JPH01153973A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、検査技術、特に、所望の温度条件で被検査物
につき電気的特性試験を実行する検査技術に関し、例え
ば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）につき
良品、不良品の選別検査を実施するのに利用して有効な
ものに関する。

〔従来の技術〕

ＩＣの製造工程において、ＩＣにつき良品、不良品の選
別検査を実施する装置（ＩＣオートハンドラと称される
）として、ＩＣに対して電気的時“　性試験を実施する
テスタと、テスタとの接続部である測子装置に対してＩ
Ｃを着脱させる着脱操作装置とを備えており、着脱操作
装置により被検査物としてのＩＣを測子装置に装着して
ＩＣとテスタとを電気的に接続した後、ＩＣとテスタと
の間でテスト信号を交信することにより、電気的特性試
験が実施されるように構成されているものがある。

このようなＩＣの選別検査装置においては、ＩＣの選別
検査を実施する際、高温度（例えば、１２０°Ｃ）、常
温および低温度（例えば、−４０’Ｃ）の温度条件で、
電気的特性試験がそれぞれ実施される場合がある。

なお、ＩＣの選別検査技術（ＩＣオートハンドラ）を述
べである例としては、株式会社工業調査会発行「電子材
料１９８１年１１月号別冊」昭和５６年１１月１０日発
行　Ｐ２２６〜Ｐ２３０、がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなＩｃの選別検査装置においては、異なる温度
条件で選別検査を実施する場合、次のような問題点があ
ることが、本発明者によってあきらかにされた。

（１）　　低温度条件で選別検査を実施する場合、低温
度雰囲気が作り出された恒温槽内で電気的特性試験によ
る検査が実施されることになるが、低温度状態のまま恒
温槽を開くと、室内湿度の影響で恒温槽内がたちまち結
露してしまい、電流リークの問題が発生し、そのままで
は次回の検査に入ることができない。

（２）前記（１）の場合、電流リークの他、恒温槽内に
おける［Ｃｌｌ送のトラブル、およびＩＣ製品の種類変
更（段取り替え）等に対処するため、恒温槽内が結露し
ないように、恒温槽を一度加熱しておく必要がある。

（３）被検査物の品種変え作業において、高温度から低
温度まで、およびその逆に低温度から高温度まで温度変
更する際、恒温槽内の装置が全て新しい温度になるまで
に長時間を要するため、検査装置の休止時間が長くなる
。

例えば、恒温槽内の全てが１２０°Ｃから一４０°Ｃま
でに温度変更される際、１時間程度必要になる場合があ
る。

（４）そこで、高温度、常温および低温度の各温度条件
にそれぞれ対応した専用装置を複数台宛設備することが
考えられるが、設備投資が増大化してしまうばかりでな
く、汎用性に劣るため、新製品開発、多品種少量生産、
およびフレキシブル生産等に対処することが困難になる
。

本発明の目的は、前記問題点を解決し、所望の温度条件
で被検査物につき電気的特性試験を作業性よく実行する
ことができる検査技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。

すなわら、被検査物に対して電気的試験を実施するテス
タを有する装置本体と、テスタとの電気的接続部に対し
て被検査物を着脱する着脱操作装置とを備えている検査
装置において、前記着脱操　７作装置を複数台用意する
とともに、この着脱操作装置を前記装置本体に対して結
合自在に構成し、らに、これら着脱操作装置は前記被検
査物につき所要の温度状態を作るように構成したもので
ある。

〔作用〕

前記した手段によれば、着脱操作装置が複数台用意され
、これら着脱操作装置がテスタに対して着脱自在に構成
されているため、例えば、ある着脱操作装置がテスタと
結合されて稼働されている間に、他の着脱操作装置にお
いて次の試験が実行される温度条件を予め作り出してお
き、前の試験終了と同時に、当該予め準備した着脱操作
装置を、前の着脱操作装置と交換してテスクと結合する
ことにより、直ちに次の試験に入ることができる。

着脱操作装置毎に各製品に対応するように改造すること
により、専用の検査装置を設備する場合に比べて汎用性
を高めることができるため、新製品の開発や多品種少量
生産に比較的容易に対処することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるＩＣの選別検査装置を
示す一部切断平面図、第２図はその一部切断正面図、第
３図はその側面断面図、第４図はその着脱操作装置を示
す平面図、第５図は同じく正面図、第６図および第７図
は作用を説明するための部分斜視図および拡大部分断面
図である。

本実施例において、この１．Ｃの選別検査装置はＩｃに
つき良品、不良品の選別検査を実施するように構成され
ており、ここでは表面実装形パッケージを備えているＩ
Ｃの一例であるプラスチック・リードレス・チップ・キ
ャリア形パッケージ・ＩＣ（以下、Ｐ　Ｌ　ＣＣ・ＩＣ
１または単にＩＣということがある。）を被検査物とす
る場合につき説明する。

この被検査物としてのＰＬＣＣ−ｒｃｌは略正方形の平
盤形状に形成されている樹脂封止形のパッケージ２を備
えており、パッケージ２の４側面には複数本のアウタリ
ード３が周方向に略間隔に配されて、その下面にかけて
それぞれ形成されている。このＩＣ１はアウタリード３
が外部機器の端子と電気的に接続されることにより、パ
ッケージ２に樹脂封止されているペレット（図示せず）
に作り込まれた集積回路と外部機器とを電気的に接続さ
れるようになっている。

このＩＣの選別検査装置は、ＩＣ１に対して電気的特性
試験を実施するためのテスタ４を備えており、テスタ４
はコンピュータや各種測定装置等（図示せず）からなる
本体５と、データ収集手段の一種であるテストへッドボ
ンクス（以下、ボックスという。）６とを備えている。

ボックス６は検査すべき製品の種ＩＱ（ＰＬＣＣｌＣに
限定されない。）に対応して交換し得るように構成され
ており、コード７により本体５と電気的に接続されるよ
うになっている。ボックス６は台車８により移動し易い
ように構成されており、必要に応じて交換され、検査が
実施される場所に設置されるようになっている。

このＩＣの選別検査装置は、テスタとの電気的接続部に
対してＩＣを着脱するための着脱操作装置１０を備えて
おり、着脱操作装置１０は複数台が用意されている。着
脱操作装置１０は架台１１を備えており、架台１１は略
長方形の平板形状に形成されているベース１２に４本の
脚１３がその４隅に配されて立設されている。各脚１３
にはキャスタ１４が取り付けられており、着脱操作装置
１０は架台１１で移動されて前記ボックス６を跨ぐよう
に設置される。架台１１のベース１２上には略長方形の
中空直方体形状に形成されている恒温槽１５が設置され
ており、恒温槽１５は断熱材等（図示せず）を被着され
ることにより、その内部に恒温室１６を構成するように
なっている。

恒温槽１５にはダクト１７が形成されており、ダクト１
７には吸込口１８および吹出口１９が前後部にそれぞれ
配されて開設されている。ダクト１７内には送風機２０
およびヒータ２１がそれぞれ設備されており、ダク）１
７には冷却手段としての低温ガス供給管２２が低温ガス
としての窒素ガスを供給し得るように接続されている。

恒温室１６内にはテスタとの電気的接続部としての測子
装置２３が一対、その床壁の前部において互いに前後で
隣り合うように配されて着脱自在に嵌め込まれており、
測子装置２３は架台１１のベース１２下面において前記
ボックス６と電気的に接続されることにより、テスタ４
と電気的に連携されるようになっている。測子装置２３
は複数の端子２４を備えており、この測子装置２３にＰ
ＬＣＣ・ＩＣＩが装着された状態において、そのアウタ
リード３に端子２４がそれぞれ電気的に接続されるよう
になっている。

架台１１のベース１２下面にはサーボモータ、減速装置
およびバレルカム等を備えている間欠回転駆動装置２５
が、後部に配されて据え付けられており、この間欠回転
駆動装置２５の出力軸２６は恒温槽１５の恒温室１６に
垂直に配されて上向きに挿入されている。恒温室１６内
には略円板形状に形成されたテーブル２７が、室内の底
面後部において水平に配されて回転自在に支持されてお
り、テーブル２７は出力軸２６の挿入上端部に同心的に
配されて一体回転するように装着されている。テーブル
２７には保持凹部２８が多数個、２列の同心円上におい
て周方向に等間隔に配されてそれぞれ没設されており、
この凹部２８はＰＬＣＣ・ＩＣＩを位置決めして保持し
得るように構成されている。

恒温槽重５の天井壁土には梁部材３０が架設されており
、梁部材３０には操作軸３１が垂直方向に挿通されて回
転かつ摺動自在に支承されている。

操作軸３１はサーボモータ等を備えている間欠回転駆動
装置３２により間欠回転されるように構成されていると
ともに、シリンダ装置等を備えている上下動袋Ｗ３３に
より上下動されるように構成されている。操作軸３１の
下端部は恒温槽１５の恒温室１６に垂直に配されて下向
きに挿入されており、操作軸３１の挿入下端部にはアー
ム３４が水平に配されて、その中央部において固定的に
装着されている。アーム３３にはＩＣ保持手段としての
真空吸着コレット３５が一対２組、その両端部に配され
てそれぞれ下向きに取り付けられている。各コレット３
５には負圧供給源に連通される吸引路３６がそれぞれ接
続されており、コレット３５はＰＬＣＣ−ＩＣＩをその
パッケージ２の上面に吸着して保持し得るように構成さ
れている。

前記間欠回転駆動装置３２〜コレツト３５によりＰＬＣ
Ｃ−ＩＣＩを前記テーブル２７と測子装置２３との間で
受け渡すＩＣ受け波し装置Ｆ２９が実質的に構成されて
いる。

恒温槽１５の天井壁には略長方形に形成された窓孔３７
がテーブル２７におけるアーム３４近傍位置に対向する
ように配されて開設されており、窓孔３７にはゲート３
８が窓孔３７を開閉するように取り付けられている。

さらに、このＩＣの選別装置はローディング・アンロー
ディング装置４０を備えており、この装置４０は各種駆
動装置や制御機器が設置されている機台４１を備えてい
る。機台４１上にはこれから検査すべきＰＬＣＣ・ＩＣ
Ｉを供給する供給部４２が設けられており、供給部４２
はＩＣＩを縦横に規則的に配列されたトレー内に収容す
るようになっている０機台４１上の他の箇所には検査済
みの良品ＩＣＩを収容するための良品収容部４３と、不
良品ＩＣＩを収容するための不良品収容部４４とが隣り
合わせにそれぞれ設けられており、再収容部は良品およ
び不良品のＩＣＩをトレー内に縦横に整列させてそれぞ
れ収容するように構成されている。

また、機台４１上にはロボット４５が略中央部に配され
て設備されており、ロボット４５のアーム４６の先端部
には真空吸着コレット４７が取り′付けられている。コ
レット４７には負圧供給源（図示せず）に連通される吸
引路４８が接続されており、コレット４７はＰＬＣＣ・
ＩＣＩをそのパッケージ２の上面に吸着して保持し得る
ように構成されている。ロボット４５はアーム４６の先
端部に取り付けられている真空吸着コレット４７を操作
することにより、供給部４２のＩＣＩを恒温室１６内の
テーブル２７上に供給するとともに、テーブル２７上の
ＩＣＩを良品収容部４３または不良品収容部４４に排出
するように構成されている。

次に作用を説明する。

ＰＬＣＣ−１ｃＩにつき高温度状態で選別検査を実施す
る場合、これに用いようとする着脱操作装置ＩＯはテス
タ４およびローディング・アンローディング装置４０か
ら分離された状態で、その恒温槽１５の恒温室１６内を
ヒータ２１により加熱された空気をファン２０によって
循環されることにより予め加熱される。

このようにして、恒温槽１５を予熱された着脱湿作装！
１０は高温度状態での選別検査実施時にローディング・
アンローディング装置４０に結合されるおともに、テス
タ４における所定のボックス６を結合される。ボックス
６が着脱操作装置１０における架台１１の下に設置され
ると、着脱操作装置１０における測子袋Ｗ２３にボック
ス６が電気的に接続され、測子装置２３はボックス６お
よびコード７を介してテスタ本体５に電気的に連携され
る。　着脱操作装置１０がローディング・アンローディ
ング装置４０にセットされた後、ロボット４５の操作に
よる真空吸着コレット４７により供給部４２のＰＬＣＣ
・ＩＣＩがピックアップされる。ピックアップされたｔ
Ｃｔ・はロボット４５の操作により、恒温槽１５の天井
壁に開設されている窓孔３７を通じて、恒温室１６内に
おけるテーブル２７に２列（説明簡単化のため、以下の
説明では単数にて説明する。）に配された保持凹部２８
上に供給される。

テーブル２７が間欠回転されるのに伴って、保持凹部２
８に供給されたＰＬＣＣ−ＴＣＩは約３６０度回動され
て、アーム３４の一端部に取り付けられた真空吸着コレ
ット３５の対向位置まで移送される。この間、恒温室１
６が所定の高温度に維持されているため、ＩＣＩは所定
の温度（例えば、約１２０℃）まで加熱されることにな
る。

恒温室１６の温度維持は、恒温室１６内の温度を温度セ
ンサ等（図示せず）により検出しながら、ヒータ２１で
加熱された空気が送風機２０により吹出口１９から恒温
室１６に吹き出され、恒温室１６の空気が送風機２０に
より吸込口１８からダグ１−１フ内に回収され、再加熱
されて循環されることにより、実行されている。

真空吸着コレット３５の対向位置に移送されたＰＬＣＣ
・ＩＣＩはコレット３５によって吸着保持される。続い
て、アーム３４が１８０度反軸反転た後、下降されると
、ＩＣＩは測子装置２３にアウタリード３が端子２４に
接続するように整合されで装着される。

ＰＬＣＣ・ＩＣＩが測子装置２３に装着されると、テス
タ４の本体５とＩｃＩとの間においてテスト信号がボッ
クス６および測子袋Ｗｔ２３を介して交信されることに
より、所定の電気的特性試験が実行される。この試験に
より、被検査物としてのＩＣＩが不良品であると認定さ
れた場合、テスタ本体５のコンピュータまたはＩＣの選
別検査装置を統括するコンピュータ（図示せず）により
不良品と認定されたＩＣＩは記憶される。

所定の試験が終了すると、ＰＬＣＣ−ＩＣＩはコレット
３５により持ち上げられて測子装置２３から脱装された
後、アーム３４の１８０度回転によりテーブル２７上に
移送される。続いて、操作軸３１の下降、およびコレッ
ト３５の吸着保持解除により、検査済みのＩＣＩはテー
ブル２７上における元の保持凹部２８内に戻される。

テーブル２７が所定のピッチ間欠回転されることにより
、検査済みのＰＬＣＣ−ｒｃｌが窓孔３６の対向位置ま
で移送されると、ロボット４５の操作によりアーム４６
先端のコレット４７が窓孔３７から挿入され、コレット
４７により検査済みのＩＣＩが吸着保持される。コレッ
ト４７により保持されたＩＣＩは前記コンピュータの指
令に基づくロボット４５の操作により、良品および不良
品毎に良品収容部４３および不良品収容部４４にそれぞ
れ移送されて収容される。

前記作動が繰り返されることにより、所定のＰＬＣＣ・
ＩＣＩにつき電気的特性試験による良品、不良品の選別
検査が所定の高温度下で順次実施されて行く。

次いで、同一のＰＬＣＣ・ＩＣ１群につき良品・不良品
の選別検査が低温度下で実施される場合、前記高温度下
による選別検査中、ボックス６およびローディング・ア
ンローディング装！！４０から切り離されている他の着
脱操作装置１０が、恒温槽１５の恒温室１６を所定の低
温度に、予め冷却される。

すなわち、冷却ガスとしての窒素ガスが供給管２２を通
じてダクト１７内に供給される。供給された窒素ガスは
送風機２０によりダクト１７の吹出口１９から恒温室１
６に吹き出され、恒温室１６を低温度雰囲気にさせる。

この低温度雰囲気は送風機２０により低温度ガスをダク
ト１７および恒温室１６間で循環されることにより、均
一化される。恒温室１６の低温度状態は温度センサ等に
より温度検出しながら、窒素ガスの供給を制御すること
により、維持される。

そして、前回の選別検査が終了し、高温度状態に設定さ
れている着脱操作装置ＩＯがボックス６およびローディ
ング・アンローディング装置４０から切り離されると、
前述したようにして低温度状態を予め作り出された着脱
操作装置１０がローディング・アンローディング装置４
０に直ちに結合される。ボックス６の交換が不必要な場
合には当該ボックス６が新たな着脱操作装置１０におけ
る測子装置２３に電気的に接続され、それが必要な場合
には、それに適合する他のボックス６が着脱操作装置１
０の架台ｌｌ下に搬入されて設置された後、測子装置２
３に電気的に接続される。

このようにして、交換された新たな着脱操作装置１０は
恒温室１６が予冷されているため、短時間にて、所定の
低温度（例えば、−４０°Ｃ）条件における検査に入る
ことができる。試験中の低温度維持は前述と同様に、窒
素ガスの供給を温度検出に基づいて制御することにより
、実施される。

なお、被検査物としてのＰＬＣＣ−ＩＣＩの取り扱い、
その他検査作業は前述した高温度下におけるそれと同様
であるので、説明は省略する。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

（１）着脱操作装置を複数台用意してお（ことにより、
ある着脱操作装置による検査中、他の着脱操作装置にお
いてその恒温室を予冷または予熱しておくことができる
ため、低温度条件下における検査作業から高温度条件下
における検査作業への移行、またはその逆への移行を短
時間に実行することができ、検査作業全体としての作業
性を大幅に向上させることができる。

（２）低温度雰囲気を予め作り出しておくことにより、
結露による電流リークの発生や着脱操作装置の作動不良
の発生等を防止することができるため、低温度条件下の
検査を正確かつ安全に実行することができる。

（３）　　被検査物の種類に対応させて着脱操作装置を
複数台用意しておくことにより、ある被検査物から他の
被検査物への検査作業の移行を短時間に実行することが
できるため、前記（１）に加えて検査全体としての作業
性を大幅に向上させることができる。

（４）前記（１）、（３）によって汎用性を高めること
により、全ての条件に対応して専用の検査装置を設備し
なくて済むため、設備投資を節約することができる。　
・ 以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、着脱操作装置は高温度および低温度条件を作り
出すように構成するに限らず、常温度条件のみを作り出
すように構成してもよい、この場合、恒温槽、加熱手段
、冷却手段および送風機等は省略してもよい。

被検査物としてはＰＬＣＣ−ＩＣに限らず、他の表面実
装形パッケージを備えているＩＣ１挿入実装形パツケー
ジを備えているＩＣ１さらには、トランジスタ、ダイオ
ード、および光デバイス等々のような電子部品および電
子機器全般が被検査物の対象となる。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるＩＣの選別検査技術
に適用した場合について説明したが、それに限定される
ものではなく、環境試験検査技術等のような検査技術全
般に通用することができる。特に、本発明は各種の温度
条件で電気的特許試験が実行される検査技術に適用して
優れた効果が得られる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。

着脱操作装置を複数台用意しておくことにより、ある着
脱操作装置による検査中、他の着脱操作装置においてそ
の恒温室を予冷または予熱しておくことができるため、
低温度条件下における検査作業から高温度条件下におけ
る検査作業への移行、またはその逆への移行を短時間に
実行することができ、検査作業全体としての作業性を大
幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるＩＣの選別検査装置を
示す一部切断平面図、 第２図はその一部切断正面図、 第３図はその側面断面図、 第４図はその着脱操作装置を示す平面図、第５図は同じ
く正面図、 第６図および第７図は作用を説明するための部分斜視図
および拡大部分断面図である。 １・・・ＰＬＣＣ−ｒｃ　（被検査物）、２・・・樹脂
封止パッケージ、３・・・アウタリード、４・・・テス
タ、５・・・テスタ本体、６・・・テストヘッドボック
ス、７・・・コード、８・・・キャスタ、１０・・・着
脱操作装置、１１・・・架台、１２・・・ベース、１３
・・・脚、１４・・・キャスタ、１５・・・恒温槽、１
６・・・恒温室、１７・・・ダクト、１８・・・吸込口
、１９・・・吹出口、２０・・・送風機（送風手段）、
２１・・・ヒータ（加熱手段）、２２・・・冷却ガス（
窒素ガス）供給管（冷却手段）、２３・・・測子装置（
電気的接続部）、２４・・・端子、２５・・・間欠回転
駆動装置、２６・・・出力軸、２７・・・テーブル、２
８・・・保持凹部、２９・・・ＩＣ受け渡し装置、３０
・・・梁部材、３１・・・操作軸、３２・・・間欠回転
駆動装置、３３・・・上下動装置、３４・・・アーム、
３５・・・真空吸着コレット、３６・・・負圧供給路、
３７・・・窓孔、３８・・・ゲート、４０・・・ローデ
ィング・アンローディング装置、４１・・・機台、４２
・・・供給部、４３・・・良品収容部、４４・・・不良
品収容部、４５・・・ロボット、４６・・・アーム、４
７・・・真空吸着コレット、４８・・・負圧供給路。 代理人　弁理士　　梶　　原　　辰　　也第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検査物に対して電気的試験を実施するテスタを有
   する装置本体と、テスタとの電気的接続部に対して被検
   査物を着脱する着脱操作装置とを備えている検査装置に
   おいて、前記着脱操作装置が複数台用意されているとと
   もに、前記検査装置本体に対して結合自在に構成されて
   おり、さらに、これら着脱操作装置は前記被検査物につ
   き所要の温度状態を作るように構成されていることを特
   徴とする検査装置。 ２、着脱操作装置が、恒温室を備えており、この恒温室
   の温度を制御し得るように構成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の検査装置。 ３、着脱操作装置の恒温室が、加熱手段と、冷却手段と
   、送風手段とを備えており、温風および冷風を循環され
   ることにより温度制御するように構成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の検査装置。 ４、着脱操作装置が、被検査物と電気的に接続自在な測
   子装置を備えており、この測子装置がテスタに電気的に
   接続自在に構成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の検査装置。 ５、着脱操作装置が、複数個の被検査物を保持して間欠
   回転するテーブルと、テスタとの接続部とこのテーブル
   との間で被検査物を受け渡す受け渡し装置とを備えてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の検査装
   置。