JP2010133716A - 高低温化装置及び高低温化装置を備えたテストハンドラ - Google Patents

Abstract

【課題】半導体装置又は電子部品等のデバイスの高温化又は低温化を可能とし、装置全体の省スペース化並びに低コストで高速処理を実現した半導体装置又は電子部品等のデバイスの高低温化装置及び高低温化装置を備えたテストハンドラを提供する。
【解決手段】高温化装置１１は、モータの制御により間欠回転可能に設けられ、表面にデバイスを載置する保持位置としてのポケット２４を複数備えた円盤状のテーブル２１と、テーブル２１上のデバイスを加熱する高温化手段２２と、このテーブル２１を図中Ｙ方向に移動させるＹ軸駆動源２２とからなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体装置に対して各種の工程処理を施すテストハンドラの改良に係り、特に、半導体装置又は電子部品等のデバイスの高低温化を可能とするデバイスの高低温化装置及び高低温化装置を備えたテストハンドラに関する。

従来、半導体装置や電子部品等のデバイスの用途はオーディオ、テレビ、パソコン等、屋内で使用する機器が主体であったが、近年、自動車のＩＴ化に伴い自動車用として多種多用な用途で用いられるようになっている。そのため、自動車の使用する環境、極端な例では、砂漠地帯や北極圏等、主に高温下や低温下での使用に対応する性能が求められている。

半導体装置等のデバイスの構造は、シリコン基板上にアルミ配線等により構成されているペレット、それを搭載している基板（銅やガラエポ等）、それらを接続する配線（金、アルミ、半田等）、そして全体を保護する樹脂で構成されている。

上述のように半導体装置等のデバイスは様々な物質で構成されているが、それぞれ熱膨張係数、熱抵抗が異なり、常温時の特性と例えば砂漠などの高温下、北極圏などの低温下での特性が異なり、最悪の場合、高低温環境下において動作しない場合がある。そのため、自動車用途などデバイスに高い信頼性が求められる分野においては、通常の常温における電気特性検査（以下、単に「電気テスト」又は「テスト」ともいう。）に加え、高低温化でのテストが要求されている。

また、半導体装置等のデバイスは、上記の通り、積層される部品の性質により、熱膨張係数が異なるため、常温において組み立てた時点からの温度変化により、部品に含まれる物質がそれぞれ膨張し、最悪の場合には部品全体にクラック（ひび）が発生し機能しなくなることが考えられる。熱抵抗も部品を構成する物質の性質により異なるため、常温時に得た電気的特性が高低温下では得られなくなる場合がある。

そこで、例えば低温下での使用を想定して、チャンバ内で低温環境下においてＩＣの品質検査を行うＩＣ用低温ハンドラが提案されている（特許文献１参照）。この技術は、装置を大型化することなく、チャンバ内を正圧に保ち湿分を含んだ外気がチャンバ内に混入しないように構成し、チャンバ内を低温環境下に保ちつつ、かつチャンバ内に流入する空気全体の湿分による装置の冷却部等への着霜を防止することを目的としたものである。

また、高温下での使用を想定し、リードフレームに装着された半導体装置のテスト位置に搬送するまでの間にレール状にヒータを設け、このレール状のヒータ上にテスト待ちの半導体装置を複数個並べることによって、ヒータで半導体装置を所望の温度に加熱することを可能とした技術が提案されている（特許文献２参照）。
特開平６−１４８２６８号公報 特開２００４−２１９２２６号公報

ところで、上述の高低温化テストでは、専用のテスト装置が必要である。また、一般に、高低温下を想定して半導体装置のテストを行う場合、そのテスト温度は、高温テストで少なくとも１００℃前後、低温テストの場合で−４０℃程度である。デバイスをこのような温度にするためには、少なくとも、数秒から数十秒の時間を要するため、全体としてテストハンドラ処理速度すなわち生産性が落ち、結果としてテストコストが上昇することとなっていた。

このように、高低温化テストには、コストと時間がかかるため、それに見合う高付加価値のデバイスに限定される傾向があった。しかし、汎用デバイスでも信頼性確保のために高温テストを行う必要が出ており、信頼性とコストおよび生産性を両立できる簡易な高低温テスト装置が求められていた。

また、高温と常温テストが別々のテストハンドラを必要とする場合もあり、このような場合には、上述のような装置コストの上昇に加え、装置設置スペースにおいても、課題があった。例えば、特許文献１及び２におけるテスト装置では、半導体装置を一列に整列し、順次加熱又は冷却して１個ずつテストする処理を行っているため、半導体装置を高温又は低温化させるソーク時間が、テスト時間に対して長いため、全体としての処理時間も長くなってしまっていた。また、このような特許文献１及び２の技術では、レールの長さ分のスペースが必要であり、装置構成の省スペース化という点で課題があった。

さらに、従来より用いられているＤＩＰ／ＳＩＰ（ピン挿入タイプ）のような半導体装置であれば、特許文献２のように搬送レール内に電気ヒータを入れて印加する方法が主であったが、近年のＳＭＤ（表面実装タイプ）の半導体装置では、製品搬送を搬送アーム等で行うため、測定部内を高温エアーブロー等で高温槽化して測定するほうが好ましい。

また、仮に種々の方法でデバイスを加熱して高温化したとしても、テストを行う際にデバイスを加熱又は保温することは行っていないため、折角デバイスを加熱したにも関わらず、テスト時には、所望の温度より低温化していることもあり、最も望ましい状態でのテストが必ずしも実現できていなかった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、高温テスト及び低温テストを実施するハンドラにおいて、半導体装置又は電子部品等のデバイスの高温化又は低温化を簡易な構成により可能とし、装置全体の省スペース化並びに低コストで高速処理を実現したデバイスの高低温化装置及び高低温化装置を備えたテストハンドラを提供することにある。

上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、半導体装置又は電子部品等のデバイスを受け取り、このデバイスを加熱又は冷却して各種工程処理を施す搬送装置へ順次受け渡す高低温化装置であって、モータの制御により間欠回転可能に設けられた円盤状のテーブルと、テーブル上のデバイスを加熱又は冷却する高低温化手段と、を備え、前記テーブルは、同一円周上にデバイスを載置する複数の保持位置からなる載置群を備え、さらに、この載置群を同心円状に複数備えことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１の高低温化装置を備えたテストハンドラとして捉えたもので、搬送装置により半導体装置又は電子部品等のデバイスを搬送しながら、半導体装置又は電子部品等のデバイスの外観検査や電気特性検査等を経てデバイスをテーピング梱包する各種処理工程を行う工程処理部を備えたテストハンドラであって、前記搬送装置に設けられた保持機構からデバイスを受け取り、このデバイスを加熱又は冷却して前記保持機構へ順次受け渡す高温化又は低温化あるいはその両方の機能を備えた高低温化装置を、一工程処理部として備え、前記高低温化装置は、モータの制御により間欠回転可能に設けられた円盤状のテーブルと、テーブル上のデバイスを加熱又は冷却する高低温化手段と、を備え、前記テーブルは、同一円周上にデバイスを載置する複数の保持位置からなる載置群を備え、さらに、この載置群を同心円状に複数備えことを特徴とする。

以上の態様によれば、円盤状のテーブルの同一円周上に複数のデバイスを載置する保持位置からなる載置群を形成し、この載置群をさらに、同心円状に複数備え、搬送装置により搬送されるデバイスを順次受け取り、テーブルの円周上を複数回転させた上で、再度搬送装置に順次受け渡す。また、デバイスを保持位置に載置し、テーブル上を回転させている間に、加熱又は冷却手段により、デバイスを加熱又は冷却する。これにより、テーブルの保持位置に載置された複数のデバイスを、テーブルが数回転する時間分、加熱又は冷却することができるとともに、テーブルからは搬送装置へデバイスを一つずつ受け渡すことができるので、搬送装置への受渡しタイミングを遅らせることがない。また、テーブルの円周上に設けられた保持位置に載置されたデバイスがテーブルの円周上を数回転する間に、デバイスを所定の温度にするために必要な数秒から数十秒の時間を確保することができる。

また、デバイスをテーブルの保持位置に円環状に配置することにより、例えば、平面状に収納レールを並列に並べて構成する場合に比べ、省スペース化が可能である。また、回転させるという簡単な作用により、１周する間にデバイスのソーク時間を十分確保することが可能である。

さらに、従来のレールにデバイスを保持し、これを順次加熱し、受け渡すような構成に比較し、高温テストのために新たにテストハンドラを用意するような必要もなく、一般的なテストハンドラの一工程処理部として組み込むことが可能となるので、装置設置の省スペース化とともに、装置コストを安価に抑えることができるようになる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記テーブルにおいて、デバイスを搬送装置から受け取り、受渡す位置が、一箇所設けられ、前記テーブルは、テーブルの回転中心と前記受渡し位置とを結んだ直線方向にスライド移動するように構成され、このスライド移動により、同心円状に載置したデバイスの保持位置を、前記受渡し位置へ移動させることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項２の発明を、高低温化装置を備えたテストハンドラとして捉えたもので、請求項６の発明において、前記テーブルにおいて、前記搬送装置の保持機構との間でデバイスの受け取り及び受渡しを行なう位置が、一箇所設けられ、前記テーブルは、テーブルの回転中心と前記受渡し位置とを結んだ直線方向にスライド移動するように構成され、このスライド移動により、同心円状に載置したデバイスの保持位置を、前記受渡し位置へ移動させることを特徴とする。

以上のような態様では、同心円上に複数の載置群を構成した場合でも、テーブルが、その回転中心と受渡し位置とを結んだ直線方向にスライド移動するように構成されることで、同心円上に配置した保持位置からも、搬送装置の保持機構にデバイスを確実に受け渡すことができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記テーブルには、このテーブルを加熱し又は冷却し、ヒータ又はクーラブロックとする加熱又は冷却手段が設けられたことを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項３の発明を、高低温化装置を備えたテストハンドラとして捉えたもので、請求項６又は７の発明において、前記テーブルには、このテーブルを加熱し又は冷却し、ヒータ又はクーラブロックとする加熱又は冷却手段が設けられたことを特徴とする。

以上の態様によれば、デバイスの加熱又は冷却手段を設け、テーブルをヒータ又はクーラブロックとして構成することにより、テーブルに保持されたデバイスの均一な加熱が可能となる。

請求項４の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記テーブルを覆う、覆いが設けられ、この覆いは、前記受渡し位置に対応する位置以外密閉され、前記加熱又は冷却手段により、内部が高温又は低温雰囲気としたことを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項４の発明を、高低温化装置を備えたテストハンドラとして捉えたもので、請求項６又は７記載の発明において、前記テーブルを覆う、覆いが設けられ、この覆いは、前記受渡し位置に対応する位置以外密閉され、前記加熱又は冷却手段により、内部が高温又は低温雰囲気としたことを特徴とする。

以上の態様によれば、覆いにより密閉された空間を、加熱又は冷却手段により、高温又は冷却雰囲気とすることにより、テーブルに載置されたデバイスを加熱又は冷却することが可能となる。これにより、テーブルに保持されたデバイスの均一な加熱が可能となる。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記保持位置には、デバイスを吸着して保持するための吸着孔が設けられたことを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項６〜９のいずれか１項に記載の発明において、前記保持位置には、デバイスを吸着して保持するための吸着孔が設けられたことを特徴とする。
以上の態様によれば、デバイスをテーブル上に設けた吸着孔から吸着保持することにより、回転に伴ってデバイスを円盤状から脱落するようなことを防ぐことができる。

以上のような本発明によれば、高温テスト及び低温テストを実施するハンドラにおいて、半導体装置又は電子部品等のデバイスの高温化又は低温化を簡易な構成により可能とし、装置全体の省スペース化並びに低コストで高速処理を実現したデバイスの高低温化装置及び高低温化装置を備えたテストハンドラを提供することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、本実施形態とする）を、図１〜図４を参照して説明する。ここで、本実施形態の高低温化装置とは、その実施態様として高温化装置と低温化装置とを含むものであり、後述するように高温化装置と低温化装置とは凡その機械的構成は同様であり、高温化のためにヒータを備えるか、あるいは低温化のために冷却手段を備えるかの相違を有するものである。

［１．第１の実施形態］
（１）構成の概要
本発明の第１の実施形態（以下、本項において、本実施形態という。）の高低温化装置の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態の高低温化装置１をその一工程処理装置として含むテストハンドラの平面図（ａ）と側面模式図（ｂ）である。

本実施形態では、１つのテストハンドラの工程処理装置として、半導体装置や電子部品等のデバイスを高温化する高温化装置と、デバイスを低温化、又は高温化されたデバイスを常温化する低温化装置とが異なる位置に設けられている。また、高温化装置の下流側に設けられた高温測定を行う位置に、高温化されたデバイスの温度を維持するための保温テスト装置が設けられている。

なお、本実施形態は最適な実施態様を示すものであり、他の実施態様として、テストハンドラの工程処理部に高温化装置又は低温化装置のみを用いて構成することも可能であり、低温化装置のみの場合には、高温測定の工程は省略されるから、上記保温テスト装置も用いないこととなる。また、高温化装置を伴う場合であっても、保温テスト装置は必須ではなく、デバイスの品種又は用途等に応じて、適宜組み合わせて用いることができるものである。

図１に示すように、本実施形態の高低温化装置１は、半導体装置や電子部品等のデバイスに対して各種工程処理を施すテストハンドラＨの同一円周上に設けられた工程処理装置の一部をなす高温化装置１１と、低温化装置１２とからなる。また、同ハンドラＨの同一円周上に設けられた工程処理装置の一部として、高温化装置１１によって高温化されたデバイスを保温しながら、電気特性検査を実行する保温テスト装置１３を備える。

より具体的には、パーツフィーダから整列搬送されるデバイスＤを、ターンテーブルＴの下方に伸びるように、同一円周上に複数（ここでは、２２．５度間隔で１６個）設けられた吸着保持機構に、位置１においてピックアップされる。このターンテーブルＴは、図中時計回り方向に間欠回転するものであり、位置２においてデバイスの電極の極性チェックを外観カメラ等においてなされる外観検査工程処理装置が設けられ、位置３において極性の修正を行う反転工程処理装置が設けられている。なお、本実施形態では、ターンテーブルＴへの部品供給手段をパーツフィーダとしているが、これは部品供給手段の一例を示すに過ぎず、その他、例えばリードフレームでの供給、チューブ（スティック）供給、ウェーハ供給等、周知のあらゆる供給手段に代替可能である。

そして、位置４に本実施形態に係る高温化装置１１が設けられ、ここにおいて、吸着保持機構に保持されたデバイスが、所定の温度に加熱される。加熱されたデバイスは、再び吸着保持機構に保持され、位置５及び位置６において、加熱された状態で保温テスト装置１３において加熱された温度を維持しながら、電気テスト工程処理がなされる。

位置７には、本実施形態に係る低温化装置１２が設けられ、ここにおいて、吸着保持機構に保持され搬送されたデバイスが、加熱された温度から常温にまで冷却される。そして、常温のデバイスが、位置８及び位置９において、電気テストがなされる。なお、この低温化装置１２では、デバイスを常温より冷却し冷却された状態で位置８及び位置９の電気テスト工程を施しても構わない。

以上のような電気テスト工程を終えたデバイスは、そのまま吸着保持機構に保持された状態で、従来と同様、反転工程処理装置（位置１０）、不良品を判別する外観検査処理部（位置１１）、不良品と良品とを複数分類しそのレベルに応じて分類してシュートする分類ソート工程処理装置（位置１２，１３）、良品を順次テープに梱包するテーピング工程処理装置（位置１４，１５）、テーピング梱包されなかったデバイスを廃棄する強制排出工程処理装置（位置１６）を経るようになっている。なお、これらの工程処理は、デバイスの用途や品種、ユーザの目的等により、適宜組み合わせて構成されるものであり、本発明において上記高低温化装置並びに保温テスト装置以外の処理装置については、一例を示すに過ぎず、本発明において必須の構成要素ではない。

（２）高低温化装置の構成及び作用効果
次に、高低温化装置の構成及び作用効果について、図２〜４を参照して説明する。なお、本実施形態の高温化装置と低温化装置とは、テーブルを回転させる構成及びテーブル上に載置されるデバイスの保持及びノズルＮとの受け取り受渡し構成、並びにそれらの作用効果は同様であり、高温化のためにヒータを備えるか、低温化のために冷却手段を備えるかの相違であるので、以下では高温化装置について、その一例として説明する。

（２−１）高温化装置の構成
［全体構成］
図２及び図３に、本実施形態の高低温化装置の一実施例として高温化装置の構成を示す。図２は、図１で示した高温化装置１１の全体構成を示す斜視図である。また、図３は、図１で示した高温化装置１１のテーブル部分を表した平面図（ａ）と、平面図（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図（ｂ）と、断面図（ｂ）におけるＢ−Ｂ’平面図（ｃ）である。

図２に示すように、高温化装置１１は、モータの制御により間欠回転可能に設けられ、表面にデバイスを載置する保持位置としてのポケット２４を複数備えた円盤状のテーブル２１と、このテーブル２１を図中Ｙ方向に移動させるＹ軸駆動源２２とからなる。

また、図中網掛け部分は、テーブル２１を覆う覆い２３を表す。この覆いは、テストハンドラＨにおける吸着保持機構のノズルＮとの間で、デバイスの受渡し受取りを行なう位置Ｘ以外の部分が覆われるようになっている。この覆い２３は、外部雰囲気と可能な限り断熱し、後述するヒータ２５から発生する熱を覆い２３の内部雰囲気中に保持するものである。

なお、テーブル２１を回転させる回転駆動モータについて詳しく図示はしないが、当該モータは、テーブル２１直下の駆動ボックス３０に収納されている。テーブル２１は、この回転駆動モータをプログラムにより制御することで、ターンテーブルＴの回転タイミングと併せて間欠回転するとともに、テーブル２１の回転停止時の加減速を制御してポケット２４に挿入されるデバイスの転びを防止するようにしている。この加減速に関しては、具体的には、加熱ワークの扁平率で変化することとなるが、例えば、デバイスＤへ掛かる遠心力が１Ｇ以下になるように、回転開始時の立上りと、停止時の立下りを制御することができる。

また、図２の斜視図に示す、上述したテーブル２１周辺以外の構成は、テストハンドラＨの一工程処理として機能を実現させるための構成であり、テストハンドラＨの構成によって任意に変更可能な部分である。念のため、その具体的構成を説明すると、台座３１は、高温化装置１１全体の支持体となるものであり、図示しない底部においてレールを備え、このレールにより、テストハンドラＨの工程処理位置に位置決めするものである。取付部３２は、台座３１に設けられたレールにより位置決めされた高温化装置１１を、テストハンドラＨに固定するものである。また、ハンドル３３は、高温化装置１１をテストハンドラＨに取り付ける際に、装置を移動させるための取手である。

［テーブルの構成］
次に、図３を用いて、テーブル２１の構成について詳述する。テーブル２１は、同一円周上にデバイスを載置する保持位置としてのポケット２４を複数備え、さらに、このポケット２４を、同心円状に複数備える。ここで、同一円周上に設けられたポケット２４を、載置群とし、円周ごとに、外側から載置群Ｐ、載置群Ｑ、載置群Ｒと呼ぶことにする。

本実施形態では、３つの同心円でそれぞれにおいて載置群を構成し、載置群ごとに８つのポケット２４を設けている。各ポケット２４は、エンボス加工等により、ポケットに挿入されたデバイスＤが、テーブル２１の回転による遠心力等により、転ばないような工夫が施されている。

図３（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図を、図３（ｂ）に示す。同図に示すように、テーブル２１は、上下方向に、図示しないモータの駆動力を受け回転する軸２１ｃとともに、回転する回転ブロック２１ａと、固定ブロック２１ｂとからなる。

回転ブロック２１ａは、図示しないモータの制御により、ターンテーブルＴの回転と同期して、間欠的に回転しながら、吸着ノズルＮが下降し、受取り受渡し位置Ｘに達したところで、この位置Ｘにあるポケット２４から、吸着ノズルＮに対してデバイスＤを受け渡すようになっている。

一方、回転ブロック２１ａの回転を支持する固定ブロック２１ｂには、回転ブロック２１ａ及び固定ブロック２１ｂとを加熱することにより、デバイスを加熱するヒータ２５が設けられている。

ヒータ２５は、内部より赤外線を放射する加熱手段であり、加熱手段により放射される赤外線が直接的に、あるいはポケット２４を介して間接的にデバイスに伝導し、近い位置からデバイスを加熱することができるようになる。したがって、この場合、ポケット２４を備えるテーブル２１は、熱伝導率の高い材料によって構成されるのが好ましい。

なお、上述の通り、本実施形態では、３つの同心円でそれぞれにおいて載置群を構成し、載置群ごとに８つのポケット２４を設けているが、この同心円の数と載置群ごとのポケットの数は、一例を示すものであって、用途や目的、具体的には、デバイスの種類、高温化装置の設置スペースに応じて、任意に変更可能である。すなわち、上述の通り、高温テストが可能な例えば１００℃程度に加熱する場合に、デバイスの種類によって加熱時間に数秒から数十秒の開きがある。したがって、加熱時間がそれ相応に掛かる場合には、同心円の数を増やし、または、同一円周上のポケット数を増やすことに対応することができる。一方、加熱時間がそれほど必要とならない場合には、同心円の数を減らし、または、同一円周上のポケット数を減らすことにより対応可能である。ただし、同心円の数を増やし、ポケットの数を増やした場合には、当然その分、テーブルが大きくなるため、これらの数は、テストハンドラにおける高温化装置の設置スペースとの兼ね合いで適宜決定すべきものである。

（２−２）高温化装置の作用効果
以上のような構成からなる高温化装置１１の作用について、図１、図４及び図５を参照してテストハンドラＨとの関連性とともに説明する。なお、以下では、ポケット２４について、説明の便宜上、載置群ごとに、ポケットＰ１〜Ｐ８、ポケットＱ１〜Ｑ８、ポケットＲ１〜Ｒ８と表す。

まず、図１に示す位置３において、反転処理を終えたデバイスＤ１は、ターンテーブルＴの回転により、位置４の高温化装置１１に搬送されてくる。図２及び図４（ａ）に示すように、吸着保持機構の吸着ノズルＮに保持されて高温化装置１１に搬送されてきたデバイスＤ１は、吸着ノズルＮが下降することにより、覆い２３に覆われていない受取り受渡し位置Ｘに移動する。吸着ノズルＮは、ポジションＰＸに位置するポケットＰ１上の受渡し位置Ｘに達したところで吸着を解除し、これによりデバイスＤ１がポケットＰ１に受け渡される。受け渡されたデバイスＤ１は、ポケットＰ１上に保持される。

ここで、吸着ノズルＮは、再度下降動作を行ない、ポケットＰ２に向けてデバイスの受け取り動作を実行する。これは、原則として、ターンテーブルＴの回転、吸着ノズルＮの上下移動、並びにテーブル２１の回転及び停止動作は、図５のチャート図に示す相関となる。すなわち、ターンテーブルＴの停止中に、吸着ノズルＮは、１ポジションである受取り受渡し位置Ｘで、テーブル２１よりデバイスの受渡した後、さらに受け取り動作を行なようになっている。より詳細には、吸着ノズルＮ１がテーブル２１の停止中に、受取り受渡し位置Ｘへの下降動作を行い、デバイスＤ１をポケットＰ１に受け渡すと、その後、テーブル２１は、図示しない回転駆動モータの駆動により、軸２１ｃの回転に伴って、１間欠回転を行い、ポケットＰ２を吸着ノズルＮ直下に位置するように移動する。

ここにおいて、吸着ノズルＮ１は、デバイスを受取る動作を行なう。ただし、このとき、ポケットＰ２には未だデバイスが載置されていない状態であるとすると、吸着ノズルＮ１は、デバイスを受取らず、空のまま上昇する。このとき、テーブル２１は、ポケットＰ２を受取り受渡し位置Ｘに位置させたまま停止している。

次に、ターンテーブルＴは、一間欠回転を行い、ここで吸着ノズルＮ２が、受取り受渡し位置Ｘへ移動してくる。吸着ノズルＮ２は、下降動作を行い、デバイスＤ２を待機していたポケットＰ２に受け渡す。テーブル２１は、ポケットＰ２においてデバイスＤ２を受取ると、一間欠回転を行い、ポケットＰ３を受取り受渡し位置Ｘに移動させる。以下、ポケットＰ３〜ポケットＰ８においても同様に繰り返され、図４（ｂ）に示すように、載置群ＰのすべてのポケットにデバイスＤ１〜Ｄ８が載置された状態となる。

図４（ｂ）に示すように、載置群Ｐ８に対するデバイスの載置が終わると、テーブル２１は、図示しないＹ軸駆動源の作用により、テストハンドラＨのターンテーブルＴ側に移動し、吸着ノズルＮの受取り受渡し位置Ｘに、載置群ＱのポジションＱＸが位置するようになる。この位置において、吸着ノズルＮは、上述の処理と同様、まず空のポケットＱ１に対して受取り動作を行なう。そして、ターンテーブルＴは一間欠回転を行い、デバイスＤ９を保持した吸着ノズルＮが、受取り受渡し位置Ｘに位置するようになる。ここにおいて、吸着ノズルＮは、デバイスＤ９をポケットＱ１に受渡し、その後、テーブル２１の回転により、ポケットＱ２が受取り受渡し位置Ｘに移動し、ここにおいて、吸着ノズルＮが空のポケットＱ２に対して受取り動作を行なう。そして、ターンテーブルＴは一間欠回転を行い、今度は、次のデバイスＤ１０を保持した吸着ノズルが受取り受渡し位置Ｘに移動し、まず、ポケットＱ２にデバイスＤ１０を受け渡す。

吸着ノズルＮが、上述の処理と同様、まずデバイスＤ１０をポケットＱ２に受渡し、その後、その後、テーブル２１の回転により、ポケットＱ３がポジションＱＸに移動し、ここにおいて、吸着ノズルＮが空のポケットＱ３に対して受取り動作を行なう。そして、ターンテーブルＴは一間欠回転を行い、デバイスＤ１１を保持した吸着ノズルＮが、受取り受渡し位置Ｘに位置するようになる。このようにして、ポケットＱ３〜ポケットＱ８においても同様に繰り返され、図４（ｃ）に示すように、載置群ＱのすべてのポケットにデバイスＤ９〜Ｄ１６が載置された状態となる。

図４（ｃ）に示すように、載置群ＲのポケットＱ８に対するデバイスの載置が終わると、テーブル２１は、図示しないＹ軸駆動源の作用により、テストハンドラＨのターンテーブルＴ側に移動し、吸着ノズルＮの受取り受渡し位置Ｘに、今度は載置群ＲのポジションＲＸが位置するようになる。この位置において、吸着ノズルＮは、上述の処理と同様、まず空のポケットＲ１に対して受取り動作を行なう。そして、ターンテーブルＴは一間欠回転を行い、デバイスＤ１７を保持した吸着ノズルＮが、受取り受渡し位置Ｘに位置するようになる。ここにおいて、吸着ノズルＮは、デバイスＤ１７をポケットＲ１に受渡し、その後、テーブル２１の回転により、ポケットＲ２が受取り受渡し位置Ｘに移動し、ここにおいて、吸着ノズルＮが空のポケットＲ２に対して受取り動作を行なう。そして、ターンテーブルＴは一間欠回転を行い、今度は、次のデバイスＤ１８を保持した吸着ノズルが受取り受渡し位置Ｘに移動し、まず、ポケットＲ２にデバイスＤ１８を受け渡す。

その後、テーブル２１の回転により、ポケットＲ３がポジションＲＸに移動し、ここにおいて、吸着ノズルＮが空のポケットＲ３に対して受取り動作を行なう。そして、ターンテーブルＴは一間欠回転を行い、デバイスＤ１９を保持した吸着ノズルＮが、受取り受渡し位置Ｘに位置するようになる。

このようにして、ポケットＲ３〜ポケットＲ８においても同様に繰り返され、図４（ｄ）に示すように、載置群ＲのすべてのポケットにデバイスＤ１７〜Ｄ２４が載置された状態となる。

以上のようにして、図４（ｄ）に示すように、載置群Ｐ〜ＲのすべてのポケットにデバイスＤ１〜Ｄ２４が、載置された状態となる。この状態から、テーブル２１は、テーブル２１は、図示しないＹ軸駆動源の作用により、テストハンドラＨのターンテーブルＴと反対の方向に移動し、吸着ノズルＮの受取り受渡し位置Ｘに、載置群ＰのポジションＰＸが位置するように戻る。

このとき、載置群ＰのポケットＰ１に位置するデバイスＤ１は、上述のような、デバイスＤ２〜デバイスＤ２４がポケットＰ２〜ポケットＲ８に挿入されるまでの間、テーブル上に載置されており、その間、ヒータ２５による加熱により、所定の温度に高温化されている。

このような状態において、吸着ノズルＮ１が、まず、この高温化されたデバイスＤ１をポケットＰ１からピックアップする。次に、デバイスＤ２５を保持した吸着ノズルＮ２が、吸着ノズルＮ１がピックアップして空き状態となったポケットＰ１に、デバイスＤ２５を載置する。

吸着ノズルＮ２が、デバイスＤ２４を載置して、空き状態となると、吸着ノズルＮ２はそのままで、テーブル２１は、一間欠回転し、今度は、デバイスＤ２が載置されたポケットＰ２が、吸着ノズルＮ２の直下に移動してくる。

ここで、吸着ノズルＮ２は、直下のデバイスＤ２をピックアップする。このデバイスＤ２も、上記のデバイスＤ１と同様の時間、テーブル上に保持されたものであり、その間、ヒータ２５による加熱により、所定の温度に高温化されている。

続いて、デバイスＤ２６を保持した吸着ノズルＮ３が、吸着ノズルＮ２がピックアップして空き状態となったポケットＰ２に、デバイスＤ２６を載置する。そして、吸着ノズルＮ３が、デバイスＤ２６を載置して、空き状態となると、吸着ノズルＮ３はそのままで、テーブル２１は、一間欠回転し、今度は、デバイスＤ３が載置されたポケットＰ３が、吸着ノズルＮ３の直下に移動してくる。ここで、吸着ノズルＮ３は、直下のデバイスＤ３をピックアップする。

このように、以降は、デバイスを保持した吸着ノズルＮが、ターンテーブルＴの回転により、受け取り受渡し位置Ｘに来て、先に吸着ノズルがデバイスをピックアップしていったことにより、空き状態となったポケットにデバイスを載置し、この状態においてテーブル２１が一間欠回転し、次に受取り受渡し位置Ｘに来るデバイスをピックアップする。

このような処理を繰り返し、吸着ノズルＮにより、順次テーブル２１上のデバイスを入れ換えていき、常温状態のデバイスを、テーブル２１に受渡し、高温化されたデバイスを、テーブル２１からピックアップしていく。

以上のような本実施形態の高温化装置によれば、円盤状のテーブルの同一円周上に保持位置として複数のポケットを設け、さらに、この同一円周上のポケットを載置群として、この載置群を同心円上に複数備えた。そして、この載置群の複数のポケットに保持されたデバイスを、テストハンドラの吸着保持機構より順次受け取り、テーブルの円周上を複数回転させた上で、再度吸着保持機構に順次受け渡す。また、これを覆いにより、外部雰囲気と断熱するように覆うとともに、テーブルにヒータ等の加熱手段を設ける。これにより、テーブルの保持位置たるポケットに保持された複数のデバイスを同時に加熱することができるとともに、テーブルからはテストハンドラの吸着保持機構へ加熱済みのデバイスを一つずつ受け渡すことができるので、テストハンドラへの受渡しタイミングを遅らせることがない。

また、テーブルの円周上に設けられた保持位置に保持されるデバイスがテーブルの円周上を複数回転する間に、デバイスを所定の温度にするために必要な数秒から数十秒の時間を確保することができる。

テーブルにおいて、保持位置としてのポケットを円環状に配置することにより、例えば、平面状に収納レールを並列に並べて構成する場合に比べ、省スペース化が可能である。また、テーブルを回転させるという簡単な作用により、テーブル上のデバイスが複数回転する間にデバイスのソーク時間を十分確保することが可能である。

また、従来のレールにデバイスを保持し、これを順次加熱し、受け渡すような構成に比較し、高温テストのために新たにテストハンドラを用意するような必要もなく、一般的なテストハンドラの一工程処理装置として組み込むことが可能となるので、装置設置の省スペース化とともに、装置コストを安価に抑えることができるようになる。

さらに、同心円上に複数の載置群を構成した場合でも、テーブルが、その回転中心と受渡し位置とを結んだ直線方向にスライド移動するように構成されることで、同心円上に配置した保持位置からも、搬送装置の保持機構にデバイスを確実に受け渡すことができる。

また、テーブル下に、デバイスの加熱又は冷却手段を設け、テーブルをヒータ又はクーラブロックとして構成することにより、テーブルに保持されたデバイスの均一な加熱が可能となる。

ここで、上述のとおり、本実施形態では、説明の便宜上、ポケット２４の数を、同一円周上に８つで、この同心円を３つとし、計２４箇所程度設けているが、実際のデバイスは、実装面積が０．６ｍｍ×０．３ｍｍのいわゆる０６０３サイズから最大で縦横１０ｍｍ程度のものであり、０６０３サイズ等の小型電子部品の場合には、ポケットを１００個程度設けることが可能である。仮に、ポケットを１００個設けた際に、テストハンドラＨのインデックスタイム、すなわちテストハンドラＨのターンテーブルＴが１つの処理位置から隣接する処理位置まで移動を開始し、その次の処理位置まで移動するまでの時間（［処理位置移動時間］＋［処理時間］）が、０．１秒であるとした場合、吸着ノズルによって、高温化装置に挿入されたデバイスが、テーブルによって一回転し、再度吸着ノズルにピックアップされるまでに、１０秒（０．１秒×１００保持位置）の加熱時間を確保することができるものである。

［２．第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態（以下、本項において、本実施形態という。）の高低温化装置１０は、第１の実施形態において示した高低温化装置に改良を加えたものであり、具体的には、テーブル２１の各ポケット２４に、ポケットに載置されたデバイスＤを吸着保持する吸着孔２６を設けたものである。以下、図６に本実施形態における高低温化装置１０の構成を示す。なお、第１の実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

図６（ａ）は、高低温化装置１０のテーブル部分を示す部分平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図であり、図６（ｃ）は、図６（ｂ）におけるＢ−Ｂ’により切断した切断面を示す図である。同図に示すように、テーブル２１は、上下方向に、図示しないモータの駆動力を受け回転する軸２１ｃとともに、回転する回転ブロック２１ａと、固定ブロック２１ｂとからなり、この回転ブロック２１ａに、上述の吸着孔２６を設けたものである。また、本実施形態においては、この回転ブロック２１ａの回転を支持する固定ブロック２１ｂに、ラインの異なる２つのマニホールド２７ａ及び２７ｂを設けたものである。

マニホールド２７ａは、テストハンドラＨの吸着保持機構に設けられたノズルＮとの間で、デバイスの受取り及び受渡しを行なう、受取り受渡し位置Ｘに、テーブル２１がＹ軸移動することによって移動することとなる、ポジションＰＸ，Ｑ１，Ｒ１に設けられた吸着孔２６の直下位置するものである。このマニホールド２７ａには、図３（ｂ）に示すように、ノズルＮとの間で、デバイスの受取り受渡しを行なうに際して、ポケットの吸着をオンオフできるように、真空吸着と大気解放とを間欠的に繰り返す電磁弁Ｖに接続されている。なお、この真空吸着と大気解放との切替えタイミングは、吸着ノズルＮの下降及び上昇動作に同期するようにプログラムされている。

一方、マニホールド２７ｂは、マニホールド２７ａによってカバーされるポジションＰＸ，Ｑ１，Ｒ１以外に位置する吸着孔２６を真空吸引するものであり、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、略馬蹄形に刻まれた溝状の管２７ｂ１と、ポジションＰ５下から真空装置へ接続される通気路２７ｂ２と、継ぎ手２７ｃを介して図示しない真空吸着機構に接続され、常に真空吸着されるようになっている。

なお、本実施形態において、ポケット２４におけるデバイスの保持を、吸着孔２６からの真空吸着によるものとしているが、これは最適な実施例を示すものであって、例えばデバイスを機械的に挟持するチャック機構等公知のあらゆる保持手段を採用可能である。このような保持機構は、デバイスの種類に応じて適宜選択されるべきものである。

以上のような本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、デバイスをテーブル上に設けた吸着孔から吸着保持することにより、回転に伴ってデバイスを円盤状から脱落するようなことを防ぐことができる。

［３．他の実施形態］
本発明は、本実施形態において示した態様に限られるものではなく、例えば次のような態様も含むものである。上記実施形態においては、本発明の高低温化装置の高温化装置としての態様のみを示したが、本発明は低温化または常温化の装置としての態様も含む。本発明における低温化装置は、高温化装置とテーブルの回転するための構成並びに作用効果、デバイスを保持するための構成並びに作用効果は同様であり、高温化のためにヒータに代えて、低温化のために冷却手段を備えることにより、実現可能である。

また、上記実施形態において、テーブル上におけるデバイスの保持位置として、凹形に形成されたポケットを用い、このポケットに対して、デバイスを挿入することとしているが、これは、テーブル上でデバイスを確実に保持するための最良の態様を示すものであり、本発明は、このような場合限られない。例えば、テーブル上に、ポケット等の凹部を設けることなく、同一平面に吸着穴を複数設け、それにより、デバイスを保持する構成も可能である。

上記実施形態においては、加熱又は冷却手段を、テーブルに設け、このテーブルを加熱し又は冷却し、ヒータ又はクーラブロックとすることにより、デバイスの加熱又は冷却を行なうこととした。しかしながら、本発明は、このような態様に限られず、加熱又は冷却手段を、高低温化装置の任意の箇所に設け、この加熱又は冷却手段より、高温又は低温空気を、高低温化装置の覆い内に満たし、覆い内部を高温又は低温雰囲気とすることにより構成することも可能である。このような態様によって、テーブルに載置されたデバイスを加熱又は冷却することが可能であり、これにより、テーブルに保持されたデバイスの均一な加熱が可能となる。

本発明の第１の実施形態における高低温化装置を含むテストハンドラの全体構成を示す平面図（ａ）及び側面模式図（ｂ）。 本発明の第１の実施形態における高温化装置の全体構成を示す斜視図。 本発明の第１の実施形態における高温化装置のテーブル部分の構成を示す平面図（ａ）、断面図（ｂ）。 本発明の第１の実施形態における高温化装置の作用を示す模式図。 本発明の第１の実施形態における高温化装置の動作タイミングを示すチャート図。 本発明の第２の実施形態における高温化装置のテーブル部分の構成を示す平面図（ａ）、断面図（ｂ）及びマニホールドの構成を示す平面図（ｃ）。

１…高低温化装置
１１…高温化装置
１２…低温化装置
２１…テーブル
２１ａ…回転ブロック
２１ｂ…固定ブロック
２１ｃ…軸
２２…Ｙ軸駆動源
２３…覆い
２４，Ｐ１〜Ｐ８，Ｑ１〜Ｑ８，Ｒ１〜Ｒ８…ポケット
２５…ヒータ
２６…吸着孔
２７ａ，２７ｂ…マニホールド
２７ｂ１…管
２７ｂ２…通気路
２７ｃ…継ぎ手
３０…駆動ボックス
３１…台座
３２…取付部
３３…ハンドル
Ｄ，Ｄ１〜Ｄ２６…デバイス
Ｈ…テストハンドラ
Ｎ，Ｎ１〜Ｎ３…ノズル
Ｐ，Ｑ，Ｒ…載置群
ＰＸ，ＱＸ，ＲＸ…ポジション
Ｔ…ターンテーブル
Ｖ…電磁弁

Claims (10)

1. 半導体装置又は電子部品等のデバイスを受け取り、このデバイスを加熱又は冷却して各種工程処理を施す搬送装置へ順次受け渡す高低温化装置であって、
   モータの制御により間欠回転可能に設けられた円盤状のテーブルと、
   テーブル上のデバイスを加熱又は冷却する高低温化手段と、を備え、
   前記テーブルは、同一円周上にデバイスを載置する複数の保持位置からなる載置群を備え、さらに、この載置群を同心円状に複数備えことを特徴とする高低温化装置。
2. 前記テーブルにおいて、デバイスを搬送装置から受け取り、受渡す位置が、一箇所設けられ、
   前記テーブルは、テーブルの回転中心と前記受渡し位置とを結んだ直線方向にスライド移動するように構成され、このスライド移動により、同心円状に載置したデバイスの保持位置を、前記受渡し位置へ移動させることを特徴とする請求項１記載の高低温化装置。
3. 前記テーブルには、このテーブルを加熱し又は冷却し、ヒータ又はクーラブロックとする加熱又は冷却手段が設けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の高低温化装置。
4. 前記テーブルを覆う、覆いが設けられ、
   この覆いは、前記受渡し位置に対応する位置以外密閉され、前記加熱又は冷却手段により、内部が高温又は低温雰囲気としたことを特徴とする請求項１又は２記載の高低温化装置。
5. 前記保持位置には、デバイスを吸着して保持するための吸着孔が設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の高低温化装置。
6. 搬送装置により半導体装置又は電子部品等のデバイスを搬送しながら、半導体装置又は電子部品等のデバイスの外観検査や電気特性検査等を経てデバイスをテーピング梱包する各種処理工程を行う工程処理部を備えたテストハンドラであって、
   前記搬送装置に設けられた保持機構からデバイスを受け取り、このデバイスを加熱又は冷却して前記保持機構へ順次受け渡す高温化又は低温化あるいはその両方の機能を備えた高低温化装置を、一工程処理部として備え、
   前記高低温化装置は、モータの制御により間欠回転可能に設けられた円盤状のテーブルと、
   テーブル上のデバイスを加熱又は冷却する高低温化手段と、を備え、
   前記テーブルは、同一円周上にデバイスを載置する複数の保持位置からなる載置群を備え、さらに、この載置群を同心円状に複数備えことを特徴とする高低温化装置を備えたテストハンドラ。
7. 前記テーブルにおいて、前記搬送装置の保持機構との間でデバイスの受け取り及び受渡しを行なう位置が、一箇所設けられ、
   前記テーブルは、テーブルの回転中心と前記受渡し位置とを結んだ直線方向にスライド移動するように構成され、このスライド移動により、同心円状に載置したデバイスの保持位置を、前記受渡し位置へ移動させることを特徴とする請求項６記載の高低温化装置を備えたテストハンドラ。
8. 前記テーブルには、このテーブルを加熱し又は冷却し、ヒータ又はクーラブロックとする加熱又は冷却手段が設けられたことを特徴とする請求項６又は７記載の高低温化装置を備えたテストハンドラ。
9. 前記テーブルを覆う、覆いが設けられ、
   この覆いは、前記受渡し位置に対応する位置以外密閉され、前記加熱又は冷却手段により、内部が高温又は低温雰囲気としたことを特徴とする請求項６又は７記載の高低温化装置を備えたテストハンドラ。
10. 前記保持位置には、デバイスを吸着して保持するための吸着孔が設けられたことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の高低温化装置を備えたテストハンドラ。

Images