JP2020038116A - Automatic handling of test target device for different foam factors in test cell - Google Patents
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Abstract
Description
［関連出願の相互参照］
本出願は２０１７年３月９日に出願された米国特許出願第１５／４５５，１０３号明細書に関する。その明細書は「ＤＥＶＩＣＥ ＴＥＳＴＩＮＧ ＵＳＩＮＧ ＤＵＡＬ−ＦＡＮ ＣＯＯＬＩＮＧ ＷＩＴＨ ＡＭＢＩＥＮＴ ＡＩＲ（周囲空気によるデュアルファン冷却を用いたデバイステスト）」と題し、発明者はＲｏｌａｎｄ Ｗｏｌｆｆ、代理人整理番号はＡＴＳＹ−００４６−０１．０１ＵＳである。当該特許出願は、その全体を参照によって、また全ての目的のために本明細書に組み込まれる。
[Cross-reference of related applications]
This application is related to US Patent Application No. 15 / 455,103, filed March 9, 2017. The specification is entitled "DEVICE TESTING USING DUAL-FAN COLLING WITH AMBIENT AIR (device test using dual fan cooling with ambient air)", the inventor is Roland Wolff, and the agent reference number is ATSY-0046-01.01US. It is. That patent application is incorporated herein by reference in its entirety and for all purposes.
本開示は概して自動テスト装置の分野に関し、より具体的には、そのような装置に対して自動ハンドリングする手法に関する。 The present disclosure relates generally to the field of automatic test equipment, and more specifically, to techniques for automatically handling such equipment.
自動テスト装置（ＡＴＥ）は、半導体ウエハ若しくはダイ、集積回路（ＩＣ）、回路基板、又はソリッドステートドライブなどのパッケージ化されたデバイス上でテストを実施する、あらゆるテストアセンブリであってよい。ＡＴＥアセンブリは、測定を迅速に行う自動テストを実施し、それから解析され得るテスト結果を生成するのに用いられてよい。ＡＴＥアセンブリは、計測器に接続されたコンピュータシステムから、複雑な自動テストアセンブリまで何であってもよく、そのような複雑な自動テストアセンブリには、システムオンチップ（ＳＯＣ）テスト又は集積回路テストなどの、電子部品テスト及び／又は半導体ウエハテストを自動的に実施することが可能な、特注の専用コンピュータ制御システムや多くの異なるテスト装置が含まれてよい。ＡＴＥシステムは、所与のデバイスが消費者に届けられる前に、デバイスが設計通りに機能することを保証すること、及びそのデバイス内の不良コンポーネントの有無を判定する診断ツールとして機能を果たすことの両方のために費やされるデバイステストの時間を低減する。 An automatic test equipment (ATE) may be any test assembly that performs tests on packaged devices such as semiconductor wafers or dies, integrated circuits (ICs), circuit boards, or solid state drives. The ATE assembly may be used to perform automated tests that make measurements quickly and then generate test results that can be analyzed. ATE assemblies can be anything from computer systems connected to instruments to complex automated test assemblies, such complex automated test assemblies include system-on-chip (SOC) tests or integrated circuit tests. A custom dedicated computer control system and many different test equipment capable of automatically performing electronic component tests and / or semiconductor wafer tests may be included. The ATE system is intended to ensure that a given device performs as designed before it is delivered to a consumer, and to serve as a diagnostic tool to determine if there are any bad components in that device. Reduce device testing time spent on both.
典型的なＡＴＥシステムがデバイス（一般に、テスト対象デバイス又はＤＵＴと称される）をテストする場合、ＡＴＥシステムは、デバイスに刺激（例えば、電気信号）を与え、デバイスからの応答（例えば、電流や電圧）を検査する。通常、テストの最終結果は、事前に設定された許容範囲内でデバイスが期待される特定の応答を無事に提供できた場合は「合格」、事前に設定された許容範囲内でデバイスが期待される応答を提供できなかった場合は「不良」のいずれかである。より高度なＡＴＥシステムは、不良デバイスを評価し、場合によっては１つ又は複数の故障原因を判定することが可能である。 When a typical ATE system tests a device (commonly referred to as a device under test or DUT), the ATE system provides a stimulus (eg, an electrical signal) to the device and a response (eg, current or current) from the device. Voltage). Typically, the end result of a test is `` passed '' if the device successfully provided the specific response expected within the preset tolerance, and the device expected within the preset tolerance. If no response could be provided, it is one of "bad". More advanced ATE systems can evaluate bad devices and possibly determine one or more causes of failure.
ＡＴＥシステムでは、ＡＴＥシステムのオペレーションを管理するコンピュータを含むことが一般的である。通常、コンピュータは、１つ又は複数の専用ソフトウェアプログラムを実行して、（ｉ）テスト開発環境、及び（ｉｉ）デバイステスト環境を提供する。テスト開発環境では、ユーザが通常、テストプログラムを作成する。このテストプログラムは、即ち、１つ又は複数のファイルからなる、ＡＴＥシステムの様々な部分を制御するソフトウェアベースの構成体である。デバイステスト環境では、ユーザは通常、テストするための１つ又は複数のデバイスをＡＴＥシステムに提供し、テストプログラムに従って各デバイスをテストするようＡＴＥシステムに命令する。ユーザは、追加のデバイスをＡＴＥシステムに提供し、その追加のデバイスをテストプログラムに従ってテストするようＡＴＥシステムに命令するだけで、追加のデバイスをテストし得る。従って、ＡＴＥシステムは、テストプログラムに基づいて、ユーザが多くのデバイスを一貫した自動化方式でテストすることを可能にする。 ATE systems typically include a computer that manages the operation of the ATE system. Typically, a computer executes one or more dedicated software programs to provide (i) a test development environment, and (ii) a device test environment. In a test development environment, a user typically creates a test program. The test program is a software-based construct that controls various parts of the ATE system, ie consists of one or more files. In a device test environment, a user typically provides one or more devices to the ATE system for testing and instructs the ATE system to test each device according to a test program. The user may test the additional device simply by providing the additional device to the ATE system and instructing the ATE system to test the additional device according to a test program. Thus, the ATE system allows a user to test many devices in a consistent and automated manner based on a test program.
典型的な従来技術のテスト環境では、ＤＵＴは制御された環境チャンバ又は「オーブン」に配置される。ＤＵＴは、テストヘッドのテスタスライスに接続される。いくつかのＤＵＴは単一のスライスに接続され得て、単一のテストチャンバにはいくつかのスライスが含まれてよい。これらのスライスはテスト回路を含み、テストプランに従ってＤＵＴに対してテストを実施する。ＤＵＴは、オーブンに入ると、制御されたチャンバ環境を乱さないように、ユーザが手を触れることはできない。ＤＵＴがチャンバ内にあるとき、その一部のＤＵＴのテストが早く終了する場合でも、そのＤＵＴは、全てのテストが終了するまで取り出すことができない。その後、チャンバはアクセス可能となる。 In a typical prior art test environment, the DUT is placed in a controlled environment chamber or "oven." The DUT is connected to a test head tester slice. Some DUTs may be connected to a single slice, and a single test chamber may include several slices. These slices contain test circuits and perform tests on the DUT according to a test plan. Once in the oven, the DUT cannot be touched by the user so as not to disturb the controlled chamber environment. When a DUT is in the chamber, the DUT cannot be removed until all tests have been completed, even if some of the DUTs finish testing early. Thereafter, the chamber is accessible.
このテスト環境に関連付けられた課題のうちの１つは、環境チャンバの内部はテスト中にアクセスできないことであり、これにより、オーブン内のアクティブ・テスタスライスを用いてテストが実行されている場合、特定のテスタスライスがアイドル状態になってしまう。他の課題は、従来のテスト環境では、通常、テスタスライスからＤＵＴを手動で挿入する及び取り出すことが必要なことで、これは、時間がかかり、エラーを生じやすく、手動ハンドリングの間にＤＵＴがダメージを受ける可能性があるので、不利益である。更に、大量生産環境において手動でＤＵＴの挿入及び取り出しを行うことは、非常に非効率であり、また、エラーを生じやすい。 One of the challenges associated with this test environment is that the interior of the environmental chamber is inaccessible during testing, so that if the test is being performed using an active tester slice in the oven, Certain tester slices are idle. Another challenge is that traditional test environments typically require the manual insertion and removal of DUTs from tester slices, which is time consuming, error prone, and reduces the likelihood of DUTs during manual handling. It is disadvantageous because it can be damaged. Further, manual insertion and removal of DUTs in a mass production environment is very inefficient and error prone.
従って、テストセル内の異なるフォームファクタのＤＵＴをハンドリングすることの自動化された方法へのニーズは存在する。更に、必要とされているのは、人間の労働の必要性をなくし、より少ない時間でより多い生産量を達成するロボットを用いて、ＤＵＴをテストヘッドのプリミティブに挿入すること、及びプリミティブから取り出すことの自動化された方法である。更に、必要とされているのは、システムを十分に利用できるように、テストが実施されている間にシステムへのアクセスが可能なテスト環境である。説明されるシステムの有益な態様を用いて、そのような態様のそれぞれを限定することなく、本発明の実施形態がこれらの課題に取り組むために今までにない解決手段を提供する。 Accordingly, a need exists for an automated method of handling different form factor DUTs in a test cell. Further, what is needed is inserting and removing a DUT from a primitive in a test head using a robot that eliminates the need for human labor and achieves higher yields in less time. It is an automated way of doing things. Further, what is needed is a test environment that allows access to the system while tests are being performed so that the system can be fully utilized. Using the beneficial aspects of the described system, without limiting each of such aspects, embodiments of the present invention provide an unprecedented solution to address these issues.
本明細書において開示される本発明は、複数のプリミティブ及び関連するＤＵＴインタフェースボード（ＤＩＢ）を利用して、ＤＵＴをテストする。各プリミティブは、他のプリミティブから独立して動作することが可能であることを意味する、モジュール型である。各プリミティブはＤＩＢに接続され、ＤＩＢは、複数のＤＵＴの複数のスロットを含む。 The invention disclosed herein utilizes a plurality of primitives and an associated DUT interface board (DIB) to test a DUT. Each primitive is modular, meaning that it can operate independently of the other primitives. Each primitive is connected to a DIB, which includes multiple slots of multiple DUTs.
本発明の実施形態はロボットを利用し、ＤＩＢへのＤＵＴの挿入及びＤＩＢからのＤＵＴの取り出しを自動化することによって、テストプロセスを部分的に自動化する。１つの実施形態において、ロボットは、様々なフォームファクタのＤＵＴをハンドリングする交換可能なグリッパを利用する。自動プロセスは、ロボットがどの種類のデバイスが自動的にテストされているのかを認識し、テストされているデバイスのフォームファクタに対する適切なグリッパを選択するようプログラムされ得る。更に、他の実施形態において、テスタはまた、ビンにおけるデバイスの向き（水平又は鉛直）及びデバイスの配置を判定もする知能を、ロボットが有するようプログラムされ得る。追加の実施形態において、ロボットは更に、カメラと外部の参照点を用いることによって、デバイスにダメージを与えることなくデバイスを掴む知能でプログラムされている。 Embodiments of the present invention utilize robots to partially automate the test process by automating the insertion of DUTs into and removal of DUTs from DIBs. In one embodiment, the robot utilizes interchangeable grippers to handle various form factor DUTs. The automated process can be programmed so that the robot knows what type of device is being tested automatically and selects the appropriate gripper for the form factor of the device being tested. Further, in other embodiments, the tester may also be programmed such that the robot has intelligence to also determine the orientation (horizontal or vertical) of the device in the bin and the placement of the device. In additional embodiments, the robot is further programmed with the intelligence to grasp the device without damaging the device by using a camera and an external reference point.
本発明の複数の実施形態によれば、デバイスの加熱は概して、ＤＵＴそれ自体が動作することによって生じている。従って、デバイスの動作が許可された後、ＤＵＴは設定ポイント温度を得るであろう。そこで、本発明の実施形態において採用されているＤＩＢの内部の冷却方法及びシステム（例えばファン）は、テスト用の設定ポイント温度を維持するためにデバイスを効果的に冷却する。従って、温度制御された環境チャンバがデバイスを加熱する必要はない。他の利点は、周囲空気がうまく用いられ、ファンの他に追加の冷却要素を必要とすることなくＤＵＴを冷却し得ることである。従って、高価な環境チャンバに対するニーズはなくなる。なぜなら、実験室設定又はテストフロアにおいてテストが実施できるからである。この解決手段は低コストであり、また、ＤＩＢ（ＤＵＴインターフェースボード）とテスト実施モジュール（又はプリミティブ）との組み合わせは、ロボットによるＤＵＴ操作に適しており、従って、ネットワークカード、グラフィックカード、チップ、マイクロプロセッサ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、及びソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などを含む（ただし、これに限定されない）、様々な電子デバイスの大量テストに適している。 According to embodiments of the present invention, heating of the device is generally caused by the operation of the DUT itself. Thus, after operation of the device is authorized, the DUT will obtain the set point temperature. Thus, cooling methods and systems (eg, fans) inside the DIB employed in embodiments of the present invention effectively cool the device to maintain a set point temperature for testing. Thus, there is no need for a temperature controlled environmental chamber to heat the device. Another advantage is that ambient air can be used successfully and cool the DUT without requiring additional cooling elements besides the fan. Thus, there is no need for expensive environmental chambers. This is because the test can be performed in a laboratory setting or on a test floor. This solution is low cost, and the combination of DIB (DUT interface board) and test execution module (or primitive) is suitable for DUT operation by robot, therefore, network card, graphic card, chip, micro It is suitable for mass testing of various electronic devices, including, but not limited to, processors, hard disk drives (HDDs), and solid state drives (SSDs).
更に、ＤＵＴは環境テストチャンバ内に配置されていないので、ロボットを用いたテストサイクルの間でも、ハンドリング、物理的な操作、検査などがより容易になされる。ＤＵＴをテストするために用いられる電子回路の態様はまた、（本明細書に説明されるように、プリミティブを用いて）モジュール化される。従って、異なるモジュールは、異なるテストを異なるフォームファクタ及びＤＵＴの種類に対して実施、又は異なるテストを同一のＤＵＴの種類に対して実施し得る（なぜなら、もはやロックステップでテストを実施する必要性がないため）。これにより、全体のテスト効率とテストの柔軟性が向上する。 Furthermore, because the DUT is not located in the environmental test chamber, handling, physical manipulation, inspection, etc., are easier during a robotic test cycle. The aspects of the electronics used to test the DUT are also modularized (using primitives, as described herein). Thus, different modules may perform different tests on different form factors and DUT types, or different tests on the same DUT type (because there is no longer a need to perform tests in lockstep). No). This increases overall test efficiency and test flexibility.
１つの実施形態において、自動テスト装置（ＡＴＥ）を用いてテストを実施するための方法が開示される。方法は、テストされるテスト対象デバイス（ＤＵＴ）を配置する工程を備える。更に、方法は、ＤＵＴの有無をデータベースに記録する工程と、複数のＤＵＴを受け取ってテストするための複数のスロットを有するモジュール型デバイスであるプリミティブ内の、空きスロットの有無を判定するためにデータベースにクエリする工程とを備える。方法はまた、ＤＵＴを空きスロットに挿入するためにロボットを用いる工程と、データベースに空きスロットが埋まったことを報告する工程とを備える。最後に，方法は、ＤＵＴのテストを開始することを備える。 In one embodiment, a method for performing a test using an automated test equipment (ATE) is disclosed. The method comprises placing a device under test (DUT) to be tested. Further, the method includes recording a presence or absence of a DUT in a database, and a database for determining the presence or absence of an empty slot in a primitive that is a modular device having a plurality of slots for receiving and testing the plurality of DUTs. And querying the The method also includes using the robot to insert the DUT into the empty slot and reporting to the database that the empty slot has been filled. Finally, the method comprises initiating a test of the DUT.
異なる実施形態において、自動テスト装置（ＡＴＥ）を用いてテストを実施するためのシステムが提供される。システムは、ＤＵＴを取り上げ、プリミティブのテストスロットに及びテストスロットから移動させるように動作可能なエンドエフェクタを含むロボットを有する。システムは更に、ロボットを制御するためのメモリ及びプロセッサを含むシステムコントローラを有する。更に、システムは、複数のプリミティブであって、プリミティブは複数のＤＵＴをテストするための複数のスロットを含むモジュール型デバイスであり、また、ロボットはエンドエフェクタを用いてテストラック内の複数のプリミティブのスロットに自動的にアクセスするよう構成される複数のプリミティブを含む、テストラックを有する。 In a different embodiment, a system for performing a test using an automated test equipment (ATE) is provided. The system has a robot that includes an end effector operable to pick up the DUT and move the primitive into and out of the test slot. The system further has a system controller including a memory and a processor for controlling the robot. Further, the system is a plurality of primitives, the primitives are modular devices that include a plurality of slots for testing DUTs, and the robot uses end effectors to control the plurality of primitives in a test rack. It has a test rack that includes a plurality of primitives configured to automatically access a slot.
更に他の実施形態において、自動テスト装置（ＡＴＥ）を用いてテストを実施するためのシステムが開示される。システムは、ＤＵＴを取り上げ、プリミティブのテストスロットに及びテストスロットから移動させるように動作可能なエンドエフェクタを含むロボットを有する。システムは更に、複数のトレイを含み、テスト中に複数のトレイからロボットにＤＵＴを提示するように動作可能な、入力及び出力モジュールを有する。更に、システムはロボットを制御するためのメモリ及びプロセッサを含むシステムコントローラを有する。また、システムは、複数のプリミティブであって、プリミティブは複数のＤＵＴをテストするための複数のスロットを含むモジュール型デバイスであり、また、ロボットはテストラック内の複数のプリミティブのスロットに自動的にアクセスするよう構成される複数のプリミティブを含む、テストラックを有する。 In yet another embodiment, a system for performing a test using an automated test equipment (ATE) is disclosed. The system has a robot that includes an end effector operable to pick up the DUT and move the primitive into and out of the test slot. The system further includes an input and output module that includes a plurality of trays and is operable to present the DUT to the robot from the plurality of trays during a test. Further, the system has a system controller that includes a memory and a processor for controlling the robot. The system is also a plurality of primitives, the primitives are modular devices including a plurality of slots for testing a plurality of DUTs, and the robot is automatically inserted into a plurality of primitive slots in a test rack. There is a test rack including a plurality of primitives configured to access.
添付図面と共に以下の詳細な説明が、本発明の本質及び利点に関する、さらなる理解を提供するであろう。 The following detailed description together with the accompanying drawings will provide a further understanding of the nature and advantages of the present invention.
本発明の実施形態が、限定するためでなく例として添付図面の各図に示される。これらの図面において、同様の参照番号は同様の要素を指す。 Embodiments of the present invention are illustrated by way of example, and not by way of limitation, in the figures of the accompanying drawings. In these figures, like reference numbers refer to like elements.
図中において、同一の名称を有する要素は同一又は同様の機能を有する。 In the drawings, elements having the same name have the same or similar functions.
ここで、本開示の様々な実施形態が詳細に参照されることになり、これらの実施形態の実施例が添付図面に示されている。実施例がこれらの実施形態と共に説明されるが、それによって、本開示がこれらの実施形態に限定されることは意図していないことが理解されるであろう。それどころか、本開示は、代替例、修正例、及び均等例をカバーすることが意図されており、これらの例は、添付された特許請求の範囲によって定められる本開示の精神及び範囲の中に含まれ得る。更に、本開示の以下の詳細な説明では、本開示の十分な理解を提供するために、数多くの具体的な詳細が記載されている。しかしながら、本開示は、これらの具体的な詳細を用いずに実施され得ることが理解されるであろう。他の例では、よく知られた方法、手順、コンポーネント、及び回路が、本開示の態様を不必要に不明瞭にしないように、詳細に説明されてはいない。 Reference will now be made in detail to various embodiments of the present disclosure, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. While examples are described with these embodiments, it will be understood that the disclosure is not intended to be limited to these embodiments. On the contrary, the disclosure is intended to cover alternatives, modifications, and equivalents, which are included within the spirit and scope of the disclosure as defined by the appended claims. Can be Furthermore, in the following detailed description of the present disclosure, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present disclosure. However, it will be understood that the present disclosure may be practiced without these specific details. In other instances, well-known methods, procedures, components, and circuits have not been described in detail as not to unnecessarily obscure aspects of the present disclosure.
続く詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビットに対するオペレーションの手順、論理ブロック、処理、及び他の記号を用いた表現の観点で示されている。これらの説明及び表現は、データ処理技術の当業者が自分の研究の主旨を他の当業者に最も効果的に伝達するために用いる手段である。本出願では、手順、論理ブロック、処理などが、必要な結果につながる筋の通った一連の工程又は命令であると考えられている。これらの工程は、物理量の物理的操作を利用するものである。これらの量は、必ずではないがたいてい、コンピュータシステムにおいて、格納され、転送され、組み合わされ、比較され、あるいは操作されることが可能な、電気信号又は磁気信号の形態を取る。これらの信号を、トランザクション、ビット、値、要素、記号、文字、サンプル、ピクセルなどと称することが、主に一般的に用いられているという理由で、場合によっては簡便であると分かっている。 Some portions of the detailed description that follows are presented in terms of procedures, logic blocks, processing, and other symbolic representations of operations on data bits within a computer memory. These descriptions and representations are the means used by those skilled in the data processing arts to most effectively convey the substance of their work to others skilled in the art. In this application, a procedure, logic block, process, etc., is considered to be a coherent sequence of steps or instructions leading to a desired result. These steps utilize physical manipulation of physical quantities. These quantities often, but not always, take the form of electrical or magnetic signals that can be stored, transferred, combined, compared, or manipulated in computer systems. It has proven to be convenient in some cases to refer to these signals as transactions, bits, values, elements, symbols, characters, samples, pixels, etc., primarily because they are commonly used.
しかしながら、これらの用語及び同様の用語の全ては、適切な物理量に関連付けられることになり、これらの量に適用される単に簡便な名称であることに留意されたい。特に記述されない限り、以下の説明から明らかであるように、本開示の全体にわたって、「構成する（ｃｏｎｆｉｇｕｒｉｎｇ）」、「プログラムする（ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）」、「更新する（ｕｐｄａｔｉｎｇ）」、「テストする（ｔｅｓｔｉｎｇ）」、「ポーリングする（ｐｏｌｌｉｎｇ）」など等の用語を利用する説明が、コンピュータシステム又は同様の電子コンピューティング装置又はプロセッサの動作及び処理（例えば、図１３のフローチャート１３００）を指すことが理解される。コンピュータシステム又は同様の電子コンピューティング装置は、コンピュータシステムメモリ、レジスタ又は他のそのような情報の記憶装置、伝送装置又は表示装置内の、物理（電子）量として表されるデータを操作し変換する。 However, it should be noted that all of these and similar terms will be associated with the appropriate physical quantities and are merely convenient names applied to these quantities. Unless otherwise stated, as will be apparent from the following description, throughout this disclosure, "configuring", "programming", "updating", "testing". It is understood that descriptions utilizing terms such as ")," "polling" and the like refer to the operation and processing of a computer system or similar electronic computing device or processor (eg, flowchart 1300 of FIG. 13). You. A computer system or similar electronic computing device manipulates and transforms data, represented as physical (electronic) quantities, in computer system memory, registers or other such information storage, transmission or display devices. .
本明細書において説明される実施形態が、１つ又は複数のコンピュータ又は他の装置によって実行されるプログラムモジュールなどの、何らかの形態のコンピュータ可読記憶媒体上に存在するコンピュータ実行可能命令の一般的文脈で論じられることがある。限定目的ではなく例として、コンピュータ可読記憶媒体は、非一時的コンピュータ可読記憶媒体及び通信媒体を含んでよく、非一時的コンピュータ可読媒体は、一時的な伝播信号を除く、全てのコンピュータ可読媒体を含む。概して、プログラムモジュールには、特定のタスクを実施するか、又は特定の抽象データ型を実現する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などが含まれる。プログラムモジュールの機能は、様々な実施形態において必要なように、組み合わされても分散されてもよい。 The embodiments described herein may be implemented in the general context of computer-executable instructions residing on some form of computer-readable storage medium, such as program modules being executed by one or more computers or other devices. May be discussed. By way of example, and not limitation, computer readable storage media may include non-transitory computer readable storage media and communication media, where non-transitory computer readable media includes all computer readable media, except for temporarily propagated signals. Including. Generally, program modules include routines, programs, objects, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types. The functionality of the program modules may be combined or distributed as required in various embodiments.
コンピュータ記憶媒体には、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又は他のデータなどの情報を記憶するためのあらゆる方法又は技術で実装される、揮発性及び不揮発性の、取り外し可能及び取り外し不可能な媒体が含まれる。コンピュータ記憶媒体には、限定されないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリなどのメモリ技術、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶装置、又は必要な情報を格納するのに用いられ得る、且つその情報を引き出すためにアクセスされ得る任意の他の媒体が含まれる。 The computer storage medium may be volatile and non-volatile, removable and non-removable, implemented in any method or technology for storing information such as computer readable instructions, data structures, program modules, or other data. Media. Computer storage media include, but are not limited to, random access memory (RAM), read only memory (ROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), memory technologies such as flash memory, compact disk ROM (CD-ROM), An optical storage device such as a digital versatile disk (DVD), a magnetic cassette, a magnetic tape, a magnetic disk storage device or other magnetic storage device, or can be used to store and retrieve necessary information Any other media that can be accessed is included.
通信媒体は、コンピュータ実行可能命令、データ構造、及びプログラムモジュールを具現化することができ、あらゆる情報送達媒体を含む。限定目的ではなく例として、通信媒体には、有線ネットワーク又は有線による直接接続などの有線媒体、並びに音響媒体、無線周波数（ＲＦ）媒体、赤外線媒体、及び他の無線媒体などの無線媒体が含まれる。上記のいずれかの組み合わせも、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれ得る。 Communication media may embody computer-executable instructions, data structures, and program modules, and includes any information delivery media. By way of example, and not limitation, communication media includes wired media such as a wired network or direct wired connection, and wireless media such as acoustic, radio frequency (RF), infrared and other wireless media. . Combinations of any of the above may also be included within the scope of computer-readable media.
図１は、制御された環境チャンバ１０又は「オーブン」にＤＵＴが配置される従来のテスト環境を示す。これらのＤＵＴは、テストヘッド２０のテスタスライスに接続される。単一のテスタスライス４０に、多くのＤＵＴが接続され得る。テスタスライスは、テストプランに従ってＤＵＴに対してテストを実施するテスト回路を含む。テストヘッド２０毎に、多くのテスタスライスが存在し得る。ＤＵＴは、オーブン１０に挿入されるときに、トレイ３０に配置される。ＤＵＴは、オーブン１０の中にあるとき、通常、チャンバ１０の制御された環境を乱さないように、ユーザがアクセスすることはできない。典型的な環境チャンバにおいて、複数のテスタスライスは、複数のＤＵＴに対して同一のテストプランを実行するロックステップで動作する。更に、テストヘッドは通常、テストヘッドに直接に接続される単一のコントローラのコンピュータシステム（不図示）によって制御され、この方式で、テストヘッド２０の全てのスライスを制御する。 FIG. 1 shows a conventional test environment in which a DUT is placed in a controlled environment chamber 10 or “oven”. These DUTs are connected to the tester slice of the test head 20. Many DUTs can be connected to a single tester slice 40. The tester slice includes a test circuit that performs a test on the DUT according to a test plan. There can be many tester slices for each test head 20. The DUT is placed on tray 30 when inserted into oven 10. The DUT, when in the oven 10, is typically not accessible to a user so as not to disturb the controlled environment of the chamber 10. In a typical environmental chamber, multiple tester slices operate in lockstep to execute the same test plan on multiple DUTs. Further, the test head is typically controlled by a single controller computer system (not shown) that is directly connected to the test head, and in this manner controls all slices of the test head 20.
このテスト環境に関連付けられた課題のうちの１つは、環境チャンバの内部がテスト中にアクセスできないことであり、これにより、テストヘッド内のその他のテスタスライスを用いてテストを実施する場合、テスタスライス全体、又はテスタスライスの占有されていないスロットがアイドル状態となってしまう。他の課題は、従来のテスト環境では、通常、テスタスライスからＤＵＴを手動で挿入する及び取り出すことが必要であるということで、これは、時間がかかり、エラーを生じやすく、手動ハンドリングの間にＤＵＴがダメージを受ける可能性があるので、不利益である。更に、大量生産環境において手動でＤＵＴの挿入及び取り出しを行うことは、非常に非効率である。 One of the challenges associated with this test environment is that the interior of the environmental chamber is inaccessible during testing, so that when testing with other tester slices in the test head, the tester The whole slice or the slot not occupied by the tester slice becomes idle. Another challenge is that traditional test environments typically require the manual insertion and removal of DUTs from tester slices, which is time consuming, error prone, and difficult to handle during manual handling. This is disadvantageous because the DUT can be damaged. Moreover, manually inserting and removing DUTs in a mass production environment is very inefficient.
本発明の実施形態は、テストセル内の異なるフォームファクタのＤＵＴのハンドリングの自動化された方法を提供する。本発明の実施形態は更に、ロボットを用いてＤＵＴをテストヘッドのプリミティブに挿入すること及びプリミティブから取り出し、それによって、人間の労働の必要性をなくし、より少ない時間でより多い生産量を達成する、自動化された方法を提供する。更に、本発明の実施形態は、チャンバを同時に十分に利用できるよう、チャンバ内でテストが実施されている間にチャンバの内部にアクセスすることを可能にする。 Embodiments of the present invention provide an automated method of handling different form factor DUTs in a test cell. Embodiments of the present invention further use robots to insert and remove DUTs into and out of primitives in test heads, thereby eliminating the need for human labor and achieving higher yields in less time. Provide an automated way. Further, embodiments of the present invention allow access to the interior of the chamber while tests are being performed within the chamber so that the chamber can be fully utilized at the same time.
本発明の複数の実施形態によれば、デバイスの加熱は概して、ＤＵＴそれ自体が動作することによって生じている。従って、デバイスの動作が許可された後、ＤＵＴは設定ポイント温度を得るであろう。そこで、本発明の実施形態において採用されているＤＩＢの内部の冷却方法及びシステム（例えばファン）は、テスト用の設定ポイント温度を維持するためにデバイスを効果的に冷却する。従って、温度制御された環境チャンバがデバイスを加熱する必要はない。 According to embodiments of the present invention, heating of the device is generally caused by the operation of the DUT itself. Thus, after operation of the device is authorized, the DUT will obtain the set point temperature. Thus, cooling methods and systems (eg, fans) inside the DIB employed in embodiments of the present invention effectively cool the device to maintain a set point temperature for testing. Thus, there is no need for a temperature controlled environmental chamber to heat the device.
他の利点は、周囲空気がうまく用いられ、ファンの他に追加の冷却要素を必要とすることなくＤＵＴを冷却し得ることである。従って、高価な環境チャンバに対するニーズはなくなる。この解決手段は低コストであり、また、ＤＩＢ（ＤＵＴインターフェースボード）とテスト実施モジュール（又はプリミティブ）との組み合わせは、ロボットによるＤＵＴ操作に適しており、従って、ネットワークカード、グラフィックカード、チップ、マイクロプロセッサ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、及びソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などを含む（ただし、これに限定されない）、様々な電子デバイスの大量テストによく適している。 Another advantage is that ambient air can be used successfully and cool the DUT without requiring additional cooling elements besides the fan. Thus, there is no need for expensive environmental chambers. This solution is low cost, and the combination of DIB (DUT interface board) and test execution module (or primitive) is suitable for DUT operation by robot, therefore, network card, graphic card, chip, micro It is well suited for mass testing of various electronic devices, including, but not limited to, processors, hard disk drives (HDDs), and solid state drives (SSDs).
更に、ＤＵＴは環境テストチャンバ内に配置されていないので、ロボットを用いたテストサイクルの間でも、ハンドリング、物理的な操作、検査などがより容易になされる。ＤＵＴをテストするために用いられる電子回路の態様はまた、（本明細書に説明されるように、プリミティブを用いて）モジュール化される。従って、フォームファクタ、及びＤＵＴの種類が異なる、又は同一のものに対してさえも、異なるモジュールが異なるテストを実施し得る。これにより、全体のテスト効率とテストの柔軟性が向上する。 Furthermore, because the DUT is not located in the environmental test chamber, handling, physical manipulation, inspection, etc., are easier during a robotic test cycle. The aspects of the electronics used to test the DUT are also modularized (using primitives, as described herein). Thus, different modules may perform different tests on different or even the same form factor and DUT types. This increases overall test efficiency and test flexibility.
上記に示されるように、本発明の実施形態は、ＤＩＢへのＤＵＴの挿入及びＤＩＢからのＤＵＴの取り出しを自動化することによって、部分的にテストプロセスを自動化するのにロボットを利用する点で有利である。１つの実施形態において、ロボットは、様々なフォームファクタのＤＵＴをハンドリングする交換可能なグリッパを利用する。自動プロセスは、どの種類のデバイスが自動的にテストされているのかを認識する知能、適応性、及び強度をロボットが有し、テストされているデバイスのフォームファクタに対する適切なグリッパを選択するようプログラムされ得る。更に、他の実施形態において、テスタはまた、ビンにおけるデバイスの向き（水平又は鉛直）及びデバイスの配置の判定もする知能を、ロボットが有するようプログラムされ得る。追加の実施形態において、ロボットは更に、カメラと外部の参照点を用いることによって、デバイスにダメージを与えることなくデバイスを掴む知能でプログラムされている。 As indicated above, embodiments of the present invention have the advantage of utilizing a robot to partially automate the test process by automating the insertion and removal of DUTs from and out of the DIB. It is. In one embodiment, the robot utilizes interchangeable grippers to handle various form factor DUTs. The automated process is programmed by the robot to have the intelligence, adaptability, and strength to recognize what type of device is being tested automatically and to select the appropriate gripper for the form factor of the device being tested. Can be done. Further, in other embodiments, the tester may also be programmed such that the robot has the intelligence to also determine the orientation (horizontal or vertical) of the device in the bin and the placement of the device. In additional embodiments, the robot is further programmed with the intelligence to grasp the device without damaging the device by using a camera and an external reference point.
図２は、本発明の一実施形態に係るＤＵＴインターフェースボード（ＤＩＢ）４００とインターフェースで接続されたプリミティブ４１０を示す。図２に示されるテスタスライス４０と同様に、図４のプリミティブは、テストヘッド２０に収まるディスクリートテストモジュールの一種であり、テストプランに従ってＤＵＴに対してテストを実施するテスト回路を備える。プリミティブは、図１のテスタスライス４０に対する部分的な改善であり、その理由は、プリミティブは、例えば、サイトモジュール、電源装置などの様々な電子部品全てが収納されている筐体４５０を有するからである。ＤＩＢ４００は、ＤＵＴ４２０の大きさに合わせたカスタムコネクタを用いて、複数のＤＵＴ４２０を含み得る。ＤＩＢ４００はまた、筐体４７０を含み得る。ＤＩＢ４００は、高速信号及び電力を取得するために、ロードボード（不図示）を介して、プリミティブ４１０の汎用バックプレーン（不図示）にインターフェースで接続している。プリミティブ４１０は、ＤＵＴ４２０にテストプランを実施するためのテスト回路を含む。プリミティブ４１０は任意の他のプリミティブから独立して動作し得て、制御サーバに接続されている。 FIG. 2 shows a primitive 410 interfaced with a DUT interface board (DIB) 400 according to one embodiment of the present invention. Like the tester slice 40 shown in FIG. 2, the primitive in FIG. 4 is a kind of discrete test module that fits in the test head 20, and includes a test circuit that performs a test on a DUT according to a test plan. The primitive is a partial improvement to the tester slice 40 of FIG. 1 because the primitive has a housing 450 that houses all of the various electronic components, such as, for example, site modules, power supplies, and the like. is there. DIB 400 may include a plurality of DUTs 420 with custom connectors sized for the DUTs 420. DIB 400 may also include housing 470. The DIB 400 is interfaced with a general-purpose backplane (not shown) of the primitive 410 via a load board (not shown) to acquire high-speed signals and power. Primitive 410 includes test circuitry for implementing a test plan on DUT 420. Primitive 410 can operate independently of any other primitives and is connected to a control server.
本発明の実施形態は、（図２に示されるプリミティブと同様の）複数のプリミティブ及び関連するＤＩＢを利用して、ＤＵＴをテストする。各プリミティブは、他のプリミティブから独立して動作することが可能であることを意味する、モジュール型である。従って、ラック内に配置された複数のプリミティブはそれぞれ、異なるテストプランに従って動作し得る。 Embodiments of the present invention utilize multiple primitives (similar to those shown in FIG. 2) and associated DIBs to test the DUT. Each primitive is modular, meaning that it can operate independently of the other primitives. Thus, each of the plurality of primitives located in the rack may operate according to a different test plan.
参照により本明細書に組み込まれている、「ＤＥＶＩＣＥ ＴＥＳＴＩＮＧ ＵＳＩＮＧ ＤＵＡＬ−ＦＡＮ ＣＯＯＬＩＮＧ ＷＩＴＨ ＡＭＢＩＥＮＴ ＡＩＲ」と題する（本明細書においては、「Ｄｕａｌ−Ｆａｎ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（デュアルファン冷却アプリケーション）」と称される）、２０１７年３月９日に出願された米国特許出願第１５／４５５，１０３号明細書に説明されるように、１つの実施形態において、テストシステムが図４に示されるプリミティブを用いる場合、プリミティブのラックに関連付けられるＤＵＴをテストするとき、環境チャンバはもはや必要ない。なぜならば、プリミティブは効率的な方式で区切られるよう設計されているからである。 Titled "DEVICE TESTING USING DUAL-FAN COLOR WITH AMBIENT AIR" (referred to herein as "Dual-Fan Cooling Application"), which is incorporated herein by reference. In one embodiment, as described in U.S. Patent Application No. 15 / 455,103, filed March 9, 2017, when the test system uses the primitives shown in FIG. When testing DUTs associated with a particular rack, the environmental chamber is no longer needed. This is because primitives are designed to be partitioned in an efficient manner.
デュアルファン冷却アプリケーションにおいて留意したように、周囲空気システムによるデュアルファン冷却の利点は、ファンの他に追加の冷却要素を必要とすることなく、効率的及びうまく周囲空気が用いられ、ＤＵＴ（テスト対象デバイス）を冷却することである。ＤＵＴ自体から生じる熱がテスト温度設定ポイントに達するために用いられるので、図４に示されるプリミティブを用いることで、環境チャンバの必要性はなくなる。そこで、ファンは設定ポイントを維持する。更に、上記に示されるように、周囲空気によるデュアルファン冷却は、低コストで、ロボットＤＵＴ（テスト対象デバイス）操作と互換性があり、異なる種類のデバイス（又はＤＵＴ）の大量テストによく適している。 As noted in the dual fan cooling application, the advantage of dual fan cooling with an ambient air system is that the ambient air is used efficiently and successfully without the need for additional cooling elements besides the fan, and the DUT (test target) Is to cool the device). Using the primitives shown in FIG. 4 eliminates the need for an environmental chamber because the heat generated by the DUT itself is used to reach the test temperature set point. There, the fan maintains the set point. Further, as indicated above, dual fan cooling with ambient air is low cost, compatible with robotic DUT (device under test) operation, and well suited for high volume testing of different types of devices (or DUTs). I have.
本実施形態において、プリミティブのインスタントアプリケーション（ｉｎｓｔａｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）の図２の筐体４５０は、ＤＵＴからの熱が筐体の内側に保持されることを可能にし、従って、別個の加熱チャンバが必要とされない。結果として、ＤＵＴ及びプリミティブに対して、ユーザが直接に操作することがいつでも可能になる。換言すれば、ＤＵＴは、（筐体内で長時間電源が投入されると）ＤＵＴをより高温でテストするのに必要な熱を供給する。更に、ファン及び／又は通気孔は、ＤＵＴを冷却するために空気がプリミティブ内を循環できるようにし、その結果としてプリミティブの内部温度を下げる。 In this embodiment, the primitive instant application housing 450 of FIG. 2 allows heat from the DUT to be retained inside the housing, so that a separate heating chamber is not required. . As a result, the DUT and primitives can always be directly manipulated by the user. In other words, the DUT provides the heat required to test the DUT at higher temperatures (when powered up for extended periods of time in the enclosure). Additionally, the fans and / or vents allow air to circulate through the primitive to cool the DUT, thereby reducing the internal temperature of the primitive.
典型的なテストヘッドは、ＤＵＴをテストする複数のプリミティブ及び関連付けられたＤＵＴインターフェースボード（ＤＩＢ）を有する。各プリミティブは、他のプリミティブから独立して動作することが可能であることを意味する、モジュール型である。各プリミティブはそれぞれ各ＤＩＢ４００に接続され、ＤＩＢは複数のＤＵＴ４２０に対する複数のスロットを含む。テストモジュール４１０はモジュール化されており、１又は複数の中央制御コンピュータ又はテストステーション（不図示）に、モジュールの背面からやりとりされている通信及び電力信号で、複数のモジュールを支持しているラックに、挿入されることが可能である。個々のＤＵＴテストプリミティブ４１０及びＤＩＢ４００はラックスロットのそれぞれに挿入され得て、カスタマイズ可能な行列のラックを周囲空気環境（例えば、テストフロア又は実験室）に作成し、環境テストチャンバの必要性をなくす。 A typical test head has a plurality of primitives for testing a DUT and an associated DUT interface board (DIB). Each primitive is modular, meaning that it can operate independently of the other primitives. Each primitive is connected to a respective DIB 400, which includes a plurality of slots for a plurality of DUTs 420. The test modules 410 are modularized and communicated to one or more central control computers or test stations (not shown) in a rack supporting the modules with communication and power signals passed from the back of the modules. , Can be inserted. Individual DUT test primitives 410 and DIB 400 can be inserted into each of the rack slots, creating a customizable matrix of racks in an ambient air environment (eg, a test floor or laboratory), eliminating the need for an environmental test chamber. .
デュアルファン冷却アプリケーションにおいて詳述されるように、プリミティブ４１０は、ＤＵＴ４２０と、電力、命令、信号、データ、テスト結果、及び／又は情報を通信することによって、ＤＵＴ４２０に対してテストを実施するように動作可能である。テスト実施モジュール４１０は、処理、通信、及び記憶装置回路を含み、ＤＵＴ４２０に対してテストを実施する。更に、プリミティブ又はテスト実施モジュール４１０は、ＤＵＴ４２０近傍の温度センサからの入力信号を受信することによって、並びに、適切な下部ファン及び上部ファンの回転速度を調整することによって、ＤＵＴ４２０の冷却を制御する。また、テスト実施モジュール４１０は、ＤＩＢ４００から周囲環境に空気流を放出するための空気流路４９０を含む。 As detailed in the dual fan cooling application, primitive 410 communicates power, instructions, signals, data, test results, and / or information with DUT 420 to perform tests on DUT 420. Operable. The test execution module 410 includes processing, communication, and storage circuits, and performs tests on the DUT 420. In addition, the primitive or test execution module 410 controls the cooling of the DUT 420 by receiving input signals from temperature sensors near the DUT 420 and by adjusting the rotation speed of the appropriate lower and upper fans. The test execution module 410 also includes an air flow path 490 for discharging airflow from the DIB 400 to the surrounding environment.
図３Ａは、本発明の一実施形態に係る、テストヘッドのテストプリミティブに及びテストプリミティブから、ＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）を移動させるために用いられる、６軸産業用ロボットを用いる自動ワークセルを示す。 FIG. 3A illustrates an automated workpiece using a 6-axis industrial robot used to move a DUT device (eg, a solid state drive) to and from test primitives in a test head, according to one embodiment of the present invention. Indicates a cell.
産業用ロボットは、様々な軸構成を有し得る。通常、最多関節のロボットは６軸を有しており、６自由度を有するとも称される。６軸ロボットは、より少ない軸のロボットと比べてより大きな適応性を可能とし、より様々な用途を実施し得る。 Industrial robots can have various axis configurations. Usually, the robot with the most joints has six axes, and is also referred to as having six degrees of freedom. Six-axis robots allow for greater flexibility as compared to fewer-axis robots and may perform more diverse applications.
図３Ａは、ドライブの性能及び機能テストを実施中に、テストプリミティブに及びテストプリミティブから、ＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）を移動させるために用いられる６軸ロボット３１０を示す。図３Ａはまた、５つのラック３２０と、ラック毎に６つのプリミティブ３３０を含む自動化ワークセル全体を示す。ロボット３１０は、セルの中心で動作する。なお、図３Ａに示される図は、ラック毎に６つのプリミティブを含む５つのラックを有するが、ワークセルは任意の数のラック及びプリミティブを含むように変更されてよく、生産フロアに多数のワークセルを置くように変更されてもよい。従って、本発明の実施形態は、プリミティブに対するデバイスの挿入又は取り出しを自動化することによって、より多い生産量をより少ない時間で、有利に得る。更に、ロボットアームは平均的な人間と比べて、より高い場所に届き得るので、従って、本発明の実施形態によって、人間による手動の労働を用いた構成よりも、ワークセル内のプリミティブを高く積むことができる。 FIG. 3A illustrates a 6-axis robot 310 used to move a DUT device (eg, a solid state drive) to and from test primitives while performing drive performance and functional tests. FIG. 3A also shows the entire automation workcell including five racks 320 and six primitives 330 per rack. Robot 310 operates at the center of the cell. It should be noted that while the diagram shown in FIG. 3A has five racks containing six primitives per rack, the workcell may be modified to include any number of racks and primitives, and many work floors may be placed on the production floor. It may be changed to put a cell. Thus, embodiments of the present invention advantageously obtain more output in less time by automating the insertion or removal of devices from / to primitives. In addition, since the robotic arm can reach higher places compared to the average human, embodiments of the present invention thus load primitives in the workcell higher than configurations using manual labor by humans. be able to.
自動ワークセルはまた、生産フロアのフロアに配置され、ハードウェアコンポーネントの全てに単一の基礎を提供する大型のアルミ板３１１を有し得る。１つの実施形態において、アルミ板は、鋼溶接物とテストラックとのボルト留めに対応するよう加工され穴開けされた、厚さ１インチのアルミスラブを有し得る。 The automatic workcell may also have a large aluminum plate 311 located on the production floor and providing a single foundation for all of the hardware components. In one embodiment, the aluminum plate may have a one inch thick aluminum slab that has been machined and drilled to accommodate bolting of the steel weldment to the test rack.
図３Ｂは、本発明の一実施形態に係るワークセルにおいて、テストラックを静止位置配置に保持するために用いられる構造用溶接部を示す。ＤＵＴをテスタスロットに配置又はテスタスロットから抜き出す間、ＤＵＴの押し引きに関連付けられた振動又は動きにラックが影響を受けないために、図３Ｂに示されるように構造用溶接部３１２が用いられ、ラックを静止位置配置に保持する。構造用溶接部は、スラブベース板３１１にしっかりと固定された、直立の鋼構造用溶接部から構成され得る。各ワークセルはまた、セル内のラックのそれぞれを支持するクロスバーを有する。 FIG. 3B shows a structural weld used to hold the test rack in a stationary position in a workcell according to one embodiment of the present invention. While placing the DUT in or removing it from the tester slot, a structural weld 312 is used as shown in FIG. 3B to ensure that the rack is not affected by vibrations or movements associated with pushing and pulling the DUT. Hold the rack in the stationary position arrangement. The structural weld may consist of an upright steel structural weld securely fixed to the slab base plate 311. Each workcell also has a crossbar that supports each of the racks in the cell.
図３Ｃは、本発明の一実施形態に係るテスト中に、ロボットアームにＤＵＴを提示するために用いられる入力及び出力モジュールを示す。入力及び出力モジュールは、オペレータ側からモジュールを通ってその反対側にスライドし、ロボットの取り上げ用にＤＵＴを提示する、スライドするトレイ／トート３９１を提供するスタンドアロンシステムである。いくつかのスライドは、様々な入力に対してプログラムされ得て、又は、所与のあらゆるタイミングでもカテゴリを分類し得る。１つの実施形態において、どのトートをロードするかアンロードするかをオペレータに示す、マイクロコントローラによって制御されるディスプレイがある。動作中、オペレータは、押し出されてオペレータに提示されたスライドに、トート又はトレイを配置する。オペレータは次に点滅キーボタンを押し、スライドをモジュール筐体内へと内側に移動させる。その反対側で、ロボットのワークエンベロープ内において、取り上げ及び配置動作の間に、トレイ又はトートがロボットによるアクセスを要求している状態のスライドは、アクセスのためにロボットのワークエンベロープにスライドして出される。ロボットがＤＵＴを取り上げる又は配置すると、スライドは再び、モジュールキャビネットに迅速に後退する。このような方式で、ある所与のタイミングで、ロボットによるアクセスのために必要なスライドだけが、ロボットのワークエンベロープに入ることが可能となる。図３Ｃに示されるように、入出力モジュールはテストラックの隣に、プリミティブ３３０がＤＵＴ（例えば、ＳＡＴＡ ＳＳＤ）で埋まっている状態で置かれ得る。入出力モジュールは、ラックアンドピニオンにリンクされた各ステーションでステッパモータによって駆動され、テーブル表面をオペレータへと外側に、又はロボットワークエンベロープへと内側にスライドする、両面（ｄｏｕｂｌｅ ｅｎｄｅｄ）引出しスライドを用いる。 FIG. 3C illustrates input and output modules used to present a DUT to a robot arm during testing according to one embodiment of the present invention. The input and output modules are stand-alone systems that provide a sliding tray / tote 391 that slides from the operator side through the module to the other side and presents the DUT for robot pick-up. Some slides may be programmed for various inputs or may categorize at any given time. In one embodiment, there is a display controlled by the microcontroller that indicates to the operator which tote to load or unload. In operation, the operator places the tote or tray on a slide that is extruded and presented to the operator. The operator then presses the flashing key button to move the slide inward into the module housing. On the other side, within the robot's work envelope, during a pick and place operation, a slide with a tray or tote requesting access by the robot is slid out onto the robot's work envelope for access. It is. When the robot picks up or places the DUT, the slide quickly retracts again into the module cabinet. In this manner, at any given time, only the slides required for access by the robot can enter the robot's work envelope. As shown in FIG. 3C, the input / output module may be placed next to a test rack with primitives 330 filled with a DUT (eg, SATA SSD). The input / output module uses a double-ended drawer slide driven by a stepper motor at each station linked to the rack and pinion to slide the table surface outward to the operator or inward to the robot work envelope. .
図４は、本発明の一実施形態に係る、テストヘッドのテストプリミティブに及びテストプリミティブから、ＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）を移動させるために用いられる３軸直交産業用ロボットを用いる自動ワークセルを示す。図４のワークセルは、５つのプリミティブ４９６を含む単一のラック４９７を有する。 FIG. 4 illustrates an automatic workpiece using a three-axis orthogonal industrial robot used to move a DUT device (eg, a solid state drive) to and from a test primitive of a test head, according to one embodiment of the present invention. Indicates a cell. The workcell of FIG. 4 has a single rack 497 containing five primitives 496.
図４に示される直交座標ロボット（直線ロボットとも称される）４９５は産業用ロボットであり、その３つの主な制御軸は直線状（例えば、回転するよりはむしろ直線に移動する）で、互いに直角に配向されている。その３つのスライドするジョイントは、上下・内外・前後の手首の動きに対応する。低コストのワークセルを要求する特定の製造環境において、これは６軸ロボットの代わりとして用いられてよい。直交ロボット４９５は、ＤＵＴをトレイ４９８から取り戻し、３つの直線軸（ｘ、ｙ、ｚ）に沿って移動し、プリミティブ４９６に関連付けられたＤＩＢのスロットにＤＵＴを移動させるようプログラムされ得る。 The Cartesian robot (also referred to as a linear robot) 495 shown in FIG. 4 is an industrial robot, the three main control axes of which are linear (eg, move linearly rather than rotate) and Oriented at right angles. The three sliding joints correspond to wrist movements up and down, inside and outside, and back and forth. In certain manufacturing environments that require low cost work cells, this may be used as an alternative to a 6-axis robot. Orthogonal robot 495 may be programmed to retrieve the DUT from tray 498, move along three linear axes (x, y, z), and move the DUT to the slot of the DIB associated with primitive 496.
図５は、ロボットアームの端に接続され、本発明の一実施形態に係る、テストヘッドのテストプリミティブに及びテストプリミティブから、ＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）を移動させるために用いられる、エンドエフェクタを示す。エンドエフェクタ５１０が、本来はロボットの手が配置されるロボットアームの先端に接続されるデバイス又はツールである。エンドエフェクタは、ＤＵＴ５０５とやりとりするロボットの一部である。換言すれば、エンドエフェクタは、グリッパフィンガー５２０を用いてＤＵＴを掴み、プリミティブ内のスロットへ及びスロットからＤＵＴを移動させるために用いられるグリッパである。 FIG. 5 is an end connected to the end of a robot arm and used to move a DUT device (eg, a solid state drive) to and from test primitives of a test head, according to one embodiment of the present invention. Shows an effector. The end effector 510 is a device or tool that is originally connected to the tip of the robot arm where the robot's hand is located. The end effector is a part of the robot that interacts with the DUT 505. In other words, the end effector is a gripper that is used to grab the DUT using the gripper fingers 520 and move the DUT to and from slots in primitives.
本発明の１つの実施形態において、ロボットアーム（６軸ロボット及び直交ロボットの両方）は、交換可能なグリッパを有する。用いられるグリッパは、デバイスのフォームファクタ（例えば、ＳＡＴＡ２．５、Ｍ．２ドライブなど）に依存する。ロボットアームはトレイに近づき、グリッパを用いて１又は複数のＤＵＴをトレイから引き出し、その後、１又は複数のＤＵＴを所望のプリミティブのテストスロットにスライドさせるようプログラムされている。異なる種類のＤＵＴが異なる仕様及びフォームファクタを有しており、グリッパは、サイズ、形式、及び形状の違いに対応するよう選択され得る。また、ロボットアームは、所望の場所でグリッパがＤＵＴを掴み得るようプログラムされ得る。例えば、ロボットアームは、ＤＵＴにダメージを与えにくいような場所及び方式で、グリッパがＤＵＴを掴み得るようプログラムされ得る。 In one embodiment of the invention, the robot arms (both 6-axis robots and Cartesian robots) have interchangeable grippers. The gripper used depends on the form factor of the device (eg, SATA2.5, M.2 drive, etc.). The robot arm is programmed to approach the tray, pull one or more DUTs out of the tray using grippers, and then slide the one or more DUTs into the test slots of the desired primitive. Different types of DUTs have different specifications and form factors, and grippers may be selected to accommodate differences in size, type, and shape. Also, the robot arm can be programmed so that the gripper can grab the DUT at the desired location. For example, the robot arm may be programmed to allow the gripper to grip the DUT in a location and manner that is less likely to damage the DUT.
１つの実施形態において、グリッパは十分な強度及び適応性を有し、デバイスフォーマットを検出する必要がある。テストされているＤＵＴの種類に応じて、ロボット又はテスタは、どのグリッパが選択される必要があるかを認識し、適切なデバイスグリッパを選択し、ＤＵＴを取り上げて適切なスロットに挿入する知能でプログラムされ得る。 In one embodiment, the gripper has sufficient strength and flexibility to detect the device format. Depending on the type of DUT being tested, the robot or tester knows which gripper needs to be selected, selects the appropriate device gripper, and picks up the DUT and inserts it into the appropriate slot. Can be programmed.
別の実施形態において、ロボット又はテスタは更に、ＤＵＴの向き又はトレイ内のデバイスの配置を決定するためにグリッパを用いるようプログラムされている。例えば、ＤＵＴはトレイ内で、鉛直又は水平のいずれかの向きであってよい。本実施形態において、ロボット又はテスタは、ＤＵＴがトレイ内でどの向きに配置されているかを認識し、判定された向きに基づいてデバイスを適切な接触点で取り上げるようプログラムされるだろう。例えば、ＤＵＴを取り上げるために人間の指がアクセスするための窪みが存在する場所にあるＤＵＴトレイに、グリッパがアクセスするよう、ロボットはプログラムされ得て、更に、プリミティブテストスロットへの挿入及びプリミティブテストスロットからの抜き出しの間、グリッパがデバイスの端にあるＤＵＴを掴むようプログラムされ得る。 In another embodiment, the robot or tester is further programmed to use the gripper to determine the orientation of the DUT or the placement of the device in the tray. For example, the DUT may be oriented either vertically or horizontally within the tray. In this embodiment, the robot or tester would be programmed to recognize the orientation of the DUT in the tray and pick up the device at the appropriate contact point based on the determined orientation. For example, the robot can be programmed so that the gripper has access to a DUT tray where there is a depression for human finger access to pick up the DUT, as well as insertion into primitive test slots and primitive testing. During removal from the slot, the gripper can be programmed to grab the DUT at the end of the device.
図６は、ロボットアームの端に接続され、また、本発明の一実施形態に係る、テストヘッドのテストプリミティブに及びテストプリミティブから、ＤＵＴデバイス（例えば、ソリッドステートドライブ）を移動させるために用いられる、別のエンドエフェクタを示す。 FIG. 6 is used to move a DUT device (eg, a solid state drive) to and from a test primitive of a test head connected to the end of a robot arm and according to one embodiment of the present invention. Shows another end effector.
図６に示されるエンドエフェクタは、カスタムメカニカルアセンブリを含むグリッパ６１０、及びワークセル内の動作に必要な機器も有する。グリッパは、動作を検出する位置センサと、ＤＵＴの有無を検出する光センサを有し得る。 The end effector shown in FIG. 6 also has a gripper 610 containing a custom mechanical assembly and the equipment required for operation in the workcell. The gripper may include a position sensor for detecting an operation and an optical sensor for detecting the presence or absence of a DUT.
図６のエンドエフェクタは、例えば、動きの深さを計測するためのレーザートランスデューサ６３０を有する。トランスデューサはまた、自動位置基準キャリブレーションの間に用いられ得る。ロボット指向性及びメカニカルレジストレーションの機能の一部が、ロボットとエフェクタのプリミティブからの距離を精密に測定する能力であり、ロボットは位置基準の自己補正にこれを用い得る。 The end effector of FIG. 6 includes, for example, a laser transducer 630 for measuring the depth of movement. Transducers can also be used during automatic position reference calibration. Part of the function of robot directivity and mechanical registration is the ability to precisely measure the distance between the robot and the effector primitive, which the robot can use for self-correction of the position reference.
エンドエフェクタは更に、グリッパを適切にＤＵＴ上に配置させるために用いられるカメラ６４０を有する。カメラは、ＤＵＴを取り上げてトート及びトレイの中及び外に配置する間に、精密な位置基準を達成するために用いられる。また、ＤＵＴから全てのシリアルナンバ及びバーコードを読み出して判読するためにも用いられ得る。 The end effector also has a camera 640 that is used to properly position the gripper on the DUT. The camera is used to achieve a precise position reference while picking up the DUT and placing it in and out of the tote and tray. It can also be used to read and interpret all serial numbers and barcodes from the DUT.
グリッパ６１０は、移動対象のＤＵＴ６２０を保持するグリッパフィンガー６６０を移動させる。カメラ６４０は、ＤＵＴにダメージを与えないようにＤＵＴを精密な接触点で掴むために、テスタによって用いられ得る。テスタは、予め定められた基準点、及びカメラからの信号を用いる知能を有し、デバイスにダメージを与えることなくＤＵＴを取り上げる。更に、カメラ６４０はまた、トレイ内のＤＵＴの向き及び配置を判定するために用いられ得る。レーザートランスデューサ６３０はまた、カメラと協力して、ＤＵＴがトレイから取り出される必要がある状態を決定し、プリミティブ内のスロットからＤＵＴを挿入及び取り出すために用いられ得る。 The gripper 610 moves the gripper finger 660 holding the DUT 620 to be moved. Camera 640 may be used by a tester to grab the DUT at precise contact points without damaging the DUT. The tester has intelligence using predetermined reference points and signals from the camera, and picks up the DUT without damaging the device. Further, the camera 640 can also be used to determine the orientation and placement of the DUT in the tray. The laser transducer 630 can also be used in conjunction with a camera to determine when a DUT needs to be removed from a tray and to insert and remove a DUT from a slot in a primitive.
１つの実施形態において、エンドエフェクタは電動式であり、これによりグリッパフィンガーのグリッピングパワーが調整可能となる。グリッパフィンガー６６０は、いくつかの異なる種類及びフォームファクタのＤＵＴを、ロボットが取り上げることを可能にするカスタムグリッピングを有し得る。典型的な実施形態において、エンドエフェクタの平行グリッパは、一度に１つのＤＵＴフォームファクタを保持するよう設計されている。異なる実施形態において、エンドエフェクタは空圧式である。１つの実施形態において、エンドエフェクタは、トレイ内に平らに置かれているＤＵＴを取り上げることが可能な、空圧式の真空吸引カップを有し得る。 In one embodiment, the end effector is motorized, which allows the gripping power of the gripper finger to be adjusted. Gripper fingers 660 may have custom gripping that allows the robot to pick up several different types and form factors of DUTs. In an exemplary embodiment, the parallel grippers of the end effector are designed to hold one DUT form factor at a time. In different embodiments, the end effector is pneumatic. In one embodiment, the end effector may have a pneumatic vacuum suction cup that can pick up a DUT lying flat in a tray.
１つの実施形態において、グリッパは、異なる種類のフォームファクタに対応するためにグリッパフィンガーをスナップイン及びボルト留めすることを許容するよう設計され得る。これには、自動グリッパ交換メカニズムの使用が伴い、これによりロボットがパラレルロボットグリッパを交換ステーションに挿入することが可能となって、特定の製品種類のロボットグリッパが、数秒以内で異なる製品種類のグリッパに交換され得る。上述のように、テスタは、必要とされるグリッパの種類を判定して、ユーザの介入なしにこの交換を実行する知能でプログラムされ得る。 In one embodiment, the grippers may be designed to allow for snap-in and bolting of the gripper fingers to accommodate different types of form factors. This involves the use of an automatic gripper change mechanism, which allows the robot to insert a parallel robot gripper into the change station so that a specific product type of robot gripper can be replaced within seconds with a different product type of gripper. Can be replaced. As described above, the tester can be programmed with the intelligence to determine the type of gripper needed and perform this exchange without user intervention.
１つの実施形態において、エンドエフェクタはデュアルエンドエフェクタであって、グリッパ内に現在あるＤＵＴを戻すこと、次に、同様のグリッパ内に即座かつ迅速に別のＤＵＴを掴むことが可能である。ロボットは単純に、グリッパを別のＤＵＴに向けるために、手首を１８０°ねじる必要がある。これにより、単一のグリッパのスループットをほぼ倍にすることができる。１つの実施形態において、平らなプラスチック入力トレイ内に平らに置かれているＤＵＴ上に、ロボットが配置し得るエンドエフェクタの一部として一連の１〜２つの吸引カップが存在する。そのＤＵＴを取得すると、ＤＵＴを暫定的な固定交換ステーションに配置し、最終のロボットジョイントをねじり、プリミティブに及びプリミティブからＤＵＴを配置するために必要なグリッパを用いて再び取り上げる。 In one embodiment, the end effector is a dual end effector that can return a DUT that is currently in a gripper, and then immediately and quickly grab another DUT in a similar gripper. The robot simply needs to twist the wrist 180 ° to direct the gripper to another DUT. This can almost double the throughput of a single gripper. In one embodiment, on a DUT that lays flat in a flat plastic input tray, there is a series of 1-2 suction cups as part of an end effector that the robot can place. Once the DUT has been acquired, the DUT is placed in a temporary fixed exchange station, the final robotic joint is twisted, and picked up again with the necessary grippers to place the DUT into and out of the primitive.
１つの実施形態において、固定されて安定したグリッパ交換ステーションが、ロボットの前の鋼柱に位置される。交換ステーションは、自動迅速交換メカニズム及び特定の製品のハンドリングに必要な様々なグリッパを有する。動作中、ロボットは単純に、既存のグリッパをステーションに押入れ、グリッパ交換メカニズムはグリッパを掴み、グリッパを空圧式（又は電動式）パラレルデバイスから取り出す。ロボットは次に、空の平行グリッパコンポーネントを抜き出し、それを異なる交換ステーションに押入れ、次の移動に必要な異なる製品種類グリッパを取り上げる。１つの実施形態において、交換ステーションはまた、ＤＵＴがグリッパ内で安定しているときにＤＵＴバーコードラベルを読み出す、固定して取り付けられたバーコードスキャナを有してよい。ロボットは更に、バーコードリーダの上を通過する際に、ＤＵＴをスキャンすることが可能である。換言すれば、デバイスがステーションに保持されている間、バーコードスキャナは、静的に、又はバーコードスキャナの後にノンストップでロボットにデバイスをスキャンさせるかのいずれかによって、デバイスのシリアルナンバを読み出し得る。１つの実施形態において、ＤＵＴは既にＲＡＭメモリの内部にシリアルナンバを格納しているので、（バーコードリーダを用いるのとは対照的に）シリアルナンバは電子的に読み出され得る。 In one embodiment, a fixed and stable gripper changing station is located on a steel column in front of the robot. The exchange station has an automatic rapid exchange mechanism and various grippers required for handling a particular product. In operation, the robot simply pushes the existing gripper into the station, the gripper exchange mechanism grabs the gripper and removes the gripper from the pneumatic (or motorized) parallel device. The robot then pulls out the empty parallel gripper component, pushes it into different exchange stations, and picks up the different product type grippers needed for the next move. In one embodiment, the exchange station may also have a fixedly mounted barcode scanner that reads the DUT barcode label when the DUT is stable in the gripper. The robot can also scan the DUT as it passes over a barcode reader. In other words, while the device is held at the station, the barcode scanner reads the serial number of the device, either statically or by having the robot scan the device nonstop after the barcode scanner. obtain. In one embodiment, the serial number can be read out electronically (as opposed to using a barcode reader) because the DUT already stores the serial number inside the RAM memory.
１つの実施形態において、固定された交換ステーションは、ＤＵＴをバキュームカップから平行グリッパ、及びその逆に移動させるために主に用いられるエンドエフェクタとインターフェースで接続する、複数のデバイスを有する。固定交換ステーションはまた、１種類の製品グリッパを取り外し、異なる種類の製品グリッパの取り付けをハンドリングする。その全てを、２秒以内のロボットの動作で実施する。 In one embodiment, the fixed exchange station has a plurality of devices that interface with the end effectors that are primarily used to move the DUT from the vacuum cup to the parallel gripper and vice versa. The fixed exchange station also removes one type of product gripper and handles the installation of a different type of product gripper. All of this is done with the motion of the robot within 2 seconds.
図７は、顧客の生産設備において用いられる典型的な平らのプラスチックトレイ上のソリッドステートデバイス（ＳＳＤ）ＤＵＴを示す。図７に示されるトレイは繊細であり得るので、容易に曲がったり変形したりし得る。ＤＵＴは平らな向きに保持される。本発明のロボットはＤＵＴの平らな向きを認識するよう有利にプログラムされ得て、また、エンドエフェクタは、ＤＵＴへのダメージのリスクを最小化する場所でＤＵＴをトレイから取り上げるためにバキュームカップを用い得る。 FIG. 7 shows a solid state device (SSD) DUT on a typical flat plastic tray used in customer production facilities. Since the tray shown in FIG. 7 can be delicate, it can easily bend or deform. The DUT is held in a flat orientation. The robot of the present invention can be advantageously programmed to recognize the flat orientation of the DUT, and the end effector uses a vacuum cup to pick up the DUT from the tray where the risk of damage to the DUT is minimized. obtain.
図８は、生産フロアトートに配置されたソリッドステートデバイス（ＳＳＤ）ＤＵＴを示す。これは、帯電防止ダンボールカートン又は硬質プラスチックから構成されている。それらは、コネクタが下向きになるようにＤＵＴを配置すべく区切られ、角に接触が許されているドライブの端にロボットグリッパがアクセスする。 FIG. 8 shows a solid state device (SSD) DUT placed on a production floor tote. It is made of antistatic cardboard carton or hard plastic. They are demarcated to position the DUT so that the connector is facing down, and the robot gripper accesses the end of the drive where corner contact is allowed.
図６に示されるエンドエフェクタは従って、様々な機能を実施することが可能である。例えば、（図７に示されるように）エンドエフェクタは、トレイ外に平らに置かれているＤＵＴを取り上げるために、又は、出ていくトレイにＤＵＴを平らに配置するために、バキュームカップを用い得る。更に、（図８に示されるように）エンドエフェクタは、トートスロットに鉛直に立つデバイスを掴むために、平行グリッパを用い得る。更に、エンドエフェクタは、ＤＵＴをプリミティブスロット位置に押し入れるために、又は、プリミティブからＤＵＴを掴み抜き出すために、平行グリッパを用い得る。バキュームカップを用いてＤＵＴを取り上げた後に、例えば、エンドエフェクタは、交換ステーションでそのＤＵＴを平行グリッパに配置し得る。グリッパが交換ステーションにある間、バーコードシリアルナンバは、固定されたバーコードスキャナによって交換ステーションにおいて読み出され得る。 The end effector shown in FIG. 6 is thus capable of performing various functions. For example, the end effector may use a vacuum cup to pick up the DUT lying flat outside the tray or to place the DUT flat on the exiting tray (as shown in FIG. 7). obtain. Further, the end effector (as shown in FIG. 8) may use parallel grippers to grip a device that stands vertically in the tote slot. Further, the end effector may use a parallel gripper to push the DUT into the primitive slot location or to grab and pull the DUT out of the primitive. After picking up the DUT with the vacuum cup, for example, the end effector may place the DUT on a parallel gripper at a change station. While the gripper is at the exchange station, the barcode serial number can be read out at the exchange station by a fixed barcode scanner.
図９Ａは、本発明の一実施形態に係る、高さ調整可能なＺ軸矩形台に取り付けられている６軸関節産業用ロボットを示す。ロボットをワークセル内のアイテムに対して正しい向きに配置するために、実は高さ調整可能なＺ軸モーションデバイス９０２である矩形の台に、ロボット９０１は取り付けられるだろう。モーションデバイス９０２は、高トルク・ステッパモータを有する精密シザーリフト、及び関連電子部品から構成される。シザーリフトは、より高い任意のラック高さにアクセスするために、ロボット全体を上へ移動させることが可能である。６軸ロボット９０１は長いリーチを有し、これが高さ調整可能なＺ軸の矩形の台９０２上に取り付けられ得るので、ロボットは、通常人間のオペレータが届き得ない高さに有利にアクセスし得る。 FIG. 9A illustrates a six-axis articulated industrial robot mounted on a height-adjustable Z-axis rectangular platform, according to one embodiment of the present invention. The robot 901 will be mounted on a rectangular platform, which is in fact a height-adjustable Z-axis motion device 902, to orient the robot with respect to the items in the workcell. The motion device 902 is comprised of a precision scissor lift having a high torque stepper motor and associated electronics. The scissor lift can move the entire robot up to access any higher rack height. The 6-axis robot 901 has a long reach, which can be mounted on a height-adjustable Z-axis rectangular platform 902, so that the robot can advantageously access heights that are normally unreachable to human operators. .
図９Ｂは、本発明の一実施形態に係る、上に完全に延びきった構成である高さ調整可能なＺ軸矩形台のシザーリフトモジュールを示す。シザーリフトは重量があり得て、従って、それ自体の鋼溶接物構造から構成される。シザーリフトモジュールは、それ自体の電子部品をビルトインで有し得て、主に電力及びイーサネット（登録商標）接続を要求する。シザーリフトは、それ自体の独立モジュールとして動作する。ローカルイーサネット（登録商標）を介して、システムコントローラによってコマンド命令された通りに、ロボットを指定された位置に単純に上げ下げする。シザーアクティブ動作は、動作の最下点で必要となる重さ移動における極値をハンドリングすることが可能な、厚くて狭いピッチのリニアねじを、高トルク・ステッパモータが駆動することから生じている。最上部及び最下部の両方において、シザー動作に対して必要な動作に対応するリニアスライドが用いられる。ステッパモータアセンブリにはクラッチ及びブレーキがビルトインされており、それらは電源喪失の間、具体的には非常時電源切断状況が必要とされるとき、任意の下向きのクリープ、又は任意の動作を何であれ停止する。シザープラットフォームのベースに対する高さを測定し、必要な動作が達成されたかを検証する光レーザートランスデューサがある。リフトの電子部品は、ステッパモータインデクサに沿って、ファンレスＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ベースの埋め込み型ＰＣから構成される。 FIG. 9B illustrates a height adjustable Z-axis rectangular scissor lift module in a fully extended configuration, according to one embodiment of the present invention. The scissor lift can be heavy and is therefore composed of its own steel weldment structure. The scissor lift module may have its own electronic components built-in and mainly require power and Ethernet connectivity. The scissor lift operates as its own independent module. Via the local Ethernet, the robot is simply raised or lowered to the specified position as commanded by the system controller. Scissor-active operation results from a high-torque stepper motor driving a thick, narrow-pitch linear screw capable of handling the extremes in weight movement required at the lowest point of operation. . At both the top and bottom, linear slides are used that correspond to the movement required for scissor movement. The stepper motor assembly has built-in clutches and brakes, which perform any downward creep, or any operation during a power loss, specifically when an emergency power down situation is required. Stop. There are optical laser transducers that measure the height of the scissor platform relative to the base and verify that the required operation has been achieved. The lift electronics are comprised of a fanless Windows®-based embedded PC along with a stepper motor indexer.
図１０Ａ〜１０Ｅは、直交ロボットがトレイからＤＵＴを取り戻し、ＤＵＴを、コンピュータの制御下にある本発明の一実施形態に係るプリミティブのスロットに挿入する方式を示す。図１０Ａは、生産フロアトートにおいて鉛直の向きに配置されたＤＵＴにアクセスする、ｘ、ｙ、及びｚ面を移動する直交ロボットを示す。ロボットは通常、トートの場所及びトートの中に配置されているＤＵＴの向きを判定する知能でプログラムされるだろう。１つの実施形態において、そのトートの場所（例えば、ｘ、ｙ、及びｚ座標）は、テスタにプログラムされ得る。上述のように、ＤＵＴはコネクタが下向きの状態で配置され、角に接触が許されているドライブの端にロボットグリッパがアクセスするだろう。 FIGS. 10A-10E show how an orthogonal robot retrieves a DUT from a tray and inserts the DUT into a slot of a primitive under computer control according to one embodiment of the present invention. FIG. 10A shows an orthogonal robot moving in x, y, and z planes accessing a vertically oriented DUT on a production floor tote. The robot will typically be programmed with the intelligence to determine the location of the tote and the orientation of the DUT located within the tote. In one embodiment, the location of the tote (eg, x, y, and z coordinates) may be programmed into a tester. As mentioned above, the DUT will be placed with the connector facing down and the robot gripper will access the end of the drive where corner contact is allowed.
図１０Ｂは、２つの平行グリッパを用いて、２つのＤＵＴに並行してアクセスするエンドエフェクタを示す。ロボットは、上下（ｚ方向）に移動して、トレイにアクセスして２つのＤＵＴを一度に取り上げ得る。１つの実施形態において、各グリッパは別個のタイミングで搭載される。異なる実施形態において、両方のグリッパは同時に搭載され得る。図１０Ｃは、プリミティブスロットにＤＵＴを挿入するために、ｘ−ｙ面をロボットアームが移動することを可能にするピボット点１００２の周りを回転する、直交ロボットを示す。最後に、図１０Ｄ及び１０Ｅは、２つのＤＵＴをプリミティブ内の空いているスロットに挿入するエンドエフェクタの異なる図を示す。 FIG. 10B shows an end effector accessing two DUTs in parallel using two parallel grippers. The robot may move up and down (z-direction) to access the tray and pick up two DUTs at once. In one embodiment, each gripper is mounted at a separate timing. In different embodiments, both grippers can be mounted simultaneously. FIG. 10C shows an orthogonal robot rotating about a pivot point 1002 that allows the robot arm to move in the xy plane to insert a DUT into a primitive slot. Finally, FIGS. 10D and 10E show different views of an end effector inserting two DUTs into vacant slots in a primitive.
図１１は、本発明の一実施形態に係るＰＣコントローラからワークセルが制御される方式を示す。１つの実施形態において、システムコントローラ１１０２は、標準的なＰＣであってよく、ワークセル全体において全ての動作を管理し実行するよう構成され得る。１つの実施形態において、各セルにおける専用モニタ１１０４が、システムコントローラ１１０２とやりとりするために用いられ得る。１つの実施形態において、タッチスクリーンモニタ１１０４は、自動化の直接の動作を観察し制御するために用いられ、デバッグ又は継続中の改善に対する更なるプログラミングに有益である。 FIG. 11 shows a method in which a work cell is controlled by a PC controller according to an embodiment of the present invention. In one embodiment, the system controller 1102 may be a standard PC and may be configured to manage and perform all operations throughout the workcell. In one embodiment, a dedicated monitor 1104 in each cell may be used to interact with the system controller 1102. In one embodiment, the touch screen monitor 1104 is used to observe and control the direct operation of the automation, which is useful for debugging or further programming for ongoing improvements.
システムコントローラは、ＤＵＴの全てが現在どこにあるかを判定し、取り上げ及び配置する条件を優先順位付け及び最適化し、次に、それらの命令コマンドを、ロボット及びグリッパ１１０８を制御するロボットコントローラ１１０６に送信する。ロボットコントローラが動作を実行した後、センサが、動作がうまく完了したかを検証し、新たに更新された位置及びステータス情報をネットワークを介してＳＱＬデータベースに送信する。 The system controller determines where all of the DUTs are currently located, prioritizes and optimizes picking and placing conditions, and then sends those command commands to the robot controller 1106, which controls the robot and gripper 1108. I do. After the robot controller performs the operation, the sensor verifies that the operation was successfully completed and sends the newly updated location and status information to the SQL database over the network.
１つの実施形態において、ＳＱＬデータベースはＳＱＬコマンド及びロボットコントローラ又はプリミティブからのクエリを受信するよう構成される。プリミティブ、ラック、及び全てのテスターソケットの場所のそれぞれを表す一連のテーブルにフォーマットされている。情報は、現在のステータス又はＤＵＴの有無、適切なシリアルナンバ及びテスト結果情報、並びに工場のフロアが現在の状況を判定するのに用い得る任意の他の情報で埋まっている。ＳＱＬデータベースは、ロボットはそのタイミングに何を完了しようとしているのか、及び、工場のフロア上の全てのＤＵＴのステータスをプリミティブが理解できるようにするためのメインインターフェースを提供する。ロボットテストセル自動化は、このロボットテストセル内の現在の状況に関するデータベースにデータを配置し、動作の間にプリミティブによって配置された情報を読み出す。これにより、工場のフロア上の全てのアイテム間において、完全に非同期で独立した通信が可能となる。 In one embodiment, the SQL database is configured to receive SQL commands and queries from robot controllers or primitives. It is formatted into a series of tables representing each of the primitive, rack, and all tester socket locations. The information is populated with the current status or presence or absence of the DUT, the appropriate serial number and test result information, and any other information that the factory floor can use to determine the current situation. The SQL database provides a main interface to allow the primitive to understand what the robot is trying to complete at that time and the status of all DUTs on the factory floor. Robot test cell automation places data in a database about the current situation in the robot test cell and reads information placed by primitives during operation. This allows completely asynchronous and independent communication between all items on the factory floor.
図１１に示されるように、１つの実施形態において、システムコントローラは、必要な性能でワークセルを実行するために必要な全てのパラメータ及び構成値を含む、レシピファイル１１２０を有する。更に、システムコントローラはまた、ワークセルにおける全ての動作の記録を含むアーカイブログファイル１１２２を有する。各動作は、記録され、タイムスタンプされている。更に、ログファイルは、ＤＵＴとの全てのシリアルナンバのやりとり、及びＳＱＬデータベースとの全てのやりとりを含む。 As shown in FIG. 11, in one embodiment, the system controller has a recipe file 1120 that contains all parameters and configuration values needed to perform the workcell with the required performance. In addition, the system controller also has an archive log file 1122 that contains a record of all activity in the workcell. Each action is recorded and time stamped. In addition, the log file contains all serial number exchanges with the DUT and all exchanges with the SQL database.
図１２は、本発明の一実施形態に係るワークセルの動作に必要なハードウェア及びソフトウェアの全てを示す。システムコントローラ１１０２及びモニタ１１０４は、ラック内のプリミティブとインターフェースで接続するのに用いられ得る。モニタ及びシステムコントローラは、ローカル制御及びデバッグのためのラック電子部品に直接リンクされ得る。モニタは、ユーザがラック内のプリミティブと直接やりとりすることを可能にする、インターフェース１１２４を有し得る。 FIG. 12 shows all hardware and software necessary for the operation of the workcell according to the embodiment of the present invention. System controller 1102 and monitor 1104 may be used to interface with primitives in a rack. Monitors and system controllers can be directly linked to rack electronics for local control and debugging. The monitor may have an interface 1124 that allows a user to interact directly with the primitives in the rack.
更に、モニタ１１０４は、ロボットコントローラ１１０６を含む自動化パッケージとのインターフェース１２２６を有し得る。
更に、モニタは制御及びデバッグ機能もまた提供し得る。モニタはまた、システムの制御及び構成、監視、メンテナンス、及びデバッグのためのＨＴＭＬ ｗｅｂインターフェース１２２８を有し得る。インターフェースは通常、生産フロア上及び工場内でおそらく用いられ、動作はローカルイントラネット１２３６を介して実行され得る。
Further, monitor 1104 may have an interface 1226 with an automation package that includes robot controller 1106.
Further, the monitor may also provide control and debug functions. The monitor may also have an HTML web interface 1228 for system control and configuration, monitoring, maintenance, and debugging. Interfaces are typically used on production floors and in factories, and operations may be performed via local intranet 1236.
モニタは更に、システムの制御及び構成、監視、メンテナンス、並びにデバッグのためのＨＴＭＬインターフェース１２３０を有し得て、それは設備の外の場所で用いられ得て、ユーザが遠く離れた場所からログインし、インターネット１２３６を介してワークセル上で動作を実行し得るものである。
モニタはまた、モバイルデバイス上で実行されるシステムの監視のためのＨＴＭＬ ｗｅｂインターフェース１２３２を有し得る。
The monitor may further have an HTML interface 1230 for control and configuration, monitoring, maintenance, and debugging of the system, which may be used outside of the facility, where a user logs in from a remote location, Operations may be performed on workcells via the Internet 1236.
The monitor may also have an HTML web interface 1232 for monitoring the system running on the mobile device.
上述のＳＱＬデータベース１２３４は、顧客によって設置され、顧客のテストサイトで内部セキュリティプロトコルのメンテナンスに用いられ得る。 The SQL database 1234 described above can be installed by the customer and used for maintenance of internal security protocols at the customer's test site.
図１３は、本発明の一実施形態に係る、ワークセル内のＤＵＴ上でテストを実施するための例示的なコンピュータ実装プロセスのフローチャートを示す。しかしながら、本発明は、フローチャート１３００で提供される説明に限定されない。むしろ、本明細書において提供される教示から、他の機能フローが本発明の範囲及び精神に含まれることが当業者には明らかであろう。フローチャート１３００は、上述された例示的な実施形態を引き続き参照しながら説明されることになるが、本方法は、これらの実施形態に限定されない。 FIG. 13 shows a flowchart of an exemplary computer-implemented process for performing tests on a DUT in a workcell, according to one embodiment of the present invention. However, the invention is not limited to the description provided in flowchart 1300. Rather, it will be apparent to those skilled in the art from the teachings provided herein that other functional flows are within the scope and spirit of the present invention. The flowchart 1300 will be described with continued reference to the exemplary embodiments described above, but the method is not limited to these embodiments.
工程１３０２において、自動テストシステムは入ってくるＤＵＴを配置し、新たなＤＵＴの有無をＳＱＬデータベースに記録する。１つの実施形態において、ＤＵＴのシリアルナンバは交換ステーションにおいてスキャンされ得る。 In step 1302, the automated test system places the incoming DUT and records the presence or absence of a new DUT in the SQL database. In one embodiment, the serial number of the DUT may be scanned at the switching station.
工程１３０４において、ロボットはＤＵＴをテストラックにロードするために準備する。自動テストシステムは、ＳＱＬデータベースにクエリし、プリミティブ内の空きスロットの有無を判定する。更に、自動システムは、テストされている特定の製品に対して、構成が正しいか又はテスタが正しいか、及び、選択されたスロットはオンラインかつ利用可能かどうかを確かめる。 In step 1304, the robot prepares the DUT for loading on a test rack. The automated test system queries the SQL database to determine if there are any empty slots in the primitive. In addition, the automated system verifies that the configuration or tester is correct for the particular product being tested, and that the selected slot is online and available.
工程１３０６において、ロボットはＤＵＴを選択されたスロットにロードする。更に、テスタがテストプロセスを開始するように、テストシステムはＳＱＬデータベースにおいてＤＵＴテーブル位置情報及びステータスを利用可能に変更する。 In step 1306, the robot loads the DUT into the selected slot. In addition, the test system changes the DUT table location information and status to available in the SQL database so that the tester starts the test process.
工程１３０８において、ラック内のプリミティブは、ＳＱＬ ＤＵＴテーブルを連続的にポーリングし、ソケットが埋まったかどうか判定する。ソケットが埋まっている場合、テスタはＳＱＬデータベースにおけるステータスを「テスト中」に設定し、通常のテストサイクルを開始する。 At step 1308, the primitives in the rack continuously poll the SQL DUT table to determine if the socket is full. If the socket is full, the tester sets the status in the SQL database to "Testing" and starts a normal test cycle.
工程１３１０において、テストサイクルが終了すると、テスタは、ＳＱＬデータベースにおいて、合格／不合格、及び他の情報（例えば、分類カテゴリ）と共に、ＤＵＴのステータスを更新する。 At step 1310, at the conclusion of the test cycle, the tester updates the status of the DUT in the SQL database, along with pass / fail and other information (eg, classification category).
工程１３１２において、自動テストシステムはＳＱＬデータベースをポーリングし、ＤＵＴのテスト結果を受信する。テスタが応答を受信すると、プリミティブからＤＵＴを取り出し、受信した情報（例えば、格納されたカテゴリに関する情報）に基づいて、ＤＵＴを特定の出力ビンに入れ得る。 At step 1312, the automated test system polls the SQL database and receives the DUT test results. When the tester receives the response, it may retrieve the DUT from the primitive and place the DUT in a particular output bin based on the information received (eg, information about the stored category).
前述の説明は、説明を目的に、特定の実施形態を参照して説明されている。しかしながら、上記の実例となる説明は、包括的であることも、本発明を開示されたまさにその形態に限定することも意図していない。上記の教示を考慮すると、多くの修正及び変形があり得る。本発明の原理及びその現実的な応用を最も適切に説明し、それによって、本発明及び企図される特定の使用に適しているかもしれない様々な修正を伴った様々な実施形態を当業者が最も適切に利用することを可能にするために、これらの実施形態が選択され、説明された。 The foregoing description, for purpose of explanation, has been described with reference to specific embodiments. However, the above illustrative description is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise forms disclosed. Many modifications and variations are possible in light of the above teaching. The person of ordinary skill in the art will best describe the principles of the invention and its practical applications so that various embodiments with various modifications that may be suitable for the present invention and the particular use contemplated. These embodiments have been selected and described in order to allow the most appropriate utilization.
Claims (27)
テストされるテスト対象デバイス（ＤＵＴ）を配置してしっかり掴む工程と、
データベースに前記ＤＵＴの有無を記録する工程と、
複数のＤＵＴをテストするための複数のスロットを有するモジュール型デバイスであるプリミティブにおける、空きスロットの有無を判定するために前記データベースにクエリする工程と、
前記ＤＵＴを前記空きスロットに自動的に配置して挿入するためにロボットを用いる工程と、
前記空きスロットが埋まったことを前記データベースに報告する工程と、
前記ＤＵＴのテストを開始する工程と
を備える、方法。 A method for performing a test using an automatic test equipment (ATE), the method comprising:
Placing and gripping a device under test (DUT) to be tested;
Recording the presence or absence of the DUT in a database;
Querying the database to determine the presence or absence of empty slots in a primitive that is a modular device having a plurality of slots for testing a plurality of DUTs;
Using a robot to automatically place and insert the DUT into the empty slot;
Reporting to the database that the empty slot has been filled;
Initiating a test of the DUT.
を更に備える、請求項１に記載の方法。 The method of claim 1, further comprising updating a status of the DUT in the database based on a result of the test.
を更に備える、請求項４に記載の方法。 The method of claim 4, further comprising using the robot to automatically retrieve the DUT from the primitive and return the DUT to a tray.
ＤＵＴを自動的に取り上げ、プリミティブのテストスロットに及びテストスロットから移動させるように動作可能なエンドエフェクタを有するロボットと、
前記ロボットを制御するためのメモリ及びプロセッサを有するシステムコントローラと、
複数のプリミティブを有するテストラックであって、各プリミティブは複数のＤＵＴをテストするための複数のスロットを含むモジュール型デバイスであり、また、前記ロボットは前記エンドエフェクタを用いて前記テストラック内の前記複数のプリミティブのスロットに自動的にアクセスするよう構成される、テストラックと
を備える、システム。 A system for performing a test using an automatic test equipment (ATE), the system comprising:
A robot having an end effector operable to automatically pick up the DUT and to move the primitive into and out of the test slot;
A system controller having a memory and a processor for controlling the robot,
A test rack having a plurality of primitives, each primitive being a modular device including a plurality of slots for testing a plurality of DUTs, and wherein the robot uses the end effector to A test rack configured to automatically access slots of a plurality of primitives.
を更に備える、請求項１１に記載のシステム。 A monitor connected to the system controller, the monitor being used for observing and controlling the operation of the robot, and further used for debugging problems with the robot. The system of claim 11.
を更に備える、請求項１１に記載のシステム。 An exchange station having a plurality of end effectors, wherein the robot automatically recognizes the form factor of the DUT and is programmed to exchange end effectors at the exchange station according to the form factor of the DUT. The system of claim 11, further comprising: a switching station operable on a switching station.
ＤＵＴを自動的にしっかり掴んで、取り上げ、プリミティブのテストスロットに及びテストスロットから移動させるように動作可能なエンドエフェクタを有するロボットと、
複数のトレイを有し、テスト中に前記複数のトレイから前記ロボットにＤＵＴを提示するように動作可能な、入力及び出力モジュールと、
前記ロボットを制御するためのメモリ及びプロセッサを有するシステムコントローラと、
複数のプリミティブを有するテストラックであって、各プリミティブは複数のＤＵＴをテストするための複数のスロットを含むモジュール型デバイスであり、また、前記ロボットは前記テストラック内の前記複数のプリミティブのスロットにアクセスするよう構成される、テストラックと
を備える、システム。 A system for performing a test using an automatic test equipment (ATE), the system comprising:
A robot having an end effector operable to automatically grab, pick up, and move the DUT into and out of the primitive test slot;
An input and output module having a plurality of trays and operable to present a DUT from the plurality of trays to the robot during a test;
A system controller having a memory and a processor for controlling the robot,
A test rack having a plurality of primitives, wherein each primitive is a modular device including a plurality of slots for testing a plurality of DUTs, and wherein the robot is provided in a slot of the plurality of primitives in the test rack. A system comprising: a test rack configured to access.
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