JP2975255B2 - 半導体試験装置用テストヘッド部のコンタクト特性の自動検査装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体試験装置用テス
トヘッド部におけるコンタクト特性を自動的に検査する
装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体試験装置を用いて、被測定対象物
である半導体デバイスを検査する場合、当該デバイスの
ピンとテストヘッド部のテストピンとのコンタクト特性
の良否が、検査結果を左右してしまう。そのため、検査
をスタートさせる直前に、テストヘッド部コンタクト特
性の良否の確認チェックを行っているのが通常である。
そして、従来技術においては、予め電気的特性が判明し
ている同一形状のデバイスを用いて、当該装置によって
検査時に適用するテストヘッド部に対しオペレータが人
手によって一個所づつ装填して検査してみて、その検査
データの内容で判断し、コンタクト特性の良否の確認を
行っている。

【０００３】しかし、近時、半導体デバイスの大容量
化、大規模化により一個当たりの検査時間が長時間を要
することとなった。そこで、その総検査時間を短縮する
ために、当該装置による検査時には、同時に多数個を検
査する方式が主流となっている。しかもそれらが、大量
に生産されるようになり、ますますユーザーからの多数
個同時検査のニーズは高まるばかりである。ところが、
それに伴い従来技術による確認チェックのための検査方
法では、毎回一個づつ一個所ごとにテストヘッド部に
出し入れをして検査データを取るのでは、人手と時間が
かかりすぎて、極めて非効率である。また、人手によ
って、出し入れをすることでデバイスのピンを曲げて変
形させてしまったり、不確実なコンタクト条件を作って
しまう、といった問題点が指摘されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術による事前の
特性検査による確認方法でも、同時に２個から８個程度
までであれば許容される範囲であったが、近時のように
同時に32個のコンタクト特性を検査する方法となると、
その非効率さや、コンタクトの不確実さの発生の懸念が
問題となってきていた。そこで、本発明においては、テ
ストヘッド部へのデバイスの搬入・搬出を、人手によら
ず完全自動化することにより、長時間の人手を必要と
しなくて効率を向上させる。また、当該テストヘッド
部へのデバイスの搬入・搬出が人手によるための不安定
さをなくして、コンタクトの不確実さの発生を防止する
ことを目的とした。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記記載の目的を達成す
るために、本発明では、当該装置のハンドラの方式が持
つ基本的な動作シーケンスの機能に、更に必要となる機
能を装置及び方法として付加することで解決した。

【０００６】（1） 即ち、当該装置のハンドラの方式
は、図６、７、８に示すように、強制水平搬送方式であ
り、X軸30・Y軸31の両方向に移動動作でき、高精度に制
御して特定の指定位置に、対象物を搬送することができ
る。また、本来の通常のデバイス22の自動検査時の動作
シーケンスは、図５に示すようになっている。そして、
その基本的な能力に加えて、テストヘッド13部に、テス
ト用デバイス15の搬入と搬出が繰り返され連続して自動
的にできるように、トランアーム34の付加を行った。

【０００７】（2） 図３に付加したトランアーム34の動
作シーケンスの概念図を示す。トランアーム34の機能と
しては、１度テストヘッド13部に搬入され、コンタクト
特性の検査を済ませ、アンローダストッカエレベータ32
上のカストマトレイ33に搬出されたテスト用デバイス15
を、トランアーム34を動作させるシーケンスによって、
再びローダストッカエレベータ35上にカストマトレイ33
ごと移動させるものである。この機能を付加したことに
より、特性の判明しているデバイスを用いて、コンタク
ト特性検査を行いたい場合、コンタクト特性検査の対象
となる任意のテストヘッド13部に対して、特性の判明し
ているテスト用デバイス15をローダヘッド36によって、
搬入又は搬出することが繰り返し自動的にできるように
なった。具体的には、図２に示す当該装置が持つハンド
ラの制御部のディスプレー画面８上にテストヘッド13部
のコンタクト特性を自動検査する条件を設定するため画
面９を呼び出す。そこでは、任意に指定したテストヘッ
ド13部を何回づつコンタクト特性を検査するか、或い
は、予め特性が判明しているコンタクト特性検査のテス
ト用デバイスは何個用いるか、などを設定する。そし
て、図１に示すコンタクト特性を得るためのシーケンス
に従って、人手によらず自動的にテストヘッド部のコン
タクト特性を検査していく。

【０００８】

【作用】

（1）本検査においては、例えば32個の多数のテストヘ
ッドがあっても、例えば、特性の判明している一個のデ
バイスを用いて、各テストヘッドについて一個づつを検
査したときに、どのテストヘッド部の検査結果も同じ結
果であることが期待される。そのためには、テストヘッ
ド部のコンタクタであるテストピンと、もう一方のコン
タクタであるデバイスピンとのあくまでも純粋なコンタ
クト特性でなければならない。本発明では、人手による
搬入をなくすことができたので、デバイスピンの変形に
よる影響などの不安定要素を持ち込まなくなった。

【０００９】（2） 近時、被検査対象デバイスの形状
も、回路基板の実装技術上の要求から軽薄短小化傾向は
避けられず、特に薄く、小さくなったものは、機械的強
度が低くなっている。そのため、図４に示すように、テ
ストトレイ12上にテスト用デバイス15を載せ、それを一
括してハンドリングし、かつ、テストヘッド13部上に一
括して載せ、マッチプレート11及びリードプッシャー14
とで押しつけて、テストピン17とデバイスピン16とのコ
ンタクトをとる構成となっており、そのことで、従来構
造のように直接ローダヘッド36でテスト用デバイス15そ
のものをテストピン17へ押しつけたりせず、またデバイ
スピン16を変形させることから保護している。

【００１０】（3） 従来技術のように、テストヘッド13
の個数が少なく、被検査対象デバイス22の形状も大きく
強固であったものと較べ、近時においては、テストヘッ
ド13数が多くデバイス22も弱小なのに対応させていくつ
もの加工体を重ね合わせた構造なので、例えば、１番目
18に位置するデバイス22と８番目19や25番目20や32番目
21とでは、コンタクトの条件が微妙に異なる。そのた
め、例えば、32個あるテストヘッド全部についてのコン
タクト特性を予め確認しておく必要があったが、人手を
介さないことで、効率的で安定な搬入・搬出を完全自動
化し、同時に、より確実なコンタクト特性の検査の方法
を実現した。

【００１１】

【実施例】

（1） 図４及び図６〜８に示す当該装置のハンドラが持
つ動作シーケンス機能に加えて、図５に示すように、ト
ランアーム34を付加し、テストヘッド部のコンタクト特
性の自動検査を可能とする動作シーケンス機能を設け
た。つまり、あるデバイスが一度テストヘッド部で特性
検査されても、また繰り返して、テストヘッド部へ自動
的に搬入・搬出ができるシーケンスとした。このことに
より、予め特性が判明しているデバイスを任意の個数を
用いて任意の個所のテストヘッド部のコンタクト特性
を、繰り返し自動的に検査することができた。即ち、ロ
ーダヘッド36によりテストトレイ12に搬入されたコンタ
クト特性を検査するためのテスト用デバイス15は、検査
終了後アンローダヘッド37によりカストマトレイ33上に
搬出され、更にアンローダストッカ38部からローダスト
ッカ39部へトランアーム34の動作シーケンスにより移動
させられ、その後は再び、通常の検査の動作シーケンス
の場合と同様に移動が行われるので、テストヘッド13部
の搬入・搬出が繰り返し自動的にできるようにした。

【００１２】（2）図１のシーケンスに示すように、カ
ストマトレイ33上に予め特性が判明しているデバイス即
ち、テスト用デバイスをいれローダストッカにセットす
るステップ１と、次いでハンドラがスタートする（ステ
ップ２）ので、ローダヘッドによってテストトレイに搬
入する（ステップ３）ことになる。そして、テスト用デ
バイスで、コンタクト特性の検査を行う（ステップ４）
が、終了するとまた、アンローダヘッドでテスト用デバ
イスをカストマトレイに戻す（ステップ５）ことにな
る。そして、カストマトレごとアンローダストッカに戻
す（ステップ６）ことになり、そこからトランアームで
アンローダストッカから、ローダストッカに戻す（ステ
ップ７）ので、再び、ローダヘッド36にテスト用デバイ
ス15がテストトレイ12に移される。従って、以降は所定
の個数のテスト用デバイスで、所定の個所のテストヘッ
ド部を、繰り返して所定の回数分だけ、コンタクト特性
を自動的に検査することができる。

【００１３】（3） 図２のディスプレイ画面８に示した
コンタクト特性検査条件設定９画面では、テスト回数は
10回で、テスト用デバイス数は１個となっている。これ
は最もシンプルな実施例であり、被検査対象デバイスの
検査所要時間が長い場合には、本発明の特徴が発揮され
るよう、最大でテストヘッド部の数だけ、予め特性の判
明しているデバイス、即ちテスト用デバイスを用意すれ
ば、短時間にテストヘッド部のコンタクト特性の自動検
査ができる。

【００１４】（4） ハンドラが強制水平搬送方式であ
り、どのテストヘッド部の位置、即ち、どのテストヘッ
ド部へもシーケンシャルに搬入し搬出ができるので、テ
スト用デバイスに背番号をつけ、そのテスト用デバイス
でどことどこをテストさせるか、又は、テストしたかが
明確にできる。そしてまた、特定のテスト用デバイスを
特定のテストヘッド部に、搬入し、また搬出するように
することで、テストヘッド部の各個所のコンタクト特性
を自動的に、しかも短時間に検査することができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。 （1）半導体試験装置用テストヘッド部のコンタクト特
性の検査方法において、テストヘッド部へのテスト用デ
バイスの搬入及び搬出を、人手によらず完全に自動化で
きたことで、長時間を要する人手を省き、コンタクト特
性検査の効率を格段に向上させることができた。 （2）コンタクト特性を検査すべきテストヘッド部への
テスト用デバイスの搬入及び搬出が人手によらず完全に
自動化できたことで、人手によってテスト用デバイスの
ピンを変形させてしまうなどの不安定要因の持ち込みを
排除でき、テストヘッド部自体のより純粋なコンタクト
特性が確実に検査できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例のフローチャートを示す。

【図２】本発明による実施例のハンドラの制御部のディ
スプレイ画面を示す。

【図３】本発明による実施例のトランアームによるコン
タクト特性の自動検査時の動作シーケンスを示す概念図
である。

【図４】本発明による実施例のハンドラのテストヘッド
部の構成を示す概念図である。

【図５】本発明による実施例のハンドラの動作シーケン
スを示す概念図である。

【図６】本発明による実施例のハンドラの概要を示す斜
視図である。

【図７】本発明による実施例のハンドラの概要を示す正
面図である。

【図８】本発明による実施例のハンドラの概要を示す平
面図である。

【符号の説明】

１ カストマトレイにテスト用デバイスをいれローダス
トッカにセットする ２ ハンドラがスタートする ３ ローダヘッドによってテストトレイに搬入する ４ テスト用デバイスでコンタクト特性の検査を行う ５ アンローダヘッドでテスト用デバイスをカストマト
レイに戻す ６ カストマトレイごとアンローダストッカに戻す ７ トランアームでアンローダストッカからローダスト
ッカに戻す ８ 制御部ディスプレイ画面 ９ コンタクト特性自動検査条件設定 11 マッチプレート 12 テストトレイ 13 テストヘッド 14 リードプッシャー 15 テスト用デバイス 16 デバイスピン 17 テストピン 18 １番目 19 ８番目 20 25番目 21 32番目 22 被検査対象デバイス 30 X軸 31 Y軸 32 アンローダストッカエレベータ 33 カストマトレイ 34 トランアーム 35 ローダストッカエレベータ 36 ローダヘッド 37 アンローダヘッド 38 アンローダストッカ 39 ローダストッカ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 強制水平搬送方式による半導体試験装置
   のハンドラに於いて、テスト用デバイス（15）をアンロ
   ーダストッカエレベータ（32）から、ローダストッカエ
   レベータ（35）にカストマトレイ（33）ごとハンドリン
   グするトランアーム（34）を設けたことを特徴とする、
   半導体試験装置用テストヘッド部のコンタクト特性の自
   動検査装置。
2. 【請求項２】半導体試験装置が持つ制御部のディスプレ
   イ画面（８）で、テストヘッド（13）部のコンタクト特
   性の自動検査条件を設定（９）し、 テスト用デバイスをローダストッカ部にセット（１）
   し、 ハンドラがスタート（２）し、 テスト用デバイスをローダヘッドによりテストトレイに
   セット（３）し、 次いで、テストヘッド部に搬入して、コンタクト特性を
   検査（４）し、 検査終了後アンローダヘッドによって、テスト用デバイ
   スをカストマトレイに戻し（５）、 さらに、カストマトレイごとアンローダストッカエレベ
   ータに戻し（６）、 アンローダストッカエレベータに戻ったテスト用デバイ
   スをトランアームが、カストマトレイごとローダストッ
   カエレベータに戻し（７）、 再び、ローダヘッド（36）によりコンタクト特性の検査
   を繰り返し自動で行うことを特徴とする、半導体試験装
   置用テストヘッド部のコンタクト特性の自動検査方法。