JPH10185995A - 半導体装置用のハンドラ装置 - Google Patents

半導体装置用のハンドラ装置

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JPH10185995A
JPH10185995A JP8350455A JP35045596A JPH10185995A JP H10185995 A JPH10185995 A JP H10185995A JP 8350455 A JP8350455 A JP 8350455A JP 35045596 A JP35045596 A JP 35045596A JP H10185995 A JPH10185995 A JP H10185995A
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JP
Japan
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semiconductor device
handler
suction
unit
gantry
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JP8350455A
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English (en)
Inventor
Naoki Matsushita
直樹 松下
Tomohide Tokumaru
知秀 徳丸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査すべき半導体装置が検査位置に対して高
精度で位置決めされると共に、簡単な構成により、小型
に形成されるようにした、半導体装置用のハンドラ装置
を提供すること。 【解決手段】 架台21と、架台上に設けられたXY直
交ロボット22と、XY直交ロボットにより架台上でX
Y方向に移動可能に支持された吸着式ハンド部30と、
テストヘッド上の少なくとも一つの検査部13a,13
b,23に設けられ、上記吸着式ハンド部に設けられた
ガイド部34に係合できる位置決めピン23aとを備え
る半導体装置用のハンドラ装置10。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばIC等の半
導体装置を製造する際に、半導体装置の検査を行ない、
良品及び不良品をそれぞれ別個にトレイに収納するため
の半導体装置用のハンドラ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このようなハンドラ装置は、例え
ば図14及び図15に示すように構成されている。図1
4及び図15において、ハンドラ装置1は、検査装置と
してのテスター(図示せず)に接続されたテストヘッド
2に対して、このテストヘッドを跨ぐように構成された
架台3と、架台3上に設けられた片持ち式のXYZ直交
ロボット4と、架台3上に配設された良品トレイ5及び
不良品トレイ6、そして供給トレイ7,空トレイ8とを
含んでいる。
【0003】上記テストヘッド2は、その上面にて、架
台3の領域内に、半導体装置のO/S(Open/Sh
ort)チェック、即ち断線やリークのチェックを行な
うためのO/S部2aと、半導体装置のF/C(Fun
ction(またはFinal)Check)、即ち最
終チェックを行なうためのF/C部2bとを備えてい
る。また、各トレイは、図示しないエレベータによっ
て、順次に供給・交換されるようになっている。
【0004】このように構成されたハンドラ装置1によ
れば、検査すべき半導体装置(図示せず)は、XYZ直
交ロボットの可動部先端に保持され、且つ移動されるこ
とにより、先づO/S部2aに移動されて、O/Sチェ
ックが行なわれ、続いて、F/C部2bに移動されて、
F/Cチェックが行なわれる。
【0005】そして、O/Sチェック及びF/Cチェッ
クに合格した半導体装置の良品のみが、良品トレイ5に
収納され、測定不良あるいは形状不良等の不合格品は、
不良品として、不良品トレイ6に収納される。かくし
て、半導体装置のうち、良品及び不良品が、それぞれ良
品トレイ5及び不良品トレイ6に、分類して収納される
ことになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成のハンドラ装置1においては、テストヘッド2
の大きさによって、全体の大きさが決まる。即ち、上記
O/S部2a,F/C部2bと、四つのトレイ5,6,
7,8が配設されるスペースが余裕をもって配設される
ように、架台3の大きさが比較的大きく選定される。こ
れに対して、XYZ直交ロボット4は、所謂片持ち式に
構成されていることから、十分な搬送精度を得るため
に、高い剛性を有するように構成されなければならな
い。さらに、架台3も強固に構成される必要がある。か
くして、ハンドラ装置1は、全体が大型になり、コスト
も高くなってしまうという問題があった。
【0007】また、各トレイ5,6,7,8に対する半
導体装置の供給,搬出のために、トレイエレベータが二
つ、またトレイ搬送機構が一つ必要となり、構成が複雑
であると共に、コストが高くなってしまうという問題が
あった。
【0008】さらに、上記ハンドラ装置1においては、
半導体装置は、XYZ直交ロボット4によって、各検査
位置、即ちO/S部2a,F/C部2bに位置決めさ
れ、載置されるようになっているが、各検査位置におけ
るチェック終了後、再びXYZ直交ロボット4によって
半導体装置を保持し、移動することになるため、機構が
複雑となり、比較的大型になってしまうという問題があ
った。
【0009】これに対して、所謂ハンド部により半導体
装置を保持したまま検査を行なう方法もあり、この場
合、半導体装置の持ち替えが不要であることから、機構
が簡単で、且つ比較的小型に構成されるが、位置決め精
度が比較的低くなってしまい、十分な検査精度が得られ
なくなってしまうという問題があった。
【0010】さらに、所謂インライン型ハンドラ装置の
場合には、半導体装置のフォーミング直後に、半導体装
置が検査位置に移動されることになる。従って、リード
折曲げ直後には、リードにモールド樹脂のカスが付着し
ていることがあり、検査の際の接触不良や異物付着不良
となりやすいという問題があった。
【0011】本発明は、以上の点に鑑み、検査すべき半
導体装置が検査位置に対して高精度で位置決めされると
共に、簡単な構成により、小型に形成されるようにし
た、半導体装置用のハンドラ装置を提供することを目的
としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、テストヘッドの上面に被さるように支持された架
台と、この架台上に設けられ、対象物を互いに直交する
XYの二方向に移動可能なXY直交ロボットと、このX
Y直交ロボットにより架台上でXY方向に移動可能に支
持された吸着式ハンド部と、前記テストヘッド上の少な
くとも一つの検査部に設けられ、前記吸着式ハンド部に
設けられたガイド部に係合する手段とを備える、半導体
装置用のハンドラ装置により、達成される。
【0013】上記構成によれば、半導体装置のXY方向
に関する移動は、XY直交ロボットにより行なわれるの
で、従来のXYZ直交ロボットを使用する場合に比較し
て、簡単な構成により実現される。また、半導体装置
は、移動及び検査の際に、吸着式ハンド部によって保持
されているので、検査終了後等にて、移動のための半導
体装置の持ち替えが不要であり、持ち替えのための構成
も必要としない。さらに、半導体装置が吸着式ハンド部
によって検査部に移動されると共に、吸着式ハンド部の
ガイド部に対して、検査部に設けられた係合手段が係合
することにより、半導体装置の検査部への位置決めが正
確に行われる。
【0014】上記吸着式ハンド部が、吸着保持すべき半
導体装置の吸着の際に、当該半導体装置の隅部を位置決
めするための位置決め手段を備えている場合には、吸着
式ハンド部による半導体装置の吸着保持の際に、半導体
装置が、吸着用ハンド部に対して正確に位置決めされ、
確実に保持されることになる。
【0015】半導体装置のリードに付着したハンダカ
ス,樹脂カス等の異物を除去するためのエアーブロー装
置を備えている場合には、検査部における検査の際に、
リードが検査部の接点に対して確実に接触できる。
【0016】上記吸着式ハンド部が、XY直交ロボット
に対して、水平方向に移動調整可能な位置調整手段を介
して、取り付けられている場合には、吸着式ハンド部に
よる検査部への位置決めが多少ずれていたとしても、位
置決めピンによる検査部に対する正確な位置決めの際
に、吸着式ハンド部により保持された半導体装置が、検
査部に対して垂直方向に安定した状態で位置決めされ
る。
【0017】上記架台が、三脚構造により支持されてい
る場合には、架台が、テストヘッドを跨ぐ必要がなく、
架台自体が小型に構成される。
【0018】上記XY直交ロボットのアームに、補強構
造が施されている場合には、XY直交ロボットの剛性が
高められることになり、XY直交ロボットによる位置決
め精度が向上する。
【0019】上記架台上に、検査済みの半導体装置を収
容すべき引出し式の良品トレイ及び不良品トレイが配設
されており、位置決め機構により、所定位置に位置決め
される場合には、トレイの交換は、従来のトレイエレベ
ータ等の搬送手段を使用することなく、容易に且つ確実
に行われる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図1乃至図13を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例で
あるから、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を
限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られる
ものではない。
【0021】図1は、本発明によるハンドラ装置の一実
施形態を組み込んだ半導体製造装置の構成を示してい
る。図1において、半導体製造装置10は、対象物に所
定のマークを施すための手段であるMA部11,半導体
装置のトリミング及び/又はフォーミング(Trimm
ing/Forming)を行うTF部12,テストヘ
ッド13及びハンドラ装置20を含んでいる。
【0022】上記MA部11は、図2に示すように、ロ
ーダとしてのレール11a上にセットされたリードフレ
ーム(図示せず)を、送り機構11bにより矢印A方向
に搬送して、レーザヘッド11cにより、リードフレー
ム上に会社名,型名,ロットナンバー等を印刷するよう
になっている。
【0023】上記TF部12は、図3に示すように、M
A部11と共通のレール11a上を、MA部11と共通
の送り機構11bによって搬送されるリードフレームに
対して、所定のハンダ付け,樹脂モールドにより、IC
等の半導体装置の外形を形成し、完成した半導体装置
を、排出バー12aを介して、排出するようになってい
る。
【0024】図1のテストヘッド13は、検査装置とし
てのテスター(図示せず)に接続されており、その上面
には、後述するように、検査部としてのO/S部13a
及びF/C部13bを備えている。上記O/S部13a
は、半導体装置のO/S(Open/Short)チェ
ック、即ち断線やリークのチェックを行なうと共に、上
記F/C部13bは、半導体装置のF/C(Funct
ion(またはFinal)Check)、即ち最終チ
ェックを行なうようになっている。
【0025】上記ハンドラ装置20は、図4に示すよう
に、テストヘッド13に対して、このテストヘッド13
の上面に被さるように構成された架台21と、架台21
上に設けられた片持ち式のXY直交ロボット22と、架
台21上に設けられたリード検査ユニット23と、架台
21上に配設された図5に示す二つの良品トレイ24
a,24b及び不良品トレイ25と、を含んでいる。
【0026】上記架台21は、図5及び図6に示すよう
に、四隅のうち、三つの隅部に脚部21aを備えた三脚
構造により、テストヘッド13の上面に被さるように構
成されていると共に、その重心が、三脚を結ぶ三角形の
内側に位置するように構成されている。さらに、架台2
1は、インラインを構成する上記MA部11及びTF部
12に対して連結されている。これにより、架台21
は、テストヘッド13を跨ぐ必要がなく、小型に構成さ
れると共に、転倒するおそれがない。
【0027】上記XY直交ロボット22は、図4に示す
ように、互いに直交するXYの二方向に対象物を移動で
きる公知の構成であって、吸着式ハンド部30を、架台
21上にてXY方向に移動可能に支持している。
【0028】この吸着式ハンド部30は、図7に示すよ
うに、XY直交ロボット22に支持された垂直に延びる
ハンドシャフト31に対して、水平方向に例えば1mm
の範囲内で移動可能な位置調整手段としてのコンプライ
アンスモジュール32を有している。このコンプライア
ンスモジュール32を介して、ベース33が取り付けら
れている。さらに、吸着式ハンド部30は、ベース33
の下面に設けたガイド部(図示の場合ガイドホール)3
4と、上記ハンドシャフト31からコンプライアンスモ
ジュール32を介して下方に向かって延びていて、半導
体装置40を吸着保持するための真空排気系(図示せ
ず)に接続された吸着ノズル35とを備えている。ベー
ス部33からは、位置決め手段として、例えば4本のリ
ードガイド36が下方に延びている。リードガイド36
の中間位置にはストッパ37が固定されている。
【0029】これに対して、半導体装置が位置決めされ
るべき位置、例えばリード検査ユニット23上には、図
7に示すように、ハンド部30を位置決めするために、
ハンド部30のガイド部34に対応した係合手段として
の位置決めピン23aが植設されている。尚、半導体装
置が位置決めされるべき他の検査位置、即ちテストヘッ
ド13のO/S部13a,F/C部13bにも、同様の
位置決めピンが植設されている。
【0030】ここで、上記吸着式ハンド部30のガイド
部34とリード検査ユニット23に設けられた位置決め
ピン23aは、ハンド部30の吸着ノズル35に吸着保
持された半導体装置40を正確に位置決めできるよう
に、少なくとも二つづつ設けられている。
【0031】また、上記リードガイド36は、図8及び
図9に示すように、例えば四本のロッド状の部材でな
り、各ロッドは四角形の外形を有する半導体装置40の
四つの隅部に対して、これらの隅部に隣接して四辺から
垂直に突出するリード端子41に係合する。このことに
より、半導体装置40の姿勢及び位置を規制できるよう
に、形成されている。このため、例えばリードガイド3
6は図9に示すように、各ロッドの少なくとも先端部
が、隅に位置するリード端子41,41内に内接するほ
ぼ扇形状である。この場合、リードガイド36のリード
端子41に接するガイド面は、例えば鏡面仕上げされる
ことにより、高い位置決め精度が得られる。また、リー
ドガイド36の先端側は、下方に向かって僅かに広がる
ようにテーパ状に形成されることにより、吸着ノズル3
5の上昇によって、半導体装置40がこのテーパに従っ
て、位置修正されるようになっている。
【0032】ところで、上記XY直交ロボット22は、
図10(a)の側面図及び図10(b)の断面図に示す
ように、そのY軸方向に延びるアーム部22aの先端
に、架台21上に固定配置されたリニアガイド22bに
係合する係合部22cと、補強部材22dと、を備えて
いる。係合部22cは、図示の場合、所謂三点支持カム
フォロワとして構成されており、ハンド部30の重量に
よるY軸方向の捩れを防止できるようになっている。ま
た、補強部材22dは、アーム部22aの撓みを防止す
るために、アーム部22aを上下及び一側から包囲す
る、例えばアルミニウムから成る補強材として形成され
ている。
【0033】上記良品トレイ24a,24b及び不良品
トレイ25は、例えば図11及び図12に示すように、
トレイセット台26上に載置されていて、このトレイセ
ット台26が矢印に示すように引出し式に外部に取り出
されると共に、位置決めシリンダ27によって、位置決
め固定されるようになっている。この位置決めシリンダ
27の操作用のバルブスイッチ27aは、トレイセット
台26を引き出す際のハンドル26a付近に配設されて
いる。
【0034】さらに、前述したTF部12の排出バー1
2aには、図13に示すように、半導体装置40に向け
て空気を噴射するためのエアーブロー装置12bが設け
られている。これにより、TF部12にて半導体装置4
0に付着したハンダカス,樹脂カス等の異物が除去され
るようになっている。
【0035】本実施形態による半導体製造装置10は、
以上のように構成されており、以下のように動作する。
先づ、リードフレームが、MA部11のローダとしての
レール11a上にセットされ、送り機構11bにより搬
送された後、レーザヘッド11cによって、マーク即ち
会社名,型名,ロットナンバー等がリードフレームの表
面に印刷される。
【0036】そして、マークされたリードフレームは、
再びレール11a上を送り機構11bによって搬送さ
れ、TF部12に移動される。そして、TF部12に
て、リードフレームに対して、所定のハンダ付け,樹脂
モールドによって、IC等の半導体装置の外形が形成さ
れ、半導体装置40が完成する。このようにして完成し
た半導体装置40は、排出バー12aにて、エアーブロ
ー装置12bによって、ハンダカス,樹脂カス等の異物
が吹き飛ばされたのち、ハンドラ装置20に供給され
る。
【0037】TF部12から供給された半導体装置40
は、ハンドラ装置20のXY直交ロボット22により支
持された吸着式ハンド部30により保持される。その
際、ハンドラ装置30のベース33が下降することによ
り、リードガイド36が半導体装置40の四隅に係合し
て、半導体装置40の位置決めを行なった後、吸着ノズ
ル35が下降して、その先端により半導体装置40を真
空吸着する。そして、吸着ノズル35が上昇することに
より、半導体装置40は、リードガイド36により吸着
された状態で、XY直交ロボット22によってXY方向
に適宜に移動されて、先づO/S部13aに位置決めさ
れ、半導体装置40のO/Sチェックが行なわれ、再び
XY直交ロボット22によってXY方向に適宜に移動さ
れて、F/C部13bに位置決めされ、半導体装置40
のF/Cチェックが行なわれる。
【0038】その後、半導体装置40は、O/Sチェッ
ク及びF/Cチェックにおける良品のみが、リード検査
ユニット23に移動され、リード検査が行なわれた後、
良品トレイ24aまたは24bに移動され、収納され
る。また、O/Sチェック及びF/Cチェックにおける
測定不良または形状不良のものは、不良品として、リー
ド検査をパスして、直接に不良品トレイ25に移動さ
れ、収納される。
【0039】この場合、上記O/S部13a,F/C部
13b及びリード検査ユニット23においては、吸着式
ハンド部30のベース33に設けられたガイド部34
が、それぞれ位置決めピン、例えばリード検査ユニット
23の位置決めピン23aに係合することにより、それ
ぞれの検査位置に対して正確に位置決めされることにな
る。その際、ガイド部34及び位置決めピン23a等
が、それぞれ二つ以上設けられていることにより、半導
体装置40はXY平面内で不用意に回転しないように、
正確に位置決めされることになる。
【0040】ここで、XY直交ロボット22による位置
決めが、所定位置から多少ずれていたとしても、位置決
めピン23aがガイド部34内に嵌入することにより、
正確に位置決めが行われる。その際、コンプライアンス
モジュール32が作動することにより、吸着式ハンド部
30のベース33以下の部分全体が、正確に、検査位置
の直上に移動されるようになっている。
【0041】尚、リード検査ユニット23に対する位置
決めの際に、吸着ノズル35が下降したとき、リードガ
イド36に取り付けられたストッパ37が、リード検査
ユニット23の上面に当接することにより、Z方向の正
確な位置決めが行われるようになっている。
【0042】良品トレイ24a,24bは、良品である
半導体装置40が順次交互に収納されることにより、例
えば5乃至6分程度でトレイが満杯になるが、トレイ2
4a,24b,25は、それぞれトレイセット台26に
載置されているので、トレイを引き出す際には、オペレ
ータは、片手でハンドル26aを掴むと共に、その手の
指によってバルブスイッチ27aを操作することによ
り、ワンタッチでトレイの交換を行なうことが可能であ
るので、トレイエレベータ等の搬送手段がなくても、ト
レイの交換が短時間で容易に行われることになり、作業
負荷の増加は少なくて済むことになる。
【0043】尚、上述した実施形態においては、半導体
装置として、ほぼ正方形のICの場合について説明した
が、これに限らず、任意の形状,パッケージの半導体装
置のためのハンドラ装置に対して、本発明を適用できる
ことは明らかである。
【0044】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、検
査すべき半導体装置が検査位置に対して高精度で位置決
めされると共に、簡単な構成により、小型に形成される
ようにした、半導体装置用のハンドラ装置を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるハンドラ装置の一実施形態を組み
込んだ半導体製造装置の構成を示す概略斜視図である。
【図2】図1の半導体製造装置におけるMA部を示す概
略斜視図である。
【図3】図1の半導体製造装置におけるTF部を示す概
略斜視図である。
【図4】図1の半導体製造装置におけるハンドラ装置を
示す概略斜視図である。
【図5】図1の半導体製造装置の全体構成を示す概略平
面図である。
【図6】図4のハンドラ装置の概略側面図である。
【図7】図4のハンドラ装置における吸着式ハンド部を
示す部分拡大正面図である。
【図8】図7の吸着式ハンド部の要部を示す部分拡大図
である。
【図9】図8の要部を下方から見た底面図である。
【図10】図4のハンドラ装置におけるXY直交ロボッ
トの要部を示す概略側面図及び断面図である。
【図11】図4のハンドラ装置における各トレイを載置
するためのトレイセット台の正面図である。
【図12】図11のトレイセット台の側面図である。
【図13】図1の半導体製造装置におけるエアーブロー
装置を示す概略断面図である。
【図14】従来のハンドラ装置の一例を示す概略平面図
である。
【図15】図14のハンドラ装置の概略背面図である。
【符号の説明】
10・・・半導体製造装置、11・・・MA部、12・
・・TF部、12a・・・排出バー、12b・・・エア
ーブロー装置、13・・・テストヘッド、13a・・・
O/S部、13b・・・F/C部、20・・・ハンドラ
装置、21・・・架台、22・・・XY直交ロボット、
23・・・リード検査ユニット、23a・・・位置決め
ピン、24a,24b・・・良品トレイ、25・・・不
良品トレイ、26・・・トレイセット台、26a・・・
ハンドル、27・・・位置決めシリンダ、27a・・・
バルブスイッチ、30・・・吸着式ハンド部、31・・
・ハンドシャフト、32・・・コンプライアンスモジュ
ール、33・・・ベース、34・・・ガイド部、35・
・・吸着ノズル、36・・・リードガイド、37・・・
ストッパ、40・・・半導体装置。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テストヘッドの上面に被さるように支持
    された架台と、 この架台上に設けられ、対象物を互いに直交するXYの
    二方向に移動可能なXY直交ロボットと、 このXY直交ロボットにより架台上でXY方向に移動可
    能に支持された吸着式ハンド部と、 前記テストヘッド上の少なくとも一つの検査部に設けら
    れ、前記吸着式ハンド部に設けられたガイド部に係合す
    る手段とを備えることを特徴とする半導体装置用のハン
    ドラ装置。
  2. 【請求項2】 前記吸着式ハンド部が、吸着保持すべき
    半導体装置の吸着の際に、当該半導体装置の隅部を位置
    決めするための位置決め手段を備えていることを特徴と
    する請求項1に記載の半導体装置用のハンドラ装置。
  3. 【請求項3】 前記半導体装置のリードに付着したハン
    ダカス,樹脂カス等の異物を除去するためのエアーブロ
    ー装置を備えていることを特徴とする請求項1に記載の
    半導体装置用のハンドラ装置。
  4. 【請求項4】 前記吸着式ハンド部が、XY直交ロボッ
    トに対して、水平方向に移動調整可能な位置調整手段を
    介して、取り付けられていることを特徴とする請求項1
    に記載の半導体装置用のハンドラ装置。
  5. 【請求項5】 前記架台が、三脚構造により支持されて
    いることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置用の
    ハンドラ装置。
  6. 【請求項6】 前記XY直交ロボットのアームに補強構
    造が施されていることを特徴とする請求項1に記載の半
    導体装置用のハンドラ装置。
  7. 【請求項7】 前記架台上に、検査済みの半導体装置を
    収容すべき引出し式の良品トレイ及び不良品トレイが配
    設されており、位置決め機構により、所定位置に位置決
    めされることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置
    用のハンドラ装置。
JP8350455A 1996-12-27 1996-12-27 半導体装置用のハンドラ装置 Pending JPH10185995A (ja)

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