JPH07239362A - 浮動機構つき吸着ハンドおよび搬送接触機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オートハンドラとテストヘッドを容易に接続
するとともに、ＩＣをＩＣソケットに精度良く接触する
機構の提供を目的とする。 【構成】 吸着ハンドは支持体１と揺動体２と遊動体３
と接続体４と圧接体５で構成され、圧接体５を浮動状態
で保持する。圧接体５を吸着パッド５Ａと圧接子５Ｂを
ガイドピン５Ｃで一体に構成する。吸着ハンドは吸着パ
ッド５ＡでＩＣ１１を吸着した状態で、ＩＣソケット２
１に向け降下する。ガイドピン５Ｃがガイド２２に入る
ことにより、ＩＣ１１とＩＣソケット２１が正確に位置
合わせされ、圧接子５ＢはＩＣ１１のリードをＩＣソケ
ット２１の接触子に圧接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、浮動機構つき吸着ハ
ンドおよび搬送接触機構についてのものである。吸着ハ
ンドはオートハンドラに使用され、測定周波数の高いＩ
Ｃを測定するため、吸着ハンドに保持されたＩＣをＩＣ
ソケットに直接圧接する。

【０００２】

【従来の技術】次に、従来技術による吸着ハンドおよび
搬送接触機構の構成を図５により説明説明する。図５
は、オートハンドラがＩＣテスタのテストヘッドを覆う
形で接続された状態での断面図である。図５の２０はテ
ストヘッドの上面に配置された測定基板であり、測定基
板２０上には板状のアダプタ２０Ｃが取り付けられる。
アダプタ２０Ｃ上には、ＩＣソケット２１ＡとＩＣソケ
ット２１Ｂが一定の間隔で配置される。

【０００３】図５の９０はオートハンドラの測定部に基
底となる基板であり、基板９０上には遊動基板９が設置
される。遊動基板９はベアリング９Ｂを仲介して基板９
０上に載置されているので、基板９０上を自在に移動で
きる。遊動基板９の中央下部には、凹字上のケース９１
が基板９０から突出する形で取り付けられる。ケース９
１の底面には案内基板９２Ａと案内基板９２Ｂが取り付
けられる。

【０００４】案内基板９２Ａ・９２Ｂにはそれぞれ段付
き穴９２Ｃ・９２Ｄがあけられ、段付き穴９２Ｃと段付
き穴９２ＤはＩＣソケット２１Ａ・２１Ｂと同じ間隔で
ケース９１上に配置される。図５では、段付き穴９２Ｃ
・９２Ｄの段部がＩＣソケット２１の外形に案内され、
測定基板２０と遊動基板９の位置関係が決定できる。

【０００５】遊動基板９の縁部にはクランプレバー９Ａ
の固定ねじ部が入る貫通穴があけられ、前記貫通穴の内
径は前記固定ねじ部の外径より十分大きくなっている。
したがって、前述の位置関係が決定した後、クランプレ
バー９Ａで遊動基板９を基板９０に固定する。このよう
にして、オートハンドラとテストヘッドを接続する。

【０００６】遊動基板９上には、リニアガイドで連結さ
れる水平移動基板１０Ｆが載置される。水平移動基板１
０Ｆ上には台１０Ｇが取り付けられ、台１０Ｇには保持
ブロック１０Ｈが移動可能に保持される。シリンダ１０
Ｊが駆動すると、保持ブロック１０Ｈは昇降する。保持
ブロック１０Ｈは吸着ハンド１０Ａ・１０Ｂを段付き穴
９２Ｃ・９２Ｄと同じ間隔で取り付ける。

【０００７】吸着ハンド１０Ａ・１０Ｂは下部にＩＣを
吸着する吸着パッドを内蔵する。図５の状態から、シリ
ンダ１０Ｊが吸着ハンド１０Ａ・１０Ｂが降下すると、
圧接部１０Ｃ・１０ＤがＩＣのリードをＩＣソケット２
１Ａ・２１Ｂの接触子に圧接する。

【０００８】次に、図５の動作を図６により説明する。
図６は図５の上面図であり、オートハンドラの搬送機構
を概略的に示したものである。図６の６０は遊動基板９
に載置される供給ステージ、７０は基板９０に載置され
る収容ステージである。供給ステージ６０にはＩＣの姿
勢を案内する凹部６１Ａと凹部６１Ｂが形成される。収
容ステージ７０にはＩＣの姿勢を案内する凹部７１Ａと
凹部７１Ｂが形成される。凹部６１Ａと凹部６１Ｂおよ
び凹部７１Ａと凹部７１Ｂの中心間隔は、ＩＣソケット
２１ＡとＩＣソケット２１Ｂの中心間隔と同じに設定さ
れる。

【０００９】図６では、図示されないハンドにより凹部
６１Ａ・６１ＢにＩＣが搬送される。次に、吸着ハンド
１０Ａ・１０Ｂは供給ステージ６０上に移動し、ＩＣを
吸着する。次に、吸着ハンド１０Ａ・１０ＢはＩＣソケ
ット２１Ａ・２１Ｂ上に移動し、ＩＣをＩＣソケット２
１Ａ・２１Ｂに圧接し、測定する。測定が終了すると、
吸着ハンド１０Ａ・１０ＢはＩＣを脱着して移動する。
ＩＣソケット２１Ａ・２１Ｂ上に残されたＩＣは、吸着
ハンド１０Ａ・１０Ｂとは別のハンドで凹部７１Ａ・７
１Ｂに搬送される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図５および図６に示さ
れた吸着ハンドおよび搬送接触機構は、吸着ハンドに保
持されたＩＣをＩＣソケットに直接圧接するので、測定
周波数の高いＩＣを測定する場合に適合している。しか
し、近年のＱＦＰ型ＩＣのようにリード間隔が極端に狭
く、リード幅が細く軟弱なＩＣでは従来の機構では接続
・搬送が困難になる。

【００１１】特に、図６に示される２個並列測定用のオ
ートハンドラでは、２つのＩＣソケットの中心間隔に合
わせてオートハンドラとテストヘッドを精度良く接続、
またはオートハンドラ内では２つのＩＣを精度良く搬送
しなければならない。図５の構造では組立精度または部
品精度を向上しても限界があり、さらに接続に時間がか
かるという問題もある。

【００１２】この発明は、吸着ハンドに遊動可能に保持
される圧接体を設け、圧接体にガイドピンを形成し、Ｉ
Ｃソケットにガイドピンで位置決めされるガイドを形成
することにより、接続容易な浮動機構つき吸着ハンドお
よび搬送接触機構の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、第１の発明は、テストヘッドの上面にＩＣソケット
２１を配置し、オートハンドラを前記テストヘッドに覆
う形で接続し、吸着ハンドはＩＣ１１を搬送してＩＣソ
ケット２１に圧接する接続機構において、吸着ハンドは
支持体１と、揺動体２と、遊動体３と、接続体４と、圧
接体５とで構成し、支持体１の下に揺動体２を微小揺動
可能に連結し、揺動体２は遊動体３を微小遊動可能に懸
架し、遊動体３は接続体４を固定し、接続体４は圧接体
５を着脱自在に保持し、圧接体５の下面中央部にＩＣ１
１を吸脱着する吸着パッド５Ａを配置し、吸着パッド５
Ａの周囲に底面がＩＣ１１のリードに接触する圧接子５
Ｂを設け、圧接体５の側面に張り出す形で少なくとも２
つのガイドピン５Ｃを下向きに突出させ、ＩＣソケット
２１の周囲にガイドピン５Ｃがはいる穴２２Ａをもつガ
イド２２を配置し、昇降手段３１は吸着ハンドを降下
し、ＩＣ１１を前記ＩＣソケット２１に圧接する。

【００１４】第２の発明は、接続体４の内部に発熱体６
Ａにより加熱される熱伝導体４Ａを設け、接続体４の周
壁および上壁と熱伝導体４Ａとを熱遮断体４Ｂで断熱支
持し、吸着パッド５Ａと熱伝導しない形で熱伝導体５Ｄ
を圧接子５Ｂ内に保持し、熱伝導体４Ａの下面と熱伝導
体５Ｄの上面は密着し、熱伝導体５Ｄの下面とＩＣ１１
のパッケージを密着させて加熱する。

【００１５】第３の発明は、第１の発明または第２の発
明の吸着ハンドを複数列配置し、複数個のＩＣ１１を搬
送する。

【００１６】

【作用】第１の発明による構成によれば、支持体１と揺
動体２は連結体７で回転可能に連結しているのでＸ軸ま
たはＹ軸を中心に微小揺動する。また、支持体１と揺動
体２は、ばね８で結合され、揺動体２が変位すると、ば
ね８は揺動体２を初期状態に復帰する力が働く。揺動体
２と遊動体３は面対偶であり、揺動体２と遊動体３間に
球２Ｃが介在することにより摩擦係数を小さくしてい
る。揺動体２は、遊動体３を段付きピン２Ｂで遊動可能
に結合する。前述のように圧接体５は浮動状態で保持さ
れているので、この吸着ハンドを降下すると、ガイドピ
ン５Ｃの先端部は円錐状に形成されているので、ガイド
２２の穴２２Ａに馴染み、ＩＣ１１のリードとＩＣソケ
ット２１の接触子が精度良く位置合わせされ接触する。

【００１７】第２の発明は、第１の発明による浮動機構
つき吸着ハンドの加熱機能を付加したものである。第２
の発明では、ＩＣ１１を吸着ハンドで吸着中または圧接
中にＩＣ１１が加熱されるので、発熱体６Ａを適正に温
度制御すれば、温度精度の良い高温測定ができる。ま
た、発熱体６Ａを使用しないときは、第１の発明による
常温用のオートハンドラとして機能する。

【００１８】第３の発明は、第１の発明による吸着ハン
ドまたは第２の発明による吸着ハンドを２個以上並列に
配置したものである。第１の発明では吸着ハンドはＩＣ
ソケットと個々に位置合わせされるので、吸着ハンド間
またはＩＣソケット間の精度良く組み立てる必要がな
い。

【００１９】

【実施例】次に、この発明による吸着ハンドの構成を図
１の実施例により説明する。図１アは吸着ハンドの断面
図であり、図１イは図１アのＡＡ矢視部分断面図であ
る。図１の１は支持体、２は揺動体、３遊動体、４は接
続体、５は圧接体であり、７は連結体、８はばね、１１
はＩＣである。

【００２０】図１では、支持体１は断面が逆凹字状に形
成され、支持体１の相対向する側壁には、ピン１Ａの先
端が内部に向かい合う形でピン１Ａが固定される。連結
体７は支持体１内部に配置され、連結体７の第１の側面
に保持されるベアリング７Ａを仲介して、ピン１Ａと連
結体７を回転可能に連結する。

【００２１】揺動体２は断面が凹字状に形成され、揺動
体２の相対向する側壁には、ピン２Ａの先端が内部に向
かい合う形でピン２Ａが固定される。連結体７はピン１
Ａによる軸心と直交する第２のに側面ベアリング７Ａが
保持され、第２の側面に保持されるベアリング７Ａを仲
介して、ピン２Ａと連結体７を回転可能に連結する。

【００２２】連結体７の中央部は貫通穴があけられ、前
記貫通穴内に支持体１と揺動体２が互いに離反する力を
付与する圧縮コイルばね８が配置される。すなわち、揺
動体２が変位するとばね８は初期状態に復帰する力が働
く。

【００２３】揺動体２の底面の隅縁部には段付きピン２
Ｂが固定され、遊動体３は段付きピン２Ｂの段部で懸下
され、遊動体３は微小遊動する。揺動体２と遊動体３間
には球３Ｃが介在され、揺動体２と遊動体３の接触によ
る摩擦力を軽減している。

【００２４】接続体４は遊動体３に固定され、中空穴が
形成される。接続体４の内部には、発熱体６Ａにより加
熱される熱伝導体４Ａが設けられる。接続体４の周壁お
よび上壁と熱伝導体４Ａとを熱遮断体４Ｂは断熱支持す
る。熱伝導体４Ａは金属材、好ましくはアルミニウムが
使用され、熱遮断体４Ｂは熱遮断性合成樹脂材、例え
ば、エポキシガラス材が使用される。

【００２５】熱伝導体４Ａには、後述する吸着パッド５
Ａの吸着穴に接続する流路４１が形成される。流路４１
は継ぎ手を介してチューブ６Ｃが接続され、チューブ６
Ｃの遠端は真空ポンプなどに接続される。流路４１を負
圧にすることにより、吸着パッド５ＡでＩＣ１１を吸着
する。熱伝導体４Ａには、加熱温度を検出する温度セン
サ６Ｂが挿入される。接続体４の１側壁には、発熱体６
Ａの接続線と温度センサ６Ｂの接続線とチューブ６Ｃが
接続されるための窓４２が設けられる。

【００２６】圧接体５は、吸着パッド５Ａと圧接子５Ｂ
とガイドピン５Ｃと熱伝導体５Ｄと継手５Ｅとアーム５
Ｆで構成される。圧接体５は前記構成が一体となって接
続体４に着脱自在に保持される。ＩＣ１１の形状が変わ
ると別の圧接体５が接続体４に取り付けられる。

【００２７】圧接体５の下面中央部にはＩＣ１１を吸脱
着する吸着パッド５Ａが配置される。吸着パッド５Ａの
周囲には、底面がＩＣ１１のリードに接触する圧接子５
Ｂが設けられる。圧接体５の側面にアーム５Ｆで張り出
す形で、２つのガイドピン５Ｃが下向きに突出させる。

【００２８】吸着パッド５Ａは、継手５Ｅにより熱伝導
体５Ｄと熱伝導しない形で保持される。熱伝導体５Ｄを
圧接子５Ｂ内に保持し、熱伝導体４Ａの下面と熱伝導体
５Ｄの上面は密着し、熱伝導体５Ｄの下面とＩＣ１１の
パッケージを密着させて加熱する。吸着パッド５Ａと継
手５Ｅの中央には吸着穴が貫通し、前記貫通穴が流路４
１に接続し、ＩＣ１１を吸着する。

【００２９】図２は図１の吸着ハンドの外観図である。
図１で説明されたように、図２では、支持体１と揺動体
２は連結体７で回転可能に連結しているのでＸ軸または
Ｙ軸を中心に微小揺動する。遊動体３と接続４５と圧接
体５は一体となって、Ｘ方向またはＹ方向に微小移動、
あるいはＸＹ平面を微小回転する。

【００３０】次に、図１の吸着ハンドを使用した接触機
構の第１の実施例を図３により説明する。図３では、測
定基板２０上の板状のアダプタ２０Ａが取り付けられ
る。アダプタ２０Ａには、ＩＣソケット２１が取り付け
られ、ＩＣソケット２１の周囲には、ガイドピン５Ｃが
はいる穴２２Ａをもつガイド２２が配置される。

【００３１】図３では、基板９０には供給ステージ１６
と収容ステージ１７が載置される。供給ステージ１６に
はＩＣ１１の姿勢を案内する凹部１６Ａが形成される。
凹部１６Ａの周囲にガイドピン５Ｃがはいる穴６２をも
つガイド１６Ｃが配置される。収容ステージ１７にはＩ
Ｃ１１の姿勢を案内する凹部１７Ａが形成される。

【００３２】図３の３０は移動体であり、第１の昇降手
段であるシリンダ３１と第２の昇降手段であるシリンダ
３２が取り付けられる。シリンダ３１はこの発明による
吸着ハンド（以下、吸着ハンド１０と呼ぶ。）を昇降
し、シリンダ３２は吸着ハンド３２Ａを昇降する。モー
タ３３は移動体３０を水平方向に移動する。移動体３０
はシリンダ３１・３２と吸着ハンド１０・３２Ａを一体
にして移動する・

【００３３】次に、図３の動作を説明する。吸着ハンド
１０を供給ステージ１６上に移動する。次に、シリンダ
３１を駆動し、吸着ハンド１０は凹部６Ａ内のＩＣ１１
を吸着する。このとき、圧接体５はガイド１６Ｃにより
精度良く位置決めされて、ＩＣ１１を保持する。次に、
吸着ハンド１０はＩＣソケット２１上に移動し、降下す
る。このとき、圧接体５はガイド２２によりＩＣソケッ
ト２１と精度良く位置決めされ、ＩＣ１１が圧接され
る。ＩＣ１１の測定が終了すると、ＩＣ１１をＩＣソケ
ット２１に残し、吸着ハンド１０は供給ステージ１６側
に移動する。ＩＣソケット２１に残留したＩＣ１１は吸
着ハンド３２Ａにより収容ステージ１７の凹部１７Ａに
搬送される。

【００３４】次に、図１の吸着ハンドを使用した接触機
構の第２の実施例を図４により説明する。オートハンド
ラとテストヘッドの接続機構では、テストヘッドの構成
により、図３のようにガイド２２を測定基板２０上に配
置できない場合がある。図４は、このような場合も接続
可能とした実施例である。

【００３５】図４の２３は案内基板であり、その他の構
成は図３と同じものである。案内基板２３には段付き穴
２３Ａが形成され、段付き穴２３Ａの段部はＩＣソケッ
ト２１の外形より微小大きく形成されているので、段付
き穴２３ＡでＩＣソケット２１の外形を規制することが
できる。

【００３６】段付き穴２３Ａの周囲には、ガイドピン５
Ｃがはいる穴２２Ａをもつガイド２２が配置される。案
内基板２３の縁部にはピン２３Ｂが立設する。ピン２３
Ｂは、測定部の基板９０の開口部に延設された接続板２
３Ｃと遊動可能に連結する。圧縮コイルばね２３Ｄはピ
ン２３Ｂに介挿され、案内基板２３と接続板２３Ｃが離
反する方向に力を付与する。

【００３７】図４では、基板９０の水平面に対し、測定
基板２０が微小角度傾いていても案内基板２３が遊動可
能に弾性的に保持されているので、ＩＣソケット２１が
段付き穴２３Ａに容易に挿入できる。さらに、圧接体５
が浮動するので、ＩＣ１１はガイド２２Ａに案内され、
精度良くＩＣソケット２１に接触する。

【００３８】図３と図４による接触機構の実施例では、
吸着ハンド１０を単体で使用する例を示したが、図３お
よび図４では吸着ハンド１０を複数使用する複数個並列
測定が可能である。

【００３９】

【発明の効果】この発明は、吸着ハンドに遊動可能に保
持される圧接体を設け、圧接体にガイドピンを形成し、
ＩＣソケットにガイドピンで位置決めされるガイドを形
成するので、テストヘッドとオートハンドラの接続が容
易になる。また、この発明の吸着ハンドは吸着パッドと
圧接子を一体にしているので、ＩＣをＩＣソケットに圧
接するとき、ＩＣのリード曲りを軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による吸着ハンドの構成図である。

【図２】図１の吸着ハンドの外観図である。

【図３】図１の吸着ハンドを使用した接触機構の第１の
実施例による図である。

【図４】図１の吸着ハンドを使用した接触機構の第２の
実施例による図である。

【図５】従来技術による吸着ハンドおよび搬送接触機構
の構成図である。

【図６】図５の上面図である。

【符号の説明】

１ 支持体 ２ 揺動体 ３ 遊動体 ４ 接続体 ４Ａ 熱伝導体 ４Ｂ 熱遮断体 ５ 圧接体 ５Ａ 吸着パッド ５Ｂ 圧接子 ５Ｃ ガイドピン ５Ｄ 熱伝導体 ６Ａ 発熱体 １１ ＩＣ ２１ ＩＣソケット ２２ ガイド ２３ 案内基板 ２３Ａ 段付き穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 13/04 Ｚ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テストヘッドの上面にＩＣソケット(21)
   を配置し、オートハンドラを前記テストヘッドに覆う形
   で接続し、吸着ハンドはＩＣ(11)を搬送してＩＣソケッ
   ト(21) に圧接する接続機構において、 吸着ハンドは支持体(1) と、揺動体(2) と、遊動体(3)
   と、接続体(4) と、圧接体(5) とで構成し、 支持体(1) の下に揺動体(2) を微小揺動可能に連結し、 揺動体(2) は遊動体(3) を微小遊動可能に懸架し、 遊動体(3) は接続体(4) を固定し、 接続体(4) は圧接体(5) を着脱自在に保持し、 圧接体(5) の下面中央部にＩＣ(11)を吸脱着する吸着パ
   ッド(5A)を配置し、 吸着パッド(5A)の周囲に底面がＩＣ(11)のリードに接触
   する圧接子(5B)を設け、 圧接体(5) の側面に張り出す形で少なくとも２つのガイ
   ドピン(5C)を下向きに突出させ、 ＩＣソケット(21)の周囲にガイドピン(5C)がはいる穴(2
   2A) をもつガイド(22)を配置し、 昇降手段(31)は吸着ハンドを降下し、ＩＣ(11)を前記Ｉ
   Ｃソケット(21)に圧接することを特徴とする浮動機構つ
   き吸着ハンド。
2. 【請求項２】 接続体(4) の内部に発熱体(6A)により加
   熱される第１の熱伝導体(4A)を設け、接続体(4) の周壁
   および上壁と第１の熱伝導体(4A)とを熱遮断体(4B)で断
   熱支持し、吸着パッド(5A)と熱伝導しない形で第２の熱
   伝導体(5D)を圧接子(5B)内に保持し、第１の熱伝導体(4
   A)の下面と第２の熱伝導体(5D)の上面は密着し、第２の
   熱伝導体(5D)の下面とＩＣ(11)のパッケージを密着させ
   て加熱することを特徴とする請求項１記載の浮動機構つ
   き吸着ハンド。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の吸着ハン
   ドを複数列配置し、複数個のＩＣ(11)を搬送することを
   特徴とする浮動機構つき吸着ハンドの搬送機構。
4. 【請求項４】 ＩＣソケット(21)とガイド(22)を一体に
   して測定基板(20)上に配置し、請求項１または請求項２
   記載の吸着ハンド(10)でＩＣ(11)をＩＣソケット(21)に
   接触させることを特徴とする浮動機構つき吸着ハンドの
   接触機構。
5. 【請求項５】 ガイド(22)が配置される案内基板(23)を
   オートハンドラの測定部底面に遊動可能に保持し、案内
   基板(23)にＩＣソケット(21)の外形で位置を規制する段
   付き穴(23A)を設け、請求項１または請求項２記載の吸
   着ハンドでＩＣ(11)をＩＣソケット(21)に接触させるこ
   とを特徴とする浮動機構つき吸着ハンドの接触機構。