JPH0774814B2 - Ｉｃの温度試験方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、断熱ケースと温度調整用のガスを用いて量産
されたICをデータ測定する温度試験方法に関する。

［従来の技術］ 工場で大量生産されたICは、バーンインと呼ばれる熱加
速試験を行なって不良品を除去された後、耐環境性を調
べるためICハンドラーを用いて温度試験に供される。

このうち高温試験にあっては、まずICハンドラーのロー
ダによってマガジンから多数のICが取り出され、ソケッ
トボードの各ソケットに挿入される。次いでソケットボ
ードは、コンベアライン上を進んで高温槽に入り、内部
のヒータで加熱された状態でコンベアライン上のテスト
ボードにより各ICのデータが測定される。測定後のIC
は、アンローダによってソケットボードから抜き取ら
れ、不良品は選別除去される。

一方、低温試験にあっては、マガジンの出口が傾斜した
低温槽に直結できるようになっており、各ICは低温槽内
のローダによって引き出され、そのまま密閉された低温
槽の中を測定位置まで移動する。低温槽は、窒素ガス等
が供給されてファンにより内部が−40℃前後に保たれて
いる。ICの測定箇所には、ソケットボードの各ソケット
と接触するコネクタが設置され、コネクタはリード線を
通じて外部のテストボードに接続されている。従って、
低温槽に入ったICは、傾斜したレールを滑落して測定位
置でデータ測定され、低温槽の下方出口から出てくるよ
うになっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の温度試験方法にあっては、試験すべきIC
の種類が変わると、ソケットボードのみならず、ロー
ダ、搬送レール及びアンローダもこれに合わせて調整し
たり、部品を交換しなければならない。

また、テストボードは、高温槽や低温槽の中に直接設置
できないので、槽内にはコネクタのみを設け、長いリー
ド線を用いて外部のテストボードと接続する必要があ
り、電気的特性が劣化すると共にICハンドラー全体が大
型化、複雑化する欠点がある。

また、槽内のコネクタには多数のポゴピンが使用され、
これは小さなばねで上方に付勢されると共にスムーズに
上下動できるように潤滑油が施されている。このため、
高温試験では、この潤滑油が膨張して外に溢れるおそれ
があり、低温試験では、逆に潤滑油の粘度が大きくなっ
てポゴピンの動きに支障が生ずる。

更に低温試験の場合には、低温槽内のローダがICの移送
に失敗するとジャム、即ち詰まりを生ずるので作業員が
低温槽を開けてジャムを除去しなければならない。しか
し、−40℃に保たれた低温槽を急に開けると、外からの
湿気が氷結してIC、ソケット及び搬送レール等に霜が付
着する。このため、従来では一旦低温槽の温度を時間を
かけて徐々に高め、常温に達してからジャムを解消し、
再び槽内を冷却しており、ICハンドラーの停止時間が極
めて大きくなっている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、種々のICに対して一つの搬送ラインで対応で
き、またジャムの解消、装置の小型化が容易でコネクタ
ピンの潤滑油にも悪影響を及ぼすことのないICの温度試
験方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の温度試験方法では、
断熱性のケース本体と、ケース本体の内部に設けられた
IC用のソケットと、ケース本体の上方を覆う断熱性の蓋
と、蓋またはケース本体に設けられたガスの注入口及び
放出口と、テストボード側のピンに接続可能なスルーホ
ールとを有する断熱ケースの各ソケットにICを挿入して
順次コンベア等で搬送し、搬送ライン上の断熱ケース内
に前記注入口を通じて所定温度のガスを供給し、次いで
テストボードにより前記ソケット及びスルーホールを通
じて各ICのデータを測定した後、断熱ケースから各ICを
取り出している。

［作用］ 上記の構成によって、高温または低温となるのは断熱ケ
ースの中だけであるから、テストボードやコネクタピン
を直接ICの搬送ライン上に設置しても測定精度や潤滑油
に悪影響を及ぼすことはない。また、各ICの種別に応じ
た断熱ケースを予め用意しておけば、ICの種類が変わっ
ても同じ搬送系で温度試験が行なえる。更にICのジャム
が最も生じやすいのは、断熱ケースのソケットにICを挿
入するとき、即ちガスがケースに供給される前であるか
ら作業員が直ちにジャムを除去できる。

［実施例］ 第１図及び第２図には、本発明の温度試験方法に用いら
れるICハンドラーの平面図と側面図が示されている。

このICハンドラーは大別すると、ICの取り出しを行なう
ローダ１、ICを受容する断熱ケース２、チャンバ３、搬
送レール４及びコンベア５、温度調整用のガス供給ノズ
ル6,7,8,9,10,11、ICのデータを測定するコネクタピン1
2及びテストボード13、ICを抜き取るアンローダ14、断
熱ケース２の蓋15を開閉するクランプ16,17から構成さ
れている。

ローダ１は、マガジン18からICを順次取り出してプレス
テージ19に並べる第１ハンド20と、プレステージ19上の
ICを断熱ケース２にまとめて挿入する第２ハンド21から
成り、ハンド20,21は各々レール22,23に沿って往復動可
能となっている。また、ハンド20,21は、バキューム式
や電磁チャック式によってICを吸着または把持でき、所
定距離だけ上下動も可能となっている。

断熱ケース２は、第３図に拡大して示すようにケース本
体24と蓋15から成り、両者は弾性的に開閉可能となって
いる。ケース本体24の内部には、ICを受容するソケット
25が複数設置され、ソケット25は下方のスルーホール26
を通じてテストボード13のコネクタピン12と接続され
る。蓋15の内面には、複数の押え板27がソケット25に対
向して取り付けられ、これらはばね28の付勢力によって
ICを上から固定する。この押え板27は、特に脚の出てい
ないタイプのICに有効で、脚がソケット25に差し込まれ
るIC専用のケース２ではなくてもよい。また、押え板27
にヒータを組み込んでおけば、高温試験時に短時間でIC
を加熱することができる。

一方、蓋15の中央には、ガス供給ノズル６〜11を差し込
むためのガス注入口29が形成され、注入口29内にはガス
の戻りを防止する逆止弁30が設けられている。また、ケ
ース本体24側には複数のガス放出口31が形成され、各放
出口31に一定圧で開く圧力弁32が取り付けられている。
更に蓋15の上方縁とケース本体24の下方縁には突条部15
a,24aが形成されている。上方の突条部15aは、蓋15に結
露や霜が生じた場合にこれが下へ垂れるのを防止し、下
方の突条部24aは、ケース本体24の底面がレール４にく
っつくのを防止する。

チャンバ３は、外部の湿気が入らないようにするための
もので、ICの入り口と出口には各々ゲート33,34が形成
されている。また、チャンバ内の二つの仕切り59,60に
もケース２が通れるゲート61,62,63,64が形成されてい
る。この場合、チャンバ３内の密封性を高めるために各
ゲート33,34,61,62,63,64にドアを設けてその都度開閉
させてもよい。

搬送系は、断熱ケース２を支持する一対のレール４と、
ケース２を移動させるコンベア５から成り、コンベア５
が間欠的に回動すると爪35によってケース２が所定距離
だけ前進する。

ガス供給ノズル6,7,8,9,10,11は、搬送ラインの上方に
並んで設置され、各々下降して断熱ケース２のガス注入
口29に挿入される。各ノズルの後端は、ボンベやタンク
（図示せず）に接続されており、ICの高温試験の場合に
は高温空気や押え板27のヒータ、低温試験の場合には窒
素ガスや冷気がケース２に供給される。

ここで低温試験の具体例をあげると、ノズル６からは常
温の窒素ガス、ノズル７からは０℃前後、ノズル8,9か
らは約−40℃、ノズル10からは０℃、ノズル11からは常
温の各窒素ガスが供給される。このとき、低温ガスを送
るノズル7,8,9,10を第３図に想像線で示すように外管9a
と内管9bの二重構造にし、外管9aの下端をガス注入口29
の入り口29aに密着させれば、漏れたガスが完全に回収
されてケース２に霜が付着しない。更にノズル９の周囲
には、これとほぼ同軸上に断熱ケース２を押し下げる二
又形状のプッシャ43が取り付けられている。

データを測定するテストボード13は、ノズル９に対向し
てレール４の下方に設置され、テストボード上の各コネ
クタピン12が断熱ケース２のスルーホール26に対応して
いる。一方、この部分のレール4aは、第３図からも分か
るように独立して上下動可能となっており、通常は復帰
ばね36の押し上げ力によって両側のレール４と同じ高さ
に保たれている。

アンローダ14は、レール37上を移動する第３ハンド39
と、レール38上を移動する第４ハンド40から構成されて
いる。第３ハンド39は、ケース本体24のソケット25から
各ICを一度に抜き取ってプレステージ41上に載置し、第
４ハンド40は、テストボード13からのデータに応じてプ
レステージ41上のICを良品、不良品に選別しながら一個
ずつマガジン42に収納する。

断熱ケース２の蓋15を開けるクランプ16は、レール44に
沿って移動可能であり、また図示してないが先端部分が
エアシリンダ等によって下降できる。クランブ16の一対
の爪45,46は、電磁力または空圧で蓋15を把持する。一
方、ケース本体24を支持している台47は、二本のレール
48に沿って移動可能となっている。第１図右側のクラン
プ17、レール49、爪50,51、支持台52及びレール53は、
図中左側の構成とほぼ同じであるため説明を省略する。

コンベアラインの隣（第１図上方）には、これと平行に
一対のレール54が敷設され、レール54の中央には、空の
断熱ケース２を早送りで復帰させる爪55付きのコンベア
56が設置されている。また、両側の各支持台47,54の近
傍には、各断熱ケース２を搬送ラインに載せるためのエ
アシリンダ57,58が配置されている。

次にICハンドラーの一連の動作について説明すると、ま
ず第１ハンド20によってマガジン18内のICが一個ずつプ
レステージ19上に並べられる。一方、チャンバ３内で
は、支持台47上で断熱ケース２の本体24が待機してお
り、上方でクランプ16も蓋15を把持している。

プレステージ19上に所定数のICが揃うと、第２ハンド21
がゲート33から出てきてプレステージ19上のICをまとめ
てチャンバ３内に引込み、ケース本体24の各ソケット25
に差し込む。この後第２ハンド21が元の位置に戻ると、
続いてクランプ16が下降して蓋15を本体24に覆せ、クラ
ンプ16も奥側（第１図上方）へと引込む。

次いでノズル６が下降して断熱ケース２の注入口29に挿
入され、常温の窒素ガスが内部に供給される。これで断
熱ケース２内の空気は、水分と共に各放出口31から外へ
追い出される。

続いてエアシリンダ57によって断熱ケース２がレール４
上に進められると、ノズル７が下降してケース内に０℃
前後の窒素ガスが送り込まれる。

次にコンベア５が間欠的に回動して断熱ケース２が次の
位置に送られると、ノズル８が下降してケース内に−40
℃の窒素ガスが注入される。断熱ケース２は、湿気を追
い出しながら段階的に冷却されるので霜が発生すること
はない。

次にコンベア５で断熱ケース２が測定位置に移動する
と、第３図に示すようにノズル９及びプッシャ43が下降
する。この部分のレール4aは他のレール４と分離されて
いるので、断熱ケース２はレール4aと共に下降し、ケー
ス底の各スルーホール26はコネクタピン12と嵌合する。
これでケース内のICのデータが、ソケット25、スルーホ
ール26及びコネクタピン12を通じてテストボード13で測
定される。

ここでの測定が終わるとノズル９及びプッシャ43が上昇
するので、断熱ケース２はレール4aと共にばね36の力で
上昇し、両側のレール４と同じ位置に戻る。断熱ケース
２は、再びコンベア５で次の位置に送られ、ノズル10か
ら0C前後の窒素ガスを供給される。次いで支持台52上で
ノズル11により常温の窒素ガスが送り込まれ、ケース内
が段階的に元の温度に戻される。

続いてクランプ17によってケース２の蓋15が外され、第
３ハンド39が全てのICをソケット25から除去してプレス
テージ41上に載置する。次に第４ハンド40が動作してプ
レステージ41上の各ICを一個ずつ良、不良に仕分けしな
がらマガジン42に収納する。

一方、空になった断熱ケース２は、支持台52と共にレー
ル53上を移動して第１図上方位置に送られ、蓋15を把持
しているクランプ17もこれに追従する。ここでクランプ
17が下降してケース本体24に蓋15を覆せると、断熱ケー
ス２はエアシリンダ58によってレール54上に送られる。

次にコンベア56が回動してその爪55が空の断熱ケース２
を短時間で第１図左方へ早送りする。続いて図中左側の
クランプ16がケースの蓋15を開け、空のケース本体24は
支持台47によって最初の位置まで運ばれる。

各断熱ケース２は、連続して前述の工程を繰り返すの
で、それほどの数を必要としない。各機器の動作は、所
定のコントローラ（図示せず）によってシーケンス制御
される。

ICのジャムが生ずる可能性があるのは、第２ハンド21が
ICを断熱ケース２のソケット25に入れるときであるが、
もしジャムが生じても作業員は直ちにチャンバ３を開い
てこれを解消でき、従来のように長時間待つ必要がな
い。

尚、上記実施例では、ICの低温試験の場合を示したが、
高温試験の場合は、各ノズルから所定温度の空気やガス
が断熱ケース２に供給される。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、予めICの種別に応
じた断熱ケースを製作しておくだけで搬送系を変えるこ
となく各種のIC温度試験に対応でき、またジャムが生じ
ても短時間で修復が可能となる。更にテストボードを搬
送ライン上に設置しても温度の影響が殆どないので、測
定精度やコネクタピンの潤滑油にも支障が生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を適用したICハンドラーの簡略平
面図、第２図はその内部側面図、第３図は測定箇所の拡
大断面図である。 １……ローダ、２……断熱ケース、4,4a……レール、５
……コンベア、6,7,8,9,10,11……ガス供給ノズル、12
……コネクタピン、13……テストボード、14……アンロ
ーダ、15……ケースの蓋、16,17……クランプ、24……
ケース本体、29……ガス注入口、31……ガス放出口、9a
……ノズルの外管、9b……ノズルの内管、25……ソケッ
ト、43……プッシャ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断熱性のケース本体と、ケース本体の内部
   に設けられたIC用のソケットと、ケース本体の上方を覆
   う断熱性の蓋と、蓋またはケース本体に設けられたガス
   の注入口及び放出口と、テストボード側のピンに接続可
   能なスルーホールとを有する断熱ケースの各ソケットに
   ICを挿入して順次コンベア等で搬送し、 搬送ライン上の断熱ケース内に前期注入口を通じて所定
   温度のガスを供給し、 次いでテストボードにより前期ソケット及びスルーホー
   ルを通じて各ICのデータを測定した後、 断熱ケースから各ICを取り出すこと、 を特徴とするICの温度試験方法。