JP2004257980A - 半導体素子テスト用ハンドラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る半導体素子テスト用ハンドラは、半導体素子のテストのために予め設定した領域に半導体素子等を移送するハンドラであって、上記設定領域に移送する半導体素子を保持するローディング部と、上記設定領域から半導体素子を受け取って収容するアンローディング部と、半導体素子等を予め設定した温度に選択的に加熱及び/又は冷却する温度調節部と、半導体素子を上記ローディング部、上記温度調節部、上記アンローディング部へ選択的に移送する第1移送装置と、半導体素子を上記設定領域へ移送し、上記設定領域から半導体素子等を移送することを選択的に行う第2移送装置と、を備えていることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、デバイスをテストするためのハンドラ装置に関するもので、特に、工程間において半導体素子を水平に移送しながら、常温及び高温の環境下において半導体素子のテストを行うことができるようにした半導体素子テスト用ハンドラに関する。
【0002】
【従来の技術】
製造ラインにおいて製造完了した半導体素子(デバイス)は、通常、出荷前に不良品又は良品の当否を判別するためのテストを行う。
【0003】
水平式ハンドラは、このようなデバイスのうち、主に非メモリ半導体パッケージのQFP、BGA、PGA、SOP等の各種ロジックデバイスのテストに用いられる装備であり、トレイに載置されたデバイスを工程間において自動的に水平状態で移送させつつ、水平に載置されたテストサイトのテストソケットにそれらを取り付けて所望のテストを行った後、テストの結果によって多数の等級に分類して更にトレイにアンローディングするようにする。
【0004】
尚、最近は、半導体素子が用いられる環境が多様化することによって、半導体素子が常温のみならず高温又は低温の特定温度環境でも安定的な諸機能を果たすことが求められている。また、水平式ハンドラは、それ自体でユーザの所望する特定環境を造成して所定の温度で半導体素子の性能をテストできることが求められている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためのもので、ハンドラ全体の構成を複雑にすることなく、簡単な構成で半導体素子を常温のみならず高温及び低温の特定温度の環境下において迅速且つ正確な温度テストを行うことができるようにした半導体素子テスト用ハンドラを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の実施の一形態に係る半導体素子テスト用ハンドラによると、半導体素子のテストのために予め設定した領域に半導体素子等を移送するハンドラであって、上記設定領域に移送する半導体素子を保持するローディング部と、上記設定領域から半導体素子を受け取って収容するアンローディング部と、半導体素子等を予め設定した温度に選択的に加熱及び/又は冷却する温度調節部と、半導体素子を上記ローディング部、上記温度調節部、上記アンローディング部へ選択的に移送する第1移送装置と、半導体素子を上記設定領域へ移送し、上記設定領域から半導体素子等を移送することを選択的に行う第2移送装置と、を備えていることを特徴とする。
【0007】
また、本発明の他の実施の形態に係る半導体素子テスト用ハンドラによると、半導体素子をテストサイトのテストステーションへ、及び、上記テストサイトの上記テストステーションから移送するハンドラであって、テストする半導体素子を保持するローディング部と、テスト済みの半導体素子を収容するアンローディング部と、テストする半導体素子をテスト前に選択的に加熱及び/又は冷却する温度調節部と、上記テストサイトにテストする半導体素子を移送するための少なくとも一つのローディングシャトルと、上記テストサイトからテスト済みの半導体素子を移送するための少なくとも一つのアンローディングシャトルと、テストする半導体素子を上記ローディング部においてピックアップして上記温度調節部及び/又は上記少なくとも一つのローディングシャトルへ移送する第1ピッカと、上記少なくとも一つのアンローディングシャトルからテスト済みの半導体素子をピックアップして上記アンローディング部へ移送する第2ピッカと、を備えていることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図1は、上述のように温度テスト可能に構成されたハンドラ構成の実施の一形態を示すものであり、ハンドラ本体1の前方には、テストすべき半導体素子が収納されたトレイを積載するローディングスタッカ2及びテスト済みの半導体素子のうち、テストの結果、良品に分類された半導体素子が収納されるトレイを積載するアンローディングスタッカ3が取り付けられ、上記ローディングスタッカ2の後方には、その内部に加熱手段(図示せず)及び冷却手段(図示せず)を備え、ローディングスタッカ2のテストすべき半導体素子を装着して温度テスト時に半導体素子を所定の温度に加熱又は冷却するソーキングプレート7が設置されている。
【0009】
また、上記ローディングスタッカ2の片側には、ローディングスタッカ2のトレイに収納された半導体素子がテストのために全て移送された後に空きになるトレイを積載するトレイスタッカ6が設置され、アンローディングスタッカ3の片側及び後方には、テストの結果、再検査品に分類された半導体素子を収納するリテストスタッカ4、及び、不良品に判定された半導体素子を等級別に収納するように複数のトレイが積載されたリジェクトスタッカ5が設置されている。
【0010】
ハンドラ本体1の最後方には、外部のテスト装備と電気的に連結して半導体素子のテストが行われるテストソケット11を備えたテストサイト10が位置する。
【0011】
上記テストサイト10の直前の位置には、上記ローディングスタッカ2又はソーキングプレート7から半導体素子を移送して上記テストサイト10のテストソケット11の両側に供給する第1ローディングシャトル8a及び第2ローディングシャトル8bが前後進可能に設置され、これらの第1ローディングシャトル8a及び第2ローディングシャトル8bの各一方には、上記テストサイト10からテスト済みの半導体素子を供給されてテストサイト10の外側に移送させる第1アンローディングシャトル9a及び第2アンローディングシャトル9bが前後進可能に設置されている。
【0012】
ここで、各ローディングシャトル8a,8b及びアンローディングシャトル9a,9bは、本体の前後方向に配置されるエルエムガイド(案内部材)81a,81b,91a,91bのエルエムブロック(図示せず)に設置されると共に、上記各エルエムガイドと並んで設置されるリニアモータ82a,82b,92a,92bの移動子(図示せず)に結合し、上記リニアモータの動作によりエルエムガイドに沿って前後に移動するように構成されている。
【0013】
また、上記第1,第2ローディングシャトル8a,8bの内部には、その上に載置されている半導体素子に熱を伝達し又は冷却するように加熱手段(図示せず)及び冷却手段(図示せず)が備えられており、ソーキングプレート7により予熱された半導体素子がテストサイト10に移動する間、温度が維持できるようになっている。
【0014】
尚、ハンドラ本体1の前端部とテストサイト10の直前の上部とには、ハンドラ本体を横切る固定フレーム13a,13bが各々設置され、上記固定フレーム13a,13bには、一対の移動フレーム14a,14bが固定フレーム13a,13bに沿って左右に移動可能に設置され、上記移動フレーム14a,14bには、該移動フレーム14a,14bに沿って前後に移動可能にローディングピッカ15及びアンローディングピッカ16が各々設置される。
【0015】
また、上記テストサイト10のテストソケット11の上側には、第1,第2ローディングシャトル8a,8bの半導体素子を移送してテストソケット11に装着すると共に、テストソケット11の半導体素子を更に両側の第1,第2アンローディングシャトルに順次に移送して装着する第1インデックスヘッド12a及び第2インデックスヘッド12bが水平移動自在に設置されている。
【0016】
上記実施例において、第1,第2インデックスヘッド12a,12bは、各々固定フレーム25a,25bに沿って独立して移動可能に設置された移動フレーム20a,20bに設置されて移動するようになっている。従って、上記第1,第2インデックスヘッド12a,12bは互いに独立して移動するように構成されている。
【0017】
上記第1,第2インデックスヘッド12a,12bは、半導体素子がテストソケット11に接続されてテストされる間、半導体素子を所定の圧力で押圧することになり、このとき、半導体素子がテストの途中に所望の温度を維持できるように自らが加熱手段(図示せず)及び/又は冷却手段(図示せず)を備えていることが望ましい。
【0018】
上記のような移動フレーム14a,14b,ローディングピッカ15,アンローディングピッカ16及びインデックスヘッド12a,12bは、上記ローディングシャトル8a,8b及びアンローディングシャトル9a,9bと同様に、エルエムガイド及びリニアモータ、又は、ボールスクリュー及びサーボモータ等の公知の案内部材及び駆動手段によって直線運動するように構成することができる。
【0019】
さらに、図2は、本発明に係るハンドラの第2の実施の形態について示すものであり、該第2の実施の形態のハンドラは、上記第1アンローディングシャトル9a及び第2ローディングシャトル8bの移動を案内するエルエムガイド91a,81b及びリニアモータ92a,82b,第1ローディングシャトル8a及び第2アンローディングシャトル9bの移動を案内するエルエムガイド81a,91b及びリニアモータ82a,92bについて、傾斜して後方のテストサイト側に行くほどその間隔が狭くなるように設置され、ハンドラの上側から見て上記各ローディングシャトル8a,8b及びアンローディングシャトル9a,9bのエルエムガイド81a,81b,91a,91b及びリニアモータ82a,82b,92a,92bは、全体的に‘M’字状になるように構成するが、これは、上記ローディングピッカ15及びアンローディングピッカ16の動作時に移動経路を短縮し相互間の干渉を最小化してローディングピッカ及びアンローディングピッカの作業領域を最大化するためである。
【0020】
即ち、第1,第2ローディングシャトル8a,8bと第1,第2アンローディングシャトル9a,9bを上記と同様に‘M’字状に配置して第1アンローディングシャトル9aと第2ローディングシャトル8bとを中心線30に隣接するように位置させることによって、第1アンローディングシャトル9aと第2ローディングシャトル8bとの間の距離を最小化することができ、従って、第2ローディングシャトル8bは、ローディングピッカ15の側に更に近接させられ、第1アンローディングシャトル9aは、アンローディングピッカ16に更に近接させて構成することができるできる。
【0021】
上述のように構成されたハンドラは、次のように動作する。
半導体素子の高温テストを行おうとする場合、作業者がテストすべき半導体素子が収納されたトレイをローディングスタッカ2に積載した後、ハンドラを稼動させると、ローディングピッカ15がローディングスタッカ2のトレイに収納された半導体素子を保持してソーキングプレート7に移送し載置する。このとき、上記ソーキングプレート7は、内部の加熱手段(図示せず)によって所定の温度に加熱された状態となるので、ソーキングプレート7上に載置した半導体素子は、熱を伝えられて所定の温度に加熱される。
【0022】
一定時間が経過して半導体素子が所望の温度に至ると、ローディングピッカ15がソーキングプレート7上の半導体素子を保持して第1ローディングシャトル8a及び第2ローディングシャトル8bに順次に移送して載置する。このとき、上記第1,第2ローディングシャトル8a,8bも、自らの加熱手段(図示せず)によって所定の温度に加熱された状態になるので、第1,第2ローディングシャトル8a,8b上の半導体素子は、加熱された温度を維持することができる。
【0023】
テストすべき半導体素子が載置された第1,第2ローディングシャトル8a,8bは、リニアモータ82,92の動作によってエルエムガイド81a,81b,91a,91bに沿ってテストサイト10のテストソケット11の両側に移動する。このとき、第1,第2アンローディングシャトル9a,9bもテストソケット11の両側の位置に移動する。
【0024】
上記第1,第2ローディングシャトル8a,8bがテストソケット11の両側に位置すると、第1,第2インデックスヘッド12a,12bが順次に動作し、第1,第2ローディングシャトル8a,8b上の半導体素子を保持してテストソケット11に移送して装着させ、一定時間の間テストを行う。
【0025】
テストが完了すると、第1,第2インデックスヘッド12a,12bは、テストソケット11からテスト済みの半導体素子を第1,第2アンローディングシャトル9a,9bに移送して装着する。次に、第1,第2アンローディングシャトル9a,9bは、前進して初期位置のテストサイト10の外側に移動し、アンローディングシャトル9a,9b上の半導体素子は、アンローディングピッカ16によってテスト結果に応じて分類され、良品はアンローディングスタッカ3に、再検査品はリテストスタッカ4に、不良品はリジェクトスタッカ5に移送してトレイに再収納される。
【0026】
常温テスト時には、ローディングスタッカ2の半導体素子がソーキングプレート7を経ることなく、第1,第2ローディングシャトル8a,8bに移送され、第1,第2ローディングシャトル8a,8bの各加熱手段(図示せず)も動作しないようになる。他の過程は、高温テスト時と同一に行われる。
【0027】
以上、本発明の好適な一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態のものに限定されるわけではなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形又は変更が可能である。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、次のような効果がある。
即ち、簡単な構成により一つのハンドラで半導体素子の常温テストのみならず高温テスト及び低温テストが容易に行われて単位時間当たりの生産量を増加させることができ、個別動作する二つのインデックスヘッドを備えているので、テスト控え時間を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るハンドラの第1の実施の形態の構成を概略的に示した平面構成図である。
【図2】本発明に係るハンドラの第2の実施の形態の構成を概略的に示した平面構成図である。
【符号の説明】
1 ハンドラ本体
2 ローディングスタッカ
3 アンローディングスタッカ
4 リテストスタッカ
5 リジェクトスタッカ
6 トレイスタッカ
7 ソーキングプレート
8a 第1ローディングシャトル
8b 第2ローディングシャトル
9a 第1アンローディングシャトル
9b 第2アンローディングシャトル
10 テストサイト
11 テストソケット
12a,12b 第1,第2インデックスヘッド
15 ローディングピッカ
16 アンローディングピッカ
Claims (36)
- 半導体素子のテストのために予め設定した領域に半導体素子等を移送するハンドラであって、
前記設定領域に移送する半導体素子を保持するローディング部と、
前記設定領域から半導体素子を受け取って収容するアンローディング部と、
半導体素子等を予め設定した温度に選択的に加熱及び/又は冷却する温度調節部と、
半導体素子を前記ローディング部、前記温度調節部、前記アンローディング部へ選択的に移送する第1移送装置と、
半導体素子を前記設定領域へ移送し、前記設定領域から半導体素子等を移送することを選択的に行う第2移送装置と、
を備えていることを特徴とする半導体素子テスト用ハンドラ。 - 前記ローディング部は、前記設定領域へ移送する半導体素子を収納するトレイを積層状態に保持するようになっていることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記温度調節部は、半導体素子を予め設定した温度に選択的に調節するヒータ及び/又は冷却装置を備えたソーキングプレートからなることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記第1,第2移送装置は、各々前記設定領域へ移送する半導体素子の温度を予め設定した温度に選択的に維持するための温度維持装置を備えていることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記第2移送装置は、前記設定領域へ又は前記設定領域から半導体素子を移送するための少なくとも一つのシャトルを備えていることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記第1移送装置は、前記ローディング部、前記温度調節部、前記少なくとも一つのシャトル及び前記アンローディング部から半導体素子をピックアップして移送する少なくとも一つのピッカを備えていることを特徴とする請求項5に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのシャトルは、
前記設定領域へ半導体素子を移送する第1,第2ローディングシャトルと、
前記設定領域から半導体素子を移送する第1,第2アンローディングシャトルと、
を備えていることを特徴とする請求項5に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。 - 前記第1,第2ローディングシャトル及び少なくとも一つのピッカは、各々前記設定領域へ移送される半導体素子を予め設定した温度に選択的に維持するためのヒータ及び/又は冷却装置を備えていることを特徴とする請求項7に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記第2移送装置は、少なくとも一つのシャトルと前記設定領域のステーションとの間において半導体素子を移送する少なくとも一つのインデックスヘッドを更に備えていることを特徴とする請求項5に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのインデックスヘッドは、該インデックスヘッドによりピックアップした半導体素子を予め設定した温度に選択的に維持するためのヒータ及び/又は冷却装置を備えていることを特徴とする請求項9に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記ローディングシャトルのうちの一つと前記アンローディングシャトルのうちの一つとは、第1位置において相互間の距離が最小になるように移動可能に設置されていることを特徴とする請求項7に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記ローディングシャトルのうちの一つと前記アンローディングシャトルのうちの一つとは、第1位置に存在しているときに、両者がハンドラの中心線に隣接するように位置することを特徴とする請求項11に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記第1ローディングシャトルと前記第1アンローディングシャトルとは、移動経路を互いに傾斜させて設置され、
前記第2ローディングシャトルと前記第2アンローディングシャトルとは、移動経路を互いに傾斜させて設置されていることを特徴とする請求項7に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。 - 前記第1ローディングシャトルと前記第1アンローディングシャトルとは、前記設定領域に移動するとき、互いに接近する方向に移動するように設置されており、
前記第2ローディングシャトルと前記第2アンローディングシャトルとは、前記設定領域に移動するとき、互いに接近する方向に移動するように設置されていることを特徴とする請求項13に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。 - 前記第1,第2ローディングシャトル、前記ステーション及び前記第1,第2アンローディングシャトルの間において半導体素子を移送するための少なくとも一つのインデックスヘッドを備えていることを特徴とする請求項13に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのシャトル及び前記少なくとも一つのピッカは、各々前記設定領域へ移送する半導体素子を予め設定した温度に選択的に維持するためのヒータ及び/又は冷却装置を備えていることを特徴とする請求項6に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのインデックスヘッドは、該インデックスヘッドによりピックアップした半導体素子を予め設定した温度に選択的に維持するためのヒータ及び/又は冷却装置を備えていることを特徴とする請求項15に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記アンローディング部は、前記設定領域から移送された半導体素子を収納するトレイを積層状態に保持するようになっていることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記設定領域は、テストサイトであることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記アンローディング部は、テストの結果、不良品として判定された半導体素子を収納する少なくとも一つのトレイと、良品として判定された半導体素子を収納する少なくとも一つのトレイと、再検査品として判定された半導体素子を収納する少なくとも一つのトレイと、を備えていることを特徴とする請求項19に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのピッカは、前記ローディング部から半導体素子をピックアップして前記温度調節部及び/又は前記少なくとも一つのシャトルに移送する第1ピッカと、
前記少なくとも一つのシャトルから半導体素子をピックアップして前記アンローディング部に移送する第2ピッカと、
を備えていることを特徴とする請求項6に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。 - 半導体素子をテストサイトのテストステーションへ、及び、前記テストサイトの前記テストステーションから移送するハンドラであって、
テストする半導体素子を保持するローディング部と、
テスト済みの半導体素子を収容するアンローディング部と、
テストする半導体素子をテスト前に選択的に加熱及び/又は冷却する温度調節部と、
前記テストサイトにテストする半導体素子を移送するための少なくとも一つのローディングシャトルと、
前記テストサイトからテスト済みの半導体素子を移送するための少なくとも一つのアンローディングシャトルと、
テストする半導体素子を前記ローディング部においてピックアップして前記温度調節部及び/又は前記少なくとも一つのローディングシャトルへ移送する第1ピッカと、
前記少なくとも一つのアンローディングシャトルからテスト済みの半導体素子をピックアップして前記アンローディング部へ移送する第2ピッカと、
を備えていることを特徴とする半導体素子テスト用ハンドラ。 - 前記少なくとも一つのローディングシャトルは、テストする半導体素子を設定温度に維持するためのヒータ及び/又は冷却装置を備えていることを特徴とする請求項22に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- テストする半導体素子を前記少なくとも一つのローディングシャトルから前記テストステーションへ移送し、テスト済みの半導体素子を前記テストステーションから前記少なくとも一つのアンローディングシャトルへ移送するための一つのインデックスヘッドを更に備えていることを特徴とする請求項22に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのインデックスヘッドは、第1インデックスヘッドと、第2インデックスヘッドとを含むことを特徴とする請求項24に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記第1,第2インデックスヘッドは、互いに独立して移動することを特徴とする請求項25に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのインデックスヘッドは、テストする半導体素子を設定した温度に選択的に維持するためのヒータ及び/又は冷却装置を備えていることを特徴とする請求項24に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのローディングシャトルと前記少なくとも一つのアンローディングシャトルとは、第1位置において相互間の距離が最小になるように移動可能に設置されていることを特徴とする請求項22に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのローディングシャトルと前記少なくとも一つのアンローディングシャトルは、第1位置に存在しているとき、両者がハンドラの中心線に隣接するように位置が決められていることを特徴とする請求項28に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのローディングシャトルと前記少なくとも一つのアンローディングシャトルとは、移動経路を互いに傾斜させて設置することを特徴とする請求項22に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのローディングシャトルと前記少なくとも一つのアンローディングシャトルは、前記テストサイトに移動するとき、互いに接近する方向に移動するように設置されていることを特徴とする請求項30に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのローディングシャトルは、半導体素子を設定温度に選択的に維持するためのヒータ及び/又は冷却装置を備えていることを特徴とする請求項31に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- テストする半導体素子を前記少なくとも一つのローディングシャトルから前記テストステーションへ移送し、テスト済みの半導体素子を前記テストステーションから前記少なくとも一つのアンローディングシャトルへ移送するための少なくとも一つのインデックスヘッドを更に備えていることを特徴とする請求項31に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのインデックスヘッドは、第1インデックスヘッドと、第2インデックスヘッドとを含むことを特徴とする請求項33に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記第1インデックスヘッドと前記第2インデックスヘッドとは、互いに独立して移動することを特徴とする請求項34に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
- 前記少なくとも一つのインデックスヘッドは、テストする半導体素子を設定した温度に選択的に維持するためのヒータ及び/又は冷却装置を備えていることを特徴とする請求項33に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
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