用于切割半导体封装器件的处理系统 本发明涉及一种用于切割半导体封装器件，并对其进行传送和存放的处理系统(handler system)，尤其是涉及这样一种用于切割半导体封装器件的处理系统，即其中一其上设置有多个封装的半成品和半成品条可以容易地被一切割设备，比如一锯割装置，进行切割，并且在对各个被分离的封装器件进行清洗和干燥后，执行一质量检验工艺以找出次品，以便能够以检验结果为基础对这些封装器件进行分别存放，从而可以高效地制造所述半导体封装器件。
总的说来，半导体封装器件是以这样一种方式制造的，即多个突出于一封装之外的引线框架经由这些工艺，即修整，成形工艺和分离而得以弯曲，随后通过对一体连接在半成品条上的引线框架进行切割而得到多个分离的封装器件。
当今信息与通讯技术的发展要求半导体器件具有高的集成度。此外，一具有BGA(Ball Grid Array)的封装器件在目前也得以广泛利用，用以代替具有引线框架的封装器件，所述引线框架用于对内、外引线进行连接。在这种情况下，在晶片上制成一具有高集成度的电路，比如晶体管和电容器，并随后利用锯割装置将其切割成多个独立的单一芯片，并且接着将这些芯片包覆成独立的封装器件。
根据现有的封装切割设备，首先将排布在半成品条上的封装放置在一经预调整的夹具上来对其进行固定，并随后将其切割成多个独立的分离封装。当在切割工艺后由于存在废屑或者余料而需要执行清洗工艺并需要执行质量检验工艺的情况下，这些工艺均通过传送夹持有封装的夹具本身而得以实现。
但是，在现有的设备或系统中，由于所述夹具的传送被用于切割工艺，清洗工艺或者质量检验工艺，所以整个系统不仅会变得复杂，增大制造成本和设备所需空间，而且还会降低制造所述封装时的生产率。
因此，本发明地一个主要目的在于提供一种这样的处理系统，其中一其上排布有多个封装的半成品和半成品条能够容易地被一切割设备，比如一锯割装置，进行切割，并且在对各个被分离的封装器件进行清洗和干燥后，执行一质量检验工艺以找出次品，以便能够以检验结果为基础对所述封装器件进行选择性存放，从而可以高效地对所述半导体封装器件进行制备。
为了实现该目的，本发明按某种方式提供了一种用于切割半导体封装器件的处理系统，用以在利用一切割设备对半导体半成品或者半成品条进行切割而得到独立单个的封装器件之后，通过与一预定质量等级进行比较，根据这些封装器件的质量来对这些封装器件进行选择性存放，该处理系统包括：装载单元，用于装载至少一个存放在一箱子中的半成品条；抽出单元，用于把来自所述装载单元中的半成品条吸持在一抽出拾取器；半成品条传送单元，用于通过所述抽出单元的吸持作用以一种抽吸方式将半成品条固定在其中的拾取器头部上，以便将半成品条传送到切割设备中，在该切割设备中半成品条被切割成多个独立的封装器件；封装清洗单元，用于在利用真空抽吸力将独立的封装器件吸持在用于固定它的拾取器头部上之后，利用一刷子和一气嘴对所述独立的封装器件进行清洗；一封装干燥单元，用于在利用清洗单元对独立的封装器件进行清洗后，对该独立的封装器件进行干燥；一封装存放单元，用于对经过封装干燥单元干燥后的独立封装器件进行移动和存放；一封装拾取单元，用于在真空抽吸力作用下来吸持独立的封装器件，并且用于对该独立的封装器件进行排列，来对该独立的封装器件进行质量检验，该封装拾取单元安装在所述封装存放单元的一侧；一目检装置，用于检验被吸持在封装拾取单元中一拾取头上的独立封装器件的质量；以及一封装托盘存放单元，用于在真空抽吸力作用下来吸持独立的封装器件C，以便将这些独立的封装器件置放在所述封装存放单元上，该封装托盘存放单元用于传送托盘，在该托盘上盛放有基于检验结果而被分级的所述独立封装器件。
本发明的前述和其他目的以及其特点将可以通过下面结合附图对优选实施例的描述而变得清楚明白，其中：
附图1a示出了一种用于切割半导体封装器件的富有创造性的处理系统的俯视平面图；
附图1b示出了所述用于切割半导体封装器件的富有创造性的处理系统的前视图；
附图1c示出了所述用于切割半导体封装器件的富有创造性的处理系统的右侧正视图；
附图2a描绘出了一根据本发明的装载单元的前视图；
附图2b描绘出了该根据本发明的装载单元的右侧正视图；
附图3a描绘出了一根据本发明的抽出单元的俯视平面图；
附图3b描绘出了该根据本发明的抽出单元的右侧正视图；
附图4a描绘出了根据本发明用于传送半成品的一拾取单元的俯视平面图；
附图4b描绘出了根据本发明用于传送半成品的所述拾取单元的右侧正视图；
附图5a显示出了一根据本发明的清洗单元的俯视平面图；
附图5b显示出了该根据本发明的清洗单元的右侧正视图；
附图6图示出了一根据本发明的干燥单元；
附图7a示出了一根据本发明的封装传送单元的俯视平面图；
附图7b示出了该根据本发明的封装传送单元的右侧正视图；
附图8a描绘出了一根据本发明的封装存放单元的俯视平面图；
附图8b描绘出了该根据本发明的封装存放单元的右侧正视图；
附图8c显示出了一根据本发明的封装存放台中存放板的俯视平面图；
附图8d显示出了该根据本发明的封装存放台中存放板的剖视图；
附图8e描绘出了该根据本发明的封装存放台中辅助板的俯视平面图；
附图8f示出了该根据本发明的封装存放台中主要部件的俯视平面图；
附图8g表示了该根据本发明的封装存放台中主要部件的剖视图；
附图9a示出了一根据本发明的封装拾取单元的俯视平面图；
附图9b示出了该根据本发明的封装拾取单元的右侧正视图；
附图10a和10b分别示出了一根据本发明的封装托盘存放单元的俯视平面图和右侧正视图；
附图10c描绘出了所述封装托盘存放单元中一托盘存放部分。
下面，将参照附图对本发明中的一优选实施例进行描述。
附图1a至1c示出了一用于切割半导体封装器件富有创造性的处理系统；附图2a和2b描绘出了一根据本发明的装载单元；附图3a和3b描绘出了一根据本发明的抽出单元；附图4a和4b描绘出了一根据本发明用于传送半成品的拾取单元；附图5a和5b显示出了一根据本发明的清洗单元；附图6a和6b图示出了一根据本发明的干燥单元；附图7a和7b示出了一根据本发明的封装传送单元；附图8a至8g描绘出了一根据本发明的封装存放单元；附图9a和9b图示出了一根据本发明的封装拾取单元；而附图10a至10c示出了一根据本发明的封装托盘存放单元。
本发明中所述用于切割半导体封装器件并富有创造性的处理系统，正如附图1a至1c中所示，通过在利用切割设备对半导体半成品或半成品条进行切割而得到独立单个的封装器件之后，并与一预定的质量等级进行比较，根据所述封装器件的质量来对这些封装器件进行选择性地存放。富有创造性的所述处理系统包括：装载单元10，用于装载至少一个存放在一存片盒11中的半成品条；抽出单元20，用于把来自所述装载单元中的所述半成品条A吸持在抽出拾取器21上；半成品条传送单元30，用于通过所述抽出单元20的吸持作用以一种抽吸方式将半成品条A固定在其中的拾取器头部37上，以便将该半成品条传送到一切割设备D中，在该切割设备D中半成品条A被切割成多个独立的封装器件C；封装清洗单元40，用于在利用真空抽吸力将各个独立的封装器件C吸持在用于固定它的拾取器头部38上之后，利用一刷子44和一气嘴45对所述独立的封装器件进行清洗；封装干燥单元48，用于在利用清洗单元40对独立的封装器件C进行清洗后，对该独立的封装器件进行干燥；封装存放单元60，用于对经过封装干燥单元48干燥后的独立封装器件进行移动和存放；封装拾取单元70，用于在真空抽吸力作用下来吸持独立的封装器件，并且用于对该独立的封装器件进行排列，来对这些独立的封装器件进行质量检验，该封装拾取单元70安装在封装存放单元50的一侧；和目检装置90，用于检验被吸持在封装拾取单元70中一拾取头72上的独立封装器件的质量；以及封装托盘存放单元80，用于在真空抽吸力作用下来吸持独立的封装器件C，以便将这些独立的封装器件C置放在所述封装存放单元60上，该封装托盘存放单元80用于传送托盘B，在该托盘B上盛放有基于检验结果而分级的独立封装器件。
正如附图2a和2b所示，装载单元10包括：机械手指15，用于在所述存片盒11的两端部夹持该箱子；传送带19，由一旋转轴19a带动其转动，用以水平移动所述存片盒11；电动机18，该电动机经由一带18a耦合于旋转轴19a上；提升电动机12，用于转动与螺母14相啮合的螺杆13，来相对于一固定的轴11a纵向移动所述机械手指15；导引元件16a和一导轨16，用于水平移动由机械手指15所夹持的箱子；及半成品条推杆17，用于将存放在存片盒11上的半成品条A推向抽出单元20中的抽出拾取器21。
如附图3a和3b中所示，抽出单元20包括有一对导轨24，用于对由吸持所述半成品条A的抽出拾取器21驱动的半成品条A的双侧进行导引；宽度调整螺杆25，用于调整导轨24之间的宽度；导引元件21a，用于支撑所述抽出拾取器21并将其传送到一半成品条拾取位置；及电动机23，用于引导导引元件21a的移动从而对抽出拾取器21进行导引。
正如附图4a和4b中所示，半成品条传送单元30包括有一抽吸部分31，其上成形有一对的拾取器头部37和38，用于分别利用真空抽吸力来吸持在执行切割工艺之前的半成品条A和各个独立的封装器件；一真空口39，用于为抽吸部分31提供真空压力；一拾取器传送元件32，用于纵向移动所述抽吸部分31，以使得该抽吸部分31紧靠在半成品条A上；及一往复传送元件35，用于对通过切割设备D对吸持在拾取器头部38的抽吸部分31上的半成品条A进行切割而分离的各个独立的封装器件进行水平往复移动。
正如附图5a和5b中所示，封装清洗单元40包括：上平板43，在该上平板43上置放被吸持在半成品条传送单元30中拾取器头部38上的封装器件C；气体管道47，用于经由气嘴45向置放在上平板43上的封装器件喷射气体；及传送装置46(transfer block)，其具有供电设备(powermeans)，用于水平移动所述刷子44和该传送装置43。
最好，沿其边缘设置一O形环42，用以吸收在所述封装器件被置放在上平板43上时所产生的冲击。
如在附图6中所示，封装干燥单元48包括：上平板49b，在其上置放异物已经在封装清洗单元40中被去除的封装器件，并在一真空抽吸孔49d的抽吸力作用下被吸持；加热元件49c，其安装在上平板49b与干燥单元的主体49之间，用以在一较高温度下对在真空抽吸力作用下吸持在上平板49b上的封装器件C进行加热；及真空通道49e，用于向在抽吸力作用下吸持在上平板49上的封装器件C施加一高真空负压，以便去除该封装器件C中的湿气。
如附图7a和7b中所示，封装传送单元50包括：封装拾取部分51，用于利用一拾取头52来拾取封装器件C，其中该封装器件C中的异物已经在清洗单元40和干燥单元48中去除；和托盘拾取部分55，用于利用一托盘吸持器54对托盘B进行吸持以供给托盘B，在其上盛放有由封装拾取部分51所拾取的多个封装器件。
用于检验所述封装器件质量的封装检验装置53被安装在所述封装传送单元50的一侧。
如在附图8a至8g中所示，封装存放单元60包括：封装存放台61，利用真空抽吸力将封装器件俘获在其上，并且对它们进行间隔存放；多个真空管道64，连接在位于所述封装存放台61的正下方的一真空源上，用以提供高真空压力；传送部分65，用于支撑所述封装存放台61的下表面并且在其下部带有一螺母66；螺杆67，其与螺母66螺接并且在一驱动电动机69的作用下进行转动，用以将传送部分65水平传送到一预定位置；及导轨68，用于导引传送部分65沿螺杆67移动。
如附图8c至8e中所示，封装存放台61包括：上存放台62，该台62设有第一和第二存放位置61a和61b，在各个存放位置中交替分布有其上能够放置封装器件的存放区域与其上不存放封装器件的闲置区域；和下存放台63，该台63经由多个紧固元件61g与上存放台62的底部表面固定在一起，并且具有多个用以从真空管道64中导出真空压力的真空孔63b，和在真空孔63b上部以预定凹陷深度成形的真空凹槽63a。
如附图8f和8g中所示，上存放台62设有多个用以供送气体的真空通道，各个真空通道均穿通存放区域61d的中部而形成。沿该存放区域61d的周边成形用于将所述封装器件定位在存放区域61d上的倾斜部分61e。
同时，所述倾斜部分61e成形在所有四个侧边上；其倾角最好在从20度至40度的范围内。
用于将所述上存放台62固定到下存放台63上的紧固元件61g可以是螺栓，螺钉，或者类似物。
如在附图9a至9b中所示，封装拾取单元70包括：一对拾取头72，用于以某种方式借助于抽吸力吸持所述封装器件C，以便修正位于特定位置上的该封装器件C上的抽吸部分；一对纵向传送装置73，用以利用适于沿纵向导轨74移动的固定装置75来纵向移动所述拾取头72；一对气缸71，用于向拾取头72供送气体；及一对水平导轨77，用于在抽吸力作用下利用螺杆76的转动来水平移动被吸持在所述拾取头72上的封装器件。
封装托盘单元80包括：托盘存放部分82，在其上置放有托盘B；移动装置83，用于支撑所述托盘存放部分82的底部，并且沿一导轨84水平移动；电动机85，用于产生一驱动力来水平移动所述移动装置83；气缸81，用于借助于真空抽吸力吸持置放在托盘存放部分82上的托盘B；托盘供给部分88，用于支撑其中存放有根据其质量进行分级的封装器件的托盘B；及托盘存放仓89，用于将供送到托盘供给部分88上的托盘B传送到封装传送单元50中的托盘拾取部分55处，并存放在其上。
下文中将对本发明的工作过程进行描述。
如附图2a中所示，在承载单元10中，当所述电动机18转动时，经由带18a使得旋转轴19a转动，同时传送带19也被转动，从而使得其上存放有半成品条A的存片盒11向前移动。
当所述存片盒11以前述的方式移动后，该存片盒11被机械手指15抓住。与此同时，当提升电动机12驱动螺杆13转动时，将使得螺母14向上移动，进而由机械手指15所夹持的存片盒11也将向上移动。
当该存片盒11到达接近于抽出单元20中抽出拾取器21的预定位置时，半成品条推杆17开始动作，水平推动位于存片盒11中的半成品条A。
正如在附图3b中所示，由半成品条推杆17水平驱动的半成品条A受一对导轨24的导引，并最终被抽出单元20中的抽出拾取器21所抓住。由抽出拾取器21所抓住的半成品条A将根据由电动机23水平驱动的导引元件21a的水平移动量，发生额外的水平移动。
当供送到抽出单元20中的所述半成品条A到达该抽出单元20中时，一设在该抽出单元20的目检装置开始检验所述半成品条A的种类和封装器件的方位。
同时，为了根据半成品条A和封装器件的种类对该半成品条A进行正确地导引，可以通过通过带27由电动机26驱动转动所述宽度调整螺杆25来合适地调整导轨24之间的宽度。
如在附图4b中所示，已经从装载单元10中传送到抽出单元20中的半成品条A，随后可以利用抽吸部分31将其吸持在拾取器头部37上，其中所述抽吸部分31由真空口39提供真空抽吸力。
往复传送元件35与吸持在拾取器头部38上的半成品条A一起沿所述导轨36移动，以将半成品条A传送到切割设备D中，将所述半成品条A切割成多个独立的封装器件。
接着，由半成品条传送单元30中的拾取器头部37传送来的封装器件C是由切割设备D的切割成多个独立的封装器件的。
当所述半成品条A在切割设备D中已经被切割成多个独立封装器件之后，后者将在真空抽吸力的作用下被吸持在半成品条传送单元30中的拾取器头部38上。随后，由往复传送元件35将这些独立的封装器件传送到清洗单元40中。
另一方面，成对的拾取器37，38借助于拾取器传送元件32纵向移动而纵向移动，其中所述拾取器传送元件32的纵向移动利用连接在电动机34上的螺母33来实现。
把被吸持在半成品条传送单元30中拾取器头部38上的所述独立封装器件C，在O形环42的缓冲作用下，置放在清洗单元40中的上平板43上。
在清洗单元40中，为了能够从所述独立封装器件C上去除异物，可以利用固定在传送装置46上的刷子44，其中所述传送装置46在所述能量供应源(未示出)的作用下水平移动。另外，将经由气体管道47供送到气嘴45上的高压气体施加于所述独立封装器件C上，用以使得异物脱离所述独立封装器件，这些独立封装器件在真空抽吸力的作用下被吸持在拾取器头部38上。
接着，在真空抽吸力作用下被吸持在半成品条传送单元30中拾取器头部38上的独立封装器件C，被传送到封装干燥单元48中的上平板49b上，其中该封装干燥单元48毗邻于所述清洗单元40。并将这些独立封装器件C置放在上平板49b上。
在该位置上，安装在上平板49b与干燥单元49中主体部分之间的加热元件49c对所述独立封装器件C进行加热，以便去除它们中的湿气。与此同时，来自真空通道49e中的真空压力可以进一步将遗留在所述独立封装器件中的湿气去除。
接着，已经在清洗单元40中和封装干燥单元48中去除了异物和湿气的独立封装器件到达封装存放单元60中。
位于封装干燥单元48中上平板49b上的独立封装器件被传送到封装存放单元60中，在真空抽吸作用下由封装传送单元50中封装拾取部分51内的拾取头52拾取起来。
接着，通过部分停止所述真空抽吸力将所述独立封装器件C中的一半从所述拾取头52上释放下，随后在真空抽吸力作用下被吸持并固定在上存放台62中第一存放位置61a内的存放区域61d上。
接着，在所述的一半独立封装器件C被固定在第一存放位置61a上之后，由封装传送单元50将所述拾取头52水平移动，用以将该拾取头52置于第二存放位置61b的上方。
随后，所述拾取头52不再施加真空抽吸力，并且接着将余下的独立封装器件C在真空抽吸力作用下吸持在上存放台62中第二存放位置61b中的存放区域61d上。
所述施加于第一和第二存放位置61a，61b的真空抽吸力是经过真空凹槽63a，真空孔63b和真空管道64从一真空通道61h中传递过来的。
在所述独立封装器件C置放在所述存放区域61d的过程中，即使这些封装器件C处于不合适的方位条件下，所述倾斜部分61e也能将封装器件C平稳地导入所述存放区域内的一合适位置上。
另外，尽管所述存放区域61d的最大宽度大于现有技术中的最大宽度，但是由于存放区域61d在其邻接区域内具有闲置区域61c，从而可以防止相邻存放区域之间产生相互干扰。
也就是说，在本发明中，所述独立封装器件C被交替放置在第一和第二存放位置61a和61b中。
正如在附图8g中所示，由于所述倾斜部分61e的倾斜角α处于20度至40度的范围内，所以可以对所述独立封装器件进行平稳地置放。
当独立的封装器件C被置放在所述存放区域61d上时，由于一BGA(Ball Grid Array)2设置在所述独立封装器件C的上侧，并且该独立封装器件C的底部表面与突出于存放区域61d上方的一接触表面部分61f相接触，所以真空抽吸力可以高效地施加于封装器件C。
在将封装器件C存放在存放台61上之前或者在将封装器件C存放在存放台61上之后，通过驱动电动机69，转动螺杆67，再水平移动所述螺母元件66可以使得所述存放台61沿存放台导轨68水平移动。
接着，封装拾取单元70移向封装存放台61，并随后对在真空抽吸力作用下吸持在拾取头72上的封装器件C进行水平传送。所述拾取头72被固定在沿纵向导轨74移动的纵向传送装置73上并且由气缸71向其供送负气压。
在能量供送源(未示出)作用下螺杆76所发生的转动，将沿水平导轨77水平移动所述拾取头72和纵向传送装置73。
吸持有封装器件C的拾取头72沿水平导轨77被传送到图1a所示的目检装置90中；并且所述封装器件C将经受一次检验，在此处检验这些封装器件的状况，比如决定封装器件C质量等级的标记和分割成芯片的结果。
与此同时，以预定的质量标准数据为基础，对吸持在拾取头72上的独立封装器件C进行分级，比如分成合格产品和次品，其中所述预定的质量标准数据可以存储在一微处理器(未示出)中，随后被分别传送到安装在目检装置90一侧的封装托盘存放单元80上。
在该封装托盘存放单元80中，吸持在所述拾取头72上的独立封装器件C被传送到多个托盘存放部分82上。根据所述独立封装器件C的状况，这些封装器件C被分别存放在用于存放合格产品的托盘存放部分82上或者用于存放次品的托盘存放部分82上。
也就是说，所述封装托盘存放单元80具有多个托盘存放部分82，用以基于所述封装器件C的质量对其进行区别存放。
另一方面，在通过目检装置90将所述封装器件C分成合格产品和次品之后，在气缸81作用下固定在托盘存放部分82上的托盘B沿导轨84进行移动，用于将这些已被分成合格产品和次品的封装器件进行选择性地存放。
接着，封装传送单元50趋近于其上存放有封装器件的托盘B，并且经由托盘拾取部分55对托盘B进行吸持，其中所述托盘拾取部分55具有用于吸持托盘B侧边的托盘吸持器54，并将托盘B纵向存放在托盘供送部分99中的托盘存放仓89中。空托盘B再放到托盘存放部分82。这些操作过程是可以重复的。利用所述方式，由对半成品条进行切割，对封装器件进行清洗和干燥，将封装器件置放在存放台上，对封装器件进行检验并对封装器件进行分级，及对所述经分级的封装器件进行选择性存放构成工艺的一个循环。
因此，利用所述富有创造性的处理系统，其上设置有多个封装的半成品和半成品条可以被轻易地利用一切割设备，比如一锯割机械，进行切割，并且执行质量检验工艺，以在各个分离的封装器件被清洗和干燥之后找出次品，以便基于检验的结果对所述封装器件进行分别存放，从而高效地处理半导体封装器件的制造。
虽然本发明已经根据所述优选实施例进行了图示和描述，但本技术领域中的普通技术人员应该明白的是，可以在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的条件下进行多种改变和变型。