WO2010109678A1 - 位置補正機能を有するハンドラ - Google Patents

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WO2010109678A1
WO2010109678A1 PCT/JP2009/056786 JP2009056786W WO2010109678A1 WO 2010109678 A1 WO2010109678 A1 WO 2010109678A1 JP 2009056786 W JP2009056786 W JP 2009056786W WO 2010109678 A1 WO2010109678 A1 WO 2010109678A1
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unit
socket
measurement
untested
tray
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PCT/JP2009/056786
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原田啓太郎
横尾政好
開沼徳和
秋葉正樹
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東北精機工業株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2893Handling, conveying or loading, e.g. belts, boats, vacuum fingers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2891Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks related to sensing or controlling of force, position, temperature

Definitions

  • the present invention relates to, in particular, a horizontal auto-handler used when inspecting and measuring an electronic component (hereinafter referred to as a device) integrally with an electronic component inspection apparatus.
  • a horizontal type auto handler set an undetected tray (storage box) containing undetected devices in the loader section in the handler, automatically handle the undetected devices, and convey them to the device tester.
  • An apparatus which performs an electrical test through a measuring socket in a test head portion of a device tester, classifies the device into a non-defective product, a defective product, a retest product, etc., and automatically stores the device in a storage tray.
  • a device can be taken out from an untested tray that merely stores and holds the device, set correctly in the measurement socket and measured, and the result can be classified and stored in the storage tray,
  • a handler is required to prevent device damage and prevent measurement errors.
  • it is an independent device to improve the performance of the tester that multiple simultaneous measurement is possible even with a multi-pin device and the request for shortening the inspection time.
  • a device gripper with a position correction function is required to improve the performance of the tester that multiple simultaneous measurement is possible even with a multi-pin device and the request for shortening the inspection time.
  • the device When setting the device in the measurement socket, the device may fall into the posture when the device fits in the measurement socket in such a way as to drop the device into the measurement socket, and the measurement defect rate is increased.
  • the gripping position is corrected in the suctioned state, and the device is inserted into the measuring socket for measurement.
  • the non-lead type device CSP, BGA etc.
  • it since it is pressed by a flat clamper when setting in the measurement socket, it can be inserted and measured into the measurement socket as it is after position correction.
  • a tester that performs electrical inspection via a measuring socket is expensive, so it is required to improve the operation rate, and furthermore, in order to cope with high-mix low-volume production of devices, it is necessary to There is a demand for shortening and cost control. Among them, it takes a lot of labor and time to replace and locate the measuring socket which is an interface between the tester and the handler, and additionally, high precision and expensive parts are required. Furthermore, although the device gripping unit that transports the device between the tray and the measurement unit is mounted on a robot with a plurality of axes, high speed as well as high accuracy are required.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, and enables high-speed transfer, removal, correction of the gripping position, and accurate loading to the measuring socket even for various types of devices.
  • To provide a handler having a position correction function which enables measurement without defects in measurement and judgment of non-defective products and makes it possible to sort by quality and collect them in trays after measurement. With the goal.
  • a device gripping portion for sucking the untested device from the untested tray storing and holding the untested device, and the first and second control transport of the device and the device gripping portion in a plurality of axial directions
  • a robot, an image recognition unit that recognizes an adsorption position of an untested device by the device gripping unit by an image, and a position of the untested device is corrected based on information by the image recognition unit.
  • a handler including a measuring unit which is loaded into a measuring socket in the unit and pressed to perform an electrical inspection
  • a measuring unit side image recognition apparatus provided in a measuring unit and obtaining position information of the measuring socket from a measuring unit side target means provided in the vicinity of the measuring socket
  • a device gripping unit detection unit that detects an approach position of the device gripping unit with respect to the measurement socket
  • a device gripping unit side image recognition apparatus for obtaining positional deviation information of the undetected device from a device gripping unit side target means provided in the device gripping unit and the undetected device adsorbed
  • a handler having a position correction function characterized by comprising a device holding portion position correction mechanism for correcting the position of the device holding portion based on information.
  • the measurement unit side target means is an alignment mark for position information acquisition common to a device to be measured, provided in the vicinity of the measurement socket.
  • the device gripping unit side target means is a device gripping unit side alignment mark common to devices for obtaining suction position information of an undetected device disposed in the vicinity of the device gripping unit.
  • the apparatus is characterized in that it can be moved up and down independently, and only when the image recognition unit acquires an image, it can be lowered so as to have the same height as the adsorbed device.
  • the device gripping portion position correction mechanism is provided on the transfer elevating portion of the first and second robots, and the adjusting mechanism is capable of adjusting the movement in the X, Y, and Z axis directions. And a rotation adjusting mechanism capable of adjusting rotation about the axis of the device gripping portion.
  • the device gripping portion includes: a suction nozzle that can be exchanged for each type of device to be suctioned; and a clamper having a wedge fixing type exchange mounting mechanism disposed around the suction nozzle. Equipped with The clamper may be vertically movable independently of the suction nozzle of the device gripping portion.
  • the device gripping portion detecting means includes a transmissive laser detecting portion for capturing positional information of the device gripping portion provided at the time of measurement, a light projecting portion on two opposing sides, a light receiving portion The light shielding ratio of the projected light is monitored via a shutter member provided at a pair at a time in combination with each other and provided at different heights in adjacent grips, and provided for position correction It is characterized by According to one aspect of the present invention, the undetected device is pressed against the measurement socket via the clamper above the measurement unit independently of the transfer elevating unit in the device holding unit. It is characterized in that a pressing drive device for pushing in is provided.
  • the first and second robots move the transfer elevating unit of the device gripping unit in the directions of three axes (XYZ), respectively, to set the undetected device to the untested device.
  • It has a linear motion mechanism that alternately conveys from the inspection tray to the measurement unit to perform inspections.
  • These linear motion mechanisms use a linear motor drive mechanism as an axial linear motion mechanism with a relatively long working distance, and a combination of a servo motor and a ball screw with an axial linear motion mechanism with a relatively short working distance It is characterized by the above-mentioned.
  • a device holding unit for suctioning the untested device and an adsorption position of the untested device by the device holding unit are recognized by an image from the untested tray storing and holding the untested device.
  • the measurement unit performs image processing on the alignment mark for position information acquisition beside the measurement socket as the position information of the measurement socket to acquire the position information of the measurement socket, and the shift amount between the measurement socket and the alignment mark for position information acquisition
  • a first step of calculating a correction value for A second step of detecting a positional deviation of the approach position of the device gripping unit with respect to the measurement socket, and calculating a correction value for the positional deviation;
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a handler according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the handler.
  • FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration at the start of operation of the handler shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of the tray loader / unloader unit and the tray shift unit.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view of the first robot.
  • FIG. 6 is a mechanism configuration diagram of the device gripping unit.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view of the device grip.
  • FIG. 8 is a perspective view of the transfer elevating unit in the first and second robots.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the mechanical relationship between the transfer / lift unit shown in FIG. 8 and the pressing drive device.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a handler according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the handler.
  • FIG. 3 is a plan view
  • FIG. 10 is a side view of the device holding unit side alignment mark.
  • FIG. 11 is an explanatory plan view showing the positional relationship between the device holding unit side alignment mark shown in FIG. 10 and the device attracted by the holding unit.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view of a device image processing unit in the image recognition unit.
  • FIG. 13 is an external perspective view of a measuring unit image processing unit and a socket cleaning unit arranged around the socket unit constituting the measuring unit.
  • FIG. 14 is an explanatory plan view showing the arrangement of measurement sockets at the time of measurement of four sockets in the measurement unit.
  • FIG. 15 is a cross-sectional explanatory view of the socket portion in the measurement unit.
  • FIG. 16 is an explanatory plan view showing an arrangement of measurement sockets at the time of measurement of two sockets in the measurement unit.
  • FIG. 17 is a sectional view of the socket shown in FIG.
  • FIG. 18 is a side view showing the positioning of the grip on the measurement socket in the socket and an enlarged view of the replaceable clamper at the tip of the grip.
  • FIG. 19 is a cross-sectional explanatory view of the clamper replacement mounting mechanism shown in FIG.
  • FIG. 20 is a side view of the clamper replacement mounting mechanism shown in FIG.
  • FIG. 21 is an explanatory cross-sectional view for explaining the operation of the clamper replacement mounting mechanism shown in FIG.
  • FIG. 22 is a side view for explaining the operation of the clamper replacement mounting mechanism shown in FIG. FIG.
  • FIG. 23 is an explanatory side view showing a positional relationship between a pair of adjacent grips positioned in the socket.
  • FIG. 24 is an explanatory view when detecting the position of the gripping unit by the laser detection means when measuring four devices simultaneously.
  • FIG. 25 (a) is an explanatory diagram of RB2 showing one example when detecting the position of the grip by the laser detection means when measuring two devices simultaneously.
  • FIG. 25 (b) is an explanatory diagram of RB1 showing another example when detecting the position of the grip by the laser detection means when measuring two devices simultaneously.
  • FIG. 26 (a) is an explanatory diagram of RB2 showing one example when detecting the position of the grip by the laser detection means at the time of measurement of one device.
  • FIG. 26B is an explanatory diagram of RB1 showing another example of detecting the position of the grip by the laser detection means at the time of measurement of one device.
  • FIG. 27 is a flowchart for explaining the flow of the inspection procedure based on the setting of the correction value of each part for describing the self correction function and the correction value at the time of inspection.
  • FIG. 28 is a schematic plan view illustrating the coordinated operation of the first and second robots at the time of inspection.
  • FIG. 29 is a schematic plan view for explaining the coordinated operation of the first and second robots and the tray shift unit at the time of inspection.
  • FIG. 30 (a) is a side view showing a device holding portion when adsorbing an undetected device from an undetected tray.
  • FIG. 30B is an explanatory side view of the device gripping portion at the time of transport.
  • FIG. 30C is a side view of the device gripping unit provided on the device image processing unit in the image recognition unit.
  • FIG. 31 is a schematic plan view illustrating the coordinated operation of the first and second robots at the time of inspection.
  • FIG. 32 (a) is an explanatory side view showing a positional relationship between a device holding unit and a pressing drive unit when inserting the device into the measurement socket on the socket unit of the measurement unit.
  • FIG. 32B is an explanatory side view of the device gripping portion at the time of position correction of the clamper on the socket portion of the measuring portion.
  • FIG. 32 (c) is a side view of the device gripping portion, showing that the device is pressed to the measuring socket by the pressing drive means on the socket portion of the measuring portion.
  • FIG. 33A is an explanatory side view of the device gripping portion when transporting the device after measurement.
  • FIG. 33 (b) is a side view showing the holding unit when the device is stored in the storage tray.
  • Upper layer Tray shift 16a Undetected tray positioning unit 16b: Storage tray positioning unit 16g: Upper tray shift guide 16m: Upper tray shift drive motor 17: Tray lifter 20a to 20d: Measurement socket 21: X axis linear motion mechanism 21a: Ball screw 21m ... Motor 21g ... X axis guide 22 ... Y axis linear motion mechanism 22p ... Moveable Plate 22Lg: Linear motor stator 22Lh: Linear motor mover 22g: Y axis guide 23: Transfer elevating part mount 24: Z axis linear motion mechanism 25: Transfer elevating part 30: Device gripping part 31: adsorption nozzle 32 ... Ball spline 33 ... Ball spline nut 34 ... Pulley 35 ...
  • Rotational drive source 36 Cylinder for nozzle up and down 37 ... Clamper 37b ... Clamper frame 38 ... Linear guide 39 ... Bracket 40 ... Rod 50 ... Device grip side alignment mark 50a ... mark Base material 50b Mark piece 51 Alignment mark holding bracket 52 Linear guide 53 Lifting and lowering drive means 54 Z axis guide 55 Z axis drive mechanism 56 X pitch conversion mechanism 56g X pitch conversion guide 56a Ball screw 56m Servo motor 57 ... Y pitch conversion mechanism 57g ... Y pitch change Guide 57m ... Servomotor 58 ... X fine adjustment mechanism 58c ... Eccentric cam 58m ... Servomotor 59 ... Y Fine adjustment mechanism 59g ...
  • Measurement part Image processing unit 91 ... Measurement part side Image recognition device 92 ... XYZ robot 93 ... Camera 1 00 ... Socket cleaning unit 110 ... Replacement mounting mechanism 111 ; Clamper fixing base 112 ... Knob 113 ... Shaft 113s ... Compression spring 114 ... Guide pin 115 ... Compression spring 116 ... Hook member 116f ... Hook section 117 ... Plate 117a ... Inclined projection 118 ... Shutter member 120a, b ... Guide pin t ... Tray D ... Device
  • FIG. 1 schematically shows the whole of an example of a handler 1 according to the present invention.
  • the handler 1 is a horizontal type auto handler, and has substantially the following configuration.
  • the handler 1 takes in a plurality of trays t holding and holding a predetermined number of devices D in the apparatus base 2 one by one, while taking a tray loader and unloader unit 3 taking out the tray t collecting and holding tested devices D
  • a tray shift unit 4 for moving the tray t from the tray t fed from the tray loader / unloader unit 3 to a position where an undetected device D to be inspected can be gripped by a robot described later; Recognize the gripping states of the device D in the first and second robots 5a and 5b that grip and transport a predetermined number (here, 1 to 4) from t and the first and second robots 5a and 5b
  • Image recognition unit 6 and a measurement unit 7 that corrects the position based on the information from the image recognition unit 6 and pushes in and loads
  • the tray loader / unloader section 3 is disposed at the lowermost stage, that is, closer to the worker.
  • the tray loader / unloader section 3 is capable of storing trays t of up to 300 mm in each stacker area of the respective trays t in which the predetermined number of devices D can be stored and held.
  • the tray shift unit 4 is disposed in the middle stage.
  • the tray shift unit 4 has a lower tray shift 15 and an upper tray shift 16 (see FIG. 4).
  • the lower tray shift 15 and the upper tray shift 16 are configured to move by the lower tray shift drive motor 15m and the upper tray shift drive motor 16m along the lower tray shift guide 15g and the upper tray shift guide 16g, respectively. Further, the tray shift unit 4 is provided with a tray lifter 17 which is an elevating means of the tray t for changing the tray.
  • the upper tray shift 16 has an undetected tray positioning portion 16a for holding one untested tray t and one empty tray t via holding means, and a storage tray positioning portion 16b. The lower tray shift 15 and the upper tray shift 16 move to the side of the first robot 5a or the second robot 5b, which will be described later, to shorten the device storage and adsorption paths of the robot and increase the processing capacity.
  • the upper stage part is an image recognition area, and the image recognition unit 6 is disposed.
  • the image recognition unit 6 includes two device image processing units (described later) (see FIG. 2).
  • the uppermost stage is a measurement area, and in this measurement area, one, two or four measurement sockets 20a, 20b, 20c, 20d are arranged as the measurement unit 7 according to the measurement form, and the measurement sockets 20a to 20d will be described later Are electrically connected to the lower electronic component test apparatus (hereinafter referred to as a device tester).
  • a device tester the lower electronic component test apparatus
  • the first robot 5a and the second robot 5b have the same configuration, and the description of the second robot 5b will be omitted.
  • the first robot 5a is a three-axis orthogonal robot and is disposed on the upper mounting surface of the apparatus base 2 (see FIG. 3), and has a transfer / lift unit (described later) mounted with a plurality of device gripping units. Move in the direction to hold the device D in the holding part of each device holding part, transport it to the measuring part 7 and measure it, and return the device D after inspection to the tray t of the tray shifting part 4 again It is set to perform (details will be described later). That is, as shown in FIG.
  • the first robot 5a can transfer and move in the directions of two axes (X and Y axes) via the X-axis linear movement mechanism 21 and the Y-axis linear movement mechanism 22. It includes a partial mount 23 and a transfer / lift unit 25 coupled to the transfer / lift unit mount 23 so as to be movable up and down via a Z-axis linear motion mechanism 24.
  • the X-axis linear motion mechanism 21 is a well-known ball screw mechanism and has a ball screw 21a, a nut portion (not shown) and a motor 21m, which are oriented in the X-axis direction, and have a plurality of X-axis guides 21g. There is.
  • the Y-axis linear motion mechanism 22 is a linear motor drive mechanism, and includes a linear motor stator 22Lg fixed on a long movable plate 22p that moves along the X-axis guide 21g in the X-axis linear motion mechanism 21;
  • the linear motor mover 22Lh includes a linear motor mover 22Lh.
  • the linear motor mover 22Lh is configured to move the transfer elevating unit mount 23 along the Y-axis direction along the linear motor stator 22Lg.
  • the linear motor stator 22Lg is oriented in the Y-axis direction, and has a Y-axis guide 22g for movably supporting the transfer lift assembly mount 23.
  • a magnet rail mr is linearly laid on the linear motor stator 22Lg.
  • the linear motor drive mechanism is disposed on the Y axis where the movement distance is long and the acceleration is large. Furthermore, by disposing a ball screw 21a, a nut portion (not shown), a motor 21m, and a plurality of X-axis guides 21g, which are oriented in the X-axis direction in which the movement distance is short and acceleration can be reduced. In spite of high speed, the inertial force is reduced to suppress the vibration. Furthermore, the Y-axis linear motion mechanism 22 has a linear motor drive mechanism, the Y-axis direction has a linear motor drive, and the X-axis linear motion mechanism 21 has a combination of a servo motor and a ball screw. .
  • the transfer elevating unit 25 has four device gripping units 30, which will be described later in detail. Thus, the individual device gripping portions 30 are shown in FIGS. 6 and 7 and will be described in detail below.
  • the device holding unit 30 includes a suction nozzle 31 for suctioning the device D, and is configured to be replaceable for each type of device D, but is shared within the suction range. Although an illustration is abbreviate
  • the device gripping portion 30 has a ball spline 32 that transmits rotation and vertical movement to the suction nozzle 31.
  • the ball spline 32 has a horizontal hole for transmitting suction negative pressure to the suction nozzle 31, and is hollow.
  • the ball spline 32 transmits a rotational drive force and has a ball spline nut 33 serving as a guide at the time of vertical movement.
  • the rotation of the rotational drive source 35 is transmitted to the ball spline nut 33 by the pulley 34 as a device gripping portion position correction mechanism, and the device rotational angle correction is performed by the instruction from the image recognition device and the position correction means. It has a function to rotate when the device pin 1 at the top and the pin 1 angle on the measuring socket are different.
  • the device holding unit 30 also has a nozzle up and down cylinder 36 that gives the suction nozzle 31 a vertical movement operation. Further, in the vicinity of the tip of the suction nozzle 31, a clamper 37 is provided separately from the vertical movement mechanism of the suction nozzle 31, for applying a variable pressing force at the time of measurement contact.
  • the clamper 37 can be shared to a certain size because non-lead type devices (CSP, BGA) are pressed by a flat clamper. Because lead-type devices (QFPs) must press the leads against the contacts, they must have nearly device-specific lead retainers separate from flat clampers. Therefore, the clamper is held so that it can be attached by one touch, although it will be described later.
  • a hole (not shown) for the suction nozzle 31 is opened at the center of the device pressing portion at the tip of the suction nozzle 31.
  • the device gripping portion 30 is provided with a vertically movable linear guide 38 independent of the Z-axis movable portion main body (see FIG. 7).
  • a rod 40 for receiving a pressing force is disposed at the top of the bracket 39.
  • it is the structure pressed by the press drive device (after-mentioned) provided in the bridge part 8 on the measurement socket mentioned later as a drive source of pushing pressure force.
  • the pressing force is controlled by a known electro-pneumatic regulator.
  • the device gripping portion-side alignment mark 50 is disposed via the alignment mark holding bracket 51 above the suction nozzle 31 and on the side of the clamper 37.
  • the device gripping portion side alignment mark 50 is positioned with high accuracy by the fastening means, which will be described later, and is shared regardless of the device type.
  • 52 is a high precision linear guide for raising and lowering the alignment mark
  • 53 is a raising and lowering drive means.
  • the transfer elevating unit 25 on which four device gripping units 30 configured as described above are mounted will be schematically described with reference to FIGS. 8 and 9.
  • the transfer elevating unit 25 is movably connected to the transfer elevating unit mount 23 via the Z-axis linear motion mechanism 24 as described above.
  • the Z-axis linear motion mechanism 24 is disposed in the Z direction along the Z-axis guide 54 provided parallel to the Z-axis direction, in the vertical direction in the drawing, on the transfer lift assembly 23. It has a shaft drive mechanism 55 (ball screw), and is configured to raise and lower the transfer elevating unit 25 in the Z-axis direction. Further, the device holding units 30 are supported by the transfer elevating unit 25 so as to be adjustable with a predetermined interval (pitch) from each other via an adjustment mechanism as a device holding unit position correction mechanism.
  • each device gripping portion 30 has an X pitch conversion mechanism 56 for adjusting in the X axis direction, a Y pitch conversion mechanism 57 for adjusting in the Y axis direction, and an X fine adjustment mechanism 58 for fine adjustment in the X axis direction.
  • the X pitch conversion mechanism 56 and the Y pitch conversion mechanism 57 respectively include an X pitch conversion guide 56g and a ball screw 56a which is a linear drive mechanism, a servomotor 56m, a Y pitch conversion guide 57g and a ball screw which is a linear drive mechanism. Not shown) and a servomotor 57m.
  • the X fine adjustment mechanism 58 and the Y fine adjustment mechanism 59 are respectively composed of an X fine adjustment guide (not shown), a Y fine adjustment guide 59g, eccentric cams 58c and 59c, and servomotors 58m and 59m.
  • a pressing drive device 60 for pressing with a constant pressure against the four device gripping units 30 from above is disposed so as to drive the bridge unit 8 up and down. It is done.
  • four pressure rods 60a to 60d are arranged corresponding to the four device gripping portions 30 of the transfer / lifting / lowering portion 25 described above.
  • the pressing rods 60a to 60d are held by the bracket 61br at an interval adapted to the arrangement interval of measurement sockets in the measurement unit 7 described later.
  • cylinders 60e to 60h are provided which generate the necessary pressing force when the device gripping portion clamper 37 presses the device D to the measuring socket, and the pressing force is a well-known electro-pneumatic regulator Control structure.
  • the pressing drive device 60 includes a pressing drive mechanism 61 that raises and lowers the pressing rods 60a to 60d in the Z-axis direction via the bracket 61br.
  • the pressing drive mechanism 61 comprises a guide 61g in the Z-axis direction, a ball screw 61a which is a linear motion mechanism, and a servomotor 61m, and moves up and down in synchronization with the device gripping portion Z-axis linear motion mechanism 24. I have to.
  • the device holding unit side alignment mark 50 at the tip of the suction nozzle 31 in the device holding unit 30 is shown in FIGS. 10 and 11 and will be described in detail. As described above, the device holding unit side alignment mark 50 is separated by the linear guide 52 and the elevation drive means 53 in the vicinity of the tip of the suction nozzle 31 separately from the nozzle vertical cylinder 36 which is the vertical movement mechanism of the suction nozzle 31. It is provided to be able to move up and down.
  • the device holding unit side alignment mark 50 is positioned on the alignment mark holding bracket 51 with high accuracy by the positioning pin P and the fastening means 62, and consists of the mark base 50a and the mark piece 50b.
  • the mark base material 50a has a flat L-shape in which two edges directed inward are orthogonal to each other, and the mark piece 50b is screwed along the edge.
  • the mark base material 50a and the mark pieces 50b can be made of an aluminum material treated with anodizing to reduce weight. Further, since the mark base 50a and the mark piece 50b have a sharp contrast as a reference for position correction of the device D, the mark base 50a is black alumite, and the mark piece 50b is white alumite.
  • the mark piece 50b is subjected to polishing processing along the longitudinal direction as a special surface treatment for smoothing the surface and preventing buffer stripes of illumination.
  • the device gripping portion side alignment mark 50 when set in the alignment mark holding bracket 51, is the center of the suction nozzle 31 on the intersection point of the perpendicular to the end face of the mark piece 50b screwed to two edges orthogonal to each other. O is assumed. Further, it is made to coincide with the center of the device adsorbed by the adsorption nozzle 31.
  • the device gripping portion side alignment mark 50 monitors whether the device D is sucked by the suction nozzle 31 in a state where the center of the suction nozzle 31 and the center of the device coincide with each other by the image recognition unit 6 described later.
  • the position correction information of the device D is acquired.
  • the device grip unit side alignment mark 50 as described above is configured to be lowered by the elevation drive means 53 so as to have the same height as the device D.
  • the elevation drive means 53 can be provided with a height adjustment function.
  • FIG. 12 shows the image recognition unit 6.
  • the image recognition unit 6 includes two device image processing units 70.
  • the device image processing unit 70 includes an optical system (lens, prism) for capturing an image of the tip of the suction nozzle 31 in a state where the device D is adsorbed and the device holding unit side alignment mark 50 is lowered, and a light receiving unit
  • the camera includes a unit 70a, a lens barrel 70b, and a camera unit 70c that incorporates a CCD that converts received light into an electric signal.
  • the image captured by the light receiving unit 70a is guided to the camera unit 70c via the lens barrel 70b extending in the horizontal direction by the optical system, and is sent to the control panel as image data.
  • the measuring unit 7 is provided with four measuring sockets for pressing four devices D to be measured on the device base 2, a measuring unit image processing unit 90 disposed at the periphery of the socket unit, and a socket washing unit And a unit 100.
  • the measurement unit image processing unit 90 has a high-magnification measurement unit side image for confirming the position of the measurement socket at the time of setup replacement by replacing the measurement socket (described later) in the socket unit 80 or changing the product type.
  • a recognition device 91 is provided.
  • the measuring unit side image recognition unit 91 in the measuring unit image processing unit 90 comprises an XYZ robot 92, a camera 93, and illumination means (not shown), controls X, Y, and Z3 axes, and a measuring socket in the socket unit 80. Apart from the position information and the measurement socket exchanged for each device type, acquire the position information of the alignment mark for acquiring the common position information obtained on the outer periphery of the measurement socket and the measurement socket exchanged for each device type (Described later).
  • the socket cleaning unit 100 is a unit for cleaning the tip of the contact (pogo pin) of the measurement socket, and removes foreign matter on the tip of the contact of the socket by suction.
  • FIG. 14 illustrates the socket 80 in the measurement unit 7 in plan view.
  • the socket portion 80 can be replaced and attached within the range of 60 mm to 100 mm between the centers of the adjacent measurement sockets 20a to 20d.
  • FIG. 14 shows the case where four devices D are measured by the four device gripping portions 30.
  • a common alignment mark for acquiring positional information is disposed on the outer periphery of the measuring socket, and a device gripping portion for capturing positional information of the device gripping portion 30 provided at the time of measurement in the socket 80.
  • a laser detection means 81 which is a detection means is provided.
  • a light emitting part 81a and a light receiving part 81b are alternately disposed on a pair of two opposing sides.
  • the suction nozzle 31 at the tip of the four device gripping units 30 in the transfer elevating unit 25 is position corrected for the device D by the device gripping unit side alignment mark 50 Based on the information, the device D is pressed against the contacts of the measuring sockets 20a to 20d in alignment with the replaceable clamper 37 (see FIG. 15). Furthermore, FIG. 16 shows the case where two devices D are measured.
  • the two measurement sockets 20a and 20b are attached to the measurement socket board 80U on the tester and come into the holes 80h of the alignment board 80b, and in that state, by the measurement unit side image unit
  • the positional information on the alignment mark 80M and the measurement sockets 20a and 20b is acquired, and attachment and detachment of the socket board is simplified (see FIG. 17).
  • the alignment board 80b is detachably attached to the measurement hole above the tester T by the positioning and fixing means 80t and the pair of fastening means 80v.
  • alignment information acquisition alignment marks 80M are arranged in proximity to opposite side edges of the holes 80h.
  • the measuring unit side image recognition apparatus 91 uses the positional information of the measuring sockets 20a to 20d in the above-mentioned socket unit 80 and the alignment mark 80M for positional information acquisition by the measuring sockets 20a to 20d.
  • the accurate position information of the undetected device D to be loaded into the measurement socket is obtained.
  • the measuring unit side image recognition device 91 detects the approach position of the device gripping unit with respect to the measuring sockets 20a to 20d, that is, the positional deviation by the laser detecting unit 81 which is a device gripping unit detecting unit.
  • a signal for correcting positional deviation is output to the device holding unit position correction mechanism.
  • the device holding unit position correction mechanism is controlled based on the position where the device holding unit enters the measurement sockets 20a to 20d from the measurement unit-side image recognition device 91, ie, the positional deviation correction signal.
  • the device gripping portion position correction mechanism is controlled by the loading position information of the undetected device D with respect to the measurement socket using the alignment mark 80M for position information acquisition by the side image recognition device 91, and the suction position of the undetected device D is By making corrections, the measurement sockets 20a to 20d can be loaded with high accuracy.
  • the exchange mounting mechanism 110 has a mechanism called “wedge fixing method” in which the clamper is configured to be easily exchangeable.
  • the exchange mounting mechanism 110 is a mechanism for detachably fixing the clamper 37 corresponding to the device D to the clamper fixing base 111, and the knob 112 as a manual operation member and the knob 112 in the axial direction via the compression spring 113s. It has a shaft 113 in which a lock and a release groove are formed to support the tip so as to be movable back and forth.
  • the exchange mounting mechanism 110 has a pair of hook members 116 that can be reciprocated via the compression spring 115 with the guide pin 114 as a guide on the lower surface side that is the coupling surface with the clamper 37 on the clamper fixing base 111.
  • the hook member 116 is provided with a hook portion 116f for detachably engaging with a clamper 37 described later.
  • the clamper 37 is provided with an inclined protrusion 117a engageable with the hook portion 116f of the hook member 116 at the center of the side of the plate 117 attached to the clamper frame 37b fixedly supported by the clamper 37.
  • the lock of the hook member 116 is released by rotating the knob 112 together with the pulling operation of the knob 112 which is the manual operation member, and the knob in that state Fix 112. Then, the hook member 116 is pushed in the arrow direction, and the hook member 116 is pushed with the guide pin 114 as a guide to push the compression spring 115 so as to move in the arrow direction. Along with this, the inner slope of the hook portion 116f of the hook member 116 is moved away from the sloped portion 117a which protrudes to the side from the side center of the side of the plate 117 fixed to the clamper 37 in the arrow direction.
  • the shutter member 118 for detecting the pressure is projected.
  • the shutter members 118 are vertically offset from the shutter members 118 of the adjacent device gripping portions 30 (see FIG. 23).
  • the handler 1 is configured as described above, and next, a series of inspection procedures will be described. In this inspection procedure, as shown in FIG. 2, the operator can perform inspection by operating the control panel (not shown) of the control panel disposed in the vicinity of the tray loader / unloader section 3 of the handler 1. .
  • the device D can load not only non-lead type devices (CSP, BGA) but also lead type devices (QFP) into the measurement sockets 20a to 20d of the device tester. , Can do the inspection.
  • CSP non-lead type devices
  • QFP lead type devices
  • an inspection procedure of the lead type device (QFP) will be described.
  • the timing for going to the image recognition of the measuring socket and the laser measurement of the device gripping part for automatic correction may be performed, for example, at lot start, replacing an undetected tray, replacing a non-defective tray, etc. (see FIG. 27).
  • the measuring unit side image recognition device 91 acquires the positional information of the measuring socket from the alignment mark 80M for positional information acquisition beside the measuring sockets 20a to 20d, and the correction value ⁇ 2 is calculated. (STEP 1).
  • the laser detection unit 81 serving as a device holding unit detection unit detects an approach position of the device holding unit with respect to the measurement sockets 20a to 20d, that is, a positional deviation, and calculates a correction value ⁇ 1 as positional deviation information (STEP 2).
  • the operator first loads a plurality of trays t accommodating and holding a predetermined number of devices D into the undetected tray stacker 11 in the tray loader / unloader section 3.
  • one tray t is separated from the plurality of trays t, and is fed to the tray lifter 17 in the tray shift unit 4 by the belt conveyor 10 (see FIG. 4).
  • the empty tray t where no device is stored is the tray lifter of the adjacent lane in the tray shift unit 4.
  • the tray shift unit 4 the lower tray shift 15 and the upper tray shift 16 are respectively along the lower tray shift guide 15g and the upper tray shift guide 16g, the lower tray shift drive motor 15m and the upper tray shift drive motor 16m.
  • the tray lifter 17 is moved to the upper side of the tray lifter 17, whereby the undetected tray t and the empty tray t are moved by the tray lifter 17 to the undetected tray positioning portion 16a of the upper tray shift 16 and the storage tray positioning portion 16b.
  • And holding the single tray t brought about by the holding means completes the shift of the tray t.
  • one of the first and second robots 5a and 5b moves to the undetected tray positioning unit 16a of the upper tray shift 16 described above, and grips the undetected device D from the tray t Run. Initially, assuming that the first and second robots 5a and 5b start from the position shown in FIG.
  • the first and second robots 5a and 5b synchronously operate the motor 21m of the X axis linear motion mechanism 21 respectively.
  • the Y axis can be moved on the plurality of X axis guides 21g in the X axis direction via the movable plate 22p (see FIG. 28).
  • the transfer elevating unit mount 23 can be moved along the Y-axis direction to the position of the tray shift unit 4 (see FIG. 29).
  • the linear motor drive mechanism is disposed on the Y axis having a long travel distance and a high acceleration, and the travel distance is short below it, and the ball can be moved in the X axis direction.
  • the screw 21a, the nut portion, the motor 21m, and the plurality of X-axis guides 21g it is possible to reduce the inertial force and to suppress the vibration while maintaining high speed.
  • the Y-axis linear motion mechanism 22 is a combination of a linear motor drive mechanism and the X-axis linear motion mechanism 21 is a combination of a servomotor and a ball screw, whereby a high-speed, high-precision mechanism can be achieved.
  • the upper tray shift 16 is moved along the upper tray shift guide 16g by the upper tray shift drive motor 16m.
  • An undetected tray positioning portion 16a of the upper tray shift 16 holding the undetected tray t is brought immediately below the transfer elevating unit 25 of the first robot 5a.
  • the Z-axis linear motion mechanism 24 of the first robot 5a is driven (see FIG. 8) to lower the transfer elevating unit 25 toward the undetected tray t in the undetected tray positioning unit 16a of the upper tray shift 16. , Enters the gripping operation.
  • the four device gripping portions 30 can perform the following operation to adsorb the device D (see FIG. 27-STEP 3 and FIG. 30A).
  • the drive mechanism 24 by Z axis is raised, the Y axis linear movement mechanism 22 of the first robot 5a is driven, and the transfer elevator mount 23 is moved along the Y axis direction.
  • the transfer elevating unit 25 can be brought to the image recognition unit 6 in a state where the undetected device D is adsorbed (see FIG. 31).
  • First robot 5a Z axis original position, 2. Upper and lower suction nozzles: original position 3. Adsorption ... ON, 4. Clamper: original position, 5. Device gripping part side alignment mark ... Original position.
  • First robot 5a Z axis original position, 2. Upper and lower suction nozzles: original position 3. Adsorption ... ON, 4. Clamper: original position, 5. Device gripping part side alignment mark ... descent.
  • the device holding unit 30 drives the elevation driving means 53 to lower the device holding unit side alignment mark 50 and hold the mark substrate 50a at the same height as the adsorbed device D. It is done. Therefore, the image captured by the image recognition unit 6 is an image shown in FIG. 11 when the device D is adsorbed at the correct position without shifting.
  • the mark base material 50a and the mark piece 50b which comprise the device holding part side alignment mark 50 can acquire an image of a clear contrast by being respectively made into black alumite and white alumite with aluminum materials.
  • the mark pieces 50b are polished along the longitudinal direction as a special surface treatment for smoothing the surface and preventing buffer stripes of illumination, which can contribute to capture as a clear image.
  • the image captured by the light receiving unit 70a is guided to the camera unit 70c via the lens barrel 70b extending in the horizontal direction by the optical system, and is sent to the control panel as image data.
  • the position information of the device D can be grasped.
  • the device D shown in FIG. 11 normally has the XY directions in the plane as shown by the two-dot chain line.
  • a minute angle or positional deviation occurs around the central axis of the suction nozzle 31.
  • Such positional deviation information is sent as a calculated correction value ⁇ 3 from the image recognition unit 6 to the control panel, and the difference as compared with the exact position of the undetected device D to be loaded into the measuring sockets 20a to 20d.
  • the transfer elevating unit 25 controls the X pitch conversion mechanism 56, the Y pitch conversion mechanism 57, the X fine adjustment mechanism 58, and the Y fine adjustment mechanism 59 to adjust the pitch between the device gripping units 30 using Furthermore, the rotational position is transmitted to the suction nozzle 31 by the rotational drive source 35 of each device gripping unit 30, and the device rotational angle correction is performed, whereby the suction position of the device can be corrected with high accuracy.
  • the position correction operation is performed while the transfer elevating unit 25 is transported to the measuring unit 7.
  • the transfer elevating unit 25 of the other second robot 5 b is on the socket 80 in the measuring unit 7.
  • the X-axis linear motion mechanism 21 and the Y-axis linear motion mechanism 22 move together in the X-axis and Y-axis directions to be brought to the standby position shown in FIG.
  • the second robot 5b is lifted in the Z-axis direction to synchronously drive the X-axis linear motion mechanism 21 of the first and second robots 5a and 5b, as shown in FIG.
  • the transfer elevating unit 25 on the side of the first robot 5 a can be provided on the socket unit 80 in the measuring unit 7.
  • the following operation is performed (see FIG. 32A).
  • each device is based on the value obtained by taking into consideration the displacement amount between the measurement socket and the alignment mark, the displacement amount between the device alignment mark and the device, and the displacement amount of the device gripping portion (FIG. 27-STEP 5)
  • the holding unit 30 is positioned to the corresponding measurement socket 20a to 20d, and the transfer elevating unit 25 is lowered by the Z-axis linear motion mechanism 24 in the transfer elevating unit mount 23, and the nozzle up-and-down cylinder 36 is turned on. 31 is lowered to insert the device D into each of the measurement sockets 20a to 20d (FIG. 27-STEP 6), thereby blocking adsorption (see FIG. 32A).
  • the pressing drive device 60 on the transfer elevating unit 25 is lowered, but the pressing rods 60a to 60d are not in contact with the rod 40 in each device gripping unit 30, and the device D is not pressed yet.
  • the nozzle upper and lower cylinders 36 are turned on to raise the suction nozzle 31, separate from the device D, and position correction of the clamper 37 is performed (see FIG. 32B). Even at this time, the pressing drive device 60 is lowered, but the pressing rods 60a to 60d are not in contact with the rod 40 in each device gripping portion 30, and the device D is not pressed yet. Finally, in order to conduct an inspection by accurately contacting and pressing the pins in the device D against the contacts of the measurement sockets 20a to 20d, the following operation is performed on the measurement sockets 20a to 20d. Do. 1. 1st robot 5a Z axis ... descent, 2. Suction nozzle up and down ... ascent (original position), 3. Adsorption ... OFF, 4.
  • the device D can be pressed by a predetermined pressing force in each of the measurement sockets 20a to 20d, and can perform a predetermined inspection, and can acquire pass / fail judgment information of the device D (FIG. 32 (c )reference).
  • the predetermined inspection is completed and the quality of the device D is determined, the device D is transported to the tray shift unit 4 based on the information, distributed to the corresponding tray t, and collected and stored (FIG. 27-STEP 7). At the time of such conveyance, the following operation is performed. 1.
  • First robot 5a Z axis original position, 2. Upper and lower suction nozzles: original position (rising), 3. Adsorption ... ON, 4. Clamper: original position, 5. Device gripping part side alignment mark ... Original position (ascending).
  • the device D after inspection is transported in a state of being sucked by the suction nozzle 31 (see FIG. 33A).
  • the first and second robots 5a and 5b synchronously drive the motor 21m of the X-axis linear motion mechanism 21 and move the movable plate 22p as shown in FIG. 21 on the plurality of X-axis guides 21g.
  • the inspection procedure of the lead type device (QFP) according to the present invention has been described by taking an example using the first robot 5a, but of course the present invention similarly applies to the non lead type device (CSP, BGA) It can be done by the procedure of.
  • both lead type devices and non lead type devices are characterized in that they can be directly inserted into the measurement socket.
  • the first robot 5b is different from the first robot 5a only in operation timing with the first robot 5a, and the inspection procedure is performed by substantially following the same procedure so as not to interfere with each other.
  • the measurement sockets 20a to 20d in the socket unit 80 of the measurement unit 7 to be measured contact are changed and set.
  • the suction nozzle 31 and the clamper 37 are also exchanged according to the device D, the suction nozzle can be shared within a certain range, and the clamper 37 can also be shared the non-lead type.
  • the laser detection unit 81 for monitoring the normal position of the device gripping unit 30 is disposed in the socket unit 80, the setting is performed by the measuring unit side image recognition device 91 in the measuring unit image processing unit 90.
  • the suction nozzles 31 at the tips of the four device holding units 30 in the transfer elevating unit 25 are With the replaceable clamper 37 aligned, the device D can be accurately pressed against the contacts of the measuring sockets 20a to 20d for measurement.
  • a mechanism called a weir fixing method is adopted as the exchange mounting mechanism 110 of the clamper 37 at the tip of the device gripping portion 30, the clamper 37 can be easily exchanged, and improvement in measurement efficiency can be expected.
  • the exchange operation procedure of the exchange mounting mechanism 110 will be described as follows.
  • the hook member 116 is unlocked by pulling the knob 112 and rotating the knurled knob at the tip of the knob 112, and the knob 112 is fixed in that state (see FIG. 21). . Subsequently, by pushing the hook member 116 in the arrow direction, the hook member 116 pushes the compression spring 115 with the guide pin 114 as a guide, and moves in the arrow direction. Along with this, the inner slope of the hook portion 116f of the hook member 116 is moved away from the sloped portion 117a which protrudes to the side from the side center of the side of the plate 117 fixed to the clamper 37 in the arrow direction.

Abstract

デバイス把持部による未検デバイスの吸着位置を画像によって認識する画像認識部と、前記画像認識部による情報に基づいて前記未検デバイスの位置を補正して、前記未検デバイスをソケット部における測定ソケットに装填して押圧し、電気的検査を行う測定部とを備えたハンドラに関し、デバイス把持部を構成する把持部は、前記未検トレイから前記未検デバイスを吸着しながら昇降して、前記測定ソケットに装填する吸着ノズルと、前記測定ソケットに所要の押圧力で未検デバイスを押圧する押圧手段と、前記未検デバイスの吸着位置を画像により認識するためのデバイス把持部側アライメントマークとを具備する。

Description

位置補正機能を有するハンドラ
 本発明は電子部品検査装置と一体となって、電子部品(以下、デバイスという)を検査測定するときに用いられる、特には、水平型オートハンドラに関するものである。
 ここで、水平型オートハンドラとは、未検デバイスを収納した未検トレイ(収納箱)をハンドラ内のローダ部にセットし、未検デバイスを自動的にハンドリングしてデバイス・テスタに搬送して、デバイス・テスタのテストヘッド部で測定ソケットを介し電気的テストを行い、デバイスを良品、不良品、再テスト品等に分類して自動的に収納トレイに収納する装置をいう。
 近年、電子機器の飛躍的進歩を見ることができ、それら電子機器に搭載されるデバイスの多種多様化と共に小型化が進行し、高密度実装を可能とし、表面実装のパッケージが多くなってきている。
 そのようなデバイスとして、例えばCSP(Chip Size Package),BGA(Ball Grid Array),QFP(Quad Flat Package)など、ますます小さく、薄く、軽く、ピン(リード)の狭ピッチ化と、多ピン化へと進行している。
 そのようなデバイスを、単に保持したにすぎないトレイから取り出して、微小なピッチの測定ソケットに正確にセットするためには、デバイスを高精度に位置決めする必要がある。
 そのために、位置決めステージデバイス位置決め台において、デバイスの外形基準で位置決めをする位置決め方式があるが、かかる位置決め方式を経て、デバイスを微小なピッチの測定ソケットに正確にセットすることは困難である。たとえデバイスを測定ソケットにセットしたとしても、デバイスのリードが対応する測定ソケット側の接触子に接触せず、接触不良で良品率が大幅にダウンするという問題が発生するデバイスが数多く出始めている。
 そのような問題に対処するため、特開平9−281185号公報、特開平10−123207号公報、特開2006−337044号公報、特開2008−139024号公報のように、デバイス端子位置を画像認識装置により計測して補正し、測定ソケットに装填する手段が提案されている。
 しかしながら、いずれにしても、
(1)デバイスを単に保管保持しているだけの未検トレイから、デバイスを取出して、測定ソケットに正確にセットして測定を行い、その結果で分類して収納トレイに収納することができ、デバイス損傷を防止し、測定異常を起こさないようにした、ハンドラが求められる。
 また、多ピンのデバイスでも複数個の同時測定が可能となったというテスタの性能の向上と、検査時間の短縮化の要請から、上述のハンドラに対し、処理能力を上げるために、独立したデバイス位置補正機能を備えたデバイス把持部が求められている。
 さらに、かかるデバイス把持部に対しては、
(2)測定ソケットにデバイスをセットする際、測定ソケットにデバイスを落とし込むような仕方では、デバイスが測定ソケットに収まるときに姿勢が崩れる虞があり、測定不良率が高まるので、特に、狭ピッチ化したデバイスを測定する場合は、吸着した状態で把持位置の補正を行い、測定ソケットに挿入して測定する構成が望まれる。
 またその際、ノンリードタイプデバイス(CSP,BGAetc.)では、測定ソケットにセットする際、平坦なクランパで押圧するため、位置補正後そのままで測定ソケットに挿入測定することはできるが、リードタイプデバイス(QFP)では、リードを測定ソケットの接触子に押圧しなければならないため、平坦なクランパとは別に、デバイス個別のリード押さえを備える必要がある。
 しかしながら、そのようなデバイス個別のリード押さえを備えると、ガタのある未検トレイからデバイスを吸着して取出し、デバイスの把持位置を補正する際、デバイスとリード押さえとの位置関係が変動する。その為、測定ソケットに挿入時、デバイスを吸着したまま挿入しようとするとリード押さえが障害となって、デバイスを測定ソケットに挿入することができなくなることがある。
 ところで、測定ソケットを介して電気的検査を行うテスタは、高価であるため、稼働率を高めることが求められ、さらには、デバイスの多品種少量生産に対応するため、品種ごとの段取り替え時間の短縮化およびコスト抑制が求められている。
 その中でも、テスタとハンドラとのインタフェースとなる測定ソケットの交換、位置出しに多大な労力と時間がかかり、加えて高精度、高価な部品が必要となる。
 さらには、トレイと測定部間を、デバイスを搬送するデバイス把持部は、複数軸のロボットに搭載されるが、高速化と共に、高精度化が求められている。高精度化のためには、種々のセンサ、サーボモータにおけるロータリエンコーダ等を用いて精度の確保を図ろうとするが、温度等の影響が関係し、多大な労力が必要となる。
 本発明は以上のような課題を改善するために提案されたもので、様々なタイプのデバイスに対しても、高速で、搬送、取出し、把持位置の補正、測定ソケットへの正確な装填を可能とし、測定異常を生ずることなく測定して、良品不良品の判定を可能とし、測定後に、品質別に区分けしてトレイに回収することができるようにした、位置補正機能を有するハンドラを提供することを目的とする。
 本発明によれば、未検デバイスを収納保持した未検トレイから、前記未検デバイスを吸着するデバイス把持部と、前記デバイスおよびデバイス把持部を複数軸方向に制御搬送する第1、第2のロボットと、前記デバイス把持部による未検デバイスの吸着位置を画像によって認識する画像認識部と、前記画像認識部による情報に基づいて前記未検デバイスの位置を補正して、前記未検デバイスをソケット部における測定ソケットに装填して押圧し、電気的検査を行う測定部とを備えたハンドラにおいて、
 測定部に設けられ、前記測定ソケットの位置情報を、測定ソケット近傍に設けられた測定部側目標手段から得る測定部側画像認識装置と、
 前記測定ソケットに対する前記デバイス把持部の進入位置を検出するデバイス把持部検出手段と、
 前記デバイス把持部に設けられたデバイス把持部側目標手段と吸着された前記未検デバイスとから、前記未検デバイスの位置ずれ情報を得るためのデバイス把持部側画像認識装置と、
 前記測定部側画像認識装置による測定ソケットの位置情報と、前記デバイス把持部側画像認識装置による未検デバイスの位置ずれ情報と前記デバイス把持部検出手段による前記測定ソケットに対する前記デバイス把持部の進入位置情報とに基づいて、前記デバイス把持部の位置補正を行うデバイス把持部位置補正機構と
を具備することを特徴とする位置補正機能を有するハンドラが提供される。
 本発明の一つの態様によれば、前記測定部側目標手段は、前記測定ソケット近傍に設けた、測定すべきデバイスに共通の位置情報取得用アライメントマークであることを特徴とする。
 本発明の一つの態様によれば、前記デバイス把持部側目標手段は、前記デバイス把持部近傍に配設した未検デバイスの吸着位置情報を得るための、デバイス共通のデバイス把持部側アライメントマークであり、独立して昇降可能として、前記画像認識部で画像を取得するときのみ、吸着されたデバイスと同高さとなるように、下降させる構成としたことを特徴とする。
 本発明の一つの態様によれば、前記デバイス把持部位置補正機構は前記第1、第2ロボットにおける移載昇降部に設けて、X、Y、Z軸方向に移動調整可能とする調整機構と、デバイス把持部の軸回りに回転調整可能な回転調整機構とを備えたことを特徴とする。
 本発明の一つの態様によれば、前記デバイス把持部は、吸着すべきデバイスのタイプ毎に交換可能な吸着ノズルと、この吸着ノズル外周に配設した楔固定方式の交換装着機構を備えるクランパとを備え、
 前記クランパは、前記デバイス把持部の前記吸着ノズルとは独立して上下動可能に設けたことを特徴とする。
 本発明の一つの態様によれば、前記デバイス把持部検出手段は、測定時にもたらされるデバイス把持部の位置情報を捉えるための透過型レーザ検出手段を、対向する二辺に投光部、受光部との組み合わせで一対ずつ配設し、隣接する把持部に互いに高さを異ならせて設けたシャッタ部材を介して、投光された光の遮光率を監視して、位置補正に供する構成としたことを特徴とする。
 本発明の一つの態様によれば、前記測定部上方に、前記デバイス把持部における移載昇降部とは独立して、前記クランパを介して前記未検デバイスを前記測定ソケットに所要の押圧力で押し込む押圧駆動装置を設けたことを特徴とする。
 本発明の一つの態様によれば、前記第1、第2ロボットは、前記デバイス把持部の移載昇降部を、それぞれ三軸(XYZ)方向に移動させて、前記未検デバイスを、前記未検トレイから、測定部まで交互に搬送して検査を行う直動機構を備え、
 これら直動機構は、動作距離が比較的長い軸方向の直動機構には、リニアモータ駆動機構を用い、動作距離の比較的短い軸方向の直動機構には、サーボモータとボールねじの組み合わせを用いる機構構成としたことを特徴とする。
 本発明の一つの態様によれば、未検デバイスを収納保持した未検トレイから、前記未検デバイスを吸着するデバイス把持部と、前記デバイス把持部による未検デバイスの吸着位置を画像によって認識する画像認識部と、前記画像認識部による情報に基づいて前記未検デバイスの位置を補正じて、前記未検デバイスをソケット部における測定ソケットに装填して押圧し、電気的検査を行う測定部とを備えたハンドラにおいて、
 前記測定部において、測定ソケットの位置情報として、測定ソケット傍らの位置情報取得用アライメントマークを画像処理して、測定ソケットの位置情報を取得し、測定ソケットと位置情報取得用アライメントマークとのずれ量に対する補正値を算出する第1のステップと、
 測定ソケットに対するデバイス把持部の進入位置の位置ずれを検出し、位置ずれ量に対する補正値を算出する第2のステップと、
 未検トレイから、デバイス把持部により未検デバイスを吸着する第3のステップと、
 画像認識部において、デバイス把持部のデバイス把持部側アライメントマークおよび未検デバイスを捉えて画像処理し、未検デバイスの位置ずれ量に対する補正値を算出する第4のステップと、
 前記測定部におけるソケット部上において、測定ソケットと位置情報取得用アライメントマークとのずれ量と、測定ソケットに対するデバイス把持部の進入位置の位置ずれ量と、未検デバイスのずれ量を加味して、デバイス把持部を対応する測定ソケットに位置合わせるべく位置補正を行う第5のステップと、
 前記測定ソケットと位置情報取得用アライメントマークとのずれ量と、測定ソケットに対するデバイス把持部の進入位置の位置ずれ量とを基に位置補正して、クランパをソケットに装填した未検デバイスを押し込む第6のステップと、
 測定ソケットにおいて、所定の押圧力で未検デバイスを押圧して、所定の検査を行い、そのデバイスの良否判定情報を取得して、その情報に基づいて、対応する良品トレイまたは不良品トレイに振り分け、回収収納する第7のステップと、
を含むことを特徴とする。
 以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
 図1は、本発明にかかるハンドラの概略的な斜視説明図である。
 図2は、ハンドラの概略構成を示す平面図である。
 図3は、図1に示すハンドラの動作開始時の概略構成を示す平面図である。
 図4は、トレイローダ・アンローダ部とトレイシフト部の概観斜視図である。
 図5は、第1ロボットの概略的斜視説明図である。
 図6は、デバイス把持部の機構構成図である。
 図7は、デバイス把持部の概観斜視図である。
 図8は、第1、第2ロボットにおける移載昇降部の斜視説明図である。
 図9は、図8に示す移載昇降部と押圧駆動装置の機構的関係を示した、斜視説明図である。
 図10は、デバイス把持部側アライメントマークの側面図である。
 図11は、図10に示すデバイス把持部側アライメントマークと、把持部に吸着されたデバイスとの位置関係を示す、平面説明図である。
 図12は、画像認識部における、デバイス画像処理部の概観斜視図である。
 図13は、測定部を構成するソケット部周辺部に配設された測定部画像処理ユニットとソケット洗浄ユニットの外観斜視図である。
 図14は、測定部におけるソケット部の4個測定時の測定ソケット配置を示した、平面説明図である。
 図15は、測定部におけるソケット部の断面的説明図である。
 図16は、測定部におけるソケット部の2個測定時の測定ソケット配置を示した、平面説明図である。
 図17は、図16に示すソケット部の断面的説明図である。
 図18は、ソケット部における測定ソケット上に、把持部を位置決めしたところを示し、且つ把持部先端の交換可能なクランパを拡大して示した、側面説明図である。
 図19は、図18に示すクランパの交換装着機構の横断面説明図である。
 図20は、図18に示すクランパの交換装着機構の一側面説明図である。
 図21は、図18に示すクランパの交換装着機構の操作説明に供する横断面説明図である。
 図22は、図18に示すクランパの交換装着機構の操作説明に供する一側面説明図である。
 図23は、ソケット部において位置決めされた、隣接する一対の把持部の位置関係を示した、一側面説明図である。
 図24は、4個のデバイスを同時測定時、レーザ検出手段により把持部の位置を検出する際の説明図である。
 図25(a)は、2個のデバイスを同時測定時、レーザ検出手段により把持部の位置を検出する際の一例を示す、RB2の説明図である。
 図25(b)は、2個のデバイスを同時測定時、レーザ検出手段により把持部の位置を検出する際の別例を示す、RB1の説明図である。
 図26(a)は、1個のデバイスの測定時、レーザ検出手段により把持部の位置を検出する際の一例を示す、RB2の説明図である。
 図26(b)は、1個のデバイスの測定時、レーザ検出手段により把持部の位置を検出する際の別例を示す、RB1の説明図である。
 図27は、検査時、自己補正機能を説明するための各部の補正値の設定とその補正値に基づく検査手順の流れを説明するフロー図である。
 図28は、検査時において、第1、第2ロボットの連係動作を説明する、模式的平面図である。
 図29は、検査時において、第1、第2ロボット並びにトレイシフト部の連係動作を説明する、模式的平面図である。
 図30(a)は、未検トレイから未検デバイスを吸着する際のデバイス把持部の側面説明図である。
 図30(b)は、搬送時におけるデバイス把持部の側面説明図である。
 図30(c)は、画像認識部におけるデバイス画像処理部上にもたらされたデバイス把持部の側面説明図である。
 図31は、検査時において、第1、第2ロボットの連係動作を説明する、模式的平面図である。
 図32(a)は、測定部のソケット部上において、デバイスを測定ソケットに挿入する際のデバイス把持部と、押圧駆動手段との位置関係を示した、側面説明図である。
 図32(b)は、測定部のソケット部上において、クランパの位置補正時における、デバイス把持部の側面説明図である。
 図32(c)は、測定部のソケット部上において、押圧駆動手段によりデバイスを測定ソケットに押圧したところを示す、デバイス把持部の側面説明図である。
 図33(a)は、測定後、デバイスを搬送するときのデバイス把持部の側面説明図である。
 図33(b)は、収納トレイに、デバイスを収納するときの把持部の側面説明図である。
1…ハンドラ
2…装置基体
3…トレイローダ・アンローダ部
4…トレイシフト部
5a…第1ロボット
5b…第2ロボット
6…画像認識部
7…測定部
8…橋梁部
9…トレイ把持機構
10…ベルトコンベア
11…未検トレイスタッカ
12…収納トレイスタッカ
13…未検トレイ用空トレイバッファ
14…収納トレイ用空トレイバッファ
15…下段トレイシフト
15g…下段トレイシフトガイド
15m…下段トレイシフト駆動モータ
16…上段トレイシフト
16a…未検トレイ位置決め部
16b…収納トレイ位置決め部
16g…上段トレイシフトガイド
16m…上段トレイシフト駆動モータ
17…トレイリフタ
20a~20d…測定ソケット
21…X軸直動機構
21a…ボールねじ
21m…モータ
21g…X軸ガイド
22…Y軸直動機構
22p…可動プレート
22Lg…リニアモータ固定子
22Lh…リニアモータ可動子
22g…Y軸ガイド
23…移載昇降部取付台
24…Z軸直動機構
25…移載昇降部
30…デバイス把持部
31…吸着ノズル
32…ボールスプライン
33…ボールスプラインナット
34…プーリ
35…回転駆動源
36…ノズル上下用シリンダ
37…クランパ
37b…クランパ枠体
38…リニアガイド
39…ブラケット
40…ロッド
50…デバイス把持部側アライメントマーク
50a…マーク基材
50b…マーク片
51…アライメントマーク保持ブラケット
52…リニアガイド
53…昇降駆動手段
54…Z軸ガイド
55…Z軸駆動機構
56…Xピッチ変換機構
56g…Xピッチ変換ガイド
56a…ボールねじ
56m…サーボモータ
57…Yピッチ変換機構
57g…Yピッチ変換ガイド
57m…サーボモータ
58…X微調機構
58c…偏芯カム
58m…サーボモータ
59…Y微調機構
59g…Y微調ガイド
59c…偏芯カム
59m…サーボモータ
60…押圧駆動装置
60a~60d…押圧ロッド
60e~60h…シリンダ
61…押圧駆動機構
61br…ブラケット
61g…ガイド
61a…ボールねじ
61m…サーボモータ
62…締結手段
70…デバイス画像処理部
70a…受光部
70b…鏡筒
70c…カメラ部
80…ソケット部
80M…位置情報取得用アライメントマーク
80b…アライメントボード
80u…ソケットボード
80t…位置決め固定手段
80v…締結手段
81…レーザ検出手段
81a…投光部
81b…受光部
90…測定部画像処理ユニット
91…測定部側画像認識装置
92…XYZロボット
93…カメラ
100…ソケット洗浄ユニット
110…交換装着機構
111…クランパ固定台
112…つまみ
113…シャフト
113s…圧縮ばね
114…ガイドピン
115…圧縮ばね
116…フック部材
116f…フック部
117…プレート
117a…傾斜突部
118…シャッタ部材
120a,b…ガイドピン
t…トレイ
D…デバイス
 図1に、本発明に係るハンドラ1の一例の全体を概略的に示す。このハンドラ1は、水平型オートハンドラで、実質的に以下のような構成となっている。
 ハンドラ1は、装置基体2に、所定数のデバイスDを収納保持した複数のトレイtを、一枚ずつ取り込む一方、テスト済のデバイスDを回収保持したトレイtを取出すトレイローダ・アンローダ部3と、トレイローダ・アンローダ部3から送り込まれたトレイtから、検査すべき未検デバイスDを、後述するロボットによって把持可能な位置までトレイtを移動するトレイシフト部4と、トレイシフト部4におけるトレイtから、所定数(ここでは、1~4個)把持して搬送する第1、第2のロボット5a、5bと、第1、第2ロボット5a、5bにおけるデバイスDの把持状態を画像によって認識する画像認識部6と、画像認識部6による情報に基づいて位置補正し、デバイスDを押し込んで装填し、電気的検査を行う、測定部7とを組み込んで構成している。また、装置基体2には、第1、第2ロボット5a、5bの搬送路上方に、直交するように配設された橋梁部8を有し、後述するが押圧駆動装置を昇降可能に設けている。さらに、押圧駆動装置後方には、後述する測定部側画像認識装置を設けている。
 以上のようなハンドラ1において、図2に示すように、最下段、すなわち作業者寄りにトレイローダ・アンローダ部3が配置されている。トレイローダ・アンローダ部3は、所定数のデバイスDを収納保持可能とした、各トレイtのスタッカエリアで、これら各トレイtのスタッカは各300mmまでのトレイtを収納可能としている。
 また、中段にはトレイシフト部4が配備される。トレイシフト部4は、下段トレイシフト15と上段トレイシフト16とを有する(図4参照)。これら下段トレイシフト15と上段トレイシフト16とは、それぞれ、下段トレイシフトガイド15g、上段トレイシフトガイド16gに沿って、下段トレイシフト駆動モータ15m、上段トレイシフト駆動モータ16mにより移動する構成としている。また、トレイシフト部4には、トレイ入れ換えのためのトレイtの昇降手段であるトレイリフタ17が設けられている。
 上段トレイシフト16は、未検トレイtと空トレイtとを、それぞれ、保持手段を介して一枚保持する未検トレイ位置決め部16aと、収納トレイ位置決め部16bとを有する。
 かかる下段トレイシフト15と上段トレイシフト16とは、後述するが第1ロボット5aまたは第2ロボット5b側に移動し、ロボットのデバイス収納、吸着のパスを短くし、処理能力を高めている。
 次に、上段部位は画像認識エリアであり、画像認識部6を配設している。この画像認識部6は、二つのデバイス画像処理部(後述)を備えている(図2参照)。
 最上段は測定エリアとし、かかる測定エリアでは測定部7として、測定形態により1つ、2つあるいは4つの測定ソケット20a、20b、20c、20dが配置されており、測定ソケット20a~20dは後述するが、下方の電子部品試験装置(以下デバイス・テスタ)に、電気的に接続されている。
 次に、第1、第2ロボット5a、5bについて説明するに当たり、図3、図5に第1ロボット5aの概略構成を示して説明する。第1ロボット5aと第2ロボット5bとは同一構成であり、第2ロボット5bについての説明は省略する。
 第1ロボット5aは三軸直交ロボットであり、装置基体2の上部載置面に配置され(図3参照)、複数のデバイス把持部を搭載した移載昇降部(後述)を三軸(XYZ)方向に移動させて、各デバイス把持部の把持部にデバイスDを把持して測定部7に搬送して測定し、検査後のデバイスDを再び、トレイシフト部4のトレイtに戻す一連の動作(詳細は後述する)を行う設定となっている。
 すなわち、第1ロボット5aは、図5に示すように、X軸直動機構21とY軸直動機構22とを介して2軸(X軸、Y軸)方向に移動搬送可能な移載昇降部取付台23と、移載昇降部取付台23にZ軸直動機構24を介して昇降可能に結合した、移載昇降部25とを備えている。
 X軸直動機構21は周知のボールねじ機構で、X軸方向に指向配置した、ボールねじ21aとナット部(図示省略)とモータ21mとを有し、複数のX軸ガイド21gを有している。
 Y軸直動機構22は、リニアモータ駆動機構であって、X軸直動機構21におけるX軸ガイド21gに沿って移動する長尺な可動プレート22p上に固設したリニアモータ固定子22Lgと、リニアモータ可動子22Lhを有し、リニアモータ可動子22Lhは、リニアモータ固定子22Lgに沿って移載昇降部取付台23をY軸方向に沿って移動する構成である。リニアモータ固定子22Lgは、Y軸方向に指向しており、移載昇降部取付台23を移動可能に支持するY軸ガイド22gを有している。リニアモータ固定子22Lgには、直線状にマグネットレールmrが敷設されている。
 以上のように、第1ロボット5aは、移動距離が長く、加速度が大きいY軸には、リニアモータ駆動機構を配設している。さらに、その下に移動距離が短く、加速度を小さくできるX軸方向に指向配置した、ボールねじ21aとナット部(図示省略)とモータ21mと、複数のX軸ガイド21gを配設することにより、高速でありながら慣性力を小さくし、振動を抑制するようにしている。さらにY軸直動機構22は、リニアモータ駆動機構と、Y軸方向はリニアモータ駆動、X軸直動機構21はサーボモータとボールねじの組み合わせの、高速対応で、高精度の機構構成としている。
 そして、移載昇降部25は、詳細は後述するが4基のデバイス把持部30を搭載している。
 そこで個々のデバイス把持部30について、図6、図7に示し、以下、詳細に説明する。デバイス把持部30は、デバイスDを吸着する吸着ノズル31を備え、デバイスDのタイプ毎に交換可能な構成となっているが、吸着できる範囲内で共用となっている。
 吸着先端は、図示は省略するが吸着するデバイスタイプにより、吸着パッド、Oリング、吸引穴のみの平面タイプ等種々挙げることができる。
 デバイス把持部30は、吸着ノズル31に回転と上下動を伝えるボールスプライン32を有し、ボールスプライン32は、吸着ノズル31に吸着用負圧を伝えるために横の穴を持ち、中空としている。
 ボールスプライン32は、回転駆動力を伝え、上下動作時のガイドとなるボールスプラインナット33を有している。
 ボールスプラインナット33には、デバイス把持部位置補正機構として、プーリ34により、回転駆動源35の回転を伝え、画像認識装置、位置補正手段よりの指示で、デバイス回転角度補正を行うと共に、トレイt上でのデバイス1番ピンと測定ソケット上の1番ピン角度が違う場合に回転する機能を有する。
 また、デバイス把持部30は、吸着ノズル31に上下動動作を与えるノズル上下用シリンダ36を有している。
 そして、吸着ノズル31先端近傍には、吸着ノズル31の上下動機構とは別に、測定コンタクト時の可変可能な押圧力を付与するクランパ37を備えている。かかるクランパ37は、ノンリードタイプデバイス(CSP,BGA)は平面のクランパで押圧するため、ある程度の大きさまで共用可能である。リードタイプデバイス(QFP)は、リードを接触子に押圧しなければならないため、ほぼデバイス個別のリード押さえを平面のクランパとは別に持たなければならない。その為クランパは後述するがワンタッチで装着可能なように保持されている。なお、吸着ノズル31先端の、デバイス押圧部には中央に吸着ノズル31用の穴(図示省略)が開いている。
 またデバイス把持部30には、Z軸可動部本体とは独立した上下動可能なリニアガイド38が設けられる(図7参照)。ブラケット39の最上部には、押圧力を受けるロッド40を配設している。また押圧力の駆動源として、後述する測定ソケット上の橋梁部8に設けられた、押圧駆動装置(後述)に押圧される構成である。なお、押圧力は公知の電空レギュレータで押圧力を制御される。
 そして、以上のようなデバイス把持部30には、吸着ノズル31上方、クランパ37側方に、デバイス把持部側アライメントマーク50を、アライメントマーク保持ブラケット51を介して配設されている。
 デバイス把持部側アライメントマーク50は後述するが締結手段で高精度に位置決めされ、デバイス品種にかかわらず、共用としている。
 52はアライメントマーク昇降用高精度リニアガイド、53は昇降駆動手段である。
 そして、以上のように構成されるデバイス把持部30が4基、搭載される移載昇降部25について、図8、図9に示し、概略説明する。
 移載昇降部25は、前述のように移載昇降部取付台23にZ軸直動機構24を介して昇降可能に結合している。この場合、Z軸直動機構24は、移載昇降部取付台23に図中、上下方向、Z軸方向に平行に設けたZ軸ガイド54と、Z軸方向に一致させるように配置したZ軸駆動機構55(ボールねじ)とを有し、移載昇降部25をZ軸方向に昇降させる構成である。
 また、移載昇降部25には、各デバイス把持部30がデバイス把持部位置補正機構としての調整機構を介して、互いに所定の間隔(ピッチ)を以って調整自在に支持されている。すなわち、各デバイス把持部30は、X軸方向に調整するXピッチ変換機構56、Y軸方向に調整するYピッチ変換機構57、さらには、X軸方向に微調整するX微調機構58、Y軸方向に微調整するY微調機構59によって、高精度に調整自在に支持する構成である。
 Xピッチ変換機構56、Yピッチ変換機構57は、それぞれXピッチ変換ガイド56gと直動駆動機構であるボールねじ56aと、サーボモータ56m、Yピッチ変換ガイド57gと直動駆動機構であるボールねじ(図示省略)と、サーボモータ57mとを具備している。
 さらに、X微調機構58およびY微調機構59は、それぞれX微調ガイド(図示省略)、Y微調ガイド59gと、偏芯カム58c,59cとサーボモータ58m,59mとの機構構成からなる。
 そして以上のような移載昇降部25には、上方から、4基のデバイス把持部30に対して、定圧で押圧するための押圧駆動装置60が橋梁部8に、昇降駆動するように配設されている。
 押圧駆動装置60には、前述の移載昇降部25における4基のデバイス把持部30に対応して、4基の押圧ロッド60a~60dが配置されている。これら押圧ロッド60a~60dは、後述する測定部7における測定ソケットの配置間隔に適応する間隔でブラケット61brに保持されている。
 押圧ロッド60a~60d先端には、デバイス把持部クランパ37が測定ソケットにデバイスDを押圧するときに、必要な押圧力を発生するシリンダ60e~60hが設けられ、その押圧力は周知の電空レギュレータで制御する構造となっている。
 また、押圧駆動装置60は、押圧ロッド60a~60dを、ブラケット61brを介して、Z軸方向に昇降駆動する押圧駆動機構61を備えている。押圧駆動機構61は、Z軸方向のガイド61gと、直動機構であるボールねじ61aと、サーボモータ61mとを具備しており、デバイス把持部Z軸直動機構24と同期して昇降するようにしている。
 次に、デバイス把持部30における吸着ノズル31先端のデバイス把持部側アライメントマーク50について、図10、図11に示し、詳細に説明する。
 デバイス把持部側アライメントマーク50は、前述しているように、吸着ノズル31先端近傍において、吸着ノズル31の上下動機構であるノズル上下用シリンダ36とは別に、リニアガイド52、昇降駆動手段53により昇降可能に設けている。
 デバイス把持部側アライメントマーク50は、アライメントマーク保持ブラケット51に、位置決めピンPおよび締結手段62で、高精度に位置決めされ、マーク基材50aとマーク片50bとからなる。マーク基材50aは、内側に指向する二つの縁部が直交する、平面L字型形状をなし、かかる縁部に沿ってマーク片50bを螺着している。なお、マーク基材50aとマーク片50bとは、軽量化を図るために、アルマイト処理したアルミ素材を用いることができる。また、これらマーク基材50aとマーク片50bとは、デバイスDの位置補正用としての基準として、鮮明なコントラストを取るため、マーク基材50aは黒アルマイトとし、マーク片50bは白アルマイトとしている。また、マーク片50bは表面を平滑化し、かつ、照明の緩衝縞を防ぐ特殊な表面処理として長手方向に沿う研磨加工を施している。
 そして、デバイス把持部側アライメントマーク50は、アライメントマーク保持ブラケット51にセットした際に、互いに直交する二つの縁部に螺着したマーク片50bの端面に対する垂線の交点上に、吸着ノズル31の中心Oを想定している。また、吸着ノズル31により吸着されるデバイスの中心と一致するようにしている。すなわち、デバイス把持部側アライメントマーク50は、吸着ノズル31によりデバイスDが、吸着ノズル31の中心とデバイスの中心とが一致した状態で吸着されているか否かを後述する画像認識部6で監視し、デバイスDの位置補正情報を取得する構成としている。
 さらに、以上のようなデバイス把持部側アライメントマーク50は、画像認識部6で画像を取得するときのみ、デバイスDと同高さとなるように、昇降駆動手段53により下降させる構成である。なおこの際、高精度を維持するために、デバイスDのタイプごとにデバイスDのリード部と同一高さにするために昇降駆動手段53は、高さ調整機能を備えることも可能である。
 図12は、画像認識部6を示している。画像認識部6は、二つのデバイス画像処理部70を備えている。
 デバイス画像処理部70は、デバイスDを吸着し、デバイス把持部側アライメントマーク50を降下した状態における吸着ノズル31先端の画像を捉えるための光学系(レンズ、プリズム)と照明部とを具備する受光部70aと、鏡筒70bと、受光を電気信号に変換するCCDを内蔵するカメラ部70cとを備えている。受光部70aで捉えた画像を光学系で水平方向に延在する鏡筒70bを介して、カメラ部70cへ導いて、画像データとして制御盤へ送る構成である。なお、以上構成されるデバイス画像処理部70を、2つ備えたことにより、例えば4つのデバイスDを同時に測定する場合は、2つのデバイス画像処理部70で、2つずつ、2回とることとなる。
 次に、測定部7について図13を参照しながら概略説明する。測定部7は、装置基体2上に、測定すべきデバイスDを押し込む測定ソケットを4個、配設したソケット部80と、ソケット部周辺部に配設された測定部画像処理ユニット90とソケット洗浄ユニット100とを含む。
 測定部画像処理ユニット90には、詳細には説明しないがソケット部80における測定ソケット(後述)の交換、あるいは品種換えによる、段取り換え時の測定ソケットの位置確認用の高倍率の測定部側画像認識装置91を備える。測定部画像処理ユニット90における測定部側画像認識装置91は、XYZロボット92とカメラ93および照明手段(図示省略)を具備し、X、Y、Z3軸を制御し、ソケット部80における測定ソケットの位置情報、デバイス品種毎に交換される測定ソケットとは別に、測定ソケット外周に配設した共通の位置情報取得用のアライメントマークと、デバイス品種毎に交換される測定ソケットとの位置情報を取得する(後述)。
 なお、ソケット洗浄ユニット100は、測定ソケットの接触子(ポゴピン)先端のクリーニング手段として、ソケットの接触子先端の異物を吸引除去するものである。ソケット洗浄ユニット100によって測定ソケットの接触子先端のクリーニングを行うことで、高価なテスタの稼働率を高めるべく、テスタのダウン時間の短縮化を図っている。
 次に、図14は、測定部7におけるソケット部80を平面的に示している。ソケット部80には、隣接する測定ソケット20a~20d中心間の距離が60mm~100mmの範囲で交換、取付けが可能である。なお、図14は、4基のデバイス把持部30により、4つのデバイスDを測定する場合を示している。また、後述するが測定ソケット外周には、共通の位置情報取得用のアライメントマークが配設され、さらにソケット部80には、測定時にもたらされるデバイス把持部30の位置情報を捉えるためのデバイス把持部検出手段であるレーザ検出手段81が配設されている。レーザ検出手段81は、対向する2辺に一対ずつ、投光部81a、受光部81bが交互に配設されている。かかるソケット部80には、二点鎖線で示しているように、移載昇降部25における4基のデバイス把持部30先端の吸着ノズル31を、デバイス把持部側アライメントマーク50によるデバイスDの位置補正情報を基に、交換装着可能なクランパ37と共に位置合わせして、デバイスDを測定ソケット20a~20dの接触子に押圧するようにしている(図15参照)。
 さらに、図16に2つのデバイスDを測定する場合を示す。測定ソケット外周に配設した共通の位置情報取得用のアライメントマーク80Mが配設されている。ここでのソケット部80には、2つの測定ソケット20a、20bは、テスター上、測定ソケットボード80Uについており、アライメントボード80bの穴80hに入り込むようになり、その状態で、測定部側画像ユニットにより、アライメントマーク80Mと測定ソケット20a、20bの位置情報が取得され、ソケットボードの着脱簡易化を図っている(図17参照)。
 なお、アライメントボード80bは、テスタT上方の測定穴に、位置決め固定手段80tと一対の締結手段80vにより、着脱可能に取り付けられる。
 一方、位置情報取得用アライメントマーク80Mは、穴80hの対向する両側縁部に近接して配置される。
 以上のようなソケット部30から、測定部側画像認識装置91は、上述のソケット部80における測定ソケット20a~20dの位置情報と、測定ソケット20a~20d傍らの位置情報取得用アライメントマーク80Mから、測定ソケットに装填すべき未検デバイスDの正確な位置情報を得るようにしている。
 また、測定部側画像認識装置91は、デバイス把持部検出手段であるレーザ検出手段81により、測定ソケット20a~20dに対する前記デバイス把持部の進入位置、すなわち位置ずれを検出し、デバイス把持部30のデバイス把持部位置補正機構に位置ずれを補正する信号を出力するようにしている。
 そして、デバイス把持部30において、測定部側画像認識装置91からの、測定ソケット20a~20dに対する前記デバイス把持部の進入位置、すなわち位置ずれ補正信号を基に、デバイス把持部位置補正機構を制御して測定ソケット20a~20dに対する前記デバイス把持部の進入位置を修正し、併せて、画像認識部6により、デバイス把持部側アライメントマーク50を用いて取得されたデバイスDの位置補正情報と、測定部側画像認識装置91による位置情報取得用アライメントマーク80Mを用いた測定ソケットに対する前記未検デバイスDの装填位置情報とにより、デバイス把持部位置補正機構を制御して、未検デバイスDの吸着位置を修正することで、高精度に、測定ソケット20a~20dに装填可能としている。
 次に、デバイス把持部30先端のクランパ37の交換装着機構110について、以下、詳細に説明する(図18~図22参照)。
 交換装着機構110は、容易にクランパを交換可能に構成した、いわゆる楔固定方式と称する機構を有している。
 かかる交換装着機構110は、デバイスDに対応したクランパ37を、クランパ固定台111に着脱可能に固定する機構で、手動操作部材であるつまみ112と、つまみ112を軸方向に圧縮ばね113sを介して先端を進退可能に支持するロック及び解除の溝が刻設されているシャフト113とを有する。
 また、交換装着機構110は、クランパ固定台111に、クランパ37との結合面である下面側に、ガイドピン114をガイドとして圧縮ばね115を介し、往復動可能な一対のフック部材116を有している。かかるフック部材116には、後述するクランパ37と着脱可能に係合するためのフック部116fを突設している。そして、クランパ37にはクランパ37固定支持するクランパ枠体37bに取り付けたプレート117の側部中央に、フック部材116のフック部116fと係合可能な傾斜突部117aを設けている。
 以上のような構成において、クランパ37を交換するための操作として、手動操作部材であるつまみ112の引き操作と共に、つまみ112を回転操作することでフック部材116のロックを解除し、その状態でつまみ112を固定する。次いで、フック部材116を矢印方向に押して、フック部材116をガイドピン114をガイドとして圧縮ばね115を押し、矢印の方向に移動させる。これに伴い、クランパ37に固定しているプレート117側部中央の側方に突出する傾斜突部117a斜面から、フック部材116のフック部116f内側斜面が矢印方向に離脱するように移動し、クランパ37のプレート117側部中央の傾斜突部117aとフック部材116のフック部116f内側斜面との係合状態、すなわち楔を利用した固定が解除されるようになっている。
 一方、クランパ37を固定する場合は、フック部材116を矢印の方向に押し、クランパ37をガイドピン120a,bに挿入してフック部材116をばね力で戻すことにより、クランパ37の斜面とフック部材116の斜面がかみ合うことで、楔効果でクランパ37を圧縮ばね115の弱い力で強固に固定する。固定後は、つまみ112を回転してつまみ112のロックを解除し、つまみ112をフック部材116に挿入して、ロックを行う構成である。
 さらに、クランパ固定台111には、前述したソケット部80に設けられたレーザ検出手段81におけるレーザ光の遮光状態を監視することで、4基のデバイス把持部30が所定の位置に来ているか否かを検出するためのシャッタ部材118を突設している。このシャッタ部材118は、隣り合うデバイス把持部30のシャッタ部材118と高さを上下にずらして設けている(図23参照)。このようにシャッタ部材118を設けることで、図14で示したソケット部80におけるレーザ検出手段81の投光部81aから受光部81bへ出射されたレーザ光の遮光率を見ることで、検査開始時に設定された4個測定するのか(図24参照)、あるいは2個測定するのか(図25(a),(b))、1個測定するのか(図26(a),(b))で異なってくるデバイス把持部30の正規な進入位置を確認可能としている。その場合、例えば温度による伸び縮みや何らかのトラブルにより、位置ずれがあると、補正するか補正できなければ停止し、非常事態としてアラーム報知したりすることが可能である。
 本発明にかかるハンドラ1は、以上のように構成されるものであり、次に、一連の検査手順を説明する。かかる検査手順において、図2に示すように、作業者は、ハンドラ1のトレイローダ・アンローダ部3近傍に配置している制御盤の操作盤(図示省略)を操作して検査を行うことができる。
 なお、本発明にかかるハンドラ1では、デバイスDがノンリードタイプデバイス(CSP,BGA)だけでなく、リードタイプデバイス(QFP)についても、デバイス・テスタの測定ソケット20a~20dに装填することができ、検査を行うことができる。
 ここでは、リードタイプデバイス(QFP)の検査手順を説明する。
 自動補正用に測定ソケットの画像認識及びデバイス把持部のレーザ測定にいくタイミングは、例えばロットスタート時、未検トレイ交換時、良品トレイ交換時等に行うようにすればよい(図27参照)。
 予め、検査対象のデバイスDを何個(1~4)同時測定するかを決めて、これに対応して測定部7におけるソケット部80における測定ソケット20a~20dとアライメントボード80bを取り付ける。かかる測定ソケット20a~20dの位置情報として、測定ソケット20a~20d傍らの位置情報取得用アライメントマーク80Mから、測定部側画像認識装置91によって測定ソケットの位置情報が取得され、補正値α2が算出される(STEP1)。
 また、デバイス把持部検出手段であるレーザ検出手段81により、測定ソケット20a~20dに対する前記デバイス把持部の進入位置、すなわち位置ずれを検出し、位置ずれ情報として補正値α1を算出する(STEP2)。
 作業者は、ロットスタート時、先ず、所定数のデバイスDを収納保持した複数のトレイtを、トレイローダ・アンローダ部3における未検トレイスタッカ11に装填する。開始指令で、複数枚のトレイtから一枚のトレイtを分離して、ベルトコンベア10によりトレイシフト部4におけるトレイリフタ17まで送り込む(図4参照)。なおその際、トレイローダ・アンローダ部3における未検トレイスタッカ11に隣接する未検トレイ用空トレイバッファ13から、デバイスの収納されていない空のトレイtがトレイシフト部4における隣接するレーンのトレイリフタ17まで送り込まれている(図2参照)。
 次いで、トレイシフト部4では、下段トレイシフト15と上段トレイシフト16とは、それぞれ、下段トレイシフトガイド15g、上段トレイシフトガイド16gに沿って、下段トレイシフト駆動モータ15m、上段トレイシフト駆動モータ16mにより、送り込まれたトレイリフタ17の上方に移動し、これにより、トレイリフタ17によって、未検トレイtと空トレイtとが、上段トレイシフト16の未検トレイ位置決め部16aと、収納トレイ位置決め部16bとにもたらされ、保持手段によりもたらされた一枚のトレイtを保持することでトレイtのシフトが完了する。
 トレイtのシフトが完了したところで、第1、第2ロボット5a、5bのいずれかが上述の上段トレイシフト16の未検トレイ位置決め部16aまで移動し、未検デバイスDをトレイtから把持する動作を実行する。当初、第1、第2ロボット5a、5bは、図3に示すポジションから開始するものとすると、第1、第2ロボット5a、5bは、同期的に、それぞれX軸直動機構21のモータ21mを駆動することで、複数のX軸ガイド21g上を、X軸方向に可動プレート22pを介してY軸を移動させることができる(図28参照)。
 次いで、Y軸直動機構22におけるリニアモータ固定子22Lgに沿って、移載昇降部取付台23をY軸方向に沿ってトレイシフト部4の位置まで移動させることができる(図29参照)。このように、第1ロボット5aは、移動距離が長く、加速度が大きいY軸にはリニアモータ駆動機構を配設し、さらにその下に移動距離が短く、加速度を小さくできるX軸方向に、ボールねじ21aとナット部とモータ21mと、複数のX軸ガイド21gを配設することにより、高速でありながら慣性力を小さくし、振動を抑制することができる。また、Y軸直動機構22は、リニアモータ駆動機構と、X軸直動機構21はサーボモータとボールねじの組み合わせとしたことで、高速対応の、高精度の機構とすることができる。
 移載昇降部取付台23がトレイシフト部4の位置までもたらされると、トレイシフト部4では、上段トレイシフト16が、上段トレイシフト駆動モータ16mにより、上段トレイシフトガイド16gに沿って移動し、未検トレイtを保持した、上段トレイシフト16の未検トレイ位置決め部16aが、第1ロボット5aにおける移載昇降部25の直下にくるようにもたらされる。このようにすることで、第1ロボット5aによるデバイス把持動作での行程を短くすることができ、それだけ処理能力を高めることができる。
 そして、第1ロボット5aにおけるZ軸直動機構24を駆動して(図8参照)、上段トレイシフト16の未検トレイ位置決め部16aにおける未検トレイtに向けて移載昇降部25を下降させ、把持動作に入る。
 その際、4基のデバイス把持部30は、以下の動作を行い、デバイスDを吸着することができる(図27−STEP3、図30(a)参照)。
 1.第1ロボット5aZ軸……下降、2.吸着ノズル上下……下降、3.吸着……ON、4.クランパ……原位置、5.デバイス把持部側アライメントマーク……原位置。
 未検デバイスDが吸着されるとZ軸著駆動機構24を上昇し、第1ロボット5aのY軸直動機構22を駆動し、移載昇降部取付台23をY軸方向に沿って移動させて、移載昇降部25を、未検デバイスDが吸着された状態で画像認識部6までもたらすことができる(図31参照)。その画像認識部6までの搬送時(図30(b)参照)、以下の動作を実行する。
 1.第1ロボット5aZ軸……原位置、2.吸着ノズル上下……原位置、3.吸着……ON、4.クランパ……原位置、5.デバイス把持部側アライメントマーク……原位置。
 そして、移載昇降部25が画像認識部6までもたらされると(図27−STEP4、図30(c)参照)、以下の動作を実行する。
 1.第1ロボット5aZ軸……原位置、2.吸着ノズル上下……原位置、3.吸着……ON、4.クランパ……原位置、5.デバイス把持部側アライメントマーク……下降。
 ここで、画像認識部6において、行われる画像データ取得、並びに、移載昇降部25における吸着位置補正手順について説明する。
 画像認識部6においては、デバイス把持部30は、昇降駆動手段53を駆動し、デバイス把持部側アライメントマーク50を下降させ、マーク基材50aが、吸着されたデバイスDと同等の高さに保持されている。従って、画像認識部6において捉えられる画像は、デバイスDがずれることなく正しい位置で吸着された場合には、図11に示す画像となる。なお、デバイス把持部側アライメントマーク50を構成するマーク基材50aとマーク片50bとは、アルミ素材でそれぞれ黒アルマイトと、白アルマイトとしたことで、鮮明なコントラストの画像を取得することができる。しかも、マーク片50bは表面を平滑化し、かつ、照明の緩衝縞を防ぐ特殊な表面処理として長手方向に沿って研磨加工しているため、鮮明な画像として捉えることに寄与することができる。
 画像認識部6において、受光部70aで捉えた画像は、光学系で水平方向に延在する鏡筒70bを介して、カメラ部70cへ導いて、画像データとして制御盤へ送られ、これにより、デバイスDの位置情報を把握することができる。
 未検トレイtから未検デバイスDを吸着する際、所定の位置で吸着するのは困難であり、通常、図11に示されるデバイスDは、二点鎖線で示すように、平面内でXY方向や、吸着ノズル31の中心軸回りに微小角度、位置ずれが生じてしまう。
 かかる位置ずれの情報は、算出された補正値α3として、画像認識部6から制御盤に送られると、測定ソケット20a~20dに装填すべき未検デバイスDの正確な位置と対比してその差を位置補正信号として、移載昇降部25は、Xピッチ変換機構56、Yピッチ変換機構57、X微調機構58、Y微調機構59を制御して各デバイス把持部30間のピッチを調整し、さらには、各デバイス把持部30の回転駆動源35により吸着ノズル31に対し回転力を伝えて、デバイス回転角度補正を行うことによって、高精度にデバイスの吸着位置を補正することができる。なお、かかる位置補正動作は、移載昇降部25を、測定部7に搬送する間に実行される。
 移載昇降部25を、測定部7に搬送する際、もう一方の第2ロボット5bにおける移載昇降部25は、測定部7におけるソケット部80上にあるため、第1ロボット5a側の移載昇降部25は、一旦、X軸直動機構21とY軸直動機構22とが、X軸、Y軸方向に協動動作して、図28に示す待機位置にもたらされる。そして、所定時間、待機後、第2ロボット5bをZ軸方向に上昇し、第1、第2ロボット5a、5bのX軸直動機構21を同期的に駆動して、図3に示すように、第1ロボット5a側の移載昇降部25を、測定部7におけるソケット部80上にもたらすことができるのである。
 測定部7におけるソケット部80上に第1ロボット5aの移載昇降部25がもたらされると、以下の動作が実行される(図32(a)参照)。
 1.第1ロボット5aZ軸……下降、2.吸着ノズル上下……下降、3.吸着……ON→OFF、4.クランパ……原位置→吸着ノズル上昇後、位置補正、5.デバイス把持部側アライメントマーク……原位置(上昇)、6.押圧駆動装置……原位置(下降)、7押圧駆動装置Z軸……下降。
 そして、ソケット部80上において、測定ソケットとアライメントマークとのずれ量とデバイスアライメントマークとデバイスとのずれ量とデバイス把持部のずれ量を加味した値に基づいて(図27−STEP5)、各デバイス把持部30が対応する測定ソケット20a~20dに位置合わせると共に、移載昇降部取付台23におけるZ軸直動機構24により移載昇降部25を下降させ、ノズル上下用シリンダ36をオンとして吸着ノズル31を下降させて、各測定ソケット20a~20dにデバイスDを挿入させ(図27−STEP6)、吸着を遮断する(図32(a)参照)。
 なお、移載昇降部25上の押圧駆動装置60は下降するが、まだ、押圧ロッド60a~60dは、各デバイス把持部30におけるロッド40に接触しておらず、デバイスDは押圧されていない。
 次いで、各測定ソケット20a~20d上において、以下の動作を行う。
 1.第1ロボット5aZ軸……下降、2.吸着ノズル上下……上昇、3.吸着……OFF、4.クランパ……原位置、5.デバイス把持部側アライメントマーク……原位置(上昇)、6.押圧駆動装置……原位置(出)、7押圧駆動装置Z軸……下降。
 そうすると、ノズル上下用シリンダ36をオンとして吸着ノズル31を上昇させて、デバイスDから離脱し、クランパ37の位置補正を行う(図32(b)参照)。この時点においても、押圧駆動装置60は下降するが、まだ、押圧ロッド60a~60dは、各デバイス把持部30におけるロッド40に接触しておらず、デバイスDは押圧されていない。
 そして、最終的にデバイスDにおけるピンを、各測定ソケット20a~20dの接触子に対し、正確にコンタクト、且つ押圧させて検査を行うために、各測定ソケット20a~20d上において、以下の動作を行う。
 1.第1ロボット5aZ軸……下降、2.吸着ノズル上下……上昇(原位置)、3.吸着……OFF、4.クランパ……下降、クランプ(押圧)、5.デバイス把持部側アライメントマーク……原位置(上昇)、6.押圧駆動装置……原位置(出)、7押圧駆動装置Z軸……下降。
 これにより、デバイスDは、各測定ソケット20a~20dにおいて、所定の押圧力で押圧され、所定の検査を行うことができ、そのデバイスDの良否判定情報を取得することができる(図32(c)参照)。
 所定の検査が終了し、そのデバイスDの良否が判明したら、その情報に基づいて、トレイシフト部4まで搬送して、対応するトレイtに振り分け、回収収納する(図27−STEP7)。
 かかる搬送時には、以下の動作を行う。
 1.第1ロボット5aZ軸……原位置、2.吸着ノズル上下……原位置(上昇)、3.吸着……ON、4.クランパ……原位置、5.デバイス把持部側アライメントマーク……原位置(上昇)。
 これにより、検査後のデバイスDは吸着ノズル31に吸着された状態で搬送される(図33(a)参照)。
 この際、第1、第2ロボット5a、5bは、それぞれX軸直動機構21のモータ21mを同期的に駆動し、複数のX軸ガイド21g上を、図21に示すように、可動プレート22pを移動させ、次いで、Y軸直動機構22におけるリニアモータ固定子22Lgに沿って、移載昇降部取付台23をY軸方向に沿ってトレイシフト部4の位置まで移動させることができる(図29参照)。
 移載昇降部25がトレイシフト部4の位置までもたらされると、以下の動作を行う。
 1.第1ロボット5aZ軸……下降、2.吸着ノズル上下……下降、3.吸着……ON→OFF、4.クランパ……原位置、5.デバイス把持部側アライメントマーク……原位置(上昇)。
 その際、トレイシフト部4の上段トレイシフト16における収納トレイ位置決め部16bが、移載昇降部25の直下にもたらされ、収納トレイtに対し、検査済みのデバイスDを収納することができるのである(図33(b)参照)。
 なお、上段トレイシフト16における収納トレイ位置決め部16bには、デバイスD良否判定に基づいて、トレイリフタ17によって入れ換えたトレイtが保持されているため、デバイスDの良否状態によって、対応するトレイに収納することができる。
 以上、本発明について、リードタイプデバイス(QFP)の検査手順を、第1ロボット5a用いた一例を挙げ、説明したが、勿論、本発明は、ノンリードタイプデバイス(CSP,BGA)についても、同様の手順で行うことができる。
 すなわち、測定ソケットにノンリードタイプデバイスを挿入するときは、リードタイプデバイスとは異なり、測定ソケット上でのノズル下降と下降後のクランパの位置補正がなく、ノズルを上昇したまま測定ソケットに挿入そのままでクランパにより押圧するところのみ異なる。いずれにしても、リードタイプデバイス、ノンリードタイプデバイス双方とも、測定ソケットにダイレクトに挿入することができることに特徴がある。
 なお、第1ロボット5aに対し、第1ロボット5bは動作タイミングが第1ロボット5aと異なるだけで、互いに干渉しないように実質的に同手順を踏んで検査手順がなされる。
 次に、異なる測定デバイスDを測定する場合は、測定コンタクトすべき測定部7のソケット部80における測定ソケット20a~20dを変えてセットする。
 さらに、吸着ノズル31及びクランパ37もデバイスDに応じて交換するが、吸着ノズルは、ある範囲で共用可能でクランパ37もノンリードタイプは共用可能である。
 以上の場合、ソケット部80には、デバイス把持部30の正規位置を監視するためのレーザ検出手段81が配設されているので、測定部画像処理ユニット90における測定部側画像認識装置91により設定された測定ソケット20a~20dの補正値と、デバイス把持部側アライメントマーク50によるデバイスDの位置補正情報とを基に、移載昇降部25における4基のデバイス把持部30先端の吸着ノズル31を、交換装着可能なクランパ37と共に位置合わせして、デバイスDを測定ソケット20a~20dの接触子に正確に押圧して測定することができる。
 ところで、デバイス把持部30先端のクランパ37の交換装着機構110には、楔固定方式と称する機構を採用したため、容易にクランパ37を交換することができ、測定能率の向上が期待できる。
 かかる交換装着機構110について、交換操作手順を説明すると、次の通りである。
 すなわち、解除操作するには、つまみ112を引くと共につまみ112先端のローレット加工されたつまみを回転操作することでフック部材116のロックを解除し、その状態でつまみ112を固定する(図21参照)。
 次いで、フック部材116を矢印方向に押すことで、フック部材116はガイドピン114をガイドとして圧縮ばね115を押し、矢印の方向に移動する。これに伴い、クランパ37に固定しているプレート117側部中央の側方に突出する傾斜突部117a斜面から、フック部材116のフック部116f内側斜面が矢印方向に離脱するように移動し、クランパ37のプレート117側部中央の傾斜突部117aとフック部材116のフック部116f内側斜面との係合状態、すなわち楔を利用した固定を解除することができる(図22参照)。
 一方、クランパ37を固定する場合は、フック部材116を矢印の方向に押し、フック部材116を本体に挿入して、クランパ37をばね力で戻すことにより、クランパ37の斜面とフック部材116の斜面がかみ合うことで、楔効果でクランパ37を圧縮ばね115の弱い力で強固に固定する。固定後は、つまみ112を回転してつまみ112のロックを解除し、つまみ112をフック部材116に挿入して、ロックを行うことができるのである。

Claims (9)

  1. 未検デバイスを収納保持した未検トレイから、前記未検デバイスを吸着するデバイス把持部と、前記デバイスおよびデバイス把持部を複数軸方向に制御搬送する第1、第2のロボットと、前記デバイス把持部による未検デバイスの吸着位置を画像によって認識する画像認識部と、前記画像認識部による情報に基づいて前記未検デバイスの位置を補正して、前記未検デバイスをソケット部における測定ソケットに装填して押圧し、電気的検査を行う測定部とを備えたハンドラにおいて、
     測定部に設けられ、前記測定ソケットの位置情報を、測定ソケット近傍に設けられた測定部側目標手段から得る測定部側画像認識装置と、
     前記測定ソケットに対する前記デバイス把持部の進入位置を検出するデバイス把持部検出手段と、
     前記デバイス把持部に設けられたデバイス把持部側目標手段と吸着された前記未検デバイスとから、前記未検デバイスの位置ずれ情報を得るためのデバイス把持部側画像認識装置と、
     前記測定部側画像認識装置による測定ソケットの位置情報と、前記デバイス把持部側画像認識装置による未検デバイスの位置ずれ情報と前記デバイス把持部検出手段による前記測定ソケットに対する前記デバイス把持部の進入位置情報とに基づいて、前記デバイス把持部の位置補正を行うデバイス把持部位置補正機構と
    を具備することを特徴とする位置補正機能を有するハンドラ。
  2. 前記測定部側目標手段は、前記測定ソケット近傍に設けた、測定すべきデバイスに共通の位置情報取得用アライメントマークであることを特徴とする請求項1に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
  3. 前記デバイス把持部側目標手段は、前記デバイス把持部近傍に配設した未検デバイスの吸着位置情報を得るための、デバイス共通のデバイス把持部側アライメントマークであり、独立して昇降可能として、前記画像認識部で画像を取得するときのみ、吸着されたデバイスと同高さとなるように、下降させる構成としたことを特徴とする請求項1に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
  4. 前記デバイス把持部位置補正機構は前記第1、第2ロボットにおける移載昇降部に設けて、X、Y、Z軸方向に移動調整可能とする調整機構と、デバイス把持部の軸回りに回転調整可能な回転調整機構とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
  5. 前記デバイス把持部は、吸着すべきデバイスのタイプ毎に交換可能な吸着ノズルと、この吸着ノズル外周に配設した楔固定方式の交換装着機構を備えるクランパとを備え、
     前記クランパは、前記デバイス把持部の前記吸着ノズルとは独立して上下動可能に設けたことを特徴とする請求項1に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
  6. 前記デバイス把持部検出手段は、測定時にもたらされるデバイス把持部の位置情報を捉えるための透過型レーザ検出手段を、対向する二辺に投光部、受光部との組み合わせで一対ずつ配設し、隣接する把持部に互いに高さを異ならせて設けたシャッタ部材を介して、投光された光の遮光率を監視して、位置補正に供する構成としたことを特徴とする請求項1に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
  7. 前記測定部上方に、前記デバイス把持部における移載昇降部とは独立して、前記クランパを介して前記未検デバイスを前記測定ソケットに所要の押圧力で押し込む押圧駆動装置を設けたことを特徴とする請求項5に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
  8. 前記第1、第2ロボットは、前記デバイス把持部の移載昇降部を、それぞれ三軸(XYZ)方向に移動させて、前記未検デバイスを、前記未検トレイから、測定部まで交互に搬送して検査を行う直動機構を備え、
     これら直動機構は、動作距離が比較的長い軸方向の直動機構には、リニアモータ駆動機構を用い、動作距離の比較的短い軸方向の直動機構には、サーボモータとボールねじの組み合わせを用いる機構構成としたことを特徴とする請求項1、4に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
  9. 未検デバイスを収納保持した未検トレイから、前記未検デバイスを吸着するデバイス把持部と、前記デバイス把持部による未検デバイスの吸着位置を画像によって認識する画像認識部と、前記画像認識部による情報に基づいて前記未検デバイスの位置を補正して、前記未検デバイスをソケット部における測定ソケットに装填して押圧し、電気的検査を行う測定部とを備えたハンドラにおいて、
     前記測定部において、測定ソケットの位置情報として、測定ソケット傍らの位置情報取得用アライメントマークを画像処理して、測定ソケットの位置情報を取得し、測定ソケットと位置情報取得用アライメントマークとのずれ量に対する補正値を算出する第1のステップと、
     測定ソケットに対するデバイス把持部の進入位置の位置ずれを検出し、位置ずれ量に対する補正値を算出する第2のステップと、
     未検トレイから、デバイス把持部により未検デバイスを吸着する第3のステップと、
     画像認識部において、デバイス把持部のデバイス把持部側アライメントマークおよび未検デバイスを捉えて画像処理し、未検デバイスの位置ずれ量に対する補正値を算出する第4のステップと、
     前記測定部におけるソケット部上において、測定ソケットと位置情報取得用アライメントマークとのずれ量と、測定ソケットに対するデバイス把持部の進入位置の位置ずれ量と、未検デバイスのずれ量を加味して、デバイス把持部を対応する測定ソケットに位置合わせるべく位置補正を行う第5のステップと、
     前記測定ソケットと位置情報取得用アライメントマークとのずれ量と、測定ソケットに対するデバイス把持部の進入位置の位置ずれ量とを基に位置補正して、クランパをソケットに装填した未検デバイスを押し込む第6のステップと、
     測定ソケットにおいて、所定の押圧力で未検デバイスを押圧して、所定の検査を行い、そのデバイスの良否判定情報を取得して、その情報に基づいて、対応する良品トレイまたは不良品トレイに振り分け、回収収納する第7のステップと、
    を含むことを特徴とするハンドラの未検デバイスの測定ソケットに対する装填方法。
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