JP2008008658A - ハンドラ - Google Patents

Abstract

【課題】デバイスのテスト効率の向上を図ることができるハンドラを提供すること。
【解決手段】テスト対象となるデバイスを自重落下させるシュートと、このシュートに形成されたデバイス取出部から自重落下してきたデバイスを取り出して保持するデバイス保持手段と、このデバイス保持手段にて保持されたデバイスの電気的特性テストを行うテスト手段と、デバイス保持手段から排出されるテスト後のデバイスを受け付ける排出デバイス受付手段と、デバイス保持手段を装備し当該デバイス保持手段にてデバイス取出部から取り出され保持されたデバイスをテスト手段及び排出デバイス受付手段に搬送するよう可動する搬送手段と、を備え、搬送手段は、複数のデバイス保持手段を、少なくともデバイス取出部とテスト手段と排出デバイス受付手段とにそれぞれ対応して位置するよう同一円周上に装備し、回転可動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハンドラにかかり、特に、自重落下式のデバイス搬送機構を備えたハンドラに関する。

従来より、半導体デバイスの電気的特性のテストは、ハンドラと呼ばれる装置にて自動的に行われている。そして、ハンドラによる半導体デバイスのテストは、ハンドラがデバイスをテスト装置に搬送し、デバイスの端子をテスト装置のコンタクト部に接触させる。そして、デバイス端子がコンタクト部に接触すると、テスト装置は電流又は電圧信号をデバイスに与え、出力電流値または電圧値を測定することにより、電気的特性を検査する。このとき、デバイスは加熱された状態にあり、高温下における電気的特性テストが行われる。そして、検査が終了すると、ハンドラはデバイスを検査結果に応じて分類し、収納する。

ここで、上記ハンドラにおけるデバイスの搬送方法としては、自重落下方式があり、その一例が下記特許文献１に開示されている。この文献の従来技術では、傾斜したあるいは垂直なシュートに沿って、半導体デバイスを自重落下させ、垂直落下箇所にテスト装置を設けて検査している。また、下記特許文献２には、さらに具体的なテスト装置の構成例が示されている。この文献記載のテスト装置では、垂直に形成されたシュートから落下してくる半導体デバイスをストッパで停止させ、当該半導体デバイスを吸着搬送手段にて吸着保持し、テスト装置のソケットに押し付ける、という機構が開示されている。

特開平８−１５３７３号公報 特開２００６−１４５３３８号公報

しかしながら、上記従来例におけるハンドラでは、自重落下してきたデバイスを、１つの吸着搬送手段にて１つずつ保持してテストを行う必要がある。従って、１つの吸着搬送手段につき、１つのデバイスのテストが終わるまでは次のデバイスを保持してテストを行うことができず、テスト効率の向上、つまり、スループットの向上を図ることができない、という問題が生じる。すると、生産性が低く、デバイスの高コスト化を招く、という問題が生じる。

このため、本発明は、上記従来例の有する不都合を改善し、特に、デバイスのテスト効率の向上をはかることができるハンドラを提供すること、をその目的とする。

そこで、本発明は、
テスト対象となるデバイスを自重落下させるシュートと、このシュートに形成されたデバイス取出部から自重落下してきたデバイスを取り出して保持するデバイス保持手段と、このデバイス保持手段にて保持されたデバイスの電気的特性テストを行うテスト手段と、デバイス保持手段から排出されるテスト後のデバイスを受け付ける排出デバイス受付手段と、デバイス保持手段を装備し当該デバイス保持手段にてデバイス取出部から取り出され保持されたデバイスをテスト手段及び排出デバイス受付手段に搬送するよう可動する搬送手段と、を備え、
搬送手段は、複数のデバイス保持手段を、少なくともデバイス取出部とテスト手段と排出デバイス受付手段とにそれぞれ対応して位置するよう同一円周上に装備し、回転可動する、
ことを特徴としている。

上記発明によると、まず、複数のデバイス保持手段が、デバイス取出部と、テスト手段と、排出デバイス受付手段と、に対応して搬送手段に設けられている。そして、デバイス取出部に位置するデバイス保持手段では、シュートからデバイスを取り出す。このとき、同時に、テスト手段と排出デバイス受付手段にも他のデバイス保持手段が位置している。その後、搬送手段が回転すると、各デバイス保持手段がそれぞれ次の位置に回転移動される。例えば、デバイス取出手段に位置していたデバイス保持手段は、デバイスを保持した状態でテスト手段に移動しテストが行われる。また、テスト手段に位置していたデバイス保持手段は、排出デバイス受付手段に移動し、テストを終えたデバイスを排出する。さらに、排出デバイス受付手段に位置していたデバイス保持手段は、デバイス取出部に異動し、シュートからデバイスを取り出して保持する。そして、さらに搬送手段が回転することで、上記動作が繰り返され、デバイスの取出し、テスト、排出が、各デバイス保持手段にて行われる。従って、デバイスに対するテスト時に必要な各工程を同時に実行することができるため、テスト効率の向上を図ることができ、生産性の向上を図ることができる。

このとき、上記構成によると、デバイスが自重落下されるシュートからデバイスを取り出すよう構成されているため、必然的に複数のデバイス保持手段を装備した回転可動する搬送手段を、その回転面が縦に配置されて装備されることとなり、省スペース化を図ることができる。

なお、デバイス保持手段が回転移動することによって位置する箇所は、上記箇所に限定されず、例えば、上記デバイス取出部、テスト手段、排出デバイス受付手段のいずれかの間に、デバイス検知手段など、他の構成が設けられていてもよい。

そして、上記ハンドラにおいて、搬送手段の回転面を、デバイスの自重落下方向に沿って形成すると望ましい。これにより、デバイスを自重落下させるシュートに対して平行に搬送手段の回転面を形成するため、地面を横方向としたとき縦方向に回転面が位置するよう搬送手段を設けることができ、より省スペース化を図ることができる。

さらに、複数のデバイス保持手段を装備した搬送手段を、並列に一対備えると共に、この一対の搬送手段を、当該各搬送手段の回転面が互いに平行に対向しないよう配設した、ことを特徴としている。特に、一対の搬送手段を、当該各搬送手段の回転面が相互にハの字状となるよう配設すると望ましい。具体的には、一対の搬送手段を、当該各搬送手段の回転面が、相互に７０〜１４０度の角度を成すよう配設した、ことを特徴としている。

これにより、デバイス保持手段を装備した搬送手段を一対設けることで、スループットが２倍となり、テスト効率の向上を図ることができると共に、一対の搬送手段の各回転面を対面させて配置しないため、各回転面を所定のスペースに露出させることができる。従って、構造が複雑となるデバイス保持手段が装備された搬送手段の組み付けやメンテナンス等が容易となる。特に、各回転面を相互に７０〜１４０度の角度を成すようハの字状に配設することで、左右に並べて同一平面状に配設するよりも省スペース化を図ることができると共に、より確実に搬送手段に対する作業スペースを確保することができる。

本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、デバイスの取出しやテスト、排出といったテストに必要な各工程を同時に実行することができるため、テスト効率すなわち生産性の向上を図ることができると共に、装置の省スペース化を図ることができる、という従来にない優れた効果を有する。

本発明は、デバイス搬送方法として自重落下方式を有するハンドラにおいて、デバイスを保持するデバイス保持手段が回転可動されるよう円周上に複数備えた搬送手段を、その回転面が自重落下方向に沿って、つまり、縦方向に沿って配置したことを特徴としている。さらに、搬送手段を一対設け、スループットを向上させた場合に、搬送手段の回転面を相互に対面させず、所定のスペースに露出させることにも特徴を有する。以下、実施例にて、本発明におけるハンドラの具体的な構成及び動作を説明する。

本発明の第１の実施例を、図１乃至図６を参照して説明する。図１は、ハンドラの全体構成を示す斜視図であり、図２は、炉部及び測定部を示す斜視図である。また、図３は、測定部の正面図であり、図４は上面図、図５は背面から見た斜視図を示す。さらに、図６は、炉部及び測定部の構成を簡略したブロック図である。

［構成］
図１に示すように、本発明におけるハンドラは、テスト対象となるデバイスを供給するローダー部Ａと、ローダー部Ａから供給されたデバイスを蓄積して加熱し測定部Ｂに供給する炉部Ｂと、デバイスの電気的特性テストを行う測定部Ｃと、テスト後のデバイスを分類して収納するアンローダー部Ｄと、を備えている。以下、各部について説明するが、特に、本発明の特徴となる炉部Ｂ及び測定部Ｃについて詳述する。また、本発明のハンドラは、その他の構成も装備しているが、一般的なハンドラと同様の機能を有する部分についてはその説明を省略する。

＜ローダー部＞
ローダー部Ａは、ハンドラの上部に装備されており、電気的特性テストの対象となる半導体デバイス（デバイス）が、複数連なった棒状で複数本配置されている。そして、この棒状のデバイスが、１本ずつ、後述する炉部Ｂの回転シュートに供給される。なお、ローダー部Ａからは、後述する図２に示すように、左右に対となって形成された各回転シュート１０，１１０にそれぞれ棒状のデバイスが供給される。

＜炉部＞
炉部Ｂは、ローダー部Ａの下部にあり、上述したように、ローダー部Ａから供給されるデバイスを蓄積し、加熱するためのものである。なお、図では、炉部Ｂは壁面に覆われていないが、実際には、周囲が壁面にて覆われており、内部の熱が外部に漏れないよう構成されている。

具体的に、炉部Ｂは、図２及び図６に示すように、同一構成の対となる回転シュート１０，１１０と、ヒーター２１，１２１と、熱電対２２と、攪拌用ファン２３，１２３，２４と、が備えられている。なお、以下では、各構成が主に対となって設けられているため、一方の構成（図２及び図６の左側に示す構成）のみを説明する。

まず、ヒーター２１や攪拌用ファン２３，２４は、炉内Ｂを加熱するよう機能する。また、回転シュート１０は、図６に示すよう垂直に立設された複数の炉内シュート１１，１１１を、それぞれ円周上に配置して備えている。そして、回転シュート１０は、各炉内シュート１１を矢印Ｙ２方向に回転可能なよう構成されている。また、各炉内シュート１１には、上述したようにローダー部Ａから供給された棒状のデバイスが、１本ずつ収容されることとなる。そして、炉内シュート１１が、炉部Ｂの出口、すなわち、後述する測定部Ｃに設けられたプールシュート３１の配置箇所に回転して移動されると、その炉内シュート１１に収容されたデバイスは、プールシュート３１に供給されることとなる。なお、炉内シュート１１に収容されたデバイスは、プールシュート３１に供給されるまでの間は、炉部Ｂ内でテストに要求される温度にまで加熱されることとなる。

＜測定部＞
測定部Ｃは、炉部Ｂの下部に位置し、加熱された状態で供給されたデバイスの電気的特性テストを行う。具体的には、測定部Ｃには、図２、図６に示すように、上述した炉内シュート１１，１１１からデバイスの供給を受ける垂直に配設されたプールシュート３１，１３１と、このプールシュート３１，１３１からデバイスを取り出してテストを行うよう保持する４つのコレット４１〜４４，１４１〜１４４（デバイス保持手段）を装備したターレット４０，１４０（搬送手段）と、コレットに装着されたデバイスの有無を検出するデバイス確認センサ４５，１４５（デバイス検知手段）と、デバイスの電気的特性テストを行うソケット４６，１４６（テスト手段）と、コレットから排出されたデバイスを受け付ける排出デバイス受け機構４７，１４７（排出デバイス受付手段）と、を備えている。なお、上述した構成は左右で対となっているため、以下では、一方の構成のみ（図２及び図６の左側に示す構成）をさらに詳述する。

プールシュート３１は、その長手方向が地面に対してほぼ垂直に設置された筒状部材であって、内部にデバイスが自重落下可能なよう形成されている。そして、その上部付近には、棒状に連結されたデバイスを個別のデバイスに切断する切断部３２が形成されている。また、下部には、切断され落下してきたデバイスを係止するストッパを有し、コレット４１に渡すデバイス取出部３３が形成されている。

コレット４１，４２，４３，４４は、先端部にデバイスを吸着して保持する筒状の吸着機構にて構成されており、プールシュート３１のデバイス取出部３３からデバイスを吸着して取り出して、保持する。なお、本実施例では、図示するように、１箇所に２つのコレットが装備されているが、一箇所に装備されたコレットを同一符号にて示す。また、各コレット４１〜４４は、回転可動するターレット４０に装備されている。具体的には、ターレット４０が回転することによって形成される回転面の円周上に、等間隔にて設けられており、それぞれコレット４１〜４４の吸着部分となる先端部が、外周方向を向いて装備されている。

そして、特に、本実施例では、各コレット４１〜４４にて同時にテストに必要な各工程が実施されるよう、当該コレット４１〜４４の配置に対応して、上記デバイス取出部３３と、デバイス確認センサ４５と、ソケット４６と、排出デバイス受け機構４７とが（以下、各テスト処理箇所という）、設けられている。換言すると、上記デバイス取出部３３と、デバイス確認センサ４５と、ソケット４６と、排出デバイス受け機構４７とは、ターレット４０の中心に対して９０度ごとの方向に設けられている。これにより、後述するように、各コレット４１〜４４が、上記各テスト処理箇所３３，４５，４６，４７に、同時に対応して位置することとなる。

ターレット４０は、上述したように、装備されたコレット４１〜４４を回転可動させることで（図６の矢印Ｙ５参照）、各コレット４１〜４４に吸着保持されたデバイスを、各テスト処理箇所３３，４５，４６，４７に搬送する。このとき、ターレット４０は、各テスト処理部分３３，４５，４６，４７にて回転を一定時間停止し、各テスト処理（デバイスの取出し、確認、テスト、排出）が完了するのを待つ。

なお、図４、図５に示すように、ターレット４０の背面側には、各コレット４１〜４４に吸引力を供給する吸引管４８が装備されており、吸引力を発生させる吸引装置（図示せず）に接続されている。

そして、本実施例では、２つのターレット４０，１４０が対となって装備されているが、この一対のターレット４０，１４０は、それぞれの回転面が、デバイスの自重落下方向に沿って配置されている。つまり、地面を横方向とすると、回転面が縦方向に沿った状態で配置されている。さらに、各ターレット４０，１４０は、その回転面が互いに平行に対面しないよう配設されており、具体的には、図４に示すように、ハの字状に配置されている。さらに具体的には、回転面が相互に７０〜１４０度の角度を成すよう配置されている（図４の符号α）。これにより、ターレット４０，１４０のコレット先端部側とは反対側が外部に露出された状態となっており、コレットを組み付けたりメンテナンスを行うなど、かかる箇所に対して作業者が容易に作業を行うことができる。

［動作］
次に、上記構成のハンドラの動作を、主に図６を参照して説明する。なお、図２，６に示すように、炉部Ｂや測定部Ｃは左右対称に構成されているため、主に左側の構成の動作を説明する。

まず、ローダー部Ａから回転シュート１０の各炉内シュート１１にデバイスが供給される（矢印Ｙ１）。そして、回転シュート１０が回転している最中（矢印Ｙ２）、つまり、テスト待ち状態のデバイス炉内シュート１１に収容されたデバイスが、炉部Ｂにて加熱される。

続いて、炉内シュート１１がほぼ一回転すると、炉部Ｂの出口、つまり、プールシュート３１の上方に位置し、炉内シュート１１に収容されたデバイスが、プールシュート３１に供給される（矢印Ｙ３）。このとき、デバイスは、テスト条件を満たすよう加熱された状態となっている。

そして、プールシュート３１では、まず、連なったデバイスが個々のデバイスに切断され、下方へ自重落下し（矢印Ｙ４）、デバイス取出部３３で係止される。その後、デバイスは、デバイス取出部３３からコレット４１に取り出される。具体的には、図６では、符号４１に示すコレット４１がプールシュート３１に向かって突出し、コレット４１先端部にてデバイスを吸引して保持し、その後、元の位置に戻る。なお、各コレット４２，４３，４４にも、デバイスが吸引保持されているものとする。

同時に、符号４２の位置のコレットでは、透過型センサといったデバイス確認センサ４５にて、当該コレット４２の先端にデバイスが保持されているか否かが確認される。また、符号４３の位置のコレットでは、当該コレット４３がソケット４６に向かって突出し、保持しているデバイスを挿入する。そして、この状態で、上述したように加熱されたデバイスの端子に通電等行い、電気的特性のテストを行う。その後、コレット４３は、ソケット４６からデバイスを抜き出し元の位置に戻る。さらに、符号４４の位置のコレットでは、吸引力が解除されることで保持しているデバイスが排出され、排出デバイス受け機構４７にて受け付けられる。そして、この受け付けられたテストが終了したデバイスは、テスト結果に応じて分類され、アンローダー部Ｄに流される（矢印Ｙ６）。

その後、上述したように、各コレット４１〜４４において同時に行われている各テスト処理が終了する程度の一定時間が経過すると、ターレット４０が回転する（矢印Ｙ５）。すると、各コレット４１〜４４は、時計回り方向の隣の各テスト処理箇所に位置することとなり、次のテスト処理が行われる。具体的には、プールシュート３１からデバイスを取り出した符号４１のコレットは、符号４２の位置に移動し、コレットの先端にデバイスが保持されているか確認される。また、デバイス保持が確認された符号４２のコレットは、符号４３の位置に移動し、保持しているデバイスのテストが行われる。また、テストが終了したデバイスを保持する符号４３のコレットは、符号４４の位置に移動し、デバイスを排出する。そして、デバイスを排出した符号４４のコレットは、符号４１の位置で新たにデバイスをプールシュート３１から取り出して保持する。

このように、ターレット４０が回転することで、上記動作が繰り返され、デバイスの取出し、確認、テスト、排出が、各コレット４１〜４４にて同時に行われる。従って、デバイスに対する各テスト処理工程を同時に実行することができるため、テスト効率の向上を図ることができ、生産性の向上を図ることができる。

そして、上記テスト動作は、対となる回転シュート１１０及びターレット１４０でも行われているため（矢印Ｙ１１〜Ｙ１６を参照）、スループットが２倍となり、さらなるテスト効率の向上を図ることができる。このとき、一対のターレット４０，１４０は、各回転面がハの字状に配設されているため、容易にターレット４０，１４０自体、及び、ターレット４０，１４０に装備されたコレット４１〜４４等に作業者がアクセスすることができ、組み付けやメンテナンス等が容易となる。

本発明のハンドラは、半導体デバイスの電気的特性テストを自動的に行うために利用することができ、産業上の利用可能性を有する。

ハンドラの全体構成を示す斜視図である。 炉部及び測定部を示す斜視図である。 測定部の正面図である。 測定部の上面図である。 測定部の背面から見た斜視図である。 炉部及び測定部の構成を簡略したブロック図である。

符号の説明

１０，１１０ 回転シュート
１１，１１１ 炉内シュート
３１，１３１ プールシュート
３２，１３２ 切断部
３３，１３３ デバイス取出部
４０，１４０ ターレット
４１，４２，４３，４４，１４１，１４２，１４３，１４４ コレット
４５，１４５ デバイス確認センサ
４６，１４６ ソケット
４７，１４７ 排出デバイス受け機構
Ａ ローダー部
Ｂ 炉部
Ｃ 測定部
Ｄ アンローダー部

Claims (5)

1. テスト対象となるデバイスを自重落下させるシュートと、このシュートに形成されたデバイス取出部から自重落下してきた前記デバイスを取り出して保持するデバイス保持手段と、このデバイス保持手段にて保持された前記デバイスの電気的特性テストを行うテスト手段と、前記デバイス保持手段から排出されるテスト後の前記デバイスを受け付ける排出デバイス受付手段と、前記デバイス保持手段を装備し当該デバイス保持手段にて前記デバイス取出部から取り出され保持された前記デバイスを前記テスト手段及び前記排出デバイス受付手段に搬送するよう可動する搬送手段と、を備え、
   前記搬送手段は、複数の前記デバイス保持手段を、少なくとも前記デバイス取出部と前記テスト手段と前記排出デバイス受付手段とにそれぞれ対応して位置するよう同一円周上に装備し、回転可動する、
   ことを特徴とするハンドラ。
2. 前記搬送手段の回転面を、前記デバイスの自重落下方向に沿って形成した、ことを特徴とする請求項１記載のハンドラ。
3. 前記複数のデバイス保持手段を装備した前記搬送手段を、並列に一対備えると共に、
   この一対の搬送手段を、当該各搬送手段の回転面が互いに平行に対向しないよう配設した、
   ことを特徴とする請求項２記載のハンドラ。
4. 前記一対の搬送手段を、当該各搬送手段の回転面が相互にハの字状となるよう配設した、ことを特徴とする請求項３記載のハンドラ。
5. 前記一対の搬送手段を、当該各搬送手段の回転面が、相互に７０〜１４０度の角度を成すよう配設した、ことを特徴とする請求項４記載のハンドラ。
   
   

Images