WO2000040983A1 - Procede de commande de manipulation d'ic, systeme de commande dans lequel ledit procede est utilise - Google Patents

Description

明 細 書

I C ハン ドラ ーの制御方法及びこれを用いた制御システム 技術分野

本発明 は， 半導体テス タ に用い られる I C ハン ドラ 一にお いて、 IC デバイ ス （以下， IC と い う ） を ソ ケ ッ ト 上に押圧 するテス ト ハン ドの動作を I C 及びソケ ッ ト の種別に応 じて 適正に制御する ための方法及びこれを用いた制御システムに 関する。

背景技術

従来、 半導体テス タ と組み合わせて IC ハン ドラーが用い られている。 こ の IC ノヽン ドラーは， IC ロ ーダーから送 り 込 まれた I C を測定部の ソケ ッ ト に載置 した状態でテス ト ハン ドのプ ッ シャ で押圧 して、 I C の コ ンタ ク ト 部例えば リ ー ド ピンを ソ ケ ッ ト の コ ンタ ク タ に接触させた後で、 半導体テス タで IC 特性の良否を判別 した後、 アン ロ ーダーで IC を IC ハン ドラ ーから分離収容する装置である。

最近では、 検査対象 と な る IC の種類が多様化 しているた めに、 これに対応 して形成さ れる ソケ ッ ト の種類も多様化 し .

IC の種別に応 じてテス ト ハン ドの動作特性を変化 させる必 要がある。 半導体テス タ では多く の I C を短時間で処理 しな ければな らないため、 IC ノ、ン ドラー も個々 の IC を高速処理 するのが望ま しいが， 高速化する ほ どプッ シャで押圧される 時の IC への衝撃が増大 し， また IC の リ ー ドピンやソケ ッ ト コ ンタ ク タの寿命が低下する難点がある。

この解決方法 と して， 特開平 9一 8 9 9 8 3 号に開示され たハ ン ド ラ ーでは， 各種 I C の適正な接触圧をあ ら か じめ FD ( floppy disc) に入力 しておき ， 作業員が IC の種別を指定 す.る と CPU FD か ら のデータ に基づいて制御弁に信号を送 り ， テ ス ト ノヽン ドを駆動する 油圧のシ リ ンダ圧が調整される よ う にな っ てレ、る。

また， 特開平 1 0 — 2 2 7 8 3 4 号には， テ ス ト ノヽン ドを パル ス モ 一 タ ーで駆動す る 際， I C の品種に応 じて適正な押 圧力， 速度， IC 押 し込み変位を微調整でき る機構が示 さ れ ている。

しか し， 上記 したよ う な従来の方法では， いずれも I C の 種別毎の IC ノヽ ン ドラ 一用のデータ を予め コ ン ピ ュータ に入 力 してお く 必要があ り ， ま たそのデータ も IC に表示 されて レヽる リ ー ドピン 1 本当 た り の ピン圧， ピン数， ソ ケ ッ ト コ ン タ ク タ の許容変位量を基に した経験値に依存 している。

と こ ろが実際の I C ノヽン ドラ一では， ソ ケ ッ ト に I C が載置 された状態でテ ス ト ノヽン ドが ソケ ッ ト に向けて押圧 されるた め， 規定のデータ によ る値が必ず し も適正である と い う 保証 がない。 例えば， I C を高速処理する た めにテ ス ト ハ ン ドの 押 し下げ速度を上げれば， I C ノヽ ° ッ ケージにテ ス ト ノヽン ドが 当たった と き の衝撃が予想以上に増大 した り ， ま た こ の衝撃 力が IC リ ー ドやソ ケ ッ ト コ ンタ ク タ の弾性限度を超え、 IC パッ ケージの破壊に至る可能性も ある。

発明の開示

本発明は こ の よ う な事情に鑑みてな された も のであ り ， そ の 目 的は I C 及びソケ ッ ト の種別に応 じてテス ト ノヽン ドの押 圧力， 動作速度及び変位を適正に制御でき る I C ハ ン ド ラ ー の制御方法及び制御システム を提供する こ と に あ る。

上記 目 的 を達成する ため， こ の発明では， I C ハ ン ドラ ー の ソ ケ ッ ト 上に I C の コ ン タ ク ト部を押圧するテ ス ト ノヽ ン ド の制御方法において， まず前記テ ス ト ハ ン ドで ソ ケ ッ ト 上の I C を複数回押圧 して， そ の荷重， 加速度ま たは速度， さ ら にテ ス ト ノヽ ン ドの先端が I C に接触 してか ら停止する までの 押 し込み変位量を各セ ンサを用いて検出 し， 次いで各検出デ ー タ か ら I C 及びソ ケ ッ ト の合成ばね定数を求め， テ ス トハ ン ドによ る I C に対する衝撃力が許容値以下 と な る よ う にテ ス ト ハ ン ドの動作を決定 している。

ま た、 こ の発明 の制御シス テ ム は， テ ス ト ノヽ ン ドの I C に 対する押圧力を検出する荷重セ ンサ と ， 前記テ ス ト ハ ン ドの 動作速度または加速度を検出する加速度セ ンサ と ， 前記テ ス ト ハ ン ド力； I C に接触 してか ら停止する ま での押 し込み変位 量を検出する変位セ ンサ と ， 各セ ンサか ら のデータ に基づい て I C 及びソケ ッ ト の合成ばね定数を求め、 I C に作用する衝 撃力が許容値以下でかつテ ス トハ ン ドの総合 した動作速度が 最速と な る よ う な押圧力， 速度及び変位か ど う かを各データ に基づいて識別 してテ ス ト ハ ン ドの駆動を制御する制御手段 と カゝ ら構成 されてレ、る。

図面の簡単な説明

図 1 は こ の発明の一実施例のテス トノヽン ド制御システムの 簡略ブロ ッ ク 図である。

図 2 は図 1 の実施例におけ る コ ン ピュータ の動作を説明す る ための フ ロ ーチヤ 一 ト であ る。

図 3 はテ ス ト ヽ ン ド先端に設け られたプ ッ シ ャ に よ り I C が ソ ケ ッ 卜 に押 しつけ られた状態を示す断面図。

図 4 はテ ス ト 対象の I C の一例を示す斜視図。

図 5 は図 4 に示す I C と 組み合わせて用い られる ソ ケ ッ ト の一例を示す斜視図。

図 6 はプ ッ シ ャ に よ り I C ノ ッ ケージを介 して ソ ケ ッ ト の 保護板が押 し下げ られて図 5 に示 した ソケ ッ 卜 の コ ンタ ク ト ピンが突 き 出 さ れた状態を示す斜視図。

発明を実施する ための最良の形態

図 1 は こ の発明の一実施例の I C ノヽン ドラ ーにおけるテス トハン ドの制御システムの全体の構成を示すブロ ッ ク 図であ る。

図 1 の上半分の部分は， パルス モータ一 3 、 駆動回路 1 7 、 テ ス ト ノヽ ン ド 1 , プ ッ シャ 8 ， I C 5 ， コ ン タ ク タ 4 及び ソ ケ ッ ト 2 力 ら構成 さ れる I C 検查部の概要であ る。 テス ト ノヽ ン ド 1 の先端には， 歪ゲージ式荷重変換器を用いた荷重セ ン サ 9 と 歪ゲージ式加速度セ ンサ 1 0 が設置されている。 ソケ ッ ト 2 を支持する基盤 F 4 には渦電流式非接触変位計を用い た変位セ ンサ 1 1 が設置されている。 なお、 変位セ ンサ 1 1 用のターゲッ ト 6 と して軽量で剛性が大き いアル ミ ニ ウ ム製 のアーム 7 がプ ッ シ ャ 8 上方に取 り 付けてあ る。

下半分の部分は， 各セ ンサ 9 一 1 1 で検出 された電気信号 を収集 ' 処理す る た め の シス テ ムであ り ， 増幅器 1 2 , A / D 変換器 1 3 , コ ン ピュータ 1 4 及び D / A 変換器 1 6 か ら構成 さ れる。 検出 さ れた信号は， デジタ ル化 さ れた後演算処理さ れ、 パル ス モー タ 3 の動作調整が必要な場合は駆動回路 1 7 に制御信号が送 られる - 以下、 更に詳細に説明する。

図 1 において、 フ レー ム F 1 上にはパルスモ一タ 3 を備え たテ ス ト ノヽ ン ド本体 1 が固定される。 こ のテ ス ト ノヽ ン ド本体 1 の下端にはプ ッ シ ャ 8 が上下に移動 自在に取 り 付け られる こ のプッ シ ャ 8 の先端には I C 5 を空気圧で吸着する ための 吸着孔 2 0 が形成 されている。 こ の吸着孔 2 0 はプッ シャ 8 及びテ ス ト ノヽ ン ド本体 1 内部に形成 さ れた空気孔を介 して コ ンプレ ッ サ 2 1 に連通 されてレ、る。

支持板 F 2 はパルス モータ 3 に連接 され、 プッ シャ 8 は支 持板 F 2 上に荷重セ ンサ 9 及びフ レー ム F 3 を介 して固定さ れる力、 ら 、 こ れ ら の プ ッ シ ャ 8 、 支持板 F 2 、 F 3 はパルス モータ 3 に よ り 一体 と して上下移動せ しめ られる。

一方、 プッ シャ 8 の下方にはフ レーム F 4 上に取 り 付け ら れた ソ ケ ッ ト 2 が設け られ、 こ の ソ ケ ッ ト 2 の I C受容部に はコ ンタ ク タ 4 が設け られて、 I C 5 の リ ー ドな どのコ ンタ ク ト と 接触する よ う に配置 されてレヽる。

前記フ レーム F 2 には軽量で剛性の高いアル ミ ニ ウ ムな ど で形成 さ れたセ ンサアー ム 7 が固定され、 その下端には変位 セ ンサ用のタ ーゲ ッ ト 6 が取 り つけ られている。 こ のターゲ ッ ト 6 は前記ソ ケ ッ ト 2 が載置 されたフ レーム F 4 上に取 り 付け られた変位セ ンサ 1 1 に対向する位置に来る よ う に前記 セ ンサアーム 7 に取 り つけ られる。

前記一対のフ レーム F 2 、 F 3 の う ち下方のフ レーム F 3 には加速度セ ンサ 1 0 が設：す られ る。

前記テ ス ト ハ ン ド 1 はその下端にプ ッ シ ャ 8 を有 し、 プッ シ ャ 8 はその先端に I C 5 を吸着 したま まノ ルス モータ 3 に よ り 上下動 さ れ， ま た， テ ス ト ノ、 ン ド 1 は， パルスモータ 3 の回転数や回転速度を制御する こ と に よ り ， I C 及びソ ケ ッ ト 2 に対する押圧力， 動作速度及び I C の押 し込み変位量が 調整可能であ り ， 後述の よ う に ソケ ッ ト 2 に接触する直前に 減速されて I C と ソ ケ ッ ト 2 に対する衝撃が緩和 される よ う に な っ て い る。

前記荷重センサ 9 は I C 5 及びソケ ッ ト 2 に対するテ ス ト ノヽン ド 1 、 即ちプ ッ シ ャ 8 の押圧力 を検出する も ので， こ の 実施例ではフ レーム F 2 、 F 3 の間に歪ゲージ式荷重変換器 即ち ロ ー ドセルが取 り 付け られている。 加速度セ ンサ 1 0 は 主と してテ ス ト ハ ン ド 1 が下降する際の加速度ま たは速度変 化を検出する も の で、 歪ゲージ式ま たは圧電式セ ンサが使用 される。 加速度セ ンサ の代わ り に速度セ ンサを用い、 その出 力を例えばコ ン ピュー タ に よ り 微分 して得る よ う に して も よ い。 変位セ ンサ 1 1 は， プッ シャ 8 に吸着 さ れた I C 5 が ソ ケ ッ ト 2 のコ ンタ ク タ 4 に接触 した状態で離されて ソケ ッ ト 2 上に載置 され、 その後再度降下 したプッ シャ 8 が I C 5 に 接触する 直前の位置か ら ， 接触後に押 し込まれて停止する ま での変位量 Dを検出す る も ので， こ の実施例では渦電流式非 接触変位計が用い られている。

以下、 上記の よ う な構成のテス トハン ド 1 の動作を制御す るための制御シス テ ム の構成を更に図 1 を参照 して説明する 前記パ ル ス モー タ 3 お よ びコ ンプ レ ッ サ 2 0 は駆動回路 7 に接続 さ れ、 それぞれの回転速度、 回転数な どが制御 さ れる , 一方、 荷重セ ン サ 9 、 加速度セ ンサ 1 0 および変位セ ンサ 1 1 の夫 々 の出力端子は増幅器 1 2 に接続され、 入力 された アナ ロ グのセ ンサ信号は増幅 さ れた後、 A Z D変換器 1 3 に よ ってデジタル信号に変換 さ れ る。 こ のデジタル信号はコ ン ピュ一 タ 1 4 の CP L; 1 8 に供給 される。 こ の コ ン ピュータ 1 4 は こ の C PU 1 8 に接続さ れた演算回路 1 5 お よびメ モ リ M を含みシス テ ム全体の動作を制御する。 メ モ リ M には CP U 1

8 の動作プロ グラ ムが格納 さ れた R OM および演算回路 1 5 の 演算に用い られるデータ を一時的に記憶する RAM な どが含ま れてレ、る。

演算回路 1 5 の出力データ は D /A 変換器 1 6 に よ り アナ口 グ信号に変換さ れ、 ノ ルス モ ー タ 3 及び コ ンプ レ ッ サ 2 1 を 駆動する ための駆動回路 1 7 に駆動信号と して供給される。

上記の シス テ ム構成において 、 増幅器 1 2 は， 各セ ンサ 9 〜 1 1 か ら の アナ ロ グの微小電気信号を増幅 して出力 し， A / D 変換器 1 3 は増幅 されたアナロ グ信号をデジタル化 して コ ン ピュータ 1 4 に送 り 込む。 コ ン ピュ ー タ 1 4 の C P U 1 8 は， 検出データ と メ モ リ M 内 の格納データ を設定プロ グラ ム に従っ て演算回路 1 5 で演算処理 し， テ ス ト ハ ン ド 1 が I C 5及びソ ケ ッ ト 2 の種別に応 じて最適動作する よ う に指令を 出 し， オペ レー タ が逐次画面をモニ タ でき る よ う になってい る

以下、 図 3 乃至図 6 を参照 してプッ シャ 8 に よ り ソケ ッ ト 2 の コ ン タ ク タ 4 に I C 5 が押 しつけ られた状態、 な らびに I C 5 お よ び ソ ケ ッ ト 2 の構成を説明する。

図 3 において、 フ レ ー ム F 4 上には ソ ケ ッ ト 2 のべ一ス 2 a が載置 さ れる。 こ のベー ス 2 a には図 5 、 図 6 に示すよ う に、 複数の コ ン タ ク ト ピン 2 b が植立 され、 その コ ン タ ク ト ピ ン 2 b の先端は保護板 2 c に形成さ れた複数の貫通孔 2 d 中 に挿入 さ れて レ、る。

保護板 2 c はその 4 隅に形成 された貫通孔に挿入 された 4 本の保護 ピ ン 2 e お よ びこ の保護ピ ン 2 e の周 り に設け られ た コ イ ルスプリ ング 2 f に よ り ベース 2 a 上に上下可能に保 持 される。 こ の コ ィ ノレス プ リ ン グ 2 f は通常時には、 図 5 に 示すよ う に、 保護板 2 c の表面から コ ンタ ク ト ビ ン 2 b が突 出 しない程度に保護板 2 c を持ち上げる張力 を有する よ う に 設定されている。

図示 しない I C ロ ーダ一カゝ ら受け取った I C 5 をプ ッ シャ 8 の先端に吸着 して ソ ケ ッ ト 2 上に載置 し、 次のス テ ッ プでプ ッ シャ 8 に よ り ソケ ッ ト 2 上の I C 5 が押 し下げ られる と 、 保護板 2 c がコ イ ルス プ リ ン グ 2 f の張力に抗 して下降 され 図 6 に示すよ う に、 コ ンタ ク ト ビン 2 b が保護板 2 c の表面 か ら突出する よ う にな る。 図 3 にはプッ シャ 8 の先端に吸着 された I C 5 が丁度保護板 2 c に接触 した状態が示 されてい る。

フ レー ム F 4 上に ソ ケ ッ ト 2 が載置された状態で、 こ の ソ ケ ッ ト 2 はカバー 2 3 、 2 4 に よ り 固定され、 保護 される よ う になつ ている。 I C 5 はた と えば図 4 に示すよ う に平板状の I C パ ッ ケージ 5 a の 4 つの側面力、ら夫々複数の リ ー ドピン 5 b が突き 出 し た形状 と なっている。

なお、 IC の コ ンタ ク ト と と ソ ケ ッ ト側の コ ン タ ク ト と の 電気的接触を確立する方法 と しては、 図 4 に示すも のの他、 I C の リ ー ド ピン と ソ ケ ッ ドのノ ネ コ ンタ ク ト と が互レヽにノく ネ の力で接触する よ う に したバネ コ ンタ ク ト方式、 あるいは I C の一方の表面に形成 さ れた複数のノヽ ンダボ一ルに よ る コ ンタ ク ト と ゴム で成形 された ソケ ッ ト 内に埋め込んだ導電粒 子に よ る コ ンタ ク ト と が互いに接触する よ う に した導電ゴム 方式な ど、 種々 の も のを用いる こ と ができ る。

また、 こ の実施例では I C 5 テス ト ノヽン ド 1 側のプッ シャ 8 上に吸着 さ れる も の と した力 、 IC ロ ーダー力 ら直接 ソ ケ ッ ト 2 上に載置 された IC をプッ シャ で押 しつけ る方式と し て も よい。

こ こで、 以上の よ う に構成 された IC ノヽン ドラ一の動作の 説明 を行 う 。

まず、 CPU 1 8 では， 各セ ンサ 9 〜 ； 1 1 か らのデータ を用 いて次の よ う にテ ス ト ハ ン ド 1 の適正押圧力， 衝撃力， 動作 速度， 押 し込み変位量を決定する。

押圧力

IC リ ー ド 5 b のばね定数を K1, ソケ ッ ト 2 の コイ ノレ スプ リ ング 2 f に代表 される ばね定数を K2 と する と ， IC 5 と ソ ケ ッ ト 2 と を合わせた合成ばね定数 K は，

K = ( K1 + K2) I K1 · K2 で求め られ る。 K の値は， プ ッ シャ 8 力； I C 5 に接触 した状 態で荷重セ ンサ 9 で測定 された押圧荷重 Ρ と 、 プ ッ シャ 8 が I C 5 に接触 してか ら所定距離だけ I C 5 が ソ ケ ッ ト 2 内で降 下 した と き の変位セ ンサ 1 1 に よ る IC 5 の押 し込み変位量 δ 力ゝら ，

Κ = Ρ / δ

で与え られる。 こ の と き ， プ ッ シャ 8 の押 し込み変位量 δ は I C 5 が保護板 2 c に接触 した と き のプ ッ シャ 8 の加速度の 変化がゼ ロ カゝ ら マイ ナス の所定の値に変化 した時点のプ ッ シ ャ 8 の位置力 ら、 プッ シャ 8 力 S IC 5 に よ っ て予め決め られ た所定距離だけ降下 した位置までの距離、 ま たは押圧荷重 Ρ が所定値を超えた と き にプッ シャ 8 が コ ン ピュータ 1 4 によ り 停止す る ま での距離であ り 、 IC 5 の リ ー ド ピン 5 b 力 S ソ ケ ッ ト 2 の コ ン タ ク ト ビン 2 d に よ り 押 さ れた と き の縮み量 δ 1 と 、 ソ ケ ッ ト 2 の主に コ ンタ ク タ 4 を構成する保護板 2 c を支え る コ ィ ノレスプ リ ン グ 2 f の変位量 δ 2 と の和 （ δ = δ 1 + δ 2 ) であ る。 δ ι , δ 2 の大き さ は， それぞれのば ね定数 Kl, Κ2 に よ って定ま る。

衝撃力

IC 5 が コ ンタ ク タ 4 であ る保護板 2 c と 接触する際に生 じる衝撃は， 接触直前 と 直後の時間 Δ t におけ る プッ シャ 8 の降下速度の変化量 （ Δ ν= ν ΐ — V O ) に よ って求め られる（ こ こ に， 衝撃力 F は，

F = m · ( 厶 V / A t)

で与え られる。 しカゝ しな力 S ら、 上式か らわかる よ う に， 接触 前 のプ ッ シ ャ 8 の降下速度 V 0 がテ ス ト ノヽ ン ド 1 の動作速度 V に対 して十分に減速 さ れてお り ， しかも プッ シ ャ 8 の先端 に吸着 さ れた I C 5 が ソ ケ ッ ト 2 の保護板 2 c に接触する前 後で一定速度が保持 さ れれば， 接触時の衝撃力は極めて小さ レヽ力 0 になる。 こ こ で， Δ V / Δ t は加速度であ り ， 力 B速度 セ ンサ 1 0 を用いて検出でき る。

一方， I C 5 と ソ ケ ッ ト 保護板 2 c と の接触に よ っ て発生 す る反力 は， プ ッ シ ャ 8 に よ って IC 5 に力 []え られる押圧力 P と 等 しい。 こ の押圧力 P は， プッ シャ 8 上方に設置 された 荷重セ ン サ 9 (ロ ー ドセ ル） に よ っ て検出 さ れ る。 ま た， テ ス ト ハ ン ド 1 先端のプ ッ シ ャ 8 の質量を m とすれば， 衝撃 力 F は tn と 加速度の積と して， 上式か ら求める こ と ができ る なお、 実際には、 こ の質量 mはプッ シャ 8 のみではな く 、 こ のプ ッ シ ャ 8 に結合 してパルス モータ 3 に よ り 駆動 されるす ベての部材、 た と えばフ レーム F 2 、 F 3 や、 セ ンサ 9 , 1 0 及びセ ンサアーム 7 な どの質量すベてを含む も のである。 動作速度

任意の時刻 t におけ る テ ス ト ノヽ ン ド 1 のプッ シ ャ 8 の動作 速度 V (t ) は， センサ 1 1 に よ る変位データ D ( t) ま たはセ ンサ 1 0 に よ る加速度データ A (t) を用いて， 次のよ う に求 め る こ と ができ る。

V (t) = { D (t) - D (t - A t) } / A t

V (t) - V (t - A t) + A (t) · Δ t

押 し込み変位量

押 し込み変位量 δ ( t ) は， 変位セ ンサ 1 1 に よ る デー タ D ( t )か ら 次式で求め る こ と ができ る。

δ (t) = D (t) - D (t - Δ t)

一方， コ ン ピュ ータ 1 4 の メ モ リ M には， 予め次のデータ が入力 さ れてい る。

( 1) テ ス ト ヽ ン ド 1 (ブ ッ シ ャ 8 ) の動作速度 V 。 これは パルス モー タ 3 の駆動回転数および回転速度か ら求め られる

(2) テ ス ト ハ ン ド 1 の制動位置 HB 及び停止位置 HS (図 1 参照）

(3) 制動後の プ ッ シ ャ 8 の下降速度 V0。 これも パルス モー タ 3 の駆動回転数及び回転速度か ら求め られる。

(4) 許容押 し込み変位量 δ a (プッ シ ャ 8 に よ り IC 5 が ソ ケ ッ ト 2 の保護板 2 c に押 しつけ られて力ゝ らプッ シャ 8 が停 止する ま での変位量） 。

(5) 許容押圧力 Pa (ブッ シ ャ 8 の押 し こ み変位量 δ と 合成 ばね定数 Κ か ら 定ま る ）

次に， CPU 1 8 に よ るデー タ処理過程及び演算過程を図 2 のフ ロ ーチヤ一 ト に従っ て説明する。

まず， テ ス ト ノヽン ド 1 のプ ッ シャ 8 で ェ C 5 を ソケ ッ ト 2 のコ ン タ ク タ 4 即ち保護板 2 c 上に複数回押圧 して荷重 P と 変位 D を計測 し、 I C δ と ソケ ッ ト 2 の合成ばね定数 Κ を前 式に基づいて算出する （ス テ ッ プ SO) 。 こ の場合の押圧力 は IC 5 やソケ ッ ト 2 に表示 された範囲に設定 し、 複数回押 圧 してその結果を平均する こ と で誤差を少な く し、 正確なデ —タ を得る よ う にする。

次のステ ッ プ S 1 では、 ステ ッ プ SO で求め られた合成ばね 定数 K と と も に 、 初期条件 と し て 、 テ ス ト ノ、 ン ド 1 の動作速 度 V、 テ ス ト ハ ン ド 1 の制動位置 ΗΒ およ び停止位置 HS、 制 動後の下降速度 V0、 許容押 し込み変位量 δ a、 お よび許容押 圧力 Pa な どが メ モ リ M に格納 される 。

こ こ で、 必要に応 じて ステ ッ プ S 21 において駆動回路 1 7 に よ り 駆動 さ れる ノ ルス モー タ 3 の調整を行 う 。

こ の よ う に して始動の準備ができ た ら 、 ステ ッ プ S22 でォ ペ レータ に よ り 始動ス ィ ツ チが入れ られ、 制御動作がス タ ー ト し、 ノ ル ス モー タ 3 が高速回転 し 、 テ ス ト ノヽ ン ド 1 のプ ッ シャ 8 がその初期位置か ら急速に下降を始め る。 CPU 1 8 は こ のパルス モータ 3 の回転数を駆動回路 1 7 から 与え られる パルス数で監視 し、 こ のパルス数がテ ス ト ハ ン ド 1 の制動位 置 H B に相 当する数に到達する と 、 駆動回路 1 7 に指令を送 つてパル ス モータ 3 に制動を掛け る。

こ の段階で、 最初にス テ ッ プ S23 にて各セ ンサ 9 — 1 1 か らの入力データ を CPU 1 8 に よ り 取 り こ む。 こ の結果、 ステ ッ プ S3、 S4、 S5 におレ、て夫々 時刻 t におけ る 荷重デー タ P(t) , 加速度データ A(t)， 変位データ D(t)がメ モ リ M に格 納 される。

次に、 ステ ッ プ S4 で取 り こ まれた加速度データ A ( t )を用 いて、 ス テ ッ プ S7 でプ ッ シャ 8 の下降速度 V 1 (t)を求める と と もに、 ステ ッ プ S5 で取 り こ まれた変位データ D(t)を用 いてプッ シャ 8 の下降速度 V 2 (t)をステ ッ プ S8 で求める。

これら の速度 V 1 (t)、 V 2 (t)が等 しいか否かをステ ップ S9 で確認 し、 許容誤差範囲であれば次にその一方の速度デ ー タ 、 例 えば V 2 ( t )を次のス テ ッ プ S 10 において設定され た制動後の下降速度 V 0 と 比較する。 両者の差が正常範囲内 であれば次の動作に進む。

測定さ れた速度が初期設定値 V 0 よ り 大き レ、 と き は、 ス テ ッ プ S 11 に よ り 制動位置 HB の変更を設定 し、 ステ ッ プ S24 力 ら ステ ッ プ S2 に移行 して、 制動位置 HB をた と えばも っ と ソ ケ ッ ト 2 に近い位置に変更する。

こ の制動位置 HB の変更後、 ス テ ッ プ S4、 S5、 S7、 S8、 S9 S10 に よ り 再度デー タ の取 り こ み、 速度の比較が行われる。

一方、 こ れ と 平行 して、 IC 5 と ソ ケ ッ ト 2 と の接触圧力 (衝撃力） P(t)をステ ッ プ S25 にて荷重セ ンサ 9 で PI (t) と して直接求める と と も に、 ステ ッ プ S6 にてプッ シャ 8 の質 量 m と加速度 A(t) か ら P2 (t) と して算出 し、 両者をステ ツ プ S 12 にて比較する。 両者が一致 していて も多少異なった値 であっ て も 、 こ の荷重、 例えば P1 と メ モ リ M 内の許容押圧 力 Pa と を ス テ ッ プ S13 で比較す る。

こ の結果、 P ( t )≤ Pa， すなわち衝撃力が許容値内であれば 次の動作 進み， P(t) 力 S Pa よ り 大き ければ、 ステ ップ S14 に よ り パルス モータ 3 の回転数または回転速度 V を減少 させ 再びステ ッ プ S24 に戻 る。

また、 ステ ッ プ S5 で得られた変位データ D (t)は、 ステ ツ プ S15 において、 IC 5 の ソ ケ ッ ト 2 に対する押 し込み変位 データ D(t)と して メ モ リ M 内の許容値 S a と 比較され、 デー タ D(t)が 5 a 値を超え る場合、 ステ ッ プ S16 にてテス トノヽン ド 1 のプ ッ シャ 8 の停止位置 HS の変更を設定 して、 ステ ツ プ S24 カゝ ら ス テ ッ プ S2 に戻 り 、 こ の停止位置 HS の変更を行 う 。 こ のデータ HS の変更は ， テ ス ト ノヽ ン ド 1 の プ ッ シ ャ 8 の ス ト ロ 一 ク 、 つま り ノ ル ス モータ 3 の ス タ 一 ト カゝ ら停止ま での総回転数の設定を変えればよ い。

ステ ッ プ S10 でのプッ シャ 8 の動作速度の良否やステ ッ プ S13, S 15 におけ る動作状態の判別は、 オペ レー タ が例えば CPU 1 8 に接続 されたモニ タ 3 0 で確認でき る ので， 最初の 設定値が適正であればそのま ま使用 さ れ， 不適正 の場合は正 し く 修正 さ れる。 ま た、 ステ ッ プ S 13 , S15 を満たす範囲で テ ス ト ハ ン ド 1 の動作速度 V を大き く と る こ と に よ り 、 テ ス ト ノヽン ド 1 の IC 5 の処理能力を最大にする こ と ができ 、 テ ス ト ハン ド 1 先端のプッ シ ャ 8 吸着 された I C 5 力 ソケ ッ ト 2 に接触 してか ら さ ら に降下する直前で V0 まで減速するた め、 動作速度 V を少々 大き く して も衝撃はかな り 抑え られる _c 以上の よ う に， 本発 明 の制御方法及び計測制御シス テ ムを I C ノ、ン ド ラ ーに組み込むこ と に よ り 、 異なる種別の IC 及び ソケ ッ ト に対 して も短時間でテス ト ノヽン ドを適正に動作させ る こ と ができ る。

産業上の利用可能性

こ の発明 によ る I C ハ ン ド ラ ーの制御方法及びこれを用い た制御システムは、 I C デバイ ス のテス ト に際 し、 I C デバイ ス の表面に設け られた コ ンタ ク ト を半導体検査装置の検査プ ロ ーブである コ ン タ ク ト に良好に接触させる ために用レヽ られ る もので、 こ の発明に よればこ の操作を迅速、 正確に行 う こ と ができ 、 大量の IC デバイ スの出荷時の検査を速やかに正

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Claims

請 求 の 範 囲

1 . I C ヽン ド ラ 一の ソ ケ ッ ト に送 り 込まれた I C を押圧す るテス ン ドの制御方法において，

前記テ ス ハ ン ドで ソ ケ ッ ト 上の I C を複数回押圧 して、 その荷重、 加速度ま たは速度、 I C の押 し込み変位量を各セ ンサーを用 いて検出 し，

各検出 さ れたデータ か ら I C 及びソ ケ ッ ト の合成ばね定数 を予め求め，

こ の求め られた合成ばね定数を用いて I C に対する衝撃力 が許容値以下 と な る よ う にテ ス トハン ドの動作を決定する制 御方法。

2 . ソ ケ ッ ト 上に載置 された I C がテス ン ドのプッ シ ャ にて押 された時の押圧力 を予め設定された許容押圧力 と 比 較する ステ ッ プと 、 こ の比較結果に基づいてテス ト ハン ドの 動作を前記許容押圧力以下に保って制御する ステ ッ プと を有 する I C ヽン ドラ 一の制御方法。

3 . 前記予め設定さ れた許容押圧力 を、 予め ソ ケ ッ ト と I C と の合成ばね定数か ら求め る ステ ッ プを有する こ と を特徴 とする請求項 2 に よ る I C ハン ドラ ーの制御方法。

4 . 前記プッ シャ が前記 ソ ケ ッ ト 上の I C に接触する前後 で前記プ ッ シャ の動作速度を一定と する よ う に制御する ステ ッブを含む請求項 2 に記載の I C ハン ドラ 一の制御方法。

5 . 前記 ソケ ッ ト と I C と の合成ばね定数か ら許容押圧力 を求める ステ ッ プは、 前記プッ シャ に よ り 前記ソ ケ ッ ト上の I C を複数回押圧 して得た合成ばね定数の平均値を求める ス テ ツ プを含む請求項 3 に よ る I C ハ ン ド ラ ーの制御方法。

6 . テ ス ト ハ ン ドの I C に対する 押圧力 を検出する荷重セ ンサ と ，

前記テ ス ト ハ ン ドの動作速度または加速度を検出する加速 度セ ン サ と ，

前記テ ス ト ハン ドが I C に接触 してから停止する までの押 し込み変位量を検出する変位セ ンサ と ，

各セ ンサか ら のデータ に基づいて I C 及びソケ ッ ト の合成 ばね定数を求め る と と も に、 I C に作用す る 衝撃力が許容値 以下でかつテ ス ト ハ ン ドの動作が最速 と な る よ う な押圧力， 速度及び変位にな る よ う に各データ に基づいてテス トハン ド の駆動を制御する制御手段 と ，

から成る テ ス ト ハン ドの計測制御システム。

7 . 前記制御手段は、 初期条件 と してテ ス ト ハ ン ドの動作 速度 と 、 テ ス ト ハ ン ドの制動位置お よ び停止位置 と 、 制動後 のテ ス ト ハ ン ドの動作速度 と 、 許容押 し込み変位量 と 、 許容 押圧力 と を予め格納する メ モ リ を有する請求項 6 に よ る計測 制御シス テ ム。

8 . 前記許容値は I C の押 し込み変位量 と 前記合成ばね定 数と から前記制御手段によ り 求め られる請求項 6 に よ る計測 制御シス テ ム。

9 . 前記テ ス ト ハン ドを前記制動位置ま では高速で移動さ せ、 前記制動位置から は所定の低速で移動 させる手段を含む 請求項 8 に よ る計測制御システム。

1 0 . 前記制御手段に よ る制御の内容を表示するモニ タ を 更に有す る 請求項 6 に よ る 計測制御シス テ ム。

1 1 . 前記設定された初期条件を前記各セ ンサ か ら の測定 デー タ と 比較する手段 と 、 こ の比較に よ り 前記測定デー タ が 初期条件 と 異な る と き は前記初期条件を修正する 手段 と を有 する請求項 7 に よ る計測制御システム。