JP2003004802A - Icテストハンドラ及びテストソケットの保守管理方法 - Google Patents

Icテストハンドラ及びテストソケットの保守管理方法

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JP2003004802A
JP2003004802A JP2001186084A JP2001186084A JP2003004802A JP 2003004802 A JP2003004802 A JP 2003004802A JP 2001186084 A JP2001186084 A JP 2001186084A JP 2001186084 A JP2001186084 A JP 2001186084A JP 2003004802 A JP2003004802 A JP 2003004802A
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test
test socket
semiconductor
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socket
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Kunihiro Shigetomo
邦宏 重友
Masahisa Nagata
昌央 永田
Akira Saruwatari
明 猿渡
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 テストソケットのクリーニング作業を常に適
切な時期に自動的に行えるようにするとともに、テスト
ソケットの交換時期を自動的に作業者に報知できるよう
にして、検査エラーの発生を極力低減したICテストハ
ンドラを提供する。 【解決手段】 半導体IC2をICテスタ3の所定位置
まで移送して半導体IC2をテストソケット4を介して
ICテスタ3に電気的に接続するためのICテストハン
ドラ1であって、複数の判断基準に基づいてテストソケ
ット4のクリーニング作業を行うべき時期を決定するク
リーニング作業時期決定手段30を備え、このクリーニ
ング作業時期決定手段30で決定された結果に基づいて
テストソケット4のクリーニング作業を実施するように
している。

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ICの電気
的特性を検査するICテスタに半導体ICを自動供給す
るICテストハンドラに関し、特に、半導体ICをIC
テスタに電気的に接続するテストソケットの保守管理の
ための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体ICの製造工程において
は、品質保持のために、その製造工程の途中で、半導体
ICの電気的特性を検査することが必要となる。
【0003】従来、このような半導体ICの電気的特性
を検査する場合には、ICテストハンドラにより、半導
体ICをIC収納部からICテスタの所定の位置まで移
送し、半導体ICの外部リードをテストソケットを介し
てICテスタに電気的に接続する。そして、ICテスタ
から所定のテストパターンの電圧等をテストソケットを
介して半導体ICに印加するなどして、半導体ICの電
気的特性が検査される。検査後は、ICテストハンドラ
により半導体ICをICテスタからIC収納部の位置ま
で再び移送して、次の半導体ICの検査に備える。
【0004】ところで、このような半導体ICの検査に
おいては、半導体ICの外部リードがテストソケットの
コンタクトピンに確実に電気的に接続されるように、I
Cテストハンドラが半導体ICに対して物理的な圧力を
加える。ところがその際、半導体ICの外部リード上の
半田めっきが少しずつ削られ、検査を繰り返すうちに、
これが次第に半田くずとしてテストソケットのコンタク
トピン上に堆積するようになる。
【0005】そして、この半田くずは、やがてひげ状に
成長して、コンタクトピン間のショートを引き起こした
り、あるいは、検査を繰り返す内にコンタクトピン上に
絶縁性の半田合金膜が形成されて、半導体ICの外部リ
ードを接触させた場合にも、電気的な導通が得られなく
なることが起こる。その結果、ICテスタによる検査時
に、半導体ICが不良品と誤判定される(以下、これを
検査エラーと称する)といった不具合を生じる。
【0006】このような検査エラーの発生を防止するた
め、従来より、半導体ICと類似の外形形状を有する研
磨治具を適用し、この研磨治具をICテストハンドラに
よってテストソケットのコンタクトピンに接触させるこ
とにより、コンタクトピンに堆積した半田くずや半田合
金膜を強制的に研削除去するクリーニング作業を実施す
るようにしている。
【0007】その場合、作業者が半導体ICの検査回
数、つまり、半導体ICをテストソケットに接触させた
回数を逐次管理してクリーニング作業時期を決定するの
では、作業管理への負担が大きく、また、クリーニング
時期を忘れて適切な機会を失ったりするおそれがある。
また、研磨治具をICテストハンドラにセットしたり、
ICテストハンドラを動作させて、コンタクトピンを研
磨する作業を全て人手で行う場合には、余分な労力を要
するばかりか、作業時間が長くなって半導体ICの検査
稼働率が低下する。
【0008】そこで、従来、たとえば、特開平5−14
4907号公報に開示されているように、ICテストハ
ンドラによって、自動的にテストソケットのクリーニン
グ作業を行うようにした技術も提案されている。すなわ
ち、この従来技術では、半導体ICをテストソケットに
接触させた回数をカウントし、そのカウント値が予め設
定した基準値に達したときに、ICテストハンドラによ
りクリーニング作業を自動的に実施するようにしてい
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示されているような従来技術では、次のような問
題がある。
【0010】(1) 半導体ICの種類によってICテ
スタによる検査内容が異なり、そのため、テストソケッ
トに半田くずが付着する状況も相違する。しかるに、従
来のように、半導体ICをテストソケットに接触させた
回数のみの判断基準によってクリーニング作業時期を決
定する仕方では、ある種類の半導体ICの検査について
は、半田くずの堆積速度が、当初予想していた場合より
も早くて、予め想定していたクリーニング作業時期に達
する前に、半田くずの堆積に起因した検査エラーを生じ
ることが起こる。
【0011】(2) また、クリーニング作業を行うた
びに、テストソケットのコンタクトピンの先端部分が少
しずつ研磨治具で削り取られるので、次第に高さ方向の
寸法が短くなり、最後には適正なコンタクト状態が得ら
れなくなる。したがって、適当な時期にテストソケット
を交換する必要がある。しかし、従来技術では、テスト
ソケットの交換時期であることを自動的に作業者に知ら
せる手段が何ら設けられていなかったために、本来、テ
ストソケットを交換すべき時期になっているにもかかわ
らずそのまま放置されてしまい、その結果、同様に検査
エラーを起こすことがあった。
【0012】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、テストソケットのクリーニング作業を
常に適切な時期に自動的に行えるようにするとともに、
テストソケットの交換時期を自動的に作業者に報知でき
るようにして、検査エラーの発生を極力低減したICテ
ストハンドラを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、半導体ICをICテスタの所定位置ま
で移送して、半導体ICをテストソケットを介してIC
テスタに電気的に接続するためのICテストハンドラに
おいて、次の構成を採用している。
【0014】すなわち、請求項1記載の発明に係るIC
テストハンドラは、複数の判断基準に基づいてテストソ
ケットのクリーニング作業を行うべき時期を決定するク
リーニング作業時期決定手段を備え、このクリーニング
作業時期決定手段で決定された結果に基づいて、前記テ
ストソケットのクリーニング作業を実施するものであ
る。
【0015】請求項2記載の発明に係るICテストハン
ドラは、請求項1記載の発明の構成において、前記クリ
ーニング作業時期決定手段は、半導体ICのテストソケ
ットへの接触回数、半導体ICの不良率、および半導体
ICの連続不良回数の内の少なくとも2つの判断基準に
基づいてクリーニング作業時期を決定するものである。
【0016】請求項3記載の発明に係るICテストハン
ドラは、請求項1または請求項2に記載の発明の構成に
おいて、前記テストソケットの交換時期を決定するテス
トソケット交換時期決定手段と、このテストソケット交
換時期決定手段で決定された結果を外部に報知する報知
手段とを備えたものである。
【0017】請求項4記載の発明に係るICテストハン
ドラは、請求項3記載の発明の構成において、前記テス
トソケット交換時期決定手段は、前記クリーニング作業
時期決定手段の決定に基づくクリーニング作業回数をカ
ウントし、そのカウント値が予め設定した基準値に達し
たときにテストソケットの交換時期であると決定するも
のである。
【0018】請求項5記載の発明に係るテストソケット
の保守管理方法は、請求項1ないし請求項4のいずれか
に記載のICテストハンドラを用いたものである。
【0019】
【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1におけるICテストハンドラの全体的な配置
構成を示す側面図、図2はクリーニング作業に使用され
る研磨治具の側面図である。
【0020】これらの図において、1はICテストハン
ドラの全体を示し、2は検査対象となる半導体IC、3
は半導体IC2の電気的特性を検査するICテスタ、4
は半導体IC2とICテスタ3とを電気的に接続するた
めのテストソケットである。このテストソケット4は、
本体部5に半導体IC2の外部リード2aに対応した数
のコンタクトピン6が取り付けられてなる。
【0021】次に、7は研磨治具、8は半導体IC2や
研磨治具7を収納する収納ブロック、9は収納ブロック
8を載置する載置台、12は半導体IC2や研磨治具7
を吸着して収納ブロック8とICテスタ3との間を移送
する吸着ヘッド、13は半導体IC2あるいは研磨治具
7をテストソケット4側に押圧する押圧ユニットであ
る。
【0022】上記の研磨治具7は、図2に示すように、
半導体IC2の外形と略同じ大きさのベース14を有
し、このベース14には、ソケットピン6と接触する側
の底面にやすり部15が形成されている。このやすり部
15は、たとえばダイヤモンド研粒をシートに固着して
構成されている。
【0023】図3はこの実施の形態1におけるICテス
トハンドラ1の制御系統の全体構成を示すブロック図で
ある。同図において、18は吸着ヘッド12を駆動する
吸着ヘッド駆動機構、19は押圧ヘッド13を駆動する
押圧ヘッド駆動機構、20は押圧ヘッド13により半導
体IC2をテストソケット4に接触させた場合の動作を
検出するセンサ、21はテストソケット4のクリーニン
グ作業時期を決定するための判断基準となる複数の基準
値を設定入力する設定器である。
【0024】また、22はICテスタ3からの入力デー
タや設定器21からの入力データが記憶されるととも
に、各駆動機構18,19の動作シーケンス等の制御プ
ログラムが記憶されているメモリ、23は各部18〜2
4を制御するCPU等の制御ユニットである。そして、
この制御ユニット23には、所定の制御プログラムを読
み込ませることにより、後述するクリーニング作業時期
決定手段30と、テストソケット交換時期決定手段40
とが構築されている。24はテストソケット4の交換時
期を外部に報知する報知器で、ランプ、ブザー、LCD
等が適用される。
【0025】図4は、図3の制御ユニット23内に構築
されているクリーニング作業時期決定手段30およびテ
ストソケット交換時期決定手段40の一例を示す機能ブ
ロック図である。
【0026】クリーニング作業時期決定手段30は、セ
ンサ20で検出される半導体IC2のテストソケット4
への接触回数、ICテスタ3で検査される半導体IC2
の不良率、および半導体IC2の連続不良回数の3つの
判断基準に基づいて、クリーニング作業時期を決定する
もので、ここでは、第1、第2のカウント手段31,3
2、第1〜第3の比較手段33,34,35、およびオ
アゲート手段36とからなる。
【0027】テストソケット交換時期決定手段31は、
クリーニング作業時期決定手段30の決定に基づくクリ
ーニング作業回数をカウントし、そのカウント値が予め
設定した基準値に達したときに、テストソケット4の交
換時期であると決定するもので、ここでは、第3カウン
ト手段41と第4比較手段42とからなる。
【0028】次に、上記構成を有するICテストハンド
ラ1の動作について、半導体IC2の通常検査時、テス
トソケット4のクリーニング作業時、テストソケット4
のクリーニング作業時期決定時、テストソケット4の交
換時期決定時のそれぞれの場合に分けて説明する。
【0029】(1) 半導体IC2の通常検査時の動作 半導体IC2を通常検査する場合には、制御ユニット2
3が吸着ヘッド駆動機構18を制御することにより、収
納ブロック8に収納されている半導体IC2が吸着ヘッ
ド12で吸着されてテストソケット4にセットされる
(図5(a)参照)。
【0030】次に、制御ユニット23が押圧ヘッド駆動
機構19を制御することにより、半導体IC2は押圧ヘ
ッド13で押圧されて、その外部リード2aがテストソ
ケット4のコンタクトピン6と接触される。この状態
で、ICテスタ3から半導体IC2に対して所定のテス
トパターンの電圧等が印加されることにより、半導体I
C2の電気的特性が検査される(図5(b)参照)。
【0031】検査終了後は、制御ユニット23により、
吸着ヘッド駆動機構18が制御されることにより、半導
体IC2が吸着されて収納ブロック8に再び収納される
(図5(c)参照)。
【0032】(2) テストソケット4のクリーニング
時の動作 後述のように、クリーニング作業時期決定手段30か
ら、テストソケット4のクリーニング作業の開始信号が
出力されると、これに応じて、制御ユニット23が吸着
ヘッド駆動機構18を制御することにより、収納ブロッ
ク8に収納されている研磨治具7が、吸着ヘッド12で
吸着されて、テストソケット4にセットされる(図6
(a)参照)。
【0033】次に、制御ユニット23が押圧ヘッド駆動
機構19を制御することにより、押圧ヘッド13が研磨
治具7を複数回繰り返して上下動させる。これにより、
研磨治具7がテストソケット4に対して接触、離間され
るので、コンタクトピン6に付着している半田くずや半
田合金膜が強制的に研削除去される(図6(b)参
照)。
【0034】クリーニング作業の終了後は、制御ユニッ
ト23が吸着ヘッド駆動機構18を制御することによ
り、研磨治具7が吸着されて収納ブロック8に再び収納
される(図6(c)参照)。
【0035】(3) テストソケット4のクリーニング
作業時期の自動決定動作 クリーニング作業時期決定手段30の第1カウント手段
31は、押圧ヘッド13により、半導体IC2がテスト
ソケット4に接触、押圧されて検査が行われるたびに、
センサ20からの検出出力Aをカウントする。
【0036】第1比較手段33は、この第1カウント手
段31のカウント値を設定器21で予め設定された基準
値Bと比較して両者が一致した場合に、クリーニング作
業の開始信号Hを出力する。同時に、この開始信号Hの
出力により、第1カウント手段31のカウント値がリセ
ットされる。
【0037】同様に、クリーニング作業時期決定手段3
0の第2カウント手段32は、押圧ヘッド13により、
半導体IC2をテストソケット4に接触、押圧させて、
検査が行われるたびにセンサ20から出力される検出出
力Aをカウントする。
【0038】第2比較手段34は、第2カウント手段3
2のカウント値が設定器21で予め設定した基準値Cに
なったときに、その間にICテスタ3で検査された半導
体ICの不良数のデータDを取り込み、両データC,D
から半導体ICの不良率(=D/C)を求める。そし
て、その不良率を予め設定器21で設定した基準値Eと
比較し、不良率(=D/C)が基準値E以上になった場
合に、クリーニング作業の開始信号Hを出力する。同時
に、この開始信号出力により、第2カウント手段32の
カウント値がリセットされる。また、第2比較手段34
は、不良率(=D/C)が基準値E未満の場合には、ク
リーニング作業の開始信号Hを出力しないが、第2カウ
ント手段32のカウント値をクリアする。
【0039】第3比較手段35は、ICテスタ3で半導
体IC2を検査した場合に、連続して不良が生じるたび
に、ICテスタ3から送出される連続不良データFを取
り込み、このデータFと予め設定器21で設定した基準
値Gとを比較する。そして、連続不良データFが基準値
G以上の場合に、クリーニング作業の開始信号Hを出力
する。オアゲート手段36は、第1〜第3比較手段33
〜35からそれぞれ出力されるクリーニング作業の開始
信号Hを通過させる。
【0040】このように、この実施の形態1では、半導
体IC2のテストソケット4への接触回数、ICテスタ
3で検査される半導体IC2の不良率、および半導体I
C2の連続不良回数の各々3つの判断基準に基づいてク
リーニング作業時期を決定するので、従来のように、単
一の判断基準のみに基づいてクリーニング作業の実施時
期を決定する場合よりも検査エラーを生じる頻度が大幅
に低減される。
【0041】(4) テストソケット4の交換時期の自
動決定動作 テストソケット交換時期決定手段40の第3カウント手
段41は、クリーニング作業時期決定手段30からクリ
ーニング作業の開始信号Hが出力されるたびに、この信
号を順次カウントする。第4比較手段42は、この第3
カウント手段41のカウント値を予め設定器21で設定
された所定の基準値Iと比較する。そして、そのカウン
ト値が基準値Iに達したときに、テストソケット4の交
換時期であると決定して、その旨の信号Jを報知器24
に出力する。
【0042】これにより、報知器24によって、テスト
ソケット4の交換時期が自動的に報知されるため、従来
のように、作業者がテストソケットの交換を忘れてその
まま放置されてしまい、その結果、検査エラーを起こす
といった不都合を確実に防止することができる。
【0043】なお、上記のクリーニング作業時期決定手
段30やテストソケット交換時期決定手段31の構成
は、図4に示したものに限定されるものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができ
る。また、この実施の形態1では、3つの判断基準に基
づいてテストソケット4のクリーニング作業を行うべき
時期を決定するようにしているが、2つの判断基準を用
いることもでき、さらに多くの判断基準を設定して、ク
リーニング作業の時期を決定するようにすることも可能
である。
【0044】また、上記の実施の形態1のICテストハ
ンドラ1は、研磨治具7と押圧ヘッド13とは別体であ
ったが、これに限らず、たとえば、図7または図8に示
すように、押圧ヘッドと研磨治具とを一体化した構成と
することも可能である。
【0045】すなわち、図7のICテストハンドラは、
押圧ヘッド50の下端部に回転ヘッド51が垂直軸52
を中心に回転可能に取り付けられ、この回転ヘッド51
の下面にテスト用押圧チップ53と半田除去用チップ5
4とがそれぞれ固定されている。そして、半導体IC2
の通常検査時には、テスト用押圧チップ53で半導体I
C2を押圧する一方、テストソケット4のクリーニング
時には、回転ヘッド51を回転させて、半田除去用チッ
プ54がテストソケット4に対面するように切り換え、
この半田除去用チップ54でテストソケット4のコンタ
クトピン6に付着している半田くずを削り取る。
【0046】また、図8のICテストハンドラは、押圧
ヘッド55の下端部に回転ヘッド56が水平軸57を中
心に回転可能に取り付けられ、この回転ヘッド56の外
周面にテスト用押圧チップ53と半田除去用チップ54
とがそれぞれ固定されている。そして、半導体IC2の
通常検査時には、テスト用押圧チップ53で半導体IC
2を押圧する一方、テストソケット4のクリーニング時
には、回転ヘッド56を回転させて、半田除去用チップ
54がテストソケット4に対面するように切り換え、こ
の半田除去用チップ54でテストソケット4のコンタク
トピン6に付着している半田くずを削り取る。
【0047】
【発明の効果】請求項1記載の発明に係るICテストハ
ンドラは、複数の判断基準に基づいてテストソケットの
クリーニング作業を行うべき時期を決定するため、従来
のように、単一の判断基準のみに基づいてクリーニング
作業の実施時期を決定する場合に比べて検査エラーを生
じる頻度が大幅に低減され、ひいては、半導体ICの検
査結果の信頼性を高めることができる。しかも、クリー
ニング作業は自動的に行われるので、作業者のクリーニ
ング作業の手間やクリーニング作業管理の負担が軽減さ
れる。
【0048】請求項2記載の発明に係るICテストハン
ドラは、ICテスタで検査された半導体ICの実際の不
良発生の状況を考慮してテストソケットのクリーニング
作業時期を決定するので、検査エラーの発生頻度を低減
する上で、より一層現実的な対応が可能になる。
【0049】請求項3記載の発明に係るICテストハン
ドラは、請求項1または請求項2に記載の発明の効果に
加えて、作業者はテストソケットの交換時期を明確に認
識できるため、テストソケットを交換するのを忘れたた
めに検査エラーを生じるといった不都合を確実に防止す
ることができる。しかも、テストソケットの交換時期が
作業者に自動的に報知されるため、テストソケットの保
守管理のための負担が軽減される。
【0050】請求項4記載の発明に係るICテストハン
ドラは、実際のクリーニング作業回数をカウントするこ
とで、テストソケットの交換時期を決定するので、テス
トソケットを交換すべき時期を一層確実に検出すること
ができる。
【0051】請求項5記載の発明に係るICテストハン
ドラを用いたテストソケットの保守管理方法によれば、
テストソケットの保守が自動的に行われるため、作業者
の保守管理のための負担が軽減される。しかも、作業者
がテストソケットの交換時期を忘れて検査エラーを生じ
ることもないので、半導体ICの検査結果の信頼性を高
めることができ、さらに、保守管理のために半導体IC
の検査稼働率が低下するといった不都合も解消すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係るICテストハン
ドラの全体的な配置構成を示す側面図である。
【図2】 クリーニング作業に使用される研磨治具の側
面図である。
【図3】 本発明の実施の形態1に係るICテストハン
ドラの制御系統の全体構成を示すブロック図である。
【図4】 本発明の実施の形態1において、図3の制御
ユニット内に構築されているクリーニング作業時期決定
手段およびテストソケット交換時期決定手段の一例を示
す機能ブロック図である。
【図5】 本発明の実施の形態1において、半導体IC
2の通常検査時のICテストハンドラの動作説明に供す
る図である。
【図6】 本発明の実施の形態1において、テストソケ
ットのクリーニング時の動作説明に供する図である。
【図7】 本発明のICテストハンドラを構成する押圧
ヘッドの他の構成を示す側面図である。
【図8】 本発明のICテストハンドラを構成する押圧
ヘッドのさらに他の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
1 ICテストハンドラ、2 半導体IC、3 ICテ
スタ、4 テストソケット、6 コンタクトピン、7
研磨治具、23 制御ユニット、24 報知器、30
クリーニング作業時期決定手段、40 テストソケット
交換時期決定手段。
フロントページの続き (72)発明者 猿渡 明 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 2G003 AA07 AG01 AG11 AG12 AH02 AH05 AH06 AH10 4M106 AA04 BA14 DD23 DG16 DG25 DG30 DH57

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ICをICテスタの所定位置まで
    移送して半導体ICをテストソケットを介してICテス
    タに電気的に接続するためのICテストハンドラにおい
    て、複数の判断基準に基づいて前記テストソケットのク
    リーニング作業を行うべき時期を決定するクリーニング
    作業時期決定手段を備え、このクリーニング作業時期決
    定手段で決定された結果に基づいて前記テストソケット
    のクリーニング作業を実施することを特徴とするICテ
    ストハンドラ。
  2. 【請求項2】 前記クリーニング作業時期決定手段は、
    半導体ICのテストソケットへの接触回数、半導体IC
    の不良率、および半導体ICの連続不良回数の内の少な
    くとも2つの判断基準に基づいてクリーニング作業時期
    を決定するものであることを特徴とする請求項1記載の
    ICテストハンドラ。
  3. 【請求項3】 前記テストソケットの交換時期を決定す
    るテストソケット交換時期決定手段と、このテストソケ
    ット交換時期決定手段で決定された結果を外部に報知す
    る報知手段とを備えたことを特徴とする請求項1または
    請求項2に記載のICテストハンドラ。
  4. 【請求項4】 前記テストソケット交換時期決定手段
    は、前記クリーニング作業時期決定手段の決定に基づく
    クリーニング作業回数をカウントし、そのカウント値が
    予め設定した基準値に達したときにテストソケットの交
    換時期であると決定するものであることを特徴とする請
    求項3記載のICテストハンドラ。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
    載のICテストハンドラを用いたことを特徴とするテス
    トソケットの保守管理方法。
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