JP2002160187A - 保持装置、搬送装置、ｉｃ検査装置、保持方法、搬送方法及びｉｃ検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 部材取り出し時及び収納時に保持した部材を
確実に目的の位置に倣わせることが可能な保持装置、搬
送装置、ＩＣ検査装置、保持方法、搬送方法及びＩＣ検
査方法を得る。 【解決手段】 部材を保持するハンド部５０に、保持し
た部材を所定の位置に面倣いさせることができるバネと
弾性体で構成したコンプライアンス機構２３を装着した
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は保持装置、搬送装
置、ＩＣ検査装置、保持方法、搬送方法及びＩＣ検査方
法に関し、更に詳しくは、ＩＣデバイスの電気的特性検
査を行う際のＩＣデバイスの保持装置として好適な保持
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣデバイスの電気的特性検査に際して
は、ＩＣハンドラと呼ばれる搬送装置によってＩＣデバ
イスをその検査用ソケット上に搬送し、ＩＣデバイスを
検査用ソケットに押圧してデバイスのリードを検査用ソ
ケットに設けたソケットピンに電気的に確実に接触させ
て検査を行っている。この検査時においては、ＩＣデバ
イスの検査用ソケットに対する位置決め精度が充分でな
い場合、良品デバイスであっても不良品と誤判定するこ
とがあることから、デバイスをソケットに対して高精度
で位置決めする必要がある。

【０００３】このような位置決め精度の向上を図った技
術が特開平１０−１８５９９５号公報に開示されてい
る。図６は、この装置を示した図である。この装置で
は、ＩＣを吸着保持する吸着式ハンド部１００に、リー
ド検査ユニット１０１側に設けた位置決めピン１０１ａ
を挿通するガイド部１０２を設け、更に、水平方向に移
動可能なコンプライアンスモジュール１０３を設けるこ
とで、Ｘ−Ｙ方向の位置決めが所定位置から多少ずれて
いたとしても、位置決めピン１０１ａがガイド部１０２
内に嵌入することにより、正確に位置決めを行うもの
で、その際、コンプライアンスモジュール１０３が作動
することにより、吸着式ハンド部１０１の吸着ノズル１
０４に吸着保持された半導体装置１０５を正確に検査位
置の直上に位置させるようにしたものである。

【０００４】また、上述したＸＹ方向のコンプライアン
スに加えて、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸を中心に回転
するθ方向のコンプライアンスを持つ装置も存在してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなコンプライアンス機能を備えても、コンタクト時に
は、機構的なたわみや、ＩＣデバイスの保持部又は検査
用ソケットとの組み合わせ等の相関によりデバイスリー
ド加圧面が検査用ソケットのソケットピンに確実に倣わ
ず、接触状態にバラツキが発生してしまう。このため、
各デバイスリードとソケットピンとに均一な加圧力が得
られず、期待された程の判定ミスの軽減が図られていな
い。そこで、ＩＣデバイスを検査用ソケット内に位置さ
せて押圧する際に、デバイスリード加圧面を検査用ソケ
ットのソケットピンに確実に倣わせる機構が必要とされ
ている。

【０００６】また、検査用ソケットとして高周波用のソ
ケットも知られているが、高周波用ソケットの場合には
更に高精度な位置決めが要求され、上記にも増して検査
時に良好なコンタクト状態を得ることが困難であった。

【０００７】また、ＩＣデバイスをそのＩＣデバイス供
給部から取り出す際、仮にＩＣデバイス供給部が傾いて
いた場合、ＩＣデバイスの保持部側にそのＩＣデバイス
供給部内のＩＣデバイスの傾きに倣う機構が設けられて
いないため、取り出しミスが発生するという問題点があ
った。

【０００８】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、部材取り出し時及び収納時に保持した部材を確実
に目的の位置に倣わせることが可能な保持装置、搬送装
置、ＩＣ検査装置、保持方法、搬送方法及びＩＣ検査方
法を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】(１)本発明の一つの態様
に係る保持装置は、部材を保持するハンド部を備えた保
持装置であって、ハンド部に、保持した部材を所定の位
置に面倣いさせるコンプライアンス機構を装着したもの
である。

【００１０】本発明によれば、保持した部材を所定の位
置に確実に面倣いさせることが可能となる。

【００１１】(２)本発明の他の態様に係る保持装置は、
上記（１）において、コンプライアンス機構が、Ｘ軸を
中心として回転するα方向と、Ｘ軸に直交するＹ軸を中
心として回転するβ方向と、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ
軸方向とにコンプライアンスを有するものである。

【００１２】本発明によれば、Ｘ軸を中心として回転す
るα方向と、Ｘ軸に直交するＹ軸を中心として回転する
β方向と、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸方向とにコンプ
ライアンスを有するので、ハンド部に柔軟性を持たせる
ことが可能となり、ハンド部で保持した部材が前記所定
の位置に対して傾斜していても、確実に所定の位置に面
倣いさせることが可能となる。

【００１３】(３)本発明の他の態様に係る保持装置は、
上記（１）又は（２）において、コンプライアンス機構
が、更にＸ軸方向と、Ｘ軸に直交するＹ軸方向と、Ｘ軸
及びＹ軸に直交するＺ軸を中心として回転するθ方向と
にコンプライアンスを有するものである。

【００１４】本発明によれば、Ｘ軸方向と、Ｘ軸に直交
するＹ軸方向と、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸を中心と
して回転するθ方向とにコンプライアンスを有するの
で、ハンド部に柔軟性を持たせることが可能となり、例
えば位置決めピンと位置決めブッシュによるハンド部の
位置決めを行うに際して、前記ハンド部を所定位置に確
実に位置決めすることが可能となる。

【００１５】(４)本発明の他の態様に係る保持装置は、
上記（１）〜（３）の何れかにおいて、α−β方向のコ
ンプライアンスが、ハンド部を揺動可能に支持する球面
ジョイントと、外力によって球面ジョイントを支点に移
動したハンド部を、その外力が解除されたときに元の位
置に復帰させる弾性体とによって実現されるものであ
る。

【００１６】本発明によれば、弾性体によってハンド部
を外力が加えられる前の元の位置に復帰させることが可
能となると共に、この保持装置を搬送アームに接続した
場合に、搬送アームの移動後の瞬時停止時における振動
を吸収し、ハンド部を安定した状態に維持することが可
能となる。

【００１７】(５)本発明の他の態様に係る保持装置は、
上記（１）〜（４）の何れかにおいて、ハンド部が、部
材を吸着するための吸着部を備え、部材を吸着保持する
ものである。

【００１８】本発明によれば、部材を吸着保持する保持
装置において上記効果を奏することが可能となる。

【００１９】(６)本発明の他の態様に係る保持装置は、
上記（１）〜（５）の何れかにおいて、ハンド部が、互
いに直交するＸＹＺ方向に移動可能な搬送アームに接続
され、搬送アームとの間にコンプライアンス機構を介装
させて配設したものである。

【００２０】(７)本発明の他の態様に係る保持装置は、
上記（１）〜（６）の何れかにおいて、コンプライアン
ス機構が、Ｘ−Ｙ−θ方向のコンプライアンスによりハ
ンド部の所定の位置に対する平面内での位置ずれを吸収
し、Ｚ−α−β方向のコンプライアンスにより保持した
部材の所定の位置に対する面倣いを行うものである。

【００２１】(８)本発明の他の態様に係る保持装置は、
上記（１）〜（７）の何れかにおいて、部材をＩＣデバ
イスとしたものである。

【００２２】(９)本発明の他の態様に係る保持装置は、
上記（８）において、所定の位置がＩＣデバイスの電気
的な検査を行う検査部であり、ハンド部は、コンプライ
アンス機構のＸ−Ｙ−θ方向のコンプライアンスにより
検査部に対して二次元的に位置決めされ、且つ、Ｚ−α
−β方向のコンプライアンスにより、保持したＩＣデバ
イスのリード先端面を検査部の検査用ピンに倣わせるも
のである。

【００２３】本発明によれば、ＩＣデバイスのリード先
端面を検査部の検査用ピンに確実に倣わせることが可能
となり、その結果、従来のような接触状態のバラツキに
よる良品デバイスの不良誤判定を減少させることが可能
となり、検査の歩留りを向上させることができる。

【００２４】(１０)本発明の他の態様に係る保持装置
は、上記（８）又は（９）において、ハンド部と搬送ア
ームとの間に、保持したＩＣデバイスに応じた圧力調整
が可能な緩衝部を介在させ、設定された圧力でＩＣデバ
イスを検査部に押圧することを可能としたものである。

【００２５】本発明によれば、保持したＩＣデバイスに
応じて加圧力を変更することが可能となり、ＩＣデバイ
ス毎に対応した圧力を加えた状態で検査が行え、常に良
好な検査状態を得ることが可能となる。

【００２６】(１１)本発明の他の態様に係る保持装置
は、上記（１０）において、複数の球をその各頂点が同
一平面内に位置するように保持した環状部材と、複数の
球に対向して配置された平面部及び環状部材の中央部に
挿通する軸部を有する連結ブロックとを備え、緩衝部
が、複数の球の全てが平面部に当接した際に設定された
圧力を加えるようにしたものである。

【００２７】本発明によれば、複数の球の全てが平面部
に当接した際に設定された圧力が加えられるので、ＩＣ
デバイスのリードと検査部に備えたソケットピンとが確
実に倣った状態で加圧されることとなり、その加圧力が
各デバイスリードと各ソケットピンに均等に配分され、
接触不良による良品デバイスの不良誤判定を減少させる
ことが可能となり、検査の歩留りを向上させることがで
きる。

【００２８】(１２)本発明の他の態様に係る保持装置
は、上記（１１）において、緩衝部をエアシリンダとし
たものである。

【００２９】(１３)本発明の他の態様に係る保持装置
は、上記（１）〜（１２）の何れかにおいて、コンプラ
イアンス機構のＸ−Ｙ−Ｚ−θ方向のコンプライアンス
が、ハンド部の軸線に平行に延在するように固定された
軸部及び連結ブロックの四隅にそれぞれ形成されたテー
パ状の貫通孔に係合するテーパ状の頭部を有するピン
と、ピンの軸部に外挿されるばねと、によって実現され
るものである。

【００３０】本発明によれば、連結ブロックがハンド部
の軸線方向に加圧され、前記テーパ状の頭部と、テーパ
状の貫通孔との係合によるロックが解除されたときに初
めてＸ−Ｙ−Ｚ−θ方向のコンプライアンスが機能する
ので、前記加圧が行われない間、ハンド部を所定の安定
状態に維持することができる。

【００３１】(１４)本発明の他の態様に係る保持装置
は、上記（８）〜（１３）の何れかにおいて、コンプラ
イアンス機構は、ハンド部で保持するＩＣデバイスをそ
のＩＣデバイス供給部から取り出す際に、ハンド部をＩ
Ｃデバイス供給部内のＩＣデバイスに倣わせてＩＣデバ
イスを位置決めし、吸着部は、このコンプライアンス機
構によりＩＣデバイスがハンド部に位置決めされた状態
でＩＣデバイスの吸着を行うものである。

【００３２】本発明によれば、ＩＣデバイスをＩＣデバ
イス供給部から取り出す際に、ＩＣデバイスを良好な状
態で吸着することが可能となる。

【００３３】(１５)本発明の他の態様に係る保持装置
は、上記（４）〜（１４）の何れかにおいて、弾性体を
板状に構成されたものとしたものである。

【００３４】(１６)本発明の他の態様に係る保持装置
は、上記（４）〜（１４）の何れかにおいて、弾性体を
スポンジとしたものである。

【００３５】(１７)本発明の他の態様に係る保持装置
は、上記（４）〜（１４）の何れかにおいて、弾性体を
ホースとし、ホースを並列配置することにより弾性体と
して機能させたものである。

【００３６】上記（１５）〜（１７）によれば、弾性体
を例えばばねとする場合と比較して保持装置の外形を小
型化することが可能となり、その結果、保持するＩＣデ
バイスの間隔を狭く設計することが可能となる。これに
より、この保持装置をＩＣデバイスを搬送する搬送装置
に適用した場合に、１度に搬送するデバイス数を増加さ
せて装置のスループットの向上を図ることが可能とな
る。また、弾性体の一部切去、増加が可能となり、弾性
体の接触面積の変更によって搬送後の瞬時停止時の慣性
の振れに対する調整が容易となる。

【００３７】(１８)本発明の一つの態様に係る搬送装置
は、上記（１）〜（１７）の何れかに記載の保持装置
と、保持装置をＸＹＺ方向に移動させる搬送アームとを
備えたものである。

【００３８】本発明によれば、上記の効果を奏する搬送
装置を得ることが可能なる。

【００３９】(１９)本発明の一つの態様に係るＩＣ検査
装置は、上記（８）〜（１８）の何れかに記載の保持装
置と、保持装置をＸＹＺ方向に移動させる搬送アーム
と、保持装置に保持されたＩＣデバイスの電気的特性検
査を行う検査部とを備えたものである。

【００４０】本発明によれば、上記の効果を奏するＩＣ
検査装置を得ることが可能となる。

【００４１】（２０）本発明の一つの態様に係る保持方
法は、上記（１）〜（１７）の何れかに記載の保持装置
を用いて部材を保持するものである。

【００４２】本発明によれば、部材の保持に際し、上記
（１）〜（１７）の何れかに記載の保持装置を用いるた
め、上記の効果を奏する保持方法を得ることが可能とな
る。

【００４３】（２１）本発明の一つの態様に係る搬送方
法は、上記（１８）に記載の搬送装置を用いて部材を搬
送するものである。

【００４４】本発明によれば、部材の搬送に際し、上記
（１８）に記載の搬送装置を用いるため、上記の効果を
奏する搬送方法を得ることが可能となる。

【００４５】（２２）本発明の一つの態様に係るＩＣ検
査方法は、上記（１９）に記載のＩＣ検査装置を用いて
ＩＣデバイスの電気的特性検査を行うものである。

【００４６】本発明によれば、ＩＣデバイスの電気的特
性検査に際し、上記（１９）に記載のＩＣ検査装置を用
いるため、上記と同様の効果が得られると共に、接触不
良によるＩＣデバイスの不良誤判定を減少させ、正確且
つ確実にＩＣデバイスの検査を行うことが可能なＩＣ検
査方法を得ることが可能となる。

【００４７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態の保
持装置における要部を示す図で、一部断面で示した正面
図、図２は図１の保持装置を一部断面で示した概略斜視
図、図３は本発明の一実施の形態の保持装置が適用され
た検査装置を示す概略図である。なお、本実施の形態で
は、保持装置を備えた搬送装置としてＩＣを搬送するＩ
Ｃハンドラを例として説明する。ＩＣ検査装置１は、Ｉ
Ｃデバイスが電気的に接触される検査用ソケット１０を
備えたテストヘッド３と、このテストヘッド３に接続さ
れ、検査ソケット１０におけるＩＣデバイスのテストを
実行するテスター５と、ＩＣデバイスを吸着保持してテ
ストヘッド３の検査ソケット１０上へ搬送するためのＩ
Ｃハンドラ７とを備えた構成となっている。

【００４８】このように構成されたＩＣ検査装置１は、
ＩＣハンドラ７によって、未検査のＩＣデバイスが複数
収納された図示しないＩＣデバイス供給部からＩＣデバ
イスを吸着によって取り出し、吸着保持した状態でテス
トヘッド３の検査用ソケット１０上へと搬送する。そし
て、吸着保持したＩＣデバイスを検査用ソケット１０に
押圧し、テスター５による電気的な接触により検査を行
い、その後、ＩＣハンドラ７によってＩＣデバイスを検
査用ソケット１０上から取り出して検査結果に応じて分
類する。

【００４９】テストヘッド３には、図１に示されるよう
に、ロードボード１１上に複数の検査用ソケット１０が
設けられており、同時に複数のＩＣを検査できるように
なっている。検査用ソケット１０には、検査用ピンとし
てのソケットピン１０ａが設けられている。このソケッ
トピン１０ａは、ばね性を有する部材を湾曲形状に構成
したものであり、上方からＩＣデバイスが押圧されたと
き、圧縮変形してＩＣデバイスのリードが確実に接続で
きる構成を有している。図４には、そのＩＣデバイス１
２とソケットピン１０ａとのコンタクト時の状態が示さ
れている。なお、図２において、１１ａはロードボード
１１に設けられた位置決めブッシュである。

【００５０】以下、図１を参照しながらＩＣハンドラの
構成について説明する。ＩＣハンドラ７は、Ｘ、Ｙ、Ｚ
方向に移動可能なＸ，Ｙ，Ｚアーム（以下、搬送アーム
という）（図示せず）を有し、その搬送アームの先端部
分に、保持ユニット１３が着脱自在に装着されている。
この保持ユニット１３は、ＩＣデバイス１２を吸着保持
する保持装置としての保持部１５を複数有し、各保持部
１５が接続プレート１７の下面に固着されて一体化さ
れ、接続プレート１７の上面が図示しない搬送アームの
下面に当接した状態で搬送アームに着脱自在に装着され
るようになっている。

【００５１】以下、各保持部１５の構成について説明す
る。２１は、詳しくは図示されていないがエアーによる
圧力調整が可能なエアーシリンダで構成されるＺバッフ
ァ２１で、後述のハンド部５０で吸着保持したＩＣデバ
イス１２を検査用ソケット１０に押圧する際の圧力を、
その保持した検査対象のＩＣデバイス１２のピン数に応
じて適切な加圧力に調整することが可能なものである。
このＺバッファ２１とハンド部５０との間には、ハンド
部５０に以下に説明するコンプライアンスを与えるコン
プライアンス機構２３を介在させている。

【００５２】このコンプライアンス機構２３は、Ｘ軸及
びＹ軸方向と、該Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸を中心に
回転するθ方向とによる二次元的なコンプライアンスに
加えて、Ｚ軸方向と、Ｘ軸、Ｙ軸方向のそれぞれの軸を
中心に回転するα方向、β方向とによる面倣い的なコン
プライアンスを持つ構成を有しており、このＺ−α−β
のコンプライアンスにより、吸着保持したＩＣデバイス
１２が検査用ソケット１０に対して傾斜していたとして
も、ＩＣデバイス１２のリードを検査用ソケット１０の
ソケットピンに確実に倣わせることができるようになっ
ている。なお、ここでＺ−α−β方向のコンプライアン
スを、面倣い機能と呼ぶことにする。これは、ＩＣデバ
イス１２のリード先端の水平延出面が、ソケットピン１
０ａの上面に倣うことを意味するものである。

【００５３】以下、コンプライアンス機構２３の構成に
ついて説明する。２５は直方体状のベースプレートで、
中央部にはＺバッファ２１の位置決めピン２１ａを摺動
可能に支持する位置決め孔２５ａが形成されている。こ
のベースプレート２５には、ベースプレート２５とほぼ
同一形状に構成された連結ブロック２７の中央突部２７
ａの上面が、ベースプレート２５の下面に当接した状態
でボルト２８によって固定されている。連結ブロック２
７の中央突部２７ａには、前記位置決め孔２５ａに連通
する位置決め凹部２７ｂが形成され、位置決めピン２１
ａが位置決め孔２５ａ及び位置決め凹部２７ｂに嵌入さ
れることにより相互に位置決めされるようになってい
る。

【００５４】また、連結ブロック２７には、下面中央が
平面リング状に切り欠かれて軸部２７ｃが形成されてお
り、この軸部２７ｃは、球面ジョイント２９を保持する
後述のホルダー３７の上部に載置された環状部材３１に
揺動可能に挿通される。この環状部材３１は、環状の本
体部３１ａに、同一の複数のベアリングボール３１ｂが
本体部３１ａ上面よりも突出するようにして等間隔で埋
設され、且つ、各ベアリングボール３１ｂの頂点が同一
平面内に位置するように配置された構成となっており、
連結ブロック２７の軸部２７ｃの基端には、環状部材３
１の各ベアリングボールの頂点が属する平面との間に間
隙を有するようにして平面リング状の環状プレート３３
が嵌着されている。また、連結ブロック２７の四隅に
は、下方に向かって小径となるテーバー孔３５ａとその
下方に続く筒状孔３５ｂとから構成される貫通孔３５が
形成されている。

【００５５】連結ブロック２７の下方には、球面ジョイ
ント２９を保持するホルダー３７が配置されている。こ
のホルダー３７は、球面ジョイント２９が収納される球
面ジョイント収納孔が形成された本体部３７ａと、本体
部３７ａの側面から連結ブロック２７に対向して延在す
る水平部３７ｂとからなり、水平部３７ｂには、連結ブ
ロック２７の貫通孔３５に対向して、この貫通孔３５よ
り小径の貫通孔４１が形成されている。

【００５６】連結ブロック２７の貫通孔３５には、その
テーパ孔３５ａに係合するテーパ部４３ａと、貫通孔３
５の円筒孔３５ｂの径より小径の軸部４３ｂを有するピ
ン４３がそのテーパ部で係止されており、ピン４３の軸
部４３ｂの下端部がホルダー３７の平面部３７ｂの貫通
孔４１を覆うように当接した状態で平面部３７ｂに固着
されている。また、このピン４３の軸部４３ｂには、上
下に一対のばね押さえ４５によって連結ブロック２７と
ホルダー３７の平面部３７ｂ間に介装されたばね４７が
外挿されている。このばね４７は、連結ブロック２７と
ホルダー３７間を弾発するように付勢しており、この付
勢力に抗して結合ブロック２７が下方に押し下げられた
とき、図５に示すようにピン４３のテーパ部４３ａと、
連結ブロック２７のテーパ孔３５ａとの係合が解除さ
れ、Ｘ−Ｙ−Ｚ−θ方向のコンプライアンスが機能す
る。

【００５７】ここで、搬送アームが下降して後述のハン
ド部５０に設けた位置決めピン５３ａが検査用ソケット
１０の位置決めブッシュ１１ａの内径部に接触すると、
ばね４７の付勢力に抗して連結ブロック２７が押し下げ
られ、これによりテーパ部４３ａの係合が解除される。
この解除によりＸ−Ｙ−Ｚ−θ方向のコンプライアンス
が機能し、Ｘ−Ｙ−θ方向の位置ずれが吸収されて位置
決めピン５３ａが位置決めブッシュ１１ａに適切に挿入
され、ハンド部５０が検査用ソケット１０に対して正確
に位置決めされるようになっている。

【００５８】また、本体部３７ｂの球面ジョイント収納
孔内には、球面ジョイント２９と、球面ジョイント２９
を上方から押さえる球面ジョイント押さえ３９とが挿着
されている。球面ジョイント２９は、球面ジョイント外
輪２９ａが球面ジョイント収納孔内に固着されており、
球面ジョイント内輪２９ｂにより後述のハンド部５０を
任意の方向に揺動可能に支持し、ハンド部５０に対して
Ｘ軸を中心として回転するα方向及びＹ軸中心として回
転するβ方向のコンプライアンス（面倣い機能）を与え
るものである。

【００５９】球面ジョイント押さえ３９は、下面中央に
全体形状が円柱状で、その上部がドーム状に形成された
中空部３９ａを有しており、この中空部３９ａには、後
述する中空のジョイント軸５５を球面ジョイント２９に
止着するためのナット４８と、ジョイント軸５５の中空
部５５ｃの上部開口に連通する真空配管４９とが収納さ
れるようになっている。

【００６０】ハンド部５０は、デバイスチャック取り付
けベース５１と、ＩＣデバイス１２を吸着保持するデバ
イスチャック５３とを備え、デバイスチャック５３はデ
バイスチャック取り付けベース５１に着脱自在に装着さ
れている。また、デバイスチャック取り付けベース５１
には、その中央部に上方に延出する突部５１ａと、途中
段差を有する貫通孔５１ｂとが設けられている。

【００６１】デバイスチャック５３は、検査用ソケット
１０の位置決めブッシュ１１ａに挿通される位置決めピ
ン５３ａを有し、この位置決めピン５３ａと位置決めブ
ッシュ１１ａとにより検査用ソケット１０に対して正確
に位置決めされるようになっている。

【００６２】デバイスチャック５３の保持面５９には、
ＩＣデバイス１２を吸着する吸着部６１が設けられてい
る。この吸着部６１は、その中央に設けられた中空部６
１ａとジョイント軸５５の中空部５５ｃとで形成された
真空案内路によって真空配管からの負圧が供給され、ワ
ークを吸着するようになっている。また、この保持面５
９の周縁部には、ＩＣデバイス１２を良好に吸着保持し
た状態において、ＩＣデバイス１２のリード先端の水平
延在部分に当接する平面部６３ａと、ＩＣデバイス１２
の垂直延在部に当接する垂直部６３ｂを有する位置決め
突部６３が垂設されている。この位置決め突部６３によ
り、検査時には平面部６３ａによってリードの水平延在
部分を押圧することができ、また、取り出し時には平面
部６３ａがＩＣデバイス１２のリード先端の水平延在部
分に当接し、垂直部６３ｂがＩＣデバイス１２の垂直延
在部に当接することでＩＣデバイス１２を位置決め保持
することが可能となり、この良好な保持状態で吸着を行
うことにより、吸着ミス無く確実に吸着を行うことが可
能となる。

【００６３】また、このデバイスチャック５３は、ＩＣ
デバイス１２の外形の種類（例えばＱＦＰ・ＳＯＰ・Ｂ
ＧＡ・ＣＳＰ等）毎に、その外形専用に設計されてお
り、検査対象のＩＣデバイス１２に応じて適宜交換され
るようになっている。

【００６４】以上のように構成されたデバイスチャック
５３は、上述したようにデバイスチャック取り付けベー
ス５１に着脱自在に装着されてハンド部５０を構成して
おり、このハンド部５０は、まずデバイスチャック取り
付けベース５１が、その中央の貫通孔５１ｂに下方から
挿通された中空のジョイント軸５５の頭部５５ａがその
段差に係止し、その一方で、軸部５５ｂが球面ジョイン
ト内輪２９ｂに設けた貫通孔を貫通し、この軸部５５ｂ
の上端が、デバイスチャック取り付けベース５１の突部
５１ａの上面が球面ジョイント内輪２９ｂの下面に当接
した状態でナット５７により止着されることにより球面
ジョイント２９に接続される。そして、このデバイスチ
ャック取り付けベース５１にデバイスチャック５３が着
脱自在に装着されて、ハンド部５０は球面ジョイント２
９によって首振り可能（任意の方向に揺動可能）に支持
されるようになっている。

【００６５】この球面ジョイント２９により、吸着保持
したＩＣデバイス１２が検査用ソケット１０に対して傾
斜していても、ハンド部５０が検査用ソケット１０上に
押圧されたときに球面ジョイント２９を支点にハンド部
５０が移動し、吸着保持したＩＣデバイス１２のリード
を検査用ソケット１０のソケットピン１０ａに倣わせる
ことが可能となる。

【００６６】また、ハンド部５０とホルダー３７との間
には、デバイスチャック取り付けベース５１の突部５１
ａによってホルダー３７の下面との間に形成した間隙を
利用して弾性体５７を介装させている。この弾性体５７
は、球面ジョイント２９を支点にハンド部５０が変位し
た際に弾性復帰可能に変形するもので、検査のためにＩ
Ｃデバイス１２を検査用ソケット１０上に押圧した際
に、ハンド部５０が検査用ソケット１０の傾斜に合わせ
て球面ジョイント２９を支点に移動した際に変形し、保
持ユニット１３が上昇してその押しつけ力が解除された
とき変形前の状態に復元して、ハンド部５０を元の位置
（水平位置）に復帰させる。

【００６７】ところで、ハンド部５０は、コンタクトす
る瞬間まで（即ち無加圧状態において）、その保持面５
９が水平に保たれていることが好ましい。そこで、この
ようにハンド部５０と、その動作支点となる球面ジョイ
ント２９を保持するホルダー３７との間に弾性体５７を
設けることによって、ハンド部５０をその保持面５９が
水平で、且つ安定した状態に保持することが可能とな
る。また、弾性体５７は保持ユニット１３のＸＹ方向移
動後の瞬時停止時（具体的には例えば保持ユニット１３
をＩＣデバイス供給部から検査用ソケット１０直上へ位
置づける際の瞬時停止時）における振動を吸収し、ハン
ド部５０を安定した状態に維持する機能も有している。

【００６８】なお、図１の右側の保持部には板状の弾性
体５７を設けた場合を示しており、左側にはホースをデ
バイスチャック取り付けベース５１上面に並列配置して
弾性体５７として機能させた場合を示している。なお、
弾性体５７を他に例えばスポンジとしても良い。

【００６９】この球面ジョイント２９と弾性体５７とに
よる面倣いの機能は、電気的特性検査時だけでなく、Ｉ
Ｃデバイス１２をＩＣデバイス供給部から吸着保持する
際にも機能する。すなわち、ハンド部５０は、ＩＣデバ
イス供給部に押圧されたときＩＣデバイス供給部の傾斜
に倣うように球面ジョイント２９を支点に移動する。こ
れによりハンド部５０の保持面５９がＩＣデバイス１２
に倣って保持面５９とＩＣデバイス１２との接触不足に
よる吸着ミスを無くしＩＣデバイス１２を確実に吸着保
持することが可能となる。

【００７０】以上のように構成された保持部１５を有す
るＩＣハンドラ７が組み込まれたＩＣ検査装置１の動作
を以下に説明する。まず、他の搬送アームにより未検査
ＩＣデバイス１２が図示しないＩＣデバイス供給部に搬
送される。そして、ＩＣデバイス供給部が搬送アームの
未検査ＩＣデバイス取り出し位置に未検査ＩＣデバイス
を搬送後、搬送アームが下降して各デバイスチャック５
３の各吸着部６１がそれぞれ供給位置に位置づけられる
と、各吸着部６１が、その中央部に設けられた中空部６
１ａとジョイント軸５５の中空部５５ｃとで構成される
真空案内路を介して真空（負圧）状態に設定され、ＩＣ
デバイス供給部内のＩＣデバイス１２を吸着保持する。
このとき、仮にＩＣデバイス供給部が傾いていたとして
も、ハンド部５０は、球面ジョイント２９によりデバイ
スチャック５３の保持面５９がＩＣデバイス供給部内の
ＩＣデバイス１２の上面の傾斜に倣うように移動し、同
時にデバイスチャック５３の位置決め突部６３の水平部
６３ａ及び垂直部６３ｂが、ＩＣデバイス１２のリード
の水平延出部及び垂直延出部にそれぞれ当接するように
移動することにより、その位置決め突部６３で形成され
る凹部内にＩＣデバイス１２を位置決めした状態で吸着
保持することが可能となる。

【００７１】そして、保持ユニット１３は、各ハンド部
５０でそれぞれＩＣデバイス１２を吸着保持したまま一
旦その位置で上昇し、上昇し終えたところで下降しなが
ら水平移動し、各ＩＣデバイス１２がテストヘッド３の
各検査用ソケット１０上に位置したところで停止する。
この停止時、弾性体５７によって停止時の振動が吸収さ
れ、ハンド部５０は安定した状態に維持される。

【００７２】その後、保持ユニット１３は更に下降し、
デバイスチャック５３の位置決めピン５３ａが位置決め
ブッシュ１１ａに挿通することにより検査用ソケット１
０に対するＸ−Ｙ−θ方向の位置決めが正確に行われ
る。なお、この位置決めピン５３ａが位置決めブッシュ
１１ａに挿通する際、位置決めブッシュ１１ａの内径部
に接触しながら押入されるため、この接触により連結ブ
ロック２７がばね４７の付勢力に抗して押し下げられ、
ピン４３のテーパ部４３ａとテーパ孔３５ａの係合が解
除される。これによりＸ−Ｙ−θ方向のコンプライアン
スが機能して、前記方向の位置ずれが吸収されて位置決
めピン５３ａが位置決めブッシュ１１ａに適切に挿入さ
れ、検査用ソケット１０に対して正確に位置決めされ
る。

【００７３】そして、保持ユニット１３が更に下降する
と、連結ブロック２７が更に押し下げられ、連結ブロッ
ク２７の軸部２７ｃが環状部材３１の中心部に挿入され
つつ下降し、その一方でハンド部５０で位置決め保持し
たＩＣデバイス１２は、そのリードの水平延在部（リー
ド接触面）がソケットピン１０ａに接触する。ここで、
ＩＣデバイス１２のリードが確実にソケットピン１０ａ
に倣わず、接触状態にバラツキがある場合には、環状部
材３１のベアリングボール３１ｂの一部の頂点が環状プ
レート３３の下面に当接した状態となっている。その
後、更に押圧されることによって、ハンド部５０は球面
ジョイント２９によってＩＣデバイスのリード接触面が
ソケットピン１０ａ接触面に倣うように移動する。そし
て、全てのベアリングボール３１ｂの頂点が環状プレー
ト３３の下面に当接したとき、デバイスリード接触面が
ソケットピン接触面に確実に倣った状態となり、その
後、更に押圧されＺバッファ２１に設定された加圧力が
加えられ、所定の位置まで搬送アームが下降しその圧力
が各デバイスリードと各ソケットピン１０ａに均等に配
分される。

【００７４】ＩＣハンドラ７は、ＩＣデバイス１２のリ
ードと検査用ソケット１０のソケットピン１０ａとの接
触状態が良好となったところでテストを開始させる命令
をテスター５へと送信する。このテスト開始命令を受信
したテスター５は、テストヘッド３にテスト信号を送信
し、ＩＣデバイス１２と電気的に接続してテストを実行
する。テスト終了後、保持ユニット１３は各保持部１５
のハンド部５０でＩＣデバイス１２を吸着保持したまま
上昇する。このとき、ハンド部５０の変位により変形し
ていた弾性体５７が復元し、ハンド部５０を水平状態に
復帰させる。

【００７５】そして、ＩＣハンドラ７は、テスト結果に
応じてテスター５から送信された信号に基づいて、検査
用ソケット１０上のＩＣデバイス１２を良品と不良品と
に分類してそれぞれの収納部（図示せず）へと搬送す
る。

【００７６】このように、本実施の形態によれば、デバ
イスチャック５３に位置決め保持されたＩＣデバイス１
２が検査用ソケット１０上に押圧され、ＩＣデバイス１
２が検査用ソケット１０に対して傾斜していた場合に
も、ハンド部５０が球面ジョイント２９によってＩＣデ
バイス１２のリード接触面がソケットピン１０ａ接触面
に倣うように移動する。このようにしてデバイスリード
接触面がソケットピン１０ａ接触面に倣った後に、Ｚバ
ッファ２１に設定された加圧力が加えられるため、各デ
バイスリードと各ソケットピン１０ａに均等に配分さ
れ、ハンドラ側起因による良品デバイスの不良誤判定を
減少させることが可能となり、検査の歩留りを向上させ
ることができる。

【００７７】また、Ｚバッファ２１により保持したＩＣ
デバイス１２に応じて加圧力を変更することが可能とな
るので、ＩＣデバイス１２毎に対応した圧力を加えた状
態で検査が行え、常に良好な検査状態を得ることが可能
となる。

【００７８】また、面倣い時に弾性復帰可能に変形する
弾性体５７を設けたので、保持ユニット１３が上昇して
その押しつけ力が解除されたとき、変形前の状態に復元
してハンド部５０を元の位置（水平位置）に復帰させる
ことができる共に、保持ユニット１３のＸＹ方向移動後
の瞬時停止時における振動を吸収し、ハンド部５０を安
定した状態に維持することが可能となる。

【００７９】また、ハンド部５０の水平状態への復帰構
造としてシート状の弾性体５７又はホースを弾性体５７
として用いるようにしたので、ばねのような弾性体を用
いる場合に比べて各保持部１５の外形を小型化すること
が可能となる。

【００８０】また、各保持部１５の外形の小型化が可能
となることにより、保持するＩＣデバイス１２の間隔を
狭く設計可能となり、これにより、１度に搬送するデバ
イス数を増加させて装置のスループットの向上を図るこ
とが可能となる。また、弾性体５７を一部切去したり、
増加させる等、弾性体５７の接触面積を変えることによ
りＸＹ方向移動後の瞬時停止時の慣性の振れに対する調
整が容易となる。

【００８１】また、ＩＣデバイス供給部からＩＣデバイ
ス１２を取り出す際においても、面倣い機能（Ｚ−α−
β方向のコンプライアンス）によりハンド部５０の保持
面５９がＩＣデバイス１２に倣うので、ＩＣデバイス１
２を確実に吸着保持することが可能となる。

【００８２】また、本実施の形態のコンプライアンス機
構は、ピン４３とばね４７で構成される機構と、球面ジ
ョイント２９と弾性体５７によって構成される機構との
２段階から構成されるので、互いの機構が好適に作用し
て細かな位置修正がなされ、確実に面倣いを行うことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の保持装置を有するＩＣ
検査装置の要部正面図である。

【図２】本発明の一実施の形態の保持装置を一部断面で
示した概略斜視図である。

【図３】本発明の一実施の形態の保持装置が適用された
ＩＣ検査装置を示す概略図である。

【図４】コンタクト時のＩＣデバイスを示す図である。

【図５】ピンの係止によるロックが解除された状態を示
す図。

【図６】従来のＩＣハンドラにおける吸着式ハンド部を
示す図である。

【符号の説明】

１ ＩＣ検査装置 ３ テストヘッド ５ テスター ７ ＩＣハンドラ １０ 検査用ソケット １０ａ ソケットピン（検査用ピン） １２ ＩＣデバイス １３ 保持ユニット（保持装置） １５ 保持部 ２１ Ｚバッファ（緩衝部） ２３ コンプライアンス機構 ２７ 連結ブロック ２７ｃ 軸部 ２９ 球面ジョイント ３１ 環状部材 ３１ｂ ベアリングボール（球） ３５ａ テーパ孔 ４３ ピン ４３ａ テーパー部 ４３ｂ 軸部 ４７ ばね ５０ ハンド部 ５７ 弾性体 ６１ 吸着部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｒ 31/28 Ｇ０１Ｒ 31/28 Ｊ Ｆターム(参考） 2G003 AA07 AG01 AG11 AG12 AG16 AH05 2G032 AA00 AE01 AE04 AJ07 AL03 3C007 DS01 ES05 EV02 FS01 FT01 FT16 FT17 FU01 NS17 3F060 AA01 AA03 AA07 CA24 FA11 GA16 HA03 3F061 AA01 BA05 BE02 CA01 CB01 CB12 CB13 CC01 DB06

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部材を保持するハンド部を備えた保持装
   置であって、 前記ハンド部に、保持した部材を所定の位置に面倣いさ
   せるコンプライアンス機構を装着したことを特徴とする
   保持装置。
2. 【請求項２】 前記コンプライアンス機構は、Ｘ軸を中
   心として回転するα方向と、前記Ｘ軸に直交するＹ軸を
   中心として回転するβ方向と、前記Ｘ軸及びＹ軸に直交
   するＺ軸方向とにコンプライアンスを有することを特徴
   とする請求項１記載の保持装置。
3. 【請求項３】 前記コンプライアンス機構は、更にＸ軸
   方向と、該Ｘ軸に直交するＹ軸方向と、Ｘ軸及びＹ軸に
   直交するＺ軸を中心として回転するθ方向とにコンプラ
   イアンスを有することを特徴とする請求項１又は請求項
   ２記載の保持装置。
4. 【請求項４】 前記α−β方向のコンプライアンスは、
   前記ハンド部を揺動可能に支持する球面ジョイントと、
   外力によって球面ジョイントを支点に移動した前記ハン
   ド部を、その外力が解除されたときに元の位置に復帰さ
   せる弾性体とによって実現されることを特徴とする請求
   項１乃至請求項３の何れかに記載の保持装置。
5. 【請求項５】 前記ハンド部は、部材を吸着するための
   吸着部を備え、部材を吸着保持することを特徴とする請
   求項１乃至請求項４の何れかに記載の保持装置。
6. 【請求項６】 前記ハンド部は、互いに直交するＸＹＺ
   方向に移動可能な搬送アームに接続され、該搬送アーム
   との間に前記コンプライアンス機構を介装させて配設し
   たことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記
   載の保持装置。
7. 【請求項７】 前記コンプライアンス機構は、Ｘ−Ｙ−
   θ方向のコンプライアンスにより前記ハンド部の所定の
   位置に対する平面内での位置ずれを吸収し、Ｚ−α−β
   方向のコンプライアンスにより保持した部材の前記所定
   の位置に対する面倣いを行うことを特徴とする請求項１
   乃至請求項６の何れかに記載の保持装置。
8. 【請求項８】 前記部材はＩＣデバイスであることを特
   徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の保持装
   置。
9. 【請求項９】 前記所定の位置は、ＩＣデバイスの電気
   的な検査を行う検査部であり、前記ハンド部は、前記コ
   ンプライアンス機構のＸ−Ｙ−θ方向のコンプライアン
   スにより検査部に対して二次元的に位置決めされ、且
   つ、Ｚ−α−β方向のコンプライアンスにより、保持し
   たＩＣデバイスのリード先端面を前記検査部の検査用ピ
   ンに倣わせることを特徴とする請求項８記載の保持装
   置。
10. 【請求項１０】 前記ハンド部と前記搬送アームとの間
    に、保持したＩＣデバイスに応じた圧力調整が可能な緩
    衝部を介在させ、設定された圧力でＩＣデバイスを検査
    部に押圧することを可能としたことを特徴とする請求項
    ８乃至請求項９の何れかに記載の保持装置。
11. 【請求項１１】 複数の球をその各頂点が同一平面内に
    位置するように保持した環状部材と、前記複数の球に対
    向して配置された平面部及び前記環状部材の中央部に挿
    通する軸部を有する連結ブロックとを備え、 前記緩衝部は、前記複数の球の全てが前記平面部に当接
    した際に前記設定された圧力を加えることを特徴とする
    請求項１０記載の保持装置。
12. 【請求項１２】 前記緩衝部は、エアシリンダであるこ
    とを特徴とする請求項１１記載の保持装置。
13. 【請求項１３】 前記コンプライアンス機構のＸ−Ｙ−
    Ｚ−θ方向のコンプライアンスは、前記ハンド部の軸線
    に平行に延在するように固定された軸部及び前記連結ブ
    ロックの四隅にそれぞれ形成されたテーパ状の貫通孔に
    係合するテーパ状の頭部を有するピンと、該ピンの軸部
    に外挿されるばねと、によって実現されることを特徴と
    する請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の保持装
    置。
14. 【請求項１４】 前記コンプライアンス機構は、前記ハ
    ンド部で保持するＩＣデバイスをそのＩＣデバイス供給
    部から取り出す際に、前記ハンド部をＩＣデバイス供給
    部内のＩＣデバイスに倣わせてＩＣデバイスを位置決め
    し、前記吸着部は、このコンプライアンス機構によりＩ
    Ｃデバイスがハンド部に位置決めされた状態でＩＣデバ
    イスの吸着を行うことを特徴とする請求項８乃至請求項
    １３の何れかに記載の保持装置。
15. 【請求項１５】 前記弾性体は、板状に構成されたもの
    であることを特徴とする請求項４乃至請求項１４の何れ
    かに記載の保持装置。
16. 【請求項１６】 前記弾性体は、スポンジであることを
    特徴とする請求項４乃至請求項１４の何れかに記載の保
    持装置。
17. 【請求項１７】 前記弾性体はホースであり、該ホース
    を並列配置することにより弾性体として機能させたこと
    を特徴とする請求項４乃至請求項１４の何れかに記載の
    保持装置。
18. 【請求項１８】 前記請求項１乃至請求項１７の何れか
    に記載の保持装置と、該保持装置をＸＹＺ方向に移動さ
    せる搬送アームとを備えたことを特徴とする搬送装置。
19. 【請求項１９】 前記請求項８乃至請求項１８の何れか
    に記載の保持装置と、該保持装置をＸＹＺ方向に移動さ
    せる搬送アームと、前記保持装置に保持されたＩＣデバ
    イスの電気的特性検査を行う検査部とを備えたことを特
    徴とするＩＣ検査装置。
20. 【請求項２０】 請求項１乃至請求項１７の何れかに記
    載の保持装置を用いて部材を保持することを特徴とする
    保持方法。
21. 【請求項２１】 請求項１８記載の搬送装置を用いて部
    材を搬送することを特徴とする搬送方法。
22. 【請求項２２】 請求項１９記載のＩＣ検査装置を用い
    てＩＣデバイスの電気的特性検査を行うことを特徴とす
    るＩＣ検査方法。