JPWO2006040797A1 - 電子部品ハンドリング装置および電子部品の位置ずれ修正方法 - Google Patents

Abstract

ローダ部搬送装置５０１の可動ヘッド部５０１ｃにおける吸着部５０１ｄの吸着パッド５０１ｅが吸着保持しているＩＣデバイス２を、バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃ内において、凹部５０２ｃの内壁面５０１ｆの近傍に位置させた後、可動ヘッド部５０１ｃをわずかにＸ軸正方向に移動させ、吸着部５０１ｄの吸着パッド５０１ｅが吸着保持しているＩＣデバイス２の一側面を、バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃの内壁面５０１ｆに当接させることにより、ＩＣデバイス２のθ方向の傾きを補正する。そしてその後、ＩＣデバイス２をバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃの中心に載置する。

Description

本発明は、電子部品を搬送する途中で電子部品の位置ずれを修正することのできる電子部品ハンドリング装置、および電子部品ハンドリング装置における電子部品の位置ずれ修正方法に関するものである。

ＩＣデバイス等の電子部品の製造過程においては、最終的に製造された電子部品の性能や機能を試験するために電子部品試験装置が用いられている。

従来の一例としての電子部品試験装置は、電子部品の試験を行うテスト部と、試験前のＩＣデバイスをテスト部に送り込むローダ部と、試験済のＩＣデバイスをテスト部から取り出して分類するアンローダ部とを備えている。そして、ローダ部には、ローダ部とテスト部との間で往復移動可能なバッファステージと、ＩＣデバイスを吸着保持し得る吸着部を備えカスタマトレイからヒートプレート、ヒートプレートからバッファステージまでの領域で移動可能なローダ部搬送装置とが設けられている。また、テスト部には、ＩＣデバイスを吸着保持しテストヘッドのコンタクト部に押し付けることのできるコンタクトアームを備え、テスト部の領域で移動可能なテスト部搬送装置が設けられている。

ローダ部搬送装置は、カスタマトレイに収容されているＩＣデバイスを吸着部によって吸着保持してヒートプレート上に載置した後、所定の温度まで加熱されたヒートプレート上のＩＣデバイスを再度吸着部によって吸着保持してバッファステージ上に載置する。そして、ＩＣデバイスを載せたバッファステージは、ローダ部からテスト部側に移動する。次に、テスト部搬送装置は、コンタクトアームによってバッファステージ上のＩＣデバイスを吸着保持してテストヘッドのコンタクト部に押し付け、ＩＣデバイスの外部端子とコンタクト部の接続端子とを接触させる。

その状態で、テスタ本体からケーブルを通じてテストヘッドに供給されるテスト信号をＩＣデバイスに印加し、ＩＣデバイスから読み出される応答信号をテストヘッドおよびケーブルを通じてテスタ本体に送ることにより、ＩＣデバイスの電気的特性を測定する。

ここで、上記のようにテスト部搬送装置のコンタクトアームがＩＣデバイスをコンタクト部に押し付けるときに、コンタクトアームにおけるＩＣデバイスの保持位置がずれていると、ＩＣデバイスの外部端子とコンタクト部の接続端子との接触が確実に行われず、試験を正確に実行することができない。

したがって、コンタクトアームがＩＣデバイスを吸着するときの当該ＩＣデバイスの置き位置、すなわちバッファステージ上におけるＩＣデバイスの位置は、正確に規定する必要がある。

しかしながら、通常、カスタマトレイやヒートプレートにおけるＩＣデバイスの収容部とＩＣデバイスとの間には所定のクリアランスがあるため、ＩＣデバイスは、ローダ部搬送装置によってバッファステージに載置されるまでに、位置ずれが生じたり、θ方向に回転したりする場合がある。

ところで、従来、電子部品試験装置には、外形等の異なるＩＣデバイスに対応することができるように、チェンジキットと称される交換可能な部材が設けられていることが多い。外形の異なるＩＣデバイスを試験するときには、このチェンジキットを交換することにより対応し、外形の異なるＩＣデバイス毎に複数種類のチェンジキットを用意しておく必要がある。

上記のようなＩＣデバイスの位置ずれの補正方法としては、被試験ＩＣデバイスの外形に対応したテーパ状凹部を有するバッファステージをチェンジキットとして使用し、そのバッファステージのテーパ状凹部にＩＣデバイスを落とし込むことによりＩＣデバイスの位置決めを行う方法や、２本の可動式のバーでＩＣデバイスを挟み込むことにより、ＩＣデバイスの位置ずれを補正する方法がある。

しかしながら、前者の方法では、外形の異なるＩＣデバイス毎にバッファステージが必要となるため、コストが高く、またＩＣデバイスの品種変更の度にバッファステージを交換する必要があり、作業が煩雑であるという問題があった。また、後者の方法では、２本の可動式のバーを備えた機構を電子部品試験装置に設置するのに製造コストがかかるとともに、電子部品試験装置が複雑化するという問題があった。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、外形の異なる電子部品毎に対応した位置決め構造体を必要とすることなく、電子部品の位置ずれを修正することのできる電子部品ハンドリング装置および電子部品の位置ずれ修正方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１に本発明は、電子部品の試験を行うテスト部と、試験前の電子部品を前記テスト部に送り込むローダ部と、試験済の電子部品を前記テスト部から取り出して分類するアンローダ部とを備えた電子部品ハンドリング装置であって、前記ローダ部に設けられた、前記ローダ部と前記テスト部との間で電子部品を受け渡しするバッファステージと、前記ローダ部で電子部品を吸着保持して前記バッファステージ上に載置するローダ部搬送装置と、前記ローダ部搬送装置で吸着保持した電子部品の側面を所定の基準辺または基準面に当接させながら当該電子部品の位置ずれを修正する位置修正装置とを備えることを特徴とする電子部品ハンドリング装置を提供する（発明１）。なお、「ローダ部搬送装置」と「位置修正装置」とは装置として重複し得る（一の装置で構成し得る）ものである。

上記発明（発明１）においては、吸着保持した電子部品の側面を所定の基準辺または基準面に当接させることにより、ローダ部搬送装置における電子部品の保持状態を変え、電子部品の平面視回転方向（θ方向）の傾き、場合によってはＸ軸方向またはＹ軸方向のずれを修正することができる。

上記発明（発明１）においては、前記位置修正装置によって位置ずれが修正され、前記バッファステージ上に載置された電子部品を吸着保持して前記テスト部へ搬送するテスト部搬送装置を備えることが好ましい（発明２）。

上記発明（発明１，２）において、前記バッファステージには、電子部品を収容し得る凹部が形成されており、前記凹部の内壁が電子部品の位置ずれを修正する前記所定の基準辺または基準面となっていることが好ましい（発明３）。かかる発明（発明３）によれば、電子部品の位置ずれ修正を行った後、短い移動距離で電子部品をバッファステージ上に載置することができるため、ローダ部搬送装置の移動を効率良く短時間で行うことができる。

上記発明（発明１〜３）において、前記バッファステージにおいて前記電子部品が載置される位置には、電子部品を吸着し得る吸着部が設けられていることが好ましい（発明４）。かかる発明（発明４）によれば、位置ずれ修正を行った電子部品の位置が、電子部品が吸着保持から解放される時などに再度ずれることを防止することができる。

上記発明（発明４）において、前記バッファステージの吸着部には多孔質の弾性体からなる吸着部材が設けられていることが好ましい（発明５）。かかる発明（発明５）によれば、半田ボールを備えたＩＣデバイス等、凹凸を有する電子部品に対しても吸着部材の形状が追従し易く、そのような電子部品をも的確に吸着することができる。

上記発明（発明１〜５）において、前記ローダ部搬送装置は、吸着パッドを有する吸着部を備えており、前記吸着パッドは、高弾性材料から構成されていることが好ましい（発明６）。「高弾性」の程度は、吸着パッドが吸着保持している電子部品が所定の部材に当接した時に変形しない程度の弾性をいうものとする。吸着パッドをかかる高弾性材料で構成することにより、電子部品の当接時に吸着パッドの吸着面が電子部品の保持位置に対してスムーズに滑動できるため、電子部品の位置ずれ補正を的確に行うことができる。

上記発明（発明６）において、前記吸着パッドを構成する高弾性材料は、導電性を有することが好ましい（発明７）。かかる発明（発明７）によれば、吸着パッドにおける静電気の発生を防止することができる。

上記発明（発明３〜７）において、前記ローダ部搬送装置は、電子部品を吸着保持する吸着部を複数備えており、前記バッファステージの凹部は、前記ローダ部搬送装置の吸着部の数に対応する数形成されていることが好ましい（発明８）。かかる発明（発明８）によれば、複数の電子部品の位置ずれ補正を一度に行うことができる。

上記発明（発明１〜８）において、前記位置修正装置は、前記ローダ部搬送装置で吸着保持した電子部品の隣接する二側面を、前記所定の基準辺または基準面および当該所定の基準辺または基準面と隣接する辺または面の二辺または二面に当接させながら、前記電子部品の位置ずれを修正する装置であってもよい（発明９）。かかる発明（発明９）によれば、電子部品の隣接する二辺の位置を正確に規定することができ、したがって、電子部品のθ方向、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のずれを修正することができる。

第２に本発明は、電子部品ハンドリング装置上の第１の位置から電子部品を吸着保持し、吸着保持した前記電子部品の側面を所定の基準辺または基準面に当接させながら前記電子部品の位置ずれを修正し、位置ずれ修正後の前記電子部品を電子部品ハンドリング装置上の第２の位置に載置することを特徴とする電子部品ハンドリング装置における電子部品の位置ずれ修正方法を提供する（発明１０）。

上記発明（発明１０）においては、吸着保持した電子部品の側面を所定の基準辺または基準面に当接させることにより、電子部品の保持状態を変え、電子部品のθ方向の傾き、場合によってはＸ軸方向またはＹ軸方向のずれを修正することができる。

上記発明（発明１０）においては、前記第２の位置を電子部品ハンドリング装置のバッファステージに形成された凹部とし、前記凹部の内壁を前記所定の基準辺または基準面とすることが好ましい（発明１１）。かかる発明（発明１１）によれば、電子部品の位置ずれ修正を行った後、短い移動距離で電子部品をバッファステージ上に載置することができるため、電子部品の移動を効率良く短時間で行うことができる。

本発明の電子部品ハンドリング装置および電子部品の位置ずれ修正方法によれば、外形の異なる電子部品毎に対応した位置決め構造体を必要とすることなく、電子部品の位置ずれを修正することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るハンドラの平面図、図２は同実施形態に係るハンドラの部分断面側面図（図１におけるＩ−Ｉ断面図）、図３は同ハンドラで用いられるバッファステージの斜視図、図４は同ハンドラで用いられるバッファステージの断面図、図５（ａ）〜（ｃ）は同ハンドラにおけるＩＣデバイスの位置ずれ補正方法を示す側面図、図６（ａ）〜（ｃ）は同ハンドラにおけるＩＣデバイスの位置ずれ補正方法を示す平面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態における電子部品試験装置１は、ハンドラ１０と、テストヘッド３００と、テスタ２０とを備え、テストヘッド３００とテスタ２０とはケーブル２１を介して接続されている。そして、ハンドラ１０の供給トレイ用ストッカ４０１に格納された供給トレイ上の試験前のＩＣデバイスを搬送してテストヘッド３００のコンタクト部３０１に押し当て、このテストヘッド３００及びケーブル２１を介してＩＣデバイスのテストを実行した後、テストが終了したＩＣデバイスをテスト結果に従って分類トレイ用ストッカ４０２に格納された分類トレイ上に搭載する。

ハンドラ１０は、主にテスト部３０と、ＩＣデバイス格納部４０と、ローダ部５０と、アンローダ部６０とから構成される。以下、各部について説明する。

ＩＣデバイス格納部４０
ＩＣデバイス格納部４０は、試験前及び試験後のＩＣデバイスを格納する手段であり、主に供給トレイ用ストッカ４０１と、分類トレイ用ストッカ４０２と、空トレイ用ストッカ４０３と、トレイ搬送装置４０４とから構成される。

供給トレイ用ストッカ４０１には、試験前の複数のＩＣデバイスが搭載された複数の供給トレイが積載されて収納されており、本実施形態においては、図１に示すように、２つの供給トレイ用ストッカ４０１が具備されている。

分類トレイ用ストッカ４０２は、試験後の複数のＩＣデバイスが搭載された複数の分類トレイが積載されて収納されており、本実施形態においては、図１に示すように４つの分類トレイ用ストッカ４０２が具備されている。これら４つの分類トレイ用ストッカ４０２を設けることにより、試験結果に応じて、最大４つの分類にＩＣデバイスを仕分けして格納できるように構成されている。

空トレイ用ストッカ４０３は、供給トレイ用ストッカ４０１に搭載されていた全ての試験前のＩＣデバイス２０がテスト部３０に供給された後の空トレイを格納する。なお、各ストッカ４０１〜４０３の数は、必要に応じて適宜設定することが可能である。

トレイ搬送装置４０４は、図１においてＸ軸、Ｚ軸方向に移動可能な搬送手段であり、主にＸ軸方向レール４０４ａと、可動ヘッド部４０４ｂと、４つの吸着パッド４０４ｃとから構成されており、供給トレイ用ストッカ４０１と、一部の分類トレイ用ストッカ４０２と、空トレイ用ストッカ４０３とを包含する範囲を動作範囲とする。

トレイ搬送装置４０４においては、ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向レール４０４ａがＸ軸方向に移動可能に可動ヘッド部４０４ｂを片持ち支持しており、可動ヘッド部４０４ｂには図示しないＺ軸方向アクチュエータと、先端部に４つの吸着パッド４０４ｃが具備されている。

トレイ搬送装置４０４は、供給トレイ用ストッカ４０１にて空になった空トレイを吸着パッド４０４ｃにより吸着し保持し、Ｚ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｘ軸方向レール４０４ａ上で可動ヘッド部４０４ｂを摺動させることにより空トレイ用ストッカ４０１に移送する。同様に、分類トレイ用ストッカ４０２において分類トレイ上に試験後のＩＣデバイスが満載された場合に、空トレイ用ストッカ４０３から空トレイを吸着し保持し、Ｚ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｘ軸方向レール４０４ａ上にて可動ヘッド部４０４ｂを摺動させることにより、分類トレイ用ストッカ４０２に移送する。

なお、トレイ搬送装置４０４の動作範囲は、図２に示すように、後述するローダ部搬送装置５０１及びアンローダ部搬送装置６０１の動作範囲とＺ軸方向上で重複しないように設けられているため、トレイ搬送装置４０４と、ローダ部搬送装置５０１及びアンローダ部搬送装置６０１の動作が互いに干渉することはない。

ローダ部５０
ローダ部５０は、試験前のＩＣデバイスをＩＣデバイス格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１からテスト部３０に供給するための手段であり、主にローダ部搬送装置５０１と、２つのローダ用バッファ部５０２（図１においてＸ軸負方向の２つ）と、ヒートプレート５０３とから構成される。

試験前のＩＣデバイスは、ローダ部搬送装置５０１により供給トレイ用ストッカ４０１からヒートプレート５０３に移動され、ヒートプレート５０３にて所定の温度に加熱された後、再度ローダ部搬送装置５０１によりローダ用バッファ部５０２に移動され、そしてローダ用バッファ部５０２によって、テスト部３０に導入される。

ローダ部搬送装置５０１は、ＩＣデバイス格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１の供給トレイ上のＩＣデバイスをヒートプレート５０３上に移動させるとともに、ヒートプレート５０３上のＩＣデバイスをローダ用バッファ部５０２上に移動させる手段であり、主にＹ軸方向レール５０１ａと、Ｘ軸方向レール５０１ｂと、可動ヘッド部５０１ｃと、吸着部５０１ｄとから構成されている。このローダ部搬送装置５０１は、供給トレイ用ストッカ４０１と、ヒートプレート５０３と、２つのローダ用バッファ部５０２とを包含する範囲を動作範囲としている。

図１に示すように、ローダ部搬送装置５０１の２つのＹ軸方向レール５０１ａは、ハンドラ１０の基台１２上に固定されており、それらの間にＸ軸方向レール５０２ｂがＹ軸方向に摺動可能に支持されている。Ｘ軸方向レール５０２ｂは、Ｚ軸方向アクチュエータ（図示せず）を有する可動ヘッド部５０１ｃをＸ軸方向に摺動可能に支持している。

可動ヘッド部５０１ｃは、下端部に吸着パッド５０１ｅを有する吸着部５０１ｄを４つ備えており、上記Ｚ軸方向アクチュエータを駆動させることにより、４つの吸着部５０１ｄをそれぞれ独立してＺ軸方向に昇降させることができる。

本実施形態における吸着パッド５０１ｅは、吸着保持しているＩＣデバイスが、後述するバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃの内壁面５０１ｆに当接した時に変形しない程度の弾性を有する高弾性材料から構成されているのが好ましい。これにより、吸着パッド５０１ｅを移動させて、当該吸着パッド５０１ｅが吸着保持しているＩＣデバイスを上記内壁面５０１ｆに当接させた時に、吸着パッド５０１ｅの吸着面がＩＣデバイスの保持位置に対してスムーズに滑動できるため、ＩＣデバイスの位置ずれを的確に修正することができる。吸着パッド５０１ｅを構成し得る高弾性材料としては、例えば、樹脂材料を使用することができる。

また、吸着パッド５０１ｅは、静電気の発生を防止するために、導電性を有する材料から構成されるのが好ましい。このような吸着パッド５０１ｅは、例えば、樹脂に導電性の粉末を配合して成形することにより、あるいは、成形したパッドに対して導電処理を施すことにより得ることができる。

各吸着部５０１ｄは、負圧源（図示せず）に接続されており、吸着パッド５０１ｅからエアを吸引して負圧を発生させることにより、ＩＣデバイスを吸着保持することができ、また、吸着パッド５０１ｅからのエアの吸引を停止することにより、ＩＣデバイスを解放することができる。

ヒートプレート５０３は、ＩＣデバイスに所定の熱ストレスを印加するための加熱源であり、例えば下部に発熱源（図示せず）を有する金属製の伝熱プレートである。ヒートプレート５０３の上面側には、ＩＣデバイスを落とし込むための凹部５０３ａが複数形成されている。なお、かかる加熱源の替わりに、冷却源が設けられてもよい。

ローダ用バッファ部５０２は、ＩＣデバイスをローダ部搬送装置５０１の動作範囲と、テスト部搬送装置３１０の動作範囲との間を往復移動させる手段であり、主にバッファステージ５０２ａと、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂとから構成されている。

ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向アクチュエータ５０２ｂの片側端部にバッファステージ５０２ａが支持されており、図３および図４に示すように、バッファステージ５０２ａの上面側には、ＩＣデバイスを落とし込むための平面視矩形の凹部５０２ｃが４つ形成されている。

バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃの平面方向の大きさは、試験対象となる各種ＩＣデバイスの中でも最大のＩＣデバイスを収容できる程度の大きさに設定することができる。これにより、被試験ＩＣデバイス２を外形の異なる種々のＩＣデバイス２に変更する場合であっても、バッファステージ５０２ａを交換する必要がなくなる。例えば、各辺が３．０ｍｍ〜２０ｍｍの多数種類の外形のＩＣデバイス２に対応させたい場合には、バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃは、ＩＣデバイス２のＸＹ軸方向のずれや回転方向（θ方向）のずれを考慮して、例えば各辺２２ｍｍ程度の大きさの凹部を形成することができる。

バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃにおける一の内壁面５０１ｆ（本実施形態では、Ｙ軸方向に沿った面であってＸ軸正方向側の面）は、ＩＣデバイスの位置ずれを補正するための基準面であって、ＩＣデバイスの側面が当接される壁面となっており、垂直に形成されている。なお、上記内壁面５０１ｆに隣接する内壁面５０１ｊ（本実施形態では、Ｘ軸方向に沿った面であってＹ軸正方向側の面）も、内壁面５０１ｆとともに基準面となり得る。

ＩＣデバイス２を吸着保持した４つの吸着パッド５０１ｅは、バッファステージ５０２ａ上にて降下してＩＣデバイス２を凹部５０２ｃ内に位置させた後、基準面方向に移動してＩＣデバイス２を基準面に当接させながら、ＩＣデバイス２の側面が基準面と平行状態になりさらに側面全体が基準面に接するまで移動する。この結果、４個のＩＣデバイスは一括して同時に位置ずれ修正される。

本実施形態におけるバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃの底面中央部には、ＩＣデバイスを吸引して吸着することのできる吸着部材５０１ｇが設けられている。吸着部材５０１ｇは、中央部に吸引孔が形成された略円筒状の形状を有している。この吸着部材５０１ｇは、多孔質の弾性体からなるのが好ましく、それによって、外部端子として半田ボールを多数備えたＩＣデバイスの凹凸面に対しても吸着部材５０１ｇの形状が追従し易く、ＩＣデバイスを的確に吸着することができる。かかる多孔質の弾性体としては、例えば、ウレタンフォーム等の材料が挙げられる。

本実施形態において、吸着部材５０１ｇは、その上端部が凹部５０２ｃの底面からＩＣデバイス２のパッケージ底面に接する程度に突出するようにして設けられ、そして底面において固定板５０１ｈに支持されるようにしてバッファステージ５０２ａに固定されている。固定板５０１ｈの下部は、負圧チューブ５０１ｋに接続されている。なお、吸着部材５０１ｇから吸引を行うにあたり、バッファステージ５０２ａの下面全体を覆って負圧にする構造としてもよい。

ここで、図７（ｅ）に示すように、ＩＣデバイス２の基準面（内壁面５０１ｆ，５０１ｊ）への当接が完了した状態で、当該ＩＣデバイス２を吸着保持できる位置（図７（ｅ）では凹部５０１ｃの右上部）に、少なくとも１個の吸着部材５０１ｇを追加して配設してもよい。かかる構成においては、ＩＣデバイス２の基準面への当接が完了した状態で吸着部材５０１ｇによりＩＣデバイス２を吸着保持しながら、吸着パッド５０１ｅによる吸着状態を一旦解放した後、再度吸着パッド５０１ｅによりＩＣデバイス２を吸着することにより、吸着パッド５０１ｅの弾性変形状態が解消される。この場合には、吸着パッド５０１ｅを構成する材料として、高弾性材料を使用しなくてもよい。

上記のようなローダ用バッファ部５０２を設置することにより、ローダ部搬送装置５０１とテスト部搬送装置３１０とが互いに干渉することなく同時に動作することが可能となる。また、本実施形態のように、２つのローダ用バッファ部５０２を具備させることにより、テストヘッド３００に効率良くＩＣデバイスを供給し、テストヘッド３００の稼動率を高めることが可能となる。なお、ローダ用バッファ部５０２の数は２つに限定されず、ＩＣデバイスのテストに要する時間等から適宜に設定することが可能である。

テスト部３０
テスト部３０は、ＩＣデバイスの外部端子をコンタクト部３０１のコンタクトピンに電気的に接触させることによりテストを行う手段であり、主にテスト部搬送装置３１０を備えて構成されている。

ローダ用バッファ部５０２で位置ずれが補正された４個の試験前のＩＣデバイスは、テスト部搬送装置３１０によりテストヘッド３００のコンタクト部３０１まで移動されて４個同時に試験に付され、その後、再度テスト部搬送装置３１０によりアンローダ用バッファ部６０２に移動され、そしてアンローダ用バッファ部６０２によって、アンローダ部６０に排出される。

テストヘッド３００は、本実施形態においては、４つのコンタクト部３０１を備えており、４つのコンタクト部３０１は、テスト部搬送装置３１０の可動ヘッド部３１２のコンタクトアーム３１５の配列に実質的に一致するような配列で配置されている。さらに各コンタクト部３０１には、ＩＣデバイスの外部端子の配列に実質的に一致するような配列の複数のコンタクトピンが具備されている。なお、ＩＣデバイスの品種の変更などにより外部端子の配列が異なった場合には、当該配列に対応するコンタクト部３０１に交換される。

図２に示すように、テスト部３０においては、ハンドラ１０の基台１２に開口部１１が形成されており、その開口部１１からテストヘッド３００のコンタクト部３０１が臨出し、ＩＣデバイスが押し当てられるようになっている。

テスト部搬送装置３１０は、ローダ用バッファ部５０２及びアンローダ用バッファ部６０２と、テストヘッド３００との間のＩＣデバイスの移動を行う手段である。

テスト部搬送装置３１０は、ハンドラ１０の基台１２上に固定された２つのＹ軸方向レール３１１に、Ｙ軸方向に摺動可能に２つのＸ軸方向支持部材３１１ａを支持している。各Ｘ軸方向支持部材３１１ａの中央部には、可動ヘッド３１２が支持されており、ローダ用バッファ部５０２及びアンローダ用バッファ部６０２と、テストヘッド３００とを包含する範囲を動作範囲とする。なお、一組のＹ軸方向レール３１１上で同時に動作する２つのＸ軸方向支持部材３１１ａのそれぞれに支持される可動ヘッド部３１２は、互いの動作が干渉することがないよう制御されている。

各可動ヘッド部３１２は主に、Ｚ軸方向アクチュエータ（図示せず）と、コンタクト部３０１の配列に対応した４つのコンタクトアーム３１５とを具備しており、コンタクトアーム３１５が保持した４つのＩＣデバイスをＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させ、テストヘッド３００のコンタクト部３０１に押し付けることが可能となっている。

アンローダ部６０
アンローダ部６０は、試験済みのＩＣデバイスをテスト部３０からＩＣデバイス格納部４０に排出するための手段であり、主にアンローダ部搬送装置６０１と、２つのアンローダ用バッファ部６０２（図１においてＸ軸正方向の２つ）とから構成される。

アンローダ用バッファ部６０２に載置された試験済みのＩＣデバイスは、テスト部３０からアンローダ部６０に排出され、そして、アンローダ部搬送装置６０１によりアンローダ用バッファ部６０２から分類トレイ用ストッカ４０２の分類トレイに搭載される。

アンローダ用バッファ部６０２は、テスト部搬送装置３１０の動作範囲とＩＣデバイスをアンローダ部搬送装置６０１の動作範囲との間を往復移動する手段であり、主にバッファステージ６０２ａと、Ｘ軸方向アクチュエータ６０２ｂとから構成されている。

ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向アクチュエータ６０２ｂの片側端部にバッファステージ６０２ａが支持されており、バッファステージ６０２ａの上面側には、ＩＣデバイスを落とし込むための凹部６０２ｃが４つ形成されている。

上記のようなアンローダ用バッファ部６０２を設けることにより、アンローダ部搬送装置６０１とテスト部搬送装置３１０とが互いに干渉することなく同時に動作することが可能となる。また、２つのアンローダ用バッファ６０２を具備することにより、テストヘッド３００から効率良くＩＣデバイスを排出し、テストヘッド３００の稼働率を高めることが可能となる。なお、アンローダ用バッファ部６０２の数は２つに限定されず、ＩＣデバイスのテストに要する時間等から適宜に設定することが可能である。

アンローダ部搬送装置６０１は、アンローダ用バッファ部６０２上のＩＣデバイスを分類トレイ用ストッカ４０２の分類トレイに移動させ搭載する手段であり、主に、Ｙ軸方向レール６０１ａと、Ｘ軸方向レール６０１ｂと、可動ヘッド部６０１ｃと、吸着部６０１ｄとから構成されている。このアンローダ部搬送装置６０１は、２つのアンローダ用バッファ６０２と、分類トレイ用ストッカ４０２とを包含する範囲を動作範囲としている。

図１に示すように、アンローダ部搬送装置６０１の２つのＹ軸方向レール６０１ａは、ハンドラ１０の基台１２上に固定されており、それらの間にＸ軸方向レール６０２ｂがＹ軸方向に摺動可能に支持されている。Ｘ軸方向レール６０２ｂは、Ｚ軸方向アクチュエータ（図示せず）を具備した可動ヘッド部６０１ｃをＸ軸方向に摺動可能に支持している。

可動ヘッド部６０１ｃは、下端部に吸着パッドを有する吸着部６０１ｄを４つ備えており、上記Ｚ軸方向アクチュエータを駆動させることにより、４つの吸着部６０１ｄをそれぞれ独立してＺ軸方向に昇降させることができる。

次に、上述したハンドラ１０の動作について説明する。
最初に、ローダ部搬送装置５０１が、４つの吸着部５０１ｄの吸着パッド５０１ｅにより、ＩＣデバイス格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１の最上段に位置する供給トレイ上の４つのＩＣデバイスを吸着し、保持する。

ローダ部搬送装置５０１は、４つのＩＣデバイスを保持したまま可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータにより４つのＩＣデバイスを上昇させ、Ｙ軸方向レール５０１ａ上でＸ軸方向レール５０１ｂを摺動させ、Ｘ軸方向レール５０１ｂ上で可動ヘッド部５０１ｃを摺動させてローダ部５０に移動させる。

そして、ローダ部搬送装置５０１は、ヒートプレート５０３の凹部５０３ａの上方で位置決めを行い、可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着パッド５０１ｅを解放してＩＣデバイスをヒートプレート５０３の凹部５０３ａに落とし込む。ヒートプレート５０３によってＩＣデバイスが所定の温度まで加熱されたら、再度、ローダ部搬送装置５０１が加熱された４つのＩＣデバイスを保持して、待機している一方のローダ用バッファ部５０２の上方に移動する。

ローダ部搬送装置５０１は、待機している一方のローダ用バッファ部５０２のバッファステージ５０２ａの上方で位置決めを行い、可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、図５（ａ）に示すように、吸着部５０１ｄの吸着パッド５０１ｅが吸着保持しているＩＣデバイス２を、バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃ内において、凹部５０２ｃの内壁面５０１ｆの近傍に位置させる（平面視は図６（ａ）参照）。このとき、ＩＣデバイス２は、図６（ａ）に示すように、所望の位置からθ方向に傾いている場合がある。

次に、ローダ部搬送装置５０１は、図５（ｂ）に示すように、可動ヘッド部５０１ｃをわずかにＸ軸正方向に移動させ、４つの吸着部５０１ｄの吸着パッド５０１ｅが吸着保持している４つのＩＣデバイス２の一側面を、それぞれバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃの基準面としての内壁面５０１ｆに当接させる（平面視は図６（ｂ）参照）。バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃの内壁面５０１ｆに当接したＩＣデバイス２は、可動ヘッド部５０１ｃをさらに所望量Ｘ軸正方向に移動させることで、ＩＣデバイス２の当接した側面全体が当該内壁面５０１ｆに接触する方向に強制的に移動させられる結果、ＩＣデバイス２のθ方向（回転方向）の傾きが修正される。同時に、ＩＣデバイス２がＸ軸正方向にずれていても、そのずれが修正される。

上記当接時に、ＩＣデバイス２の被吸着面が、吸着パッド５０１ｅの吸着パッド面に対して、吸着状態のまま強制的にスライドさせられる結果、ＩＣデバイス２の回転方向のずれおよびＸ軸正方向のずれが修正され、ＩＣデバイス２の側面が基準面である内壁面５０１ｆの位置にくるように、ＩＣデバイス２は精密に位置決めされる。この結果、４個のＩＣデバイス２が一括して精密に位置決めされる利点が得られる。

続いて、ローダ部搬送装置５０１は、図５（ｃ）に示すように、可動ヘッド部５０１ｃをＸ軸負方向に移動させ、バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃの中心で４つの吸着部５０１ｄの吸着パッド５０１ｅを解放し、図６（ｃ）に示すように、ＩＣデバイス２をバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃの中心に載置する。

それと同時に、バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃにおける吸着部材５０１ｇにてＩＣデバイス２を吸着保持する。この吸着保持により、吸着パッド５０１ｅがＩＣデバイス２を解放するときに、ＩＣデバイス２の位置ずれが発生することを防止することができる。これにより、上記でＩＣデバイス２が精密に位置決めされた状態を維持しつつ、４個のＩＣデバイス２を吸着保持することができる。なお、吸着部材５０１ｇでの吸引力に関しては、ＩＣデバイス２を吸着保持できる程度の吸引力を常時与えてもよいし、ＩＣデバイス２が吸着部材５０１ｇ上に載置された後、吸引力を発生するように吸引を制御してもよい。

ローダ用バッファ部５０２は、４つのＩＣデバイス２をバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃに吸着保持したまま、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂを伸長させ、ローダ部５０のローダ部搬送装置５０１の動作範囲からテスト部３０のテスト部搬送装置３１０の動作範囲へ４つのＩＣデバイス２を移動させる。

次に、ローダ用バッファ部５０２の上方に位置するテスト部搬送装置３１０の一方の可動ヘッド部３１２のＺ軸方向アクチュエータが伸長し、可動ヘッド部３１２の４つのコンタクトアーム３１５により、ローダ用バッファ部５０２のバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃに位置する４つのＩＣデバイス２を吸着し、保持する。なお、この時バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃの吸着部材５０１ｇにおける吸引は停止するのが望ましい。

４つのＩＣデバイスを保持した可動ヘッド部３１２は、可動ヘッド部３１２のＺ軸方向アクチュエータにより上昇する。

次に、テスト部搬送装置３１０は、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で摺動させ、可動ヘッド部３１２のコンタクトアーム３１５で保持している４つのＩＣデバイスを、テストヘッド３００の４つのコンタクト部３０１の上方に位置決めする。

そして、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータを伸長させ、４つのＩＣデバイスの各外部端子を、４つのコンタクト部３０１の各コンタクトピンに接触させる。この接触の間に、各コンタクトピンを介して電気的な信号の送受信が行われることにより、４つのＩＣデバイスのテストが同時に遂行される。

４つのＩＣデバイスのテストが完了したら、テスト部搬送装置３１０は、可動ヘッド部３１２のＺ軸方向アクチュエータにより、試験済みの４つのＩＣデバイスを保持したまま上昇させ、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で摺動させて、保持された４つのＩＣデバイスを当該テスト部搬送装置３１０の動作範囲内で待機している一方のアンローダ用バッファ部６０２のバッファステージ６０２ａの上方に位置決めする。

次に、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸アクチュエータ３１３を伸長させ、吸着パッド３１７ｃを解放することによりバッファステージ６０２ａの凹部６０２ｃに４つのＩＣデバイスを落とし込む。

アンローダ用バッファ部６０２は、試験済みの４つのＩＣデバイスを搭載したまま、Ｘ軸アクチュエータ６０２ｂを駆動させ、テスト部３０のテスト部搬送装置３１０の動作範囲から、アンローダ部６０のアンローダ部搬送装置６０１の動作範囲へＩＣデバイスを移動させる。

次に、アンローダ用バッファ部６０２の上方に位置するアンローダ部搬送装置６０１の可動ヘッド部６０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、可動ヘッド部６０１ｃの４つの吸着部６０１ｄにより、アンローダ用バッファ部６０２のバッファステージ６０２ａの凹部６０２ｃに位置する試験済みの４つのＩＣデバイスを吸着し、保持する。

アンローダ部搬送装置６０１は、試験済みの４つのＩＣデバイスを保持したまま可動ヘッド部６０１ｃのＺ軸方向アクチュエータにより４つのＩＣデバイスを上昇させ、Ｙ軸方向レール６０１ａ上でＸ軸方向レール６０１ｂを摺動させ、Ｘ軸方向レール６０１ｂ上で可動ヘッド部６０１ｃを摺動させてＩＣデバイス格納部４０の分類トレイ用ストッカ４０２上に移動させる。そして、各ＩＣデバイスの試験結果に従って、各分類トレイ用ストッカ４０２の最上段に位置する分類トレイ上に各ＩＣデバイスを搭載する。

以上のように動作するハンドラ１０においては、ローダ部５０にてＩＣデバイス２をバッファステージ５０２ａに載置するときに、ＩＣデバイス２のθ方向の傾き、そして場合によってはＩＣデバイス２のＸ軸正方向のずれを補正することができ、さらにバッファステージ５０２ａ上での位置ずれを防止することができるため、その後のテスト部３０におけるＩＣデバイス２の外部端子とテストヘッド３００のコンタクト部３０１のコンタクトピンとが正確に位置決めされる結果、コンタクトを確実に行うことが可能となる。そして、このようにＩＣデバイスの正確な位置決めが可能となる結果、特に、今後出現する更なる狭ピッチの外部端子を有するＩＣデバイスについても的確なコンタクトが可能となる。

さらに、被試験ＩＣデバイス２の品種を変更するときに、バッファステージ５０２ａを交換する必要はなく、多数の異なる外形のＩＣデバイスに対して、１種類のバッファステージ５０２ａを共用することができるという大きな利点が得られる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、ＩＣデバイス２の位置ずれ補正時におけるＩＣデバイス２の側面の当接は、バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃにおける別の内壁面、例えば、Ｙ軸方向に沿った面であってＸ軸負方向側の面やＸ軸方向に沿った面に対して行ってもよいし、Ｙ軸方向に沿った面のいずれか一方または両方の面、およびＸ軸方向に沿った面のいずれか一方または両方の面の両者に対して行ってもよい。

また、例えば、ＩＣデバイスの端子間ピッチが比較的広い場合や、ＩＣデバイスの一辺を正確に規定すれば足りる場合には、図７（ａ）に示すように、基準面は内壁面５０１ｆの一辺でよい。一方、ＩＣデバイスの端子間ピッチが比較的狭い場合や、ＩＣデバイスの直交する二辺を正確に規定する必要性がある場合には、図７（ｂ）に示すように、基準面は直交する二辺である内壁面５０１ｆおよび内壁面５０１ｊとし、ＩＣデバイス２を吸着保持した吸着パッド５０１ｅの移動方向は、平面視斜めの方向（Ｘ軸・Ｙ軸両方向）とする。

さらに、上記実施形態では、吸着部材５０１ｇをバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃ中央部に配設したが、図７（ｃ），（ｄ）に示すように、ＩＣデバイス２の基準面（内壁面５０１ｆおよび内壁面５０１ｊ）への当接が完了した状態で、外形の異なる複数のＩＣデバイス２を吸着保持できる位置に、少なくとも１個（図７（ｃ）では１個、図７（ｄ）では２個となっている）の吸着部材５０１ｇを配設する構造としてもよい。この場合には、上述した吸着パッド５０１ｅのバッファステージ５０２ａ中心への移動工程が削減できる。さらに、基準面への当接が完了した状態で吸着部材５０１ｇがＩＣデバイス２を吸着保持しているので、吸着パッド５０１ｅの吸着状態解放時の弾性変形に伴うＩＣデバイス２の微小な位置ずれの発生も解消できる利点がある。

なお、図７（ｄ）に示すように複数個の吸着部材５０１ｇを配設する場合、ＩＣデバイス２の外形が小さいときに、ＩＣデバイス２を吸着しない吸着部材５０１ｇの吸引口が解放状態となるので、それを防止するために、負圧の流路には、流量を制限する絞り（オリフィス）の構造体を備えることが望ましい。

また、バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃの基準位置となる内壁面５０２ｆは、平面視において所望の角度に傾斜していてもよいし、側面視において所望の角度に傾斜していてもよい。後者の場合は、ＩＣデバイスの側面ではなく、一辺が内壁面５０２ｆに当接しながら位置補正が行われる。

さらに、ハンドラ１０のテスト部３０は、ＩＣデバイスの微細な位置ずれを補正することのできるアライメント機構を別途備えていてもよい。

本発明の電子部品ハンドリング装置および電子部品の位置ずれ修正方法は、電子部品の試験を確実に行うのに有用である。

本発明の一実施形態に係るハンドラの平面図。 同実施形態に係るハンドラの部分断面側面図（図１におけるＩ−Ｉ断面図）。 同ハンドラで用いられるバッファステージの斜視図。 同ハンドラで用いられるバッファステージの断面図。 同ハンドラにおけるＩＣデバイスの位置ずれ補正方法を示す側面図。 同ハンドラにおけるＩＣデバイスの位置ずれ補正方法を示す平面図。 他の実施形態に係るバッファステージの凹部の平面図。

符号の説明

１…電子部品試験装置
２…ＩＣデバイス（電子部品）
１０…電子部品ハンドリング装置（ハンドラ）
３０…テスト部
３１０…テスト部搬送装置
５０…ローダ部
５０１…ローダ部搬送装置
５０１ｄ…吸着部
５０１ｅ…吸着パッド
５０２ａ…バッファステージ
５０２ｃ…凹部
５０２ｆ，５０１ｊ…内壁面（基準面）
５０２ｇ…吸着部材
６０…アンローダ部

Claims (11)

1. 電子部品の試験を行うテスト部と、試験前の電子部品を前記テスト部に送り込むローダ部と、試験済の電子部品を前記テスト部から取り出して分類するアンローダ部とを備えた電子部品ハンドリング装置であって、
   前記ローダ部に設けられた、前記ローダ部と前記テスト部との間で電子部品を受け渡しするバッファステージと、
   前記ローダ部で電子部品を吸着保持して前記バッファステージ上に載置するローダ部搬送装置と、
   前記ローダ部搬送装置で吸着保持した電子部品の側面を所定の基準辺または基準面に当接させながら当該電子部品の位置ずれを修正する位置修正装置と、
   を備えることを特徴とする電子部品ハンドリング装置。
2. 前記位置修正装置によって位置ずれが修正され、前記バッファステージ上に載置された電子部品を吸着保持して前記テスト部へ搬送するテスト部搬送装置、を備えることを特徴とする請求項１記載の電子部品ハンドリング装置。
3. 前記バッファステージには、電子部品を収容し得る凹部が形成されており、前記凹部の内壁が電子部品の位置ずれを修正する前記所定の基準辺または基準面となっている、ことを特徴とする請求項１または２記載の電子部品ハンドリング装置。
4. 前記バッファステージにおいて前記電子部品が載置される位置には、電子部品を吸着し得る吸着部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品ハンドリング装置。
5. 前記バッファステージの吸着部には多孔質の弾性体からなる吸着部材が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電子部品ハンドリング装置。
6. 前記ローダ部搬送装置は、吸着パッドを有する吸着部を備えており、前記吸着パッドは、高弾性材料から構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子部品ハンドリング装置。
7. 前記吸着パッドを構成する高弾性材料は、導電性を有することを特徴とするとする請求項６に記載の電子部品ハンドリング装置。
8. 前記ローダ部搬送装置は、電子部品を吸着保持する吸着部を複数備えており、前記バッファステージの凹部は、前記ローダ部搬送装置の吸着部の数に対応する数形成されていることを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載の電子部品ハンドリング装置。
9. 前記位置修正装置は、前記ローダ部搬送装置で吸着保持した電子部品の隣接する二側面を、前記所定の基準辺または基準面および当該所定の基準辺または基準面と隣接する辺または面の二辺または二面に当接させながら、前記電子部品の位置ずれを修正する装置、であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電子部品ハンドリング装置。
10. 電子部品ハンドリング装置上の第１の位置から電子部品を吸着保持し、
    吸着保持した前記電子部品の側面を所定の基準辺または基準面に当接させながら前記電子部品の位置ずれを修正し、位置ずれ修正後の前記電子部品を電子部品ハンドリング装置上の第２の位置に載置する
    ことを特徴とする電子部品ハンドリング装置における電子部品の位置ずれ修正方法。
11. 前記第２の位置を電子部品ハンドリング装置のバッファステージに形成された凹部とし、前記凹部の内壁を前記所定の基準辺または基準面とすることを特徴とする請求項１０に記載の電子部品ハンドリング装置における電子部品の位置ずれ修正方法。
    

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