JP2002236141A

JP2002236141A - 押圧装置、ｉｃハンドラ及びｉｃ検査装置

Info

Publication number: JP2002236141A
Application number: JP2001032192A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nakamura; 敏中村; Soko Shimojima; 聡興下島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成でインデックスタイムを短縮する
ことができ、処理能力を向上させることができると共
に、部品（ＩＣデバイス）に対して過剰な押圧力がかか
るのを防止することが可能な押圧装置、ＩＣハンドラ及
びＩＣ検査装置を提供する。【解決手段】エアー圧力にて駆動し、ＩＣデバイスを
押圧するためのエアシリンダ１３と、エアシリンダ１３
にエアーを供給し、エアシリンダ１３に加える圧力を制
御する電空レギュレータ３５と、電空レギュレータ３５
とエアシリンダ１３との間に設けられ、電空レギュレー
タ３５からのエアーをエアシリンダ１３に供給する電磁
３方弁３７とを有し、エアシリンダ１３内の圧力が抜か
れた状態でＩＣデバイスを検査用ソケット４１に接触さ
せ、押圧する際には、電磁３方弁３７を所定のタイミン
グで開いてエアシリンダ１３内を、ＩＣデバイスを最適
荷重で押圧するための所定圧に昇圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は押圧装置、ＩＣハン
ドラ及びＩＣ検査装置に関し、更に詳しくは、ＩＣデバ
イスをＩＣ検査装置の検査部に接触、押圧する際に好適
な押圧装置、ＩＣハンドラ及びＩＣ検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５はＩＣデバイスの電気的特性検査を
行うＩＣ検査装置の概略図である。このＩＣ検査装置１
は、ＩＣデバイスが電気的に接触される検査用ソケット
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、検査用ソケットにおけるＩＣデバイスのテストを
実行するテスター５と、ＩＣデバイスを把持または吸着
保持するデバイスチャックを有し、デバイスチャックに
よって保持したＩＣデバイスをテストヘッド３の検査用
ソケット上へ搬送するためのＩＣハンドラ７とを備えた
構成となっている。

【０００３】このように構成されたＩＣ検査装置１は、
ＩＣハンドラ７のデバイスチャックによって未検査のＩ
Ｃデバイスが複数収納された図示しない供給シャトルか
らＩＣデバイスを保持し、テストヘッド３の検査用ソケ
ット上へと搬送する。そして、保持したＩＣデバイスを
検査用ソケット上にコンタクトさせ、その後所定時間押
圧してデバイスの端子を検査用ソケットに設けたソケッ
トピンに電気的に接触させることで検査を行っており、
その後、ＩＣハンドラ７によってＩＣデバイスを検査用
ソケット上から取り出して検査結果に応じて分類するよ
うになっている。

【０００４】この検査時における押圧に際しては、ＩＣ
デバイスの品種に応じた最適荷重、又はその検査目的に
応じた最適荷重で押圧することが必要であることから、
特開平４−１６７８１号公報には、ＩＣデバイスを押圧
する押圧子をエヤーシリンダにより駆動し、このエヤー
シリンダへ供給するエアー圧力を電空レギュレータを介
して制御して、ＩＣデバイスを最適荷重で押圧するよう
にした半導体装置の試験装置が開示されている。また、
圧力設定したレギュレータを切り替えてシリンダ推力を
変更し、最適荷重で押圧するようにするようにした技術
や、予めエアシリンダ内をＩＣデバイスを最適荷重で押
圧するための設定圧力に加圧しておくようにした技術も
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＩＣ検査装
置においては、短時間に複数のＩＣデバイスの検査を行
えることが望ましく、この対応策としては、一つのＩＣ
デバイスの検査が終了してから次のＩＣデバイスの検査
を開始するまでの時間（インデックスタイム）を短縮す
ることが有効である。しかしながら、電空レギュレータ
によりシリンダの推力を制御する方法においては、電空
レギュレータは電気信号で圧力制御する仕組み上、応答
性が悪く、ＩＣデバイスを押しつける際に除々に圧力が
上昇することになるので、検査部に位置決めされてから
最適荷重で押圧するための所定圧にエアシリンダ内の圧
力が到達するまでの間、検査を開始することができず、
装置の処理能力（スループット）を大幅に低下させてし
まうという問題点があった。

【０００６】また、あらかじめ圧力設定したレギュレー
タを切り替えてシリンダ推力を変更する方法、すなわち
圧力を設定したままＩＣデバイスを押しつける方式にお
いては、シリンダロッドとシリンダ本体との静摩擦係数
が高いために、コンタクトした際にＩＣデバイスに過剰
な荷重がかかり、押し付けすぎてしまうという問題点が
あった。

【０００７】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、部品（ＩＣデバイス）がコンタクト位置に位置決
めされてから所定圧力に昇圧されるのに要する時間（応
答時間）を短縮して処理能力の向上を図ることが可能
で、且つ、コンタクト時のオーバーシュート（最適荷重
よりも大きい荷重がかかること）を防止することが可能
な押圧装置、ＩＣハンドラ及びＩＣ検査装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】(１)本発明の一つの態様
に係る押圧装置は、エアー圧力にて駆動し、部品を押圧
するための押圧手段と、押圧手段にエアーを供給し、押
圧手段に加える圧力を制御する圧力制御手段とを有し、
部品を所定の場所に接触、押圧する押圧装置であって、
圧力制御手段と押圧手段との間に設けられ、圧力制御手
段からのエアーを押圧手段に供給するための第１の弁を
有し、部品が所定の場所に接触する以前に押圧手段内の
圧力を抜いた状態にしておき、所定のタイミングで第１
の弁を開き、押圧手段の圧力を、部品を所定荷重で押圧
するための所定の圧力に昇圧して部品を押圧するもので
ある。

【０００９】本発明によれば、部品が所定の場所に接触
する以前に押圧手段内の圧力を抜いた状態にしておくた
め、接触時に部品に加わる衝撃が抑えられてオーバーシ
ュート（前記所定荷重（後述の実施の形態の最適荷重に
相当）を超える荷重が部品にかかること）を防止でき、
また、第１の弁にて圧力を供給するようにしたため、所
定の圧力に到達するのに要する時間を短縮することが可
能となる。

【００１０】(２)本発明の他の態様に係る押圧装置は、
上記（１）において、圧力制御手段と第１の弁との間
を、所定の圧力に加圧しておくようにしたものである。

【００１１】本発明によれば、第１の弁の切り替えによ
って即座にエアーが押圧手段へと供給され、更に所定の
圧力に到達するのに要する時間を短縮することが可能と
なる。

【００１２】(３)本発明の他の態様に係る押圧装置は、
上記（１）又は（２）において、所定のタイミングを、
部品が所定の場所へ接触した後としたものである。

【００１３】(４)本発明の他の態様に係る押圧装置は、
上記（１）又は（２）において、所定のタイミングを、
部品が所定の場所に接触する手前としたものである。

【００１４】本発明によれば、部品が所定の場所に接触
した時点から所定の圧力に到達するまでの時間を短縮す
ることが可能となる。

【００１５】(５)本発明の他の態様に係る押圧装置は、
上記（１）〜（４）の何れかにおいて、部品が所定の場
所に接触する以前の押圧手段内の圧力を抜いた状態を、
圧力を完全に抜いておくか又は部品が所定の場所に接触
した際にオーバーシュートが発生しない圧力としたもの
である。

【００１６】本発明によれば、オーバーシュートを確実
に防止でき、安定した部品のコンタクト（接触）を得る
ことができ、また、所定の場所に加わる衝撃も低減する
ことが可能となる。

【００１７】(６)本発明の他の態様に係る押圧装置は、
上記（１）〜（５）の何れかにおいて、第１の弁を押圧
手段の近傍に配設したものである。

【００１８】本発明によれば、圧力制御手段からの圧力
が即座に押圧手段へと供給され、更に所定の圧力に到達
するのに要する時間を短縮することが可能となる。

【００１９】(７)本発明の一つの態様に係るＩＣハンド
ラは、ＩＣ検査装置の検査部へＩＣデバイスを搬送し、
電気的特性検査のためにＩＣデバイスを検査部に接触、
押圧するＩＣハンドラであって、エアー圧力にて駆動
し、ＩＣデバイスを検査部へ押圧するための押圧手段
と、押圧手段にエアーを供給し、押圧手段に加える圧力
を制御する圧力制御手段と、圧力制御手段と押圧手段と
の間に設けられ、圧力制御手段からのエアーを押圧手段
に供給するための第１の弁とを有し、ＩＣデバイスが検
査部に接触する以前に押圧手段内の圧力を抜いた状態に
しておき、所定のタイミングで第１の弁を開き、押圧手
段内の圧力をＩＣデバイスを所定荷重で押圧するための
所定の圧力に昇圧してＩＣデバイスを押圧するものであ
る。

【００２０】本発明によれば、ＩＣデバイスが検査部に
接触する以前に押圧手段内の圧力を抜いた状態にしてお
くため、接触時にＩＣデバイスに加わる衝撃が抑えら
れ、オーバーシュート（前記所定荷重（後述の実施の形
態の最適荷重に相当）を超える荷重がＩＣデバイスにか
かること）が発生しない良好なコンタクトを得ることが
可能となる。更に、第１の弁にて圧力を供給するように
したため、圧力制御手段によって圧力を制御する場合に
比べて所定の圧力に到達するのに要する時間を短縮する
ことが可能となる。その結果、インデックスタイム（Ｉ
Ｃデバイスの検査が終了してから次のＩＣデバイスの検
査を開始するまでの時間）を短縮することができて装置
の処理能力向上を図ることが可能となる。

【００２１】(８)本発明の他の態様に係るＩＣハンドラ
は、上記（７）において、圧力制御手段と第１の弁との
間を、所定の圧力に加圧しておくようにしたものであ
る。

【００２２】本発明によれば、第１の弁を切り替えるこ
とにより即座にエアーが押圧手段へと供給されるので、
更に所定の圧力に到達するのに要する時間を短縮するこ
とが可能となる。

【００２３】(９)本発明の他の態様に係るＩＣハンドラ
は、上記（７）又は（８）において、所定のタイミング
をＩＣデバイスが検査部に接触した後としたものであ
る。

【００２４】(１０)本発明の他の態様に係るＩＣハンド
ラは、上記（７）又は（８）において、所定のタイミン
グを、ＩＣデバイスが検査部に接触する手前としたもの
である。

【００２５】本発明によれば、ＩＣデバイスが検査部に
接触する手前でエアーの供給を開始するようにしたの
で、ＩＣデバイスが検査部の検査用ソケット内の最終目
的位置に到達するのとほぼ時を同じくして所定の圧力を
加えることが可能となり、コンタクト後にエアーの供給
を始めるようにした方法に比べてＩＣデバイスが検査部
に位置決めされてから所定の圧力に到達するまでの応答
時間を更に短縮することができ、これにより装置の処理
能力の向上を著しく図ることが可能となる。

【００２６】(１１)本発明の他の態様に係るＩＣハンド
ラは、上記（７）又は（８）において、所定のタイミン
グを、ＩＣデバイスが検査部に接触する手前であって、
ＩＣデバイスに加える所定荷重によって可変としたもの
である。

【００２７】本発明によれば、上記（１０）による効果
が得られると共に、所定のタイミングを、ＩＣデバイス
に加える所定荷重によって可変とすることができる。

【００２８】(１２)本発明の他の態様に係るＩＣハンド
ラは、上記（７）〜（１１）の何れかにおいて、ＩＣデ
バイスが検査部に接触する以前の押圧手段内の圧力を抜
いた状態とは、圧力を完全に抜いておくか又はＩＣデバ
イスが検査部に接触した際にオーバーシュートが発生し
ない圧力であるものである。

【００２９】本発明によれば、オーバーシュートを確実
に防止でき、安定したＩＣデバイスのコンタクト（接
触）を得ることができ、また、検査部に加わる衝撃も確
実に低減することが可能となる。

【００３０】(１３)本発明の他の態様に係るＩＣハンド
ラは、上記（７）〜（１２）の何れかにおいて、検査対
象のＩＣデバイスの品種に関連した品種情報が入力され
る制御手段を有し、制御手段は、品種情報に基づき、品
種のＩＣデバイスを押圧するための所定荷重でＩＣデバ
イスを押圧するための前記所定圧力に相当する圧力を求
め、その結果の電気信号を圧力制御手段に出力して押圧
手段の圧力を制御させるようにしたものである。

【００３１】本発明によれば、ＩＣデバイスの品種に適
した押圧を行うことが可能となる。

【００３２】(１４)本発明の他の態様に係るＩＣハンド
ラは、上記（７）〜（１３）の何れかにおいて、押圧手
段内のエアーを大気開放するための第２の弁を設け、押
圧手段内の圧力を抜く際に第２の弁を開くようにしたも
のである。

【００３３】本発明によれば、エアーの抜入を行う単純
なバルブである第２の弁により押圧手段のエアーを開放
して圧力を抜くようにしたので、圧力制御手段で押圧手
段内の減圧を行う場合に比べて迅速に行うことが可能と
なる。

【００３４】(１５)本発明の他の態様に係るＩＣハンド
ラは、上記（７）〜（１４）の何れかにおいて、第１の
弁を押圧手段の近傍に配設したものである。

【００３５】本発明によれば、圧力制御手段からの圧力
が即座に押圧手段へと供給され、更に所定の圧力に到達
するのに要する時間を短縮することが可能となる。

【００３６】(１６)本発明の他の態様に係るＩＣハンド
ラは、上記（７）〜（１５）の何れかにおいて、第１の
弁及び第２の弁を、別体ではなく、一体的に構成して３
方弁としたものである。

【００３７】本発明によれば、弁数を低減して装置構造
を簡単にすることが可能となる。

【００３８】(１７)本発明の他の態様に係るＩＣハンド
ラは、上記（７）〜（１６）の何れかにおいて、押圧手
段をエアシリンダとしたものである。

【００３９】本発明によれば、押圧手段にエアシリンダ
を使用できる。

【００４０】(１８)本発明の他の態様に係るＩＣハンド
ラは、上記（７）〜（１７）の何れかにおいて、圧力制
御手段を、電空レギュレータとしたものである。

【００４１】本発明によれば、圧力制御手段に電空レギ
ュレータを使用できる。

【００４２】(１９)本発明の一つの態様に係るＩＣ検査
装置は、上記（７）〜（１８）の何れかのＩＣハンドラ
を備えたものである。

【００４３】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なる。

【００４４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態に係るＩＣハンドラの主要部の構成を示す概略
図である。なお、図１において実線は電気的な接続を示
し、２重線は配管による接続を示している。ここで、本
実施の形態のＩＣハンドラが適用されるＩＣ検査装置の
全体構成は図５と同様であり、テストヘッド３、テスタ
ー５、ＩＣハンドラ７を具備した構成となっている。

【００４５】以下、本実施の形態のＩＣハンドラの主要
部の構成について説明する。図１において、１１は複数
のＩＣデバイスを保持搬送するためのコンプライアンス
ユニットで、ＩＣデバイスを押圧するためのエアシリン
ダ１３と、ＩＣデバイスを吸着保持するための吸着パッ
トを備えたハンド部としてのデバイスチャック１５とを
少なくとも有する保持部が、取り付け板１７に複数取り
付けられ（図には２つの場合を例示）、一度に複数のＩ
Ｃデバイスを搬送可能な構成を有している。このコンプ
ライアンスユニット１１は、エンコーダ付きのサーボモ
ータ１９の回転により昇降動作を行うようになってい
る。すなわち、サーボモータ１９のモータ軸２１に連結
されたプーリー２３とプーリ２５との間に張設された連
結ベルト２７により、サーボモータ１９の回転がプーリ
２５へと伝達され、これによりプーリー２５に固定され
たボールネジ２７が回転してボールネジ２７に係合した
連結部材２９がスライド機構の摺動部材３１ａと共に案
内部材３１ｂに案内されて昇降移動する。この連結部材
２９に、コンプライアンスユニット１１が連結板３３を
介して固着され、昇降動作を行うようになっている。な
お、コンプライアンスユニット１１は連結板３３に着脱
自在に装着されている。また、スライド機構の案内部材
３１ｂが、Ｘ−Ｙ−Ｚ方向に移動可能なコンタクトアー
ム３４に固着されており、以上に説明した機構全体がコ
ンタクトアーム３４の移動により動作し、未検査のＩＣ
デバイスが複数収納された供給シャトル（図示せず）か
ら検査部へと搬送され、更に、検査済のＩＣデバイスを
検査結果に応じた収納部へと搬送するようになってい
る。

【００４６】３５はエアシリンダ１３に供給するエアー
圧力あるいはエアー流量を電気信号に基づいて制御する
電空レギュレータで、図示しないコンプレッサからエア
ーが供給されるようになっている。３７は電空レギュレ
ータ３５とエアシリンダ１３との間に設けられ、切替信
号に基づいて、電空レギュレータ３５からのエアーをエ
アシリンダ１３に供給するエアー供給用と、エアシリン
ダ１３内のエアーを大気開放する大気開放用とに適宜切
替えられる電磁３方弁で、エアシリンダ１３の近傍に配
設することが好ましい。３９は制御手段で、操作パネル
（図示せず）上に入力された最適荷重（検査対象のＩＣ
デバイスの品種毎に異なる）を操作パネル（図示せず）
から入力し、その最適荷重に基づいて電空レギュレータ
３５に設定するエアー圧を算出し、算出結果の電気信号
を電空レギュレータ３５に送信してエアー圧を制御する
と共に、電磁３方弁３７に切替信号を送信してエアー供
給・排出の切り替え制御を行うものである。なお、本実
施の形態１においては、オーバーシュートを発生させな
いために、コンタクト前にエアシリンダ１３内の圧力を
完全に抜くかまたは減圧しておく制御を行うが、この制
御は、制御手段３９により電磁３方弁３７を切替信号に
より切り替えることで行うものである。

【００４７】また、本発明の押圧装置は、少なくとも上
記エアシリンダ１３、デバイスチャック１５、電空レギ
ュレータ３５、電磁３方弁３７及び制御手段３９とを含
んだ構成となっている。

【００４８】ここで、エアシリンダ１３内の圧力を完全
に抜くかまたは減圧に留めるかは任意であるが、減圧し
ておくようにした場合の減圧後のエアシリンダ１３の圧
力は、あらかじめエアシリンダ１３のシリンダ本体とシ
リンダロッド間の静摩擦抵抗と、コンタクト時の慣性負
荷による衝撃力とを測定しておき、その測定結果分をオ
ーバーシュートが発生しない最適なコンタクト力から差
し引き、更に前記加圧開始タイミングからコンタクトす
るまでの間に加えられる圧力を差し引いた分の圧力とな
る。これにより、コンタクト時においてエアシリンダ１
３内はオーバーシュートが発生しないエアー圧とするこ
とが可能となる。

【００４９】図２はＩＣ検査装置の検査部としてのテス
トヘッドにおける検査用ソケットを示す図である。この
検査用ソケット４１には、ばね性を有する複数のピン４
３がＩＣデバイスのリードに対向して複数配置されてお
り、このように構成された検査用ソケット４１は、コン
タクトユニット１１の保持部数に合わせて検査部に複数
設けられている。そして、検査用ソケット４１内に位置
決めされたＩＣデバイスが上方から押圧されたときにこ
のピン４３が変形することによってＩＣデバイスが検査
用ソケット４１内で押し下げられ、これによりＩＣデバ
イスのリードと検査用ソケット４１のピン４３が確実に
接触した状態に位置するようになっている。以下ではこ
の位置を最終目的地点を呼ぶことにする。

【００５０】このように構成されたＩＣ検査装置の動作
を次に説明する。まず、図示しない操作画面において最
適荷重（ＩＣの品種毎に異なる）が入力されると、制御
手段３９は、その最適荷重に基づいて、その最適荷重で
ＩＣデバイスを押圧するためのエアー圧を算出する。

【００５１】そして、ＩＣハンドラ７の動作が開始され
ると、まず未検査ＩＣが複数収納された供給シャトルか
らデバイスチャック１５の吸着パットの吸着によりＩＣ
デバイスが取り出される。その後、コンプライアンスユ
ニット１１は上昇しながらテストヘッド３の検査用ソケ
ット４１に向けて搬送される。ここで、制御手段３９
は、ＩＣデバイスの取り出しが行われた直後に、切替信
号を出力して電磁３方弁３７を大気開放側に切り替え、
エアシリンダ１３内のエアーを抜いておく制御を行う。

【００５２】また、制御手段３９は前記算出されたエア
ー圧の電気信号を電空レギュレータ３５に出力設定して
エア−圧力を最適荷重に基づき算出したエアー圧（最適
荷重でＩＣデバイスを押圧するためのエアー圧）に制御
する。なお、このとき、電磁３方弁３７は大気開放側に
切り替えられているため、その圧力は、エアシリンダ１
３には供給されず、電空レギュレータ３５と電磁３方弁
３７との間に加えられた状態となる。

【００５３】そして、コンプライアンスユニット１１が
検査用ソケット４１の直上へ位置すると、サーボモータ
１９が駆動されてＩＣデバイスを吸着保持したまま下降
し、ＩＣデバイスが検査用ソケット４１にコンタクトす
る。この時、エアシリンダ１３内はオーバーシュートが
発生しない圧力となっており、衝撃の少ない良好なコン
タクトが得られるようになっている。コンタクト後、電
磁３方弁３７が制御手段３９からの信号によってエアー
供給用に切り替えられ、電磁３方弁３７と電空レギュレ
ータ３５との間に加圧されていた設定エアー圧力が配管
を通ってエアシリンダ１３に供給される。

【００５４】そして、コンプライアンスユニット１１は
サーボモータ駆動により更に下降し、エアシリンダ１３
内が設定圧力に達するのとほぼ同じタイミング（換言す
れば、エアシリンダ１３の推力が出るのとほぼ同じタイ
ミング）でエアシリンダ１３のシリンダロッドがシリン
ダストロークのほぼ中央位置に位置するようにコンプラ
イアンスユニット１１が位置決めされ、これと同時かま
たは直後に最終目的地点に位置したＩＣデバイスに最適
荷重が加えられる。

【００５５】ＩＣハンドラ７の制御手段３９は、ＩＣデ
バイスが検査用ソケット４１に良好な状態でコンタクト
され、且つ、最適荷重が加えられ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。そして、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て電気的に接続し、ＩＣハンド
ラ７により前記最適荷重で所定時間押圧された状態でテ
ストを実行する。テスト終了後、コンタクトユニット１
１は各保持部のデバイスチャック１５でＩＣデバイスを
吸着保持したまま上昇する。

【００５６】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４１上のＩＣデバイス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。

【００５７】このように、本実施の形態１によれば、コ
ンタクトする前にエアシリンダ１３内の圧力を抜いてお
くので、コンタクト時における衝撃力および静摩擦によ
る押しつけ力の過負荷を防止でき、オーバーシュートが
発生しない良好なコンタクトを得ることが可能となる。

【００５８】また、予め電空レギュレータ３５とエアシ
リンダ１３との間を設定圧力に加圧しておき、前記タイ
ミングで電磁３方弁３７を切り替えることによりエアシ
リンダ１３にエアーを供給するようにしているので、電
空レギュレータ３５の制御によりエアシリンダ１３の圧
力制御を行う場合に比べて設定圧力に到達させるまでの
時間を短縮することが可能となる。

【００５９】また、電磁３方弁３７をエアシリンダ１３
の近傍に配設することによって、更に設定圧力に到達さ
せるまでの時間を短縮することが可能となる。

【００６０】実施の形態２．前述の実施の形態１におい
ては、電磁３方弁３７からエアー供給を行うようにして
いるものの、そのエアー供給の開始タイミングはコンタ
クト後としており、応答時間が例えばＭＡＸ０．１５秒
程度かかる。そこで、本実施の形態２では、コンタクト
する手前で電磁３方弁３７をエアー供給用に切り替える
ことで更に応答時間の短縮を図るものである。

【００６１】ＩＣハンドラ７の主要部の構成は図１と同
様である。本実施の形態２においては、上述したように
コンタクトする手前の所定のタイミングでエアーの供給
を始める制御を行うが、この加圧開始タイミング（即
ち、電磁３方弁３７を供給側に切り替えるタイミング）
を必要以上に早くしてしまうと、コンタクトに好適な圧
力以上に昇圧され、エアーを抜いた意味が無くオーバー
シュートが発生してしまう。そこで、このオーバシュー
トを発生させない加圧開始タイミングの決定が重要とな
るが、このタイミングは、空気圧配管の長さや径、エア
シリンダ１３の径、電磁３方弁３７の応答性やエアー設
定圧力によるエアー圧の伝達速度等によって決定される
ことから、予め実験などにより求められ、図示しないメ
モリに格納されている。

【００６２】図３は実験により求められた切り替えタイ
ミング（加圧開始タイミング）と押しつけ荷重（最適荷
重）との関係を示す図である。図に示されるように、押
しつけ荷重が大きくなるにつれて、タイミングを早める
ようにしている。

【００６３】なお、装置構成の都合上、装置動作中に現
時刻が加圧開始タイミングに至ったことを検知するのは
難しいことから、実際には、距離によって検知するよう
になっている。すなわち、サーボモータ１９のエンコー
ダにより検出されたコンプライアンスユニット１１の下
降量が、所定量に一致したときに加圧開始タイミングに
至ったとして電磁３方弁３７を切り替えるようにしてい
る。そして、上述したように、図示しないメモリに、切
り替えポイントに至ったか否かの判断データとしてタイ
ミングが格納されていることが望ましいが、上述のよう
な理由で実際には距離とＩＣデバイスに応じた最適荷重
との関係が格納されており、この関係に基づき距離が決
定され、さらにサーボモータ１９の回転速度から切り替
えポイントへの到達を判断するようにしている。なお、
本来の目的とするところはタイミングであるたため、以
下では距離ではなくタイミングであるとして説明を続け
ることにする。

【００６４】以下、本実施の形態２に係るＩＣ検査装置
１の動作説明を行うが、実施の形態１とほぼ同様なた
め、実施の形態１と同じ部分に関しては重複するため省
略し、実施の形態１と異なる部分を主に説明する。本実
施の形態２においては、コンプライアンスユニット１１
がテストヘッド３の検査用ソケット４１直上へ位置した
後、サーボモータ１９の駆動によりＩＣデバイスを吸着
保持したまま下降するが、ＩＣデバイスが検査用ソケッ
ト４１にコンタクトする手前の所定のタイミングで、制
御手段３９は切替信号を送信して電磁３方弁３７をエア
ー供給用に切り替える。これにより、電磁３方弁３７と
電空レギュレータ３５との間に加圧されていた設定エア
ー圧力が配管を通りエアシリンダ１３に供給される。な
お、このタイミングは前述したようにメモリ内のデータ
等に基づき決定される。

【００６５】次いで、コンプライアンスユニット１１が
更に下降してＩＣデバイスと検査用ソケット４１とがコ
ンタクトする。この時、エアシリンダ１３内はオーバー
シュートが発生しない圧力となっており、衝撃の少ない
良好なコンタクトが得られるようになっている。その
後、コンプライアンスユニット１１はサーボモータ１９
駆動により更に下降し、エアシリンダ１３内が設定圧力
に達するのとほぼ同じタイミング（換言すれば、エアシ
リンダ１３の推力が出るのとほぼ同じタイミング）でエ
アシリンダ１３のシリンダロッドがシリンダストローク
のほぼ中央位置に位置するようにサーボモータ１９によ
りコンプライアンスユニット１１が位置決めされ、ＩＣ
デバイスが最終目的地点に位置するのとほぼ時を同じく
してエアシリンダ１３内が設定圧力状態となり、ＩＣデ
バイスに最適荷重を加えることが可能となる。これによ
り、コンタクト後に昇圧する場合に比べ、応答時間を短
縮でき、よって装置の処理能力を向上させることが可能
となる。

【００６６】図４はコンタクト時から検査中に至るまで
の間にＩＣデバイスにかかる負荷特性を示す図で、
（ａ）は従来のエアー圧を加えたままでのコンタクト動
作の場合、（ｂ）は実施の形態１による動作の場合、
（ｃ）は実施の形態２による動作の場合をそれぞれ示し
ている。なお、横軸に時間軸を取り、縦軸にＩＣデバイ
スにかかる荷重を取って示したもので、定量的に厳密な
図ではない。なお、図中のＡの部分がオーバーシュート
の発生部分を示している。図より明らかなように、
（ａ）で示される実施の形態１の動作によるとオーバー
シュートが防止されており、また、（ｂ）で示される実
施の形態２の動作によると、オーバーシュートが防止さ
れ、且つ、（ｂ）の場合に比べてて設定された荷重に到
達するまでの時間が短縮されている。

【００６７】本実施の形態２によれば、実施の形態１と
ほぼ同じ作用及び効果が得られるとともに、コンタクト
する手前の所定のタイミングで加圧を開始するようにし
たので、ＩＣデバイスが最終目標地点に到達するのとほ
ぼ時を同じくして設定圧力を加えることが可能となり、
コンタクト後にエアーの供給を始めるようにした方法に
比べてＩＣデバイスが検査用ソケット４１に位置決めさ
れてから設定圧力に到達するまでの応答時間を更に短縮
することができ、これによりＩＣ検査装置１の処理能力
を著しく向上させることが可能となる。

【００６８】なお、上記実施の形態１及び２においては
ＩＣデバイスの押圧手段としてエアシリンダ１３を例示
したが、これに限られたものではなく、例えばエアー圧
力にて駆動するダイヤフラムや、更に低摩擦なエアシリ
ンダなどとしても良く、結局のところ、エアー圧力を推
力に変換する装置であれば、特に制限はない。

【００６９】また、上記実施の形態１及び２においては
電磁３方弁３７によってエアシリンダ１３内の圧力を抜
くとして説明したが、この圧力を抜く際の応答性がイン
デックスタイムに影響しないのであれば、電空レギュレ
ータ３５によって減圧（圧力を完全に抜く場合を含む）
するようにしても構わない。

【００７０】また、上記実施の形態１及び２において
は、検査部のピン４３はばね性を有するものとして説明
したが、ピン４３は必ずしもばね性を有するものである
必要はなく、ばね性を有しないものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のＩＣハンドラの主要部
の構成を示す概略図である。

【図２】図１のＩＣハンドラが適用されたＩＣ検査装置
のテストヘッドにおける検査用ソケットの一例を示す図
である。

【図３】押しつけ荷重と電磁３方弁の切り替えタイミン
グとの関係を示す図である。

【図４】コンタクトから押圧までにおけるＩＣデバイス
にかかる荷重特性図である。

【図５】ＩＣ検査装置の概略図である。

【符号の説明】

１ＩＣ検査装置３テストヘッド（検査部）７ＩＣハンドラ１３エアシリンダ（押圧手段）１５デバイスチャック（ハンド部）１９エンコーダ付きサーボモータ３５電空レギュレータ（圧力制御手段）３７電磁３方弁３９制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エアー圧力にて駆動し、部品を押圧する
ための押圧手段と、前記押圧手段にエアーを供給し、前
記押圧手段に加える圧力を制御する圧力制御手段とを有
し、部品を所定の場所に接触、押圧する押圧装置であっ
て、前記圧力制御手段と前記押圧手段との間に設けられ、前
記圧力制御手段からのエアーを前記押圧手段に供給する
ための第１の弁を有し、前記部品が所定の場所に接触する以前に前記押圧手段内
の圧力を抜いた状態にしておき、所定のタイミングで前
記第１の弁を開き、前記押圧手段の圧力を、前記部品を
所定荷重で押圧するための所定の圧力に昇圧して前記部
品を押圧することを特徴とする押圧装置。
【請求項２】前記圧力制御手段と前記第１の弁との間
を、前記所定の圧力に加圧しておくことを特徴とする請
求項１記載の押圧装置。
【請求項３】前記所定のタイミングとは、前記部品が
所定の場所に接触した後であることを特徴とする請求項
１又は請求項２記載の押圧装置。
【請求項４】前記所定のタイミングとは、前記部品が
所定の場所に接触する手前であることを特徴とする請求
項１又は請求項２記載の押圧装置。
【請求項５】前記部品が前記所定の場所に接触する以
前の前記押圧手段内の圧力を抜いた状態とは、圧力を完
全に抜いておくか又は前記部品が所定の場所に接触した
際にオーバーシュートが発生しない圧力であることを特
徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の押圧装
置。
【請求項６】前記第１の弁は前記押圧手段の近傍に配
設されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項５の
何れかに記載の押圧装置。
【請求項７】ＩＣ検査装置の検査部へＩＣデバイスを
搬送し、電気的特性検査のためにＩＣデバイスを検査部
に接触、押圧するＩＣハンドラであって、エアー圧力にて駆動し、前記ＩＣデバイスを前記検査部
へ押圧するための押圧手段と、前記押圧手段にエアーを供給し、前記押圧手段に加える
圧力を制御する圧力制御手段と、前記圧力制御手段と前記押圧手段との間に設けられ、前
記圧力制御手段からのエアーを前記押圧手段に供給する
ための第１の弁とを有し、前記ＩＣデバイスが検査部に接触する以前に前記押圧手
段内の圧力を抜いておき、所定のタイミングで前記第１
の弁を開き、前記押圧手段内の圧力を、前記ＩＣデバイ
スを所定荷重で押圧するための所定の圧力に昇圧して前
記ＩＣデバイスを押圧することを特徴とするＩＣハンド
ラ。
【請求項８】前記圧力制御手段と前記第１の弁との間
を、前記所定の圧力に加圧しておくことを特徴とする請
求項７記載のＩＣハンドラ。
【請求項９】前記所定のタイミングとは、前記ＩＣデ
バイスが前記検査部に接触した後であることを特徴とす
る請求項７又は請求項８記載のＩＣハンドラ。
【請求項１０】前記所定のタイミングとは、前記ＩＣ
デバイスが前記検査部に接触する手前であることを特徴
とする請求項７又は請求項８記載のＩＣハンドラ。
【請求項１１】前記所定のタイミングとは、前記ＩＣ
デバイスが前記検査部に接触する手前であって、前記Ｉ
Ｃデバイスを押圧するための前記所定荷重によって可変
であることを特徴とする請求項７又は請求項８記載のＩ
Ｃハンドラ。
【請求項１２】前記ＩＣデバイスが前記検査部に接触
する以前の前記押圧手段内の圧力を抜いた状態とは、圧
力を完全に抜いておくか又は前記ＩＣデバイスが前記検
査部に接触した際にオーバーシュートが発生しない圧力
であることを特徴とする請求項７乃至請求項１１の何れ
かに記載のＩＣハンドラ。
【請求項１３】検査対象のＩＣデバイスの品種に関連
した品種情報が入力される制御手段を有し、該制御手段
は、前記品種情報に基づき、当該品種のＩＣデバイスを
押圧するための所定荷重でＩＣデバイスを押圧するため
の前記所定圧力に相当するエアー圧力を求め、その結果
の電気信号を前記圧力制御手段に出力して前記押圧手段
の圧力を制御させることを特徴とする請求項７乃至請求
項１２の何れかに記載のＩＣハンドラ。
【請求項１４】前記押圧手段内のエアーを大気開放す
るための第２の弁を設け、前記押圧手段内の圧力を抜く
際に、第２の弁を開くことを特徴とする請求項７乃至請
求項１３の何れかに記載のＩＣハンドラ。
【請求項１５】前記第１の弁は前記押圧手段の近傍に
配設されてなることを特徴とする請求項７乃至請求項１
４の何れかに記載のＩＣハンドラ。
【請求項１６】前記第１の弁及び前記第２の弁は、別
体ではなく、一体的に構成した３方弁であることを特徴
とする請求項７乃至請求項１５の何れかに記載のＩＣハ
ンドラ。
【請求項１７】前記押圧手段はエアシリンダであるこ
とを特徴とする請求項７乃至請求項１６の何れかに記載
のＩＣハンドラ。
【請求項１８】前記圧力制御手段は、電空レギュレー
タであることを特徴とする請求項７乃至請求項１７の何
れかに記載のＩＣハンドラ。
【請求項１９】請求項７乃至請求項１８の何れかに記
載のＩＣハンドラを備えたことを特徴とするＩＣ検査装
置。