JP2001228206A - 部品試験装置およびそれに用いる部品保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 供試験済部品の結露防止、常温復帰時間の短
縮または試験前部品の温度制御の精度向上を図り、しか
もスループットの向上を図ることができる部品試験装置
および部品保持装置を提供するすること。 【解決手段】 試験前または試験後の部品４２０が着脱
自在に設置されるポケット部４１６と、ポケット部４１
６の内部に、空気を案内する吹き出し通路４２８，４３
０，４３２と、ポケット部を加熱するヒータ４４０とを
有する部品保持装置。好ましくは、この部品保持装置
は、ヒータ４４０が内蔵され、吹き出し通路の一部を構
成する流通溝４３０が表面に形成してあるヒータベース
４１０と、ヒータベース４１０の表面に対して着脱自在
に装着され、ポケット部４１６が表面に形成してあり、
ポケット部４１６の底部には、流通溝４３０に連通する
吹き出し口４２８が形成してあるホットプレートチェン
ジキット４１２とをさらに有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に半導体集積回
路素子などの各種電子部品（以下、代表的にＩＣとも称
する）を試験するための部品試験装置およびそれに用い
る部品保持装置に係り、たとえば試験済部品の結露防止
または試験前部品の温度制御の精度向上を図ることがで
きる部品試験装置および部品保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハンドラ (handler)と称される部品試験
装置では、トレイに収納した多数の被試験ＩＣをハンド
ラ内に搬送し、各被試験ＩＣをテストヘッドに電気的に
接触させ、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被試験ＩＣ
をテストヘッドから払い出し、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】従来の部品試験装置には、被試験ＩＣに高
温の熱ストレスを印加した状態でテストを行うものがあ
る。この試験装置では、一定の温度に加熱されたヒート
プレート（またはホットプレート）と称される部品保持
装置に被試験ＩＣを載せることにより、所定の温度まで
加熱することとしている。

【０００４】また、低温試験が可能な試験装置では、被
試験ＩＣを低温チャンバ内で低温試験した後、低温の試
験済ＩＣに結露が付着することを防止するために、低温
チャンバから取り出した直後の試験済ＩＣを、部品保持
装置で加熱している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＱＦＰ（Qu
ad Flat Package ）型ＩＣを加熱する場合には、ＱＦＰ
型ＩＣのパッケージモールド面にヒートプレートが直接
接触するので、熱伝導性が良く、比較的に短時間で効率
よく昇温することができる。

【０００６】しかしながら、特にＢＧＡ(Ball Grid Arr
ay )型ＩＣのように半田ボールがパッケージモールドの
下面に形成されているＩＣでは、半田ボールをヒートプ
レートに直接に接触させることができないので、パッケ
ージモールドの周縁部のみをヒートプレートに接触させ
る構成とならざるを得ない。

【０００７】しかしながら、この構造では、ヒートプレ
ートからの熱は、パッケージモールドの周縁部から熱伝
導により伝達されるか、あるいは輻射熱で伝達されるか
の何れかしかなく、何れも熱伝達効率がきわめて悪いの
で、昇温時間が長いと言った問題がある。

【０００８】このため、低温チャンバから取り出した直
後の試験済ＩＣをヒートプレートで加熱する場合、飽和
温度に到達するまでの時間が長くなり、結果的に試験の
スループットが低下する。また、ＩＣが飽和温度に到達
するまでの間に、ＩＣに結露水が生じるおそれがある。

【０００９】また、試験前のＩＣをヒートプレートで加
熱して試験を行う場合に、所望の温度まで昇温するまで
の時間が長くなり、結果的に試験のスループットが低下
する。また、ＩＣの全体を加熱する構成ではないため、
温度精度の点で難点を有する。

【００１０】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、試験済部品の結露防止、常温復帰時間の短縮または
試験前部品の温度制御の精度向上を図り、しかもスルー
プットの向上を図ることができる部品試験装置および部
品保持装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る部品保持装置は、試験前または試験後
の部品が着脱自在に設置されるポケット部と、前記ポケ
ット部の内部に向けて、気体を吹き出す吹き出し通路と
を有する。好ましくは、本発明に係る部品保持装置は、
前記ポケット部を加熱するヒータをさらに有し、前記吹
き出し通路を流通する気体を加熱可能に構成してある。

【００１２】好ましくは、本発明に係る部品保持装置
は、前記ヒータが内蔵され、前記吹き出し通路の一部を
構成する流通溝が表面に形成してあるヒータベースと、
前記ヒータベースの表面に対して着脱自在に装着され、
前記ポケット部が表面に形成してあり、前記ポケット部
の底部には、前記流通溝に連通する吹き出し口が形成し
てあるホットプレートチェンジキットとをさらに有す
る。

【００１３】前記部品としては、特に限定されないが、
たとえば端子を持つ電子部品であり、前記ポケット部に
は、前記電子部品の端子が直接に接触することを防止す
る端子逃げ用凹所が形成してあり、前記凹所に位置する
端子に向けて、前記吹き出し通路から気体が吹き出すよ
うに構成してあることが好ましい。

【００１４】本発明に係る部品試験装置は、上記部品保
持装置と、部品を試験するためのテストヘッドとを有す
る。

【００１５】

【作用】本発明に係る部品保持装置では、吹き出し通路
からポケット部に向けて、温風または冷風（常温風含
む）を吹き出すことができる。温風を吹き出す場合とし
ては、常温または高温試験前の部品を暖める場合、低温
試験後の部品の結露防止または常温復帰させる場合など
を例示することができる。また、冷風または常温風を吹
き出させる場合としては、高温試験後の部品を常温復帰
させる場合などを例示することができる。本発明に係る
部品保持装置が、ポケット部を加熱するヒータをさらに
有する場合には、ヒータによりポケット部が加熱され、
ポケット部に接触する部分から伝熱により部品が加熱さ
れるのみでなく、吹き出し通路を通る気体も加熱され
る。そのため、ポケット部に向けて吹き出す風も加熱さ
れ、その加熱風によっても部品が全体的に加熱される。
したがって、部品の昇温時間を短くすることができる。
特に、部品としてのＢＧＡ型ＩＣを加熱する場合でも、
部品の昇温時間を短くすることができる。

【００１６】なお、加熱風は、吹き出し通路内に常温の
空気などの気体を流すことで得ることができる。吹き出
し通路を流通する間に、流通する気体は、ポケット部を
加熱するためのヒータにより加熱される。そのため、加
熱風を作り出すための特別な加熱手段は必要としない。
ただし、それでも熱量が足りない場合には、吹き出し通
路に入り込む前の流体を、別のヒータユニットなどで加
熱しておいても良い。

【００１７】本発明に係る部品保持装置を用いて、低温
チャンバから取り出した直後の試験済部品を加熱する場
合、飽和温度に到達するまでの時間を短くすることがで
き、結果的に試験のスループットが向上する。また、部
品が飽和温度に到達するまでの時間を短くできるので、
部品に結露水が発生することを有効に防止することがで
きる。本発明に係る部品保持装置を用いて、高温試験後
の部品を常温復帰させる場合には、ヒータを動作させず
に、ポケット部に向けて冷風または常温風を吹き出させ
ればよい。その結果、高温から常温に復帰するまでの時
間を短縮することができ、結果的に試験のスループット
が向上する。

【００１８】本発明の係る部品保持装置を用いて、試験
前の部品を加熱して試験を行う場合に、所望の温度まで
昇温するまでの時間を短くでき、結果的に試験のスルー
プットが向上する。また、加熱風を用いて、部品の全体
を加熱する構成であるため、温度精度が向上する。

【００１９】本発明に係る部品保持装置を、ヒータベー
スとホットプレートチェンジキットとで構成すれば、試
験すべき部品の大きさや形状に合わせて、ホットプレー
トチェンジキットを交換するのみで、種々の部品の加熱
に用いることができる。

【００２０】また、ホットプレートチェンジキットの表
面に複数のポケット部が形成してある場合でも、流通溝
を通して加熱風が均一に行き渡るので、ポケット間での
不均一な加熱が防止され、全てのポケット部に保持して
ある部品が、同一時間で結露を解消することができる。

【００２１】ＢＧＡ型ＩＣを加熱する場合には、端子し
ての半田ボールがパッケージモールドの下面に形成さ
れ、その部分が端子逃げ用凹所内に位置することにな
り、この凹所が半密封空間となる。本発明では、この半
密封空間内に加熱風を吹き込むことで、加熱風の基とな
る気体（通常は、空気）の消費量を低減させることもで
きる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面に示す実施
形態に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係
る部品保持装置の斜視図、図２は図１に示すプレートチ
ェンジキットを取り除いた状態の部品保持装置の斜視
図、図３は図１に示すIII−III線に沿う要部断面図、図
４は本実施形態の部品保持装置を用いたＩＣ試験装置を
示す一部破断斜視図、図５は図４に示す試験装置におい
て、ＩＣチップの取り廻し方法を示す概念図、図６は同
試験装置に設けられた移送装置を模式的に示す平面図、
図７は本発明の他の実施形態に係る部品保持装置で用い
るホットプレートチェンジキットの要部断面図である。

【００２３】部品保持装置 図１および図３に示すように、本実施形態に係る部品保
持装置４０１は、ヒータベース４１０と、ホットプレー
トチェンジキット４１２とを有する。ヒータベース４１
０は、断熱ベース板４１４の上に固定してある。断熱ベ
ース板４１４は、たとえばガラスエポキシ樹脂などの断
熱材で構成してある。

【００２４】ホットプレートチェンジキット４１２は、
ヒータベース４１０の表面に着脱自在に装着してある。
ホットプレートチェンジキット４１２の表面には、複数
のポケット部４１６が形成してあり、各ポケット部４１
６には、図３に示すように、たとえばＢＧＡ(Ball Grid
Array )型ＩＣなどの電子部品４２０が着脱自在に装着
される。

【００２５】図３に示すように、各ポケット部４１６に
は、電子部品４２０の位置決めなどを行うテーパ壁４２
３と、電子部品４２０としてのＢＧＡ型ＩＣのパッケー
ジモールドの周縁部のみを保持する段差４２４と、ＢＧ
Ａ型ＩＣの端子４２２としての半田ボールが直接に接触
することを防止する端子逃げ用凹所４２６とが形成して
ある。

【００２６】端子逃げ用凹所４２６の底部略中央部に
は、吹き出し口４２８が形成してある。

【００２７】ホットプレートチェンジキット４１２の各
ポケット部４１６の底部に形成してある吹き出し口４２
８は、図３に示すヒータベース４１０の表面に所定パタ
ーンで形成してある流通溝４３０に対して連通してあ
る。流通溝４３０は、ヒータベース４１０の表面では解
放の通路であるが、ヒータベース４１０の上にホットプ
レートチェンジキット４１２が取り付けられることで閉
通路となり、吹き出し口４２８と連通する。流通溝４３
０は、ヒータベース４１０の表面で、所定パターンで形
成してあるため、ヒータベース４１０の上にホットプレ
ートチェンジキット４１２が多少位置ズレして装着され
たとしても、または、これらの間に熱膨張差が生じたと
しても、吹き出し口４２８と流通溝４３０との連通が阻
害されることはない。

【００２８】流通溝４３０は、ヒータベース４１０の内
部に形成してある主通路４３２に連通してある。主通路
４３２、流通溝４３０および吹き出し口４２８が、本発
明の吹き出し通路を構成している。主通路４３２の一端
開口部には、エア導入ポート４３４が接続してあり、そ
こから常温のエアが導入されるようになっている。

【００２９】ヒータベース４１０の内部には、ヒータ４
４０が内蔵してある。ヒータ４４０としては、特に限定
されないが、たとえば電熱ヒータ、面状発熱体、加熱媒
体流路などで構成される。エア導入ポート４３４から主
通路４３２および流通溝４３０へと導入されたエアは、
ヒータ４４０により加熱され、所定の温度に調整され、
その後、吹き出し口４２８を通して、ポケット部４１６
の端子逃げ用凹所４２６の空間に吹き出される。

【００３０】本実施形態では、端子逃げ用凹所４２６の
空間は、電子部品４２０がポケット部４１６に装着され
た状態で、半密封空間となるが、吹き出し口４２８から
吹き出される加熱エアの流速は、それほど大きくないた
め、電子部品４２０が吹き飛ばされることはない。本実
施形態では、端子逃げ用凹所４２６の空間を半密封空間
とすることで、吹き出し口４２８から吹き出される加熱
エアの供給量を低く押さえることができ、エアの消費量
を低減することができる。

【００３１】吹き出し口４２８から吹き出された加熱エ
アは、電子部品４２０の背面を良好に加熱し、部品４２
０と段差部４２４との隙間から外部に放出される。ま
た、ヒータ４４０は、段差部４２４自体も加熱するの
で、この段差部４２４に接触している電子部品４２０の
外周部を伝熱により加熱する。

【００３２】本実施形態に係る部品保持装置４０１で
は、電子部品４２０の昇温時間を短くすることができ
る。特に、電子部品４２０としてＢＧＡ型ＩＣを加熱す
る場合でも、電子部品の昇温時間を短くすることができ
る。

【００３３】なお、吹き出し口４３０から吹き出される
加熱風は、前述したように、主通路４３２および流通溝
４３０内に常温のエアを流すことで得ることができる。
その場合には、加熱風を作り出すための特別な加熱手段
は必要としない。ただし、予め加熱したエアをエア導入
ポート４３４から導入しても良い。

【００３４】本実施形態に係る部品保持装置４０１を用
いて、低温チャンバから取り出した直後の試験済部品を
加熱する場合、飽和温度に到達するまでの時間を短くす
ることができ、結果的に試験のスループットが向上す
る。また、部品が飽和温度に到達するまでの時間を短く
できるので、部品に結露水が発生することを有効に防止
することができる。

【００３５】本実施形態に係る部品保持装置４０１を用
いて、試験前の部品を加熱して試験を行う場合には、所
望の温度まで昇温するまでの時間を短くでき、結果的に
試験のスループットが向上する。また、加熱風を用い
て、部品の全体を加熱する構成であるため、温度精度が
向上する。

【００３６】本実施形態では、部品保持装置４０１を、
ヒータベース４１０とホットプレートチェンジキット４
１２とで構成してあるので、試験すべき部品の大きさや
形状に合わせて、ホットプレートチェンジキット４１２
を交換するのみで、種々の部品の加熱に用いることがで
きる。

【００３７】また、本実施形態では、ホットプレートチ
ェンジキット４１２の表面に複数のポケット部４１６が
形成してあるが、流通溝４３０を通して加熱風が均一に
行き渡るので、ポケット部４１６間での不均一な加熱が
防止され、全てのポケット部４１６に保持してある部品
が、同一時間で結露を解消することができる。

【００３８】ＩＣ試験装置１ 上述した本実施形態に係る部品保持装置４０１が適用さ
れるシステムとしては、特に限定されないが、たとえば
図４〜６に示すＩＣ試験装置１のＩＣチップハンドリン
グ装置（ハンドラ）に適用することができる。すなわ
ち、上述した本実施形態に係る部品保持装置４０１は、
ＩＣ試験装置１において、チャンバ内で低温に維持され
た試験済のＩＣチップをチャンバ外部に取り出した直
後、ＩＣチップに結露が発生することを防止するために
用いられる。

【００３９】図４〜６に示す本実施形態のＩＣ試験装置
１は、被試験ＩＣチップに低温の温度ストレスを与えた
状態でＩＣチップ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チップを分類する装
置である。こうした温度ストレスを与えた状態での動作
テストは、試験対象となる被試験ＩＣチップが多数搭載
されたトレイ（以下、カスタマトレイともいう）から当
該ＩＣ試験装置１内を搬送されるＩＣキャリアに被試験
ＩＣチップを載せ替えて実施される。

【００４０】このため、本実施形態のＩＣ試験装置１
は、図４および図５に示すように、これから試験を行な
う被試験ＩＣチップを格納し、また試験済のＩＣチップ
を分類して格納するＩＣ格納部１００と、ＩＣ格納部１
００から送られる被試験ＩＣチップをチャンバ部３００
に送り込むローダ部２００と、テストヘッドを含むチャ
ンバ部３００と、チャンバ部３００で試験が行なわれた
試験済のＩＣチップを分類して取り出すアンローダ部４
００とから構成されている。

【００４１】ＩＣ格納部１００ ＩＣ格納部１００には、試験前の被試験ＩＣチップを格
納する試験前ＩＣストッカ１０１と、試験の結果に応じ
て分類された被試験ＩＣチップを格納する試験済ＩＣス
トッカ１０２とが設けられている。

【００４２】そして、試験前ＩＣストッカ１０１には、
これから試験が行われる被試験ＩＣチップが格納された
カスタマトレイが積層されて保持される一方で、試験済
ＩＣストッカ１０２には、試験を終えた被試験ＩＣチッ
プが適宜に分類されたカスタマトレイが積層されて保持
されている。

【００４３】なお、これら試験前ＩＣストッカ１０１と
試験済ＩＣストッカ１０２とは同じ構造とされているの
で、試験前ＩＣストッカ１０１と試験済ＩＣストッカ１
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。

【００４４】図４および図５に示す例では、試験前スト
ッカ１０１に１個のストッカＬＤ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ＥＭＰを１個
設けるとともに、試験済ＩＣストッカ１０２に５個のス
トッカＵＬ１，ＵＬ２，…，ＵＬ５を設けて試験結果に
応じて最大５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。

【００４５】ローダ部２００ 上述したカスタマトレイは、ＩＣ格納部１００と装置基
板２０１との間に設けられたトレイ移送アーム（図示省
略）によってローダ部２００の窓部２０２に装置基板２
０１の下側から運ばれる。そして、このローダ部２００
において、カスタマトレイに積み込まれた被試験ＩＣチ
ップを第１の移送装置２０４によって一旦ピッチコンバ
ーションステージ２０３に移送し、ここで被試験ＩＣチ
ップの相互の位置を修正するとともにそのピッチを変更
したのち、さらにこのピッチコンバーションステージ２
０３に移送された被試験ＩＣチップを第２の移送装置２
０５を用いて、チャンバ部３００内の位置ＣＲ１（図５
参照）に停止しているＩＣキャリアに積み替える。

【００４６】窓部２０２とチャンバ部３００との間の装
置基板２０１上に設けられたピッチコンバーションステ
ージ２０３は、比較的深い凹部を有し、この凹部の周縁
が傾斜面で囲まれた形状とされたＩＣチップの位置修正
およびピッチ変更手段であり、この凹部に第１の移送装
置２０４に吸着された被試験ＩＣチップを落し込むと、
傾斜面で被試験ＩＣチップの落下位置が修正されること
になる。これにより、たとえば４個の被試験ＩＣチップ
の相互の位置が正確に定まるとともに、カスタマトレイ
とチャンバ内ＩＣキャリアとの搭載ピッチが相違して
も、位置修正およびピッチ変更された被試験ＩＣチップ
を第２の移送装置２０５で吸着してチャンバ内ＩＣキャ
リアに積み替えることで、チャンバ内ＩＣキャリアに形
成されたＩＣ収納凹部に精度良く被試験ＩＣチップを積
み替えることができる。

【００４７】カスタマトレイからピッチコンバーション
ステージ２０３へ被試験ＩＣチップを積み替える第１の
移送装置２０４は、図６に示すように、装置基板２０１
の上部に架設されたレール２０４ａと、このレール２０
４ａによってカスタマトレイとピッチコンバーションス
テージ２０３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２０４ｂと、この可動アー
ム２０４ｂによって支持され、可動アーム２０４ｂに沿
ってＸ方向に移動できる可動ヘッド２０４ｃとを備えて
いる。

【００４８】この第１の移送装置２０４の可動ヘッド２
０４ｃには、吸着ヘッド２０４ｄが下向きに装着されて
おり、この吸着ヘッド２０４ｄが空気を吸引しながら移
動することで、カスタマトレイから被試験ＩＣチップを
吸着し、その被試験ＩＣチップをピッチコンバーション
ステージ２０３に落とし込む。こうした吸着ヘッド２０
４ｄは、可動ヘッド２０４ｃに対して例えば４本程度装
着されており、一度に４個の被試験ＩＣチップをピッチ
コンバーションステージ２０３に落とし込むことができ
る。

【００４９】一方、ピッチコンバーションステージ２０
３からチャンバ部３００内のＩＣキャリアへ被試験ＩＣ
チップを積み替える第２の移送装置２０５も同様の構成
であり、図４および図６に示すように、装置基板２０１
の上部に架設されたレール２０５ａと、このレール２０
５ａによってピッチコンバーションステージ２０３とＩ
Ｃキャリアとの間を往復することができる可動アーム２
０５ｂと、この可動アーム２０５ｂによって支持され、
可動アーム２０５ｂに沿ってＸ方向に移動できる可動ヘ
ッド２０５ｃとを備えている。

【００５０】この第２の移送装置２０５の可動ヘッド２
０５ｃには、吸着ヘッド２０５ｄが下向に装着されてお
り、この吸着ヘッド２０５ｄが空気を吸引しながら移動
することで、ピッチコンバーションステージ２０３から
被試験ＩＣチップを吸着し、チャンバ部３００の入口３
０３を介して、その被試験ＩＣチップをチャンバ内ＩＣ
キャリアに積み替える。こうした吸着ヘッド２０５ｄ
は、可動ヘッド２０５ｃに対して例えば４本程度装着さ
れており、一度に４個の被試験ＩＣチップをＩＣキャリ
アへ積み替えることができる。

【００５１】チャンバ部３００ 本実施形態に係るチャンバ部３００は、位置ＣＲ１でＩ
Ｃキャリアに積み込まれた被試験ＩＣチップに目的とす
る低温の温度ストレスを与える恒温機能を備えており、
熱ストレスが与えられた状態にある被試験ＩＣチップを
恒温状態でテストヘッド３０２のコンタクト部３０２ａ
（図５参照）に接触させる。

【００５２】図５に示すコンタクト部３０２ａを有する
テストヘッド３０２は、テストチャンバ３０１の中央下
側に設けられており、このテストヘッド３０２の両側に
ＩＣキャリアの静止位置ＣＲ５が設けられている。そし
て、この位置ＣＲ５に搬送されてきたＩＣキャリアに載
せられた被試験ＩＣチップを、図６に示す第３の移送装
置３０４によってテストヘッド３０２上に直接的に運
び、被試験ＩＣチップをコンタクト部３０２ａに電気的
に接触させることにより試験が行われる。

【００５３】また、試験を終了した被試験ＩＣチップ
は、ＩＣキャリアには戻されずに、テストヘッド１０２
の両側の位置ＣＲ５に出没移動するイグジットキャリア
ＥＸＴ１に載せ替えられ、チャンバ部３００の外に搬出
される。

【００５４】本実施形態のＩＣキャリアは、チャンバ部
３００内を循環して搬送される。

【００５５】このように、ＩＣキャリアは、チャンバ部
３００内のみを循環して搬送されるので、一旦昇温また
は降温してしまえば、ＩＣキャリア自体の温度はそのま
ま維持され、その結果、チャンバ部３００における熱効
率が向上することになる。

【００５６】ＩＣキャリアとしては、特に限定されない
が、たとえば短冊状のプレートの上面に凹部が形成さ
れ、この凹部に被試験ＩＣチップを載せるためのＩＣ収
容部が形成されたブロックが固定されているキャリアが
用いられる。ここでは、被試験ＩＣチップを載せるため
のＩＣ収容部を１６個形成し、そのピッチを等間隔に設
定している。また、ＩＣキャリアには、当該ＩＣキャリ
アのＩＣ収容部に収納された被試験ＩＣチップの位置ず
れや飛び出し防止のため、その上面にシャッタが設けら
れている。

【００５７】ここで、本実施形態のテストヘッド３０２
には、８個のコンタクト部３０２ａが一定のピッチで設
けられており、コンタクトアームの吸着ヘッドも同一ピ
ッチで設けられている。また、ＩＣキャリアには、所定
ピッチで１６個の被試験ＩＣチップが収容されるように
なっている。

【００５８】テストヘッド３０２に対して一度に接続さ
れる被試験ＩＣチップは、たとえば１行×１６列に配列
された被試験ＩＣチップに対して、１列おきの被試験Ｉ
Ｃチップである。

【００５９】つまり、１回目の試験では、１，３，５，
７，９，１１，１３，１５列に配置された８個の被試験
ＩＣチップをテストヘッド３０２のコンタクト部３０２
ａに接続して試験し、２回目の試験では、ＩＣキャリア
を１列ピッチ分だけ移動させて、２，４，６，８，１
０，１２，１４，１６列に配置された被試験ＩＣチップ
を同様に試験する。このため、図示はしないが、テスト
ヘッド３０２の両側の位置ＣＲ５に搬送されてきたＩＣ
キャリアを、その長手方向に所定ピッチだけ移動させる
移動装置が設けられている。

【００６０】ちなみに、この試験の結果は、ＩＣキャリ
アに付された例えば識別番号と、当該ＩＣキャリアの内
部で割り当てられた被試験ＩＣチップの番号で決まるア
ドレスに記憶される。

【００６１】本実施形態のＩＣ試験装置１において、テ
ストヘッド３０２のコンタクト部３０２ａへ被試験ＩＣ
チップを移送してテストを行うために、図６に示す第３
の移送装置３０４がテストヘッド３０２の近傍に設けら
れている。この第３の移送装置３０４は、ＩＣキャリア
の静止位置ＣＲ５およびテストヘッド３０２の延在方向
（Ｙ方向）に沿って設けられたレール３０４ａと、この
レール３０４ａによってテストヘッド３０２とＩＣキャ
リアの静止位置ＣＲ５との間を往復することができる可
動ヘッド３０４ｂと、この可動ヘッド３０４ｂに下向き
に設けられた吸着ヘッドとを備えている。吸着ヘッド
は、図示しない駆動装置（たとえば流体圧シリンダ）に
よって上下方向にも移動できるように構成されている。
この吸着ヘッドの上下移動により、被試験ＩＣチップを
吸着できるとともに、コンタクト部３０２ａ（図５参
照）に被試験ＩＣチップを押し付けることができる。

【００６２】本実施形態の第３の移送装置３０４では、
一つのレール３０４ａに２つの可動ヘッド３０４ｂが設
けられており、その間隔が、テストヘッド３０２とＩＣ
キャリアの静止位置ＣＲ５との間隔に等しく設定されて
いる。そして、これら２つの可動ヘッド３０４ｂは、一
つの駆動源（たとえばボールネジ装置）によって同時に
Ｙ方向に移動する一方で、それぞれの吸着ヘッド３０４
ｃは、それぞれ独立の駆動装置によって上下方向に移動
する。

【００６３】既述したように、それぞれの吸着ヘッド３
０４ｃは、一度に８個の被試験ＩＣチップを吸着して保
持することができ、その間隔はコンタクト部３０２ａの
間隔と等しく設定されている。この第３の移送装置３０
４の動作の詳細は省略する。

【００６４】アンローダ部４００ アンローダ部４００には、上述した試験済ＩＣチップを
チャンバ部３００から払い出すためのイグジットキャリ
アが設けられている。このイグジットキャリアは、図５
および図６に示すように、テストヘッド３０２の両側そ
れぞれの位置ＥＸＴ１と、アンローダ部４００の位置Ｅ
ＸＴ２との間をＸ方向に往復移動できるように構成され
ている。テストヘッド３０２の両側の位置ＥＸＴ１で
は、ＩＣキャリアとの干渉を避けるために、ＩＣキャリ
アの静止位置ＣＲ５のやや上側であって第３の移送装置
３０４の吸着ヘッドのやや下側に重なるように出没す
る。

【００６５】イグジットキャリアの具体的構造は特に限
定されないが、ＩＣキャリアのように、被試験ＩＣチッ
プを収容できる凹部が複数（ここでは８個）形成された
プレートで構成することができる。

【００６６】このイグジットキャリアは、テストヘッド
３０２の両側のそれぞれに都合２機設けられており、一
方がテストチャンバ３０１の位置ＥＸＴ１へ移動してい
る間は、他方はアンローダ部４００の位置ＥＸＴ２へ移
動するというように、ほぼ対称的な動作を行う。

【００６７】イグジットキャリアの位置ＥＸＴ２に近接
して、本実施形態の部品保持装置４０１が設けられてい
る。この部品保持装置４０１は、被試験ＩＣチップに低
温の温度ストレスを与えた場合に、結露が生じない程度
の温度まで加熱するためのものであり、したがって、チ
ャンバ３０１内で高温の温度ストレスを印加した場合に
は当該部品保持装置４０１は使用する必要はない。

【００６８】本実施形態の部品保持装置４０１は、後述
する第４の移送装置４０４の吸着ヘッド４０４ｃが一度
に８個の被試験ＩＣチップを保持できることに対応し
て、２列×１６行、都合３２個の被試験ＩＣチップを収
容できるようにされている。そして、第４の移送装置４
０４の吸着ヘッド４０４ｃに対応して、部品保持装置４
０１を４つの領域に分け、位置ＥＸＴ２でのイグジット
キャリアから吸着保持した８個の試験済ＩＣチップをそ
れらの領域に順番に置き、最も長く加熱された８個の被
試験ＩＣチップをその吸着ヘッド４０４ｃでそのまま吸
着して、バッファ部４０２へ移送する。

【００６９】部品保持装置４０１の近傍には、それぞれ
昇降テーブルを有する２つのバッファ部４０２が設けら
れている。各バッファ部４０２の昇降テーブルは、位置
ＥＸＴ２でのイグジットキャリアおよび部品保持装置４
０１と同じレベル位置（Ｚ方向）と、それより上側のレ
ベル位置、具体的には装置基板２０１のレベル位置との
間をＺ方向に移動する。このバッファ部４０２の具体的
構造は特に限定されないが、たとえばＩＣキャリアやイ
グジットキャリアと同じように、被試験ＩＣチップを収
容できる凹部が複数（ここでは８個）形成されたプレー
トで構成することができる。

【００７０】また、これらバッファ部４０２を構成する
一対の昇降テーブルは、一方が上昇位置で静止している
間は、他方が下降位置で静止するといった、ほぼ対称的
な動作を行う。

【００７１】位置ＥＸＴ２でのイグジットキャリアから
バッファ部４０２に至る範囲のアンローダ部４００に
は、第４の移送装置４０４（図６参照）が設けられてい
る。この第４の移送装置４０４は、図４および図６に示
すように、装置基板２０１の上部に架設されたレール４
０４ａと、このレール４０４ａによって位置ＥＸＴ２と
バッファ部４０２との間をＹ方向に移動できる可動アー
ム４０４ｂと、この可動アーム４０４ｂによって支持さ
れ、可動アーム４０４ｂに対してＺ方向に上下移動でき
る吸着ヘッド４０４ｃとを備え、この吸着ヘッド４０４
ｃが空気を吸引しながらＺ方向およびＹ方向へ移動する
ことで、位置ＥＸＴ２にあるイグジットキャリアから被
試験ＩＣチップを吸着し、その被試験ＩＣチップを部品
保持装置４０１のポケット部４１６に落とし込むととも
に、部品保持装置４０１から被試験ＩＣチップを吸着し
てその被試験ＩＣチップをバッファ部４０２へ落とし込
む。本実施形態の吸着ヘッド４０４ｃは、可動アーム４
０４ｂに８本装着されており、一度に８個の被試験ＩＣ
チップを移送することができる。

【００７２】ちなみに、可動アーム４０４ｂおよび吸着
ヘッド４０４ｃは、バッファ部４０２の上昇位置と下降
位置との間のレベル位置を通過できる位置に設定されて
おり、これによって一方のバッファ部４０２が上昇位置
にあっても、干渉することなく他方のバッファ部４０２
に被試験ＩＣチップを移送することができる。

【００７３】さらに、アンローダ部４００には、第５の
移送装置４０６および第６の移送装置４０７が設けら
れ、これら第３および第６の移送装置４０６，４０７に
よって、バッファ部４０２に運び出された試験済の被試
験ＩＣチップがカスタマトレイに積み替えられる。

【００７４】このため、装置基板２０１には、ＩＣ格納
部１００の空ストッカＥＭＰ（図５参照）から運ばれて
きた空のカスタマトレイを装置基板２０１の上面に臨む
ように配置するための窓部４０３が都合４つ開設されて
いる。

【００７５】第５の移送装置４０６は、図４および図６
に示すように、装置基板２０１の上部に架設されたレー
ル４０６ａと、このレール４０６ａによってバッファ部
４０２と窓部４０３との間をＹ方向に移動できる可動ア
ーム４０６ｂと、この可動アーム４０６ｂによって支持
され、可動アーム４０６ｂに対してＸ方向へ移動できる
可動ヘッド４０６ｃと、この可動ヘッド４０６ｃに下向
きに取り付けられＺ方向に上下移動できる吸着ヘッド４
０６ｄとを備えている。そして、この吸着ヘッド４０６
ｄが空気を吸引しながらＸ、ＹおよびＺ方向へ移動する
ことで、バッファ部４０２から被試験ＩＣチップを吸着
し、その被試験ＩＣチップを対応するカテゴリのカスタ
マトレイへ移送する。本実施形態の吸着ヘッド４０６ｄ
は、可動ヘッド４０６ｃに２本装着されており、一度に
２個の被試験ＩＣチップを移送することができる。

【００７６】なお、本実施形態の第５の移送装置４０６
は、右端の２つの窓部４０３にセットされたカスタマト
レイにのみ被試験ＩＣチップを移送するように、可動ア
ーム４０６ｂが短く形成されており、これら右端の２つ
の窓部４０３には、発生頻度の高いカテゴリのカスタマ
トレイをセットすると効果的である。

【００７７】これに対して、第６の移送装置４０６は、
図４および図６に示すように、装置基板２０１の上部に
架設された２本のレール４０７ａ，４０７ａと、このレ
ール４０７ａ，４０７ａによってバッファ部４０２と窓
部４０３との間をＹ方向に移動できる可動アーム４０７
ｂと、この可動アーム４０７ｂによって支持され、可動
アーム４０７ｂに対してＸ方向へ移動できる可動ヘッド
４０７ｃと、この可動ヘッド４０７ｃに下向きに取り付
けられＺ方向に上下移動できる吸着ヘッド４０７ｄとを
備えている。そして、この吸着ヘッド４０７ｄが空気を
吸引しながらＸ、ＹおよびＺ方向へ移動することで、バ
ッファ部４０２から被試験ＩＣチップを吸着し、その被
試験ＩＣチップを対応するカテゴリのカスタマトレイへ
移送する。本実施形態の吸着ヘッド４０７ｄは、可動ヘ
ッド４０７ｃに２本装着されており、一度に２個の被試
験ＩＣチップを移送することができる。

【００７８】上述した第５の移送装置４０６が、右端の
２つの窓部４０３にセットされたカスタマトレイにのみ
被試験ＩＣチップを移送するのに対し、第６の移送装置
４０７は、全ての窓部４０３にセットされたカスタマト
レイに対して被試験ＩＣチップを移送することができ
る。したがって、発生頻度の高いカテゴリの被試験ＩＣ
チップは、第５の移送装置４０６と第６の移送装置４０
７とを用いて分類するとともに、発生頻度の低いカテゴ
リの被試験ＩＣチップは第６の移送装置４０７のみによ
って分類することができる。

【００７９】こうした、２つの移送装置４０６，４０７
の吸着ヘッド４０６ｄ，４０７ｄが互いに干渉しないよ
うに、図４および図６に示すように、これらのレール４
０６ａ，４０７ａは異なる高さに設けられ、２つの吸着
ヘッド４０６ｄ，４０７ｄが同時に動作してもほとんど
干渉しないように構成されている。本実施形態では、第
５の移送装置４０６を第６の移送装置４０７よりも低い
位置に設けている。

【００８０】ちなみに、図示は省略するが、それぞれの
窓部４０３の装置基板２０１の下側には、カスタマトレ
イを昇降させるための昇降テーブルが設けられており、
試験済の被試験ＩＣチップが積み替えられて満杯になっ
たカスタマトレイを載せて下降し、この満杯トレイをト
レイ移送アームに受け渡し、このトレイ移送アームによ
ってＩＣ格納部１００の該当するストッカＵＬ１〜ＵＬ
５（図５参照）へ運ばれる。また、カスタマトレイが払
い出されて空となった窓部４０３には、トレイ移送アー
ムによって空ストッカＥＭＰから空のカスタマトレイが
運ばれ、昇降テーブルに載せ替えられて窓部４０３にセ
ットされる。

【００８１】本実施形態の一つのバッファ部４０２に
は、１６個の被試験ＩＣチップが格納でき、またバッフ
ァ部４０２の各ＩＣチップ格納位置に格納された被試験
ＩＣチップのカテゴリをそれぞれ記憶するメモリが設け
られている。

【００８２】そして、バッファ部４０２に預けられた被
試験ＩＣチップのカテゴリと位置とを各被試験ＩＣチッ
プ毎に記憶しておき、バッファ部４０２に預けられてい
る被試験ＩＣチップが属するカテゴリのカスタマトレイ
をＩＣ格納部１００（ＵＬ１〜ＵＬ５）から呼び出し
て、上述した第３および第６の移送装置４０６，４０７
で、対応するカスタマトレイに試験済ＩＣチップを収納
する。

【００８３】次に、ＩＣチップのハンドリング動作を説
明する。図５に示すＩＣ格納部１００のストッカＬＤに
は、試験前のＩＣチップが搭載されたカスタマトレイが
収納されており、このカスタマトレイをローダ部２００
の窓部２０２にセットする。装置基板２０１の上面に臨
んだこのカスタマトレイから、図６に示す第１の移送装
置２０４を用いて、一度にたとえば４個の被試験ＩＣチ
ップを吸着し、これを一旦ピッチコンバーションステー
ジ２０３に落とし込んで被試験ＩＣチップの位置修正と
ピッチ変更とを行う。

【００８４】次に、図６に示す第２の移送装置２０５を
用いて、ピッチコンバーションステージ２０３に落とし
込まれた被試験ＩＣチップを一度にたとえば４個ずつ吸
着し、入口３０３からテストチャンバ３０１内へ運び込
んで、位置ＣＲ１に静止しているＩＣキャリアに載せ
る。テストチャンバ３０１内には、位置ＣＲ１が２箇所
に設けられているので、第２の移送装置２０５は、これ
ら２箇所のＩＣキャリアに対して交互に被試験ＩＣチッ
プを運ぶ。

【００８５】それぞれの位置ＣＲ１で被試験ＩＣチップ
が１６個載せられると、ＩＣキャリアは、テストチャン
バ３０１内を搬送され、この間に、被試験ＩＣチップに
対して低温の温度ストレスが与えられる。

【００８６】試験前ＩＣチップが搭載されたＩＣキャリ
アが、テストヘッド３０２の両側の位置ＣＲ５まで運ば
れると、第３の移送装置３０４の一方の吸着ヘッドが下
降して被試験ＩＣチップを１つおきに吸着し、再び上昇
してここで待機する。これと同時に、他方の吸着ヘッド
は、吸着した８個の被試験ＩＣチップをテストヘッド３
０２のコンタクト部３０２ａ（図５参照）に押し付けて
テストを実行する。

【００８７】このとき、位置ＣＲ５に位置する一方のＩ
Ｃキャリアの上側にはイグジットキャリアは存在せず、
テストチャンバ３０１の外の位置ＥＸＴ２に移動してい
る。また、他方の位置ＣＲ５でのＩＣキャリアの上側の
位置ＥＸＴ１にはイグジットキャリアが存在し、被試験
ＩＣチップのテストが終了するのを待機する。

【００８８】一方の吸着ヘッドに吸着された８個の被試
験ＩＣチップのテストが終了すると、図６に示す可動ヘ
ッド３０４ｂ，３０４ｂを所定ピッチ移動させ、他方の
吸着ヘッドに吸着した８個の被試験ＩＣチップをテスト
ヘッド３０２のコンタクト部３０２ａに押し付けてテス
トを行う。

【００８９】一方の吸着ヘッド３０４ｃに吸着された８
個の試験済ＩＣチップは、待機していたイグジットキャ
リアに載せられ、次いで、この試験済ＩＣチップが載せ
られたイグジットキャリアは、テストチャンバ３０１内
の位置ＥＸＴ１からテストチャンバ３０１外の位置ＥＸ
Ｔ２へ移動する。

【００９０】以下この動作を繰り返すが、一つのコンタ
クト部３０２ａに対して、こうした２つの吸着ヘッド３
０４ｃを交互にアクセスさせ、一方が他方のテストが終
了するのを待機するので、一方の吸着ヘッド３０４ｃに
被試験ＩＣチップを吸着する時間が他方のテスト時間に
吸収されることになり、その分だけインデックスタイム
を短縮することができる。

【００９１】上述したテストヘッド３０２でのテストを
終了した被試験ＩＣチップは、８個ずつ、２つのイグジ
ットキャリアによって交互にテストチャンバ３０１外の
位置ＥＸＴ２へ払い出される。

【００９２】イグジットキャリアによって右側の位置Ｅ
ＸＴ２に払い出された８個の試験済ＩＣチップは、第４
の移送装置４０４の吸着ヘッド４０４ｃに一括して吸着
され、部品保持装置４０１の４つの領域のうちの一つの
領域に載せられる。

【００９３】部品保持装置４０１の一つの領域に試験済
ＩＣチップを運んできた第４の移送装置４０４の吸着ヘ
ッド４０４ｃは、原位置に戻ることなく、それまで部品
保持装置４０１に載せた試験済ＩＣチップの中で最も時
間が経過した８個のＩＣチップをその位置で吸着し、下
降位置にある方のバッファ部４０２の昇降テーブルにそ
の加熱された試験済ＩＣチップを載せ替える。

【００９４】第４の移送装置４０４のその前の動作によ
って８個の試験済ＩＣチップが載せられた一方のバッフ
ァ４０２は、上昇位置まで移動するとともに、これにと
もなって他方のバッファ４０２は下降位置まで移動す
る。上昇位置に移動した一方ののバッファ４０２には、
８個の試験済ＩＣチップが搭載されており、これらの試
験済ＩＣチップは、第５および第６の移送装置４０６，
４０７により、テスト結果の記憶内容にしたがって該当
するカテゴリのカスタマトレイに移送される。

【００９５】以下、この動作を繰り返して、試験済ＩＣ
チップを該当するカテゴリのカスタマトレイへ載せ替え
るが、アンローダ部４００において、第４の移送装置４
０４と第５または第６の移送装置４０６，４０７とを異
なるレベル位置に配置することで、第４の移送装置４０
４と第５および第６の移送装置４０６，４０７とを同時
に動作させることができ、これによってスループットを
高めることができる。

【００９６】本実施形態に係る試験装置では、部品保持
装置４０１を用いて、チャンバ３０１から取り出した直
後の試験済ＩＣチップを加熱するので、飽和温度に到達
するまでの時間を短くすることができ、結果的に試験の
スループットが向上する。また、ＩＣチップが飽和温度
に到達するまでの時間を短くできるので、ＩＣチップに
結露水が発生することを有効に防止することができる。

【００９７】その他の実施形態 なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内で種々に改変することができ
る。

【００９８】たとえば、本発明の対象となる部品として
は、ＢＧＡ型ＩＣチップに限定されず、リード端子を持
つＩＣチップでも良く、その他の部品であっても良い。
図７は、リード端子を持つＩＣチップで構成される電子
部品４２０ａを加熱するための装置の要部断面図であ
る。図７に示すように、本実施形態の部品保持装置は、
前記実施形態の部品保持装置４０１に比較して、ホット
プレートチェンジキット４１２ａの構造が相違するのみ
であり、その他の部分は同一である。

【００９９】図７に示すように、ホットプレートチェン
ジキット４１２ａには、複数のポケット部４１６ａが形
成してあり、各ポケット部４１６ａの底部には、電子部
品４２０ａに当接し、これを保持する突起部４２４ａが
形成してある。突起部の周囲には、電子部品４２０ａの
リード端子４２２ａを避けるように形成してある端子逃
げ用凹所４２６ａが形成してある。

【０１００】突起部４２４ａの内部には、図２および図
３に示す流通溝４３０に対して連通する連通孔４２８ａ
が形成してあり、突起部４２４ａの頂部には、放射方向
に伸びる吹き出し口４２８ｂが形成してある。この吹き
出し口４２８ｂから吹き出た加熱風は、端子逃げ用凹所
４２６ａの内部に位置するリード端子４２２ａに向けて
当たるようになっている。

【０１０１】本実施形態に係る部品保持装置は、前記実
施形態の部品保持装置と同様な使用が可能となり、同様
な作用効果を奏する。また、上述した実施形態では、ポ
ケット部に向けて温風を吹き出させたが、本発明では、
冷風または常温風を吹き出させても良い。たとえば高温
試験後のデバイスを常温復帰させる場合である。この場
合には、ヒータを動作させずに、ポケット部に向けて冷
風または常温風を吹き出させればよい。その結果、デバ
イスが高温から常温に復帰するまでの時間を短縮するこ
とができ、結果的に試験のスループットが向上する。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、試験済部品の結露防止、常温復帰時間の短縮または
試験前部品の温度制御の精度向上を図り、しかもスルー
プットの向上を図ることができる部品試験装置および部
品保持装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の一実施形態に係る部品保持装
置の斜視図である。

【図２】 図２は図１に示すプレートチェンジキットを
取り除いた状態の部品保持装置の斜視図である。

【図３】 図３は図１に示すIII−III線に沿う要部断面
図である。

【図４】 図４は本実施形態の部品保持装置を用いたＩ
Ｃ試験装置を示す一部破断斜視図である。

【図５】 図５は図４に示す試験装置において、ＩＣチ
ップの取り廻し方法を示す概念図である。

【図６】 図６は同試験装置に設けられた移送装置を模
式的に示す平面図である。

【図７】 図７は本発明の他の実施形態に係る部品保持
装置で用いるホットプレートチェンジキットの要部断面
図である。

【符号の説明】

４０１… 部品保持装置 ４１０… ヒータベース ４１２… ホットプレートチェンジキット ４１６… ポケット部 ４２０，４２０ａ… 電子部品 ４２２，４２２ａ… 端子 ４２４… 段差 ４２４ａ… 突起 ４２６，４２６ａ… 端子逃げ用凹所 ４２８… 吹き出し口 ４２８ａ… 連通孔 ４２８ｂ… 吹き出し口 ４３０… 流通溝 ４４０… ヒータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験前または試験後の部品が着脱自在に
   設置されるポケット部と、 前記ポケット部の内部に向けて、気体を吹き出す吹き出
   し通路とを有する、部品試験装置のための部品保持装
   置。
2. 【請求項２】 前記ポケット部を加熱するヒータをさら
   に有し、前記吹き出し通路を流通する気体を加熱可能に
   構成してある請求項１に記載の部品保持装置。
3. 【請求項３】 前記ヒータが内蔵され、前記吹き出し通
   路の一部を構成する流通溝が表面に形成してあるヒータ
   ベースと、 前記ヒータベースの表面に対して着脱自在に装着され、
   前記ポケット部が表面に形成してあり、前記ポケット部
   の底部には、前記流通溝に連通する吹き出し口が形成し
   てあるホットプレートチェンジキットとをさらに有する
   請求項１または２に記載の部品保持装置。
4. 【請求項４】 前記部品が、端子を持つ電子部品であ
   り、 前記ポケット部には、前記電子部品の端子が直接に接触
   することを防止する端子逃げ用凹所が形成してあり、前
   記凹所に位置する端子に向けて、前記吹き出し通路から
   気体が吹き出すように構成してある請求項１から３のい
   ずれかに記載の部品保持装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の部品保
   持装置と、 部品を試験するためのテストヘッドと、有する部品試験
   装置。