JP4537400B2 - 電子部品ハンドリング装置の編成方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体集積回路素子などの各種電子部品をテストするための電子部品ハンドリング装置の編成方法に関し、特にテスタの最大試験可能ピン数と被試験電子部品のピン数との関係から最大同時測定数がフレキシブルに変更された場合でも、試験装置全体の効率がハンドラの性能によって低下しないように最適化することができる電子部品ハンドリング装置の編成方法に関する。

半導体デバイスの製造工程においては、最終的に製造されたＩＣチップなどの電子部品を試験する電子部品試験装置が必要となる。この種の電子部品の試験は、試験環境を常温、高温または低温といった温度環境にした状態で、ＩＣチップにテストパターンを入力して動作させ、その応答パターンを検査する。ＩＣチップの特性として、常温または高温もしくは低温でも良好に動作することの保証が必要とされるからである。

従来の一般的な電子部品試験装置は、テストパターンを送出するとともに応答パターンを検査するためのプログラムが格納されたテスタと、このテスタと被試験電子部品（ＤＵＴ）とを電気的に接続するためのコンタクト端子を備えたテストヘッドと、多数の被試験電子部品をテストヘッドのコンタクト端子へ順次搬送し、テストを終了した被試験電子部品をテスト結果に応じて物理的に分類するハンドラとで構成されている。そして、被試験電子部品をハンドラにセットしてテストヘッド上へ搬送し、そこで被試験電子部品をテストヘッドのコンタクト端子に押圧して電気的に接続することで目的とする動作試験が行われる。

ところで、テスタが有する性能の一つに最大試験可能ピン数がある。これはそのテスタから出力及び入力できる信号端子数であり、この最大試験可能ピン数と被試験電子部品のピン数（端子数）との関係から同時に試験できる最大デバイス数が定まる。たとえば、テスタの最大試験可能ピン数が１００ピンで、被試験電子部品の端子数が２０ピンの場合には、最大同時測定数は１００÷２０＝５個となる。

一方、ハンドラが有する性能の一つにスループットがある。これはそのハンドラが単位時間当たりにハンドリングできる被試験電子部品数である。すなわち、試験前の被試験電子部品をセットしてから、テストヘッド前に整列させ、これをテストヘッド上に搬送してコンタクト端子へ押し付けたのち、試験結果に応じて分類して整列させるといった機械的動作スピードを示す性能であり、スループットが大きければ大きいほど生産性が高いハンドラということになる。ただし、スループットが大きいハンドラであっても、被試験電子部品をコンタクト端子へ押し付けて動作信号のやり取りを行っている時間（以下、テスト時間ともいう。）が長いと、搬送系にいわゆる待ち時間が生じることから、必ずしも最大スループットが発揮されるわけではない。すなわち、テスト時間との関係で最大スループットが発揮されたり発揮されなかったりすることがある。一方で、搬送系を高速化するほど、装置コストが増大する難点が存在する。

以上のとおり、電子部品試験装置においては、被試験電子部品の端子数（ピン数）が異なると最大同時測定数も変動するので、所望の生産性を得るためには最大測定可能ピン数が異なるテスタが必要となるが、テスタのハードウェアを共用化する場合にはスループットが異なる仕様のハンドラが必要となる。しかしながら、テスト時間との関係から最適スループットのハンドラを選定しないと非効率的でもある。また、目的とする試験温度（低温、常温、高温）や試験可能な温度範囲によっては、断熱構造や構成要素の異なる恒温装置（チェンバ）や温度調節装置が必要となる。

尚、電子部品試験装置は、被試験電子部品の品種によって異なる外形やＩＣピン形状が存在するが、チェンジキットと称される品種対応器具を交換することで、共通のテストトレイで搬送可能にしている。

また、テストヘッドを備えるテスタ側は、多様な試験デバイスに対応して複数種類のシステム構成のテスタが存在する。従って、テストヘッドに備える最大試験可能ピン数（テスタチャンネル数）は、例えば２５６／５１２／１０２４チャンネル等、のように大きく異なる。

本発明は、テスタの最大試験可能ピン数と被試験電子部品のピン数との関係から最大同時測定数がフレキシブルに変更された場合でも、試験装置全体の効率をハンドラの性能によって低下させることなく、最適なシステム構成に編成／変更することができる電子部品ハンドリング装置の編成方法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、本発明によれば、被被試験電子部品をテストヘッドのコンタクト部に電気的に接触させる電子部品試験装置であって、前記電子部品試験装置を構成するユニットのうちの少なくとも一つが交換、追加又は再編成可能にモジュール化されている電子部品試験装置が提供される（請求項１参照）。

上記発明において、前記電子部品試験装置を構成するユニットは、試験前後の被試験電子部品を格納するストッカユニット、前記被試験電子部品を搬出するローダユニット、被試験電子部品を目的とする温度にするソークユニット、前記被試験電子部品をコンタクト部へ電気的に接触させるコンタクトユニット、前記コンタクトユニットでの試験を終了した被試験電子部品を一時的に保有するイグジットユニット、又は、前記コンタクトユニットでの試験を終了した被試験電子部品を試験結果に応じて分類するアンローダユニット、のうちの少なくとも一つのユニットを含み、さらに当該ユニットのうちの少なくとも一つのユニットが交換、追加又は再編成可能にモジュール化されているように構成することができる（請求項２参照）。

上記発明においては、前記ユニットのうちの少なくとも一つのユニットがそれぞれ交換、追加又は再編成可能にモジュール化され、又は、前記ユニットのうちの２つ以上のユニットを組み合わせて構成される組合せユニットが交換、追加又は再編成可能にモジュール化されているように構成することができる。

上記発明において、前記電子部品試験装置を構成するユニットは、ハンドリングユニットとテストユニットを含み、前記ハンドリングユニットは、試験前後の被試験電子部品を格納し、当該格納された被試験電子部品を取り出して前記テストユニットへ搬出し、前記テストユニットにて試験を終了した被試験電子部品を試験結果に応じて分類し、前記テストユニットは、前記ハンドリングユニットから搬入された被試験電子部品を目的とする温度にするとともに、テストパターンが出力され応答パターンが入力されるテストヘッドのコンタクト部へ前記被試験電子部品を電気的に接触させ、前記ハンドリングユニット又は前記テストユニットのうちの少なくとも一方が交換、追加又は再編成可能にモジュール化されているように構成することができる（請求項３参照）。

上記発明において、前記ハンドリングユニットは、前記試験前後の被試験電子部品を格納するストッカユニットと、前記ストッカユニットに格納された被試験電子部品を取り出して前記テストユニットへ搬出するローダユニットと、前記テストユニットにて試験を終了した被試験電子部品を試験結果に応じて分類するアンローダユニットと、を有するように構成することができる（請求項４参照）。

上記発明において、前記ストッカユニット、前記ローダユニット及び前記アンローダユニットの少なくとも一つは、当該ユニットを制御するための制御部を独自に又は共通的に有し、前記電子部品試験装置は、前記各制御部を集中的に管理する集中管理手段をさらに有するように構成することができる（請求項５参照）。

上記発明において、前記テストユニットは、前記ハンドリングユニットから搬入された被試験電子部品を目的とする温度にするソークユニットと、前記温度を維持した状態で前記被試験電子部品をコンタクト部へ電気的に接触させるコンタクトユニットと、前記コンタクトユニットでの試験を終了した被試験電子部品を一時的に保有するイグジットユニットと、を有するように構成することができる（請求項６参照）。

上記発明において、前記ソークユニット、前記コンタクトユニット及び前記イグジットユニットの少なくとも一つは、当該ユニットを制御するための制御部を独自に又は共通的に有し、前記電子部品試験装置は、前記各制御部を集中的に管理する集中管理手段をさらに有するように構成することができる（請求項７参照）。

上記発明において、前記ストッカユニット、前記ローダユニット、前記ソークユニット、前記コンタクトユニット、前記イグジットユニット又は前記アンローダユニットの何れかのユニットが有する構成要素は、当該ユニットにおいて交換、追加又は再編成可能にモジュール化されているように構成することができる（請求項８参照）。

上記目的を達成するために、本発明によれば、試験前後の被試験電子部品を格納するストッカユニット、被試験電子部品を搬出するローダユニット、被試験電子部品を目的とする温度にするソークユニット、前記温度を維持した状態で前記被試験電子部品をコンタクト部へ電気的に接触させるコンタクトユニット、前記コンタクトユニットでの試験を終了した被試験電子部品を一時的に保有するイグジットユニット、又は、前記コンタクトユニットにて試験を終了した被試験電子部品を試験結果に応じて分類するアンローダユニット、のうちの少なくとも一つを有する電子部品試験装置であって、何れかの前記ユニットが有する構成要素は、当該ユニットにおいて交換、追加又は再編成可能にモジュール化されている電子部品試験装置が提供される（請求項９参照）。

上記発明において、前記ローダユニット及び／又は前記アンローダユニットは、構成要素として、被試験電子部品を把持して移動させる移動手段の把持部を有し、前記把持部は、前記ローダユニット及び／又は前記アンローダユニットにおいて交換、追加又は再編成可能にモジュール化されているように構成することができる（請求項１０参照）。

上記発明において、前記把持部は、当該把持部を制御するための制御部を有し、前記集中管理手段は、前記制御部を管理するように構成することができる（請求項１１参照）。

上記発明において、前記コンタクトユニットは、構成要素として、複数の前記被試験電子部品をコンタクト部に同時に押圧する押圧手段を有し、前記押圧手段は、前記コンタクトユニットにおいて交換、追加又は再編成可能にモジュール化されているように構成することができる（請求項１２参照）。

上記発明において、前記押圧手段は、当該押圧手段を制御するための制御部を有し、前記集中管理手段は、前記制御部を管理するように構成することができる（請求項１３参照）。

上記発明において、前記ローダユニット、前記ソークユニット、前記コンタクトユニット、前記イグジットユニット又は前記アンローダユニットの少なくとも一つは、被試験電子部品を搭載したテストトレイ又は被試験電子部品自体を、隣接するユニットに受け渡すユニット間搬送手段を有するように構成することができる（請求項１４参照）。

上記発明において、前記ユニット間搬送手段が有する構成要素は、前記ユニット間搬送手段において交換、追加又は再編成可能にモジュール化されているように構成することができる（請求項１５参照）。

上記発明において、前記ユニット間搬送手段の構成要素は、隣接するユニット間を移動往復する移動機構に支持され、被試験電子部品を保持するシャトルであるように構成することができる（請求項１６参照）。

上記発明において、前記シャトルは、当該シャトルを制御するための制御部を有し、前記集中管理手段は、前記制御部を管理するように構成することができる（請求項１７参照）。

上記目的を達成するために、本発明によれば、被試験電子部品をテストヘッドのコンタクト部に電気的に接触させる電子部品試験装置を構成するユニットのうちの少なくとも一つが交換、追加又は再編成可能にモジュール化されており、前記モジュール化されたユニットを、仕様が異なる複数種のユニットの中から選択して電子部品試験装置を編成する電子部品試験装置の編成方法が提供される（請求項１８参照）。

上記発明において、前記電子部品試験装置を構成するユニットは、試験前後の被試験電子部品を格納するストッカユニット、被試験電子部品を搬出するローダユニット、被試験電子部品を目的とする温度にするソークユニット、前記被試験電子部品をコンタクト部へ電気的に接触させるコンタクトユニット、前記コンタクトユニットでの試験を終了した被試験電子部品を一時的に保有するイグジットユニット、又は、前記コンタクトユニットでの試験を終了した被試験電子部品を試験結果に応じて分類するアンローダユニット、のうちの少なくとも一つのユニットを含み、さらに当該ユニットのうちの少なくとも一つのユニットが交換、追加又は再編成可能にモジュール化されており、前記モジュール化されたユニットを、仕様が異なる複数種のユニットの中から選択して電子部品試験装置を編成するように構成することができる（請求項１９参照）。

上記発明において、前記電子部品試験装置を構成するユニットは、試験前後の被試験電子部品を格納し、当該格納された被試験電子部品を取り出してテストユニットへ搬出し、前記テストユニットにて試験を終了した被試験電子部品を試験結果に応じて分類する、スループットが異なる複数種のハンドリングユニットと、前記ハンドリングユニットから搬入された被試験電子部品を目的とする温度にするとともに、テストパターンが出力され応答パターンが入力されるテストヘッドのコンタクト部へ前記被試験電子部品を電気的に接触させる、同時測定数及び／又は試験温度が異なる複数種のテストユニットと、を含み、前記ハンドリングユニット又は前記テストユニットのうちの少なく一方が交換、追加又は再編成可能にモジュール化されており、前記テストパターンを出力するとともに応答パターンを検査するテスタが備える最大測定可能ピン数、被試験電子部品の端子数及びテスト時間に基づいて、対応する種類の前記ハンドリングユニットのスループット又は、対応する種類の前記テストユニットの同時測定数及び／又は試験温度、の少なくとも一方を選定して前記電子部品試験装置を編成するように構成することができる。

上記発明において、前記複数のハンドリングユニットは、前記被試験電子部品を搬送する際の同時把持数及び／又はその搬送スピードが異なることでスループットが相違するように構成することができる。

上記発明において、前記ハンドリングユニットは、前記試験前後の被試験電子部品を格納するストッカユニットと、前記ストッカユニットに格納された被試験電子部品を取り出して前記テストユニットへ搬出するローダユニットと、前記テストユニットにて試験を終了した被試験電子部品を試験結果に応じて分類するアンローダユニットと、を有するように構成することができる。

上記発明において、前記テストユニットは、前記ハンドリングユニットから搬入された被試験電子部品を目的とする温度にするソークユニットと、前記温度を維持した状態で前記被試験電子部品をコンタクト部へ電気的に接触させるコンタクトユニットと、前記コンタクトユニットでの試験を終了した被試験電子部品を一時的に保有するイグジットユニットと、を有するように構成することができる。

上記発明において、前記複数のテストユニットは、前記コンタクトユニットにおいて前記被試験電子部品をコンタクト部へ同時に接触させる数が相違するように構成することができる。

上記発明において、前記複数のテストユニットは、前記ソークユニット及びイグジットユニットにおいて前記被試験電子部品を目的温度にする性能が相違するように構成することができる。

上記発明において、前記ストッカユニット、前記ローダユニット、前記ソークユニット、前記コンタクトユニット、前記イグジットユニット又は前記アンローダユニットの何れかのユニットが有する構成要素は、当該ユニットにおいて交換、追加又は再編成可能にモジュール化されており、仕様が異なる複数種の前記構成要素の中から前記ユニットに装着する構成要素を選択するように構成することができる。

上記発明において、前記ローダユニット及び／又は前記アンローダユニットは、構成要素として、被試験電子部品を移動させる移動手段を有し、前記被試験電子部品を把持する把持部が、前記移動手段において交換、追加又は再編成可能にモジュール化されており、仕様が異なる複数種の前記把持部の中から前記移動手段に装着される把持部を選択するように構成することができる（請求項２０参照）。

上記発明において、前記コンタクトユニットは、構成要素として、複数の前記被試験電子部品をコンタクト部に同時に押圧する押圧手段を有し、前記押圧手段は、前記コンタクトユニットにおいて交換、追加又は再編成可能にモジュール化されており、仕様の異なる複数種の前記押圧手段の中から前記コンタクトユニットに装着される押圧手段を選択するように構成することができる（請求項２１参照）。

上記発明において、前記ローダユニット、前記ソークユニット、前記コンタクトユニット、前記イグジットユニット又は前記アンローダユニットの少なくとも一つは、被試験電子部品を搭載したテストトレイ又は被試験電子部品自体を、隣接するユニットに受け渡すユニット間搬送手段を有し、前記ユニット間搬送手段が有する構成要素は、前記ユニット間搬送手段において交換、追加又は再編成可能にモジュール化されており、仕様の異なる複数種の構成要素の中から、前記ユニット間搬送手段に装着される構成要素を選択するように構成することができる（請求項２２参照）。

上記発明において、前記ユニット間搬送手段の構成要素は、隣接するユニット間を移動往復する移動機構に支持され、被試験電子部品を保持するシャトルであるように構成することができる（請求項２３参照）。

上記発明において、前記それぞれのハンドリングユニット及び前記それぞれのテストユニットの定位置に、機械的インターフェース、電気的インターフェース、ソフトウェアインターフェース及び電源接続部が形成されているように構成することができる（請求項２４参照）。

本発明の電子部品試験装置及び電子部品試験装置の編成方法では、電子部品試験装置をユニット単位でモジュール化する。これにより、電子部品試験装置をユニット単位で要求仕様に合わせて個別に選択することができるので、テスタの最大試験可能ピン数と被試験電子部品のピン数との関係から最大同時測定数がフレキシブルに変更された場合でも、試験装置全体の効率をハンドラの性能によって低下させることなく、最適なシステム構成に編成／変更することができる。

例えば、電子部品試験装置をハンドリングモジュールとテストモジュールとにモジュール化した場合には、ハンドリングモジュールにおいて、被試験電子部品を搬送する際の同時把持数及び／又はその搬送スピードが異なることでスループットが相違する複数のハンドリングモジュールを用意しておく。また、テストモジュールにおいては、たとえば同時測定数や試験温度（被試験電子部品に対する温調機能）が相違する複数のテストモジュールを用意しておく。

そして、テスタの最大測定可能ピン数、被試験電子部品の端子数及びテスト時間に基づいて、最適なスループットを有するハンドリングモジュールと、最適な同時測定数及び／又は試験温度を有するテストモジュールとを選定し、組み合わせることで電子部品試験装置を編成する。

これにより、テスタの最大試験可能ピン数と被試験電子部品のピン数との関係から最大同時測定数がフレキシブルに変更された場合でも、試験装置全体の効率をハンドラの性能によって低下させることなく、電子部品試験装置のシステム構成を最適化することができる。その結果、試験仕様や試験条件が変更されても必要最小限のモジュールのみを変更すれば足りるので、設計開発時間及び製造コストの低減を図ることができる。

上記目的を達成するために、本発明によれば、電子部品試験装置を構成するユニットのうち少なくとも一つが交換、追加又は再編成可能にモジュール化され、異なる仕様の複数種の前記ユニットが存在し、前記複数種の各ユニットには、各種類を認識するＩＤ情報が付与され、 前記電子部品試験装置は、複数種の各ユニットの中から所定のユニットを選択してシステムを編成し、各ユニットから前記ＩＤ情報を読出し、当該読み出したＩＤ情報に基づいて、各ユニットに対応した運転制御を行う電子部品試験装置が提供される（請求項２５参照）。

上記発明において、前記電子部品試験装置を構成するユニットは、試験前後の被試験電子部品を格納するストッカユニット、被試験電子部品を搬出するローダユニット、被試験電子部品を目的とする温度にするソークユニット、前記被試験電子部品をコンタクト部へ電気的に接触させるコンタクトユニット、前記コンタクトユニットでの試験を終了した被試験電子部品を一時的に保有するイグジットユニット、又は、前記コンタクトユニットでの試験を終了した被試験電子部品を試験結果に応じて分類するアンローダユニット、のうちの少なくとも一つのユニットを含み、さらに当該ユニットのうちの少なくとも一つのユニットが交換、追加又は再編成可能にモジュール化されているように構成することができる（請求項２６参照）。

上記発明において、前記電子部品試験装置を構成するユニットは、ハンドリングユニットとテストユニットを含み、前記ハンドリングユニットは、試験前後の被試験電子部品を格納し、当該格納された被試験電子部品を取り出して前記テストユニットへ搬出し、前記テストユニットにて試験を終了した被試験電子部品を試験結果に応じて分類し、前記テストユニットは、前記ハンドリングユニットから搬入された被試験電子部品を目的とする温度にするとともに、テストパターンが出力され応答パターンが入力されるテストヘッドのコンタクト部へ前記被試験電子部品を電気的に接触させ、前記ハンドリングユニット又は前記テストユニットのうちの少なくとも一方が交換、追加又は再編成可能にモジュール化されているように構成することができる（請求項２７参照）。

上記発明において、前記ＩＤ情報に対応して、各ユニット毎に固有なユニット固有情報を備えているように構成することができる（請求項２８参照）。

上記発明において、編成された当該システム構成に対応して、各ユニットの運転を制御する制御ソフトウエアを備えるように構成することができる（請求項２９参照）。

上記発明において、システムを編成する第１ユニットと第２ユニットとの間において、両者間を接続する接続部位は、被試験電子部品が搬送可能に機械的な接続が行われ、被試験電子部品が試験可能に電気的な接続が行われように構成することができる（請求項３０参照）。

上記発明において、当初に編成したシステム構成とは異なる仕様の第１ユニット又は異なる仕様の第２ユニットに随時交換して運用するように構成することができる（請求項３１参照）。

図１は、本発明に係るテストモジュールの第１実施形態を示す模式図である。 図２は、本発明に係るハンドリングモジュールの第１実施形態を示す模式図（正面視）である。 図３は、本発明に係るハンドリングモジュールの第１実施形態を示す模式図（背面視）である。 図４は、本発明に係るハンドリングモジュール及びテストモジュールの種類と組み合わせを説明するための図である。 図５は、本発明に係る電子部品試験装置内における被試験電子部品とトレイの取り廻し方法を示す概念図である。 図６は、本発明に係るテストモジュールの同時測定数に基づく選定方法を説明するための図である。 図７は、本発明に係るハンドリングモジュールのスループットとテストモジュールの同時測定数とに基づく選定方法を説明するための図である。 図８は、本発明に係るハンドラの第２実施形態を示す分解斜視図である。 図９は、本発明に係るハンドラの第２実施形態を示す斜視図である。 図１０は、本発明の第２実施形態におけるプッシャモジュールを示す拡大断面図である。 図１１Ａは、プッシャモジュールのバリエーションを示す平面図であり、２５６個のプッシャを有するタイプを図である。 図１１Ｂは、プッシャモジュールのバリエーションを示す平面図であり、１２８個のプッシャを有するタイプを示す図である。 図１２は、コンタクトアームモジュールを示す側面図である。 図１３Ａは、コンタクトアームモジュールのバリエーションを示す側面図であり、４つのコンタクトアームを有するタイプを示す図である。 図１３Ｂは、コンタクトアームモジュールのバリエーションを示す側面図であり、６つのコンタクトアームを有するタイプを示す図である。 図１３Ｃは、コンタクトアームモジュールのバリエーションを示す側面図であり、６つのコンタクトアームを有するタイプを示す図である。 図１４は、本発明の第２実施形態におけるＸＹＺ搬送装置の把持ヘッドモジュールを示す側面図である。 図１５Ａは、把持ヘッドモジュールのバリエーションを示す側面図であり、第１のタイプを示す図である。 図１５Ｂは、把持ヘッドモジュールのバリエーションを示す側面図であり、第２のタイプを示す図である。 図１５Ｃは、把持ヘッドモジュールのバリエーションを示す側面図であり、第３のタイプを示す図である。 図１５Ｄは、把持ヘッドモジュールのバリエーションを示す側面図であり、第４のタイプを示す図である。 図１６は、図８に示すハンドラにローダ／アンローダモジュールを装着した場合の分解斜視図である。 図１７は、図１６に示すハンドラを組み立てた斜視図である。 図１８は、本発明の第２実施形態におけるコンタクトモジュール及びイグジットモジュールを示す分解斜視図である。 図１９は、図１８に示すコンタクトモジュール及びイグジットモジュールを示す正面図である。 図２０は、本発明の第３実施形態におけるコンタクトモジュール及びイグジットモジュールの内部を示す概略斜視図である。 図２１は、図２０に示すコンタクトモジュール及びイグジットモジュールの内部を示す平面図である。 図２２は、本発明の第２実施形態に係るハンドラの電気配線等を示す分解斜視図である。 図２３は、本発明の第２実施形態に係るハンドラの制御システムの全体構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は本発明に係るテストモジュールの第１実施形態を示す模式図、図２は本発明に係るハンドリングモジュールの第１実施形態を示す模式図（正面視）、図３は同じく模式図（背面視）、図４は本発明に係るハンドリングモジュール及びテストモジュールの種類と組み合わせを説明するための図、図５は本発明に係る電子部品試験装置内における被試験電子部品とトレイの取り廻し方法を示す概念図、図６は本発明に係るテストモジュールの同時測定数に基づく選定方法を説明するための図、図７は本発明に係るハンドリングモジュールのスループットとテストモジュールの同時測定数とに基づく選定方法を説明するための図である。なお、図５は本実施形態の電子部品試験装置における被試験電子部品及びトレイ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）構造は図１〜図３を参照して説明する。

本実施形態に係る電子部品試験装置は、被試験電子部品に所望の高温または低温の温度ストレスを与えた状態または温度ストレスを与えない常温で被試験電子部品が適切に動作するかどうかを試験し、当該試験結果に応じて被試験電子部品を良品／不良品／カテゴリ別に分類する装置であり、被試験電子部品を順次テストヘッドに設けられたコンタクト端子へ搬送し、試験を終了した被試験電子部品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ハンドラと、所定のテストパターンを送出してその応答信号に基づいて被試験電子部品を試験評価するテスタ（不図示）と、コンタクト端子を有しハンドラとテスタとのインターフェースとして機能するテストヘッド８（図５参照）とから構成されている。テスタとテストヘッド８、及びハンドラとテスタはケーブルなどの信号線を介して電気的に接続されている。なお、コンタクト端子は、被試験電子部品の駆動端子に接触するコンタクト端子と、被試験電子部品の入出力端子に接触するコンタクト端子があり、これらを総称してコンタクト端子ともいう。また、コンタクト端子は、テストヘッドに設けられたソケット及び配線基板を介してテスタからの各種信号を入出力する。

本発明に関する試験装置は主としてハンドラの部分であり、本実施形態では、このハンドラは、図１に示すテストモジュール１と、図２及び図３に示すハンドリングモジュール２とから構成されている。

テストモジュール１は、ハンドリングモジュール２から搬入された被試験電子部品を目的とする温度にするとともに、テストパターンが出力され応答パターンが入力されるテストヘッドのコンタクト部へ被試験電子部品を電気的に接触させるものである。

図１及び図５に示すように、本例のテストモジュール１は、ハンドリングモジュール２から搬入された被試験電子部品を目的とする温度に昇温又は降温させるソークユニット１１と、温度を維持した状態で被試験電子部品をコンタクト部へ電気的に接触させるコンタクトユニット１２と、コンタクトユニット１２での試験を終了した被試験電子部品を一時的に保有するイグジットユニット１３とで構成され、互いのユニットが着脱可能に形成されている。すなわち、テストモジュール１を構成する各ユニット１２，１３，１４の骨格を構成するフレームが定型とされ、このフレームを介して互いに着脱可能とされている。

また、被試験電子部品をテストモジュール１内において取り廻すのは、たとえば図５に示すテストトレイ９１であり、このテストトレイ９１は、図外のコンベアにより同図に矢印で示すようにテストモジュール１及びハンドリングモジュール２内を循環するようになっている。そして、後述するローダユニット２１においてカスタマトレイ（Ｃ−Ｔｒａｙ）１０に搭載された被試験電子部品をテストトレイ９１に移載し、このテストトレイ９１をソークユニット１１→コンタクトユニット１２→イグジットユニット１３→アンローダユニット２２と取り廻しながら被試験電子部品の試験を行う。

本例のテストモジュール１は、図４に示すようにコンタクトユニット１２における同時測定数が２５６個のタイプと１２８個のタイプの２種類が用意され、また試験温度が−４０℃〜１３５℃の範囲で可能なタイプと、室温〜１３５℃の範囲で可能なタイプの２種類が用意され、これらをあわせて４種類のテストモジュールが用意されている。すなわち、同図に示すように同時測定数が２５６個で試験温度が−４０℃〜１３５℃のタイプ１Ａ，同時測定数が２５６個で試験温度が室温〜１３５℃のタイプ１Ｂ，同時測定数が１２８個で試験温度が−４０℃〜１３５℃のタイプ１Ｃ，および同時測定数が１２８個で試験温度が室温〜１３５℃のタイプ１Ｄである。

同時測定数が２５６個と１２８個のものの違いは、コンタクトユニット１２におけるコンタクト部に被試験電子部品を押し付けるプッシャの数が２５６個に設定されているか１２８個に設定されているかであり、上述したコンタクトユニット１２の骨格を構成するフレームの形状は何れも同じ（定型）ように形成されている。図６の上に示すレイアウトが２５６個同時測定用のプッシャの配列であり、同図の下に示すレイアウトが１２８個同時測定用のプッシャの配列である。勿論、テストヘッドのコンタクト部の仕様もソケット数が２５６個と１２８個の２種類が用意されている。

試験温度の範囲が−４０℃〜１３５℃のタイプと室温〜１３５℃のタイプの違いは、被試験電子部品を−４０℃程度の極低温まで冷却できるかどうかである。前者のタイプではソークユニット１１に被試験電子部品を−４０℃まで冷却できる冷却装置が設けられ、またイグジットユニット１３にはこのような低温まで冷却された被試験電子部品に結露が生じるのを防止するための結露防止装置が設けられている。また、この冷却装置及び結露防止装置に加えて、被試験電子部品を室温〜１３５℃まで加熱する加熱装置が設けられている。これに対して、後者のタイプのテストモジュール１では被試験電子部品を室温〜１３５℃まで加熱する加熱装置のみが設けられている。極低温まで冷却する冷却装置としてはソークユニットをチャンバで構成し、このチャンバ内に窒素ガスなどの冷却ガスを流す構成とされている。また、結露防止装置としては、低温に維持された被試験電子部品を室温近傍にまで加温する装置を例示することができる。

ただし、ソークユニット１１及びイグジットユニット１３の骨格を構成するフレームは何れも同じ形状（定型）とされ、どのタイプのユニットであっても隣り合うユニットと着脱可能に構成されている。

図１に示すように、ソークユニット１１の手前側（後述するハンドリングモジュール２が組み付けられる面）に多数の被試験電子部品を搭載したテストトレイが搬入される入口開口部１１１が形成されている。また、イグジットユニット１３の手前側にはコンタクトユニット１２で試験を終了してイグジットユニット１３に到着したテストトレイをハンドリングモジュール２へ搬出するための出口開口部１３１が形成されている。そしてこれら入口開口部１１１及び出口開口部１３１の位置及び形状（大きさ）は定型とされ、どのタイプのソークユニット１１、イグジットユニット１３も同じ位置及び同じ形状とされている。また、この入口開口部１１１に対応して、ハンドリングモジュール２のローダユニット２１には、図３に示すように同じ位置及び形状の出口開口部２１９が形成され、同様にハンドリングモジュール２のアンローダユニット２２には同図に示すように同じ位置及び形状の入口開口部２２９が形成されている。そして、テストモジュール１とハンドリングモジュール２を組み付けると、ソークユニット１１の入口開口部１１１とローダユニット２１の出口開口部２１９とが接合し、イグジットユニット１３の出口開口部１３１とアンローダユニット２２の入口開口部２２９とが接合し、これによりテストトレイの受け渡しが行われる。

なお、図３に示すように、テストモジュール１とハンドリングモジュール２とを組み付ける際に両者の機械的位置決めを行う部材２３を少なくとも何れか一方のモジュール１，２に設けておくことが望ましい。

図１に戻り、テストモジュール１のフレーム下部には、当該テストモジュール１にて使用する電源に関するブレーカユニット１４と、端子電源ユニット及び制御ユニット１５が設けられている。また、テストモジュール１の手前側（ハンドリングモジュール２との組み付け面）の定位置には、各種流体圧シリンダなどの作動回路を構成するエアー配管の機械的インターフェース１６と、電源コネクタ１７と、モジュールやユニットを認識するためのＩＤデータや温度制御用データの交信を行うためのソフトウェアインターフェース１８と、電気モータやセンサなどの電気的インターフェース１９が設けられている。尚、前記要素を各モジュール個々に備えるようにしても良い。

ここで、各モジュールを運転制御するソフトウエアは、各モジュールを認識するＩＤデータを各々読み出すことで、各々のＩＤデータに対応するソフトウエアを適用させることが可能である。

また、組み合わせ可能なモジュールに対応するソフトウエアを、予め準備しておくことが望ましい。この場合には、被試験電子部品に対応して電子部品試験装置のシステム構成の編成を即座に変更して運用することが可能となる。

また、ＩＤデータに対応させて、例えば動作補正データ、メンテナンスカウント等のような各モジュール毎に固有な情報を備えることが望ましい。

ここで、動作補正データを説明する。各モジュール毎に機械的な位置誤差や移動量等のばらつきが存在する。そこで、予め、機械的な位置や移動量等を測定して、各モジュール毎の動作補正データとして、ＩＤデータに対応付けして保存しておく。そして、モジュールが交換された場合に、そのＩＤデータに対応する動作補正データを適用して補正を加える。これにより、交換したモジュールの機械的誤差を意識すること無く、同一の論理的な制御データにより、一元的に各モジュールを制御できる大きな利点が得られる。従って、異なる仕様のモジュールに入れ替えることが、生産現場で随時できる利点が得られる。

次に、メンテナンスカウントを説明する。メンテナンスカウントは、各モジュールにおいて、個々の運動要素（吸着パッド、ＡＩＲシリンダ等）毎の動作回数やコンタクト端子へのコンタクト回数を、ＩＤデータに対応付けて記録する。これにより、各モジュールが有する各運動要素や消耗部品の機械的な負荷情報が得られる結果、メンテナンスの時期や、寿命部品の交換時期等を的確に管理することができる。

これら機械的インターフェース１６、電源コネクタ１７、ソフトウェアインターフェース１８及び電気的インターフェース１９は、テストモジュール１とハンドリングモジュール２とを組み付けた際に、それぞれ図３に示す機械的インターフェース２６、電源コネクタ２７、ソフトウェアインターフェース２８及び電気的インターフェース２９に対応して接続することができる位置及び形状とされている。

図２及び図３は、本実施形態に係るハンドリングモジュール２であり、図２はハンドラとして組み付けた場合の正面視、図３はその背面視であって前述したテストモジュール１との組み付け面を主として示す図である。ハンドリングモジュール２は、試験前後の被試験電子部品を格納し、当該格納された被試験電子部品を取り出してテストモジュール１へ搬出し、テストモジュール１にて試験を終了した被試験電子部品を試験結果に応じて分類するものである。

図２，３，５に示すように、本例のハンドリングモジュール２は、試験前後の被試験電子部品を格納するストッカユニット２４と、ストッカユニット２４に格納された被試験電子部品を取り出してテストモジュール１へ搬出するローダユニット２１と、テストモジュール１にて試験を終了した被試験電子部品を試験結果に応じて分類するアンローダユニット２２とで構成され、互いのユニット２１，２２，２４が着脱可能に形成されている。すなわち、ハンドリングモジュール２を構成する各ユニット２１，２２，２４の骨格を構成するフレームが定型とされ、このフレームを介して互いに着脱可能とされている。

本例のハンドリングモジュール２は、図７に示すように最大スループットが１１０００個／時間であるタイプ２Ａと、６０００個／時間であるタイプ２Ｂの２種類が用意されている。これら２つのタイプの違いは、ローダユニット２１及びアンローダユニット２２のそれぞれに設けられた被試験電子部品のＸＹＺ搬送装置２１１、２２１（いわゆるピックアンドプレイス搬送装置、図５参照）の動作スピードや同時に把持できる被試験電子部品の数である。最大スループットが１１０００個／時間と大きいほうは、ＸＹＺ軸搬送装置２１１，２２１の動作スピードが速く、また一度に把持できる被試験電子部品の数も多い。前記仕様の違いに伴って、装置価格が大きく異なってくる。

ストッカユニット２４は、図５に示すように試験前の複数の被試験電子部品を搭載したカスタマトレイ９２を積み重ねて格納するストッカ部２４Ａと、試験終了後の複数の被試験電子部品を試験結果に応じて分類されたカスタマトレイ９２を積み重ねて格納するストッカ部２４Ｂとを有する。そして、トレイ搬送装置２４Ｃを用いて試験前の被試験電子部品が格納されたストッカ部２４Ａからローダユニット２１へ順次カスタマトレイ９２を搬出し、カスタマトレイ９２に搭載された被試験電子部品を上述したローダユニット２１のＸＹＺ軸搬送装置２１１を用いてテストトレイ９１に移載する。このため、ストッカユニット２４とローダユニット２１との間には、カスタマトレイ９２を受け渡しするための開口部が設けられている。同様に、ＸＹＺ搬送装置２２１を用いて試験後の被試験電子部品が搭載されたテストトレイ９１から試験結果に応じたカスタマトレイ９２へ被試験電子部品を移載し、このカスタマトレイ９２を、トレイ搬送装置２４Ｃを用いてストッカユニット２４のストッカ部２４Ｂへ搬送する。このため、ストッカユニット２４とアンローダユニット２２との間には、カスタマトレイ９２を受け渡しするための開口部が設けられている。

ストッカユニット２４はカスタマトレイの種類や形状により異なるストッカユニットに交換する必要性が生じる場合がある。この場合には、対応したストッカユニット２４に交換することが本願では可能であるからして、電子部品試験装置の更なる汎用化が図れる。

図２に戻り、ハンドリングモジュール２のフレーム下部には、当該ハンドリングモジュール２にて使用する主電源２５と、制御ユニット３０が設けられている。

以上のように構成された本実施形態に係る電子部品試験装置においては、図４に示す２種類のハンドリングモジュール２と、４種類のテストモジュール１から所望のタイプを選定し、これを組み合わせる。ハンドリングモジュール２には最大スループットが１１０００個／時間のタイプ２Ａと、６０００個／時間のタイプ２Ｂがあるので、そのラインに必要な仕様を選定する。ただし、被試験電子部品の試験時間によって最大スループットが発揮できる場合とそうでない場合があるので留意する。

この点について説明すると、図７は本例のハンドラについて、縦軸にスループット、横軸に試験時間をプロットしたグラフであり、同図のＸは最大スループットが１１０００個／時間であるハンドリングモジュール２Ａを編成したときのスループットを示す。すなわち、被試験電子部品の試験時間がＡ´時間以下であるときは、１１０００個／時間の能力が発揮され、試験時間がＡ´を超えるとスループットは減少する。これに対して、同図のＹは最大スループットが６０００個／時間であるハンドリングモジュール２Ｂを編成したときのスループットを示し、試験時間がＢ以下であるときは最大スループットである６０００個／時間が発揮されるが、試験時間がＢを超えるとスループットは減少する。ここで、ある半導体製造ラインにおける試験時間がＢを超える場合には、ハンドリングモジュールとして２Ａタイプのものを編成しても、２Ｂタイプのものを編成してもスループットは同じなので、コストパフォーマンスの観点からはハンドリングモジュール２Ｂを採用することが適切であるといえる。同様に、試験時間がＡ´以下である場合には、ハンドリングモジュール２Ａの方が、最大スループットが発揮されるので、生産性の観点から当該ハンドリングモジュール２Ａを採用することが適切であるといえる。そして、試験時間がＡ´〜Ｂの間のＡ時間であるときは、同図にＺで示すようにスループットに差はあるものの、このスループットの差がコスト差を補って余りある場合にはハンドリングモジュール２Ａを採用するのが適切であるが、そうでない場合にはハンドリングモジュール２Ｂを採用することもコスト的には適切である。こうした観点からハンドリングモジュール２Ａ，２Ｂを選定する。このように、本願では、性能の異なるモジュールを組み合わせて構成できる。これにより、当初設置時のシステム構成に対して、接続するテストヘッドが変更されたり、試験対象のデバイス品種が変わっても、デバイスに対応した最適なシステム構成に再構成し直すことができる大きな利点が得られる。従って、電子部品試験装置を柔軟に有効利用できる大きな利点が得られる。更に、従来のように、新規デバイスに対応して個別の電子部品試験装置を開発製造する代わりに、該当するモジュールのみを開発製造し、他は共用すれば良いので、短期間に目的とする電子部品試験装置を実現できる。また、装置システムのコストも安価にできる。更に、故障したモジュールの修理やメンテナンスを行う一時停止期間において、同一性能又は異なる性能の代替えモジュールに一時的に交換して被試験電子部品を試験実施することも可能であるからして、システムの一時停止期間が大幅に短縮できる結果、稼働時間が実質的に向上できる。

これに対して、テストモジュール１には、同図に示す４つのタイプ１Ａ〜１Ｄがあるので、同時測定数と試験温度を考慮し、ラインに必要な仕様を選定する。たとえば、試験温度が−４０℃といった極低温試験を必要とする場合には、タイプ１Ａか１Ｃを選定する。

図４の右端に、組み合わせ例を示す。同図の右端の上図は、最大スループットが１１０００個／時間であるハンドリングモジュール２Ａと、同時測定数が２５６個で試験温度が−４０℃〜１３５℃のテストモジュール１Ａとを編成して構成された電子部品試験装置であり、同じく下図は、最大スループットが６０００個／時間であるハンドリングモジュール２Ｂと、同時測定数が１２８個で試験温度が室温〜１３５℃のテストモジュール１Ｄとを編成して構成された電子部品試験装置である。前者の試験装置は対応できる試験範囲が広く試験効率も良いが、その分だけコストが高いといった欠点があり、後者の試験装置はその逆である。したがって、半導体製造ラインが必要としている試験仕様に応じて性能とコストのバランスを取ることが重要であるが、本実施形態の電子部品試験装置は、一度ある組み合わせで試験装置を構成しても、これを構成するテストモジュール１とハンドリングモジュール２とをその後に編成しなおすことができる。その際に各モジュール１，２を構成するユニットの幾つかが交換されることになる。

このように、本実施形態の電子部品試験装置では、テスタの最大試験可能ピン数と被試験電子部品のピン数との関係から最大同時測定数がフレキシブルに変更された場合でも、試験装置全体の効率をハンドラの性能によって低下させることなく、電子部品試験装置を最適化することができる。その結果、試験仕様や試験条件が変更されても必要最小限のモジュールのみを変更すれば足りるので、設計開発時間及び製造コストの低減を図ることができる。

以上に説明した第１実施形態ではテストモジュール１とハンドリングモジュール２を互いに分離及び接続可能に構成し、互いに編成可能にしたが、テストモジュール１の中ではソークユニット１１、コンタクトユニット１２、イグジットユニット１３、ハンドリングモジュール２の中ではストッカユニット２４、ローダユニット２１、アンローダユニット２２をさらにモジュール化することができる、また、各ユニット内のたとえばＸＹＺ搬送装置の吸着ヘッドやコンタクト部に対するプッシャなどをさらにモジュール化することもできる。

以下の第２実施形態では、テストモジュール１とハンドリングモジュール２の下位ユニットをモジュール化し、それらを編成してハンドラを構成する場合について説明する。

［第２実施形態］
図８は本発明に係るハンドラの第２実施形態を示す分解斜視図、図９は図８に示すハンドラを組み立てた斜視図である。

本実施形態に係るハンドラは、コンタクトモジュール３、イグジットモジュール４、ロードモジュール５、アンローダモジュール６、及び、ストッカモジュール７から構成されている。これら各モジュール３〜７は、第１実施形態におけるテストモジュール１及びハンドリングモジュール２の下位ユニット１１〜１３、２１、２２及び２４をモジュール化したものである。ここで、モジュール化とは、電子部品試験装置を構成するユニットを、それに隣接するユニットに対して分離及び接続可能（交換可能）に形成すると共に、その交換可能なユニットとして少なくとも２以上の異なる仕様のユニットが準備されていることをいう。

図１０は本発明の第２実施形態におけるプッシャモジュールを示す側面図、図１１Ａ及び図１１Ｂはプッシャモジュールのバリエーションを示す平面図、図１２はコンタクトアームモジュールを示す側面図、図１３Ａ〜図１３Ｃはコンタクトアームモジュールのバリエーションを示す平面図である。

コンタクトモジュール３は、第１実施形態におけるソークユニット１１及びコンタクトユニット１２を一体的にモジュール化したものである。このコンタクトモジュール３のバリエーションとしては、例えば、第１実施形態と同様に、試験温度範囲が相違する２種類を挙げることができる。

このコンタクトモジュール３には、図１０に示すように、同時測定数に対応した数のプッシャ３２が設けられており、各プッシャ３２が被試験電子部品をコンタクト部８１に向かって同時に押圧することによりテストが行われる。本実施形態では、同時測定数分のプッシャ３２がベース部材３１１に取り付けられ、プッシャモジュール３１としてサブモジュール化されている。このプッシャモジュール３は、コンタクトモジュール３から分離及び接続可能となっている。

このプッシャモジュール３１のバリエーションとしては、例えば、図１１Ａに示すような２５６個のプッシャ３２を備えるタイプ３１Ａと、図１１Ｂに示すような１２８個のプッシャ３２を備えるタイプ３１Ｂが用意されている。

なお、ロジックＩＣ用試験装置では、プッシャに代えて、図１２に示すように、複数個のコンタクトアーム３０１をベース部材３０２に取り付け、コンタクトヘッドモジュール３００としてモジュール化しても良い。コンタクトアームモジュール３００のバリエーションとしては、例えば、図１３Ａ〜図１３Ｃに示すように、コンタクトアームの数が４個、６個或いは８個等のように異なるタイプ３００Ａ〜３００Ｃを挙げることができる。なお、コンタクトアームの形状（大きさ）、配列、機構等を変えることによりコンタクトアームモジュールの仕様を変えても良い。

本実施形態では、先ず、要求される試験温度に基づいて２つのタイプの何れかのコンタクトモジュール３が選択される。次いで、要求される同時測定数に基づいて、何れかのタイプ３１Ａ、３１Ｂのプッシャモジュールが選択される。そして、当該選択されたプッシャモジュールがコンタクトモジュール３に装着される。

このように、コンタクトモジュール３において複数のプッシャ３２をプッシャモジュール３１としてサブモジュール化することにより、コンタクトモジュール３全体を変更することなく最適なシステム構成により柔軟に編成／変更することができる。

イグジットモジュール４は、第１実施形態におけるイグジットユニット１３をモジュール化したものである。このイグジットモジュール４のバリエーションとしては、例えば、加熱装置のみを設けたタイプと、加熱装置及び結露防止装置を設けたタイプの２種類を挙げることができる。

本実施形態では、図８及び図９に示すように、コンタクトモジュール３及びイグジットモジュール４が、第１のメインフレーム１０上に設けられている。この第１のメインフレーム１０のベース１０１上には複数のガイド孔１０２が所定ピッチで形成されている。これに対し、コンタクトモジュール３の下面四隅には、下方に向かって突出している複数のガイドピン３３が設けられている。このガイドピン３３は、ガイド孔１０２のピッチの整数倍（図８に示す例では２倍）の間隔で設けられている。同様に、イグジットモジュール４の下面四隅にも、下方に向かって突出している複数のガイドピン４１が設けられている。このガイドピン４１も、ガイド孔１０２のピッチの整数倍（図８に示す例では４倍）の間隔で設けられている。そして、ガイドピン３３、４１がガイド孔１０２に嵌合することにより、コンタクトモジュール３及びイグジットモジュール４が第１のメインフレーム１０に対して位置決めされる。この位置決めの後に、例えばボルト締結やクランプ、磁力等によりコンタクトモジュール３及びイグジットモジュール４が第１のメインフレーム１０に固定される。

仕様が異なるタイプのモジュールも第１のメインフレーム１０のガイド孔１０２のピッチを基準として製作され規格化されている。また、新規にモジュールを製作する場合にもガイド孔１０２のピッチを基準として製作され規格化される。

図１４は本発明の第２実施形態におけるＸＹＺ搬送装置の把持ヘッドモジュールを示す側面図、図１５Ａ〜図１５Ｄは把持ヘッドモジュールのバリエーションを示す側面図である。

ローダモジュール５及びアンローダモジュール６は、第１実施形態におけるロードユニット２１及びアンローダユニット２２をそれぞれモジュール化したものであり、被試験電子部品を搬送するためのＸＹＺ搬送装置（図５中の符号２１１、２２１に相当する）がそれぞれのモジュール５、６に設けられている。そのため、これらのモジュール５、６は、テスト時間が比較的短く、迅速なロード及びアンロードが要求される場合に適している。

各モジュール５、６が備えるＸＹＺ搬送装置２１１、２２１はＸ−Ｙ−Ｚ軸方向に移動可能な可動ヘッド２１２、２２２を有している。この可動ヘッド２１２、２２２は、図１４に示すように、被試験電子部品を吸着パッド２１５により吸着して把持可能な複数個の把持ヘッド２１４と、複数の把持ヘッド２１３が装着されるベース部材２１３と、を有している。

ベース部材２１３には、各把持ヘッドモジュールへ電気、駆動源等を個別に供給するための接続ポートと、各モジュールがそれぞれ有するＩ／Ｏ制御部が接続されるバスラインと、が設けられている。

本実施形態では、把持ヘッド２１４が把持ヘッドモジュールとしてサブモジュール化されており、ＸＹＺ搬送装置２１１、２２１から分離及び接続可能となっている。把持ヘッドモジュールのバリエーションとしては、図１５Ａ〜図１５Ｄに示すタイプを挙げることができる。

図１５Ａに示すバリエーションは、一つ或いは複数個（図１５Ａに示す例では１つ）の吸着パッド２１５を一単位とした第１のタイプ２１４Ａである。図１５Ａに示す例では、４つの把持ヘッドモジュール２１４Ａがベース部材２１３にボルトで固定されている。図１５Ｂに示すバリエーションは、サイズの大きな被試験電子部品に対応するために、把持パッド２１５の形状（大きさ）が大きな第２のタイプ２１４Ｂである。

図１５Ｃに示すバリエーションは、緩衝機構としてエアシリンダ２１６を用いた第３のタイプ２１４Ｃである。図１５Ｄに示すバリエーションは、緩衝機構としてモータ２１７及びラックアンドピニオン機構２１８を用いた第４のタイプ２１４Ｄである。図１５Ｃに示すタイプの把持ヘッドモジュール２１４Ｃは抵コストであるが緩衝能力に劣るため低速処理に適している。これに対し、図１５Ｄに示すタイプの把持ヘッドモジュール２１４Ｄは、高コストであるが、緩衝性能に優れるため高速処理に適している。なお、第３及び第４のタイプの把持ヘッドモジュール２１４Ｃ、２１４Ｄでは、４つの吸着パッド２１５が一単位となっている。

以上のようなバリエーションの把持ヘッドモジュール２１４Ａ〜２１４Ｃを、被試験電子部品の大きさやテストタイム等に応じて交換することで、ローダモジュール５やアンローダモジュール６全体を変更することなく、システム構成をより柔軟に編成／変更することができる。

図８及び図９に示すように、ローダモジュール５及びアンローダモジュール６は、第２のメインフレーム２０上に設けられている。この第２のメインフレーム２０のベース２０１上には複数のガイド孔２０２が所定ピッチで形成されている。これに対し、ローダモジュール５及びアンロードモジュール６の下面四隅に、下方に向かって突出している複数のガイドピン５１、６１が設けられている。このガイドピン５１、６１は、ガイド孔２０２のピッチの整数倍（図８に示す例ではいずれも４倍）の間隔で設けられている。そして、ガイドピン５１、６１がガイド孔２０２に勘合することにより、ローダモジュール５及びアンローダモジュール６が第２のメインフレームに位置決めされる。この位置決めの後に、例えばボルト締結やクランプ、磁力等によりローダモジュール５及びアンローダモジュール６が第２のメインフレーム２０に固定される。

仕様が異なるタイプのモジュールも第２のメインフレーム２０のガイド孔２０２のピッチを基準として製作され規格化されている。また、新規にモジュールを製作する場合にもガイド孔２０２のピッチを基準として製作され規格化される。

ストッカモジュール７は、第１実施形態におけるストッカユニット２４をモジュール化したものであり、本実施形態では、第２のメインフレーム２０内に設けられている。このストッカモジュール７は、ベース２１に形成された開口部（不図示）を介してローダモジュール２１及びアンローダモジュール２２にカスタマトレイを受け渡す。ストッカモジュール７はカスタマトレイの種類や形状により異なるストッカモジュールに交換する必要性が生じる場合がある。この場合には、対応したストッカモジュール７に交換することが本願では可能であるので、電子部品試験装置の更なる汎用化が図れる。

さらに、図８及び図９に示すように、コンタクトモジュール３及びイグジットモジュール４が固定された第１のメインフレーム１０と、ローダモジュール５及びアンローダモジュール６が固定された第２のメインフレーム２０と、が固定される。第１のメインフレーム１０には、第２のメインフレームに対向する面の四隅にガイドピン１０３が設けられている。これに対し、第２のメインフレームには、ガイドピン１０３に対向する位置にガイド孔２０３が形成されている。そして、ガイドピン１０２がガイド孔２０２に勘合することで、第１のメインフレーム１０と第２のメインフレームとが位置決めされる。この位置決めの後に、例えばボルト締結、クランプ、磁力等によりメインフレーム１０、２０同士が固定される。

図１６は図８に示すハンドラにローダ／アンローダモジュールを装着した場合の分解斜視図、図１７は図１６に示すハンドラを組み立てた斜視図である。

本実施形態では、図１６及ぶ図１７に示すように、上記のモジュール５、６とは仕様の異なるタイプのローダモジュール５’も準備されている。このローダモジュール５’は、図１４及び図１５に示すように、ローダユニット２１とアンローダユニット２２を一体的にモジュール化したものであり、一つのＸＹＺ搬送装置をローダ側とアンローダ側で兼用するように構成されている。従って、テスト時間が比較的長く、素早いロード及びアンローダが要求されない場合に、上述したローダモジュール５及びアンローダモジュール６がローダモジュール５’に交換される。

このローダモジュール５’の下面四隅にもガイドピン５１’がガイド孔２０２のピッチの整数倍（図１６に示す例では７倍）の間隔で設けられており、ローダモジュール５’を第２のメインフレーム２０に位置決めすることが可能となっている。

図１８は本発明の第２実施形態におけるコンタクトモジュール及びイグジットモジュールを示す分解斜視図、図１９は図１８に示すコンタクトモジュール及びイグジットモジュールを示す正面図である。

以上のようにモジュール３〜７から構成されるハンドラでは、モジュール間で被試験電子部品の受け渡しを行う必要がある。この各モジュール間で被試験電子部品を受け渡す方法として、被試験電子部品を搭載したテストトレイ９１を受け渡す方法と、被試験電子部品自体を受け渡す方法と、を挙げることができる。

本実施形態では前者の方法を採用しており、テストトレイ９１を、ローダモジュール５→コンタクトモジュール３→イグジットモジュール４→アンローダモジュール６→ローダモジュール５、と取り廻しながら被試験電子部品の試験を行う。

本実施形態では、各モジュール間でテストトレイ９１を受け渡すために、図１８及び図１９に示すように、コンタクトモジュール３の手前側（ローダモジュール５が組み付けられる面）にテストトレイ９１が搬入される入口開口部３４が形成されている。また、イグジットモジュール４の手前側にはテストトレイが搬出される出口開口部４２が形成されている。そして、これら開口部３４、４２の位置は、図１９に示すように、第１のメインフレーム１０に設けられたガイドピン１０３を基準として形成されている。また、これら開口部３４、４２の形状（大きさ）は定型とされている。

特に図示しないが、コンタクトモジュール３の入口開口部３４に対応して、ローダモジュール５にも同じ位置及び形状の出口開口部が形成され、同様に、イグジットモジュール４の出口開口部５２に対応してアンローダモジュール６にも同じ位置及び形状の入口開口部が形成されている。

さらに、図１８に示すように、コンタクトモジュール３の一方の側面（イグジットモジュール４が組み付けられる面）にテストトレイが搬出される出口開口部３５が形成されている。また、この出口開口部３５に対応して、イグジットモジュール４には同じ位置及び形状の入口開口部４３が形成されている。そして、コンタクトモジュール３とイグジットモジュール４とを組み付けると、開口部３５、４３が連通する。特に図示しないが、アンローダモジュール６とローダモジュール５との間にも連通した開口部がそれぞれ形成されている。

そして、各モジュール間には、連通した開口部を跨ぐようにベルトコンベア（不図示）が設けられている。このベルトコンベアにより前工程（先のモジュール）から次工程（後のモジュール）へテストトレイ９１が受け渡される。なお、モジュール間においてテストトレイ９１を搬送する機構としては、ベルトコンベアの他に、エアシリンダやボールねじ機構等を挙げることができる。

図２０は本発明の第３実施形態におけるコンタクトモジュール及びイグジットモジュールの内部を示す概略斜視図、図２１は図２２に示すコンタクトモジュールとイグジットモジュールの内部の平面図である。

次に、テストトレイを用いずに被試験電子部品自体をモジュール間で受け渡す、本発明の第３実施形態について説明する。本発明の第３実施形態では、図２０及び図２１に示すように、例えば、コンタクトモジュール３とイグジットモジュール４の間を跨ぐようにシャトルユニット３６が設けられ、その両側にそれぞれＸＹＺ搬送装置３７、４４が設けられている。

シャトルユニット３６は、モジュール３、４間を往復移動可能なベース３６１と、ベース３６上に着脱可能に設けられたシャトル３６２と、を有している。ベース３６１は、例えばベルトコンベア、エアシリンダ、ボールねじ機構等から構成されている。また、このベース３６１には、各シャトル３６２へ電気、駆動源等を個別に供給するための接続ポートと、各シャトル３６２がそれぞれ有するＩ／Ｏ制御部が接続されるためのバスラインと、が設けられている。シャトル３６２には、被試験電子部品を保持する凹状ポケット３６２が複数（図２１に示す例では４つ）形成されている。ベース３６１に対するシャトル３６２の位置決めはガイドピン等を用いて行われる。

そして、コンタクトモジュール３において試験を完了した被試験電子部品をＸＹＺ搬送装置３７がシャトル３６２に移載し、次いでベース３６１がイグジットモジュール４に移動し、ＸＹＺ搬送装置４４がシャトル３６からアンソーク位置に被試験電子部品を移載することにより、被試験電子部品がモジュール３、４間で引き渡される。

本実施形態では、シャトルユニット３６においてシャトル３６２がモジュール化されており、ポケット３６３の数が異なる別のタイプのシャトルに交換したり、シャトル３６２自体の数を増減することが可能となっている。

なお、以上の構成のシャトルユニット３６は、コンタクトモジュール３及びイグジットモジュール４間に限られず、ローダモジュール５とコンタクトモジュール３の間、イグジットモジュール４とアンローダモジュール６との間にも設けられている。

被試験電子部品自体をモジュール間で受け渡す他の方法として、シャトルユニット３６を介在させずに、コンタクトモジュール３側のＸＹＺ搬送装置３７が所定位置に被試験電子部品を移動させ、当該被試験電子部品をイグジットモジュール４側のＸＹＺ搬送装置４４が受け取るようにしても良い。

図２２は本発明の第２実施形態に係るハンドラの電気配線等を示す分解斜視図、図２３は本発明の第２実施形態に係るハンドラの制御システムの全体構成を示すブロック図である。

図２２に示すように、コンタクトモジュール３及びイグジットモジュール４にはそれぞれ接続パネル３８、４５が設けられている。また、第１のメインフレーム１０にもメイン接続パネル１０４が設けられている。そして、接続パネル３８、４５とメイン接続パネル１０４との間が電源ケーブル、Ｉ／Ｏケーブル、エア配管で接続されることにより、各モジュール３、４に電源やエアが供給されるようになっている。

同様に、特に図示しないが、ローダモジュール５、アンローダモジュール６及びストッカモジュール７にも接続パネルが設けられている。また、第２のメインフレーム２０にもメイン接続パネル２０４が設けられている。そして、各接続パネルとメイン接続パネルとの間が、電源ケーブル、Ｉ／Ｏケーブル及びエア配管で接続されることにより、各モジュール５〜７に電源やエアが供給されるようになっている。

図２３に示すように、各モジュール３〜７は、当該モジュール３〜７自身を制御するための制御部３９〜７９を有している。各制御部３９〜７９は接続パネル及びＩ／Ｏケーブルを通じてメイン制御装置１０５（集中管理手段）に接続され、メイン制御装置１０５は各制御部３９〜７９を集中的に管理している。メイン制御装置１０５は、図２２に示すように、第１のメインフレーム１０の内部に設けられている。

メイン制御装置１０５は、各モジュールを運転制御するソフトウェアを有しており、各モジュールを認識するＩＤデータを各々読み出すことで、各々のＩＤデータに対応するソフトウェアを適用させることが可能となっている。これにより、被試験電子部品に対応して電子部品試験装置のシステム構成の編成を即座に変更して運用することが可能となる。

なお、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、上記の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、電子部品を載置して外部との授受を行うトレイが、内部で使用するテストトレイ９１と同一の場合には、ストッカユニット２４のモジュールを外して、テストトレイ９１を外部と直接授受できる形態の搬入／搬出モジュールに交換すれば良い。

また、外部搬送システムが、自走台車（例えばモノレール式自走台車、軌道式台車、無軌道式台車（ＡＧＶ））を適用する形態に変更される場合にも、ストッカユニット２４を外して、自走台車との間でトレイを授受できる形態の搬入／搬出モジュールのみを交換すれば良い。これに対し、作業者による搬入／搬出に戻したい場合には、元のストッカユニット２４に交換すれば良く、外部搬送の形態の変更に迅速に対応できる。従って、現有の電子部品試験装置の有効活用ができ、また、設備の陳腐化が防止できる結果、設備コストの大幅な低減メリットも得られる。

また、多数台の電子部品試験装置を設備して運用している場合には、生産現場で異なる仕様のモジュールに随時入れ替えることもかのうであり、その結果、最良のスループットとなるように、設備全体のシステム構成を編成できる。特に、大量生産される電子部品（例えばメモリデバイス）の品種が変更された場合には、モジュールを入れ替えて設備全体を再構築することで、スループットの改善が図れる。

また、電子部品試験装置に故障が発生した場合、故障したモジュールを、同一仕様のモジュール、又は仕様は異なるが代替え可能な代替えモジュールに交換することで、短時間で運転再開することが可能である。一方で、故障したモジュールは、随時修理すれば足りる。

Claims (7)

1. 被試験電子部品をテストヘッドのコンタクト部に電気的に接触させる電子部品ハンドリング装置を構成するユニットが交換、追加又は再編成可能にモジュール化されており、
   前記ユニットは、
   試験前後の被試験電子部品を格納し、当該格納された被試験電子部品を取り出してテストユニットへ搬出し、前記テストユニットにて試験を終了した被試験電子部品を試験結果に応じて分類する、スループットが異なる複数種のハンドリングユニットと、
   前記ハンドリングユニットから搬入された被試験電子部品を目的とする温度にするとともに、前記コンタクト部に前記被試験電子部品を電気的に接触させる、同時測定数及び／又は試験温度が異なる複数種のテストユニットと、を含み、
   テスタが備える最大測定可能ピン数、被試験電子部品の端子数、及びテスト時間に基づいて、前記複数種のハンドリングユニットの中から、対応するスループットのハンドリングユニットを一つ選択すると共に、前記複数種のテストユニットの中から、対応する同時測定数及び試験温度のテストユニットを一つ選択して電子部品ハンドリング装置を編成し、
   前記複数種のユニットに付与されたＩＤ情報を、前記選択されたユニットから読み出し、当該読み出したＩＤ情報に基づいて、前記選択されたユニットに対応した運転制御を行う電子部品ハンドリング装置の編成方法。
2. 前記各ユニットを運転制御するためのソフトウェアを備えており、前記選択されたユニットから前記ＩＤ情報を読み出すことで、前記選択されたユニットに対応したソフトウェアを適用する請求項１記載の電子部品ハンドリング装置の編成方法。
3. 各ユニット毎に固有のユニット固有情報を、前記ＩＤ情報に対応付けて保存する請求項２記載の電子部品ハンドリング装置の編成方法。
4. 前記ユニット固有情報は、動作補正データ又はメンテナンスカウントを含む請求項３記載の電子部品ハンドリング装置の編成方法。
5. 前記複数のハンドリングユニットは、前記被試験電子部品を搬送する際の同時把持数及び／又はその搬送スピードが異なることでスループットが相違する請求項１記載の電子部品ハンドリング装置の編成方法。
6. 前記複数のテストユニットは、前記コンタクトユニットにおいて前記被試験電子部品を前記コンタクト部に同時に接触させる数が相違する請求項１又は５記載の電子部品ハンドリング装置の編成方法。
7. 前記複数のテストユニットは、前記ソークユニット及びイグジットユニットにおいて前記被試験電子部品を目的温度にする性能が相違する請求項６記載の電子部品ハンドリング装置の編成方法。

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