DE19653780A1 - Verfahren zum Sortieren von IC-Bauelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sortieren von IC-Bauelementen, die bei der Herstellung im Backend-Bereich entsprechend vorgebbaren Klassen von Kriterien und insbesondere entsprechend ihren Testergebnissen in unterschiedliche 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 er­ folgt der Sortiervorgang mit Hilfe mehrerer Greifer, die auf die einzelnen Aufnahmen der Trägerplatten, auf denen die IC-Bauelemente im Backend-Bereich transpor­ tiert werden, zugreifen. Jeder Greifer kann dabei auf jeden IC-Baustein zugreifen, um diesen aufzunehmen und entsprechend seinen Testergebnissen zu klassifizieren und abzulegen. Dieses Sortierverfahren ist verhältnis­ mäßig zeitintensiv.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sortier­ verfahren zum Sortieren von IC-Bauelementen im Backend-Bereich 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 Verfahren zum Sortieren von IC-Bauelementen im Backend-Bereich entsprechend vorgebbaren Klassen von Kriterien vorgeschlagen, 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 den Aufnahmen der Trägerplatte aufweist, wobei die Zugriffsbe­ reiche sämtlicher Greifer untereinander überlap­ pungsfrei sind, und
• - die Trägerplatte schrittweise an den Greifern vor­ beibewegt wird,
• - jeder Greifer aus den innerhalb seines Zugriffs­ bereichs jeweils befindlichen Aufnahmen der Trä­ gerplatte lediglich die zu einer Klasse von Krite­ rien gehörenden 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 sor­ tiert werden sollen. Jedem Greifer ist ein bestimmter Zugriffsbereich zugeordnet, innerhalb dessen sich der Greifer bewegen kann, um IC-Bauelemente aus den Aufnah­ men der Trägerplatte zu entnehmen. Sämtliche Zugriffs­ bereiche weisen keinerlei Überlappung untereinander auf. Die Trägerplatte wird an den Greifern vorbeibe­ wegt, so daß jede Aufnahme der Trägerplatte durch die Zugriffsbereiche sämtlicher Greifer einmal hindurch bewegt wird. Jeder Greifer entnimmt aus denjenigen Auf­ nahmen der Trägerplatte, die sich beim schrittweisen Vortransport der Trägerplatte gerade in dem ihm zuge­ ordneten Zugriffsbereich befinden, lediglich diejenigen IC-Bauelemente, die aufgrund der jeweils vorgegebenen Kriterien, beispielsweise aufgrund der Testergebnisse, 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 Effektivität des Sortiermechanismus bzw. des Sor­ tierverfahrens ganz entscheidend gesteigert, so daß das Sortierverfahren quasi kontinuierlich anstelle des bis­ her bekannten chargenähnlichen Betriebs erfolgt.

Für den Fall, daß ein Greifer auf eine überdurch­ schnittlich große Anzahl von sich gerade in seinem Zu­ griffsbereich befindlichen IC-Bauelementen zugreifen muß, da sämtliche dieser IC-Bauelemente zu ein und der­ selben Klasse gehören, ist es von Vorteil, mehrere Greifer pro Klasse vorzusehen. Diese mehreren Greifer pro Klasse werden infolge des schrittweisen Transports der Trägerplatte sequentiell angefahren. Der zuerst angefahrene Greifer entnimmt eine Maximalanzahl von IC-Bauelementen. Die hierfür erforderliche Zeit ist auf die Ruhezustands-Verweilzeit und damit auf die Taktrate des schrittweisen Trägerplatten-Transports abgestimmt. Sollten innerhalb dieser Zeit nicht sämtliche IC-Bau­ elemente der dem ersten Greifer zugeordneten Klasse entnommen worden sein, so werden die nächsten IC-Bau­ elemente von dem zweiten dieser Klasse zugeordneten 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 wiederum regelmäßig und insbesondere in Matrixform, d. h. in zueinander orthogonalen Spalten und Reihen an­ geordnet sind. Bei derartigen Trägerplatten ist es zweckmäßig, jedem Greifer einen Zugriffsbereich zuzu­ ordnen, der eine Spalte (oder alternativ eine Reihe) von Aufnahmen der Trägerplatte umfaßt. Sämtliche Grei­ fer sind dabei in Bewegungsrichtung der Trägerplatte aufeinanderfolgend nebeneinanderliegend angeordnet. Der Vortransport der Trägerplatten selbst erfolgt zweckmäßiger­ weise 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 zei­ gen:

Fig. 1 in Draufsicht eine Trägerplatte mit einer Viel­ zahl von matrixförmig angeordneten Aufnahmen für IC-Bauelemente und

Fig. 2 bis 4 graphische Darstellungen aufeinanderfol­ gender Phasen beim schrittweisen Vortransport der Trägerplatte gemäß Fig. 1 sowie beim Ent­ nehmen einzelner IC-Bauelemente durch unter­ schiedliche Greifer entsprechend den Klassen, denen die IC-Bauelemente aufgrund von Tester­ gebnissen zugeordnet sind.

In Fig. 1 ist in Draufsicht eine Kunststoff-Trägerplat­ te 10 dargestellt, wie sie im Backend-Bereich bei der Herstellung von IC-Bauelementen zwecks deren Transports verwendet 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 Träger­ platte 10 angeordnet. In den Aufnahmevertiefungen 12 befinden sich IC-Bauelemente 18, die eine Vielzahl von Tests unterschiedlicher Art und Weise durchlaufen ha­ ben. Die einzelnen Testergebnisse sind den Aufnahme­ plätzen der IC-Bauelemente 18 innerhalb der Trägerplat­ te 10 zugeordnet in einer Datei abgespeichert. Aufgrund der Ergebnisse der Tests können die IC-Bauelemente 18 unterschiedlichen Klassen bzw. Gruppen zugeordnet wer­ den. Auch diese Klassen- bzw. Gruppenzuordnung ist in der Datei für jedes IC-Bauelement 18 abgespeichert, und zwar bezogen auf dessen Aufnahmeplatz innerhalb der Trägerplatte 10. Nach den Tests ist also beispielsweise in der Datei abgespeichert, daß das IC-Bauelement 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 Darstel­ lung von Fig. 1 angeordnet ist, der Klasse 3 zuzuordnen ist.

Zum Sortieren der IC-Bauelemente 18 der Trägerplatten 10 wird diese gemäß Fig. 2 in Richtung des Pfeils 20 an mehreren Sauggreifervorrichtungen 22 vorbeibewegt, die in Transportrichtung 20 der Trägerplatte 10 hinterein­ anderliegend angeordnet sind. Jede Sauggreifervorrich­ tung 22 weist einen Saugkopf 24 auf, der rechtwinklig zur Transportrichtung der Trägerplatte 10 über diese vor- und zurückbewegbar 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 Trägerplatte 10 verläuft. Die Zugriffsbereiche 28 der Sauggreifervorrichtungen 22 liegen dabei in Trans­ portrichtung 20 der Trägerplatte 10 neben- bzw. hinter­ einander.

Die Bewegung der Aufnahmeplatte 10 in Transportrichtung 20 erfolgt schrittweise, wobei die Trägerplatte 10 ge­ taktet jeweils um die Breite einer Spalte 14 vorbewegt wird, um dann für eine vorgegebene Zeitspanne stillzu­ stehen. Auf diese Weise wird die Trägerplatte 10 se­ quentiell an sämtlichen Sauggreifervorrichtungen 22 vorbeibewegt.

In Fig. 2 ist die Situation dargestellt, in der die Trägerplatte 10 soweit vorbewegt ist, bis ihre in Transportrichtung 20 vorderste Spalte 14 von Aufnahmen 12 innerhalb des Zugriffsbereichs 28 des ersten Saug­ kopfs 24 ist. Die umkreisten arabischen Ziffern der IC-Bauelemente 18 und der Saugköpfe 24 der Fig. 2 bis 4 geben an, zu welcher von insgesamt acht Klassen ein IC-Bauelement 18 gehört bzw. welcher Saugkopf 24 IC-Bau­ elemente 18 welcher Klasse aus der Trägerplatte 10 ent­ nimmt. In Fig. 2 greift nach dem schrittweisen Vor­ transport und während der Stillstandszeit der Träger­ platte 10 der der Klasse 1 zugeordnete Saugkopf 24 auf die IC-Bauelemente 18 der ersten Spalte 14 zu, um die beiden mit Klasse 1 gekennzeichneten IC-Bauelemente 18 in den Reihen 2 und 5 (gemäß der Darstellung von Fig. 2 von oben gezählt) zu entnehmen. Der Saugkopf 24 ent­ nimmt diese beiden IC-Bauelemente 18 sequentiell und legt sie auf einer der Sauggreifervorrichtung 22 zuge­ ordneten Übergabestelle 30 ab, von der aus die aussor­ tierten IC-Bauelemente 18 weitertransportiert werden bzw. magaziniert werden.

Nachdem die beiden der Klasse 1 zugeordneten IC-Bauele­ mente 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 ange­ halten zu werden. Danach stellt sich die Situation ge­ mäß Fig. 3 ein; nun befinden sich die in Transportrich­ tung 20 vordersten beiden Spalten 14 von Aufnahmever­ tiefungen 12 der Trägerplatte 10 innerhalb der Zu­ griffsbereiche 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-Bauele­ mente 18 in der obersten und in der vorletzten Reihe der ersten Spalte, während der für die Klasse 1 zustän­ dige Saugkopf 24 aus der zweiten Spalte die in der von oben dritten, fünften und achten Reihe befindlichen IC-Bauelemente 18 entnimmt. Nach Ablauf der Stillstands­ zeit 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 Zu­ griffsbereiche 28 der für die Klassen 1, 2 und 3 zu­ ständigen Sauggreifervorrichtungen 22 befinden. Die sich im Anschluß an Fig. 3 einstellende Situation ist in Fig. 4 wiedergegeben. Der Entnahmevorgang der Situa­ tion gemäß Fig. 4 erfolgt parallel durch drei Saugköpfe 24, die auf die in den Aufnahmevertiefungen 12 der er­ sten drei Spalten 14 befindlichen IC-Bauelemente 18 zugreifen, sofern sie in die den betreffenden Saugköp­ fen 22 zugeordneten Klassen gehören. So greift bei­ spielsweise der zum Aussortieren von IC-Bauelementen der Klasse 3 zuständige Saugkopf 24 auf das IC-Bauele­ ment 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 vorletzten 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 befindli­ che IC-Bauelement 18 entnimmt. Die Steuerung der Saug­ kopfbewegungen zur Positionierung der Saugköpfe 24 ent­ lang ihrer Bewegungsrichtungen 26 über den jeweils auf­ zunehmenden IC-Bauelementen 18 erfolgt entsprechend den in der Datei über die Klassifizierung der IC-Bauelemen­ te 18 gespeicherten Daten. Nachdem die Trägerplatte 10 an den den acht Klassen zugeordneten Sauggreifvorrich­ tungen 22 vollständig vorbeibewegt worden ist, sind sämtliche IC-Bauelemente 18 der Trägerplatte 10 entnom­ men und entsprechend ihrer Klassen sortiert in Magazi­ nen oder dergleichen Aufnahmevorrichtungen abgelegt.

Bei dem hier beschriebenen und in den Figuren darge­ stellten Ausführungsbeispiel ist pro auszusortierender Klasse eine Sauggreifervorrichtung 22 vorgesehen. So­ fern das Verhältnis aus der Anzahl von gleichzeitig in einem Zugriffsbereich 28 einer Sauggreifervorrichtung 22 befindlichen Aufnahmevertiefungen 12 und der Anzahl von Klassen nicht wesentlich größer als 1 ist, reicht pro Klasse eine Sauggreifervorrichtung 22 aus. Ist hin­ gegen die Anzahl an möglichen Klassen der IC-Bauelemen­ te 18 wesentlich kleiner als die Anzahl von innerhalb eines Zugriffsbereichs 28 einer Sauggreifervorrichtung 22 befindlichen Aufnahmevertiefungen 12, so muß davon ausgegangen werden, daß sich innerhalb jedes Zugriffs­ bereichs 28 der Sauggreifervorrichtungen 22 mehrere auszusortierende IC-Bauelemente 18 befinden. Die se­ quentielle Entnahme mehrerer IC-Bauelemente 18 pro Zu­ griffsbereich 28 erfordert eine gewisse Mindestzeit. Um dennoch mit vergleichsweise geringen Taktraten, 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 ent­ nommen werden sollen. Auf diese Weise kann das Sortier­ verfahren zeitoptimiert werden.

Claims (5)

1. Verfahren zum Sortieren von IC-Bauelementen im Backend-Bereich entsprechend vorgebbarer Klassen von Kriterien, bei dem

• - die IC-Bauelemente (18) gleichzeitig mittels mehrerer Greifer (22, 24) aus Aufnahmen (12) einer Trägerplatte (10) entnommen werden,
• - jeder Greifer (22, 24) einen vorgebbaren Zu­ griffsbereich (28) zum Entnehmen von IC-Bau­ steinen (18) aus den Aufnahmen (12) der Träger­ platte (10) aufweist, wobei die Zugriffsberei­ che (28) sämtlicher Greifer (22, 24) unterein­ ander überlappungsfrei sind, und
• - die Trägerplatte (10) schrittweise an den Grei­ fern (22, 24) vorbeibewegt wird,
• - jeder Greifer (22, 24) aus den innerhalb seines Zugriffsbereichs (28) jeweils befindlichen Auf­ nahmen (12) der Trägerplatte (10) lediglich die zu einer Klasse von Kriterien gehörenden IC-Bauelemente (18) entnimmt.

2. Verfahren noch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Greifer (22, 24) aus den in­ nerhalb ihrer Zugriffsbereiche (28) jeweils be­ findlichen Aufnahmen (12) der Trägerplatte (10) IC-Bauelemente (18) der gleichen Klasse von Krite­ rien entnehmen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zum Sortieren von IC-Bauelementen (18) der gleichen Klasse von Kriterien vorgesehene Greifer (22, 24) nicht mehr als eine vorgebbare Maximalanzahl an IC-Bauelementen (18) dieser Klas­ se aus den innerhalb seines Zugriffsbereichs (28) jeweils befindlichen Aufnahmen (12) der Träger­ platte (10) entnimmt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (12) der Trägerplatte (10) regelmäßig angeordnet sind und daß die Zugriffsbereiche (28) der Greifer (22, 24) untereinander gleich groß sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (12) der Trägerplatte (10) in zueinander orthogonalen Spal­ ten (14) und Reihen (16) angeordnet sind, daß die Zugriffsbereiche (28) der Greifer (22, 24) jeweils eine Spalte (14) oder, alternativ, eine Reihe (16) von Aufnahmen (12) der Trägerplatte (10) umfassen und daß die Trägerplatte (10) rechtwinklig zur Erstreckung der Spalten (14) der, alternativ, der Reihen (16) von Aufnahmen (12) bewegt wird, wobei die Greifer (22, 24) in Bewegungsrichtung (20) der Trägerplatte (10) nebeneinander angeordnet sind.