IC测试系统的自动输送装置和测 盘定位机构及其输送方法 本发明是关于IC测试系统的自动输送机构的，该自动输送机构将待测试的IC器件从供应区传送到测试头区再传送到排出区，并能够使一测试盘换位给下一测试盘的时间(叫做换位时间)尽量少，在前面测盘上的器件完成测试之后，开始后面测盘上的器件测试，本发明特别侧重于该自动输送机构的测盘定位止动机构，从而增加同时待测IC数目的选择性及灵活性。本发明还关于将测盘输送至测头区及再从中将其移出的方法。
一般说来，通过待测IC器件与测试头上的测针头或测针盘电连接，IC测试系统来完成IC器件测试，设置在测试头区的测针头或测针盘向IC器件提供测试信号并从IC器件上接收所产生的输出信号。把输出信号与期望信号相比较以决定由IC器件来的输出是否可接受。
由此，自动输送装置将待测IC从供应区传送至测头区。在测试后，测试过的IC器件被传送到排出区并根据测试结果进行分类。在传送IC器件所要的时间内，因为待测IC器件不能确定其自身相对于测试头内测针头的位置，也就不能电连接，因而不能进行测试。因为传送时间，即换位时间，对于IC器件测试是无效花费，所以希望减少该输送时间，在该自动输送装置中需要尽量减少换位时间。
图7表示IC测试系统中传统的自动输送装置。如图所示，测盘20作为该IC测试系统中待测IC器件16的输送装置。一系列插座30在各测盘中保持在滑移状态，每个插座30上装卡一个IC器件16，装有多个IC器件16的测盘20被排置于供应区SU，然后装在测盘20上的IC器件16随该测盘被传送至测试头区TH。在测试头区，测盘20由传送带18输送，由马达17驱动，直到由制动器11的突块止动住该测盘为止。
在测头区TH，测盘20由制动器11定位和固定，然后，把IC器件16向下推压，如为了与IC测试系统中测试头上所设置的测针进行电连接(没有示出)。在测试中，IC器件16与IC测试系统的测针保持电连接。近来，装有多个测试头区以完成若干测盘中IC器件地同时测试。测盘20接下来被传送至排出区，在此处，根据测试结果来分类IC器件。
图8是示意图，表示传统的自动输送机构中测试过程之一例。在图8(A)所示例中，有4个IC器件16放在测盘20中。近年来，更小型器件被广泛应用，根据图8(A)中IC器件的实际密度，更多数目的IC器件，例如8个器件可放入测盘20中。然而，测试头中沿测盘移动方向测针间的最小距离被限制到图8(A)中的x长度，这是因为测试头内的测针封装密度有限。因此，如图8(A)所示，因为IC测试系统的测针头包括电子和机械部件，故需要一定的尺寸和间隔，这决定了距离x。
在图8(A)的例中，4个IC器件16在测盘20的长度L内排布。测盘20由供应区SU移至测试头区TH。当测盘20移至测头区TH中的制动器11处时，每个IC器件16都电连到测针(没有示出)上，如图8(B)所示，测试开始。测试后，制动器11的突块抽回，而测盘20被传送至排出区DI。而后，下一个测盘中的IC器件的测试就绪。换位时间定义为在测头区排出一个测盘并把下一个测盘置放到该测试头区所需的时间。简言之，换位时间近似等于将测盘沿移动方向移动长度L的时间。换位时间t1由t1＝L/S给出，这里S是测盘20的移动速度。每个器件换位时间t1′由t1′＝(L/S)/4给出。
图9示意另一个传统的自动输送装置中IC器件测试的测试过程。在图9的例子中，IC测试系统有两个测试头TH1及TH2。如图9所示，8个IC器件16排放在测盘20中，待测IC器件的间隔为y，在这里假定x/2＜y＜x。沿测盘20的长度方向待测IC器件16要安排得使该待测器件16间的间隔y尽可能小到IC器件16的封装密度的限界。相反，如参考图8所讨论的那样，距离x由测针头组中测试头的密度决定，x大于器间隔y。
如图9(A)所示，测盘20由图7所示的这种输送系统从供应区送至测试头区TH1。测盘20的位置由制动器111决定，该制动器设置在输送系统的第一测头区TH1。在此测试区，测盘上IC器件16与测试头上的测针电连接，测试开始。因为测头上测针或测卡的密度限制，这些测针头组的间隔x大于待测IC器件的间隔y，不是所有在测盘20上的IC可被同时测试。因而，例如在第一测试头区TH1内，测盘20上，仅奇数行的IC器件可电连接并测试。这在图9(B)中由测盘20中相应IC器件16的阴影线表示。
在完成奇数行号IC器件测试之后，位于测试头区TH1内的制动器111的突块被抽回，测盘20传送至第二测试头区TH2，如图9(C)所示。测盘20在第二测试头区TH2处由制动器112精确定位。在测试头区TH2，这时只有测盘20上偶数行的IC器件与第二测头TH2的测针电连接，如图9(C)的影线所示。
由于在该例中有两个可同时进行测试的测头TH1及TH2，在第一测头TH1在下一个测盘中测试测盘上的奇数行IC器件时，第二测头TH2可以同时测试本测盘上偶数行的IC器件16。这样，测盘20上的所有8个IC器件16可以通过把这些IC器件分配给第一测试头TH1和第二测试头TH2来以上述方式予以测试。测试后，第二测试头区TH2的制动器112的突块抽回，测盘20被送到排出区DI，如图9(D)所示。
在这种情况下，测盘20的输送速度表示为S，上述同时连续进行的测试中换位时间为：t2＝2L/S。在这种情况下，尽管通过使器件间隔y变小可在一个测盘中置放更多的器件，换位时间却变大了，每个器件换位时间t2′可由下式计算t2′＝(2L/S)/8＝(L/S)/4，这与图8(A)相同。
如上所述，在已有技术中，如不增加换位时间的话，放于测盘内的IC器件数不能增加，因此每个器件换位时间不会减少。
因而，本发明的目的之一是为IC测试系统提供这样一自动输送装置，该装置通过独特设置用于定位测盘的多个制动器，能尽可能减小用于输送具有待测IC器件的测盘所需要的换位时间。
本发明的另一目的是为IC器件测试系统提供一自动输送装置，对应于IC测试系统的一单一测试头设置多个制动器来在该测试头区定位多个位置，该输送装置能尽量减小用于输送该测盘的换位时间。
本发明的再一目的是为IC测试系统提供一自动输送装置，通过在测盘上设置上容纳和配合制动器的突块的凹槽，该装置能够增加测试位置的个数。
本发明还有一的目的是为IC测试系统提供自动输送系统，它能够尽可能减小换位时间而不增加该装置的部件数目和占有空间。
本发明进一步的目的是为IC测试系统的自动输送系统提供一种测盘传送方法，通过采用比测试头中测针头组间距更小的器件间距y，该方法能减少每个器件换位时间而不增加换位时间。在测头区中沿测盘上待测IC器件的移动方向上，以排列间隔的整数倍间距止动测盘若干次，在测盘的每个止动位置上测试测盘上不同的器件。依据本发明的上述特点可实现此目的。
根据本发明的第一部份，待测的IC器件沿测盘的长度排列到其密度极限。当测盘由传送系统送至测试头区后，测试盘由第一定位制动器定位。测盘中预定行中的IC器件与测试头区上的测针头电连接，进行IC测试。在该处，例如，在第一步只有奇数行的IC器件被电连接和测试；这是由于测试头中测针头组的间距大于测盘中IC器件的间距。
在奇数行IC器件测试之后，第一定位制动器的突块抽回，而测盘送至由第二制动器定位的下一位置。在第二步，只有偶数行器件与测针头电连接而进行IC测试。这样，当测盘由第一步移至第二步时，测盘移动了距离D，D是第一制动器和第二制动器间的距离。距离D亦与测盘中IC器件间的间距相同。
测试之后，在该测试头区的第二制动器的突块抽回，测盘送至排出区。在这里，测盘的输送距离为(L-D)。由此，与传统排列相比，测盘输送距离减少，这是换位时间减少的原因。
根据本发明的第二部份，在测盘上设置在其中容纳定位制动器的凹槽。该凹槽包括一端面并具有一预定长度，而该长度是定位制动器间距的整倍数，例如两倍。
在测盘上可以有多个凹槽，且至少要有一个制动器。从而，测盘可能的测试位置的个数被增至凹槽数与制动器数目的乘积。
这样，通过把该测盘前端的平直壁面与凹槽的端面之间的距离设定为制动器间距的两倍长，则总测试位置变成4。
在本发明的测盘传送方法中，有下述的几个观点讨论如下：
第一观点的特征是，测盘的制动间距等于器件排布间距，沿传送方向，测试头区中测针头组的间隔是器件排布间距的n倍(n是大于或等于2的整数)，测盘的定位个数亦为n。
第二观点的特征是，测盘的每个止动位置的间隔为器件排列间隔的p倍(p为大于或等于2的整数)，沿测盘的移动方向设置p个测试头区，在每个测试头区的起始制动位置，沿测盘移动方向上，前p行器件的不同行在该起始制动位置分别受到测试。
根据上述第二观点，第三观点的特征是，沿测盘的移动方向上，测针头组的间隔为器件间隔的p*n倍(n是等于或大于2的整数)，测盘的止动位置个数为n。
第四观点的特征是，对应每个止动位置设置测盘制动器，制动器可受控突伸到测盘通路上或从该测盘通路上移开，通过控制这些制动器把该测盘止动在各止动位置上。
第五个观点的特征是，与第一个制动位置相应设置一测盘制动器，该制动器可受控突伸在测盘通道上或从测盘通道上移开，在制动器突伸到测盘通道的状态下，与制动器相配合的配合部分沿测盘移动方向以止动位置间隔设置在测盘上，该配合部分数量与止动位置的个数相等，通过控制制动器来把测盘止动于每个制动位置。
第六个观点的特征是，沿测盘移动方向上，分别对应于第一及第二制动位置，以止动位置间隔设置两个测盘制动器，从而两个制动器均可受控制突伸在测盘通道上或从测盘通道上移开，沿测盘移动方向上以两倍于制动器间距在测盘上设置有配合部分，在两个制动器中的其中一个突伸在测盘通道的状态下，该配合部分会与其中一个制动器相配合，配合部分个数为所述止动位置个数的一半。通过交替控制这些制动器向测盘通道上突伸来把测盘止动于各个止动位置。
参阅附图可更清楚地解释本发明。附图中：
图1是本发明自动输送机构的第二实施例的简图；
图2是为解释图1所示本发明第二实施例中测盘停于测试头区内4个止动位置时的自动输送机构的简图；
图3是本发明的自动输送机构的第一实施例的简图，表示测盘停于测试头区2个位置的情形；
图4依据图3的第一实施例的自动输送机构表示IC器件的测试过程；
图5是本发明第一实施例的平面图；
图6是用于解释本发明第一实施例中测盘与定位制动器间关系的透视图；
图7给出了传统的IC测试系统中自动输送机构的一个例子；
图8是图7所示的传统的自动输送机构的IC器件测试过程的示意图；
图9简示传统自动输送机构的另一例子中IC器件的测试过程。
下面将按图说明本发明的优选实施例。图5表示本发明的第一优选实施例。图5是与IC测试系统中测试头区TH相对应的自动输送装置的平面图。放有待测IC器件16的测盘20置于传送带18上，传送带由与图7所示一样的马达17驱动。在图5中，除传统的制动器11外，第二制动器12沿测试托盘移动方向上也被设置在测试头区。第二制动器12与第一制动器11的间距y调整为与测试托盘20中的相邻待测IC器件16的间距相等。测盘20中的待测IC的间距y被减至最小，以参照图9讨论过的方式来放置待测的IC器件。每个制动器中的突块的伸出及回缩分别独立予以控制。
图4是按本发明的自动输送机构表示IC器件16的测试过程的略图。在图4的例子中，测盘20内放有8个待测IC器件。即，待测IC器件16在测盘20中排置对齐，以使相邻的IC器件间的间隔按待测IC器件的封装密度减至最小。因此在长度为L的测试托盘20中，待测IC器件16以间隔y排列对齐。
测盘20由供给区SU向测试头区TH传送直到由设置在测试头区(图4(A))的制动器11止动。然后测盘20向下压紧，如为了完成IC测试系统探针头与待测IC器件16的电连接，如图4(B)所示，在这时，在测盘20中，只有奇数行的IC器件被电连接并测试，如图4(B)的影线所示。这是因为，测试头区TH测针头组具有最小的间距x，该距离不同于测盘中IC器件的最小间距y。一般来说，相邻测针头组的间距x大于对齐摆放于测盘20中相邻器件16的间距y。因此，在本例中，测针组的间距x被调整为x＝2y，以便测盘中各其他行的IC器件可与测试头电相接。
在完成奇数行IC器件的测试之后，第一制动器11的突块被抽回，测盘20被传向右边，直至由图4(C)所示的第二制动器12止动。测盘20于是被定位于测试头区TH的适当位置。如前所述，第一制动器11与第二制动器12的间隔为D，而D与测盘20中IC器件16的间距y相同。当测盘由第一区段(图4(B))送至第二区段(图4(C))时，偶数行IC器件处于与测头区TH的测针头相接触的位置上。
在这个位置上，测盘20的偶数行IC器件与IC测试系统的测针头电连接而受测试。因此，在由第一制动器11决定的第一位置，测盘20中奇数行IC器件16受测试，而在由第二制动器12决定的第二位置，测盘20中的偶数行IC器件16被测试。其结果是，在图4(C)的过程后，测盘20上全部8个IC器件都能测试。接下来，制动器12的突块抽回，测盘20传送至排出区DI。
在此过程中，从第二位置到排出区DI的传移距离为(L－D)，如图4(D)所示。当测盘20传送速度为S时，其换位时间为：
t3＝(D/S＋(L－D)/S)＝L/S每个器件换位时间为：
t3′＝(L/S)/8由此本例中每个器件换位时间可减至如图7或9所示的传统自动输送装置里的每个器件换位时间L/4S的一半。
上例中，分两步，即将测盘20中的IC器件分为奇数行及偶数行进行IC测试。然而依据本发明的独创特性，在测盘20中放置甚至更小的待测IC器件时，可分成三步进行测试。在此情形下，需要设置的制动器将增至3个，各相邻制动器相互间隔的距离与测盘中的器件间隔相同。
进一步说，测试分步或制动器的个数可根据盘中IC器件的间隔与测试头中测针的间距关系而任意增加。即使是制动器个数改变而导致待测IC器件的测试分步改变，换位时间亦可按前述方式增加。对制动器个数增加的唯一限制是必须沿测盘传送方向上排列校准这些制动器。
图6表示测盘20、定位制动器11、12的一实施例。此例中，制动器11距离制动器12为D并被安装在制动器载架13上，制动器11和12头部的突块P11和P12，分别各自独立驱动。
测盘20上装有，例如，60个插座30，因此64个需要测试的IC器件可装入插座30内的座中。测盘20具有一平直壁面14并沿图6中的运动方向Q移动。在测试区，平直壁面14碰到制动器11的突块P11或者是制动器12的突块P12，这就把待测IC器件相对于测试头中的测针确定于合适的位置处。
即，测盘在测头区中可止动于相距D的两个位置。当制动器11的突块P11触及平直壁面14时可完成第一位置定位。在测试测盘20中预定行IC器件后，突块P11被抽回到制动器11，于是测盘沿Q方向继续前进。测盘20的平直壁面14于是碰到制动器12的突块P12，该突块确定测盘20在测试头区内的第二位置。
图3示出用于具有两个测试头区TH1及TH2的IC测试系统中的自动输送系统的排列。在此排列中，自动输送装置包括用于测试头区TH1的制动器111和121，和用于测试头区TH2的制动器112和122。在每对制动器中，一个制动器相距另一个制动器的距离为D。一对多点位置传感器151和152也分别装在每个测试头内，以监视测盘20的移动。本例中尽管没有在图中示出，每个测试头TH1和TH2内相邻测针头组的间隔比IC器件16的间距D大4倍。
这样，在第一测试头TH1上，测盘20中4行(A、C、A、C)IC器件在由制动器111定位处首先受到测试，如图3(a)所示。仍处在测试头TH1位置，测盘20中另外4行(B、D、B、D)在制动器121定位处被测试，如图3(b)所示，而该位置从前一位置移动距离D。即，本例中，在第一测试头区TH1中测试到32个IC器件。
测盘20接着被送至第二测试头区TH2，如图3(c)及3(d)所示。在第二测试头区TH2中，测盘20中的4行(E、G、E、G)IC器件在制动器112定位处首先被测试，如图3(c)所示。然后，同样在第二测试头区TH2中，如图3(d)所示，在制动器122定位处测试测盘20中另外4行(F、H、F、H)IC器件，该位置从前一位置移动距离D。这样，整个64个IC器件分别在第一和第二测试头区TH1和TH2中被测试。
在图3或图5所示的实施例中，想要在每个测试头中测试更多的器件时，或者待测IC器件的间距与测针头间距差别比图3的实施例中大时，通过在每个测试头区增设止动位置来进行IC测试。通过在测盘20的移动方向上设置相应个数的制动器可增加这样的止动位置的个数。然而，在如上的调整中会出现下述问题。即，因为必须相应增加制动器个数，止动位置的增加可能受限制。原因之一是，增加制动器个数会导致相应机械零件及驱动机构的增多，这会增大自动输送机构的外形尺寸。
图1表示本发明的第二实施例，它可增加止动位置数目而不增加制动器个数。图1表示每个测头区设定4个止动位置的例子。在本例中定位制动器11和12与第一实施例中所用的一样并可如图6所讨论的那样装在制动器支架13上。第一实施例与第二实施例的主要不同之处是，在本实施例中，在测盘20上设有凹槽21来接纳制动器11和12。凹槽21处于与测盘传送方向平行的测盘20的侧面上。凹槽21的端面22距测盘20平直壁面14有一准确间距D，该距离例如是制动器11和12间距的两倍。
再请参考图1，解释测盘在4个位置上的定位操作。以下，制动器11和12的突块伸出而制动测盘20的状态设为ON，而当制动器11和12的突块抽回而允许测盘20前进的状态称为OFF。位置A
制动器11及12都为ON，如图1(a)所示，制动器11的突块触及测盘20的平直壁面14上而定位测盘20于A位置。位置B
在位置A的制动器11突块变为OFF，所以测盘20沿右手方向前进直至测盘20的平直壁面14触及制动器12的突块，测盘停于位置B，从位置A至位置B的距离为D。位置C
在位置B，制动器11变为ON，同时制动器12变为OFF。制动器11的突块在测盘20的凹槽21中，测盘20沿其输送方向移动，直至凹槽21的端面22碰到制动器11的突块为止。此时，测盘20止动于位置C，该位置与位置B的距离为D。位置D
在位置C，制动器12变为ON而同时制动器11变为OFF。制动器12的突块在测盘20的凹槽21中，而制动器11的突块从凹槽21中抽回。测盘20在传送方向上移动，直到凹槽21的端面22碰到制动器12的突块为止。此时，测盘20止动于位置D，该位置与位置C的距离为D。
这样，在图1的例中，由两个制动器11和12实现了相互间相隔为D距离的四个测试位置。在各个位置测试测盘20中相应位置的IC器件。在测试之后，制动器11和制动器12变为OFF，从而把测盘20传送至自动输送装置的下一测试头或其排出区。
图2给出一个自动输送装置的例子，其中，图1中所示的制动器及测盘上的凹槽被用在具有两个测试头(测试盒)区TH1及TH2用于测试IC器件的IC测试系统中。在这样的组合中，与图3类似，自动输送机构包括用于第一测试头TH1的制动器111和112；以及用于第二测试头TH2的制动器112和122。在每对制动器中，一个制动器与另一个相隔间距D。测盘20中待测IC器件相互之间相距D。
测盘20上设有一个凹槽21和该凹槽的端面22，如图1所示。该端面与测盘20平直壁面14的间距为2D。在每个测试头中设有一对多点位置传感器151和152来监视测盘20的移动。尽管没有画出，每个测试头TH1和TH2中，相邻测针组的间隔为IC器件间间隔的8倍。
这样，在第一测试头区TH1中，在由制动器111定位的位置A，首先测试测盘20中在两行(A、A)中的IC器件，如图2(a)所示。接着，同样在测试头区TH1内，另外两行(B、B)IC器件从前一位置位移距离D，在由制动器121决定的位置B处测试另外两行IC器件(B、B)，如图2(b)所示。然后，在由制动器111及凹槽21决定的位置C测试在两行(C、C)上的IC器件。下一步，在由制动器112及凹槽21决定的位置D上，测试两行(D、D)的IC器件。即，本例中，在第一测试头区测试32个IC器件。
测盘20移至第二测试头区TH2，在此处，用前述的在测试头区TH1处同样的方式，来每次两行地测试测盘20内的IC器件，如图2所示。即在测试头区TH2内测盘20由一对制动器121和122定位于4个位置，在其中每个位置上测试测盘20内的两行IC器件。因此，按图2的排列，在第一测试头区TH1和第二测试头区TH2测试所有64个IC器件。
上述实施例中，公开了在测盘上设置一个凹槽以增加测试位置的方法。然而，本发明可以用于在测盘20设置两个或更多凹槽以进一步增加测试位置个数而不必增加制动器个数的场合。即，测盘20的位置个数可增至凹槽数与制动器个数的乘积。
图1中，从测盘20的平直壁面14至凹槽21中端面22的距离E被做成制动器11及制动器12的间距的两倍。这样，测盘可以停在以D为间隔的各个位置上。通过改变距离D和E，测盘20可以不同间隔被停止。
图1所示例中，在测盘20中设有一个凹槽21，制动器11、12与凹槽21的一端相配合。然而，作为另一种方式，在测盘20上设置的凸部也可与制动器相配合。进而这些凹槽21或者凸部，不仅可做在侧盘20的侧面，也可做在测盘20的顶面或下面。测试头区数目可多于三个。另外，由前所述显而易见，在测试头区内，测盘上的待测器件沿器件的输送方向的排列间距为y，若在该间距y的整数倍处使测盘止动若干次，则每个器件换位时间可减少，在测盘的每个停位上测试测盘上不同行的IC器件。此处，也可通过控制测盘输送的驱动而不是控制制动器来止动测盘。
根据本发明，第一实施例实现后的优点是，由于用于IC测试系统的自动输送装置包括若干制动器11和12，且这些制动器是在测试头区沿测盘运动方向上设置的，因而比传统的IC测试系统的平均换位时间减小一半。即本发明给IC测试系统提供一种能减少从供应区到测试头区或从测试头区至排出区输送待测IC器件所需时间的自动传送系统。
实施第二实施例时，在不增加自动输送系统中机械零件或空间的情况下，在每个测试头区可增加测盘的测试位置。结果是，在同一位置可减少待测试的IC器件，且制动器个数可与传统的自动输送装置相同。因此，在一次要测的IC器件增加和可自由选择的场合，本发明的自动输送装置允许有IC测试的灵活性。