JP2007304101A - Ｉｃソーティングハンドラ及びトレイ移送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣソーティングハンドラを提供する。
【解決手段】ハンドラ本体、テストしようとする半導体素子を供給するために前記ハンドラ本体の一側に設置されるローディング部、前記ローディング部から移送されたトレイに、テスト済み半導体素子を受納するためのアンローディング部、及び前記トレイを前記ローディング部から前記アンローディング部に移動させながら、前記トレイに残存する半導体素子を前記トレイから除去するためのトレイハンドリング装置（Ｔｒａｙ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）を備える構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、バーンインテスト用ＩＣソーティングハンドラに係り、より詳細には、バーンインテスト済み半導体素子を収納するトレイをローディング部からアンローディング部に移送するトレイ移送装置を備えるソーティングハンドラに関する。

半導体素子は、加工工程が完了した後、テスト装置によって各種電気的、熱的な検査が行われる。その例に、半導体素子に熱的ストレスを印加して半導体素子の欠陥を検査するバーンインテスト工程がある。

かかるバーンインテスト工程は、行列形態（ｍａｔｒｉｘ ｔｙｐｅ）に半導体素子の入っているバーンインボード（ｂｕｒｎ−ｉｎ ｂｏａｒｄ）をチャンバーに貯蔵して高熱を印加することによってなされる。このようなバーンインテスト済み半導体素子は、ＩＣソーティングハンドラによって良品と不良品とに分類される。

該ＩＣソーティングハンドラは、バーンインテストが完了済み半導体素子の入っているバーンインボードが供給されると、このバーンインボードの半導体素子をバーンインボードから取り出して良否を判定した後、その空いた所にバーンインテストされる新しい半導体素子を収納する分類装置である。

このＩＣソーティングハンドラは、本体、該本体の一側に新しくテストする半導体素子が受納してあるトレイが待機するローディング部、バーンインテスト済み半導体素子を収納したまま本体に供給されるバーンインボード、バーンインテスト結果、良品と判定された半導体素子が受納されるトレイが積載されたアンローディング部を備える。また、ＩＣソーティングハンドラは、バーンインテスト結果、不良品または再検査品と判定された半導体素子を受納するソーティング部をさらに備える。

該ＩＣソーティングハンドラは、バーンインテスト済み半導体素子をバーンインボードからアンローディング部の空き（ｅｍｐｔｙ）トレイに移送する作業と、新しくバーンインテストされる半導体素子をローディング部のトレイからバーンインボードの空いた所に移送する作業とを同時に行う。

このとき、半導体素子がバーンインボードに全て移送されて空になったローディング部のトレイは、アンローディング部に移送されて再利用される。すなわち、ローディング部からアンローディング部に移送された空きトレイに、バーンインテストの結果良品と判定された半導体素子を乗せる。

しかしながら、ローディング部からアンローディング部に供給されるトレイに半導体素子が残っている場合がありうる。これは、バーンインボードからアンローディング部のトレイに半導体素子を移送する際に該トレイの一つの素子貯蔵領域に複数の半導体素子が重畳する不良を招く。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、バーンインテストされる半導体素子の入っているトレイが待機するローディング部から、バーンインテスト済み半導体素子が入っているトレイが待機するアンローディング部へトレイを移送する移送装置を備えるＩＣソーティングハンドラを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、ハンドラ本体と、バーンインテスト済み半導体素子を前記本体に供給するバーンインボードと、バーンインテストされる半導体素子が受納されたトレイが待機し、前記ハンドラ本体の一側に設置されるローディング部と、バーンインテスト済み半導体素子が前記バーンインボードから移されるトレイが待機するアンローディング部と、前記トレイを前記ローディング部から前記アンローディング部に移送するトレイ移送装置（Ｔｒａｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）と、を備えるＩＣソーティングハンドラを提供する。

前記トレイ移送装置は、前記トレイをホールディング及び解除させるホルダーユニットと、前記トレイを回転させる回転ユニットと、前記ホルダーユニットと回転ユニットとを結合させる結合ユニットと、を備えることができる。

前記トレイ移送装置は、前記トレイを前記ローティング部から前記アンローディング部に移送させるために前記ハンドリングホ本体の上部で移動可能に設置されるベースフレームをさらに備えることができる。

前記ホルダーユニットは、前記トレイを握るホルダー部材と、前記ホルダー部材を動かせる第１駆動装置と、を備えることができる。

前記第１駆動装置は、前記ホルダー部材と連結され、該ホルダー部材と一緒に移動するピストンロッドと、前記ピストンロッドを移動させる空圧シリンダと、を備えることがである。

前記回転ユニットは、前記ホルダーユニットとトレイを回転させる回転軸と、前記回転軸を回転させる第２駆動装置と、を備えることができる。

前記結合ユニットは、前記回転軸及びホルダーユニットとを結合させており、前記回転軸が回転すると、前記結合ユニットとホルダーユニットは前記回転軸と共に回転することができる。

前記ＩＣソーティングハンドラは、前記回転軸の両端に設置され、前記回転軸を支持するブシングをさらに備えることができる。

また、本発明は、ハンドラ本体と、バーンインテスト済み半導体素子を前記本体に供給するバーンインボードと、バーンインテストされる半導体素子が受納されたトレイが待機し、前記ハンドラ本体の一側に設置されるローディング部と、バーンインテスト済み半導体素子が前記バーンインボードから移されるトレイが待機するアンローディング部と、前記ローディング部から前記アンローディング部にトレイを移送し、前記トレイに残存する半導体素子が自体荷重により前記トレイから離脱されるようにするトレイ移送装置と、を備えるＩＣソーティングハンドラを提供する。

また、本発明は、ハンドラ本体と、前記ハンドラ本体の一側から他側に移動可能なトレイ移送装置とを備え、該トレイ移送装置は、前記ハンドラ本体の一側から他側に移動可能であり、前記ハンドラ本体の上部に設置されるベースフレームと、前記ベースフレームに回転可能に設置される回転軸と、該回転軸に結合され、トレイをホールディング及び解除させるホルダーユニットと、前記回転軸を回転させる回転ユニットと、を備えるＩＣソーティングハンドラを提供する。

したがって、前記ホルダーユニットに固定されたトレイは、回転軸の回転によってホルダーユニットが回転すると一緒に回転し、前記トレイに残存する半導体素子が前記トレイから除去される。

本発明のＩＣソーティングハンドラによれば、トレイをローディング部からアンローディング部に移送する途中で該トレイを回転させてトレイ中の残留デバイスを除去するため、トレイがアンローディング部で再利用される際、トレイに半導体素子が重なって収納されることを防止することが可能になる。

以下、本発明の好適な実施例について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明のＩＣソーティングハンドラを示す平面図である。図１を参照すると、本発明のＩＣソーティングハンドラは、ハンドラ本体１と、バーンインテストされる半導体素子をハンドラ本体１に供給するバーンインボードＢと、バーンインテストされる半導体素子が受納されたトレイＴが待機するローディング部３と、バーンインテスト結果、良品と判定された半導体素子が受納されるトレイＴが待機するアンローディング部４と、を備える。

バーンインボードＢは、バーンインボード移送装置２０によって移送されてソーティングハンドラ本体１の中央部、すなわち、作業領域（ｗｏｒｋ ａｒｅａ）に配置され、該バーンインボードＢを挟んでローディング部３とアンローディング部４は前ハンドラ本体１の一側と他側にそれぞれ配置される。そして、ローディング部３とアンローディング部４との間には、バーンインテスト結果、不良品または再検査品と判定された半導体素子を受納するトレイＴが積載されたソーティング部５が設置される。

また、ローディング部３からアンローディング部４に空きトレイＴを移送するトレイ移送装置１００が備えられている。このトレイ移送装置１００は、バーンインボードＢを挟んでソーティング部５と向かい合うようにソーティングハンドラ本体１の一側に設置されることが好ましい。

また、ＩＣソーティングハンドラ本体１の一側には、複数のバーンインボードＢが積載されたラック（Ｒａｃｋ）２が設置される。このラック２は、バーンインテスト器でテストを終えた半導体素子を受納したバーンインボードＢを積載するラックと、新しくバーンインテストする半導体素子を受納したバーンインボードを積載するラックの２種類のラックに区分される。

また、ソーティングハンドラ本体１には、バーンインボードをラック２からソーティングハンドラ本体１の作業領域へ移送させるためのボード移送装置２０が設置される。このボード移送装置２０は、ラック２からバーンインボードＢを引き出してソーティングハンドラ本体１に供給する、または、バーンインボードＢをソーティングハンドラ本体１からラック２に供給する役割を担う。もちろん、ボード移送装置２０は、ソーティングハンドラ本体１内でバーンインボードＢをＸまたはＹ方向に１ステップずつ移動させたり、Θ方向に回転させたりすることができる。したがって、ボード移送装置２０をｘ−ｙ−Θテーブルという。

また、ローディング部３の一側には、半導体素子の電気的特性をテストするＤＣテスト部８が設置される。また、アンローディング部４の一側には、バーンインテストが完了済み半導体素子を一時的に受納するアンローディングバッファー１０が設置される。より具体的に、ＤＣテスト部８は、ローディング部３と作業領域との間に配置されることが好ましい。また、アンローディングバッファー１０は、アンローディング部４と作業領域との間に配置されることが好ましい。

したがって、ＤＣテスト部８とアンローディングバッファー１０との間に作業領域が配置される。

また、ソーティングハンドラ本体１には、該本体の上に設置され、ＤＣテスト部８、バーンインボードＢ及びアンローディングバッファー１０を横切るＸ軸フレーム６が設置される。このＸ軸フレーム６には、ローディングピッカー（ｌｏａｄｉｎｇ ｐｉｃｋｅｒ）１１、インサートピッカー（ｉｎｓｅｒｔｉｎｇ ｐｉｃｋｅｒ）１２、リムーブピッカー（ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｐｉｃｋｅｒ）１３、及びアンローディングピッカー（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ｐｉｃｋｅｒ）１４が設置される。

ローディングピッカー１１は、バーンインテストされる半導体素子をローディング部３からＤＣテスト部８に移送する。インサートピッカー１２は、ＤＣテスト部８の半導体素子をバーンインボードＢに挿入（ｉｎｓｅｒｔ）する。リムーブピッカー１３は、バーンインボードＢの半導体素子を持ち上げてアンローディングバッファー１０に移す。アンローディングピッカー１４は、アンローディングバッファー１０の半導体素子をアンローディング部４に移送する。

ここで、ＤＣテスト部８に移送された半導体素子は、簡単な電気的テストを受ける。これをＤＣテストという。インサートピッカー１２とリムーブピッカー１３は互いに結合されて同時に移動する。そして、リムーブピッカー１３がバーンインボードから半導体素子を取り出すと、その箇所にインサートピッカー１２がＤＣテスト部８から半導体素子を取り込む。

また、ソーティング部５の上側には、ＤＣテスト部８及びアンローディングバッファー１０の不良素子をソーティング部５に移送するソーティングピッカー１５がＸ−Ｙフレーム７に取り付けられている。ソーティングピッカー１５は、Ｘ−Ｙフレーム７に沿ってソーティング部５の任意の地点に移動して不良素子を降ろす。

また、ローディング部３とアンローディング部４の後方部には、ローディング部３のトレイをアンローディング部４に移送するトレイ移送装置１００がトレイ移送用Ｘ軸１９に沿って往復移動可能に設置される。

図２乃至図４を参照して、本発明によるトレイ移送装置１００についてより具体的に説明する。

トレイ移送装置１００は、トレイ移送用Ｘ軸１９に沿ってＸ方向に水平移動可能であり且つＺ方向、すなわち、上下に移動可能なベースフレーム１１０と、トレイＴを固定及び解除させるためのホルダーユニットと、該トレイＴを回転させるための回転ユニットと、該ホルダーユニットと回転ユニットとを結合させる結合ユニット１３１と、を備える。

ベースフレーム１１０は、トレイ移送用Ｘ軸１９に沿ってＸ方向に水平移動可能であり、且つ、上下にも移動可能である。

ホルダーユニットは、トレイＴを握るホルダー部材１３２と、ホルダー部材１３２を動かせる第１駆動装置とを備える。該第１駆動装置は、ホルダー部材１３２と連結されるピストンロッド１３４と、該ピストンロッド１３４を伸縮させる空圧シリンダ１３３とを備える。

もちろん、この第１駆動装置は、回転するモーターと、このモーターの回転力をホルダー部材１３２の直線運動に切り換える運動切換部材とを備えてなることができる。

また、回転ユニットは、ホルダーユニットとトレイＴを回転させる回転軸１２０と、該回転軸１２０を回転させる第２駆動装置１４０とを備える。

回転軸１２０は、軸を基準にＲ方向に回転可能にベースフレーム１１０に設置される。また、回転軸１２０の両端には、回転軸１２０を支持するブシング１２２が設置される。

結合ユニット１３１は、回転軸１２０とホルダーユニットとを結合させる。したがって、回転軸１２０の回転と共に結合ユニット１３１とホルダーユニットも回転する。

具体的に、結合ユニット１３１の一側は回転軸１２０の中間部分と結合され、他側はホルダーユニットの空圧シリンダ１３３と結合される。また、空圧シリンダ１３３には両側方向に伸縮可能な１対のピストンロッド１３４が結合され、ピストンロッド１３４の末端は、トレイＴの両側辺部を固定及び解除させるホルダー部材１３２と結合される。

したがって、空圧シリンダ１３３に空圧が印加されると、各ピストンロッド１３４が両側方向に伸縮され、これによってピストンロッド１３４と結合されたホルダー部材１３２が両側方向に近付いたり遠ざかったりしながらトレイＴの両側辺部を固定または解除させることになる。

ベースフレーム１１０の後段部には、回転軸１２０を一方向または両方向に回転させる第２駆動装置１４０が設置される。第２駆動装置１４０は、様々な公知の回転運動システム、例えば、回転軸１２０の一端部と結合され、印加される空圧によって回転軸１２０を両方向に所定角度ずつ往復回動させる回転シリンダ（Ｒｏｔａｒｙ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）とすれば良い。

もちろん、第２駆動装置１４０は、回転軸１２０の一端部と結合されて回転軸１２０を回動させるモーターなどにしても良く、それ以外にも、様々な回転運動システムを用いて第２駆動装置１４０を構成可能である。

図１乃至図４を参照して、本発明によるＩＣソーティングハンドラ及びトレイ移送装置１００の作動について説明する。

まず、バーンインテストが完了済みバーンインボードＢは、ラック２か引き出されてソーティングハンドラ本体１の中央の作業領域へ移送される。

同時に、ローディング部３のトレイＴがＸ軸フレーム６の下部に移動する。すると、ローディングピッカー１１は、ローディング部３のトレイＴに受納された半導体素子を持ち上げてＤＣテスト部８に移す。ＤＣテスト部８は半導体素子のＤＣ性能を簡単に検査する。

このとき、ローディングピッカー１１は、ローディング部３とＤＣテスト部８を往復しつつ半導体素子をローディング部３からＣＤテスト部８に移し続く。

ＤＣテスト部８でＤＣテストが完了すると、インサートピッカー１２はＤＣテスト部８の上部に移動し、リムーブピッカー１３はバーンインボードＢ上に移動する。インサートピッカー１２とリムーブピッカー１３は一体に結合して一緒に移動する。

その後、インサートピッカー１２は、ＤＣテスト部８の半導体素子を持ち上げてバーンインボード上へ移動し、リムーブピッカー１３はバーンインボードＢ上のバーンインテスト済み半導体素子を持ち上げてアンローディングバッファー１０に移動する。すなわち、リムーブピッカー１３が半導体素子をバーンインボードＢから取り出すと、その箇所にインサートピッカー１２がＤＣテスト部８から持ち上げてきた半導体素子を降ろしておく。

インサートピッカー１２及びリムーブピッカー１３はこのようなピック・アンド・プレース（ｐｉｃｋ ａｎｄ ｐａｌｃｅ）動作を繰り返す。

以降、アンローディングピッカー１４は、アンローディングバッファー１０上のバーンインテストが完了済み半導体素子の中で正常のデバイスのみをアンローディング部４のトレイＴに入れる。

一方、アンローディングバッファー１０上の不良半導体素子は、ソーティングピッカー１５がＸ−Ｙ軸フレーム７に沿って移動しながらソーティング部５のトレイＴに移動させる。

バーンインボードＢ上のバーンインテストが完了済み半導体素子が全部分離され、その箇所にバーンインテストされる新しい半導体素子が完全に収納されると、ボード移送装置２０は当該バーンインボードＢをラック２へ移送する。

一方、ローディング部３のトレイＴに入っている半導体素子が全てＤＣテスト部８に移動されて空きになると、この空きトレイＴは、ローディング部３の後方へ移動する。

続いて、この空きトレイＴは、トレイ移送装置１００のホルダー部材１３２で持ち上げられてアンローディング部４に移動される。

トレイ移送装置１００のベースフレーム１１０がトレイ移送用Ｘ軸１９に沿ってアンローディング部４に移動する途中で、ベースフレーム１１０が指定された位置に到達すると、第２駆動装置１４０が動作して空きトレイＴを回転させる。すなわち、空きトレイＴに残っているかもしれない半導体素子を完全に除去するために、トレイ移送装置１００はローディング部３のトレイＴをアンローディング部４に移送する途中で回転させて残存の半導体素子を離脱させるわけである。

例えば、第２駆動装置１４０が回転軸１２０を１８０度回転させると、該回転軸１２０に取り付けられているホルダーユニットと結合ユニットは回転軸１２０と共に回転し、ホルダー部材１３２に固定されているトレイＴも１８０度回転して１８０度にひっくり返されることにより、トレイＴ中に残留するデバイスが下部に落ちるのである。

トレイＴから離脱されたデバイスは、ローディング部３とアンローディング部４との間の指定された位置の下側に設置される別のデバイス収集筒（図示せず）に集まる。

結果として、トレイＴに残存するデバイスは、ローディング部３からアンローディング部４に移送されつつ自体荷重によってそのトレイＴから離脱される。

トレイ移送装置１００によって空きトレイがアンローディング部４に到着すると、空圧シリンダ１３３の作動によってホルダー部材１３２が両側に遠ざかりながらトレイＴはアンローディング部４に安置される。その後、トレイ移送装置１００は再びローディング部３に移動し、ローディング部３において次のトレイＴを移送させる準備をする。

本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を持つ者にとって本発明の精神を逸脱しない限度内で様々な変形が可能であり、これらの変形は本発明の範囲に含まれる。

本発明によるＩＣソーティングハンドラの一実施例を概略的に示す平面図である。 図１に備えられたトレイ移送装置を示す斜視図である。 図２のトレイ移送装置装置の正面図である。 図２のトレイ移送装置装置の側面図である。

Claims (12)

1. 本体と、
   テストされる電子部品が受納されたトレイが待機し、前記本体の一側に設置されるローディング部と、
   バーンインテスト済み電子部品を受納し、前記本体の作業領域に供給されるバーンインボードと、
   バーンインテスト済み電子部品が前記バーンインボードから移される空きトレイが待機するアンローディング部と、
   前記バーンインボードの電子部品のうち、不良または基準等級以下の電子部品が受納されるソーティング部と、
   前記トレイを前記ローディング部から前記アンローディング部に移動させながら、前記トレイに残存する電子部品を前記トレイから除去するトレイ移送装置と、
   を備えるＩＣソーティングハンドラ。
2. 前記トレイ移送装置は、
   前記トレイを固定及び解除させるホルダーユニットと、
   前記トレイを回転させる回転ユニットと、
   前記ホルダーユニットと回転ユニットとを結合させる結合ユニットと、
   を備える、請求項１に記載のＩＣソーティングハンドラ。
3. 前記トレイ移送装置は、前記トレイをホールディングするホルダーユニットが設置され、上、下運動可能なベースフレームをさらに備える、請求項２に記載のＩＣソーティングハンドラ。
4. 前記ホルダーユニットは、前記トレイを握るホルダー部材と、前記ホルダー部材を動かせる第１駆動装置と、を備える、請求項２に記載のＩＣソーティングハンドラ。
5. 前記第１駆動装置は、前記ホルダー部材と連結されるピストンロッドと、前記ピストンロッドを伸縮させる空圧シリンダと、を備える、請求項４に記載のＩＣソーティングハンドラ。
6. 前記回転ユニットは、前記ベースフレームに対して回転可能に設置される回転軸と、前記回転軸を回転させる第２駆動装置と、を備える、請求項３に記載のＩＣソーティングハンドラ。
7. 前記結合ユニットは、前記回転軸及びホルダーユニットと結合され、前記回転軸が回転すると、前記結合ユニットとホルダーユニットは前記回転軸と共に回転する、請求項５に記載のＩＣソーティングハンドラ。
8. 前記回転軸の両端に設置されて前記回転軸を支持するブシングをさらに備える、請求項６に記載のＩＣソーティングハンドラ。
9. ハンドラ本体と、
   前記ハンドラ本体にテストされた電子部品を供給するバーンインボードと、
   テストされる電子部品を前記バーンインボードに供給するためのローディング部と、
   前記バーンインボードから分類される電子部品を受納するトレイが待機するアンローディング部と、
   前記ローディング部から前記アンローディング部にトレイを移送し、移送途中に前記トレイに残存する電子部品を自体荷重により前記トレイから離脱させて空きトレイにするトレイ移送装置と、
   を備える、ＩＣソーティングハンドラ。
10. 前記トレイ移送装置は、
    前記ローディング部から前記アンローディング部に前記トレイを移送するベースフレームと、
    前記トレイを固定及び解除させるホルダーユニットと、
    前記ベースフレームに対して回転可能に設置され、前記トレイを回転させる回転ユニットと、
    前記ホルダーユニットと回転ユニットを結合させる結合ユニットと、
    を備える、請求項９に記載のＩＣソーティングハンドラ。
11. ハンドラ本体、前記ハンドラ本体にテストされた電子部品を提供するバーンインボード、前記ハンドラ本体の一側に設置され、テストされる電子部品が受納されているトレイが待機するローディング部、前記バーンインボードから電子部品が受納されるトレイが待機するアンローディング部を備えるソーティングハンドラにおいて、
    前記ローディング部から前記アンローディング部に前記トレイを移送し、移送途中で前記トレイを回転させて前記トレイに残存する電子部品を除去する、トレイ移送装置。
12. 前記トレイ移送装置は、
    前記ローディング部から前記アンローディング部に前記トレイを移送するベースフレームと、
    前記トレイを固定及び解除させるためのホルダーユニットと、
    前記ベースフレームに対して回転可能に設置され、前記トレイを回転させる回転ユニットと、
    前記ホルダーユニットと回転ユニットとを結合させる結合ユニットと、
    を備える、請求項１１に記載のトレイ移送装置。

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