 24 IC-Bauelemente 18 welcher Klasse aus der Trägerplatte 10 entnimmt. In Fig. 2 greift nach dem schrittweisen Vortransport und während der Still- standszeit der Trägerplatte 10 der der Klasse 1 zugeordne- te Saugkopf 24 auf die IC-Bauelemente 18 der ersten Spalte 14 zu, um die beiden mit Klasse 1 gekennzeichneten IC-Bau- elemente 18 in den Reihen 2 und 5 (gemäß der Darstellung von Fig. 2 von oben gezählt) zu entnehmen. Der Saugkopf 24 entnimmt diese beiden IC-Bauelemente 18 sequentiell und legt sie auf einer der Sauggreifervorrichtung 22 zugeord- neten Übergabestelle 30 ab, von der aus die aussortierten IC-Bauelemente 18 weitertransportiert werden bzw. magazi- niert werden.

Nachdem die beiden der Klasse 1 zugeordneten IC-Bauelemen- te 18 der ersten Spalte 14 entnommen worden sind und die Stillstandszeit der Trägerplatte 10 abgelaufen ist, wird die Trägerplatte 10 um die Breite einer Spalte 14 in Transportrichtung 20 vorbewegt, um dann wieder angehalten zu werden. Danach stellt sich die Situation gemäß Fig. 3 ein ; nun befinden sich die in Transportrichtung 20 vorder- sten beiden Spalten 14 von Aufnahmevertiefungen 12 der Trägerplatte 10 innerhalb der Zugriffsbereiche 28 der ersten beiden zum Aussortieren von IC-Bauelementen 18 der Klassen 1 und 2 vorgesehenen Sauggreifervorrichtungen 22.

In der Situation gemäß Fig. 3 greifen die beiden Saugköpfe 24 für die Klassen 1 und 2 auf die in Transportrichtung zweite und erste Spalte von Aufnahmevertiefungen 12 zu.

Der der Klasse 2 zugeordnete Saugkopf 24 entnimmt dabei die IC-Bauelemente 18 in der obersten und in der vor- letzten Reihe der ersten Spalte, während der für die Klas- se 1 zuständige Saugkopf 24 aus der zweiten Spalte die in der von oben dritten, fünften und achten Reihe befind- lichen IC-Bauelemente 18 entnimmt. Nach Ablauf der Still- standszeit wird die Trägerplatte 10 wiederum um die Breite einer Spalte vorbewegt, so daß nun die ersten drei Spalten 14 der Trägerplatte 10 sich innerhalb der Zugriffsbereiche 28 der für die Klassen 1, 2 und 3 zuständigen Sauggreifer- vorrichtungen 22 befinden. Die sich im Anschluß an Fig. 3 einstellende Situation ist in Fig. 4 wiedergegeben. Der Entnahmevorgang der Situation gemäß Fig. 4 erfolgt paral- lel durch drei Saugköpfe 24, die auf die in den Aufnahme- vertiefungen 12 der ersten drei Spalten 14 befindlichen IC-Bauelemente 18 zugreifen, sofern sie in die den betref- fenden Saugköpfen 22 zugeordneten Klassen gehören. So greift beispielsweise der zum Aussortieren von IC-Bau- elementen der Klasse 3 zuständige Saugkopf 24 auf das IC- Bauelement in der dritten Reihe von oben der ersten Spalte 14 der Trägerplatte 10 zu. Der zum Aussortieren von IC- Bauelementen 18 der Klasse 2 zuständige Saugkopf 24 greift auf die IC-Bauelemente in der obersten Reihe und der vor- letzten Reihe der in Transportrichtung zweiten Spalte der Trägerplatte 10 zu, während der der Klasse 1 zugeordnete Saugkopf 24 aus der in Transportrichtung dritten Spalte 14 von Aufnahmevertiefungen 12 das in der Aufnahmevertiefung 12 der obersten Reihe befindliche IC-Bauelement 18 ent- nimmt. Die Steuerung der Saugkopfbewegungen zur Positio- nierung der Saugköpfe 24 entlang ihrer Bewegungsrichtungen 26 über den jeweils aufzunehmenden IC-Bauelementen 18 er- folgt entsprechend den in der Datei über die Klassifizie- rung der IC-Bauelemente 18 gespeicherten Daten. Nachdem die Trägerplatte 10 an den den acht Klassen zugeordneten Sauggreifvorrichtungen 22 vollständig vorbeibewegt worden ist, sind sämtliche IC-Bauelemente 18 der Trägerplatte 10 entnommen und entsprechend ihrer Klassen sortiert in Maga- zinen oder dergleichen Aufnahmevorrichtungen abgelegt.

Bei dem hier beschriebenen und in den Figuren dargestell- ten Ausführungsbeispiel ist pro auszusortierender Klasse eine Sauggreifervorrichtung 22 vorgesehen. Sofern das Ver- hältnis aus der Anzahl von gleichzeitig in einem Zugriffs- bereich 28 einer Sauggreifervorrichtung 22 befindlichen Aufnahmevertiefungen 12 und der Anzahl von Klassen nicht wesentlich größer als 1 ist, reicht pro Klasse eine Saug- greifervorrichtung 22 aus. Ist hingegen die Anzahl an mög- lichen Klassen der IC-Bauelemente 18 wesentlich kleiner als die Anzahl von innerhalb eines Zugriffsbereichs 28 einer Sauggreifervorrichtung 22 befindlichen Aufnahmever- tiefungen 12, so muß davon ausgegangen werden, daß sich innerhalb jedes Zugriffsbereichs 28 der Sauggreifervor- richtungen 22 mehrere auszusortierende IC-Bauelemente 18 befinden. Die sequentielle Entnahme mehrerer IC-Bauelemen- te 18 pro Zugriffsbereich 28 erfordert eine gewisse Min- destzeit. Um dennoch mit vergleichsweise geringen Takt- raten, d. h. kurzen Stillstandszeiten der Trägerplatte 10 arbeiten zu können, empfiehlt es sich, die Entnahme von gleich klassifizierten IC-Bauelementen 18 einer Spalte 14 über zwei oder mehrere Taktzyklen verteilt durchzuführen.

So könnten beispielsweise zwei in Transportrichtung 20 der Trägerplatte 10 benachbarte Saugköpfe 24 zur Entnahme von IC-Bauelementen der gleichen Klasse vorgesehen sein. Da die Anzahl an IC-Bauelementen 18 dieser Klasse pro Spalte bekannt ist, kann im vorhinein festgelegt werden, wieviele und welche der gleich klassifizierten IC-Bauelemente 18 einer Spalte 14 von den beiden oder mehreren dieser Klasse zugeordneten Saugköpfe 24 entnommen werden sollen. Auf diese Weise kann das Sortierverfahren zeitoptimiert wer- den.