JP3759579B2 - ＲＡＭバスハンドラ（Ｒａｍｂｕｓｈａｎｄｌｅｒ） - Google Patents
ＲＡＭバスハンドラ（Ｒａｍｂｕｓｈａｎｄｌｅｒ） Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は集積回路（IC）や半導体チップなどのような電子部品の機能検査に用いられるテストハンドラに係り、特にBGAやCSP型半導体ディバイスを自動でテストできるテストハンドラ、即ちRAMバスハンドラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ディバイスの製造過程において所定の組立工程を経て製造されたディバイスは、最終的に所定の機能を発揮しているか否かをチェックするテスト工程をたどる。テストハンドラは、前述したような半導体ディバイスのテスト工程に使われ、一定数のディバイスを搬送してテストヘッドに接続させることによってテストがなされるようにし、このテスト結果に応じてディバイスを等級別に分類して積載する。このようなテストハンドラは半導体ディバイスの形状及び種類に応じて適切な形態のことが開発されて使われている。
【０００３】
従来一般的に用いられるテストハンドラは、パッケージの外側に電極（リードまたはピンと称する）が突出された形状のディバイスをテストするのに適して構成されている。
【０００４】
一方、最近は半導体の高集積化に伴って複数の電極がパッケージの下面にエアリアアレイ状に配列されたBGA（Ball Grid Array）やCSP（Chip Size Package）型半導体ディバイスがに開発されて量産中であるが、このようなBGAやCSP型半導体ディバイスは電極がディバイスの下面に配列されるため、従来の一般的なテストハンドラとしてはテストし難い。従って、BGAやCSP型の半導体ディバイスを自動でテストできる装備の開発が求められている。
【０００５】
特に、テストチャンバにおいて半導体ディバイスをテストヘッドのソケットに直接接触させるためには、ディバイスを正確に案内しながらも測定のための一定圧力を加える装置が必要である。
【０００６】
一般に、テストハンラの場合、半導体ディバイスを供給するユーザートレーと半導体ディバイステスト用ボートの半導体ディバイス収納部間の間隔が相異なるため、ピックアンドプレース（Pick & Place）途中に多数の半導体ディバイス相互間の間隔を調整することが求められ、またテストの効率を高めるために１回のピックアンドプレース動作に多数の半導体ディバイスを吸着することが必要である。
【０００７】
このため、従来はユーザートレーとボートの半導体ディバイス収納部との間隔差を補正するためにプリーサイザ（pre-sizer）というピッチ調整装置を別途に使用したり、またはハンド自体にピックアンドプレース用シリンダの間隔を調整することができるリンクタイプの間隔調整手段を付加した。また、テスト効率を高めるため、通常８個のピックアンドプレース用シリンダと真空パッドを組み合わせたハンドを使用した。
【０００８】
しかし、前述したような従来の方法によれば、プリーサイザによる場合は半導体ディバイスのピックアンドプレース動作効率が不良であり、リンクタイプの間隔調整手段によりシリンダ間隔を調整する場合にはリンクに累積誤差が生じて正確なピックアンドプレース動作がなされない問題がある。
【０００９】
また、半導体ディバイスのテスト時間が半導体ディバイスをピックアンドプレースする時間より短い場合は高価のテスト装備の暇時間が生ずる問題もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたことであって、RAMバスタイプの半導体ディバイス、即ちBGAやCSP型の半導体ディバイスを自動でテストできるテストハンドラ、即ちRAMバスハンドラを提供するところにその目的がある。
【００１１】
本発明の他の目的は、シリンダ間の間隔調整時累積誤差が生じなく、１回のピックアンドプレース動作により多数の半導体ディバイスをハンドリングしてピックアンドプレース時間を縮められる可変ハンド付きRAMバスハンドラを提供することである。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、テストチャンバで半導体ディバイスをピッキングしてテストする場合ディバイスを正確かつ安定的にピッキングして、テストソケットに接続させうる装置を備えたRAMバスハンドラを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明に係るＲＡＭバスハンドラは、テストする半導体ディバイスが盛られたユーザートレーを多数積載して一個ずつ供給位置に位置決めし、テスト済みディバイスを盛るための収納位置に空きユーザートレーを位置決めし、テスト済みディバイスが盛られたユーザートレーを重層に積載するユーザートレースタッカと、前記供給位置のユーザートレーからディバイスをピックアップしてローディング位置に存するボートに安着させるとともに、２列に配列された複数のピックアップブロックの列間の間隔および各列毎の列長さがそれぞれ独立して変更可能とされた２列可変ハンドを備えたディバイスローディング部と、前記ディバイスローディング部から上端の引入口に引き込まれたボートを順次に下降させ、テスト条件に応じてディバイスを加熱したり冷却させ下端の排出口に排出する予熱チャンバと、前記予熱チャンバ内で予熱されたディバイスをテストヘッドのソケットに接続させテストを行うテストチャンバと、前記テストチャンバから下端に引き込まれたボートを順次に上昇させ、テスト済みディバイスを常温に回復させ上端に排出する回復チャンバと、前記回復チャンバから排出されたボートからテスト済みディバイスをピッキングして、テスト結果に応じて複数の移動バッファ上のテスト等級別に区分された特定領域に積載するとともに、１列に配列された複数のピックアップブロックの列長さが変更可能とされた複数の１列可変ハンドを備えるディバイス分類部と、前記移動バッファ上のディバイスを等級別に区分されたユーザートレーに盛るディバイスアンローディング部とを含む。
【００１４】
ディバイスローディング部は、２列可変ハンドを取付けてユーザートレー上とローディング位置に位置決めする２軸のローディングロボット、及び余分のディバイスを一時保管するディバイスバッファを含む。
【００１５】
ディバイス分類部は、ボートを前後方（Y方向）に移動させディバイス吸着位置に止まらせるボート移動軸と、ボート上とディバイスを複数の１列可変ハンドでピッキングして、テスト結果に応じて移動バッファの一定領域に安着させる２台の１軸直交ロボットと、ボートのディバイスを積載してディバイスアンローディング部に運搬する２台の移動バッファとを含む。
【００１６】
ディバイスアンローディング部は、複数のピックアップシリンダで構成されたピックアップハンドが取付けられた２軸のアンローディングロボットを含む。
【００１７】
また、前述したような本発明の目的は、本発明に係る１列可変ハンド及び２列可変ハンドを提供することによって達成される。
【００１８】
前記１列可変ハンドは、ハンドフレームと、前記ハンドフレームに固定された案内棒と、前記案内棒に嵌め込まれて摺動する複数のピックアップブロックと、前記ハンドフレームについて昇降されることで、前記案内棒に対して前記複数のピックアップブロックの間隔を可変させる手段とを含む。
【００１９】
前記ピックアップブロック間隔可変手段は、前記複数のピックアップブロックの各々に突設された案内突起と、前記案内突起を各々受け入れる複数の案内溝が形成され、前記案内突起が前記案内溝の一端に置かれる場合は前記ピックアップブロックがお互い近接し、他端に置かれる場合は前記ピックアップブロック間の間隔が広がるように前記複数の案内溝が配置された間隔調整板と、前記間隔調整板を昇降させる駆動手段とを含む。ここで、前記案内突起はカムフォロア（Cam follower）よりなされる。また、前記ピックアップブロック間隔可変手段は、前記ハンドフレームに設けられ、前記間隔調整板の昇降を案内する昇降案内手段を含んでいる。この昇降案内手段は、前記ハンドフレームに固定されたリニアモーションガイド（LM guide）、及び前記間隔調整板に固定されたリニアモーションブロック（LM block）とからなる。
【００２０】
前記ピックアップブロックにはディバイスをピックアンドプレースするためのピックアップシリンダが取付けられている。
【００２１】
前記２列可変ハンドは、ハンドフレームと、前記ハンドフレームに固定された第１案内棒と、前記第１案内棒に嵌め込まれて摺動する複数のピックアップブロックと、前記ハンドフレームに対して昇降されることで前記第１案内棒に対して前記複数のピックアップブロックの間隔を変わらせる第１間隔可変手段と、前記ハンドフレームに設けられた幅間隔調整手段と、前記幅間隔調整手段に固定された第２案内棒と、前記第２案内棒に嵌め込まれて摺動する複数のピックアップブロックと、前記ハンドフレームについて昇降されることで前記第２案内棒に対して前記複数のピックアップブロックの間隔を変らせる第２間隔可変手段とを含めて構成される。
【００２２】
前記第１及び第２間隔可変手段は、前記複数のピックアップブロックの各々に突設された案内突起と、前記案内突起を各々受け入れる複数の案内溝が形成され、前記案内突起が前記案内溝の一端に位置する場合は前記ピックアップブロックがお互い近接し、他端に位置する場合は前記ピックアップブロック間の間隔が広がるように前記複数の案内溝が配置された第１間隔調整板及び第２間隔調整板と、前記第１及び第２間隔調整板を昇降させる第１及び第２駆動手段とを含めている。
【００２３】
前記第１間隔可変手段は、前記ハンドフレームに設けられ、前記第１間隔調整板の昇降を案内する第１昇降案内手段を含め、前記第２間隔可変手段は、前記幅間隔調整手段に設けられ、前記第２間隔調整板の昇降を案内する第２昇降案内手段とを含めてなされる。
【００２４】
前記幅間隔調整手段は、前記ハンドフレームに固定された空圧シリンダと、前記空圧シリンダロードの端部に結合された幅間隔調整ブラケットと、前記幅間隔調整ブラケットに装着された複数のリニアモーションブロックと、前記ハンドフレームに第１案内棒と直角方向に装着され前記リニアモーションブロックを案内する複数のリニアモーションガイドとを含む。
【００２５】
また、前述した他の目的を達成するための本発明に係るRAMバスハンドラのテストチャンバは、テストしようとする複数の半導体ディバイスが積載されているボートと、該ボートに存する一定数のディバイスをピッキングしてテストヘッドの該当テストソケットに接続させるコンタクトピッカー組立体と、コンタクトピッカー組立体を上下動させるための昇降手段と、コンタクトピッカー組立体がボートに存するディバイスをピッキングしてテストソケットに接続させることができるようにするためにボートを移動させる手段とを含む。
【００２６】
ボートは、ディバイスローディング部で複数の半導体ディバイスを積載してテストヘッド上部のテスト初期位置に移動される。該ボートには複数のディバイス収納溝とこの収納溝との間に位置する複数の貫通孔が形成される。該ボートの貫通孔を介してコンタクトピッカー組立体がテストソケットまで下降してディバイスをテストソケットに直接接続させテストがなされるようにする。一方、ボートはボート移動手段によりテスト初期位置から一定距離ほど移動した位置、即ちコンタクトピッカー組立体がボートの貫通孔を経て下降できる位置にピッチ単位で移動される。
【００２７】
コンタクトピッカー組立体は、前記昇降手段と連結される昇降プレートと、該昇降プレートに緩衝手段の介在下に連結され、真空ホールを有する４個のピッカー部材が四角形に配列されてなされる複数のピッカーと、前記ピッカーの各ピッカー部材に流動可能に連結されディバイスを吸着する真空パッドと、前記各ピッカー部材と真空パッドとの間に介在され真空パッドを下側に弾力支持する複数の圧縮コイルスプリングとを含む。
【００２８】
前記緩衝手段は、前記各ピッカーの上部に結合された第１緩衝プレートと、該第１緩衝プレートと対応する位置の前記昇降プレートに各々結合された第２緩衝プレートと、前記第２緩衝プレートについて第１緩衝プレートが所定の間隙範囲内で流動できるように前記第１緩衝プレートと第２緩衝プレートを連結する複数の連結バーと、前記複数の連結バーに各々介在され第１緩衝プレートを第２緩衝プレートについて弾力支持する複数の圧縮コイルスプリングとを含む。
【００２９】
コンタクトピッカー組立体昇降手段は、コンタクトピッカー組立体の上部に設けられるフレームの上部一側に設けられた駆動源としてのモータと、モータ軸に結合されたピニオンと、コンタクトピッカー組立体の上部中央から前記フレームを貫通して立設され、長手方向を追って前記ピニオンと噛合うラックが形成されモータが駆動するに伴い上下動するラックバーと、コンタクトピッカー組立体の昇降動を案内する手段とを含めて構成される。
【００３０】
ボート移動手段は、前記ボートの一側面に形成された把持溝に選択的に挿入されることによりボートを把持するようにボートに隣接して回転可能に設けられた把持部材と、前記把持部材が前記把持溝に挿入されるように把持部材を一定角度に回転させる旋回部と、前記旋回部によりボートを把持した状態の前記把持部材を直線動させるための駆動部とを含む。
【００３１】
ここで、前記旋回部は、前記把持部材を回転可能に支持する旋回棒と、前記旋回棒の端部に結合された旋回ブロックと、前記旋回ブロックを旋回させるための空圧シリンダとを備える。そして、前記駆動部は、駆動源のモータと、前記モータ軸に結合されたボールスクリューと、前記ボールスクリューに結合され該ボールスクリューが回転するに伴い直線動するボールナットと、前記ボールナットと前記旋回部とを連結する連結部材とを備える。
【００３２】
本発明の望ましい実施形態によれば、RAMバスハンドラのテストチャンバは、コンタクトピッカー組立体によるディバイスのピッキング時ボートのディバイス収納溝における真空パッドの位置を案内するピッキング位置ガイド手段と、ディバイスのソケット接続のために下降するコンタクトピッカー組立体の下降位置を案内する下降位置ガイド手段と、コンタクトピッカー組立体によるディバイスのソケット接続時ソケットにおける真空パッドの位置を案内する接続位置ガイド手段とを備える。
【００３３】
ここで、ピッキング位置ガイド手段は、真空パッドの左右方向の両側及びボートのディバイス収納溝の両側壁に対応するように形成され、ディバイス収納溝における真空パッドのX方向位置をガイドする第１及び第２傾斜案内部と、真空パッドの前後方の両側及びボートのディバイス収納溝の両側に対応するように形成され、ディバイス収納溝における真空パッドのY方向位置をガイドする所定の曲率半径を持つ第１及び第２ハードストップ接触部とから構成される。
【００３４】
そして、下降位置ガイド手段は、コンタクトピッカー組立体に一体に形成された複数対のコンタクトガイドピンと、テストヘッドの上部に設けられ前記コンタクトガイドピンと対応する位置にこのコンタクトガイドピンが挿入されるコンタクトガイドピンホールが形成されたコンタクトガイドプレートとから構成される。
【００３５】
また、接続位置ガイド手段は、真空パッドの第１傾斜案内部と対応する位置のソケットの両側壁に形成され真空パッドのX方向位置をガイドする第３傾斜案内部と、真空パッドの第１ハードストップ接触部と対応する位置のソケットの両側に形成され真空パッドのY方向位置をガイドする第３ハードストップ接触部とから構成される。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい一実施形態について添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
本発明の一実施形態によるRAMバスハンドラは、図１の斜視図に示した通り、ユーザートレースタッカ１００、ディバイスローディング部２００、予熱チャンバ３００、テストチャンバ４００、回復チャンバ５００、ディバイス分類部６００、及びディバイスアンローディング部７００とを含む。
【００３８】
以下、本発明の一実施形態を説明するにあたって、メーンフレーム１の上面の前方に設けられたトレーラックが列をなす方向をX方向と定義し、X方向と直角をなし、メーンフレームの後方に向ける方向をY方向と定義して使用し、図４に示したRAMバスハンドラの半導体ディバイスの流れを示した流れ図を参照する。
【００３９】
ユーザートレースタッカ１００はメーンフレーム１の上面の前方に設けられ、図２の斜視図に示した通り、ユーザートレー１０が積載されるトレーラック１１０、トレー１０を１個ずつ固定するトレー固定板１２０、トレー１０をローディング／アンローディングさせるトレーロボット１３０を含む。また、ユーザートレースタッカ１００の上側にはベース板２が設けられる。
【００４０】
トレーラック１１０はユーザートレー１０を多数積載することが出来るようにガイドバー１１１が形成された板であって、シリンダによりY方向に前後進が可能である。多数のトレーラック１１０が一列をなすようにメーンフレーム１の上面前方に設けられ、通常テストする半導体ディバイスが盛られたユーザートレーを積載するトレーラック１１０aが２個、空きユーザートレー積載用ラック１１０bが１個、テスト結果に応じて分類されたディバイスが盛られたユーザートレーを積載するラック１１０cが５個で構成される。
【００４１】
トレー固定板１２０はトレーラック１１０の上側にベース板２下に設けられシリンダ１２１により昇降可能な構造で空きユーザートレーラック１１０bを除いたトレーラックに一対一対応できるよう設けられる。このトレー固定板１２０がユーザートレー１０を積載して上昇すれば、ベース板２にユーザートレー１０が露出されるよう形成された孔と一致してディバイス供給位置P１及びディバイス収納位置P６をなす。
【００４２】
トレーロボット１３０はX方向軸１３１と２個の上下方向に動く軸１３３を有する直交ロボットであって、上下に動く軸１３３には各々トレー把持用クリッパ１３５が取付けられており、トレー固定板１２０とトレーラック１１０との間でユーザートレー１０のローディング／アンローディングを行う。このロボット１３０は全体トレーラックをカバーできる動作領域を持っている。
【００４３】
ディバイスローディング部２００はディバイス供給位置P１に固定されたユーザートレー１０からディバイスを吸着してディバイスローディング位置P２に存するボート２０の収納溝にディバイスを収納させ、２列可変ハンド２１０とローディングロボット２２０及びディバイスバッファ２３０とから構成される。
【００４４】
前記２列可変ハンド２１０は１６個のピックアップシリンダ２８６，２９６が８個ずつ２列に配置されていることであって、各シリンダ間２１１の間隔が近くて遠い状態に可変される。間隔が近い場合はユーザートレー１０上のディバイスをピッキングする時であり、間隔が遠い場合はボート２０上にディバイスを置く時である。これに対する詳細な説明は後述する。
【００４５】
ローディングロボット２２０は前記可変ハンド２１０を付着してX−Y方向に動作する２軸の直交座標型ロボットであって、ディバイス供給位置P１のユーザートレー１０とディバイスローディング位置P２のボート２０が作業領域に含まれるようにその上部空間に設けられる。
【００４６】
ディバイスバッファ２３０はディバイス供給位置P１とディバイスローディング位置P２との間に設けられ、余分のディバイスが置かれていて２列可変ハンド２１０が常に１６個のディバイスを吸着して運搬できるようにすることであって、ディバイス収納溝が多数形成された板である。
【００４７】
予熱チャンバ３００はメーンフレーム１の上面の後方に設けられ、ボート２０が入る引入口はディバイスローディング位置P２の高さと同じであり、ボート２０が出て行く排出口はメーンフレーム１の上面の高さであって、引入口と排出口の高さには一定の高度差がある。予熱チャンバ３００に引き込まれたボート２０上のディバイスはテスト条件に応じて排出口までダウンされる間テスト条件によって加熱されたり冷却される。
【００４８】
テストチャンバ４００は予熱チャンバ３００に連結されるように予熱チャンバ排出口のそばのメーンフレーム１に設けられ、メーンフレーム上面の下部に設けられたテストヘッドの複数のテストソケットにディバイスを接続させテストを行う。ディバイスを真空吸着するコンタクトピッカー組立体を利用して一度に３２個のディバイスをテストできる。テストチャンバ４００についての詳細な説明は後述する。
【００４９】
回復チャンバ５００はテストチャンバ４００のそばに連結して設けられており、テストチャンバ４００から出てきたボート２０をディバイスローディング高さまで上昇させディバイスを常温に回復させる。引入口は予熱チャンバ３００の排出口と同じ高さであり、排出口が前記ディバイスローディング高さに形成されている。
【００５０】
前記予熱チャンバ３００の排出口、テストチャンバ４００のボート２０のテスト位置及び移動路及び回復チャンバ５００の引入口は同一高度上に位置し、ボールスクリューと空圧シリンダよりなされたボート移動手段により各チャンバ間を移動する。
【００５１】
ディバイス分類部６００は図３に示したように、ボート移動軸６１０、２台の１軸ロボット６２０、２台の移動バッファ６３０、及び１列可変ハンド６４０とからなされる。
【００５２】
ボート移動軸６１０は回復チャンバ５００の排出口に排出されたボート２０を受けて位置決めすることで、モータ６１１、ボールスクリュー６１２及びLMガイド６１３とから構成される。
【００５３】
１軸ロボット６２０はボート移動軸６１０と移動バッファ６３０の上側に設けられ、ボート２０のディバイスを移動バッファ６３０でピックアンドプレースする。このロボット６２０には８個のピックアップシリンダ６５２とからなされ、各シリンダ６５２間の間隔が変わる１列可変ハンド６４０が付着されている。これに対する詳細な説明は後述する。
【００５４】
移動バッファ６３０は前記ボート移動軸６１０の側傍に設けられ、直線移動手段により前後に移動する移動板６３１の上面にディバイスの置かれる収納部が多数形成される。この移動バッファ６３０は１軸ロボット６２０により積載されたテスト済みディバイスをモータ、ボールスクリュー及びLMガイドよりなされた直線移動手段によりユーザートレースタッカ１００側に位置したディバイスアンローディング位置P５に運搬する。
【００５５】
また、ディバイス分類部６００にはボート２０を回復チャンバ５００から供給される手段及びディバイスの全てが移動バッファ６３０でピックアンドプレースされ空きボート２０を前記ディバイスローディング部２００のディバイスローディング位置P１に移動させる手段が含まれる。前記手段は通常空圧シリンダで構成される。
【００５６】
ディバイスアンローディング部７００は、移動バッファ６３０上のディバイスをテスト結果に応じて、等級別に区分されディバイス収納位置P６に固定されているユーザートレー１０に等級別に分離して収納させることであって、ピックアップハンド７２０が付着されたX-Y方向に動作する２軸の直交座標ロボットのアンローディングロボット７１０で構成される。
【００５７】
アンローディングロボット７１０は２個の移動バッファ６３０のディバイスアンローディング位置P５と各等級別に区分されたディバイス収納位置P６に置かれたユーザートレー１０をカバーできる作業領域を持ち、その上部空間に設けられる。
【００５８】
ピックアップハンド７２０は１６個のピックアップシリンダ２８６，２９６とから構成され、移動バッファ６３０のディバイス収納部間隔とユーザートレー１０のディバイス収納部間隔とが同一なため、ピックアップシリンダ間の間隔が可変されない。収納部の間隔が変わる場合は可変ハンドを使用することも可能である。
【００５９】
また、本実施形態には前述されていないが、それぞれの構成部分を制御するための制御器が含まれる。
【００６０】
以下、前述したような本発明の一実施形態によるRAMバスハンドラの作用を具体的に説明する。
【００６１】
作業者はディバイスが盛られたユーザートレー１０を供給トレーラック１１０aに積載する。この際、トレーラック１１０aが前進した状態で多数のユーザートレー１０を積載し、積載が終わった後トレーラック１１０aを原位置させる。また、ディバイスのない空きユーザートレーを空きトレーラック１１０bに最小限ディバイステスト分類種類と同じ数量を積載する。
【００６２】
トレー１０がラック１１０に積載されれば、トレーロボット１３０が供給トレーラック１１０aの最上端トレー位置を感知してクリッパ１３５で最上端のトレーを把持した後、そばのトレーラック上に待避すればトレー固定板１２０がトレーロボット１３０のクリッパ１３５がこのトレー１０をローディング／アンローディングできる程度に下降する。トレー固定板１２０が下降すれば、トレーロボット１３０が把持したトレー１０をトレー固定板１２０にローディングする。トレーロボット１３０がトレー１０をローディングし待避すれば、トレー固定板１２０が再び上昇してトレー１０がベース板２に形成された孔に露出されるようしてディバイス供給位置P１をなす。
【００６３】
もし、トレー固定板１２０にトレー１０が存する場合は、トレー固定板１２０が下降すればトレーロボット１３０はトレー１０を把持しないクリッパ１３５でトレー固定板１２０上のトレー１０をアンローディングさせた後トレー１０を把持したクリッパ１３５で上記の動作を行う。トレー固定板１２０上のトレー１０を把持したロボット１３０はトレーの状態によって空きーントレーラック１１０aやテスト済みディバイスの盛られたトレーが分類されたラック１１０cに積載する。
【００６４】
ユーザートレー１０が供給位置P１に来れば、ローディングロボット２２０が２列可変ハンド２１０でディバイスを吸着してディバイスローディング位置P２に存するボート２０にディバイスを収納させる。この際、２列可変ハンド２１０はピックアップシリンダ２８６，２９６間の間隔が狭まった状態でユーザートレー１０でディバイスを吸着し、ディバイスローディング位置P２に移動しつつピックアップシリンダ２８６，２９６間の間隔を広げてボート２０上にディバイスを安着させる。
【００６５】
もし、ユーザートレー１０で吸着したディバイスが１６個ではない場合、ディバイスバッファ２３０に存するディバイスの数と比較して、ディバイスを１６個に満たすのに最も速い方法を選択して吸着したディバイスをディバイスバッファ２３０に下ろすか、それともバッファ２３０上で不足したディバイスを吸着して１６個を満たす。ディバイスバッファ２３０上にディバイスが存しない状態で可変ハンド２１０がディバイスを１６個吸着できなければ吸着したディバイスを全部バッファ２３０上に下ろす。
【００６６】
ローディングロボット２２０がディバイスローディング位置P２に存するボート２０にディバイスを全て満たせば、ローディングロボット２２０は可変ハンド２１０の下端に存する案内棒で該ボート２０を予熱チャンバ３００に引っ張っていく。その後には予熱チャンバ３００の引入端の前に設けられた回転シリンダがボート２０を予熱チャンバ３００の中へ完全に押し込む。
【００６７】
予熱チャンバ３００にボート２０が引き込まれれば、チャンバ３００の最下端に存するボートがテストチャンバ４００に搬出される。即ち、予熱チャンバ３００の引入口と排出口との間には高さ差があって、その間に一定個数のボート２０が積載されているため、ボート２０は引き込まれた順に一つずつ排出される。従って、引き込まれたボート２０が搬出されるまでは一定時間がかかってその間必要なテスト温度条件でディバイスを加熱したり冷却させる。
【００６８】
予熱チャンバ３００の排出口に出てきたボート２０はテストチャンバ４００のテストヘッド上に位置するようになる。テストチャンバ４００内のコンタクトピッカー組立体が一度に３２個のディバイスをピッキングしてテストヘッドのソケットに接続させテストを行う。この際、ハンドラ制御器はテスト結果に応じてボート２０上のそれぞれの収納部にどんな等級のディバイスが安置されているかを記憶する。テストが完了すれば、ボート２０は回復チャンバ５００に引き込まれる。テストチャンバ４００におけるテスト過程に対する詳細な説明は後述する。
【００６９】
回復チャンバ５００も予熱チャンバ３００のように引入口と排出口の高さ差があって、引き込まれたボート２０が引入順に順番に排出され、その間ディバイスの温度が常温に回復される。ただ、排出口の高さが引入口より高くて、排出方向がテストチャンバ４００の上側であるということが予熱チャンバと違う点である。
【００７０】
回復チャンバ５００から排出されたボート２０はディバイス分類部６００のボート移動軸６１０に積載される。ボート移動軸６１０はボールスクリューによりボート２０を前後方（Y方向）に移動させ、１軸ロボット６２０がボート２０上のディバイスを吸着できる位置P３に止まらせる。
【００７１】
１軸ロボット６２０は付着された１列可変ハンド６４０でボート２０上のディバイスを８個吸着してX方向に移動した後、テスト等級に応じてディバイスを受けられる位置P４に存する移動バッファ６３０上のディバイス収納部に安置させる。移動バッファ６３０の収納部６３１はハンドルロシア制御機内にテスト等級別に一定の領域が決まっているため、１軸ロボット６２０が吸着したディバイスは制御器が記憶しているテスト結果に応じて移動バッファ６３０上の特定領域に安置される。この動作は１軸ロボット６２０のX方向運動と移動バッファ６３０のY方向運動との組み合わせによってなされる。１軸ロボット６２０により全てのディバイスが搬出され、空きボート２０はボート移動軸６１０によりディバイスローディング位置P１に移動する。
【００７２】
ディバイスが盛られた移動バッファ６３０はボールスクリューで構成された直線移動手段によりディバイスアンローディング位置P５に移動する。移動バッファ６３０は２個が配置されており、一個がディバイスアンローディング位置P５に移動しても、もう一個はディバイス分類部６００からディバイスを分類して供給される動作を継続的に行えるのでテストの流れが切れなくなる。
【００７３】
移動バッファ６３０がディバイスアンローディング位置P５に来ればアンローディングロボット７１０が１６個のピックアップシリンダとから構成されたピックアップハンド７２０で移動バッファ６３０上のディバイスを吸着してテスト等級別に区分されディバイス収納位置P６に置かれたユーザートレー１０上に安置させる。即ち、移動バッファ６３０の１等級領域に存するディバイスは１等級ディバイス収納位置のユーザートレーに、移動バッファの２等級領域のディバイスは２等級ユーザートレーに、不良ディバイスは不良ユーザートレーに安置させることのように、移動バッファのそれぞれの等級に対応するユーザートレー１０にディバイスを分類して安置するようになる。
【００７４】
図４は本発明の一実施形態によるRAMバスハンドラにおいて半導体ディバイスの流れを示す流れ図である。供給位置P１に存するユーザートレー１０に積載されているディバイスは２列可変ハンド２１０で１６個ずつ吸着されディバイスローディング位置P２に存するボート２０に安置される（矢印A）。ディバイスの全てが安置されれば、ボート２０がディバイスを安着したまま予熱チャンバ３００、テストチャンバ４００、回復チャンバ５００を通りすぎてディバイス分類部６００に移動する（矢印B）。ボート２０がディバイス分類部６００に来れば２個の１列可変ハンド６４０によりディバイスが等級別に移動バッファ６３０の一定領域に安置される（矢印C）。空きボート２０はディバイスローディング位置P２に移動する。移動バッファ６３０がディバイスアンローディング位置P５に移動すれば固定ハンド７２０により移動バッファ６３０に安置されたディバイスが等級別に分類されたユーザートレー１０に積載される（矢印D）。
【００７５】
矢印Eはユーザートレー１０の流れを示すが、テストするディバイスが盛られたユーザートレー１０が空くようになれば、テスト済みディバイスを盛るため移動することを示す。
【００７６】
以下、本発明に係る前記１列可変ハンド６４０及び２列可変ハンド２１０について詳細に説明する。
【００７７】
図５に示した通り、本発明の一実施形態に伴う１列可変ハンド６４０はハンドフレーム６４１、２本の案内棒６４２、複数のピックアップブロック６４４、複数のピックアップシリンダ６５２、ピックアップシリンダ間隔調整手段を含んでいる。
【００７８】
案内棒６４２は２個が一定間隔を維持してハンドフレーム６４１に両端が固定されており、複数のピックアップブロック６４４は前記２個の案内棒６４２に摺動できるように嵌め込まれている。
【００７９】
ピックアップブロック間隔調整手段は前記複数のピックアップブロック６４４のそれぞれに突設された案内突起６４６、間隔調整板６４８、駆動手段６５０及び昇降案内手段６６０とを含んでいる。
【００８０】
間隔調整板６４８は前記案内突起６４６を各々受け入れる複数の案内溝６４８aが形成されるが、前記複数の案内溝６４８aは案内突起６４６が案内溝６４８aの一端に置かれる場合はピックアップブロック６４４がお互い近接し、他端に置かれる場合は前記ピックアップブロック６４４間の間隔が広がるように配置されている。
【００８１】
駆動手段６５０は前記間隔調整板６４８を昇降させるものであって、２個の空圧シリンダよりなり、間隔調整板６４８の上端両側に空圧シリンダEIロードが固定され、胴体はハンドフレーム６４１に固定されている。
【００８２】
昇降案内手段６６０は前記間隔調整板６４８が前記駆動手段６５０により上下に昇降される時その昇降動を案内するものであって、リニアモーションガイド６６４とリニアモーションブロック６６２とからなる。この時、リニアモーションガイド６６４はハンドフレーム６４１の両端に設けられ、リニアモーションブロック６６２は間隔調整板６４８の両端に設けられ昇降直線運動を案内するようになる。
【００８３】
また、それぞれのピックアップブロック６４４の側面にはピックアップ用シリンダ６５２が装着されていて半導体ディバイス（図示せず）を多数個吸着して運搬できる。
【００８４】
前記１列可変ハンド６４０の動作を詳細に説明すれば次の通りである。
【００８５】
狭い間隔のユーザートレー１０に盛られているディバイスを間隔が広いボート２０に移す場合のように、間隔が狭い状態から広い状態に変化する場合の１列可変ハンド６４０の動作を説明する。
【００８６】
前記可変ハンド６４０は初期に図６（ａ）に示したようにピックアップブロック６４４が密着されている。この時駆動手段６５０の空圧シリンダのロードが上昇すればロードに結合された間隔調整板６４８がリニアモーションガイド６６４を追って上向きに動く。従って、この間隔調整板６４８に形成されている複数の案内溝６４８aも上昇するため、この案内溝６４８aに収容されている案内突起６４６が案内溝６４８aの形状に応じて動くようになり、案内突起６４６間の間隔が行われるようになる。
【００８７】
前記案内突起６４６はカムフォロアで構成され、複数のピックアップブロック６４４に各々結合されており、またピックアップブロック６４４は案内棒６４２に摺動できるように結合されているので、結局間隔調節板６４８が上昇すればピックアップブロック６４４が案内棒６４２を追って摺動し、間隔調節板６４８の案内溝６４８aの下部の間隔と同一にピックアップブロック６４４間の間隔が広がる。
【００８８】
即ち、１列可変ハンド６４０は図６（ｂ）に示したような状態になって吸着した半導体ディバイスを間隔を広めた状態で置かれるようになる。
【００８９】
図７は本発明のさらに他の実施形態の２列可変ハンドを示した斜視図である。
【００９０】
本実施形態は図７に示した通り複数のピックアップシリンダが２列に設けられていてピックアップシリンダ列間の間隔も可変される。
【００９１】
前記２列可変ハンド２１０は、ハンドフレーム２４１、第１及び第２案内棒２４２，２４４、多数のピックアップブロック２８２、第１及び第２間隔可変手段及び幅間隔調整手段２７０とからなる。
【００９２】
第１案内棒２４２は２本の案内棒が一定間隔を維持してハンドフレーム２４１に両端が固定されており、複数のピックアップブロック２８２は前記２本の案内棒２４２に摺動できるように嵌め込まれる。
【００９３】
第１間隔可変手段は複数のピックアップブロック２８２の各々に突設された案内突起２８４、第１間隔調整板２８０、第１駆動手段２４６、第１昇降案内手段２５０とを含む。
【００９４】
第１間隔調整板２８０は前記案内突起２８４を各々受け入れる複数の案内溝２８０aが形成されるが、前記複数の案内溝２８０aは案内突起２８４が案内溝２８０aの一端に置かれる場合はピックアップブロック２８２がお互い近接し、他端に置かれる場合は前記ピックアップブロック２８２の間隔が広がるように配置されている。
【００９５】
第１駆動手段２４６は前記第１間隔調整板２８０を昇降させるものであって、２個の空圧シリンダよりなされ、第１間隔調整板２８０の上端両側に空圧シリンダロードが固定され、胴体はハンドフレーム２４１に固定されている。
【００９６】
第１昇降案内手段２５０は前記第１間隔調整板２８０が前記第１駆動手段２４６により昇降される時その昇降動を案内するものであって、リニアモーションガイド２５４とリニアモーションブロック２５２とからなる。この時、リニアモーションガイド２５４はハンドフレーム２４１の両端に設けられ、リニアモーションブロック２５２は第１間隔調整板２８０の両端に設けられて直線運動を案内する。
【００９７】
幅間隔調整手段２７０は２個の空圧シリンダ２７２と、４個のリニアモーションガイド２７６とリニアモーションブロック２７４、及びサブフレーム２７８とからなる。リニアモーションガイド２７６はハンドフレーム２４１の第１案内棒２４２が設置された面に案内棒と直角をなす方向に前記案内棒２４２の上側と下側に各々１個ずつ、ハンドフレーム２４１の両側に設けられる。前記リニアモーションガイド２７６には各々リニアモーションブロック２７４が連結され、前記リニアモーションブロック２７４にはサブフレーム２７８が結合されている。このサブフレーム２７８の上端両側には２個の空圧シリンダ２７２のロードが各々連結されており、この空圧シリンダ２７２はハンドフレーム２４１に固定されている。
【００９８】
第２案内棒２４４は２本の案内棒が一定間隔を保って前記サブフレーム２７８に両端が固定されており、複数のピックアップブロック２９２は前記２本の第２案内棒２４４に摺動できるように嵌め込まれている。
【００９９】
第２間隔可変手段は、複数のピックアップブロック２９２の各々に突設された案内突起、第２間隔調整板２９０、第２駆動手段２４８、第２昇降案内手段２６０とを含んでいる。
【０１００】
第２間隔調整板２９０は前記案内突起を各々受け入れる複数の案内溝が形成されるが、前記複数の案内溝は案内突起が案内溝の一端に置かれる場合はピックアップブロック２９２がお互い近接し、他端に置かれる場合は前記ピックアップブロック２９２間の間隔が広がるように配されている。
【０１０１】
第２駆動手段２４８は前記第２間隔調整板２９０を昇降させるものであって、２個の空圧シリンダとからなされて第２間隔調整板２９０の上端両側に空圧シリンダのロードが固定され、胴体はサブフレーム２７８に固定されている。
【０１０２】
第２昇降案内手段２６０は第２間隔調整板２９０が第２駆動手段２４８により昇降される時その昇降運動を案内することであって、リニアモーションガイドとリニアモーションブロックとからなる。この時、リニアモーションガイドはサブフレーム２７８の両端に設けられ、リニアモーションブロックは第２間隔調整板２９０の両端に設けられ直線運動を案内するようになる。
【０１０３】
また、それぞれのピックアップブロックの側面にはピックアップシリンダ２８６、２９６が装着されており、半導体ディバイスなどを同時に多数個吸着して運搬できる。
【０１０４】
以下、本実施形態による２列可変ハンドの動作を説明する。
【０１０５】
各列をなすピックアップシリンダ間の間隔を可変させることは前述した他の実施形態の１列可変ハンド６４０の動作と同一なので、第１ピックアップシリンダ列２８８と第２ピックアップシリンダ列２９８との間隔を可変させる動作だけを説明する。
【０１０６】
ハンドフレーム２４１に固定された空圧シリンダ２７２のロードが前進すれば、このロードに結合されているサブフレーム２７８がリニアモーションガイド２７６を追って直線動して第１ピックアップシリンダ列２８８と第２ピックアップシリンダ列２９８が広がる。空圧シリンダ２７２のロードが後退する場合は前記と逆に第１及び第２ピックアップシリンダ列間の間隔が狭まる。
【０１０７】
前記複数のピックアップシリンダはハンドリングするシステムの状態によって任意に設定できるが、望ましくは１列に８個ずつ総１６個のシリンダを使用する。
【０１０８】
最後に、本発明に係るRAMバスハンドラのテストチャンバに備わったテスト装置及び作用について添付した図面を参照して詳細に説明する。
【０１０９】
添付した図８は本発明の一実施形態によるRAMバスハンドラのテストチャンバを概略的に示した斜視図、図９（ａ）及び９（ｂ）は図８に示したテストチャンバの構造を詳細に示した正面図及び側面図である。
【０１１０】
図１１（ａ）及び１１（ｂ）は本発明に係るテストチャンバのテストヘッドに備わるソケットの構造を示した平面図及び断面図、そして、図１２（ａ）及び１２（ｂ）は本発明に係るテストチャンバのコンタクトガイドプレートの構造を示した平面図及び断面図である。
【０１１１】
図１３（ａ）、１３（ｂ）及び１３（ｃ）は本発明に係る真空パッドの形状を示した正面図、底面図及び側面図であり、図１４（ａ）及び１４（ｂ）は本発明のコンタクトピッカー組立体によるディバイスのピッキング状態を示したX方向及びY方向断面図であり、図１５（ａ）及び１５（ｂ）は本発明のコンタクトピッカー組立体によるディバイス接続状態を示したX方向及びY方向の断面図であり、図１６は本発明の一実施形態によるコンタクトピッカー組立体の真空パッドとテストソケット間の接触関係を示した要部拡大断面図である。
【０１１２】
テストヘッド４９０はテスタ（図示せず）と連結され、RAMバスハンドラのテストチャンバの下部に置かれる。このテストヘッド４９０には図９（ｂ）に示したように複数のテストソケット４９１が配列される。このテストソケット４９１にテストしようとする半導体ディバイスが挿入され電気的に接続された状態でテストが行われる。このため、テストソケット４９１には複数の接続ピン４９２が備わるが、この接続ピン４９２はBGAやCSP型半導体ディバイスのテストが可能にソケットの下面の全体にかけてエアリアアレイ状に配列され備わる。また、前記ソケット４９１の左右方向の両側壁には前記コンタクトピッカー組立体４３０によるディバイスのソケット接続時その位置をガイドするのための第３傾斜案内部４１１aが各々形成され、前後方の両側にも同じ目的の第３ハードストップ接触部４１１bが各々形成される。これについては後述する。
【０１１３】
前記ボート２０はテストしようとする複数のディバイスを積載して前記テストヘッド４９０の上部のテスト初期位置に移動させる役割を果たす。このようなボート２０は図１０（ａ）、１０（ｂ）、及び１０（ｃ）に示したように、概略四角板状のボート胴体２１にディバイスが収納される複数の収納溝２２が形成され、この収納溝２２の間には所定大きさの貫通孔２３が形成され構成される。図示例においては３２個のディバイス収納溝２２が４行８列に配され、前記それぞれのディバイス収納溝２２の各列間に１８個の貫通孔２３が形成されたボート２０の例を示しているが、このようなディバイス収納溝２２及び貫通孔２３の数はさらに増える場合がある。また、前記ボート２０の収納溝２２には、前記コンタクトピッカー組立体４３０によるディバイスのピッキング時、その位置をガイドするための第２傾斜案内部２２aが収納溝２２の左右方向の両側壁に各々形成され、また同じ目的の第２ハードストップ接触部２２bが収納溝２２の前後方の両側に各々形成される。これについても後述する。
【０１１４】
前記コンタクトピッカー組立体４３０は前記テストヘッド４９０の上部に上下動自在に設けられるが、テストヘッド４９０の上部のテスト初期位置に移動したボート２０のディバイス収納溝２２に存する一定数のディバイスをピッキングして上昇した後、ディバイスをピッキングした状態にボート２０の貫通孔２３を通じてテストソケット４９１まで下降しつつディバイスをテストソケット４９１に挿入してディバイスがテストソケット４９１の接続ピン４９２に電気的に接続できるようにすることでテストが行える。このようなコンタクトピッカー組立体４３０は図８、図９（ａ）及び９（ｂ）に示したように、複数のピッカー４３１、昇降プレート４３４及び緩衝手段４３８を備える。
【０１１５】
前記ピッカー４３１は４個のピッカー部材４３２が四角形-通常概略の正方形に配列され、各ピッカー部材４３２の内部には真空ホール４３２aが上下に貫着される。前記ピッカー部材４３２の上部には真空ホース４３７が連結され、ピッカー部材４３２の下部にはディバイスを吸着するための真空パッド４３３が各々連結される。ここで、前記真空パッド４３３は各ピッカー部材４３２について一定範囲内で独立して流動できるようにピッカー部材４３２に連結され、このピッカー部材４３２と真空パッド４３３との間には真空パッド４３３をピッカー部材４３２について下側に弾力支持する圧縮コイルスプリング４３５が各々介在される。これによりコンタクトピッカー組立体４３１の組立誤差によって任意の真空パッド４３３のソケット接続位置が外れる場合、該当真空パッド４３３が流動しつつ位置を補正でき、従って正確なソケット接続位置に挿入できる。このようなピッカー４３１はボート２０に存する１６個のディバイスを同時にピッキングできるように４連１組の構造で構成されることが望ましいが、これを限らず、任意の数及び配列で構成できる。
【０１１６】
前記真空パッド４３３には図１３（ａ）、１３（ｂ）及び１３（ｃ）に示した通り、左右方向の両側に前記ディバイス収納溝２２の第２傾斜案内部２２aまたはソケット４９１の第３傾斜案内部４９１aと対応する第１傾斜案内部４３３aが各々形成される。そして、真空パッド４３３の前後方の両側には前記ディバイス収納溝２２の第２ハードストップ接触部２２bまたはソケット４９１の第３ハードストップ接触部４９１bと対応する第１ハードストップ接触部４３３bが各々形成される。
【０１１７】
ここで、前記真空パッド４３３の第１傾斜案内部４３３aとディバイス収納溝２２の第２傾斜案内部２２aは図１４（ａ）に示した通り、ピッカー４３１によるディバイス６０のピッキング時、ディバイス収納溝２２内における真空パッド４３３のX方向位置を案内する役を担い、真空パッド４３３の第１ハードストップ接触部４３３bとディバイス収納溝２２の第２ハードストップ接触部２２bは、図１４（ｂ）に示した通り、ディバイス収納溝２２内における真空パッド４３３のY方向位置を案内する役割を果たす。これにより真空パッド４３３が正確なピッキング位置でディバイス６０を吸着できるためにピッキングエラーを減らせる。
【０１１８】
また、前記第１傾斜案内部４３３aとソケット４９１の第３傾斜案内部４９１aは、図１５（ａ）に示した通り、ピッカー４３１によるディバイス６０のソケット接続時、ソケット４９１内における真空パッド４３３のX方向位置を案内する役割を果たし、真空パッド４３３の第１ハードストップ接触部４３３bとソケット４９１の第３ハードストップ接触部４９１bは、図１５（ｂ）に示した通り、ソケット４９１内における真空パッド４３３のY方向位置を案内する役割を果たす。これにより真空パッド４３３が正確なソケット接続位置でディバイス６０をソケット４９１に安定的に挿入して接続させることができるため、接続不良を防止できる。
【０１１９】
一方、前記ピッカー４３１と昇降プレート４３４との間にはピッカー４３１に加わる無理な荷重を吸収して緩衝させるための緩衝手段４３８が介在され、前記ピッカー４３１の下部側にはこのピッカー４３１の正確な下降位置を案内する一対のコンタクトガイドピン４３６が設けられる。
【０１２０】
前記昇降プレート４３４は複数のピッカー４３１が同時に動きながらディバイスをピッキングし、またピッキングされたディバイスをテストソケット４９１に接続させることができるように複数のピッカー４３１を支持する。
【０１２１】
前記緩衝手段４３８は前記複数のピッカー４３１と前記昇降プレート４３４との間に各々構成されるが、前記ピッカー４３１が前記昇降プレート４３４に対し一定間隙範囲内で流動が可能なようにピッカー４３１を昇降プレート４３４に弾力的に連結される。このような緩衝手段４３８は前記各ピッカー４３１の上部に結合された第１緩衝プレート４３８aと、前記第１緩衝プレート４３８aと対応する位置の前記昇降プレート４３４に各々結合された第２緩衝プレート４３８bと、前記第１緩衝プレート４３８aが前記第２緩衝プレート４３８bについて一定範囲内で流動可能に連結する複数の連結バー４３８cと、前記複数の連結バー４３８cに各々介在され前記第１緩衝プレート４３８aを前記第２緩衝プレート４３８bについて下側に弾力支持する複数の圧縮コイルスプリング４３８dを備える。これにより前記ピッカー４３１はテストソケット４９１との接触時、弾力的に流動しつつディバイスを安全にテストソケット４９１に接続させられる。
【０１２２】
コンタクトピッカー組立体昇降手段４４０は前記コンタクトピッカー組立体４３０を上下動させることによって、そのピッカー４３１がボートに存するディバイスをピッキングしてピッキングされたディバイスをテストソケット４９１に挿接させられる。このような昇降手段４４０は、図８、図９（ａ）及び９（ｂ）に示したように、駆動源のモータ４４１と、ピニオン４４２と、ラックバー４４３と、案内手段４４４とを備える。
【０１２３】
前記モータ４４１は前記コンタクトピッカー組立体４３０の上部に設けられるフレーム４４５の上部一側に固設され、ACサーボモータが使われる。
【０１２４】
前記ピニオン４４２は前記モータ４４１の軸に結合される。そして、前記ラックバー４４３はコンタクトピッカー組立体４３０の上部、さらに具体的には昇降プレート４３４の上部中央から前記フレーム４４５を貫通して立設され、長手方向を追って前記ピニオン４４２と噛合うラック４４３aが形成され、前記モータ４４１を駆動するに伴い上下動する。
【０１２５】
前記案内手段４４４はコンタクトピッカー組立体４３０の昇降運動を案内するところ、前記昇降プレート４３４の上部両側に固定され前記フレーム４４５を貫通して立設された一対のガイドシャフト４４４aと、前記ガイドシャフト４４４aを移動可能に支持するように前記フレーム４４５に固定された一対のガイドブッシュ４４４bとから構成される。
【０１２６】
前記ボート移動手段４５０は前記コンタクトピッカー組立体４３０がディバイスをピッキングする状態で前記ボート２０の貫通孔２３を経てテストソケット４９１まで下降できるように、前記ボート２０をテスト初期位置からディバイス収納溝２２ピッチの１/２ピッチに該当する距離ほど移動させる役割を果たす。これによりコンタクトピッカー組立体４３０はボート２０がテスト初期位置に存する状態で下降してディバイスをピッキングでき、またボート２０が１/２ピッチ単位に移動した状態でこの貫通孔２３を経て下降しつつディバイスをテストソケット４９１に接続させられる。このようなボート移動手段４５０は把持部材４５１、旋回部４５２及び駆動部４５３を備える。
【０１２７】
前記把持部材４５１は前記ボート２０の一側面に形成された把持溝２５に挿入されることにより選択的にボート２０を把持するようにボート２０に隣接して回転可能に設けられる。ここで、前記把持溝２５はボート２０の前後端に２個ずつ各々形成でき、把持部材４５１の一端の形状は前記把持溝２５と対応するように形成できる。
【０１２８】
前記旋回部４５２は前記把持部材４５１を支持し、この把持部材４５１が前記把持溝２５に挿入されるように把持部材４５１を一定角度に回転させる。このような旋回部４５２は前記把持部材４５１を回転可能に支持する旋回棒４５２aと、前記旋回棒４５２aの端部に結合された旋回ブロック４５２bと、前記旋回ブロック４５２bの旋回棒４５２aの連結部の反対側に連結され旋回ブロック４５２bを旋回させる空圧シリンダ４５２cとから構成される。前記空圧シリンダ４５２cが作動するようになれば、前記旋回ブロック４５２bが旋回するようになり、これに伴いこの旋回ブロック４５２bに端部の連結された旋回棒４５２aが旋回するようになり、把持部材４５１がボート２０の把持溝２５に挿入される。
【０１２９】
前記駆動部４５３は前記旋回部４５２によりボート２０を把持した状態の前記把持部材４５１を直線移動させる。このような駆動部４５３は駆動源のモータ４５３aと、前記モータ軸に結合されたボールスクリュー４５３bと、このボールスクリュー４５３bに結合されボールスクリュー４５３bが回転するに伴い直線移動するボールナット４５３cと、前記ボールナット４５３cと前記旋回部４５２の旋回棒４５２aを連結する連結部材４５３dとから構成される。前記旋回棒４５２aは前記連結部材４５３dを貫通して回転可能な状態に旋回ブロック４５２bに連結され、前記旋回ブロック４５２bは連結部材４５３dの裏面に支持される。このような構成により前記モータ４５３aが駆動するようになれば、これに連結されたボールスクリュー４５３bを追ってボールナット４５３cが直線運動するようになり、従ってこのボールナット４５３cと連結部材４５３dにより連結された旋回棒４５２aがボールナット４５３cの進行方向に移動することによってボート２０が移動する。
【０１３０】
一方、前記コンタクトガイドプレート４６０は、図９（ｂ）に示したように、テストヘッド４９０の上部に設けられるところ、これは前記ピッカー４３１によるディバイスのソケット接続を案内する役割を果たす。このようなコンタクトガイドプレート４６０は図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示したように、四角板状の胴体４６１の内部にテストヘッド４９０に備わった複数のテストソケット４９１の配列と同じく形成される多数のソケット露出孔４６２を備える。ピッカー４３１は前記ソケット露出孔４６２を経てディバイスをテストソケット４９１に挿接させる。また、前記コンタクトガイドプレート４６０には複数のコンタクトガイドピンホール４６３が前記ソケット露出孔４６２の間に配置されるように形成される。このコンタクトガイドピンホール４６３はピッカー４３１の下降時これに突設されたコンタクトガイドピン４３６を受け入れることによって、テストソケット４９１に対するディバイス接続を案内する役割を果たす。これによりディバイスはソケット４９１に正確に挿入されソケット４９１の接触部４９２と電気的に接続できる。
【０１３１】
以下、前記コンタクトピッカー組立体がディバイスを真空吸着してテストを行う過程における位置補正についてさらに詳細に説明すれば次の通りである。
【０１３２】
前記コンタクトピッカー組立体は、RAMバスハンドラが作動し始めてテストしようとする複数のディバイスの積載されたボート２０がテストヘッド４９０の上部のテスト初期位置に移動すれば、コンタクトピッカー組立体昇降手段４４０によりボート２０位置まで下降してこのボート２０に存する一定数のディバイスを真空吸着して上昇する。
【０１３３】
その後、前記ボート２０はボート移動手段４５０により収納溝２２ピッチの１/２ピッチに該当する距離ほど移動して位置され、これによりボート２０の貫通孔２３とテストヘッド４９０のソケット４９１が一直線上に置かれるようになる。
【０１３４】
コンタクトピッカー組立体は前述したような状態でコンタクトピッカー組立体昇降手段４４０により再び始めるが、前記貫通孔２３を経てソケット４９１位置まで下降し、ピッキングされたディバイスを該当ソケット４９１に挿接させるようになる。
【０１３５】
このようなピッカーの下降時、その位置は１次的に図８に示した通り、ピッカー４３１の両側に備わった一対のコンタクトガイドピン４３６がテストヘッド４９０の上部に設けられたコンタクトガイドプレート４６０のコンタクトガイドピンホール４６１に挿入されることにより案内される。この際、もしピッカー組立体の組立誤差によって、コンタクトガイドピン４３６がコンタクトガイドプレート４６０のコンタクトガイドピンホール４６１に挿入されることにもかかわらず、一部の真空パッド４３３のソケット接続位置が外れる場合、従来はディバイス接続不良が引き起こされたが、本発明では図１６に示したように、該当真空パッド４３３が任意の方向に流動しつつその位置が補正され正確な接続状態をなすことができる。
【０１３６】
言い換えれば、例えばコンタクトピッカー組立体の組立誤差によって任意の真空パッド４３３が図１６において仮想線で示したように、ソケット４９１に不安全な状態に接続される場合、真空パッド４３３が一定範囲内で任意の位置に流動可能なようにピッカー部材３２aに連結されているので、真空パッド４３３が流動しつつ図面の実線の位置、即ち正確な接続位置に補正されながらソケットに接続される。従って、従来のようなディバイスの接続不良を防止できる。
【０１３７】
前述したような過程によりディバイスをソケットに接続させたコンタクトピッカー組立体４３０は、所定のテスト時間が経過すれば、再びボート２０の貫通孔２３を経由してテスト初期位置に上昇するようになり、その後さらに下降してテスト初期位置に復帰されたボート２０の収納溝２２にテスト済みディバイスを収納するようになる。
【０１３８】
以下、上記の通り構成された本発明に係るRAMバスハンドラのテストチャンバにおけるディバイステスト作用を図１７及び図１８と図１９を参照して説明する。
【０１３９】
添付した図１７はピッカーによりディバイスが吸着された状態を示した正面図であり、図１８はピッカーによりディバイスがテストソケットに接続された状態を示した正面図である。そして、図１９は本発明に係るRAMバスハンドラのテストチャンバにおけるディバイステスト方法を説明するためのフローチャートである。
【０１４０】
まず、ディバイスローディング部２００においてテストしようとする複数のディバイスがボート２０のディバイス収納溝２２に移載され積載される（S１００）。ディバイスが積載された前記ボート２０は所定の経路を経てハンドラのテストチャンバ４００に移動するが、このテストチャンバ４００に置かれたテストヘッド４９０の上部のテスト初期位置に移動して止まる（S１１０）。
【０１４１】
ボート２０がテストヘッド４９０の上部に移動して止まれば、その上部に配置された複数のピッカー４３１が下降しつつボート２０に存する一定数のディバイスを真空吸着してピッキングする（S１２０）。ここで、ディバイスをピッキングしたピッカー４３１は再びテスト初期位置に上昇する。
【０１４２】
ディバイスをピッキングした前記ピッカー４３１が上昇すれば、ボート移動手段４５０が作動してボート２０をテスト初期位置でディバイス収納溝２２ピッチの１/２ピッチに該当する距離ほど移動させることによって、ボート２０の貫通孔２３がピッカー４３１の昇降経路上に位置する（S１３０）。
【０１４３】
それから、前記ピッカー４３１が前記ボート２０の貫通孔２３を経由してテストソケット４９１まで下降しつつピッキングされたディバイスを前記ソケット４９１に挿入して電気的に接続させる（S１４０）。この際、緩衝手段４３８により前記ピッカー４３１が弾力的に流動しつつソケット４９１と接触されるので、複数個のディバイスは該当ソケット４９１の接続ピン４９２と均一に接続された状態を保てる。このような状態で所定のテストが進まれる（S１５０）。
【０１４４】
テストが完了すれば、ピッカー４３１はディバイスをピッキングした状態で前記ボート２０の貫通孔２３を経てテスト初期位置に上昇するようになり、ピッカー４３１がテスト初期位置に上昇した後、ボート２０はテスト初期位置に復帰するようになる（S１６０）。
【０１４５】
ボート２０がテスト初期位置に復帰するようになれば、ピッカー４３１は再び下降してディバイスをボート２０の収納溝２２に積載した後（S１７０）、再びテスト初期位置に上昇する（S１８０）。
【０１４６】
前述した過程をボート２０に積載された全体ディバイスのテストが完了するまで繰り返し行う。
【０１４７】
以上述べた通り、本発明に係るRAMバスハンドラは、複数のディバイス収納溝２２及びこの収納溝２２間に貫通孔２３が形成されたボート２０を利用し、まず、前記ボート２０に存する一定数のディバイスをピッカー４３１を利用して真空吸着方法でピッキングした後、前記ボート２０をその貫通孔２３とテストヘッド４９０のソケット４９１が一致するようにピッチ単位に移動させ、次いで前記ピッカー４３１をボート２０の貫通孔２３を介してソケット４９１まで下降させることによってピッカー４３１にピッキングされたディバイスをソケット４９１に直接接続させる。
【０１４８】
一方、以上では多数の電極がパッケージの下面にエアリアアレイ状に配列されたBGAやCSP型半導体ディバイスをテストするための装置及び方法について説明したが、本発明は前記BGAやCSP型半導体ディバイスだけでなく、多数の電極がパッケージの両側に突出されたTSOP型半導体ディバイスのテストにも利用できる。
【０１４９】
前述したようなTSOP型半導体ディバイスをテストするために部分的に改善されたRAMバスハンドラのテストチャンバの主要部が図２０に示されているところ、これを説明すれば次の通りである。
【０１５０】
示したように、本発明の変形実施形態においては、テストソケット４９１'の接続ピン４９２'がディバイス７０の電極のような配列をするようにソケット４９１'の両側に配列されている。そして、ピッカーの端部に結合された真空パッド４３３'にはこの真空パッド４３３'によるディバイス７０のソケット接続時ディバイス７０の電極を押さえる不導体の押圧部材４３３'aが備わっている。
【０１５１】
その他、テストチャンバを構成する他の構成及び作用は前述した本発明の一実施形態と同じなので、ここでは具体的な図示及び説明を省略する。
【０１５２】
このように、本発明はBGAやCSP型半導体ディバイスをテストソケットに直接接続させ自動でテストできるだけでなく、部分的な簡単な改善を通じてTSOP型の半導体ディバイスもテストソケットに直接接続させ自動でテストを行える。
【０１５３】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明によればRAMバス型の半導体ディバイス、即ちBGAやCSP型の半導体ディバイスを自動でテストできる。
【０１５４】
また、本発明によれば、半導体ディバイスのピックアンドプレース作業時収納溝の間隔が変更される場合も案内突起の役割を果たすカムフォロアが間隔調整板の各々の案内溝により案内され各シリンダ間の間隔を調整するために従来のように累積誤差が生じなくなる。さらに、１回のピックアップアンドプレース動作で１６個の半導体ディバイスをハンドリングできるためにピックアンドプレース動作時間を縮められるので、半導体テスト装備の効率向上も達成できる。
【０１５５】
また、以上述べた通り本発明によれば、テストチャンバでディバイスをテストする場合、コンタクトピッカー組立体の組立誤差によって真空パッドのソケット接続位置が外れる場合も該当真空パッドが流動しつつ正確なソケット接続位置を保ったままソケットに接続するようになるので、ディバイスの接続不良を防止できてテストの信頼性を向上させうる。
【０１５６】
以上では、本発明の望ましい実施形態に対して図示かつ説明したが、本発明は前記実施形態に限らず、請求範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せず当該発明の属する分野で通常の知識を持つ者ならば誰でも多様な変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に伴うRAMバスハンドラを示した斜視図である。
【図２】 図１のユーザートレースタッカを示した斜視図である。
【図３】 図１のディバイス分類部を示した斜視図である。
【図４】 図１のRAMバスハンドラの半導体ディバイスの流れを示した流れ図である。
【図５】 １列可変ハンドを示した斜視図である。
【図６】 （ａ）及び（ｂ）は図５に示した１列可変ハンドのピックアップシリンダ間の間隔が変わる状態を示した図面であって、（ａ）は間隔が近接な状態を示し、（ｂ）は間隔が広がった状態を示した状態図である。
【図７】 ２列可変ハンドを示した斜視図である。
【図８】 本発明の一実施形態によるRAMバスハンドラのテストチャンバを概略的に示した斜視図である。
【図９】 （ａ）は図８に示したテストチャンバの構造を詳細に示した正面図、（ｂ）は図８に示したテストチャンバの構造を詳細に示した側面図である。
【図１０】 （ａ）は本発明に係るボートの構造を示した平面図、（ｂ）は図１０（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、（ｃ）は図１０（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図１１】 （ａ）は本発明に係るテストチャンバのテストヘッドに備わるソケットの構造を示した平面図、（ｂ）は本発明に係るテストチャンバのテストヘッドに備わるソケットの構造を示した断面図である。
【図１２】 （ａ）は本発明に係るテストチャンバのコンタクトガイドプレートの構造を示した平面図、（ｂ）は本発明に係るテストチャンバのコンタクトガイドプレートの構造を示した断面図である。
【図１３】 （ａ）は本発明に係る真空パッドの形状を示した正面図、（ｂ）は本発明に係る真空パッドの形状を示した底面図、（ｃ）は本発明に係る真空パッドの形状を示した側面図である。
【図１４】 （ａ）は本発明のコンタクトピッカー組立体によるディバイスピッキング状態を示したX方向断面図、（ｂ）は本発明のコンタクトピッカー組立体によるディバイスピッキング状態を示したY方向断面図である。
【図１５】 （ａ）は本発明のコンタクトピッカー組立体によるディバイス接続状態を示したX方向断面図、（ｂ）は本発明のコンタクトピッカー組立体によるディバイス接続状態を示したY方向断面図である。
【図１６】 本発明の一実施形態によるコンタクトピッカー組立体の真空パッドとテストソケットとの接触関係を示した要部拡大断面図である。
【図１７】 ピッカーによりディバイスが吸着された状態を示す正面図である。
【図１８】 ピッカーによりディバイスがテストソケットに接続された状態を示す正面図である。
【図１９】 本発明に係るRAMバスハンドラのテストチャンバで行なわれるディバイステスト方法を示すフローチャートである。
【図２０】 本発明の変形実施形態においてTSOP型半導体ディバイスをテストできるように改善したテストソケットにディバイスが接続された状態を示す要部抜粋断面図である。
【符号の説明】
１００ ユーザートレースタッカ
２００ ディバイスローディング部
３００ 予熱チャンバ
４００ テストチャンバ
５００ 回復チャンバ
６００ ディバイス分類部
７００ ディバイスアンローディング部
【発明の属する技術分野】
本発明は集積回路（IC）や半導体チップなどのような電子部品の機能検査に用いられるテストハンドラに係り、特にBGAやCSP型半導体ディバイスを自動でテストできるテストハンドラ、即ちRAMバスハンドラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ディバイスの製造過程において所定の組立工程を経て製造されたディバイスは、最終的に所定の機能を発揮しているか否かをチェックするテスト工程をたどる。テストハンドラは、前述したような半導体ディバイスのテスト工程に使われ、一定数のディバイスを搬送してテストヘッドに接続させることによってテストがなされるようにし、このテスト結果に応じてディバイスを等級別に分類して積載する。このようなテストハンドラは半導体ディバイスの形状及び種類に応じて適切な形態のことが開発されて使われている。
【０００３】
従来一般的に用いられるテストハンドラは、パッケージの外側に電極（リードまたはピンと称する）が突出された形状のディバイスをテストするのに適して構成されている。
【０００４】
一方、最近は半導体の高集積化に伴って複数の電極がパッケージの下面にエアリアアレイ状に配列されたBGA（Ball Grid Array）やCSP（Chip Size Package）型半導体ディバイスがに開発されて量産中であるが、このようなBGAやCSP型半導体ディバイスは電極がディバイスの下面に配列されるため、従来の一般的なテストハンドラとしてはテストし難い。従って、BGAやCSP型の半導体ディバイスを自動でテストできる装備の開発が求められている。
【０００５】
特に、テストチャンバにおいて半導体ディバイスをテストヘッドのソケットに直接接触させるためには、ディバイスを正確に案内しながらも測定のための一定圧力を加える装置が必要である。
【０００６】
一般に、テストハンラの場合、半導体ディバイスを供給するユーザートレーと半導体ディバイステスト用ボートの半導体ディバイス収納部間の間隔が相異なるため、ピックアンドプレース（Pick & Place）途中に多数の半導体ディバイス相互間の間隔を調整することが求められ、またテストの効率を高めるために１回のピックアンドプレース動作に多数の半導体ディバイスを吸着することが必要である。
【０００７】
このため、従来はユーザートレーとボートの半導体ディバイス収納部との間隔差を補正するためにプリーサイザ（pre-sizer）というピッチ調整装置を別途に使用したり、またはハンド自体にピックアンドプレース用シリンダの間隔を調整することができるリンクタイプの間隔調整手段を付加した。また、テスト効率を高めるため、通常８個のピックアンドプレース用シリンダと真空パッドを組み合わせたハンドを使用した。
【０００８】
しかし、前述したような従来の方法によれば、プリーサイザによる場合は半導体ディバイスのピックアンドプレース動作効率が不良であり、リンクタイプの間隔調整手段によりシリンダ間隔を調整する場合にはリンクに累積誤差が生じて正確なピックアンドプレース動作がなされない問題がある。
【０００９】
また、半導体ディバイスのテスト時間が半導体ディバイスをピックアンドプレースする時間より短い場合は高価のテスト装備の暇時間が生ずる問題もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたことであって、RAMバスタイプの半導体ディバイス、即ちBGAやCSP型の半導体ディバイスを自動でテストできるテストハンドラ、即ちRAMバスハンドラを提供するところにその目的がある。
【００１１】
本発明の他の目的は、シリンダ間の間隔調整時累積誤差が生じなく、１回のピックアンドプレース動作により多数の半導体ディバイスをハンドリングしてピックアンドプレース時間を縮められる可変ハンド付きRAMバスハンドラを提供することである。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、テストチャンバで半導体ディバイスをピッキングしてテストする場合ディバイスを正確かつ安定的にピッキングして、テストソケットに接続させうる装置を備えたRAMバスハンドラを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明に係るＲＡＭバスハンドラは、テストする半導体ディバイスが盛られたユーザートレーを多数積載して一個ずつ供給位置に位置決めし、テスト済みディバイスを盛るための収納位置に空きユーザートレーを位置決めし、テスト済みディバイスが盛られたユーザートレーを重層に積載するユーザートレースタッカと、前記供給位置のユーザートレーからディバイスをピックアップしてローディング位置に存するボートに安着させるとともに、２列に配列された複数のピックアップブロックの列間の間隔および各列毎の列長さがそれぞれ独立して変更可能とされた２列可変ハンドを備えたディバイスローディング部と、前記ディバイスローディング部から上端の引入口に引き込まれたボートを順次に下降させ、テスト条件に応じてディバイスを加熱したり冷却させ下端の排出口に排出する予熱チャンバと、前記予熱チャンバ内で予熱されたディバイスをテストヘッドのソケットに接続させテストを行うテストチャンバと、前記テストチャンバから下端に引き込まれたボートを順次に上昇させ、テスト済みディバイスを常温に回復させ上端に排出する回復チャンバと、前記回復チャンバから排出されたボートからテスト済みディバイスをピッキングして、テスト結果に応じて複数の移動バッファ上のテスト等級別に区分された特定領域に積載するとともに、１列に配列された複数のピックアップブロックの列長さが変更可能とされた複数の１列可変ハンドを備えるディバイス分類部と、前記移動バッファ上のディバイスを等級別に区分されたユーザートレーに盛るディバイスアンローディング部とを含む。
【００１４】
ディバイスローディング部は、２列可変ハンドを取付けてユーザートレー上とローディング位置に位置決めする２軸のローディングロボット、及び余分のディバイスを一時保管するディバイスバッファを含む。
【００１５】
ディバイス分類部は、ボートを前後方（Y方向）に移動させディバイス吸着位置に止まらせるボート移動軸と、ボート上とディバイスを複数の１列可変ハンドでピッキングして、テスト結果に応じて移動バッファの一定領域に安着させる２台の１軸直交ロボットと、ボートのディバイスを積載してディバイスアンローディング部に運搬する２台の移動バッファとを含む。
【００１６】
ディバイスアンローディング部は、複数のピックアップシリンダで構成されたピックアップハンドが取付けられた２軸のアンローディングロボットを含む。
【００１７】
また、前述したような本発明の目的は、本発明に係る１列可変ハンド及び２列可変ハンドを提供することによって達成される。
【００１８】
前記１列可変ハンドは、ハンドフレームと、前記ハンドフレームに固定された案内棒と、前記案内棒に嵌め込まれて摺動する複数のピックアップブロックと、前記ハンドフレームについて昇降されることで、前記案内棒に対して前記複数のピックアップブロックの間隔を可変させる手段とを含む。
【００１９】
前記ピックアップブロック間隔可変手段は、前記複数のピックアップブロックの各々に突設された案内突起と、前記案内突起を各々受け入れる複数の案内溝が形成され、前記案内突起が前記案内溝の一端に置かれる場合は前記ピックアップブロックがお互い近接し、他端に置かれる場合は前記ピックアップブロック間の間隔が広がるように前記複数の案内溝が配置された間隔調整板と、前記間隔調整板を昇降させる駆動手段とを含む。ここで、前記案内突起はカムフォロア（Cam follower）よりなされる。また、前記ピックアップブロック間隔可変手段は、前記ハンドフレームに設けられ、前記間隔調整板の昇降を案内する昇降案内手段を含んでいる。この昇降案内手段は、前記ハンドフレームに固定されたリニアモーションガイド（LM guide）、及び前記間隔調整板に固定されたリニアモーションブロック（LM block）とからなる。
【００２０】
前記ピックアップブロックにはディバイスをピックアンドプレースするためのピックアップシリンダが取付けられている。
【００２１】
前記２列可変ハンドは、ハンドフレームと、前記ハンドフレームに固定された第１案内棒と、前記第１案内棒に嵌め込まれて摺動する複数のピックアップブロックと、前記ハンドフレームに対して昇降されることで前記第１案内棒に対して前記複数のピックアップブロックの間隔を変わらせる第１間隔可変手段と、前記ハンドフレームに設けられた幅間隔調整手段と、前記幅間隔調整手段に固定された第２案内棒と、前記第２案内棒に嵌め込まれて摺動する複数のピックアップブロックと、前記ハンドフレームについて昇降されることで前記第２案内棒に対して前記複数のピックアップブロックの間隔を変らせる第２間隔可変手段とを含めて構成される。
【００２２】
前記第１及び第２間隔可変手段は、前記複数のピックアップブロックの各々に突設された案内突起と、前記案内突起を各々受け入れる複数の案内溝が形成され、前記案内突起が前記案内溝の一端に位置する場合は前記ピックアップブロックがお互い近接し、他端に位置する場合は前記ピックアップブロック間の間隔が広がるように前記複数の案内溝が配置された第１間隔調整板及び第２間隔調整板と、前記第１及び第２間隔調整板を昇降させる第１及び第２駆動手段とを含めている。
【００２３】
前記第１間隔可変手段は、前記ハンドフレームに設けられ、前記第１間隔調整板の昇降を案内する第１昇降案内手段を含め、前記第２間隔可変手段は、前記幅間隔調整手段に設けられ、前記第２間隔調整板の昇降を案内する第２昇降案内手段とを含めてなされる。
【００２４】
前記幅間隔調整手段は、前記ハンドフレームに固定された空圧シリンダと、前記空圧シリンダロードの端部に結合された幅間隔調整ブラケットと、前記幅間隔調整ブラケットに装着された複数のリニアモーションブロックと、前記ハンドフレームに第１案内棒と直角方向に装着され前記リニアモーションブロックを案内する複数のリニアモーションガイドとを含む。
【００２５】
また、前述した他の目的を達成するための本発明に係るRAMバスハンドラのテストチャンバは、テストしようとする複数の半導体ディバイスが積載されているボートと、該ボートに存する一定数のディバイスをピッキングしてテストヘッドの該当テストソケットに接続させるコンタクトピッカー組立体と、コンタクトピッカー組立体を上下動させるための昇降手段と、コンタクトピッカー組立体がボートに存するディバイスをピッキングしてテストソケットに接続させることができるようにするためにボートを移動させる手段とを含む。
【００２６】
ボートは、ディバイスローディング部で複数の半導体ディバイスを積載してテストヘッド上部のテスト初期位置に移動される。該ボートには複数のディバイス収納溝とこの収納溝との間に位置する複数の貫通孔が形成される。該ボートの貫通孔を介してコンタクトピッカー組立体がテストソケットまで下降してディバイスをテストソケットに直接接続させテストがなされるようにする。一方、ボートはボート移動手段によりテスト初期位置から一定距離ほど移動した位置、即ちコンタクトピッカー組立体がボートの貫通孔を経て下降できる位置にピッチ単位で移動される。
【００２７】
コンタクトピッカー組立体は、前記昇降手段と連結される昇降プレートと、該昇降プレートに緩衝手段の介在下に連結され、真空ホールを有する４個のピッカー部材が四角形に配列されてなされる複数のピッカーと、前記ピッカーの各ピッカー部材に流動可能に連結されディバイスを吸着する真空パッドと、前記各ピッカー部材と真空パッドとの間に介在され真空パッドを下側に弾力支持する複数の圧縮コイルスプリングとを含む。
【００２８】
前記緩衝手段は、前記各ピッカーの上部に結合された第１緩衝プレートと、該第１緩衝プレートと対応する位置の前記昇降プレートに各々結合された第２緩衝プレートと、前記第２緩衝プレートについて第１緩衝プレートが所定の間隙範囲内で流動できるように前記第１緩衝プレートと第２緩衝プレートを連結する複数の連結バーと、前記複数の連結バーに各々介在され第１緩衝プレートを第２緩衝プレートについて弾力支持する複数の圧縮コイルスプリングとを含む。
【００２９】
コンタクトピッカー組立体昇降手段は、コンタクトピッカー組立体の上部に設けられるフレームの上部一側に設けられた駆動源としてのモータと、モータ軸に結合されたピニオンと、コンタクトピッカー組立体の上部中央から前記フレームを貫通して立設され、長手方向を追って前記ピニオンと噛合うラックが形成されモータが駆動するに伴い上下動するラックバーと、コンタクトピッカー組立体の昇降動を案内する手段とを含めて構成される。
【００３０】
ボート移動手段は、前記ボートの一側面に形成された把持溝に選択的に挿入されることによりボートを把持するようにボートに隣接して回転可能に設けられた把持部材と、前記把持部材が前記把持溝に挿入されるように把持部材を一定角度に回転させる旋回部と、前記旋回部によりボートを把持した状態の前記把持部材を直線動させるための駆動部とを含む。
【００３１】
ここで、前記旋回部は、前記把持部材を回転可能に支持する旋回棒と、前記旋回棒の端部に結合された旋回ブロックと、前記旋回ブロックを旋回させるための空圧シリンダとを備える。そして、前記駆動部は、駆動源のモータと、前記モータ軸に結合されたボールスクリューと、前記ボールスクリューに結合され該ボールスクリューが回転するに伴い直線動するボールナットと、前記ボールナットと前記旋回部とを連結する連結部材とを備える。
【００３２】
本発明の望ましい実施形態によれば、RAMバスハンドラのテストチャンバは、コンタクトピッカー組立体によるディバイスのピッキング時ボートのディバイス収納溝における真空パッドの位置を案内するピッキング位置ガイド手段と、ディバイスのソケット接続のために下降するコンタクトピッカー組立体の下降位置を案内する下降位置ガイド手段と、コンタクトピッカー組立体によるディバイスのソケット接続時ソケットにおける真空パッドの位置を案内する接続位置ガイド手段とを備える。
【００３３】
ここで、ピッキング位置ガイド手段は、真空パッドの左右方向の両側及びボートのディバイス収納溝の両側壁に対応するように形成され、ディバイス収納溝における真空パッドのX方向位置をガイドする第１及び第２傾斜案内部と、真空パッドの前後方の両側及びボートのディバイス収納溝の両側に対応するように形成され、ディバイス収納溝における真空パッドのY方向位置をガイドする所定の曲率半径を持つ第１及び第２ハードストップ接触部とから構成される。
【００３４】
そして、下降位置ガイド手段は、コンタクトピッカー組立体に一体に形成された複数対のコンタクトガイドピンと、テストヘッドの上部に設けられ前記コンタクトガイドピンと対応する位置にこのコンタクトガイドピンが挿入されるコンタクトガイドピンホールが形成されたコンタクトガイドプレートとから構成される。
【００３５】
また、接続位置ガイド手段は、真空パッドの第１傾斜案内部と対応する位置のソケットの両側壁に形成され真空パッドのX方向位置をガイドする第３傾斜案内部と、真空パッドの第１ハードストップ接触部と対応する位置のソケットの両側に形成され真空パッドのY方向位置をガイドする第３ハードストップ接触部とから構成される。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい一実施形態について添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
本発明の一実施形態によるRAMバスハンドラは、図１の斜視図に示した通り、ユーザートレースタッカ１００、ディバイスローディング部２００、予熱チャンバ３００、テストチャンバ４００、回復チャンバ５００、ディバイス分類部６００、及びディバイスアンローディング部７００とを含む。
【００３８】
以下、本発明の一実施形態を説明するにあたって、メーンフレーム１の上面の前方に設けられたトレーラックが列をなす方向をX方向と定義し、X方向と直角をなし、メーンフレームの後方に向ける方向をY方向と定義して使用し、図４に示したRAMバスハンドラの半導体ディバイスの流れを示した流れ図を参照する。
【００３９】
ユーザートレースタッカ１００はメーンフレーム１の上面の前方に設けられ、図２の斜視図に示した通り、ユーザートレー１０が積載されるトレーラック１１０、トレー１０を１個ずつ固定するトレー固定板１２０、トレー１０をローディング／アンローディングさせるトレーロボット１３０を含む。また、ユーザートレースタッカ１００の上側にはベース板２が設けられる。
【００４０】
トレーラック１１０はユーザートレー１０を多数積載することが出来るようにガイドバー１１１が形成された板であって、シリンダによりY方向に前後進が可能である。多数のトレーラック１１０が一列をなすようにメーンフレーム１の上面前方に設けられ、通常テストする半導体ディバイスが盛られたユーザートレーを積載するトレーラック１１０aが２個、空きユーザートレー積載用ラック１１０bが１個、テスト結果に応じて分類されたディバイスが盛られたユーザートレーを積載するラック１１０cが５個で構成される。
【００４１】
トレー固定板１２０はトレーラック１１０の上側にベース板２下に設けられシリンダ１２１により昇降可能な構造で空きユーザートレーラック１１０bを除いたトレーラックに一対一対応できるよう設けられる。このトレー固定板１２０がユーザートレー１０を積載して上昇すれば、ベース板２にユーザートレー１０が露出されるよう形成された孔と一致してディバイス供給位置P１及びディバイス収納位置P６をなす。
【００４２】
トレーロボット１３０はX方向軸１３１と２個の上下方向に動く軸１３３を有する直交ロボットであって、上下に動く軸１３３には各々トレー把持用クリッパ１３５が取付けられており、トレー固定板１２０とトレーラック１１０との間でユーザートレー１０のローディング／アンローディングを行う。このロボット１３０は全体トレーラックをカバーできる動作領域を持っている。
【００４３】
ディバイスローディング部２００はディバイス供給位置P１に固定されたユーザートレー１０からディバイスを吸着してディバイスローディング位置P２に存するボート２０の収納溝にディバイスを収納させ、２列可変ハンド２１０とローディングロボット２２０及びディバイスバッファ２３０とから構成される。
【００４４】
前記２列可変ハンド２１０は１６個のピックアップシリンダ２８６，２９６が８個ずつ２列に配置されていることであって、各シリンダ間２１１の間隔が近くて遠い状態に可変される。間隔が近い場合はユーザートレー１０上のディバイスをピッキングする時であり、間隔が遠い場合はボート２０上にディバイスを置く時である。これに対する詳細な説明は後述する。
【００４５】
ローディングロボット２２０は前記可変ハンド２１０を付着してX−Y方向に動作する２軸の直交座標型ロボットであって、ディバイス供給位置P１のユーザートレー１０とディバイスローディング位置P２のボート２０が作業領域に含まれるようにその上部空間に設けられる。
【００４６】
ディバイスバッファ２３０はディバイス供給位置P１とディバイスローディング位置P２との間に設けられ、余分のディバイスが置かれていて２列可変ハンド２１０が常に１６個のディバイスを吸着して運搬できるようにすることであって、ディバイス収納溝が多数形成された板である。
【００４７】
予熱チャンバ３００はメーンフレーム１の上面の後方に設けられ、ボート２０が入る引入口はディバイスローディング位置P２の高さと同じであり、ボート２０が出て行く排出口はメーンフレーム１の上面の高さであって、引入口と排出口の高さには一定の高度差がある。予熱チャンバ３００に引き込まれたボート２０上のディバイスはテスト条件に応じて排出口までダウンされる間テスト条件によって加熱されたり冷却される。
【００４８】
テストチャンバ４００は予熱チャンバ３００に連結されるように予熱チャンバ排出口のそばのメーンフレーム１に設けられ、メーンフレーム上面の下部に設けられたテストヘッドの複数のテストソケットにディバイスを接続させテストを行う。ディバイスを真空吸着するコンタクトピッカー組立体を利用して一度に３２個のディバイスをテストできる。テストチャンバ４００についての詳細な説明は後述する。
【００４９】
回復チャンバ５００はテストチャンバ４００のそばに連結して設けられており、テストチャンバ４００から出てきたボート２０をディバイスローディング高さまで上昇させディバイスを常温に回復させる。引入口は予熱チャンバ３００の排出口と同じ高さであり、排出口が前記ディバイスローディング高さに形成されている。
【００５０】
前記予熱チャンバ３００の排出口、テストチャンバ４００のボート２０のテスト位置及び移動路及び回復チャンバ５００の引入口は同一高度上に位置し、ボールスクリューと空圧シリンダよりなされたボート移動手段により各チャンバ間を移動する。
【００５１】
ディバイス分類部６００は図３に示したように、ボート移動軸６１０、２台の１軸ロボット６２０、２台の移動バッファ６３０、及び１列可変ハンド６４０とからなされる。
【００５２】
ボート移動軸６１０は回復チャンバ５００の排出口に排出されたボート２０を受けて位置決めすることで、モータ６１１、ボールスクリュー６１２及びLMガイド６１３とから構成される。
【００５３】
１軸ロボット６２０はボート移動軸６１０と移動バッファ６３０の上側に設けられ、ボート２０のディバイスを移動バッファ６３０でピックアンドプレースする。このロボット６２０には８個のピックアップシリンダ６５２とからなされ、各シリンダ６５２間の間隔が変わる１列可変ハンド６４０が付着されている。これに対する詳細な説明は後述する。
【００５４】
移動バッファ６３０は前記ボート移動軸６１０の側傍に設けられ、直線移動手段により前後に移動する移動板６３１の上面にディバイスの置かれる収納部が多数形成される。この移動バッファ６３０は１軸ロボット６２０により積載されたテスト済みディバイスをモータ、ボールスクリュー及びLMガイドよりなされた直線移動手段によりユーザートレースタッカ１００側に位置したディバイスアンローディング位置P５に運搬する。
【００５５】
また、ディバイス分類部６００にはボート２０を回復チャンバ５００から供給される手段及びディバイスの全てが移動バッファ６３０でピックアンドプレースされ空きボート２０を前記ディバイスローディング部２００のディバイスローディング位置P１に移動させる手段が含まれる。前記手段は通常空圧シリンダで構成される。
【００５６】
ディバイスアンローディング部７００は、移動バッファ６３０上のディバイスをテスト結果に応じて、等級別に区分されディバイス収納位置P６に固定されているユーザートレー１０に等級別に分離して収納させることであって、ピックアップハンド７２０が付着されたX-Y方向に動作する２軸の直交座標ロボットのアンローディングロボット７１０で構成される。
【００５７】
アンローディングロボット７１０は２個の移動バッファ６３０のディバイスアンローディング位置P５と各等級別に区分されたディバイス収納位置P６に置かれたユーザートレー１０をカバーできる作業領域を持ち、その上部空間に設けられる。
【００５８】
ピックアップハンド７２０は１６個のピックアップシリンダ２８６，２９６とから構成され、移動バッファ６３０のディバイス収納部間隔とユーザートレー１０のディバイス収納部間隔とが同一なため、ピックアップシリンダ間の間隔が可変されない。収納部の間隔が変わる場合は可変ハンドを使用することも可能である。
【００５９】
また、本実施形態には前述されていないが、それぞれの構成部分を制御するための制御器が含まれる。
【００６０】
以下、前述したような本発明の一実施形態によるRAMバスハンドラの作用を具体的に説明する。
【００６１】
作業者はディバイスが盛られたユーザートレー１０を供給トレーラック１１０aに積載する。この際、トレーラック１１０aが前進した状態で多数のユーザートレー１０を積載し、積載が終わった後トレーラック１１０aを原位置させる。また、ディバイスのない空きユーザートレーを空きトレーラック１１０bに最小限ディバイステスト分類種類と同じ数量を積載する。
【００６２】
トレー１０がラック１１０に積載されれば、トレーロボット１３０が供給トレーラック１１０aの最上端トレー位置を感知してクリッパ１３５で最上端のトレーを把持した後、そばのトレーラック上に待避すればトレー固定板１２０がトレーロボット１３０のクリッパ１３５がこのトレー１０をローディング／アンローディングできる程度に下降する。トレー固定板１２０が下降すれば、トレーロボット１３０が把持したトレー１０をトレー固定板１２０にローディングする。トレーロボット１３０がトレー１０をローディングし待避すれば、トレー固定板１２０が再び上昇してトレー１０がベース板２に形成された孔に露出されるようしてディバイス供給位置P１をなす。
【００６３】
もし、トレー固定板１２０にトレー１０が存する場合は、トレー固定板１２０が下降すればトレーロボット１３０はトレー１０を把持しないクリッパ１３５でトレー固定板１２０上のトレー１０をアンローディングさせた後トレー１０を把持したクリッパ１３５で上記の動作を行う。トレー固定板１２０上のトレー１０を把持したロボット１３０はトレーの状態によって空きーントレーラック１１０aやテスト済みディバイスの盛られたトレーが分類されたラック１１０cに積載する。
【００６４】
ユーザートレー１０が供給位置P１に来れば、ローディングロボット２２０が２列可変ハンド２１０でディバイスを吸着してディバイスローディング位置P２に存するボート２０にディバイスを収納させる。この際、２列可変ハンド２１０はピックアップシリンダ２８６，２９６間の間隔が狭まった状態でユーザートレー１０でディバイスを吸着し、ディバイスローディング位置P２に移動しつつピックアップシリンダ２８６，２９６間の間隔を広げてボート２０上にディバイスを安着させる。
【００６５】
もし、ユーザートレー１０で吸着したディバイスが１６個ではない場合、ディバイスバッファ２３０に存するディバイスの数と比較して、ディバイスを１６個に満たすのに最も速い方法を選択して吸着したディバイスをディバイスバッファ２３０に下ろすか、それともバッファ２３０上で不足したディバイスを吸着して１６個を満たす。ディバイスバッファ２３０上にディバイスが存しない状態で可変ハンド２１０がディバイスを１６個吸着できなければ吸着したディバイスを全部バッファ２３０上に下ろす。
【００６６】
ローディングロボット２２０がディバイスローディング位置P２に存するボート２０にディバイスを全て満たせば、ローディングロボット２２０は可変ハンド２１０の下端に存する案内棒で該ボート２０を予熱チャンバ３００に引っ張っていく。その後には予熱チャンバ３００の引入端の前に設けられた回転シリンダがボート２０を予熱チャンバ３００の中へ完全に押し込む。
【００６７】
予熱チャンバ３００にボート２０が引き込まれれば、チャンバ３００の最下端に存するボートがテストチャンバ４００に搬出される。即ち、予熱チャンバ３００の引入口と排出口との間には高さ差があって、その間に一定個数のボート２０が積載されているため、ボート２０は引き込まれた順に一つずつ排出される。従って、引き込まれたボート２０が搬出されるまでは一定時間がかかってその間必要なテスト温度条件でディバイスを加熱したり冷却させる。
【００６８】
予熱チャンバ３００の排出口に出てきたボート２０はテストチャンバ４００のテストヘッド上に位置するようになる。テストチャンバ４００内のコンタクトピッカー組立体が一度に３２個のディバイスをピッキングしてテストヘッドのソケットに接続させテストを行う。この際、ハンドラ制御器はテスト結果に応じてボート２０上のそれぞれの収納部にどんな等級のディバイスが安置されているかを記憶する。テストが完了すれば、ボート２０は回復チャンバ５００に引き込まれる。テストチャンバ４００におけるテスト過程に対する詳細な説明は後述する。
【００６９】
回復チャンバ５００も予熱チャンバ３００のように引入口と排出口の高さ差があって、引き込まれたボート２０が引入順に順番に排出され、その間ディバイスの温度が常温に回復される。ただ、排出口の高さが引入口より高くて、排出方向がテストチャンバ４００の上側であるということが予熱チャンバと違う点である。
【００７０】
回復チャンバ５００から排出されたボート２０はディバイス分類部６００のボート移動軸６１０に積載される。ボート移動軸６１０はボールスクリューによりボート２０を前後方（Y方向）に移動させ、１軸ロボット６２０がボート２０上のディバイスを吸着できる位置P３に止まらせる。
【００７１】
１軸ロボット６２０は付着された１列可変ハンド６４０でボート２０上のディバイスを８個吸着してX方向に移動した後、テスト等級に応じてディバイスを受けられる位置P４に存する移動バッファ６３０上のディバイス収納部に安置させる。移動バッファ６３０の収納部６３１はハンドルロシア制御機内にテスト等級別に一定の領域が決まっているため、１軸ロボット６２０が吸着したディバイスは制御器が記憶しているテスト結果に応じて移動バッファ６３０上の特定領域に安置される。この動作は１軸ロボット６２０のX方向運動と移動バッファ６３０のY方向運動との組み合わせによってなされる。１軸ロボット６２０により全てのディバイスが搬出され、空きボート２０はボート移動軸６１０によりディバイスローディング位置P１に移動する。
【００７２】
ディバイスが盛られた移動バッファ６３０はボールスクリューで構成された直線移動手段によりディバイスアンローディング位置P５に移動する。移動バッファ６３０は２個が配置されており、一個がディバイスアンローディング位置P５に移動しても、もう一個はディバイス分類部６００からディバイスを分類して供給される動作を継続的に行えるのでテストの流れが切れなくなる。
【００７３】
移動バッファ６３０がディバイスアンローディング位置P５に来ればアンローディングロボット７１０が１６個のピックアップシリンダとから構成されたピックアップハンド７２０で移動バッファ６３０上のディバイスを吸着してテスト等級別に区分されディバイス収納位置P６に置かれたユーザートレー１０上に安置させる。即ち、移動バッファ６３０の１等級領域に存するディバイスは１等級ディバイス収納位置のユーザートレーに、移動バッファの２等級領域のディバイスは２等級ユーザートレーに、不良ディバイスは不良ユーザートレーに安置させることのように、移動バッファのそれぞれの等級に対応するユーザートレー１０にディバイスを分類して安置するようになる。
【００７４】
図４は本発明の一実施形態によるRAMバスハンドラにおいて半導体ディバイスの流れを示す流れ図である。供給位置P１に存するユーザートレー１０に積載されているディバイスは２列可変ハンド２１０で１６個ずつ吸着されディバイスローディング位置P２に存するボート２０に安置される（矢印A）。ディバイスの全てが安置されれば、ボート２０がディバイスを安着したまま予熱チャンバ３００、テストチャンバ４００、回復チャンバ５００を通りすぎてディバイス分類部６００に移動する（矢印B）。ボート２０がディバイス分類部６００に来れば２個の１列可変ハンド６４０によりディバイスが等級別に移動バッファ６３０の一定領域に安置される（矢印C）。空きボート２０はディバイスローディング位置P２に移動する。移動バッファ６３０がディバイスアンローディング位置P５に移動すれば固定ハンド７２０により移動バッファ６３０に安置されたディバイスが等級別に分類されたユーザートレー１０に積載される（矢印D）。
【００７５】
矢印Eはユーザートレー１０の流れを示すが、テストするディバイスが盛られたユーザートレー１０が空くようになれば、テスト済みディバイスを盛るため移動することを示す。
【００７６】
以下、本発明に係る前記１列可変ハンド６４０及び２列可変ハンド２１０について詳細に説明する。
【００７７】
図５に示した通り、本発明の一実施形態に伴う１列可変ハンド６４０はハンドフレーム６４１、２本の案内棒６４２、複数のピックアップブロック６４４、複数のピックアップシリンダ６５２、ピックアップシリンダ間隔調整手段を含んでいる。
【００７８】
案内棒６４２は２個が一定間隔を維持してハンドフレーム６４１に両端が固定されており、複数のピックアップブロック６４４は前記２個の案内棒６４２に摺動できるように嵌め込まれている。
【００７９】
ピックアップブロック間隔調整手段は前記複数のピックアップブロック６４４のそれぞれに突設された案内突起６４６、間隔調整板６４８、駆動手段６５０及び昇降案内手段６６０とを含んでいる。
【００８０】
間隔調整板６４８は前記案内突起６４６を各々受け入れる複数の案内溝６４８aが形成されるが、前記複数の案内溝６４８aは案内突起６４６が案内溝６４８aの一端に置かれる場合はピックアップブロック６４４がお互い近接し、他端に置かれる場合は前記ピックアップブロック６４４間の間隔が広がるように配置されている。
【００８１】
駆動手段６５０は前記間隔調整板６４８を昇降させるものであって、２個の空圧シリンダよりなり、間隔調整板６４８の上端両側に空圧シリンダEIロードが固定され、胴体はハンドフレーム６４１に固定されている。
【００８２】
昇降案内手段６６０は前記間隔調整板６４８が前記駆動手段６５０により上下に昇降される時その昇降動を案内するものであって、リニアモーションガイド６６４とリニアモーションブロック６６２とからなる。この時、リニアモーションガイド６６４はハンドフレーム６４１の両端に設けられ、リニアモーションブロック６６２は間隔調整板６４８の両端に設けられ昇降直線運動を案内するようになる。
【００８３】
また、それぞれのピックアップブロック６４４の側面にはピックアップ用シリンダ６５２が装着されていて半導体ディバイス（図示せず）を多数個吸着して運搬できる。
【００８４】
前記１列可変ハンド６４０の動作を詳細に説明すれば次の通りである。
【００８５】
狭い間隔のユーザートレー１０に盛られているディバイスを間隔が広いボート２０に移す場合のように、間隔が狭い状態から広い状態に変化する場合の１列可変ハンド６４０の動作を説明する。
【００８６】
前記可変ハンド６４０は初期に図６（ａ）に示したようにピックアップブロック６４４が密着されている。この時駆動手段６５０の空圧シリンダのロードが上昇すればロードに結合された間隔調整板６４８がリニアモーションガイド６６４を追って上向きに動く。従って、この間隔調整板６４８に形成されている複数の案内溝６４８aも上昇するため、この案内溝６４８aに収容されている案内突起６４６が案内溝６４８aの形状に応じて動くようになり、案内突起６４６間の間隔が行われるようになる。
【００８７】
前記案内突起６４６はカムフォロアで構成され、複数のピックアップブロック６４４に各々結合されており、またピックアップブロック６４４は案内棒６４２に摺動できるように結合されているので、結局間隔調節板６４８が上昇すればピックアップブロック６４４が案内棒６４２を追って摺動し、間隔調節板６４８の案内溝６４８aの下部の間隔と同一にピックアップブロック６４４間の間隔が広がる。
【００８８】
即ち、１列可変ハンド６４０は図６（ｂ）に示したような状態になって吸着した半導体ディバイスを間隔を広めた状態で置かれるようになる。
【００８９】
図７は本発明のさらに他の実施形態の２列可変ハンドを示した斜視図である。
【００９０】
本実施形態は図７に示した通り複数のピックアップシリンダが２列に設けられていてピックアップシリンダ列間の間隔も可変される。
【００９１】
前記２列可変ハンド２１０は、ハンドフレーム２４１、第１及び第２案内棒２４２，２４４、多数のピックアップブロック２８２、第１及び第２間隔可変手段及び幅間隔調整手段２７０とからなる。
【００９２】
第１案内棒２４２は２本の案内棒が一定間隔を維持してハンドフレーム２４１に両端が固定されており、複数のピックアップブロック２８２は前記２本の案内棒２４２に摺動できるように嵌め込まれる。
【００９３】
第１間隔可変手段は複数のピックアップブロック２８２の各々に突設された案内突起２８４、第１間隔調整板２８０、第１駆動手段２４６、第１昇降案内手段２５０とを含む。
【００９４】
第１間隔調整板２８０は前記案内突起２８４を各々受け入れる複数の案内溝２８０aが形成されるが、前記複数の案内溝２８０aは案内突起２８４が案内溝２８０aの一端に置かれる場合はピックアップブロック２８２がお互い近接し、他端に置かれる場合は前記ピックアップブロック２８２の間隔が広がるように配置されている。
【００９５】
第１駆動手段２４６は前記第１間隔調整板２８０を昇降させるものであって、２個の空圧シリンダよりなされ、第１間隔調整板２８０の上端両側に空圧シリンダロードが固定され、胴体はハンドフレーム２４１に固定されている。
【００９６】
第１昇降案内手段２５０は前記第１間隔調整板２８０が前記第１駆動手段２４６により昇降される時その昇降動を案内するものであって、リニアモーションガイド２５４とリニアモーションブロック２５２とからなる。この時、リニアモーションガイド２５４はハンドフレーム２４１の両端に設けられ、リニアモーションブロック２５２は第１間隔調整板２８０の両端に設けられて直線運動を案内する。
【００９７】
幅間隔調整手段２７０は２個の空圧シリンダ２７２と、４個のリニアモーションガイド２７６とリニアモーションブロック２７４、及びサブフレーム２７８とからなる。リニアモーションガイド２７６はハンドフレーム２４１の第１案内棒２４２が設置された面に案内棒と直角をなす方向に前記案内棒２４２の上側と下側に各々１個ずつ、ハンドフレーム２４１の両側に設けられる。前記リニアモーションガイド２７６には各々リニアモーションブロック２７４が連結され、前記リニアモーションブロック２７４にはサブフレーム２７８が結合されている。このサブフレーム２７８の上端両側には２個の空圧シリンダ２７２のロードが各々連結されており、この空圧シリンダ２７２はハンドフレーム２４１に固定されている。
【００９８】
第２案内棒２４４は２本の案内棒が一定間隔を保って前記サブフレーム２７８に両端が固定されており、複数のピックアップブロック２９２は前記２本の第２案内棒２４４に摺動できるように嵌め込まれている。
【００９９】
第２間隔可変手段は、複数のピックアップブロック２９２の各々に突設された案内突起、第２間隔調整板２９０、第２駆動手段２４８、第２昇降案内手段２６０とを含んでいる。
【０１００】
第２間隔調整板２９０は前記案内突起を各々受け入れる複数の案内溝が形成されるが、前記複数の案内溝は案内突起が案内溝の一端に置かれる場合はピックアップブロック２９２がお互い近接し、他端に置かれる場合は前記ピックアップブロック２９２間の間隔が広がるように配されている。
【０１０１】
第２駆動手段２４８は前記第２間隔調整板２９０を昇降させるものであって、２個の空圧シリンダとからなされて第２間隔調整板２９０の上端両側に空圧シリンダのロードが固定され、胴体はサブフレーム２７８に固定されている。
【０１０２】
第２昇降案内手段２６０は第２間隔調整板２９０が第２駆動手段２４８により昇降される時その昇降運動を案内することであって、リニアモーションガイドとリニアモーションブロックとからなる。この時、リニアモーションガイドはサブフレーム２７８の両端に設けられ、リニアモーションブロックは第２間隔調整板２９０の両端に設けられ直線運動を案内するようになる。
【０１０３】
また、それぞれのピックアップブロックの側面にはピックアップシリンダ２８６、２９６が装着されており、半導体ディバイスなどを同時に多数個吸着して運搬できる。
【０１０４】
以下、本実施形態による２列可変ハンドの動作を説明する。
【０１０５】
各列をなすピックアップシリンダ間の間隔を可変させることは前述した他の実施形態の１列可変ハンド６４０の動作と同一なので、第１ピックアップシリンダ列２８８と第２ピックアップシリンダ列２９８との間隔を可変させる動作だけを説明する。
【０１０６】
ハンドフレーム２４１に固定された空圧シリンダ２７２のロードが前進すれば、このロードに結合されているサブフレーム２７８がリニアモーションガイド２７６を追って直線動して第１ピックアップシリンダ列２８８と第２ピックアップシリンダ列２９８が広がる。空圧シリンダ２７２のロードが後退する場合は前記と逆に第１及び第２ピックアップシリンダ列間の間隔が狭まる。
【０１０７】
前記複数のピックアップシリンダはハンドリングするシステムの状態によって任意に設定できるが、望ましくは１列に８個ずつ総１６個のシリンダを使用する。
【０１０８】
最後に、本発明に係るRAMバスハンドラのテストチャンバに備わったテスト装置及び作用について添付した図面を参照して詳細に説明する。
【０１０９】
添付した図８は本発明の一実施形態によるRAMバスハンドラのテストチャンバを概略的に示した斜視図、図９（ａ）及び９（ｂ）は図８に示したテストチャンバの構造を詳細に示した正面図及び側面図である。
【０１１０】
図１１（ａ）及び１１（ｂ）は本発明に係るテストチャンバのテストヘッドに備わるソケットの構造を示した平面図及び断面図、そして、図１２（ａ）及び１２（ｂ）は本発明に係るテストチャンバのコンタクトガイドプレートの構造を示した平面図及び断面図である。
【０１１１】
図１３（ａ）、１３（ｂ）及び１３（ｃ）は本発明に係る真空パッドの形状を示した正面図、底面図及び側面図であり、図１４（ａ）及び１４（ｂ）は本発明のコンタクトピッカー組立体によるディバイスのピッキング状態を示したX方向及びY方向断面図であり、図１５（ａ）及び１５（ｂ）は本発明のコンタクトピッカー組立体によるディバイス接続状態を示したX方向及びY方向の断面図であり、図１６は本発明の一実施形態によるコンタクトピッカー組立体の真空パッドとテストソケット間の接触関係を示した要部拡大断面図である。
【０１１２】
テストヘッド４９０はテスタ（図示せず）と連結され、RAMバスハンドラのテストチャンバの下部に置かれる。このテストヘッド４９０には図９（ｂ）に示したように複数のテストソケット４９１が配列される。このテストソケット４９１にテストしようとする半導体ディバイスが挿入され電気的に接続された状態でテストが行われる。このため、テストソケット４９１には複数の接続ピン４９２が備わるが、この接続ピン４９２はBGAやCSP型半導体ディバイスのテストが可能にソケットの下面の全体にかけてエアリアアレイ状に配列され備わる。また、前記ソケット４９１の左右方向の両側壁には前記コンタクトピッカー組立体４３０によるディバイスのソケット接続時その位置をガイドするのための第３傾斜案内部４１１aが各々形成され、前後方の両側にも同じ目的の第３ハードストップ接触部４１１bが各々形成される。これについては後述する。
【０１１３】
前記ボート２０はテストしようとする複数のディバイスを積載して前記テストヘッド４９０の上部のテスト初期位置に移動させる役割を果たす。このようなボート２０は図１０（ａ）、１０（ｂ）、及び１０（ｃ）に示したように、概略四角板状のボート胴体２１にディバイスが収納される複数の収納溝２２が形成され、この収納溝２２の間には所定大きさの貫通孔２３が形成され構成される。図示例においては３２個のディバイス収納溝２２が４行８列に配され、前記それぞれのディバイス収納溝２２の各列間に１８個の貫通孔２３が形成されたボート２０の例を示しているが、このようなディバイス収納溝２２及び貫通孔２３の数はさらに増える場合がある。また、前記ボート２０の収納溝２２には、前記コンタクトピッカー組立体４３０によるディバイスのピッキング時、その位置をガイドするための第２傾斜案内部２２aが収納溝２２の左右方向の両側壁に各々形成され、また同じ目的の第２ハードストップ接触部２２bが収納溝２２の前後方の両側に各々形成される。これについても後述する。
【０１１４】
前記コンタクトピッカー組立体４３０は前記テストヘッド４９０の上部に上下動自在に設けられるが、テストヘッド４９０の上部のテスト初期位置に移動したボート２０のディバイス収納溝２２に存する一定数のディバイスをピッキングして上昇した後、ディバイスをピッキングした状態にボート２０の貫通孔２３を通じてテストソケット４９１まで下降しつつディバイスをテストソケット４９１に挿入してディバイスがテストソケット４９１の接続ピン４９２に電気的に接続できるようにすることでテストが行える。このようなコンタクトピッカー組立体４３０は図８、図９（ａ）及び９（ｂ）に示したように、複数のピッカー４３１、昇降プレート４３４及び緩衝手段４３８を備える。
【０１１５】
前記ピッカー４３１は４個のピッカー部材４３２が四角形-通常概略の正方形に配列され、各ピッカー部材４３２の内部には真空ホール４３２aが上下に貫着される。前記ピッカー部材４３２の上部には真空ホース４３７が連結され、ピッカー部材４３２の下部にはディバイスを吸着するための真空パッド４３３が各々連結される。ここで、前記真空パッド４３３は各ピッカー部材４３２について一定範囲内で独立して流動できるようにピッカー部材４３２に連結され、このピッカー部材４３２と真空パッド４３３との間には真空パッド４３３をピッカー部材４３２について下側に弾力支持する圧縮コイルスプリング４３５が各々介在される。これによりコンタクトピッカー組立体４３１の組立誤差によって任意の真空パッド４３３のソケット接続位置が外れる場合、該当真空パッド４３３が流動しつつ位置を補正でき、従って正確なソケット接続位置に挿入できる。このようなピッカー４３１はボート２０に存する１６個のディバイスを同時にピッキングできるように４連１組の構造で構成されることが望ましいが、これを限らず、任意の数及び配列で構成できる。
【０１１６】
前記真空パッド４３３には図１３（ａ）、１３（ｂ）及び１３（ｃ）に示した通り、左右方向の両側に前記ディバイス収納溝２２の第２傾斜案内部２２aまたはソケット４９１の第３傾斜案内部４９１aと対応する第１傾斜案内部４３３aが各々形成される。そして、真空パッド４３３の前後方の両側には前記ディバイス収納溝２２の第２ハードストップ接触部２２bまたはソケット４９１の第３ハードストップ接触部４９１bと対応する第１ハードストップ接触部４３３bが各々形成される。
【０１１７】
ここで、前記真空パッド４３３の第１傾斜案内部４３３aとディバイス収納溝２２の第２傾斜案内部２２aは図１４（ａ）に示した通り、ピッカー４３１によるディバイス６０のピッキング時、ディバイス収納溝２２内における真空パッド４３３のX方向位置を案内する役を担い、真空パッド４３３の第１ハードストップ接触部４３３bとディバイス収納溝２２の第２ハードストップ接触部２２bは、図１４（ｂ）に示した通り、ディバイス収納溝２２内における真空パッド４３３のY方向位置を案内する役割を果たす。これにより真空パッド４３３が正確なピッキング位置でディバイス６０を吸着できるためにピッキングエラーを減らせる。
【０１１８】
また、前記第１傾斜案内部４３３aとソケット４９１の第３傾斜案内部４９１aは、図１５（ａ）に示した通り、ピッカー４３１によるディバイス６０のソケット接続時、ソケット４９１内における真空パッド４３３のX方向位置を案内する役割を果たし、真空パッド４３３の第１ハードストップ接触部４３３bとソケット４９１の第３ハードストップ接触部４９１bは、図１５（ｂ）に示した通り、ソケット４９１内における真空パッド４３３のY方向位置を案内する役割を果たす。これにより真空パッド４３３が正確なソケット接続位置でディバイス６０をソケット４９１に安定的に挿入して接続させることができるため、接続不良を防止できる。
【０１１９】
一方、前記ピッカー４３１と昇降プレート４３４との間にはピッカー４３１に加わる無理な荷重を吸収して緩衝させるための緩衝手段４３８が介在され、前記ピッカー４３１の下部側にはこのピッカー４３１の正確な下降位置を案内する一対のコンタクトガイドピン４３６が設けられる。
【０１２０】
前記昇降プレート４３４は複数のピッカー４３１が同時に動きながらディバイスをピッキングし、またピッキングされたディバイスをテストソケット４９１に接続させることができるように複数のピッカー４３１を支持する。
【０１２１】
前記緩衝手段４３８は前記複数のピッカー４３１と前記昇降プレート４３４との間に各々構成されるが、前記ピッカー４３１が前記昇降プレート４３４に対し一定間隙範囲内で流動が可能なようにピッカー４３１を昇降プレート４３４に弾力的に連結される。このような緩衝手段４３８は前記各ピッカー４３１の上部に結合された第１緩衝プレート４３８aと、前記第１緩衝プレート４３８aと対応する位置の前記昇降プレート４３４に各々結合された第２緩衝プレート４３８bと、前記第１緩衝プレート４３８aが前記第２緩衝プレート４３８bについて一定範囲内で流動可能に連結する複数の連結バー４３８cと、前記複数の連結バー４３８cに各々介在され前記第１緩衝プレート４３８aを前記第２緩衝プレート４３８bについて下側に弾力支持する複数の圧縮コイルスプリング４３８dを備える。これにより前記ピッカー４３１はテストソケット４９１との接触時、弾力的に流動しつつディバイスを安全にテストソケット４９１に接続させられる。
【０１２２】
コンタクトピッカー組立体昇降手段４４０は前記コンタクトピッカー組立体４３０を上下動させることによって、そのピッカー４３１がボートに存するディバイスをピッキングしてピッキングされたディバイスをテストソケット４９１に挿接させられる。このような昇降手段４４０は、図８、図９（ａ）及び９（ｂ）に示したように、駆動源のモータ４４１と、ピニオン４４２と、ラックバー４４３と、案内手段４４４とを備える。
【０１２３】
前記モータ４４１は前記コンタクトピッカー組立体４３０の上部に設けられるフレーム４４５の上部一側に固設され、ACサーボモータが使われる。
【０１２４】
前記ピニオン４４２は前記モータ４４１の軸に結合される。そして、前記ラックバー４４３はコンタクトピッカー組立体４３０の上部、さらに具体的には昇降プレート４３４の上部中央から前記フレーム４４５を貫通して立設され、長手方向を追って前記ピニオン４４２と噛合うラック４４３aが形成され、前記モータ４４１を駆動するに伴い上下動する。
【０１２５】
前記案内手段４４４はコンタクトピッカー組立体４３０の昇降運動を案内するところ、前記昇降プレート４３４の上部両側に固定され前記フレーム４４５を貫通して立設された一対のガイドシャフト４４４aと、前記ガイドシャフト４４４aを移動可能に支持するように前記フレーム４４５に固定された一対のガイドブッシュ４４４bとから構成される。
【０１２６】
前記ボート移動手段４５０は前記コンタクトピッカー組立体４３０がディバイスをピッキングする状態で前記ボート２０の貫通孔２３を経てテストソケット４９１まで下降できるように、前記ボート２０をテスト初期位置からディバイス収納溝２２ピッチの１/２ピッチに該当する距離ほど移動させる役割を果たす。これによりコンタクトピッカー組立体４３０はボート２０がテスト初期位置に存する状態で下降してディバイスをピッキングでき、またボート２０が１/２ピッチ単位に移動した状態でこの貫通孔２３を経て下降しつつディバイスをテストソケット４９１に接続させられる。このようなボート移動手段４５０は把持部材４５１、旋回部４５２及び駆動部４５３を備える。
【０１２７】
前記把持部材４５１は前記ボート２０の一側面に形成された把持溝２５に挿入されることにより選択的にボート２０を把持するようにボート２０に隣接して回転可能に設けられる。ここで、前記把持溝２５はボート２０の前後端に２個ずつ各々形成でき、把持部材４５１の一端の形状は前記把持溝２５と対応するように形成できる。
【０１２８】
前記旋回部４５２は前記把持部材４５１を支持し、この把持部材４５１が前記把持溝２５に挿入されるように把持部材４５１を一定角度に回転させる。このような旋回部４５２は前記把持部材４５１を回転可能に支持する旋回棒４５２aと、前記旋回棒４５２aの端部に結合された旋回ブロック４５２bと、前記旋回ブロック４５２bの旋回棒４５２aの連結部の反対側に連結され旋回ブロック４５２bを旋回させる空圧シリンダ４５２cとから構成される。前記空圧シリンダ４５２cが作動するようになれば、前記旋回ブロック４５２bが旋回するようになり、これに伴いこの旋回ブロック４５２bに端部の連結された旋回棒４５２aが旋回するようになり、把持部材４５１がボート２０の把持溝２５に挿入される。
【０１２９】
前記駆動部４５３は前記旋回部４５２によりボート２０を把持した状態の前記把持部材４５１を直線移動させる。このような駆動部４５３は駆動源のモータ４５３aと、前記モータ軸に結合されたボールスクリュー４５３bと、このボールスクリュー４５３bに結合されボールスクリュー４５３bが回転するに伴い直線移動するボールナット４５３cと、前記ボールナット４５３cと前記旋回部４５２の旋回棒４５２aを連結する連結部材４５３dとから構成される。前記旋回棒４５２aは前記連結部材４５３dを貫通して回転可能な状態に旋回ブロック４５２bに連結され、前記旋回ブロック４５２bは連結部材４５３dの裏面に支持される。このような構成により前記モータ４５３aが駆動するようになれば、これに連結されたボールスクリュー４５３bを追ってボールナット４５３cが直線運動するようになり、従ってこのボールナット４５３cと連結部材４５３dにより連結された旋回棒４５２aがボールナット４５３cの進行方向に移動することによってボート２０が移動する。
【０１３０】
一方、前記コンタクトガイドプレート４６０は、図９（ｂ）に示したように、テストヘッド４９０の上部に設けられるところ、これは前記ピッカー４３１によるディバイスのソケット接続を案内する役割を果たす。このようなコンタクトガイドプレート４６０は図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示したように、四角板状の胴体４６１の内部にテストヘッド４９０に備わった複数のテストソケット４９１の配列と同じく形成される多数のソケット露出孔４６２を備える。ピッカー４３１は前記ソケット露出孔４６２を経てディバイスをテストソケット４９１に挿接させる。また、前記コンタクトガイドプレート４６０には複数のコンタクトガイドピンホール４６３が前記ソケット露出孔４６２の間に配置されるように形成される。このコンタクトガイドピンホール４６３はピッカー４３１の下降時これに突設されたコンタクトガイドピン４３６を受け入れることによって、テストソケット４９１に対するディバイス接続を案内する役割を果たす。これによりディバイスはソケット４９１に正確に挿入されソケット４９１の接触部４９２と電気的に接続できる。
【０１３１】
以下、前記コンタクトピッカー組立体がディバイスを真空吸着してテストを行う過程における位置補正についてさらに詳細に説明すれば次の通りである。
【０１３２】
前記コンタクトピッカー組立体は、RAMバスハンドラが作動し始めてテストしようとする複数のディバイスの積載されたボート２０がテストヘッド４９０の上部のテスト初期位置に移動すれば、コンタクトピッカー組立体昇降手段４４０によりボート２０位置まで下降してこのボート２０に存する一定数のディバイスを真空吸着して上昇する。
【０１３３】
その後、前記ボート２０はボート移動手段４５０により収納溝２２ピッチの１/２ピッチに該当する距離ほど移動して位置され、これによりボート２０の貫通孔２３とテストヘッド４９０のソケット４９１が一直線上に置かれるようになる。
【０１３４】
コンタクトピッカー組立体は前述したような状態でコンタクトピッカー組立体昇降手段４４０により再び始めるが、前記貫通孔２３を経てソケット４９１位置まで下降し、ピッキングされたディバイスを該当ソケット４９１に挿接させるようになる。
【０１３５】
このようなピッカーの下降時、その位置は１次的に図８に示した通り、ピッカー４３１の両側に備わった一対のコンタクトガイドピン４３６がテストヘッド４９０の上部に設けられたコンタクトガイドプレート４６０のコンタクトガイドピンホール４６１に挿入されることにより案内される。この際、もしピッカー組立体の組立誤差によって、コンタクトガイドピン４３６がコンタクトガイドプレート４６０のコンタクトガイドピンホール４６１に挿入されることにもかかわらず、一部の真空パッド４３３のソケット接続位置が外れる場合、従来はディバイス接続不良が引き起こされたが、本発明では図１６に示したように、該当真空パッド４３３が任意の方向に流動しつつその位置が補正され正確な接続状態をなすことができる。
【０１３６】
言い換えれば、例えばコンタクトピッカー組立体の組立誤差によって任意の真空パッド４３３が図１６において仮想線で示したように、ソケット４９１に不安全な状態に接続される場合、真空パッド４３３が一定範囲内で任意の位置に流動可能なようにピッカー部材３２aに連結されているので、真空パッド４３３が流動しつつ図面の実線の位置、即ち正確な接続位置に補正されながらソケットに接続される。従って、従来のようなディバイスの接続不良を防止できる。
【０１３７】
前述したような過程によりディバイスをソケットに接続させたコンタクトピッカー組立体４３０は、所定のテスト時間が経過すれば、再びボート２０の貫通孔２３を経由してテスト初期位置に上昇するようになり、その後さらに下降してテスト初期位置に復帰されたボート２０の収納溝２２にテスト済みディバイスを収納するようになる。
【０１３８】
以下、上記の通り構成された本発明に係るRAMバスハンドラのテストチャンバにおけるディバイステスト作用を図１７及び図１８と図１９を参照して説明する。
【０１３９】
添付した図１７はピッカーによりディバイスが吸着された状態を示した正面図であり、図１８はピッカーによりディバイスがテストソケットに接続された状態を示した正面図である。そして、図１９は本発明に係るRAMバスハンドラのテストチャンバにおけるディバイステスト方法を説明するためのフローチャートである。
【０１４０】
まず、ディバイスローディング部２００においてテストしようとする複数のディバイスがボート２０のディバイス収納溝２２に移載され積載される（S１００）。ディバイスが積載された前記ボート２０は所定の経路を経てハンドラのテストチャンバ４００に移動するが、このテストチャンバ４００に置かれたテストヘッド４９０の上部のテスト初期位置に移動して止まる（S１１０）。
【０１４１】
ボート２０がテストヘッド４９０の上部に移動して止まれば、その上部に配置された複数のピッカー４３１が下降しつつボート２０に存する一定数のディバイスを真空吸着してピッキングする（S１２０）。ここで、ディバイスをピッキングしたピッカー４３１は再びテスト初期位置に上昇する。
【０１４２】
ディバイスをピッキングした前記ピッカー４３１が上昇すれば、ボート移動手段４５０が作動してボート２０をテスト初期位置でディバイス収納溝２２ピッチの１/２ピッチに該当する距離ほど移動させることによって、ボート２０の貫通孔２３がピッカー４３１の昇降経路上に位置する（S１３０）。
【０１４３】
それから、前記ピッカー４３１が前記ボート２０の貫通孔２３を経由してテストソケット４９１まで下降しつつピッキングされたディバイスを前記ソケット４９１に挿入して電気的に接続させる（S１４０）。この際、緩衝手段４３８により前記ピッカー４３１が弾力的に流動しつつソケット４９１と接触されるので、複数個のディバイスは該当ソケット４９１の接続ピン４９２と均一に接続された状態を保てる。このような状態で所定のテストが進まれる（S１５０）。
【０１４４】
テストが完了すれば、ピッカー４３１はディバイスをピッキングした状態で前記ボート２０の貫通孔２３を経てテスト初期位置に上昇するようになり、ピッカー４３１がテスト初期位置に上昇した後、ボート２０はテスト初期位置に復帰するようになる（S１６０）。
【０１４５】
ボート２０がテスト初期位置に復帰するようになれば、ピッカー４３１は再び下降してディバイスをボート２０の収納溝２２に積載した後（S１７０）、再びテスト初期位置に上昇する（S１８０）。
【０１４６】
前述した過程をボート２０に積載された全体ディバイスのテストが完了するまで繰り返し行う。
【０１４７】
以上述べた通り、本発明に係るRAMバスハンドラは、複数のディバイス収納溝２２及びこの収納溝２２間に貫通孔２３が形成されたボート２０を利用し、まず、前記ボート２０に存する一定数のディバイスをピッカー４３１を利用して真空吸着方法でピッキングした後、前記ボート２０をその貫通孔２３とテストヘッド４９０のソケット４９１が一致するようにピッチ単位に移動させ、次いで前記ピッカー４３１をボート２０の貫通孔２３を介してソケット４９１まで下降させることによってピッカー４３１にピッキングされたディバイスをソケット４９１に直接接続させる。
【０１４８】
一方、以上では多数の電極がパッケージの下面にエアリアアレイ状に配列されたBGAやCSP型半導体ディバイスをテストするための装置及び方法について説明したが、本発明は前記BGAやCSP型半導体ディバイスだけでなく、多数の電極がパッケージの両側に突出されたTSOP型半導体ディバイスのテストにも利用できる。
【０１４９】
前述したようなTSOP型半導体ディバイスをテストするために部分的に改善されたRAMバスハンドラのテストチャンバの主要部が図２０に示されているところ、これを説明すれば次の通りである。
【０１５０】
示したように、本発明の変形実施形態においては、テストソケット４９１'の接続ピン４９２'がディバイス７０の電極のような配列をするようにソケット４９１'の両側に配列されている。そして、ピッカーの端部に結合された真空パッド４３３'にはこの真空パッド４３３'によるディバイス７０のソケット接続時ディバイス７０の電極を押さえる不導体の押圧部材４３３'aが備わっている。
【０１５１】
その他、テストチャンバを構成する他の構成及び作用は前述した本発明の一実施形態と同じなので、ここでは具体的な図示及び説明を省略する。
【０１５２】
このように、本発明はBGAやCSP型半導体ディバイスをテストソケットに直接接続させ自動でテストできるだけでなく、部分的な簡単な改善を通じてTSOP型の半導体ディバイスもテストソケットに直接接続させ自動でテストを行える。
【０１５３】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明によればRAMバス型の半導体ディバイス、即ちBGAやCSP型の半導体ディバイスを自動でテストできる。
【０１５４】
また、本発明によれば、半導体ディバイスのピックアンドプレース作業時収納溝の間隔が変更される場合も案内突起の役割を果たすカムフォロアが間隔調整板の各々の案内溝により案内され各シリンダ間の間隔を調整するために従来のように累積誤差が生じなくなる。さらに、１回のピックアップアンドプレース動作で１６個の半導体ディバイスをハンドリングできるためにピックアンドプレース動作時間を縮められるので、半導体テスト装備の効率向上も達成できる。
【０１５５】
また、以上述べた通り本発明によれば、テストチャンバでディバイスをテストする場合、コンタクトピッカー組立体の組立誤差によって真空パッドのソケット接続位置が外れる場合も該当真空パッドが流動しつつ正確なソケット接続位置を保ったままソケットに接続するようになるので、ディバイスの接続不良を防止できてテストの信頼性を向上させうる。
【０１５６】
以上では、本発明の望ましい実施形態に対して図示かつ説明したが、本発明は前記実施形態に限らず、請求範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せず当該発明の属する分野で通常の知識を持つ者ならば誰でも多様な変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に伴うRAMバスハンドラを示した斜視図である。
【図２】 図１のユーザートレースタッカを示した斜視図である。
【図３】 図１のディバイス分類部を示した斜視図である。
【図４】 図１のRAMバスハンドラの半導体ディバイスの流れを示した流れ図である。
【図５】 １列可変ハンドを示した斜視図である。
【図６】 （ａ）及び（ｂ）は図５に示した１列可変ハンドのピックアップシリンダ間の間隔が変わる状態を示した図面であって、（ａ）は間隔が近接な状態を示し、（ｂ）は間隔が広がった状態を示した状態図である。
【図７】 ２列可変ハンドを示した斜視図である。
【図８】 本発明の一実施形態によるRAMバスハンドラのテストチャンバを概略的に示した斜視図である。
【図９】 （ａ）は図８に示したテストチャンバの構造を詳細に示した正面図、（ｂ）は図８に示したテストチャンバの構造を詳細に示した側面図である。
【図１０】 （ａ）は本発明に係るボートの構造を示した平面図、（ｂ）は図１０（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、（ｃ）は図１０（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図１１】 （ａ）は本発明に係るテストチャンバのテストヘッドに備わるソケットの構造を示した平面図、（ｂ）は本発明に係るテストチャンバのテストヘッドに備わるソケットの構造を示した断面図である。
【図１２】 （ａ）は本発明に係るテストチャンバのコンタクトガイドプレートの構造を示した平面図、（ｂ）は本発明に係るテストチャンバのコンタクトガイドプレートの構造を示した断面図である。
【図１３】 （ａ）は本発明に係る真空パッドの形状を示した正面図、（ｂ）は本発明に係る真空パッドの形状を示した底面図、（ｃ）は本発明に係る真空パッドの形状を示した側面図である。
【図１４】 （ａ）は本発明のコンタクトピッカー組立体によるディバイスピッキング状態を示したX方向断面図、（ｂ）は本発明のコンタクトピッカー組立体によるディバイスピッキング状態を示したY方向断面図である。
【図１５】 （ａ）は本発明のコンタクトピッカー組立体によるディバイス接続状態を示したX方向断面図、（ｂ）は本発明のコンタクトピッカー組立体によるディバイス接続状態を示したY方向断面図である。
【図１６】 本発明の一実施形態によるコンタクトピッカー組立体の真空パッドとテストソケットとの接触関係を示した要部拡大断面図である。
【図１７】 ピッカーによりディバイスが吸着された状態を示す正面図である。
【図１８】 ピッカーによりディバイスがテストソケットに接続された状態を示す正面図である。
【図１９】 本発明に係るRAMバスハンドラのテストチャンバで行なわれるディバイステスト方法を示すフローチャートである。
【図２０】 本発明の変形実施形態においてTSOP型半導体ディバイスをテストできるように改善したテストソケットにディバイスが接続された状態を示す要部抜粋断面図である。
【符号の説明】
１００ ユーザートレースタッカ
２００ ディバイスローディング部
３００ 予熱チャンバ
４００ テストチャンバ
５００ 回復チャンバ
６００ ディバイス分類部
７００ ディバイスアンローディング部
Claims (26)
- テストする半導体ディバイスが盛られたユーザートレーを多数積載して一個ずつ供給位置に位置決めし、テスト済みディバイスを盛るための収納位置に空きユーザートレーを位置決めし、テスト済みディバイスが盛られたユーザートレーを重層に積載するユーザートレースタッカと、
前記供給位置のユーザートレーからディバイスをピックアップしてローディング位置に存するボートに安着させるとともに、２列に配列された複数のピックアップブロックの列間の間隔および各列毎の列長さがそれぞれ独立して変更可能とされた２列可変ハンドを備えたディバイスローディング部と、
前記ディバイスローディング部から上端の引入口に引き込まれたボートを順次に下降させ、テスト条件に応じてディバイスを加熱したり冷却させ下端の排出口に排出する予熱チャンバと、
前記予熱チャンバ内で予熱されたディバイスをテストヘッドのソケットに接続させテストを行うテストチャンバと、
前記テストチャンバから下端に引き込まれたボートを順次に上昇させ、テスト済みディバイスを常温に回復させ上端に排出する回復チャンバと、
前記回復チャンバから排出されたボートからテスト済みディバイスをピッキングして、テスト結果に応じて複数の移動バッファ上のテスト等級別に区分された特定領域に積載するとともに、１列に配列された複数のピックアップブロックの列長さが変更可能とされた複数の１列可変ハンドを備えるディバイス分類部と、
前記移動バッファ上のディバイスを等級別に区分されたユーザートレーに盛るディバイスアンローディング部とを含むことを特徴とするＲＡＭバスハンドラ。 - 前記ディバイスローディング部は、
前記２列可変ハンドを付着してユーザートレー上とローディング位置に位置決めする２軸のローディングロボットと、
余分のディバイスを一時保管するディバイスバッファとを含むことを特徴とする請求項１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記１列可変ハンドは、
ハンドフレームと、
前記ハンドフレームに固定された案内棒と、
前記案内棒に嵌め込まれて摺動する複数のピックアップブロックと、
前記ハンドフレームについて昇降されることにより、前記案内棒に対して前記複数のピックアップブロックの間隔を可変させるピックアップブロック間隔可変手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記ピックアップブロック間隔可変手段は、
前記複数のピックアップブロックの各々に突設された案内突起と、
前記案内突起を各々受け入れる複数の案内溝が形成され、前記案内突起が前記案内溝の一端に位置する場合は前記ピックアップブロックがお互い近接し、他端に置かれる場合は前記ピックアップブロック間の間隔が広がるように前記複数の案内溝が配置された間隔調整板と、
前記間隔調整板を昇降させる駆動手段と、
前記ハンドフレームに設けられ、前記間隔調整板の昇降を案内する昇降案内手段とを含むことを特徴とする請求項３に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記昇降案内手段は、
前記ハンドフレームに固定されたリニアモーションガイドと、
前記間隔調整板に固定されたリニアモーションブロックとからなることを特徴とする請求項４に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記ピックアップブロックにはディバイスのピックアンドプレースを行うためのピックアップシリンダが取付けられることを特徴とする請求項３に記載のＲＡＭバスハンドラ。
- 前記２列可変ハンドは、
ハンドフレームと、
前記ハンドフレームに固定された第１案内棒と、
前記第１案内棒に嵌め込まれて摺動する複数のピックアップブロックと、
前記ハンドフレームについて昇降されることで前記第１案内棒に対して前記複数のピックアップブロックの間隔を変らせる第１間隔可変手段と、
前記ハンドフレームに設けられた幅間隔調整手段と、
前記幅間隔調整手段に固定された第２案内棒と、
前記第２案内棒に嵌め込まれて摺動する複数のピックアップブロックと、
前記ハンドフレームに対して昇降することで前記第２案内棒について前記複数のピックアップブロックの間隔を変わらせる第２間隔可変手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 第１及び第２間隔可変手段は、
前記複数のピックアップブロックの各々に突設された案内突起と、
前記案内突起を各々受け入れる複数の案内溝が形成され、前記案内突起が前記案内溝の一端に置かれる場合は前記ピックアップブロックがお互い近接し、他端に置かれる場合は前記ピックアップブロック間の間隔が広がるように前記複数の案内溝が配置された第１間隔調整板及び第２間隔調整板と、
前記第１及び第２間隔調整板を昇降させる第１及び第２駆動手段とを含むことを特徴とする請求項７に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記第１間隔可変手段は、
前記ハンドフレームに設けられ、前記第１間隔調整板の昇降を案内する第１昇降案内手段を含み、
前記第２間隔可変手段は、
前記幅間隔調整手段に設けられ、前記第２間隔調整板の昇降を案内する第２昇降案内手段とを含むことを特徴とする請求項７に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記幅間隔調整手段は、
前記ハンドフレームに固定された空圧シリンダと、
前記空圧シリンダロードの端部に結合された幅間隔調整ブラケットと、
前記幅間隔調整ブラケットに装着された複数のリニアモーションブロックと、
前記ハンドフレームに第１案内棒と直角方向に装着され前記リニアモーションブロックを案内する複数のリニアモーションガイドとを含むことを特徴とする請求項７に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記テストチャンバは、
被検査体の半導体ディバイスが挿入され電気的に接続される複数のテストソケットが設けられたテストヘッドと、
複数の半導体ディバイスを積載して前記テストヘッド上部のテスト初期位置に移動させる部材であって、ディバイスが収納される複数の収納溝と、これら収納溝の間に形成された複数の貫通孔を持つボートと、
前記テストヘッドの上部に上下動可能に設けられ、前記ボート上のディバイスをピッキングして前記テストヘッドのソケットに直接接続させ、緩衝手段を備えたコンタクトピッカー組立体と、
前記コンタクトピッカー組立体を上下動させるための昇降手段と、
前記コンタクトピッカー組立体がディバイスをピッキングした状態で前記ボートの貫通孔を経てテストソケットまで下降できるように前記ボートをテスト初期位置からディバイス収納溝ピッチの１/２ピッチに該当する距離ほど移動させるボート移動手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記コンタクトピッカー組立体は、
端部にディバイスを吸着できる真空パッドの各々備わった４個のピッカー部材が正方形に配列されなされる複数のピッカーと、
前記複数のピッカーがボート上の一定数のディバイスを同時に吸着してテストソケットに接続させるように複数のピッカーを支持する昇降プレートと、
前記昇降プレートと前記ピッカーとの間に各々構成され、前記ピッカーによるディバイスソケット接続時発生する衝撃を吸収/緩和させる緩衝手段とを含むことを特徴とする請求項１１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記緩衝手段は、
前記各ピッカーの上部に結合された第１緩衝プレートと、
前記第１緩衝プレートと対応する位置の前記昇降プレートに各々結合された第２緩衝プレートと、
前記第２緩衝プレートについて前記第１緩衝プレートが所定の間隙範囲内で流動できるように前記第１緩衝プレートと前記第２緩衝プレートとを連結する複数の連結バーと、
前記複数の連結バーに各々介在され前記第１緩衝プレートを前記第２緩衝プレートに対して弾力支持する複数の圧縮コイルスプリングとを含むことを特徴とする請求項１１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記コンタクトピッカー組立体昇降手段は、
前記コンタクトピッカー組立体の上部に設けられるフレームの上部一側に固定された駆動源としてのモータと、
前記モータ軸に結合されたピニオンと、
前記コンタクトピッカー組立体の上部中央から前記フレームを貫通して立設され、長さ方向を追って前記ピニオンと噛合うラックが形成され前記モータが駆動するに伴い上下動するラックバーと、
前記コンタクトピッカー組立体の昇降運動を案内する手段とを含むことを特徴とする請求項１１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記案内手段は、
前記コンタクトピッカー組立体の上部両側から前記フレームを貫通して立設された一対のガイドシャフトと、
前記ガイドシャフトを移動自在に支持するように前記フレームに固定された一対のガイドブッシュとから構成されることを特徴とする請求項１４に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記ボート移動手段は、
前記ボートの一側面に形成された把持溝に選択的に挿入されることによりボートを把持するようにボートに隣接して回転可能に設けられた把持部材と、
前記把持部材が前記把持溝に挿入されるように把持部材を一定角度に回転させる旋回部と、
前記旋回部によりボートを把持した状態の前記把持部材を直線移動させるための駆動部とを含むことを特徴とする請求項１１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記旋回部は、
前記把持部材を回転可能に支持する旋回棒と、
前記旋回棒の端部に結合された旋回ブロックと、
前記旋回ブロックを旋回させるための空圧シリンダとを含むことを特徴とする請求項１６に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記駆動部は、
駆動源のモータと、
前記モータ軸に結合されたボールスクリューと、
前記ボールスクリューに結合され該ボールスクリューが回転するに伴い直線移動するボールナットと、
前記ボールナットと前記旋回部とを連結する連結部材とを含むことを特徴とする請求項１６に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記テストソケットは、
ＢＧＡまたはＣＳＰ型の半導体ディバイスをテストできる接続ピン配列構造を持つことを特徴とする請求項１１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記テストソケットは、
ＴＳＯＰ型の半導体ディバイスをテストできる接続ピン配列構造を持ち、この際前記コンタクトピッカー組立体の下部には前記テストソケットに対するディバイスの接続時このディバイスの電極を前記接続ピンに対して押さえる不導体の押圧部材が各々備わることを特徴とする請求項１１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記テストチャンバは、
前記コンタクトピッカー組立体によるディバイスのピッキング時前記ディバイス収納溝における前記真空パッドの位置を案内するピッキング位置ガイド手段と、
ディバイスのソケット接続のために下降する前記コンタクトピッカー組立体の下降位置を案内する下降位置ガイド手段と、
前記コンタクトピッカー組立体によるディバイスのソケット接続時前記ソケットにおける前記真空パッドの位置を案内する接続位置ガイド手段とを備えることを特徴とする請求項１１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記ピッキング位置ガイド手段は、
前記真空パッドの左右方向の両側及び前記ディバイス収納溝の両側壁に対応するように形成され、前記ディバイス収納溝における前記真空パッドのX方向位置をガイドする第１及び第２傾斜案内部と、
前記真空パッドの前後方の両側及び前記ディバイス収納溝の両側に対応するように形成され、前記ディバイス収納溝における前記真空パッドのY方向位置をガイドする所定の曲率半径を持つ第１及び第２ハードストップ接触部とから構成されることを特徴とする請求項２１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記下降位置ガイド手段は、
前記コンタクトピッカー組立体に一体に形成された複数対のコンタクトガイドピンと、
前記テストヘッドの上部に設けられ前記コンタクトガイドピンと対応する位置に該コンタクトガイドピンの挿入されるコンタクトガイドピンホールが形成されたコンタクトガイドプレートとから構成されることを特徴とする請求項２１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記接続位置ガイド手段は、
前記真空パッドの第１傾斜案内部と対応する位置の前記ソケットの両側壁に形成され真空パッドのX方向位置をガイドする第３傾斜案内部と、
前記真空パッドの第１ハードストップ接触部と対応する位置の前記ソケットの両側に形成されて真空パッドのY方向位置をガイドする第３ハードストップ接触部とから構成されることを特徴とする請求項２１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - ディバイス分類部は、
ボートの前後方（Ｙ方向）に移動させディバイス吸着位置に止まらせるボート移動軸と、
ボート上のディバイスを複数の前記１列可変ハンドでピッキングし、テスト結果に応じて移動バッファの一定領域に安着させる複数の１軸ロボットと、
ボートのディバイスを積載してディバイスアンローディング部に運搬する２台の移動バッファとを含むことを特徴とする請求項１に記載のＲＡＭバスハンドラ。 - 前記ディバイスアンローディング部は、
複数のピックアップシリンダで構成されたピックアップハンドが取付けられた２軸のアンローディングロボットを含むことを特徴とする請求項１に記載のＲＡＭバスハンドラ。
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