CN1075340C - 半导体器件用托盘取出兼收存装置 - Google Patents

半导体器件用托盘取出兼收存装置 Download PDF

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Abstract

一种能够从托盘收存容器中自动地取出搭载有被试验IC的托盘并供给至IC试验装置还能够把托盘收存到托盘收存容器中的托盘取出兼收存装置。用第一连接钩支承托盘，把升降装置抵接于托盘底面并解除第一连接钩的接合，同时把第二连接钩移动到接合位置；使升降装置下降并用第二连接钩支承托盘，在该状态下使第一连接钩与倒数第二个托盘接合，同时把第二连接钩移动到非接合位置，且使升降装置下降而只取出最底层的一个托盘。

Description

半导体器件用托盘取出兼收存装置
本发明涉及一种托盘取出兼收存装置，可作为托盘取出装置适用于自动地取出收存在托盘收存容器中的托盘、并把搭载在该托盘上的半导体器件自动地传送给半导体器件试验装置的场合，也可作为托盘收存装置适用于把搭载有试验后半导体器件的托盘自动地收存在托盘收存容器中的场合。
在向应进行试验的半导体器件(一般称为DUT)上外加规定曲线的测试信号来测定其电气特性的半导体器件试验装置中，大多连有半导体器件运送处理装置(一般称为处理装置)，它把半导体器件运送到测试部，在该测试部使半导体器件与所述试验装置的测试头的插座电接触，在试验结束后把试验后的半导体器件从测试部中搬出，根据试验结果把试验后的半导体器件分为合格品、不合格品。以下为了使说明简单，选取作为半导体器件代表例的半导体集成电路(以下称为IC)为例进行说明。此外，在本说明书中，所谓半导体器件试验装置(IC试验装置)是包括未连接处理装置的半导体器件试验装置(IC试验装置)和连接处理装置的半导体器件试验装置(IC试验装置)的总称。
随着IC的集成度提高其端子数也增加，在连接有使IC以自重在倾斜的运送通路上滑行而进行试验的自然下落式处理装置的半导体器件试验装置(以下称为IC试验装置)中，由于难以使端子数较多的IC自然滑行，所以难以对端子数较多的IC进行试验。因此，最近在IC试验装置上连接被称为水平运送方式的处理装置，其用真空吸盘吸附IC，且使用X-Y运送装置把吸附的IC运送到任意场所。
作为连接有水平运送方式的处理装置的IC试验装置，以往有代表性的是以下两种实用形式。
(1)把以平面状载置有多个IC的托盘放在IC试验装置的规定位置，用真空吸盘从载置有该IC的托盘中吸附规定数量的IC，并使用X-Y运送装置按预热部→测试部的顺序依次运送这些吸附的IC而进行试验，试验结束后，使用X-Y运送装置把试验后的IC一边分为合格品与不合格品一边送回托盘；
(2)使用者把多个IC以平面状载置在用于在IC试验装置的外部搬运IC或装入预定场所的通用托盘(定制托盘)中，把载置有该IC的通用托盘排列在IC试验装置的装载部，在该装载部把IC从通用托盘移送到耐高/低温的测试托盘中，并把该测试托盘经过恒温槽后运送至测试部，在该测试部，在测试托盘上装载着IC的状态下使IC同测试头的插座电气接触而进行试验，试验结束后，把测试托盘经过去热槽后运送至卸载部，在该卸载部把试验后的IC分为合格品、不合格品，一边从测试托盘运送至通用托盘。
在连接着上述形式(1)的处理装置的IC试验装置中，由于能够同时试验的IC个数被限定于2～4个，所以处理速度较慢，且费时间。也就是说，不适于高速处理。在连接着后一形式(2)的处理装置的IC试验装置中，由于可使IC在装载于测试托盘上的状态下、在测试部中与试验装置的测试头插座接触，所以，一次能试验16个、32个、或64个等多个IC。因此，现在，连接后一形式(2)的处理装置的IC试验装置只在成为主流。
首先，参照图6和图7说明连接着后一形式(2)的处理装置的现有IC试验装置的大致结构。图中的IC试验装置配包括：容器部100，对装载在测试托盘TST上运送来的例如半导体存储器之类的IC进行试验；IC储存部200，分类储存进行后续试验的IC(被试验IC)和试验后的IC；装载部300，把使用者预先放置在通用托盘(定制托盘)KST上的被试验IC运送并重新放置到耐高/低温的测试托盘TST上；卸载部400，把结束在容器部100中的试验、被放置在测试托盘TST上运来的试验后的IC，从测试托盘TST运送并重新放置到通用托盘KST上。一般来说，该卸载部400根据试验结果对试验后IC进行分类后搭载到对应的通用托盘上。
容器部100包括：恒温槽101，向装载在测试托盘TST中的被试验IC提供所需的高温或低温的温度压力；测试容器102，在由该恒温槽101提供的温度压力状态下进行IC的电气试验；去热槽103，从结束了测试容器102中试验的IC上，除去由恒温槽101提供的温度压力。测试容器102在其内部包含IC试验装置的测试头104，通过该测试头104向同该测试头104的插座电接触的被试验IC提供试验用的各种电气信号，同时接收来自被试验IC的响应信号后传送给IC试验装置。
测试托盘TST按装载部300→容器部100的恒温槽101→容器部100的测试容器102→容器部100的去热槽103→卸载部400→装载部300的顺序循环移动。恒温槽101和去热槽103高于测试容器102，因此，从图7中可知，在上方有突出的部分。在这些恒温槽101与去热槽103的上方突出的上部之间，如图7所示地横架着基板105，在基板105上安装着测试托盘运送装置108，利用该测试托盘运送装置108把测试托盘TST从去热槽103侧运送至恒温槽101。
当在恒温槽101中向被试验IC施加高温的情况下，去热槽103利用吹风进行冷却，恢复到室温后运向卸载部400。此外，当在恒温槽101中向被试验IC施加例如-30℃左右低温的情况下，用暖风或热丝等加热，恢复到不结露程度的温度后运向卸载部400。
在装载部300装载了被试验IC的测试托盘TST，从装载部300被运送到容器部100的恒温槽101中。在恒温槽101中安装有垂直运送装置，该垂直运送装置能够以叠放状态支承多个(例如9个)的测试托盘TST。在图示的例中，来自装载部300的测试托盘被支承在最上面，而把最下面的测试托盘运向测试容器102。在通过垂直运送装置的向垂直方向下方的移动、而使最上面的测试托盘顺序移动到最下面的过程中，以及测试容器102被腾空前的等待过程中，向被试验IC提供高温或低温的规定温度压力。在测试容器102的中央排列着测试头104，从恒温槽101中一个一个搬出的测试托盘TST被运送到测试头104上，如下所述，被搭载于该测试托盘上的被试验IC中的规定数量的被试验IC，同安装在测试头104上的IC插座(图中未表示)电连接。如果通过测试头104、一个测试托盘上的所有被试验IC的试验结束，则把测试托盘TST运向去热槽103，进行试验后IC的去热，使IC的温度恢复成室温，并排出到卸载部400。
与所述恒温槽101相同，去热槽103也配有垂直运送装置，利用该垂直运送装置，能够以叠放状态支承多个(例如9个)的测试托盘TST。在图示的例子中，来自测试容器102的测试托盘被支承在最下面，而最上面的测试托盘被排出到卸载部400。在通过垂直运送装置的向垂直方向上方的移动而使最下面的测试托盘被依次移动到最上面的过程中，试验后的IC被去热而恢复到外部温度(室温)。
向卸载部400排出的测试托盘TST上的试验后IC，按照试验结果的类别分类后被运送装入到相应的通用托盘KST上。把在卸载部400中变空的测试托盘TST运送到装载部300，在这里重新装载从通用托盘KST中运送来的被试验IC。
在装载部300中，作为从通用托盘KST向测试托盘TST运送IC的IC运送装置，可使用X-Y运送装置304。如图7所示，该X-Y运送装置30包括：对置且平行的两根导轨301，被架设在基板105的装载部300的上部，并在IC试验装置的前后方向(将该方向作为Y方向)延伸；可动臂302，被架设在这两根导轨301之间，且其两端被支承在这两根导轨301上，以使其可在Y方向上移动；可动头303，被支承在可动臂302上，可在该可动臂302的延伸方向、即试验装置的左右方向(将该方向作为X方向)上移动。按照上述结构，可动头303能够在测试托盘TST与通用托盘KST之间进行Y方向上的往返移动，并且，可沿可动臂302进行X方向上的移动。
在可动头303的下面，装有可在上下方向上移动的吸附头，通过可动头303向X-Y方向的移动和该吸附头的向下方的移动，使吸附头同放置在通用托盘KST中的IC接触，并利用直空吸附作用吸附、保持IC，且把IC从通用托盘KST运送到测试托盘TST上。在每个可动头30上安装着例如8个左右的吸附头，一次可把8个IC从通用托盘KST运送到测试托盘TST。
再有，在通用托盘KST的停止位置与测试托盘TST的停止位置之间，设有被称为预分级机的IC位置修正装置305。该位置修正装置305具有较深的凹部，在该凹部中落入由吸附头吸附着运向测试托盘TST的IC。凹部的边缘由倾斜面包围着，用该倾斜面限定IC的落下位置。利用位置修正装置305准确地限定8个IC的相互位置之后，再用吸附头吸附这些位置已被限定的IC，运送到测试托盘TST。设置这样的位置修正装置305的理由是，通用托盘KST中的保持IC的凹部较大于IC的形状，因此，被容纳在通用托盘KST中的IC位置会有较大偏差，如果在该状态下把由吸附头吸附的IC直接运送到测试托盘TST，则会存在不能直接落入在测试托盘TST中形成的IC收存凹部中的IC。为此设置位置修正装置305，以便利用该位置修正装置305，使IC的排列精度同形成于测试托盘TST上的IC收存凹部的排列精度一致。
在卸载部400中，设有两组结构与设于装载部300中的X-Y运送装置304相同的运送装置404，利用该X-Y运送装置404，把从卸载部400中搬出且在测试托盘TST中做完试验的IC转载到通用托盘KST上。各X-Y运送装置404包括：对置且平行地架设的两根导轨401，在IC试验装置的前后方向上(Y方向)延伸；可动臂402，被架设在这两根导轨401之间，且其两端被支承在这两根导轨401上，以使其可在Y方向上移动；以及可动头403，被支承在可动臂402上，可在该可动臂402的延伸方向、即试验装置的左右方向(X方向)上移动。
图8表示测试托盘TST的一例。在测试托盘TST的方形框架112上平行且等间隔地形成多个横梁113，在这些横梁113的两侧和与横梁113对置的框架112的边112a、112b上，等间隔地分别突出形成多个安装片114。在各横梁113两侧的安装片114中，一侧的安装片114处于相对侧安装片114之间的中间位置，同样地，框架112的边112a、112b上的安装片114处于对置横梁113的安装片114之间的中间位置。在这些对置的横梁113之间的空间和与横梁113对置的边112a、112b之间的空间上，以并排放置状态分别容纳着多个IC载体116。各IC载体116被容纳在一个长方形区域的载体收存部115中，这些空间中的位置错开并斜向对置的两个安装片114，被包含在该长方形区域的对角线方向的角部中。因此，在图示例中，由于在各横梁13的一侧形成16个安装片114，所以在上述各空间中形成16个载体收存部115，可安装16个IC载体116。在图示例中，由于有四个空间，所以在一个测试托盘TST中能够安装16×4个、总共64个IC载体116。可利用固定器117把该IC载体116安装在两个安装片114上。
IC载体116的外形为同一形状，并具有同一尺寸，在其中央形成收存IC元件的IC收存部119。该IC收存部119的形状和尺寸由IC元件的形状和尺寸来决定。IC收存部119在本例中为方形的凹部。按能够以间隙配合嵌装在载体收存部115的相对置安装片之间的空间内的尺寸，来选择IC收存部119的外形尺寸，并且，在IC收存部119的两端分别设有配置到安装片114上的突出部。在这些突出部上分别形成着可插入固定器117的安装孔121和可插入定位用销的孔122。
为了防止收存在IC载体116中的IC元件的位置偏移和跳出，例如图9所示，在IC载体116上装有一对卡爪123。这些卡爪123从IC收存部119的底面向上方突出地一体形成，并且，利用形成IC载体116的树脂材料的弹性，这些卡爪123被弹性偏置向使其前端的相对置爪关闭的方向。因此，当把IC元件收存到IC收存部119中时，或从IC收存部119取出时，由偏置在吸附IC元件的IC吸附头124两侧的卡爪释放机构125扩大两个卡爪123的前端间隔后，收存或取出IC。如果使卡爪释放机构125离开卡爪123，则这些卡爪123依靠其弹性力返回到原来的状态，收存的IC被卡爪123前端的爪保持在不脱离的状态。
IC载体116在如图10所示地把IC元件的管脚118露出在下面侧的状态下保持IC元件。在测试头104中安装有IC插座(图中未表示)，该IC插座的接触点104A从测试头104的上表面向上方突出。把露出的IC元件的管脚118按压到IC插座的接触点104A上，使IC元件同测试头的IC插座电气连接。为此，在测试头104的上部设有向下按压压固IC元件的压接柱120(推杆)，该压接柱120从上方按压压固被收存在各IC载体116中的IC元件，使其与测试头104的IC插座接触。
一次连接在测试头104上的IC元件的个数取决于安装在测试头104上的IC插座的个数。例如，在图11所示的IC元件排列成4行×16列的情况下，在测试头104上安装4行×4列的16个IC插座，以便能够一次性地全部试验各行4列放置的IC元件(用斜线表示的元件)。即，第一次的试验是对分别配置在各行的1、5、9、13列中的16个IC元件进行的；第二次的试验是把测试托盘TST移动相当于1列IC元件的距离后、对分别配置在各行的2、6、10、14列中的16个IC元件进行的；通过以下同样地进行四次试验，对所有的IC元件进行试验。试验的结果，根据分配给各IC的串行序号(一批内的串行序号)、附加在测试托盘TST上的识别序号、以及分配给测试托盘TST的IC收存部上的序号来决定地址，并存储到存储器的对应地址中。其中，在测试头104上能够安装32个IC插座的情况下，只进行两次试验，就能够试验以4行16列排列的所有64个IC元件。
再有，也有如下形式的处理装置，即在测试容器102中被试验IC从测试托盘运送到测试头104的插座中进行试验，试验结束后，再从插座运送到测试托盘中。
在IC装载部200中，设有容纳已装载着被试验IC的通用托盘KST的被试验IC储料器201，和收存已装载着按试验结果分类成各类别的试验后IC的通用托盘KST的试验后IC储料器202。这些被试验IC储料器201和试验后IC储料器202，能够按叠放状态收存通用托盘KST。以叠放状态被收存在被试验IC储料器201中且容纳着被试验IC的通用托盘KST，从上部的托盘开始依次被运到装载部300，在装载部300，把被试验IC从通用托盘KST中转送到停在装载部300上的测试托盘TST中。
被试验IC储料器201和试验后IC储料器202具有相同的形状和结构较好，其中一个如图12所示地包括：托盘支承框203，其上面开放，且在底面具有开口；升降器204，配置在该托盘支承框203的下部，通过托盘支承框203底面的开口后，使托盘支承框203内部可在上下方向上升降。在托盘支承框203内，堆积收存、支承着多个通用托盘KST，通过从托盘支承框203的底面进入的升降器204，这些堆积的通用托盘KST可在上下方向上移动。
在图6和图7所示的例子中，作为试验后IC储料器202，准备了8个储料器STK-1、STK-2、…、STK-8，按照试验结果能够分成最大8个类别而收存。这是因为，除了把试验后IC分成合格品和不合格品之外，还要把合格品分为动作速度高、中、低的IC，或把不合格品也分为须再试验的IC等。作为可分类的类别最大为8种，在图示的例子中，在卸载部400中只能配置4个通用托盘KST。因此，当产生分配给在卸载部400中配置的通用托盘KST的类别之外的类别所对应的试验后IC元件的时候，采取如下步骤：把一个通用托盘KST从卸载部400送回IC装载部200，且为了替代它，从IC装载部200向卸载部400运送应装载新产生类别所对应的IC元件的通用托盘KST，并收存该IC元件。
如图7所示，在被试验IC储料器201和试验后IC储料器202的上部，在与基板105之间设有可在被试验IC储料器201和试验后IC储料器202的排列方向(试验装置的左右方向)的整个范围内移动的托盘运送装置205。
图13表示被试验IC储料器201的托盘支承框203与升降器204同托盘运送装置205之间的配置关系的一个例子。在该托盘升降器205的下面设有作为夹持通用托盘KST的夹持工具的转动爪205A。使托盘运送装置205移动到被试验IC储料器201的托盘支承框203的上部，并在该状态下驱动升降器204，使托盘支承框203内堆积的通用托盘KST上升。把升上来的通用托盘KST中的最上层的托盘卡合到托盘运送装置205的转动爪205A中，而夹持该托盘(在各通用托盘KST的侧面，设有接入转动爪205A的缺口部)。
若向托盘运送装置205移送装载有被试验IC的最上层的通用托盘KST，则升降器204下降而返回到原来的位置。与此同时，托盘运送装置205利用例如链条或金属线等传动装置可沿导轨210在水平方向上移动，到装载部300的位置时停止。在该位置，托盘运送装置205从转动爪205A上取下通用托盘KST，把该通用托盘KST放在位于稍下方的托盘支座207上。在托盘支座207上放下通用托盘KST后的托盘运送装置205，再次通过传动装置沿导轨210在水平方向上移动，停在装载部300以外的位置。
在该状态下，升降器204从装载有通用托盘KST的托盘支座207的下侧开始上升，把装载有被试验IC的通用托盘KST升向上方，把该通用托盘KST保持在使通用托盘KST同形成于基板105上的窗口106相对着的状态(通用托盘KST的上表面通过窗口而露出的状态)，。具体地说，在窗口106的下侧的周边设有夹持托盘KST的转动爪208，通过把收存有被试验IC的通用托盘KST的缺口部卡合在该转动爪208上，可使通用托盘KST在上述状态下被夹持。在该状态下，被试验IC从通用托盘KST经过窗口106而转载到测试托盘TST上。
在卸载部400上部的基板105上，也形成两个同样的窗口106。在该例子中，各窗口106具有可使两个通用托盘的上表面相面对的尺寸，因此，通过卸载部400的两个窗口106，可把试验后IC装入到4个空的通用托盘中。
如图13所示，在卸载部400的窗口106中，在该窗口106下侧的周边上也同样设有夹持通用托盘KST的转动爪208，利用这些转动爪208可夹持空的通用托盘KST。在这些空的通用托盘KST中，根据分配给各通用托盘的类别，分类装入试验后IC。
虽然未在图13中表示，但与装载部300的情况相同，在卸载部400中也设有暂时保管(装载)各通用托盘的托盘支座和升降器。如果装满一个通用托盘KST，升降器上升而支承其通用托盘KST，在该状态下解除与转动爪208的卡合。在升降器下降的同时，通用托盘KST从窗口106的下侧位置下降而暂时被放置在托盘支座上，随后，利用托盘运送装置，收存在分配给自己的类别所对应的托盘装入位置上。
再有，图6和图7中所示的参考序号206表示收存空的通用托盘KST的空托盘储料器。通过托盘运送装置205、升降器204，空的通用托盘从该空储料器206的被运送且保持在卸载部400的各窗口106的位置，用于试验后IC的装载。
参照图12，如上所述，在以前，通过人工把通用托盘KST从托盘支承框203的上侧装载到被试验IC储料器201内，而且，利用处理装置的传送机构自动地从托盘支承框203的上侧取出后运送到装载部300。
对此，作为最近的趋势，正开始利用图14所示的托盘收存容器KAS。该托盘收存容器KAS仅把下端面(底面)作为开放面，在该开放面的对置的一对端部，以对置状态安装着L形的可动钩FK。即，L形可动钩的各自的水平方向支脚突出于托盘收存容器KAS的开放底面，在托盘收存容器KAS的下端部可转动地安装着它们的垂直方向支脚。
因此，向外侧转动这些可动钩FK而完全打开托盘收容器KAS的开放底面，并向托盘收存容器KAS内装入规定数量的通用托盘KST，然后使可动钩FK回到原来的位置，则这些通用托盘KST中的最底层托盘的底面的对置端部附近被可动钩FK支承，所以使通用托盘在积置状态下被装入到托盘收存容器KAS的内部。在托盘收存容器KAS的上部安装着把手HD，用于运送托盘收存容器KAS等场合。
通过使用这种结构的托盘收存容器KAS，向外侧打开托盘收存容器KAS的可动钩FK的状态下，使重叠配置的托盘(装载着IC)从上方下降而覆盖，随后操作可动钩FK恢复到原来位置，使可动钩FK接合在最底层托盘的底面上，从而，能够不用人工而把规定数量的托盘一次性地装入到托盘收存容器KAS内。
如果在这种状态下举起托盘收存容器KAS，则容器内的托盘能够在以叠放状态直接装载于容器KAS内的状态下被运送。在放下托盘的情况下，在要放下托盘的时候放下托盘收存容器，此时向外侧转动可动钩FK而完全打开容器开放底面，如果排除托盘收存容器KAS(若向上方举起)，则在此时还剩下叠放的托盘，可不用人工就能一次性地把托盘放到期望的场所。
因此，如果采用这种结构的托盘收存容器KAS，除了能够安全地运送装载有IC的托盘和空的托盘之外，还能够不用人工就一次性地进行托盘的堆放，还可获得使托盘的堆放作业变得非常容易的优点。
但是，由于图14所示结构的托盘容器是从底面侧出入托盘的结构，所以在参照图6至图12而说明的现有IC试验装置(实际上是处理装置)中存在不能直接安装的缺点。
本发明目的是提供一种半导体器件用托盘取出兼收存装置，可作为半导体器件用托盘取出装置，从仅把底面作为开放面的托盘收存容器中取出装载有要试验的半导体器件的托盘并供给到半导体器件试验装置，同时，也可作为半导体器件用托盘取出装置，把收存有试验后的半导体器件的托盘依次一个一个地装载到上述托盘收存容器中。
本发明提供一种半导体器件用托盘取出兼收存装置，包括：托盘收存容器，其开放底面、且在所述开放的底面的端部安装有多个可动钩，其内部能够以叠放状态，支承规定数量的托盘；托盘收存容器载置部，用于载置上述托盘收存容器；升降装置，设置在所述托盘收存容器载置部的下部，载置从所述托盘收存容器中排出的至少一个托盘或收存于所述托盘收存容器内的一个托盘而进行升降；第一连接钩，可移动到与载置在所述升降装置中而进行升降的托盘接合的位置和不接合的位置；第二连接钩，设置在比所述第一连接钩仅低一个所述托盘厚度的位置，可移动到与载置在所述升降装置中而升降的托盘接合的位置和不接合的位置；控制装置，按规定顺序进行如下控制，使所述第一连接钩移动到与一个托盘接合的接合位置和不与其接合的不接合位置的控制，使所述第二连接钩移动到与一个托盘接合的接合位置和不与其接合的不接合位置的控制，以及使所述升降装置上升和下降的控制。
在一个较佳的实施例中，还包括运送装置，把随所述升降装置而下降至规定位置的、搭载有要进行试验的半导体器件的一个托盘送入半导体器件试验装置。所述控制装置，按规定顺序进行如下控制：使所述第一连接钩移动到接合位置且使所述升降装置下降、而同载置着的叠放状态的托盘中的最底层托盘接合，从而由所述第一连接钩支承叠放状态的托盘的控制；使所述升降装置与叠放状态的托盘中的最底层托盘的底面抵接，且在此状态下把第一连接钩移动到非接合位置，同时把所述第二连接钩移动到接合位置的控制；使所述升降装置下降而使所述叠放状态的托盘中的最底层托盘与所述第二连接钩接合，由所述第二连接钩支承叠放状态的托盘的控制；在此状态下把第一连接钩移动到接合位置而与所述叠放状态的托盘中的倒数第二个托盘接合，同时把所述第二连接钩移动到非接合位置的控制；在此状态下使所述升降装置下降而只降下最底层的一个托盘的控制。
此外，所述控制装置进行如下的控制：如果所述托盘收存容器被载置在所述托盘收存容器装载部中，则把所述第一连接钩移动到接合位置，同时使所述升降装置上升而与叠放状态的托盘中的最底层托盘的底面抵接；如果所述升降装置接收在此抵接状态下从所述托盘收存容器中排出的叠放状态的托盘，则使所述升降装置下降，使所述第一连接钩与叠放状态的托盘中的最底层托盘接合，从而由所述第一连接钩支承叠放状态的托盘；然后使所述升降装置抵接于叠放状态的托盘中的最底层托盘的底面，在此抵接状态下把所述第一连接钩移动到非接合位置，同时把所述第二连接钩移动到接合位置；接着使所述升降装置仅下降相当于一个所述托盘的厚度的距离，使所述叠放状态的托盘中的最底层托盘与所述第二连接钩接合，由第二连接钩支承叠放状态的托盘，同时使所述升降装置保持抵接于最底层托盘的底面的状态；随后把第一连接钩移动到接合位置而与所述叠放状态的托盘中的倒数第二个托盘接合，同时把所述第二连接钩移动到非接合位置而把最底层的一个托盘支承在所述升降装置上；然后使所述升降装置下降，仅把最底层的一个托盘下降到规定的位置。
在另一较佳的实施例中，还包括运送装置，把搭载有试验结束的半导体器件的一个托盘送入所述升降装置，所述控制装置，按规定顺序进行如下控制：第一控制，使所述第二连接钩移动到非接合位置，并使所述升降装置上升而使被载置着的托盘上升到所述第一连接钩的位置，且把所述第一连接钩移动到接合位置而与托盘接合并支承托盘；第二控制，使载置有后面的托盘的所述升降装置上升而抵接于被所述第一连接钩支承着的托盘的底面，且在此状态下把所述第二连接钩移动到接合位置而与下侧的托盘接合，同时把所述第一连接钩移动到非接合位置；第三控制，在此状态下使所述升降装置再上升仅相当于一个所述托盘厚度的距离，使所述第一连接钩移动到接合位置，而与下侧的托盘接合并支承叠放的托盘；第四控制，如果反复进行所述第二和第三控制而使叠放的托盘数达到规定数量，则使所述升降装置上升，把叠放状态的托盘装入所述托盘收存容器内。
所述控制装置的所述第一控制包括如下的控制：把所述第二连接钩移动到非接合位置，并使所述升降装置上升而把载置着的托盘上升到所述第二连接钩的位置，且把所述第二连接钩移动到接合位置而与托盘接合并支承所述托盘的控制；在此状态下再使所述升降装置仅上升相当于一个所述托盘厚度的距离而把所述第一连接钩移动到接合位置、从而与托盘接合并支承所述托盘的控制。
具有仅相当于一个所述托盘厚度的阶梯差的所述第一连接钩和第二连接钩，由在相互不同的方向上突出的一体化的一对转动爪构成，以便其中一个处于接合位置时另一个处于非接合位置，并且，能够以同所述托盘的表面垂直交叉的轴线为转动中心而自由转动地被支承着；所述各托盘具有大致长方形的形状，在各托盘的相对置的两个侧面上分别形成与所述第一连接钩或第二连接钩接合的凹部，各凹部开放其底面。
根据上述本发明，能够从使托盘由底面出入的托盘收存容器中自动地取出收存有半导体器件的通用托盘，并把该通用托盘送入半导体器件试验装置的装载部。
能够依次一个一个地接受收存有试验后半导体器件的通用托盘，并叠放托盘，且把该叠放状态的托盘收存到从底面出入托盘的托盘收存容器内。
因此，即使在使用使托盘从底面出入的托盘收存容器的情况下，也能够得到完全自动地完成从向半导体器件试验装置供给半导体器件到收存半导体器件的整个过程的优点。
附图的简要说明如下：
图1是用于说明本发明涉及的半导体器件用托盘取出兼收存装置的一实施例的结构的概略性侧视图；
图2是用于说明图1所示的半导体器件用托盘取出兼收存装置的主要结构的透视图；
图3是用于说明图1所示的半导体器件用托盘取出兼收存装置的主要部分的动作的平面图；
图4是用于说明图1所示的半导体器件用托盘取出兼收存装置的实用状态的一例的概略性剖视图；
图5是去除托盘收存容器后从左侧观察图4所示的半导体器件用托盘取出兼收存装置而得到的概略性剖视图；
图6是表示现有的IC试验装置的一个例子的概略性平面图，其中的容器部用透视图表示。
图7是图6所示IC试验装置的概略性透视图；
图8用于说明在图6和图7所示的IC试验装置中使用的测试托盘的一个例子结构的分解透视图；
图9是用于说明图8所示测试托盘内的IC放置状况的概略性透视图；
图10是用于说明被装载在图8所示的测试托盘中的被试验IC与测试头的电连接状态的放大剖视图；
图11是用于说明装载在测试托盘中的被试验IC的试验顺序的平面图；
图12是用于说明使用于IC试验装置中的被试验IC储料器和试验后IC储料器的结构的透视图；
图13是用于说明使用于现有的IC试验装置中的托盘运送装置结构的一个例子的概略性剖视图；
图14是表示托盘收存容器结构的一个例子的剖视图。
下面，参照图1至图5详细说明本发明的实施例。
图1是表示已经参照图6和图7说明的现有IC试验装置与本发明涉及的半导体器件用托盘取出兼收存装置(在该实施例中是IC用托盘取出装置)的一个实施例之间的配置关系的一个例子的侧视图，IC试验装置仅表示出处理装置HNDR。
本实施例的IC用托盘取出兼收存装置10与IC试验装置的处理装置HNDR设在一起，进行把从托盘收存容器KAS中取出的通用托盘KST依次一个一个地送入处理装置HNDR的动作。虽然图中未表示，但本发明的半导体器件用托盘取出兼收存装置在作为半导体器件用托盘收存装置使用时(在同IC试验装置一起使用时是作为IC用托盘收存装置而使用)，进行把装载有从图1所示的IC试验装置的处理装置HNDR中送出的试验后IC的通用托盘KST、依次一个一个地取入到托盘收存容器KAS中的动作。
首先，参照图1说明本发明一实施例涉及的IC用托盘取出兼收存装置(以下单称托盘取出装置)10的大致结构和动作。例示的IC用托盘取出装置10，在其框体的上部设有放置托盘收存容器KAS的托盘收存容器载置部11，在内部以叠放状态收存着规定数量的通用托盘KST(装载着被试验IC)的托盘收存容器KAS被放置在该托盘收存容器载置部11上。若放置托盘收存容器KAS，则配置在托盘收存容器载置部11下侧的升降装置14上升，在升降装置14的上部安装的放置台进入到安装于托盘收存容器KAS下端部的可动钩FK(参照图14)之间的空间内，而同最底层的通用托盘KST的底面接触。在该状态下，向外侧转动托盘收存容器KAS的下端部的可动钩FK，完全开放容器的开放底面，从而把以叠放状态被收存在容器内部且放置有被试验IC的通用托盘KST移送到升降装置14的放置台上。
叠放状态的通用托盘KST随升降装置14的下降而降至规定位置，在该位置，设置在升降装置14的升降通路中的第一连接钩12A与最底层的通用托盘KST接合。由此，即使升降装置14继续下降，通过接合钩12A，通用托盘KST在叠放状态下被支承在该位置上。
由支承通用托盘的第一连接钩12A和参照图2后述的第二连接钩12B的协动作用而被叠置的通用托盘KST，从最底层的托盘中一个一个地被分离取出。取出的一个通用托盘KST被放置在升降装置14上后下降到规定的位置，在该位置被放置到参照图4后述的托盘载体18上。托盘载体18把放置的通用托盘KST运送到IC试验装置的处理装置HNDR中。被运送到处理装置HNDR中的通用托盘KST搭乘升降器204上部的放置台，随该升降器204的上升动作而上升，并被移送到已参照图13进行经说明的托盘运送装置205上。托盘运送装置205支承通过安装在其下面的转动爪205A移送来的通用托盘KST，与图13的情况相同地动作，把通用托盘KST送入装载部300。
下面，参照图2至图5详细说明图1所示的IC用托盘取出装置10的各部分结构和动作。
图2是用于说明利用设置在升降通路中的第一连接钩12A和第二连接钩12B协动作用、从其最底层一个一个地分离叠放状态的通用托盘KST的动作的概略性透视图。
在本具体实施例中，第一连接钩12A和第二连接钩12B由具有相当于一个通用托盘KST1厚度的阶梯差高度(垂直方向的距离)且向互相不同的方向(图示例中为互成90°的不同方向)突出的爪构成，两个钩12A、12B一体形成。即，两个钩12A、12B一起转动。在图示的例子中，把第一连接钩12A配置在仅比第二连接钩12B高一个托盘厚度的位置，第二连接钩12B位于在顺时针方向上比第一连接钩12A前进90°的位置。在各通用托盘KST上，在长边侧的各侧面上隔着规定间隔形成同第一连接钩12A或第二连接钩12B接合的两个缺口部13。这些第一连接钩12A和第二连接钩12B可转动地被轴支着，通过与第一和第二接合钩12A、12B一体形成的控制杆15的操作，可向顺时针方向和逆时针方向每次转90°。而且，第二连接钩12B也可以位于在顺时针方向上比第一连接钩12A滞后90°的位置。
在本实施例中，由于通用托盘KST(除了特别需要外，以下只把通用托盘称为托盘)的各缺口部13的下侧作成开放的凹部，所以，如果叠放状态的托盘如上所述地下降，则其最底层托盘的缺口部13自动地与第一连接钩12A接合，在本实施例中，通过四个第一连接钩12A，使托盘以原来的叠放状态被支承着。因此，在本实施例中，第一连接钩12A和第二连接钩12B在初期状态中位于图2所示的位置(其中，各第一连接钩12A与最底层托盘的缺口部13接合)。而且，毋庸置疑，也可以使第一连接钩12A和第二连接钩12B中的任一个处于不与托盘接合的位置，通过向逆时针方向转动例如90°而使第一连接钩12A与托盘接合。
图3表示把第一连接钩12A和第二连接钩12B向顺时针方向和逆时针方向每次转动90°的一种结构。如上所述，第一连接钩12A和第二连接钩12B一体地形成，并且，与这些一体地突出形成控制杆15。这些控制杆15是这样构成的：在托盘的各长边侧各配置两个控制杆15；配置大致L形的一对操纵杆16，其中一个为反L形，它们的长杆部在托盘的各长边侧延伸；通过一个操纵杆16连接两个控制杆15，通过沿这一对操纵杆16的长边方向的移动，能够同时操作四个控制杆15。在图示的例子中，利用如汽缸那样的直线驱动装置17来驱动一对操纵杆16，使它们的长杆部沿托盘的各长边移动，从而使四个第一连接钩12A及第二连接钩12B每次各转动900。
在位于一个托盘高度位置的第一连接钩12A与处于叠置层状态的托盘中的最底层托盘13接合的状态中，控制装置(图中未表示)动作，通过使升降装置14上升而使叠放状态的托盘向上移动例如仅相当于一个托盘厚度的距离，使托盘的所有负荷暂时转移到升降装置14上。在该状态下，把第一连接钩12A和第二连接钩12B向逆时针方向转动90°，把第二连接钩12B转动到与最底层的托盘接合的位置。此外，也可以在升降装置14的放置台与最底层托盘的底面接触的状态下把第一连接钩12A和第二连接钩12B向逆时针方向转动90°，使第二连接钩12B转动到与最底层的托盘接合的位置。无论是哪种情况，在利用上侧的第一连接钩12A支承托盘的状态下，通过升降装置14的放置台与最底层托盘的底面抵接，而使上侧的叠放状态的托盘稍微上升。由此，除去或大幅度减轻了施加在第一连接钩12A上的托盘负荷或，所以使第一和第二连接钩12A、12B的转动动作变得容易。
在该状态下使控制装置动作，使升降装置14仅下降与此次上升距离相同的距离(仅相当于一个托盘厚度的距离)。由此，最底层的托盘接合在第二连接钩12B上，叠放状态的托盘被第二连接钩12B支承着。当在升降装置14与最底层托盘的底面抵接的状态下、把第一连接钩12A和第二连接钩12B向逆时针方向转动90°的时候，由于不必使升降装置14下降，所以具有控制动作简单的优点。
接着，控制装置动作，使第一连接钩12A和第二连接钩12B向顺时针方向转动90°，使叠放状态的托盘中的倒数第二个托盘与第一连接钩12A接合(图2表示该状态)。
由于在该状态下解除了第二连接钩12与最底层托盘的接合，所以最底层的托盘被移送到升降装置14的放置台上。控制装置再次动作而使升降装置14下降，只把最底层的托盘同升降装置14一起下降到规定的位置。通过反复进行上述动作，能够从叠放着的托盘叠置体中分一个一个地分离取出托盘。
图4和图5是用于说明图1所示的IC用托盘取出装置的一种实用状态的概略性剖视图，在图5中除去托盘收存容器KAS。可以在收存于其内部的托盘被第一连接钩12A支承的态下除去该托盘收存容器KAS，可以在更往后的时刻除去，也可以不除去。
如图4和图5所示，被放置在升降装置14的放置台上的托盘KST，通过升降装置14的下降被搭载在位于接合钩12A、12B下侧的托盘载体18上。在托盘载体18的上面，以向上突出的状态设置着四个导销18A。按相当于托盘KST短边长度的间隔、以在大致中央位置对置的状态设置两个导销18A，并且，按相当于托盘KST长边长度的间隔、以在大致中央位置对置的状态设置另外两个导销18A。由此，利用这些导销18A可准确地限定托盘KST的搭载位置。
托盘载体18与圆头螺母19(在内周面上螺旋状地车出螺纹牙的螺母)机械旋合，利用与该圆头螺母19螺合的驱动螺杆21(在外周面上螺旋状地车出螺纹牙的螺杆)的转动、通过圆头螺母19移动使托盘载体18移动。驱动螺杆21由图5所示的电动机20旋转驱动，使圆头螺母19在图4中的贯穿纸面的方向(与纸面垂直的方向)、或图5中的左右方向(水平方向)上移动，与此连动的托盘载体18从图5所示位置向X方向移动，并停在设置于IC试验装置的处理装置HNDR中的升降器204的上部位置。
在比升降器204的托盘载体18的停止位置高的上部，参照图13说明的托盘运送装置205处于等待中，升降器204上升，使放置在托盘载体18上的托盘KST上升到该托盘运送装置205下侧的规定位置。如已说明的那样，托盘运送装置205在其下面具有转动爪205A，当托盘KST通过升降器204上升到托盘运送装置205下侧的规定位置时，则转动这些转动爪205与托盘KST接合，夹持托盘KST。如果夹持托盘KST，托盘运送装置205就把该托盘KST送到图13所示的装载部300的窗口106位置或图6所示的被试验IC储料器201中。
以上说明了把收存在图14所示的仅开放了底面的托盘收存容器KAS中的叠放状态的托盘、从该托盘收存容器KAS中一个一个地分离取出的本发明涉及的托盘取出兼收存装置的一个实施例。
上述结构的本发明的半导体器件用托盘取出兼收存装置也可作为托盘收存装置，通过使用图2所示的一体化的第一连接钩12A和第二连接钩12B，使从这些接合钩12A、12B的下方随升降装置14而一个一个地升上来的托盘KST、依次地从下侧叠放而成为叠放状态，然后把该叠放状态的托盘收存在图14所示的仅开放了底面的托盘收存容器KAS内。
也就是说，每当通过升降装置14而使一个托盘KST上升时，转动位于下侧的第一连接钩12B(在托盘收存装置中把上述第一连接钩12A称为第二连接钩，把第二连接钩12B称为第一连接钩)使其与托盘接合，由第一连接钩12B支承该托盘。
具体地说，首先使第一连接钩12B转动到与上升的托盘KST不接触的位置，并利用升降装置14使最初的一个托盘KST上升到下侧的第一连接钩12B的位置。在该状态下，转动第一连接钩12B和第二连接钩12A，使下侧的第一连接钩12B与托盘接合，由第一连接钩12B支承该托盘。然后，再使升降装置14仅上升相当于一个托盘厚度的距离(如上所述，由于托盘缺口部13的底面开放着，所以，即使不解除第一连接钩12B与托盘的接合状态，托盘也上升)，转动第一连接钩12B和第二连接钩12A，使上侧的第二连接钩12A与最初的托盘接合。由此，最初的托盘被上侧的第二连接钩12A支承着。
或者，也可以使第一连接钩12B和第二连接钩12A转动到与上升的托盘KST不接触的位置，并利用升降装置14使最初的一个托盘上升到上侧的第二连接钩12A的位置，转动第一连接钩12B和第二连接钩12A，使上侧的第二连接钩12A与最初的托盘接合，由该第二连接钩12A支承最初的托盘。
下一个托盘随升降装置14上升直到同最初的托盘底面接触，在该状态下转动第一连接钩12B和第二连接钩12A而使第一连接钩12B与第二个托盘接合，同时解除第二连接钩12A与最初托盘的接合。因此，在该状态下，把这次上升的第二个托盘加在最初托盘的下层。在该状态下，再使升降装置14仅上升相当于一个托盘厚度的距离，使叠放的两个托盘仅上升一个托盘厚度，并转动第一连接钩12B和第二连接钩12A，使上侧的第二连接钩12A与第二个托盘接合。由此，两个托盘在叠放状态下被上侧的第二连接钩12A支承。
通过反复进行上述动作，随升降装置14从下侧依次一个一个地上升的托盘，被附加在叠放状态的托盘的最底层，通过该最底层的托盘被上侧的第二连接钩12A支承，使叠放状态的所有托盘被上侧的第二连接钩12A支撑。在由上侧的第二连接钩12A支承着托盘的状态下，当从下侧搭乘升降装置14提供一个托盘的时候，通过使该托盘与上侧的最底层的托盘底面接触，而使上侧的托盘稍微上升。因此，可除去或大幅度地减轻施加在第二连接钩12A上的托盘负荷，所以具有使第一和第二接合钩12B及12A的转动动作变得容易的优点。
通过使升降装置14再上升，能够把由上侧的第二连接钩12A支撑的叠放状态的托盘运送到在托盘收存容器载置部11放置的托盘收存容器KAS内。在该状态下，闭合安装在托盘收存容器KAS下端的可动钩FK，由这些可动钩FK来支承最底层的托盘。这样，能够把叠放状态的托盘KST收存到托盘收存容器KAS内。
因此，在图6和图7所示的IC试验装置中，通过把具有上述结构的托盘收存装置应用到卸载部400中，能够把搭载有试验后IC的通用托盘依次地收存到托盘收存容器KAS中。
在本实施例中，以90°的角度间隔配置第一连接钩和第二连接钩，但由于在一侧的接合钩处于与托盘接合的状态时、另一侧的接合钩最好是处于与托盘不接合的位置，所以两者的角度间隔并不限定于90°。此外，是以在对作为半导体器件的代表例的IC进行试验的IC试验装置中采用本发明的情况为例进行说明的，但毋庸置疑，本发明也能适用于对IC以外的其它半导体器件进行试验的试验装置，可获得同样的作用效果。
如上所述，根据本发明，能够把被收存在仅底面开放的托盘收存容器内且搭载有被试验半导体器件的托盘，从该收存容器中自动地取出，并向半导体器件试验装置供给被试验半导体器件。此外，能够把搭载有在半导体器件试验装置中作完试验的半导体器件的托盘，自动地返回给仅底面开放的托盘收存容器。因此，在使用仅底面开放的托盘收存容器的情况下，也能够获得以下的显著优点，即、使向半导体器件试验装置供给被试验半导体器件的作业和从半导体器件试验装置中回收试验后半导体器件的作业完全自动化。

Claims (6)

1．一种半导体器件用托盘取出兼收存装置，其特征在于，包括：托盘收存容器，其开放底面、且在所述开放的底面的端部安装有多个可动钩，其内部能够以叠放状态，支承规定数量的托盘；托盘收存容器载置部，用于载置上述托盘收存容器；升降装置，设置在所述托盘收存容器载置部的下部，载置从所述托盘收存容器中排出的至少一个托盘或收存于所述托盘收存容器内的一个托盘而进行升降；第一连接钩，可移动到与载置在所述升降装置中而进行升降的托盘接合的位置和不接合的位置；第二连接钩，设置在比所述第一连接钩仅低一个所述托盘厚度的位置，可移动到与载置在所述升降装置中而升降的托盘接合的位置和不接合的位置；控制装置，按规定顺序进行如下控制，使所述第一连接钩移动到与一个托盘接合的接合位置和不与其接合的不接合位置的控制，使所述第二连接钩移动到与一个托盘接合的接合位置和不与其接合的不接合位置的控制，以及使所述升降装置上升和下降的控制。
2．如权利要求1所述的半导体器件用托盘取出兼收存装置，其特征在于，还包括运送装置，把随所述升降装置而下降至规定位置的、搭载有要进行试验的半导体器件的一个托盘送入半导体器件试验装置，
所述控制装置，按规定顺序进行如下控制：使所述第一连接钩移动到接合位置且使所述升降装置下降、而同载置着的叠放状态的托盘中的最底层托盘接合，从而由所述第一连接钩支承叠放状态的托盘的控制；使所述升降装置与叠放状态的托盘中的最底层托盘的底面抵接，且在此状态下把第一连接钩移动到非接合位置，同时把所述第二连接钩移动到接合位置的控制；使所述升降装置下降而使所述叠放状态的托盘中的最底层托盘与所述第二连接钩接合，由所述第二连接钩支承叠放状态的托盘的控制；在此状态下把第一连接钩移动到接合位置而与所述叠放状态的托盘中的倒数第二个托盘接合，同时把所述第二连接钩移动到非接合位置的控制；在此状态下使所述升降装置下降而只降下最底层的一个托盘的控制。
3．如权利要求2所述的半导体器件用托盘取出兼收存装置，其特征在于，所述控制装置进行如下的控制：如果所述托盘收存容器被载置在所述托盘收存容器装载部中，则把所述第一连接钩移动到接合位置，同时使所述升降装置上升而与叠放状态的托盘中的最底层托盘的底面抵接；如果所述升降装置接收在此抵接状态下从所述托盘收存容器中排出的叠放状态的托盘，则使所述升降装置下降，使所述第一连接钩与叠放状态的托盘中的最底层托盘接合，从而由所述第一连接钩支承叠放状态的托盘；然后使所述升降装置抵接于叠放状态的托盘中的最底层托盘的底面，在此抵接状态下把所述第一连接钩移动到非接合位置，同时把所述第二连接钩移动到接合位置；接着使所述升降装置仅下降相当于一个所述托盘的厚度的距离，使所述叠放状态的托盘中的最底层托盘与所述第二连接钩接合，由该第二连接钩支承叠放状态的托盘，同时使所述升降装置保持抵接于最底层托盘的底面的状态；随后把第一连接钩移动到接合位置而与所述叠放状态的托盘中的倒数第二个托盘接合，同时把所述第二连接钩移动到非接合位置而把最底层的一个托盘支承在所述升降装置上；然后使所述升降装置下降，仅把最底层的一个托盘下降到规定的位置。
4．如权利要求1所述的半导体器件用托盘取出兼收存装置，其特征在于，还包括运送装置，把搭载有试验结束的半导体器件的一个托盘送入所述升降装置，
所述控制装置，按规定顺序进行如下控制：第一控制，使所述第二连接钩移动到非接合位置，并使所述升降装置上升而使被载置着的托盘上升到所述第一连接钩的位置，且把所述第一连接钩移动到接合位置而与托盘接合并支承托盘；第二控制，使载置有后面的托盘的所述升降装置上升而抵接于被所述第一连接钩支承着的托盘的底面，且在此状态下把所述第二连接钩移动到接合位置而与下侧的托盘接合，同时把所述第一连接钩移动到非接合位置；第三控制，在此状态下使所述升降装置再上升仅相当于一个所述托盘厚度的距离，使所述第一连接钩移动到接合位置，而与下侧的托盘接合并支承叠放的托盘；第四控制，如果反复进行所述第二和第三控制而使叠放的托盘数达到规定数量，则使所述升降装置上升，把叠放状态的托盘装入所述托盘收存容器内。
5．如权利要求4所述的半导体器件用托盘取出兼收存装置，其特征在于，所述控制装置的所述第一控制包括如下的控制：把所述第二连接钩移动到非接合位置，并使所述升降装置上升而把载置着的托盘上升到所述第二连接钩的位置，且把所述第二连接钩移动到接合位置而与托盘接合并支承所述托盘的控制；在此状态下再使所述升降装置仅上升相当于一个所述托盘厚度的距离而把所述第一连接钩移动到接合位置、从而与托盘接合并支承所述托盘的控制。
6．如权利要求1至5任一项所述的半导体器件用托盘取出兼收存装置，其特征在于，具有仅相当于一个所述托盘厚度的阶梯差的所述第一连接钩和第二连接钩，由在相互不同的方向上突出的一体化的一对转动爪构成，以便其中一个处于接合位置时另一个处于非接合位置，并且，能够以同所述托盘的表面垂直交叉的轴线为转动中心而自由转动地被支承着；所述各托盘具有大致长方形的形状，在各托盘的相对置的两个侧面上分别形成与所述第一连接钩或第二连接钩接合的凹部，各凹部开放其底面。
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