JP2009156696A - Ｉｃハンドラ、及びｉｃハンドラの検査ソケットクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を複雑化させることなく、検査ソケットから擦り落とした除去物を吸引除去可能な機能を備えたＩＣハンドラを提供することを目的とする。
【解決手段】基台２と、検査ソケット６と、先端に負圧を生じさせる吸着ヘッド９９と、前記吸着ヘッド９９を昇降動作可能に支持するヘッドユニット７５と、ヘッドユニット７５を前記基台２上において水平方向に移動させる水平移動装置３、４と、基台２上に配置され、かつ一方側の側面が前記吸着ヘッド９９により吸着可能とれた吸着面とされ、他方側の側面に研磨シート２３０を備えたクリーニングチップ２００と、を備えたＩＣハンドラ１の検査ソケットクリーニング方法であって、クリーニングチップ２００を、研磨シート２３０で検査ソケット６を擦り付けるように移動させて前記検査ソケット６を清掃すると共に、かつこの清掃の際に、吸着ヘッド９９の負圧をクリーニングチップ２００に設けたリーク孔２１５を通じて検査ソケット６に作用させることを特徴とする。
【選択図】図９

Description

本発明は、ＩＣハンドラ、及びＩＣハンドラの検査ソケットクリーニング方法

従来より、検査対象の電子部品を検査ソケット上に移動させて、導通チェックなど電子部品の検査を行う電子部品検査装置が広く知られている。この種の電子部品検査装置においては、検査を繰り返し行うと、異物（電子部品リードのメッキなど）が検査ソケットに付着して、検査ソケットを汚し、ソケットの電気的性能を低下させる。

そのため、近年では、電子部品検査装置の一部を構成するＩＣハンドラを用いて検査ソケットをクリーニングする装置が提案されている（下記特許文献参照）。このものによれば、ＩＣハンドラの吸着ノズルによりクリーニングチップを吸着保持し、保持したクリーニングチップを検査ソケットに擦り付けるように移動させることにより、検査ソケットを清掃している。
特開２００２−１６８９０９公報

検査ソケットをより確実にクリーニングするには、ソケットから除去した除去物を、吸引除去することが最善であり、これを、装置を複雑化することなく実現させる要請があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、装置を複雑化させることなく、検査ソケットから擦り落とした除去物を吸引除去可能な機能を備えたＩＣハンドラを提供することを目的とする。

本発明は、基台と、前記基台上に設置された検査ソケットと、空気吸引装置に連なる吸引連絡孔を有し、先端に負圧を生じさせる吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを昇降動作可能に支持するヘッドユニットと、前記吸着ヘッドを含むヘッドユニットの全体を前記基台上において水平方向に移動させる水平移動装置と、前記基台上に配置され、かつ一方側の側面が前記吸着ヘッドによって吸着可能とれた吸着面とされ、他方側の側面に前記検査ソケットに対する清掃部を有するクリーニングチップと、を備えたＩＣハンドラの検査ソケットクリーニング方法であって、前記吸着ノズルにより吸着保持されたクリーニングチップを、前記清掃部を前記検査ソケットに擦り付けるように移動させて前記検査ソケットを清掃すると共に、かつこの清掃の際に、前記吸着ヘッドの負圧を前記クリーニングチップに設けたリーク孔を通じて前記検査ソケットに作用させることにより、前記清掃により前記検査ソケットから除去された除去物をクリーニングチップ内に吸引するところに特徴を有する。

本発明は、基台と、前記基台上に設置された検査ソケットと、空気吸引装置に連なる吸引連絡孔を有し、先端に負圧を生じさせる吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを昇降動作可能に支持するヘッドユニットと、前記吸着ヘッドを含むヘッドユニットの全体を前記基台上において水平方向に移動させる水平移動装置と、前記基台上に配置され、かつ一方側の側面が前記吸着ヘッドにより吸着可能とれた吸着面とされ、他方側の側面に前記検査ソケットに対する清掃部を有するクリーニングチップと、を備えたＩＣハンドラであって、前記吸着面を始端とし前記清掃部に連通する細径のリーク孔を前記クリーニングチップに複数個形成することにより、前記吸着ヘッドによりクリーニングチップを吸引保持しつつ前記清掃部によって前記検査ソケットを清掃したときに、当該検査ソケットに前記リーク孔を通じて前記吸着ヘッドの負圧を作用させることが可能な構成としたところに特徴を有する。

この発明の実施態様として、以下の構成とすることが好ましい。
・前記クリーニングチップにおいて前記リーク孔の途中、或いは前記清掃部の裏面に重ねるようにして多孔質状をなすフィルタを介挿させる。このようにしておけば、チップ内に吸い込まれた除去物が吸着ヘッド内に侵入するのを防止できる。

・前記クリーニングチップの他方側の側面に凹状をなすフィルタ収容部を設け、同フィルタ収容部に前記フィルタを収容しつつ、これを閉止するように前記清掃部としての研磨シートを配置すると共に、前記リーク孔の終端を前記フィルタ収容部に開口させる。

・前記吸着ヘッドに、ヘッド先端に加わる圧力値が一定レベルを超えないように制御する圧力制御装置を設ける。このようにしておけば、検査ソケットをクリーニングする際に、ソケットに加わる圧力を一定レベル以下に抑えることが可能となる。

この発明によれば、負圧を作用させて、クリーニング動作により検査ソケットから除去した除去物を吸い取っている。そのため、クリーニング効果が高く、検査ソケットの電気的な性能を一定に保つことが可能となり、電子部品の良否について信頼性の高い検査結果を得ることが可能となる。しかも、除去物を吸引するための負圧は、クリーニングチップを吸引保持する負圧で代用してあるので、除去物を吸引除去するための空気吸引装置（負圧源）を専用に設ける必要性がなく、装置を簡素化できる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１５によって説明する。
図１に示すように、電子部品検査装置１は基台２上に各種装置を備えてなる。以下、基台２上に設置され電子部品検査装置１を構成する各種装置、すなわちストッカ１１、検査ソケット６、検査部７、クリーニングチップ２００、水平移動装置３、４、吸着ヘッド９９を順に説明してゆく。

尚、以下の説明において、図１に示す左手前側を前端側、右奥側を後端側と呼び、ＸＹ方向を図２の向きとする。また、電子部品検査装置１のうち、検査部７を除く装置がＩＣハンドラである。
＜ストッカ１１及び、その周辺部の構成＞
基台２の前端側は、ストッカ１１を配置する配置領域とされている。この配置領域には、第１の支持装置３０が設けられている。第１の支持装置３０はＸ方向に延びる固定レール３４と、この固定レール３４に移動自在に支持された支持部材３７をＸ方向に所定量だけ移動させるボールねじ式の駆動装置３６と、前記支持板３７上に設けられた２組の第１のトレイ保持部３８とによって構成されている。

両第１のトレイ保持部３８は、図３に示すように内壁側にコンベア４４を備えた一対の縦板４３を備えており、更に、両縦板４３間に位置してシリンダ４１によって昇降自在に支持されたトレイ支持板４２を備えている。

このような構成とすることで、トレイ支持板４２の昇降によりトレイＴを、後述するストッカ１１の底部から受け取ることが出来、また受け取ったトレイＴをコンベア４４により基台中央に向けて搬送できる。

基台２の前端の配置領域には、上記した第１のトレイ保持部３８を内部に収容させるようにしてフレーム２５が取り付けられている。フレーム２５は天井壁にトレイ出し入れ口２６（図３参照）を開口している。このトレイ出し入れ口２６はフレーム２５の長手方向に沿って形成してある。

上記フレーム２５上には、ストッカ１１が横並び状に配置されている。ストッカ１１は、図１に示すように、最下部に位置する枠体２１と、この枠体２１の四隅に設けられた支柱２２、２３とを主体に構成され、図３に示すように電子部品を載置可能とするトレイＴを上下方向に重ねた状態で収容しておくものである。尚、このストッカ１１は、底側からトレイＴを一枚ずつ切り出すことが出来る構成となっている。

切り出されたトレイＴはフレーム２５に形成されるトレイ出し入れ口２６を通じて第１のトレイ保持部３８のトレイ支持板４２に支持を移され、その後、更にコンベア４４、中継コンベア３２を経由して、第２の支持装置３１に送られる構成となっている。

第２の支持装置３１は基台中央部の部品領域Ｂにあって、Ｘ方向に並ぶ３組の第２のトレイ保持部５１と、部品領域移動装置５２とから構成されている。

第２のトレイ保持部５１はベース板５３上に、シリンダ４１により昇降動作可能とされたプレート６１を備えている。またベース板５３のＸ方向の両端部には、一対の縦板５５が設けられ、更に、縦板５５の上部前端側同士を前側受圧板５６が相互に架設し、上部後端同士を後側受圧板５７が架設している（図２、図３参照）。

そして、両縦板５５の内側にはベルトコンベア６０が設けられている。このベルトコンベア６０は中継コンベア３２との間にてトレイＴを受け渡す機能を担っている。これら各第２のトレイ保持部５１は、異なる３種のトレイＴを支持する機能を担っている。尚、ここでいう３種のトレイＴというのは、未検査の電子部品５が収納された未検査品用トレイＴ１、検査後に良品であると判定された電子部品５を収納する良品用トレイＴ２、検査後に不良品であると判定された電子部品５を収納する不良品用トレイＴ３である。

部品領域移動装置５２は、上記した第２のトレイ保持部５１の全体をＸ方向に移動させる機能を担うものである。具体的に説明すると、基台２上には、Ｘ方向に延びる一対の固定レール６５が設けられており、同固定レール６５に対してスライダ６６を介して上記したベース板５３が移動可能に支持されている（図２、図３参照）。

そして、両固定レール６５間には、モータ（不図示）の動力によって回転するボールねじ軸６７ａが配置され、係るボールねじ軸６７ａに対してベース板５３に固定されたナット部材６７ｂが螺合している。これにより、モータを回転させると、ボールねじ軸６７ａとナット部材６７ｂの螺合作用により、回転方向の動力が水平方向の動力に変換され、上記第２のトレイ保持部５１全体を固定レール６５に沿ってＸ方向に移動できる構成となっている。

このような構成とすることで、Ｘ方向に並ぶ３組の第２のトレイ保持部５１のうち選択された一のトレイ保持部５１を中継コンベア３２の正面に付けて、中継コンベア３２との間にてトレイＴを受け渡し可能となる。

＜検査ソケット６、検査部７、クリーニングチップ２００＞
本部品検査装置１は基台２の後端側を、検査領域Ａとしてある。そして、基台２の検査領域Ａには開口２ａが設けられており、そこにテストヘッド８が着脱可能に取り付けられている。

係るテストヘッド８は図４、図５にて示すように正方形型の開口８ａを一対形成してあり、その下面には、複数本のプローブピン６ａを立設した検査ソケット６が、プローブピン６ａを開口８ａ内に差し入れた状態で固定されている。

各プローブピン６ａは金属製であって、検査対象となる電子部品５の端子に対応して配列されている。また、基台２の後端下方部には、図３に示すように検査部７が設けられている。この検査部７は上記検査ソケット６に対して不図示の検査用信号ケーブルを介して電気的に接続されている。

以上のことから、テストヘッド８の開口８ａを通じて検査ソケット６上に電子部品５を載せると、電子部品５の端子とプローブピン６ａとが相互に接触した状態になり、その後、検査部７により通電操作することで、電子部品５を通電チェックできる構成となっている。

また、図４に示すように、テストヘッド８の上面であって、検査ソケット６の右手側には、金属製のクリーニングチップ２００が配置されている。このクリーニングチップ２００は上記した検査ソケット６のプローブピン６ａをクリーニングする機能を担うものであり、後述する吸着ヘッド９９により吸引保持される構成となっている。

図６に示すように、クリーニングチップ２００は、上面壁に凹状をなす取付座部２１０を設けており、全体としてはブロック状に形成されている。取付座部２１０の形状は、吸着ノズル（吸着ヘッド９９）１２５のノズル先端部１２５ａの形状と対応しており、図７、図８にて示すように、ノズル先端部１２５ａを取付座部２１０に隙間なく嵌合できるようにしてある。

そして、本実施形態のものは、ノズル先端部１２５ａ、取付座部２１０の形状が、共に方角形状としてあり、吸着ノズル１２５によってクリーニングチップ２００を吸着保持した際、クリーニングチップ２００が吸着ノズル１２５に対して回り止めされる構成になっている。

また、クリーニングチップ２００の取付座部２１０の壁面上部２１３は、下方に向かう傾斜状をなしており、取付座部２１０の間口が、十分な広さに確保されている。このような構成とすることで、吸着ノズル１２５のノズル先端部１２５ａを取付座部２１０に容易に位置合わせできる。

そして、図９に示すように、クリーニングチップ２００の下面壁には、下向きに開口する凹状のフィルタ収容部２２０を形成しており、そこに多孔質中空糸膜よりなるエアフィルタ（本発明の「フィルタ手段」）２２５を収容させている。尚、エアフィルタ２２５の厚みは、約２〜３ｍｍとされている。

そして、更に、チップ下面にはフィルタ収容部２２０を閉止するようにして研磨シート（本発明の「清掃部」に相当）２３０が貼り付けてある。研磨シート２３０は基材シート２３１の表面（図９では下面）に、炭化けい素研磨粒よりなる研磨層２３２を設けたものであり、シート中央には異物吸引孔２３５を開口させている。尚、研磨シート２３０の厚みは、約０．５〜１ｍｍとなっている。

このように本実施形態のクリーニングチップ２００は、チップ下面に研磨シート２３０を配し、その裏面にエアフィルタ２２５が重ねて配置される構造となっている。

また、図９に示す符号２１５はリーク孔である。リーク孔２１５はクリーニングチップ２００を上下に貫通しており、始端が取付座部２１０の底面（本発明の「吸着面」に相当）２１１に開口し、終端がフィルタ収容部２２０に開口している。このリーク孔２１５は直径約０．２ｍｍの細径としてあり、クリーニングチップ２００の中央寄りの位置に、整列状に多数個設けられている。

このような構成とすることで、吸着ノズル１２５によってクリーニングチップ２００を吸引保持したときに、リーク孔２１５を通じてフィルタ収容部２２０内のエアが吸い込まれ、チップ下面の研磨シート２３０に負圧による吸引力が作用する構成となっている。

尚、上記構成により、本発明の「前記吸着面（底面２１１）を始端とし前記清掃部（研磨シート２３０）に連通する細径のリーク孔２１５を前記クリーニングチップ２００に複数個形成する」が実現されている。

＜水平移動装置３、４の構成＞
図１〜図３、図１０に戻って説明を続けると、基台のＸ方向の両側には、第１の水平移動装置３および第２の水平移動装置４がそれぞれ配置されている。これら水平移動装置３、４は、ヘッドユニット７５の全体を前記基台２上において水平方向に移動させる機能を担うものである。尚、両水平移動装置３、４は、同一構造であるので、ここでは、図２において左側に位置する第１の水平移動装置３を代表させてその具体的構成を説明する。

第１の水平移動装置３は固定レール１３と、Ｙ方向移動部材７１と、第１のＹ方向駆動装置７２と、支持部材７３と、第１のＸ方向駆動装置７４と、を主体に構成されている。

順に説明してゆくと、図２に示すように基台２のＸ方向の端部には一対の固定レール１３が設けられている。両固定レール１３はＹ方向に平行に延びており、係る固定レール１３に対してＹ方向移動部材７１が移動可能に取り付けられている。

そして、両固定レール１３間には、モータ７９の動力によって回転するボールねじ軸７６が配置され、係るボールねじ軸７６に対してＹ方向移動部材７１に固定したナット部材（図示せず）が螺合している（第１のＹ方向駆動装置７２）。

これにより、モータ７９を回転させると、ボールねじ軸７６とナット部材との螺合作用により、回転方向の動力が水平方向の動力に変換され、Ｙ方向移動部材７１を固定レール１３に沿ってＹ方向に移動させることが出来るようになっている。

また、Ｙ方向移動部材７１は上端部に、側方（図１０においては右手前側）に突出する一対の腕部７１ｂを設けている。これらの腕部７１ｂは、Ｙ方向に間隔をおいて並ぶように設けられており、その下部にはガイド部材７１ｃが取り付けられている。

支持部材７３は図１０に示すように平面視長方形の板状に形成されており、先端寄りに位置には開口７３ｂを有する枠状部８４を設けている。そして、支持部材７３におけるＹ方向の両端部にはレール７３ａが設けられ、係るレール７３ａがガイド部材７１ｃにスライド可能に嵌合している。

そして、Ｙ方向移動部材７１にはＸ軸方向に延びるボールねじ軸８２がモータブロック８１によって支持されている。このボールねじ軸８２は軸端に設置されたモータ８３により回動され、かつ外周には支持部材７３に固定されたナット部材８２ａが螺合している（第１のＸ方向駆動装置７４）。

以上のことから、第１のＹ方向駆動装置７２、第１のＸ方向駆動装置７４を複合的に駆動させることで、支持部材７３、引いては次に説明するヘッドユニット７５を基台２上において水平方向（ＸＹ方向）に水平移動できる構成となっている。

＜ヘッドユニット７５の構成＞
ヘッドユニット７５は上記支持部材７３の枠状部８４に取り付けられた４個の単位ユニット８５によって構成されている。

各単位ユニット８５は、図１１〜１３に示すように、支持部材７３の枠状部８４に取り付けられたＸ方向支持部材９１と、このＸ方向支持部材９１の下部にＸ方向に移動自在に装着されたＸ方向スライダ９２と、このＸ方向スライダ９２をＸ方向に駆動するボールねじ式の第２のＸ方向駆動装置９３と、前記Ｘ方向スライダ９２の下部に一体に形成されたＹ方向支持部材９４と、このＹ方向支持部材９４の下部にＹ方向に移動自在に装着されたＹ方向スライダ９５と、このＹ方向スライダ９５をＹ方向に駆動するボールねじ式の第２のＹ方向駆動装置９６と、前記Ｙ方向スライダ９５の下部にブラケット９７を介して取り付けられたＺ方向支持部材９８と、このＺ方向支持部材９８にＺ方向に移動可能に支持された吸着ヘッド９９と、この吸着ヘッド９９を昇降させるＺ方向駆動装置１００などによって構成されている。

前記Ｘ方向支持部材９１とＸ方向スライダ９２との間と、Ｙ方向支持部材９４とＹ方向スライダ９５との間には、いわゆるクロスローラガイドなどの直動案内用の部材１０１が介装されている。前記第２のＸ方向駆動装置９３は、Ｘ方向支持部材９１にＸ方向に延びる状態で回転自在に支持されたボールねじ軸１０２と、このボールねじ軸１０２の一端部に接続されたモータ１０３（図１１〜図１３参照）と、ボールねじ軸１０２の途中に螺合しかつＸ方向スライダ９２に固着したナット部材１０４とから構成されている。

前記第２のＹ方向駆動装置９６は、図１３に示すように、Ｙ方向に延びる状態で前記Ｙ方向支持部材７３に回転自在に支持されたボールねじ軸１１０と、このボールねじ軸１１０の一端部に接続されたモータ１１１と、前記ボールねじ軸１１０の途中に螺合しかつＹ方向スライダ９５に固着したナット部材１１２とから構成されている。

上記Ｚ方向支持部材９８は、図１３に示すように、Ｚ方向に延びる筒状に形成されており、内部にボールねじ軸１１３と、吸着ヘッド９９を昇降自在に支持するガイド部材（図示せず）などを収容している。そして、ボールねじ軸１１３は軸端に設けられたモータ１１４の動力を得て回動可能とされ、かつその外周には次に説明する吸着ヘッド９９に結合されたナット部材１１５が螺合している。以上のことから、モータ１１４を回転させると、ボールねじ軸１１３とナット部材１１５との螺合作用により、回転方向の動力が水平方向の動力に変換される結果、Ｚ方向支持部材９８に沿って吸着ヘッド９９を昇降できる構成となっている（Ｚ方向駆動装置１００）。

＜吸着ヘッドの構成＞
吸着ヘッド９９は、図１３に示すように、外周部にナット部材１１５を固定したハウジング１２１を備えている。このハウジング１２１は上部にモータ１２３を設ける一方、内部にモータ１２３の動力を得て、軸周りに回転するシャフト１２２を備えている。

係るシャフト１２２は、図外の空気吸引装置に連なる吸引連絡孔１２２Ａを、軸心に沿って形成しており、下端部には上記吸引連絡孔１２２Ａに連なり、かつ一体的に回転動作可能な吸着ノズル１２５を取り付けている。

これにより、空気吸引装置を作動させると、吸着ノズル１２５のノズル先端に負圧を生じ、検査対象となる電子部品５、及び、既に説明を行ったクリーニングチップ２００を吸引保持できる構成となっている。

＜装置の電気的構成＞
次に、上記の如く構成された電子部品検査装置（ＩＣハンドラ）１の電気的構成を説明する。本装置は、ＣＰＵ等により構成される制御装置２５０に各種装置が電気的に連なっており、制御装置２５０が各種装置に動作指令を与えて、各種装置を所定のタイミングで作動させることにより、電子部品５の検査動作、検査ソケット６のクリーニング動作が実行される構成となっている。

図１４を参照して具体的に説明すると、トレイＴの搬送を担う装置群として、トレイ支持装置１２、第１、第２の支持装置３０、３１、部品領域移動装置５２などが制御装置２５０に電気的に連なっている。

また、ヘッドユニット７５、吸着ヘッド９９を駆動させる装置群として、第１のＸ方向駆動装置７４、第１のＹ方向駆動装置７２、第２のＸ方向駆動装置９３、第２のＹ方向駆動装置９６、Ｚ方向駆動装置１００、ヘッド回転用のモータ１２３などが制御装置に電気的に連なっている。

また、図１４における符号１４はカメラ、符号２６０はメモリである。カメラ１４は基台２の検査領域Ａの近傍において、各水平移動装置３、４に対応して左右に振り分けて２台づつ設置してある。これらカメラ１４は各吸着ノズル１２５により吸着保持された電子部品画像を撮像して、部品の吸着姿勢を画像認識する機能を担っている。

また、メモリ２６０は、制御装置２５０によるデータ処理に必要とされる各種データを一時的に記憶する機能を担うものである。

次に、電子部品検査装置（ＩＣハンドラー１）により実行される具体的な処理動作の流れを説明する。本電子部品検査装置１では、図１５に示すように、運転開始後にまずクリーニング動作が実行され、その後電子部品の検査動作が実行される。

＜クリーニング動作＞
電子部品検査装置１に付設されるスタートスイッチ等が投入されると、制御装置２５０の指令の下、第１の水平移動装置３または第２の水平移動装置４のうち、いずれか一方の装置（ここでは、水平移動装置３）が駆動され、ヘッドユニット７５が基台２上を検査領域Ａに向けて移動開始する。

そして、ヘッドユニット７５を構成するいずれかの吸着ヘッド９９が、テストヘッド８の上面に置かれたクリーニングチップ２００の上方位置に達すると、ヘッドユニット７５はその位置で一旦停止する。その後、制御装置２５０の指令の下、今度はＺ方向駆動装置１００が駆動して、クリーニングチップ２００上に位置する吸着ヘッド９９を下降させてゆく。

これにより、吸着ヘッド９９はクリーニングチップ２００に次第に接近してゆき、やがて、吸着ヘッド９９の先端に取り付けられた吸着ノズル１２５のノズル先端部１２５ａが、クリーニングチップ２００の取付座部２１０に対して嵌合する。そして、嵌合に続いて、制御装置２５０の指令の下、吸着ヘッド９９に負圧が供給され、吸着ヘッド９９にクリーニングチップ２００が吸引保持される。

かくして、クリーニングチップ２００が吸引保持されると、続いて、制御装置２５０の制御下のもと、Ｚ方向駆動装置１００が再駆動され、吸着ヘッド９９を上昇させてゆく。これにより、吸着ヘッド９９に吸引保持されたクリーニングチップ２００がテストヘッド８から持ち上がる。

その後、制御装置２５０の制御下のもと、水平移動装置３が再駆動される。これにより、テストヘッド８から持ち上げられたクリーニングチップ２００は検査ソケット６の上方に向けて移動開始する。

そして、クリーニングチップ２００が検査ソケット６の真上に達すると、水平方向移動装置３は一旦停止し、続いて、検査ソケット６のプローブピン６ａをクリーニングするクリーニング動作が行われる。

具体的には、制御装置２５０の制御下のもと、水平移動装置３、ヘッド回転用のモータ１２３、Ｚ方向駆動装置１００が複合的に駆動される。これにより、クリーニングチップ２００は、以下の（１）〜（３）の動作を複合的に行う。

（１）水平方向の移動動作
（２）軸周りの回転動作
（３）昇降動作

かくして、クリーニングチップ２００の清掃面、すなわち研磨シート２３０の表面によって、検査ソケット６のプローブピン６ａの先端が繰り返し擦られ、プローブピン表面の埃、異物が擦り落とされる。

しかもこの時には、フィルタ収容部２２０内のエアを、吸着ノズル１２５がリーク孔２１５を通じて吸い込む。そのため、研磨シート２３０の異物吸引孔２３５の周囲、引いては清掃対象物となる検査ソケット６に負圧が作用し、クリーニング動作によって除去された除去物（埃、異物等）は全て、クリーニングチップ２００の内部に吸い込まれる。

そして、上記（１）〜（３）の動作が既定回数行われると、一つ目の検査ソケット６に対するクリーニング動作は終了する。その後、同じ要領で２つ目の検査ソケット６についてクリーニング動作が実行される。

２つ目の検査ソケット６についてクリーニング動作が完了すると、今度は、上記動作とは逆の手順を辿って、クリーニングチップ２００は、元の位置、すなわちテストヘッド８の上面へと戻される。その後、クリーニング済みの検査ソケット６を使用して、以下に説明する検査動作が制御装置２５０の制御下のもと行われる。

＜検査動作＞
検査動作を行うに当たり、まず、第１の支持装置３０と第２の支持装置３１とを駆動させ、ストッカ１１から未検査品用トレイＴ１を部品領域Ｂに搬送してやる。

そして、未検査品トレイＴ１が部品領域Ｂに搬送されたら、制御装置２５０の制御下のもと、次に第１の水平移動装置３または第２の水平移動装置４のうち、いずれか一方の装置（ここでは、水平移動装置３）を駆動させる。これにより、ヘッドユニット７５、引いては吸着ヘッド９９がトレイＴ１の上方に移動開始する。

そして、吸着ヘッド９９が検査対象となる電子部品５の真上に達すると、そこで、水平移動装置３は一旦駆動を停止する。その後、今度はＺ方向駆動装置１００が駆動する。これにより、吸着ヘッド９９は下降し、この下降に伴い、吸着ノズル１２５によってトレイＴ１上の電子部品５が吸着保持される。

電子部品５が吸着保持されたら、次に、制御装置２５０の制御下のもと、水平移動装置３が再駆動される。これにより、ヘッドユニット７５は検査ソケット６に向けて移動を開始する。その後、カメラ１４の上方をヘッドユニット７５が通過するときに、電子部品５をカメラ１４が撮像する。これにより、吸着ノズル１２５に対する電子部品５の位置、すなわち吸着位置ずれが画像認識される。

すると、制御装置２５０の指令の下、第２のＸ方向駆動装置９３、第２のＹ方向駆動装置９６、モータ１２４が駆動され、電子部品５の吸着位置ずれを修正する処理が行われる。

そして姿勢修正の後、吸着ヘッド９９が検査ソケット６の上方まで移動すると、次に、Ｚ方向駆動装置１００が作動して吸着ヘッド９９を下降させてゆく、そして、吸着ヘッド９９により吸引保持された電子部品５が検査ソケット６の高さに達するタイミングに合わせて、吸着ヘッド９９に対する負圧の供給が断たれる。

これにより、検査対象となる電子部品５は検査ソケット６のプローブピン６ａ上にセットされる（尚、セット時／検査時において負圧を供給したままとすることも可能である）。

その後、検査部７によって検査信号を通電させる通電操作が実行され、電子部品５は通電チェックされる（検査）。そして、検査中、他方の水平移動装置４のヘッドユニット７５がトレイＴ１上の電子部品５を吸着し、検査ソケット６の近傍に移動して、検査終了まで待機する。

検査終了後、制御装置２５０は吸着ヘッド９９に負圧を再び供給して、検査ソケット６上の電子部品５を吸引保持する。そして吸引保持に続いて、制御装置２５０の制御下のもと、水平移動装置３が再駆動され、検査済みの電子部品５は部品領域Ｂ上まで移送される。

その後、検査済みの電子部品５はヘッドユニット７５によって、検査結果に対応した良品用トレイＴ２、或いは不良品用トレイＴ３のいずれかのトレイＴ上に戻される。

そして、検査済みの電子部品をトレイＴに戻す作業と並行して、検査ソケット６の近傍にて待機状態にあった他方の水平移動装置４が駆動し、吸着していた電子部品５を検査ソケット６上に移動させる。

その後、電子部品５は検査ソケット６の高さまで下降し、検査ソケット６のプローブピン６ａ上にセットされる。その後、検査部７によって検査信号を通電させる通電操作が実行され、次の電子部品５が通電チェックされる（検査）。このような処理を順に行うことで、未検査品トレイＴ１上の電子部品５を、順に検査出来る。

そして、本実施形態のものは、繰り返し行われる電子部品５の検査回数、及び検査結果を制御装置２５０にて監視しており、そのデータをメモリ２６０に記憶させている。そして、例えば、以下の（ａ）〜（ｃ）の条件のいずれかが成立した場合には、開始時に行った検査ソケット６のクリーニング動作を制御装置２５０の指令の下、検査動作の途中にも行うようにしている。

（ａ）検査回数が、予め定められた回数を上回った場合
（ｂ）不良判定の連続数が予め定められた回数を上回った場合
（ｃ）検査の結果、良品割合が、予め定められた割合を下回った場合

このように本実施形態のものは、負圧を作用させて、クリーニング動作によりプローブピン６ａから除去した除去物（埃、異物）を吸い取っている。従って、クリーニング効果が高く、検査ソケット６の電気的な性能を一定に保つことが可能となり、電子部品５の良否について信頼性の高い検査結果を得ることが可能となる。

しかも、除去物を吸引するための負圧は、クリーニングチップ２００を吸引保持する負圧で代用してあるので、除去物を吸引除去するための空気吸引装置（負圧源）を専用に設ける必要性がなく、装置を簡素化できる。

また、本実施形態のものは、クリーニングチップ２００の内部にエアフィルタ２２５を介挿させている。このようにしておけば、吸い込んだ異物等はエアフィルタ２２５に付着し、それより先、すなわちリーク孔２１５、引いては吸着ノズル１２５に吸い込まれない。ここで仮に、異物等がリーク孔２１５を通って吸着ノズル１２５に吸い込まれると、詰まって吸引不良を引き起こす原因となるが、本実施形態の構成であれば、係る吸引不良を生じさせない。

加えて、エアフィルタ２２５の交換によりクリーニングチップ２００に溜まった異物等を一括して廃棄可能となり、クリーニングチップ２００それ自体の清掃も簡単に行うことが出来る。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を説明する。実施形態２のものは、実施形態１に記載した電子部品検査装置（ＩＣハンドラ）１に対して、吸着ヘッド９９による押し付け圧力をコントールする機能を持たせることにより、クリーニング動作において、検査ソケット６のプローブピン６ａに一定値以上の押圧力が作用しない構成としたものである。このような構成とすることで、プローブピン６ａの欠損を防止することが可能となる。

では、押し付け圧力をコントロールするための具体的構成を図１６〜図１８を参照して説明する。尚、同一機能を果たす部品については、実施形態１と同一の符号を付して説明を省略するものとする。

図１６には、実施形態２に適用された吸着ヘッド３１０の断面図が示されている。同図に示すように、実施形態２のものは、Ｚ方向駆動装置１００を構成するナット部材１１５に対して可動フレーム３００を介して吸着ヘッド３１０を固定してあり、Ｚ方向駆動装置１００を駆動させると、可動フレーム３００と共に吸着ヘッド３１０が上下動する構成となっている。

係る吸着ヘッド３１０は、プランジャ４００、シリンダブロック３３０を有するエアベアリングシリンダ３２０を備えてなる。シリンダブロック３３０の内部には、図１７にて示すように、上下方向に貫通する挿通孔３３２が形成してあり、この挿通孔３３２に、プランジャ４００が挿通されている。係るプランジャ４００の軸端にあたる下端部に吸着ノズル１２５が固定されている。

そして、挿通孔３３２の途中にはシリンダ室３４０が設けられている。挿通孔３３２の内壁面には、例えば多孔質カーボン等の多孔質体からなる環状の軸受部材３３５が設けられており、この軸受部材３３５の外側に加圧エアの給排ポートが設けられている。

具体的には、シリンダ室３４０の上側部分に推力ポート３４０ａが設けられ、その下側に一対の給気ポート３４０ｂ，３４０ｂが上下に並べて設けられ、更にその下側に排気ポート３４０ｃが形成されている。

その一方、プランジャ４００にはシリンダ室３４０に対応して、ピストン４１０（圧力作用部）が形成してある。これにより、給気ポート３４０ｂに加圧エアを供給させると、該エアが軸受部材３３５からプランジャ４００に向かって、径方向外側から噴出され、プランジャ４００が軸受部材３３５に対して浮いた状態（非接触状態）に安定する。

そして、推力ポート３４０ａに加圧エアを供給させると、該エアが前記ピストン４１０の上面に作用する。そのため、プランジャ４００、引いてはプランジャ４００の下端部に固定された吸着ノズル１２５は供給されたエアを介して、装置下方に押し下げられる力を受ける。尚、排気ポート３４０ｃは軸受部材３３５から噴出されるエアを外部に排出するために設けられている。

また、上記エアベアリングシリンダ３２０には、図１６にて示すようにシリンダの左手側に電空レギュレータ５００が一体的に固定されている。

係る電空レギュレータ５００は、給気ホース５１０を介してコンプレッサ（図示省略）に接続されており、内部には給気側電磁弁５０１、排気側電磁弁５０２、及びシリンダ室３４０の内圧を検出する圧力センサ５０３等が内蔵されている（図１８参照）。

そして、電空レギュレータ５００は制御装置２５０により与えられる指令値に基づいて以下の圧力調整を自動的に行う。すなわち、圧力センサ５０３の検出値に基づいて、シリンダ室３４０の内圧が指令値に対応した値に維持されるように給気側電磁弁５０１、排気側電磁弁５０２の開度を制御する。

これにより、シリンダ室３４０の内圧値が圧力設定値を上回っている場合には、排気ポート３４０ｃを通じてエアが排気され、また、シリンダ室３４０の内圧値が設定値を下回っている場合には、推力ポート３４０ａを通じてシリンダ室３４０に加圧エアが供給され、シリンダ室３４０の内圧が設定値に自動調整される。

以上のことから、制御装置２５０が電空レギュレータ５００に対して与える指令値、すなわち圧力設定値をプローブピン６ａを欠損させない程度の数値に設定しておくことにより、クリーニング動作を行う際に、クリーニングチップ２００を介してプローブピン６ａに加わる押圧力の大きさを、圧力設定値以下に抑えることが可能となり、圧力オーバーに起因するプローブピン６ａの欠損を回避できる。

尚、上記プランジャ４００には軸心部に吸引連絡孔４０５を貫通させている。この吸引連絡孔４０５は不図示の空気吸引装置に連なっており、実施形態１と同様に、吸着ノズル１２５の先端に負圧を発生できる構成となっている。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）実施形態１、２では、クリーニングチップ２００の清掃面を研磨シート２３０により構成したが、清掃面の構成は研磨シートに限定されるものではなく、ブラシなどの代用が可能である。

（２）実施形態１、２では、クリーニングチップ２００を金属製としたが、合成樹脂製としてもよい。

実施形態１に適用された電子部品検査装置の斜視図 電子部品検査装置の平面図 図２におけるＣ−Ｃ線断面図 テストヘッドの平面図 テストヘッドの断面図（Ｂ−Ｂ線断面） クリーニングチップの斜視図 吸着ノズルによるクリーニングチップの吸引保持動作を示す斜視図 吸着ノズルによるクリーニングチップの吸引保持動作を示す斜視図 クリーニングチップの断面図 水平移動装置の構成を示す斜視図 ヘッドユニットの斜視図 単位ユニットの動作方向を説明する斜視図 単位ユニットの側面図 電子部品検査装置（ＩＣハンドラ）の電気的な構成を示すブロック図 電子部品検査装置にて実行されるクリーニング動作、検査動作を示す図 実施形態２に適用された吸着ヘッド、及びその周辺部の構成を示す断面図 シリンダ室の拡大図 装置の電気的構成を示すブロック図

符号の説明

２…基台
３、４…水平移動装置
６…検査ソケット
６ａ…プローブピン
７５…ヘッドユニット
９９…吸着ヘッド
２００…クリーニングチップ
２１５…リーク孔
２２５…エアフィルタ（本発明の「多孔質状をなすフィルタ」に相当する）
２３０…研磨シート（本発明の「清掃部」に相当する）
４００…エアベアリングシリンダ（本発明の「圧力制御装置」に相当する）
５００…電空シリンダ（本発明の「圧力制御装置」に相当する）

Claims (5)

1. 基台と、
   前記基台上に設置された検査ソケットと、
   空気吸引装置に連なる吸引連絡孔を有し、先端に負圧を生じさせる吸着ヘッドと、
   前記吸着ヘッドを昇降動作可能に支持するヘッドユニットと、
   前記吸着ヘッドを含むヘッドユニットの全体を前記基台上において水平方向に移動させる水平移動装置と、
   前記基台上に配置され、かつ一方側の側面が前記吸着ヘッドによって吸着可能とれた吸着面とされ、他方側の側面に前記検査ソケットに対する清掃部を有するクリーニングチップと、を備えたＩＣハンドラの検査ソケットクリーニング方法であって、
   前記吸着ヘッドにより吸着保持されたクリーニングチップを、前記清掃部を前記検査ソケットに擦り付けるように移動させて前記検査ソケットを清掃すると共に、かつこの清掃の際に、前記吸着ヘッドの負圧を前記クリーニングチップに設けたリーク孔を通じて前記検査ソケットに作用させることにより、前記清掃により前記検査ソケットから除去された除去物をクリーニングチップ内に吸引することを特徴とするＩＣハンドラの検査ソケットクリーニング方法。
2. 基台と、
   前記基台上に設置された検査ソケットと、
   空気吸引装置に連なる吸引連絡孔を有し、先端に負圧を生じさせる吸着ヘッドと、
   前記吸着ヘッドを昇降動作可能に支持するヘッドユニットと、
   前記吸着ヘッドを含むヘッドユニットの全体を前記基台上において水平方向に移動させる水平移動装置と、
   前記基台上に配置され、かつ一方側の側面が前記吸着ヘッドによって吸着可能とれた吸着面とされ、他方側の側面に前記検査ソケットに対する清掃部を有するクリーニングチップと、を備えたＩＣハンドラであって、
   前記吸着面を始端とし前記清掃部に連通する細径のリーク孔を前記クリーニングチップに複数個形成することにより、前記吸着ヘッドによりクリーニングチップを吸引保持しつつ前記清掃部によって前記検査ソケットを清掃したときに、当該検査ソケットに前記リーク孔を通じて前記吸着ヘッドの負圧を作用させることが可能な構成としたことを特徴とするＩＣハンドラ。
3. 前記クリーニングチップにおいて前記リーク孔の途中、或いは前記清掃部の裏面に重ねるようにして多孔質状をなすフィルタを介挿させたことを特徴とする請求項２に記載のＩＣハンドラ。
4. 前記クリーニングチップの他方側の側面に凹状をなすフィルタ収容部を設け、同フィルタ収容部に前記フィルタを収容しつつ、これを閉止するように前記清掃部としての研磨シートを配置すると共に、前記リーク孔の終端を前記フィルタ収容部に開口させたことを特徴とする請求項３に記載のＩＣハンドラ。
5. 前記吸着ヘッドに、ヘッド先端に加わる圧力値が一定レベルを超えないように制御する圧力制御装置を設けたことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載のＩＣハンドラ。

Images