JP2000111613A

JP2000111613A - バーンインボード用ローダアンローダ装置

Info

Publication number: JP2000111613A
Application number: JP10285084A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kaneko; 和夫金子; Akio Imai; 彰夫今井; Masato Ito; 正人伊藤; Shuichi Kaneko; 修一金子
Original assignee: Shinano Electronics KK; Japan Engineering Corp
Current assignee: Shinano Electronics KK; Japan Engineering Corp
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2000-04-21

Abstract

(57)【要約】【解決手段】ローダアンローダ装置は、バーンインボ
ードに対する半導体デバイスの挿抜を行うための吸着ヘ
ッド手段を備えており、吸着ヘッド手段は、４個の吸着
ヘッドを有し、これら吸着ヘッドの中心を結ぶ線は実質
的に４角形を形成し、２辺となる２軸のピッチは、可変
とされている。さらに、ソケットの位置誤差やソケット
の損傷やデバイスの吸着位置の誤差等を検出して、それ
に応じて挿抜動作の制御を行えるようにする画像処理シ
ステムを備える。【効果】デバイスの挿入ミスを大幅に減少でき、デバ
イスの機能試験結果別の分類作業を含めて作業を高速化
でき、試験するデバイスの変更の段取り替えの時間を短
縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バーンインボード
のソケットに対して半導体デバイスを挿抜するためのロ
ーダアンローダ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バーンインボードのソケットから、半導
体デバイスを１個又は２個を同時に抜去装着しテストバ
ーンイン装置の試験結果別に分類し、新たに未試験の半
導体デバイスをソケットに挿入装着する半導体デバイス
のローダアンローダ装置は知られている。

【０００３】例えば、メモリ半導体の初期不良を温度と
電圧により加速して検出し、除去する工程をバーンイン
と言い、１２５度Ｃ程度の温度と通常使用より高い電圧
で、数時間から１週間かける。このバーンイン用のボー
ドのソケットにメモリ半導体を挿入実装し、同時に機能
試験別に抜去し分類する（６分類から１０分類）。半導
体デバイスのローダアンローダ装置は、このような抜去
分類のために使用されるものである。大容量化するメモ
リ半導体の品質、信頼性確保のために、機能試験（メモ
リの回路が正常に作動するかの検査、書込みと読み出し
が、あらゆる条件で正しく行われるか試験）、不具合チ
ェックやウイークポイントの検証をする必要があり、こ
のような検証を行う装置を、本出願人等はテストバーン
インシステムと名付けている。このように大容量メモリ
半導体は、バーンインと呼ばれるスクリーニングを全数
実施する。バーンインとは、短時間高温動作であり、初
期故障モード不良の、最終検査での検出力を高めること
が目的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種のバーンインボ
ード用ローダアンローダ装置の特性としては、短時間に
大量の半導体デバイスのバーンインテストおよび試験結
果別に分類して行くことができるように、バーンインボ
ードに対する半導体デバイスの挿抜動作を短時間にて大
量に扱えることが要求されている。また、半導体デバイ
ス供給トレーの格納枡のピッチと、バーンインボードの
ソケットのピッチは異なる場合が多い。それは、半導体
デバイスだけを格納するサイズと、半導体デバイスの端
子を接続するソケットとは、大きさが違うからである。
違うピッチ間を複数の半導体デバイスを同時に運び、抜
去と挿入装着するには、ピッチ変換装置が必要とされて
いる。

【０００５】従来のバーンインボード用ローダアンロー
ダ装置は、１度にせいぜい１個または２個の半導体デバ
イスを抜去または挿入する程度のものであり、短時間に
大量に扱えるというような要求には必ずしも十分に応え
ているものではなかった。また、従来のバーンインボー
ド用ローダアンローダ装置は、汎用性のあるピッチ変換
装置を備えていないので、サイズの異なる半導体デバイ
スに対して容易には対応できないものであった。さらに
また、従来のバーンインボード用ローダアンローダ装置
は、バーンインボードのソケットの不良や配列位置の誤
差、バーンインボードのソケットに対する半導体デバイ
スの挿抜に使用する吸着ヘッドの位置誤差や吸着位置誤
差等に対応する十分な工夫がなされておらず、それらの
誤差による挿入ミスやその他の不具合を生じ易いもので
あった。

【０００６】本発明の目的は、前述したような従来技術
の問題点を解消しうるようなバーンインボード用ローダ
アンローダ装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの観点によ
れば、バーンインボードのソケットに対して半導体デバ
イスを挿抜するためのローダアンローダ装置において、
バーンインボードに対する半導体デバイスの挿抜を行う
ための吸着ヘッド手段を備えており、該吸着ヘッド手段
は、４個の吸着ヘッドを有しており、該吸着ヘッドの中
心を結ぶ線は実質的に４角形を形成し、２辺となる２軸
のピッチは、前記バーンインボードのソケットの位置に
応じて可変とされたことを特徴とする。

【０００８】本発明の一つの実施の形態によれば、バー
ンインボード用ローダアンローダ装置は、前記バーンイ
ンボードのソケットの位置座標を計測するための画像処
理システムを更に備え、前記吸着ヘッド手段の２軸のピ
ッチは、前記画像処理システムで計測した前記バーンイ
ンボードのソケットの位置座標で、指定され伸び縮みさ
せられるように構成される。

【０００９】本発明のさらに別の実施の態様によれば、
バーンインボード用ローダアンローダ装置は、前記バー
ンインボードのソケットに対する半導体デバイスの挿入
ミスをしたソケット位置座標を前記画像処理システムを
通して学習する学習手段を更に備え、該学習手段により
挿入ミスの学習に応じて、前記吸着ヘッド手段による挿
入態様を変更できるようにしている。。

【００１０】本発明の別の観点によれば、バーンインボ
ードのソケットに対して半導体デバイスを挿抜するため
のローダアンローダ装置において、バーンインボードに
対する半導体デバイスの挿抜を行うための挿抜手段と、
前記バーンインボードのソケットの位置を計測するため
の画像処理システムとを備えており、該画像処理システ
ムは、前記バーンインボードの上部に横軸のトランスフ
ァを持つ移動カメラと、前記バーンインボードの下部に
少なくとも２台の固定カメラとを備えており、前記移動
カメラは、前記バーンインボードのソケットの位置を計
測し、前記固定カメラは、前記バーンインボードの移動
軸の傾きを計測し、前記挿抜手段は、前記画像処理シス
テムの計測結果に応じて制御されることを特徴とする。

【００１１】本発明の一つの実施の形態によれば、バー
ンインボード用ローダアンローダ装置は、前記画像処理
システムは、前記バーンインボードと同様の形状のスケ
ールボードを備えており、該スケールボードを使用して
カメラ自身の移動軸の傾きを計測する。

【００１２】本発明の別の実施の形態によれば、前記移
動カメラは、前記挿抜手段の移動より先に走る機構とさ
れている。

【００１３】本発明のさらに別の実施の形態によれば、
前記挿抜手段は、４個の吸着ヘッドを有しており、該吸
着ヘッドの中心を結ぶ線は実質的に４角形を形成し、２
辺となる２軸のピッチは、前記バーンインボードのソケ
ットの位置に応じて可変とされており、前記画像処理シ
ステムは、前記４個の吸着ヘッドと半導体デバイスとの
チャッキング位置のズレを計測し且つ前記バーンインボ
ードの対応する４個のソケットの位置座標のそれぞれの
中心点を計測し、マトリクス演算を用いた座標変換を通
して、前記半導体デバイスのソケットに対する挿抜を制
御する。

【００１４】本発明のさらに別の観点によれば、バーン
インボードのソケットに対して半導体デバイスを挿抜す
るためのローダアンローダ装置において、前記バーンイ
ンボードを所定の方向において搬送するボード搬送手段
と、前記所定の方向において間隔を置いて配置された抜
取り手段および挿入手段とを備えており、前記抜取り手
段および挿入手段は、それぞれ４個のヘッドを有してお
り、該ヘッドの中心を結ぶ線は実質的に４角形を形成
し、前記バーンインボードのソケットに対する前記半導
体デバイスの挿抜は、前記ボード搬送手段によって前記
バーンインボードを前記所定の方向において搬送させな
がら、前記抜取り手段による半導体デバイスの抜取り動
作および前記挿入手段による半導体デバイスの挿入動作
を繰り返すことによって行われることを特徴とする。

【００１５】本発明の一つの実施の形態によれば、前記
ボード搬送手段は、前記所定の方向において前記バーン
インボードを前進後退を繰り返すようにして移動させ、
前記抜取り手段および挿入手段による前記半導体デバイ
スの挿抜は、基本的には、４個の半導体デバイスの単位
にて行われる。

【００１６】本発明のさらに別の観点によれば、バーン
インボードのソケットに対して半導体デバイスを挿抜す
るためのローダアンローダ装置において、バーンインボ
ードに対する半導体デバイスの挿抜を行うための挿抜手
段と、前記バーンインボードのソケットの状態を検出す
るための画像処理システムとを備えており、前記画像処
理システムは、前記バーンインボードのソケットに不具
合があること、または前記バーンインボードのソケット
に半導体デバイスが挿入されていないことを検出したと
きには、前記挿抜手段を制御して当該ソケットへの半導
体デバイスの挿入動作または当該ソケットからの半導体
デバイスの抜取り動作を行わせないような制御を行うこ
とを特徴とする。

【００１７】本発明の一つの実施の形態によれば、前記
バーンインボードには、予め損傷を受けているソケット
に光学的シールが貼り付けられる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について、本発明をより詳細に説明す
る。

【００１９】図１は、本発明の一実施例としてのバーン
インボード用ローダアンローダ装置の全体構成を示す概
略平面ブロック図である。この図１に示されるように、
この実施例のバーンインボード用ローダアンローダ装置
は、複数のバーンインボード１０を収納したキャリアラ
ック２０を収納して運搬するための台車３０と、台車３
０からキャリアラック２０を受け取るキャリアラックス
トッカ４０と、キャリアラックストッカ４０からキャリ
アラック２０を受け取るキャリアラックエレベータ５０
と、キャリアラックエレベータ５０のキャリアラック２
０からバーンインボード１０を引き出して搬送するボー
ド搬送ユニット６０と、移動カメラ７１を設けたカメラ
トランスファ７０と、抜取りヘッド９０を設けた抜取り
トランスファ８０と、挿入ヘッド１１０を設けた挿入ト
ランスファ１００と、空トレートランスファ１２０と、
収納Ｚシャトル１３０と、第１収納トランスファ１４０
と、第２収納トランスファ１５０と、収納トレー１６０
を含む収納トレーエレベータ１７０と、収納ヘッド１８
０と、供給トランスファ２００と、位置決めＯ／Ｓシャ
トル２１０と、供給トレーエレベータ２２０と、供給ヘ
ッド２３０と、ＮＧポケット２４０と、空トレーエレベ
ータ２５０を、主として備えている。

【００２０】次に、このような全体構成のバーンインボ
ード用ローダアンローダ装置の各構成部分について順に
説明していく。先ず、図２は、図１の装置の構成部分の
うちの、バーンインボード１０を収納したキャリアラッ
ク２０を収納して運搬するための台車３０と、台車３０
からキャリアラック２０を受け取るキャリアラックスト
ッカ４０との関係を説明するための概略斜視図である。
この図２によく示されるように、キャリアラック２０
は、例えば、１０〜１２枚のバーンインボード１０を段
重ねにて収納する構造とされている。一枚のバーンイン
ボード１０は、アルミリブで縁取られた基板１１上に、
一度に半導体デバイスを大量に検査するため、多数の半
導体デバイスを挿着できる多数のソケット１２をマトリ
クス状に配設しており、一端に取手１３、他端にテスト
装置への接続のためのエッジコネクタ部１４を備えてい
る。

【００２１】台車３０は、バーンインボード１０を収納
したキャリアラック２０を２個収納して、手押しにて搬
送できるようにしたものである。キャリアラックストッ
カ４０は、台車３０からキャリアラック２０を受け取
り、キャリアラックエレベータ５０へと引き渡していく
ためのものである。このキャリアストッカ４０は、２段
構造とされており、各段には、ローラ４１と、キャリア
ラック２０を固定するシリンダ４２と、ガイド４３と、
キャリアラック２０を搬送するコンベア４４とが設けら
れている。キャリアラックストッカ４０の外側面には、
コンベアのリバーシブルモータのためのスイッチ４５が
設けられており、前面の下縁には、台車３０の前面下縁
の対応する位置に設けられた位置決め突部（図示してい
ない）のためのガイド４６が設けられていて、台車３０
とキャリアラックストッカ４０との正確な接続が案内さ
れるようになっている。また、キャリアラックストッカ
４０の前面下縁には、センサ４７が設けられていて、台
車３０との接続の有無を感知する。上部に設けられたパ
トライト４９は、挿入ミス、抜取りミス、トレー終了、
キャリアラック終了等を表示できるようにしている。さ
らにまた、キャリアラックストッカ４０の前面には、不
使用時にその開口を閉じるためのドア４８が設けられて
いる。この実施例では、台車３０は、手押しにてキャリ
アラックストッカ４０へ接続するようなものとして説明
したのであるが、自動的に移動させて接続できるＡＧＶ
（搬送ロボット）対応にすることもできる。

【００２２】図３は、キャリアラックストッカ４０とキ
ャリアラックエレベータ５０との関係を説明するための
部分概略図である。図３によく示されるように、キャリ
アラックエレベータ５０は、キャリアラックストッカ４
０の上段と下段との間で上下に移動できるようにされた
ガイド５１を有するローラ棚５２を備えている。このロ
ーラ棚５２は、キャリアラックストッカ４０の上段およ
び下段からのキャリアラック２０を受け取って、ボード
搬送ユニット６０へと接続するためのものである。ロー
ラ棚５２は、ベース５３に設けられたＬＭガイド５４に
そって上下に案内移動させられるようになっており、こ
の実施例では、ローラ棚５２に取り付け固定されたボー
ルねじナット５５に係合したボールねじ５６をカップリ
ング５７を介してパルスモータ５８にて回転駆動するこ
とにより、上下移動させられるようになっている。参照
符号５９は、バーンインボードを揃えるプレートガイド
を示している。キャリアラックエレベータ５０の後端に
は、バーンインボード１０を引き出す部分５０Ａが与え
られている。

【００２３】図４は、キャリアラックエレベータ５０と
ボード搬送ユニット６０との関係を説明するための部分
概略図である。図４によく示されるように、このボード
搬送ユニット６０は、前後に設けられた軸受６１の間
に、バーンインボード１０の搬送方向、すなわち、長手
方向（ここでは、Ｙ軸という）にそって配設されたボー
ルねじ６２を備えている。このボールねじ６２には、キ
ャリアラックエレベータ５０のローラ棚５２上のキャリ
アラック２０から１枚ずつバーンインボード１０の縁端
をつかんで引き出していくようにするツメ６３が係合さ
せられている。ボールねじ６２を適当な駆動モータ、例
えば、パルスモータにより回転駆動させることにより、
ツメ６３がこのボールねじ６２の延長方向、すなわち、
Ｙ軸方向へ移動させられていくことにより、バーンイン
ボード１０がキャリアラック２０からＹ軸方向へと移動
させられていく。このＹ軸方向の移動量を表す信号を発
生するためのエンコーダ６４が設けられている。このボ
ールねじ６２の両側には、シリンダ６５によって下から
押されるプレート６６が設けられており、これらプレー
ト６６の上には、上から後述する吸着ヘッド等でバーン
インボード１０が押されたときに、そのバーンインボー
ド１０が撓まないようにするクッション６７が多数配設
されている。プレート６６の両側には、バーンインボー
ド１０のガイド溝６８と、ＬＭガイド６９とが設けられ
ている。

【００２４】図５は、ボード搬送ユニット６０と、移動
カメラ７１を設けたカメラトランスファ７０と、抜取り
ヘッド９０を設けた抜取りトランスファ８０と、収納Ｚ
シャトル１３０と、位置補正用の固定カメラ７５との関
係を説明するための概略部分図である。この図５によく
示されるように、カメラトランスファ７０は、移動カメ
ラ７１をボード搬送ユニット６０によるバーンインボー
ド１０のＹ軸方向への移動を横切るような方向、すなわ
ち、Ｘ軸の方向へ移動させるように、ボード搬送ユニッ
ト６０の上方に設けられている。同様に、抜取りトラン
スファ８０は、抜取りヘッド９０をボード搬送ユニット
６０によるバーンインボード１０のＹ軸方向への移動を
横切るような方向、すなわち、Ｘ軸の方向へ移動させる
ように、ボード搬送ユニット６０の上方であって且つカ
メラトランスファ７０より下方に設けられている。この
実施例の抜取りヘッド９０は、４個の吸着ヘッド９１を
有しており、これら吸着ヘッド９１の中心を結ぶ線は実
質的に４角形を形成し、２辺となる２軸のピッチは、バ
ーンインボード１０のソケット１２の位置に応じて可変
とされている。したがって、この抜取りヘッド９０は、
４個の吸着ヘッド９１をそれぞれバネ９２を介してＺ軸
エアシリンダ９３に取り付けており、Ｘ軸、Ｙ軸方向で
の移動を案内するＬＭガイド９４を備えており、さら
に、Ｚ軸ステッピングモータも備えている。一方、収納
Ｚシャトル１３０は、ベルト１３１上に吸着ヘッド１３
２有していて、矢印を付して示すように、９０度旋回し
て半導体デバイスの向きを変えることができるようにな
っている。これらの詳細動作については、後述する。

【００２５】図６は、抜取りトランスファ８０と、収納
Ｚシャトル１３０と、第１収納トランスファ１４０と、
第２収納トランスファ１５０と、収納トレー１６０を含
む収納トレーエレベータ１７０と、収納ヘッド１８０と
の関係を説明するための部分概略図である。

【００２６】図７は、収納Ｚシャトル１３０の詳細構造
を示す概略部分斜視図であり、この図７によく示される
ように、収納Ｚシャトル１３０は、Ｚモータ１３３によ
って駆動されるベルト１３４によって９０度旋回および
上下移動させられるヘッド１３２を有している。ヘッド
１３２の上下移動は、ＬＭガイド１３５によって案内さ
れるようになっている。

【００２７】図８は、第２収納トランスファ１５０と第
２収納トレー１６０との関係を説明するための概略部分
斜視図である。第２収納トランスファ１５０は、ベルト
１５１にてＹ軸、Ｘ軸に移動される吸着ヘッド１５２を
備えており、この吸着ヘッド１５２は、Ｚ軸モータ１５
３により上下方向、すなわち、Ｚ軸方向にも移動させら
れるように構成されている。

【００２８】図９は、空トレートランスファ１２０と、
供給トレーエレベータ１２１と、収納トレーエレベータ
１２２と、空トレーエレベータ２６０との関係を説明す
るための概略部分図である。この空トレートランスファ
１２０は、空トレーを「供給」から「空」へ、「空」か
ら「収納」へと移送するためのものである。

【００２９】図１０は、ボード搬送ユニット６０による
バーンインボード１０の搬送と、挿入トランスファ１０
０と、挿入ヘッド１１０と、位置決めＯ／Ｓシャトル２
１０と、ＮＧポケット２４０との関係を説明するための
概略部分図である。図１０において、参照符号２１１
は、ＤＣテスターヘッドを示している。

【００３０】図１１は、挿入トランスファ１００に設け
られてＸ軸方向に移動させられる挿入ヘッド１１０の詳
細構造を示す図である。図１１によく示されるように、
この挿入ヘッド１１０は、４個の吸着ヘッド１１１を有
しており、これら吸着ヘッド１１１の中心を結ぶ線は実
質的に４角形を形成し、２辺となる２軸のピッチは、バ
ーンインボード１０のソケット１２の位置に応じて可変
とされている。したがって、この挿入ヘッド１１０は、
４個の吸着ヘッド１１１をそれぞれバネ１１２を介して
Ｚ軸エアシリンダ１１３に取り付けており、Ｘ軸、Ｙ軸
方向での移動を案内するＬＭガイド１１４を備えてお
り、Ｚ軸ステッピングモータ１１５およびＸまたはＹモ
ータ１１６およびベルト１１７も備えている。吸着ヘッ
ド１１１は、ＮＧデバイスをＮＧポケット２４０へ落と
してバーンインボード１０上へ移行するようになってい
る。

【００３１】図１２は、位置決めＯ／Ｓシャトル２１０
と、ＤＣテスター２１１と、供給トレーエレベータ１２
１と、供給トランスファ２００と、供給ヘッド２３０と
の関係を説明するための概略部分図である。

【００３２】図１３は、位置決めＯ／Ｓシャトル２１０
の詳細構造を示す部分概略図である。図１３によく示さ
れるように、位置決めＯ／Ｓシャトル２１０は、ＬＭガ
イド２１２にそってタイミングベルト２１４により移動
されるＤＣテスターヘッド２１１および９０度旋回ヘッ
ド２１３を備えており、Ｚ軸モータ２１６により上下に
移動させられる吸着ヘッド２１５を備えている。挿入ト
ランスファ２００は、供給ヘッド２３０を用いて供給ト
レー１、２から位置決めＯ／Ｓシャトル２１０へ供給す
るものである。

【００３３】図１４は、供給トレーエレベータ２２０の
概略構造を略示しており、この供給トレーエレベータ２
２０には、バーンインテストすべき多数の半導体デバイ
ス１をマトリクス状に配列収納した供給トレー１２２が
重ねて収納されており、供給トレー１２２は、供給トレ
ーエレベータ１２１内において、リバーシブルモータと
ボールねじとにより上下動させられるようになってい
る。

【００３４】次に、このような全体構成を有するバーン
インボード用ローダアンローダ装置の詳細動作につい
て、本発明が関与する部分について詳細に説明するので
あるが、その前に、バーンインボードに対する半導体デ
バイスの正確で迅速な挿抜を行わせる上で重要な要因と
なるバーンインボードのソケットの配列誤差等について
説明しておく。

【００３５】図１５から図１７は、バーンインボードに
おけるソケットの配列部分を部分的に平面で示してい
る。前述したように、バーンインボード１０の基板１１
上には、通常、１００個前後のソケット１２がマトリク
ス状に配設されている。このようなバーンインボード１
０は、基板１１とソケット１２、ソケット１２とソケッ
ト１２等の相対角度、間隔等には、どうしても構造上の
誤差が生じてしまっている。図１５は、ソケット１２の
基板１１に対する相対角度θにどうしてもバラツキがあ
ることを示している。図１６は、基板１１の端面基準１
１Ａからソケット１２の中心位置までの座標誤差が±0.
１程度どうしてもあることを示している。その上、基板
１１の端面基準１１Ａは、経年変化し減ってくるもので
もある。図１７は、ソケット１２とソケット１２のズレ
の誤差もあることを示しており、寸法Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
は、±0.３程度ある。なお、「ボードの設計基準書」で
は、ソケット実装精度（バラツキ）は、目標、±0.３で
ある。基準孔は、公差０〜＋0.０５、ピッチ公差±0.１
である。ボード端面基準と、ソケットとソケットの位置
の誤差は、累積で±0.４もありうる。

【００３６】次に、本発明において抜取りヘッド９０お
よび挿入ヘッド１１０として使用する吸着ヘッドの構造
例について説明する。図１８は、前述したようなバーン
インボード１０上のソケット１２に対する吸着ヘッド９
１または１１１の位置関係を示している。図１８に示さ
れるように、この吸着ヘッドは、半導体デバイスを４個
同時に吸着できるようにしたもので、ヘッド自体は、マ
イナスエアー（バキューム）にて作動するものでよい。
これら４個の吸着ヘッド９１または１１１は、吸着ヘッ
ドの中心を結ぶ線は実質的に４角形を形成し、２辺とな
る２軸、すなわち、Ｘ軸およびＹ軸のピッチは、点線で
示すように可変とされている。これは、前述したような
バーンインボードの基準とソケットの位置の誤差と、ソ
ケットとソケットの誤差を後述するような画像処理で検
出し計測して、これに対応させて吸着ヘッドのピッチを
変えることができるようにするためである。このような
吸着ヘッドの２軸の補正だけでは、不足する場合がある
が、それを補う方法については後述する。吸着ヘッドの
２軸のピッチは、例えば、１２mmから４５mmまで移動す
る。これは、トレーでの半導体デバイスの配列ピッチか
ら、バーンインボードでのソケットのピッチまでに対応
している。本発明において使用する吸着ヘッドの構造
は、ソケットを開ける機能を除いて、ほとんど同じヘッ
ド構造とし、４個を共通の設計とすることができる。ト
レーからテスター、テスターからボードへの供給、ボー
ドからシャトル、シャトルからトレーへの収納等の操作
にも同様のヘッド構造を使用できる。

【００３７】従来のＩＣローダアンローダ装置に使用さ
れているヘッド構造は、２個または４個の横並びで固定
のものであり、前述したような４個の２軸移動のヘッド
は使用されたことがない。従来の如く、横並び４個の場
合では、バーンインボードのソケットの座標は、４の倍
数しか使えない。本装置では、一つの半導体デバイスを
基準にして（ＸとＹの原点）残り３個のソケットの誤差
がある位置への移動は軸不足で、平均の位置とする（図
１９参照）。将来、移動軸の追加、θ軸の追加（旋回）
も考えられるが、挿入ミスを学習し、その画像処理から
生データを記憶、挿入できない誤差と判断したら２度で
挿入（３個挿入し、さらにヘッドを移動してもう１個挿
入とする）（図２０参照）。また、Ｚ軸が下降端までい
かない時は、半導体デバイスがソケットに乗り上げてい
ると判断し停止する。この挿入ミスの履歴を作る。ソケ
ットを壊さないために、Ｚ軸にはバネ９２または１１２
を設けておくとよい。

【００３８】半導体デバイスの種類（サイズが違う）に
よって、トレーの枡状の、位置のピッチは代わる。ソケ
ットのサイズも変わる。ソケットの位置の座標も変わ
る。検査する半導体デバイスの変更の「段取り替え」に
対応する制御ソフトは、タッチパネルで指定できるよう
にすることが考えられる。ヘッドの２軸のピッチは、
「荒位置」としての座標に移動し、画像処理で処理され
た位置に修正される。

【００３９】次に、本発明による画像処理について説明
する。本発明において行う画像処理は、固定カメラ７５
だけでなく、カメラトランスファ（短軸ロボット）７０
に設けられた移動カメラ７１も使用するもので、移動カ
メラ７１は、バーンインボード１０上のソケット１２の
位置を計測する。本来はバーンインボードの挿入位置で
計測するべきであるが、以下の理由で抜く位置で計測す
る。本発明においては、抜く位置から挿入位置へボード
が搬送され、又抜く位置へ戻る。これを繰り返すのであ
る。１）抜く時にソケットに半導体デバイスがあるか、ない
か、カメラで確認する（通常、有無検査は、画像処理の
アプリケーションである）。ない時は、抜く動作（バキ
ューム）をしない。２）ソケットが不良の場合、ソケットに光学的マークを
貼り付けておき、これを確認し抜く動作をしない（通
常、マーキング有無検査は、画像処理のアプリケーショ
ンである）。３）ソケット位置を計測し（通常、高精度の位置ズレの
計測も、画像処理のアプリケーションである）、計算す
るのに１秒近くかかる（将来は、0.２秒目標）。２秒タ
クトで挿抜（ローダアンローダ）するので、時間的に余
裕がない。この移動カメラ７１は、抜く側の抜取りトラ
ンスファ８０の上部にあり、いつも抜くヘッドより先に
走るようになっている。Ｘ軸を抜取りトランスファ８０
による移動、Ｙ軸をボード搬送ユニット６０によるバー
ンインボード１０の移動により、抜くソケットへの「荒
位置」への位置決めをする。挿入する（吸着）ヘッドの
Ｘ軸とＹ軸の、ズレの微動分の計測をする。

【００４０】この画像処理のトランスファは、組立て時
や、装置の輸送上の狂いが出て客先で設置時に画像処理
で補正して使用する必要がある。狂い（傾き）は、図２
１に略示するように、スケールプレートボード７２を使
用することによって補正されうる。図２１は、カメラト
ランスファ７０に設けられた移動カメラ７１の下に配置
されたスケールプレートボード７２を平面的に示してい
る。このスケールプレートボード７２は、バーンインボ
ード１０と同じサイズ形状に形成されている。ソケット
に挿入された半導体デバイスの位置の高さに透明の板
（アクリル等樹脂またはガラス）を固定し、マーク７２
Ａを印刷することによって、このスケールプレートボー
ド７２は作製しうる。図２１において、θは、カメラの
移動軸の傾きを示している。この傾きの補正は、装置の
経年変化にも対応する。

【００４１】図２２は、このようなスケールプレートボ
ード７２の詳細を示しており、例えば、マーク点７２Ａ
の直径は、２mm、ピッチは、５mmとしている。このマー
ク点７２Ａの製作上の精度は、長さ３００mmに対し、直
角度、平行度±0.０５mmである。その理由は、ソケット
の位置誤差は、累計で±0.５mmまでであるからである。
移動軸の分解能は、0.０２mmであり、一桁上位の精度と
した。

【００４２】前述したように、ボード搬送ユニット６０
の抜く位置で、ソケットの位置の誤差の測定をする。挿
入する位置まで、本装置は、１４５mm＋α分進行する。
また、抜く位置へ戻る時は、１４５mmである。α分は進
む分で、ボードの縦方向（Ｙ軸）のソケットのピッチ分
である。バーンインボードは、半導体デバイスを挿抜し
ながら、行ったり来たりして、ソケットのピッチ分進む
のである。このボードの搬送（移動）の軸の傾きを検出
する。これは、ボードのソケットの位置の誤差ではな
く、ボード搬送のユニットとしての傾きである。経年変
化での傾きの検出もする。これをＹ軸とする。図２３
は、このようなボード搬送の移動軸（Ｙ軸）の傾きを例
示している。

【００４３】バーンインボードの移動軸の傾きの検出
は、固定された位置に設置した固定カメラ７５（図５参
照）を使用しスケールプレートボード７２で検出する。
先ず、スケールプレートボード７２のマーク点７２Ａを
固定カメラ７５を用いて画像処理する。次に、スケール
プレートボード７２を移動させ、同じマーク点を画像処
理に入力し、マーク点のズレで傾きを検出する。この固
定カメラ７５は、ボード搬送ユニット６０の上部では、
トランスファ、ヘッドが邪魔（干渉）で、固定してボー
ドが見渡せる位置が無く、下側に２台を固定し、ボード
半分づつを担うようにしている。したがって、スケール
プレートボード７２は、上の移動カメラ７１と下の固定
カメラ７５との連動ができるように、透明のアクリルか
ガラスにマーク点を印刷したものとしている。着色した
黒い板にマーク点として、穴を開けるのもよい。

【００４４】もう一つ考慮するべきこととして、挿入ト
ランスファ１００の、２軸ロボットのＸ軸の傾きがある
（Ｚ軸は垂直との前提とする）。挿入ヘッド１１０のＸ
軸の、移動軸の検出は、固定された２つの固定カメラ７
５でヘッド位置と、スケールプレートボード７２のマー
ク点７２Ａの軸とのズレで傾きを検出する。Ｘ軸とＹ軸
は、先の吸着ヘッドの２軸にもある。この傾きは、無い
前提とする。供給トレー、収納トレー、Ｏ／Ｓテスター
シャトル、収納シャトル等の平行度、直角度は、４００
mmに対し、±0.０２mmで、位置決めピン（ハメアイＨ
７、ｈ７）で組立て、傾きはない前提とする。

【００４５】図２４は、以上述べたようなスケールプレ
ートボード７２でボード搬送ユニット６０（Ｙ軸）の傾
きの検出する態様を立体的に略示している。また、図２
５は、挿入トランスファ１００の（Ｘ軸）傾きを検出す
る態様を正面図にて略示しており、図２６は、挿入トラ
ンスファ１００の（Ｘ軸）傾きを検出する態様を平面図
にて略示している。

【００４６】最後に、４個の半導体デバイスを挿入ヘッ
ド１１０の各吸着ヘッド１１１でチャッキングした位置
を、ボード搬送ユニット６０の下側の固定カメラ７５で
検出する。図２７は、この態様を平面的に示している。
吸着ヘッド１１１は、バキューム（マイナスエアー）し
て、半導体デバイスを吸着してから挿入トランスファ１
００で移動して、バーンインボード１０のソケット１２
の上に行く。半導体デバイスは、Ｏ／Ｓテスターシャト
ル２１０で位置決めされている。シャトル２１０には、
半導体デバイスが蟻地獄のように、逆台形状のテーパに
落ち込み、吸着されるのを待っている。この位置のズレ
は、設計上問題にならない程小さいが、バキュームチャ
ックの欠点は、半導体デバイスが極めて軽いので舞い上
がり、ズレてしまうことである。それでは、ティーチン
グだけでは、位置決めができない。吸着ヘッド１１１の
レベルは、半導体デバイスを受け渡す面から、半導体デ
バイスの底面まで１mm空けるよう調整される。挿入する
時は落とすことになり、吸着する時は、半導体デバイス
は浮き上がる。従来は、吸着ヘッドを、このシャトルに
位置決め治具（設計必要）に置き、中心を合せ、ティー
チングする。４個の半導体デバイスの中心は、このシャ
トル上では、固定され決まっているが、ヘッドは２軸で
の移動軸を持つので、シャトルと同じピッチに移動しボ
ード搬送ユニット６０の下側の固定カメラ７５で、中心
位置を検出する。前述したバーンインボード１０のソケ
ット４個の、２軸の平均位置の中心に、今、検出したヘ
ッドの中心を合わせる。この検出は、段取り替えの際に
実施する。スケールプレートボード７２の下側のアルミ
板には、マーク点位置に四角形の穴が必要であり、同じ
ようにボード搬送ユニットにも同じ位置に穴が必要であ
る。

【００４７】図２８は、前述したような挿入ヘッドに吸
着された半導体デバイスの検出態様を示す正面図であ
り、図２９は、それら半導体デバイスの中心点の検出態
様を示す平面図である。ボード搬送ユニット６０の下側
に配置された固定カメラ７５は、吸着ヘッド１１１に吸
着された半導体デバイスの位置を前もって試験して検出
してそれらの位置を記憶しておき、その記憶値を、後の
実際の動作時に位置補正値として使用するようにするこ
とができるものである。

【００４８】このような画像処理システムを用いて、半
導体デバイスのソケット位置の補正は、前述したような
バーンインボードの基準からの傾き誤差、ソケット位置
の誤差の累計を、挿抜の抜く度に検出する。ボード搬送
ユニットの移動軸の傾き（Ｙ軸）、カメラトランスファ
の傾き（Ｘ軸）、挿入ヘッドのトランスファの傾き（Ｘ
軸）、デバイスのチャッキングの、中心点の検出を求め
て、マトリクス演算を用いた座標変換に使用する。全て
の計算後にデバイスは、バーンインボードのソケット
に、ミスなく挿入される。設計仕様では、これをジャム
率とし、１／３０００とした。挿入タクト、Ｏ／Ｓテス
ト、抜き取りタクト、下側の３枚の収納トレーへのソー
ター（選別）は２秒である。実際は、ボードの交換、ト
レーの交換、ＮＧデバイスの収納、ラックの交換等の時
間があるが、それらを除けば、挿抜の合計は、１４４０
０個／時間（ＵＰＨ）である。

【００４９】最後に、前述したような本発明によるバー
ンインボード用ローダアンローダ装置の全体の動作につ
いて、例として、半導体デバイスを高速で同時挿抜で６
分類する場合について、まとめて説明する。本装置は、
本出願人等によるプロフィット（テストバーンイン装
置）とネットワークし、半導体デバイス（ＩＣ、ＴＳＯ
Ｐ）を抜き取り、試験結果による等級別に６分類して収
納トレーに収納していくものである。デバイス供給のト
レーと同じレベルのトレーエレベータ（ストローク３０
０mm、トレー３５枚）は、３基（収納トレー１、２、
３）とし、第２収納トレーは、その上部に３枚を置く
（収納トレー４、５、６）。供給トレーエレベータは、
２基とし、２秒タクトで、半導体デバイスをバーンイン
ボードのソケットに挿抜を交互にする。

【００５０】バーンインボード１０のキャリアラック２
０は、キャリアラックストッカ４０に上下２段を同時に
セットできる。専用の台車３０は、キャリアラック２０
を２個同時に出し入れできる。

【００５１】事前チェックとして、半導体デバイスをバ
ーンインボード１０のソケット１２へ挿入する前に、Ｏ
／Ｓ（Open-Short）テストを含むＤＣテストを行い不良
（ＮＧ）デバイスを取り除く。供給トレーエレベータ２
２０の一番上のトレーのデバイスを４個づつ、供給トラ
ンスファ２００と供給ヘッド２３０が、位置決めＯ／Ｓ
コンタクトシャトル２１０へ運ぶ。各ユニットの動作の
２秒タクトと同じ２秒でテストを行う。

【００５２】ＤＣテスター２１１によるＯ／Ｓを含むＤ
Ｃテストは、合格したデバイスのみをバーンインボード
１０のソケット１２に実装することにより、バーンイン
中に発生する、列フェイル（ボードのソケットのＹ列の
列ごと不良と判断）及びブロックフェイル（Ｘ行とＹ列
が両方不良と判断）を、軽減することが目的である。勿
論、ＮＧ（不良）デバイスをバーンイン前に取り除くこ
とが一番の目的である。

【００５３】ＤＣテストのＩＣ対象ピン数については、
制御ピン、Ｉ／Ｏピン用は６４ピンであり、ＯＥピン用
は、１ピン、デバイス電源用ピンは、４ピン、合計６９
ピンであり、これが、２回路ある。ＤＣテスト時間につ
いては、0.５秒／４個であり、４個を２個づつに分けて
試験する。

【００５４】ＤＣテスト試験項目としては、以下の６項
目である。１）コンタクトチェック２）リーク電流チェックＨ／Ｌ（Ｉ／Ｏ系）３）リーク電流チェックＬ／Ｈ（Ｉ／Ｏ系）４）リーク電流チェックＨ／Ｌ（制御系）５）リーク電流チェックＬ／Ｈ（制御系）６）スタンバイ電流コンタクトチェック

【００５５】キャリアラックエレベータ５０は、前述し
たように、キャリアラックストッカ４０から、箱状のキ
ャリアラック２０を１台引き出し、バーンインボード搬
送ユニット６０にバーンインボード１０を１枚づつ搬送
ユニット６０のレベルを合わせるために、キャリアラッ
ク２０を上下動させ、バーンインボード１０をボード搬
送ユニット６０に送るためのものであり、パルスモータ
５８、ボールねじ５６、エンコーダ、モータドライバー
等で構成されている。

【００５６】ボード搬送ユニット６０は、キャリアラッ
クエレベータ５０からバーンインボード１０を引き出
し、バーンインボード１０のソケット１２から半導体デ
バイスを挿抜する２種のヘッド、すなわち、抜取りヘッ
ド９０および挿入ヘッド１１０の位置に前後動させるユ
ニットであり、進行方向には、“１４５mm＋α”進み、
後退は、”１４５mm”である。そのαは、ボードのＹ列
のソケットのピッチ分である。このボード搬送ユニット
６０は、前述したように、パルスモータ、ボールねじ６
２、エンコーダ６４、モータドライバ等で構成される。
このボード搬送ユニット６０は、バーンインボード１０
の端面を基準にするために、両サイドのアルミ板に形成
したガイド溝６８にバーンインボード１０の縁部を差し
込み、このうちの片面をエアーシリンダー６５で移動さ
せて固定し、バーンインボード１０の位置決めを行う。
本装置では、キャリアラックエレベータからボードを引
き出すステッピングモータと、ボード搬送の前後移動用
のパルスモータと、２階建て構造としたが、一つのパル
スモータで兼用することも考えられる。

【００５７】バーンインボードのＩＤの読取りについて
説明するに、バーンインボード１０のアドレスの読み込
みは、ボード搬送ユニット６０のバーンインボードの固
定位置のコネクタの接続による。従来においては、キャ
リアラックエレベータの位置でボードＩＤの読み取りを
していたが、欠点があった。その欠点は、何かの理由
で、途中でボードを抜き出した場合に、ＩＤをクリアー
しないと、テストバーンインの試験結果別の収納に、ミ
スが起きる。本装置は、まさに、挿抜しているボードＩ
Ｄをリアルタイムで確認して、ソーター（選別）してい
る。

【００５８】ＮＧポケット２４０と挿入について説明す
るに、ＤＣテスト後、ＮＧデバイスをＮＧポケット２４
０へ入れる。４個のデバイスをチャッキングしている
が、ＮＧデバイスを、挿入トランスファ１００と挿入ヘ
ッド１１０がバーンインボード１０へ運ぶ途中で落と
す。それで、挿入ヘッド１１０の吸着ヘッド１１１に
は、４個のデバイスのうち、ＮＧの数量分は不足してい
るが、バーンインボード１０のソケット１２に、挿入ト
ランスファ１００と挿入ヘッド１１０で挿入する。ボー
ド１０のソケット１２には、ＮＧのデバイス数量分は、
いったん挿入されないことになる。ボード１０への４個
づつの挿入が完了後（ＮＧは別だが）、次に４個のデバ
イスをチャッキングして、１個づつ空いているソケット
１２へ挿入する。この動作を、空になっているソケット
の数量分を繰り返す。従来は、４個のデバイスのＤＣテ
ストを行い、一つでもＮＧがあると４個をＮＧとした
り、又は４個のうち１個にＮＧがあると、３個を挿入
後、１個のＤＣテストをして、１個だけを挿入してい
た。本装置は、４個のＤＣテスト後、１個づつ実装され
ていないソケットに挿入する。挿入トランスファ１００
の挿入ヘッド１１０は、いちいちＤＣテスター２１１の
シャトルに戻らない分、時間短縮される。

【００５９】ＮＧ収納と挿入の別パターン選択について
説明する。テストするデバイスのうちＮＧの比率が多い
時は、ＮＧポケット２４０に落とさないで、いったんボ
ード１０のソケット１２に挿入してしまう。ボード搬送
ユニット６０は、行ったり来たりの往復運動をしている
ので、必ず抜取りの位置に戻る。ただし一歩進んでいる
から、デバイスを抜いていないソケットＸ行位置に戻
る。これをソケットの、“ボードのＹ列のピッチ分プラ
ス１４５mm ”を戻し、再抜取りして、第２収納トレー
に運ぶ。全て挿入後に、ＮＧだけをまとめて抜いて、再
挿入も選択できる。ＮＧデバイスが４〜６％は、ＮＧポ
ケット２４０へ、ＮＧ７％〜２０％は、ＮＧ分をソケッ
トのピッチ分を戻し収納後に挿入、ＮＧ２０％〜４０％
は、まとめて抜取り、再挿入とする。

【００６０】次に、収納について説明するに、バーンイ
ンボード１０のソケット１２から抜取りしたデバイス
は、収納トレーにテストバーンインのテスト結果に従い
分類して収納するのであるが、６分類のうち３分類は、
第２収納（Ｚ）シャトル１３０と第２収納トランスファ
１５０から収納トレー４、５、６へ収納される。このト
レーは、１枚づつ置いてあり、重ねていない。第２収納
トレーは、ＮＧ用の収納トレーになることもある。

【００６１】空トレーストッカについて説明するに、空
トレーを収納／待機させる空トレーエレベータ２６０
は、ストローク３００mmで、トレー３５枚収納できる。

【００６２】空トレートランスファ１２０は、供給トレ
ー１、２のデバイスが空になれば、この空トレーを空ト
レーエレベータ２６０に運ぶ。収納トレーのデバイスが
満杯になれば、空のトレーを運ぶ。供給トレーエレベー
タ２２０は、通常は上昇し、空トレーエレベータ２６０
は、上下動し、また、収納トレーエレベータ１、２、３
は、通常下降する。空トレートランスファ１２０は、他
の供給トランスファ２００と収納トランスファ１４０と
干渉するので移動時は制御する。

【００６３】従来においては、抜取りヘッドおよび挿入
ヘッドとして２個又は４個の吸着ヘッドを横に並べた型
のものが使用されていたのに対して、本装置において使
用する抜取りヘッドおよび挿入ヘッドは、４角形の４隅
に吸着ヘッドがあり、この４角形が大きくなったり、小
さくなったりの、辺の長さを変更するスライド軸を持つ
型のものとしている。この特徴は、デバイスが変更にな
れば（段取り替え）、トレーのデバイスの、位置のピッ
チが変わるし、又ボードのソケットの、位置（座標のピ
ッチ）が変わるが、同じヘッドで対応できるようにす
る。同じように、ＤＣテスター２１１の４個のテストヘ
ッドのピッチも変更しなくて良い。このような型のヘッ
ドは、ステッピングモータとタイミングベルトとボール
ねじとＬＭガイドで構成できる。

【００６４】ボード搬送ユニット６０と挿入トランスフ
ァ１００と供給トランスファ２００とについて説明する
に、従来においては、バーンインボード１０を固定して
（動かない、動くのはボード交換時だけ）、ＸとＹの２
軸のロボットで抜取りと挿入のソケット位置への位置決
めをしていた。すなわち、ボードからデバイスを抜くだ
けで、ボードへ挿入だけと、別の位置で２軸（正しくは
３軸、Ｚ軸がある）のロボットで挿抜作業をしていた。
これに対し、本装置では、同時に（２秒のタイムラグは
あるが）２秒タクトで挿抜する。

【００６５】これで、ボード１枚の挿入時間だけ、タイ
ムロスがない。ボードからデバイスを抜き終わる２秒後
には、挿入も完了していることになる。従来は、ボード
からデバイスを抜き終わって、ボード１枚分の挿入が完
了するまで、キャリアラック１箱が完了しない。本装置
は、キャリアラック１箱あたり、１ボード分の挿入時間
が短縮される。例として、１枚のボードあたり１００個
のソケットとすれば、４個づつ挿入であるから、ＮＧデ
バイスが無ければ２５秒の時間短縮となる。

【００６６】台車３０とキャリアストッカ４０のセンサ
４７との関係について説明するに、本装置では、専用の
台車３０で、バーンインボード１０のキャリアラック２
０を２箱づつ運び、エージングテスト装置や本装置へと
出し入れできるようにしている。この時、本装置のキャ
リアラックストッカ４０の前面には、台車３０を感知す
るセンサ４７が設けられており、台車３０の雌ガイドと
キャリアラックストッカ４０の雄ガイド４６とが接続さ
れないと、キャリアラック２０の移動の、コンベアベル
ト４４のリバーシブルモータが回転しないようになって
いる。逆に、キャリアラックストッカ４０内のキャリア
ラック２０を、コンベアベルト４４で台車３０内に移動
させる場合にも、台車３０が接続していないと、コンベ
ア回転用スイッチ（正と逆）４５に通電しないようにな
っている。これにより、キャリアラック２０が台車３０
内へ入らずに、外部に落下してしまうことが防止されて
いる。

【００６７】

【発明の効果】バーンインボードのソケットの座標位置
誤差による半導体デバイスの挿入ミスを大幅に減少さ
せ、同時に行う半導体デバイスの機能試験結果別の分類
作業を含めて作業を高速化することができ、試験する半
導体デバイスの変更の段取り替えの時間を短縮すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのバーンインボード用
ローダアンローダ装置の全体構成を示す概略平面ブロッ
ク図である。

【図２】図１の装置の構成部分のうちの、バーンインボ
ード、キャリアラック、台車、およびキャリアラックス
トッカとの関係を説明するための概略斜視図である。

【図３】図１の装置の構成部分のうちの、キャリアラッ
クストッカとキャリアラックエレベータとの関係を説明
するための部分概略図である。

【図４】図１の装置の構成部分のうちの、キャリアラッ
クエレベータとボード搬送ユニットとの関係を説明する
ための部分概略図である。

【図５】図１の装置の構成部分のうちの、ボード搬送ユ
ニット、カメラトランスファ、抜取りトランスファ、収
納Ｚシャトルおよび固定カメラとの関係を説明するため
の概略部分図である。

【図６】図１の装置の構成部分のうちの、抜取りトラン
スファ、収納Ｚシャトル、第１収納トランスファ、第２
収納トランスファ、収納トレーエレベータおよび収納ヘ
ッドとの関係を説明するための部分概略図である。

【図７】図１の装置の構成部分のうちの収納Ｚシャトル
の詳細構造を示す概略部分斜視図である。

【図８】図１の装置の構成部分のうちの、第２収納トラ
ンスファと第２収納トレーとの関係を説明するための概
略部分斜視図である。

【図９】図１の装置の構成部分のうちの、空トレートラ
ンスファ、供給トレーエレベータ、収納トレーエレベー
タおよび空トレーエレベータとの関係を説明するための
概略部分図である。

【図１０】図１の装置の構成部分のうちの、バーンイン
ボードの搬送と、挿入トランスファと、挿入ヘッドと、
位置決めＯ／Ｓシャトルと、ＮＧポケットとの関係を説
明するための概略部分図である。

【図１１】挿入トランスファに設けられてＸ軸方向に移
動させられる挿入ヘッドの詳細構造を示す図である。

【図１２】図１の装置の構成部分のうちの、位置決めＯ
／Ｓシャトル、ＤＣテスター、供給トレーエレベータ、
供給トランスファおよび供給ヘッドとの関係を説明する
ための概略部分図である。

【図１３】位置決めＯ／Ｓシャトルの詳細構造を示す部
分概略図である。

【図１４】供給トレーエレベータの概略構造を略示する
図である。

【図１５】バーンインボードにおけるソケットの基板に
対する相対角度の誤差を説明するための概略平面図であ
る。

【図１６】バーンインボードの基板に端面基準からソケ
ットの中心までの座標誤差を説明するための概略平面図
である。

【図１７】バーンインボードのソケットとソケットのズ
レの誤差を説明するための概略平面図である。

【図１８】バーンインボード上のソケットに対する吸着
ヘッドの位置関係を示す図である。

【図１９】バーンインボードのソケット位置の誤差の平
均点位置を説明するための図である。

【図２０】挿入ミスを学習して２度で挿入する態様を説
明するための図である。

【図２１】画像処理カメラの移動軸の傾きを説明するた
めの図である。

【図２２】スケールプレートボードを示す平面図であ
る。

【図２３】ボード搬送ユニットの移動軸の傾きを説明す
るための図である。

【図２４】スケールプレートボードでボード搬送ユニッ
トの傾きの検出を説明するための図である。

【図２５】挿入トランスファの傾きを説明するための正
面図である。

【図２６】挿入トランスファの傾きを説明するための平
面図である。

【図２７】挿入ヘッドの吸着ヘッドの中心を説明するた
めの図である。

【図２８】挿入ヘッドのデバイスの検出を説明するため
の正面図である。

【図２９】デバイスの中心点の検出を説明するための平
面図である。

【符号の説明】

１半導体デバイス１０バーンインボード２０キャリアラック３０台車４０キャリアラックストッカ５０キャリアラックエレベータ６０ボード搬送ユニット７０カメラトランスファ７１移動カメラ８０抜取りトランスファ９０抜取りヘッド９１吸着ヘッド１００挿入トランスファ１１０挿入ヘッド１１１吸着ヘッド１２０空トレートランスファ１３０収納Ｚシャトル１４０第１収納トランスファ１５０第２収納トランスファ１６０収納トレー１７０収納トレーエレベータ１８０収納ヘッド２００供給トランスファ２１０位置決めＯ／Ｓシャトル２２０供給トレーエレベータ２３０供給ヘッド２４０ＮＧポケット２５０空トレーエレベータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今井彰夫長野県松本市和田南西原3967番地29 株式会社しなのエレクトロニクス内 (72)発明者伊藤正人長野県松本市和田南西原3967番地29 株式会社しなのエレクトロニクス内 (72)発明者金子修一長野県佐久市跡部47番地１Ｆターム(参考） 2G003 AA08 AB01 AC01 AD01 AF06 AF08 AG01 AG10 AG11 AG16 AH04 AH06 AH07 AH10 3F011 BA04 BC04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バーンインボードのソケットに対して半
導体デバイスを挿抜するためのローダアンローダ装置に
おいて、バーンインボードに対する半導体デバイスの挿
抜を行うための吸着ヘッド手段を備えており、該吸着ヘ
ッド手段は、４個の吸着ヘッドを有しており、該吸着ヘ
ッドの中心を結ぶ線は実質的に４角形を形成し、２辺と
なる２軸のピッチは、前記バーンインボードのソケット
の位置に応じて可変とされたことを特徴とするバーンイ
ンボード用ローダアンローダ装置。
【請求項２】前記バーンインボードのソケットの位置
座標を計測するための画像処理システムを更に備え、前
記吸着ヘッド手段の２軸のピッチは、前記画像処理シス
テムで計測した前記バーンインボードのソケットの位置
座標で、指定され伸び縮みさせられる請求項１記載のバ
ーンインボード用ローダアンローダ装置。
【請求項３】前記バーンインボードのソケットに対す
る半導体デバイスの挿入ミスをしたソケット位置座標を
前記画像処理システムを通して学習する学習手段を更に
備え、該学習手段により挿入ミスの学習に応じて、前記
吸着ヘッド手段による挿入態様を変更できるようにした
請求項３記載のバーンインボード用ローダアンローダ装
置。
【請求項４】バーンインボードのソケットに対して半
導体デバイスを挿抜するためのローダアンローダ装置に
おいて、バーンインボードに対する半導体デバイスの挿
抜を行うための挿抜手段と、前記バーンインボードのソ
ケットの位置を計測するための画像処理システムとを備
えており、該画像処理システムは、前記バーンインボー
ドの上部に横軸のトランスファを持つ移動カメラと、前
記バーンインボードの下部に少なくとも２台の固定カメ
ラとを備えており、前記移動カメラは、前記バーンイン
ボードのソケットの位置を計測し、前記固定カメラは、
前記バーンインボードの移動軸の傾きを計測し、前記挿
抜手段は、前記画像処理システムの計測結果に応じて制
御されることを特徴とするバーンインボード用ローダア
ンローダ装置。
【請求項５】前記画像処理システムは、前記バーンイ
ンボードと同様の形状のスケールボードを備えており、
該スケールボードを使用してカメラ自身の移動軸の傾き
を計測する請求項４記載のバーンインボード用ローダア
ンローダ装置。
【請求項６】前記移動カメラは、前記挿抜手段の移動
より先に走る機構とされている請求項４または５記載の
バーンインボード用ローダアンローダ装置。
【請求項７】前記挿抜手段は、４個の吸着ヘッドを有
しており、該吸着ヘッドの中心を結ぶ線は実質的に４角
形を形成し、２辺となる２軸のピッチは、前記バーンイ
ンボードのソケットの位置に応じて可変とされており、
前記画像処理システムは、前記４個の吸着ヘッドと半導
体デバイスとのチャッキング位置のズレを計測し且つ前
記バーンインボードの対応する４個のソケットの位置座
標のそれぞれの中心点を計測し、マトリクス演算を用い
た座標変換を通して、前記半導体デバイスのソケットに
対する挿抜を制御する請求項４または５または６記載の
バーンインボード用ローダアンローダ装置。
【請求項８】バーンインボードのソケットに対して半
導体デバイスを挿抜するためのローダアンローダ装置に
おいて、前記バーンインボードを所定の方向において搬
送するボード搬送手段と、前記所定の方向において間隔
を置いて配置された抜取り手段および挿入手段とを備え
ており、前記抜取り手段および挿入手段は、それぞれ４
個のヘッドを有しており、該ヘッドの中心を結ぶ線は実
質的に４角形を形成し、前記バーンインボードのソケッ
トに対する前記半導体デバイスの挿抜は、前記ボード搬
送手段によって前記バーンインボードを前記所定の方向
において搬送させながら、前記抜取り手段による半導体
デバイスの抜取り動作および前記挿入手段による半導体
デバイスの挿入動作を繰り返すことによって行われるこ
とを特徴とするバーンインボード用ローダアンローダ装
置。
【請求項９】前記ボード搬送手段は、前記所定の方向
において前記バーンインボードを前進後退を繰り返すよ
うにして移動させ、前記抜取り手段および挿入手段によ
る前記半導体デバイスの挿抜は、基本的には、４個の半
導体デバイスの単位にて行われる請求項８記載のバーン
インボード用ローダアンローダ装置。
【請求項１０】バーンインボードのソケットに対して
半導体デバイスを挿抜するためのローダアンローダ装置
において、バーンインボードに対する半導体デバイスの
挿抜を行うための挿抜手段と、前記バーンインボードの
ソケットの状態を検出するための画像処理システムとを
備えており、前記画像処理システムは、前記バーンイン
ボードのソケットに不具合があること、または前記バー
ンインボードのソケットに半導体デバイスが挿入されて
いないことを検出したときには、前記挿抜手段を制御し
て当該ソケットへの半導体デバイスの挿入動作または当
該ソケットからの半導体デバイスの抜取り動作を行わせ
ないような制御を行うことを特徴とするバーンインボー
ド用ローダアンローダ装置。
【請求項１１】前記バーンインボードには、予め損傷
を受けているソケットに光学的シールが貼り付けられる
請求項１０記載のバーンインボード用ローダアンローダ
装置。