JPWO2007148422A1 - 電子部品試験装置のキャリブレーション方法 - Google Patents

Abstract

画像処理技術を用いてソケット（７１）に対してＩＣデバイスの相対的な位置決めを行う電子部品試験装置において、ソケット（７１）に対するデバイスカメラ（４３４）の相対位置を構成する電子部品試験装置のキャリブレーション方法であって、ソケットガイド（７３）に対するソケットカメラ（４１４）の相対位置と、ソケット（７１）に対するソケットカメラ（４１４）の相対位置とから、ソケット（７１）に対するソケットガイド（７３）のズレ量を算出し、ソケットガイド（７３）に対するデバイスカメラ（４３４）の相対位置にこのズレ量を加味することにより、ソケット（７１）に対するデバイスカメラ（４３４）の相対位置を算出する。

Description

本発明は、ＣＣＤカメラ等の撮像手段を用いて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。）をソケットに対して高精度に相対的に位置決めしてテストするための電子部品試験装置において、ＩＣデバイスの品種交換等の後にソケットに対して撮像手段の相対位置を較正するためのキャリブレーション方法に関する。

ハンドラ（Handler）と称される電子部品試験装置では、トレイに収容された多数のＩＣデバイスをハンドラ内に搬送し、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。）に試験を実行させる。そして、試験が終了すると、試験済みの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。

こうしたハンドラの中でも、ＩＣデバイスとソケットのミスコンタクトを防止することを目的として、画像処理技術を用いて、ソケットに接触させる前にＩＣデバイスをソケットに対して高精度に相対的に位置決めするものが従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

通常、テストヘッド上のソケットはＩＣデバイスの品種に応じて製作されているので、ＩＣデバイスの品種が変わる度に当該ＩＣデバイスに対応した別のソケットに交換される。そのため、画像処理技術を用いたハンドラでは、交換後のソケットに対して、ＣＣＤカメラの位置を較正する必要がある（例えば、特許文献２参照）。

国際公開第０３／０７５０２３号パンフレット 特開２００１−５１０１８号公報

本発明は、ソケットに対する撮像手段の相対位置を精度良く較正することが可能な電子部品試験装置のキャリブレーション方法を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明によれば、ソケットを撮像するソケット撮像手段、及び、被試験電子部品を撮像するデバイス撮像手段を備えており、アライメント手段により前記被試験電子部品を前記ソケットに対して相対的に位置決めした後に、移動手段が前記被試験電子部品を前記ソケットに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品試験装置において、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の相対位置を較正するためのキャリブレーション方法であって、第１の所定位置に治具を載置する載置ステップと、前記第１の所定位置に載置された前記治具を前記ソケット撮像手段が撮像する第１の撮像ステップと、前記第１の所定位置に載置された前記治具を前記移動手段が前記アライメント手段に移動させる第１の移動ステップと、前記アライメント手段に位置する前記治具を前記デバイス撮像手段が撮像する第２の撮像ステップと、前記ソケットを前記ソケット撮像手段が撮像する第３の撮像ステップと、前記第１の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記第１の所定位置に対する前記ソケット撮像手段の相対位置を認識する第１の認識ステップと、前記第２の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記第１の所定位置に対する前記デバイス撮像手段の相対位置を認識する第２の認識ステップと、前記第３の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の相対位置を認識する第３の認識ステップと、前記第１の認識ステップにて認識された前記第１の所定位置に対する前記ソケット撮像手段の相対位置と、前記第３の認識ステップにて認識された前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の相対位置とから、前記ソケットに対する前記第１の所定位置の相対的なズレ量を演算する第１の演算ステップと、前記第２の認識ステップにて認識された前記第１の所定位置に対する前記デバイス撮像手段の相対位置と、前記第１の演算ステップにて演算されたズレ量とから、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の相対位置を演算する第２の演算ステップと、を備えた電子部品試験装置のキャリブレーション方法が提供される（請求項１参照）。

本発明では、第１の所定位置に対するソケット撮像手段の相対位置と、ソケットに対するソケット撮像手段の相対位置とから、ソケットに対する第１の所定位置のズレ量を演算し、第１の所定位置に対するデバイス撮像手段の相対位置にこのズレ量を加味することにより、ソケットに対するデバイス撮像手段の相対位置を演算する。

第１の所定位置に対するデバイス撮像手段の相対位置に、ソケット対する第１の所定位置のズレ量を加味して、ソケットに対するデバイス撮像手段の相対位置を演算するので、ソケット自体を基準としたキャリブレーションと同等の精度でソケットに対する撮像手段の相対位置の較正を行うことができる。

通常、電子部品試験装置では、例えば、室温〜＋１２５℃程度の熱ストレスを印加した状態でＩＣデバイスのテストを実行する。そのため、品種交換の際に撮像手段の相対位置の較正を行う場合には、電子部品試験装置の温度を室温に一旦戻した後に、手動でキャリブレーションを行わなければならず、昇降温を含めて数時間を要する。これに対し、本発明では、被試験電子部品の品種に依存しない第１の所定位置を基準としてキャリブレーションを行うので、キャリブレーションの自動化を図ることができる。そのため、キャリブレーションの際に電子部品試験装置の昇降温を必要とせず、数分間でキャリブレーションを完了することが可能となる。

また、手動によるキャリブレーションでは、電子部品試験装置を昇降温した後に撮像手段の較正を行うことが困難であったが、本発明では、キャリブレーションの自動化を図ることが可能であるので、電子部品試験装置を昇降温した後にも撮像手段の相対位置の較正を行うことができ、熱膨張等も加味した高精度なキャリブレーションを実施する可能となる。さらに、始業毎や２日おき等の一定周期でキャリブレーションを自動的に実行したり、地震等が発生した際にキャリブレーションを自動的に実行することも可能となる。

また、被試験電子部品の品種に依存しない第１の所定位置を基準としてキャリブレーションを行うので、キャリブレーション治具の汎用化を図ることもできる。

第１の所定位置としては、ソケット撮像手段が撮像可能な範囲内であり、且つ、被試験電子部品の品種交換時に電子部品試験装置から取り外されるテストヘッドとは独立した部分であれば、特に限定されないが、前記ソケットの上方に位置しているソケットガイドであることが好ましい（請求項２参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記載置ステップにおいて、前記移動手段が前記治具を第２の所定位置から前記第１の所定位置に移動させて載置することが好ましい（請求項３参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記移動手段が前記治具を前記アライメント手段から前記第２の所定位置に移動させる返却ステップをさらに備え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、前記ソケット撮像手段を、所定の基準位置に固定された標示部の上方に移動させる第２の移動ステップと、前記ソケット撮像手段が前記標示部を撮像する第４の撮像ステップと、前記第４の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記標示部に対する前記ソケット撮像手段の相対位置を認識する第４の認識ステップと、予め設定されている前記標示部に対する前記ソケット撮像手段の基準相対位置に対する、前記第４の認識ステップにて認識された前記標示部に対する前記ソケット撮像手段の相対位置のズレ量を演算する第３の演算ステップと、前記第３の演算ステップにて演算された前記ズレ量に基づいて、前記第３の認識ステップにて認識された前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の相対位置を修正する修正ステップと、をさらに備えていることが好ましい（請求項５参照）。

画像処理技術を用いたハンドラでは、ＩＣデバイスを撮像するデバイスカメラに加えて、ソケットの位置を計測するためにソケットカメラがコンタクトアームと共に移動可能にデバイス移動装置に設けられている。

上記の通り、被試験電子部品は所定の熱ストレスを印加した状態で試験が行われる。そのため、その熱ストレスに伴う熱膨張によりコンタクトアームに対してソケットカメラの位置がズレてしまい、ソケットカメラを用いてソケットの位置を正確に計測することができず、ＩＣデバイスとソケットのミスコンタクトを招来する場合がある。

また、デバイスカメラは、デバイス移動装置によりコンタクトアームと共に移動可能となっているため、その移動時に発生する振動等によりコンタクトアームに対してソケットカメラの位置がズレてしまい、この場合にもＩＣデバイスとソケットのミスコンタクトを招来する場合がある。

これに対し、本発明では、電子部品試験装置の所定の基準位置に固定された標示部に対するソケット撮像手段の相対位置を、予め設定されている標示部に対するソケット撮像手段の基準相対位置と比較してズレ量を算出し、そのズレ量に基づいて、ソケットに対するソケット撮像手段の相対位置を修正する。

これにより、熱膨張や振動によりコンタクトアームに対してソケット撮像手段の位置がズレていても、そのズレ量を把握してソケットの位置計測に反映させることができるので、被試験電子部品とソケットとのミスコンタクトを防止することができる。

上記発明においては特に限定されないが、前記標示部は、前記電子部品試験装置の非可動部に固定されていることが好ましい（請求項６参照）。

電子部品試験装置の非可動部は、例えば、アクチュエータ等により可動せず、電子部品試験装置のフレームに直接的又は間接的に固定されている部分を挙げることができるが、より具体的には被試験電子部品試験装置のメインベースを挙げることができる。

（２）上記目的を達成するために、本発明によれば、被試験電子部品をソケットに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品試験装置であって、前記ソケットを撮像するソケット撮像手段と、前記被試験電子部品を撮像するデバイス撮像手段と、前記ソケット撮像手段が取り付けられているとともに、前記被試験電子部品を移動させる移動手段と、前記デバイス撮像手段が設けられ、前記被試験電子部品を前記ソケットに対して相対的に位置決めするアライメント手段と、前記ソケット撮像手段及び前記デバイス撮像手段により撮像された画像情報に対して画像処理を行う画像処理手段と、第１の所定位置に載置可能なキャリブレーション治具と、を備え、前記画像処理手段は、前記第１の所定位置に載置された前記治具を前記ソケット撮像手段が撮像した画像情報に基づいて、前記第１の所定位置に対する前記ソケット撮像手段の相対位置を認識する第１の認識部と、前記アライメント手段に位置する前記キャリブレーション治具を前記デバイス撮像手段が撮像した画像情報に基づいて、前記第１の所定位置に対する前記デバイス撮像手段の相対位置を認識する第２の認識部と、前記ソケットを前記ソケット撮像手段が撮像した画像情報に基づいて、前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の相対位置を認識する第３の認識部と、前記第１の認識部により認識された前記第１の所定位置に対する前記ソケット撮像手段の相対位置と、前記第３の認識部により認識された前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の相対位置とから、前記ソケットに対する前記第１の所定位置の相対的なズレ量を演算する第１の演算部と、前記第２の認識部により認識された前記第１の所定位置に対する前記デバイス撮像手段の相対位置と、前記第１の演算部により演算されたズレ量とから、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の相対位置を演算する第２の演算部と、を有する電子部品試験装置が提供される（請求項７参照）。

本発明では、第１の所定位置に対するソケット撮像手段の相対位置と、ソケットに対するソケット撮像手段の相対位置とから、ソケットに対する第１の所定位置のズレ量を演算し、第１の所定位置に対するデバイス撮像手段の相対位置にこのズレ量を加味することにより、ソケットに対するデバイス撮像手段の相対位置を演算する。

第１の所定位置に対するデバイス撮像手段の相対位置に、ソケットに対する第１の所定位置のズレ量を加味して、ソケットに対するデバイス撮像手段の相対位置を演算するので、ソケット自体を基準としたキャリブレーションと同等の精度でソケットに対する撮像手段の相対位置の較正を行うことができる。

また、本発明では、被試験電子部品の品種に依存しない第１の所定位置を基準としてキャリブレーションを行うので、キャリブレーションの自動化を図ることができる。そのため、品種交換に伴うキャリブレーションの際に電子部品試験装置の昇降温を必要とせず、数分間でキャリブレーションを完了することが可能となる。

また、本発明では、キャリブレーションの自動化を図ることが可能であるので、電子部品試験装置を昇降温した後にも撮像手段の相対位置の較正を行うことができ、熱膨張等も加味した高精度なキャリブレーションを実施する可能となる。さらに、始業毎や２日おき等の一定周期でキャリブレーションを自動的に実行したり、地震等が発生した際にキャリブレーションを自動的に実行することも可能となる。

また、被試験電子部品の品種に依存しない第１の所定位置を基準としてキャリブレーションを行うので、キャリブレーション治具の汎用化を図ることもできる。

第１の所定位置としては、ソケット撮像手段が撮像可能な範囲内であり、且つ、被試験電子部品の品種交換時に電子部品試験装置から取り外されるテストヘッドとは独立した部分であれば、特に限定されないが、前記ソケットの上方に位置しているソケットガイドであることが好ましい（請求項８参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記治具を保管する保管手段をさらに備えていることが好ましい（請求項９参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記移動手段の動作範囲内に試験前の前記被試験電子部品を搬入し、又は、前記移動手段の動作範囲内から試験済みの前記被試験電子部品を搬出する搬送手段をさらに備え、前記移動手段及び前記搬送手段は、前記治具を前記保管手段から前記第１の所定位置に移動させることが好ましい（請求項１０参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記移動手段及び前記搬送手段は、前記治具を前記アライメント手段から前記保管手段に移動させることが好ましい（請求項１１参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記キャリブレーション治具は、前記第１の所定位置に載置されるベース部材と、前記治具の位置及び姿勢が前記ソケット撮像手段及び前記デバイス撮像手段を用いて認識できるように、前記ベース部材の両主面のそれぞれ２点以上に設けられたマーカー部と、を備えていることが好ましい（請求項１２参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記マーカー部は、前記ベース部材を貫通している貫通孔であることが好ましい（請求項１３参照）。

マーカー部を貫通孔で構成することにより、ベース部材の表裏面におけるマーカー部の位置関係を容易に一致させることができる。

上記発明においては特に限定されないが、前記ソケット撮像手段により撮像可能に、所定の基準位置に固定された標示部をさらに備え、前記画像処理手段は、前記標示部を前記ソケット撮像手段が撮像した画像情報に基づいて、前記標示部に対する前記ソケット撮像手段の相対位置を認識する第４の認識部と、予め設定されている前記標示部に対する前記ソケット撮像手段の基準相対位置に対する、前記第４の認識部により認識された前記標示部に対する前記ソケット撮像手段の相対位置のズレ量を演算する第３の演算部と、前記第３の演算部により演算された前記ズレ量に基づいて、前記第１の認識部により認識された前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の相対位置を修正する修正部と、を有することが好ましい（請求項１４参照）。

本発明では、電子部品試験装置の所定の基準位置に標示部を固定し、この標示部に対するソケット撮像手段の相対位置と、予め設定されている標示部に対するソケット撮像手段の基準相対位置と、を比較してズレ量を演算し、そのズレ量に基づいて、ソケットに対するソケット撮像手段の相対位置を修正する。

これにより、熱膨張や振動によりコンタクトアームに対してソケット撮像手段の位置が相対的にズレても、そのズレ量を把握してソケットの位置計測に反映させるので、被試験電子部品とソケットとのミスコンタクトを防止することができる。

上記発明においては特に限定されないが、前記標示部は、前記電子部品試験装置の非可動部に固定されていることが好ましい（請求項１５参照）。

電子部品試験装置の非可動部は、例えば、アクチュエータ等により可動せず、電子部品試験装置のフレームに直接的又は間接的に固定されている部分を挙げることができるが、より具体的には被試験電子部品試験装置のメインベースを挙げることができる。

（３）上記目的を達成するために、本発明によれば、ソケットを撮像するソケット撮像手段、及び、被試験電子部品を撮像するデバイス撮像手段を備えており、アライメント手段により前記被試験電子部品を前記ソケットに対して相対的に位置決めした後に、移動手段が前記被試験電子部品を前記ソケットに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品試験装置において、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の相対位置を較正するために用いられるキャリブレーション治具であって、前記電子部品試験装置の第１の所定位置に載置されるベース部材と、前記治具の位置及び姿勢が前記ソケット撮像手段及び前記デバイス撮像手段を用いて認識できるように、前記ベース部材の両主面のそれぞれ２点以上に設けられたマーカー部と、を備えているキャリブレーション治具が提供される（請求項１６参照）。

本発明では、ソケットに対するデバイス撮像手段の相対位置を較正するために用いられるキャリブレーション治具を、電子部品試験装置の第１の所定位置の上に載置するように構成する。これにより、ＩＣデバイスの品種に依存しない第１の所定位置を基準としてキャリブレーションを行うことが可能となるので、キャリブレーションの自動化が図れると共に、キャリブレーション治具の汎用化も図ることができる。

前記電子部品試験装置の第１の所定位置としては、ソケット撮像手段が撮像可能な範囲内であり、且つ、被試験電子部品の品種交換時に電子部品試験装置から取り外されるテストヘッドとは独立した部分であれば特に限定されないが、前記ソケットの上方に位置しているソケットガイドであることが好ましい（請求項１７参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記マーカ部は、前記ベース部材を貫通している貫通孔であることが好ましい（請求項１８参照）。

マーカー部を貫通孔で構成することにより、ベース部材の表裏面におけるマーカー部の位置関係を容易に一致させることができる。

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平面図である。 図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。 図３は、図２のIII部の拡大図である。 図４は、本発明の実施形態におけるコンタクトアーム及びアライメント装置の概略断面図である。 図５は、本発明の実施形態における標示部を示す平面図である。 図６は、本発明の実施形態における画像処理装置及びその周辺の構成を示すブロック図である。 図７は、本発明の実施形態におけるＩＣデバイスの位置のアライメント方法を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施形態における基準キャリブレーションの方法を示すフローチャートである。 図９は、本発明の実施形態に係るキャリブレーション治具を示す平面図である。 図１０は、図９のX-X線に沿った断面図である。 図１１は、本発明の実施形態に係るソケットカメラ及びデバイスカメラの相対位置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。 図１２は、本実施形態に係るキャリブレーション治具をソケットガイドに載置した状態を示す部分平面図である。 図１３は、図１２のXIII-XIII線に沿った断面図である。 図１４は、本発明の実施形態におけるソケットカメラの相対位置の修正方法を示すフローチャートである。 図１５Ａは、本発明の実施形態におけるソケットカメラの相対位置の修正方法を説明するための図であり、ソケットカメラがソケットを撮像している様子を示す概略側面図である。 図１５Ｂは、本発明の実施形態におけるソケットカメラの相対位置の修正方法を説明するための図であり、ソケットカメラが標示部を撮像している様子を示す概略側面図である。

符号の説明

１…電子部品試験装置
１０…ハンドラ
１１…メインベース
３０…ローダ部
３４…保管場所
４０…テスト部
４１４…ソケットカメラ
４２０…コンタクトアーム
４３…アライメント装置
４３４…デバイスカメラ
４４…画像処理装置
４５…標示部
４５１…シール部材
４５２〜４５４…第１〜第３のドットパターン部
６０…キャリブレーション治具
７０…テストヘッド
７１…ソケット
７３…ソケットガイド

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態における電子部品試験装置１は、ハンドラ１０、テストヘッド７０及びテスタ８０を備えており、テストヘッド７０とテスタ８０とはケーブル８１を介して接続されている。

ハンドラ１０は、格納部２０、ローダ部３０、テスト部４０及びアンローダ部５０から構成されており、格納部２０からローダ部３０を介してテスト部４０に被試験ＩＣデバイスを供給し、コンタクトアーム４２０がテストヘッド７０のソケット７１にＩＣデバイスを押し付けて、テスタ８０がテストヘッド７０及びケーブル８１を介してＩＣデバイスのテストを実行した後、アンローダ部５０が、試験済みのＩＣデバイスを、テスト結果に従って分類しながら格納部２０に格納する。

＜格納部２０＞
格納部２０は、供給トレイ用ストッカ２１、分類トレイ用ストッカ２２、空トレイ用ストッカ２３及びトレイ搬送装置２４を備えており、試験前及び試験後の被試験ＩＣデバイスを格納することが可能となっている。

供給トレイ用ストッカ２１は、複数の供給トレイを積層して収容しており、それぞれの供給トレイには複数の試験前のＩＣデバイスが搭載されている。本実施形態では、図１に示すように、格納部２０に２つの供給トレイ用ストッカ２１が設けられている。なお、本発明においては供給トレイ用ストッカの数は特にこれに限定されない。

分類トレイ用ストッカ２２は、複数の分類トレイを積層して収容しており、それぞれの分類トレイには複数の試験済みのＩＣデバイスが搭載されている。本実施形態では、図１に示すように、格納部２０に４つの分類トレイ用ストッカ２２が設けられている。分類トレイ用ストッカ２２を４つ設けることにより、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することが可能となっている。つまり、良品と不良品の分類のみではなく、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。なお、本発明においては分類トレイ用ストッカの数は特にこれに限定されない。

空トレイ用ストッカ２３は、複数の空トレイを積層して収容している。それぞれの空トレイは、供給トレイ上に搭載された全てのＩＣデバイスがローダ部３０に供給されて空となったトレイである。

なお、供給トレイ、分類トレイ及び空トレイは、特に図示しないが、いずれもＩＣデバイスを収容可能な凹部が複数形成された同一形状のトレイであり、本実施形態では、便宜上、試験前のＩＣデバイスを搭載したトレイを供給トレイと称し、試験済みのＩＣデバイスを搭載したトレイを分類トレイと称し、ＩＣデバイスを搭載していないトレイを空トレイと称している。

各ストッカ２１〜２３には、特に図示しないが、Ｚ軸方向に沿って移動可能なエレベータが設けられており、積層した状態の複数のトレイを昇降させることが可能となっている。

トレイ搬送装置２４は、図１に示すように、支持レール２４１、可動ヘッド２４２及び吸着ヘッド２４３から構成されており、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に沿ってトレイを移動させることが可能となっている。このトレイ搬送装置２４は、供給トレイ用ストッカ２１、空トレイ用ストッカ２３及び分類トレイ用ストッカ２２を包含する動作範囲を有している。

支持レール２４１は、ハンドラ１０のメインベース１１上にＸ軸方向に沿って設けられている。可動ヘッド２４２は、この支持レール２４１にＸ軸方向に沿って移動可能に支持されている。４つの吸着パッド２４３は、可動ヘッド２４２に下向きに装着されており、特に図示しないアクチュエータによりＺ軸方向に沿って移動可能となっている。

トレイ搬送装置２４は、全ての試験前のＩＣデバイスをローダ部３０に供給して空となった空トレイを供給トレイ用ストッカ２１から空トレイ用ストッカ２３に移動させる。また、トレイ搬送装置２４は、分類トレイが試験済みのＩＣデバイスで満杯となった場合に、空トレイ用ストッカ２３から分類トレイ用ストッカ２２に空トレイを移送する。

＜ローダ部３０＞
ローダ部３０は、第１のデバイス搬送装置３１、ヒートプレート３２及び２つの第１のバッファ部３３を備えており、格納部２０から試験前のＩＣデバイスを取り出し、所定の熱ストレスを印加した後にテスト部３０に供給することが可能となっている。

第１のデバイス搬送装置３１は、図１に示すように、支持レール３１１、可動レール３１２、可動ヘッド３１３及び吸着パッド３１４から構成されており、４つのＩＣデバイスをＸ−Ｙ−Ｚ軸方向に沿って移動させることが可能となっている。この第１のデバイス搬送装置３１は、供給トレイ用ストッカ２１、ヒートプレート３２及び第１のバッファ部３３を包含する動作範囲を有している。

支持レール３１１は、ハンドラ１０のメインベース１１上にＹ軸方向に沿って設けられている。可動レール３１２は、２本の支持レール３１１の間にＹ軸方向に沿って移動可能に支持されている。可動ヘッド３１３は、可動レール３１２にＸ軸方向に沿って移動可能に設けられている。吸着パッド３１４は、可動ヘッド３１３に下向きに装着されており、特に図示しないアクチュエータによりＺ軸方向に沿って移動可能となっている。

この第１のデバイス搬送装置３１は、供給トレイ用ストッカ２１の供給トレイからヒートプレート３２に一度に４つのＩＣデバイスを搬送し、ヒートプレート３２にてＩＣデバイスに所定の熱ストレスが印加された後、さらにそのＩＣデバイスをヒートプレート３２から第１のバッファ部３３に移動させる。

ヒートプレート３２は、例えば下部に発熱源（不図示）を有する金属製プレートであり、試験前のＩＣデバイスに所定の熱ストレスを印加することが可能となっている。このヒートプレート３２の上部表面には、ＩＣデバイスを収容可能な複数の凹部３２１が形成されている。

第１のバッファ部３３は、図１に示すように、アクチュエータ３３１と可動ヘッド３３２から構成されており、ＩＣデバイスをローダ部３０の領域からテスト部４０の領域に移動させることが可能となっている。

アクチュエータ３３１は、ハンドラ１０のメインベース１１上にＸ軸方向に沿って伸縮可能に設けられている。可動ヘッド３３２は、アクチュエータ３３１の駆動軸の先端部に固定されている。可動ヘッド３３２の上面には、ＩＣデバイスを収容可能な４つの凹部３３３が形成されている。

この第１のバッファ部３３は、第１のデバイス搬送装置３１により可動ヘッド３３２の各凹部３３３に４つのＩＣデバイスが落とし込まれると、アクチュエータ３３１を伸長させて、ローダ部３０の領域からテスト部４０の領域に４つのＩＣデバイスを一度に移動させる。

さらに、本実施形態では、図１に示すように、ハンドラ１０の基板１１上において２つの第１のバッファ部３３の間に、キャリブレーション治具６０を保管するための保管場所３４が設けられている。なお、キャリブレーション治具６０については後述する。本実施形態では、この保管場所３４も第１のデバイス搬送装置３１の動作範囲に含まれている。

＜テスト部４０＞
テスト部４０は、デバイス移動装置４１と４つのアライメント装置４３を備えており、画像処理技術を用いて試験前のＩＣデバイスをソケット７１に対して高精度に相対的に位置決めした後に、テストヘッド７０のソケット７１にＩＣデバイスを押し付けることが可能となっている。

図２に示すように、テスト部４０の下部に空間１２が形成されており、この空間１２にテストヘッド７０が挿入され、テスト部４０の下方にテストヘッド７０が位置している。

図２及び図３に示すように、テスト部４０におけるハンドラ１０のメインベース１１には開口１１ａが形成されており、テストヘッド７０の上部には、４つのソケット７１が装着されている。各ソケット７１は、ＩＣデバイスの入出力端子に対応するように配列された多数のコンタクトピン７２を備えている。そして、テストヘッド７０上部に装着されたソケット７１が、開口１１ａを介してハンドラ１０の内部に臨んでいる。

さらに、図３に示すように、ソケット７１の上部には、当該ソケット７１を固定するためのソケットガイド７３が設けられている。ソケット７１は、ＩＣデバイスの品種に応じて専用に製作されているのに対し、ソケットガイド７３は、ＩＣデバイスの品種に特に依存していない。

このソケットガイド７３は、ソケット７１のコンタクトピン７２をハンドラ１０の内部に臨ませるための開口７４を備えている。この開口７４の周囲には、キャリブレーション治具６０（後述）を位置決めするための２本の位置決めピン７５が、上方に向かって突出するように設けられている。この位置決めピン７５の外周面７６はテーパ状に形成されている。

デバイス移動装置４１は、図１及び図２に示すように、支持レール４１１、可動レール４１２及び可動ヘッド４１３から構成されており、ＩＣデバイスをＸ−Ｙ−Ｚ軸方向に沿って移動させることが可能となっている。このデバイス移動装置４１は、開口１１ａを介してハンドラ１０内部を臨んでいるソケット７１とアライメント装置４３を包含する動作範囲を有している。

支持レール４１１は、ハンドラ１０のメインベース１１上にＹ軸方向に沿って設けられている。可動レール４１２は、２本の支持レール４１１の間にＹ軸方向に沿って移動可能に支持されている。可動ヘッド４１３は、可動レール４１２にＸ軸方向に沿って移動可能に支持されている。

なお、図１に示すように、本実施形態では、２本の支持レール４１１の間に２つの可動レール４１２が独立して移動可能に支持されている。そのため、一方の可動レール４１２がアライメント装置４３に移動してＩＣデバイスの位置のアライメントを行っている間に、他方の可動レール４１２がソケット７１上に移動してＩＣデバイスのテストを行うことが可能となっている。

可動ヘッド４１３は、図４に示すように、ソケットカメラ４１４、アクチュエータ４１５及び４つのコンタクトアーム４２０を備えている。４つのコンタクトアーム４２０は、テストヘッド７０に設けられた４つのソケット７１の配列に対応するように、可動ヘッド４１３に下向きに装着されている。なお、図４では、便宜上、一つのコンタクトアーム４２０しか図示していないが、実際には図１に示すように、２行２列の配列で４つのコンタクトアーム４２０がアクチュエータ４１５の駆動軸の先端に装着されている。また、図４では、一つの可動ヘッド４１３に１台のソケットカメラ４１４しか図示されていないが、実際には、Ｘ軸方向に沿って、２台のソケットカメラ４１４が設けられている。

ソケットカメラ４１４は、カメラ支持部材４１６を介して可動レール４１２に下向きに固定された例えばＣＣＤカメラであり、テストヘッド７０のソケット７１を撮像することが可能となっている。このソケットカメラ４１４は、ソケット７１の位置及び姿勢を認識するために使用される。

アクチュエータ４１５は、Ｚ軸方向に沿って伸縮可能なように可動レール４１２に固定されており、駆動軸の先端に４つのコンタクトアーム４２０が装着されている。

各コンタクトアーム４２０は、固定側コンタクトアーム４２１、ロックアンドフリー機構４２２及び把持側コンタクトアーム４２３から構成されている。

固定側コンタクトアーム４２１は、その上端でアクチュエータ４１５の駆動軸に固定されており、その下端で、ロックアンドフリー機構４２２を介して、把持側コンタクトアーム４２３に連結されている。

ロックアンドフリー機構４２２は、特に図示しないが、加圧エアを利用して、固定側コンタクトアーム４２１に対する把持側コンタクトアーム４２３のＸＹ平面に沿った相対移動及びＺ軸を中心とした相対的な回転を拘束したり、非拘束とすることが可能となっている。また、このロックアンドフリー機構４２２は、固定側コンタクトアーム４２１の中心軸と把持側コンタクトアーム４２３の中心軸とを一致させるセンタリング機能も備えている。

把持側コンタクトアーム４２３は、その下端にＩＣデバイスを吸着保持するための吸着パッド４２４が設けられていると共に、その周囲を囲うように環状の当接部材４２５が設けられている。

また、把持側コンタクトアーム４２３の内部に、ヒータ４２６と温度センサ４２７が埋め込まれている。把持側コンタクトアーム４２３の温度を温度センサ４２７により検出することでＩＣデバイスの温度を間接的に測定し、この測定値に基づいてヒータ４２６のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより、ヒートプレート３２にて印加された熱ストレスを維持することが可能となっている。

アライメント装置４３は、図４に示すように、ステージ４３１、ミラー４３３及びデバイスカメラ４３４を備えており、ステージ４３１に当接している把持側コンタクトアーム４２３の位置や姿勢のアライメントを行うことで、ＩＣデバイスをソケット７１に対して高精度に位置決めすることが可能となっている。なお、本実施形態では、デバイス移動装置４１が２つの可動ヘッド４１３を備えていることに対応して、図１に示すように、２組合計４個のアライメント装置４３が設けられている。

ステージ４３１は、特に図示しないモータ機構により、ＸＹ平面に沿った移動及びＺ軸を中心とした回転が可能となっている。また、ステージ４３１の略中央部には、ＩＣデバイスが通過可能であり且つ環状の当接部材４２５が当接可能な内径を有する開口４３２が形成されている。

そして、ロックアンドフリー機構４２２が非拘束な状態において、把持側コンタクトアーム４２３がステージ４３１に当接して、ステージ４３１が移動した際に把持側コンタクトアーム４２３がその動きに追従することで、把持側コンタクトアーム４２３に保持されているＩＣデバイスの位置がアライメントされるようになっている。

デバイスカメラ４３４は、ＸＹ平面に沿って横置きに設置された例えばＣＣＤカメラであり、ミラー４３３及びステージ４３１の開口４３２を介して、把持側コンタクトアーム４２３に吸着保持されているＩＣデバイスを撮像することが可能となっている。このデバイスカメラ４３４は、ＩＣデバイスをソケット７１に押し付ける前にソケット７１に対してＩＣデバイスを位置決めするために、テストの前に毎回使用される。

さらに本実施形態では、図１、図２及び図４に示すように、ソケット７１及びステージ４３１を通過する直線上に標示部４５が設けられている。

この標示部４５は、図５に示すように、裏面に粘着剤や接着剤が塗布されたシート状の薄いシール部材４５１から構成されている。このシール部材４５１の表面には、１６個のドット（点）が４行４列に配列されたドットパターン４５２〜４５４が、左右両端部及び中央部の計３箇所に印刷されている。

この標示部４５は、テスト部４０におけるメインベース１１に貼り付けられて固定されており、移動可能なコンタクトアーム４２０や交換可能なソケット７１と一緒に動くことがないようになっている。この標示部４５は、熱膨張や振動によるソケットカメラ４１４の位置のズレを把握するために、ソケットカメラ４１４により撮像される。

本実施形態に係る電子部品試験装置１のように、一つの可動ヘッド４１３に２台のソケットカメラ４１４が設けられている場合には、一方のソケットカメラ４１４が、左端に印刷された第１のドットパターン４５２を撮像し、他方のソケットカメラ４１４が、右端に印刷された第２のドットパターン４５２を撮像する。この場合、中央部に印刷された第３のドットパターン４５４は特に使用しない。

これに対し、一つの可動ヘッド４１３にソケットカメラ４１４が１台しか設けられていないタイプの電子部品試験装置に標示部４５を用いる場合には、中央部に印刷されている第３のドットパターン４５４をソケットカメラ４１４が撮像し、第１及び第２のドットパターン４５２、４５３は特に使用しない。

このように、この標示部４５は、可動ヘッド１台当たりにソケットカメラ４１４が１台設けられているタイプ、及び、ソケットカメラ４１４が２台設けられているタイプの両方に対応することが可能となっている。

このデバイスカメラ４３４と先述のソケットカメラ４１４は、図６に示すように、画像処理装置４４に接続されており、撮像した画像情報を画像処理装置４４に送信することが可能となっている。

画像処理装置４４は、特に図示しない画像処理プロセッサやＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されており、ＩＣデバイスのテストに際して、デバイスカメラ４３４により撮像された画像情報に対して画像処理を行い、把持側コンタクトアーム４２３に吸着保持されているＩＣデバイスの位置及び姿勢を認識することが可能となっている。さらに、画像処理装置４４は、認識したＩＣデバイスの位置及び姿勢を、予め設定されたソケット７１の位置及び姿勢に相対的に一致させるのに必要なアライメント量を算出し、このアライメント量をアライメント装置４３の制御装置４３５に送信する。アライメント装置４３の制御装置４３５は、そのアライメント量に基づいて、アライメント装置４３のモータ機構（不図示）を制御して、ＩＣデバイスの位置や姿勢のアライメントを行う。

本実施形態における画像処理装置４４は、図６に示すように、抽出部４４１、認識部４４２、演算部４４３及び修正部４４４を機能的に備えている。

抽出部４４１は、カメラ４１４、４３４により撮像された画像情報に対して画像処理を行って、ソケット７１、治具６０又は標示部４５の位置や姿勢を抽出することが可能となっている。

認識部４４２は、抽出部４４１の抽出結果に基づいて、ソケット７１やソケットガイド７３、標示部４５に対するカメラ４１４、４３４の相対的な位置を認識することが可能となっている。

演算部４４３は、認識部４４２の認識結果に基づいてソケット７１に対するソケットガイド７３の相対的なズレ量や、ソケット７１に対するデバイスカメラ４３４の相対位置を演算することが可能となっている。また、この演算部４４３は、標示部４５に対するソケットカメラ４１４の相対位置を、予め設定されている標示部４５に対するソケットカメラ４１４の基準相対位置と比較してズレ量を演算することも可能となっている。

修正部４４４は、演算部４４３により演算された標示部４５に対するソケットカメラ４１４の相対位置のズレ量に基づいて、認識部４４２により認識されたソケット７１に対するソケットカメラ４１４の相対位置を修正することが可能となっている。

＜アンローダ部５０＞
アンローダ部５０は、図１に示すように、２つの第２のバッファ部５１と第２のデバイス搬送装置５２を備えており、テスト部４０から試験済みのＩＣデバイスを搬出して、それらＩＣデバイスを試験結果に応じて仕分けしながら格納部２０に移動させることが可能となっている。

第２のバッファ部５１は、第１のバッファ部３３と同様に、アクチュエータ５１１と可動ヘッド５１２から構成されており、ＩＣデバイスをテスト部４０の領域からアンローダ部５０の領域に移動させることが可能となっている。

アクチュエータ５１１は、ハンドラ１０のメインベース１１上にＸ軸方向に沿って伸縮可能に設けられている。可動ヘッド５１２は、アクチュエータ５１１の駆動軸の先端部に固定されている。可動ヘッド５１２の上面には、ＩＣデバイスを収容可能な４つの凹部５１３が形成されている。

この第２のバッファ部５１は、デバイス移動装置４１により可動ヘッド５１２の各凹部５１３に４つのＩＣデバイスが落とし込まれると、アクチュエータ５１１を短縮させて、テスト部４０の領域からアンローダ部５０の領域に４つのＩＣデバイスを一度に移動させる。

第２のデバイス搬送装置５２は、第１のデバイス搬送装置３１と同様に、支持レール５２１、可動レール５２２、可動ヘッド５２３及び吸着パッド５２４から構成されており、４つのＩＣデバイスをＸ−Ｙ−Ｚ軸方向に沿って移動させることが可能となっている。この第２のデバイス搬送装置５２は、第２のバッファ部５１及び４つの分類トレイ用ストッカ２２を包含する動作範囲を有している。

支持レール５２１は、ハンドラ１０のメインベース１１上にＹ軸方向に沿って設けられている。可動レール５２２は、２本の支持レール５２１の間にＹ軸方向に沿って移動可能に支持されている。可動ヘッド５２３は、可動レール５２２にＸ軸方向に沿って移動可能に設けられている。吸着パッド５２４は、可動ヘッド５２３に下向きに装着されており、特に図示しないアクチュエータによりＺ軸方向に沿って移動可能となっている。

この第２のデバイス搬送装置５２は、試験済みのＩＣデバイスを第２のバッファ部５１から試験結果に応じた分類トレイ用ストッカ２２の分類トレイに移動させる。

以下に、図７を参照しながら、本実施形態に係る電子部品試験装置１によるＩＣデバイスの位置のアライメント方法について概説する。

格納部２０からローダ部３０を介してテスト部４０に供給されたＩＣデバイスを、デバイス移動装置４１のコンタクトアーム４２０が吸着保持してアライメント装置４３のステージ４３１に移動させる。そして、把持側コンタクトアーム４２３をステージ４３１に当接させた状態で、開口４３２を介して、把持側コンタクトアーム４２３に把持されたＩＣデバイスをデバイスカメラ４３４が撮像し、その画像情報を画像処理装置４４に送信する（ステップＳ１００）。画像処理装置４４は、その画像情報に画像処理を施して、例えばＩＣデバイスの入出力端子やパッケージの輪郭等から、ＩＣデバイスの位置及び姿勢を算出する（ステップＳ１１０）。

次いで、ステップＳ１１０で算出されたＩＣデバイスの位置及び姿勢を、予め認識されているソケット７１の位置及び姿勢と比較する（ステップＳ１２０）。この比較において、ＩＣデバイスの位置及び姿勢がソケット７１の位置及び姿勢に相対的に一致している場合（ステップＳ１２０にてＹＥＳ）には、ＩＣデバイスの位置及び姿勢のアライメントは終了する。

ステップＳ１２０においてＩＣデバイスの位置及び姿勢とソケット７１の位置及び姿勢が相対的に一致していない場合（ステップＳ１２０にてＮＯ）には、画像処理装置４４は、ＩＣデバイスの位置及び姿勢をソケット７１の位置及び姿勢に相対的に一致させるようなアライメント量を算出する（ステップＳ１３０）。

次に、ロックアンドフリー機構４２２が、固定側コンタクトアーム４２１に対する把持側コンタクトアーム４２３の相対移動のロックを解除し（ステップＳ１４０）、アライメント装置４３のステージ４３１がアライメント量を移動して、この移動動作に把持側コンタクトアーム４２３が追従することにより、ＩＣデバイスの位置及び姿勢のアライメントが行われる（ステップＳ１５０）。

次に、画像処理装置４４は、ＩＣデバイスの位置及び姿勢と、予め設定されているソケット７１の位置及び姿勢とを再度比較し（ステップＳ１６０）、これらが相対的に一致していない場合（ステップＳ１６０にてＮＯ）には、ステップＳ１３０に戻って必要なアライメント量の算出を行う。

ステップＳ１６０の比較において、ＩＣデバイスの位置及び姿勢と、ソケット７１の位置及び姿勢が相対的に一致している場合（ステップＳ１６０にてＹＥＳ）には、ロックアンドフリー機構４２２が、固定側コンタクトアーム４２１に対する把持側コンタクトアーム４２３の相対移動をロックする（ステップＳ１７０）。

以上のＩＣデバイスの位置及び姿勢のアライメント処理が終了したら、デバイス移動装置４１は、ＩＣデバイスをソケット７１に移動させ、ＩＣデバイスをソケット７１に押し付けて、ＩＣデバイスの入出力端子とソケット７１のコンタクトピン７２とを電気的に接触させ、この状態でケーブル８１及びテストヘッド７０を介して、テスタ８０がＩＣデバイスのテストを実行する。

以下に、図８を参照しながら、本実施形態に係る電子部品試験装置１の設置時や起動時に行うカメラ４１４、４３４の基準キャリブレーションについて概説する。

先ず、キャリブレーション用のゲージ(不図示)をアライメント装置４３のステージ４３１上に載置する。このゲージは、例えば、座標軸が印刷された透明なボードから構成されており、座標軸が開口４３２に位置してデバイスカメラ４３４で撮像することが可能となっている。そして、デバイスカメラ４３４がゲージを撮像する（ステップＳ２００）。次いで、ソケットカメラ４１４をゲージの上方に移動させ、ソケットカメラ４１４でもゲージを撮像する（ステップＳ２１０）。さらに、ソケットカメラ４１４を標示部４５上に移動させ、ソケットカメラ４１４で標示部４５を撮像する（ステップＳ２２０）。

次に、画像処理装置４４が、ステップＳ２００及びステップＳ２１０にて撮像された画像情報に対して画像処理を行って、ゲージに印刷された座標軸の位置及び姿勢を抽出して、カメラ４１４，４３４が共用する基準座標系を設定する（ステップＳ２３０）。

さらに、ステップＳ２２０にて撮像した画像情報に対して画像処理を行って、標示部４５に印刷されたドットパターン４５２又は４５３の位置及び姿勢に基づいて、画像情報における標示部４５の位置及び姿勢を抽出し、この位置及び姿勢に基づいて標示部４５に対するソケットカメラ４１４の相対位置が認識される（ステップＳ２４０）。このステップＳ２４０で認識される標示部４５に対するソケットカメラ４１４の相対位置が、後に説明する図１４のステップＳ５６０において用いられる基準相対位置として設定される。

以下に、図９〜図１３を参照して、ＩＣデバイスの品種交換時等に行われるソケットカメラ及びデバイスカメラの相対位置のキャリブレーション方法について説明する。

先ず、そのキャリブレーションに用いられるキャリブレーション治具６０の構成について説明する。

キャリブレーション治具６０は、ＩＣデバイスの品種交換等に伴ってソケット７１が交換された場合に、ソケット７１に対してデバイスカメラ４３４の相対位置を較正するキャリブレーションに用いられる治具であり、図９および図１０に示すように、ベース部材６１及びマーカー部６２を備えている。

ベース部材６１は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等の合成樹脂やアルミニウム等の金属から構成される平板状の部材である。マーカー部６２は、このベース部材６１の表面から裏面に向かって貫通している複数の貫通孔から構成されており、本実施形態では４０個の貫通孔が矩形状に配列されている。

なお、本発明において貫通孔の形成位置や配列は特にこれに限定されず、カメラ４１４、４３４を用いて治具６０の位置及び姿勢を認識することができるように、ベース部材６１の両主面の少なくとも２箇所に貫通孔が設けられていれば良い。なお、貫通孔の数が多い程、治具６０の位置及び姿勢を正確に認識することができる。

また、マーカー部６２を、印刷したドット（点）で構成しても良いが、ソケットカメラ４１４が治具６０の上面を撮像するのに対し、デバイスカメラ４３４は治具６０の下面を撮像するので、マーカー部６２を貫通孔で構成した方が、表裏面におけるマーカー部６２の位置を揃え易い。

矩形状に配列されたマーカー部６２の両側には、ソケットガイド７３の位置決めピン７５が挿入される第１及び第２の挿入孔６３、６５が形成されている。図１０に示すように、第１の挿入孔６３は、位置決めピン７５のテーパ状の外周面７６に対応した内周面６４を有している。これに対し、第２の挿入孔６５は、治具６０の長手方向に沿って拡がっている内径を有している。この第２の挿入孔６５により、挿入孔６３、６５や位置決めピン７５に生じている機械的なピッチ誤差を吸収することができる。

なお、以上に説明したキャリブレーション治具６０は、通常は、上述したローダ部３０の保管場所３４（図１参照）に保管されている。なお、本発明においては、この保管場所をテスト部４０やアンローダ部５０に設けても良く、ハンドラのデバイス搬送系の中であれば特に限定されない。

次に、図１１を参照しながら本実施形態に係るソケットカメラ及びデバイスカメラの相対位置のキャリブレーション方法について説明する。

先ず、第１のデバイス搬送装置３１が保管場所３４からキャリブレーション治具６０を第１のバッファ部３３に移動させ、第１のバッファ部３３は治具６０をローダ部３０の領域からテスト部４０の領域に移動させ、次いで、デバイス移動装置４１が、治具６０を第１のバッファ部３３からソケットガイド７３に移動させて載置する（ステップＳ３００）。

治具６０がソケットガイド７３に載置される際、図１２及び図１３に示すように、治具６０の第１の挿入孔６３，６５のテーパ状の内周面６４に沿って、ソケットガイド７３の位置決めピン７５が案内されるので、治具６０がソケットガイド７３に対して自動的に位置決めされる。

次に、ソケットカメラ４１４が、ソケットガイド７３上に載置された治具６０を撮像する（ステップＳ３１０）。

次に、デバイス移動装置４１が、ソケットガイド７３からアライメント装置４３のステージ４３１に治具６０を移動させ（ステップＳ３２０）、把持側コンタクトアーム４２３をステージ４３１に当接させた状態でデバイスカメラ４３４が治具６０を撮像する（ステップＳ３３０）。

次に、デバイス移動装置４１は、治具６０がソケットガイド７３に載っていない状態で、ソケットカメラ４１４をソケット７１の上方に移動させて（ステップＳ３４０）、ソケットカメラ４１４がソケット７１を撮像する（ステップＳ３５０）。

画像処理装置４４の抽出部４４１が、ステップＳ３１０にてソケットカメラ３１４により撮像された画像情報に画像処理を行って、治具６０に形成されたマーカー部６２の位置及び配列に基づいて、画像情報における治具６０の位置及び姿勢を抽出する。この位置及び姿勢に基づいて、認識部４４２がソケットガイド７３に対するソケットカメラ４１４の相対的な位置及び姿勢Ｐ１を認識する（ステップＳ３６０）。

次いで、画像処理装置４４の抽出部４４１は、ステップＳ３３０にてデバイスカメラ４３４により撮像された画像情報に対して画像処理を行って、治具６０に形成されたマーカー部６２の位置及び配列に基づいて、画像情報における治具６０の位置及び姿勢を抽出する。この位置及び姿勢に基づいて、認識部４４２がソケットガイド７３に対するデバイスカメラ４３４の相対的な位置及び姿勢Ｐ２を認識する（ステップＳ３７０）。

次いで、画像処理装置４４の抽出部４４１は、ステップＳ３５０にてソケットカメラ４１４により撮像された画像情報に対して画像処理を行って、ソケット７１に設けられた各コンタクトピン７２の位置及び配列に基づいて、画像情報におけるソケット７１の位置及び姿勢を抽出する。この位置及び姿勢に基づいて、認識部４４２がソケット７１に対するソケットカメラ４１４の相対的な位置及び姿勢Ｐ３を認識する（ステップＳ３８０）。

さらに、画像処理装置４４の演算部４４３は、ステップＳ３６０にて認識されたソケットガイド７３に対するソケットカメラ４１４の相対位置Ｐ１と、ステップＳ３８０にて認識されたソケット７１に対するソケットカメラ４１４の相対位置Ｐ３とから、ソケット７１に対するソケットガイド７３のズレ量ΔＰ（＝｜Ｐ１−Ｐ３｜）を算出し（ステップＳ３９０）、このズレ量ΔＰと、ステップＳ３７０にて認識されたソケットガイド７３に対するデバイスカメラ４３４の相対位置Ｐ２とから、ソケット７１に対するデバイスカメラ４３４の相対位置Ｐ４を算出する（ステップＳ４００）。

このステップＳ４００にて算出されたソケット７１に対するデバイスカメラ４３４の相対位置Ｐ４に基づいて、図７のステップＳ１２０やＳ１６０にて用いられるソケット７１の位置及び姿勢が設定される。

なお、以上のキャリブレーションが完了したら、デバイス移動装置４１が、アライメント装置４３のステージ４３１から第１のバッファ部３３に治具６０を移動させ、第１のバッファ部３３は治具６０をテスト部４０の領域からローダ部３０の領域に移動させ、次いで、第１のデバイス搬送装置３１が治具６０を保管場所３４に返却する。

以上のように、本実施形態では、ソケットガイド７３に対するデバイスカメラ４３４の相対位置Ｐ２に、ソケット７１に対するソケットガイド７３のズレ量ΔＰを加味して、ソケット７１に対するデバイスカメラ４３４の相対位置を演算するので、ソケット７１自体を基準としたキャリブレーションと同等の精度でカメラ４１４，４３４の較正を行うことができる。

また、本実施形態では、キャリブレーションを自動的に行うことができるので、キャリブレーションの際に電子部品試験装置の昇降温が不要となり、数分間でキャリブレーションを完了することが可能となる。

上述の実施形態では、ＩＣデバイスの品種交換時に本実施形態に係るキャリブレーションを実施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、例えば次のような場合に実施しても良い。

例えば、キャリブレーションの自動化により、電子部品試験装置を昇降温した後にもデバイスカメラの相対位置の較正を行っても良い。これにより、熱膨張等も加味した高精度なキャリブレーションを実施することが可能となる。

また、始業毎や２日毎といった一定周期毎にキャリブレーションを自動的に実行するようにしても良い。さらに、例えば地震等の発生によりアライメント精度のチェック時に基準値を外れたような場合にも、キャリブレーションを自動的に実行するようにしても良い。

また、本実施形態では、ＩＣデバイスの品種に依存しないソケットガイドを基準としてキャリブレーションを行うので、キャリブレーション治具６０の汎用化を図ることもできる。

さらに、本実施形態では、熱膨張や振動等により生じたソケットカメラのズレを修正する。以下に、図１４〜図１５Ｂを参照して、ソケットカメラの相対位置の修正方法について説明する。なお、ソケットカメラの修正の実施頻度は、図１１を参照して説明したキャリブレーションの実施頻度よりも少なくしても良く、或いは、キャリブレーションを実施する度にソケットカメラの修正を行っても良い。また、キャリブレーションを行った後にソケットカメラの修正を行っても良く、或いは、その逆であっても良い。

先ず、図１５Ａに示すように、ソケットカメラ４１４がソケット７１の上方に位置するように、支持レール４１１上を可動レール４１２が移動し（ステップＳ５００）、ソケットカメラ４１４がソケット７１を撮像する（ステップＳ５１０）。なお、ソケットカメラのキャリブレーションを実施する直前にデバイスカメラのキャリブレーションが実施されている場合には、ステップＳ５００及びステップＳ５１０を図１１のステップＳ３４０及びステップＳ３５０で代用しても良い。

次いで、図１５Ｂに示すように、ソケットカメラ４１４が標示部４５の上方に位置するように、支持レール４１１上を可動レール４１２が移動して（ステップＳ５２０）、ソケットカメラ４１４が標示部４５を撮像する（ステップＳ５３０）。

次に、画像処理装置４４の抽出部４４１は、ステップＳ５１０にてソケットカメラ４１４により撮像された画像情報に対して画像処理を行って、ソケット７１が有する複数のコンタクトピン７２（図３参照）の位置及び姿勢に基づいて、画像情報におけるソケット７１の位置及び姿勢を抽出する。この位置及び姿勢に基づいて、認識部４４２がソケット７１に対するソケットカメラ４１４の相対的な位置及び姿勢を認識する（ステップＳ５４０）。なお、ソケットカメラのキャリブレーションを実施する直前にデバイスカメラのキャリブレーションが実施されている場合には、このステップＳ５４０を図１１のステップＳ３８０で代用しても良い。

次に、画像処理装置４４の抽出部４４１は、ステップＳ５３０にてソケットカメラ４１４により撮像された画像情報に対して画像処理を行って、標示部４５に印刷されたドットパターン４５２又は４５３の位置及び姿勢に基づいて、画像情報における標示部４５の位置及び姿勢を抽出する。この位置及び姿勢に基づいて、認識部４４２が標示部４５に対するソケットカメラ４１４の相対的な位置及び姿勢を認識する（ステップＳ５５０）。

次いで、画像処理装置４４の演算部４４３が、ステップＳ５５０にて認識された標示部４５に対するソケットカメラ４１４の相対的な位置及び姿勢を、基準キャリブレーション時のステップＳ２４０（図８参照）にて認識された基準相対位置と比較し、ステップＳ５５０にて認識された相対位置の、基準相対位置に対するズレ量を算出する（ステップＳ５６０）。

次いで、画像処理装置４４の修正部４４４は、ステップＳ５４０にて認識されたソケット７１に対するソケットカメラ４１４の相対的な位置及び姿勢から、ステップＳ５６０にて演算されたズレ量を差し引いて、ソケット７１に対するソケットカメラ４１４の相対位置及び姿勢を修正する（ステップＳ５７０）。

このステップＳ５７０にて修正されたソケット７１に対するソケットカメラ４１４の相対的な位置及び姿勢に基づいて、例えば、図７のステップＳ１２０やＳ１６０にて用いられるソケット７１の位置及び姿勢や、デバイス移動装置４１によるアライメントステージ４３１からソケット７１までのコンタクトアーム４２０の移動量が修正される。この修正により、ステップＳ５４０にて認識されたソケットに対するソケットカメラの相対位置から、熱膨張や振動により生じたソケットカメラ４１４の位置ズレが取り除かれるので、ＩＣデバイスとソケット７１とのミスコンタクトを防止することができる。

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。

例えば、上述の実施形態では、治具６０を載置する位置としてソケットガイド７３を例示したが、本発明においては、ハンドラ１０においてソケットカメラ４１４が撮像可能な部分であれば、特にこれに限定されない。また、上述の実施形態では、標示部４５の固定位置として、ハンドラ１０のメインベース１１を例示したが、本発明においては、電子部品試験装置の非可動部であれば、特に限定されない。さらに、上述の実施形態では、位置決めピン７５と挿入孔６３により、ソケットガイド７３と治具６０とを位置決め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ない。

Claims (18)

1. ソケットを撮像するソケット撮像手段、及び、被試験電子部品を撮像するデバイス撮像手段を備えており、アライメント手段により前記被試験電子部品を前記ソケットに対して相対的に位置決めした後に、移動手段が前記被試験電子部品を前記ソケットに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品試験装置において、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の相対位置を較正するためのキャリブレーション方法であって、
   第１の所定位置に治具を載置する載置ステップと、
   前記第１の所定位置に載置された前記治具を前記ソケット撮像手段が撮像する第１の撮像ステップと、
   前記第１の所定位置に載置された前記治具を前記移動手段が前記アライメント手段に移動させる第１の移動ステップと、
   前記アライメント手段に位置する前記治具を前記デバイス撮像手段が撮像する第２の撮像ステップと、
   前記ソケットを前記ソケット撮像手段が撮像する第３の撮像ステップと、
   前記第１の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記第１の所定位置に対する前記ソケット撮像手段の相対位置を認識する第１の認識ステップと、
   前記第２の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記第１の所定位置に対する前記デバイス撮像手段の相対位置を認識する第２の認識ステップと、
   前記第３の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の相対位置を認識する第３の認識ステップと、
   前記第１の認識ステップにて認識された前記第１の所定位置に対する前記ソケット撮像手段の相対位置と、前記第３の認識ステップにて認識された前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の相対位置とから、前記ソケットに対する前記第１の所定位置の相対的なズレ量を演算する第１の演算ステップと、
   前記第２の認識ステップにて認識された前記第１の所定位置に対する前記デバイス撮像手段の相対位置と、前記第１の演算ステップにて演算されたズレ量とから、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の相対位置を演算する第２の演算ステップと、を備えた電子部品試験装置のキャリブレーション方法。
2. 第１の所定位置は、前記ソケットの上方に位置しているソケットガイドを含む請求項１記載のキャリブレーション方法。
3. 前記載置ステップにおいて、前記移動手段が前記治具を第２の所定位置から前記第１の所定位置に移動させて載置する請求項１又は２記載のキャリブレーション方法。
4. 前記移動手段が前記治具を前記アライメント手段から前記第２の所定位置に移動させる返却ステップをさらに備えた請求項３記載のキャリブレーション方法。
5. 前記ソケット撮像手段を、所定の基準位置に固定された標示部の上方に移動させる第２の移動ステップと、
   前記ソケット撮像手段が前記標示部を撮像する第４の撮像ステップと、
   前記第４の撮像ステップにて撮像された画像情報に基づいて、前記標示部に対する前記ソケット撮像手段の相対位置を認識する第４の認識ステップと、
   予め設定されている前記標示部に対する前記ソケット撮像手段の基準相対位置に対する、前記第４の認識ステップにて認識された前記標示部に対する前記ソケット撮像手段の相対位置のズレ量を演算する第３の演算ステップと、
   前記第３の演算ステップにて演算された前記ズレ量に基づいて、前記第３の認識ステップにて認識された前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の相対位置を修正する修正ステップと、をさらに備えた請求項１〜４の何れかに記載のキャリブレーション方法。
6. 前記標示部は、前記電子部品試験装置の非可動部に固定されている請求項５記載のキャリブレーション方法。
7. 被試験電子部品をソケットに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品試験装置であって、
   前記ソケットを撮像するソケット撮像手段と、
   前記被試験電子部品を撮像するデバイス撮像手段と、
   前記ソケット撮像手段が取り付けられているとともに、前記被試験電子部品を移動させる移動手段と、
   前記デバイス撮像手段が設けられ、前記被試験電子部品を前記ソケットに対して相対的に位置決めするアライメント手段と、
   前記ソケット撮像手段及び前記デバイス撮像手段により撮像された画像情報に対して画像処理を行う画像処理手段と、
   第１の所定位置に載置可能なキャリブレーション治具と、を備え、
   前記画像処理手段は、
   前記第１の所定位置に載置された前記治具を前記ソケット撮像手段が撮像した画像情報に基づいて、前記第１の所定位置に対する前記ソケット撮像手段の相対位置を認識する第１の認識部と、
   前記アライメント手段に位置する前記キャリブレーション治具を前記デバイス撮像手段が撮像した画像情報に基づいて、前記第１の所定位置に対する前記デバイス撮像手段の相対位置を認識する第２の認識部と、
   前記ソケットを前記ソケット撮像手段が撮像した画像情報に基づいて、前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の相対位置を認識する第３の認識部と、
   前記第１の認識部により認識された前記第１の所定位置に対する前記ソケット撮像手段の相対位置と、前記第３の認識部により認識された前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の相対位置とから、前記ソケットに対する前記第１の所定位置の相対的なズレ量を演算する第１の演算部と、
   前記第２の認識部により認識された前記第１の所定位置に対する前記デバイス撮像手段の相対位置と、前記第１の演算部により演算されたズレ量とから、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の相対位置を演算する第２の演算部と、を有する電子部品試験装置。
8. 前記第１の所定位置は、前記ソケットの上方に位置しているソケットガイドを含む請求項７記載の電子部品試験装置。
9. 前記治具を保管する保管手段をさらに備えた請求項７又は８記載の電子部品試験装置。
10. 前記移動手段の動作範囲内に試験前の前記被試験電子部品を搬入し、又は、前記移動手段の動作範囲内から試験済みの前記被試験電子部品を搬出する搬送手段をさらに備え、
    前記移動手段及び前記搬送手段は、前記治具を前記保管手段から前記第１の所定位置に移動させる請求項９記載の電子部品試験装置。
11. 前記移動手段及び前記搬送手段は、前記治具を前記アライメント手段から前記保管手段に移動させる請求項１０記載の電子部品試験装置。
12. 前記キャリブレーション治具は、
    前記第１の所定位置に載置されるベース部材と、
    前記治具の位置及び姿勢が前記ソケット撮像手段及び前記デバイス撮像手段を用いて認識できるように、前記ベース部材の両主面のそれぞれ２点以上に設けられたマーカー部と、を備えている請求項７〜１１の何れかに記載の電子部品試験装置。
13. 前記マーカー部は、前記ベース部材を貫通している貫通孔である請求項１２記載の電子部品試験装置。
14. 前記ソケット撮像手段により撮像可能に、所定の基準位置に固定された標示部をさらに備え、
    前記画像処理手段は、
    前記標示部を前記ソケット撮像手段が撮像した画像情報に基づいて、前記標示部に対する前記ソケット撮像手段の相対位置を認識する第４の認識部と、
    予め設定されている前記標示部に対する前記ソケット撮像手段の基準相対位置に対する、前記第４の認識部により認識された前記標示部に対する前記ソケット撮像手段の相対位置のズレ量を演算する第３の演算部と、
    前記第３の演算部により演算された前記ズレ量に基づいて、前記第１の認識部により認識された前記ソケットに対する前記ソケット撮像手段の相対位置を修正する修正部と、を有する請求項７記載の電子部品試験装置。
15. 前記標示部は、前記電子部品試験装置の非可動部に固定されている請求項１４記載の電子部品試験装置。
16. ソケットを撮像するソケット撮像手段、及び、被試験電子部品を撮像するデバイス撮像手段を備えており、アライメント手段により前記被試験電子部品を前記ソケットに対して相対的に位置決めした後に、移動手段が前記被試験電子部品を前記ソケットに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品試験装置において、前記ソケットに対する前記デバイス撮像手段の相対位置を較正するために用いられるキャリブレーション治具であって、
    前記電子部品試験装置の第１の所定位置に載置されるベース部材と、
    前記治具の位置及び姿勢が前記ソケット撮像手段及び前記デバイス撮像手段を用いて認識できるように、前記ベース部材の両主面のそれぞれ２点以上に設けられたマーカー部と、を備えているキャリブレーション治具。
17. 前記第１の所定位置は、前記ソケットの上方に位置しているソケットガイドを含む請求項１６記載のキャリブレーション治具。
18. 前記マーカ部は、前記ベース部材を貫通している貫通孔である請求項１５又は１６記載のキャリブレーション治具。

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