JP2003121495A - オートハンドラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体集積回路に応じて半導体集積回路の収
容形状を変更する。 【解決手段】 アライメントステージ２を、高さ方向に
おける各水平断面の形状が各種の半導体集積回路Ｘのパ
ッケージ形状に対応するように４つの側面が傾斜形成さ
れた収容部３と、該収容部３の底部に上昇／下降自在に
備えられ、吸着・把持手段１によって上方から収容部３
に収容される半導体集積回路Ｘの底面ｘ1を水平上面４a
で受けることにより当該半導体集積回路Ｘの収容高さを
規制する収容高さ設定手段４と、収容高さ設定手段４の
高さ位置を設定する位置設定手段５とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回の位
置や姿勢を所定状態に規制した後に半導体集積回路試験
装置とのインターフェース部に移送するオートハンドラ
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】各種の
半導体集積回路の試験工程で使用されるオートハンドラ
は、吸着バッドを備えたＰ＆Ｐ（ピック・アンド・プレ
ス）で半導体集積回路を吸着・把持して所定のインター
フェース部に順次移送して、半導体集積回路試験装置
（ＩＣテスタ）による機能試験に供する。この場合、オ
ートハンドラは、半導体集積回路の各端子がインターフ
ェース部の各端子に良好な状態で接触接続するように、
半導体集積回路をアライメントステージに一旦収納し、
このアライメントステージによって位置や姿勢が所定状
態に規制された状態の半導体集積回路を半導体集積回路
試験装置とのインターフェース部に移送する。

【０００３】上記アライメントステージは、半導体集積
回路のパッケージ形状に応じて形状設定された収容部を
備えている。この収容部は、アライメントステージ本体
に対して交換可能に構成されており、試験対象が変更に
なった場合にはその都度人為的に交換される。

【０００４】一方、半導体集積回路のパッケージ厚は、
半導体集積回路の品種つまりパッケージ形状によって異
なる。これに対して上記Ｐ＆Ｐは、エアーシリンダによ
って駆動されているために、上下動における下降位置が
固定されている。したがって、従来のオートハンドラで
は、収容部をパッケージ形状に応じて交換することによ
り半導体集積回路の上面（パッケージ上面）の高さ位置
を規定値に設定し、以てＰ＆Ｐによって半導体集積回路
を確実に吸着・把持してアライメントステージから搬出
するようにしていた。

【０００５】さらに、半導体集積回路では、パッケージ
形状に応じて接続端子の位置が異なる。特にＢＧＡ（ボ
ール・グリッド・アレイ）タイプのパッケージでは、半
導体集積回路の底面に接続端子としての半田ボールが２
次元的に配列されるので、底面において半田ボールが存
在しない平坦部分は、パッケージ形状に応じて異なる。
従来のオートハンドラでは、半導体集積回路の受け形状
がパッケージ形状に対応して設定された収容部を交換す
ることにより、各種の半導体集積回路の接続端子が損傷
しないように配慮していた。

【０００６】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的は以下の点である。 （１）試験対象となる半導体集積回路に応じて当該半導
体集積回路の収容形状を変更する。 （２）収容部を交換することなく各品種の半導体集積回
路のパッケージ上面の高さ位置を規定値に設定する。 （３）収容部を交換することなく当該収容部における各
種の半導体集積回路の接続端子の損傷を防ぐ。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、オートハンドラに係わる第１の手段と
して、所定の吸着・把持手段によって、試験対象の半導
体集積回路を所定のアライメントステージに移送して位
置や姿勢を所定状態に規制した後、さらに半導体集積回
路試験装置とのインターフェース部に移送して試験に供
するオートハンドラであって、前記アライメントステー
ジは、高さ方向における各水平断面の形状が各種の半導
体集積回路のパッケージ形状に対応するように４つの側
面が傾斜形成された収容部と、該収容部の底部に上昇／
下降自在に備えられ、吸着・把持手段によって上方から
収容部に収容される半導体集積回路の底面を水平上面で
受けることにより当該半導体集積回路の収容高さを規制
する収容高さ設定手段と、収容高さ設定手段の高さ位置
を設定する位置設定手段とから構成されるという手段を
採用する。

【０００８】また、オートハンドラに係わる第２の手段
として、上記第１の手段において、収容高さ設定手段
は、半導体集積回路の端子を除く部分を受けるという手
段を採用する。

【０００９】オートハンドラに係わる第３の手段とし
て、上記第２の手段において、パッケージ形状が最小の
半導体集積回路の底面に対応して水平上面の形状を設定
することにより、半導体集積回路の端子を除く部分を受
けるという手段を採用する。

【００１０】オートハンドラに係わる第４の手段とし
て、上記第１〜第３いずれかの手段において、位置設定
手段は、ステッピングモータによって収容高さ設定手段
の高さ位置を設定するという手段を採用する。

【００１１】オートハンドラに係わる第５の手段とし
て、上記第１〜第４いずれかの手段において、位置設定
手段は、半導体集積回路のパッケージ形状に応じた高さ
設定データを記憶部に予め記憶し、入力部から入力され
た半導体集積回路の指定情報に基づいて特定の高さ設定
データを記憶部から読み出すことにより収容高さ設定手
段の高さ位置を設定する制御装置を備えるという手段を
採用する。

【００１２】オートハンドラに係わる第６の手段とし
て、上記第１〜第５いずれかの手段において、吸着・把
持手段は、半導体集積回路の上面を吸着・把持すること
により当該半導体集積回路を収容部に収容すると共に該
収容部から半導体集積回路試験装置とのインターフェー
ス部に移送するものであり、半導体集積回路のパッケー
ジ形状に応じて前記収容部における下降位置が可変設定
されるという手段を採用する。

【００１３】オートハンドラに係わる第７の手段とし
て、上記第６の手段において、下降位置がステッピング
モータによって設定されるという手段を採用する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係わるオートハンドラの一実施形態について説明する。

【００１５】図１は、本実施形態の要部構成図である。
この図において、符号Ｘはパッケージングされた半導体
集積回路、１はＰ＆Ｐ（ピック・アンド・プレス：吸着
・把持手段）、２はアライメントステージ、３は収容
部、４は昇降部（収容高さ設定手段）、５は昇降制御部
（位置設定手段）６はステッピングモータである。すな
わち、本実施形態のアライメントステージ２は、収容部
３、昇降部４及び昇降制御部５から構成されている。

【００１６】半導体集積回路Ｘは、ＢＧＡ（ボール・グ
リッド・アレイ）タイプのパッケージを備えたものであ
り、その底面ｘ1の周縁部近傍には接続端子としての半
田ボールｘ2が多数設けられている。

【００１７】収容部３は、図１ではその縦断面を示して
いるが、図２に示すように高さ方向における各水平断面
の形状（水平断面形状）Ｓ1，Ｓ2，……が各品種の半導
体集積回路Ｘのパッケージ形状に対応するように、４つ
の側面３a〜３dが直線状に傾斜するように形成されてい
る。

【００１８】すなわち、収容部３の内側形状は、上下方
向に対して所定角度で傾斜した４つの直線傾斜面（上記
側面３a〜３d）によって形成される窪み部となってお
り、各所定高さにおける水平断面形状Ｓ1，Ｓ2，……
は、各種の半導体集積回路Ｘにおける底面ｘ1の形状に
一致するように設定されている。収容部３のこのような
形状設定により、図３に示すように、小型の半導体集積
回路Ｘの底面ｘ1は、収容部３において比較的低い高さ
の水平断面に形状が一致し、より大型の半導体集積回路
Ｘほど、その底面ｘ1は、収容部３においてより高い位
置の水平断面に形状が一致する。

【００１９】昇降部４は、上記収容部３の底部中心に昇
降自在に設けられた円筒状部材であり、昇降制御部５に
よる制御に基づいて、Ｐ＆Ｐ１によって上方から収容部
３に収容される半導体集積回路Ｘの底面ｘ1を水平上面
４a（先端面）で受けることにより半導体集積回路Ｘの
収容高さＬを規制する。

【００２０】また、水平上面４aの形状は、図示するよ
うに半導体集積回路Ｘの底面ｘ1に設けられた半田ボー
ルｘ2に接触しないように、つまり接続端子を除く部分
を受けるように設定されている。ＢＧＡタイプのパッケ
ージの場合、上述したように底面ｘ1の周縁部近傍に半
田ボールｘ2が設けられる、つまり底面ｘ1の中心部には
半田ボールｘ2が存在しないので、水平上面４aの形状
は、底面ｘ1の中心部のみに当接するように、パッケー
ジ形状が最小の半導体集積回路Ｘの底面ｘ1の中心部分
の広さに対応して設定されている。

【００２１】昇降制御部５は、昇降部４の高さ位置、つ
まり上記収容高さＬを半導体集積回路Ｘの品種（すなわ
ちパッケージ形状）に応じて設定するものであり、ステ
ッピングモータ５a、記憶部５b、モータ制御装置５c及
び入力部５dから構成されている。ステッピングモータ
６は、Ｐ＆Ｐ１を昇降駆動するものであり、図示しない
制御装置から入力される駆動信号（パルス信号）に基づ
いてＰ＆Ｐ１の下降位置を半導体集積回路Ｘの品種に応
じて可変設定する。

【００２２】一方、上記昇降制御部５におけるステッピ
ングモータ５aは、モータ制御装置５cから駆動信号とし
て入力されるパルスの個数に応じて昇降部４を上下駆動
する。記憶部５bは、半導体集積回路Ｘの品種毎に高さ
設定データを記憶する。モータ制御装置５cは、入力部
５dから入力された特定の半導体集積回路Ｘの指定情報
に基づいて、当該半導体集積回路Ｘに対応する高さ設定
データを読み出し、この高さ設定データに基づいて上記
駆動信号を生成してステッピングモータ５aを制御す
る。入力部５dは、上記指定情報をモータ制御装置５cに
入力するためのものである。

【００２３】次に、このように構成されたオートハンド
ラの動作について詳しく説明する。

【００２４】本オートハンドラでは、試験に先立って試
験対象となる特定の半導体集積回路Ｘの品種が指定情報
として入力部５dからモータ制御回路５cに入力される。
モータ制御回路５cは、記憶部５bに記憶された複数品種
の半導体集積回路Ｘに関する高さ設定データの中から、
上記指定情報に対応する高さ設定データＤを取得し、当
該高さ設定データに基づいて駆動信号を生成してステッ
ピングモータ５aに出力する。この結果、ステッピング
モータ５aによって昇降部４は、上記高さ設定データＤ
に準じた高さ位置Ｌに設定される。

【００２５】このように設定された昇降部４の高さ位置
Ｌ、つまり水平上面４aによって規定される収容部３の
水平断面形状（例えば水平断面形状Ｓ1）は、上記特定
の半導体集積回路Ｘの底面ｘ1の形状に一致したものと
なる。したがって、Ｐ＆Ｐ１によって上面ｘ3が吸着・
把持された状態で収容部３の上方から収容され、昇降部
４の水平上面４a上に載置された半導体集積回路Ｘは、
底面ｘ1が収容部３の各側面３a〜３dに当接することに
より位置及び姿勢が水平断面形状Ｓ1と同一に規制され
る。

【００２６】また、上記特定の半導体集積回路Ｘよりも
さらに大型のパッケージを有する半導体集積回路Ｘを試
験する場合には、入力部５dからモータ制御回路５cに入
力される指定情報により、当該大型の半導体集積回路Ｘ
に対応する高さ設定データに基づいて昇降部４つまり水
平上面４aの高さ位置が設定されるので、この高さ位置
によって規定される収容部３の水平断面形状（例えば水
平断面形状Ｓ2）は、上記大型の半導体集積回路Ｘの底
面ｘ1の形状に一致したものとなり、位置及び姿勢が水
平断面形状Ｓ2と同一に規制される。

【００２７】ここで、水平上面４aの形状は、パッケー
ジ形状が最小の半導体集積回路Ｘの底面ｘ1の中心部分
の広さに対応して設定されているので、いかなる半導体
集積回路Ｘを水平上面４aで受けても、当該水平上面４a
が半田ボールｘ2に接触することがない。したがって、
半田ボールｘ2を変形させる等、半田ボールｘ2に損傷を
加えることを防止することができる。

【００２８】このように位置及び姿勢が規制された半導
体集積回路Ｘは、Ｐ＆Ｐ１によって再び吸着・把持され
て収容部３から搬出される。この場合、Ｐ＆Ｐ１はステ
ッピングモータ６によって正確に上下駆動され、かつ半
導体集積回路Ｘの品種に応じて下降位置が可変設定され
るので、例えば上記特定の半導体集積回路Ｘを試験する
場合には、当該半導体集積回路Ｘの上面ｘ3の位置近傍
にＰ＆Ｐ１が正確に降下し、一方、上記大型の半導体集
積回路Ｘを試験する場合には、当該半導体集積回路Ｘの
上面ｘ3の位置近傍にＰ＆Ｐ１が正確に降下する。した
がって、半導体集積回路Ｘは、Ｐ＆Ｐ１によって確実に
吸着・把持されると共に、吸着時にＰ＆Ｐ１から衝撃を
受けて損傷することがない。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位置設定手段によって、収容高さ設定手段の高さ位置が
半導体集積回路のパッケージ形状に応じて設定される。
すなわち、高さ方向における各水平断面の形状が各種の
半導体集積回路のパッケージ形状に対応するように４つ
の側面が傾斜形成された収容部における半導体集積回路
の収容高さが半導体集積回路のパッケージ形状に応じて
設定されるので、収容部における収容形状をパッケージ
形状に応じて半導体集積回路に合致したものに容易に設
定・変更することができる。したがって、従来のように
収容部を各種の半導体集積回路毎に交換することなく、
パッケージ形状に応じて各種の半導体集積回路の位置及
び姿勢を規制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の要部構成図である。

【図２】 本発明の一実施形態における収容部の正面図
である。

【図３】 本発明の一実施形態における収容部の形状効
果を示す説明図である。

【符号の説明】

１……Ｐ＆Ｐ（ピック・アンド・プレス：吸着・把持手
段） ２……アライメントステージ ３……収容部 ４……昇降部（収容高さ設定手段） ５……昇降制御部（位置設定手段） ５a……ステッピングモータ ５b……記憶部 ５c……モータ制御装置 ５d……入力部 ６……ステッピングモータ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の吸着・把持手段（１）によっ
   て、試験対象の半導体集積回路（Ｘ）を所定のアライメ
   ントステージ（２）に移送して位置や姿勢を所定状態に
   規制した後、さらに半導体集積回路試験装置とのインタ
   ーフェース部に移送して試験に供するオートハンドラで
   あって、 前記アライメントステージ（２）は、 高さ方向における各水平断面の形状が各種の半導体集積
   回路（Ｘ）のパッケージ形状に対応するように４つの側
   面が傾斜形成された収容部（３）と、 該収容部（３）の底部に上昇／下降自在に備えられ、吸
   着・把持手段（１）によって上方から収容部（３）に収
   容される半導体集積回路（Ｘ）の底面（ｘ1）を水平上
   面（４a）で受けることにより当該半導体集積回路
   （Ｘ）の収容高さを規制する収容高さ設定手段（４）
   と、 収容高さ設定手段（４）の高さ位置を設定する位置設定
   手段（５）とから構成されることを特徴とするオートハ
   ンドラ。
2. 【請求項２】 収容高さ設定手段（４）は、半導体集
   積回路（Ｘ）の端子（ｘ2）を除く部分を受けることを
   特徴とする請求項１記載のオートハンドラ。
3. 【請求項３】 パッケージ形状が最小の半導体集積回
   路（Ｘ）の底面に対応して水平上面（４a）の形状を設
   定することにより、半導体集積回路（Ｘ）の端子（ｘ
   2）を除く部分を受けることを特徴とする請求項２記載
   のオートハンドラ。
4. 【請求項４】 位置設定手段（５）は、ステッピング
   モータ（５a）によって収容高さ設定手段（５）の高さ
   位置を設定することを特徴とする請求項１〜３いずれか
   に記載のオートハンドラ。
5. 【請求項５】 位置設定手段（５）は、半導体集積回
   路（Ｘ）のパッケージ形状に応じた高さ設定データを記
   憶部（５b）に予め記憶し、入力部（５d）から入力され
   た半導体集積回路（Ｘ）の指定情報に基づいて特定の高
   さ設定データを記憶部（５b）から読み出すことにより
   収容高さ設定手段（４）の高さ位置を設定する制御装置
   （５c）を備えることを特徴とする請求項１〜４いずれ
   かに記載のオートハンドラ。
6. 【請求項６】 吸着・把持手段（１）は、半導体集積
   回路（Ｘ）の上面（ｘ3）を吸着・把持することにより
   当該半導体集積回路（Ｘ）を収容部（３）に収容すると
   共に該収容部（３）から半導体集積回路試験装置とのイ
   ンターフェース部に移送するものであり、半導体集積回
   路（Ｘ）のパッケージ形状に応じて前記収容部（３）に
   おける下降位置が可変設定されることを特徴とする請求
   項１〜５いずれかに記載のオートハンドラ。
7. 【請求項７】 下降位置がステッピングモータ（６）
   によって設定されることを特徴とする請求項請求項６記
   載のオートハンドラ。