JP4310310B2 - 電子部品ハンドリング装置用インサート、トレイおよび電子部品ハンドリング装置 - Google Patents

電子部品ハンドリング装置用インサート、トレイおよび電子部品ハンドリング装置 Download PDF

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Description

本発明は、ＩＣデバイスなどの電子部品を試験するために被試験電子部品を取り廻すことのできる電子部品ハンドリング装置ならびにこれに用いられるトレイおよびインサートに関し、特に、被試験電子部品のコンタクトミスや、外部端子の異常変形、コンタクト部の破損等の発生を減少させることのできるインサート、トレイおよび電子部品ハンドリング装置に関するものである。
ＩＣデバイス等の電子部品の製造課程においては、最終的に製造された電子部品を試験する試験装置が必要となる。このような試験装置では、ハンドラと称される電子部品ハンドリング装置により、多数のＩＣデバイスをトレイに収納して搬送し、各ＩＣデバイスをテストヘッドに電気的に接触させ、試験用メイン装置（テスタ）に試験を行わせる。このとき、試験に供される各ＩＣデバイスは、テストトレイに搭載された状態でテストヘッドに押し付けられる。そして、試験が終了すると、電子部品ハンドリング装置により、各ＩＣデバイスをテストヘッドから搬出し、試験結果に応じたトレイに載せ替えることで、良品や不良品といったカテゴリへの仕分けを行う。
上記テストトレイには、インサートと呼ばれるＩＣデバイスの搭載具が例えば３２個または６４個装着されており、ＩＣデバイスはこのインサートに収納されるとともに、インサートから飛び出さないようにラッチにより保持されるようになっている。
ここで、従来のインサートにおけるＩＣデバイスの保持方法について説明する。図１５に示すように、インサート１６Ｐは、ＩＣ収納部１９Ｐを有するインサート本体１６１Ｐと、インサート本体１６１Ｐをカバーする駆動プレート１６２Ｐと、インサート本体１６１Ｐにおいて上下動可能な駆動部材１６５Ｐと、駆動部材１６５Ｐの上下動に伴って揺動可能なラッチ１６４Ｐとを備えている。
ラッチ１６４Ｐの下端部には、ＩＣ収納部１９Ｐの両側に設けられた軸ピン１６６Ｐが貫通しており、ラッチ１６４Ｐはこの軸ピン１６６Ｐを支点として揺動可能となっている。ラッチ１６４Ｐの先端部ＩＣ収納部１９Ｐ側には、抑え片１６４Ｐａが設けられており、ラッチ１６４Ｐの先端部ＩＣ収納部１９Ｐ反対側には、ピン１６７Ｐが摺動可能に貫通する長穴１６４Ｐｂが形成されている。
駆動部材１６５Ｐは、その下端部において上記ピン１６７Ｐを保持しており、インサート本体１６１Ｐとの間に設けられたコイルバネ１６８Ｐによって上方にバネ付勢されている。
このようなインサート１６Ｐにおいては、無負荷の状態では、図１５（ａ）に示すように、駆動プレート１６２Ｐおよび駆動部材１６５Ｐは上側に位置しており、ラッチ１６４Ｐの抑え片１６４ＰａはＩＣ収納部１９Ｐに臨出している。
図１５（ｂ）に示すように、インサート１６Ｐの駆動プレート１６２Ｐを押圧し、駆動部材１６５Ｐを下側に移動させると、ピン１６７Ｐはラッチ１６４Ｐの長穴１６４Ｐｂを下がるように移動し、それに伴ってラッチ１６４Ｐは開く方向に揺動し、ラッチ１６４Ｐの抑え片１６４ＰａはＩＣ収納部１９Ｐから退避する。
この状態でＩＣデバイス２をＩＣ収納部１９Ｐに収納した後、駆動プレート１６２Ｐの押圧を解除すると、図１５（ｃ）に示すように、駆動部材１６５Ｐが上側に移動し、ラッチ１６４Ｐが閉じる方向に揺動して、ラッチ１６４Ｐの抑え片１６４ＰａがＩＣ収納部１９Ｐに臨出する。このとき、ラッチ１６４Ｐの抑え片１６４ＰａはＩＣデバイス２の上面を被うため、ＩＣデバイス２のＩＣ収納部１９Ｐからの飛び出しが防止される。
ところで、ＩＣデバイス２は、製品毎に外形寸法に誤差があるのが通常である。したがって、ＩＣ収納部１９Ｐは、ＩＣデバイス２を確実に収納するために、ＩＣデバイス２の外形寸法の最大値よりも大きく形成する必要がある。そのため、ＩＣデバイス２の外形公差が大きく、特にＩＣデバイス２の外形寸法が小さいものがＩＣ収納部１９Ｐ内に収納された場合、そのＩＣデバイス２のＩＣ収納部１９Ｐ内での遊びは大きくなり、ＩＣデバイス２の外部端子２Ｂとテストヘッドに設けられたプローブピン５１とのコンタクトミスが生じる可能性が高くなる。また、プローブピン５１がＩＣデバイス２の外部端子２Ｂの中心からずれた位置に突き刺さった場合には、外部端子２Ｂが異常変形したり、あるいはプローブピン５１が曲がったり折れたりすることがあった。
このような問題は、最近のＩＣデバイス２の小型化および外部端子２Ｂの狭ピッチ化に伴って深刻になりつつある。
従来のインサート１６Ｐにおいては、ラッチ１６４ＰはＩＣデバイス２の上面を被うだけで、ＩＣデバイス２を位置決めする機能は有していなかったため、ラッチ１６４Ｐによって上記の問題を解決することはできなかった。
特許第３２９４９７８号公報には、上記従来のインサート１６Ｐと同様の作用を有するインサート（ＩＣキャリア）が開示されているが、このインサートも上記従来のインサート１６Ｐと同様の問題を抱えていた。
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、被試験電子部品のコンタクトミスや、外部端子の異常変形、コンタクト部の破損等の発生を減少させることのできるインサート、トレイおよび電子部品ハンドリング装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第１に本発明は、電子部品ハンドリング装置にて、テストヘッドのコンタクト部に電気的に接続される被試験電子部品を収納するインサートであって、被試験電子部品を収納する電子部品収納部が形成されているとともに、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品の側面が当接し得る当接部を有するインサート本体と、前記電子部品収納部に収納された前記被試験電子部品の側面に接して前記被試験電子部品を前記インサート本体の側壁部の前記当接部に押し付けることのできる押付部材と、前記インサート本体に上下動自在に取り付けられた駆動体とを備え、前記押付部材は、被試験電子部品が前記電子部品収納部に導入される時には前記電子部品収納部から退避しており、被試験電子部品が前記電子部品収納部に収納された後に前記電子部品収納部に臨出するものであり、かつ、前記押付部材は、前記インサート本体に揺動可能に取り付けられ、前記駆動体の下方移動または上方移動に伴い、前記電子部品収納部から退避または前記電子部品収納部に臨出するように揺動することを特徴とするインサートを提供する（発明１）。なお、後述する実施形態では、駆動プレートがここでいう駆動体に該当するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記インサート（発明１）においては、誤差によって外形寸法が小さく形成された被試験電子部品が電子部品収納部に収納された場合であっても、被試験電子部品は押付部材によって電子部品収納部の当接部に押し付けられて電子部品収納部内で遊ばないため、通常の誤差範囲内の電子部品（当接部に当接する電子部品側面から外部端子までの寸法に過大な誤差のない電子部品）であれば、その外部端子とテストヘッドのコンタクト部とを確実に接触させることができる。したがって、電子部品の外部端子とコンタクト部との位置ずれによるコンタクトミスや、コンタクト部が外部端子の中心からずれた位置に突き刺さることによる外部端子の異常変形、コンタクト部の破損等の発生を減少させることができる。また、上記のような構成にすることにより、被試験電子部品を電子部品収納部にスムーズに導入・収納することができる。
上記発明（発明１）において、前記押付部材は、揺動支点となる揺動軸、および前記駆動体が当接する駆動体当接部を有する揺動腕部と、前記揺動軸を挟んで前記駆動体当接部の反対側の前記揺動腕部に連続し、前記電子部品収納部まで延在する本体部と、前記本体部に設けられ、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品に接触して被試験電子部品を前記インサート本体の当接部に押し付ける押付部とを備えたものであってもよい（発明２）。
このような押付部材においては、駆動体に当接している駆動体当接部が駆動体の上下移動に連動して上下動すると、揺動軸を揺動支点として揺動腕部が揺動し、それに伴って本体部に設けられた押付部が電子部品収納部から退避し、または電子部品収納部に臨出して被試験電子部品をインサート本体の当接部に押し付ける。
このような構成を有する押付部材および駆動体は、低コストで製造することが可能である。ただし、本発明のインサートは、かかる構成に限定されるものではない。
第２に本発明は、電子部品ハンドリング装置にて、テストヘッドのコンタクト部に電気的に接続される被試験電子部品を収納するインサートであって、被試験電子部品を収納する電子部品収納部が形成されているとともに、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品の側面が当接し得る当接部を有するインサート本体と、前記電子部品収納部に収納された前記被試験電子部品の側面に接して前記被試験電子部品を前記インサート本体の側壁部の前記当接部に押し付けることのできる押付部材と、前記インサート本体に上下動自在に取り付けられた駆動体とを備え、前記押付部材は、前記インサート本体に平面方向に平行移動可能に取り付けられており、前記押付部材には、下方にかけて前記電子部品収納部に漸次近接する長穴が形成されており、前記駆動体には、前記押付部材の長穴に摺動可能に挿入されるピンが設けられており、被試験電子部品が前記電子部品収納部に導入される時に、前記駆動体が下方移動すると、前記駆動体のピンが前記押付部材の長穴を下方に摺動し、それにより前記押付部材は前記電子部品収納部から退避し、被試験電子部品が前記電子部品収納部に収納された後、前記駆動体が上方移動すると、前記駆動体のピンが前記押付部材の長穴を上方に摺動し、それにより前記押付部材は前記電子部品収納部に臨出することを特徴とするインサートを提供する（発明３）。
上記インサート（発明３）においては、誤差によって外形寸法が小さく形成された被試験電子部品が電子部品収納部に収納された場合であっても、被試験電子部品は押付部材によって電子部品収納部の当接部に押し付けられて電子部品収納部内で遊ばないため、通常の誤差範囲内の電子部品（当接部に当接する電子部品側面から外部端子までの寸法に過大な誤差のない電子部品）であれば、その外部端子とテストヘッドのコンタクト部とを確実に接触させることができる。したがって、電子部品の外部端子とコンタクト部との位置ずれによるコンタクトミスや、コンタクト部が外部端子の中心からずれた位置に突き刺さることによる外部端子の異常変形、コンタクト部の破損等の発生を減少させることができる。また、上記のような構成にすることにより、被試験電子部品を電子部品収納部にスムーズに導入・収納することができる。
さらに、上記のような押付部材においては、駆動体が下方に移動するときに、ピンは押付部材の長穴を摺動しながら下方に移動し、それにより押付部材は電子部品収納部から退避するように平行移動する。また、駆動体が上方に移動するときに、ピンは押付部材の長穴を摺動しながら上方に移動し、それにより押付部材は電子部品収納部に臨出するように平行移動する。
このような構成を有する押付部材および駆動体は、低コストで製造することが可能である。ただし、本発明のインサートは、かかる構成に限定されるものではない。
上記発明（発明１〜３）において、前記インサート本体には、前記押付部材が前記電子部品収納部に臨出する方向に前記押付部材を付勢する弾性体が設けられているのが好ましい（発明４）。このような構成にすると、押付部材が電子部品収納部に臨出する方向の動作は弾性体によって制御し、押付部材が電子部品収納部から退避する方向の動作は駆動体によって制御することができる。
弾性体としては、コイルバネ、トーションバネ、板バネ等のバネの他、ゴム、熱可塑性エラストマー、発泡プラスチック等の成型体や、密閉した液体または気体等を例示することができる。
上記発明（発明１〜４）において、前記押付部材は、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品の上面を抑え得る電子部品抑え部を有していてもよい（発明５）。かかる電子部品抑え部を有する押付部材は、電子部品収納部に収納された被試験電子部品が電子部品収納部から飛び出すことを防止することもできる。
上記発明（発明１〜５）において、前記押付部材は、前記インサート本体における前記電子部品収納部の一辺に設けられていてもよいし（発明６）、隣接する二辺に設けられていてもよい（発明７）。なお、本明細書でいう「辺」は、線分を意味するものではなく、当該辺近傍の空間的な部分を意味するものとする。
第３に本発明は、電子部品ハンドリング装置にて、テストヘッドのコンタクト部に電気的に接続される被試験電子部品を収納するインサートであって、被試験電子部品を収納する電子部品収納部が形成されているとともに、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品の側面が当接し得る当接部を有するインサート本体と、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品を前記インサート本体の当接部に押し付けることのできる押付部材とを備えており、前記押付部材は、前記インサート本体における前記電子部品収納部の一辺に設けられており、前記インサート本体における前記電子部品収納部の前記押付部材に対向する辺には、被試験電子部品が前記電子部品収納部に導入される時には前記電子部品収納部から退避しており、被試験電子部品が前記電子部品収納部に収納された後に前記電子部品収納部に臨出して被試験電子部品の上面を抑え得る電子部品抑え部材が設けられていることを特徴とするインサートを提供する（発明８）。
第４に本発明は、電子部品ハンドリング装置にて、テストヘッドのコンタクト部に電気的に接続される被試験電子部品を収納するインサートであって、被試験電子部品を収納する電子部品収納部が形成されているとともに、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品の側面が当接し得る当接部を有するインサート本体と、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品を前記インサート本体の当接部に押し付けることのできる押付部材とを備えており、前記押付部材は、前記インサート本体における前記電子部品収納部の隣接する二辺に設けられており、前記インサート本体における前記電子部品収納部の前記押付部材に対向する辺には、被試験電子部品が前記電子部品収納部に導入される時には前記電子部品収納部から退避しており、被試験電子部品が前記電子部品収納部に収納された後に前記電子部品収納部に臨出して被試験電子部品の上面を抑え得る電子部品抑え部材が設けられていることを特徴とするインサートを提供する（発明９）。
上記インサート（発明８，９）においては、誤差によって外形寸法が小さく形成された被試験電子部品が電子部品収納部に収納された場合であっても、被試験電子部品は押付部材によって電子部品収納部の当接部に押し付けられて電子部品収納部内で遊ばないため、通常の誤差範囲内の電子部品（当接部に当接する電子部品側面から外部端子までの寸法に過大な誤差のない電子部品）であれば、その外部端子とテストヘッドのコンタクト部とを確実に接触させることができる。したがって、電子部品の外部端子とコンタクト部との位置ずれによるコンタクトミスや、コンタクト部が外部端子の中心からずれた位置に突き刺さることによる外部端子の異常変形、コンタクト部の破損等の発生を減少させることができる。また、上記のような電子部品抑え部材が設けられていると、電子部品収納部に収納された被試験電子部品が電子部品収納部から飛び出すことを防止することができる。
第５に本発明は、電子部品ハンドリング装置に接続されるテストヘッドのコンタクト部に被試験電子部品を搬送するトレイであって、前記インサート（発明１〜９）を備えたことを特徴とするトレイを提供する（発明１０）。インサートは、通常トレイに着脱可能に取り付けられるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばトレイとインサートとが一体化されていてもよい。
第６に本発明は、電子部品の試験を行うために、被試験電子部品を取り廻すとともに被試験電子部品の端子をテストヘッドのコンタクト部に電気的に接続させることのできる電子部品ハンドリング装置であって、前記インサート（発明１〜９）を備えたことを特徴とする電子部品ハンドリング装置を提供する（発明１１）。
第７に本発明は、電子部品の試験を行うために、被試験電子部品を取り廻すとともに被試験電子部品の端子をテストヘッドのコンタクト部に電気的に接続させることのできる電子部品ハンドリング装置であって、前記トレイ（発明１０）を備えたことを特徴とする電子部品ハンドリング装置を提供する（発明１２）。
図１は、本発明の一実施形態に係るハンドラを含むＩＣデバイス試験装置の全体側面図である。 図２は、図１に示すハンドラの斜視図である。 図３は、被試験ＩＣデバイスの取り廻し方法を示すトレイのフローチャート図である。 図４は、同ハンドラのＩＣストッカの構造を示す斜視図である。 図５は、同ハンドラで用いられるカスタマトレイを示す斜視図である。 図６は、同ハンドラのテストチャンバ内の要部断面図である。 図７は、同ハンドラで用いられるテストトレイを示す一部分解斜視図である。 図８は、同ハンドラで用いられるインサートの分解斜視図である。 図９（ａ）,（ｂ）は、同ハンドラで用いられるインサートの平面図および正面図である。 図１０（ａ）〜（ｃ）は、同ハンドラで用いられるインサートの動作を説明する断面図（図９（ａ）のＡ−Ａ断面図およびＢ−Ｂ断面図）である。 図１１（ａ）は、同ハンドラで用いられるプッシャ、インサート、ソケットガイドおよびソケットの正面図または断面図であり、（ｂ）は、ＩＣデバイスの外部端子およびプローブピンの拡大図である。 図１２は、本発明の他の実施形態に係るインサートの分解斜視図である。 図１３（ａ）,（ｂ）は、同インサートの平面図および正面図である。 図１４（ａ）〜（ｃ）は、同インサートの動作を説明する断面図（図１３（ａ）のＢ−Ｂ断面図）である。 図１５（ａ）〜（ｃ）は、従来のインサートの動作を説明する断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、本実施形態に係る電子部品ハンドリング装置（以下「ハンドラ」という。）を備えたＩＣデバイス試験装置の全体構成について説明する。図１に示すように、ＩＣデバイス試験装置１０は、ハンドラ１と、テストヘッド５と、試験用メイン装置６とを有する。ハンドラ１は、試験すべきＩＣデバイス（電子部品の一例）をテストヘッド５に設けたソケットに順次搬送し、試験が終了したＩＣデバイスをテスト結果に従って分類して所定のトレイに格納する動作を実行する。なお、本実施形態では、ＣＳＰタイプのＩＣデバイスを試験するものとする。
テストヘッド５に設けたソケットは、ケーブル７を通じて試験用メイン装置６に電気的に接続してあり、ソケットに脱着可能に装着されたＩＣデバイスを、ケーブル７を通じて試験用メイン装置６に接続し、試験用メイン装置６からの試験用電気信号によりＩＣデバイスをテストする。
ハンドラ１の下部には、主としてハンドラ１を制御する制御装置が内蔵してあるが、一部に空間部分８が設けてある。この空間部分８に、テストヘッド５が交換自在に配置してあり、ハンドラ１に形成した貫通孔を通してＩＣデバイスをテストヘッド５上のソケットに装着することが可能になっている。
このハンドラ１は、試験すべき電子部品としてのＩＣデバイスを、常温よりも高い温度状態（高温）または低い温度状態（低温）で試験するための装置であり、ハンドラ１は、図２および図３に示すように、恒温槽１０１とテストチャンバ１０２と除熱槽１０３とで構成されるチャンバ１００を有する。図１に示すテストヘッド５の上部は、図６に示すようにテストチャンバ１０２の内部に挿入され、そこでＩＣデバイス２の試験が行われるようになっている。
なお、図３は本実施形態のハンドラにおける試験用ＩＣデバイスの取り廻し方法を理解するための図であって、実際には上下方向に並んで配置されている部材を平面的に示した部分もある。したがって、その機械的（三次元的）構造は、主として図２を参照して理解することができる。
図２および図３に示すように、本実施形態のハンドラ１は、これから試験を行うＩＣデバイスを格納し、また試験済のＩＣデバイスを分類して格納するＩＣ格納部２００と、ＩＣ格納部２００から送られる被試験ＩＣデバイスをチャンバ部１００に送り込むローダ部３００と、テストヘッドを含むチャンバ部１００と、チャンバ部１００で試験が行われた試験済のＩＣデバイスを取り出して分類するアンローダ部４００とから構成されている。ハンドラ１の内部では、ＩＣデバイスは、テストトレイＴＳＴ（図７参照）に収納されて搬送される。
ハンドラ１にセットされる前のＩＣデバイスは、図５に示すカスタマトレイＫＳＴ内に多数収納してあり、その状態で、図２および図３に示すハンドラ１のＩＣ収納部２００へ供給され、そして、カスタマトレイＫＳＴから、ハンドラ１内で搬送されるテストトレイＴＳＴにＩＣデバイス２が載せ替えられる。ハンドラ１の内部では、図３に示すように、ＩＣデバイス２は、テストトレイＴＳＴに載せられた状態で移動し、高温または低温の温度ストレスが与えられ、適切に動作するかどうか試験（検査）され、当該試験結果に応じて分類される。以下、ハンドラ１の内部について、個別に詳細に説明する。
第１に、ＩＣ格納部２００に関連する部分について説明する。
図２に示すように、ＩＣ格納部２００には、試験前のＩＣデバイスを格納する試験前ＩＣストッカ２０１と、試験の結果に応じて分類されたＩＣデバイスを格納する試験済ＩＣストッカ２０２とが設けてある。
これらの試験前ＩＣストッカ２０１および試験済ＩＣストッカ２０２は、図４に示すように、枠状のトレイ支持枠２０３と、このトレイ支持枠２０３の下部から侵入して上部に向かって昇降可能とするエレベータ２０４とを具備している。トレイ支持枠２０３には、カスタマトレイＫＳＴが複数積み重ねられて支持され、この積み重ねられたカスタマトレイＫＳＴのみがエレベータ２０４によって上下に移動される。なお、本実施形態におけるカスタマトレイＫＳＴは、図５に示すように、１０行×６列のＩＣデバイス収納部を有するものとなっている。
図２に示す試験前ＩＣストッカ２０１には、これから試験が行われるＩＣデバイスが収納されたカスタマトレイＫＳＴが積層されて保持してある。また、試験済ＩＣストッカ２０２には、試験を終えて分類されたＩＣデバイスが収納されたカスタマトレイＫＳＴが積層されて保持してある。
なお、これら試験前ＩＣストッカ２０１と試験済ＩＣストッカ２０２とは、略同じ構造にしてあるので、試験前ＩＣストッカ２０１の部分を、試験済ＩＣストッカ２０２として使用することや、その逆も可能である。したがって、試験前ＩＣストッカ２０１の数と試験済ＩＣストッカ２０２の数とは、必要に応じて容易に変更することができる。
図２および図３に示すように、本実施形態では、試験前ストッカ２０１として、２個のストッカＳＴＫ−Ｂが設けてある。ストッカＳＴＫ−Ｂの隣には、試験済ＩＣストッカ２０２として、アンローダ部４００へ送られる空ストッカＳＴＫ−Ｅを２個設けてある。また、その隣には、試験済ＩＣストッカ２０２として、８個のストッカＳＴＫ−１，ＳＴＫ−２，…，ＳＴＫ−８を設けてあり、試験結果に応じて最大８つの分類に仕分けして格納できるように構成してある。つまり、良品と不良品の別の外に、良品の中でも動作速度が高速のもの、中速のもの、低速のもの、あるいは不良の中でも再試験が必要なもの等に仕分けできるようになっている。
第２に、ローダ部３００に関連する部分について説明する。
図２に示すように、ローダ部３００における装置基板１０５には、カスタマトレイＫＳＴが装置基板１０５の上面に臨むように配置される一対の窓部３０６，３０６が三対開設してある。それぞれの窓部３０６の下側には、カスタマトレイＫＳＴを昇降させるためのトレイセットエレベータ（図示せず）が設けられている。また、図２に示すように、ＩＣ格納部２００と装置基板１０５との間には、Ｘ軸方向に往復移動可能なトレイ移送アーム２０５が設けられている。
図４に示す試験前ＩＣストッカ２０１のエレベータ２０４は、トレイ支持枠２０３に格納してあるカスタマトレイＫＳＴを上昇させる。トレイ移送アーム２０５は、上昇したエレベータ２０４からカスタマトレイＫＳＴを受け取り、Ｘ軸方向に移動してそのカスタマトレイＫＳＴを所定のトレイセットエレベータに引き渡す。トレイセットエレベータは、受け取ったカスタマトレイＫＳＴを上昇させて、ローダ部３００の窓部３０６に臨出させる。
そして、このローダ部３００において、カスタマトレイＫＳＴに積み込まれた被試験ＩＣデバイスを、Ｘ−Ｙ搬送装置３０４によって一旦プリサイサ（preciser）３０５に移送し、ここで被試験ＩＣデバイスの相互の位置を修正したのち、さらにこのプリサイサ３０５に移送された被試験ＩＣデバイスを再びＸ−Ｙ搬送装置３０４を用いて、ローダ部３００に停止しているテストトレイＴＳＴに積み替える。
カスタマトレイＫＳＴからテストトレイＴＳＴへ被試験ＩＣデバイスを積み替えるＸ−Ｙ搬送装置３０４は、図２に示すように、装置基板１０５の上部に架設された２本のレール３０１と、この２本のレール３０１によってテストトレイＴＳＴとカスタマトレイＫＳＴとの間を往復する（この方向をＹ方向とする）ことができる可動アーム３０２と、この可動アーム３０２によって支持され、可動アーム３０２に沿ってＸ方向に移動できる可動ヘッド３０３とを備えている。
このＸ−Ｙ搬送装置３０４の可動ヘッド３０３には、吸着パッドが下向に装着されており、この吸着パッドが空気を吸引しながら移動することで、カスタマトレイＫＳＴから被試験ＩＣデバイスを吸着し、その被試験ＩＣデバイスをテストトレイＴＳＴに積み替える。こうした吸着パッドは、可動ヘッド３０３に対して例えば８本程度装着されており、一度に８個の被試験ＩＣデバイスをテストトレイＴＳＴに積み替えることができる。
第３に、チャンバ１００に関連する部分について説明する。
上述したテストトレイＴＳＴは、ローダ部３００で被試験ＩＣデバイスが積み込まれたのちチャンバ１００に送り込まれ、当該テストトレイＴＳＴに搭載された状態で各被試験ＩＣデバイスがテストされる。
図２および図３に示すように、チャンバ１００は、テストトレイＴＳＴに積み込まれた被試験ＩＣデバイスに目的とする高温または低温の熱ストレスを与える恒温槽１０１と、この恒温槽１０１で熱ストレスが与えられた状態にある被試験ＩＣデバイスがテストヘッド上のソケットに装着されるテストチャンバ１０２と、テストチャンバ１０２で試験された被試験ＩＣデバイスから、与えられた熱ストレスを除去する除熱槽１０３とで構成されている。
除熱槽１０３では、恒温槽１０１で高温を印加した場合は、被試験ＩＣデバイスを送風により冷却して室温に戻し、また恒温槽１０１で低温を印加した場合は、被試験ＩＣデバイスを温風またはヒータ等で加熱して結露が生じない程度の温度まで戻す。そして、この除熱された被試験ＩＣデバイスをアンローダ部４００に搬出する。
図２に示すように、チャンバ１００の恒温槽１０１および除熱槽１０３は、テストチャンバ１０２より上方に突出するように配置されている。また、恒温槽１０１には、図３に概念的に示すように、垂直搬送装置が設けられており、テストチャンバ１０２が空くまでの間、複数枚のテストトレイＴＳＴがこの垂直搬送装置に支持されながら待機する。主として、この待機中において、被試験ＩＣデバイスに高温または低温の熱ストレスが印加される。
図６に示すように、テストチャンバ１０２には、その中央下部にテストヘッド５が配置され、テストヘッド５の上にテストトレイＴＳＴが運ばれる。そこでは、図７に示すテストトレイＴＳＴにより保持された全てのＩＣデバイス２を順次テストヘッド５に電気的に接触させ、テストトレイＴＳＴ内の全てのＩＣデバイス２について試験を行う。一方、試験が終了したテストトレイＴＳＴは、除熱槽１０３で除熱され、ＩＣデバイス２の温度を室温に戻したのち、図２および図３に示すアンローダ部４００に排出される。
また、図２に示すように、恒温槽１０１と除熱槽１０３の上部には、装置基板１０５からテストトレイＴＳＴを送り込むための入口用開口部と、装置基板１０５へテストトレイＴＳＴを送り出すための出口用開口部とがそれぞれ形成してある。装置基板１０５には、これら開口部からテストトレイＴＳＴを出し入れするためのテストトレイ搬送装置１０８が装着してある。これら搬送装置１０８は、例えば回転ローラなどで構成してある。この装置基板１０５上に設けられたテストトレイ搬送装置１０８によって、除熱槽１０３から排出されたテストトレイＴＳＴは、アンローダ部４００に搬送される。
図７は本実施形態で用いられるテストトレイＴＳＴの構造を示す分解斜視図である。このテストトレイＴＳＴは、矩形フレーム１２を有し、そのフレーム１２に複数の桟（さん）１３が平行かつ等間隔に設けてある。これら桟１３の両側と、これら桟１３と平行なフレーム１２の辺１２ａの内側とには、それぞれ複数の取付け片１４が長手方向に等間隔に突出して形成してある。これら桟１３の間、および桟１３と辺１２ａとの間に設けられた複数の取付け片１４の内の向かい合う２つの取付け片１４によって、各インサート収納部１５が構成されている。
各インサート収納部１５には、それぞれ１個のインサート１６が収納されるようになっており、このインサート１６はファスナ１７を用いて２つの取付け片１４にフローティング状態で取り付けられている。本実施形態において、インサート１６は、１つのテストトレイＴＳＴに４×１６個取り付けられるようになっている。すなわち、本実施形態におけるテストトレイＴＳＴは、４行×１６列のＩＣデバイス収納部を有するものとなっている。このインサート１６に被試験ＩＣデバイス２を収納することで、テストトレイＴＳＴに被試験ＩＣデバイス２が積み込まれることになる。
インサート１６は、図８〜図１１に示すように、インサート本体１６１とインサート本体１６１をカバーする駆動プレート１６２とを備えている。インサート本体１６１の中央部には、被試験ＩＣデバイス２を収納する平面視略矩形のＩＣ収納部１９が形成されている。また、インサート本体１６１の両端中央部には、プッシャ３０のガイドピン３２が挿入されるガイド孔２０が形成されており、インサート本体１６１の両端角部には、テストトレイＴＳＴの取付け片１４への取付け用孔２１と、駆動プレート１６２を上方にバネ付勢する駆動プレート用コイルバネ１６３を収容するバネ収容孔２２とが形成されている。
ＩＣ収納部１９は、インサート本体１６１に形成された４つの側壁部１９１，１９１’，１９２，１９２’に囲まれて構成される。インサート本体１６１におけるＩＣ収納部１９の下側は、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の外部端子２Ｂが露出するように開口しており、その開口部の周囲には、ＩＣデバイス２を支持するフランジ部１９３が設けられている。
インサート本体１６１において、ＩＣ収納部１９周囲の互いに対向する二側壁部（ガイド孔２０近傍の二側壁部）１９１，１９１’には、凹部１６１ｂ，１６１ｃが形成されている。また、インサート本体１６１において、ＩＣ収納部１９の上記二側壁部１９１，１９１’に挟まれる一方の側壁部１９２には、凹部１６１ｄが形成されており、凹部１６１ｄの両側にはさらにスリット１６１ｅ，１６１ｅが形成されている。
ＩＣ収納部１９を囲む側壁部のうち、上記側壁部１９１の下端部および上記側壁部１９２に対向する側壁部１９２’の下端部は、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の側面が当接する当接部１９４，１９５となっている。
インサート本体１６１に形成された凹部１６１ｂにはラッチ１６４および駆動部材１６５が収容されるようになっており、凹部１６１ｃには押付部材１６６および駆動部材１６５’が収容されるようになっている。また、インサート本体１６１に形成された凹部１６１ｄには押付部材１６６’が収容されるようになっており、各スリット１６１ｅ，１６１ｅには駆動部材１６７，１６７と、それら２つの駆動部材１６７を連結するシャフト１６６ｆとが収容されるようになっている。
図９（ｂ）に示すように、インサート本体１６１における凹部１６１ｂの下部両側には、凹部１６１ｂを介して連通する２つの貫通穴１６１ｆが形成されており、後述する軸ピン１６４ｄの両端部がこの貫通穴１６１ｆに嵌合するようになっている。また、インサート本体１６１における凹部１６１ｃの両側には、後述する２本のピン１６６ｄ，１６６ｄの両端部が収められる溝（図示せず）が形成されており、凹部１６１ｄの両側には、後述する２本のピン１６６ｄ，１６６ｄの両端部が収められる溝１６１ｇ，１６１ｇが形成されている。
本実施形態におけるラッチ１６４は、側面視略Ｔ字状の形状を有する。ラッチ１６４の下端部には貫通穴１６４ａが形成されており、その貫通穴１６４ａに、凹部１６１ｂの下部両側に設けられた貫通穴に嵌合する軸ピン１６４ｄが貫通するようになっている。ラッチ１６４は、その軸ピン１６４ｄを支点として揺動可能となっている。ラッチ１６４のＩＣ収納部１９側の端部は、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の上面を抑え得る抑え部１６４ｃとなっており、ラッチ１６４のＩＣ収納部１９反対側の端部には、ピン１６４ｅが摺動可能に貫通する長穴１６４ｂが形成されている。
本実施形態における押付部材１６６，１６６’は、側面視略三角形の形状を有する。押付部材１６６，１６６’の下辺部には、２本のピン１６６ｄ，１６６ｄが摺動可能に貫通する長穴１６６ａが水平方向に形成されており、押付部材１６６のＩＣ収納部１９側の斜辺部には、ピン１６６ｅまたはシャフト１６６ｆが摺動可能に貫通する長穴１６６ｂが斜辺に沿って、すなわち下方にかけてＩＣ収納部１９に漸次近接するように形成されている。この押付部材１６６，１６６’のＩＣ収納部１９側の端部は、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の側面に接して、そのＩＣデバイス２を側壁部１９１の当接部１９４または側壁部１９２’の当接部１９５に押し付ける押付部１６６ｃとなっている。
駆動部材１６５，１６５’は、水平断面視略コの字状になるように２つの側壁部１６５ａを有しており、それら側壁部１６５ａの間にはラッチ１６４が揺動可能に、または押付部材１６６が平行移動可能に収められる空隙が形成されている。各側壁部１６５ａの内側下部には、ピン１６４ｅまたはピン１６６ｅの両端部が収められる凹部１６５ｂが形成されている。
本実施形態における駆動部材１６７は、略板状の形状を有する。駆動部材１６７の上部には、他方の駆動部材１６７と離隔する方向に突出した突部１６７ａが形成されている。駆動部材１６７の下部には、シャフト１６６ｆの端部が収められる凹部１６７ｂが形成されている。
ラッチ１６４において長穴１６４ｂが形成されている部分は、その長穴１６４ｂにピン１６４ｅが貫通した状態で駆動部材１６５の２つの側壁部１６５ａの間の空隙に収められ、ピン１６４ｅの両端部は、各側壁部１６５ａの凹部に収められる。ラッチ１６４および駆動部材１６５は、この状態でインサート本体１６１の凹部１６１ｂに収容されるが、このとき駆動部材１６５の下側には、駆動部材１６５を上方にバネ付勢するコイルバネ１６８が介在せしめられる。そして、インサート本体１６１の貫通穴１６１ｆおよびラッチ１６４の軸穴１６４ａを貫通するように、軸ピン１６４ｄがそれらに挿入される。
押付部材１６６において長穴１６６ｂが形成されている部分は、その長穴１６６ｂにピン１６６ｅが貫通した状態で駆動部材１６５’の２つの側壁部１６５ａの間の空隙に収められ、ピン１６６ｅの両端部は、各側壁部１６５ａの凹部に収められる。また、押付部材１６６の長穴１６６ａには、２本のピン１６６ｄ，１６６ｄが貫通せしめられる。押付部材１６６および駆動部材１６５は、この状態でインサート本体１６１の凹部１６１ｃに収容され、２本のピン１６６ｄ，１６６ｄは凹部１６１ｃの両側に形成された溝（図示せず）に収められるが、このとき駆動部材１６５’の下側には、駆動部材１６５’を上方にバネ付勢するコイルバネ１６８が介在せしめられる。
押付部材１６６’の長穴１６６ｂには、シャフト１６６ｆが貫通せしめられ、シャフト１６６ｆの両端部はそれぞれ駆動部材１６７の凹部１６７ｂに収められる。また、押付部材１６６’の長穴１６６ａには、２本のピン１６６ｄ，１６６ｄが貫通せしめられる。押付部材１６６および駆動部材１６７，１６７は、それぞれこの状態でインサート本体１６１の凹部１６１ｄおよびスリット１６１ｅ，１６１ｅに収容され、２本のピン１６６ｄ，１６６ｄは凹部１６１ｄの両側に形成された溝１６１ｇ，１６１ｇに収められるが、このとき各駆動部材１６７の突部１６７ａの下側には、駆動部材１６７を上方にバネ付勢するコイルバネ１６８が介在せしめられる。
駆動プレート１６２は、インサート本体１６１のバネ収容孔２２に収容されたコイルバネ１６３によって上方にバネ付勢された状態でインサート本体１６１に取り付けられ（図８参照）、駆動プレート１６２に形成された凸部１６２ａと、インサート本体１６１に形成された凹部１６１ａとが係合することで、駆動プレート１６２の上限の位置が規定されている。このようにして、駆動プレート１６２は、インサート本体１６１に対して弾性的に近接・離隔する。
図１０に示すように、駆動部材１６５，１６５’および駆動部材１６７，１６７は、この駆動プレート１６２により押圧されるが、コイルバネ１６８により弾性的に上下動可能となっている。
駆動部材１６５が上下動すると、駆動部材１６５に取り付けられたピン１６４ｅがラッチ１６４の長穴１６４ｂを摺動し、それに連動してラッチ１６４は軸ピン１６４ｄを揺動支点として揺動する。すなわち、駆動部材１６５が上側に移動すると、ピン１６４ｅはラッチ１６４の長穴１６４ｂを上がるように移動し、それに伴ってラッチ１６４は揺動して凹部１６１ｂからＩＣ収納部１９に臨出する（図１０（ａ））。一方、駆動部材１６５が下側に移動すると、ピン１６４ｅはラッチ１６４の長穴１６４ｂを下がるように移動し、それに伴ってラッチ１６４は揺動してＩＣ収納部１９から凹部１６１ｃに退避する（図１０（ｂ））。ラッチ１６４がＩＣ収納部１９に臨出したとき、ラッチ１６４の抑え部１６４ｃは、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の上面を抑え得るようになっている（図１０（ｃ））。
また、駆動部材１６５’が上下動すると、駆動部材１６５’に取り付けられたピン１６６ｅが押付部材１６６の長穴１６６ｂを摺動し、それに連動して押付部材１６６は長穴１６６ａにおいてピン１６６ｄ，１６６ｄに支持されつつ水平方向に平行移動する。すなわち、駆動部材１６５が上側に移動すると、ピン１６６ｅは押付部材１６６の長穴１６６ｂを上がるように移動し、それに伴って押付部材１６６は平行移動して凹部１６１ｃからＩＣ収納部１９に臨出する（図１０（ａ））。一方、駆動部材１６５が下側に移動すると、ピン１６６ｅは押付部材１６６の長穴１６６ｂを下がるように移動し、それに伴って押付部材１６６は平行移動してＩＣ収納部１９から凹部１６１ｃに退避する（図１０（ｂ））。押付部材１６６がＩＣ収納部１９に臨出したとき、押付部材１６６の押付部１６６ｃは、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の側面に接して、そのＩＣデバイス２を側壁部１９１の当接部１９４に押し付ける（図１０（ｃ））。
さらに、駆動部材１６７，１６７が上下動すると、駆動部材１６７，１６７に取り付けられたシャフト１６６ｆが押付部材１６６’の長穴１６６ｂを摺動し、それに連動して押付部材１６６’は長穴１６６ａにおいてピン１６６ｄ，１６６ｄに支持されつつ水平方向に平行移動する。すなわち、駆動部材１６７，１６７が上側に移動すると、シャフト１６６ｆは押付部材１６６’の長穴１６６ｂを上がるように移動し、それに伴って押付部材１６６’は平行移動して凹部１６１ｄからＩＣ収納部１９に臨出する（図１０（ａ））。一方、駆動部材１６７，１６７が下側に移動すると、シャフト１６６ｆは押付部材１６６の長穴１６６ｂを下がるように移動し、それに伴って押付部材１６６’は平行移動してＩＣ収納部１９から凹部１６１ｄに退避する（図１０（ｂ））。押付部材１６６’がＩＣ収納部１９に臨出したとき、押付部材１６６’の押付部１６６ｃは、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の側面に接して、そのＩＣデバイス２を側壁部１９２’の当接部１９５に押し付ける（図１０（ｃ））。
テストヘッド５の上には、図１１（ａ）に示すようなプローブピン５１を有するソケット５０が配置されている。プローブピン５１は、ＩＣデバイス２の外部端子２Ｂに対応する数およびピッチで設けられており、スプリングによって上方向にバネ付勢されている。ソケット５０には、ソケット基準穴５０１が形成されている。
ソケット５０の周囲には、図１１（ａ）に示すようなソケットガイド４０が固定されている。ソケットガイド４０の下側には、ソケット５０のソケット基準穴５０１に嵌合される位置決めピン４０１、およびテストヘッド５（ソケットボード）に形成された穴に嵌合される位置決めピン４１１が形成されている。また、ソケットガイド４０の上側には、プッシャ３０に形成してある２つのガイドピン３２が挿入されて、これら２つのガイドピン３２との間で位置決めを行うためのガイドブッシュ４１と、プッシャ３０に形成してある２つのストッパピン３３が当接するストッパ部４２が設けられている。
図６および図１１（ａ）に示すように、テストヘッド５の上側には、ソケット５０の数に対応してプッシャ３０が設けてある。プッシャ３０の下側中央には、被試験ＩＣデバイス２を押し付けるための押圧子３１が下方に向かって設けられており、プッシャ３０の下側両端部には、インサート１６のガイド孔２０およびソケットガイド４０のガイドブッシュ４１に挿入されるガイドピン３２が設けられている。また、押圧子３１とガイドピン３２との間には、プッシャ３０がＺ軸駆動装置７０にて下降移動する際に、ソケットガイド４０のストッパ部４２に当接して下限を規定することのできるストッパピン３３が設けられている。
図６に示すように、各プッシャ３０は、アダプタ６２の下端に固定してあり、各アダプタ６２は、マッチプレート６０に弾性保持してある。マッチプレート６０は、テストヘッド５の上部に位置するように、かつプッシャ３０とソケット５０との間にテストトレイＴＳＴが挿入可能となるように装着してある。このマッチプレート６０に保持されたプッシャ３０は、テストヘッド５またはＺ軸駆動装置７０の駆動プレート（駆動体）７２に対して、Ｚ軸方向に移動自在である。なお、テストトレイＴＳＴは、図６において紙面に垂直方向（Ｘ軸）から、プッシャ３０とソケット５０との間に搬送されてくる。チャンバ１００内部でのテストトレイＴＳＴの搬送手段としては、搬送用ローラなどが用いられる。テストトレイＴＳＴの搬送移動に際しては、Ｚ軸駆動装置７０の駆動プレートは、Ｚ軸方向に沿って上昇しており、プッシャ３０とソケット５０との間には、テストトレイＴＳＴが挿入される十分な隙間が形成してある。
図６に示すように、駆動プレート７２の下面には、押圧部７４が固定してあり、マッチプレート６０に保持してあるアダプタ６２の上面を押圧可能にしてある。駆動プレート７２には駆動軸７８が固定してあり、駆動軸７８にはモータ等の駆動源（図示せず）が連結してあり、駆動軸７８をＺ軸方向に沿って上下移動させ、アダプタ６２を押圧可能となっている。
なお、マッチプレート６０は、試験すべきＩＣデバイス２の形状や、テストヘッド５のソケット数（同時に測定するＩＣデバイス２の数）などに合わせて、アダプタ６２およびプッシャ３０とともに、交換自在な構造になっている。このようにマッチプレート６０を交換自在にしておくことにより、Ｚ軸駆動装置７０を汎用のものとすることができる。
本実施形態では、上述したように構成されたチャンバ１００において、図６に示すように、テストチャンバ１０２を構成する密閉されたケーシング８０の内部に、温度調節用送風装置９０が装着してある。温度調節用送風装置９０は、ファン９２と、熱交換部９４とを有し、ファン９２によりケーシング内部の空気を吸い込み、熱交換部９４を通してケーシング８０の内部に吐き出して循環させることで、ケーシング８０の内部を、所定の温度条件（高温または低温）にする。
温度調節用送風装置９０の熱交換部９４は、ケーシング内部を高温にする場合には、加熱媒体が流通する放熱用熱交換器または電熱ヒータなどで構成され、ケーシング内部を、たとえば室温〜１６０℃程度の高温に維持するために十分な熱量を提供することが可能になっている。また、ケーシング内部を低温にする場合には、熱交換部９４は、液体窒素などの冷媒が循環する吸熱用熱交換器などで構成され、ケーシング内部を、たとえば−６０℃〜室温程度の低温に維持するために十分な熱量を吸熱することが可能になっている。ケーシング８０の内部温度は、たとえば温度センサ８２により検出され、ケーシング８０の内部が所定温度に維持されるように、ファン９２の風量および熱交換部９４の熱量などが制御される。
温度調節用送風装置９０の熱交換部９４を通して発生した温風または冷風（エア）は、ケーシング８０の上部をＹ軸方向に沿って流れ、装置９０と反対側のケーシング側壁に沿って下降し、マッチプレート６０とテストヘッド５との間の隙間を通して、装置９０へと戻り、ケーシング内部を循環するようになっている。
第４に、アンローダ部４００に関連する部分について説明する。
図２および図３に示すアンローダ部４００にも、ローダ部３００に設けられたＸ−Ｙ搬送装置３０４と同一構造のＸ−Ｙ搬送装置４０４，４０４が設けられ、このＸ−Ｙ搬送装置４０４，４０４によって、アンローダ部４００に運び出されたテストトレイＴＳＴから試験済のＩＣデバイスがカスタマトレイＫＳＴに積み替えられる。
図２に示すように、アンローダ部４００における装置基板１０５には、当該アンローダ部４００へ運ばれたカスタマトレイＫＳＴが装置基板１０５の上面に臨むように配置される一対の窓部４０６，４０６が二対開設してある。それぞれの窓部４０６の下側には、カスタマトレイＫＳＴを昇降させるためのトレイセットエレベータ（図示せず）が設けられている。
トレイセットエレベータは、試験済の被試験ＩＣデバイスが積み替えられて満杯になったカスタマトレイＫＳＴ（満杯トレイ）を載せて下降する。図２に示すトレイ移送アーム２０５は、下降したトレイセットエレベータから満杯トレイを受け取り、Ｘ軸方向に移動してその満杯トレイを所定の試験済ＩＣストッカ２０２のエレベータ２０４（図４参照）に引き渡す。このようにして、満杯トレイは試験済ＩＣストッカ２０２に格納される。
次に、上記ＩＣデバイス試験装置１０において、ＩＣデバイス２をインサート１６に収納する方法およびＩＣデバイス２を試験する方法について説明する。
ハンドラ１のローダ部３００において、カスタマトレイＫＳＴに搭載された被試験ＩＣデバイス２は、Ｘ−Ｙ搬送装置３０４の可動ヘッド３０３に装着された吸着パッドに吸着され、テストトレイＴＳＴに取り付けられたインサート１６のＩＣ収納部１９上に搬送される。この状態（無負荷の状態）のインサート１６は、図１０（ａ）に示される。
次に、吸着パッドに先立って、吸着パッドを囲繞するようにして設けられた位置決め装置（図示せず）が降下し、インサート１６をカバーしている駆動プレート１６２を下方に押し下げ、インサート本体１６１に近接・接触させる。
駆動プレート１６２は駆動部材１６５，１６５’および駆動部材１６７，１６７を押圧し、それにより駆動部材１６５，１６５’および駆動部材１６７，１６７は下側に移動する。
図１０（ｂ）に示すように、駆動部材１６５が下側に移動すると、ラッチ１６４は軸ピン１６４ｄを支点として揺動してＩＣ収納部１９から退避し、駆動部材１６５’が下側に移動すると、押付部材１６６はピン１６６ｅおよびピン１６６ｄ，１６６ｄに支持されつつ水平方向に平行移動してＩＣ収納部１９から退避し、駆動部材１６７，１６７が下側に移動すると、押付部材１６６’はシャフト１６６ｆおよびピン１６６ｄ，１６６ｄに支持されつつ水平方向に平行移動してＩＣ収納部１９から退避する。
ラッチ１６４および押付部材１６６，１６６’がＩＣ収納部１９から退避したら、ＩＣデバイス２を吸着した吸着パッドが降下し、ＩＣデバイス２をＩＣ収納部１９に載置するとともに、ＩＣデバイス２に対する吸着を停止する。このようにしてＩＣデバイス２がインサート１６のＩＣ収納部１９に収納されたら、吸着パッドおよび位置決め装置は上昇する。
位置決め装置が上昇すると、駆動プレート用コイルバネ１６３にバネ付勢された駆動プレート１６２がインサート本体１６１から離隔し、それに伴ってコイルバネ１６８にバネ付勢された駆動部材１６５，１６５’および駆動部材１６７，１６７が上側に移動する。
図１０（ｃ）に示すように、駆動部材１６５が上側に移動すると、ラッチ１６４は軸ピン１６４ｄを支点として揺動してＩＣ収納部１９に臨出する。このとき、ラッチ１６４の抑え部１６４ｃはＩＣデバイス２の上面に被さるため、ＩＣデバイス２を搭載したテストトレイＴＳＴを搬送する際に、ＩＣデバイス２がＩＣ収納部１９から飛び出すことを防止することができる。
図１０（ｃ）に示すように、駆動部材１６５’が上側に移動すると、押付部材１６６はピン１６６ｅおよびピン１６６ｄ，１６６ｄに支持されつつ水平方向に平行移動してＩＣ収納部１９に臨出する。このとき、押付部材１６６の押付部１６６ｃは、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の側面に接して、そのＩＣデバイス２を側壁部１９１の当接部１９４に押し付ける。
図１０（ｃ）に示すように、駆動部材１６７，１６７が上側に移動すると、押付部材１６６’はシャフト１６６ｆおよびピン１６６ｄ，１６６ｄに支持されつつ水平方向に平行移動してＩＣ収納部１９に臨出する。このとき、押付部材１６６’の押付部１６６ｃは、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の側面に接して、そのＩＣデバイス２を側壁部１９２’の当接部１９５に押し付ける。
ＩＣデバイス２は、インサート１６のＩＣ収納部１９に収納された状態で、恒温槽１０１にて所定の設定温度に加熱された後、テストチャンバ１０２内に搬送されてくる。
図６に示すように、ＩＣデバイス２を搭載したテストトレイＴＳＴがテストヘッド５上で停止すると、Ｚ軸駆動装置７０が駆動し、駆動プレート７２に固定された押圧部７４が、アダプタ６２を介してプッシャ３０を押圧し降下させる。そうすると、プッシャ３０のガイドピン３２がインサート本体１６１のガイド孔２０に挿入され、プッシャ３０、インサート１６およびソケット５０の位置決めがなされる。そして、プッシャ３０の押圧子３１は、ＩＣデバイス２のパッケージ本体をソケット５０側に押し付け、その結果、ＩＣデバイス２の外部端子２Ｂがソケット５０のプローブピン５１に接続される。
この状態で、試験用メイン装置６からソケット５０のプローブピン５１を介して被試験ＩＣデバイス２に対して試験用電気信号を送信し試験を行う。
ここで、誤差によって外形寸法が小さく形成されたＩＣデバイス２がＩＣ収納部１９内に収納された場合であっても、ＩＣデバイス２は、ＩＣ収納部１９における側壁部１９１の当接部１９４および側壁部１９２’の当接部１９５に押し付けられてＩＣ収納部９内で遊ばないため、通常の誤差範囲内のＩＣデバイス２（当接部１９４に当接するデバイス側面および当接部１９５に当接するデバイス側面から外部端子２Ｂまでの寸法に過大な誤差のないＩＣデバイス２）であれば、その外部端子２Ｂとプローブピン５１とを確実に接触させることができる。したがって、ＩＣデバイス２の外部端子２Ｂとプローブピン５１との位置ずれによるコンタクトミスや、プローブピン５１が外部端子２Ｂの中心からずれた位置に突き刺さることによる外部端子２Ｂの異常変形、プローブピン５１の曲がり・折れ等の発生を減少させることができる。特に、一側面または隣接する二側面から外部端子２Ｂまでの寸法について公差の大きいＩＣデバイス２においては、それらの側面に対向する側面を、ＩＣ収納部１９における側壁部１９１の当接部１９４または側壁部１９２’の当接部１９５に当接させることにより、効果的にコンタクトミス、外部端子２Ｂの異常変形、プローブピン５１の曲がり・折れ等の発生を減少させることができる。
図１１を参照して詳細に説明する。図１１（ｂ）に示すＩＣデバイス２の外部端子２Ｂとプローブピン５１との位置の誤差Δｚは、以下の式で表される。
Δｚ＝√（Δａ２＋Δｂ２＋Δｃ２＋Δｄ２＋Δｅ２＋Δｆ２＋Δｇ２＋Δｈ２＋Δｉ２）
Δａ：デバイス側面から外部端子２Ｂまでの誤差量
Δｂ：ＩＣ収納部１９内のＩＣデバイス２の誤差量
Δｃ：ＩＣ収納部１９中心からガイド孔２０までの誤差量
Δｄ：インサート１６とソケットガイド４０との誤差量
Δｅ：ソケットガイド４０中心から位置決めピン４１１までの誤差量
Δｆ：ソケットガイド４０中心から位置決めピン４０１までの誤差量
Δｇ：ソケットガイド４０とソケット５０との誤差量
Δｈ：ソケット基準穴５０１からプローブピン用の穴までの誤差量
Δｉ：プローブピンの傾き量
（以上、図１１（ａ）参照）
Δｂは、誤差要素の中で占める割合が最も大きいが、本実施形態によれば、ＩＣデバイス２をＩＣ収納部１９の当接部１９４，１９５に押し付けてΔｂを０にすることができるため、結果としてＩＣデバイス２の外部端子２Ｂとプローブピン５１との位置の誤差Δｚの値を小さくすることができる。
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
例えば、上記インサート１６に設けられた押付部材１６６’および駆動部材１６７，１６７、または押付部材１６６および駆動部材１６５’は省略されてもよい。
また、前述したインサート１６は、図１２〜図１４に示すようなインサート１６’に置換されてもよい。
インサート１６’は、図１２〜図１４に示すように、インサート本体１６１’とインサート本体１６１’をカバーする駆動プレート１６２とを備えている。インサート本体１６１’には、前述したインサート１６のインサート本体１６１と同様に、ＩＣ収納部１９、ガイド孔２０、取付け用孔２１およびバネ収容孔２２が形成されている。
また、ＩＣ収納部１９と各ガイド孔２０との間には、後述するラッチ１６９，１６９’の揺動軸１６９ｂが収容される溝１６１ｈ，１６１ｈと、ラッチ１６９，１６９’をバネ付勢するためのコイルバネ１６８，１６８が収容される凹部１６１ｉ，１６１ｉとが形成されている。
インサート本体１６１’において、ＩＣ収納部１９を囲む側壁部のうち、インサート本体１６１’の長手方向に平行な二側壁部１９２，１９２’には、凹部１６１ｄ，１６１ｄ’が形成されている。そして、片方の側壁部１９２’の下端部は、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の側面が当接する当接部１９５となっている。
インサート本体１６１’に形成された凹部１６１ｄにはラッチ１６９の中央部が収容されるようになっており、凹部１６１ｄ’にはラッチ１６９’の中央部が収容されるようになっている。
ラッチ１６９は、インサート本体１６１’の上部においてＩＣ収納部１９と各ガイド孔２０との間に互いに平行に設置される２つの揺動腕部１６９ａ，１６９ａと、各揺動腕部１６９ａ，１６９ａの一端部（ＩＣ収納部１９の側壁部１９２側の端部）を相互に連結し、中央部においてＩＣ収納部１９の下部まで下垂する本体部１６９ｄとを備えている。
各揺動腕部１６９ａの中央部外側には、揺動支点となる揺動軸１６９ｂが形成されており、各揺動腕部１６９ａの他端部（本体部１６９ｄが連続している端部と反対側の端部）の上側は、駆動プレート１６２の下面が当接する当接部１６９ｃとなっている。
本体部１６９ｄの下垂部のＩＣ収納部１９側には、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の上面を抑え得る抑え部１６９ｅが形成されており、本体部１６９ｄの下垂部の下側には、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の側面に接して、そのＩＣデバイス２を側壁部１９２’の当接部１９５に押し付ける押付部１６９ｆが形成されている。
一方、ラッチ１６９’は、押付部１６９ｆが形成されていない以外、上記ラッチ１６９と同じ構造を有する。
ラッチ１６９およびラッチ１６９’の揺動軸１６９ｂは、それぞれインサート本体１６１’に形成された溝１６１ｈに収容され、ラッチ１６９およびラッチ１６９’の本体部１６９ｄ下垂部は、凹部１６１ｄおよび凹部１６１ｄ’に収容されるが、このとき、ラッチ１６９およびラッチ１６９’の揺動腕部１６９ａの当接部１６９ｃ下側には、インサート本体１６１’の凹部１６１ｉに収容されたコイルバネ１６８が介在せしめられ、このコイルバネ１６８は、ラッチ１６９およびラッチ１６９’の揺動腕部１６９ａの当接部１６９ｃを上方にバネ付勢する。
図１４に示すように、駆動プレート１６２はコイルバネ１６３により弾性的に上下動可能となっており、駆動プレート１６２が上下動すると、それに連動してラッチ１６９およびラッチ１６９’は揺動軸１６９ｂを揺動支点として揺動する。
このようなインサート１６’においては、無負荷の状態では、図１４（ａ）に示すように、駆動プレート１６２は上側に位置しており、ラッチ１６９の抑え部１６９ｅおよび押付部１６９ｆ、ならびにラッチ１６９’の抑え部１６９ｅはＩＣ収納部１９に臨出している。
図１４（ｂ）に示すように、インサート１６’の駆動プレート１６２が下側に移動すると、ラッチ１６９およびラッチ１６９’の揺動腕部１６９ａの当接部１６９ｃは、駆動プレート１６２の下面に押圧されて下方に移動する。それに伴って、揺動腕部１６９ａは揺動軸１６９ｂを揺動支点として揺動し、本体部１６９ｄ下垂部のＩＣ収納部１９側に形成された抑え部１６９ｅはＩＣ収納部１９から退避する。ラッチ１６９については、抑え部１６９ｅとともに押付部１６９ｆもＩＣ収納部１９から退避する。ＩＣデバイス２は、この状態でＩＣ収納部１９に収納される。
図１４（ｃ）に示すように、インサート１６’の駆動プレート１６２が上側に移動すると、ラッチ１６９およびラッチ１６９’の揺動腕部１６９ａの当接部１６９ｃは、コイルバネ１６８にバネ付勢されて上側に移動する。それに伴って、揺動腕部１６９ａは揺動軸１６９ｂを揺動支点として揺動し、本体部１６９ｄ下垂部のＩＣ収納部１９側に形成された抑え部１６９ｅがＩＣ収納部１９に臨出する。ＩＣ収納部１９に臨出した抑え部１６９ｅは、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の上面を抑え得るようになっている。
ラッチ１６９については、抑え部１６９ｅとともに押付部１６９ｆもＩＣ収納部１９に臨出する。ＩＣ収納部１９に臨出した押付部１６９ｆは、ＩＣ収納部１９に収納されたＩＣデバイス２の側面に接して、そのＩＣデバイス２を側壁部１９２’の当接部１９５に押し付ける。
以上説明したインサート１６’においては、誤差によって外形寸法が小さく形成されたＩＣデバイス２がＩＣ収納部１９内に収納された場合であっても、ＩＣデバイス２は、ＩＣ収納部１９における側壁部１９２’の当接部１９５に押し付けられてＩＣ収納部９内で遊ばないため、通常の誤差範囲内のＩＣデバイス２（当接部１９５に当接するデバイス側面から外部端子２Ｂまでの寸法に過大な誤差のないＩＣデバイス２）であれば、その外部端子２Ｂとプローブピン５１とを確実に接触させることができる。したがって、ＩＣデバイス２の外部端子２Ｂとプローブピン５１との位置ずれによるコンタクトミスや、プローブピン５１が外部端子２Ｂの中心からずれた位置に突き刺さることによる外部端子２Ｂの異常変形、プローブピン５１の曲がり・折れ等の発生を減少させることができる。特に、一側面から外部端子２Ｂまでの寸法について公差の大きいＩＣデバイス２においては、その側面に対向する側面を、ＩＣ収納部１９における側壁部１９２’の当接部１９５に当接させることにより、効果的にコンタクトミス、外部端子２Ｂの異常変形、プローブピン５１の曲がり・折れ等の発生を減少させることができる。
以上説明したように、本発明のインサート、トレイまたは電子部品ハンドリング装置によれば、被試験電子部品のコンタクトミスや、外部端子の異常変形、コンタクト部の破損等の発生を減少させることができる。すなわち、本発明のインサート、トレイまたは電子部品ハンドリング装置は、電子部品、特に小型化され外部端子が狭ピッチ化された電子部品の試験を確実に行うのに有用である。

Claims (12)

  1. 電子部品ハンドリング装置にて、テストヘッドのコンタクト部に電気的に接続される被試験電子部品を収納するインサートであって、
    被試験電子部品を収納する電子部品収納部が形成されているとともに、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品の側面が当接し得る当接部を有するインサート本体と、
    前記電子部品収納部に収納された前記被試験電子部品の側面に接して前記被試験電子部品を前記インサート本体の側壁部の前記当接部に押し付けることのできる押付部材と、
    前記インサート本体に上下動自在に取り付けられた駆動体と
    を備え、
    前記押付部材は、被試験電子部品が前記電子部品収納部に導入される時には前記電子部品収納部から退避しており、被試験電子部品が前記電子部品収納部に収納された後に前記電子部品収納部に臨出するものであり、かつ、前記押付部材は、前記インサート本体に揺動可能に取り付けられ、前記駆動体の下方移動または上方移動に伴い、前記電子部品収納部から退避または前記電子部品収納部に臨出するように揺動する
    ことを特徴とするインサート。
  2. 前記押付部材は、揺動支点となる揺動軸、および前記駆動体が当接する駆動体当接部を有する揺動腕部と、
    前記揺動軸を挟んで前記駆動体当接部の反対側の前記揺動腕部に連続し、前記電子部品収納部まで延在する本体部と、
    前記本体部に設けられ、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品に接触して被試験電子部品を前記インサート本体の当接部に押し付ける押付部と
    を備えたことを特徴とする請求項１に記載のインサート。
  3. 電子部品ハンドリング装置にて、テストヘッドのコンタクト部に電気的に接続される被試験電子部品を収納するインサートであって、
    被試験電子部品を収納する電子部品収納部が形成されているとともに、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品の側面が当接し得る当接部を有するインサート本体と、
    前記電子部品収納部に収納された前記被試験電子部品の側面に接して前記被試験電子部品を前記インサート本体の側壁部の前記当接部に押し付けることのできる押付部材と、
    前記インサート本体に上下動自在に取り付けられた駆動体と
    を備え、
    前記押付部材は、前記インサート本体に平面方向に平行移動可能に取り付けられており、
    前記押付部材には、下方にかけて前記電子部品収納部に漸次近接する長穴が形成されており、
    前記駆動体には、前記押付部材の長穴に摺動可能に挿入されるピンが設けられており、
    被試験電子部品が前記電子部品収納部に導入される時に、前記駆動体が下方移動すると、前記駆動体のピンが前記押付部材の長穴を下方に摺動し、それにより前記押付部材は前記電子部品収納部から退避し、
    被試験電子部品が前記電子部品収納部に収納された後、前記駆動体が上方移動すると、前記駆動体のピンが前記押付部材の長穴を上方に摺動し、それにより前記押付部材は前記電子部品収納部に臨出する
    ことを特徴とするインサート。
  4. 前記インサート本体には、前記押付部材が前記電子部品収納部に臨出する方向に前記押付部材を付勢する弾性体が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインサート。
  5. 前記押付部材は、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品の上面を抑え得る電子部品抑え部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインサート。
  6. 前記押付部材は、前記インサート本体における前記電子部品収納部の一辺に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインサート。
  7. 前記押付部材は、前記インサート本体における前記電子部品収納部の隣接する二辺に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインサート。
  8. 電子部品ハンドリング装置にて、テストヘッドのコンタクト部に電気的に接続される被試験電子部品を収納するインサートであって、
    被試験電子部品を収納する電子部品収納部が形成されているとともに、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品の側面が当接し得る当接部を有するインサート本体と、
    前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品を前記インサート本体の当接部に押し付けることのできる押付部材と
    を備えており、
    前記押付部材は、前記インサート本体における前記電子部品収納部の一辺に設けられており、
    前記インサート本体における前記電子部品収納部の前記押付部材に対向する辺には、被試験電子部品が前記電子部品収納部に導入される時には前記電子部品収納部から退避しており、被試験電子部品が前記電子部品収納部に収納された後に前記電子部品収納部に臨出して被試験電子部品の上面を抑え得る電子部品抑え部材が設けられていることを特徴とするインサート。
  9. 電子部品ハンドリング装置にて、テストヘッドのコンタクト部に電気的に接続される被試験電子部品を収納するインサートであって、
    被試験電子部品を収納する電子部品収納部が形成されているとともに、前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品の側面が当接し得る当接部を有するインサート本体と、
    前記電子部品収納部に収納された被試験電子部品を前記インサート本体の当接部に押し付けることのできる押付部材と
    を備えており、
    前記押付部材は、前記インサート本体における前記電子部品収納部の隣接する二辺に設けられており、
    前記インサート本体における前記電子部品収納部の前記押付部材に対向する辺には、被試験電子部品が前記電子部品収納部に導入される時には前記電子部品収納部から退避しており、被試験電子部品が前記電子部品収納部に収納された後に前記電子部品収納部に臨出して被試験電子部品の上面を抑え得る電子部品抑え部材が設けられていることを特徴とするインサート。
  10. 電子部品ハンドリング装置に接続されるテストヘッドのコンタクト部に被試験電子部品を搬送するトレイであって、請求項１〜９のいずれかに記載のインサートを備えたことを特徴とするトレイ。
  11. 電子部品の試験を行うために、被試験電子部品を取り廻すとともに被試験電子部品の端子をテストヘッドのコンタクト部に電気的に接続させることのできる電子部品ハンドリング装置であって、請求項１〜９のいずれかに記載のインサートを備えたことを特徴とする電子部品ハンドリング装置。
  12. 電子部品の試験を行うために、被試験電子部品を取り廻すとともに被試験電子部品の端子をテストヘッドのコンタクト部に電気的に接続させることのできる電子部品ハンドリング装置であって、請求項１０に記載のトレイを備えたことを特徴とする電子部品ハンドリング装置。
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