CN108450015A - Ic测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明的IC器件(4)具备将IC器件(D)搬运到对IC器件进行测试的测试头(2)的机械臂(6)。测试头(2)具有载置IC器件(D)的载置面(3a)并具有将载置在载置面上的IC器件安装到测试头的插口(3)。机械臂(6)具有在搬运IC器件(D)时对IC器件(D)进行把持、在测试时将IC器件向测试头按压的接触头(61)，和与接触头(61)的移动协同地移动的非接触位移计(71)，非接触位移计(71)以对相对于载置面(3a)向垂直方向发射光束地进行距离测定的方式设置在机械臂(6)上。

Description

IC测试系统

技术领域

本发明涉及对IC器件进行测试的IC测试系统。

背景技术

将IC器件的制造工序中进行IC器件的通电测试的测试装置称作IC测试器或IC测试系统。而且，将为了由IC测试器进行通电测试而对IC器件进行搬运的搬运装置称作IC搬运器。IC测试器，通过把经测试用的插口安装在测试头上的IC器件对测试头进行按压，从而对IC器件通电。将如此地按压插口内的IC器件的装置称作接触头。在近年的IC搬运器中，接触头被安装在机械臂上，该机械臂以将IC器件装填在插口上的方式进行动作。

然而，在被装填到测试用的插口的IC器件因某些情形而在不从插口排出的情况下被放置的情况下，新装填的IC器件就会堆叠在残存于插口内的IC器件上。这样的事态，例如，会在作业者将阻力测定用的样品器件装填到插口并进行测试头的检查之后，忘了将样品器件从插口排出的情况下发生。当2个IC器件在插口内堆叠时，在插口内残存的IC器件继续与测试头电接触，因此，无法取得新装填的IC器件的正确的测试结果。而且，当在插口内重叠地被装填的IC器件被接触头按压时，那些IC器件或接触头有时还会破损。为此，需要对2个IC器件在测试用的插口内重叠地被装填的状态进行恰当防止的技术。这样的状态以下被称作IC器件的2个重叠状态。

与此相关，在专利文献1中公开了一种将照射横断插口的光线的光纤传感器设置在插口上，相应于光纤传感器的光线是否被遮断来判定IC器件是否残存在插口内的技术。而且，在专利文献2中公开了一种将线传感器或面传感器等的摄像装置设置在插口的上方，通过对摄像装置中取得的插口的图像数据进行解析来判定IC器件是否残存在插口内的技术。更加具体地说，在专利文献2中，把按不同的插口种类预先准备的基准数据与在摄像装置中取得的图像数据进行比较，从而判定IC器件是否残存在插口内。

但是，基于使用专利文献1那样的光纤传感器的简单手法，当测试对象的IC器件为薄型的(例如，IC器件的厚度为0.5mm以下)时，有时无法正确探测插口内残存的IC器件。进而，基于专利文献1的手法，由于每当IC器件的尺寸改变时，都必须使光纤传感器的光轴相对于插口精密地定位，因此，作业者要进行的准备作业的负担大。而且，基于专利文献2的手法，由于每当改变IC器件或插口的颜色、形状等时，都必须调节对插口进行照射的照明位置或光量等，生产新的基准数据，因而作业者的准备作业的负担仍然大。

而且，以往对残存的IC器件的探测，将测试暂时中断后实施，存在其中断造成生产数量下降的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平6－58986号公报

专利文献2:日本特开2009－145153号公报

发明内容

发明要解决的课题

谋求一种可以防止IC器件的2个重叠状态的IC测试系统，该IC测试系统即使改变测试头的插口或测试对象的IC器件的种类也不需要牵扯大的准备作业，而且能在不中断生产、测试的情况下进行探测。

用于解决课题的技术手段

根据本发明的一个实施方式，提供一种IC测试系统，具备将IC器件搬运到对所述IC器件进行测试的测试头的机械臂，其中，上述测试头设有插口，所述插口具备载置上述IC器件的载置面，上述机械臂具备接触头和非接触位移计，所述接触头在搬运上述IC器件时对上述IC器件进行把持、在测试时将所述IC器件按压在上述测试头上；所述非接触位移计与上述接触头的移动协同地移动，上述非接触位移计以对相对于上述载置面垂直方向的距离进行测定的方式设置在上述机械臂上。

发明效果

根据本发明的一个实施方式，具备与对IC器件进行把持的接触头的移动协同地移动的非接触位移计。为此，例如可以在由接触头将IC器件搬运到测试头的期间进行测定。根据搬运中的测定，可以判定IC器件为2个重叠状态的危险性，因此，可以不中断IC器件的测试、生产，提高生产数量。而且，根据本发明，对相对于载置面的垂直方向距离进行测定，因此，与以往相比较，不需要在改变了插口或IC器件的种类时牵扯大的准备作业。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的IC测试系统的俯视图。

图2是表示沿图1的II－II线的截面图，是表示IC测试系统的构成的图。

图3是表示位移测定单元的立体图。

图4(a)～(d)是表示借助机械臂进行的IC器件的安装排出工序以及由非接触位移计进行的插口的扫描动作的图。

图5是表示由非接触位移计测定的波形图像的图。

图6是用来对基于本实施方式的IC搬运器的2个重叠判定处理进行说明的图。

图7是表示本发明的另外的实施方式的IC测试系统的接触头的图，图7(a)是表示正常地把持IC器件的状态的图、图7(b)是表示发生异常时的状态的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。在那些图面中，对相同的构成要素赋予相同的附图标记。另外，以下的记载不对请求保护的范围中记载的发明的技术范围、用语的含义等进行限定。

参照图1～图6，对本发明的一个实施方式的IC测试系统进行说明。图1是包含本实施方式例示的IC搬运器4的IC测试系统1的俯视图。如图1那样，IC测试系统1具备桌状的底座10、安装在底座10上的测试头2、在测试头2上排列的多个插口3。测试头2对上插口3装填的IC器件进行通电测试。各个插口3具有载置IC器件的载置面3a，将载置在载置面3a上的IC器件安装在测试头2上。

本实施方式的IC搬运器4，是为了由IC测试系统1的测试头2进行通电测试而对IC器件进行搬运的搬运装置。图1的例子中的IC测试系统1具备一对IC搬运器4、4，那些IC搬运器4、4具备能够沿底座10的上面向箭头A10的方向移动的一对移位板5、5，和配置在底座10的上方的机械臂6。另外，图1的例子，以与移位板5的移动方向平行的方向作为X方向、以在底座10的上面与X方向正交的方向作为Y方向(在其它的图中也一样)。本例的测试头2具有沿Y方向排列的2列插口3，在各列包含沿X方向排列的4个插口3。即，在本例的测试头2上排列了合计8个插口。这些插口3的载置面3a与X方向及Y方向双方平行地进行定向。另外，在测试头2与插口3之间，配置被称作性能板的印刷基板。一般地，测试头2上的插口3的个数及排列对应于性能板的回路图案决定。

在图1的例子中，一对IC搬运器4、4夹着插口3在Y方向上彼此对称地配置，各个IC搬运器4具有彼此相同的构成。为此，以下仅对一方的IC搬运器4进行说明。在图1的例子中，IC搬运器4的移位板5具有沿X方向排列地配置的搬入区域5a和搬出区域5b，通过未图示的驱动机构沿X方向移动。在此，搬入区域5a是载置要被装填到插口3的测试前的IC器件区域。测试前的IC器件通过未图示的搬入机器人载置到搬入区域5a。而且，搬出区域5b是载置从插口3排出的测试后的IC器件的区域。载置在搬出区域5b的IC器件，通过未图示的搬出机器人搬出到与通电测试的結果对应的托盘。

如图1的箭头A10所示，移位板5能够在搬入区域5a与插口3邻接的搬入位置和搬出区域5b与插口3邻接的搬出位置之间沿X方向移动。在图1的例子中，处于搬出位置的移位板5用实线表示，处在搬入位置的移位板5用单点划线表示。本例的移位板5，通过从搬出位置移动到搬入位置，从而将载置在搬入区域5a的测试前的IC器件搬运到插口3的近旁。而且，测试前的IC器件通过IC测试系统1的机械臂6装填到插口3内。

在图1的例子中，机械臂6连续地执行将测试前的IC器件装填到插口3的动作，和将测试后的IC器件从插口3排出的动作。图2是沿图1的II－II线的截面图，表示机械臂6将测试前的IC器件装填到插口3时的动作。另外，图2的Z方向是与图1的X方向及Y方向的双方垂直的方向，即，与插口3的载置面垂直的方向(其它图中也一样)。

在图2的例子中，机械臂6具备两个在IC器件D的通电测试时将IC器件D向测试头2按压的接触头61，(以下，将面向图时的右侧接触头61称作第一接触头61a、将面向图时的左侧的接触头61称作第二接触头61b)，各接触头61具备吸附把持IC器件D的吸附管口62。各接触头61上的吸附管口62的个数及排列与测试头2上的插口3的个数及排列对应。

第一接触头61a及第二接触头61b可以通过Y轴滚珠丝杠64及线性导向件67连结地向左右方向(Y轴方向)连动地移动。而且，第一接触头61a及第二接触头61b可以分别通过Z轴滑动件63a、63b单独沿上下方向(Z轴方向)移动。

本实施方式的机械臂6在第一接触头61a及第二接触头61b之间具备位移测定单元7。如图3所示，位移测定单元7具备支撑杆72、设置在支撑杆72的下端的上下缸73、通过上下缸73上下移动的上下板74、设置在上下板74的下端的多个非接触位移计71a～71d。非接触位移计71与列方向的插口3的数量一起设置，在本实施方式中如图3所示那样设有4个非接触位移计71a～71d(以下有时统称为非接触位移计71)。

非接触位移计71通过向测定对象物发射光束来测定从非接触位移计到测定对象物的距离。非接触位移计71，例如，可为发射激光束的激光位移计，或发射超声波束的超声波位移计等。

位移测定单元7通过安装支撑杆72而设置在设于第一接触头61a及第二接触头61b之间的Y轴滑动件66上。位移测定单元7，当第一接触头61a及第二接触头61b沿Y轴方向移动时与其移动协同地沿Y轴方向移动。为此，位移测定单元7与第一接触头61a、第二接触头61b不会干涉。位移测定单元7通过设置在支撑杆72上的上下缸73使上下板74向上下方向移动，从而可以使非接触位移计71a～71d上下移动。

处于测定位置的非接触位移计71，通过对插口3的载置面3a沿垂直方向发射激光束B，从而测定到达存在于激光束的前进方向上的测定对象物的距离。本实施方式的非接触位移计71，以在相对于载置面3a垂直的方向上发射光束而对距离进行测定的方式设置在机械臂6上，测定从各非接触位移计到插口3的载置面3a的距离。以下将这样测定的距离称作测定距离d。而且，存在于测定位置的非接触位移计71，通过与接触头一起沿Y方向移动可以在插口3内的多个测定点测定测定距离d。

本实施方式的机械臂6按图2及图4所示的以下的顺序使接触头61a、61b移动，将测试前的IC器件D装填到插口3，进而使用位移测定单元7测定从非接触位移计71到插口3的载置面3a的距离。

图2表示第一接触头61a对IC器件D进行把持，第二接触头61b将IC器件D载置在测试头2上的状态。

当移位板5处在搬入位置时，通过第一接触头61a向Y方向及Z方向移动，从而使吸附管口62与搬入区域5a上的IC器件D抵接。接着，吸附管口62对IC器件D进行吸附把持后，如图2的箭头A21所示，通过使接触头61a向Z方向移动，从而将IC器件D从搬入区域5a抬起。而且，图2所示的第二接触头61b也成为对载置在测试头2上的IC器件D进行吸附的状态。

接着，如图4(a)所示，第二接触头61b通过Z轴滑动件65b向箭头A22方向(沿Z轴方向向上)移动，将载置在测试头3上的IC器件D抬起。移动规定距离后，机械臂6使第一接触头、第二接触头及位移测定单元7向Y轴方向、图的箭头A23方向移动。当向Y轴方向移动时，位移测定单元7向载置面3a的方向发射光束B开始进行距离的测定。

机械臂6使第一接触头61、第二接触头61b及位移测定单元7向Y轴方向(箭头A23方向)移动，直至如图4(b)、图4(c)所示那样，第一接触头61a位于测试头3的上方。此时，位移测定单元7继续测定到测试头3的距离。对距离进行测定的结果，在测定到与通常的距离不同的距离的情况下，在载置面上，由后述的判定方法判定为在测试器件3上发生了某些异常，例如IC器件被接触头61吸附残留而发生了2个重叠器件，发出警报等而使机械臂的动作停止。

在未探测到位移测定单元7异常的情况下，使第一接触头61向图4(d)的箭头A24方向(Z轴方向的下方)移动，将IC器件D载置在插口3上。而且通过第一接触头61a将插口3内的IC器件D向测试头2按压。由此，将插口3内的IC器件D与测试头2电连接，开始进行IC器件D的通电测试。这样，本例的机械臂6进一步执行将插口3内的IC器件D向测试头2按压的动作。当IC器件D的通电测试开始时，移位板5从搬入位置被移动到搬出位置。

插口3内的IC器件D的通电测试结束后，吸附管口62对插口3内的IC器件再次进行吸附把持。接着，第一接触头61a向Z方向上方移动，从而，IC器件D从插口3的载置面3a被抬起。而且，通过移动第一接触头61a，位移测定单元7再次对非接触位移计71到载置面3a的距离进行测定，探测插口3上有无2个重叠器件。机械臂6通过反复进行这一系列动作，从而由接触头61反复进行IC器件D的装填排出，由位移测定单元7进行插口3的探测。由于在进行装填排出时进行探测，因此，不需要如现有技术那样为了进行探测而停止IC器件的通电测试、装填排出工序，可以提高测试头2的运转率，并提高IC器件的生产性。

基于本实施方式的IC测试系统1，根据非接触位移计71的测定距离d，执行判定IC器件D呈2个重叠状态的危险性的处理。此处理以下称作2个重叠判定处理。在此，再次参照图1，本实施方式的IC测试系统1具备对机械臂6、IC搬运器4等的各部的动作进行控制，并执行各种运算处理的控制单元8。尤其是，本例的控制单元8具备收纳各种数据的存储部81、执行上述2个重叠判定处理的判定部82、将各种信息通知作业者的通知部83。

如图6所示，在2个重叠判定处理中，判定部82，首先，随着非接触位移计在Y轴方向的移动，从多个非接触位移计71取得对于在上方通过的插口3内的测定点的测定距离d。接着，判定部82从存储部81取得基准距离d₀，该基准距离d₀是对非接触位移计到设置面3a的距离进行测定的基准距离d₀，由每个非接触位移计预先在正常状态下测定并存储在存储部81中。基准距离d₀也与测定距离d同样地对于多个测定点进行测定。接着，判定部82将各非接触位移计的基准距离d₀与测定距离d之间的差分δ(δ＝d₀－d)对于各测定点进行计算。在插口3内存在IC器件D等的测定对象物的情况下，此差分δ表示测定对象物的Z方向的厚度。

接着，判定部82从存储部81取得2个重叠判定处理用的阈值t。此阈值t可由作业者预先设定并存储在存储部81中。本例的阈值t表示处于测定位置的非接触位移计71到载置面3a的距离的变动量的最大允许值。这样的距离的变动，例如，由IC搬运器4的各部的反复动作及伴随高温测试的各部的热变形等引起而发生。因此，本例的阈值t根据移位板5及位移测定单元7的可动部的反复精度以及伴随高温测试的插口3、移位板5及位移测定单元7的变形量等来决定。

再次参照图6，判定部82将对于各测定点计算的差分δ与阈值t比较。接着，判定部82计算出差分δ大于阈值t的测定点(即δ＞t的测定点)占全部测定点的比例。以下将差分δ大于阈值t的测定点称作异常测定点。接着，判定部82判定异常测定点的比例是否超过规定水准。此处所称的规定水准，例如，为全部测定点的75％。而且，在异常测定点的比例超过规定水准的情况下，判定部82判定插口3内的状态异常。即，由于在插口3内至少已经装填了1个IC器件D，因此判定部82判定为在插口3内存在2个以上的IC器件D重叠装填的可能。在此情况下，控制单元8的通知部83向作业者报知警告信息。另一方面，在异常测定点的比例未超过规定水准的情况下，判定部82判定插口3内的状态正常。即，判由于插口3内不存在IC器件D，因此定部82判定插口3内不存在2个以上的IC器件D重叠装填的可能性。由此，可以判定IC器件D的2个重叠状态的危险性，因此，可以确实防止IC器件D的2个重叠状态。另外，IC器件的装填排出工序可以在设于IC测试系统1的各部的传感器探测到某些异常时自动停止，可以为了进行测试头2或插口3等的检查由作业者手动停止。

如上所述，根据本实施方式的IC测试系统，一边实施通电测试，一边根据非接触位移计71面向插口3的载置面3a测定的测定距离d执行IC器件的2个重叠判定处理。因此，根据本实施方式的IC测试系统1，即使改变插口3或IC器件D的种类，只要将新的基准距离d₀或阈值t存储到存储部81中，就可以判定IC器件D的2个重叠状态的危险性。结果，根据本实施方式的IC测试系统1，当改变插口3或IC器件D的种类时不需要牵扯大的准备作业。而且，将激光位移计用作非接触位移计的话，由于激光位移计一般具有微米单位的分辨能力，因此，按照本实施方式的IC测试系统1，即使在对厚度不足0.5mm的薄型的IC器件D进行测试的情况下，也可以正确判定IC器件D的2个重叠状态的危险性。由此可确实防止IC器件D的2个重叠状态。

位移测定单元7的测定，也可以将接触头61的装填排出工序的动作停止后进行。由于较之在装填排出工序的实施中进行的测定，可以使位移测定单元7慢慢地动作，因此可以实施更高精度的测定。由此，如图5所示，将预先存储到存储部表示插口3的表面的作为测定基准的波形9a与实际测定的波形9b表示在操作画面中进行比较。例如在插口3发生倾斜的情况下可以发现该情形并修正成恰当的状态。另外，在此情况下，不需要特别设定警报器。

而且，IC测试系统1，也可以在机械臂6回到原点的位置，设置用来对非接触位移计71进行校正的校对规11(参照图1)。校对规由金属制的块形成，在机械臂完成回归原点的同时，位移测定单元7测定非接触位移计71到校对规11的距离，在测定到相对于预先存储的基准距离超过规定的阈值的值的情况下发出警报。

而且，机械臂6也可以具备使位移测定单元7上下移动的Z轴滑动件75。通过借助Z轴滑动件75使位移测定单元7上升并收纳到机械臂6内，从而可以确保维护空间，使位移测定单元7在更换IC器件、插口时不会产生妨碍。

接着，用图7(a)、(b)对另外的实施方式的IC测试系统101进行说明。图7(a)、(b)是放大表示另外的实施方式上的机械臂106的接触头161的图，图7(a)表示机械臂106搬运IC器件D的状态，图7(b)表示机械臂106将IC器件D向测试头2的插口3按压着的状态。本实施方式的IC测试系统101与图2所示的IC测试系统1不同，非接触位移计171直接设于各接触头161。而且，接触头161具备把持IC器件D的把持部165，把持部165通过位于接触头161的中央的销169等沿水平方向被支撑，可以沿上下方向运动并可以转动。

图示实施方式的接触头161，在接触头161的两端具备非接触位移计171a、171b。而且，那些被设置在对IC器件D进行把持的把持部165的上方。而且，把持部165在其两端设有与把持部165连动的凸缘部166a、166b，非接触位移计171a、171b能够测定非接触位移计171到各凸缘部的上面167a、167b的距离。测定在IC器件的安装排出工序之间总是实施。在正常的情况下，如图7(a)所示，非接触位移计171a、171b测定的距离d2a、d2b表示大致相同的值。

但是，例如如图7(b)所示，在由于某些原因致使在测试头2的插口3的某一个发生2个重叠的情况下，接触头161的把持部165例如向图的F方向旋转而产生倾斜。而且，非接触位移计171a、171b测定的距离d2a、d2b产生差异。通过对其差异是否大于规定的阈值进行判定，即可探测2个重叠的情形。在图2所示的IC测试系统1中，仅在非接触位移计71在插口3上通过时进行测定因此测定时间受到限定，但是在本实施方式的情况下，由于可以在将测试器件D载置在插口上按压接触头161时进行测定，因此，测定时间不会被进行安装排出的速度限定。

以上，用图对本发明的实施方式进行了说明。本发明不限于上述实施方式，在请求保护的范围记载的范围内可进行各种改变。而且，上述各部的尺寸、形状、材质等仅为一例，为了达成本发明的效果可以采用多种多样的尺寸、形状、材质等。

附图标记说明

1、101 IC测试系统

10 底座

11 校对规

2 测试头

3 插口

3a 载置面

4 IC搬运器

5 移位板

5a 搬入区域

5b 搬出区域

6、106 机械臂

61、61a、61b、161 接触头

62、162 吸附管口

7 位移测定单元

71、71a～71e、171、171a、171b 非接触位移计

72 支撑杆

73 上下缸

74 上下板

8 控制单元

81 存储部

82 判定部

83 通知部

d、d2 测定距离

d₀ 基准距离

D IC器件

δ 差分

t 阈值

Claims (6)

1.一种IC测试系统，具备将IC器件搬运到对所述IC器件进行测试的测试头的机械臂，其特征在于：

所述测试头设有插口，所述插口具备载置所述IC器件的载置面，

所述机械臂具备接触头和非接触位移计，所述接触头在搬运所述IC器件时对所述IC器件进行把持、在测试时将所述IC器件按压在所述测试头上；所述非接触位移计与所述接触头的移动协同地移动，

所述非接触位移计以对相对于所述载置面垂直方向的距离进行测定的方式设置在所述机械臂上。

2.如权利要求1所述的IC测试系统，其特征在于，所述非接触位移计以对从所述非接触位移计到所述插口的所述载置面的距离进行测定的方式设置在所述机械臂上。

3.如权利要求2所述的IC测试系统，其特征在于，所述非接触位移计，在所述机械臂对所述IC器件进行搬运的期间，测定从所述非接触位移计到所述插口的所述载置面的距离。

4.如权利要求1所述的IC测试系统，其特征在于，所述接触头具备对所述IC器件进行把持的把持部，

所述非接触位移计在所述接触头上设置在所述把持部的上方，测定从所述非接触位移计到所述把持部的距离。

5.如权利要求1所述的IC测试系统，其特征在于，还具备判定部，所述判定部根据由所述非接触位移计测定的距离，判定是否存在2个以上的所述IC器件重叠载置在所述载置面上的可能性。

6.如权利要求1所述的IC测试系统，其特征在于，所述非接触位移计是发射激光束的激光位移计。