JP5243037B2 - 電子部品試験装置 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば半導体集積回路素子等の電子部品（以下、代表的にＩＣデバイスとも称する。）のテストを行うための電子部品試験装置に関する。
ハンドラ（Handler）と称させる電子部品試験装置では、トレイに収容した多数のＩＣデバイスをハンドラ内に搬送し、各ＩＣデバイスをテストヘッドに電気的に接触させ、電子部品試験装置本体（以下、テスタと称する。）に試験を行わせる。そして、試験が終了したら各ＩＣデバイスをテストヘッドから払い出し、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が行われている。
こうしたハンドラとして、試験前又は試験済みのＩＣデバイスを収容した状態でハンドラに搬入出されるトレイ（以下、カスタマトレイと称する。）から、ハンドラ内を循環搬送されるトレイ（以下、テストトレイと称する。）にＩＣデバイスを積み替え、このテストトレイに搭載した状態でＩＣデバイスをテストヘッドのソケットに電気的に接触させてＩＣデバイスのテストを行うものが知られている。
この種の電子部品試験装置では、試験前にカスタマトレイからテストトレイにＩＣデバイスを載せ替え、さらに試験後にもテストトレイからカスタマトレイにＩＣデバイスを載せ替えており、これらピックアンドプレース作業に多くの時間を費やしている。このため、スループット向上のためにテスト部において同時にテストすることが可能な数（以下、同時測定数と称する。）が増加すると、ＩＣデバイスのピックアンドプレース作業がネック工程になってしまう。
また、この種の電子部品試験装置では、カスタマトレイとテストトレイとの間でＩＣデバイスを移し替えるための移載装置や、専用のテストトレイを必要とするため、電子部品試験装置自体のコストアップを招いていた。
本発明は、被試験電子部品のピックアンドプレース作業を削減すると共にコストダウンを図ることが可能な電子部品試験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、本発明によれば、被試験電子部品の試験を行うために用いられる電子部品試験装置であって、前記被試験電子部品を保持する保持部がカスタマトレイの収容部と実質的に同一の配列で配置されたカバートレイに、前記被試験電子部品を保持した状態で、前記被試験電子部品をテストヘッドのソケットに押し付けて、前記被試験電子部品の入出力端子を前記ソケットのコンタクトピンに電気的に接触させるテスト部と、前記被試験電子部品を保持している前記カバートレイを前記テスト部に搬送する搬送手段と、前記カスタマトレイ又は前記カバートレイの上に、前記カバートレイ又は前記カスタマトレイを被せる取付手段と、前記カバートレイが被せられた前記カスタマトレイ、又は、前記カスタマトレイが被せられた前記カバートレイを反転させる反転手段と、前記カバートレイ又は前記カスタマトレイの上から、前記カスタマトレイ又は前記カバートレイを取り外す取外手段と、を備え、前記テストヘッドは、前記カバートレイに保持されている前記被試験電子部品を前記ソケットに対して案内するためのガイド手段を有しており、前記テスト部は、前記被試験電子部品の入出力端子が上向きの状態で、前記被試験電子部品の前記入出力端子を前記ソケットの前記コンタクトピンに押し付けることを特徴とする電子部品試験装置が提供される（請求項１参照）。
本発明では、被試験電子部品を収容部に収容又は保持したカスタマトレイ又はカバートレイをテスト部に搬送し、テスト部においてカスタマトレイ又はカバートレイに収容又は保持した状態で被試験電子部品をソケットに押し付けて、被試験電子部品のテストを実行する。
本発明では、テストトレイを用いずに、カスタマトレイ又はカバートレイに被試験電子部品を収容又は保持した状態でテストを行うので、試験前後にカスタマトレイとテストトレイとの間で被試験電子部品の載せ替えが不要となり、ピックアンドプレース作業を削減することができる。
また、カスタマトレイとテストトレイとの間で被試験電子部品を移し替えるための移載装置や専用のテストトレイが不要となるので、電子部品試験装置自体のコストを低減することができる。
被試験電子部品のテスト時の姿勢を、被試験電子部品の入出力端子が上を向いた状態とすることで、ソケットのコンタクトピンの長さを短くすることができ、高周波信号を用いて被試験電子部品をテストする場合に有効となる。
また、テストトレイは、収容された被試験電子部品の飛び出しを防止するためのラッチ機構を備えているが、カスタマトレイには、飛び出し防止の手段は設けられていない。そこで、本発明では、電子部品試験装置内でカスタマトレイを搬送する際に、被試験電子部品を収容しているカスタマトレイの上に取付手段によりカバートレイを被せることで、カスタマトレイから被試験電子部品が飛び出すのを防止する。
また、テストヘッド側にガイド手段を設けて、このガイド手段により、カバートレイに保持されている被試験電子部品そのものをソケットに案内することで、被試験電子部品とソケットのミスコンタクトを防止することができる。
上記発明においては特に限定されないが、前記ガイド手段は、前記カバートレイに保持された前記被試験電子部品に直接接触するガイドポストであり、前記ガイドポストは、傾斜したテーパ面を先端に有していることが好ましい（請求項２参照）。
上記発明においては特に限定されないが、前記カバートレイは、前記カスタマトレイを構成する材料より高強度な材料から構成されていることを特徴とすることが好ましい（請求項３参照）。
カスタマトレイは、合成樹脂材料等から構成されているため、被試験電子部品をソケットに押し付ける際の押圧力に対して強度が不足していたり、熱ストレスの印加時に被試験電子部品の効率的に伝熱することができなかったり、被試験電子部品とソケットとのコンタクト時にソケットに対して被試験電子部品が精度良く位置決めされない等の問題がある。
これに対し、本発明では、カバートレイを金属材料やセラミックス等の、カスタマトレイを構成する材料より高強度な材料から構成することで、押付時に必要な強度や、熱ストレス印加時の効率的な熱伝導を確保することができ、コンタクト時の高精度な位置決めも可能となる。
上記発明においては特に限定されないが、前記取付手段は、試験前の前記被試験電子部品を収容している前記カスタマトレイの上に前記カバートレイを被せる第１の取付手段と、試験後の前記被試験電子部品を収容している前記カバートレイの上に前記カスタマトレイを被せる第２の取付手段と、を含むことを特徴とすることが好ましい（請求項４参照）。
上記発明においては特に限定されないが、前記反転手段は、試験前の前記被試験電子部品を収容し、前記カバートレイが被せられた前記カスタマトレイを反転させる第１の反転手段と、試験後の前記被試験電子部品を保持し、前記カスタマトレイが被せられた前記カバートレイを反転させる第２の反転手段と、を含むことを特徴とすることが好ましい（請求項５参照）。
上記発明においては特に限定されないが、前記取外手段は、試験前の前記被試験電子部品を保持している前記カバートレイの上から、前記カスタマトレイを取り外す第１の取外手段と、試験後の前記被試験電子部品を収容している前記カスタマトレイの上から、前記カバートレイを取り外し第２の取外手段と、を含むことを特徴とすることが好ましい（請求項６参照）。
上記発明においては特に限定されないが、前記カバートレイ又は前記カスタマトレイを、前記取外手段又は前記取付手段から、前記取付手段又は前記取外手段に回送する回送手段をさらに備えたことを特徴とすることが好ましい（請求項７参照）。
上記発明においては特に限定されないが、前記カバートレイ又は前記カスタマトレイを、前記取外手段又は前記取付手段から、前記取付手段又は前記取外手段に回送する回送手段をさらに備え、前記取付手段は、試験前の前記被試験電子部品を収容している前記カスタマトレイの上に前記カバートレイを被せる第１の取付手段と、試験後の前記被試験電子部品を収容している前記カバートレイの上に前記カスタマトレイを被せる第２の取付手段と、を含み、前記取外手段は、試験前の前記被試験電子部品を保持している前記カバートレイの上から、前記カスタマトレイを取り外す第１の取外手段と、試験後の前記被試験電子部品を収容している前記カスタマトレイの上から、前記カバートレイを取り外し第２の取外手段と、を含んでおり、前記回送手段は、前記カバートレイを、前記第２の取外手段から前記第１の取付手段に回送する第１の回送手段と、前記カスタマトレイを、前記第１の取外手段から前記第２の取付手段に回送する第２の回送手段と、を含むことを特徴とすることが好ましい（請求項８参照）。
図１は、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置の全体構成を示す概略平面図である。 図２Ａは、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置に用いられるカスタマトレイを示す平面図である。 図２Ｂは、図２Ａに示すカスタマトレイの側面図である。 図２Ｃは、図２ＢのIIC部を示す拡大断面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置の取付装置を示す平面図である。 図４Ａは、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置の第１の反転装置を示す平面図である。 図４Ｂは、図４Ａに示す第１の反転手段の正面図である。 図５は、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置の着脱装置を示す平面図である。 図６Ａは、本発明の実施形態において、取付装置によりカスタマトレイの上にカバートレイが取り付けられた状態を示す断面図である。 図６Ｂは、本発明の実施形態において、第１の反転装置によりカスタマトレイ及びカバートレイが反転された状態を示す断面図である。 図６Ｃは、本発明の実施形態において、着脱装置によりカバートレイ上のカスタマトレイが取り外された状態を示す断面図である。 図６Ｄは、本発明の実施形態において、カバートレイに収容されたＩＣデバイスが、テストヘッドのソケットに接近している状態を示す断面図である。 図６Ｅは、本発明の実施形態において、ＩＣデバイスの入出力端子がソケットのコンタクトピンに電気的に接触している状態を示す断面図である。 図７Ａは、本発明の他の実施形態において、カバートレイに収容されたＩＣデバイスが、テストヘッドのソケットに接近している状態を示す断面図である。 図７Ｂは、本発明の他の実施形態において、ＩＣデバイスの入出力端子がソケットのコンタクトピンに電気的に接触している状態を示す断面図である。
符号の説明
１…ハンドラ
１０１…第１の回送装置
２００…搬入部
２１０…第１の移載装置
２２０…第１の取付装置
２３０…第１の搬送装置
３００…印加部
３１０…第２の搬送装置
３２０…第１の反転装置
４００…テスト部
４１０…着脱装置
４２０…第１の取外装置
４３０…第２の回送装置
４４０…第２の取付装置
５００…除熱部
６００…搬出部
７…テストヘッド
７０…ソケット
７２…ガイドポスト
８Ａ、８Ｂ…カスタマトレイ
８２…収容部
８４…凹部
８５…開口
９…カバートレイ
９３…リブ
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る電子部品試験装置の全体構成を示す概略平面図である。
本実施形態に係るハンドラ１は、ＩＣデバイスに高温又は低温の温度ストレスを与えた状態で、テストヘッド７を介してテスタ（不図示）がＩＣデバイスに試験信号を入出力することで、ＩＣデバイスが適切に動作するか否かを試験（検査）するための装置である。この電子部品試験装置によるＩＣデバイスのテストは、テストトレイを用いずに、収容部９１がカスタマトレイ８Ａと同一に配列されたカバートレイ９にＩＣデバイスを保持した状態で実行される。
このため、本実施形態に係るハンドラ１は、図１に示すように、搬入部２００、印加部３００、テスト部４００、除熱部５００及び搬出部６００を備えている。
搬入部２００は、積層された状態でハンドラ１に供給されたカスタマトレイ８Ａに、カバートレイ９を被せながら印加部３００に一枚ずつ搬入する。
印加部３００では、カスタマトレイ８ＡにＩＣデバイスを収容したまま、当該ＩＣデバイスに高温又は低温の熱ストレスを印加した後に、カスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を重ね合わせた状態で反転させ、テスト部４００に搬入する。
そして、テスト部４００では、カバートレイ９の上からカスタマトレイ８Ａを取り外し、当該カスタマトレイ９をテストヘッド７の下方に移動させてＩＣデバイスのテストを実行した後に、再びカバートレイ９の上にカスタマトレイ８Ａを被せて、除熱部５００に搬出する。
除熱部５００では、カバートレイ９及びカスタマトレイ８Ａを重ね合わせた状態で再度反転させた後に、ＩＣデバイスから熱ストレスを除去して、搬出部６００に搬出する。
搬出部６００では、カスタマトレイ８Ａの上からカバートレイ９を取り外した後に、当該カスタマトレイ８Ａを、既に搬出部６００に搬出されているカスタマトレイ８Ａの上に積層する。
こうして試験が完了したＩＣデバイスを収容したカスタマトレイは、試験工程内の作業者やＡＤＶ等の自動搬送機により、ハンドラ１とは別の分類専用機に搬送される。電子部品試験装置による試験結果は、例えばバーコード等のＩＤとして各カスタマトレイ自体に付与されていたり、ハンドラ１から分類専用機にデータとして転送される。そして、分類専用機によって、ＩＣデバイスが試験結果に応じたカテゴリに分類される。
次に、先ず本実施形態に係る電子部品試験装置に用いられるカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９について説明する。
図２Ａは本発明の実施形態に係る電子部品試験装置に用いられるカスタマトレイを示す平面図、図２Ｂは図２Ａに示すカスタマトレイの側面図、図２Ｃは図２ＢのIIC部を示す拡大断面図である。
本実施形態におけるカスタマトレイ８Ａは、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、例えば合成樹脂材料からなる平板状のトレイ本体８１の上面に、ＩＣデバイスを収容するための凹状の収容部８２が多数形成されて構成されており、本実施形態では、７行１８列の配列で合計１２６個の収容部８２がトレイ本体８１に形成されている。
各収容部８２の下面側には、図２Ｃに示すように、下方向に向かって突出するリブ８３が設けられている。このリブ８３は、カスタマトレイ８Ａが他のカスタマトレイ８Ａの上に積み重ねられた際に、当該他のカスタマトレイ８Ａの収容部８２の周縁に実質的に対向するように形成されている（後述する図６Ａ参照）。
本実施形態におけるカバートレイ９は、カスタマトレイ８Ａと同一の形状を有しており、平板状のトレイ本体９１と、このトレイ本体９１に設けられた多数の収容部９２と、各収容部９２の下面側に設けられたリブ９３と、を備えている。
このカバートレイ９のトレイ本体９１は、カスタマトレイ８Ａと異なり、例えばアルミニウムやステンレス等の金属材料や、アルミナ（Ａｌ２０３）等のセラミックス等の、カスタマトレイ８Ａを構成する合成樹脂材料よりも高強度な材料から構成されている。このように、カバートレイ９を金属材料で構成することで、ＩＣデバイスをテストヘッド７のソケット７０（図６Ｅ参照）に押し付ける際に必要な強度を確保することができる。また、印加部３００や除熱部５００においてＩＣデバイスに熱ストレスを印加又は除去する際に、ＩＣデバイスに効率的に熱ストレスを印加することが可能となる。さらに、ＩＣデバイスとソケット７０とのコンタクト時に、ソケット７０に対してＩＣデバイスを高精度に位置決めすることが可能となる。なお、金属製のカバートレイ９に、ＥＳＤ（Electro-Static Discharge；静電気放電）対策としてスローリーク処理等を行っても良い。
収容部８２にＩＣデバイスを収容したカスタマトレイ８Ａの上にカバートレイ９を被せた状態で、これらカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を反転させると、ＩＣデバイスはカバートレイ９のリブ９３に保持されることとなる（図６Ｂ参照）。従って、本実施形態におけるカバートレイ９のリブ９３が、本発明におけるカバートレイの保持部の一例に相当する。
次に、本実施形態に係る電子部品試験装置の各部について詳述する。
＜搬入部２００＞
図３は本実施形態に係る電子部品試験装置の取付装置を示す平面図である。
搬入部２００は、図１に示すように、積層された状態でハンドラ１に供給されたカスタマトレイ８Ａを第１の搬送装置２３０に一枚ずつ移載する第１の移載装置２１０と、カスタマトレイ８Ａにカバートレイ９を被せる第１の取付装置２２０と、カスタマトレイ８Ａを印加部３００に移送する第１の搬送装置２３０と、を備えている。
第１の移載装置２１０は、図３に示すように、ハンドラ１の装置基板上にＹ軸方向に沿って架設されたＹ軸方向レール２１１と、このＹ軸方向レール２１１上をＹ軸方向に沿って往復移動可能な可動アーム２１２と、可動アーム２１２の先端に設けられ、特に図示しないアクチュエータにより上下動可能な保持ヘッド２１３と、を備えている。保持ヘッド２１３は、カスタマトレイ８Ａを把持するための開閉式の把持爪２１４を下向きに有している。なお、Ｙ軸方向レール２１１は、第１の搬送装置２３０を跨ぐように設けられている。
この第１の移載装置２１０は、前工程からハンドラ１に供給されたカスタマトレイ８Ａからなる積層体の最上段に位置するカスタマトレイ８Ａを、把持ヘッド２１３が把持爪２１４により把持し、アクチュエータ（不図示）により保持ヘッド２１３が上昇した後に、可動アーム２１２がＹ軸方向レール２１１上を移動して、当該カスタマトレイ８Ａを第１の搬送装置２３０に引き渡す。
第１の取付装置２２０は、図３に示すように、ハンドラ１の装置基板上にＸ軸方向に沿って架設されたＸ軸方向レール２２１と、このＸ軸方向レール２２１上をＸ軸方向に沿って往復移動可能な可動アーム２２２と、可動アーム２２２の先端に設けられ、特に図示しないアクチュエータにより上下動可能な把持ヘッド２２３と、を備えている。把持ヘッド２２３は、カバートレイ９を把持するための開閉式の把持爪２２４を下側に有している。
この第１の取付装置２２０は、第１の回送装置１０１の終点に位置しているカバートレイ９を、把持ヘッド２２３が把持爪２２４により把持し、アクチュエータ（不図示）により保持ヘッド２２３が上昇した後に、可動アーム２２２がＸ軸方向レール２２１上を移動して、第１の搬送装置２３０上に位置しているカスタマトレイ８Ａの上に、把持しているカバートレイ９を被せるようになっている。
カスタマトレイ８Ａの上にカバートレイ９を被せることで、カスタマトレイ８Ａの収容部８２に収容されているＩＣデバイスが、カバートレイ９のリブ９３で抑えられるので（図６Ａ参照）、ハンドラ１内でカスタマトレイ８Ａを搬送する際に、カスタマトレイ８ＡからＩＣデバイスが飛び出してしまうのを防止することができる。
なお、第１の回送装置１０１は、例えば、ハンドラ１の装置基板上に設けられたベルトコンベアから構成されており、搬出部６００において第２の取外装置６２０によりカスタマトレイ８Ａから取り外されたカバートレイ９を、搬入部２００の第１の取付装置２２０に返送するようになっている。
第１の搬送装置２３０は、図３に示すように、例えば、モータ等（不図示）により駆動可能な多数の回転ローラを実質的に平行に２列に並べて構成されており、Ｙ軸方向に沿ってカスタマトレイ８Ａを移動させることが可能となっている。
この第１の搬送装置２３０は、第１の移載装置２１０により移動され、第１の取付装置２２０によりカバートレイ９が被せられたカスタマトレイ８Ａを、印加部３００に移送するようになっている。
＜印加部３００＞
図４Ａは本実施形態に係る電子部品試験装置の第１の反転装置を示す平面図、図４Ｂは図４Ａに示す第１の反転装置の正面図である。
印加部３００は、カスタマトレイ８Ａに収容されているＩＣデバイスに、目的とする高温又は低温の熱ストレスを印加する恒温槽を有しており、図１に示すように、その恒温槽の内部に、図１において概念的に示されている垂直搬送装置と、カバートレイ９及びカスタマトレイ８Ａをテスト部４００に搬送する第２の搬送装置３１０と、カスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を重ね合わせた状態で反転させる第１の反転装置３２０と、を備えている。
垂直搬送装置は、複数組のカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を保持することが可能であると共に、これらカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９をＺ軸方向に順次移動させることが可能となっている。テスト部４００が空く迄の間、この垂直搬送装置に保持された状態でカスタマトレイ８Ａが印加部３００内で待機することで、−５５〜＋１５０℃程度の高温又は低温の熱ストレスがＩＣデバイスに印加される。
第２の搬送装置３１０は、例えば、モータ等の駆動源（不図示）により駆動可能な多数の回転ローラを実質的に平行に２列に並べて構成されており、Ｘ軸方向に沿ってカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を移動させることが可能となっている。
第１の反転装置３２０は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ハンドラ１の装置基板上に設けられた一対の回転部３２１と、互いに対向するように各回転部３２１に設けられた伸長部３２２と、各伸長部３２２の先端に設けられたチャック３２３と、を備えている。
各回転部３２１は、例えば回転モータ及びその駆動軸に連結されたギア機構（何れも不図示）から構成されており、Ｙ軸方向を中心として、伸長部３２２を回転させることが可能となっている。
各伸長部３２２は、例えばエアシリンダから構成されており、そのロッド３２２ａをＹ軸方向に沿って伸長させることが可能となっている。２つの伸長部３２２は、ロッド３２２ａの先端同士が対向するように配置されている。そのため、各伸長部３２２がそれぞれ伸長するとロッド３２２ａの先端間の距離が狭まり、反対に各伸長部３２２がそれぞれ短くなるとロッド３２２ａの先端間の距離が拡がるようになっている。
各伸長部３２２のロッド３２２ａの先端にはチャック３２３が設けられている。各チャック３２３は、空気圧等により開閉することで、重なり合っているカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を把持することが可能となっている。
この第１の反転装置３２０は、第２の搬送装置３１０が垂直搬送装置からテスト部４００にカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を搬送する途中で、カスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を、カスタマトレイ８Ａの上にカバートレイ９が被さっている状態から、カバートレイ９の上にカスタマトレイ８Ａが被さっている状態に、実質的に１８０度回転させる。
なお、図４Ｂに示すように、第２の搬送装置３１０の一部は、カスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９との干渉を回避するために、第１の反転装置３２０による反転の際に下降することが可能となっている。
＜テスト部４００＞
図５は本実施形態に係る電子部品試験装置の着脱装置を示す平面図である。
テスト部４００は、ＩＣデバイスに印加された熱ストレスを維持した状態で、カバートレイ９に保持されているＩＣデバイスを、テストヘッド７のソケット７１に押し付け、ＩＣデバイスの入出力端子とソケット７０のコンタクトピン７１とを電気的に接触させて、ＩＣデバイスのテストを実行するためのテストチャンバを有している。このテストチャンバの内部には、装置基板に形成された開口（不図示）を介してテストヘッド７の上部が入り込んでおり、ソケット７０がテストチャンバの内部に位置している。また、このテストチャンバの内部には、図１に示すように、試験直前のＩＣデバイスが収容されたカバートレイ９の上からカスタマトレイ８Ａを取り外し、ＩＣデバイスの試験が完了したらカバートレイ９の上にカスタマトレイ８Ａを再度被せる着脱装置４１０が設けられている。
着脱装置４１０は、同図に示すように、カバートレイ９の上からカスタマトレイ８Ａを取り外し、当該カスタマトレイ８Ａを第２の回送装置４３０に移動させる第１の取外装置４２０と、第１の取外装置４２０により移動されたカスタマトレイ８Ａを第２の取付装置４４０に搬送する第２の回送装置４３０と、第２の回送装置４３０により搬送されたカスタマトレイ８Ａをカバートレイ９の上に再度被せる第２の取付装置４４０と、から構成されている。
第１の取外装置４２０は、図５に示すように、ハンドラ１の装置基板上にＹ軸方向に沿って架設されたＹ軸方向レール４２１と、このＹ軸方向レール４２１上をＹ軸方向に沿って往復移動可能な可動アーム４２２と、可動アーム４２２の先端に設けられ、特に図示しないアクチュエータにより上下動可能な把持ヘッド４２３と、を備えている。把持ヘッド４２３は、カスタマトレイ８Ａを把持するための開閉式の把持爪４２４を下向きに有している。なお、Ｙ軸方向レール４２１は、第２の搬送装置３１０及び第２の回送装置４３０を跨ぐように設けられている。
第２の回送装置４３０は、例えばベルトコンベア等で構成されており、第１の取外装置４２０の動作領域から第２の取付装置４４０の動作領域にカスタマトレイ８Ａを移動させることが可能となっている。
第２の取付装置４４０は、同図に示すように、ハンドラ１の装置基板上にＹ軸方向に沿って架設されたＹ軸方向レール４４１と、このＹ軸方向レール４２１上をＹ軸方向に沿って往復移動可能な可動アーム４４２と、可動アーム４４２の先端に設けられ、特に図示しないアクチュエータにより上下動可能な把持ヘッド４４３と、を備えている。把持ヘッド４４３は、カスタマトレイ８Ａを把持するための開閉式の把持爪４４４を下向きに有している。なお、Ｙ軸方向レール４４１は、第２の回送装置４３０及び第３の搬送装置５１０を跨ぐように設けられている。
テスト部４００では、先ず、着脱装置４１０の第１の取外装置４２０が、印加部３００側の第２の搬送装置３１０上に位置しているカバートレイ９からカスタマトレイ８Ａを取り外して、そのカスタマトレイ８Ａを第２の回送装置４３０に移動させる。
カスタマトレイ８Ａが取り外されたカバートレイ９はテストヘッド７上に移動され、このカバートレイ９に保持されたままの状態で、Ｚ軸駆動機構(不図示)によりプッシャ（不図示）を介してＩＣデバイスがテストヘッド７のソケット７０に押し付けられて、ＩＣデバイスの入出力端子がソケットのコンタクトピン７１に電気的に接触し、テストヘッド７を介してテスタ（不図示）によりＩＣデバイスのテストが実行される。ＩＣデバイスの試験結果は、例えばバーコード等のＩＤとしてカスタマトレイ８Ａ自体に付与されたり、ハンドラ１から分類専用機にデータとして転送される。試験が完了したら、試験済みのＩＣデバイスを保持したままの状態で、カバートレイがテストヘッド７から除熱部５００側の第３の搬送装置５１０に払い出される。
このＩＣデバイスの試験と同時に、第２の回送装置４３０がカスタマトレイ８ＡをＸ軸方向に沿って移動させる。次いで、除熱部５００側の第３の搬送装置５１０上にカバートレイ９が位置したら、第２の取付装置４４０が第２の回送装置４３０からカスタマトレイ８Ａを受け取り、カバートレイ９の上に当該カスタマトレイ８Ａを再度被せる。カバートレイ９及びカスタマトレイ８Ａは重なり合った状態で、第３の搬送装置５１０により、除熱部５００に搬送される。
＜除熱部５００＞
除熱部５００は、試験済みのＩＣデバイスから、印加された熱ストレスを除去するための除熱槽を有しており、図１に示すように、その恒温槽の内部に、カスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を重ね合わせた状態でテスト部４００から除熱部５００に搬送する第３の搬送装置５１０と、カバートレイ９及びカスタマトレイ８Ａを重ね合わせた状態で反転させる第２の反転装置５２０と、図１において概念的に示されている垂直搬送装置と、を備えている。
第３の搬送装置５１０は、例えば、モータ等の駆動源（不図示）により駆動可能な多数の回転ローラを実質的に平行に２列並べて構成されており、Ｘ軸方向に沿ってカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を移動させることが可能となっている。
第２の反転装置５２０は、特に図示しないが、上述した第１の反転装置３２０と同様に、ハンドラ１の装置基板上に設けられた一対の回転部と、互いに対向するように各回転部に設けられた伸長部と、各伸長部の先端に設けられたチャックと、を備えている。
この第２の反転装置５２０は、第３の搬送装置５１０がテスト部４００から垂直搬送装置にカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を搬送する途中で、カスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を、カバートレイ９の上にカスタマトレイ８Ａが被さっている状態から、カスタマトレイ８Ａの上にカバートレイ９が被さっている状態に、実質的に１８０度回転させる。
なお、特に図示しないが、第３の搬送装置５１０の一部は、カスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９との干渉を回避するために、第２の反転装置５２０により反転の際に下降することが可能となっている。
垂直搬送装置は、複数組のカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を保持することが可能であると共に、これらカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９をＺ軸方向に順次移動させることが可能となっている。
この除熱部５００では、印加部３００でＩＣデバイスに高温を印加した場合には、ＩＣデバイスを送風により冷却して室温に戻した後に搬出部６００に搬出する。一方、印加部３００でＩＣデバイスに低温を印加した場合は、ＩＣデバイスを温風又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した後に搬出部６００に搬出する。
＜搬出部６００＞
搬出部６００は、図１に示すように、カスタマトレイ８Ａを除熱部５００から搬出する第４の搬送装置６１０と、カスタマトレイ８Ａの上からカバートレイ９を取り外す第２の取外装置６２０と、カスタマトレイ８Ａを第４の搬送装置６１０から、ハンドラ１から搬出されるカスタマトレイ８Ａからなる積層体の上に一枚ずつ移動させる第２の移載装置６３０と、を備えている。
第４の搬送装置６１０は、図１に示すように、搬入部２００の第１の搬送装置２１０と同様の構成を有しており、例えば、モータ等により駆動可能な多数の回転ローラを実質的に平行に２列に並べて構成されており、Ｙ軸方向に沿ってカスタマトレイ８Ａを移動させることが可能となっている。
この第４の搬送装置６１０は、除熱部５００の垂直搬送装置の最上段に位置しているカスタマトレイ８Ａを搬出部６００に搬出する。
第２の取外装置６２０は、図１に示すように、搬入部２００の第１の取付装置２２０と同様の構成を有しており、Ｘ軸方向レール、可動アーム、把持ヘッド及び把持爪を備えている。
この第２の取外装置６２０は、第４の搬送装置６１０の終点に位置しているカスタマトレイ８Ａの上に被さっているカバートレイ９を、当該カスタマトレイ８Ａから取り外して、第１の回送装置１０１の始点に移動させる。
第２の移載装置６３０は、図１に示すように、搬入部２００の第１の移載装置２１０と同様の構成を有しており、Ｙ軸方向レール、可動アーム、把持ヘッド及び把持爪を備えている。
この第２の移載装置６３０は、第４の搬送装置６１０の終点に位置しており、第２の取外装置６２０によりカバートレイ９が取り外されたカスタマトレイ８Ａを、ハンドラ１から後工程に搬出されるカスタマトレイからなる積層体の最上段に移載するようになっている。
以下に、作用について説明する。
図６Ａ〜図６Ｅは本実施形態に係る電子部品試験装置の各工程におけるカスタマトレイ及びカバートレイの状態を示す断面図である。
先ず、ハンドラ１の搬入部２００に、試験前のＩＣデバイスを収容した複数のカスタマトレイ８Ａを積層して構成される積層体が搬入されると、当該積層体の最上部に位置するカスタマトレイ８Ａを、第１の移載装置２１０が第１の搬送装置２３０上に移動させる。なお、カスタマトレイ８Ａは、ＩＣデバイスの入出力端子ＨＢが下方を向いた状態で、ハンドラ１の搬入部２００に搬入される。
第１の搬送装置２３０上にカスタマトレイ８Ａが載置されたら、第１の取付装置２２０が、第１の回送装置１０１の終点に位置しているカバートレイ９を当該カスタマトレイ８Ａの上に被せる。カスタマトレイ８Ａの上にカバートレイ９が被せられると、図６Ａに示すように、カバートレイ９の下部がカスタマトレイ８Ａの上部に入り込んで、カスタマトレイ８Ａの収容部８２に収容されているＩＣデバイスの上面を、カバートレイ９のリブ９３が押し付ける。これにより、ＩＣデバイスがカスタマトレイ８Ａとカバートレイ９との間に挟持されるので、ハンドラ１内を搬送中にカスタマトレイ８ＡからＩＣデバイスが飛び出してしまうのを防止することができる。
次いで、第１の搬送装置２３０がカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を印加部３００に搬入し、印加部３００において垂直搬送装置がカスタマトレイ８Ａを順次上昇させ、その間にＩＣデバイスに高温又は低温の熱ストレスが印加される。
垂直搬送装置の最上部まで上昇したカスタマトレイ８Ａは、第２の搬送装置３１０によりテスト部４００に搬送される。この搬送の際に、第１の反転装置３２０が、相互に重なり合っているカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を実質的に１８０度回転させる。カスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９が第１の反転装置３２０により反転されると、図６Ｂに示すように、カバートレイ９の上にカスタマトレイ８Ａが被さった状態となり、ＩＣデバイスは、その入出力端子ＨＢが上方を向いた姿勢で、カバートレイ９に保持される。
カスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９がテスト部４００に搬入されると、図６Ｃに示すように、着脱装置４１０の第１の取外装置４２０がカバートレイ９の上からカスタマトレイ８Ａを取り外し、カバートレイ９がテストヘッド７の下方に搬送されると共に、カスタマトレイ８Ａが第２の回送装置４３０に移載される。
本実施形態におけるテストヘッド７は、図６Ｄに示すように、下方に突出する４本のガイドポスト７２を備えている。これらガイドポスト７２は、ＩＣデバイスがソケット７１に押し付けられる際に、カバートレイ９のリブ９３に保持されているＩＣデバイスの四隅を囲うように、ソケット７０の周囲に設けられている。各ガイドポスト７２において互いに対向する側面の先端部には、傾斜しているテーパ面７３がそれぞれ形成されている。
カスタマトレイ８Ａが取り外されたカバートレイ９がテストヘッド７の下方に搬送されると、Ｚ軸駆動機構（不図示）が、プッシャ（不図示）を介して、カバートレイ９に保持されているＩＣデバイスをソケット７０に押し付けて、ＩＣデバイスの入出力端子ＨＢをソケット７０のコンタクトピン７１に電気的に接触させ、テストヘッド７を介してテスタ（不図示）がＩＣデバイスのテストを実行する。
なお、図６Ｄ及び図６Ｅには、１つのソケット７０しか図示していないが、実際には、例えばカスタマトレイ８Ａの収容部８２の合計数（Ｎ）と同一の数（Ｍ＝Ｎ）、当該合計数（Ｎ）を整数で除算した数（Ｍ＝Ｎ／Ａ。但し、Ａは整数）、又は、当該合計数の整数倍の数（Ｍ＝Ｎ×Ａ。但し、Ａは整数）のソケット７０がテストヘッド７上に設けられており、複数のＩＣデバイスのテストを同時に実行するようになっている。
また、テストヘッド７上の多数のソケット７０は、カスタマトレイ８Ａの収容部８２同士の間のピッチと同一のピッチ、又は、その整数倍のピッチで配置されている。なお、ソケット７０が、カスタマトレイ８Ａの収容部８２のピッチの整数倍で配置される場合には、カバートレイ９の保持部９２を１個又は複数個飛ばしてＩＣデバイスのテストを行い、結果的にＩＣデバイスのテストが複数回行われる。
この押付けの際、各ガイドポスト７２の先端に形成されたテーパ面７３に倣ってＩＣデバイスがソケット７０に対して案内され、図６Ｅに示すように、ＩＣデバイスの入出力端子ＨＢとソケット７０のコンタクトピン７１とが接触する直前に、ガイドポスト７２によりＩＣデバイスがソケット７０に対して精度良く位置決めされる。なお、図６Ｅに示すように、ガイドポスト７２がＩＣデバイスを案内する際にガイドポスト７２とカバートレイ９とが干渉するのを回避するために、カバートレイ９においてリブ９３の周囲が凹状に形成されている。
本実施形態では、同図に示すように、テストを実行する際にＩＣデバイスは入出力端子ＨＢが上方を向いた姿勢となっている。このため、入出力端子ＨＢが下方を向いた姿勢でＩＣデバイスのテストを実行する場合（図７Ｂ参照）と比較して、ソケット７０のコンタクトピン７１の長さＬ１（図６Ｄ参照）を短くすることができる。そのため、高周波信号を用いてＩＣデバイスをテストする場合に有効である。
ＩＣデバイスのテストが完了すると、着脱装置４１０の第２の取付装置４４０により、試験済みのＩＣデバイスを保持しているカバートレイ９の上にカスタマトレイ８Ａが被せられた後に、第２の搬送装置５２０により除熱部５００に搬出される。
除熱部５００において、第２の反転装置５２０が、相互に重なり合っているカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を反転させた後、ＩＣデバイスが除熱されながら、垂直搬送装置がカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を順次下降させ、第４の搬送装置６１０に引き渡す。
第４の搬送装置６１０により、搬出部６００にカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９が搬送されると、第２の取外装置６２０がカスタマトレイ８Ａの上からカバートレイ９を取り外し、当該カスタマトレイ８Ａは、第２の移載装置６３０により、ハンドラ１から後工程に搬出されるカスタマトレイからなる積層体の最上段に移載される。
図７Ａは本発明の他の実施形態においてカバートレイに収容されたＩＣデバイスがソケットに接近している状態を示す断面図、図７Ｂは本発明の他の実施形態においてＩＣデバイスの入出力端子がソケットのコンタクトピンに電気的に接触している状態を示す断面図である。
本発明の他の実施形態では、カバートレイ９に保持した状態でＩＣデバイスのテストを行うのではなく、カスタマトレイ８Ｂに収容した状態でＩＣデバイスのテストを行う。
本発明の他の実施形態におけるカスタマトレイ８Ｂは、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、ＩＣデバイスを収容する収容部８２の下側に、ソケット７０の上部が進入可能な凹部８４を有している。この凹部８４は、開口部８５を介して上側の収容部８２と連通している。開口部８５は、収容部８２に収容されているＩＣデバイスの全ての入出力端子ＨＢが凹部８４に臨むような大きさを有している。
ＩＣデバイスのテストに際してＺ軸駆動機構（不図示）が下降すると、図７Ｂに示すように、カスタマトレイ８の凹部８４内にソケット７０の上部が入り込み、ＩＣデバイスの入出力端子ＨＢがソケット７０のコンタクトピン７１に電気的に接触する。
このカスタマトレイ８Ｂを用いる場合には、カスタマトレイ８Ｂからカバートレイ９ＢにＩＣデバイスを移し替える必要がないので、印加部３００の第１の反転装置３２０及び除熱部５００の第２の反転装置５２０が不要となる。また、これに伴って、着脱装置４１０の第１の取外装置４２０はカスタマトレイ８Ｂの上からカバートレイ９を取り外し、カスタマトレイ８Ｂに収容した状態でＩＣデバイスがテストヘッド７のソケット７０に押し付けられ、第２の回送装置４３０はカバートレイ９を回送し、第２の取付装置４４０はカスタマトレイ８Ｂの上にカバートレイ９を被せる。
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、押付時に必要な強度を確保することができたり、コンタクト時のソケット７０に対するＩＣデバイスの位置決め精度が高く要求されないような場合には、金属製のカバートレイ９の代わりにカスタマトレイ８Ａを用いて、ＩＣデバイスを収容しているカスタマトレイ８Ａの上に、空のカスタマトレイ８Ａを被せて、ＩＣデバイスの離散を防止しても良い。
また、上述した実施形態では、テストの直前及び直後にカスタマトレイ８Ａ及びカバートレイ９を反転するように説明したが、本発明においては特にこれに限定されず、例えば、搬入部２００において第１の取付装置２２０によりカスタマトレイ８Ａの上にカバートレイ９を被せた直後に反転させると共に、搬出部６００において第２の取外装置６２０によりカスタマトレイ８Ａの上からカバートレイ９を取り外す直前に反転させるように構成しても良い。
また、ソケット７０の周囲にガイドポスト７２を設けずに、又は、ガイドポスト７２に加えて、テストヘッド７にガイドピンを設けると共にカバートレイ９にガイド孔を形成して、テストヘッド７に対してカバートレイ９を位置決めするようにしても良い。

Claims (8)

  1. 被試験電子部品の試験を行うために用いられる電子部品試験装置であって、
    前記被試験電子部品を保持する保持部がカスタマトレイの収容部と実質的に同一の配列で配置されたカバートレイに、前記被試験電子部品を保持した状態で、前記被試験電子部品をテストヘッドのソケットに押し付けて、前記被試験電子部品の入出力端子を前記ソケットのコンタクトピンに電気的に接触させるテスト部と、
    前記被試験電子部品を保持している前記カバートレイを前記テスト部に搬送する搬送手段と、
    前記カスタマトレイ又は前記カバートレイの上に、前記カバートレイ又は前記カスタマトレイを被せる取付手段と、
    前記カバートレイが被せられた前記カスタマトレイ、又は、前記カスタマトレイが被せられた前記カバートレイを反転させる反転手段と、
    前記カバートレイ又は前記カスタマトレイの上から、前記カスタマトレイ又は前記カバートレイを取り外す取外手段と、を備え、
    前記テストヘッドは、前記カバートレイに保持されている前記被試験電子部品を前記ソケットに対して案内するためのガイド手段を有しており、
    前記テスト部は、前記被試験電子部品の入出力端子が上向きの状態で、前記被試験電子部品の前記入出力端子を前記ソケットの前記コンタクトピンに押し付けることを特徴とする電子部品試験装置。
  2. 前記ガイド手段は、前記カバートレイに保持された前記被試験電子部品に直接接触するガイドポストであり、
    前記ガイドポストは、傾斜したテーパ面を先端に有していることを特徴とする請求項１記載の電子部品試験装置。
  3. 前記カバートレイは、前記カスタマトレイを構成する材料より高強度な材料から構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品試験装置。
  4. 前記取付手段は、
    試験前の前記被試験電子部品を収容している前記カスタマトレイの上に前記カバートレイを被せる第１の取付手段と、
    試験後の前記被試験電子部品を収容している前記カバートレイの上に前記カスタマトレイを被せる第２の取付手段と、を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電子部品試験装置。
  5. 前記反転手段は、
    試験前の前記被試験電子部品を収容し、前記カバートレイが被せられた前記カスタマトレイを反転させる第１の反転手段と、
    試験後の前記被試験電子部品を保持し、前記カスタマトレイが被せられた前記カバートレイを反転させる第２の反転手段と、を含むことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電子部品試験装置。
  6. 前記取外手段は、
    試験前の前記被試験電子部品を保持している前記カバートレイの上から、前記カスタマトレイを取り外す第１の取外手段と、
    試験後の前記被試験電子部品を収容している前記カスタマトレイの上から、前記カバートレイを取り外し第２の取外手段と、を含むことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の電子部品試験装置。
  7. 前記カバートレイ又は前記カスタマトレイを、前記取外手段又は前記取付手段から、前記取付手段又は前記取外手段に回送する回送手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の電子部品試験装置。
  8. 前記カバートレイ又は前記カスタマトレイを、前記取外手段又は前記取付手段から、前記取付手段又は前記取外手段に回送する回送手段をさらに備え、
    前記取付手段は、
    試験前の前記被試験電子部品を収容している前記カスタマトレイの上に前記カバートレイを被せる第１の取付手段と、
    試験後の前記被試験電子部品を収容している前記カバートレイの上に前記カスタマトレイを被せる第２の取付手段と、を含み、
    前記取外手段は、
    試験前の前記被試験電子部品を保持している前記カバートレイの上から、前記カスタマトレイを取り外す第１の取外手段と、
    試験後の前記被試験電子部品を収容している前記カスタマトレイの上から、前記カバートレイを取り外し第２の取外手段と、を含んでおり、
    前記回送手段は、
    前記カバートレイを、前記第２の取外手段から前記第１の取付手段に回送する第１の回送手段と、
    前記カスタマトレイを、前記第１の取外手段から前記第２の取付手段に回送する第２の回送手段と、
    を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電子部品試験装置。
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