JP4515486B2 - 半導体素子テスト用ハンドラ - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子テスト用ハンドラに係り、より詳細には、半導体素子テスト用ハンドラのテストトレイ移送装置に関する。

半導体素子をテストする多くのハンドラは、常温状態の半導体素子の特性だけでなく、極限状態、例えば、高温または低温条件で半導体素子の特性も検査する。

このような高温及び低温条件で半導体素子の特性を検査するハンドラは、通常、密閉されたチャンバを備える。該チャンバは、電熱ヒーター及び液化窒素噴射システムなどによって高温及び低温の極限温度環境をつくり、半導体素子に熱的ストレスを加える。

これらの半導体素子は、テストトレイという一種のジグ（Ｊｉｇ）に収納され、チャンバを通過しながら加熱または冷却される。このとき、該テストトレイは、チャンバ中で１ステップ（ｓｔｅｐ）ずつ進行しながら加熱または冷却される。

なお、テストトレイは、別に設置される移送装置によってチャンバ中で１ステップずつ移動する。

この移送装置は、テストトレイの縁部フレームを支持する係止突起が等間隔に設置された複数個のホルダー軸及び移送軸を備える。このホルダー軸及び移送軸は、チャンバ中でテストトレイの移送方向に延在される。このホルダー軸及び移送軸は、互いに反対方向に９０度ずつ回転可能であり、前記係止突起と共にテストトレイを直立状態に支持する。テストトレイを支持している前記ホルダー軸が回転して係止突起がテストトレイから解除されると、前記移送軸が進行方向に沿って前進することによって、該移送軸に取り付けられた係止突起がテストトレイを押してテストトレイが１ステップずつ前進する。その結果、チャンバの端に到達したテストトレイをホルダー軸が最終的に支持すると、該ホルダー軸の係止突起がテストトレイから解除されながら移送軸が前進して、テストトレイをチャンバの内側壁に設置されたトレイガイドレールに移送する。

しかしながら、上記のような従来のトレイ移送装置は、棒状のホルダー軸と移送軸が上下に複数本備えられ、また、これらのホルダー軸及び移送軸を回転させるための駆動装置を備えなければならず、構成が複雑になるという問題があった。

また、従来のテストトレイ移送装置のホルダー軸と移送軸は、左右への回転運動と前後への直線運動を併行しなければないが、このホルダー軸及び移送軸の回転運動と直線運動のための駆動装置の構成が非常に複雑であるという問題もあった。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、構造が簡単で且つテストトレイを安全に移送できるトレイ移送装置を備えた半導体テスト用ハンドラを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、ハンドラのチャンバ内部にテストトレイの移送方向に沿って設置され、その外周面に前記テストトレイの縁部が挿入される螺旋形軌跡のスクリュー溝が形成されている複数個の移送バーと、前記移送バーを一定の回転量だけ同期的に回動させる駆動ユニットと、を備えてなるテストトレイ移送装置とこれを備えた半導体素子テスト用ハンドラを提供する。本発明によれば、前記移送バーが一定量回転すると、前記スクリュー溝にその縁部が挿入されたテストトレイが一定距離だけ移動する。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係るテストトレイ移送装置とこれを備えたテストハンドラの好適な実施例について詳細に説明する。

図１乃至図３を参照すると、本発明のテストハンドラのチャンバ１は、互いに平行に設置された複数個（本実施例では３本）の移送バー１０を備える。これらの移送バー１０は、チャンバ１の前端から後端に延長されて設置される。移送バー１０の外周面には螺旋形軌跡のスクリュー溝１１が設置されており、このスクリュー溝１１にテストトレイＴの縁部が挿入されている。

本実施例は、テストトレイＴの下縁部を支持する２つの移送バー１０と、該テストトレイＴの上側を支持する１つの移送バー１０を備える。

これらの移送バー１０の両端は、チャンバ１の壁面に設置されるブシング１３によって回動自在に支持される。

そして、チャンバ１の外部には、各移送バー１０を一定量同期的に回動させるための駆動ユニットが設置される。

本実施例で、駆動ユニットは、チャンバ１の上端に固定設置されるモーター２１と、該モーター２１の軸に結合されて回動する駆動プーリ２２と、各移送バー１０の一端に固定される従動プーリ２３と、駆動プーリ２２と従動プーリ２３を互いに連結する動力伝達ベルト２４と、で構成される。動力伝達ベルト２４は、駆動プーリ２２の回転力を従動プーリ２３に伝達する。

モーター２１は、正／逆方向に回転可能である。例えば、モーター２１は、高精度に位置制御可能なサーボモーターとすることができる。未説明符号２５は、動力伝達ベルト２４に張力を印加するためのアイドルプーリ（ｉｄｌｅ ｐｕｌｌｅｙ）である。

そして、テストトレイＴの両側縁部を支持しながらテストトレイＴの移動を導く１対のガイドバー３０が、チャンバ１の両側面に架設される。ガイドバー３０は、移送バー１０と並んで設置される。

また、チャンバ１の前端には、チャンバ１に進入するテストトレイＴの下端を支持する前端安置部４１が設けられており、該チャンバ１の後端にはチャンバ１を通過したテストトレイＴの下端を支持する後端安置部４２が設置されている。前端安置部４１と後段安置部４２はそれぞれ‘Ｌ’字形バーで構成される。後端安置部４２は、移送バー１０側に連通する２個の貫通溝４２ａをさらに備える。

図示してはいないが、本実施例のテストハンドラは、チャンバ１の前端（図面上、右側）の外側に設置されるプッシングユニットをさらに備える。該プッシングユニットは、テストトレイＴがチャンバ１内に進入した後、前端安置部４１に安着すると、該テストトレイＴを押して移送バー１０の上に移動させる。例えば、プッシュユニットは、空圧シリンダと、この空圧シリンダのピストンロッドに結合されてテストトレイを押すプッシュバーなどで構成されることができる。

上記のように構成された本発明のテストトレイ移送装置は、次のように作動する。

ハンドラが稼働すると、チャンバ１の内部は温度調整装置（図示せず）、例えば、電熱ヒーターや冷却ガス噴射装置などによって所定の温度に加熱または冷却される。

続いて、半導体素子の装着されたテストトレイＴがチャンバ１の外部から引き込まれて前端安置部４１に置かれると、プッシングユニットがテストトレイＴを一定距離押して移送バー１０の前端部に載せておく。

その後、所定の制御信号がモーター２１に印加されると、モーター２１が動作して駆動プーリ２２を回転させる。駆動プーリ２２が回転するとその回転力が動力伝達ベルト２４を通じて従動プーリ２３に伝達され、従動プーリ２３及び移送バー１０が一定量回転する。

移送バー１０が回転すると、それらの移送バー１０のスクリュー溝１１にテストトレイＴの下縁部と上縁部が挿入され、テストトレイＴがスクリュー溝１１の軌跡に沿って線形移動するようになる。

このとき、テストトレイＴの移動距離（ｄ）は、移送バー１０の回転量によって決定される。

テストトレイＴが移動する際、テストトレイＴは両側面部に設置されたガイドバー３０によって支持され、テストトレイＴが移送バー１０の外側に離脱するのが防止される。

テストトレイＴがチャンバ１の後端に到達すると,テストトレイＴは後端安置部４２上に載置され、続いて別の搬送装置によってチャンバ１外に搬送される。

このようにテストトレイ移送装置は、移送バー１０の回転運動によって複数個のテストトレイＴを一定の距離（ｄ）ずつ搬送する。

一方、移送バー１０は、逆回転も可能である。例えば、チャンバ１内に新しく進入するテストトレイＴとチャンバ１内で移送されている先行のテストトレイＴ間の間隔が広くなった場合、移送バー１０を逆回転させることによって先行のテストトレイＴを後進させ、チャンバ１内側に新しく進入するテストトレイＴとの距離を調節した後、前述したように、１ステップずつチャンバ１の後方に搬送しても良い。

このとき、テストトレイＴの移動距離は移送バー１０の回転量に依存するので、移送バー１０を所望の量だけ連続的に回転させるとテストトレイＴが所望の位置に移送される。

上記のように、螺旋形軌跡のスクリュー溝１１が形成された移送バー１０を利用すると、少ない数の移送バー１０を用いてテストトレイＴを円滑で迅速に移送でき、移送バー１０を回転させる駆動ユニットの構成も非常に単純化することが可能になる。

また、本実施例のテストトレイ移送装置に提供されるテストトレイＴは、通常のテストトレイに、移送バー１０のスクリュー溝１１にはめ込まれる突起のみをさらに備えるだけでも、本発明のテストトレイ移送装置に適用可能となる。

また、本発明は、半導体素子などの電子部品を収納したテストトレイＴを移動させる際にテストトレイＴに振動を加えないため、収納された電子部品などがテストトレイＴの移送中にテストトレイＴから離脱するのを最小限に抑えることができる。

本発明による半導体素子テスト用ハンドラの一実施例を示す断面図である。 図１の半導体素子テスト用ハンドラの主要構成を表す斜視図である。 図１の半導体素子テスト用ハンドラを図２と異なる方向から見た斜視図である。

Claims (12)

1. 半導体素子が装着されるトレイと、
   前記トレイの下縁部と上縁部とをそれぞれ支持する複数の移送バーを備える移送部材と、
   前記移送バーを回転させる駆動ユニットと、
   を備え、
   前記トレイは、前記移送バーを回転させることによって、垂直に立てられたまま、移送され、
   前記複数の移送バーは、前記トレイの下縁部を支持する２つの移送バーと、前記トレイの上縁部を支持する１つの移送バーと、で構成される、
   ことを特徴とする、半導体素子テスト用ハンドラ。
2. 前記移送バーは、それぞれの外周面に沿って形成される螺旋形軌跡のスクリュー溝を備えることを特徴とする、請求項１に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
3. 前記トレイの前記下縁部と前記上縁部とは、前記スクリュー溝と結合する突起をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
4. 前記駆動ユニットは、モーターと、前記モーターの回転力を前記移送バーに伝達するための動力伝達装置と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
5. 前記動力伝達装置は、前記モーターの軸に結合された駆動プーリと、前記各移送バーと結合される複数の従動プーリと、前記駆動プーリの回転力を前記従動プーリに伝達するための動力伝達部材と、を備えることを特徴とする、請求項４に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
6. 前記動力伝達装置は、前記動力伝達部材に張力を印加させるために前記駆動プーリと従動プーリとの間に設置されるアイドルプーリをさらに備えることを特徴とする、請求項５に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
7. 前記モーターは、正回転及び逆回転が可能であることを特徴とする、請求項４に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
8. 前記トレイの移動時に、前記トレイの側面を支持して前記トレイの移動を導くガイド器をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
9. 前記移送部材は、前記移送バーの両端を支持するためのブシングをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
10. 前記トレイが移動する空間を提供するチャンバをさらに備え、前記駆動ユニットは前記チャンバ外部に設置されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
11. 前記トレイが前記チャンバ内部に供給される時に前記トレイを支持する前端安置部材と、前記トレイが前記チャンバ外部に搬出される時に前記トレイを支持する後端安置部材と、をさらに備えることを特徴とする、請求項１０に記載の半導体素子テスト用ハンドラ。
12. チャンバと、
    前記チャンバの前端から後端に延長されて設置される複数の移送バーと、
    前記移送バーの外周面に形成される螺旋状の溝と、
    トレイの下縁部と上縁部とは、それぞれ、前記螺旋状の溝に垂直に立てられたまま挿入されて、前記移送バーの回転運動によって、垂直に立てられたまま、移動するトレイと、
    前記トレイの側面を支持し、該トレイの移動中に前記トレイの移動を導くガイドバーと、
    前記移送バーを回動させるための駆動ユニットと、
    を備え、
    前記複数の移送バーは、前記トレイの下縁部を支持する２つの移送バーと、前記トレイの上縁部を支持する１つの移送バーと、で構成される、
    ことを特徴とする半導体素子テスト用ハンドラ。

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