JPWO2007105435A1 - 移動装置及び電子部品試験装置 - Google Patents

Abstract

電子部品試験装置においてＩＣデバイスを吸着保持する吸着ヘッド（３０３ｅ）を上下動させるエアシリンダ（１２３）は、シリンダチューブ（１２３ａ）と、ピストン（１２３ｃ）と、ピストン（１２３ｃ）の下方に形成された第１の中空室（１２３ｄ）と、ピストン（１２３ｃ）の上方に形成され、第１の中空室（１２３ｄ）よりもピストン（１２３ｃ）の受圧面積が大きな第２の中空室（１２３ｆ）と、一端がピストン（１２３ｃ）に連結され、他端が吸着ヘッド（３０３ｅ）に連結されたロッド（１２３ｈ）と、を有し、第１の中空室（１２３ｄ）は、電子部品試験装置の電源が遮断されてもエア供給が確保される第１の供給系統を介してエア供給装置に接続され、第２の中空室（１２３ｆ）は、開閉弁を有する第２の供給系統を介してエア供給装置に接続されている。

Description

本発明は、半導体集積回路素子等の各種電子部品（以下、代表的にＩＣデバイスとも称する。）の電気的特性のテストをする電子部品試験装置において、吸着ヘッドやシャッタ等の構成部材を移動させるための移動装置、及び、それを用いた電子部品試験装置に関する。

ハンドラ（Handler）と称されるＩＣ試験装置（電子部品試験装置）では、トレイに収納した多数のＩＣデバイスをハンドラ内に搬送し、各ＩＣデバイスをテストヘッドに電気的に接触させ、電子部品試験装置本体（以下、テスタとも称する。）に試験を行わせる。そして、試験が終了すると各ＩＣデバイスをテストヘッドから払い出し、試験結果に応じたトレイに載せ替えることで、良品や不良品といったカテゴリへの仕分けが行われる。

このような電子部品試験装置では、試験前のＩＣを収容したり、試験済みのＩＣを収容するためのトレイ（以下、カスタマトレイとも称する。）と、電子部品試験装置内を循環搬送されるためのトレイ（以下、テストトレイとも称する。）とが相違するタイプのものがある。この種の電子部品試験装置では、試験前後においてＩＣ搬送装置によりカスタマトレイとテストトレイとの間でＩＣデバイスの載せ替えが行われている。

このＩＣ搬送装置は、ＩＣデバイスを吸着保持する吸着ヘッドを三次元的に移動させることが可能となっており、各駆動部にエアシリンダやサーボモータ等が用いられており、吸着ヘッドを鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って移動させるための昇降機構にもエアシリンダやサーボモータ等が用いられている。

さらに、停電や緊急で電源を遮断した際に、吸着ヘッドが自重で鉛直下方向に下降し、装置基盤や他の構造物等と衝突して破損するおそれがある。そのため、昇降機構には、エアシリンダやサーボモータ等に加えて、吸着ヘッドを保持するスプリングや、モータのブレーキ機構等の安全装置が設けられている。

しかしながら、エアシリンダやモータとは別個にスプリングやブレーキ機構等の安全装置を昇降機構に設けると、昇降機構が大型化するという問題がある。

本発明は、停電や緊急時の電源遮断に対処するための特有の安全装置を不要とすることにより、小型化を図ることが可能な移動装置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、本発明によれば、部材を移動させるための移動装置であって、シリンダチューブと、前記シリンダチューブ内に移動可能に挿入されたピストンと、前記ピストンの一方の側に形成された第１の中空室と、前記ピストンの他方の側に形成され、前記第１の中空室よりも前記ピストンの受圧面積が大きな第２の中空室と、一端で前記ピストンに連結され、他端で前記部材に連結されたロッドと、を有する流体圧シリンダを備え、前記第１の中空室は、流体供給源からの流体の供給を常時確保可能な第１の供給系統を介して、前記流体供給源に接続され、前記第２の中空室は、流体が流通する流路を開閉可能な開閉弁を有する第２の供給系統を介して、前記流体供給源に接続されている移動装置が提供される（請求項１参照）。

本発明では、移動装置の流体圧シリンダにおけるピストンの受圧面積を、第１の中空室よりも第２の中空室の方を大きくすると共に、流体供給源からの流体の供給を常時確保可能な第１の供給系統に第１の中空室を接続し、流路を開閉可能な開閉弁を有する第２の供給系統に第２の中空室を接続する。

通常の使用時は、第２の供給系統の開閉弁を開くと、第１及び第２の中空室から受けるピストンの受圧面積の差により第１の中空室側にピストンが移動する。これに対し、第２の供給系統の開閉弁を閉じると、第２の中空室側にピストンが押されて移動する。

また、例えば停電や緊急時に開閉弁が閉じて第２の供給系統を介して流体が第２の中空室に供給されなくなっても、第１の供給系統には流体が供給され、第２の中空室側にピストンが常時押されている。これを停電や緊急時の電源遮断に対処するための安全装置として利用することにより、移動装置の小型化を図ることができる。

上記発明においては特に限定されないが、前記第１の供給系統は、流体の流量又は圧力を調節可能な調節手段を有することが好ましい（請求項２参照）。これにより、ピストンの推力を適切に調節することができる。

上記発明においては特に限定されないが、前記移動手段は、被試験電子部品の電気的特性の試験をする電子部品試験装置に設けられており、前記第１の供給系統は、前記電子部品試験装置の電源が遮断されても前記流体供給源からの流体の供給を確保することが可能であり、前記第２の供給系統が有する前記開閉弁は、前記電源から供給される電力により駆動し、前記電源が遮断されると前記第２の供給系統を閉鎖する電磁弁を含むことが好ましい（請求項３参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記ロッドは、前記第１の中空室を貫通してその他端で前記部材に連結されていることが好ましい（請求項４参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前前記部材は、前記被試験電子部品を吸着保持するための保持部であることが好ましい（請求項５参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記部材は、チャンバ内の搬送路又は開口部を開閉するためのシャッタであることが好ましい（請求項６参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記ピストンは、前記シリンダチューブ内に鉛直方向に沿って移動可能に挿入され、前記第１の中空室は、前記ピストンの上方又は下方に形成され、前記第２の中空室は、前記ピストンの下方又は上方に形成されていることが好ましい（請求項７参照）。

また、上記目的を達成するために、本発明によれば、被試験電子部品の入出力端子をテストヘッドのコンタクト部に電気的に接触させて前記被試験電子部品の電気的特性の試験を行う電子部品試験装置であって、上記の何れかに記載の移動装置を備えた電子部品試験装置が提供される（請求項８参照）。

図１は、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置を示す概略側面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置を示す斜視図である。 図３は、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置におけるトレイの取り廻しを示す概念図である。 図４は、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置に用いられるＩＣストッカを示す概念図である。 図５は、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置に用いられるカスタマトレイを示す斜視図である。 図６は、本発明の実施形態におけるＸＹ搬送装置の可動ヘッドを示す側面図である。 図７は、図６に示す可動ヘッドのエアシリンダの断面図及びエア供給系統のブロック図である。 図８は、図７のVIII-VIII線に沿った断面図である。 図９は、図７のIX-IX線に沿った断面図である。 図１０は、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置に用いられるテストトレイを示す分解斜視図である。 図１１Ａは、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置においてテストチャンバとアンソークチャンバとの間のトレイ搬送路に設けられたシャッタを示す概略断面図であり、シャッタがトレイ搬送路を閉じた状態を示す図である。 図１１Ｂは、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置においてテストチャンバとアンソークチャンバとの間のトレイ搬送路に設けられたシャッタを示す概略訴断面図であり、シャッタがトレイ搬送路を開放した状態を示す図である。 図１２Ａは、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置においてソークチャンバの入口に設けられたシャッタを示す概略断面図であり、シャッタが入口側開口部を閉じた状態を示す図である。 図１１Ｂは、本発明の実施形態に係る電子部品試験装置においてソークチャンバの入口に設けられたシャッタを示す概略断面図であり、シャッタが入口側開口部を開放した状態を示す図である。

符号の説明

１…ハンドラ
１００…チャンバ部
１１０…ソークチャンバ
１１１…入口
１１２…エアシリンダ
１１３…シャッタ
１２０…テストチャンバ
１２１…トレイ搬送路
１２２…シャッタ
１２３…エアシリンダ
１３０…アンソークチャンバ
２００…格納部
３００…ローダ部
３０１…レール
３０２…可動アーム
３０３…可動ヘッド
３０３ａ…第１のベース部材
３０３ｂ…Ｘ軸方向リニアガイド
３０３ｃ…第２のベース部材
３０３ｄ…Ｚ軸方向リニアガイド
３０３ｅ…吸着ヘッド
３０３ｆ…連結部材
３０３ｇ…吸着パッド
３０４…ＸＹ搬送装置
３０５…エアシリンダ
３０５ａ…シリンダチューブ
３０５ｃ…ピストン
３０５ｄ…第１の中空室
３０５ｆ…第２の中空室
３０５ｈ…ロッド
３０６…第１のエア供給系統
３０７…第２のエア供給系統
４００…アンローダ部

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態に係る電子部品試験装置を示す概略断面図、図２は本発明の実施形態に係る電子部品試験装置を示す斜視図、図３は本発明の実施形態に係る電子部品試験装置におけるトレイの取り廻しを示す概念図である。

なお、図３は本発明の実施形態に係る電子部品試験装置におけるトレイの取り廻しの方法を理解するための図であり、実際には上下方向に並んで配置されている部材を平面的に示した部分もある。従って、その機械的（三次元的）構造は図２を参照して説明する。

本実施形態に係る電子部品試験装置は、ＩＣデバイスに高温又は低温の温度ストレスを与えた状態でＩＣデバイスが適切に動作するか否かを試験（検査）し、当該試験結果に基づいてＩＣデバイスを分類する装置であり、ハンドラ１、テストヘッド５及びテスタ９から構成されている。この電子部品試験装置によるＩＣデバイスのテストは、試験対象となるＩＣデバイスが多数搭載されたトレイ（以下、カスタマトレイとも称する。図５参照）からハンドラ１内に搬送されるトレイ（以下、テストトレイとも称する。図１０参照）にＩＣデバイスを載せ替えて実施される。

このため、本実施形態におけるハンドラ１は、図１〜図３に示すように、これから試験を行うＩＣデバイスを格納し、また試験済みのＩＣデバイスを分類して格納する格納部２００と、格納部２００から送られるＩＣデバイスをチャンバ部１００に送り込むローダ部３００と、テストヘッド５を含むチャンバ部１００と、チャンバ部１００で試験が行われた試験済みのＩＣデバイスを分類して取り出すアンローダ部４００と、から構成されている。

テストヘッド５に設けられているソケット５０は、図１に示すケーブル７を通じてテスタ６に接続され、ソケット５０に電気的に接続されたＩＣデバイスを、ケーブル７を介してテスタ６に接続し、当該テスタ６からの試験信号によりＩＣデバイスをテストする。なお、図１に示すように、ハンドラ１の下部の一部に空間が設けられており、この空間にテストヘッド５が交換可能に配置され、ハンドラ１の装置基盤に形成された貫通穴を通して、ＩＣデバイスとテストヘッド５上のソケット５０とを電気的に接触させることが可能となっている。ＩＣデバイスの品種交換の際には、その品種のＩＣデバイスの形状、ピン数に適したソケットを有する他のテストヘッドに交換される。

以下にハンドラ１の各部について詳述する。

＜格納部２００＞
図４は本発明の実施形態に係る電子部品試験措置に用いられるＩＣストッカを示す分解斜視図、図５は本発明の実施形態に係る電子部品試験装置に用いられるカスタマトレイを示す斜視図である。

格納部２００は、試験前のＩＣデバイスを格納する試験前ＩＣストッカ２０１と、試験結果に応じて分類されたＩＣデバイスを格納する試験済ＩＣストッカ２０２と、を備えている。

これらのストッカ２０１、２０２は、図４に示すように、枠状のトレイ支持枠２０３と、このトレイ支持枠２０３の下部から進入して上部に向かって昇降可能とするエレベータ２０４と、を備えている。トレイ支持枠２０３には、カスタマトレイＫＳＴが複数積み重ねられており、この積み重ねられたカスタマトレイＫＳＴのみがエレベータ２０４によって上下に移動される。なお、本実施形態におけるカスタマトレイＫＳＴは、例えば、図５に示すように、ＩＣデバイスを収容可能な収容部が１０行×６列に配置されている。

本実施形態では、図２及び図３に示すように、試験前ＩＣストッカ２０１に２個のストッカＳＴＫ−Ｂが設けられ、その隣にアンローダ部４００へ送られる空のカスタマトレイを積み重ねた空ストッカＳＴＫ−Ｅが２つ設けられている。また、この空トレイストッカＳＴＫ−Ｅの隣には、試験済ＩＣストッカ２０２に８個のストッカＳＴＫ−１、ＳＴＫ−２、・・・、ＳＴＫ−８が設けられており、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されている。つまり、良品と不良品の別の他に、良品の中でも動作速度が高速なもの、中速なもの、低速なもの、或いは、不良の中でも再試験が必要なもの等に仕分けすることが可能となっている。

＜ローダ部３００＞
図６は本発明の実施形態におけるＸＹ搬送装置の可動ヘッドを示す側面図、図７は図６に示す可動ヘッドのエアシリンダの断面図及びエア供給系統のブロック図、図８は図７のVIII-VIII線に沿った断面図、図９は図７のIX-IX線に沿った断面図、図１０は本発明の実施形態に係る電子部品試験装置に用いられるテストトレイを示す分解斜視図である。

上述したカスタマトレイＫＳＴは、格納部２００と装置基盤１０１との間に設けられたトレイ移送アーム２０５によってローダ部３００の窓部３０６に装置基盤１０１の下側から運ばれる。そして、このローダ部３００において、カスタマトレイＫＳＴに積み込まれたＩＣデバイスをＸＹ搬送装置３０４によってプリサイサ（preciser）３０５に一旦移送し、ここでＩＣデバイスの相互の位置関係を修正した後、さらに、このプリサイサ３０５に移送されたＩＣデバイスを、再びＸＹ搬送装置３０４を用いて、ローダ部３００に停止しているテストトレイＴＳＴに積み替える。

カスタマトレイＫＳＴからテストトレイＴＳＴにＩＣデバイスを積み替えるＸＹ搬送装置３０４としては、図２に示すように、装置基盤１０１上に架設された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イＴＳＴとカスタマトレイＫＳＴとの間を往復移動する（この方向をＹ方向とする。）ことが可能な可動アーム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軸方向に移動可能な可動ヘッド３０３と、を備えている。

可動ヘッド３０３は、図６に示すように、第１のベース部材３０３ａ、Ｘ軸方向リニアガイド３０３ｂと、第２のベース部材３０３ｃと、Ｚ軸方向リニアガイド３０３ｄと、吸着ヘッド３０３ｅと、エアシリンダ３０５と、から構成されている。

第１のベース部材３０３ａは、略Ｌ字状の断面形状を有しており、その上部で可動アーム３０２に取り付けられている。この第１のベース部材３０３ａの下方に向かって突出している部分の内側側面には、Ｘ軸方向リニアガイド３０３ｂのガイドレール３０３ｂ２がＸ軸方向に沿って設けられている。

第２のベース部材３０３ｃにおいて第１のベース部材３０３ａに対向する主面には、Ｘ軸方向リニアガイド３０３ｂのガイドテーブル３０３ｂ１が設けられており、このガイドテーブル３０３ｂ１が、第１のベース部材３０３ａに設けられたガイドレール３０３ｂ２に案内されることにより、第２のベース部材３０３ｃが第１のベース部材３０３ａに対してＸ軸方向に沿って移動するようになっている。また、第２のベース部材３０３ｃの他方の主面には、Ｚ軸方向リニアガイド３０３ｄのガイドレール３０３ｄ２が設けられている。

吸着ヘッド３０３ｅの上部側面には、Ｚ軸方向リニアガイド３０３ｄのガイドテーブル３０３ｄ１が設けられており、このガイドテーブル３０３ｄ１が、第２のベース部材３０３ｃに設けられたガイドレール３０３ｄ２に案内されることにより、吸着ヘッド３０３ｅが第２のベース部材３０３ｃに対してＺ軸方向に沿って移動するようになっている。吸着ヘッド３０３ｅの下部には、ＩＣデバイスを吸着保持する吸着パッド３０３ｇが下向きに装着されている。

第１のベース部材３０３ａの上面の端部には、ロッド３０５ｈが下方向に向いた姿勢で、エアシリンダ３０５が設けられている。このエアシリンダ３０５の先端には、Ｘ軸方向に沿った移動を許容するリニアガイド３０５ｉが設けられている。このリニアガイド３０５ｉには、吸着ヘッド３０３ｅからロッド３０５ｈに向かって突出している連結部材３０３ｆがＸ軸方向に沿って移動可能に支持されている。エアシリンダ３０５が上下動することにより、吸着ヘッド３０３ｅを第２のベース部材３０３ｃに対して相対的に上下動させることが可能となっている。

この可動ヘッド３０３に設けられたエアシリンダ３０５は、複動形片ロッドタイプの空気圧シリンダであり、図６に示すように、ロッド３０５ｂが下方向に向くように配置されている。このエアシリンダ３０５は、図７に示すように、円筒状のシリンダチューブ３０５ａと、このシリンダチューブ３０５ａ内に鉛直方向に沿って移動可能に挿入されたピストン３０５ｃと、ピストン３０５ｃの下方に形成された第１の中空室３０５ｄと、ピストン３０５ｃの上方に形成された第２の中空室３０５ｆと、一端がピストン３０５ｃに連結され、第１の中空室３０５ｄ及びシリンダチューブ３０５ａに形成された貫通孔３０５ｂを貫通したロッド３０５ｈと、から構成されている。

第１の中空室３０５ｄは、第１のポート３０５ｅに接続された第１の供給系統３０６を介して、ハンドラ１の外部に設けられたエア供給装置３０８に接続されている。この第１の供給系統３０６には、ハンドラ１の電源が遮断された際に供給系統を遮断する要素（例えばソレノイドバルブ等）が一切設けられていない。そのため、ハンドラ１の電源をオフにした際であっても、エアシリンダ３０５の第１の中空室３０５ｄにはエア供給装置３０８からのエア供給が確保されるようになっている。

これに対し、第２の中空室３０５ｆは、第２のポート３０５ｇに接続された第２の供給系統３０７を介して、エア供給装置３０８に接続されている。この第１の供給系統３０７には、エア供給をオン／オフするためのソレノイドバルブ３０７ａが設けられ、このソレノイドバルブ３０７ａは、ハンドラ１の制御装置３０９により開閉制御されており、ハンドラ１の電源がオフになると、第２の中空室３０５ｆへのエア供給は停止するようになっている。なお、第２の供給系統３０７においてエア供給をオン／オフするための手段は、本発明においては、ソレノイドバルブ３０７ａに特に限定されず、例えば機械式やエアモータを利用したバルブであっても良い。

以上のような構成のエアシリンダ３０５を用いた可動ヘッド３０３において吸着ヘッド３０３ｅを上昇させる場合には、ソレノイドバルブ３０７ａを閉じ、第２の供給系統３０７を介した第２の中空室３０５ｆへのエア供給を停止させる。この際、第１の供給系統３０６を介して第１の中空室３０５ｄにはエアが常時供給されているので、シリンダチューブ３０５ａ内をピストン３０５ｃが上昇し、これに伴って吸着ヘッド３０３ｅが上昇する。

これに対し、吸着ヘッド３０３ｅを下降させる場合には、ソレノイドバルブ３０７ａを開き、第２の供給系統３０７を介してエア供給装置３０８から第２の中空室３０５ｆにエアを供給する。この際、第１及び第２の中空室３０５ｄ、３０５ｆに供給されているエアの圧力が実質的に同一である場合には、図８及び図９に示すように、第１の中空室３０５ｄにおけるピストン３０５ｃの受圧面積と、第２の中空室３０５ｆにおけるピストン３０５ｃの受圧面積と、の差により、シリンダチューブ３０５ａ内をピストン３０５ｃが下降し、これに伴って吸着ヘッド３０３ｅが下降する。

すなわち、ピストン３０５ｃの上面の面積をＳ_Ａとすると、本実施形態では、下方にロッド３０３ｈが伸びているので、ピストン３０５ｃの下面の面積は、Ｓ_Ａからロッド３０５ｈの断面積（ｓ）分を除いたＳ_Ｂとなり（Ｓ_Ｂ＝Ｓ_Ａ−ｓ）、第１の中空室３０５ｄにおけるピストン３０５ｃの受圧面積Ｓ_Ａに対して、第２の中空室３０５ｆにおけるピストン３０５ｃの受圧面積Ｓ_Ｂが相対的に小さくなっている（Ｓ_Ａ＞Ｓ_Ｂ）。そのため、第１の中空室３０５ｄと第２の中空室３０５ｆに実質的に同一の圧力（Ｐ）のエアが供給されている場合には、面積の差分Ｓ_Ａ−Ｓ_Ｂだけ第２の中空室３０５ｆの方が力が強くなるため（Ｆ_Ａ＝Ｓ_Ａ×Ｐ＞Ｓ_Ｂ×Ｐ＝Ｆ_Ｂ）、シリンダチューブ３０５ａ内をピストン３０５ｃが下降し、これに伴って吸着ヘッド３０３ｅが下降する。

一般的に、エアシリンダの推力は、シリンダ径やエアの圧力等により一義的に決定するが、本実施形態では、上記の通り、受圧面積の差を利用しているので小さな推力を得ることが可能であり、衝撃に弱いＩＣデバイスの破損を容易に防止することができる。

さらに、本実施形態では、ハンドラ１の電源がオフになっても、第１の供給系統３０６を介して、エア供給装置３０８から第１の中空室３０５ｄにエアが供給されているのに対し、ハンドラ１の電源のオフに伴ってソレノイドバルブ３０７ａが閉じるので第２の供給系統３０７を介した第２の中空室３０５ｆへのエア供給が停止する。そのため、例えば停電や緊急時にハンドラ１の電源がオフになっても、第１の中空室３０５ｄの圧力でピストン３０５ｃが自動的に上昇するようになっているので、吸着ヘッド３０３ｅが装置基盤１０１や他の構造物等に衝突して破損するのを防止することができる。

第１の供給系統３０６には、エアの圧力を調節するためのレギュレータ３０６ａが設けられている。このレギュレータ３０６ａで第１の中空室３０５ｄへ供給するエアの圧力を調節して、ピストン３０５ｃの推力を調節しても良い。停電や緊急時の電源遮断に対応するには、ピストン３０５ｃの自重を支えることが可能な程度の圧力が確保されれば良く、ＩＣデバイスに与える衝撃荷重等を考慮して決定することができる。

なお、レギュレータ３０６ａは、ハンドラ１の制御装置３０９に制御されておらず、ハンドラ１の電源がオフになってもエア供給経路を遮断することはない。また、本発明においてレギュレータの代わりに、エアの流量を調節するスピードコントローラを第１の供給系統に設けても良い。

本実施形態では、以上のような構成の可動ヘッド３０３が、８個装着されており、一度に８個のＩＣデバイスをカスタマトレイＫＳＴからテストトレイＴＳＴに積み替えることができるようになっている。

図１０は本実施形態で用いられるテストトレイＴＳＴを示す斜視図である。このテストトレイＴＳＴは、方形フレーム１２に複数の桟１３が平行且つ等間隔に設けられ、これら桟１３の両側、及び、桟１３と対向するフレーム１２の辺１２ａに、それぞれ複数の取付片１４が等間隔に突出して形成されている。これら桟１３の間又は桟１３と辺１２ａの間と、２つの取付片１４によって、インサート収容部１５が構成されている。

各インサート収容部１５には、それぞれ１個のインサート１６が収容されるようになっており、このインサート１６はファスナ１７を用いて２つの取付片１４にフローティング状態で取り付けられている。このために、インサート１６の両端部には、それぞれ取付片１４への取付用孔２１が形成されている。こうしたインサート１６は、例えば１つのテストトレイＴＳＴに、１６×４個程度取り付けられている。

なお、各インサート１６は、同一形状、同一寸法とされており、それぞれのインサート１６にＩＣデバイスが収容される。インサート１６のＩＣ収容部１９は、収容するＩＣデバイスの形状に応じて決められ、図１０に示す例では方形の凹部となっている。

＜チャンバ部１００＞
図１１Ａ及び図１１Ｂは本発明の実施形態に係る電子部品試験装置においてテストチャンバとアンソークチャンンバの間のトレイ搬送路に設けられたシャッタを示す概略断面図であり、図１１Ａはシャッタがトレイ搬送路を閉じた状態を示す図、図１１Ｂはシャッタがトレイ搬送路を開放した状態を示す図、図１２Ａ及び図１２Ｂは本発明の実施形態に係る電子部品試験装置においてソークチャンバの入口に設けられたシャッタを示す概略断面図であり、図１２Ａはシャッタが入口を閉じた状態を示す図、図１２Ｂはシャッタが入口開口部を開放した状態を示す図である。

上述したテストトレイＴＳＴは、ローダ部３００でＩＣデバイスが積み込まれた後、チャンバ部１００に送り込まれ、ＩＣデバイスをテストトレイＴＳＴに搭載した状態で各ＩＣデバイスのテストが実行される。

チャンバ部１００は、テストトレイＴＳＴに積み込まれたＩＣデバイスに、目的とする高温又は低温の温度ストレスを与えるソークチャンバ１１０と、このソークチャンバ１１０で熱ストレスが与えられた状態にあるＩＣデバイスをテストヘッド５に接触させるテストチャンバ１２０と、テストチャンバ１２０で試験されたＩＣデバイスから、与えられた熱ストレスを除去するアンソークチャンバ１３０と、から構成されている。

なお、アンソークチャンバ１３０は、ソークチャンバ１１０やテストチャンバ１２０から熱的に絶縁することが好ましく、実際にはソークチャンバ１１０とテストチャンバ１２０との領域に所定の熱ストレスが印加され、アンソークチャンバ１３０はこれらとは熱的に絶縁されているが、便宜的にこれらをチャンバ部１００と総称する。

ソークチャンバ１１０は、図２に示すように、テストチャンバ１２０よりも上方に突出するように配置されている。そして、図３に概念的に示すように、このソークチャンバ１１０の内部には垂直搬送装置が設けられており、テストチャンバ１２０が空く迄の間、複数枚のテストトレイＴＳＴがこの垂直搬送装置に支持されながら待機する。主として、この待機中においてＩＣデバイスに高温又は低温の熱ストレスが印加される。

テストチャンバ１２０には、その中央部にテストヘッド５が配置されており、テストヘッド５の上にテストトレイＴＳＴが運ばれてＩＣデバイスの入出力端子をテストヘッド５のソケット５０のコンタクトピンに電気的に接触させることにより、ＩＣデバイスのテストが実施される。

テストヘッド５に対して一度に接続されるＩＣデバイスは、４行１６列で配列された６４個のＩＣデバイスであれば、例えば１列おきに８列のＩＣデバイスが同時に試験される。つまり、一回目の試験では、一列目から一列おきに配列された３２個のＩＣデバイスをテストヘッド５のソケット５０に接続して試験し、２回目の試験では、テストトレイＴＳＴを１列分移動させて２列目から１列おきに配置されたＩＣデバイスを同様に試験することで、テストトレイＴＳＴ上に搭載された全てのＩＣデバイスの試験を実行する。この試験結果は、例えば、テストトレイＴＳＴに付された識別番号と、テストトレイＴＳＴの内部で割り当てられたＩＣデバイスの番号で決まるアドレスに記憶される。

アンソークチャンバ１３０も、ソークチャンバ１１０と同様に、図２に示すように、テストチャンバ１２０よりも上方に突出するように配置され、図３に概念的に示すように垂直搬送装置が設けられている。そして、このアンソークチャンバ１３０では、ソークチャンバ１１０で高温を印加した場合は、ＩＣデバイスを送風により冷却して室温に戻す。これに対し、ソークチャンバ１１０で低温を印加した場合は、ＩＣデバイスを温風やヒータ等で加熱して結露が生じない程度の温度まで戻した後に、当該除熱されたＩＣデバイスをアンローダ部４００に搬出する。

ソークチャンバ１１０及びテストチャンバ１２０と、アンソークチャンバ１３０と、を熱的に絶縁するために、テストチャンバ１２０とアンソークチャンバ１３０との間のトレイ搬送路１２１には開閉可能なシャッタ１２２が設けられている。

このシャッタ１２２は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、上述したＸＹ搬送装置３０４の可動ヘッド３０３に設けられたエアシリンダ３０５と同様の複動形の片ロッドタイプのエアシリンダ１２３により開閉可能となっている。このエアシリンダ１２３は、上述のエアシリンダ３０５と同様に、ロッド１２３ｈが下方向に向くように配置されている。

特に図示しないが、第１の中空室１２３ｄは、第１のポート１２３ｅに接続された第１の供給系統を介してエア供給装置３０８に接続されており、第２の中空室１２３ｆは、第２のポート１２３ｇに接続された第２の供給系統を介してエア供給装置３０８に接続されている。なお、第１の供給系統は、ハンドラ１の電源がオフとなった際に当該供給系統を遮断する要素（例えばソレノイドバルブ等）が一切設けられていないエア供給系統であるのに対し、第２の供給系統には、ハンドラ１の制御装置３０９により開閉制御可能なソレノイドバルブ（不図示）が設けられており、ハンドラ１の電源がオフになると当該系統が遮断されるエア供給系統である。

このエアシリンダ１２３によりシャッタ１２２を上昇させる場合（トレイ搬送路１２１を閉じる場合）には、図１１Ａに示すように、ソレノイドバルブを閉じて第２の供給系統を介した第２の中空室１２３ｆへのエア供給を停止させる。この際、第１の供給系統を介して第１の中空室１２３ｄにエアが常時供給されているので、シリンダチューブ１２３ａ内をピストン１２３ｃが上昇し、これに伴ってシャッタ１２２が上昇して、トレイ搬送路１２１を閉じる。

これに対し、シャッタ１２２を下降させる場合（トレイ搬送路１２１を開放する場合）には、図１１Ｂに示すように、ソレノイドバルブを開いて第２の供給系統を介してエア供給装置３０８から第２の中空室１２３ｆにエアを供給する。この際、第１及び第２の中空室１２３ｄ、１２３ｆに供給されているエアの圧力が実質的に同一である場合には、ピストン１２３ｃの上下面における受圧面積の差により、シリンダチューブ１２３ａ内をピストン１２３ｃが下降し、これに伴ってシャッタ１２２も下降し、トレイ搬送路１２１を開放する。

さらに、本実施形態では、ハンドラ１の電源がオフになっても、第１の供給系統を介して、エア供給装置３０８から第１の中空室１２３ｄにエアが供給されているのに対し、ハンドラ１の電源のオフに伴ってソレノイドバルブが閉じるので第２の供給系統を介した第２の中空室１２３ｆへのエア供給が停止する。そのため、例えば停電や緊急時にハンドラ１の電源がオフになっても、第１の中空室１２３ｄ内の圧力でピストン１２３ｃが自動的に上昇するようになっているので、トレイ搬送路１２１を閉じることができ、突然ハンドラ１の電源がオフしても、ソークチャンバ１１０及びテストチャンバ１２０と、アンソークチャンバ１３０と、を熱的に絶縁することができる。

なお、ＸＹ搬送装置３０４のエアシリンダ１２３のように、シャッタ昇降用のエアシリンダ１２３にエアを供給する第１の供給系統にレギュレータを設けても良く、これにより、ピストン１２３ｃの推力を適切に調節することが可能となる。

ソークチャンバ１１０の上部には、装置基盤１０１からテストトレイＴＳＴを搬入するための入口１１１が形成されている。また、アンソークチャンバ１３０の上部にも、装置基盤１０１にテストトレイＴＳＴを搬出するための出口（不図示）が形成されている。そして、装置基盤１０１には、これらの入口１１１や出口を通じてテストトレイＴＳＴを出し入れするためのトレイ搬送装置１０２が設けられている。このトレイ搬送装置１０２は、例えば回転ローラ等で構成されている。このトレイ搬送装置１０２によって、アンソークチャンバ１３０から搬出されたテストトレイＴＳＴは、アンローダ部４００及びローダ部３００を介してソークチャンバ１１０へ返送されるようになっている。

ソークチャンバ１１０の入口１１１には、ソークチャンバ１１０の内部を外部から熱的に絶縁するために、開閉可能なシャッタ１１３が設けられている。

このシャッタ１１３は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、上述したＸＹ搬送装置３０４の可動ヘッド３０３に設けられたエアシリンダ３０５と同様の複動形片ロッドタイプのエアシリンダ１１２により開閉可能となっている。このエアシリンダ１１２は、上述のエアシリンダ３０５とは反対の姿勢、すなわちロッド１１２が上方向に向いた姿勢で配置されている。

特に図示しないが、第１の中空室１１２ｄは、第１のポート１１２ｅに接続された第１の供給系統を介してエア供給装置３０８に接続されており、第２の中空室１１２ｆは、第２のポート１１２ｇに接続された第２の供給系統を介してエア供給装置３０８に接続されている。なお、第１の供給系統は、ハンドラ１の電源がオフとなった際に当該供給系統を遮断する要素（例えばソレノイドバルブ等）が一切設けられていないエア供給系統であるのに対し、第２の供給系統は、ハンドラ１の制御装置３０９により開閉制御可能なソレノイドバルブ（不図示）が設けられており、ハンドラ１の電源がオフになると当該供給系統が遮断されるエア供給系統である。

このエアシリンダ１１２によりシャッタ１１３を下降させる場合（ソークチャンバ１１０の入口１１１を閉じる場合）には、図１２Ａに示すように、ソレノイドバルブを閉じて第２の供給系統を介した第２の中空室１１２ｆへのエア供給を停止させる。この際、第１の供給系統を介して第１の中空室１１２ｄにエアが常時供給されているので、シリンダチューブ１１２ａ内をピストン１１２ｃが下降し、これに伴ってシャッタ１１３が下降して、ソークチャンバ１１０の入口１１１を閉じる。

これに対し、シャッタ１１３を上昇させる場合（ソークチャンバ１１０の入口１１１を開ける場合）には、図１２Ｂに示すように、ソレノイドバルブを開いて第２の供給系統を介してエア供給装置３０８から第２の中空室１１２ｆにエアを供給する。この際、第１及び第２の中空室１１２ｄ、１１２ｆに供給されているエアの圧力が実質的に同一である場合には、ピストン１１２ｃの上下面における受圧面積に差により、シリンダチューブ１１２ａ内をピストン１１２ｃが上昇し、これに伴ってシャッタ１１３も上昇し、ソークチャンバ１１０の入口１１１を開放する。

さらに、本実施形態では、ハンドラ１の電源がオフになっても、第１の供給系統を介して、エア供給装置３０８から第１の中空室１１２ｄにエアが供給されているのに対し、ハンドラ１の電源のオフに伴ってソレノイドバルブが閉じるので第２の供給系統を介した第２の中空室１１２ｆへのエア供給が停止する。そのため、例えば停電や緊急時にハンドラ１の電源がオフになっても、第１の中空室１１２ｄ内の圧力でピストン１１２ｃが自動的に下降するようになっているので、ソークチャンバ１１０の入口１１１を閉じることができ、突然ハンドラ１の電源がオフしてもソークチャンバ１１０の内部を外部から熱的に絶縁することができる。

なお、ＸＹ搬送装置３０４のエアシリンダ１２３のように、シャッタ昇降用のエアシリンダ１１２にエアを供給する第１の供給系統にレギュレータを設けても良く、これにより、ピストン１１２ｃの推力を適切に調節することが可能となる。

なお、特に図示しないが、アンソークチャンバ１３０の出口にも、複動形片ロッドタイプのエアシリンダにより昇降可能なシャッタが設けられており、当該エアシリンダの第１の中空室は第１の供給系統を介してエア供給装置３０８に接続されており、第２の中空室は第２の供給系統を介してエア供給装置３０８に接続されている。

＜アンローダ部４００＞
アンローダ部４００にもローダ部３００に設けられたＸＹ搬送装置３０４と同一構造のＸＹ搬送装置４０４が２台設けられており、このＸＹ搬送装置４０４によって、アンローダ部４００に運び出されたテストトレイＴＳＴから試験済みのＩＣデバイスが、試験結果に応じたカスタマトレイＫＳＴに積み替えられる。

特に図示しないが、このＸＹ搬送装置４０４の可動ヘッド４０３にも、吸着ヘッドをＺ軸方向に沿って昇降させるために複動形片ロッドタイプのエアシリンダが設けられている。ＸＹ搬送装置３０４のエアシリンダ３０５と同様に、このエアシリンダの第１の中空室は、第１の供給系統を介してエア供給装置３０８に接続され、第２の中空室は、第２の供給系統を介してエア供給装置３０８に接続されており、突然ハンドラ１の電源がオフしても可動ヘッド４０３が下降することはなく、装置基盤１０１や他の構造物等に衝突して破損するのを防止している。

図２に示すように、アンローダ部４００における装置基盤１０１には、アンローダ部４００に運び込まれたカスタマトレイＫＳＴが装置基盤１０１の上面に臨むように配置される一対の窓部４０６が二組形成されている。

また、図示は省略するが、それぞれの窓部４０６の下側には、カスタマトレイＫＳＴを昇降させるための昇降テーブルが設けられており、ここでは試験済みのＩＣデバイスが積み替えられて満載となったカスタマトレイＫＳＴを載せて下降し、この満載トレイをトレイ移送アーム２０５に受け渡す。

なお、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、上記の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。

以上の実施形態では、複動形片ロッドのエアシリンダを、その駆動方向を鉛直方向に一致させるように用いていたが、本発明においては特にこれに限定されず、駆動方向を水平方向に一致させても良い。

また、上記の実施形態では、空気圧により駆動するシリンダについて説明したが、本発明においては特にこれに限定されず、例えば、油圧シリンダであっても良い。

また、上記の実施形態では、ピストンがシリンダチューブ内に鉛直方向に沿って移動可能に挿入されていたが、本発明においては特にこれに限定されず、例えばピストンがシリンダチューブ内に水平方向に沿って移動可能に挿入されていても良い。

さらに、上記の実施形態では、部品装置を電子部品試験装置に適用するように説明したが、本発明においては特にこれに限定されず、電子部品試験装置以外の装置に適用しても良い。

Claims (8)

1. 部材を移動させるための移動装置であって、
   シリンダチューブと、
   前記シリンダチューブ内に移動可能に挿入されたピストンと、
   前記ピストンの一方の側に形成された第１の中空室と、
   前記ピストンの他方の側に形成され、前記第１の中空室よりも前記ピストンの受圧面積が大きな第２の中空室と、
   一端で前記ピストンに連結され、他端で前記部材に連結されたロッドと、を有する流体圧シリンダを備え、
   前記第１の中空室は、流体供給源からの流体の供給を常時確保可能な第１の供給系統を介して、前記流体供給源に接続され、
   前記第２の中空室は、流路を開閉可能な開閉弁を有する第２の供給系統を介して、前記流体供給源に接続されている移動装置。
2. 前記第１の供給系統は、流体の流量又は圧力を調節可能な調節手段を有する請求項１記載の移動装置。
3. 前記移動手段は、被試験電子部品の電気的特性の試験をする電子部品試験装置に設けられており、
   前記第１の供給系統は、前記電子部品試験装置の電源が遮断されても前記流体供給源からの流体の供給を確保することが可能であり、
   前記第２の供給系統が有する前記開閉弁は、前記電源から供給される電力により駆動し、前記電源が遮断されると前記第２の供給系統を閉鎖する電磁弁を含む請求項１又は２記載の移動装置。
4. 前記ロッドは、前記第１の中空室を貫通してその他端で前記部材に連結されている請求項１〜３の何れかに記載の移動装置。
5. 前記部材は、前記被試験電子部品を吸着保持するための保持部である請求項３又は４記載の移動装置。
6. 前記部材は、チャンバ内の搬送路又は開口部を開閉するためのシャッタである請求項３又は４記載の移動装置。
7. 前記ピストンは、前記シリンダチューブ内に鉛直方向に沿って移動可能に挿入され、
   前記第１の中空室は、前記ピストンの上方又は下方に形成され、
   前記第２の中空室は、前記ピストンの下方又は上方に形成されている請求項５又は６記載の移動装置。
8. 被試験電子部品の入出力端子をテストヘッドのコンタクト部に電気的に接触させて前記被試験電子部品の電気的特性の試験を行う電子部品試験装置であって、請求項１〜７の何れかに記載の移動装置を備えた電子部品試験装置。

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