JP2001033519A - 電子部品試験装置用インサート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被試験ＩＣのコンタクト部への位置決め精度に
優れるとともに構成部品の汎用性に優れた電子部品試験
装置用インサートを提供する。 【解決手段】被試験電子部品ＩＣを搭載して電子部品試
験装置１内を取り廻すトレイＴＳＴに、微動可能に設け
られるインサート１６であって、被試験電子部品のボー
ル端子ＨＢに接触してこれを位置決めするガイド孔１６
１２を有し、インサート本体に対して微動可能に設けら
れたガイドコア１６１を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路素
子などの電子部品（以下、単にＩＣともいう。）をテス
トするための電子部品試験装置およびこれに用いられる
トレイ並びにインサートに関し、特に被試験ＩＣのコン
タクト部への位置決め精度に優れるとともに構成部品の
汎用性に優れたインサート、トレイおよび電子部品試験
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハンドラ (handler)と称される電子部品
試験装置では、トレイに収納された多数のＩＣを試験装
置内に搬送し、各ＩＣをテストヘッドに電気的に接触さ
せ、電子部品試験装置本体（以下、テスタともいう。）
に試験を行わせる。そして、試験を終了すると各ＩＣを
テストヘッドから搬出し、試験結果に応じたトレイに載
せ替えることで、良品や不良品といったカテゴリへの仕
分けが行われる。

【０００３】従来の電子部品試験装置には、試験前のＩ
Ｃを収納したり試験済のＩＣを収納するためのトレイ
（以下、カスタマトレイともいう。）と、電子部品試験
装置内を循環搬送されるトレイ（以下、テストトレイと
もいう。）とが相違するタイプのものがあり、この種の
電子部品試験装置では、試験の前後においてカスタマト
レイとテストトレイとの間でＩＣの載せ替えが行われて
おり、ＩＣをテストヘッドに接触させてテストを行うテ
スト工程においては、ＩＣはテストトレイに搭載された
状態でテストヘッドに押し付けられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ボールグリ
ッドアレイ（ＢＧＡ：Ball Grid Aray）型ＩＣをテスト
する場合、図１７に示されるように、テストヘッド１０
４のコンタクト部は、スプリング（不図示）によって出
没可能に設けられた複数のコンタクトピン５１からな
り、その先端には、図１８のＢ部に示されるように、被
試験ＩＣのボール状入出力端子（以下、半田ボールＨＢ
ともいう。）に応じた円錐状凹部５１ａが形成されてい
る。従来の電子部品試験装置では、ＩＣのパッケージモ
ールドＰＭの外周形状を用いて被試験ＩＣとコンタクト
ピン５１との位置合わせを行っていた。

【０００５】しかしながら、チップサイズパッケージ
（ＣＳＰ:Chip Size Package）等のＩＣでは、パッケー
ジモールドＰＭの寸法精度がきわめてラフであり、外周
形状と半田ボールＨＢとの位置精度が必ずしも保障され
ていない。このため、ＩＣパッケージモールドＰＭの外
周で位置決めを行うと、図１８のＣ部に示されるよう
に、コンタクトピン５１に対して半田ボールＨＢがずれ
た状態で押し付けられることになり、コンタクトピン５
１の鋭利な先端で半田ボールＨＢに損傷を与えるおそれ
があった。

【０００６】また、パッケージモールドＰＭの外周形状
の寸法が精度良くされたＩＣであっても、外周形状によ
り位置決めを行うと、半田ボールＨＢのマトリックスが
同じＩＣであっても、外周形状が異なるとテストトレイ
のインサートまでも交換する必要が生じ、テストコスト
がアップすることになる。

【０００７】また、チップサイズパッケージＩＣ以外の
ＩＣでも、コンタクトピン５１による半田ボールＨＢへ
の損傷を回避するために、被試験ＩＣをテストヘッドの
コンタクトピン５１へ押し付ける前に、被試験ＩＣをソ
ケット部で離し、ここで一旦位置決めしていたので、Ｉ
Ｃ試験装置のインデックスタイムが長くなるという問題
があった。

【０００８】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、被試験ＩＣのコンタクト部
への位置決め精度に優れるとともに構成部品の汎用性に
優れた電子部品試験装置用インサートを提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１−１）上記目的を達
成するために、本発明の第１の観点によれば、被試験電
子部品を搭載して電子部品試験装置内を取り廻すトレイ
に、微動可能に設けられるインサートであって、前記被
試験電子部品の端子に接触してこれを位置決めする第１
のガイドを有し、インサート本体に対して微動可能に設
けられたガイドコアを備えたインサートが提供される。

【００１０】本発明のインサートでは、被試験電子部品
のパッケージモールドを位置決めするのではなく、コン
タクト部に押し当てられる端子自体を直接的に第１のガ
イドで位置決めするので、コンタクト部に対する被試験
電子部品の端子の位置決め精度が著しく向上し、端子の
損傷等を防止できる。

【００１１】この場合、被試験電子部品の端子を位置決
めする第１のガイドは、インサート本体に対して微動可
能に設けられたガイドコアに形成されているので、イン
サート本体と被試験電子部品の端子との間に搭載誤差が
あっても、ガイドコアの微動動作によってこれを吸収す
ることができる。

【００１２】この結果、コンタクト部への押し付け前に
被試験電子部品の位置修正を行う工程が不要となって、
電子部品試験装置のインデックスタイムを短縮すること
ができる。

【００１３】また、被試験電子部品の端子の配列マトリ
ックスが共通すれば、パッケージモールドの形状が相違
してもインサートを共用することができ、専用部品の製
作や交換などの段取り作業時間に要するコストを低減す
ることができる。

【００１４】さらに、被試験電子部品の配列マトリック
スが相違する場合でも、ガイドコアのみの交換で足り、
インサート本体は共用化できるので、専用部品の製作に
要するコストを低減することができる。

【００１５】（１−２）上記発明においては特に限定さ
れないが、ガイドコアは、前記電子部品試験装置の、前
記被試験電子部品をピックアップする搬送機との位置決
めを行う第２のガイドを有することがより好ましい。

【００１６】第２のガイドを用いて電子部品試験装置の
ピックアップ搬送機との位置決めを行うことで、被試験
電子部品をトレイへ載せる際および被試験電子部品をト
レイから取り出す際に、トレイ本体やインサート本体と
ピックアップ搬送機との位置関係（位置誤差）に拘わら
ず、ピックアップ搬送機とガイドコアとの位置精度が確
保できる。したがって、ピックアップ搬送機で精度よく
被試験電子部品を保持していれば、ガイドコアの正規の
位置に被試験電子部品を搭載することができる。また、
ガイドコアに被試験電子部品が精度よく搭載されていれ
ば、これをピックアップ搬送機で精度よく保持すること
ができるので、搭載先へ精度よく被試験電子部品を搬送
することができる。

【００１７】（１−３）また、上記発明においては特に
限定されないが、ガイドコアは、前記電子部品試験装置
のテストヘッドのコンタクト部との位置決めを行う第３
のガイドを有することがより好ましい。

【００１８】第３のガイドを用いてテストヘッドのコン
タクト部との位置決めを行うことで、被試験電子部品の
端子をコンタクト部へ押し付ける際に、トレイ本体やイ
ンサート本体とコンタクト部との位置関係（位置誤差）
に拘わらず、コンタクト部とガイドコアとの位置精度が
確保できる。これにより、被試験電子部品の端子が正し
くコンタクト部に押し付けられ、端子の損傷等を防止す
ることができる。

【００１９】（１−４）上記発明においては特に限定さ
れないが、前記第２のガイドと前記第３のガイドとを、
共通の孔またはピンで構成することがより好ましい。

【００２０】（１−５）本発明において適用される被試
験電子部品は、特に限定されず、全てのタイプの電子部
品が含まれるが、特に被試験電子部品の端子がボール状
端子である、いわゆるボールグリッドアレイ型ＩＣに適
用するとその効果も特に著しい。

【００２１】また、本発明における第１のガイドは、被
試験電子部品の端子に接触してこれを位置決めする機能
を備えたものであれば、その形状、設定位置、数、材質
等々は特に限定されず、全てのものが含まれる。

【００２２】たとえば、第１のガイドとして、ボールグ
リッドアレイ型ＩＣのボール状端子が嵌合する孔を挙げ
ることができる。この場合、全てのボール状端子にそれ
ぞれ嵌合する孔を設けることも、あるいは幾つかのボー
ル状端子にそれぞれ嵌合する孔を設けることもできる。
さらに、一つのボール状端子を一つの孔に嵌合させる手
段以外にも、一つの孔に、ある一つのボール状の端子の
一端と他のボール状端子の一端とを嵌合させることもで
きる。なお、ここでいう「孔」とは、ガイドコアを貫通
する貫通孔以外にも、ガイドコアを貫通しない凹部など
も含む趣旨である。

【００２３】（２）上記目的を達成するために、本発明
の第２の観点によれば、電子部品試験装置のテストヘッ
ドのコンタクト部へ被試験電子部品を搬入し、これを搬
出するトレイであって、上記インサートを有するトレイ
が提供される。

【００２４】（３）さらに、上記目的を達成するため
に、本発明の第３の観点によれば、テストヘッドのコン
タクト部へ被試験電子部品の端子を押し付けてテストを
行う電子部品試験装置であって、上記トレイを有する電
子部品試験装置が提供される。

【００２５】この場合、前記トレイに前記被試験電子部
品を搭載する前に、前記被試験電子部品の位置を修正す
るプリサイサをさらに有し、前記プリサイサは、前記被
試験電子部品の端子に接触してこれを位置決めする第４
のガイドと、前記被試験電子部品を前記第４のガイドに
て位置決めする際に、前記被試験電子部品の端子以外の
部分を案内して前記被試験電子部品の端子を前記第４の
ガイドに合致させる第５のガイドと、を有することがよ
り好ましい。

【００２６】さらにこの場合、前記プリサイサは、前記
被試験電子部品をピックアップする搬送機との位置決め
を行う第６のガイドを有することがより好ましい。

【００２７】被試験電子部品が搭載されるカスタマトレ
イは、使用者によって搭載数や搭載ピッチが相違するこ
とが少なくないが、こうしたカスタマトレイに搭載され
た被試験電子部品を、電子部品試験装置内を搬送される
トレイに載せ替える際に、そのピッチを変更する必要が
ある。本発明のプリサイサはこの種のピッチ変更や、そ
の他被試験電子部品の姿勢修正に用いて好ましいもので
ある。

【００２８】特に本発明では、プリサイサに被試験電子
部品を載せると、まず第５のガイドによって端子以外の
部分がガイドされ、そして電子部品の端子が第４のガイ
ドに合致する。これにより、プリサイサに移載された電
子部品は、その位置が正確に定まることとなり、こうし
て位置精度が確保された電子部品を、第６のガイドを用
いてピックアップ搬送機で保持すれば、保持の位置精度
が高まることになる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の電子部品試験装置の
実施形態を示す斜視図、図２は図１の電子部品試験装置
における被試験電子部品の取り廻し方法を示すトレイの
フローチャート、図３は図１の電子部品試験装置のＩＣ
ストッカの構造を示す斜視図、図４は図１の電子部品試
験装置で用いられるカスタマトレイを示す斜視図、図５
は図１の電子部品試験装置で用いられるテストトレイを
示す一部分解斜視図、図６は本発明のインサートの実施
形態を示す分解斜視図、図７は図６の VII-VII線に沿う
断面図、図８は図７のVIII部を拡大した断面図、図９は
図１の電子部品試験装置における電子部品の載せ替え方
法を説明するための要部斜視図、図１０は図１のテスト
ヘッドにおけるプッシャ、インサート、ソケットガイド
およびコンタクトピンの構造を示す断面図、図１１は本
発明のインサートの他の実施形態を示す分解斜視図、図
１２は図１１の XII-XII線に沿う断面図、図１３は本発
明のインサートのさらに他の実施形態を示す分解斜視
図、図１４は図１３の XIV-XIV線に沿う断面図、図１５
は本発明に係るガイドコアの他の実施形態を示す斜視図
および断面図、図１６は本発明に係るガイドコアのさら
に他の実施形態を示す斜視図および断面図である。

【００３０】なお、図２は本実施形態の電子部品試験装
置における被試験電子部品（以下、単に被試験ＩＣまた
はＩＣともいう。）の取り廻し方法を理解するための図
であって、実際には上下方向に並んで配置されている部
材を平面的に示した部分もある。したがって、その機械
的（三次元的）構造は図１を参照して説明する。

【００３１】本実施形態の電子部品試験装置１は、被試
験ＩＣに高温もしくは低温の温度ストレスを与えた状態
または温度ストレスを与えない状態で、ＩＣが適切に動
作するかどうかを試験（検査）し、当該試験結果に応じ
てＩＣを分類する装置であって、こうした温度ストレス
を与えた状態または与えない状態での動作テストは、試
験対象となる被試験ＩＣが多数搭載されたトレイ（以
下、カスタマトレイＫＳＴともいう。図４、図９参照）
から当該電子部品試験装置１内を搬送されるテストトレ
イＴＳＴ（図５参照）に被試験ＩＣを載せ替えて実施さ
れる。

【００３２】このため、本実施形態の電子部品試験装置
１は、図１および図２に示すように、これから試験を行
なう被試験ＩＣを格納し、また試験済のＩＣを分類して
格納するＩＣ格納部２００と、ＩＣ格納部２００から送
られる被試験ＩＣをチャンバ部１００に送り込むローダ
部３００と、テストヘッドを含むチャンバ部１００と、
チャンバ部１００で試験が行なわれた試験済のＩＣを分
類して取り出すアンローダ部４００とから構成されてい
る。

【００３３】ＩＣ格納部２００ ＩＣ格納部２００には、試験前の被試験ＩＣを格納する
試験前ＩＣストッカ２０１と、試験の結果に応じて分類
された被試験ＩＣを格納する試験済ＩＣストッカ２０２
とが設けられている。

【００３４】これらの試験前ＩＣストッカ２０１及び試
験済ＩＣストッカ２０２は、図３に示すように、枠状の
トレイ支持枠２０３と、このトレイ支持枠２０３の下部
から侵入して上部に向って昇降可能とするエレベータ２
０４とを具備して構成されている。トレイ支持枠２０３
には、カスタマトレイＫＳＴが複数積み重ねられて支持
され、この積み重ねられたカスタマトレイＫＳＴのみが
エレベータ２０４によって上下に移動される。

【００３５】そして、試験前ＩＣストッカ２０１には、
これから試験が行われる被試験ＩＣが格納されたカスタ
マトレイＫＳＴが積層されて保持される一方で、試験済
ＩＣストッカ２０２には、試験を終えた被試験ＩＣが適
宜に分類されたカスタマトレイＫＳＴが積層されて保持
されている。

【００３６】なお、これら試験前ＩＣストッカ２０１と
試験済ＩＣストッカ２０２とは同じ構造とされているの
で、試験前ＩＣストッカ２０１と試験済ＩＣストッカ２
０２とのそれぞれの数を必要に応じて適宜数に設定する
ことができる。

【００３７】図１及び図２に示す例では、試験前ストッ
カ２０１に２個のストッカＳＴＫ−Ｂを設け、またその
隣にアンローダ部４００へ送られる空ストッカＳＴＫ−
Ｅを２個設けるとともに、試験済ＩＣストッカ２０２に
８個のストッカＳＴＫ−１，ＳＴＫ−２，…，ＳＴＫ−
８を設けて試験結果に応じて最大８つの分類に仕分けし
て格納できるように構成されている。つまり、良品と不
良品の別の外に、良品の中でも動作速度が高速のもの、
中速のもの、低速のもの、あるいは不良の中でも再試験
が必要なもの等に仕分けされる。

【００３８】ローダ部３００ 上述したカスタマトレイＫＳＴは、ＩＣ格納部２００と
装置基板１０５との間に設けられたトレイ移送アーム２
０５によってローダ部３００の窓部３０６に装置基板１
０５の下側から運ばれる。そして、このローダ部３００
において、カスタマトレイＫＳＴに積み込まれた被試験
ＩＣをＸ−Ｙ搬送装置３０４によって一旦プリサイサ
（preciser）３０５に移送し、ここで被試験ＩＣの相互
の位置を修正したのち、さらにこのプリサイサ３０５に
移送された被試験ＩＣを再びＸ−Ｙ搬送装置３０４を用
いて、ローダ部３００に停止しているテストトレイＴＳ
Ｔに積み替える。

【００３９】カスタマトレイＫＳＴからテストトレイＴ
ＳＴへ被試験ＩＣを積み替えるＩＣ搬送装置３０４とし
ては、図１に示すように、装置基板１０５の上部に架設
された２本のレール３０１と、この２本のレール３０１
によってテストトレイＴＳＴとカスタマトレイＫＳＴと
の間を往復する（この方向をＹ方向とする）ことができ
る可動アーム３０２と、この可動アーム３０２によって
支持され、可動アーム３０２に沿ってＸ方向に移動でき
る可動ヘッド３０３とを備えている。

【００４０】このＸ−Ｙ搬送装置３０４の可動ヘッド３
０３には、吸着ヘッド３０７（図９参照、本発明に係る
ピックアップ搬送機に相当する。）が下向に装着されて
おり、この吸着ヘッド３０７が空気を吸引しながら移動
することで、カスタマトレイＫＳＴから被試験ＩＣを吸
着し、その被試験ＩＣをテストトレイＴＳＴに積み替え
る。こうした吸着ヘッド３０７は、可動ヘッド３０３に
対して例えば８本程度装着されており、一度に８個の被
試験ＩＣをテストトレイＴＳＴに積み替えることができ
る。特に本実施形態の吸着ヘッド３０７には、後述する
プリサイサ３０５やインサート１６のガイドコア１６１
に形成されたガイド孔３０５３，１６１１に嵌合して、
互いの位置決めを行うためのガイドピン３０７１が２つ
設けられている。

【００４１】なお、一般的なカスタマトレイＫＳＴにあ
っては、被試験ＩＣを保持するための凹部ＫＳＴ１が、
被試験ＩＣの形状よりも比較的大きく形成されているの
で、カスタマトレイＫＳＴに格納された状態における被
試験ＩＣの位置は、大きなバラツキをもっている。ま
た、カスタマトレイＫＳＴによっては凹部ＫＳＴ１のピ
ッチも相違することが少なくない。このため、この状態
で被試験ＩＣを吸着ヘッド３０７で吸着し、直接テスト
トレイＴＳＴに運ぶと、テストトレイＴＳＴに設けられ
たインサート１６に正確に落し込むことが困難となる。

【００４２】そこで、本実施形態の電子部品試験装置１
では、カスタマトレイＫＳＴの設置位置とテストトレイ
ＴＳＴとの間にプリサイサ３０５と呼ばれるＩＣの位置
修正手段が設けられている。

【００４３】このプリサイサ３０５は、図９に示すよう
に周縁に傾斜面を有する比較的深い凹部３０５１（本発
明に係る第５のガイドに相当する。）と、この凹部３０
５１の底面に形成された開口部３０５２（本発明に係る
第４のガイドに相当する。）と、さらに上述した吸着ヘ
ッド３０７のガイドピン３０７１が嵌合する２つのガイ
ド孔３０５３とを有している。開口部３０５２は、図８
に示すガイドコア１６１のガイド孔１６１２と同様に、
ＩＣの最外周のボール端子ＨＢに沿って開口されてい
る。

【００４４】そして、カスタマトレイＫＳＴから吸着ヘ
ッド３０７にＩＣを吸着し、ガイドピン３０７１とガイ
ド孔３０５３とを、吸着ヘッド３０７とプリサイサ３０
５との位置出しに用いながら、凹部３０５１に、吸着ヘ
ッド３０７に吸着された被試験ＩＣを落し込むと、傾斜
面で被試験ＩＣの落下位置が修正され、さらに開口部３
０５２にＩＣのボール端子ＨＢが嵌合することになる。
これにより、８個の被試験ＩＣの相互の位置が著しく正
確に定まり、位置が修正された被試験ＩＣを再び吸着ヘ
ッド３０７で吸着してテストトレイＴＳＴに積み替える
ことで、テストトレイＴＳＴに設けられたインサート１
６のガイドコア１６１に精度良く被試験ＩＣを積み替え
ることができる。

【００４５】なお、プリサイサ３０５の凹部３０５１
は、被試験ＩＣのパッケージの外周をガイドしながら位
置修正を行うものであることから、パッケージの形状が
異なる場合には、その形状に応じたプリサイサ３０５に
交換される。被試験ＩＣの種類が変わったときの、いわ
ゆるチェンジキットの一つである。

【００４６】チャンバ部１００ 上述したテストトレイＴＳＴは、ローダ部３００で被試
験ＩＣが積み込まれたのちチャンバ部１００に送り込ま
れ、当該テストトレイＴＳＴに搭載された状態で各被試
験ＩＣがテストされる。

【００４７】チャンバ部１００は、テストトレイＴＳＴ
に積み込まれた被試験ＩＣに目的とする高温又は低温の
熱ストレスを与える恒温槽１０１と、この恒温槽１０１
で熱ストレスが与えられた状態にある被試験ＩＣをテス
トヘッド１０４に接触させるテストチャンバ１０２と、
テストチャンバ１０２で試験された被試験ＩＣから、与
えられた熱ストレスを除去する除熱槽１０３とで構成さ
れている。

【００４８】除熱槽１０３では、恒温槽１０１で高温を
印加した場合は、被試験ＩＣを送風により冷却して室温
に戻し、また恒温槽１０１で例えば−３０℃程度の低温
を印加した場合は、被試験ＩＣを温風またはヒータ等で
加熱して結露が生じない程度の温度まで戻す。そして、
この除熱された被試験ＩＣをアンローダ部４００に搬出
する。

【００４９】図１に示すように、チャンバ部１００の恒
温槽１０１及び除熱槽１０３は、テストチャンバ１０２
より上方に突出するように配置されている。また、恒温
槽１０１には、図２に概念的に示すように、垂直搬送装
置が設けられており、テストチャンバ１０２が空くまで
の間、複数枚のテストトレイＴＳＴがこの垂直搬送装置
に支持されながら待機する。主として、この待機中にお
いて、被試験ＩＣに高温又は低温の熱ストレスが印加さ
れる。

【００５０】テストチャンバ１０２には、その中央にテ
ストヘッド１０４が配置され、テストヘッド１０４の上
にテストトレイＴＳＴが運ばれて、被試験ＩＣの入出力
端子ＨＢをテストヘッド１０４のコンタクトピン５１に
電気的に接触させることによりテストが行われる。一
方、試験が終了したテストトレイＴＳＴは、除熱槽１０
３で除熱され、ＩＣの温度を室温に戻したのち、アンロ
ーダ部４００に排出される。

【００５１】また、恒温槽１０１と除熱槽１０３の前側
には、図１に示すように装置基板１０５が差し渡され、
この装置基板１０５にテストトレイ搬送装置１０８が装
着されている。この装置基板１０５上に設けられたテス
トトレイ搬送装置１０８によって、除熱槽１０３から排
出されたテストトレイＴＳＴは、アンローダ部４００お
よびローダ部３００を介して恒温槽１０１へ返送され
る。

【００５２】図５は本実施形態で用いられるテストトレ
イＴＳＴの構造を示す分解斜視図である。このテストト
レイＴＳＴは、方形フレーム１２に複数の桟（さん）１
３が平行かつ等間隔に設けられ、これら桟１３の両側お
よび桟１３と対向するフレーム１２の辺１２ａに、それ
ぞれ複数の取付け片１４が等間隔に突出して形成されて
いる。これら桟１３の間および桟１３と辺１２ａとの間
と、２つの取付け片１４とによって、インサート収納部
１５が構成されている。

【００５３】各インサート収納部１５には、それぞれ１
個のインサート１６が収納されるようになっており、こ
のインサート１６はファスナ１７を用いて２つの取付け
片１４にフローティング状態（微動可能な状態）で取付
けられている。このために、インサート１６の両端部に
は、それぞれ取付け片１４への取付け用孔２１が形成さ
れている。こうしたインサート１６は、たとえば１つの
テストトレイＴＳＴに、１６×４個程度取り付けられ
る。

【００５４】なお、各インサート１６は、同一形状、同
一寸法とされており、それぞれのインサート１６には後
述するガイドコア１６１が装着されて、このガイドコア
１６１に被試験ＩＣが収納される。その詳細は後述す
る。

【００５５】ここで、テストヘッド１０４に対して一度
に接続される被試験ＩＣは、図５に示すように４行×１
６列に配列された被試験ＩＣであれば、たとえば４列お
きに４行の被試験ＩＣが同時に試験される。つまり、１
回目の試験では、１列目から４列おきに配置された１６
個の被試験ＩＣをテストヘッド１０４のコンタクトピン
５１に接続して試験し、２回目の試験では、テストトレ
イＴＳＴを１列分移動させて２列目から４列おきに配置
された被試験ＩＣを同様に試験し、これを４回繰り返す
ことで全ての被試験ＩＣを試験する（いわゆる１６個同
時測定）。この試験の結果は、テストトレイＴＳＴに付
された例えば識別番号と、テストトレイＴＳＴの内部で
割り当てられた被試験ＩＣの番号で決まるアドレスに記
憶される。

【００５６】図６および図７に示すように、インサート
１６の中央には、ガイドコア１６１がピン１６１３を介
してインサート本体に装着されている。このピン１６１
３は、図７の断面図に示されるようにガイドコア１６１
のフランジ１６１４に接し、ガイドコア１６１の抜けを
阻止するだけのものであり、ガイドコア１６１はインサ
ート本体に対して三次元的に微動可能とされている。い
わゆる、フローティング状態で設けられている。

【００５７】ガイドコア１６１には、図８に示すような
開口部からなるガイド孔１６１２（本発明に係る第１の
ガイド）が形成されており、このガイド孔１６１２は、
被試験ＩＣであるボールグリッドアレイ型ＩＣの半田ボ
ールＨＢの位置に対応して形成されている。なお、パッ
ケージモールドＰＭの外周面の大きさが多少異なって
も、被試験ＩＣの半田ボールＨＢの配列マトリックスが
同じである限り、半田ボールＨＢがこのガイド孔１６１
２に対して何ら障害なく円滑に嵌合できるように、ガイ
ドコア１６１の底面には僅かな隙間Ｓが形成されてい
る。

【００５８】ちなみに、同図に示すガイド孔１６１２
は、ＢＧＡ型ＩＣの半田ボールＨＢのうち最外周の半田
ボールＨＢのみが嵌合するように、一つの開口部として
構成されているが、本発明の第１のガイドはこれ以外に
も種々の形態が考えられる。

【００５９】図１５に示す他の実施形態は、ＢＧＡ型Ｉ
Ｃの全ての半田ボールＨＢが嵌合するガイド孔１６１２
をガイドコア１６１の底面に設け、全ての半田ボールＨ
Ｂに対して下側からコンタクトピン５１が接触できるよ
うに貫通孔とした例である。

【００６０】また、図１６に示す他の実施形態は、ＢＧ
Ａ型ＩＣの半田ボールＨＢのうち外側から２列の半田ボ
ールＨＢのみが嵌合するガイド孔１６１２ａをガイドコ
ア１６１の底面に設け、それ以外の半田ボールＨＢに対
してもコンタクトピン５１が接触できるように、ガイド
コア１６１の底面の中央に開口１６１２ｂを形成した例
である。

【００６１】また、ガイドコア１６１には、上述した吸
着ヘッド３０７のガイドピン３０７１が嵌合する２つの
ガイド孔１６１１（本発明に係る第２のガイドおよび第
３のガイドに相当する。）が設けられており、図７に二
点鎖線で示すように吸着ヘッド３０７のガイドピン３０
７１がガイドコア１６１のガイド孔１６１１に嵌合する
と、インサート本体やテストトレイ自体の位置誤差に拘
わらず、ダイレクトに吸着ヘッド３０７とガイドコア１
６１との位置合わせが行われることになる。

【００６２】なお、このガイドコア１６１のガイド孔１
６１１には、その下方からソケットのガイドピン５２
（図９または図１０参照）が嵌合できるようになってい
る。すなわち、ガイド孔１６１１は本発明に係る第３の
ガイドをも構成している。

【００６３】本発明に係るガイドコア１６１の具体的構
造は図６に示すものに何ら限定されず、これ以外にも種
々の形態が考えられる。

【００６４】図１１および図１２に示す他の実施形態
は、ピン１６１３を用いないで、その代わりにガイドコ
ア１６１に可撓性を有するフック１６１５を形成し、こ
のフック１６１５をインサート本体に係合させたもので
ある。本例においても、ガイドコア１６１はインサート
本体に対して三次元的に微動可能とされている。いわゆ
る、フローティング状態で設けられている。

【００６５】また、図１３および図１４に示す他の実施
形態は、ピン１６１３に代えてタップピン１６１６を用
いたもので、本例においても、タップピン１６１６の寸
法を考慮することで、ガイドコア１６１はインサート本
体に対して三次元的に微動可能とされている。いわゆ
る、フローティング状態で設けられている。

【００６６】図１０は同電子部品試験装置のテストヘッ
ド１０４におけるプッシャ３０、インサート１６（テス
トトレイＴＳＴ側）、ソケットガイド４０およびコンタ
クトピン５１を有するソケット５０の構造を示す断面図
であり、プッシャ３０は、テストヘッド１０４の上側に
設けられており、図示しないＺ軸駆動装置（たとえば流
体圧シリンダ）によってＺ軸方向に上下移動する。この
プッシャ３０は、一度にテストされる被試験ＩＣの間隔
に応じて（上記テストトレイにあっては４列おきに４行
の計１６個）、Ｚ軸駆動装置に取り付けられている。

【００６７】プッシャ３０の中央には、被試験ＩＣを押
し付けるための押圧子３１が形成され、その両側に後述
するインサート１６のガイド孔２０およびソケットガイ
ド４０のガイドブッシュ４１に挿入されるガイドピン３
２が設けられている。また、押圧子３１とガイドピン３
２との間には、当該プッシャ３０がＺ軸駆動手段にて下
降した際に、下限を規制するためのストッパガイド３３
が設けられており、このストッパガイド３３は、ソケッ
トガイド４０のストッパ面４２（片側のみを示す。）に
当接することで、被試験ＩＣを破壊しない適切な圧力で
押し付けるプッシャの下限位置が決定される。

【００６８】インサート１６は、図５を参照しながら説
明したように、テストトレイＴＳＴに対してファスナ１
７を用いて取り付けられているが、その両側に、上述し
たプッシャ３０のガイドピン３２およびソケットガイド
４０のガイドブッシュ４１が上下それぞれから挿入され
るガイド孔２０が形成されている。プッシャ３０の下降
状態においては、同図の左側のガイド孔２０は、上半分
がプッシャ３０のガイドピン３２が挿入されて位置決め
が行われる小径孔とされ、下半分がソケットガイド４０
のガイドブッシュ４１が挿入されて位置決めが行われる
大径孔とされている。ちなみに、図において右側のガイ
ド孔２０と、プッシャ３０のガイドピン３２およびソケ
ットガイド４０のガイドブッシュ４１とは、遊嵌状態と
されている。

【００６９】一方、テストヘッド１０４に固定されるソ
ケットガイド４０の両側には、プッシャ３０の２つのガ
イドピン３２が挿入されて、これら２つのガイドピン３
２との間で位置決めを行うためのガイドブッシュ４１が
設けられており、このガイドブッシュ４１の左側のもの
は、インサート１６との間でも位置決めを行う。

【００７０】ソケットガイド４０の下側には、複数のコ
ンタクトピン５１を有するソケット５０が固定されてお
り、このコンタクトピン５１は、図外のスプリングによ
って上方向にバネ付勢されている。したがって、被試験
ＩＣを押し付けても、コンタクトピン５１がソケット５
０の上面まで後退する一方で、被試験ＩＣが多少傾斜し
て押し付けられても、全てのボール端子ＨＢにコンタク
トピン５１が接触できるようになっている。なお、コン
タクトピン５１の先端には、ボールグリッドアレイ型Ｉ
Ｃの半田ボールＨＢを収容する略円錐状凹部５１ａが形
成されている（図１８参照）。

【００７１】また、ソケット５０には、インサート１６
にフローティング状態で装着されたガイドコア１６１の
ガイド孔１６１１に嵌合するガイドピン５２が別途設け
られており、プッシャ３０が下降してインサート１６も
下降すると、インサート１６の位置誤差の有無に拘わら
ず、ガイドコア１６１がガイドピン５２によって位置決
めされ、これによりＩＣのボール端子ＨＢとコンタクト
ピン５１との位置合わせが精度よく行える。

【００７２】アンローダ部４００ アンローダ部４００にも、ローダ部３００に設けられた
Ｘ−Ｙ搬送装置３０４と同一構造のＸ−Ｙ搬送装置４０
４，４０４が設けられ、このＸ−Ｙ搬送装置４０４，４
０４によって、アンローダ部４００に運び出されたテス
トトレイＴＳＴから試験済のＩＣがカスタマトレイＫＳ
Ｔに積み替えられる。

【００７３】図１に示されるように、アンローダ部４０
０の装置基板１０５には、当該アンローダ部４００へ運
ばれたカスタマトレイＫＳＴが装置基板１０５の上面に
臨むように配置される一対の窓部４０６，４０６が二対
開設されている。

【００７４】また、図示は省略するが、それぞれの窓部
４０６の下側には、カスタマトレイＫＳＴを昇降させる
ための昇降テーブルが設けられており、ここでは試験済
の被試験ＩＣが積み替えられて満杯になったカスタマト
レイＫＳＴを載せて下降し、この満杯トレイをトレイ移
送アーム２０５に受け渡す。

【００７５】ちなみに、本実施形態の電子部品試験装置
１では、仕分け可能なカテゴリーの最大が８種類である
ものの、アンローダ部４００の窓部４０６には最大４枚
のカスタマトレイＫＳＴしか配置することができない。
したがって、リアルタイムに仕分けできるカテゴリは４
分類に制限される。一般的には、良品を高速応答素子、
中速応答素子、低速応答素子の３つのカテゴリに分類
し、これに不良品を加えて４つのカテゴリで充分ではあ
るが、たとえば再試験を必要とするものなどのように、
これらのカテゴリに属さないカテゴリが生じることもあ
る。

【００７６】このように、アンローダ部４００の窓部４
０６に配置された４つのカスタマトレイＫＳＴに割り当
てられたカテゴリー以外のカテゴリーに分類される被試
験ＩＣが発生した場合には、アンローダ部４００から１
枚のカスタマトレイＫＳＴをＩＣ格納部２００に戻し、
これに代えて新たに発生したカテゴリーの被試験ＩＣを
格納すべきカスタマトレイＫＳＴをアンローダ部４００
に転送し、その被試験ＩＣを格納すればよい。ただし、
仕分け作業の途中でカスタマトレイＫＳＴの入れ替えを
行うと、その間は仕分け作業を中断しなければならず、
スループットが低下するといった問題がある。このた
め、本実施形態の電子部品試験装置１では、アンローダ
部４００のテストトレイＴＳＴと窓部４０６との間にバ
ッファ部４０５を設け、このバッファ部４０５に希にし
か発生しないカテゴリの被試験ＩＣを一時的に預かるよ
うにしている。

【００７７】たとえば、バッファ部４０５に２０〜３０
個程度の被試験ＩＣが格納できる容量をもたせるととも
に、バッファ部４０５の各ＩＣ格納位置に格納されたＩ
Ｃのカテゴリをそれぞれ記憶するメモリを設けて、バッ
ファ部４０５に一時的に預かった被試験ＩＣのカテゴリ
と位置とを各被試験ＩＣ毎に記憶しておく。そして、仕
分け作業の合間またはバッファ部４０５が満杯になった
時点で、バッファ部４０５に預かっている被試験ＩＣが
属するカテゴリのカスタマトレイＫＳＴをＩＣ格納部２
００から呼び出し、そのカスタマトレイＫＳＴに収納す
る。このとき、バッファ部４０５に一時的に預けられる
被試験ＩＣは複数のカテゴリにわたる場合もあるが、こ
うしたときは、カスタマトレイＫＳＴを呼び出す際に一
度に複数のカスタマトレイＫＳＴをアンローダ部４００
の窓部４０６に呼び出せばよい。

【００７８】次に、主として図９を参照しながら作用を
説明する。まず、試験前のＩＣが満載されたカスタマト
レイＫＳは、ＩＣストッカ２０１からローダ部３００の
窓部３０６へ搬送され、ここでＸＹ搬送装置３０４を用
いて８個ずつプリサイサ３０５へ載せ替えられる。カス
タマトレイＫＳＴに搭載された状態では、ＩＣの位置は
きわめてラフであり、ＸＹ搬送装置３０４の吸着ヘッド
３０７はこれを吸着してプリサイサ３０５へ落とし込
む。このプリサイサ３０５では、ＩＣのパッケージの外
周形状に応じた凹部３０５１によって、それまでラフで
あったＩＣの位置が、比較的精度よく定まり、さらに凹
部３０５１の底面に形成された開口部３０５２がＩＣの
ボール端子ＨＢをガイドすることで、プリサイサ３０５
に対するＩＣ端子の位置が正確に定まることになる。

【００７９】次に、同じＸＹ搬送装置３０４を用いて位
置出しされたＩＣを吸着するが、このとき吸着ヘッド３
０７のガイドピン３０７１とプリサイサ３０５のガイド
孔３０５３とが嵌合することにより、これら吸着ヘッド
３０７とプリサイサ３０５との位置関係が精度よく決ま
るので、ＩＣは精度よく吸着ヘッド３０７に吸着される
ことになる。

【００８０】この状態でＸＹ搬送装置３０４の可動アー
ム３０２および可動ヘッド３０３を動作させて、ＩＣを
テストトレイＴＳＴの一つのインサート１６まで搬送す
る。そして、吸着ヘッド３０７を下降させてガイドピン
３０７１をインサート１６のガイドコア１６１のガイド
孔１６１１に嵌合させることにより、吸着ヘッド３０７
とガイドコア１６１との位置合わせを行い、この状態で
ＩＣを放す。これにより、ＩＣは、そのボール端子ＨＢ
がガイドコア１６１のガイド孔１６１２に係合すること
になる。

【００８１】全てのインサート１６にＩＣを搬送する
と、テストトレイＴＳＴをチャンバ部１００内のテスト
工程まで搬送する。このテスト工程においては、被試験
ＩＣは、図５に示すテストトレイＴＳＴに搭載された状
態、より詳細には個々の被試験ＩＣは、同図のインサー
ト１６のガイドコア１６１に落とし込まれた状態でテス
トヘッド１０４の上部に搬送されてくる。

【００８２】テストトレイＴＳＴがテストヘッド１０４
において停止すると、Ｚ軸駆動装置が作動し始め、図１
０に示す一つのプッシャ３０が一つのインサートに対応
するように下降してくる。そして、プッシャ３０の２本
のガイドピン３２，３２は、インサート１６のガイド孔
２０，２０をそれぞれ貫通し、さらにソケットガイド４
０のガイドブッシュ４１，４１に嵌合する。そして、ソ
ケット５０に設けられたガイドピン５２がガイドコア１
６１のガイド孔１６１１に嵌合することになる。

【００８３】ここで、テストヘッド１０４（つまり、電
子部品試験装置１側）に固定されたソケット５０および
ソケットガイド４０に対して、インサート１６およびプ
ッシャ３０はある程度の位置誤差を有しているが、プッ
シャ３０の左側のガイドピン３２がインサート１６のガ
イド孔２０の小径孔に嵌合することでプッシャ３０とイ
ンサート１６との位置合わせが行われ、その結果、プッ
シャ３０の押圧子３１は適切な位置で被試験ＩＣを押し
付けることができる。

【００８４】また、インサート１６の左側のガイド孔２
０の大径孔が、ソケットガイド４０の左側のガイドブッ
シュ４１に嵌合することで、インサート１６とソケット
ガイド４０との位置合わせが行われ、これにより被試験
ＩＣとコンタクトピン５１との位置精度が高まることに
なる。

【００８５】特に本実施形態およびその他の変形例で
は、図１０に示すように、被試験ＩＣの半田ボールＨＢ
自体をインサート１６のガイドコア１６１のガイド孔１
６１２で位置決めし、これに加えて、ガイドコア１６１
とソケットとをガイドピン５２およびガイド孔１６１１
で位置決めしているので、半田ボールＨＢとコンタクト
ピン５１との位置合わせが高精度で実現できることにな
る。

【００８６】このように、被試験ＩＣの半田ボールＨＢ
とコンタクトピン５１との位置精度が充分に出されてい
るので、その他の位置合わせを行うことなくストッパガ
イド３３がストッパ面４２に当接するまでプッシャ３０
をさらに下降させ、押圧子３１により被試験ＩＣをコン
タクトピン５１に接触させる。この状態で静止して、所
定のテストを実行する。

【００８７】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。

【００８８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、被試
験電子部品のパッケージモールドを位置決めするのでは
なく、コンタクト部に押し当てられる端子自体を直接的
に第１のガイドで位置決めし、さらにインサート本体と
被試験電子部品の端子との間に搭載誤差があっても、ガ
イドコアの微動動作によってこれを吸収することができ
るので、コンタクト部に対する被試験電子部品の端子の
位置決め精度が著しく向上し、端子の損傷等を防止でき
る。この結果、コンタクト部への押し付け前に被試験電
子部品の位置修正を行う工程が不要となって、電子部品
試験装置のインデックスタイムを短縮することができ
る。

【００８９】また、被試験電子部品の端子の配列マトリ
ックスが共通すれば、パッケージモールドの形状が相違
してもインサートを共用することができ、専用部品の製
作や交換などの段取り作業時間に要するコストを低減す
ることができる。

【００９０】さらに、被試験電子部品の配列マトリック
スが相違する場合でも、ガイドコアのみの交換で足り、
インサート本体は共用化できるので、専用部品の製作に
要するコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品試験装置の実施形態を示す斜
視図である。

【図２】図１の電子部品試験装置における被試験電子部
品の取り廻し方法を示すトレイのフローチャートであ
る。

【図３】図１の電子部品試験装置のＩＣストッカの構造
を示す斜視図である。

【図４】図１の電子部品試験装置で用いられるカスタマ
トレイを示す斜視図である。

【図５】図１の電子部品試験装置で用いられるテストト
レイを示す一部分解斜視図である。

【図６】本発明のインサートの実施形態を示す分解斜視
図である。

【図７】図６の VII-VII線に沿う断面図である。

【図８】図７のVIII部を拡大した断面図である。

【図９】図１の電子部品試験装置における電子部品の載
せ替え方法を説明するための要部斜視図である。

【図１０】図１のテストヘッドにおけるプッシャ、イン
サート、ソケットガイドおよびコンタクトピンの構造を
示す断面図である。

【図１１】本発明のインサートの他の実施形態を示す分
解斜視図である。

【図１２】図１１の XII-XII線に沿う断面図である。

【図１３】本発明のインサートのさらに他の実施形態を
示す分解斜視図である。

【図１４】図１３の XIV-XIV線に沿う断面図である。

【図１５】本発明に係るガイドコアの他の実施形態を示
す斜視図および断面図である。

【図１６】本発明に係るガイドコアのさらに他の実施形
態を示す斜視図および断面図である。

【図１７】一般的なコンタクトピン（ソケット）を示す
斜視図である。

【図１８】ＩＣのボール端子とコンタクトピントの接触
状態を示す要部断面図である。

【符号の説明】

ＩＣ…ＩＣ、被試験ＩＣ（被試験電子部品） ＰＭ…パッケージモールド ＨＢ…半田ボール（被試験電子部品の端子） １…電子部品試験装置 １００…チャンバ部 １０４…テストヘッド ５１…コンタクトピン（コンタクト部） ３００…ローダ部 ３０４…Ｘ−Ｙ搬送装置（ピックアップ搬送機） ３０５…プリサイサ ３０５１…凹部（第５のガイド） ３０５２…ガイド孔（第４のガイド） ３０５３…ガイド孔（第６のガイド） ＫＳＴ…カスタマトレイ ＴＳＴ…テストトレイ（トレイ） １６…インサート １６１…ガイドコア １６１１…ガイド孔（第２のガイド、第３のガイド） １６１２…ガイド孔（第１のガイド）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被試験電子部品を搭載して電子部品試験装
   置内を取り廻すトレイに、微動可能に設けられるインサ
   ートであって、 前記被試験電子部品の端子に接触してこれを位置決めす
   る第１のガイドを有し、インサート本体に対して微動可
   能に設けられたガイドコアを備えたインサート。
2. 【請求項２】前記ガイドコアは、前記電子部品試験装置
   の、前記被試験電子部品をピックアップする搬送機との
   位置決めを行う第２のガイドを有する請求項１記載のイ
   ンサート。
3. 【請求項３】前記ガイドコアは、前記電子部品試験装置
   のテストヘッドのコンタクト部との位置決めを行う第３
   のガイドを有する請求項１記載のインサート。
4. 【請求項４】前記ガイドコアは、前記電子部品試験装置
   のテストヘッドのコンタクト部との位置決めを行う第３
   のガイドを有する請求項２記載のインサート。
5. 【請求項５】前記第２のガイドと前記第３のガイドと
   は、共通の孔またはピンである請求項４記載のインサー
   ト。
6. 【請求項６】前記被試験電子部品の端子が、ボール状端
   子である請求項１〜５の何れかに記載のインサート。
7. 【請求項７】前記第１のガイドは、前記ボール状端子が
   嵌合する孔である請求項６記載のインサート。
8. 【請求項８】電子部品試験装置のテストヘッドのコンタ
   クト部へ被試験電子部品を搬入し、これを搬出するトレ
   イであって、請求項１〜７の何れかに記載のインサート
   を有するトレイ。
9. 【請求項９】テストヘッドのコンタクト部へ被試験電子
   部品の端子を押し付けてテストを行う電子部品試験装置
   であって、請求項８記載のトレイを有する電子部品試験
   装置。
10. 【請求項１０】前記トレイに前記被試験電子部品を搭載
    する前に、前記被試験電子部品の位置を修正するプリサ
    イサをさらに有し、 前記プリサイサは、 前記被試験電子部品の端子に接触してこれを位置決めす
    る第４のガイドと、 前記被試験電子部品を前記第４のガイドにて位置決めす
    る際に、前記被試験電子部品の端子以外の部分を案内し
    て前記被試験電子部品の端子を前記第４のガイドに合致
    させる第５のガイドと、を有する請求項９記載の電子部
    品試験装置。
11. 【請求項１１】前記プリサイサは、前記被試験電子部品
    をピックアップする搬送機との位置決めを行う第６のガ
    イドを有する請求項１０記載の電子部品試験装置。