JP2009168485A

JP2009168485A - 半導体デバイス試験装置とその制御方法

Info

Publication number: JP2009168485A
Application number: JP2008003940A
Authority: JP
Inventors: Hideki Matsuoka; 秀樹松岡; Yasuho Suzuki; 康星鈴木
Original assignee: PARUMEKKU KK
Current assignee: PARUMEKKU KK
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2009-07-30

Abstract

【課題】補正制御を高速化して、処理能力の大幅な向上を可能にする。
【解決手段】搬送装置２６は、半導体デバイス１２を搬送し、半導体デバイス１２の端子１４とソケット１８の試験用接点１６を接触させる。第１の照明装置４４は、半導体デバイス１２の端子１４を照射する。第２の照明装置５２は、ソケット１８の試験用接点１６を照射する。輝度選択装置６０は各照明輝度を選択する。補正演算装置７２は、補正対象画像６８と参照画像データ６４とを比較して、搬送装置２６が半導体デバイス１２を支持する姿勢の補正データ７０を取得する。搬送動作を停止させることなく、合成画像６２を取得し、補正データ７０を取得して、搬送装置２６が半導体デバイス１２を支持する姿勢を補正制御する。
【選択図】図７

Description

本発明は、多数の半導体デバイスの良否判定や特性試験を自動的に実行する半導体デバイス試験装置とその制御方法に関する。

電子機器に実装される半導体デバイスは、実装工程の前ラインにおいて、全数について良否判定試験が行なわれる。このために、半導体デバイスをトレイから取り出して、試験用端子に接触させ、良否判定の結果に応じて仕分けをするまでの処理を自動化した装置が利用されている。このとき、半導体デバイスを高速に高精度で搬送するための機構が各種開発されている（特許文献１参照）（特許文献２参照）（特許文献３参照）。
特開平９−２８１１８５号公報特開２００１−２０８７９４号公報特開２００５−５５４１６号公報

既知の従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。例えば、全長５ｍｍ程の半導体デバイスをトレイから取り出して搬送し、試験用端子に接触させるまでに２秒程度を要する。試験には１．５秒程度の時間をかける。半導体デバイスの端子を試験用端子に正確に接触させるために、搬送終了直前に半導体デバイスの姿勢を補正する。搬送中に搬送を一時停止して、半導体デバイス等を写真撮影して画像処理し、所定の演算をして搬送装置の補正制御をする。この補正制御に全部で０．５秒程度の時間がかかっている。もちろん、搬送を一時停止させないで低速で搬送をして、処理タイミングを合わせることも可能である。しかしながら、いずれの場合でも、補正制御のための時間が搬送時間に占める時間は無視できない。数万個の半導体デバイスを対象に昼夜連続自動運転をするといった試験を行うことも少なくないため、補正制御のための時間は生産性向上の妨げになっていた。
上記の課題を解決するために、本発明は、補正制御を高速化して処理能力の大幅な向上を可能にした、半導体デバイス試験装置とその制御方法を提供することを目的とする。

以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成１〉
半導体デバイスの端子と接触させる試験用接点を有するソケットと、上記半導体デバイスを所定の搬送経路を経て上記ソケットまで搬送し、上記半導体デバイスの端子と上記ソケットの試験用接点を接触させる搬送装置と、上記半導体デバイスの端子を照射する第１の照明装置と、上記半導体デバイスの端子の光像を撮像装置に導く第１の光学系と、上記ソケットの試験用接点を照射する第２の照明装置と、上記ソケットの試験用接点の光像を上記撮像装置に導く第２の光学系と、上記第１の照明装置の輝度と上記第２の照明装置の輝度とを選択する輝度選択装置と、姿勢補正済みの上記半導体デバイスの端子と上記ソケットの試験用接点の合成画像を、参照画像データとして記憶する記憶装置と、上記選択された輝度で上記第１の照明装置と上記第２の照明装置とを発光させて、上記撮像装置により、上記第１の光学系を通じて取得した上記半導体デバイスの端子の光像と、上記第２の光学系を通じて取得した上記ソケットの試験用接点の光像の合成画像を、補正対象画像として記憶する記憶装置と、上記補正対象画像と上記参照画像とを比較して、上記搬送装置が上記半導体デバイスを支持する姿勢の補正データを取得する補正演算装置と、上記搬送装置が、上記半導体デバイスを搬送中であって、当該半導体デバイスの端子と上記ソケットの試験用接点を接触させる前に、上記搬送動作を停止させることなく、上記合成画像を取得し、上記補正データを取得して、上記搬送装置が上記半導体デバイスを支持する姿勢を補正制御する補正制御装置とを備えたことを特徴とする半導体デバイス試験装置。

この装置は、１回の撮影で、半導体デバイスの端子とソケットの試験用接点の合成画像を取得する。それぞれ最適輝度に設定した別々の照明装置で照明して撮影するので、明瞭な合成画像が取得できる。これを予め用意した参照画像データと比較するので、速やかに姿勢制御のための補正データを演算できる。従って、搬送経路上で搬送中の半導体デバイスの姿勢を、搬送動作を止めたり低速運転をすることなく短時間で補正してしまうことができる。

〈構成２〉
構成１に記載の半導体デバイス試験装置において、上記半導体デバイスと上記ソケットが互いにほぼ同一直線上に対向したとき、上記第１の照明装置と上記第２の照明装置がほぼ同時に発光し、上記第１の光学系と上記第２の光学系は、上記半導体デバイスと上記ソケットとを結ぶ直線上に配置されて、上記半導体デバイスの端子の光像と上記ソケットの試験用接点の光像を重ねて上記撮像装置に導くハーフミラーを含むことを特徴とする半導体デバイス試験装置。

半導体デバイスと前記ソケットが互いにほぼ同一直線上に対向したとき、両者を同時に照明装置で照射して撮影するので、一挙に鮮明な合成画像を取得することができる。

〈構成３〉
構成１に記載の半導体デバイス試験装置において、上記搬送装置が、上記半導体デバイスをＸ軸方向に搬送し、当該半導体デバイスを上記ソケットに対向させてからＺ軸方向に向きを変えて搬送し、上記半導体デバイスの端子と上記ソケットの試験用接点を接触させるように動作するとき、上記半導体デバイスをＸ軸方向に搬送中に、所定の位置で上記半導体デバイスの端子の光像を撮像装置に導く第１の光学系と、予め取得した上記ソケットの試験用接点の画像を記憶する撮影画像メモリと、この撮影画像メモリから読み出した画像と上記撮像装置の出力データを合成した合成画像を補正対象画像として記憶する記憶装置を備えることを特徴とする半導体デバイス試験装置。

半導体デバイスをどこで撮影しても、合成画像を生成できる。半導体デバイスをＸ軸方向に搬送中に撮影をすると、搬送姿勢の補正に十分な時間を残すことができる。

〈構成４〉
構成１乃至３のいずれかに記載の半導体デバイス試験装置において、光学系が同一のケースに一体に収容されて、光軸の少なくとも一部が重なり合っていることを特徴とする半導体デバイス試験装置。

半導体デバイスとソケットとを全く別々の光学系を使用して撮影できるが、装置が大型になり複雑化する。実施例のように、光学系が同一のケースに一体に収容されて、光軸の少なくとも一部が重なり合っていると、一系統のアクチュエータで駆動でき、構造も簡単で狂いも少ない。

〈構成５〉
半導体デバイスを所定の搬送経路を経てソケットまで搬送し、上記半導体デバイスの端子と上記ソケットの試験用接点を接触させる搬送装置と、上記半導体デバイスの端子を照射する第１の照明装置と、上記半導体デバイスの端子の光像を撮像装置に導く第１の光学系と、上記ソケットの試験用接点を照射する第２の照明装置と、上記ソケットの試験用接点の光像を上記撮像装置に導く第２の光学系とを設け、上記第１の照明装置の輝度と上記第２の照明装置の輝度とを、上記半導体デバイスと上記ソケットの組み合わせに従って選択し、姿勢補正済みの上記半導体デバイスの端子と上記ソケットの試験用接点の合成画像を、参照画像データとして記憶装置に記憶させ、上記選択された輝度で上記第１の照明装置と上記第２の照明装置とを発光させて、上記撮像装置により、上記第１の光学系を通じて取得した上記半導体デバイスの端子の光像と、上記第２の光学系を通じて取得した上記ソケットの試験用接点の光像の合成画像を、補正対象画像として記憶装置に記憶させ、上記補正対象画像と上記参照画像とを比較して、上記搬送装置が上記半導体デバイスを支持する姿勢の補正データを取得し、上記搬送装置が、上記半導体デバイスを搬送中であって、当該半導体デバイスの端子と上記ソケットの試験用接点を接触させる前に、上記搬送動作を停止させることなく、上記合成画像を取得し、上記補正データを取得して、上記搬送装置が上記半導体デバイスを支持する姿勢を補正制御することを特徴とする半導体デバイス試験装置の制御方法。

以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。

図１は半導体デバイス１２とソケット１８の説明図で、（ａ）は半導体デバイス１２の平面図、（ｂ）は半導体デバイス１２の側面図、（ｃ）はソケット１８の平面図、（ｄ）はソケット１８の側面図である。
図に示すように、半導体デバイス１２は、例えば、４本の端子１４を備えている。ソケット１８は、半導体デバイス１２の端子１４と接触させる４個の試験用接点１６を有する。例えば、半導体デバイス１２は５ｍｍ程度の寸法のもので、端子１４の幅は１ｍｍ、長さは数ｍｍである。試験用接点１６は、端子１４を押しつけて電気的な接続を確保することできる寸法に設定されている。

図２は、半導体デバイス１２の試験開始状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は側面図と測定回路のブロック図である。
図は、半導体デバイス１２を正確に位置合わせして、ソケット１８上に配置し、半導体デバイス１２の端子１４を試験用接点１６に押しつけた状態を示している。これで、良否判定回路２０を用いて半導体デバイス１２の通電試験や特性試験をして良否判定ができる。良否判定の結果、良品と判断されたものと不良品と判断されたものは、それぞれ図示しない別々のトレイに搬送されて収納される。良否判定回路２０はそのための制御信号を搬送制御装置２２に供給する。

図３は、半導体デバイス試験装置１０の外観構成を示す斜視図である。
図のように、半導体デバイス１２は、例えばトレイ２４に多数整列されて収納されている。搬送装置２６は、真空吸引ノズル等を利用して、トレイ２４の中から半導体デバイス１２を１個ずつ取り出す。搬送装置２６はアクチュエータ２８により、Ｘ軸方向３０やＹ軸方向３２やＺ軸方向３４に沿って自由に移動する。また、回転軸方向３６に半導体デバイス１２を回転させることもできる。半導体デバイス１２はこうして、Ｘ軸方向３０に搬送経路３８に沿って搬送され、ソケット１８の直上でＺ軸方向３４に方向転換してソケット１８上に下降する。ソケット１８と良否判定回路２０とは、図示しない作業台上にしっかりと固定されている。

図４は半導体デバイス１２とソケット１８の位置ずれの説明図で、（ａ）と（ｂ）はそれぞれ位置ずれを生じた場合の平面図、（ｃ）はその側面図である。
図４（ａ）の例では、半導体デバイス１２がソケット１８の直上からやや右斜め上方に位置ずれしている。このとき、Ｘ軸方向３０あるいはＹ軸方向３２に半導体デバイス１２の支持位置を補正すると、図２（ａ）に示すように正確に位置決めできる。図４（ｂ）は、半導体デバイス１２の角度も傾いてしまった例を示す。このときは、回転軸方向３６の補正を加える。

図５は、搬送装置２６が半導体デバイス１２を支持した状態でその姿勢を補正するための説明図である。
実施例１では、例えば、半導体デバイス１２を支持した搬送装置２６をソケット１８に向かって下降させるときに、Ｘ軸方向３０とＹ軸方向３２と回転軸方向３６の補正を一挙に実行する。また実施例２では、Ｘ軸方向３０の停止位置を正確に算定するとともに、半導体デバイス１２をＸ軸方向３０に搬送中にＹ軸方向３２と回転軸方向３６の補正をしてしまう。勿論、Ｙ軸方向３２と回転軸方向３６のいずれかの補正をＺ軸方向３４方向に下降中に実行しても構わない。いずれの場合も、半導体デバイス１２の搬送動作を一時停止することなくその姿勢を補正する。

図６は、半導体デバイス１２とソケット１８の合成画像を取得するための装置の斜視図である。
この図に示すように、実施例１では、半導体デバイス１２とソケット１８が互いにほぼ同一直線上に対向したときに、両者の合成画像を取得する。図の本体ケース４０には、その端部の上下面に、第１の照明装置４４と第２の照明装置５２が取り付けられている。第１の照明装置４４と第２の照明装置５２とは、それぞれ筒の周囲に多数のＬＥＤを配列して同時に発光させる構造のもので、半導体デバイス１２の端子１４やソケット１８の試験用接点１６を十分に明るく照射することができる。本体ケース４０の内部には、ハーフミラー４２が配置されている。また、選択された輝度で発光させることができる。

半導体デバイス１２やソケット１８を撮影するために、レンズ４８や撮像装置４３が収納されている。半導体デバイス１２とハーフミラー４２とレンズ４８と撮像装置４３を結ぶ光軸を形成するものを第１の光学系４６と呼ぶことにする。また、ソケット１８とハーフミラー４２とレンズ４８と撮像装置４３を結ぶ光軸を形成するものを第２の光学系５４と呼ぶことにする。撮影の際には、第１の照明装置４４と第２の照明装置５２がほぼ同時に発光する。

ハーフミラー４２は、半導体デバイス１２とソケット１８とを結ぶ直線上に配置されている。こうして、これらの光学系は、半導体デバイス１２の端子１４の光像とソケット１８の試験用接点１６の光像を重ねて撮像装置に導く。なお、本体ケース４０は、半導体デバイス１２とソケット１８とを撮影するときにこの図のような状態に配置され、その直後に待避して、半導体デバイス１２がソケット１８上に下降する動作を妨げないようにする。

図７は、実施例１の装置全体の機能ブロック図である。
図のように、半導体デバイス１２は搬送装置２６により所定の搬送経路３８を経て搬送されて、ソケット１８の直上に位置している。これから下降を開始して、半導体デバイス１２の端子１４とソケット１８の試験用接点１６を接触させる。ここで、半導体デバイス１２とソケット１８との間に、本体ケース４０が挿入される。第１の照明装置４４は、半導体デバイス１２の端子１４を照射する。第１の光学系４６は、半導体デバイス１２の端子１４の光像を撮像装置４３に導く。第２の照明装置５２は、ソケット１８の試験用接点１６を照射する。第２の光学系５４は、ソケット１８の試験用接点１６の光像を撮像装置に導く。

撮像装置４３はＣＣＤ等の既知の撮影用デバイスである。第１の照明装置４４と第２の照明装置５２とをほぼ同時に発光させて、第１の光学系４６を通じて取得した半導体デバイス１２の端子１４の光像と、第２の光学系を通じて取得したソケット１８の試験用接点１６の光像を撮像装置４３で取得する。こうして得られた合成画像６２を、補正対象画像６８として記憶装置６６に記憶させる。

輝度選択装置６０は、第１の照明装置４４の輝度と第２の照明装置５２の輝度とを選択する機能を持つドライバである。この動作のために、記憶装置６６に輝度データ５８を記憶させておく。輝度データ５８の具体例は、後で図８を用いて説明する。姿勢補正済みの半導体デバイス１２の端子１４とソケット１８の試験用接点１６の合成画像６２を、参照画像データ６４として記憶装置６６に記憶する。この合成画像６２は、図２の（ａ）に示したような状態の画像である。

輝度選択装置６０と補正演算装置７２と補正制御装置７４と搬送制御装置２２とは、コンピュータの演算処理装置により実現することができる。補正演算装置７２は、補正対象画像６８と参照画像とを比較して、搬送装置２６が半導体デバイス１２を支持する姿勢の補正データ７０を取得する機能を持つ。補正制御装置７４は、撮像装置４３による合成画像６２の取得動作と、補正演算装置７２による補正データ７０の取得動作とを制御する。さらに、補正制御装置７４は、補正データ７０を搬送制御装置２２に供給して、搬送装置２６の姿勢を制御させる機能を持つ。また、本体ケース４０を図７に示す状態にした後、ただちにＸ軸方向３０あるいはＹ軸方向３２の方向に待避させる制御をする。

以上の構成により、搬送装置２６が半導体デバイス１２を搬送中であって、半導体デバイス１２の端子１４とソケット１８の試験用接点１６を接触させる前に、搬送動作を停止させることなく、合成画像６２を取得し、補正データ７０を取得して、搬送装置２６が半導体デバイス１２を支持する姿勢を補正制御することができる。

図８は輝度データの内容説明図である。
上記の装置は、半導体デバイス１２の端子１４とソケット１８の試験用接点１６の合成画像６２を取得して、参照画像データ６４と比較する。ここで、半導体デバイス１２の端子１４の撮影とソケット１８の試験用接点１６の撮影を別々に行っても、両者の画像を合成することは可能である。しかし、撮影した画像の明度やコントラストに差があると、合成したとき全体として画像にムラが生じる。これでは、次に説明する補正データの演算処理ができない。これらの画像を予めコンピュータで補正することもできる。しかしながら、補正処理に時間がかかるから、半導体デバイス１２の搬送を一時停止させなければならない。

そこで、この実施例では、それぞれ最適輝度に設定した別々の照明装置で、半導体デバイス１２の端子１４とソケット１８の試験用接点１６を撮影する。これにより、撮影時にコントラストと明度が均質な画像データをただちに取得できる。半導体デバイス１２の端子もソケット１８の試験用接点１６も、製品によって光反射率が異なる。これらの位置ずれを高精度に検出するためだから、その光反射率に依存した照明輝度が好ましい。そこで、図のように、予め、実測により、デバイスの製品番号（品種）と、ソケット１８を使用するテスターの番号の組み合わせに対応する、デバイスの照明とテスターの照明の輝度データを取得しておく。これをデータテーブル化しておき、組み合わせを変更するたびに、該当する輝度を選択し直す。こうして、最適輝度に選定をして、鮮明な合成画像を得る。

図９は、補正データの演算処理方法説明図である。
図に示すように、補正対象画像６８を参照画像データ６４と比較するために、両者の差分値演算処理を行う。即ち、対応する画素の画素値の差の累積値を求める。２つの画像が完全に重なり合えば差分値７６はゼロである。両者の位置ずれに応じて差分値７６が増減する。例えば、補正演算装置７２は、まず、補正対象画像６８をＸ軸方向に前後にシフトさせて、Ｘ軸補正７８を行い、差分値７６が最小値を示すシフト量を求める。次に、同様の要領でＹ軸補正８０を行い、差分値７６が最小値を示すシフト量を求める。さらに、同様の要領で回転軸補正８２を行い、差分値７６が最小値を示すシフト量を求める。その結果得られたシフト量が、それぞれＸ軸補正データ８４、Ｙ軸補正データ８６、回転軸補正データ８８になる。なお、画像の位置ずれを検出する方法は、既知の他の任意の方法で構わない。

以上の処理により、速やかに姿勢制御のための補正データ７０を演算できる。従って、搬送経路３８上で搬送中の半導体デバイス１２の姿勢を、搬送動作を止めることなく補正してしまうことができる。図７の構成の装置では、半導体デバイス１２とソケット１８が互いにほぼ同一直線上に対向したとき、両者を同時に照明装置で照射して撮影するので、一挙に鮮明な合成画像６２を取得することができる。

また、半導体デバイス１２を撮影するための光学系とソケット１８を撮影するための光学系が同一のケースに一体に収容されて、光軸の少なくとも一部が重なり合っているので、一系統のアクチュエータ２８で本体ケース４０を前後に駆動でき、構造も簡単で狂いも少ないという効果がある。

なお、上記の試験の対象となる半導体デバイス１２は、試験装置に接続する端子１４を持ち、自動的に良否判定等の試験ができるものならばなんでもよい。ソケット１８は、半導体デバイス１２の端子１４と接触させる試験用接点１６を有するものであればよく、その構成や接点数等は任意である。また、試験も、良否判定のほか、任意の各種の特性試験ができるものに適用できる。搬送装置２６の構成や搬送経路３８の構成も任意である。

半導体デバイス１２の端子１４とソケット１８の試験用接点１６とは、試験が可能な程度に電気的に接触すればよい。第１の照明装置４４と第２の照明装置５２とは、それぞれ別々に輝度を制御される。光源の種類は任意である。ＬＥＤアレイ等が好ましい。第１の光学系４６と第２の光学系は、撮像装置に入力する部分の光軸が重なり合っていればよい。輝度選択装置６０は、半導体デバイス１２とソケット１８とが指定されたときに、補正データ７０を参照して、自動的に第１の照明装置４４と第２の照明装置５２の輝度を選択することが好ましい。しかし、直接輝度データ５８が入力された場合でも、その選択された輝度データ５８に従って、第１の照明装置４４と第２の照明装置５２を制御するようにしてよい。実験によれば、半導体デバイス１２の搬送を停止することなく補正制御をすることができるので、搬送を一時停止する従来装置に比べて、デバイス１個あたり、０．３〜０．５秒ほど、処理時間を短縮することができた。

図１０は実施例２の半導体デバイス試験装置１０を示す機能ブロック図である。
図の装置は、既に説明した実施例１の装置と同様に、搬送装置２６が、半導体デバイス１２をＸ軸方向３０に搬送し、半導体デバイス１２をソケット１８に対向させてからＺ軸方向３４に向きを変えて搬送する。即ち、ソケット１８の直上で半導体デバイス１２を下降させ、半導体デバイス１２の端子１４とソケット１８の試験用接点１６を接触させる。

実施例１では、半導体デバイス１２を下降する前に図の破線の位置に本体ケース４０を挿入し、半導体デバイス１２とソケット１８を撮影した。そして、すぐに本体ケース４０を待避させて、半導体デバイス１２の下降を妨げないようにした。しかし、実施例１では、半導体デバイス１２が下降するときに、画像処理と補正データの演算処理と姿勢制御とを完了しなければならない。これに対して、実施例２では、もっと早い時期に半導体デバイス１２を撮影する。即ち、半導体デバイス１２をＸ軸方向３０に搬送中に、所定の位置で半導体デバイス１２の端子１４の光像を撮影する。本体ケース４０自体の構成は、実施例１のものと同様で構わない。

また、ソケット１８の試験用接点１６は、予め撮影しておく。そして、撮影画像メモリ９０に、ソケット１８の試験用接点１６の画像データを記憶しておく。この撮影画像メモリ９０から読み出した画像データと、撮像装置４３の出力データを合成して、合成画像６２を得る。これを補正対象画像６８として記憶装置６６に記憶する。

半導体デバイス１２をトレイ２４から取り出して搬送すると、その姿勢は大きくばらつくおそれがある。従って、その都度姿勢を補正する必要がある。また、ソケット１８は一度固定すれば移動しないが、少なくともソケット１８を交換して固定した作業の直後には、撮影が必要である。半導体デバイス１２は搬送のつど撮影をするが、ソケット１８は１回撮影をしておけば、その撮影画像を記憶しておいて、再利用することもできる。半導体デバイス１２を搬送経路３８上のどこで撮影しても、合成画像６２を生成できる。半導体デバイス１２をＸ軸方向３０に搬送中に撮影をすると、高速搬送をしていても搬送姿勢の補正に十分な時間を残すことができる。

なお、上記のように、半導体デバイスの搬送を停止せずに最適位置で写真撮影をするには、その正確な位置検出が必要になる。透過型の光学センサを搬送路中に配置して位置検出をすることが考えられる。しかし、光学センサの正確な位置決めが必要になり、光学センサの汚れによる感度の低下は誤動作を招く。また、光学センサの出力信号を待って装置の各部を制御するのでは、信号の伝送遅延等も考慮すると、応答の高速化に限界がある。これを解決するために、例えば、搬送装置の駆動モータに直結されている位置検出装置（レゾルバ等）の出力信号を利用するとよい。この位置検出装置の出力信号を利用すると、位置と時間との関係を演算処理して、早期に到達予告信号を生成できる。例えば、位置検出装置の出力パルスをカウントして、設定したカウント値で撮影をするというように、撮影タイミングを直接制御できる。これにより、正確に最適位置での写真撮影が可能になる。

半導体デバイス１２とソケット１８の説明図で、（ａ）は半導体デバイス１２の平面図、（ｂ）は半導体デバイス１２の側面図、（ｃ）はソケット１８の平面図、（ｄ）はソケット１８の側面図である。半導体デバイス１２の試験開始状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は側面図と測定回路のブロック図である。半導体デバイス試験装置１０の外観構成を示す斜視図である。半導体デバイス１２とソケット１８の位置ずれの説明図で、（ａ）と（ｂ）はそれぞれ位置ずれを生じた場合の平面図、（ｃ）はその側面図である。搬送装置２６が半導体デバイス１２を支持した状態でその姿勢を補正するための説明図である。半導体デバイス１２とソケット１８の合成画像を取得するための装置の斜視図である。実施例１の装置全体の機能ブロック図である。輝度データの内容説明図である。補正データの演算処理方法説明図である。実施例２の半導体デバイス試験装置１０を示す機能ブロック図である。

符号の説明

１０半導体デバイス試験装置
１２半導体デバイス
１４端子
１６試験用接点
１８ソケット
２０良否判定回路
２２搬送制御装置
２４トレイ
２６搬送装置
２８アクチュエータ
３０Ｘ軸方向
３２Ｙ軸方向
３４Ｚ軸方向
３６回転軸方向
３８搬送経路
４０本体ケース
４２ハーフミラー
４３撮像装置
４４第１の照明装置
４６第１の光学系
４８レンズ
５２第２の照明装置
５４第２の光学系
５８輝度データ
６０輝度選択装置
６２合成画像
６４参照画像データ
６６記憶装置
６８補正対象画像
７０補正データ
７２補正演算装置
７４補正制御装置
７６差分値
７８Ｘ軸補正
８０Ｙ軸補正
８２回転軸補正
８４Ｘ軸補正データ
８６Ｙ軸補正データ
８８回転軸補正データ
９０撮影画像メモリ

Claims

半導体デバイスの端子と接触させる試験用接点を有するソケットと、
前記半導体デバイスを所定の搬送経路を経て前記ソケットまで搬送し、前記半導体デバイスの端子と前記ソケットの試験用接点を接触させる搬送装置と、
前記半導体デバイスの端子を照射する第１の照明装置と、
前記半導体デバイスの端子の光像を撮像装置に導く第１の光学系と、
前記ソケットの試験用接点を照射する第２の照明装置と、
前記ソケットの試験用接点の光像を前記撮像装置に導く第２の光学系と、
前記第１の照明装置の輝度と前記第２の照明装置の輝度とを選択する輝度選択装置と、
姿勢補正済みの前記半導体デバイスの端子と前記ソケットの試験用接点の合成画像を、参照画像データとして記憶する記憶装置と、
前記選択された輝度で前記第１の照明装置と前記第２の照明装置とを発光させて、前記撮像装置により、前記第１の光学系を通じて取得した前記半導体デバイスの端子の光像と、前記第２の光学系を通じて取得した前記ソケットの試験用接点の光像の合成画像を、補正対象画像として記憶する記憶装置と、
前記補正対象画像と前記参照画像とを比較して、前記搬送装置が前記半導体デバイスを支持する姿勢の補正データを取得する補正演算装置と、
前記搬送装置が、前記半導体デバイスを搬送中であって、当該半導体デバイスの端子と前記ソケットの試験用接点を接触させる前に、前記搬送動作を停止させることなく、前記合成画像を取得し、前記補正データを取得して、前記搬送装置が前記半導体デバイスを支持する姿勢を補正制御する補正制御装置とを備えたことを特徴とする半導体デバイス試験装置。
請求項１に記載の半導体デバイス試験装置において、
前記半導体デバイスと前記ソケットが互いにほぼ同一直線上に対向したとき、前記第１の照明装置と前記第２の照明装置がほぼ同時に発光し、前記第１の光学系と前記第２の光学系は、前記半導体デバイスと前記ソケットとを結ぶ直線上に配置されて、前記半導体デバイスの端子の光像と前記ソケットの試験用接点の光像を重ねて前記撮像装置に導くハーフミラーを含むことを特徴とする半導体デバイス試験装置。
請求項１に記載の半導体デバイス試験装置において、
前記搬送装置が、前記半導体デバイスをＸ軸方向に搬送し、当該半導体デバイスを前記ソケットに対向させてからＺ軸方向に向きを変えて搬送し、前記半導体デバイスの端子と前記ソケットの試験用接点を接触させるように動作するとき、前記半導体デバイスをＸ軸方向に搬送中に、所定の位置で前記半導体デバイスの端子の光像を撮像装置に導く第１の光学系と、予め取得した前記ソケットの試験用接点の画像を記憶する撮影画像メモリと、この撮影画像メモリから読み出した画像と前記撮像装置の出力データを合成した合成画像を補正対象画像として記憶する記憶装置を備えることを特徴とする半導体デバイス試験装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体デバイス試験装置において、
光学系が同一のケースに一体に収容されて、光軸の少なくとも一部が重なり合っていることを特徴とする半導体デバイス試験装置。
半導体デバイスを所定の搬送経路を経てソケットまで搬送し、前記半導体デバイスの端子と前記ソケットの試験用接点を接触させる搬送装置と、前記半導体デバイスの端子を照射する第１の照明装置と、前記半導体デバイスの端子の光像を撮像装置に導く第１の光学系と、前記ソケットの試験用接点を照射する第２の照明装置と、前記ソケットの試験用接点の光像を前記撮像装置に導く第２の光学系とを設け、
前記第１の照明装置の輝度と前記第２の照明装置の輝度とを、前記半導体デバイスと前記ソケットの組み合わせに従って選択し、
姿勢補正済みの前記半導体デバイスの端子と前記ソケットの試験用接点の合成画像を、参照画像データとして記憶装置に記憶させ、
前記選択された輝度で前記第１の照明装置と前記第２の照明装置とを発光させて、前記撮像装置により、前記第１の光学系を通じて取得した前記半導体デバイスの端子の光像と、前記第２の光学系を通じて取得した前記ソケットの試験用接点の光像の合成画像を、補正対象画像として記憶装置に記憶させ、
前記補正対象画像と前記参照画像とを比較して、前記搬送装置が前記半導体デバイスを支持する姿勢の補正データを取得し、
前記搬送装置が、前記半導体デバイスを搬送中であって、当該半導体デバイスの端子と前記ソケットの試験用接点を接触させる前に、前記搬送動作を停止させることなく、前記合成画像を取得し、前記補正データを取得して、前記搬送装置が前記半導体デバイスを支持する姿勢を補正制御することを特徴とする半導体デバイス試験装置の制御方法。