JPH09113581A - Ｉｃ試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トレーを上下動させるエレベータの数を少な
くしたＩＣ試験装置を提供する。 【解決手段】 １台のエレベータをトレーストッカの配
列方向に移動自在に配置し、トレーの上げ下げを必要と
するトレーストッカの部分に移動させ、その位置で積み
重ねられているトレーを上げ、下げし、被試験ＩＣを収
納したトレーをローダ部側の窓に装着する動作、及び空
になったトレーを空トレーストッカに回収する動作、空
トレーストッカから、アンローダ側の窓に空トレーを供
給する動作を行なわせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は半導体集積回路素
子（以下ＩＣと称す）を試験するＩＣ試験装置に関す
る。更に詳しくはＩＣを搬送し、テスト部に電気的に接
触させ、試験装置本体に試験を行なわせ、試験後にＩＣ
をテスト部から搬出し、試験結果に基づいて良品、不良
品に仕分けを行なう、いわゆるハンドラと呼ばれる技術
分野の発明である。

【０００２】

【従来の技術】図２乃至図８を用いて従来のＩＣ試験装
置の概略の構成を説明する。図２は略線的平面図を示
す。図中１００はテスト部を含むチャンバ部、２００は
これから試験を行なう被試験ＩＣを格納し、また試験済
のＩＣを分類して格納するＩＣ格納部、３００は被試験
ＩＣをチャンバ部１００に送り込むローダ部、４００は
チャンバ部１００で試験が行なわれた試験済のＩＣを分
類して取出すアンローダ部、ＴＳＴはローダ部３００で
被試験ＩＣが積み込まれてチャンバ部１００に送り込ま
れ、チャンバ部１００でＩＣを試験し、試験済のＩＣを
アンローダ部４００に運び出すＩＣ搬送用のテストトレ
ーを示す。

【０００３】チャンバ部１００はテストトレーＴＳＴに
積み込まれた被試験ＩＣに目的とする高温又は低温の温
度ストレスを与える恒温槽１０１と、この恒温槽１０１
で熱ストレスが与えられた状態にあるＩＣをテスト部に
接触させるテストチャンバ１０２と、テストチャンバ１
０２で試験されたＩＣから、与えられた熱ストレスを除
去する除熱槽１０３とによって構成される。つまり、恒
温槽１０１で高温を印加した場合は送風により冷却し、
室温に戻してアンローダ部４００に搬出する。また恒温
槽１０１で例えば−３０℃程度の低温を印加した場合は
温風乃至はヒータ等で加熱し、結露が生じない程度の温
度に戻してアンローダ部４００に搬出する。

【０００４】恒温槽１０１及び除熱槽１０３はテストチ
ャンバ１０２より上方に突出されて配置される。恒温槽
１０１と除熱槽１０３の上部間に図３に示すように基板
１０５が差し渡され、この基板１０５にテストトレー搬
送手段１０８が装着され、このテストトレー搬送手段１
０８によってテストトレーＴＳＴが、除熱槽１０３側か
ら恒温槽１０１に向って移送される。テストトレーＴＳ
Ｔはローダ部３００で被試験ＩＣを積込み、恒温槽１０
１に運び込まれる。恒温槽１０１には垂直搬送手段が装
着されており、この垂直搬送手段によって複数枚のテス
トトレーＴＳＴが支持されてテストチャンバ１０２が空
くまで待機する。この待機中に被試験ＩＣに高温又は低
温の温度ストレスを印加する。テストチャンバ１０２に
はその中央にテスト部１０４が配置され、テスト部１０
４の上にテストトレーＴＳＴが運ばれて被試験ＩＣをテ
スト部１０４に電気的に接触させ試験を行なう。試験が
終了したテストトレーＴＳＴは除熱槽１０３で除熱し、
ＩＣの温度を室温に戻し、アンローダ部４００に排出す
る。

【０００５】ＩＣ格納部２００には被試験ＩＣを格納す
る被試験ＩＣストッカ２０１と、試験の結果に応じて分
類されたＩＣを格納する試験済ＩＣストッカ２０２とが
設けられる。被試験ＩＣストッカ２０１には被試験ＩＣ
を格納した汎用トレーＫＳＴが積層されて保持される。
この汎用トレーＫＳＴがローダ部３００に運ばれ、ロー
ダ部３００に運ばれた汎用トレーＫＳＴからローダ部３
００に停止しているテストトレーＴＳＴに被試験ＩＣを
積み替える。汎用トレーＫＳＴからテストトレーＴＳＴ
にＩＣを運び込むＩＣ搬送手段としては図３に示すよう
に、基板１０５の上部に架設した２本のレール３０１
と、この２本のレール３０１によってテストトレーＴＳ
Ｔと汎用トレーＫＳＴとの間を往復（この方向をＹ方向
とする）することができる可動アーム３０２と、この可
動アーム３０２によって支持され、可動アーム３０２に
沿ってＸ方向に移動できる可動ヘッド３０３とによって
構成されるＸ−Ｙ搬送手段３０４を用いることができ
る。可動ヘッド３０３には下向に吸着ヘッドが装着さ
れ、この吸着ヘッドが空気を吸引しながら移動し、汎用
トレーＫＳＴからＩＣを吸着し、そのＩＣをテストトレ
ーＴＳＴに搬送する。吸着ヘッドは可動ヘッド３０３に
対して例えば８本程度装着され、一度に８個のＩＣをテ
ストトレーＴＳＴに搬送する。

【０００６】尚、汎用トレーＫＳＴの設置位置とテスト
トレーＴＳＴの間にはプリサイサと呼ばれるＩＣの位置
修正手段３０５（図２、図３）が設けられる。この位置
修正手段３０５は比較的深い凹部を有し、この凹部に吸
着ヘッドに吸着されたＩＣを落し込む。凹部の周縁は傾
斜面で囲まれており、この傾斜面でＩＣの落下位置が規
定される。従って８個のＩＣの相互の位置が規定され、
位置が規定されたＩＣを再び吸着ヘッドに吸着してテス
トトレーＴＳＴに引き渡す。つまり、汎用トレーＫＳＴ
ではＩＣを保持する凹部はＩＣの形状より比較的大きく
形成されている。このため、汎用トレーＫＳＴに格納さ
れているＩＣの位置は大きなバラツキを持っている。こ
の状態で吸着ヘッドに吸着されて直接テストトレーＴＳ
Ｔに運ばれると、テストトレーＴＳＴに形成されたＩＣ
収納凹部に直接落し込むことができないことになる。こ
のために位置修正手段３０５を設け、この位置修正手段
３０５でテストトレーＴＳＴに形成されたＩＣ収納凹部
の配列精度にＩＣの配列精度を合わせるようにしてい
る。

【０００７】図４にテストトレーＴＳＴの構造を示す。
テストトレーＴＳＴは方形フレーム１２に複数の棧１３
が平行かつ等間隔に形成され、これら棧１３の両側、又
棧１３と対向するフレーム１２の辺１２ａにそれぞれ複
数の取付け片１４が等間隔に突出形成され、これら棧１
３の間、又は棧１３及び辺１２ａの間と、２つの取付け
片１４とによりキャリア収納部１５が配列構成されてい
る。各キャリア収納部１５にそれぞれ１個のＩＣキャリ
ア１６が収納され、２つの取付け片１４にファスナ１７
によりフローティング状態で取付けられる。ＩＣキャリ
ア１６は１つのテストトレーＴＳＴに１６×４個程度取
付けられる。

【０００８】ＩＣキャリア１６の外形は同一形状、同一
寸法をしており、ＩＣキャリア１６にＩＣ素子が収納さ
れる。ＩＣ収容部１９は、収容するＩＣの形状に応じて
決められる。ＩＣ収容部１９はこの例では方形凹部とさ
れている。ＩＣキャリア１６の両端部にはそれぞれ取付
け片１４への取付け用穴２１と、位置決用ピン挿入用穴
２２とが形成されている。

【０００９】ＩＣキャリア１６は図５に示すようにＩＣ
のピン１８を下面側に露出して保持する。テスト部１０
４ではこの露出したＩＣのピン１８をＩＣソケットのコ
ンタクト１０４Ａに押し付け、ＩＣをテスト部１０４に
電気的に接触させる。このためにテストヘッド１０４の
上部にはＩＣを下向に抑え付ける圧接子２０が設けら
れ、この圧接子が各ＩＣキャリア１６に収納されている
ＩＣを上方から抑え付け、テスト部１０４に接触させ
る。

【００１０】テスト部１０４に一度に接続されるＩＣの
数は例えば図６に示すように４行１６列に配列されたＩ
Ｃを４列おきに４列（斜線部分）を１度に試験を行な
う。つまり１回目は１，５，９，１３列に配置された１
６個のＩＣを試験し、２回目はテストトレーＴＳＴを１
列分移動させて２，６，１０，１４列に配置されたＩＣ
を試験し、これを４回繰返して全てのＩＣを試験する。
試験の結果はテストトレーＴＳＴに付された例えば識別
番号と、テストトレーＴＳＴの内部で割当たＩＣの番号
で決まるアドレスに試験結果を記憶する。

【００１１】アンローダ部４００にはローダ部３００に
設けられたＸ−Ｙ搬送手段３０４と同一構造のＸ−Ｙ搬
送手段４０４が設けられ、このＸ−Ｙ搬送手段４０４に
よってアンローダ部４００に運び出されたテストトレー
ＴＳＴから試験済のＩＣを汎用トレーＫＳＴに積み替え
る。図２及び図３に示す例では試験済ＩＣストッカ２０
２に８個のストッカＳＴＫ−１，ＳＴＫ−２，…，ＳＴ
Ｋ−８を設け、試験結果に応じて最大８つの分類に仕分
けして格納できるように構成した場合を示す。つまり、
良品と不良品の別の外に、良品の中でも動作速度が高速
のもの、中速のもの、低速のもの、或は不良の中でも再
試験が必要なもの等に仕分けされる。仕分け可能なカテ
ゴリーの最大が８種類としても、アンローダ部４００に
は４枚の汎用トレーしか配置することができない。この
ため、従来はアンローダ部４００に配置された汎用トレ
ーＫＳＴに割当られたカテゴリー以外のカテゴリーに分
類されるＩＣが発生された場合は、アンローダ部４００
から１枚の汎用トレーＫＳＴをＩＣ格納部２００に戻
し、これに代えて新たに発生したカテゴリーのＩＣを格
納すべき汎用トレーＫＳＴをアンローダ部４００に転送
し、そのＩＣを格納する。

【００１２】被試験ＩＣストッカ２０１及び試験済ＩＣ
ストッカ２０２は図７に示すように枠状のトレー支持枠
２０３と、このトレー支持枠２０３の下部から侵入して
上部に向って昇降可能とするエレベータ２０４とを具備
して構成される。トレー支持枠２０３は汎用トレーＫＳ
Ｔを複数積み重ねて支持し、この積み重ねられた汎用ト
レーＫＳＴがエレベータ２０４で上方に移動される。

【００１３】被試験ＩＣストッカ２０１及び試験済ＩＣ
ストッカ２０２の上部には基板１０５との間において被
試験ＩＣストッカ２０１と試験済ＩＣストッカ２０２
（図３）の配列方向の全範囲にわたって移動するトレー
搬送手段２０５が設けられる。トレー搬送手段２０５に
は下向に汎用トレーを把持する把持具を装備する。被試
験ＩＣストッカ２０１の上部にトレー搬送手段２０５を
移動させ、その状態でエレベータ２０４を駆動させ、積
み重ねた汎用トレーＫＳＴを上昇させる。上昇して来る
汎用トレーＫＳＴの最上段のトレーを把持具で把持す
る。トレー搬送手段２０５に被試験ＩＣを格納している
汎用トレーＫＳＴを引き渡すと、エレベータ２０４は下
降し、元の位置に戻る。これと共に、トレー搬送手段２
０５は水平方向に移動し、ローダ部３００の位置に運ば
れる。この位置でトレー搬送手段２０５は把持具から汎
用トレーを外し、わずか下にあるトレー受（特に図示し
ない）に汎用トレーＫＳＴを一旦預ける。トレー受けに
汎用トレーＫＳＴを預けたトレー搬送手段２０５はロー
ダ部３００以外の位置に移動する。この状態で汎用トレ
ーＫＳＴが搭載されている部分の下側からエレベータ２
０４が上昇し、被試験ＩＣを搭載している汎用トレーＫ
ＳＴを上方に上昇させ基板１０５に形成した窓１０６に
汎用トレーＫＳＴが臨むように支持させる。つまり、窓
１０６の下面周辺には図８に示すように汎用トレーＫＳ
Ｔを把持する把持手段１０７が設けられ、この把持手段
１０７に被試験ＩＣを格納した汎用トレーＫＳＴが把持
される。尚、把持手段１０７は偏芯カム形とされ、その
真円部分の周面には歯車の歯１０７Ａが形成される。こ
の歯１０７Ａにラック１０７Ｂが形成された制御操作子
１０９が噛合される。制御操作子１０９を摺動させるこ
とにより把持手段１０７は汎用トレーＫＳＴを把持状態
と、解放状態に制御することができる。

【００１４】アンローダ部４００の窓１０６には空の汎
用トレーＫＳＴが保持され、この空の汎用トレーＫＳＴ
に、各汎用トレーＫＳＴに割当たカテゴリーに従って試
験済ＩＣを分類して格納する。窓１０６の部分に保持さ
れた汎用トレーが満杯になると、その汎用トレーＫＳＴ
はエレベータ２０４によって窓１０６の位置から引き降
され、トレー搬送手段２０５によって自己に割当られた
カテゴリーのトレー格納位置に収納される。尚、図２に
示す２０６は空トレーストッカを示す。この空トレース
トッカ２０６から空のトレーがアンローダ部４００の各
窓１０６の位置に配給され、試験済ＩＣの格納に供せら
れる。

【００１５】

【発明が解決すべき課題】従来は図２及び図３に示すよ
うに各トレイストッカ２０１及び２０２，２０６毎にエ
レベータ２０４を設けている。エレベータ２０４は例え
ばパルスモータと、このパルスモータによって駆動され
るラックとピニオンから成る直線駆動機構とによって構
成されるため、高価なものとなる。従ってエレベータ２
０４の数が多いとコスト高となる欠点がある。

【００１６】この発明の目的は、エレベータ２０４の数
を少なくし、安価に作ることができるＩＣ試験装置を提
供しようとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明では共通のエレ
ベータを窓１０６及びトレイストッカの配列方向に移動
自在に配置し、トレイを上昇及び下降させる必要がある
位置にエレベータを移動させ、その位置に積み重ねられ
ているトレイを上下動させてトレーの搬送処理を行なわ
せる構成としたものである。

【００１８】従ってこの発明によるＩＣ試験装置ではト
レイを上昇及び下降させるためのエレベータは１台あれ
ばよいことになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１にこの発明によるＩＣ試験装
置の要部の構成を示す。図１に示す例では図示するトレ
ーストッカの左側の２列がこれから試験を行なうべき被
試験ＩＣを収納する被試験ＩＣストッカ２０１とし、次
の１列が空トレーストッカ２０６、右側の４列が試験済
ＩＣを収納する試験済ＩＣストッカ２０２とした場合を
示す。

【００２０】従って基板１０５に形成した窓１０６Ａ，
１０６Ｂはローダ部３００を構成する窓とされ、窓１０
６Ｃ，１０６Ｄ，１０６Ｅ，１０６Ｆはアンローダ部４
００を構成する窓となる。これらの窓１０６Ａ〜１０６
Ｆは基板１０５の板面上において１列に配列されて形成
される。

【００２１】各窓１０６Ａ〜１０６Ｆの下部にはトレー
支持枠２０３が配置され、このトレー支持枠２０３に汎
用トレーＫＳＴが積み重ねられて支持される。この発明
では、トレー支持枠２０３及び窓１０６Ａ〜１０６Ｆの
配列方向に移動できるようにエレベータ２１１を設け
る。このエレベータ２１１は例えばネジ軸２１２のネジ
送り動作によってトレー支持枠２０３の配列方向に移動
できるように支持された可動台２１３と、この可動台２
１３に搭載されたステップモータ２１４と、このステッ
プモータ２１４によって上下方向に推動される推動軸２
１５とによって構成することができる。ネジ軸２１２は
モータ２１６によって正転及び逆軸駆動され、モータ２
１６の正転及び逆転駆動によってエレベータ２１１は図
１において右方向及び左方向に自由に移動し、どのトレ
ー支持枠２０３の下にでも移動できるように構成され
る。

【００２２】トレー支持枠２０３の上方には空トレー搬
送手段２５０が配置される。この空トレー搬送手段２５
０は汎用トレーＫＳＴの平面形状よりわずかに大きい程
度の板面形状を持つプレート２５１と、このプレート２
５１の下面に装着した把持手段２５２と、プレート２５
１をネジ軸２５４に結合するためのスプライン軸２５３
とによって構成することができる。

【００２３】つまり、ネジ軸２５４は窓１０６Ａ〜１０
６Ｆの配列方向に延長されて架設され、モータ２５５に
よって正転及び逆転方向に回転駆動される。ネジ軸２５
４にはスプライン軸２５３がネジ結合し、スプライン軸
２５３がプレート２５１に連結される。プレート２５１
は図には示していないがネジ軸２５４と平行して配置し
たレールによって支持され、そのレールによって水平な
姿勢を保って左右方向に移動自在に支持される。従って
スプライン軸２５３にプレート２５１を連結することに
よりスプライン軸２５３は回転が阻止されるため、モー
タ２５５によってネジ軸２５４が正転又は逆転駆動され
ることによりスプライン軸２５３は左方向又は右方向に
移動する。

【００２４】以下に被試験ＩＣ収納部２０１からローダ
部３００を構成する窓１０６Ａに被試験ＩＣを収納した
汎用トレーＫＳＴを送り込み、この汎用トレーＫＳＴが
空になって空トレーストッカ２０６に戻されるまでの様
子と、空トレーストッカ２０６からアンローダ部４００
を構成する窓１０６Ｃ〜１０６Ｆの何れかに空トレーを
搬送する様子を説明する。

【００２５】空トレー搬送手段２５０は常時は空トレー
ストッカ２０６の位置に待機している。この状態でエレ
ベータ２１１を窓１０６Ａの下に移動させ、パルスモー
タ２１４を起動させてエレベータ２１１を上昇させる。
エレベータ２１１はトレー支持枠２０３に支持されてい
る汎用トレーＫＳＴを積み重ねた状態のまま下から押し
上げる。押し上げられた汎用トレーＫＳＴはその最上段
の汎用トレーが窓１０６Ａに圧接される。この状態で把
持手段１０７が回動操作され、把持手段１０７によって
最上段の汎用トレーが窓１０６Ａの位置にセットされ
る。従ってこの状態で汎用トレーＫＳＴから被試験ＩＣ
がテストトレーＴＳＴに積み替えられる。

【００２６】窓１０６Ａに装着された汎用トレーＫＳＴ
が空になると、エレベータ２１１が再び汎用トレーを押
し上げ、空になった汎用トレーにその最上段の汎用トレ
ーを近ずける。最上段の汎用トレーが空になった汎用ト
レーに接触した状態で窓１０６Ａの周辺に装着した把持
手段１０７を解放させ、空になった汎用トレーをエレベ
ータ２１１に乗せられている汎用トレーの上部に乗せ
る。

【００２７】エレベータ２１１はそのまま下降し、空ト
レー搬送手段２５０の搬送通路により下側の位置で停止
する。その状態で空トレー搬送手段２５０は窓１０６Ａ
の位置に移動し、その位置でエレベータ２１１の上昇を
持つ。エレベータ２１１再び上昇し、最上段に乗せてい
る空のトレーを空トレー搬送手段２５０に設けた把持手
段２５２に把持させる。把持手段２５２に空のトレーを
引き渡すとエレベータ２１１は下降し、元の位置に戻
る。

【００２８】これと共に、空トレー搬送手段２５０は空
トレーストッカ２０６の上部に移動する。また、エレベ
ータ２１１も空トレーストッカ２０６の位置に移動し、
空トレーストッカ２０６に積み重ねられている空ストッ
カを押し上げ、その最上段の空トレーを空ストッカ搬送
手段２５０に把持されている空ストッカに近ずけ、接触
させる。その状態で空ストッカ搬送手段２５０は空スト
ッカを把持手段２５２から解放させ、エレベータ２１１
の上に乗せられている空ストッカの上に乗せる。エレベ
ータ２１１は下降し、空トレーをトレー支持枠２０３に
収納させる。以上により、ローダ３００側の空ストッカ
の処理状況が理解できよう。

【００２９】次にアンローダ４００側の窓、例えば１０
６Ｆに装着した汎用トレーが試験済のＩＣで満杯になっ
た場合の動作を説明する。窓１０６Ｆに装着した汎用ト
レーが満杯になった場合は、エレベータ２１１はこの窓
１０６Ｆの下に移動する。窓１０６Ｆの下に積まれた汎
用トレーをそのまま押し上げ、満杯になった汎用トレー
の下にその最上段のトレーを接触させる。その状態で窓
１０６Ｆの周辺に設けた把持手段１０７を制御し、満杯
になった汎用トレーをエレベータ２１１に乗せられてい
る汎用トレーの上に乗せる。エレベータ２１１は下降
し、元の位置に戻る。

【００３０】これと共に、エレベータ２１１は空トレー
ストッカ２０６の下の位置に移動し、空トレーを押し上
げ、空トレーを空トレー搬送手段２５０に引き渡す。空
トレー搬送手段２５０は空トレーを窓１０６Ｆの位置に
移動させる。このとき、エレベータ２１１も窓１０６Ｆ
の位置に移動し、その位置でトレー支持枠２０３に支持
されているトレーを押し上げ、その最上段のトレーを空
トレー搬送手段２５０に把持されている空の汎用トレー
に接触させる。ここで把持手段２５２が空トレーを解放
し、空のトレーをエレベータ２１１の上に乗せられてい
るトレーの上に乗せ替える。空トレー搬送手段２５０が
空トレーストッカ２０６の上に戻る間にエレベータ２１
１は再び上昇し、最上段に乗せられている空のトレーを
窓１０６Ｆに装着する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では１台
のエレベータ２１１を使ってローダ３００側のトレーの
搬送及びアンローダ側のトレーの搬送を全て行なうこと
ができる。従ってエレベータに要するコストを低減する
ことができるから、大きなコストダウンが期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるＩＣ試験装置の要部の構成を説
明する略線的側面図。

【図２】従来の技術を説明するための略線的平面図。

【図３】従来の技術を説明するための斜視図。

【図４】ＩＣ試験装置に用いるテストトレーの構造を説
明するための分解斜視図。

【図５】ＩＣ試験装置のテスト部とＩＣの接続状態を説
明するための拡大断面図。

【図６】テスト部におけるＩＣのテスト順序を説明する
ための平面図。

【図７】従来のエレベータと汎用トレーの収納状態を説
明するための分解斜視図。

【図８】汎用トレーを窓の部分に保持するための把持手
段の一例を説明するための一部を切欠いて示す斜視図。

【符号の説明】

１０５ 基板 １０６，１０６Ａ〜１０６Ｆ 窓 １０７ 把持手段 ２１１ エレベータ ２５０ 空トレー搬送手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に複数の窓が１列に配列されて形成
   され、この複数の窓の中の一部の窓に被試験ＩＣを収納
   したトレーを下側から装着して窓を通じて被試験ＩＣを
   テストトレーに積み込み、被試験ＩＣを積み込んだテス
   トトレーをテスト部に搬送し、被試験ＩＣを試験すると
   共に、他の窓に装着した空のトレーに試験済のＩＣをテ
   ストトレーから積み替えてＩＣを試験する構造のＩＣ試
   験装置において、 上記複数の窓の配列方向に移動自在に支持したエレベー
   タを設け、各窓の下側に設けたトレー支持枠に支持され
   たトレーの何れでも、上記エレベータで押し上げ、上記
   窓にトレーを装着する動作および装着状態から取外す動
   作を実行できるように構成したことを特徴とするＩＣ試
   験装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＩＣ試験装置において、
   上記基板とトレー支持枠との間に、上記窓の配列方向に
   沿って移動自在に支持した空トレー搬送手段を配置した
   ことを特徴とするＩＣ試験装置。