JP2004177329A - 半導体デバイス自動検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブルが接続された半導体デバイスの高精度な検査を実現できる信頼性が高い半導体デバイス自動検査装置を提供する。
【解決手段】半導体デバイス自動検査装置１０は、ケーブル１２、その一端に接続されたデバイス本体１４、及びケーブル１２の他端に接続されたコネクタ１６を有する半導体デバイス１８を保持するためのトレイ２０と、トレイ２０と共に半導体デバイス１８を計測エリア２２に順次搬送するための搬送手段２４と、計測エリア２２に配置されたプローブ２６と、計測エリア２２でトレイ２０のデバイス本体１４をピックアップしてプローブ２６に移載するための移載手段２８と、プローブ２６の計測温度を調節するための温度調節手段３０と、デバイス本体１４を真空吸引してプローブ２６に密着させるための真空吸着手段３２と、を備える構成とした。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブルを有する半導体デバイスの各種特性を検査する半導体デバイス自動検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ケーブル、その一端に接続されたデバイス本体及び前記ケーブルの他端に接続されたコネクタを有する半導体デバイスの検査は一般的に複数の出力特性について検査されることが多く、検査の効率改善が望まれていた。一方、このような半導体デバイスはケーブルが撓むために自動搬送による検査の自動化が困難であった。
【０００３】
これに対し、本出願と同一の出願人は、ケーブル、その一端に接続されたデバイス本体、及び前記ケーブルの他端に接続されたコネクタを有する半導体デバイスを保持するためのトレイと、該トレイと共に前記半導体デバイスを計測エリアに順次搬送する搬送手段と、前記計測エリアに配置されたプローブと、前記計測エリアで前記トレイの前記デバイス本体をピックアップして前記プローブに移載するための移載手段と、を備え、半導体デバイスの検査を自動的に連続して実行可能であるようにした半導体デバイス自動検査装置を既に開発している（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。尚、半導体デバイスの特性は計測温度の影響を受けやすいため、半導体デバイス自動検査装置は通常、プローブの計測温度を調節するための温度調節手段を備えている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２―１６８９０５号公報
【特許文献２】
特開２００２―２７７５１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ケーブルが接続された半導体デバイスはデバイス本体の端子部の反りによる反発力や、ケーブルの曲げの反発力のため、計測中にデバイス本体の一部がプローブから浮き上がることがあり、これによりプローブの計測温度とデバイス本体の実際の計測温度との差が生じて計測精度が低下することがあった。
【０００６】
これに対して、移載手段でデバイス本体をプローブに加圧することにより、デバイス本体とプローブとの密着を保持しうるが、過度に加圧するとデバイス本体が破損したり、特性の計測に影響を与えることがある。
【０００７】
一方、加圧力が小さすぎるとデバイス本体とプローブとの密着を確実に保持することができない。
【０００８】
更に、温度変化に伴う結露防止のため、プローブ及びデバイス本体をカバーで覆ってドライエア又は窒素ガスをカバー内にパージすることがあるが、移載手段で加圧する場合、カバーと移載手段との干渉を回避するための逃げや、ケーブルの逃げをカバーに設ける必要があり、この逃げからドライエア又は窒素ガスが漏れてしまうことがある。
【０００９】
又、プローブに対するデバイス本体の載置姿勢が不適切であると適正な計測を行うことができないため、載置姿勢の適否を判定し、不適切な場合には載置姿勢を補正することが望ましいが、載置姿勢を自動的に確認するためにはプローブ上のデバイス本体を上方からカメラで撮像する必要がある。しかしながら移載手段でデバイス本体をプローブに加圧する場合、カメラをデバイス本体の上方に配置することができず、載置姿勢の正確な撮像が困難であるという問題がある。
【００１０】
即ち、半導体デバイスの自動搬送を実現して検査の自動化を図ることができた一方、検査精度の向上が困難であった。
【００１１】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、ケーブルが接続された半導体デバイスの高精度な検査を実現できる信頼性が高い半導体デバイス自動検査装置を提供することをその課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケーブル、その一端に接続されたデバイス本体、及び前記ケーブルの他端に接続されたコネクタを有する半導体デバイスを保持するためのトレイと、該トレイと共に前記半導体デバイスを計測エリアに順次搬送するための搬送手段と、前記計測エリアに配置されたプローブと、前記計測エリアで前記トレイの前記デバイス本体をピックアップして前記プローブに移載するための移載手段と、前記プローブの計測温度を調節するための温度調節手段と、前記デバイス本体を真空吸引して前記プローブに密着させるための真空吸着手段と、が備えられたことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置により上記課題を解決したものである。
【００１３】
尚、前記真空吸着手段は、前記プローブに形成された負圧供給孔と、該負圧供給孔に負圧を供給するための負圧発生器と、を有する構成とするとよい。
【００１４】
又、前記プローブ及び該プローブに載置された状態の前記デバイス本体を撮像するためのカメラと、該下方撮像カメラからの画像情報に基づいて前記プローブに対する前記デバイス本体の載置姿勢の適否を判定するための載置姿勢判定手段と、前記載置姿勢が不適当な前記デバイス本体を前記プローブからピックアップすると共に前記載置位置を補正しつつ前記プローブに再移載するように前記移載手段を制御するための載置姿勢補正手段と、を備えてもよい。
【００１５】
又、前記プローブ及び該プローブに載置された前記デバイス本体を覆って外部から遮蔽するためのカバーと、空気中の水分を除去して結露を防止可能である結露防止ガスを前記カバー内に吐出するための結露防止ガス吐出機構と、を備えてもよい。
【００１６】
又、前記プローブに載置された状態の前記デバイス本体の端子部を前記プローブの方向に加圧するための加圧装置を備えてもよい。
【００１７】
本発明によれば、ケーブルが接続された半導体デバイスの高精度な検査を実現することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は本実施の形態の例に係る半導体デバイス自動検査装置の全体構造の概要を示す斜視図である。図２は同半導体デバイス自動検査装置の計測エリア周辺の構造を拡大して示す斜視図、図３は同半導体デバイス自動検査装置のトレイの構造を拡大して示す平面図、図４は同半導体デバイス自動検査装置のプローブ周辺の構造を拡大して示す側断面図である。
【００２０】
半導体デバイス自動検査装置１０は、ケーブル１２、その一端に接続されたデバイス本体１４、及びケーブル１２の他端に接続されたコネクタ１６を有する半導体デバイス１８を保持するためのトレイ２０と、トレイ２０と共に半導体デバイス１８を計測エリア２２に順次搬送するための搬送手段２４と、計測エリア２２に配置されたプローブ２６と、計測エリア２２でトレイ２０のデバイス本体１４をピックアップしてプローブ２６に移載するための移載手段２８と、プローブ２６の計測温度を調節するための温度調節手段３０と、デバイス本体１４を真空吸引してプローブ２６に密着させるための真空吸着手段３２と、を備えている。
【００２１】
トレイ２０は、略長方形の底部２０Ａの外周に沿って周壁２０Ｂが形成された構造で、相互に嵌合して複数重ねることにより、内部空間が外部から隔離可能とされている。トレイ２０の長手方向一端近傍には、デバイス本体１４を保持するためのデバイス本体ホルダー２０Ｃが備えられている。又、トレイ２０の長手方向他端近傍には、コネクタアダプタ２０Ｄ及びコネクタアダプタ２０Ｄを定位置に保持するためのコネクタホルダー２０Ｅが備えられている。尚、コネクタアダプタ２０Ｄは複数種類（本実施形態の例では２種類）のコネクタを保持可能とされている。
【００２２】
ケーブル１２は、トレイ２０の長手方向に沿う一対の周壁２０Ｂの間に巻かれた状態で保持されるようになっている。又、トレイ２０の中央部には蓋２０Ｆが備えられている。蓋２０Ｆは、長手方向に沿う一方の周壁２０Ｂに基端がピン結合されて開閉自在とされ、他方の周壁２０Ｂに先端が係脱自在とされている。尚、デバイス本体ホルダー２０Ｃ及びコネクタホルダー２０Ｅは蓋２０Ｆに覆われていない。
【００２３】
又、トレイ２０は、半導体デバイス１８の識別情報、計測された特性等を記録するための情報記録媒体２０Ｇを備えている。情報記録媒体２０Ｇとしては具体的には、ＩＤタグ、ＩＣチップを使用可能である。
【００２４】
搬送手段２４は、トレイ格納部２４Ａと、トレイ格納部２４Ａ及び計測エリア２２の間に配設された搬送コンベア２４Ｂと、搬送コンベア２４Ｂにおける計測エリア２４側の端部近傍に配置された回転テーブル２４Ｃと、を有して構成されている。トレイ格納部２４Ａは、トレイ２０を複数重ねて格納するようにされ、又、格納したトレイ２０を昇降自在とされている。
【００２５】
搬送コンベア２４Ｂにおけるトレイ格納部２４Ａの近傍には、搬送コンベア２４Ｂ及びトレイ格納部２４Ａの間でトレイ２０を搬入・搬出するための図示しない搬入・搬出装置が備えられている。
【００２６】
回転テーブル２４Ｃは、トレイ２０を固定・解放自在の図示しないクランプを備えている。尚、回転テーブル２４Ｃの搬送コンベア２４Ｂ側から離反する側が計測エリア２２であり、搬送コンベア２４Ｂ側は前処理エリア３４とされている。回転テーブル２４Ｃは、前処理エリア３４及び計測エリア２２にトレイ２０を保持可能、且つ、一方のエリアに保持したトレイ２０を他方のエリアに回転移送可能とされている。
【００２７】
前処理エリア３４には、半導体デバイス１８のデバイス本体１４を所定の温度に調節する温度調節処理、デバイス本体１４から異物を除去する異物除去処理及び前記デバイス本体１４から静電気を除去する除電処理を行う前処理装置が配設されている。尚、前処理装置は、前処理エリア３４に保持状態のデバイス本体１４におけるケーブル１２の接続部の反対側に配置されている。
【００２８】
プローブ２６は計測エリア２２に保持状態のデバイス本体１４におけるケーブル１２の接続部の反対側に配置されている。プローブ２６、上方撮像カメラ４４及び前処理装置は、回転テーブル２４Ｃと同心的な円弧軌跡に沿って配置されている。
【００２９】
図５に示されるように、プローブ２６の基板２６Ａ上にはデバイス本体１４の端子部１４Ａに対応する複数のストリップラインリード部２６Ｂが設けられている。
【００３０】
温度調節手段３０は、プローブ２６の下に配設されている。温度調節手段３０は、具体的にはペルチェ素子３０Ａを備え、プローブ２６を冷却又は加熱して―４０〜＋８０℃の範囲に保持可能とされている。尚、図４中の符号３０Ｂは水冷式ヒートシンク、３０Ｃはチラー、３０Ｄはペルチェコントローラである。
【００３１】
真空吸着手段３２は、プローブ２６に形成された負圧供給孔３６と、負圧発生器３８と、を有して構成されている。負圧供給孔３６は、一方の開口部３６Ａがプローブ２６のデバイス本体１４が載置される部分に形成され、他方の開口部３６Ｂはプローブ２６の側方に開口するように形成されている。
【００３２】
負圧発生器３８は、公知のエジェクタ機構等により負圧を発生するようにされ、負圧供給孔３６の開口部３６Ｂに連結されて他方の開口部３６Ａに負圧を供給可能とされている。
【００３３】
移載手段２８は、デバイス本体１４を真空吸着するための吸着部２８Ａと、吸着部２８Ａを下端近傍において支持する上下方向筒状体のスライドシャフト２８Ｂと、スライドシャフト２８Ｂを軸線廻り及び上下方向に駆動するためのヘッド２８Ｃと、ヘッド２８Ｃを水平方向に駆動するＸ−Ｙ駆動部２８Ｄと、を有して構成されている（図２参照）。Ｘ−Ｙ駆動部２８Ｄは、サーボモータ（図示省略）を備え、リニアスケールによるフルクローズド制御により高精度な位置決めをすることができるようにされている。一方、要求される精度等に応じてリニアスケールを使用しないセミクローズド制御としてもよい。
【００３４】
又、移載手段２８には、プローブ２６及びプローブ２６に載置された状態のデバイス本体１４を上方から撮像するための下方撮像カメラ４２が取付けられており、ヘッド２８Ｃと共に移動自在とされている。一方、プローブ２６の近傍には、上方撮像カメラ４４が固定設置されている。尚、「下方撮像」とは、（上方から）下方を撮像するという意義で、「上方撮像」とは、（下方から）上方を撮像するという意義で用いることとする。
【００３５】
又、プローブ２６の近傍には、図６及び図７に示されるような加圧装置４６が備えられている。加圧装置４６は、デバイス本体１４の端子部１４Ａを加圧するためのパッド４６Ａと、パッド４６Ａを上下方向一定範囲で摺動自在に支持する基部４６Ｂと、パッド４６Ａを下方に付勢するために基部４６Ｂに設けられた圧縮コイルばね４６Ｃと、基部４６Ｂを支持して上下方向に駆動するためのヘッド部４６Ｄと、ヘッド部４６Ｄを先端において支持しつつ水平方向に回転駆動してプローブ２６に接近・離間させるアーム４６Ｅと、を有して構成されている。
【００３６】
尚、基部４６Ｂには移載手段２８のスライドシャフト２８Ｂとの干渉を回避するための切り欠き部４６Ｆが形成され、切り欠き部４６Ｆの両側にパッド４６Ａが設置されている。これにより吸着部２８Ａがデバイス本体１４を真空吸着した状態でデバイス本体１４をプローブ２６に加圧可能とされている。加圧装置４６は、パッド４６Ａがデバイス本体１４の端子部１４Ａに当接してから、さらに所定量下降して圧縮コイルばね４６Ｃを適宜圧縮変形させることで端子部１４Ａ及びプローブ２６の当接圧を制御可能とされている。
【００３７】
又、加圧装置４６は、デバイス本体１４及びプローブ２６を覆って外部から遮蔽するためのカバー４６Ｇを備えている。カバー４６Ｇは、基部４６Ｂにピン結合されている。尚、カバー４６Ｇを閉じる場合には、吸着部２８Ａがデバイス本体１４を解放してスライドシャフト２８Ｂが加圧装置４６から離間した状態で該デバイス本体１４をプローブ２６に加圧するようにされている。
【００３８】
又、プローブ２６の近傍には空気中の水分を除去して結露を防止可能である結露防止ガスを吐出するための結露防止ガス吐出機構４０が備えられている。尚、吐出するガスは窒素ガス、ドライエア等である。
【００３９】
計測エリア２２に保持状態のトレイ２０に対し、プローブ２６と反対側の位置には検査用コネクタ４７（図８参照）が配置されている。更に検査用コネクタの近傍には、図示しないピックアップ装置が備えられ、ピックアップ装置がトレイ２０からコネクタアダプタ２０Ｄをピックアップし、検査用コネクタ４７がピックアップ装置に接近・離間することにより、検査用コネクタ４７をコネクタ１６に自動結合するようになっている。検査用コネクタ４７、プローブ２６は計測器４８に結線されている。
【００４０】
又、半導体デバイス自動検査装置１０は制御手段５０を備えている。
【００４１】
制御手段５０は、図９に示されるように、計測器４８、下方撮像カメラ４２、上方撮像カメラ４４、移載手段２８、搬送手段２４等に結線されている。
【００４２】
制御手段５０は、トレイ格納部２４Ａの任意の位置からトレイを計測エリア２２に搬送して検査を実行し、検査済みのトレイ２０を所定の順序でトレイ格納部２４Ａに再格納するように搬送手段２４を制御するための搬送制御手段５２を備えている。
【００４３】
又、制御手段５０は、移載手段２８がデバイス本体１４を支持する基準支持姿勢を記憶すると共に該基準支持姿勢と上方撮像カメラ４４が撮像する支持姿勢との誤差を算出し、この支持姿勢の誤差を補正しつつデバイス本体１４をプローブ２６に移載するように、移載手段２８を制御するための移載補正手段５４と、デバイス本体１４及びケーブル１２が一定の相対位置を保持しつつ、上方撮像カメラ４４による支持姿勢の撮像位置からプローブ２６へ、デバイス本体１４が円弧軌跡に沿って回転移送されるように、回転テーブル２４Ｃ及び移載手段２８を同期制御するための移載制御手段５６を備えている。
【００４４】
更に、制御手段５０は、下方撮像カメラ４２の画像情報に基づいてプローブ２６に対するデバイス本体１４の載置姿勢の適否を判定するための載置姿勢判定手段５８と、載置姿勢が不適当なデバイス本体１４をプローブ２６からピックアップすると共に載置位置を補正しつつプローブ２６に再移載するように移載手段２８を制御するための載置姿勢補正手段６０と、を備えている。
【００４５】
尚、制御手段５０は、操作スイッチ６２、表示部６４及び警告灯６６等の他の電気機器にも結線されている。
【００４６】
次に、半導体デバイス自動検査装置１０の作用について説明する。
【００４７】
まず、オペレータは半導体デバイス１８をトレイ２０に収容し、複数のトレイ２０を上下に重ねて相互に嵌合させてトレイ格納部２４Ａに格納する。これにより、これらトレイ２０の内部は外部と遮蔽され、内部の半導体デバイス１８への埃等の付着が防止される。尚、最上部のトレイ２０は開放状態となるが、この上に更に空状態のトレイ２０を嵌合することにより、格納した総ての半導体デバイス１８を外部から遮蔽することができる。
【００４８】
以上の準備が完了したらオペレータが操作スイッチ６２等を操作し、格納したトレイ２０のうち検査の対象とするトレイ２０を選択する。格納したトレイ２０の全てを選択して全数検査してもよく、一部を選択して抽出検査してもよい。以下、半導体デバイス検査装置１０は制御手段５０の制御の下で自動的に検査処理を実行する。
【００４９】
制御手段５０は、最初に検査するトレイ（以後「検査トレイ」という）２０の情報記録媒体２０Ｇの情報を読み取ることにより検査トレイ２０と他のトレイ２０とを識別し、搬送制御手段５２が搬送コンベア２４Ｂ上に載置するように搬送手段２４を制御する。
【００５０】
搬送コンベア２４Ｂは搬送制御手段５２に制御されて、載置された検査トレイ２０を回転テーブル２４Ｃの近傍まで搬送し、検査トレイ２０はクランプ等で回転テーブル２４Ｃ上の前処理エリア３４側に固定される。
【００５１】
次に、移載手段２８が検査トレイ２０からデバイス本体１４を真空吸着してピックアップし、ケーブル１２を引出しつつ前処理装置に移載する。前処理装置は、デバイス本体１４をエアブローして埃等の異物を除去すると共に、静電気を除去し、更に該デバイス本体１４を冷却又は加熱して所定の計測温度に調節する。
【００５２】
これら一連の前処理が終了したら、移載手段２８がデバイス本体１４を検査トレイ２０のデバイス本体ホルダー２０Ｃに返却する。ケーブル１２は元の湾曲形態でトレイ２０に再収容される。
【００５３】
次に回転テーブル２４Ｃを（上方から見て）右廻りに回転させて、前処理エリア３４側から計測エリア２２側に検査トレイ２０を回転移送する。
【００５４】
これにより検査トレイ２０に保持状態のデバイス本体１４は、上方撮像カメラ４４の近傍に配置される。
【００５５】
この状態で移載手段２８が検査トレイ２０からデバイス本体１４を真空吸着してピックアップし、ケーブル１２を引出しつつ上方撮像カメラ４４の上方に直線的に移送する。
【００５６】
ケーブル１２は、デバイス本体１４への接続方向に沿って直線的に引出されて過度の曲げ反力が作用することがないので接続部近傍が破損等することがない。更に、移載手段２８によるデバイス本体１４への支持姿勢も安定する。上方撮像カメラ４４は、移載手段２８によるデバイス本体１４の支持姿勢を撮像する。
【００５７】
移載補正手段５４は、上方撮像カメラ４４で撮像された実際の支持姿勢と、自身が記憶する基準支持姿勢とを比較して支持姿勢の誤差を算出し、この算出した誤差を補正してデバイス本体１４をプローブ２６上に移載するように、移載手段２８を制御する。
【００５８】
尚、制御手段５０が、デバイス本体１４の端子部１４Ａの曲がり等の異状を検出可能であることは明らかであり、所定の曲がり量以上を検出した場合、警告信号を発する。この警告信号により表示部６４における表示、警告灯６６の点灯、図示しないブザー等でオペレータに異常を知らせることができる。
【００５９】
一方、移載制御手段５６は、デバイス本体１４が上方撮像カメラ４４からプローブ２６まで回転テーブル２４Ｃの中心軸と同心的な円弧軌跡で回転移送されるように移載手段２８を制御すると共に、この回転移送の回転方向、回転速度と同じ回転方向、回転速度で（上から見て）右廻りに回転するように、回転テーブル２４Ｃを同期制御する。これにより、検査トレイ２０は、前処理エリア３４から合計１８０°回転し、計測エリア２２に配置される。
【００６０】
これにより上方撮像カメラ４４からプローブ２６まで、デバイス本体１４はケーブル１２に対する相対位置関係を一定の保持しつつ、移送される。
【００６１】
即ち、デバイス本体１４に接続されたケーブル１２の姿勢が一定に保持されるので、上方撮像カメラ４４によるデバイス本体１４の支持姿勢の撮像後、ケーブル１２の変形に伴う反力がデバイス本体１４に作用してデバイス本体１４の支持姿勢を変化させることがない。移載補正手段５４により、デバイス本体１４は支持姿勢が精密に補正されて、プローブ２６上に載置される。尚、カメラを利用することにより、例えば特開２０００−２３２２９９号に示されているような、様々な態様の位置補正を行うことが可能である。
【００６２】
一方、ピックアップ装置はコネクタアダプタ２０Ｄをピックアップして若干上昇させ、図示しないブローが検査用コネクタ及びコネクタアダプタ２０Ｄに付着した埃等の異物を除去してから、コネクタアダプタ２０Ｄに保持状態のコネクタ１６に検査用コネクタを結合する。
【００６３】
尚、以上と同様の手順で、次（２番目）に検査するトレイ２０を前処理エリア３４に搬送して前処理を行い検査のために待機させておく。高温の温度調節と低音の温度調節とを交互に繰り返すと、それだけ温度調節に時間がかかるので、検査の作業効率という点から、同等の温度設定のデバイス本体を連続して検査することが好ましい。
【００６４】
次に、プローブ２６にデバイス本体１４を当接させた状態で、真空吸着手段３２の負圧発生器３８が負圧供給孔３６に負圧を供給する。これによりデバイス本体１４はプローブ２６に真空吸着され、移載手段２８の吸着部２８Ａはデバイス本体１４を解放して吸着部２８Ａ、スライドシャフト２８Ｂ等がプローブ２６から離間する。吸着部２８Ａ、スライドシャフト２８Ｂ等がプローブ２６から離間してもデバイス本体１４はプローブ２６に真空吸着されているのでプローブ２６に対する載置姿勢は安定する。
【００６５】
ここで、下方撮像カメラ４２をプローブ２６の上方に配置して、プローブ２６に対するデバイス本体１４の載置姿勢を撮像する。載置姿勢判定手段５８は、下方撮像カメラ４２の画像情報に基づいてプローブ２６に対するデバイス本体１４の載置姿勢の適否を判定する。
【００６６】
具体的には、図１０に示されるように、デバイス本体１４の各端子部１４Ａの輪郭線とプローブ２６のストリップラインリード部２６Ｂの輪郭線との間隔Ｌ１〜Ｌ３等を計測し、所定の許容値と対比して載置姿勢の適否を判定する。適否を判定するための端子部１４Ａの個数が多ければそれだけ判定の精度が向上するが、判定に要する時間が長くなる。従って、適否の判定に用いる端子部１４Ａの個数はデバイス本体１４、プローブ２６の種類等に応じて少なくとも２以上の範囲で適宜選択すればよい。
【００６７】
載置姿勢判定手段５８は撮像された載置姿勢と所定の基準支持姿勢の許容範囲とを対比し、実際の載置姿勢が不適切であると判定した場合、載置姿勢補正手段６０は、プローブ２６上のデバイス本体１４を一旦ピックアップし、載置姿勢の誤差を補正して再載置するように移載手段２８を制御する。
【００６８】
吸着部２８Ａ、スライドシャフト２８Ｂ等がプローブ２６から離間しているので、プローブ２６に対するデバイス本体１４の載置姿勢を真上から撮像し、載置姿勢の適否を高精度で判定することができる。これにより、万が一、載置姿勢が不適切な場合でも載置姿勢を適切に補正することができ、検査の信頼性を高めることができる。
【００６９】
載置姿勢が適切であれば、再び吸着部２８Ａをデバイス本体１４に当接させて端子部１４Ａを加圧する際のずれを防ぐためにプローブ２６にデバイス本体１４が当接させる力を強める。そして、加圧装置４６のパッド４６Ａをデバイス本体１４の端子部１４Ａの上方から下降させて、端子部１４Ａをプローブ２６のストリップリード部２６Ｂに加圧する。
【００７０】
この際、パッド４６Ａが端子部１４Ａに当接してから、基部４６Ｂが更に下降する量を適宜制御することにより、圧縮コイルばね４６Ｃの圧縮量を調節することができ、加圧力を適宜な値に調節することができる。
【００７１】
一方、温度調節手段３０は検査条件に応じてプローブ２６及びデバイス本体１４を冷却又は加熱して適切な計測温度に調節する。前処理装置においてデバイス本体１４の温度が予め調節されているので、それだけ短時間で温度調節を完了することができる。
【００７２】
又、真空吸着手段３２がデバイス本体１４とプローブ２６とを確実に密着させているので、デバイス本体１４の温度は所定の計測温度に確実に調節される。
【００７３】
尚、温度調節手段３０がプローブ２６の計測温度を例えば０℃以下に調節する場合は、加圧装置４６のカバー４６Ｇを閉じて結露防止ガス吐出機構４０から結露防止ガスをカバー４６Ｇ内に吐出して空気中の水分を除去し、デバイス本体１４、プローブ２６の結露・凝結を防止する。
【００７４】
この状態で計測器４８が検査用コネクタ４７に入力信号を入力すると、この入力信号は、コネクタアダプタ２０Ｄ、コネクタ１６及びケーブル１２を介してデバイス本体１４に入力されて変換され、端子部１４Ａから出力信号が出力される。この出力信号は、プローブ２６を介して計測器４８に出力される。計測器４８は半導体デバイス１８の各種特性を計測する。
【００７５】
尚、半導体デバイス１８の検査結果により、加圧装置４６のパッド４６Ａを一旦上昇させて、デバイス本体１４の端子部１４Ａから離間させた後、再び下降させて該端子部１４Ａを再加圧し、計測器４８が半導体デバイス１８を再計測することも可能である。
【００７６】
半導体デバイス１８の計測が終了すると、移載手段２８は、デバイス本体１４を真空吸着して検査トレイ２０に再装着する。これによりケーブル１２も、検査トレイ２０に元の湾曲形態で再収容される。
【００７７】
一方、検査用コネクタ４７をコネクタ１６から取外すとともに、コネクタ１６をコネクタアダプタ２０Ｄと共にトレイ２０のコネクタホルダー２０Ｅに再装着する。更に、回転テーブル２４Ｃを回転駆動して、計測エリア２２の検査トレイ２０を前処理エリア３４に回転移送すると、次の検査のために前処理エリア３４で待機していたトレイ２０が計測エリア２２に回転移送される。計測エリア２２に新たに移送された半導体デバイス１８も、上記と同様の手順で自動的に検査される。
【００７８】
一方、前処理エリア３４に回転移送された検査済みのトレイ２０は、搬送制御手段５２の制御の下でトレイ格納部２４Ａの所定の位置に返却される。例えば、検査前と同じ順序でトレイ格納部２４Ａに再格納される。ここで、トレイ２０の情報記録媒体２０Ｇに検査結果が書き込まれる。
【００７９】
以上の手順で、トレイ格納部２４Ａと計測エリア２２との間でトレイ２０を往復させて、半導体デバイス１８の検査を順次実行する。一連の検査が終了したら、オペレータがトレイ格納部２４Ａからトレイ２０を重ねた状態で取外す。検査の結果は、重ねられた各トレイ２０の順序に対応づけられて、表示部６４に表示される。オペレータは表示部６４の表示、又はトレイ２０の情報記録媒体２０Ｇから検査結果を把握して半導体デバイス１８を良品、不良品等に仕分ける。
【００８０】
以後同様に、トレイ格納部２４Ａに複数のトレイ２０を重ねて格納し、半導体デバイス１８の検査を繰り返す。
【００８１】
このように、半導体デバイス１８をトレイ２０にセットして、トレイ格納部２４Ａに重ねて格納するという、比較的容易で精密さが要求されない作業のみをオペレータが行い、その後の検査は人手によらず、自動的に行われるので半導体デバイス自動検査装置１０は検査のための作業負担が小さく、作業効率が良い。
【００８２】
又、自動的な検査が行われる間、半導体デバイス１８はトレイ２０に保持状態で搬送されるので、半導体デバイス１８がケーブル１２を有しているにも拘らず、半導体デバイス１８の搬送は容易であり、且つ、破損等が発生することがない。
【００８３】
又、上方撮像カメラ４４が移載手段２８によるデバイス本体１４の支持姿勢を検出して移載制御手段５２が支持姿勢を補正しつつプローブ２６上に移載するので、人手による検査のようにデバイス本体１４の端子部１４Ａとプローブ２６のストリップリード部２６Ｂとが誤接触することがない。
【００８４】
更に、万が一、プローブ２６上のデバイス本体１４の載置姿勢が不適切である場合でも、下方撮像カメラ４２、載置姿勢判定手段５８、載置姿勢補正手段６０により載置姿勢を直接撮像して補正することができるので、端子部１４Ａとストリップリード部２６Ｂとが誤接触した状態で計測を実行することがない。
【００８５】
特に、真空吸着手段３２がデバイス本体１４をプローブ２６に確実に密着させるので移載手段２８をデバイス本体１４から離間させて下方撮像カメラ４２でデバイス本体１４を真上から撮像することができ、デバイス本体１４をプローブ２６に高精度で載置することができる。
【００８６】
更に又、真空吸着手段３２がデバイス本体１４をプローブ２６に確実に密着させるのでデバイス１４の温度を所定の計測温度に確実に調節することができ、これにより検査精度が一層高められている。
【００８７】
又、加圧装置４６がデバイス本体１４の端子部１４Ａを適宜な加圧力でプローブ２６に加圧するので、この点でも検査の精度が高められている。
【００８８】
又、真空吸着手段３２がデバイス本体１４をプローブ２６に確実に密着させて移載手段２８をデバイス本体１４から離間させるので、プローブ２６に載置されたデバイス本体１４をカバー４６Ｇで覆って外部から遮蔽することができ、これにより結露防止ガスの漏れを防止し、又は、漏れの量を微小に制限して結露防止ガスの使用効率を高めることができる。
【００８９】
尚、本実施の形態の例において上方撮像カメラ４４が移載手段２８によるデバイス本体１４の支持姿勢を撮像して、支持姿勢の誤差を補正しつつ、デバイス本体１４がプローブ２６に移送されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体デバイス、プローブの種類により、特に精密な移送が要求されない場合には、上方撮像カメラ４４を経由することなく、トレイ２０からプローブ２６へ直接デバイス本体を移送してもよい。この場合、上方撮像カメラを備えていない構成の半導体デバイス自動検査装置としてもよい。
【００９０】
同様に、載置姿勢の補正も半導体デバイスの種類等に応じて適宜実行すればよく、載置姿勢の補正の必要がない場合、下方撮像カメラ４２、載置姿勢判定手段５８、載置姿勢補正手段６０を備えていない構成の半導体デバイス自動検査装置としてもよい。
【００９１】
又、本実施の形態の例において結露防止ガス吐出機構が使用されているが、結露するような温度まで計測温度を冷却しない場合には、結露防止ガスを吐出する必要はない。この場合、結露防止ガス吐出機構を備えていない構成の半導体デバイス自動検査装置としてもよい。
【００９２】
又、本実施の形態の例において計測の前に前処理装置が使用されているが、半導体デバイス、プローブの種類により、計測の際のデバイス本体の埃の付着、帯電、温度等が問題とされない場合には前処理を行うことなく、直接デバイス本体の計測を実行するようにしてもよい。
【００９３】
又、本実施の形態の例において計測器４８は検査用コネクタから入力信号を入力し、プローブ２６から出力信号を得るようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体デバイスの種類によりプローブ２６から入力信号を入力し、検査用コネクタから出力信号を得ることも可能である。
【００９４】
又、本実施の形態の例において搬送手段２４は搬送コンベア２４Ｂを介してトレイ２０を回転テーブル２４Ｃへ搬送するようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、回転テーブルをトレイ格納部に隣接して設置することができる場合には、コンベアを備えることなく回転テーブルのみの搬送手段としてもよい。又、逆に、回転テーブルを備えることなく搬送コンベアのみを設け、直線往復搬送を行う搬送手段としてもよい。
【００９５】
更に、本実施の形態の例において搬送手段２４はトレイ２０を双方向に搬送可能とされ、検査済みのトレイ２０を格納部２４に返却するようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、トレイ格納部２４Ａから計測エリア２２へ一方向に前記トレイ２０を搬送する搬送装置として、検査済みのトレイを計測エリアからトレイ格納部と反対側に送り出す他の搬送手段を設けてもよい。
【００９６】
又、本実施の形態の例において移載手段２８はデバイス本体を真空吸着してピックアップしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、デバイス本体を挟持することによりデバイス本体をピックアップして移載する移載手段としてもよい。
【００９７】
又、本実施の形態の例において、制御手段５０は、検査済みのトレイを検査前と同じ順序で前記トレイ格納部２２に再格納するようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、計測器４８の検査結果に基づいて検査済みの半導体デバイスを良品と不良品とに識別し、且つ、良品の半導体デバイスを保持する検査済みのトレイと不良品の半導体デバイスを保持する検査済みのトレイとをトレイ格納部に２層に分割して再格納するように該トレイ格納部及び搬入装置を制御する制御手段としてもよい。更に、検査結果に基づいて検査済みの半導体デバイスに所定の品質順序を付与し、且つ、この品質順序に従って検査済みのトレイをトレイ格納部に再格納するようにしてもよい。
【００９８】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明によればケーブルが接続された半導体デバイスの高精度な検査が可能となるという優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の例に係る半導体デバイス自動検査装置の全体構造の概要を示す斜視図
【図２】同半導体デバイス自動検査装置の計測エリア周辺の構造を拡大して示す斜視図
【図３】同半導体デバイス自動検査装置のトレイの構造を更に拡大して示す平面図
【図４】同半導体デバイス自動検査装置のプローブ周辺の構造を拡大して示す側断面図
【図５】同平面図
【図６】同半導体デバイス自動検査装置の加圧装置の構造を示す斜視図
【図７】同加圧装置の構造を拡大して示す斜視図
【図８】同半導体デバイス自動検査装置におけるプローブに対するデバイス本体の載置姿勢を示す斜視図
【図９】同半導体デバイス自動検査装置の制御手段の結線を示すブロック図
【図１０】同半導体デバイス自動検査装置のプローブにおけるデバイス本体の載置姿勢の一例を拡大して示す平面図
【符号の説明】
１０・・・半導体デバイス自動検査装置
１２・・・ケーブル
１４・・・デバイス本体
１４Ａ・・・端子部
１６・・・コネクタ
１８・・・半導体デバイス
２０・・・トレイ
２２・・・計測エリア
２４・・・搬送手段
２６・・・プローブ
２８・・・移載手段
３０・・・温度調節手段
３２・・・真空吸着手段
３８・・・負圧発生器
４０・・・結露防止ガス吐出機構
４２・・・下方撮像カメラ
４４・・・上方撮像カメラ
４６・・・加圧装置
５０・・・制御手段
５２・・・搬送制御手段
５４・・・移載補正手段
５６・・・移載制御手段
５８・・・載置姿勢判定手段
６０・・・載置姿勢補正手段

Claims (5)

1. ケーブル、その一端に接続されたデバイス本体、及び前記ケーブルの他端に接続されたコネクタを有する半導体デバイスを保持するためのトレイと、該トレイと共に前記半導体デバイスを計測エリアに順次搬送するための搬送手段と、前記計測エリアに配置されたプローブと、前記計測エリアで前記トレイの前記デバイス本体をピックアップして前記プローブに移載するための移載手段と、前記プローブの計測温度を調節するための温度調節手段と、前記デバイス本体を真空吸引して前記プローブに密着させるための真空吸着手段と、が備えられた
   ことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
2. 請求項１において、
   前記真空吸着手段は、前記プローブに形成された負圧供給孔と、該負圧供給孔に負圧を供給するための負圧発生器と、を有する構成とされた
   ことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記プローブ及び該プローブに載置された状態の前記デバイス本体を撮像するためのカメラと、該下方撮像カメラからの画像情報に基づいて前記プローブに対する前記デバイス本体の載置姿勢の適否を判定するための載置姿勢判定手段と、前記載置姿勢が不適当な前記デバイス本体を前記プローブからピックアップすると共に前記載置位置を補正しつつ前記プローブに再移載するように前記移載手段を制御するための載置姿勢補正手段と、が備えられた
   ことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記プローブ及び該プローブに載置された前記デバイス本体を覆って外部から遮蔽するためのカバーと、空気中の水分を除去して結露を防止可能である結露防止ガスを前記カバー内に吐出するための結露防止ガス吐出機構と、が備えられた
   ことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記プローブに載置された状態の前記デバイス本体の端子部を前記プローブの方向に加圧するための加圧装置が備えられた
   ことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。

Images