JP2003297900A - 半導体素子テストハンドラの素子移送装置 - Google Patents

半導体素子テストハンドラの素子移送装置

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JP2003297900A JP2002380328A JP2002380328A JP2003297900A JP 2003297900 A JP2003297900 A JP 2003297900A JP 2002380328 A JP2002380328 A JP 2002380328A JP 2002380328 A JP2002380328 A JP 2002380328A JP 2003297900 A JP2003297900 A JP 2003297900A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 一つの装置内に素子をピックアップするピッ
カーを互いに反する運動を行うよう複数対に構成するこ
とで一度に移送可能な素子の数量を増加させると共に、
一度に相異なったピッチで対象物体に移送して装着でき
るようにした半導体素子テストハンドラの素子移送装置
を提供する。 【解決手段】 ハンドラの本体の上側に設けられた設置
台に水平移動可能なように設けられ、ハンドラの一方で
ディバイスをピックアップして他方に移送する半導体素
子テストハンドラの素子移送装置に、上下に昇降する第
１昇降ブロック６及び第２昇降ブロック７と、半導体素
子をピックアップ及び解除する複数個のピッカー８ａ、
９ａを備え、前記第１及び第２昇降ブロック６，７に解
除可能に結合された第１ピッカーブロック８及び第２ピ
ッカーブロック９と、前記第１及び第２ピッカーブロッ
ク８，９とが連動して相互に反対方向の昇降運動を行う
ようにするための駆動手段１２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子をテスト
するハンドラにおいて半導体素子をピックアップして移
送する装置に関し、特に、一つの素子移送装置に半導体
素子をピックアップするピッカーが２列に設置され、互
いに反する昇降運動を行うように構成することで、一回
の移送時に２倍の半導体素子が移送可能であると共に、
半導体素子を相異したピッチで移送できるようにした半
導体素子テストハンドラの素子移送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の通り、メモリ或いは非メモリ半導
体素子及び、これらを適切に一つの基板上に回路的に構
成したモジュールは、生産後に様々なテスト過程を経た
後に出荷されるが、ハンドラとは前記のような半導体素
子及びモジュールなどを自動で所望の工程に移送し、テ
ストできるようにした装置を云う。
【０００３】通常、ハンドラはトレイに収納された半導
体素子を平板状のシャトルやバッファプレートの方へ、
或いはその反対方向に移送する工程を経るようになって
いる。このためにハンドラの本体の上部には、Ｘ−Ｙ方
向に線形運動を行い且つ、半導体素子を真空圧でピック
アップして所定の位置に移送する素子移送装置が備えら
れている。
【０００４】図１〜図３は上記のようにハンドラ上で半
導体素子を移送する従来の素子移送装置の一例を示す。
図１〜図３に示すように、従来の素子移送装置はハンド
ラの上側に水平に設けられたフレーム（図示せず）に沿
って移動するように設けられた移動ブロック１０１と、
この移動ブロック１０１に固着された垂直ブロック１０
２と、この垂直ブロック１０２の前面部の両側に上下方
向に設けられるリニアモータ（ＬＭ）ガイド１０３に結
合され、上下に移動するように設けられた昇降ブロック
１０４と、この昇降ブロック１０４に結合され、真空圧
によって半導体素子を吸着する複数個のノズルピッカー
１０５ａを備えたピッカーブロック１０５とを備えてい
る。
【０００５】そして、垂直ブロック１０２の後方には昇
降ブロック１０４を昇降させるための駆動手段が設けら
れている。垂直ブロック１０２の後方部の上端にはサー
ボモータ１１１及び、これにより回動する駆動プーリ１
１２が設置され、垂直ブロック１０２の下部には駆動プ
ーリ１１２と動力伝達ベルト１１４を媒介に結合され回
動する動力伝達プーリ１１３が設けられる。動力伝達プ
ーリ１１３の回転軸１１３ａの他端には、動力伝達プー
リ１１３の回転により回動を行う下部プーリ１１５が設
置され、この下部プーリ１１５は乗降ベルト１１７を媒
介に上部プーリ１１６と結合されている。そして、昇降
ベルト１１７の一方には昇降ブロック１０４と固定され
る連結片１１８が結合される。
【０００６】一方、垂直ブロック１０２の前方には一端
が移動ブロック１０１の下部に固定され、他端が昇降ブ
ロック１０４に固定された引張スプリング１２５が結合
され、垂直ブロック１０２の上部の中央には昇降ブロッ
ク１０４の上端部の両側に結合されるセンサプラグ１２
１ａ，１２１ｂを感知する一対のリミットセンサ１２２
ａ，１２２ｂが設けられる。引張スプリング１２５は昇
降ブロック１０４の上昇時に重力の反対方向に昇降ブロ
ック１０４に弾性力を提供することでサーボモータ１１
１の力を減ずるような役割を果たす。
【０００７】従って、サーボモータ１１１の作動によっ
て駆動プーリ１１２が正方向又は逆方向に回動すると、
駆動プーリ１１２と動力伝達ベルト１１４を媒介に連結
された動力伝達プーリ１１３及び、これに結合された下
部プーリ１１５が回動を行い、これによって昇降ベルト
１１７及び上部プーリ１１６が連動することで、昇降ベ
ルト１０４と連結片１１８を媒介に連結された昇降ブロ
ック１０４が上下に移動を行う。
【０００８】上記のように昇降ブロック１０４が上下に
昇降することにより、センサプラグ１２１ａ，１２１ｂ
がリミットセンサ１２２ａ，１２２ｂにより感知されつ
つ昇降ブロック１０４の上下移動量がハンドラの制御ユ
ニット（図示せず）へ伝達され、制御ユニットではリミ
ットセンサ１２２ａ，１２２ｂから伝達される信号に従
ってサーボモータの作動を制御する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の素子移送装置はノズルピッカー１０５ａが
一定のピッチで構成された一つのピッカーブロック１０
５が昇降しながら半導体素子をピックアップ及び解除す
るように構成されているため、一つのハンドラ内で相異
なったピッチと半導体素子の個数を有するように配置さ
れたトレイやシャトルに対しては作業を行えないという
問題点があった。
【００１０】例えば、テスト対象の半導体素子を受納す
るユーザトレイと、テストを経て良品に分類された半導
体素子が再受納される出荷用の顧客トレイは、様々な要
因によって１列の素子間のピッチ及び半導体素子の個数
が異なるように設計され得るが、上記のような従来の素
子移送装置を使用してテストを行う場合には、ユーザト
レイと顧客トレイの１列の素子間のピッチ及び素子の個
数を同一にしてテストするしかなかった。
【００１１】尚、従来の素子移送装置は昇降ブロック１
０４及びピッカーブロック１０５の上昇時に引張スプリ
ング１２５によってサーボモータ１１１の力を減ずるよ
うになっているが、逆に昇降ブロック１０４及びピッカ
ーブロック１０５の下降時には引張スプリング１２５が
抵抗体として作用してサーボモータ１１１の動力を増加
させる要因となるような問題点があった。
【００１２】これと共に、ピッカーブロック１０５に半
導体素子がピックアップされた状態で何らかの要因によ
ってサーボモータ１１１が一時的に停止し、引張スプリ
ング１２５が破損又は分離される場合には昇降ブロック
１０４が自重によって下降するようになるが、この際、
もし素子移送装置の移動ブロック１０１が水平移動を行
うと、ピックアップされていた半導体素子がハンドラ本
体の何処かの一部分にぶつかって破損する虞れがあっ
た。
【００１３】そこで、本発明は上記のような問題点を解
決するために成されたもので、一つの装置内に素子をピ
ックアップするピッカーを互いに相反する運動を行うよ
う複数対に構成することで一度に移送可能な素子の数量
を増加させると共に、一度に相異なったピッチで対象物
体に移送して装着できるようにした半導体素子テストハ
ンドラの素子移送装置を提供することにその目的があ
る。
【００１４】本発明の他の目的は、ピッカーの上下昇降
運動時に駆動要素及び構造物に無理な力が加えられずに
半導体素子のピックアップ及び移送作動が円滑に行われ
るようにすることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によればハンドラの本体の上側に設けられた
設置台に水平移動可能に設けられ、ハンドラの一方でデ
バイスをピックアップして他方に移送する半導体素子テ
ストハンドラの素子移送装置において、前記設置台に移
動可能なように設けられる移動ブロックと、前記移動ブ
ロックの両側に互いに対向するよう垂直に設けられる第
１垂直ブロック及び第２垂直ブロックと、前記第１，２
垂直ブロックの各々に複数個ずつ対を成すように垂直に
設けられる第１案内部材及び第２案内部材と、両端が前
記第１案内部材と第２案内部材とにそれぞれ結合され、
上下に昇降する第１昇降ブロック及び第２昇降ブロック
と、半導体素子をピックアップ及び解除する複数個のピ
ッカーを備え、前記第１昇降ブロック及び第２昇降ブロ
ックに解除可能に結合された第１ピッカーブロック及び
第２ピッカーブロックと、前記第１ピッカーブロックと
第２ピッカーブロックとが連動して相互に反対方向の昇
降運動を行うようにするための駆動手段とを備えたこと
を特徴とする。
【００１６】本発明の一形態によれば、前記駆動手段は
前記移動ブロックに固定され設けられたサーボモータ
と、前記サーボモータの駆動軸に結合され回動する駆動
プーリと、前記第１垂直ブロックの上端に回転可能に設
けられた動力伝達プーリと、前記駆動プーリと動力伝達
プーリとに巻回されて結合され、駆動プーリの回転力を
動力伝達プーリへ伝達する動力伝達ベルトと、前記動力
伝達プーリの一側に結合され、動力伝達プーリと共に回
転する第１上部プーリと、前記第１垂直ブロックの下端
に回転可能なように設けられた第１下部プーリと、前記
第１上部プーリと第２下部プーリとに巻回されて結合さ
れた第１昇降ベルトと、一端が前記第１上部プーリに固
定され、他端が第２垂直ブロックの上端に位置する連結
軸と、前記連結軸の他端に固定される第２上部プーリ
と、前記第２垂直ブロックの下端に回転可能なように結
合される第２下部プーリと、前記第２上部プーリと第２
下部プーリとに掛かって結合された第２昇降ベルトと、
それぞれの一端が前記第１昇降ブロック及び第２昇降ブ
ロックに固定され、それぞれの他端が前記第１昇降ベル
ト及び第２昇降ベルトの一方に固定される第１連結部材
及び第２連結部材とを備える。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
によるハンドラ用素子移送装置の一実施形態を詳細に説
明する。
【００１８】図４〜図７に示すように、ハンドラの本体
の上側に水平に設けられたフレーム（図示せず）上に素
子移送装置の移動ブロック１がフレームに沿って移動可
能なように結合され、移動ブロック１の両側には第１垂
直ブロック２及び第２垂直ブロック３が互いに対向する
ように垂直に設置され、第１および第２垂直ブロック２
および３の各々にはＬＭガイドのような第１案内部材４
及び第２案内部材５が複数個ずつ対を成すように垂直に
設けられる。
【００１９】第１案内部材４と第２案内部材５には第１
昇降ブロック６及び第２昇降ブロック７の両端が結合さ
れ、上下に昇降可能であるように構成されており、第１
昇降ブロック６及び第２昇降ブロック７の下部には半導
体素子をピックアップ及び解除する複数個のノズルピッ
カー８ａ，９ａを備えた第１ピッカーブロック８及び第
２ピッカーブロック９がそれぞれ固定されるように結合
される。ここで、第１，２ピッカーブロック９はネジ
（図示せず）のような締結手段によって第１，２昇降ブ
ロック６，７に結合されるが、締結手段を解除すること
によって第１，２昇降ブロック６，７から簡単に分離可
能である。
【００２０】一方、移動ブロック１の一方にはサーボモ
ータ１２が設けられたモータブロック１１が固定され、
サーボモータ１２の駆動軸には駆動プーリ１３が結合さ
れる。そして、第１垂直ブロック２の上端には動力伝達
プーリ１４が回転可能に設置され、駆動プーリ１３と動
力伝達プーリ１４には駆動プーリ１３の回転力を動力伝
達プーリ１４へ伝達する動力伝達ベルト１５が巻回され
ている。
【００２１】動力伝達プーリ１４の内側には動力伝達プ
ーリ１４と共に回転するように第１上部プーリ１６が結
合されており、第１上部プーリ１６は第１垂直ブロック
２の下端に回転可能に設置された第１下部プーリ１７と
第１昇降ベルト１８を介して結合される。
【００２２】また、第１上部プーリ１６には前記第１，
２垂直ブロック２，３の上端部を横切る連結軸１９が固
定され、その連結軸１９の他端には第２上部プーリ２０
が固定されるように結合されるが、第２上部プーリ２０
は第２垂直ブロック３の上側に位置する。そして、第２
垂直ブロック３の下端部に第２下部プーリ２１が回転可
能なように設置され、第２上部プーリ２０と第２下部プ
ーリ２１に第２昇降ベルト２２が掛かっている。従っ
て、サーボモータ１２が作動し始まると、駆動プーリ１
３の回転力が動力伝達ベルト１５を介して動力伝達プー
リ１４へ伝達され、次いで、第１上部プーリ１６及び、
この第１上部プーリ１６と連結軸１９を介して連結され
た第２上部プーリ２０が回転を行い、これによって第１
昇降ベルト１８と第２昇降ベルト２２が上下に運動する
ようになる。
【００２３】一方、第１昇降ブロック６及び第２昇降ブ
ロック７の両側端部の各々には第１連結部材２３及び第
２連結部材２４の一端がそれぞれ結合される。そして、
第１連結部材２３と第２連結部材２４の他端は第１昇降
ベルト１８及び第２昇降ベルト２２の何れか一方に各々
結合されるが、この際、第１連結部材２３及び第２連結
部材２４は第１昇降ベルト１８と第２昇降ベルト２２の
互いに反対方向に運動する方に各々結合される。従っ
て、第１連結部材２３を介して第１昇降ベルト１８に連
結された第１昇降ブロック６が上昇すると、第２昇降ブ
ロック７は逆に下降する運動を行い、これと反対に、第
１昇降ブロック６が下降すると、第２昇降ブロック７は
上昇するような運動を行う。
【００２４】一方、前記第２垂直ブロック３の外側には
前記第２連結部材２４の昇降位置を感知することで第
１，２ピッカーブロック９の位置を検出する複数個の近
接センサ３１，３２，３３，３４が上下方向に配列され
ている。
【００２５】上記のように構成された素子移送装置は次
のように作動する。
【００２６】素子移送装置の移動ブロック１がハンドラ
本体の上側のフレーム（図示せず）に沿って移動して半
導体素子をピックアップする位置で停止すると、サーボ
モータ１２が作動して駆動プーリ１３及び動力伝達プー
リ１４が回転を行い、これにより、第１上部プーリ１６
及び第１下部プーリ１７、第１上部プーリ１６及び第２
下部プーリ２１が回転しながら第１昇降ベルト１８及び
第２昇降ベルト２２を駆動させる。
【００２７】第１昇降ベルト１８及び第２昇降ベルト２
２の駆動によって第１昇降ブロック６は下降すると同時
に第２昇降ブロック７は上昇する。下降した第１ピッカ
ーブロック８のノズルピッカー８ａが半導体素子を吸着
すると、サーボモータ１２が逆に作動して動力伝達プー
リ１４を逆回転させ、これにより、第１昇降ブロック６
は上昇し且つ第２昇降ブロック７は下降する。
【００２８】この際、第２昇降ブロック７に連結された
第２連結部材２４が近接センサ３１，３２，３３，３４
のうち中間の第２近接センサ３２により感知されると、
第１ピッカーブロック８と第２ピッカーブロック９が大
体に同一の中間地点に位置したことに検出され、サーボ
モータ１２の作動が中止し、第１，２昇降ブロック６，
７はその位置で停止する。
【００２９】次いで、工程順序に応じてサーボモータ１
２が再び作動して第２昇降ブロック７を下降させ、半導
体素子をピックアップするかピックアップした半導体素
子をトレイ（図示せず）又はシャトル（図示せず）に載
置させる作業を行うか、或いは移動ブロック１が次の工
程位置へ移動することによって素子移送装置が移動を行
う。
【００３０】一方、上記のように第１昇降ブロック６及
び第２昇降ブロック７が互に反対方向に昇降作動を行う
時、前記近接センサ３１，３２，３３，３４のうちリミ
ットセンサの最上端の第１近接センサ３１と最下端の第
４近接センサ３４とが第２連結部材２４を感知すると、
第１ピッカーブロック８又は第２ピッカーブロック９が
最下端の位置まで下降したことを意味するので、サーボ
モータ１２が逆に動作して最下端まで下降した第１昇降
ブロック６又は第２昇降ブロック７を第２近接センサ３
２が感知するまで上昇させる。
【００３１】素子移送装置で一度にピックアップする素
子のピッチや個数が異なるようにしたい場合には、第１
ピッカーブロック８と第２ピッカーブロック９を選択的
に第１，２昇降ブロック６，７から分離させた後、所望
のノズルピッカーのピッチや個数を有するピッカーブロ
ックを第１，２昇降ブロック６，７に結合させて使用す
れば良い。
【００３２】例えば、半導体素子をハンドラのテストサ
イト（図示せず）に入力させる時は５配列の１０mmピッ
チで整列し、テストサイト（図示せず）から出力する時
には７配列の８mmピッチで整列して移送したい場合、第
１昇降ブロック６にはノズルピッカー８ａの個数及びピ
ッチが５配列の１０mmのピッカーブロック８を結合さ
せ、第２昇降ブロック７にはノズルピッカー９ａの個数
及びピッチが７配列の８mmのピッカーブロック９を結合
させて使用することができる。
【００３３】また、本発明の半導体素子移送装置は前記
第１昇降ブロック６と第２昇降ブロック７が第１昇降ベ
ルト１８及び第２昇降ベルト２２に結合され、互いに反
対方向の昇降運動を行うので、上昇する昇降ブロックに
作用する重力の反対方向の力を、下降する他方の昇降ブ
ロックが補償することにより、サーボモータ１２の受け
る負荷が常に一定に維持されるようになって昇降動作時
に発生する振動を顕著に減少できるという利点が得られ
る。
【００３４】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明によれ
ば、一つの素子移送装置に２つのピッカーブロックが互
いに反対方向の昇降運動を行うように構成されるので、
一度に移送できる素子の数が倍加してテストの進行速度
が向上すると共に、一度に相異なったピットや素子の個
数で移送が可能となり、テスト時にトレイ及びシャトル
などに対してユーザの選択の幅が広くなり且つ作業の効
率も向上するという効果がある。これと共に、下降する
昇降ブロック及びピッカーブロックの荷重により上昇す
る昇降ブロック及びピッカーブロックの荷重が相殺され
るので、サーボモータに加えられる負荷の負担を軽減で
きるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の素子移送装置の正面から見た斜視図。
【図２】図１の素子移送装置を後面から見た斜視図。
【図３】図１の素子移送装置の正面図。
【図４】本発明による素子移送装置の後面から見た斜視
図。
【図５】図４の素子移送装置の後面図。
【図６】図４の素子移送装置の側面図。
【図７】図４の素子移送装置の構造を示すために一部の
構成部を除去して示す斜視図。
【符号の説明】
１ 移動ブロック ２，３ 第１，２垂直ブロック ４，５ 第１，２案内部材 ６，７ 第１，２昇降ブロック ８，９ 第１，２ピッカーブロック ８ａ，９ａ ノズルピッカー １２ サーボモータ １３ 駆動プーリ １４ 動力伝達プーリ １５ 動力伝達ベルト １６，２０ 第１，２上部プーリ １７，２１ 第１，２下部プーリ １８，２２ 第１，２昇降ベルト １９ 連結軸 ２３，２４ 第１，２連結部材 ３１〜３４ 近接センサ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ハンドラの本体の上側に設けられた設置台
    に水平移動可能に設けられ、ハンドラの一方でデバイス
    をピックアップして他方に移送する素子移送装置におい
    て、 前記設置台に移動可能に設けられる移動ブロックと、前
    記移動ブロックの両側に互いに対向するよう垂直に設け
    られる第１垂直ブロック及び第２垂直ブロックと、前記
    第１および第２垂直ブロックの各々に複数個ずつ対を成
    すように垂直に設けられる第１案内部材及び第２案内部
    材と、両端が前記第１案内部材と第２案内部材とにそれ
    ぞれ結合され、上下に昇降する第１昇降ブロック及び第
    ２昇降ブロックと、半導体素子をピックアップ及び解除
    する複数個のピッカーを備え、前記第１昇降ブロック及
    び第２昇降ブロックに着脱可能に結合された第１ピッカ
    ーブロック及び第２ピッカーブロックと、前記第１ピッ
    カーブロックと第２ピッカーブロックとが連動して相互
    に反対方向の昇降運動を行うようにするための駆動手段
    とを備えたことを特徴とする半導体素子テストハンドラ
    の素子移送装置。
  2. 【請求項２】前記駆動手段は前記移動ブロックに固設さ
    れたサーボモータと、前記サーボモータの駆動軸に結合
    され回動する駆動プーリと、前記第１垂直ブロックの上
    端に回転可能に設けられた動力伝達プーリと、前記駆動
    プーリと動力伝達プーリとに巻回されて結合され、駆動
    プーリの回転力を動力伝達プーリへ伝達する動力伝達ベ
    ルトと、前記動力伝達プーリの一方に結合され、動力伝
    達プーリと共に回転する第１上部プーリと、前記第１垂
    直ブロックの下端に回転可能に設けられた第１下部プー
    リと、前記第１上部プーリと第２下部プーリとに巻回さ
    れて結合された第１昇降ベルトと、一端が前記第１上部
    プーリに固定され、他端が第２垂直ブロックの上端に位
    置する連結軸と、前記連結軸の他端に固定される第２上
    部プーリと、前記第２垂直ブロックの下端に回転可能に
    結合される第２下部プーリと、前記第２上部プーリと第
    ２下部プーリとに掛かって結合された第２昇降ベルト
    と、それぞれの一端が前記第１昇降ブロック及び第２昇
    降ブロックに固定され、それぞれの他端が前記第１昇降
    ベルト及び第２昇降ベルトの一方に固定される第１連結
    部材及び第２連結部材とを備えたことを特徴とする請求
    項１に記載の半導体素子テストハンドラの素子移送装
    置。
  3. 【請求項３】第１ピッカーブロックのピッカーと第２ピ
    ッカーブロックのピッカーはピッチや数が異なることを
    特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体素子テ
    ストハンドラの素子移送装置。
  4. 【請求項４】第１および第２垂直ブロックのうち何れか
    一方に第１および第２昇降ブロックの昇降位置を感知す
    る複数個のセンサが設けられたことを特徴とする請求項
    １又は請求項２に記載の半導体素子テストハンドラの素
    子移送装置。
  5. 【請求項５】前記センサは第１および第２昇降ブロック
    の一部分がセンサの付近に近接すると、これを感知する
    ような近接センサであることを特徴とする請求項４に記
    載の半導体素子テストハンドラの素子移送装置。
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