JP2007333697A - Method of calibrating electronic component test apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CCDカメラ等の撮像手段を用いて半導体集積回路素子等の各種電子部品(以下、代表的にICデバイスとも称する。)をソケットに対して高精度に位置決めしてテストするための電子部品試験装置において、ICデバイスの品種交換等の後にソケットに対して撮像手段の相対位置を較正するためのキャリブレーション方法に関する。 The present invention is an electronic device for accurately testing various electronic components (hereinafter, also referred to as IC devices) such as semiconductor integrated circuit elements with respect to a socket by using an imaging means such as a CCD camera. The present invention relates to a calibration method for calibrating the relative position of an imaging means with respect to a socket after changing the type of IC device in a component testing apparatus.
ハンドラ(Handler)と称される電子部品試験装置では、トレイに収容された多数のICデバイスをハンドラ内に搬送し、ICデバイスをテストヘッドに電気的に接触させ、電子部品試験装置本体(以下、テスタとも称する。)に試験を実行させる。そして、試験が終了すると、試験済みのICデバイスをテストヘッドから払い出し、試験結果に応じたトレイに載せ替えることで、良品や不良品といったカテゴリへの仕分けが行われる。 In an electronic component testing apparatus called a handler (Handler), a large number of IC devices accommodated in a tray are transported into a handler, and the IC devices are brought into electrical contact with a test head. (Also referred to as a tester). When the test is completed, the IC devices that have been tested are paid out from the test head and placed on the tray according to the test result, whereby sorting into categories such as non-defective products and defective products is performed.
こうしたハンドラの中でも、ICデバイスとソケットとのミスコンタクトを防止することを目的として、画像処理技術を用いてソケットに接触させる前にICデバイスをソケットに対して高精度に位置決めするものが従来から知られている(例えば、特許文献1参照)。 Among these handlers, it is conventionally known that the IC device is positioned with high accuracy with respect to the socket before contact with the socket using image processing technology in order to prevent miscontact between the IC device and the socket. (For example, refer to Patent Document 1).
通常、テストヘッド上のソケットはICデバイスの品種に応じて製作されているので、ICデバイスの品種が変わる度に当該ICデバイスに対応した別のソケットに交換される。そのため、画像処理技術を用いたハンドラでは、交換後のソケットに対して、CCDカメラの位置を較正する必要がある(例えば、特許文献2参照)。 Usually, since the socket on the test head is manufactured according to the type of the IC device, the socket is replaced with another socket corresponding to the IC device every time the type of the IC device is changed. Therefore, in the handler using the image processing technique, it is necessary to calibrate the position of the CCD camera with respect to the socket after replacement (see, for example, Patent Document 2).
本発明は、ソケットに対する撮像手段の相対位置を精度良く較正することが可能な電子部品試験装置のキャリブレーション方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a calibration method for an electronic component test apparatus that can accurately calibrate the relative position of an image pickup means with respect to a socket.
上記目的を達成するために、本発明によれば、ソケットを撮像するソケット撮像手段、及び、被試験電子部品を撮像するデバイス撮像手段を備えており、アライメント手段により前記被試験電子部品を前記ソケットに対して位置決めした後に、移動手段が前記被試験電子部品を前記ソケットに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品試験装置において、前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段及び前記デバイス撮像手段の相対位置を較正するためのキャリブレーション方法であって、前記ソケットに治具を載置する載置ステップと、前記ソケットに載置された前記治具を前記移動手段が前記アライメント手段に移動させる移動ステップと、前記被試験電子部品に印加する温度を第1の温度に設定した状態で、前記アライメント手段に位置している前記治具を前記デバイス撮像手段が撮像する第1の撮像ステップと、前記被試験電子部品に印加する温度を第1の温度に設定した状態で、前記ソケットを前記ソケット撮像手段が撮像する第2の撮像ステップと、前記第1のステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の第1の相対位置を認識する第1の認識ステップと、前記第2の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の第1の相対位置を認識する第2の認識ステップと、を備え、前記載置ステップにおいて、前記ソケットが有するコンタクトピンを、前記治具に形成された挿入孔に挿入しながら、前記治具を前記ソケットに載置するキャリブレーション方法が提供される(請求項1参照)。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a socket imaging means for imaging a socket and device imaging means for imaging an electronic device under test are provided, and the electronic device under test is connected to the socket by an alignment device. In the electronic component testing apparatus for testing the electronic device under test by moving the electronic device under test in electrical contact with the socket after the positioning with respect to the socket, the socket imaging device for the socket and the socket A calibration method for calibrating the relative position of a device imaging means, wherein a placing step for placing a jig on the socket, and the moving means for placing the jig placed on the socket by the alignment means In a state where the temperature applied to the electronic device under test is set to the first temperature, In the first imaging step in which the device imaging means images the jig positioned in the alignment means, and the temperature applied to the electronic device under test is set to the first temperature, the socket is connected to the socket. A second imaging step for imaging by the imaging unit; a first recognition step for recognizing a first relative position of the device imaging unit with respect to the socket based on image information captured in the first step; A second recognition step of recognizing a first relative position of the socket imaging means with respect to the socket based on the image information imaged in the second imaging step. A calibration for placing the jig on the socket while inserting the contact pin of the socket into the insertion hole formed on the jig. Down method is provided (see claim 1).
本発明では、ソケットが有するコンタクトピンを治具の挿入孔に挿入しながらソケット上に治具を載置し、この治具を移動手段がアライメント手段に移動させ、デバイス撮像手段がその治具を撮像し、その画像情報からソケットに対するデバイス撮像手段の相対位置を認識する。この際、ソケットのコンタクトピンそのものを基準としてソケットに対して位置決めした治具に基づいて、ソケットに対するデバイス撮像手段の相対位置を認識するので、精度の良いキャリブレーションを行うことができる。 In the present invention, the jig is placed on the socket while inserting the contact pin of the socket into the insertion hole of the jig, the moving means is moved to the alignment means, and the device imaging means moves the jig. An image is taken and the relative position of the device imaging means with respect to the socket is recognized from the image information. At this time, since the relative position of the device imaging means with respect to the socket is recognized based on the jig positioned with respect to the socket with reference to the contact pin itself of the socket, calibration with high accuracy can be performed.
上記発明においては特に限定されないが、前記挿入孔は、前記ソケットが有するコンタクトピンの配列に対応するように前記治具に形成されていることが好ましい(請求項2参照)。 Although not particularly limited in the above invention, the insertion hole is preferably formed in the jig so as to correspond to the arrangement of contact pins of the socket (see claim 2).
上記発明においては特に限定されないが、前記被試験電子部品に印加する温度を前記第1の温度とは異なる第2の温度に設定した状態で、前記アライメント手段に位置している前記治具を前記デバイス撮像手段が撮像する第3の撮像ステップと、前記第3の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の第2の相対位置を認識する第3の認識ステップと、をさらに備えていることが好ましい(請求項3参照)。 Although not particularly limited in the above invention, the jig positioned in the alignment means is set in the state where the temperature applied to the electronic device under test is set to a second temperature different from the first temperature. A third imaging step for imaging by the device imaging means, and a third recognition for recognizing a second relative position of the device imaging means with respect to the socket based on the image information imaged in the third imaging step. Preferably, the method further comprises a step (see claim 3).
被試験電子部品に印加する温度を、第1の温度とは異なる第2の温度に設定した状態で、ソケットに対するデバイス撮像手段の相対位置を認識することにより、キャリブレーションに熱膨張の影響を反映させることができ、精度の高いキャリブレーションが可能となる。 The effect of thermal expansion is reflected in the calibration by recognizing the relative position of the device imaging means with respect to the socket while the temperature applied to the electronic device under test is set to a second temperature different from the first temperature. Therefore, calibration with high accuracy is possible.
上記発明においては特に限定されないが、前記第1及び第3の認識ステップにてそれぞれ認識された前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の第1及び第2の相対位置に基づいて、前記被試験電子部品に印加する温度を前記第1及び第2の温度とは異なる第3の温度に設定した場合における前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の第3の相対位置を演算する第1の演算ステップをさらに備えていることが好ましい(請求項4参照)。 Although not particularly limited in the above invention, based on the first and second relative positions of the device imaging means with respect to the socket recognized in the first and third recognition steps, the electronic device under test is A first calculating step of calculating a third relative position of the device imaging means with respect to the socket when the temperature to be applied is set to a third temperature different from the first and second temperatures; It is preferable (see claim 4).
被試験電子部品に印加する温度を、第1及び第2の温度とは異なる第3の温度に設定した状態における、ソケットに対するデバイス撮像手段の相対位置を演算することにより、キャリブレーションに熱膨張の影響をより詳細に反映させることができる。 By calculating the relative position of the device imaging means with respect to the socket in a state in which the temperature applied to the electronic device under test is set to a third temperature different from the first and second temperatures, the thermal expansion is performed in the calibration. The impact can be reflected in more detail.
上記発明においては特に限定されないが、前記被試験電子部品に印加する温度を前記第1の温度とは異なる第2の温度に設定した状態で、前記ソケットを前記ソケット撮像手段が撮像する第4の撮像ステップと、前記第4の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の第2の相対位置を認識する第4の認識ステップと、をさらに備えていることが好ましい(請求項5参照)。 Although not particularly limited in the above invention, the socket imaging means images the socket in a state where the temperature applied to the electronic device under test is set to a second temperature different from the first temperature. An imaging step; and a fourth recognition step of recognizing a second relative position of the socket imaging means with respect to the socket based on the image information captured in the fourth imaging step. Is preferable (see claim 5).
被試験電子部品に印加する温度を、第1の温度とは異なる第2の温度に設定した状態で、ソケットに対するソケット撮像手段の相対位置を認識することにより、キャリブレーションに熱膨張の影響を反映させることができ、精度の高いキャリブレーションが可能となる。 The effect of thermal expansion is reflected in the calibration by recognizing the relative position of the socket imaging means with respect to the socket while the temperature applied to the electronic device under test is set to a second temperature different from the first temperature. Therefore, calibration with high accuracy is possible.
上記発明においては特に限定されないが、前記第2及び前記第4の認識ステップにてそれぞれ認識された前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の第1及び第2の相対位置に基づいて、前記被試験電子部品に印加する温度を前記第1及び第2の温度とは異なる第3の温度に設定した場合における前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の第3の相対位置を演算する第2の演算ステップをさらに備えていることが好ましい(請求項6参照)。 Although not particularly limited in the above invention, the electronic device under test is based on the first and second relative positions of the socket imaging means with respect to the socket recognized in the second and fourth recognition steps, respectively. And a second calculating step of calculating a third relative position of the socket imaging means with respect to the socket when the temperature applied to the socket is set to a third temperature different from the first and second temperatures. (See claim 6).
被試験電子部品に印加する温度を、第1及び第2の温度とは異なる第3の温度に設定した状態における、ソケットに対するソケット撮像手段の相対位置を演算することにより、キャリブレーションに熱膨張の影響をより詳細に反映させることができる。 By calculating the relative position of the socket imaging means with respect to the socket in a state in which the temperature applied to the electronic device under test is set to a third temperature different from the first and second temperatures, the thermal expansion is performed in the calibration. The impact can be reflected in more detail.
上記目的を達成するために、本発明によれば、ソケットを撮像するソケット撮像手段、及び、被試験電子部品を撮像するデバイス撮像手段を備えており、アライメント手段により前記被試験電子部品を前記ソケットに対して位置決めした後に、移動手段が前記被試験電子部品を前記ソケットに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品試験装置において、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の相対位置を較正するために用いられるキャリブレーション治具であって、前記ソケットに載置されるベース部材を備え、前記ソケットが有するコンタクトピンを挿入可能な挿入孔が、前記コンタクトピンの配列に対応するように、前記ベース部材に形成されているキャリブレーション治具が提供される(請求項7参照)。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a socket imaging means for imaging a socket and device imaging means for imaging an electronic device under test are provided, and the electronic device under test is connected to the socket by an alignment device. In the electronic component testing apparatus for testing the electronic device under test by moving the electronic device under test in electrical contact with the socket after the positioning with respect to the socket, the device imaging means relative to the socket A calibration jig used for calibrating a position, wherein a base member is placed on the socket, and an insertion hole into which the contact pin of the socket can be inserted corresponds to the arrangement of the contact pins Thus, a calibration jig formed on the base member is provided (see claim 7). .
本発明では、キャリブレーション用の治具を、ソケットのコンタクトピンそのものを基準としてソケットに位置決めするので、精度の良いキャリブレーションを行うことができる。 In the present invention, since the calibration jig is positioned on the socket with reference to the socket contact pin itself, calibration with high accuracy can be performed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態における電子部品試験装置1は、ハンドラ10、テストヘッド70及びテスタ80を備えており、テストヘッド70とテスタ80とはケーブル81を介して接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the electronic
ハンドラ10は、格納部20、ローダ部30、テスト部40及びアンローダ部50から構成されており、格納部20からローダ部30を介してテスト部40に被試験ICデバイスを供給し、コンタクトアーム420がテストヘッド70のソケット71にICデバイスを押し付けて、テスタ80がテストヘッド70及びケーブル81を介してICデバイスのテストを実行した後、アンローダ部50が、試験済みのICデバイスを、テスト結果に従って分類しながら格納部20に格納する。
The
<格納部20>
格納部20は、供給トレイ用ストッカ21、分類トレイ用ストッカ22、空トレイ用ストッカ23及びトレイ搬送装置24を備えており、試験前及び試験後の被試験ICデバイスを格納することが可能となっている。
<
The
供給トレイ用ストッカ21は、複数の供給トレイを積層して収容しており、それぞれの供給トレイには複数の試験前のICデバイスが搭載されている。本実施形態では、図1に示すように、格納部20に2つの供給トレイ用ストッカ21が設けられている。なお、本発明においては供給トレイ用ストッカ21の数は特にこれに限定されない。
The
分類トレイ用ストッカ22は、複数の分類トレイを積層して収容しており、それぞれの分類トレイには複数の試験済みのICデバイスが搭載されている。本実施形態では、図1に示すように、格納部20に4つの分類トレイ用ストッカ22が設けられている。分類トレイ用ストッカ22を4つ設けることにより、試験結果に応じて、最大4つの分類にICデバイスを仕分けして格納することが可能となっている。つまり、良品と不良品の分類のみではなく、良品の中でも動作速度が高速なもの、中速なもの、低速なもの、或いは、不良の中でも再試験が必要なもの等に仕分けすることが可能となっている。なお、本発明においては分類トレイ用ストッカの数は特にこれに限定されない。
The
空トレイ用ストッカ23は、複数の空トレイを積層して収容している。それぞれの空トレイは、供給トレイ上に搭載された全てのICデバイスがローダ部30に供給されて空となったトレイである。
The
なお、供給トレイ、分類トレイ及び空トレイは、特に図示しないが、いずれもICデバイスを収容可能な凹部が複数形成された同一形状のトレイであり、本実施形態では、便宜上、試験前のICデバイスを搭載したトレイを供給トレイと称し、試験済みのICデバイスを搭載したトレイを分類トレイと称し、ICデバイスを搭載していないトレイを空トレイと称している。 Although the supply tray, the classification tray, and the empty tray are not particularly illustrated, all of them are trays having the same shape in which a plurality of recesses capable of accommodating IC devices are formed. In this embodiment, for convenience, the IC device before the test. Is referred to as a supply tray, a tray on which a tested IC device is mounted is referred to as a classification tray, and a tray on which no IC device is mounted is referred to as an empty tray.
各ストッカ21〜23には、特に図示しないが、Z軸方向に沿って移動可能なエレベータが設けられており、積層した状態の複数のトレイを昇降させることが可能となっている。
Although not shown in particular, each of the
トレイ搬送装置24は、図1に示すように、支持レール241、可動ヘッド242及び吸着ヘッド243から構成されており、X軸方向及びZ軸方向に沿ってトレイを移動させることが可能となっている。このトレイ搬送装置24は、供給トレイ用ストッカ21、空トレイ用ストッカ23及び分類トレイ用ストッカ22を包含する動作範囲を有している。
As shown in FIG. 1, the
支持レール241は、ハンドラ10の基台11上にX軸方向に沿って設けられている。可動ヘッド242は、この支持レール241にX軸方向に沿って移動可能に支持されている。4つの吸着パッド243は、可動ヘッド242に下向きに装着されており、特に図示しないアクチュエータによりZ軸方向に沿って移動可能となっている。
The
トレイ搬送装置24は、全ての試験前のICデバイスをローダ部30に供給して空となった空トレイを供給トレイ用ストッカ21から空トレイ用ストッカ23に移動させる。また、トレイ搬送装置24は、分類トレイが試験済みのICデバイスで満杯となった場合に、空トレイ用ストッカ23から分類トレイ用ストッカ22に空トレイを移送する。
The
<ローダ部30>
ローダ部30は、第1のデバイス搬送装置31、ヒートプレート32及び2つの第1のバッファ部33を備えており、格納部20から試験前のICデバイスを取り出し、所定の熱ストレスを印加した後にテスト部30に供給することが可能となっている。
<
The
第1のデバイス搬送装置31は、図1に示すように、支持レール311、可動レール312、可動ヘッド313及び吸着パッド314から構成されており、4つのICデバイスをX−Y−Z軸方向に沿って移動させることが可能となっている。この第1のデバイス搬送装置31は、供給トレイ用ストッカ21、ヒートプレート32及び第1のバッファ部33を包含する動作範囲を有している。
As shown in FIG. 1, the first
支持レール311は、ハンドラ10の基台11上にY軸方向に沿って設けられている。可動レール312は、2本の支持レール311の間にY軸方向に沿って移動可能に支持されている。可動ヘッド313は、可動レール312にX軸方向に沿って移動可能に設けられている。吸着パッド314は、可動ヘッド313に下向きに装着されており、特に図示しないアクチュエータによりZ軸方向に沿って移動可能となっている。
The
この第1のデバイス搬送装置31は、供給トレイ用ストッカ21の供給トレイからヒートプレート32に一度に4つのICデバイスを搬送し、ヒートプレート32にてICデバイスに所定の熱ストレスが印加された後、さらにそのICデバイスをヒートプレート32から第1のバッファ部33に移動させる。
The first
ヒートプレート32は、例えば下部に発熱源(不図示)を有する金属製プレートであり、試験前のICデバイスに所定の熱ストレスを印加することが可能となっている。このヒートプレート32の上部表面には、ICデバイスを収容可能な複数の凹部321が形成されている。
The
第1のバッファ部33は、図1に示すように、アクチュエータ331と可動ヘッド332から構成されており、ICデバイスをローダ部30の領域からテスト部40の領域に移動させることが可能となっている。
As shown in FIG. 1, the
アクチュエータ331は、ハンドラ10の基台11上にX軸方向に沿って伸縮可能に設けられている。可動ヘッド332は、アクチュエータ331の駆動軸の先端部に固定されている。可動ヘッド332の上面には、ICデバイスを収容可能な4つの凹部333が形成されている。
The
この第1のバッファ部33は、第1のデバイス搬送装置31により可動ヘッド332の各凹部333に4つのICデバイスが落とし込まれると、アクチュエータ331を伸長させて、ローダ部30の領域からテスト部40の領域に4つのICデバイスを一度に移動させる。
The
<テスト部40>
テスト部40は、デバイス移動装置41と4つのアライメント装置43を備えており、画像処理技術を用いて試験前のICデバイスをソケット71に対して高精度に位置決めした後に、テストヘッド70のソケット71にICデバイスを押し付けることが可能となっている。
<
The
図2に示すように、テスト部40の下部に空間12が形成されており、この空間12にテストヘッド70が挿入され、テスト部40の下方にテストヘッド70が位置している。
As shown in FIG. 2, a space 12 is formed below the
図2及び図3に示すように、テスト部40におけるハンドラ10の基板11には開口11aが形成されている。また、テストヘッド70の上部には、4つのソケット71が装着されている。各ソケット71は、図4に示すように、ICデバイスの入出力端子に対応するように配置された多数のコンタクトピン722を備えている。そして、テストヘッド70上部に装着されたソケット71が、開口11aを介してハンドラ10の内部に臨んでいる。
As shown in FIGS. 2 and 3, an opening 11 a is formed in the
デバイス移動装置41は、支持レール411、可動レール412及び可動ヘッド413から構成されており、ICデバイスをX−Y−Z軸方向に沿って移動させることが可能となっている。このデバイス移動装置41は、開口11aを介してハンドラ10内部を臨んでいるソケット71とアライメント装置43とを包含する動作範囲を有している。
The
支持レール411は、ハンドラ10の基台11上にY軸方向に沿って設けられている。可動レール412は、2本の支持レール411の間にY軸方向に沿って移動可能に支持されている。可動ヘッド413は、可動レール412にX軸方向に沿って移動可能に支持されている。
The
なお、図1に示すように、本実施形態では、2本の支持レール411の間に2つの可動レール412が独立して移動可能に支持されている。そのため、一方の可動レール412がアライメント装置43に移動してICデバイスの位置のアライメントを行っている間に、他方の可動レール412がソケット71上に移動してICデバイスのテストを行うことが可能となっている。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, two
可動ヘッド413は、図5に示すように、ソケットカメラ414、アクチュエータ415及び4つのコンタクトアーム420を備えている。4つのコンタクトアーム420は、テストヘッド70に設けられた4つのソケット71の配列に対応するように、可動ヘッド413に下向きに装着されている。なお、図5では、便宜上、一つのコンタクトアーム420しか図示していないが、実際には図1に示すように、2行2列の配列で4つのコンタクトアーム420がアクチュエータ415の駆動軸の先端に装着されている。
As shown in FIG. 5, the
ソケットカメラ414は、カメラ支持部材416を介して可動レール412に下向きに固定された例えばCCDカメラであり、テストヘッド70のソケット71を撮像することが可能となっている。このソケットカメラ414は、ソケット71の位置及び姿勢を認識するために使用される。
The
アクチュエータ415は、Z軸方向に沿って伸縮可能なように可動レール412に固定されており、駆動軸の先端に4つのコンタクトアーム420が装着されている。
The
各コンタクトアーム420は、固定側コンタクトアーム421、ロックアンドフリー機構422及び把持側コンタクトアーム423から構成されている。
Each
固定側コンタクトアーム421は、その上端でアクチュエータ415の駆動軸に固定されており、その下端で、ロックアンドフリー機構422を介して、把持側コンタクトアーム423に連結されている。
The fixed-
ロックアンドフリー機構422は、特に図示しないが、加圧エアを利用して、固定側コンタクトアーム421に対する把持側コンタクトアーム423のXY平面に沿った相対移動及びZ軸を中心とした相対的な回転を拘束したり、非拘束とすることが可能となっている。また、このロックアンドフリー機構422は、固定側コンタクトアーム421の中心軸と把持側コンタクトアーム423の中心軸とを一致させるセンタリング機能も備えている。
Although not particularly shown, the lock-and-
把持側コンタクトアーム423は、その下端にICデバイスを吸着保持するための吸着パッド424が設けられていると共に、その周囲を覆うように環状の当接部材425が設けられている。
The grip-
また、把持側コンタクトアーム423の内部に、ヒータ426及び温度センサ427が埋め込まれている。把持側コンタクトアーム423の温度を温度センサ427により検出することでICデバイスの温度を間接的に測定し、この測定値に基づいてヒータ426のON/OFF制御を行うことにより、ヒートプレート32にて印加された熱ストレスを維持することができる。
In addition, a
アライメント装置43は、図5に示すように、ステージ431、ミラー433及びデバイスカメラ434を備えており、ステージ431に当接している把持側コンタクトアーム423の位置や姿勢のアライメントを行うことで、ICデバイスをソケット71に対して高精度に位置決めすることが可能となっている。なお、本実施形態では、デバイス移動装置41が2つの可動ヘッド413を備えていることに対応して、図1に示すように、2組合計4個のアライメント装置43が設けられている。
As shown in FIG. 5, the
ステージ431は、特に図示しないモータ機構により、XY平面に沿った移動及びZ軸を中心とした回転が可能となっている。また、ステージ431の略中央部には、ICデバイスが通過可能であり且つ環状の当接部材425が当接可能な内径を有する開口432が形成されている。
The
そして、ロックアンドフリー機構422が非拘束な状態において、把持側コンタクトアーム423がステージ431に当接して、ステージ431が移動した際に把持側コンタクトアーム423がその動きに追従することで、把持側コンタクトアーム423に保持されているICデバイスの位置がアライメントされるようになっている。
When the grip-
デバイスカメラ434は、XY平面に沿って横置きに設置された例えばCCDカメラであり、ミラー433及びステージ431の開口432を介して、把持側コンタクトアーム423に吸着保持されているICデバイスを撮像することが可能となっている。このデバイスカメラ434は、ICデバイスをソケット71に押し付ける前にソケット71に対してICデバイスを位置決めするために、テストの前に毎回使用される。
The
このデバイスカメラ434と先述のソケットカメラ414は、図6に示すように、画像処理装置44に接続されており、撮像した画像情報を画像処理装置44に送信することが可能となっている。
As shown in FIG. 6, the
画像処理装置44は、特に図示しない画像処理プロセッサやROM、RAM等から構成されており、ICデバイスのテストに際して、デバイスカメラ434により撮像された画像情報に対して画像処理を行い、把持側コンタクトアーム423に吸着保持されているICデバイスの位置及び姿勢を認識することが可能となっている。さらに、画像処理装置44は、認識したICデバイスの位置及び姿勢を、予め設定されたソケット71の位置及び姿勢に相対的に一致させるのに必要なアライメント量を算出し、このアライメント量をアライメント装置43の制御装置435に送信する。アライメント装置43の制御装置435は、そのアライメント量に基づいて、アライメント装置43のモータ機構(不図示)を制御して、ICデバイスの位置や姿勢のアライメントを行う。
The
さらに、本実施形態における画像処理装置44は、カメラ414、434により撮像された画像情報に対して画像処理を行ってソケット71やICデバイスの位置や姿勢を抽出することが可能な抽出部441と、抽出部441の抽出結果に基づいてソケット71に対するカメラ414、434の相対的な位置を認識することが可能な認識部442と、ICデバイスへの印加温度の変化量に応じた、ソケット71に対するカメラ414、434の相対位置の変化量を演算する演算部444と、を備えている。これら抽出部441、認識部442及び演算部443を用いてICデバイスの品種交換時に行われるキャリブレーション方法については後に詳述する。
Furthermore, the
なお、電子部品試験装置1の設置時や起動時に、ソケットカメラ414とデバイスカメラ434とが共通で使用する基準座標系を設定する基準キャリブレーションを行っても良い。この基準キャリブレーションは、例えば、透明のボードに座標軸が印刷されたゲージを、ソケットカメラ414及びデバイスカメラ434でそれぞれ撮像することにより実施される。
It should be noted that reference calibration for setting a reference coordinate system used in common by the
<アンローダ部50>
アンローダ部50は、図1に示すように、2つの第2のバッファ部51と第2のデバイス搬送装置52を備えており、テスト部40から試験済みのICデバイスを搬出して、それらICデバイスを試験結果に応じて仕分けしながら格納部20に移動させることが可能となっている。
<
As shown in FIG. 1, the
第2のバッファ部51は、第1のバッファ部33と同様に、アクチュエータ511と可動ヘッド512から構成されており、ICデバイスをテスト部40の領域からアンローダ部50の領域に移動させることが可能となっている。
Similar to the
アクチュエータ511は、ハンドラ10の基台11上にX軸方向に沿って伸縮可能に設けられている。可動ヘッド512は、アクチュエータ511の駆動軸の先端に固定されている。可動ヘッド512の上面には、ICデバイスを収容可能な4つの凹部513が形成されている。
The
この第2のバッファ部51は、デバイス移動装置41により可動ヘッド512の各凹部513に4つのICデバイスが落とし込まれると、アクチュエータ511を短縮させて、テスト部40の領域からアンローダ部50の領域に4つのICデバイスを一度に移動させる。
The
第2のデバイス搬送装置52は、第1のデバイス搬送装置31と同様に、支持レール521、可動レール522、可動ヘッド523及び吸着パッド524から構成されており、4つのICデバイスをX−Y−Z軸方向に沿って移動させることが可能となっている。この第2のデバイス搬送装置52は、第2のバッファ部51及び4つの分類トレイ用ストッカ22を包含する動作範囲を有している。
Similar to the first
支持レール521は、ハンドラ10の基台11上にY軸方向に沿って設けられている。可動レール522は、2本の支持レール521の間にY軸方向に沿って移動可能に支持されている。可動ヘッド523は、可動レール522にX軸方向に沿って移動可能に設けられている。吸着パッド524は、可動ヘッド523に下向きに装着されており、特に図示しないアクチュエータによりZ軸方向に沿って移動可能となっている。
The
この第2のデバイス搬送装置52は、試験済みのICデバイスを第2のバッファ部51から試験結果に応じた分類トレイ用ストッカ22の分類トレイに移動させる。
The second
以下に、図7を参照しながら、本実施形態に係る電子部品試験装置1によりICデバイスの位置のアライメント方法について概説する。
Hereinafter, the method for aligning the positions of IC devices by the electronic
格納部20からローダ部30を介してテスト部40に供給されたICデバイスを、デバイス移動装置41のコンタクトアーム420が吸着保持してアライメント装置43のステージ431に移動させる。そして、把持側コンタクトアーム423をステージ431に当接させた状態で、開口432を介して、把持側コンタクトアーム423に把持されたICデバイスをデバイスカメラ434が撮像し、その画像情報を画像処理装置44に送信する(ステップS200)。画像処理装置44は、その画像情報に画像処理を施して、ICデバイスの位置及び姿勢を算出する(ステップS210)。
The IC device supplied from the
次いで、ステップS210で算出されたICデバイスの位置及び姿勢を、予め認識されているソケット71の位置及び姿勢と比較する(ステップS220)。この比較において、ICデバイスの位置及び姿勢がソケット71の位置及び姿勢に相対的に一致している場合(ステップS220にてYES)には、ICデバイスの位置及び姿勢のアライメントは終了する。
Next, the position and orientation of the IC device calculated in step S210 are compared with the position and orientation of the
ステップS220においてICデバイスの位置及び姿勢とソケット71の位置及び姿勢が相対的に一致していない場合(ステップS220にてNO)には、画像処理装置44は、ICデバイスの位置及び姿勢をソケット71の位置及び姿勢に相対的に一致させるようなアライメント量を算出する(ステップS230)。
If the position and orientation of the IC device and the position and orientation of the
次に、ロックアンドフリー機構422が、固定側コンタクトアーム421に対して把持側コンタクトアーム423の相対移動のロックを解除し(ステップS240)、アライメント装置43のステージ431がアライメント量を移動して、この移動動作に把持側コンタクトアーム423が追従することにより、ICデバイスの位置及び姿勢のアライメントが行われる(ステップS250)。
Next, the lock-and-
次に、画像処理装置44は、ICデバイスの位置及び姿勢と、予め設定されているソケット71の位置及び姿勢とを再度比較し(ステップS260)、これらが相対的に一致していない場合(ステップS260にてNO)には、ステップS230に戻って必要なアライメント量の算出を行う。
Next, the
ステップS260の比較において、ICデバイスの位置及び姿勢と、ソケットの位置及び姿勢が相対的に一致している場合(ステップS260にてYES)には、ロックアンドフリー機構422が、固定側コンタクトアーム421に対する把持側コンタクトアーム423の相対移動をロックする(ステップS270)。
In the comparison in step S260, when the position and posture of the IC device and the position and posture of the socket relatively match (YES in step S260), the lock-and-
以上のICデバイスの位置及び姿勢のアライメント処理が終了したら、デバイス移動装置41は、ICデバイスをソケット71に移動させ、ICデバイスをソケット71に押し付けて、ICデバイスの入出力端子とソケット71のコンタクトピン72とを電気的に接触させ、この状態でケーブル81及びテストヘッド70を介して、テスタ80がICデバイスのテストを実行する。
When the above-described alignment processing of the position and orientation of the IC device is completed, the
以下に、本実施形態に係るキャリブレーション方法について説明する。 Hereinafter, the calibration method according to the present embodiment will be described.
先ず、そのキャリブレーションに用いられるキャリブレーション治具60の構成について説明する。
First, the configuration of the
キャリブレーション治具60は、ICデバイスの品種交換等に伴ってソケット71が交換された場合に、ソケット71に対してデバイスカメラ434の相対位置を較正するキャリブレーションに用いられる治具である。
The
このキャリブレーション治具60は、図8及び図9に示すように、ソケット71に載置されるベース部材61を備えている。ベース部材61を構成する材料としては、液晶プラスティック(LCP:Liquid Crystal Plastic)等の耐熱性に優れた合成樹脂材料を挙げることができる。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
このベース部材61には、多数の挿入孔62が形成されている。各挿入孔62は、ソケット71のコンタクトピン72の外径よりも10μm程度大きな内径を有しており、コンタクトピン72を挿入可能となっている。この多数の挿入孔62は、ソケット71におけるコンタクトピン72の配列に対応するようにベース部材61に配置されている。
A large number of insertion holes 62 are formed in the
なお、ベース部材61に挿入孔62を形成する際には、ソケット71のコンタクトピン72との高い一致性が要求されるので、ソケット71の製造工程でベース部材61を加工して挿入孔62を形成することが好ましい。
In addition, when forming the
次に、図10を参照しながら本実施形態に係るキャリブレーション方法について説明する。 Next, a calibration method according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態における電子部品試験装置1では、ローダ部30に設けられたヒートプレート32やコンタクトアーム420にヒータ426が埋め込まれているため、ICデバイスに例えば常温〜+125℃程度の熱ストレスを印加した状態で、ICデバイスのテストを実行することが可能となっている。そのため、ICデバイスに印加した熱ストレスにより、コンタクトアーム等の電子部品試験装置の機械要素に熱膨張が生じて、ソケット71に対するカメラ414、434の相対位置に誤差が生じる場合がある。
In the electronic
そこで、本実施形態では、ICデバイスの品種交換時に、先ず、ICデバイスに印加する温度を25℃に設定した状態で、以下に説明するステップS101〜S108までのキャリブレーション処理を行って、ソケット71に対するカメラ414、434の基準となる相対位置を設定する。
Therefore, in the present embodiment, when changing the type of IC device, first, with the temperature applied to the IC device set to 25 ° C., calibration processing from steps S101 to S108 described below is performed, and the
印加温度25℃でのキャリブレーションでは、先ず、作業者がテストヘッド70のソケット71に治具60を載置する(ステップS101)。この際、治具60の各挿入孔62に、ソケット71のコンタクトピン72がそれぞれ挿入されることにより、治具60がソケット71に対して高精度に位置決めされる。
In the calibration at the applied temperature of 25 ° C., first, the operator places the
次に、デバイス移動装置41が、ソケット71からアライメント装置43のステージ431に治具60を移動させ(ステップS102)、把持側コンタクトアーム423をステージ431に当接させた状態でデバイスカメラ434が治具60を撮像する(ステップS103)。
Next, the
次に、デバイス移動装置41は、治具60がソケット71に載っていない状態で、ソケットカメラ414をソケット61上に移動させて(ステップS104)、ソケットカメラ414がソケット71を撮像する(ステップS105)。
Next, the
画像処理装置44の抽出部441は、ステップS103にてデバイスカメラ44により撮像された画像情報に対して画像処理を行って、治具60に形成された各挿入孔62の位置及び配列に基づいて、画像情報における治具60の位置及び姿勢を抽出する。この位置及び姿勢に基づいて、認識部442がソケット71に対するデバイスカメラ434の相対的な位置及び姿勢を認識する(ステップS106)。
The
次いで、画像処理装置44の抽出部441は、ステップS105にてソケットカメラ414により撮像された画像情報に対して画像処理を行って、ソケット71に設けられた各コンタクトピンの位置及び配列に基づいて、画像情報におけるソケット71の位置及び姿勢を抽出する。この位置及び姿勢に基づいて、認識部442がソケット71に対するソケットカメラ414の相対的な位置及び姿勢を認識する(ステップS107)。
Next, the
ステップS40にて認識されたソケット71に対するデバイスカメラ434の相対位置に基づいて、図7のステップS220やステップS260にて用いられるソケット71の位置及び姿勢が設定される。
Based on the relative position of the
さらに、本実施形態では、ICデバイスに印加する温度を50℃、75℃、100℃及び125℃にそれぞれ設定した状態でも、ステップS101〜S107のキャリブレーション処理を順次実施して、各印加温度におけるソケット71に対するカメラ414、434の相対的な位置及び姿勢を認識する(ステップS110〜S140)。
Furthermore, in this embodiment, even in the state where the temperature applied to the IC device is set to 50 ° C., 75 ° C., 100 ° C., and 125 ° C., the calibration process of steps S101 to S107 is performed sequentially, The relative positions and postures of the
次いで、画像処理装置44の演算部443は、ステップS100〜S140における認識結果に基づいて、ICデバイスへの印加温度の変化量に応じた、ソケット71に対するカメラ414、434の相対位置の変化量を演算する(ステップS150)。
Next, the
具体的には、ステップS100にて認識された印加温度25℃における相対位置を基準として、ステップS110〜S140にてそれぞれ認識された相対位置の基準に対する差分を算出することにより、印加温度に応じた相対位置の変化量を演算して記憶しておく。 Specifically, the difference between the relative position recognized in steps S110 to S140 is calculated based on the relative position at the applied temperature 25 ° C. recognized in step S100, and the difference is determined according to the applied temperature. The amount of change in the relative position is calculated and stored.
以上のステップS100〜S150を経てキャリブレーション処理が終了する。実際の試験において、ICデバイスの印加温度を25℃に設定した場合には、図10のステップS100にて認識されたソケット71に対するカメラ414、434の相対位置に基づいてデバイス移動装置41やアライメント装置43が駆動する。
The calibration process is completed through the above steps S100 to S150. In the actual test, when the application temperature of the IC device is set to 25 ° C., the
これに対し、ICデバイスの印加温度を50℃、75℃、100℃又は125℃に変更した場合には、画像処理装置44に記憶されている印加温度に応じた相対位置の変化量を呼び出して、その変化量に基づいてコンタクトアーム420の位置やステージ431のアライメント量を調整する。
On the other hand, when the application temperature of the IC device is changed to 50 ° C., 75 ° C., 100 ° C. or 125 ° C., the change amount of the relative position corresponding to the application temperature stored in the
さらに、ICデバイスの印加温度を例えば80℃に設定した場合には、画像処理装置44は、印加温度75℃設定時の変化量と、印加温度100℃設定時の変化量と、から直線補完等の手法を用いて、印加温度を80℃に設定した場合の相対位置の変化量を算出して、この変化量に基づいてコンタクトアーム420の位置やステージ431のアライメント量を調整する。
Furthermore, when the application temperature of the IC device is set to 80 ° C., for example, the
以上のように、本実施形態では、ソケット71のコンタクトピン72そのものを基準としてソケット71に対して位置決めしたキャリブレーション治具60に基づいて、ソケット71に対するデバイスカメラ434の相対位置を認識するので、精度の良いキャリブレーションを行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the relative position of the
また、本実施形態では、ICデバイスへの印加温度を25℃に設定した場合の相対位置に加えて、印加温度を50℃、75℃、100℃及び125℃に設定してキャリブレーションを行って、温度変化に応じた相対位置の補正量を算出するので、キャリブレーションに熱膨張の影響を反映させることができ、より精度の良いキャリブレーションを行うことができる。 In this embodiment, in addition to the relative position when the application temperature to the IC device is set to 25 ° C., calibration is performed by setting the application temperature to 50 ° C., 75 ° C., 100 ° C., and 125 ° C. Since the correction amount of the relative position according to the temperature change is calculated, the influence of thermal expansion can be reflected in the calibration, and more accurate calibration can be performed.
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described in order to facilitate understanding of the present invention, and is not described in order to limit the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
上述の実施形態では、ICデバイスの品種交換の度に、印加温度を変えて複数回キャリブレーションを実行するように説明したが、本発明においては特にこれに限定されない。例えば、電子部品試験装置1の設置時や起動時に、印加温度25℃、50℃、75℃、100℃及び125℃に設定してキャリブレーションを行って、温度変化に応じた相対位置の変化量を予め把握しておき、ICデバイスの品種交換時には印加温度25℃のキャリブレーションのみを実行しても良く、これにより、キャリブレーション時間を短縮することができる。
In the above-described embodiment, it has been described that the calibration is executed a plurality of times by changing the applied temperature each time the IC device type is changed. However, the present invention is not particularly limited to this. For example, when the electronic
また、上述の実施形態では、キャリブレーションを行う印加温度として、25℃から25℃刻みに合計5パターンを設定したが、本発明においては特にこれに限定されない。例えば、25℃から10℃刻みに合計11パターンを設定しても良い。キャリブレーションのパターン数を多くする程、熱膨張の影響をキャリブレーションに正確に反映することができる。 Further, in the above-described embodiment, a total of five patterns are set from 25 ° C. to 25 ° C. as the application temperature for calibration, but the present invention is not particularly limited to this. For example, a total of 11 patterns may be set in increments of 10 ° C. from 25 ° C. As the number of calibration patterns increases, the influence of thermal expansion can be accurately reflected in the calibration.
また、本実施形態では、ICデバイスの印加温度を25℃〜125℃と説明したが、本発明においては特にこれに限定されず、ICデバイスに低温を印加する場合にも本発明を適用することができる。 In the present embodiment, the application temperature of the IC device has been described as 25 ° C. to 125 ° C. However, the present invention is not particularly limited to this, and the present invention is also applied when a low temperature is applied to the IC device. Can do.
1…電子部品試験装置
10…ハンドラ
40…テスト部
41…デバイス移動装置
414…ソケットカメラ
420…コンタクトアーム
43…アライメント装置
431…ステージ
434…デバイスカメラ
44…画像処理装置
60…キャリブレーション治具
61…ベース部材
62…挿入穴
70…テストヘッド
71…ソケット
72…コンタクトピン
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ソケットに治具を載置する載置ステップと、
前記ソケットに載置された前記治具を前記移動手段が前記アライメント手段に移動させる移動ステップと、
前記被試験電子部品に印加する温度を第1の温度に設定した状態で、前記アライメント手段に位置している前記治具を前記デバイス撮像手段が撮像する第1の撮像ステップと、
前記被試験電子部品に印加する温度を第1の温度に設定した状態で、前記ソケットを前記ソケット撮像手段が撮像する第2の撮像ステップと、
前記第1のステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の第1の相対位置を認識する第1の認識ステップと、
前記第2の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の第1の相対位置を認識する第2の認識ステップと、を備え、
前記載置ステップにおいて、前記ソケットが有するコンタクトピンを、前記治具に形成された挿入孔に挿入しながら、前記治具を前記ソケットに載置するキャリブレーション方法。 A socket image pickup means for picking up an image of the socket; and a device image pickup means for picking up an electronic device under test. The positioning device positions the electronic device under test with respect to the socket by an alignment device, and the moving device moves the electronic device under test. Calibration method for calibrating the relative positions of the socket imaging means and the device imaging means with respect to the socket in an electronic component testing apparatus for testing the electronic device under test by bringing a component into electrical contact with the socket Because
A placing step for placing a jig in the socket;
A moving step in which the moving means moves the jig placed on the socket to the alignment means;
A first imaging step in which the device imaging means images the jig located on the alignment means in a state where the temperature applied to the electronic device under test is set to the first temperature;
A second imaging step in which the socket imaging means images the socket in a state where the temperature applied to the electronic device under test is set to a first temperature;
A first recognition step for recognizing a first relative position of the device imaging means with respect to the socket based on the image information imaged in the first step;
A second recognition step for recognizing a first relative position of the socket imaging means with respect to the socket based on the image information imaged in the second imaging step,
A calibration method for placing the jig on the socket while inserting a contact pin of the socket into an insertion hole formed on the jig in the placing step.
前記第3の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の第2の相対位置を認識する第3の認識ステップと、をさらに備えた請求項1又は2記載のキャリブレーション方法。 In a state in which the temperature applied to the electronic device under test is set to a second temperature different from the first temperature, the device imaging unit images the jig positioned in the alignment unit. Imaging step;
The third recognition step of recognizing a second relative position of the device imaging means with respect to the socket based on the image information imaged in the third imaging step. Calibration method.
前記第4の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の第2の相対位置を認識する第4の認識ステップと、をさらに備えた請求項1〜4の何れかに記載のキャリブレーション方法。 A fourth imaging step in which the socket imaging means images the socket in a state where the temperature applied to the electronic device under test is set to a second temperature different from the first temperature;
5. The fourth recognition step of recognizing a second relative position of the socket imaging unit with respect to the socket based on the image information captured in the fourth imaging step. The calibration method according to any one of the above.
前記ソケットに載置されるベース部材を備え、
前記ソケットが有するコンタクトピンを挿入可能な挿入孔が、前記コンタクトピンの配列に対応するように、前記ベース部材に形成されているキャリブレーション治具。 A socket image pickup means for picking up an image of the socket; and a device image pickup means for picking up an electronic device under test. The positioning device positions the electronic device under test with respect to the socket by an alignment device, and the moving device moves the electronic device under test. A calibration jig used for calibrating the relative position of the device imaging means with respect to the socket in an electronic component test apparatus for testing the electronic device under test by bringing a component into electrical contact with the socket. And
A base member mounted on the socket;
A calibration jig formed in the base member so that an insertion hole into which the contact pin of the socket can be inserted corresponds to the arrangement of the contact pins.
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