JP4008886B2 - 電子部品試験装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路素子などの各種電子部品（以下、代表的にＩＣとも称する。）をテストするための電子部品試験装置に関し、特にミスコンタクトを減少させた電子部品試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハンドラ（Handler）と称される電子部品試験装置では、トレイに収納した多数の被試験ＩＣをハンドラ内に搬送し、各被試験ＩＣをテストヘッドに電気的に接触させ、電子部品試験装置本体（以下、テスタともいう。）に試験を行わせる。そして、試験が終了すると各被試験ＩＣをテストヘッドから払い出し、試験結果に応じたトレイに載せ替えることで、良品や不良品といったカテゴリへの仕分けが行われる。
【０００３】
従来のハンドラにおいて、テストヘッドのコンタクト部に被試験電子部品を接触させるコンタクトアームは、複数のアクチュエータを具備しており、当該アクチュエータを制御することにより被試験電子部品のコンタクト部に対する位置決めが行われている。
【０００４】
しかしながら、このような構成のコンタクトアームは、比較的重量を有しているため、高速な移動が困難である。このような問題は、同時測定数の増加に伴って、コンタクトアームの本数が増えた場合には、特に顕著である。
【０００５】
一方、被試験電子部品のコンタクト部に対する位置決めが適切に行われなければ、被試験電子部品のコンタクト部へのミスコンタクトという大きな問題が生じてしまう。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、被試験電子部品のコンタクト部への位置決めを正確且つ確実に行い、ミスコンタクトの発生頻度を減少させると共に、被試験電子部品を把持、搬送するコンタクトアームの高速移動が可能な電子部品試験装置を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明によれば、被試験電子部品を把持してテストヘッドのコンタクト部に被試験電子部品を接触させる第１のコンタクトアームと、前記第１のコンタクトアームを前記コンタクト部に対向した所定対向位置に移動させる移動手段と、を備えた電子部品試験装置であって、前記第１のコンタクトアームは、前記被試験電子部品を把持する把持側アームと、前記移動手段に固定された固定側アームと、前記固定側アームに対する前記把持側アームの相対移動を拘束又は非拘束とするロックアンドフリー手段と、を有しており、前記電子部品試験装置は、前記固定側アームに対して前記把持側アームを相対移動させる位置補正手段と、前記移動手段、前記ロックアンドフリー手段及び前記位置補正手段の動作を制御する制御手段と、をさらに備え、前記移動手段は、前記第１のコンタクトアームを前記位置補正手段に対向するように移動させることが可能であり、前記制御手段は、前記ロックアンドフリー手段により前記把持側アームの相対移動を非拘束とした状態で前記位置補正手段が前記把持側アームを相対移動させ、前記ロックアンドフリー手段により前記把持側アームの相対移動を拘束した状態で前記移動手段が前記位置補正手段から前記所定対向位置に移動させるように、前記移動手段、前記ロックアンドフリー手段及び前記位置補正手段を制御する電子部品試験装置が提供される。
【０００８】
また、上記発明においては特に限定されないが、前記移動手段及び前記位置補正手段は、前記第１のコンタクトアームに対向する基台に設けられていることがより好ましい。
【０００９】
第１のコンタクトアームが、把持側アームと、ロックアンドフリー手段と、固定側アームとを有し、当該ロックアンドフリー手段により固定側アームに対する前記把持側アームの相対移動を拘束又は非拘束とすることによって、第１のコンタクトアームが位置補正手段を具備する必要がなくなり、コンタクトアームの重量が軽減し、移動手段の高速な移動が可能になるとともにミスコンタクトの発生頻度が減少する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の電子部品試験装置の第１実施形態を示す平面図である。
図２は、図１のＩ−Ｉ部の断面図である。
図３は、本発明の第１実施形態におけるＹＺ移動装置の第１のコンタクトアーム及びアライメント装置の概略断面図である。
図４は、本発明の第１実施形態の他の例におけるＹＺ移動装置の第１のコンタクトアーム及びアライメント装置の概略断面図である。
図５は、本発明の第１実施形態におけるロックアンドフリー機構の上部平面図である。
図６は、図５のIII−III部の断面図である。
図７は、図５のIV−IV部の断面図である。
図８は、本発明の第１実施形態におけるアライメント可動部駆動装置の上部平面図である。
図９は、図８のＶ−Ｖ部の断面図である。
図１０は、図８のVI−VI部の要部断面図である。
図１１は、本発明の第１実施形態における被試験ＩＣのアライメントのための画像処理手段及びその周辺のブロック図である。
図１２は、本発明の第１実施形態における被試験ＩＣの位置のアライメントの処理のフローチャートである。
図１３は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣをアライメント装置の上方に位置決めした状態を示す概略断面図である。
図１４は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣをアライメント装置に挿入した状態を示す概略断面図である。
図１５は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣのアライメントが完了した状態を示す概略断面図である。
図１６は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における４つの被試験ＩＣをアライメント装置の上方に上昇させた状態を示す概略断面図である。
図１７は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣをアライメント装置の上方に位置決めした状態を示す概略断面図である。
図１８は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣをアライメント装置に挿入した状態を示す概略断面図である。
図１９は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣのアライメントが完了した状態を示す概略断面図である。
図２０は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における４つの被試験ＩＣをアライメント装置の上方に上昇させた状態を示す概略断面図である。
図２１は、本発明の第１実施形態のアライメントの完了後において、４つの被試験ＩＣをコンタクト部に接触させた状態を示す概略断面図である。
図２２Ａ及び図２２Ｂは、本発明の第１実施形態におけるロックアンドフリー機構による第１のコンタクトアームのセンタリング動作を示す図である。
図２３は、本発明の第１実施形態におけるアライメント装置による被試験ＩＣの位置のアライメント前の画像の例を示す図である。
図２４は、本発明の第１実施形態におけるアライメント装置による被試験ＩＣの位置のアライメント後の画像の例を示す図である。
図２５は、本発明の第２実施形態におけるＹＺ移動装置の第１のコンタクトアームの側面概念図である。
図２６は、本発明の第２実施形態における第１のコンタクトアームによる被試験ＩＣの倣い動作の動きを説明するための図である。
図２７は、本発明の第２実施形態における第１のコンタクトアームの平面倣い機構の分解斜視図である。
図２８は、本発明の第２実施形態における第１のコンタクトアームのＸ軸を中心とした回転による倣い動作を説明するための図であり、図２８Ａは倣い動作前の状態を示し、図２８Ｂは倣い動作中の状態を示す。
図２９は、本発明の第２実施形態における第１のコンタクトアームのＹ軸を中心とした回転による倣い動作を説明するための図であり、図２９Ａは倣い動作前の状態を示し、図２９Ｂは倣い動作中の状態を示す。
図３０は、本発明の第２実施形態における第１のコンタクトアームの他の例を示す側面概念図である。
図３１は、本発明の第３実施形態におけるＹＺ移動装置の第１のコンタクトアームの側面概念図である。
図３２は、本発明の第３実施形態における第１のコンタクトアームの配列の例を示す平面概念図であり、図３２Ａは４行２列の配列を示し、図３２Ｂは２行２列の配列を示し、図３２Ｃは２行１列の配列を示す。
図３３は、本発明の第４実施形態における第２のコンタクトアームの側面概念図である。
図３４は、本発明の第４実施形態における第３のコンタクトアームの側面概念図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
［第１実施形態］
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態における電子部品試験装置１は、ハンドラ１０と、テストヘッド３００と、テスタ２０とを備え、テストヘッド３００とテスタ２０とはケーブル２１を介して接続されている。そして、ハンドラ１０の供給トレイ用ストッカ４０１に格納された供給トレイ上の試験前の被試験ＩＣをＹＺ移動装置３１０（移動手段）によってテストヘッド３００のコンタクト部３０１に押し当て、このテストヘッド３００及びケーブル２１を介して被試験ＩＣのテストを実行した後、テストが終了した被試験ＩＣをテスト結果に従って分類トレイ用ストッカ４０２に格納された分類トレイ上に搭載する。
【００１３】
ハンドラ１０は、主にテスト部３０と、ＩＣ格納部４０と、ローダ部５０と、アンローダ部６０とから構成される。
【００１４】
ＩＣ格納部４０
ＩＣ格納部４０は、試験前及び試験後の被試験ＩＣを格納する手段であり、主に供給トレイ用ストッカ４０１と、分類トレイ用ストッカ４０２と、空トレイ用ストッカ４０３と、トレイ搬送装置４０４とから構成される。
【００１５】
供給トレイ用ストッカ４０１は、試験前の複数の被試験ＩＣが搭載された複数の供給トレイが積載されて収納されており、本実施形態においては、図１に示すように、２つの供給トレイ用ストッカ４０１が具備されている。
【００１６】
分類トレイ用ストッカ４０２は、試験後の複数の被試験ＩＣが搭載された複数の分類トレイが積載されて収納されており、本実施形態においては、図１に示すように４つの分類トレイ用ストッカ４０２が具備されている。これら４つの分類トレイ用ストッカ４０２を設けることにより、試験結果に応じて、最大４つの分類に被試験ＩＣを仕分けして格納できるように構成されている。つまり、良品と不良品の分類のみではなく、良品の中でも動作速度が高速なもの、中速なもの、低速なもの、或いは不良の中でも再試験が必要なもの等に仕分けされる。なお、例えば、図１の４つの分類トレイ用ストッカ４０２において、テスト部３０に近い２つの分類トレイ用ストッカ４０２は比較的発生頻度の低い試験結果の被試験ＩＣが分類され、テストヘッドから遠い２つの分類トレイ用ストッカ４０２には比較的発生頻度の高い試験結果の被試験ＩＣが分類されても良い。
【００１７】
空トレイ用ストッカ４０３は、供給トレイ用ストッカ４０１に搭載されていた全ての試験前の被試験ＩＣがテスト部３０に供給された後の、空トレイを格納する。
【００１８】
トレイ搬送装置４０４は、図１においてＸ軸、Ｚ軸方向に移動可能な搬送手段であり、主にＸ軸方向レール４０４ａと、可動ヘッド部４０４ｂと、４つの吸着パッド４０４ｃとから構成されており、供給トレイ用ストッカ４０１と、一部の分類トレイ用ストッカ４０２と、空トレイ用ストッカ４０３とを包含する範囲を動作範囲とする。
【００１９】
そして、当該トレイ搬送装置４０４は、ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向レール４０４ａがＸ軸方向に移動可能に可動ヘッド部４０４ｂを片持ち支持しており、当該可動ヘッド部４０４ｂには図示しないＺ軸方向アクチュエータと、先端部に４つの吸着パッド４０４ｃが具備されている。
【００２０】
当該トレイ搬送装置４０４は、供給トレイ用ストッカ４０１にて空になった空トレイを吸着パッド４０４ｃにより吸着し保持し、Ｚ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｘ軸方向レール４０４ａ上で可動ヘッド部４０４ｂを摺動させることにより空トレイ用ストッカ４０１に移送する。同様に、分類トレイ用ストッカ４０２において分類トレイ上に試験後の被試験ＩＣが満載された場合に、空トレイ用ストッカ４０３から空トレイを吸着し保持し、Ｚ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｘ軸方向レール４０４ａ上を可動ヘッド部４０４ｂを摺動させることにより、分類トレイ用ストッカ４０２に移送する。
【００２１】
なお、図示は省略するが、各ストッカ４０１、４０２、４０３には、Ｚ軸方向に昇降可能なエレベータが具備されており、当該トレイ搬送装置４０４の動作範囲が、図２に示すように、後述する第１のＸＹＺ移動装置５０１及び第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲とＺ軸方向上で重複しないように設けられているため、トレイ搬送装置４０４の動作と、第１のＸＹＺ移動装置５０１及び第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作とが互いに干渉することはない。
【００２２】
なお、以上に述べたストッカの数は、それぞれの数を必要に応じて適宜数を設定することが可能である。
【００２３】
ローダ部５０
ローダ部５０は、ＩＣ格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１から被試験ＩＣをテスト部３０に供給するための手段であり、主に第１のＸＹＺ移動装置５０１と、２つのローダ用バッファ部５０２（図１においてＸ軸負方向の２つ）と、ヒートプレート（加熱板）５０３とから構成される。
【００２４】
第１のＸＹＺ移動装置５０１は、ＩＣ格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１の供給トレイ上の被試験ＩＣをヒートプレート５０３に移動させる手段であり、主にＹ軸方向レール５０１ａと、Ｘ軸方向レール５０１ｂと、可動ヘッド部５０１ｃと、吸着パッド５０１ｄとから構成されており、供給トレイ用ストッカ４０１と、ヒートプレート５０３と、２つのローダ用バッファ部５０２とを包含する範囲の動作範囲を有している。
【００２５】
図１に示すように、当該第１のＸＹＺ移動装置５０１の２つのＹ軸方向レール５０１ａは、ハンドラ１０の基台１２上に固定されており、それらの間にＸ軸方向レール５０１ｂがＹ軸方向に摺動可能に支持されている。当該Ｘ軸方向レール５０１ｂは、Ｚ軸方向アクチュエータ（不図示）を有する可動ヘッド部５０１ｃをＸ軸方向に摺動可能に支持している。さらに、当該可動ヘッド部５０１ｃは、下端部に４つの吸着パッド５０１ｄを有しており、具備されたＺ軸方向アクチュエータを駆動させることにより、当該４つの吸着パッド５０１ｄをＺ軸方向に昇降させる。
【００２６】
第１のＸＹＺ移動装置５０１は、当該４つの吸着パッド５０１ｄを供給トレイ上の４つの被試験ＩＣ上に位置させ、一度に４つの被試験ＩＣを吸着し、ヒートプレート５０３上に移動させ、ヒートプレート５０３の表面に形成された凹部５０３ａに位置決めし、解放する。なお、１つの吸着パッド５０１ｄは１つの被試験ＩＣを吸着することが可能である。
【００２７】
ヒートプレート５０３は、被試験ＩＣに所定の熱ストレスを印加するための加熱源であり、例えば下部に発熱源（不図示）を有する金属製プレートである。当該ヒートプレート５０３の上部表面には、被試験ＩＣを落とし込む複数の凹部５０３ａが形成されており、試験前の被試験ＩＣが第１のＸＹＺ移動装置５０１により供給トレイ用ストッカ４０１からこの凹部５０３ａに移動される。そして、被試験ＩＣが、当該ヒートプレート５０３にて所定の温度に加熱された後、第１のＸＹＺ移動装置５０１によりローダ用バッファ部５０２に移動される。
【００２８】
なお、後述するように試験前にアライメント装置３２０により被試験ＩＣの位置のアライメントが行われるため、ヒートプレート５０３上に凹部５０３ａを具備させずに、当該ヒートプレート５０３の表面を単なる平面とし、当該平面に第１のＸＹＺ移動装置５０１が被試験ＩＣを載置するようにしても良い。また、ヒートプレート５０３の表面を、鉛直上向きに吸着面が向いた吸着パッドを具備した平面とし、当該吸着パッド上に第１のＸＹＺ移動装置５０１が被試験ＩＣを載置し、当該ヒートプレート５０３に具備された吸着パッドにより吸着しても良い。
【００２９】
ローダ用バッファ部５０２は、被試験ＩＣを第１のＸＹＺ移動装置５０１の動作範囲と、ＹＺ移動装置３１０の動作範囲との間を往復移動させる手段であり、主に可動部５０２ａと、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂとから構成されている。
【００３０】
ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向アクチュエータ５０２ｂの片側端部に可動部５０２ａが支持されており、当該可動部５０２ａの上部表面には、被試験ＩＣを落とし込む４つの凹部５０２ｃが形成されている。第１のＸＹＺ移動装置５０１が、ヒートプレート５０３上の所定の温度に加熱された試験前の４つの被試験ＩＣを一度に吸着して保持し、移動させ、ローダ用バッファ部５０２の凹部５０２ｃに被試験ＩＣを解放する。４つの被試験ＩＣを保持したローダ用バッファ部５０２は、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂを伸長させることにより、被試験ＩＣを第１のＸＹＺ移動装置５０１の動作範囲からＹＺ移動装置３１０の動作範囲内に被試験ＩＣを移動させる。なお、後述するように試験前にアライメント装置３２０により被試験ＩＣの位置のアライメントが行われるため、可動部５０２ａ上に凹部５０２ｃを具備させずに、例えば、当該可動部５０２ａの表面を、鉛直上向きに吸着面が向いた吸着パッドを具備した平面としても良い。吸着パッドを可動部５０２ａの表面に具備させた場合、当該吸着パッド上に第１のＸＹＺ移動装置５０１が被試験ＩＣを載置し、当該可動部５０２ａに具備された吸着パッドにより吸着し、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂを伸長させ、ＹＺ移動装置３１０の動作範囲内への移動が完了したら吸着を開放し、ＹＺ移動装置３１０が当該被試験ＩＣを保持する。
【００３１】
以上のように、ローダ用バッファ部５０２を設置することにより、第１のＸＹＺ移動装置５０１とＹＺ移動装置３１０とが互いに干渉することなく同時に動作することが可能となる。また、本実施形態のように、２つのローダ用バッファ部５０２を具備させることにより、テストヘッド３００に効率良く被試験ＩＣを供給し、テストヘッド３００の稼働率を高めることが可能となる。なお、ローダ用バッファ部５０２の数は２つに限定されず、後述する被試験ＩＣの位置のアライメントに要する時間と、被試験ＩＣのテストに要する時間等から適宜に設定することが可能である。
【００３２】
テスト部３０
テスト部３０は、被試験ＩＣの位置のアライメントを行い、被試験ＩＣの入出力端子ＨＢをコンタクト部３０１のコンタクトピン３０２に電気的に接触させることによりテストを行う手段であり、主にＹＺ移動装置３１０と、４つのアライメント装置３２０（コンタクトアーム位置補正手段）とから構成されている。
【００３３】
テストヘッド３００は、本実施形態においては、４つのコンタクト部３０１の集合で構成されており、当該コンタクト部３０１は、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２に具備された第１のコンタクトアーム３１５ａ１の配列に実質的に一致するような配列で配置されている。さらに各コンタクト部３０１には、被試験ＩＣの入出力端子ＨＢの配列に実質的に一致するような配列の複数のコンタクトピン３０２が具備されている。なお、被試験ＩＣのロットの変更などにより被試験ＩＣの形状や入出力端子ＨＢの配列が変更されたような場合には、当該テストヘッド３００を被試験ＩＣに適切な他のテストヘッド３００と交換することにより、電子部品試験装置１内において限られた同時測定数の最適化を図ることが可能となる。
【００３４】
図２に示すように、テスト部３０において、ハンドラ１０の基台１２に開口部１１が形成されており、ハンドラ１０の背面側に配置されたテストヘッド３００のコンタクト部３０１には、開口部１１を通じて被試験ＩＣが押し当てられる。
【００３５】
ＹＺ移動装置３１０は、アライメント装置３２０と、テストヘッド３００との間の被試験ＩＣの移動を行う手段であり、アライメント装置３２０において被試験ＩＣの位置のアライメントの支援を行うとともに、テストヘッド３００において被試験ＩＣのテストの支援を行う。
【００３６】
図２に示すように、本実施形態においては、ＹＺ移動装置３１０には、２つの可動ヘッド部３１２が具備されている。従って、一方の可動ヘッド部３１２がテストを遂行している間に、他方の可動ヘッド部３１２が後述する被試験ＩＣの位置のアライメントを行うことによりテストヘッド３００の稼働率を高めることが可能となる。
【００３７】
当該ＹＺ移動装置３１０は、ハンドラ１０の基台１２上に固定された２つのＹ軸方向レール３１１にＹ軸方向に摺動可能に２つのＸ軸方向支持部材３１１ａを支持している。さらに、各Ｘ軸方向支持部材３１１ａの実質的に中央部には、可動ヘッド部３１２が支持されており、後述するアライメント装置３２０と、テストヘッド３００とを包含する範囲を動作範囲とする。なお、一組のＹ軸方向レール３１１上で同時に動作する２つのＸ軸方向支持部材３１１ａに支持される可動ヘッド部３１２は、互いの動作が干渉することがないように制御されている。
【００３８】
各可動ヘッド部３１２は主に、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３と、コンタクト部３０１の配列に対応した４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ１とを具備しており、当該第１のコンタクトアーム３１５ａ１に保持された４つの被試験ＩＣをＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させることが可能となっている。なお、当該４つの被試験ＩＣは、図１において、Ｙ軸正方向に位置する２つの第１のコンタクトアーム３１５ａ１を１行目、Ｙ軸負方向に位置する２つの第１のコンタクトアーム３１５ａ１を２行目とし、Ｘ軸負方向に位置する２つの第１のコンタクトアーム３１５ａ１を１列目、Ｘ軸正方向に位置する２つの第１のコンタクトアーム３１５ａ１を２列目とし、以下この２行２列の配列に従って説明する（特に図１３から図２１において同じ。）。
【００３９】
図３に示すように、当該可動ヘッド部３１２は、カメラ支持部材３１２ａと、コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂ（第２の撮像手段）と、１つのＺ軸方向アクチュエータ３１３と、１つの基底部３１４と、４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ１とを具備している。さらに、各第１のコンタクトアーム３１５ａ１は、把持側コンタクトアーム３１７と、ロックアンドフリー機構３１８と、基底側コンタクトアーム３１６（固定側コンタクトアーム）とを有している。
【００４０】
Ｚ軸アクチュエータ３１３の本体部３１３ａの一端は、Ｘ軸方向支持部材３１１ａに固定されており、その他端にはカメラ支持部材３１２ａが支持されている。そして、当該カメラ支持部材３１２ａは、テストヘッド３００に近い側の端部に光軸がＺ軸の負の方向になるようにコンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂが設置されている。なお、上記の設置方法に限定されず、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３の可動ロッド部３１３ｂの先端に支持された基底部３１４のテストヘッド３００に近い側の端部にコンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂを取り付けても良い。コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂをＺ軸方向アクチュエータ３１３でＺ軸方向に移動可能することにより、当該ＣＣＤカメラ３１２ｂのフォーカスの変更や、当該ＣＣＤカメラ３１２ｂが照明を具備している場合の照度の調整が可能となる。
【００４１】
また、Ｚ軸アクチュエータ３１３の可動ロッド部３１３ｂの先端には、基底部３１４が固定されており、当該Ｚ軸アクチュエータ３１３の駆動に従って、基底部３１４がＺ軸方向に昇降する。そして、基底部３１４にはテストヘッド３００の４つのコンタクト部３０１に対応するようなピッチで、Ｚ軸負方向に４つの基底側コンタクトアーム３１６が固定されており、各基底側コンタクトアーム３１６の下端面には、ロックアンドフリー機構３１８を介して把持側コンタクトアーム３１７が取り付けられている。
【００４２】
各把持側コンタクトアーム３１７は、その底面中央部に被試験ＩＣを吸着するための吸着パッド３１７ｃを有している。また、当該把持側コンタクトアーム３１７には、ヒータ３１７ａと温度センサ３１７ｂとが埋め込まれており、印加された高温の熱ストレスをヒータ３１７ａで維持し、温度センサ３１７ｂが把持側コンタクトアーム３１７の温度を検出することで被試験ＩＣの温度を間接的に検出し、ヒータ３１７ａのＯＮ／ＯＦＦ制御などに供される。
【００４３】
さらに、各把持側コンタクトアーム３１７の底面端部には、吸着パッド３１７ｃの長さより短い長さでＺ軸負方向に突出する環状の当接用部材３１７ｄが具備されており、これにより可動ヘッド部３１２によるアライメント可動部３２１への所定の圧力の印加時に把持側コンタクトアーム３１７が支持され、ロックアンドフリー機構３１８が非拘束状態の際に、当該把持側コンタクトアーム３１７をアライメント可動部３２１の運動に追従させることが可能となる。また、当接用部材３１７ｄの形状の環状とすることにより、アライメント可動部３２１への接触面積を増やすことが出来、所定の圧力の確保が容易となる。
【００４４】
なお、当接用部材３１７ｄは、被試験ＩＣの位置のアライメント時において、把持側コンタクトアーム３１７のアライメント可動部３２１への位置決め、固定及び追従を容易にするために、本発明の他の実施形態として、図４に示すように、当接用部材３１７ｄの先端部に凹部３１７ｅを形成し、アライメント可動部３２１の第１の開口部３２１ａの周囲に当該凹部３１７ｅに対応した凸部３２１ｄを形成し、凹部３１７ｅと凸部３２１ｄとを係合させることにより、位置決め、固定及び追従を行っても良い。或いは、例えば、当接用部材３１７ｄの先端部及びアライメント可動部３２１の第１の開口部３２１ａの周囲に吸着パッド、磁石を設けても良い。
【００４５】
ロックアンドフリー機構３１８は、被試験ＩＣを吸着し保持したままの把持側コンタクトアーム３１７を、基底側コンタクトアーム３１６に対して、コンタクト部３０１と実質的に平行な平面上における平面運動、即ちＸ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転の運動を非拘束な状態にし、或いは拘束な状態にする手段である。さらに、図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、被試験ＩＣの解放後に、把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬが基底側コンタクトアーム３１６の中心線ＯＬに実質的に一致するように、把持側コンタクトアーム３１７をＸ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転に復帰させるセンタリング機能を備えている。
【００４６】
図５、図６、図７に示すように、当該ロックアンドフリー機構３１８は、主にロックアンドフリー固定部３１８１と、ロックアンドフリー可動部３１８２と、拘束用ピストン３１８３と、センタリング用ピストン３１８４と、センタリング用ボール３１８５とから構成されている。
【００４７】
ロックアンドフリー固定部３１８１は、概略四角柱の外形を有し、ロックアンドフリー可動部３１８２の一部を受け入れるために、その下側内部に中空部が形成されている。また、受け入れたロックアンドフリー可動部３１８２を平面運動可能に保持するために当該ロックアンドフリー固定部３１８１の下面中央部には円形状の開口部３１８１ａが具備されている。
【００４８】
さらに、当該ロックアンドフリー固定部３１８１の内部には、２つの拘束用ピストン３１８３と、２つのセンタリング用ピストン３１８４と、２つのセンタリング用ボール３１８５とを取り付けるための中空部が形成されている。そして、当該ロックアンドフリー固定部３１８１の一側面には拘束用ピストン３１８３にエアーを供給するための拘束用エアー供給口３１８１ｂが形成されており、当該拘束用エアー供給口３１８１ｂから２つの拘束用ピストン３１８３までの間に拘束用エアー通路３１８１ｃが形成されている。また同様に、ロックアンドフリー固定部３１８１の一側面にセンタリング用ピストン３１８４にエアーを供給するためのセンタリング用エア供給口３１８１ｄが形成されており、当該センタリング用エアー供給口３１８１ｄから２つのセンタリング用ピストン３１８４までの間にセンタリング用エアー通路３１８１ｅが形成されている。なお、拘束用エアー通路３１８１ｃとセンタリング用エアー通路３１８１ｅとがそれぞれが交わることはない。
【００４９】
ロックアンドフリー可動部３１８２は、側面中間部が括れた概略円柱の形状を有しており、当該括れた部分から上の部分がロックアンドフリー固定部３１８１の下側内部の中空部に受け入れられ、当該括れた部分が開口部３１８１ａに位置することにより、ロックアンドフリー可動部３１８２がロックアンドフリー固定部３１８１に保持され、Ｚ軸方向の運動が抑制され、Ｘ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転方向の運動が許容される。
【００５０】
また、当該ロックアンドフリー可動部の上部にはセンタリング用ボール３１８５を支持するための、上部表面が凹円弧形状の２つのボール受け部３１８２ａが形成されている。これらのボール受け部３１８２ａの凹円弧形状の中心は、センタリング時において、センタリング用ピストン３１８４の中心線と一致するように設けられている。
【００５１】
拘束用ピストン３１８３は、ロックアンドフリー固定部３１８１の内部に形成された中空部に取り付けられ、当該拘束用ピストン３１８３の下端面はロックアンドフリー可動部３１８２の上面に接触している。
【００５２】
また、センタリング用ピストン３１８４は、ロックアンドフリー固定部３１８１の内部に形成された中空部に取り付けられており、その下部でセンタリング用ボール３１８５と当接している。
【００５３】
センタリング用ボール３１８５は、実質的に球体の形状を有し、ロックアンドフリー固定部３１８１にＸ軸、Ｙ軸方向の運動を拘束されている。そして、当該センタリング用ボール３１８５の上部はセンタリング用ピストン３１８４と当接しており、その下部はロックアンドフリー可動部３１８２のボール受け部３１８２ａと当接している。
【００５４】
ロックアンドフリー機構３１８を非拘束にする場合は、全てのピストン、即ち２つの拘束用ピストン３１８３及び２つのセンタリング用ピストン３１８４へのエアーの供給を行わず、ロックアンドフリー可動部３１８２をロックアンドフリー固定部３１８１に対して平面運動可能な状態にする。
【００５５】
ロックアンドフリー機構３１８を拘束する場合は、２つの拘束用ピストン３１８３にエアーを供給して、ロックアンドフリー可動部３１８２をロックアンドフリー固定部３１８１に対して固定する。なお、２つのセンタリング用ピストン３１８４へのエアーの供給は行わない。
【００５６】
ロックアンドフリー機構３１８をセンタリングする場合は、２つの拘束用ピストン３１８３へのエアーの供給を止め、ロックアンドフリー可動部３１８２を一旦非拘束な状態にし、次に２つのセンタリング用ピストン３１８４へエアーを供給してセンタリング用ボール３１８５を押圧し、ボール受け部３１８２ａの上部表面に形成された凹円弧形状に倣わせ、当該凹円弧形状の中心に位置するように移動させる。２つのセンタリング用ボール３１８５の動作により、ロックアンドフリー可動部３１８２は、ロックアンドフリー固定部３１８１と中心を一致するようにセンタリングされる。
【００５７】
なお、ロックアンドフリー固定部３１８１の上端面が基底側コンタクトアーム３１６の下端面に取り付けられており、ロックアンドフリー可動部３１８２の下端面が把持側コンタクトアーム３１７の上端面に取り付けられる。
【００５８】
以上のようなロックアンドフリー機構３１８を基底側コンタクトアーム３１６と、被試験ＩＣを保持する把持側コンタクトアーム３１７との間に具備することにより、各把持側コンタクトアーム３１７に被試験ＩＣの位置のアライメントのための駆動部を具備させる必要がなくなり、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２の重量を軽減することが出来、高速の移動を可能にするとともにミスコンタクトの発生頻度を減少させることが可能となる。
【００５９】
コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂは、テストヘッド３００の各コンタクト部３０１の画像を撮像する撮像手段であり、被試験ＩＣのロットの変更等の際に行われる各コンタクト部３０１の位置及び姿勢の認識に使用される。
【００６０】
当該ＣＣＤカメラ３１２ｂに撮像された画像は、画像処理手段７０に画像情報として送信される。そして、画像処理手段７０が、当該画像情報より複数のコンタクトピン３０２の位置を抽出し、当該抽出された位置からコンタクト部３０１の中心位置及び当該コンタクト部３０１におけるＸＹ座標軸を算出することにより、当該ＣＣＤカメラ３１２ｂにより撮像された画像上におけるコンタクト部３０１の位置及び姿勢を算出する。なお、このコンタクト部３０１の中心位置及びＸＹ座標軸の算出は、上述の複数のコンタクトピン３０２の抽出に限定されず、例えばアライメント用簡易型マーカをコンタクト部３０１に設け、当該マーカを抽出することによって、当該画像上のコンタクト部３０１の位置の算出が遂行されても良い。
【００６１】
アライメント装置３２０は、把持側コンタクトアーム３１７の位置のアライメントを行うことにより、被試験ＩＣの位置のアライメントを行う手段であり、図１に示すように、本実施形態においては、１つの可動ヘッド部３１２に対して１組の２つのアライメント装置３２０が具備されており、ハンドラ１０に合計２組の４つのアライメント装置３２０が具備されている。従って、１つの可動ヘッド部３１２に保持された４つの被試験ＩＣの内、同時に２つの被試験ＩＣの位置のアライメントを行い、結果的に２回のアライメントで４つの被試験ＩＣのアライメントが行われる。例えば、ＹＺ移動装置３１０の一方の可動ヘッド部３１２がテストを遂行している間に、他方の可動ヘッド部３１２により１組の２つのアライメント装置３２０が２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣの位置のアライメントを行い、次いで１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣの位置のアライメントを行うことによりテストヘッド３００に効率良くアライメント済みの被試験ＩＣを供給し、テストヘッド３００の稼働率を高めることが可能となる。なお、アライメント装置３２０の数は上記の数に限定されず、被試験ＩＣのアライメントに要する時間と、被試験ＩＣのテストに要する時間、コンタクト部の数等から適宜に設定することが可能である。
【００６２】
当該アライメント装置３２０は、図３に示すように、主にアライメント可動部３２１と、アライメント可動部駆動装置３２２と、被試験ＩＣ側照明３２３と、アライメント用反射鏡３２４（反射手段）と、ＣＣＤカメラ側照明３２５と、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６（第１の撮像手段）とから構成されている。
【００６３】
アライメント用ＣＣＤカメラ３２６の光軸ＯＰ（以下、単に光軸ＯＰともいう。）がアライメント用反射鏡３２４に反射して、光軸ＯＰがＺ軸正方向に向くように、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６と、アライメント用反射鏡３２４とが設置されている。このように、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６の光軸ＯＰ上にアライメント用反射鏡３２４を設けることにより、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６をＸＺ平面に対して横置きで設置することが可能となり、ハンドラ１０自体の高さを低く抑えることが可能となる。
【００６４】
そして、被試験ＩＣの入出力端子ＨＢを視認するのに十分な明るさを確保するために、環状の被試験ＩＣ側照明３２３及び環状のＣＣＤカメラ側照明３２５が、光軸ＯＰの進行を妨げず、且つアライメント用ＣＣＤカメラ３２６が少なくとも被試験ＩＣの全ての入出力端子ＨＢを視認可能なような視認範囲を確保するように設置されている。
【００６５】
なお、ハンドラ１０の製造時等に、先述のコンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂとアライメント用ＣＣＤカメラ３２６同士でキャリブレーションが行われる。
【００６６】
このキャリブレーションの具体的な方法としては、例えば、被試験ＩＣの形状を有するＸ、Ｙ座標軸が描かれた透明なキャリブレーション用ゲージをアライメント用ＣＣＤカメラ３２６が視認可能な範囲に位置するようにアライメント装置３２０に置き、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６にて撮像し、当該キャリブレーション用ゲージに描かれたＸＹ座標軸及びその中心位置を読み取る。次に、コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂを当該ゲージの上方に位置させ、当該ゲージの撮像し、ＸＹ座標軸及び中心位置を読み取る。このキャリブレーション用ゲージのＸＹ座標軸が、２つのＣＣＤカメラ３２６、３１２ｂ同士における基準のＸ−Ｙ座標系となる。
【００６７】
さらに、被試験ＩＣ側照明３２３の上部には、第１の開口部３２１ａを有するアライメント可動部３２１が具備されている。アライメント可動部３２１に具備された第１の開口部３２１ａは、被試験ＩＣが通過するのに十分な大きさで、且つ、上述の可動ヘッド部３１２の各把持側コンタクトアーム３１７の底面端部に具備された当接用部材３１７ｄを通過させない大きさである。そして、当該第１の開口部３２１ａが、当該光軸ＯＰの進行を妨げず、且つ、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６が少なくとも被試験ＩＣの全ての入出力端子ＨＢを視認可能なような視認範囲を確保するように、アライメント可動部３２１が設置されている。
【００６８】
アライメント可動部３２１は、アライメント可動部支持部材３２１ｂを介して、後述するアライメント可動部駆動装置３２２の可動平面３２２４に接続されており、Ｘ軸、Ｙ軸方向の移動及びＺ軸を中心としたθ回転の回転が可能となっている。アライメント可動部支持部材３２１ｂには、光軸ＯＰの進行を妨げず、且つアライメント用ＣＣＤカメラ３２６が少なくとも被試験ＩＣの全ての入出力端子ＨＢを視認可能なような視認範囲を確保するように第２の開口部３２１ｃが具備されている。
【００６９】
なお、被試験ＩＣ側照明３２３、アライメント用反射鏡３２４、ＣＣＤカメラ側照明３２５、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６は、アライメント可動部駆動装置３２２の駆動により可動しないように、アライメント可動部３２１、可動部支持部材３２１ｂ、アライメント可動部駆動装置３２２とは別個独立に支持されている。
【００７０】
被試験ＩＣを保持した把持側コンタクトアーム３１７は、ロックアンドフリー機構３１８が非拘束な状態で、且つ可動ヘッド部３１２のＺ軸アクチュエータ３１３によりアライメント可動部３２１に所定の圧力で印加された状態で、アライメント可動部駆動装置３２２の駆動動作に追従してＸ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心とするθ回転のアライメントが可能となる。
【００７１】
図８に示すように、アライメント可動部駆動装置３２２（駆動手段）は、アライメント可動部３２１をＸＹ平面上でＸ軸及びＹ軸方向に移動させ、Ｚ軸を中心としたθ回転させる手段であり、主に３つの駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３と、可動平面３２２４と、可動平面支持部材３２２５と、基盤３２２６から構成されている。
【００７２】
３つの駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３は基盤３２２６に設けられており、第１の駆動用モータ３２２１は、第１の偏心軸３２２１ａを有しており、当該第１の偏心軸３２２１ａの偏心側の中心（ｘ０、ｙ０）は、第１の駆動用モータ３２２１の駆動軸の中心（ｘａ、ｙａ）から距離Ｌの位置にある。同様に、第２の駆動用モータ３２２２は、第２の偏心軸３２２２ａを有しており、当該第２の偏心軸３２２２ａの偏心側の中心（ｘ１、ｙ１）は、第２の駆動用モータ３２２２の駆動軸の中心（ｘｂ、ｙｂ）から距離Ｌの位置にある。また、第３の駆動用モータ３２２３は、第３の偏心軸３２２３ａを有しており、当該第３の偏心軸３２２３ａの偏心側の中心（ｘ２、ｙ２）は、第３の駆動用モータ３２２３の駆動軸の中心（ｘｃ、ｙｃ）から距離Ｌの位置にある。
【００７３】
可動平面３２２４は、例えば矩形の平面であり、その中心部にＸ軸方向に長辺を有する矩形の第２の開口部３２２２ｂが設けられている。さらに、当該可動平面３２２４のＹ軸中心線上の一方の端部に、Ｙ軸方向に長辺を有する矩形の第１の開口部３２２１ｂが設けられている。また、当該可動平面３２２４のＹ軸中心線上の他方の端部に、Ｙ軸方向に長辺を有する矩形の第３の開口部３２２３ｂが設けられている。
【００７４】
図９から分かるように、第１の開口部３２２１ｂの中心部には、第１の駆動用モータ３２２１の第１の偏心軸３２２１ａが移動及び回転可能に挿入されている。同様に、第２の開口部３２２２ｂの中心部には、第２の駆動用モータ３２２２の第２の偏心軸３２２２ａが移動及び回転可能に挿入されており、第３の開口部３２２３ｂの中心部には、第３の駆動用モータ３２２３の第３の偏心軸３２２３ａが移動及び回転可能に挿入されている。このように、３つの偏心軸３２２１ａ、３２２２ａ、３２２３ａが移動及び回転可能に挿入されることにより、可動平面３２２４のＸ−Ｙ平面における運動が可能となる。
【００７５】
さらに、Ｘ−Ｙ−θ運動する可動平面３２２４を支持するために、基盤３２２６上の図８に示すような位置に３つの可動平面支持部材３２２５が設けられており、当該可動平面３２２４を支持している。図１０に示すように、可動平面３２２４の各可動平面支持部材３２２５が設けられる位置には、可動平面支持部材３２２５の外周より小さな円周の支持用開口部３２２４ａが設けられており、当該支持用開口部３２２４ａには可動平面支持部材３２２５の括れた部分が位置するように構成されている。これにより、駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３の駆動により移動及び回転する可動平面３２２４を安定して支持することが出来る。
【００７６】
図８において、アライメント可動部駆動装置３２２の可動平面３２２４をＸ軸正方向に可動させる場合は、第１の駆動用モータ３２２１を−θ方向に回転駆動させるとともに、第３の駆動用モータ３２２３を＋θ方向に回転駆動させ、第２の駆動用モータ３２２２は駆動させない。また、可動平面３２２４をＸ軸負方向に可動させる場合には、第１の駆動用モータ３２２１を＋θ方向に回転駆動させるとともに、第３の駆動用モータ３２２３を−θ方向に回転駆動させれば良い。この場合も第２の駆動用モータ３２２２は駆動させない。
【００７７】
図８において、アライメント可動部駆動装置３２２の可動平面３２２４をＹ軸正方向に可動させる場合は、第１の駆動用モータ３２２１及び第３の駆動用モータ３２２３を駆動させずに、第２の駆動用モータ３２２２のみを＋θ方向に回転駆動させれば良い。また、可動平面３２２４をＹ軸負方向に可動させる場合には、第１の駆動用モータ３２２１及び第３の駆動用モータ３２２３を駆動させずに、第２の駆動用モータ３２２２のみを−θ方向に回転駆動させれば良い。
【００７８】
図８において、アライメント可動部駆動装置３２２の可動平面３２２４を第２の偏心軸３２２２ａを中心とした＋θ方向に回転させる場合は、第１の駆動用モータ３２２１を＋θ方向に回転駆動させるとともに、第３の駆動用モータ３２２３を＋θ方向に回転駆動させ、第２の駆動用モータ３２２２は駆動させない。また、可動平面３２２４を第２の偏心軸３２２２ａを中心とした−θ方向に回転させる場合は、第１の駆動用モータ３２２１を−θ方向に回転駆動させるとともに、第３の駆動用モータ３２２３を−θ方向に回転駆動させ、第２の駆動用モータ３２２２は駆動させない。
【００７９】
なお、以下の式で算出されるθ０、θ１、θ２に従って、第１の駆動用モータ３２２１、第２の駆動用モータ３２２２、第３の駆動用モータ３２２３を回転駆動させることにより、可動平面３２２４を目標位置ｘ、ｙに移動させ、目標姿勢θに回転させることが可能となる。なお、目標姿勢θの回転の中心は、第２の偏心軸３２２２ａの中心（ｘ１、ｙ１）である。
【００８０】
θ＝０の場合、第１の駆動用モータ３２２１には、
【数１】
第２の駆動用モータ３２２２には、
【数２】
第３の駆動用モータ３２２３には、
【数３】
の回転駆動をさせれば良い。
【００８１】
また、θ＞０の場合は、第１の駆動用モータ３２２１には、
【数４】
第２の駆動用モータ３２２２には、
【数５】
第３の駆動用モータ３２２３は、
【数６】
の回転駆動をさせれば良い。
【００８２】
また、θ＜０の場合は、第１の駆動用モータ３２２１には、
【数７】
第２の駆動用モータ３２２２には、
【数８】
第３の駆動用モータ３２２３には、
【数９】
の回転駆動をさせれば良い。但し、上記の式中におけるａ、ｂ、ｃ、ｎは、
【数１０】
【数１１】
【数１２】
【数１３】
である。
【００８３】
また、例えば、図８において、３つの駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３の駆動軸の中心を、（ｘａ、ｙａ）＝（０、５０）、（ｘｂ、ｙｂ）＝（−１０、０）、（ｘｃ、ｙｃ）＝（０、−５０）とした場合に、可動平面３２２４の回転θの中心を、第２の偏心軸の中心（ｘ１、ｙ１）＝（０、０）から（１０、１０）に移動させるためには、（ｘａ、ｙａ）＝（−１０、４０）、（ｘｂ、ｙｂ）＝（−２０、−１０）、（ｘｃ、ｙｃ）＝（−１０、−６０）として上述の式に代入することで、可動平面３２２４の回転中心を（１０、１０）とした場合のＸ−Ｙ−θ運動が可能となる。
【００８４】
以上のような可動部駆動装置３２２を用いることにより、被試験ＩＣを保持する把持側コンタクトアーム３１７の位置を移動させることが可能となり、被試験ＩＣの位置のアライメントが達成される。
【００８５】
当該アライメント可動部駆動装置３２２の３つの駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３を支持する基盤３２２６は、ハンドラ１０の基台１２側に固定されている。また、可動平面３２２４は、アライメント可動部支持部材３２１ｂを介してアライメント可動部３２１に接続されており、図８に示すような初期状態において第２の駆動軸２２２２の中心軸の中心とアライメント用ＣＣＤカメラの光軸ＯＰとが一致するように設置されている。
【００８６】
なお、請求の範囲において言及される第１の駆動部、第２の駆動部、第３の駆動部は、それぞれ上述の可動平面３２２４のＸ軸方向動作、Ｙ軸方向動作、Ｚ軸を中心としたθ回転動作に相当する機能的な表現であり、第１の駆動用モータ３２２１、第２の駆動用モータ３２２２、第３の駆動用モータ３２２３に相当するものではない。
【００８７】
次に、図１１に示されるアライメント用ＣＣＤカメラ３２６による被試験ＩＣのアライメントのためのシステムのブロック図について説明する。
【００８８】
当該システムは、主にコンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂと、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６と、画像処理装置７０と、ＹＺ移動装置３１０の制御を行うＹＺ移動装置用制御装置８０と、アライメント可動部駆動装置３２２の制御を行う可動部駆動装置用制御装置９０とから構成されている。
【００８９】
コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂとアライメント用ＣＣＤカメラ３２６とは、撮像した画像情報を画像処理装置７０に送信するように接続されている。
【００９０】
画像処理装置７０は、コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂ及びアライメント用ＣＣＤカメラ３２６により撮像された画像情報に対して画像処理を行い、画像上におけるコンタクト部３０１及び被試験ＩＣの位置及び姿勢を認識し、被試験ＩＣのアライメント量を算出する手段である。
【００９１】
被試験ＩＣのロットの変更等の際に、画像処理装置７０が、コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂにより撮像され送信された画像情報に、各コンタクト部３０１の複数のコンタクトピン３０２の位置を抽出する画像処理を行い、当該抽出された位置からコンタクト部３０１の中心位置及び当該コンタクト部３０１におけるＸＹ座標軸を算出することにより、当該ＣＣＤカメラ３１２ｂにより撮像された画像上におけるコンタクト部３０１の位置及び姿勢を算出する。これによりテストヘッド３００の変更等により生ずるコンタクト部３０１の位置の変化を認識することが可能となる。
【００９２】
さらに、当該画像処理装置７０は、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６から受信した画像情報に対して、画像処理を行い、画像上における被試験ＩＣの位置及び姿勢を認識する。そして当該画像上における被試験ＩＣの位置及び姿勢を、認識されたコンタクト部３０１の位置及び姿勢に一致させるように、被試験ＩＣの必要なＸ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転のアライメント量を算出する。なお、コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂ及びアライメント用ＣＣＤカメラ３２６により撮像される画像上の座標系は、上述したように当該ＣＣＤカメラ３１２ｂ、３２６同士のキャリブレーションにより対応付けされている。
【００９３】
さらに、画像処理装置７０は、ＹＺ移動装置用制御装置８０と可動部駆動装置用制御装置９０に送受信可能なように接続されており、当該算出されたアライメント量は、接続された可動部駆動装置用制御装置９０に送信される。可動部駆動装置用制御装置９０は、送信されたアライメント量に基づいてアライメント可動部駆動装置３２２の各アクチュエータの制御を行い、被試験ＩＣの位置のアライメントが遂行される。
【００９４】
アンローダ部６０
アンローダ部６０は、テスト部３０から試験済みの被試験ＩＣをＩＣ格納部４０に排出するための手段であり、主に第２のＸＹＺ移動装置６０１と、２つのアンローダ用バッファ部６０２（図１においてＸ軸正方向の２つ）とから構成される。
【００９５】
アンローダ用バッファ部６０２は、ＹＺ移動装置３１０の動作範囲と被試験ＩＣを第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲との間を往復移動する手段であり、主に可動部６０２ａと、Ｘ軸方向アクチュエータ６０２ｂとから構成されている。ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向アクチュエータ６０２ｂの先端部に可動部６０２ａが支持されており、当該可動部６０２ａの上部表面には、被試験ＩＣを落とし込む４つの凹部６０２ｃが形成されている。
【００９６】
ＹＺ移動装置３１０の動作範囲内に位置するアンローダ用バッファ部６０２の可動部６０２ａの凹部６０２ｃにＹＺ移動装置３１０が試験済みの被試験ＩＣを落とし込み、アンローダ用バッファ部６０２はＸ軸方向アクチュエータ６０２ｂを縮めることにより可動部６０２ａを第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲内に移動される。なお、可動部６０２ａ上に凹部６０２ｃを具備させずに、例えば、当該可動部６０２ａの表面を、鉛直上向きに吸着面が向いた吸着パッドを具備した平面としても良い。吸着パッドを可動部６０２ａの表面に具備した場合、当該吸着パッド上にＹＺ移動装置３１０が試験済みの被試験ＩＣを載置し、当該吸着パッドが当該被試験ＩＣを吸着し、可動部６０２ａがＸ軸方向アクチュエータ６０２ｂを縮め、第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲内への移動が完了したら吸着を開放し、第２のＸＹＺ移動装置６０１が当該試験済みの被試験ＩＣを保持する。
【００９７】
以上のようにアンローダ用バッファ部６０２を設けることにより、第２のＸＹＺ移動装置６０１とＹＺ移動装置３１０とが互いに干渉することなく同時に動作することが可能となる。また、２つのアンローダ用バッファ部６０２を具備することにより、テストヘッド３００に効率良く被試験ＩＣを供給し、テストヘッド３００の稼働率を高めることが可能となる。なお、アンローダ用バッファ部６０２の数は２つに限定されず、後述する被試験ＩＣのアライメントに要する時間と、被試験ＩＣのテストに要する時間等から適宜に設定することが可能である。
【００９８】
第２のＸＹＺ移動装置６０１は、アンローダ用バッファ６０２上の被試験ＩＣを分類トレイ用ストッカ４０２の分類トレイに移動させ搭載する手段であり、主に、Ｙ軸方向レール６０１ａと、Ｘ軸方向レール６０１ｂと、可動ヘッド部６０１ｃと、吸着パッド６０１ｄとから構成されており、２つのアンローダ用バッファ部６０２と、分類トレイ用ストッカ４０２とを包含する動作範囲を有している。
【００９９】
図１に示すように、当該第２のＸＹＺ移動装置６０１の２つのＹ軸方向レール６０１ａは、ハンドラ１０の基台１２上に固定されており、その間にＸ軸方向レール６０１ｂがＹ軸方向に摺動可能に支持されている。当該Ｘ軸方向レール６０１ｂは、Ｚ軸方向アクチュエータ（不図示）を具備した可動ヘッド部６０１ｃをＸ軸方向に摺動可能に支持している。さらに、当該可動ヘッド部６０１ｃは、下端部に４つの吸着パッド６０１ｄを有しており、具備されたＺ軸方向アクチュエータを駆動させることにより、当該４つの吸着パッド６０１ｄをＺ軸方向に昇降させる。
【０１００】
第２のＸＹＺ移動装置６０１は、当該４つの吸着パッド６０１ｄをアンローダ用バッファ部６０２上の被試験ＩＣ上に位置させ、一度に４つの被試験ＩＣを吸着し、分類トレイ用ストッカ４０２の分類トレイ上に移動させ、位置決め後に分類トレイ上に被試験ＩＣを解放する。
【０１０１】
次に、作用について説明する。
【０１０２】
図１及び図１２から図２４を参照して以下に電子部品試験装置１における被試験ＩＣのテストについて説明する。
【０１０３】
図１２は、本発明の第１実施形態における被試験ＩＣの位置のアライメントの処理のフローチャートである。また、図１３から図２１は、本発明の第１実施形態における被試験ＩＣの位置のアライメントの動作を示す概略断面図であり、図２２Ａ及び図２２Ｂは、ロックアンドフリー機構３１８による把持側コンタクトアーム３１７のセンタリング動作を示す図である。さらに、図２３及び図２４は、アライメント装置３２０による被試験ＩＣの位置のアライメントの画像を示す図であり、図２３はアライメント前の画像を示し、図２４がアライメント後の画像を示す。なお、図１３から図２１は、図１において、テスト部３０に対してＸ軸上を正の側に視点を置き、Ｘ軸上の負方向に向かって見た場合の概略断面図であり、可動ヘッド部３１２は図１中のＹ軸正方向の可動ヘッド部３１２を図示し、アライメント装置３２０は図１中のＹ軸正方向の１組の２つのアライメント装置３２０を図示している。また、図１３から図２１において図中右側に示される被試験ＩＣが１行１列及び１行２列の被試験ＩＣを示し、図中左側に示される被試験ＩＣが２行１列及び２行２列の被試験ＩＣを示す（第１のコンタクトアーム３１５ａ１において同じ。）。但し、１行１列及び２行１列の被試験ＩＣは、１行２列及び２行２列に重なっているため、図示されていない。同様に図示されたアライメント装置３２０の向こう側に重なったもう一つのアライメント装置３２０が具備されているが重なっているため図示されていない。
【０１０４】
第１のＸＹＺ移動装置５０１が、４つの吸着パッド５０１ｄにより、ＩＣ格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１の最上段に位置する供給トレイ上の４つの被試験ＩＣを吸着し、保持する。
【０１０５】
次に、第１のＸＹＺ移動装置５０１は、４つの被試験ＩＣを保持したまま可動ヘッド部５０１ｃに具備されたＺ軸方向アクチュエータにより当該４つの被試験ＩＣを上昇させ、Ｙ軸方向レール５０１ａ上でＸ軸方向レール５０１ｂを摺動させ、Ｘ軸方向レール５０１ｂ上で可動ヘッド部５０１ｃを摺動させてローダ部５０に移動させる。そして、当該第１のＸＹＺ移動装置５０１は、ヒートプレート５０３の凹部５０３ａの上方で位置決めをし、可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着パッド５０１ｄを解放して被試験ＩＣを当該凹部５０３ａに落とし込む。ヒートプレート５０３が当該被試験ＩＣを所定の温度まで加熱したら、再度、第１のＸＹＺ移動装置５０１が加熱された４つの被試験ＩＣを保持して、待機している一方のローダ用バッファ５０２の上方に移動する。そして、当該第１のＸＹＺ移動装置５０１は、待機している一方のローダ用バッファ部５０２の可動部５０２ａの上方で位置決めしたら、可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着パッド５０１ｄを解放することにより当該可動部５０２ａの上部表面に形成された凹部５０２ｃに４つの被試験ＩＣを落とし込む。
【０１０６】
次に、当該ローダ用バッファ部５０２は、４つの被試験ＩＣを保持したまま、具備されたＸ軸方向アクチュエータ５０２ｂを伸長させ、ローダ部５０の第１のＸＹＺ移動装置５０１の動作範囲からテスト部３０のＹＺ移動装置３１０の動作範囲へ４つの被試験ＩＣを移動させる。
【０１０７】
次に、当該ローダ用バッファ部５０２の上方に位置するＹＺ移動装置３１０の一方の可動ヘッド部３１２に具備されたＺ軸方向アクチュエータ３１３が伸長し、当該可動ヘッド部３１２に具備された４つの吸着パッド３１７ｃにより、ローダ用バッファ部５０２の可動部５０２ａの凹部５０２ｃに位置する４つの被試験ＩＣを吸着し、保持する。
【０１０８】
次に、当該可動ヘッド部３１２は、可動ヘッド部３１２に具備されたＺ軸方向アクチュエータ３１３により４つの被試験ＩＣを保持したまま上昇する。
【０１０９】
次に、図１３に示すように、当該ＹＺ移動装置３１０は、２行１列及び２行２列の２つの把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬと、２つのアライメント装置３２０の光軸ＯＰとが実質的に一致するように、Ｙ軸方向レール３１１上で可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａを摺動させて、２つの被試験ＩＣをアライメント装置３２０の上方で位置決めする。
【０１１０】
次に、図１４に示すように、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３を伸長させることにより、２つ１組のアライメント装置３２０のアライメント可動部３２１の第１の開口部３２１ａに２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣを挿入し、把持側コンタクトアーム３１７の底面端部に形成された当接用部材３１７ｄをアライメント可動部３２１に当接させ、所定の圧力で印加する。
【０１１１】
次に、図１２のステップＳ１００において、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３による所定の圧力が維持された状態で、アライメント装置３２０のアライメント用ＣＣＤカメラ３２６により、２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣが撮像される。アライメント用ＣＣＤカメラ３２６に撮像された画像情報は、画像処理装置７０に送信される。
【０１１２】
次に、図１２のステップＳ２００において、画像処理装置７０は、当該画像情報から画像処理により被試験ＩＣの各入出力端子ＨＢの位置を抽出する。
【０１１３】
次に、ステップＳ３００において、画像処理装置７０は、抽出された各入出力端子ＨＢの位置から、被試験ＩＣ中心位置ＣＰ及び被試験ＩＣにおけるＸＹ座標軸のうちの一方の座標軸ＡＬを算出し、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６により撮像された画像上における被試験ＩＣの位置及び姿勢を算出する。なお、被試験ＩＣの一方の座標軸ＡＬの算出方法としては、例えば、ステップＳ２００において抽出された入出力端子ＨＢの中で長い列を形成する入出力端子ＨＢの中心を通過する近似直線を各列毎に算出し、当該複数の近似直線の平均直線を算出することにより行われる。なお、被試験ＩＣの製造上発生する入出力端子ＨＢの位置のバラツキ等に対して被試験ＩＣの位置及び姿勢の精度を向上させるために、上記の一方の座標軸ＡＬの算出方法と類似の方法により、他方の座標軸の算出等をしても良い。
【０１１４】
次にステップＳ４００において、画像処理装置７０は、画像上におけるコンタクト部３０１の位置及び姿勢と、被試験ＩＣの位置及び姿勢とを比較する。このステップＳ４００の比較において、位置及び姿勢が一致している場合（ステップＳ４００においてＹＥＳ）は、アライメントは終了する。なお、画像上のコンタクト部３０１の位置及び姿勢は、ロットの変更時等に予めコンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂに撮像され画像処理により認識された画像上のコンタクト部３０１の位置及び姿勢を、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６の画像上の位置及び姿勢に対応付けたものである。図２３にアライメント前の被試験ＩＣの抽出された各入出力端子ＨＢと、算出された被試験ＩＣ中心位置ＣＰと、被試験ＩＣの一方の座標軸ＡＬとを便宜上表示した画像の例を示す（図２４において同じ）。なお、画像上におけるコンタクト部３０１の中心位置及びＸＹ座標軸は、説明の便宜上、画像上の原点、即ち光軸ＯＰ及びＸＹ座標軸に一致している。
【０１１５】
画像上におけるコンタクト部３０１の位置及び姿勢と、被試験ＩＣの位置及び姿勢とが一致していない場合（ステップＳ４００においてＮＯ）は、ステップＳ５００において、画像処理装置７０は、被試験ＩＣの位置及び姿勢をコンタクト部３０１の位置及び姿勢に一致させるようなＸ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転における必要なアライメント量を算出する。図２３の場合の必要なアライメント量は、Ｘ軸方向に＋ｘ分、Ｙ軸方向に−ｙ分の移動と、Ｚ軸を中心としたθ回転方向に−α分の回転である。
【０１１６】
次に、ステップＳ６００において、画像処理装置７０は、ＹＺ移動装置用制御装置８０に２行１列及び２行２列の被試験ＩＣを保持しているロックアンドフリー機構３１８を非拘束状態にする指令を送信する。ＹＺ移動装置用制御装置８０は、当該指令に基づき、当該ロックアンドフリー機構３１８の拘束用ピストン３１８３へのエアの供給を止める制御を行い、当該ロックアンドフリー機構３１８が非拘束状態になったら、その完了の信号を画像処理装置７０に送信する。
【０１１７】
なお、例えば、本発明の他の実施形態における当接用部材３１７ｄに凹部３１７ｅが形成され、アライメント用可動部３２１に凹部３２１ｃが形成されているような場合には、当該凹部３１７ｅと凸部３２１ｃとの係合を容易にするために、係合前に当該ロックアンドフリー機構３１８を非拘束な状態としても良い。
【０１１８】
次に、ステップＳ７００において、画像処理装置７０が当該完了信号を受信したら、ステップＳ５００において算出されたアライメント量を可動部駆動装置用制御装置９０に送信する。そして、可動部駆動装置用制御装置９０は、送信されたアライメント量に基づいてアライメント可動部駆動装置３２２の第１の駆動用モータ３２２１と、第２の駆動用モータ３２２２、第３の駆動用モータ３２２３とを駆動させ、被試験ＩＣの位置のアライメントを行う。可動部駆動装置用制御装置９０は、当該駆動が完了したら、その完了の信号を画像処理装置７０に送信する。
【０１１９】
アライメント可動部駆動装置３２２の駆動が完了したら、ステップＳ８００において、画像処理装置７０は、再度、被試験ＩＣの位置及び姿勢と、コンタクト部３０１の位置及び姿勢との比較を行い、一致していないと判断した場合（ステップＳ８００においてＮＯ）は、ステップＳ５００に戻り必要なアライメント量の算出を行う。なお、このステップＳ８００における比較を行わずに、ステップＳ７００からステップＳ９００に進んでも良く、これにより、図１２に示すフローチャートの処理速度を向上させることができる。
【０１２０】
ステップＳ８００の比較において、被試験ＩＣの位置及び姿勢と、コンタクト部３０１の位置及び姿勢とが一致していると判断した場合（ステップＳ８００においてＹＥＳ）は、ステップＳ９００において、画像処理装置７０はＹＺ移動装置用制御装置８０に、２行１列及び２行２列の被試験ＩＣを保持しているロックアンドフリー機構３１８を拘束状態にする指令を送信する。ＹＺ移動装置用制御装置８０は、当該指令に基づき、当該ロックアンドフリー機構３１８の拘束用ピストン３１８３にエアを供給する制御を行い、当該アライメントが終了する。
【０１２１】
図１５は、上記のアライメントの処理により２行１列及び２行２列の被試験ＩＣのアライメントが完了した状態を示す概略断面図である。図１５において、アライメント可動部駆動装置３２２の駆動により被試験ＩＣを保持する把持側コンタクトアーム３１７及びアライメント可動部３２１が共に移動し、光軸ＯＰと把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬとが一致しないことが分かる。図２４にアライメント後の被試験ＩＣの抽出された各入出力端子ＨＢと、算出された被試験ＩＣ中心位置ＣＰと、被試験ＩＣの一方の座標軸ＡＬとを便宜上表示した画像の例を示す。なお、この場合も、画像上におけるコンタクト部３０１の中心位置及びＸＹ座標軸は、説明の便宜上、画像上の原点である光軸ＯＰ及びＸＹ座標軸に一致している。
【０１２２】
なお、２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣに対して、２つのアライメント装置３２０が上記のアライメントの動作を実質的に同時に遂行する。
【０１２３】
アライメント装置３２０による２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣの位置のアライメントが完了したら、図１６に示すように、可動ヘッド部３１２のＺ軸方向アクチュエータ３１３により、４つの被試験ＩＣを保持したまま上昇させる。Ｚ軸方向アクチュエータ３１３の駆動により被試験ＩＣがアライメント装置３２０から離遠したら、アライメント可動部駆動装置３２２により、アライメント可動部３２１が初期状態に戻される。
【０１２４】
次に、図１７に示すように、ＹＺ移動装置３１０は、可動ヘッド部３１２を、１行１列の基底側コンタクトアーム中心線ＯＬと２行１列の基底側コンタクトアーム中心線ＯＬとの間のピッチ分Ｙ軸負方向に移動させ、１行１列及び1行２列の２つの把持側コンタクトアーム中心線ＣＬと、２つのアライメント装置の光軸ＯＰとが実質的に一致するように、アライメントが未完了の１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣを当該２つ１組のアライメント装置３２０の上方で位置決めする。
【０１２５】
次に、図１８に示すように、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３を伸長させることにより、２つ１組のアライメント装置３２０のアライメント可動部３２１の第１の開口部３２１ａに１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣを挿入し、把持側コンタクトアーム３１７の底面端部に形成された当接用部材３１７ｄをアライメント可動部３２１に当接させ、所定の圧力で印加する。
【０１２６】
次に、図１９に示すように、Ｚ軸アクチュエータ３１３により所定の圧力が維持された状態で、画像処理手段７０とＹＺ移動装置用制御装置８０と可動部駆動装置用制御装置９０とにより上述の図１２のフォローチャートのステップＳ１００からステップＳ９００までの処理が行われ、アライメント装置３２０による１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣの位置のアライメントが行われる。
【０１２７】
なお、１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣに対して、２つのアライメント装置３２０が上述のアライメントの動作を実質的に同時に遂行する。
【０１２８】
アライメント装置３２０による１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣの位置のアライメントが完了したら、図２０に示すように、可動ヘッド部３１２のＺ軸方向アクチュエータ３１３により、４つの被試験ＩＣを保持したまま上昇させる。Ｚ軸方向アクチュエータ３１３の駆動により被試験ＩＣがアライメント装置３２０から離遠したら、アライメント可動部駆動装置３２２により、アライメント可動部３２１が初期状態に戻される。
【０１２９】
以上のように、２つ１組のアライメント装置３２０により４つの被試験ＩＣに対して合計２回のアライメントが行われる。
【０１３０】
ＹＺ移動装置３１０の一方の可動ヘッド部３１２が上記の被試験ＩＣのアライメントの間に、他方の可動ヘッド部３１２がテストヘッド３００において試験を行う。
【０１３１】
次に、ＹＺ移動装置３１０は、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で摺動させ、可動ヘッド部３１２の先端の吸着パッド３１７ｃに保持された４つの被試験ＩＣが、テストヘッド３００の４つのコンタクト部３０１の上方に位置決めする。
【０１３２】
次に、図２１に示すように、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３を伸長させ、４つの被試験ＩＣの各入出力端子ＨＢを、４つのコンタクト部３０１の各コンタクトピン３０２に接触させる。この接触の間に、各コンタクトピン３０２を介して電気的な信号の送受信が行われることにより、４つ被試験ＩＣのテストが同時に遂行される。
【０１３３】
４つの被試験ＩＣのテストが完了したら、ＹＺ移動装置３１０は、可動ヘッド部３１２に具備されたＺ軸方向アクチュエータ３１３により、試験済みの４つの被試験ＩＣを保持したまま上昇させ、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で摺動させて、保持された４つの被試験ＩＣを当該ＹＺ移動装置３１０の動作範囲内で待機している一方のアンローダ用バッファ部６０２の可動部６０２ａの上方に位置決めする。
【０１３４】
次に、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸アクチュエータ３１３を伸長させ、吸着パッド３１７ｃを解放することにより当該可動部６０２ａの上部表面に形成された凹部６０２ｃに４つの被試験ＩＣを落とし込む。
【０１３５】
なお、図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、試験済みの被試験ＩＣを払い出した後、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２は、各保持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬを、基底側コンタクトアーム中心線ＯＬに一致させるように、ロックアンドフリー機構２１６の拘束用ピストン３１８３のエアーの供給を止め、センタリング用ピストン３１８４にエアーを供給することにより把持側コンタクトアーム３１７のセンタリングを行う。図２２Ａはセンタリング前の第１のコンタクトアーム３１５ａ１を示し、図２２Ｂはセンタリング後の第１のコンタクトアーム３１５ａ１を示す。
【０１３６】
次に、アンローダ用バッファ部６０２は、試験済みの４つの被試験ＩＣを保持したまま、具備されたＸ軸アクチュエータ６０２ｂを駆動させ、テスト部３０のＹＺ移動装置３１０の動作範囲から、アンローダ部６０の第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲へ当該被試験ＩＣを移動させる。
【０１３７】
次に、アンローダ用バッファ部６０２の上方に位置する第２のＸＹＺ移動装置６０１の可動部６０２ｃに具備されたＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、当該可動部６０２ｃに具備された４つの吸着パッド６０１ｄにより、アンローダ用バッファ部６０２の可動部６０２ａの凹部６０２ｃに位置する試験済みの４つの被試験ＩＣを吸着し、保持する。
【０１３８】
次に、第２のＸＹＺ移動装置６０１は、試験済みの４つの被試験ＩＣを保持したまま可動ヘッド部６０１ｃに具備されたＺ軸方向アクチュエータにより当該４つの被試験ＩＣを上昇させ、Ｙ軸方向レール６０１ａ上でＸ軸方向レール６０１ｂを摺動させ、Ｘ軸方向レール６０１ｂ上で可動ヘッド部６０１ｃを摺動させてＩＣ格納部４０の分類トレイ用ストッカ４０２上に移動させる。ここで、各被試験ＩＣの試験結果に従って、上述したような当該試験結果に対応した各分類トレイ用ストッカ４０２の最上段に位置する分類トレイ上に各被試験ＩＣが搭載される。
【０１３９】
以上のように、アライメント用ＣＣＤカメラがコンタクトアームに把持された被試験電子部品を撮像し、画像処理手段が当該撮像された画像情報に基づいてコンタクトアームに把持された被試験ＩＣのコンタクト部に対する相対位置を認識し、アライメント装置が当該認識に基づいて被試験ＩＣを把持したコンタクトアームの位置の補正を行うことにより、ミスコンタクトの発生頻度を減少させることが可能となる。
【０１４０】
コンタクトアームが、把持側コンタクトアームと、ロックアンドフリー機構と、基底側コンタクトアームとを有し、把持側コンタクトアームと基底側コンタクトアームとの間にロックアンドフリー機構を設け、当該ロックアンドフリー機構によりコンタクト部に実質的に平行なＸ−Ｙ平面において、基底側コンタクトアームに対する把持側コンタクトアームの平面運動を拘束又は非拘束とするのに対し、基底側コンタクトアームをＹＺ移動装置に固定することにより、コンタクトアームが位置補正手段を具備する必要がなくなり、コンタクトアームの重量が軽減し、移動手段の高速な移動が可能になるとともにミスコンタクトの発生頻度が減少する。
【０１４１】
さらに、４つのコンタクト部を有するテストヘッドに対して、４つのコンタクトアームを有する２つの可動ヘッド部を具備したＹＺ移動装置と、４つのアライメント用ＣＣＤカメラと、４つのアライメント装置とを有する電子部品試験装置を用いて、１つのコンタクト部に対してＹＺ移動装置の一方の可動ヘッド部が被試験ＩＣの位置の補正を行うと同時に、他方の可動ヘッド部が試験を遂行することにより試験効率を向上させることが可能になり、また、４つのコンタクト部に対して同時に４つの被試験ＩＣの試験を遂行することにより、最適な同時測定数を確保することが可能となる。
【０１４２】
［第２実施形態］
以下に、本発明の第２実施形態として、コンタクト部が若干傾斜している場合に、当該コンタクト部に平行な平面に対してコンタクトアームを倣わせて被試験ＩＣを無理なくコンタクト部に接触させる平面倣い機構をコンタクトアームに具備させた実施形態について説明する。
【０１４３】
なお、コンタクトアーム以外の電子部品試験装置の構成は、上述の第１実施形態の場合と同様であるため、コンタクトアーム以外の電子部品試験装置の構成の説明については省略し、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用いる。
【０１４４】
本実施形態における電子部品試験装置１は、図２５に示すように、テスト部３０のＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２に、２行２列の４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を保持するベース部材３４０が取り付けられている。なお、図２５において、図中右側に示される第１のコンタクトアーム３１５ａ２は、図１における１行１列及び１行２列の第１のコンタクトアーム３１５ａ２を示し、図中左側に示される第１のコンタクトアーム３１５ａ２が、図１における２行１列及び２行２列の第１のコンタクトアーム３１５ａ２を示している。但し、１行１列及び２行１列の第１のコンタクトアーム３１５ａ２は、１行２列及び２行２列の第１のコンタクトアーム３１５ａ２に重なっているため、図示されていない。
【０１４５】
ベース部材３４０は、可動ヘッド部３１２の基底部３１４より若干小さな外形を有する平板形状の部材であり、例えばボルトなどにより、基底部３１４に着脱可能に取り付けられている。当該ベース部材３４０の下面には、テストヘッド３００の４つのコンタクト部３０１に対応するようなピッチで、且つ、吸着パッド３１７ｃが当該コンタクト部３０１と向かい合うような方向で、４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２が取り付けられている。これら４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２とベース部材３４０とは、一つのユニットを構成しており、コンタクト部の数及び配列などに応じて、このユニットを交換することにより、品種変更に容易に対応することが可能となっている。
【０１４６】
このベース部材３４０の一方の端部には、ロックアンドフリー機構３１８のセンタリング用及び拘束用エアーや吸着パッド３１７ｃの吸着用エアー等の、可動ヘッド部３１２に取り付けられた４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２に必要とされる全てのエアーを流通させるための第１のエアー通路３４０ａが、上面から下面に貫通して形成されている。
【０１４７】
また、本実施形態におけるＹＺ移動装置３１０の基底部３１４には、ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに対応した位置で、第２のエアー通路３１４ａが上面から下面に貫通して形成されている。ベース部材３４０が基底部３１４に取り付けられると、第１のエアー通路３４０ａと第２のエアー通路３１４ａとが連通し、特に図示しないエアー供給手段から、当該エアー通路３４０ａ、３１４ａを介して、各第１のコンタクトアーム３１５ａ２のロックアンドフリー機構３１８や吸着パッド３１７ｃにエアーが適宜供給される。なお、第１のエアー通路３４０ａ及び第２のエアー通路３１４ａには、吸着用、センタリング用及び拘束用などのように用途に応じたエアーの通路がそれぞれ形成されている。
【０１４８】
さらに、この基底部３１４には、第１のコンタクトアーム３１５ａ２のヒータ３１７ａや温度センサ３１７ｂ等の、可動ヘッド部３１２に取り付けられた４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２に必要とされる全ての電気を供給するためのコネクタ３１４ｂが、第２のエアー通路３１４ａの近傍に設けられている。
【０１４９】
ベース部材３４０に保持されている各第１のコンタクトアーム３１５ａ２は、第１実施形態において説明した第１のコンタクトアーム３１５ａ１に平面倣い機構３３０を具備させたタイプのものであり、平面倣い機構３３０と、基底側コンタクトアーム３１６と、ロックアンドフリー機構３１８と、把持側コンタクトアーム３１７とからそれぞれ構成されており、ベース部材３４０の下面に、平面倣い機構３３０の上面が取り付けられており、平面倣い機構３３０の下面に、基底側コンタクトアーム３１６、ロックアンドフリー機構３１８、及び把持側コンタクトアーム３１７の順で取り付けられている。
【０１５０】
なお、図３０に示すように、第１のコンタクトアーム３１５ａ２を、基底側コンタクトアーム３１６、ロックアンドフリー機構３１８、平面倣い機構３３０、及び把持側コンタクトアーム３１７の順で構成しても良い。
【０１５１】
各把持側コンタクトアーム３１７は、第１実施形態と同様の構成であり、各把持側コンタクトアーム３１７が有する各吸着パッド３１７ｃから伸びている吸着エアー供給用のエアー配管は、ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されている。また、各把持側コンタクトアーム３１７に埋め込まれているヒータ３１７ａ及び温度センサ３１７ｂから伸びている電気配線は、基底部３１４のコネクタ３１４ｂに接続されている。
【０１５２】
ロックアンドフリー機構３１８及び基底側コンタクトアーム３１６の構成は第１実施形態と同様であり、ロックアンドフリー機構３１８から伸びているセンタリング用及び拘束用のエアー配管は、ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されている。なお、図２５において特に図示しないが、同図中にて右側に示されている第１のコンタクトアーム３１５ａ２から伸びている全てのエアー配管もベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されており、当該第１のコンタクトアーム３１５ａ２から伸びている電気配線も、基底部３１４に設けられたコネクタ３１４ｂに接続されている。
【０１５３】
各第１のコンタクトアーム３１５ａ２に具備された平面倣い機構３３０は、若干傾斜しているコンタクト部３０１に被試験ＩＣが接触する際に、吸着パッド３１７ｃに保持している被試験ＩＣを、コンタクト部３０１に平行なＸ−Ｙ平面に対して倣い動作をさせる吊り下げ型の平面倣い手段であり、図２６に示すように、コンタクト部３０１に平行なＸ−Ｙ平面に実質的に平行なＸ軸を中心としたα回転と、当該平面に実質的に平行なＹ軸を中心としたβ回転とを可能としている。
【０１５４】
この平面倣い機構３３０は、図２７に示すように、Ｙ軸を中心とした倣い動作を行うＹ軸回転受け部材３３１及びＹ軸回転倣い部材３３２と、Ｘ軸を中心とした倣い動作を行うＸ軸回転受け部材３３３及びＸ軸回転倣い部材３３４と、これらを相互に摺動可能に固定するボルト３３５及びナット３３６と、適切な弾性力を付与してセンタリングを行うためのスプリング３３７と、ベース部材３４０と当該平面倣い機構３３０とを連結する連結部材３３８と、から構成されている。
【０１５５】
図２７に示すように、Ｙ軸回転受け部材３３１は、その下面に、Ｙ軸を中心とした周方向に沿った第１の凹型円弧形状３３１ａが形成されていると共に、その略中央部に、ボルト３３５が貫通する第１の貫通孔３３１ｂが形成されている。これに対し、Ｙ軸回転倣い部材３３２は、その上面に、Ｙ軸回転受け部材３３１の第１の凹型円弧形状３３１ａと勘合する第１の凸型円弧形状３３２ａが形成されていると共に、その略中央部に、ボルト３３５が貫通する第２の貫通孔３３２ｂが形成されている。
【０１５６】
Ｙ軸回転受け部材３３１の第１の凹型円弧形状３３１ａと、Ｙ軸回転倣い部材３３２の第１の凸型円弧形状３３２ａとは、被試験ＩＣの中心を回転させるために、図２９Ａ及び図２９Ｂに示すように、これら円弧形状の延長である円Ｃ２の中心ＣＯ２が、被試験ＩＣの中心位置と実質的に一致するように設定されている。
【０１５７】
Ｙ軸回転受け部材３３１の第１の貫通孔３３１ｂは、スプリング３３７の内径より小さな直径を有し、当該貫通孔３３１ｂに挿入されたボルト３３５とＹ軸回転受け部材３３１との間にスプリング３３７を介在させることが可能となっている。
【０１５８】
Ｙ軸回転受け部材３３１とＹ軸回転倣い部材３３２との間には、摺動動作を円滑にするために、例えばテフロンなどの合成樹脂からなる柔軟なスペーサ３３２ｃと、複数のベアリング３３２ｄとが設けられている。当該スペーサ３３２ｃの略中央部には、ボルト３３５を貫通させるために、第３の貫通孔３３２ｅが形成されている。
【０１５９】
図２７に示すように、Ｙ軸回転倣い部材３３２の上面には、第１の凸型円弧形状３３２ａの周方向に沿って、複数の溝３３２ｆが形成されている。また、スペーサ３３２ｃには、Ｙ軸回転倣い部材３３２に形成された複数の溝３３２ｆに対応する所定位置で、複数のベアリング３３２ｄが挿入される複数の小径孔３３２ｇが形成されている。さらに、Ｙ軸回転受け部材３３１の下面には、Ｙ軸回転倣い部材３３２の複数の溝３３２ｆに対向する位置に複数の溝３３１ｃが形成されている。
【０１６０】
そして、Ｙ軸回転受け部材３３１及びＹ軸回転倣い部材３３２の円弧形状３３１ａ、３３２ａが嵌合すると、Ｙ軸回転受け部材３３１の溝３３１ｃと、Ｙ軸回転倣い部材３３２の溝３３２ｆとの間に、スペーサ３３２ｃの小径孔３３２ｇに挿入された複数のベアリング３３２ｄが介在し、当該溝３３２ｆに沿って、各ベアリング３３２ｄが回動することにより、Ｙ軸回転受け部材３３１に対してＹ軸回転倣い部材３３２が円滑に摺動する。上述のようにこれらの部材３３１、３３２の第１の円弧形状３３１ａ、３３２ａは、その回転中心ＣＯ２と被試験ＩＣの中心とが一致しているため、上記の摺動動作により、Ｙ軸を中心とした被試験ＩＣのβ回転が達成される。
【０１６１】
図２７に示すように、上述のＹ軸回転倣い部材３３２の下面には、Ｘ軸回転受け部材３３３が取り付けられている。このＸ軸回転受け部材３３３は、その下面に、Ｘ軸を中心とした周方向に沿った第２の凹型円弧形状３３３ａが形成されていると共に、その略中央部に、ボルト３３５が貫通する第４の貫通孔３３３ｂが形成されている。これに対し、Ｘ軸回転倣い部材３３４は、その上面に、Ｘ軸回転受け部材３３３の第２の凹型円弧形状３３３ａと勘合する第２の凸型円弧形状３３４ａが形成されていると共に、その略中央部に、ボルト３３５が貫通する第５の貫通孔３３４ｂが形成されている。
【０１６２】
Ｘ軸回転受け部材３３３の第２の凹型円弧形状３３３ａ及びＸ軸回転倣い部材３３４の第２の凸型円弧形状３３４ａは、被試験ＩＣの中心を回転させるために、図２８Ａ及び図２８Ｂに示すように、これら円弧形状の延長である円Ｃ１の中心ＣＯ１が、被試験ＩＣの中心位置と実質的に一致するように設定されている。
【０１６３】
Ｘ軸回転受け部材３３３とＸ軸回転倣い部材３３４との間には、摺動動作を円滑にするために、例えばテフロンなどの合成樹脂からなる柔軟なスペーサ３３４ｃと、複数のベアリング３３４ｄとが設けられている。このスペーサ３３４ｃの略中央部には、ボルト３３５を貫通させるために、第６の貫通孔３３４ｅが形成されている。
【０１６４】
図２７に示すように、Ｘ軸回転倣い部材３３４の上面には、第２の凸型円弧形状３３４ａの周方向に沿って、複数の溝３３４ｆが形成されている。また、スペーサ３３４ｃには、Ｘ軸回転倣い部材３３４に形成された複数の溝３３４ｆに対応する所定位置で、複数のベアリング３３４ｄが挿入される複数の小径孔３３４ｇが形成されている。さらに、Ｘ軸回転受け部材３３３の下面には、Ｘ軸回転倣い部材３３４の複数の溝３３４ｆに対向する位置で複数の溝３３３ｃが形成されている。
【０１６５】
そして、Ｘ軸回転受け部材３３３及びＸ軸回転倣い部材３３４の円弧形状３３３ａ、３３４ａが嵌合すると、Ｘ軸回転受け部材３３３の溝３３３ｃと、Ｘ軸回転倣い部材３３４の溝３３４ｆとの間に、スペーサ３３４ｃの小径孔３３４ｇに挿入された複数のベアリング３３４ｄが介在し、当該溝３３４ｆに沿って、各ベアリング３３４ｄが回動することにより、Ｘ軸回転受け部材３３３に対してＸ軸回転倣い部材３３４が円滑に摺動する。上述のようにこれらの部材３３３、３３４の第２の円弧形状３３３ａ、３３４ａは、その回転中心ＣＯ１と被試験ＩＣの中心とが一致しているため、上記の摺動動作により、被試験ＩＣのＸ軸を中心としたα回転が達成される。
【０１６６】
当該Ｘ回転倣い部材３３４の下面に基底側コンタクトアーム３１６の上面が取り付けられる。なお、本実施形態においては、Ｙ軸回転倣い部材３３２とＸ軸回転受け部材３３３とが別個独立した部材で構成されており、例えばボルト締め等の方法により相互に固定されているが、これは加工制約上の理由に基づくものであり、これに限定されることなく、Ｙ軸回転倣い部材３３２とＸ軸回転受け部材３３３とを一体で形成しても良い。
【０１６７】
以上のように構成される各部材３３１、３３２、３３３、３３４は、第１の円弧形状３３１ａ、３３２ｂと、第２の円弧形状３３３ｂ、３３４とが相互の円弧の軸を９０度ずらすように組み合わせられ、Ｙ軸回転受け部材３２１の上面にスプリング３３７を介在させ、各貫通孔３３１ｂ、３３２ｂ、３３３ｂ、３３４ｂにボルト３３５が挿入されて、Ｘ軸回転倣い部材３３４の下面において、ナット３３６で締結されることにより組み立てられている。なお、ボルト３３５は、スプリング３３７に充分な弾性力を付与できる程度にＹ軸回転受け部材３３１の上面から突出している。
【０１６８】
さらに、Ｙ軸回転受け部材３３１の上面には、当該Ｙ軸回転受け部材３３１の上面から突出するボルト３３５及びスプリング３３７を収容するのに十分な大きさの内部空間が形成された連結部材３３８が、例えばボルトなどにより取り付けられており、当該連結部材３３８により、ベース部材３４０と各部材３３１、３３２、３３３、３３４とが連結されている。
【０１６９】
以下に、第１のコンタクトアーム３１５ａ２に具備された平面倣い機構３３０の動作について説明する。
【０１７０】
まず、図２８Ａ及び図２８Ｂに示すように、Ｘ軸を中心としたα回転による平面倣い動作について説明する。
【０１７１】
図２８Ａに示すように、例えばテスト実行前のような被試験ＩＣがコンタクト部３０１に接触していない状態においては、被試験ＩＣに外力が印加されていないため、スプリング３３７の弾性力により、Ｘ軸回転倣い部材３３４が、Ｘ軸回転受け部材３３３に対して、互いに軸を揃えるようにセンタリングされている。この状態において、把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬは、鉛直方向（図２８Ａ及び図２８ＢにてＺ軸方向）と一致している。
【０１７２】
これに対し、図２８Ｂに示すように、テスト実行時に、α０°傾斜した平面ＰＬ上のコンタクト部３０１に被試験ＩＣが接触すると、接触時の押圧力を実質的に均等にする方向に、Ｘ軸回転倣い部材３３４が、Ｘ軸回転受け部材３３３に対して相対的に摺動する。この摺動動作により、当該Ｘ軸回転倣い部材３３４に取り付けられた基底側コンタクトアーム３１６、ロックアンドフリー機構３１８及び把持側コンタクトアーム３１７が、被試験ＩＣの中心位置ＣＯ１を中心として回転し、傾斜したコンタクト部３０１に対する被試験ＩＣの倣い動作が行われる。この状態において、把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬは、鉛直方向に対してα０°傾斜している。また、この状態において、スプリング３３７は、Ｘ軸回転倣い部材３３４の摺動動作により収縮されており、テスト実行後に被試験ＩＣとコンタクト部３０１とが非接触状態になると、当該スプリング３３７が弾性力により伸長し、Ｘ軸回転倣い部材３３４のセンタリング、すなわち原点復帰が行われる。
【０１７３】
次に、図２９Ａ及び図２９Ｂに示すように、Ｙ軸を中心としたβ回転による平面倣い動作について説明する。
【０１７４】
図２９Ａに示すように、テスト実行前のような被試験ＩＣがコンタクト部３０１に接触していない状態においては、上述の図２８Ａの場合と同様に、被試験ＩＣに外力が印加されていないため、スプリング３３７の弾性力により、Ｙ軸回転倣い部材３３２が、Ｙ軸回転受け部材３３１に対して、互いに軸を揃えるようにセンタリングされている。この状態において、把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬは、鉛直方向（図２９Ａ、図２９ＢにてＺ軸方向）と一致している。
【０１７５】
これに対し、図２９Ｂに示すように、テスト実行時に、β０°傾斜した平面ＰＬ上のコンタクト部３０１に被試験ＩＣが接触すると、接触時の押圧力を実質的に均等にする方向に、Ｙ軸回転倣い部材３３２が、Ｙ軸回転受け部材３３１に対して相対的に摺動する。この摺動動作により、当該Ｙ軸回転倣い部材３３２に取り付けられたＸ軸回転受け部材３３３、Ｘ軸回転倣い部材３３４、基底側コンタクトアーム３１６、ロックアンドフリー機構３１８及び把持側コンタクトアーム３１７が、被試験ＩＣの中心位置ＣＯ２を中心として回転し、傾斜したコンタクト部３０１に対する被試験ＩＣの倣い動作が行われる。この状態において、把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬは、鉛直方向に対してβ０°傾斜している。また、この状態において、スプリング３３７は、Ｙ軸回転倣い部材３３２の摺動動作により収縮されており、テスト実行後に被試験ＩＣとコンタクト部３０１とが非接触状態になると、当該スプリング３３７が弾性力により伸長し、Ｙ軸回転倣い部材３３２のセンタリングが行われる。
【０１７６】
Ｘ軸を中心としてα０°、Ｙ軸を中心としてβ０°傾斜している平面ＰＬ上のコンタクト部３０１に、被試験ＩＣが接触した場合には、Ｙ軸回転受け部材３３１に対してＹ軸回転倣い部材３３２が相対的に摺動すると共に、当該摺動したＹ軸回転倣い部材３３２に取り付けられたＸ軸回転受け部材３３３に対してＸ軸回転倣い部材３３４が相対的に摺動して、コンタクト部３０１に実質的に平行な平面に対する被試験ＩＣの倣い動作が行われる。
【０１７７】
なお、上記に説明した第１のコンタクトアームの倣い動作以外の電子部品試験装置１における動作は、第１実施形態と同様である。
【０１７８】
以上のように、被試験ＩＣとコンタクト部との接触時において、傾斜したコンタクト部に実質的に平行な平面に対してコンタクトアームが倣い動作を行うことにより、コンタクト部が傾斜している場合であっても、ミスコンタクトを少なくすることができると共に、被試験ＩＣの入出力端子やコンタクト部のコンタクトピンの損傷を抑えることが可能となる。
【０１７９】
また、コンタクト部に対する被試験ＩＣのアライメント時において、アライメント装置の可動平面が若干傾斜しているような場合であっても、コンタクトアームが当該可動平面の傾斜に対して倣い動作を行うことができ、より正確なアライメントが可能となる。
【０１８０】
［第３実施形態］
上述の第２実施形態では、テスト部において、４つの第１のコンタクトアームを有するＹＺ移動装置を２台設置した場合について説明したが、以下に、第３実施形態として、この２台のＹＺ移動装置に、任意の数の第１のコンタクトアームを設けることが可能な電子部品試験装置について説明する。
【０１８１】
なお、第１のコンタクトアームの数が異なる以外は、上述の第２実施形態における電子部品試験装置の構成と同様であるため、第１のコンタクトアームの数以外の電子部品試験装置の構成の説明については省略し、第２実施形態と同一の構成については同一の符号を用いる。
【０１８２】
本実施形態における電子部品試験装置１は、第２実施形態と同様に、テスト部３０のＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２に、ベース部材３４０及び当該ベース部材３４０に保持される任意の数の第１のコンタクトアーム３１５ａ２から構成されるユニットが、着脱可能に取り付けられている。
【０１８３】
一般的に、テストヘッド３００上のコンタクト部３０１の数及びその配列は、当該被試験ＩＣの形状、入出力端子数等から決定され、被試験ＩＣの品種毎に変更される。これに対し、本実施形態では、被試験ＩＣの品種毎に対応した数及び配列の第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有する複数のユニットが予め準備されており、被試験ＩＣの品種変更時における、テストヘッド３００の交換と共に、当該被試験ＩＣに対応したユニットに交換される。
【０１８４】
図３１及び図３２Ａは、予め準備されたユニットの一例として、例えば４行２列の８つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有する第１のユニット１００ａを示している。なお、図３１において、図中最右側に示される第１のコンタクトアーム３１５ａ２が、図１における１行１列及び１行２列のコンタクトアームに相当し、図３１の最右側に隣接して示されるコンタクトアーム３１５ａ２が、図１における２行１列及び２行２列のコンタクトアームに相当し、図３１の最左側に隣接して示される第１のコンタクトアーム３１５ａ２が、図１にて図示されていない３行１列及び３行２列のコンタクトアームに相当し、図３１の最左側に示される第１のコンタクトアーム３１５ａ２が、図１に図示されていない４行１列及び４行２列のコンタクトアームに相当する。但し、図３１において、１行１列、２行１列、３行１列及び４行１列の４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２は、１行２列、２行２列、３行２列及び４行２列の４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２に重なっているため、図示されていない。
【０１８５】
図３１に示すように、テスト部３０のＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２に、第１のユニット１００ａのベース部材３４０が取り付けられている。
【０１８６】
ベース部材３４０は、可動ヘッド部３１２の基底部３１４より若干小さな外形を有する平板形状の部材であり、例えばボルトなどにより、基底部３１４に着脱可能に取り付けられている。当該ベース部材３４０の下面には、図３２に示すように、テストヘッド３００の８つのコンタクト部３０１に対応するような配列で、且つ、吸着パッド３１７ｃが当該コンタクト部３０１と向かい合うような方向で、４行２列の８つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２が取り付けられている。
【０１８７】
このベース部材３４０の一方の端部には、第２実施形態と同様に、８つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２に必要とされる全てのエアーを流通させるための第１のエアー通路３４０ａが上面から下面に貫通して形成されている。また、ＹＺ移動装置３１０の基底部３１４には、第２のエアー通路３１４ａが形成されており、ベース部材３４０が基底部３１４に取り付けられると、第１のエアー通路３４０ａと第２のエアー通路３１４ａとが連通し、特に図示しないエアー供給手段から、当該エアー通路３４０ａ、３１４ａを介して、各第１のコンタクトアーム３１５ａ２のロックアンドフリー機構３１８や吸着パッド３１７ｃにエアーが適宜供給される。
【０１８８】
さらに、この基底部３１４には、第１のコンタクトアーム３１５ａ２のヒータ３１７ａや温度センサ３１７ｂ等の、８つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２に必要とされる全ての電気を供給するためのコネクタ３１４ｂが第２のエアー通路３１４ａの近傍に設けられている。
【０１８９】
ベース部材３４０に保持されている各第１のコンタクトアーム３１５ａ２の構成は、第２実施形態と同様であり、平面倣い機構３３０、基底側コンタクトアーム３１６、ロックアンドフリー機構３１８及び把持側コンタクトアーム３１７が、この順序でベース部材３４０の下面に取り付けられている。
【０１９０】
各把持側コンタクトアーム３１５ａの吸着パッド３１７ｃ及び各ロックアンドフリー機構３１８から伸びている全てのエアー配管は、ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されており、各把持側コンタクトアーム３１５ａに埋め込まれているヒータ３１７ａ及び温度センサ３１７ｂから伸びている全ての電気配線は、基底部３１４のコネクタ３１４ｂに接続されている。なお、図３１において特に図示しないが、同図中にて右側の１〜３番目に位置する第１のコンタクトアーム３１５ａ２から伸びている全てのエアー配管もベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されており、当該第１のコンタクトアーム３１５ａ２から伸びている電気配線も、基底部３１４に設けられたコネクタ３１４ｂに接続されている。
【０１９１】
図３２Ｂは、予め準備されたユニットの他の例として、例えば、２行２列の４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有する第２のユニット１００ｂを示している。また、図３２Ｃは、予め準備されたユニットのさらに他の例として、例えば、１行２列の２つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有する第３のユニット１００ｃを示している。
【０１９２】
これらのユニット１００ｂ、１００ｃの各第１のコンタクトアーム３１５ａ２及びベース部材３４０は、図３１及び図３２Ａに示す第１のユニット１００ａの第１のコンタクトアーム３１５ａ２及びベース部材３４０と同様の構成であり、第１のコンタクトアーム３１５ａ２の数及びその配列が異なるのみである。なお、ベース部材３４０の形状も実質的に同一であり、当該ベース部材３４０に設けられた第１のエアー通路３４０ａも実質的に同一の位置に形成されている。
【０１９３】
これらのユニット１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、当該被試験ＩＣの形状や入出力端子ＨＢの数などにより決定されるテストヘッド３００のコンタクト部３０１の数やその配列に応じて、被試験ＩＣの品種変更時に適宜交換される。
【０１９４】
例えば、テストヘッド３００に８つのコンタクト部３０１が４行２列で配列されている場合には、品種変更時に、第１のユニット１００ａが、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２の基底部３１４に取り付けられる。これに対し、テストヘッド３００に４つのコンタクト部３０１が２行２列で配列されている場合には、品種変更時に、第２のユニット１００ｂに交換される。また、テストヘッド３００に２つのコンタクト部３０１が１行２列で配列されている場合には、品種交換時に、第３のユニット１００ｃに交換される。このような交換が、被試験ＩＣの品種変更時に、電子部品試験装置１に具備された２つのＹＺ移動装置３１０に対してそれぞれ行われる。
【０１９５】
なお、ユニットの交換時において、各ユニット１００ａ、１００ｂ、１００ｃが、実質的に同一の形状で、実質的に同一位置に第１のエアー通路３４０ａが形成されたベース部材３４０を有しているため、ボルトを緩めて基底部３１４からベース部材３４０を取り外し、新たなユニットのベース部材３４０を取り付けるだけで、ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａが、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２の基底部３１４の第２のエアー通路３１４ａに連通し、各第１のコンタクトアーム３１５ａ２へのエアーが供給されるようになっている。また、ユニットが具備する各第１のコンタクトアーム３１５ａ２から導出する電気配線も、基底部３１４のコネクタ３１４ｂに接続するだけで容易に電気が供給される。
【０１９６】
このように、被試験ＩＣの品種に対応した数及び配列のコンタクトアームを有するユニットに適宜交換可能とすることにより、電子部品試験装置における同時測定数の最適化を図ることができ、被試験ＩＣのテスト効率を向上させることが可能となる。
【０１９７】
図３１に示す４行２列の８つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２が把持している被試験ＩＣのアライメント動作は、第１実施形態と同様の手順で行われ、まず、図３１の最左側に位置する４行１列及び４行２列の２つの被試験ＩＣのアライメントが行われ、次に、３行１列及び３行２列の２つの被試験ＩＣのアライメントが行われ、次に、２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣのアライメントが行われ、最後に、図３１の最右側に位置する１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣのアライメントが行われる。全ての被試験ＩＣのアライメントが終了したら、ＹＺ移動装置３１０が移動し、８つの被試験ＩＣをコンタクト部３０１に同時に接触させてテストを行う。なお、上記の８つの被試験ＩＣのアライメントが実行されている間に、他のＹＺ移動装置３１０によりテストが実行されている。このアライメント動作以外の電子部品試験装置１における動作は、第２実施形態と同様である。
【０１９８】
なお、本実施形態では、一つのユニットに対して２、４及び８つのコンタクトアームが具備されている場合について説明したが、本発明では特にこれに限定されることなく、１、３、５〜７つ及び９つ以上のコンタクトアームを具備させても良い。また、アライメント装置の同時アライメント数を多くすることにより、より迅速なアライメントが可能となる。
【０１９９】
［第４実施形態］
上述の第２実施形態では、画像処理によりコンタクト部に対する被試験ＩＣの位置のアライメントを行うために、ロックアンドフリー機構が具備されたタイプの第１のコンタクトアームを有する電子部品試験装置について説明したが、以下に、第４実施形態として、当該コンタクトアームを、画像処理による被試験ＩＣの位置のアライメントを行わずに被試験ＩＣをコンタクト部に接触させる２つのタイプのコンタクトアームと適宜交換可能な電子部品試験装置について説明する。
【０２００】
なお、異なるタイプのコンタクトアームに交換可能である点以外は、上述の第２実施形態における電子部品試験装置の構成と同様であるため、コンタクトアーム以外の電子部品試験装置の構成の説明については省略し、第２実施形態と同一の構成については同一の符号を用いる。
【０２０１】
本実施形態における電子部品試験装置１のＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２には、以下の３種類のコンタクトアーム３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃを有するユニットが交換可能に取り付けられるようになっている。
【０２０２】
第１のコンタクトアーム３１５ａ２は、第２実施形態と同様に、画像処理によりコンタクト部に対する被試験ＩＣの位置のアライメントを行うタイプのものであり、コンタクト部３０１と被試験ＩＣとのコンタクト時に高精度の位置決めが要求される品種の被試験ＩＣに対応するためのコンタクトアームである。
【０２０３】
これに対し、第２のコンタクトアーム３１５ｂ及び第３のコンタクトアーム３１５ｃは、画像処理による被試験ＩＣの位置のアライメントを行わないものであり、前記第１のコンタクトアーム３１５ａ２程の位置決め精度が要求されない品種の被試験ＩＣに対応するためのコンタクトアームである。
【０２０４】
この第２のコンタクトアーム３１５ｂは、コンタクト部３０１と被試験ＩＣとのコンタクト時の押圧力を、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２をＺ軸方向に沿って昇降させるＺ軸方向アクチュエータ３１３のストローク制御により管理するタイプである。これに対し、第３のコンタクトアーム３１５ｃは、当該コンタクトアームに具備されたダイヤフラムシリンダ３６１のエアー圧の圧力制御により、コンタクト時の押圧力の管理を行うタイプである。
【０２０５】
従って、第３のコンタクトアーム３１５ｃは、コンタクト部３０１と被試験ＩＣとのコンタクト時における高い精度の押圧力の管理が要求される品種の被試験ＩＣに対応するためのものであり、第２のコンタクトアーム３１５ｂは、第３のコンタクトアーム３１５ｃ程の押圧力管理が要求されない品種の被試験ＩＣに対応するためのものである。
【０２０６】
以下に、各コンタクトアームについて説明する。
【０２０７】
まず、第１のコンタクトアーム３１５ａは、図２５に示すように、第２実施形態と同様の構造のコンタクトアームであり、平面倣い機構３３０と、基底側コンタクトアーム３１６と、ロックアンドフリー機構３１８と、把持側コンタクトアーム３１７とから構成されており、この順でベース部材３４０の下面に取り付けられている。この第１のコンタクトアーム３１５ａ２は、画像処理によりコンタクト部３０１に対する被試験ＩＣの位置のアライメントが可能となっていると共に、被試験ＩＣとコンタクト部３０１との接触時におけるコンタクト部３０１に実質的に平行な平面に対して倣い動作が可能となっている。
【０２０８】
このように構成される４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２がベース部材３４０に保持されて一つのユニットを構成しており、各コンタクトアーム３１５ａ２から導出する全てのエアー配管は、当該ベース部材３４０に形成された第１のエアー通路３４０ａに接続されている。
【０２０９】
次に、第２のコンタクトアーム３１５ｂは、図３３に示すように、上述の平面倣い機構３３０と把持側コンタクトアーム３１７とから構成されており、この順でベース部材３４０の下面に取り付けられている。当該第２のコンタクトアーム３１５ｂの平面倣い機構３３０及び把持側コンタクトアーム３１７の構造は、把持側コンタクトアーム３１７の下端面に、把持する被試験ＩＣの品種の形状等に対応したチェンジキット３５０が取り付けられている以外は、第２実施形態と同様である。
【０２１０】
図３３に示すように、このように構成される４つの第２のコンタクトアーム３１５ｂが、ベース部材３４０に保持されて一つのユニットを構成しており、各コンタクトアーム３１５ｂから導出する全ての吸着用のエアー配管は、当該ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されている。なお、図３３において、図中右側に示される第２のコンタクトアーム３１５ｂは、図１における１行１列及び１行２列のコンタクトアームに相当し、図中左側に示される第２のコンタクトアーム３１５ｂが、図１における２行１列及び２行２列のコンタクトアームに相当する。但し、１行１列及び２行１列の第２のコンタクトアーム３１５ｂは、１行２列及び２行２列のコンタクトアーム３１５ｂに重なっているため、図示されていない。また、図３３において特に図示しないが、同図中にて右側に示されている第２のコンタクトアーム３１５ｂから伸びている全てのエアー配管がベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されている。
【０２１１】
第２のコンタクトアーム３１５ｂを保持するベース部材３４０の形状は、第１のコンタクトアーム３１５ａ２が保持されているものと実質的に同一の形状であり、第１のエアー通路３４０ａも実質的に同一の位置に形成されているが、この第２のコンタクトアーム３１５ｂにはロックアンドフリー機構３１８が具備されていないため、ベース部材３４０にはセンタリング用及び拘束用のエアーを供給するためのエアー通路は形成されていない。
【０２１２】
この第２のコンタクトアーム３１５ｂが対応する品種の被試験ＩＣは、被試験ＩＣのテストの実行時に当たってアライメントを必要としないため、ＹＺ移動装置３１０が、ローダ部５０のローダバッファ部５０２からコンタクト部３０１に被試験ＩＣを直接移動させる。そして、コンタクト部３０１上に被試験ＩＣが位置すると、ＹＺ移動装置３１０が、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２を下降させ、コンタクト部３０１の端子または上面を検出する。このコンタクト部３０１の端子または上面の検出は、可動ヘッド部３１２を上下動させるＺ軸方向アクチュエータ３１３のトルクリミッタでも、或いは近接センサでも良い。
【０２１３】
コンタクト部３０１の端子又は上面を検出したら、コンタクト部３０１の端子又は上面までのストロークに対して、予め設定された端子変位量を加えてコンタクト部３０１へ押し付けて、４つの被試験ＩＣのテストを同時に実行する。因みに、このテスト実行中にコンタクトミスが発生した場合は、コンタクトミスが生じないところまで、コンタクトストローク量をそれまでの値より少しずつ増加させる。このとき、トータルのコンタクトストローク量が上限値を超えたら、その時点で以上警報を発する。なお、コンタクト部３０１に対する被試験ＩＣの位置決めは、チェンジキット３５０の先端部に形成された凹部を、コンタクト部３０１の近傍に具備された特に図示しない凸部と係合させることにより行われる。
【０２１４】
次に、第３のコンタクトアーム３１５ｃは、図３４に示すように、ダイヤフラム部３６０と、上述の平面倣い機構３３０と、把持側コンタクトアーム３１７とから構成されており、この順序でベース部材３４０の下面に取り付けられている。当該第３のコンタクトアーム３１５ｃの平面倣い機構３３０、把持側コンタクトアーム３１７の構造は、把持側コンタクトアーム３１７の下端面に、把持する被試験ＩＣの品種の形状等に対応したチェンジキット３５０が取り付けられている以外は、第２実施形態と同様である。
【０２１５】
この第３のコンタクトアーム３１５ｃのダイヤフラム部３６０は、ダイヤフラムシリンダ３６１と、ロッド３６２と、これらを収容するケース３６３とから構成されており、ケース３６３に２つの開口部３６４が形成されて、各開口部３６４にロッド３６２が僅かな隙間を介して挿入されている。ロッド３６２の上端は開口部３６４より大径とされているので、ロッド３６２は、ケース３６３に支持されることになるが、開口部３６４との間には上述の隙間が形成されているので、ロッド３６２はケース３６３に対して揺動可能となっている。
【０２１６】
各ロッド３６２の上端に押圧力を付与するダイヤフラムシリンダ３６１がケース３６３の内部に設けられている。図３４に示す例では、２本のロッド３６２のそれぞれにダイヤフラムシリンダ３６１が設けられ、各ダイヤフラムシリンダ３６１はそれぞれ設けられた精密レギュレータ３６５にて制御される。すなわち、本例では、各ダイヤフラムシリンダ３６１を制御することで各ロッド３６２に対する押圧力が調整可能とされている。なお、図３４には一つの精密レギュレータ３６５が示されているが、実際にはダイヤフラムシリンダ３６１の数に応じた精密レギュレータ３６５が設けられている。
【０２１７】
図３４に示すように、このように構成される４つの第３のコンタクトアーム３１５ｃが、ベース部材３４０に保持されて一つのユニットを構成しており、各コンタクトアーム３１５ｃから導出する全ての吸着用のエアー配管は、当該ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されていると共に、各コンタクトアーム３１５ｃのダイアフラムユニット３６０から導出するダイヤフラムシリンダ３６１の押圧用のエアー配管が、ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されている。なお、図３４において、図中右側に示される第３のコンタクトアーム３１５ｃは、図１における１行１列及び１行２列のコンタクトアームに相当し、図中左側に示される第２のコンタクトアーム３１５ｂが、図１における２行１列及び２行２列のコンタクトアームに相当する。但し、１行１列及び２行１列の第３のコンタクトアーム３１５ｃは、１行２列及び２行２列のコンタクトアーム３１５ｃに重なっていため、図示されていない。また、図３４において特に図示しないが、同図中にて右側に示されている第３のコンタクトアーム３１５ｃから伸びている全てのエアー配管がベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されている。
【０２１８】
第３のコンタクトアーム３１５ｃを保持するベース部材３４０の形状は、第１のコンタクトアーム３１５ａ２が保持されているものと実質的に同一の形状であり、第１のエアー通路３４０ａも実質的に同一の位置に形成されているが、この第３のコンタクトアーム３１５ｃには、ロックアンドフリー機構３１８が具備されていないため、ベース部材３４０にはロックアンドフリー機構３１８にエアーを供給するためのエアー通路は形成されていない。これに対し、第３のコンタクトアーム３１５ｃには、ダイヤフラムユニット３６０が具備されているため、ベース部材３４０にはダイヤフラムユニット３６０にエアーを供給するためのエアー通路が形成されている。
【０２１９】
この第３のコンタクトアーム３１５ｃが対応する品種の被試験ＩＣは、第２のコンタクトアーム３１５ｂの場合と同様に、被試験ＩＣのテストの実行時に当たってアライメントを必要としないため、ＹＺ移動装置３１０が、ローダ部５０のローダバッファ部５０２からコンタクト部３０１に被試験ＩＣを直接移動させる。そして、コンタクト部３０１上に被試験ＩＣが位置すると、ＹＺ移動装置３１０が、各精密レギュレータ３６５から各ダイヤフラムシリンダ３６１に最大のエアー圧を供給しながら、可動ヘッド部３１２を下降させ、コンタクト部３０１の端子または上面を検出する。
【０２２０】
コンタクト部３０１の端子又は上面を検出したら、コンタクト部３０１の端子又は上面までのストロークに対して、僅かに可動ヘッド部３１２を下降させ、コンタクト部３０１の端子の反力にあわせて予め設定されたエアー圧を、各精密レギュレータ３６５から各ダイヤフラムシリンダ３６１に供給して、４つの被試験ＩＣのテストを同時に実行する。このときの設定エアー圧はコンタクト部３０１の配列や数、及びコンタクトアーム３１５ｃに吸着される被試験ＩＣの配列や数に応じた値とされる。因みに、このテスト実行中にコンタクトミスが発生した場合は、コンタクトミスが生じないところまで少しずつダイヤフラムシリンダ３６１に供給するエアー圧を増加させる。このとき、エア圧が上限値を超えたら、その時点で以上警報を発する。なお、コンタクト部３０１に対する被試験ＩＣの位置決めは、チェンジキット３５０の先端部に形成された凹部を、コンタクト部３０１の近傍に具備された特に図示しない凸部と係合させることにより行われる。
【０２２１】
本実施形態のＹＺ移動装置３１０の基底部３１４には、各タイプのコンタクトアーム３１５ａ２、３１５ｂ、３１５ｃを有するユニットのベース部材３４０に形成された第１のエアー配管３１４ａに対応した位置で、第２のエアー通路３１４ａが上面から下面に貫通して形成されている。この第２のエアー通路３１４ａは、吸着用、センタリング用、拘束用及び押圧用等の基底部３１４に取付可能な全てのタイプのコンタクトアーム３１５ａ２、３１５ｂ、３１５ｃに必要な全てのエアーの通路が具備されており、一つの基底部３１４で全てのタイプのコンタクトアーム３１５ａ２、３１５ｂ、３１５ｃに対応可能となっている。さらに、この基底部３１４には、コンタクトアーム３１５ａ２のヒータ３１７ａや温度センサ３１７ｂ等の、可動ヘッド部３１２に取り付けられた４つのコンタクトアーム３１５ａ２に必要とされる全ての電気を供給するためのコネクタ３１４ｂが、第２のエアー通路３１４ａの近傍に設けられている。なお、図３３及び図３４において特に図示しないが、同図中にて右側に示されているコンタクトアーム３１５ｂ、３１５ｃから伸びている全ての電気配線が、基底部３１４に設けられたコネクタ３１４ｂに接続されている。
【０２２２】
以上のように、被試験ＩＣの品種毎に要求されるコンタクト時の位置決め精度及び押圧力管理の精度に応じて、適切なコンタクトアームを有するユニットに交換可能とすることにより、コンタクトアームに要求される機能の最適化を行うことができる。
【０２２３】
例えば、コンタクト時に高精度の位置決めが要求される品種の被試験ＩＣに対応する場合には、ＹＺ移動装置３１０の基底部３１４に、４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有するユニットが取り付けられて、当該被試験ＩＣの品種対応が行われる。この品種対応時において、４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有するユニットのベース部材３４０が基底部３１４に取り付けられると、当該ユニットのベース部材３４０の吸着用、センタリング用及び拘束用の第１のエアー通路３４０ａが、基底部３１４の吸着用、センタリング用及び拘束用の第２のエアー通路３１４ａと連通する。なお、当該ユニットのベース部材３４０には、押圧用の第１のエアー通路３４０ａが形成されていないため、基底部３１４の押圧用の第２のエアー通路３１４ａは塞がれた状態となっている。第２のエアー通路３１４ａの下端部に、第１のエアー通路３４０ａとの連通に伴って開閉するバルブなどが設けられていても良い。
【０２２４】
これに対し、コンタクト時の位置決め精度がそれ程要求されず、且つコンタクト時の押圧力の管理が厳格に要求されない品種の被試験ＩＣに対応する場合には、例えばボルトを緩めて基底部３１４から、４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有するユニットのベース部材３４０を取り外し、４つの第２のコンタクトアーム３１５ｂを有するユニットのベース部材３４０を取り付けることにより、当該被試験ＩＣの品種対応が行われる。この品種対応時において、４つの第２のコンタクトアーム３１５ｂを有するユニットのベース部材３４０が基底部３１４に取り付けられると、当該ユニットのベース部材３４０の吸着用の第１のエアー通路３４０ａのみが、基底部３１４の吸着用の第２のエアー通路３１４ａに連通する。なお、当該ユニットのベース部材３４０には、センタリング用、拘束用及び押圧用の第１のエアー通路３４０ａが形成されていないため、基底部３１４の押圧用の第２のエアー通路３１４ａは塞がれた状態となる。
【０２２５】
また、コンタクト時の位置決め精度がそれ程要求されず、且つ、コンタクト時の押圧力の管理が厳格に要求される品種の被試験ＩＣに対応する場合には、例えばボルトを緩めて基底部３１４から、品種変更前の４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有するユニットのベース部材３４０、又は、４つの第２のコンタクトアーム３１５ｂを有するユニットのベース部材３４０を取り外し、４つの第３のコンタクトアーム３１５ｃを有するユニットのベース部材３４０を取り付けることにより、当該被試験ＩＣの品種対応が行われる。この品種対応時において、４つの第３のコンタクトアーム３１５ｃを有するユニットのベース部材３４０が基底部３１４に取り付けられると、当該ユニットのベース部材３４０の吸着用及び押圧用の第１のエアー通路３４０ａが、基底部３１４の吸着用及び押圧用の第２のエアー通路３１４ｂと連通する。なお、当該ユニットのベース部材３４０には、センタリング用及び拘束用の第１のエアー通路３４０ａが形成されていないため、基底部３１４のセンタリング用及び拘束用の第２のエアー通路３１４ａは塞がれた状態となる。
【０２２６】
このように、コンタクト時の位置決め精度がそれ程要求されない品種の被試験ＩＣのテストにおいて、第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有するユニットを、第２のコンタクトアーム３１５ｂを有するユニット、又は第３のコンタクトアーム３１５ｃを有するユニットに交換することにより、コンタクトアームに要求される機能の最適化が図れる。また、上述の第１〜３実施形態の場合と比較して、同一の電子部品試験装置で対応可能な被試験ＩＣの品種の幅が顕著に広がる。
【０２２７】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【０００１】
本発明は、半導体集積回路素子などの各種電子部品（以下、代表的にＩＣとも称する。）をテストするための電子部品試験装置に関し、特にミスコンタクトを減少させた電子部品試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハンドラ（Handler）と称される電子部品試験装置では、トレイに収納した多数の被試験ＩＣをハンドラ内に搬送し、各被試験ＩＣをテストヘッドに電気的に接触させ、電子部品試験装置本体（以下、テスタともいう。）に試験を行わせる。そして、試験が終了すると各被試験ＩＣをテストヘッドから払い出し、試験結果に応じたトレイに載せ替えることで、良品や不良品といったカテゴリへの仕分けが行われる。
【０００３】
従来のハンドラにおいて、テストヘッドのコンタクト部に被試験電子部品を接触させるコンタクトアームは、複数のアクチュエータを具備しており、当該アクチュエータを制御することにより被試験電子部品のコンタクト部に対する位置決めが行われている。
【０００４】
しかしながら、このような構成のコンタクトアームは、比較的重量を有しているため、高速な移動が困難である。このような問題は、同時測定数の増加に伴って、コンタクトアームの本数が増えた場合には、特に顕著である。
【０００５】
一方、被試験電子部品のコンタクト部に対する位置決めが適切に行われなければ、被試験電子部品のコンタクト部へのミスコンタクトという大きな問題が生じてしまう。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、被試験電子部品のコンタクト部への位置決めを正確且つ確実に行い、ミスコンタクトの発生頻度を減少させると共に、被試験電子部品を把持、搬送するコンタクトアームの高速移動が可能な電子部品試験装置を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明によれば、被試験電子部品を把持してテストヘッドのコンタクト部に被試験電子部品を接触させる第１のコンタクトアームと、前記第１のコンタクトアームを前記コンタクト部に対向した所定対向位置に移動させる移動手段と、を備えた電子部品試験装置であって、前記第１のコンタクトアームは、前記被試験電子部品を把持する把持側アームと、前記移動手段に固定された固定側アームと、前記固定側アームに対する前記把持側アームの相対移動を拘束又は非拘束とするロックアンドフリー手段と、を有しており、前記電子部品試験装置は、前記固定側アームに対して前記把持側アームを相対移動させる位置補正手段と、前記移動手段、前記ロックアンドフリー手段及び前記位置補正手段の動作を制御する制御手段と、をさらに備え、前記移動手段は、前記第１のコンタクトアームを前記位置補正手段に対向するように移動させることが可能であり、前記制御手段は、前記ロックアンドフリー手段により前記把持側アームの相対移動を非拘束とした状態で前記位置補正手段が前記把持側アームを相対移動させ、前記ロックアンドフリー手段により前記把持側アームの相対移動を拘束した状態で前記移動手段が前記位置補正手段から前記所定対向位置に移動させるように、前記移動手段、前記ロックアンドフリー手段及び前記位置補正手段を制御する電子部品試験装置が提供される。
【０００８】
また、上記発明においては特に限定されないが、前記移動手段及び前記位置補正手段は、前記第１のコンタクトアームに対向する基台に設けられていることがより好ましい。
【０００９】
第１のコンタクトアームが、把持側アームと、ロックアンドフリー手段と、固定側アームとを有し、当該ロックアンドフリー手段により固定側アームに対する前記把持側アームの相対移動を拘束又は非拘束とすることによって、第１のコンタクトアームが位置補正手段を具備する必要がなくなり、コンタクトアームの重量が軽減し、移動手段の高速な移動が可能になるとともにミスコンタクトの発生頻度が減少する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の電子部品試験装置の第１実施形態を示す平面図である。
図２は、図１のＩ−Ｉ部の断面図である。
図３は、本発明の第１実施形態におけるＹＺ移動装置の第１のコンタクトアーム及びアライメント装置の概略断面図である。
図４は、本発明の第１実施形態の他の例におけるＹＺ移動装置の第１のコンタクトアーム及びアライメント装置の概略断面図である。
図５は、本発明の第１実施形態におけるロックアンドフリー機構の上部平面図である。
図６は、図５のIII−III部の断面図である。
図７は、図５のIV−IV部の断面図である。
図８は、本発明の第１実施形態におけるアライメント可動部駆動装置の上部平面図である。
図９は、図８のＶ−Ｖ部の断面図である。
図１０は、図８のVI−VI部の要部断面図である。
図１１は、本発明の第１実施形態における被試験ＩＣのアライメントのための画像処理手段及びその周辺のブロック図である。
図１２は、本発明の第１実施形態における被試験ＩＣの位置のアライメントの処理のフローチャートである。
図１３は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣをアライメント装置の上方に位置決めした状態を示す概略断面図である。
図１４は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣをアライメント装置に挿入した状態を示す概略断面図である。
図１５は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣのアライメントが完了した状態を示す概略断面図である。
図１６は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における４つの被試験ＩＣをアライメント装置の上方に上昇させた状態を示す概略断面図である。
図１７は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣをアライメント装置の上方に位置決めした状態を示す概略断面図である。
図１８は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣをアライメント装置に挿入した状態を示す概略断面図である。
図１９は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣのアライメントが完了した状態を示す概略断面図である。
図２０は、本発明の第１実施形態のアライメントの動作における４つの被試験ＩＣをアライメント装置の上方に上昇させた状態を示す概略断面図である。
図２１は、本発明の第１実施形態のアライメントの完了後において、４つの被試験ＩＣをコンタクト部に接触させた状態を示す概略断面図である。
図２２Ａ及び図２２Ｂは、本発明の第１実施形態におけるロックアンドフリー機構による第１のコンタクトアームのセンタリング動作を示す図である。
図２３は、本発明の第１実施形態におけるアライメント装置による被試験ＩＣの位置のアライメント前の画像の例を示す図である。
図２４は、本発明の第１実施形態におけるアライメント装置による被試験ＩＣの位置のアライメント後の画像の例を示す図である。
図２５は、本発明の第２実施形態におけるＹＺ移動装置の第１のコンタクトアームの側面概念図である。
図２６は、本発明の第２実施形態における第１のコンタクトアームによる被試験ＩＣの倣い動作の動きを説明するための図である。
図２７は、本発明の第２実施形態における第１のコンタクトアームの平面倣い機構の分解斜視図である。
図２８は、本発明の第２実施形態における第１のコンタクトアームのＸ軸を中心とした回転による倣い動作を説明するための図であり、図２８Ａは倣い動作前の状態を示し、図２８Ｂは倣い動作中の状態を示す。
図２９は、本発明の第２実施形態における第１のコンタクトアームのＹ軸を中心とした回転による倣い動作を説明するための図であり、図２９Ａは倣い動作前の状態を示し、図２９Ｂは倣い動作中の状態を示す。
図３０は、本発明の第２実施形態における第１のコンタクトアームの他の例を示す側面概念図である。
図３１は、本発明の第３実施形態におけるＹＺ移動装置の第１のコンタクトアームの側面概念図である。
図３２は、本発明の第３実施形態における第１のコンタクトアームの配列の例を示す平面概念図であり、図３２Ａは４行２列の配列を示し、図３２Ｂは２行２列の配列を示し、図３２Ｃは２行１列の配列を示す。
図３３は、本発明の第４実施形態における第２のコンタクトアームの側面概念図である。
図３４は、本発明の第４実施形態における第３のコンタクトアームの側面概念図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
［第１実施形態］
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態における電子部品試験装置１は、ハンドラ１０と、テストヘッド３００と、テスタ２０とを備え、テストヘッド３００とテスタ２０とはケーブル２１を介して接続されている。そして、ハンドラ１０の供給トレイ用ストッカ４０１に格納された供給トレイ上の試験前の被試験ＩＣをＹＺ移動装置３１０（移動手段）によってテストヘッド３００のコンタクト部３０１に押し当て、このテストヘッド３００及びケーブル２１を介して被試験ＩＣのテストを実行した後、テストが終了した被試験ＩＣをテスト結果に従って分類トレイ用ストッカ４０２に格納された分類トレイ上に搭載する。
【００１３】
ハンドラ１０は、主にテスト部３０と、ＩＣ格納部４０と、ローダ部５０と、アンローダ部６０とから構成される。
【００１４】
ＩＣ格納部４０
ＩＣ格納部４０は、試験前及び試験後の被試験ＩＣを格納する手段であり、主に供給トレイ用ストッカ４０１と、分類トレイ用ストッカ４０２と、空トレイ用ストッカ４０３と、トレイ搬送装置４０４とから構成される。
【００１５】
供給トレイ用ストッカ４０１は、試験前の複数の被試験ＩＣが搭載された複数の供給トレイが積載されて収納されており、本実施形態においては、図１に示すように、２つの供給トレイ用ストッカ４０１が具備されている。
【００１６】
分類トレイ用ストッカ４０２は、試験後の複数の被試験ＩＣが搭載された複数の分類トレイが積載されて収納されており、本実施形態においては、図１に示すように４つの分類トレイ用ストッカ４０２が具備されている。これら４つの分類トレイ用ストッカ４０２を設けることにより、試験結果に応じて、最大４つの分類に被試験ＩＣを仕分けして格納できるように構成されている。つまり、良品と不良品の分類のみではなく、良品の中でも動作速度が高速なもの、中速なもの、低速なもの、或いは不良の中でも再試験が必要なもの等に仕分けされる。なお、例えば、図１の４つの分類トレイ用ストッカ４０２において、テスト部３０に近い２つの分類トレイ用ストッカ４０２は比較的発生頻度の低い試験結果の被試験ＩＣが分類され、テストヘッドから遠い２つの分類トレイ用ストッカ４０２には比較的発生頻度の高い試験結果の被試験ＩＣが分類されても良い。
【００１７】
空トレイ用ストッカ４０３は、供給トレイ用ストッカ４０１に搭載されていた全ての試験前の被試験ＩＣがテスト部３０に供給された後の、空トレイを格納する。
【００１８】
トレイ搬送装置４０４は、図１においてＸ軸、Ｚ軸方向に移動可能な搬送手段であり、主にＸ軸方向レール４０４ａと、可動ヘッド部４０４ｂと、４つの吸着パッド４０４ｃとから構成されており、供給トレイ用ストッカ４０１と、一部の分類トレイ用ストッカ４０２と、空トレイ用ストッカ４０３とを包含する範囲を動作範囲とする。
【００１９】
そして、当該トレイ搬送装置４０４は、ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向レール４０４ａがＸ軸方向に移動可能に可動ヘッド部４０４ｂを片持ち支持しており、当該可動ヘッド部４０４ｂには図示しないＺ軸方向アクチュエータと、先端部に４つの吸着パッド４０４ｃが具備されている。
【００２０】
当該トレイ搬送装置４０４は、供給トレイ用ストッカ４０１にて空になった空トレイを吸着パッド４０４ｃにより吸着し保持し、Ｚ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｘ軸方向レール４０４ａ上で可動ヘッド部４０４ｂを摺動させることにより空トレイ用ストッカ４０１に移送する。同様に、分類トレイ用ストッカ４０２において分類トレイ上に試験後の被試験ＩＣが満載された場合に、空トレイ用ストッカ４０３から空トレイを吸着し保持し、Ｚ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｘ軸方向レール４０４ａ上を可動ヘッド部４０４ｂを摺動させることにより、分類トレイ用ストッカ４０２に移送する。
【００２１】
なお、図示は省略するが、各ストッカ４０１、４０２、４０３には、Ｚ軸方向に昇降可能なエレベータが具備されており、当該トレイ搬送装置４０４の動作範囲が、図２に示すように、後述する第１のＸＹＺ移動装置５０１及び第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲とＺ軸方向上で重複しないように設けられているため、トレイ搬送装置４０４の動作と、第１のＸＹＺ移動装置５０１及び第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作とが互いに干渉することはない。
【００２２】
なお、以上に述べたストッカの数は、それぞれの数を必要に応じて適宜数を設定することが可能である。
【００２３】
ローダ部５０
ローダ部５０は、ＩＣ格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１から被試験ＩＣをテスト部３０に供給するための手段であり、主に第１のＸＹＺ移動装置５０１と、２つのローダ用バッファ部５０２（図１においてＸ軸負方向の２つ）と、ヒートプレート（加熱板）５０３とから構成される。
【００２４】
第１のＸＹＺ移動装置５０１は、ＩＣ格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１の供給トレイ上の被試験ＩＣをヒートプレート５０３に移動させる手段であり、主にＹ軸方向レール５０１ａと、Ｘ軸方向レール５０１ｂと、可動ヘッド部５０１ｃと、吸着パッド５０１ｄとから構成されており、供給トレイ用ストッカ４０１と、ヒートプレート５０３と、２つのローダ用バッファ部５０２とを包含する範囲の動作範囲を有している。
【００２５】
図１に示すように、当該第１のＸＹＺ移動装置５０１の２つのＹ軸方向レール５０１ａは、ハンドラ１０の基台１２上に固定されており、それらの間にＸ軸方向レール５０１ｂがＹ軸方向に摺動可能に支持されている。当該Ｘ軸方向レール５０１ｂは、Ｚ軸方向アクチュエータ（不図示）を有する可動ヘッド部５０１ｃをＸ軸方向に摺動可能に支持している。さらに、当該可動ヘッド部５０１ｃは、下端部に４つの吸着パッド５０１ｄを有しており、具備されたＺ軸方向アクチュエータを駆動させることにより、当該４つの吸着パッド５０１ｄをＺ軸方向に昇降させる。
【００２６】
第１のＸＹＺ移動装置５０１は、当該４つの吸着パッド５０１ｄを供給トレイ上の４つの被試験ＩＣ上に位置させ、一度に４つの被試験ＩＣを吸着し、ヒートプレート５０３上に移動させ、ヒートプレート５０３の表面に形成された凹部５０３ａに位置決めし、解放する。なお、１つの吸着パッド５０１ｄは１つの被試験ＩＣを吸着することが可能である。
【００２７】
ヒートプレート５０３は、被試験ＩＣに所定の熱ストレスを印加するための加熱源であり、例えば下部に発熱源（不図示）を有する金属製プレートである。当該ヒートプレート５０３の上部表面には、被試験ＩＣを落とし込む複数の凹部５０３ａが形成されており、試験前の被試験ＩＣが第１のＸＹＺ移動装置５０１により供給トレイ用ストッカ４０１からこの凹部５０３ａに移動される。そして、被試験ＩＣが、当該ヒートプレート５０３にて所定の温度に加熱された後、第１のＸＹＺ移動装置５０１によりローダ用バッファ部５０２に移動される。
【００２８】
なお、後述するように試験前にアライメント装置３２０により被試験ＩＣの位置のアライメントが行われるため、ヒートプレート５０３上に凹部５０３ａを具備させずに、当該ヒートプレート５０３の表面を単なる平面とし、当該平面に第１のＸＹＺ移動装置５０１が被試験ＩＣを載置するようにしても良い。また、ヒートプレート５０３の表面を、鉛直上向きに吸着面が向いた吸着パッドを具備した平面とし、当該吸着パッド上に第１のＸＹＺ移動装置５０１が被試験ＩＣを載置し、当該ヒートプレート５０３に具備された吸着パッドにより吸着しても良い。
【００２９】
ローダ用バッファ部５０２は、被試験ＩＣを第１のＸＹＺ移動装置５０１の動作範囲と、ＹＺ移動装置３１０の動作範囲との間を往復移動させる手段であり、主に可動部５０２ａと、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂとから構成されている。
【００３０】
ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向アクチュエータ５０２ｂの片側端部に可動部５０２ａが支持されており、当該可動部５０２ａの上部表面には、被試験ＩＣを落とし込む４つの凹部５０２ｃが形成されている。第１のＸＹＺ移動装置５０１が、ヒートプレート５０３上の所定の温度に加熱された試験前の４つの被試験ＩＣを一度に吸着して保持し、移動させ、ローダ用バッファ部５０２の凹部５０２ｃに被試験ＩＣを解放する。４つの被試験ＩＣを保持したローダ用バッファ部５０２は、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂを伸長させることにより、被試験ＩＣを第１のＸＹＺ移動装置５０１の動作範囲からＹＺ移動装置３１０の動作範囲内に被試験ＩＣを移動させる。なお、後述するように試験前にアライメント装置３２０により被試験ＩＣの位置のアライメントが行われるため、可動部５０２ａ上に凹部５０２ｃを具備させずに、例えば、当該可動部５０２ａの表面を、鉛直上向きに吸着面が向いた吸着パッドを具備した平面としても良い。吸着パッドを可動部５０２ａの表面に具備させた場合、当該吸着パッド上に第１のＸＹＺ移動装置５０１が被試験ＩＣを載置し、当該可動部５０２ａに具備された吸着パッドにより吸着し、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂを伸長させ、ＹＺ移動装置３１０の動作範囲内への移動が完了したら吸着を開放し、ＹＺ移動装置３１０が当該被試験ＩＣを保持する。
【００３１】
以上のように、ローダ用バッファ部５０２を設置することにより、第１のＸＹＺ移動装置５０１とＹＺ移動装置３１０とが互いに干渉することなく同時に動作することが可能となる。また、本実施形態のように、２つのローダ用バッファ部５０２を具備させることにより、テストヘッド３００に効率良く被試験ＩＣを供給し、テストヘッド３００の稼働率を高めることが可能となる。なお、ローダ用バッファ部５０２の数は２つに限定されず、後述する被試験ＩＣの位置のアライメントに要する時間と、被試験ＩＣのテストに要する時間等から適宜に設定することが可能である。
【００３２】
テスト部３０
テスト部３０は、被試験ＩＣの位置のアライメントを行い、被試験ＩＣの入出力端子ＨＢをコンタクト部３０１のコンタクトピン３０２に電気的に接触させることによりテストを行う手段であり、主にＹＺ移動装置３１０と、４つのアライメント装置３２０（コンタクトアーム位置補正手段）とから構成されている。
【００３３】
テストヘッド３００は、本実施形態においては、４つのコンタクト部３０１の集合で構成されており、当該コンタクト部３０１は、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２に具備された第１のコンタクトアーム３１５ａ１の配列に実質的に一致するような配列で配置されている。さらに各コンタクト部３０１には、被試験ＩＣの入出力端子ＨＢの配列に実質的に一致するような配列の複数のコンタクトピン３０２が具備されている。なお、被試験ＩＣのロットの変更などにより被試験ＩＣの形状や入出力端子ＨＢの配列が変更されたような場合には、当該テストヘッド３００を被試験ＩＣに適切な他のテストヘッド３００と交換することにより、電子部品試験装置１内において限られた同時測定数の最適化を図ることが可能となる。
【００３４】
図２に示すように、テスト部３０において、ハンドラ１０の基台１２に開口部１１が形成されており、ハンドラ１０の背面側に配置されたテストヘッド３００のコンタクト部３０１には、開口部１１を通じて被試験ＩＣが押し当てられる。
【００３５】
ＹＺ移動装置３１０は、アライメント装置３２０と、テストヘッド３００との間の被試験ＩＣの移動を行う手段であり、アライメント装置３２０において被試験ＩＣの位置のアライメントの支援を行うとともに、テストヘッド３００において被試験ＩＣのテストの支援を行う。
【００３６】
図２に示すように、本実施形態においては、ＹＺ移動装置３１０には、２つの可動ヘッド部３１２が具備されている。従って、一方の可動ヘッド部３１２がテストを遂行している間に、他方の可動ヘッド部３１２が後述する被試験ＩＣの位置のアライメントを行うことによりテストヘッド３００の稼働率を高めることが可能となる。
【００３７】
当該ＹＺ移動装置３１０は、ハンドラ１０の基台１２上に固定された２つのＹ軸方向レール３１１にＹ軸方向に摺動可能に２つのＸ軸方向支持部材３１１ａを支持している。さらに、各Ｘ軸方向支持部材３１１ａの実質的に中央部には、可動ヘッド部３１２が支持されており、後述するアライメント装置３２０と、テストヘッド３００とを包含する範囲を動作範囲とする。なお、一組のＹ軸方向レール３１１上で同時に動作する２つのＸ軸方向支持部材３１１ａに支持される可動ヘッド部３１２は、互いの動作が干渉することがないように制御されている。
【００３８】
各可動ヘッド部３１２は主に、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３と、コンタクト部３０１の配列に対応した４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ１とを具備しており、当該第１のコンタクトアーム３１５ａ１に保持された４つの被試験ＩＣをＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させることが可能となっている。なお、当該４つの被試験ＩＣは、図１において、Ｙ軸正方向に位置する２つの第１のコンタクトアーム３１５ａ１を１行目、Ｙ軸負方向に位置する２つの第１のコンタクトアーム３１５ａ１を２行目とし、Ｘ軸負方向に位置する２つの第１のコンタクトアーム３１５ａ１を１列目、Ｘ軸正方向に位置する２つの第１のコンタクトアーム３１５ａ１を２列目とし、以下この２行２列の配列に従って説明する（特に図１３から図２１において同じ。）。
【００３９】
図３に示すように、当該可動ヘッド部３１２は、カメラ支持部材３１２ａと、コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂ（第２の撮像手段）と、１つのＺ軸方向アクチュエータ３１３と、１つの基底部３１４と、４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ１とを具備している。さらに、各第１のコンタクトアーム３１５ａ１は、把持側コンタクトアーム３１７と、ロックアンドフリー機構３１８と、基底側コンタクトアーム３１６（固定側コンタクトアーム）とを有している。
【００４０】
Ｚ軸アクチュエータ３１３の本体部３１３ａの一端は、Ｘ軸方向支持部材３１１ａに固定されており、その他端にはカメラ支持部材３１２ａが支持されている。そして、当該カメラ支持部材３１２ａは、テストヘッド３００に近い側の端部に光軸がＺ軸の負の方向になるようにコンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂが設置されている。なお、上記の設置方法に限定されず、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３の可動ロッド部３１３ｂの先端に支持された基底部３１４のテストヘッド３００に近い側の端部にコンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂを取り付けても良い。コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂをＺ軸方向アクチュエータ３１３でＺ軸方向に移動可能することにより、当該ＣＣＤカメラ３１２ｂのフォーカスの変更や、当該ＣＣＤカメラ３１２ｂが照明を具備している場合の照度の調整が可能となる。
【００４１】
また、Ｚ軸アクチュエータ３１３の可動ロッド部３１３ｂの先端には、基底部３１４が固定されており、当該Ｚ軸アクチュエータ３１３の駆動に従って、基底部３１４がＺ軸方向に昇降する。そして、基底部３１４にはテストヘッド３００の４つのコンタクト部３０１に対応するようなピッチで、Ｚ軸負方向に４つの基底側コンタクトアーム３１６が固定されており、各基底側コンタクトアーム３１６の下端面には、ロックアンドフリー機構３１８を介して把持側コンタクトアーム３１７が取り付けられている。
【００４２】
各把持側コンタクトアーム３１７は、その底面中央部に被試験ＩＣを吸着するための吸着パッド３１７ｃを有している。また、当該把持側コンタクトアーム３１７には、ヒータ３１７ａと温度センサ３１７ｂとが埋め込まれており、印加された高温の熱ストレスをヒータ３１７ａで維持し、温度センサ３１７ｂが把持側コンタクトアーム３１７の温度を検出することで被試験ＩＣの温度を間接的に検出し、ヒータ３１７ａのＯＮ／ＯＦＦ制御などに供される。
【００４３】
さらに、各把持側コンタクトアーム３１７の底面端部には、吸着パッド３１７ｃの長さより短い長さでＺ軸負方向に突出する環状の当接用部材３１７ｄが具備されており、これにより可動ヘッド部３１２によるアライメント可動部３２１への所定の圧力の印加時に把持側コンタクトアーム３１７が支持され、ロックアンドフリー機構３１８が非拘束状態の際に、当該把持側コンタクトアーム３１７をアライメント可動部３２１の運動に追従させることが可能となる。また、当接用部材３１７ｄの形状の環状とすることにより、アライメント可動部３２１への接触面積を増やすことが出来、所定の圧力の確保が容易となる。
【００４４】
なお、当接用部材３１７ｄは、被試験ＩＣの位置のアライメント時において、把持側コンタクトアーム３１７のアライメント可動部３２１への位置決め、固定及び追従を容易にするために、本発明の他の実施形態として、図４に示すように、当接用部材３１７ｄの先端部に凹部３１７ｅを形成し、アライメント可動部３２１の第１の開口部３２１ａの周囲に当該凹部３１７ｅに対応した凸部３２１ｄを形成し、凹部３１７ｅと凸部３２１ｄとを係合させることにより、位置決め、固定及び追従を行っても良い。或いは、例えば、当接用部材３１７ｄの先端部及びアライメント可動部３２１の第１の開口部３２１ａの周囲に吸着パッド、磁石を設けても良い。
【００４５】
ロックアンドフリー機構３１８は、被試験ＩＣを吸着し保持したままの把持側コンタクトアーム３１７を、基底側コンタクトアーム３１６に対して、コンタクト部３０１と実質的に平行な平面上における平面運動、即ちＸ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転の運動を非拘束な状態にし、或いは拘束な状態にする手段である。さらに、図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、被試験ＩＣの解放後に、把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬが基底側コンタクトアーム３１６の中心線ＯＬに実質的に一致するように、把持側コンタクトアーム３１７をＸ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転に復帰させるセンタリング機能を備えている。
【００４６】
図５、図６、図７に示すように、当該ロックアンドフリー機構３１８は、主にロックアンドフリー固定部３１８１と、ロックアンドフリー可動部３１８２と、拘束用ピストン３１８３と、センタリング用ピストン３１８４と、センタリング用ボール３１８５とから構成されている。
【００４７】
ロックアンドフリー固定部３１８１は、概略四角柱の外形を有し、ロックアンドフリー可動部３１８２の一部を受け入れるために、その下側内部に中空部が形成されている。また、受け入れたロックアンドフリー可動部３１８２を平面運動可能に保持するために当該ロックアンドフリー固定部３１８１の下面中央部には円形状の開口部３１８１ａが具備されている。
【００４８】
さらに、当該ロックアンドフリー固定部３１８１の内部には、２つの拘束用ピストン３１８３と、２つのセンタリング用ピストン３１８４と、２つのセンタリング用ボール３１８５とを取り付けるための中空部が形成されている。そして、当該ロックアンドフリー固定部３１８１の一側面には拘束用ピストン３１８３にエアーを供給するための拘束用エアー供給口３１８１ｂが形成されており、当該拘束用エアー供給口３１８１ｂから２つの拘束用ピストン３１８３までの間に拘束用エアー通路３１８１ｃが形成されている。また同様に、ロックアンドフリー固定部３１８１の一側面にセンタリング用ピストン３１８４にエアーを供給するためのセンタリング用エア供給口３１８１ｄが形成されており、当該センタリング用エアー供給口３１８１ｄから２つのセンタリング用ピストン３１８４までの間にセンタリング用エアー通路３１８１ｅが形成されている。なお、拘束用エアー通路３１８１ｃとセンタリング用エアー通路３１８１ｅとがそれぞれが交わることはない。
【００４９】
ロックアンドフリー可動部３１８２は、側面中間部が括れた概略円柱の形状を有しており、当該括れた部分から上の部分がロックアンドフリー固定部３１８１の下側内部の中空部に受け入れられ、当該括れた部分が開口部３１８１ａに位置することにより、ロックアンドフリー可動部３１８２がロックアンドフリー固定部３１８１に保持され、Ｚ軸方向の運動が抑制され、Ｘ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転方向の運動が許容される。
【００５０】
また、当該ロックアンドフリー可動部の上部にはセンタリング用ボール３１８５を支持するための、上部表面が凹円弧形状の２つのボール受け部３１８２ａが形成されている。これらのボール受け部３１８２ａの凹円弧形状の中心は、センタリング時において、センタリング用ピストン３１８４の中心線と一致するように設けられている。
【００５１】
拘束用ピストン３１８３は、ロックアンドフリー固定部３１８１の内部に形成された中空部に取り付けられ、当該拘束用ピストン３１８３の下端面はロックアンドフリー可動部３１８２の上面に接触している。
【００５２】
また、センタリング用ピストン３１８４は、ロックアンドフリー固定部３１８１の内部に形成された中空部に取り付けられており、その下部でセンタリング用ボール３１８５と当接している。
【００５３】
センタリング用ボール３１８５は、実質的に球体の形状を有し、ロックアンドフリー固定部３１８１にＸ軸、Ｙ軸方向の運動を拘束されている。そして、当該センタリング用ボール３１８５の上部はセンタリング用ピストン３１８４と当接しており、その下部はロックアンドフリー可動部３１８２のボール受け部３１８２ａと当接している。
【００５４】
ロックアンドフリー機構３１８を非拘束にする場合は、全てのピストン、即ち２つの拘束用ピストン３１８３及び２つのセンタリング用ピストン３１８４へのエアーの供給を行わず、ロックアンドフリー可動部３１８２をロックアンドフリー固定部３１８１に対して平面運動可能な状態にする。
【００５５】
ロックアンドフリー機構３１８を拘束する場合は、２つの拘束用ピストン３１８３にエアーを供給して、ロックアンドフリー可動部３１８２をロックアンドフリー固定部３１８１に対して固定する。なお、２つのセンタリング用ピストン３１８４へのエアーの供給は行わない。
【００５６】
ロックアンドフリー機構３１８をセンタリングする場合は、２つの拘束用ピストン３１８３へのエアーの供給を止め、ロックアンドフリー可動部３１８２を一旦非拘束な状態にし、次に２つのセンタリング用ピストン３１８４へエアーを供給してセンタリング用ボール３１８５を押圧し、ボール受け部３１８２ａの上部表面に形成された凹円弧形状に倣わせ、当該凹円弧形状の中心に位置するように移動させる。２つのセンタリング用ボール３１８５の動作により、ロックアンドフリー可動部３１８２は、ロックアンドフリー固定部３１８１と中心を一致するようにセンタリングされる。
【００５７】
なお、ロックアンドフリー固定部３１８１の上端面が基底側コンタクトアーム３１６の下端面に取り付けられており、ロックアンドフリー可動部３１８２の下端面が把持側コンタクトアーム３１７の上端面に取り付けられる。
【００５８】
以上のようなロックアンドフリー機構３１８を基底側コンタクトアーム３１６と、被試験ＩＣを保持する把持側コンタクトアーム３１７との間に具備することにより、各把持側コンタクトアーム３１７に被試験ＩＣの位置のアライメントのための駆動部を具備させる必要がなくなり、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２の重量を軽減することが出来、高速の移動を可能にするとともにミスコンタクトの発生頻度を減少させることが可能となる。
【００５９】
コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂは、テストヘッド３００の各コンタクト部３０１の画像を撮像する撮像手段であり、被試験ＩＣのロットの変更等の際に行われる各コンタクト部３０１の位置及び姿勢の認識に使用される。
【００６０】
当該ＣＣＤカメラ３１２ｂに撮像された画像は、画像処理手段７０に画像情報として送信される。そして、画像処理手段７０が、当該画像情報より複数のコンタクトピン３０２の位置を抽出し、当該抽出された位置からコンタクト部３０１の中心位置及び当該コンタクト部３０１におけるＸＹ座標軸を算出することにより、当該ＣＣＤカメラ３１２ｂにより撮像された画像上におけるコンタクト部３０１の位置及び姿勢を算出する。なお、このコンタクト部３０１の中心位置及びＸＹ座標軸の算出は、上述の複数のコンタクトピン３０２の抽出に限定されず、例えばアライメント用簡易型マーカをコンタクト部３０１に設け、当該マーカを抽出することによって、当該画像上のコンタクト部３０１の位置の算出が遂行されても良い。
【００６１】
アライメント装置３２０は、把持側コンタクトアーム３１７の位置のアライメントを行うことにより、被試験ＩＣの位置のアライメントを行う手段であり、図１に示すように、本実施形態においては、１つの可動ヘッド部３１２に対して１組の２つのアライメント装置３２０が具備されており、ハンドラ１０に合計２組の４つのアライメント装置３２０が具備されている。従って、１つの可動ヘッド部３１２に保持された４つの被試験ＩＣの内、同時に２つの被試験ＩＣの位置のアライメントを行い、結果的に２回のアライメントで４つの被試験ＩＣのアライメントが行われる。例えば、ＹＺ移動装置３１０の一方の可動ヘッド部３１２がテストを遂行している間に、他方の可動ヘッド部３１２により１組の２つのアライメント装置３２０が２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣの位置のアライメントを行い、次いで１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣの位置のアライメントを行うことによりテストヘッド３００に効率良くアライメント済みの被試験ＩＣを供給し、テストヘッド３００の稼働率を高めることが可能となる。なお、アライメント装置３２０の数は上記の数に限定されず、被試験ＩＣのアライメントに要する時間と、被試験ＩＣのテストに要する時間、コンタクト部の数等から適宜に設定することが可能である。
【００６２】
当該アライメント装置３２０は、図３に示すように、主にアライメント可動部３２１と、アライメント可動部駆動装置３２２と、被試験ＩＣ側照明３２３と、アライメント用反射鏡３２４（反射手段）と、ＣＣＤカメラ側照明３２５と、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６（第１の撮像手段）とから構成されている。
【００６３】
アライメント用ＣＣＤカメラ３２６の光軸ＯＰ（以下、単に光軸ＯＰともいう。）がアライメント用反射鏡３２４に反射して、光軸ＯＰがＺ軸正方向に向くように、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６と、アライメント用反射鏡３２４とが設置されている。このように、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６の光軸ＯＰ上にアライメント用反射鏡３２４を設けることにより、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６をＸＺ平面に対して横置きで設置することが可能となり、ハンドラ１０自体の高さを低く抑えることが可能となる。
【００６４】
そして、被試験ＩＣの入出力端子ＨＢを視認するのに十分な明るさを確保するために、環状の被試験ＩＣ側照明３２３及び環状のＣＣＤカメラ側照明３２５が、光軸ＯＰの進行を妨げず、且つアライメント用ＣＣＤカメラ３２６が少なくとも被試験ＩＣの全ての入出力端子ＨＢを視認可能なような視認範囲を確保するように設置されている。
【００６５】
なお、ハンドラ１０の製造時等に、先述のコンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂとアライメント用ＣＣＤカメラ３２６同士でキャリブレーションが行われる。
【００６６】
このキャリブレーションの具体的な方法としては、例えば、被試験ＩＣの形状を有するＸ、Ｙ座標軸が描かれた透明なキャリブレーション用ゲージをアライメント用ＣＣＤカメラ３２６が視認可能な範囲に位置するようにアライメント装置３２０に置き、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６にて撮像し、当該キャリブレーション用ゲージに描かれたＸＹ座標軸及びその中心位置を読み取る。次に、コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂを当該ゲージの上方に位置させ、当該ゲージの撮像し、ＸＹ座標軸及び中心位置を読み取る。このキャリブレーション用ゲージのＸＹ座標軸が、２つのＣＣＤカメラ３２６、３１２ｂ同士における基準のＸ−Ｙ座標系となる。
【００６７】
さらに、被試験ＩＣ側照明３２３の上部には、第１の開口部３２１ａを有するアライメント可動部３２１が具備されている。アライメント可動部３２１に具備された第１の開口部３２１ａは、被試験ＩＣが通過するのに十分な大きさで、且つ、上述の可動ヘッド部３１２の各把持側コンタクトアーム３１７の底面端部に具備された当接用部材３１７ｄを通過させない大きさである。そして、当該第１の開口部３２１ａが、当該光軸ＯＰの進行を妨げず、且つ、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６が少なくとも被試験ＩＣの全ての入出力端子ＨＢを視認可能なような視認範囲を確保するように、アライメント可動部３２１が設置されている。
【００６８】
アライメント可動部３２１は、アライメント可動部支持部材３２１ｂを介して、後述するアライメント可動部駆動装置３２２の可動平面３２２４に接続されており、Ｘ軸、Ｙ軸方向の移動及びＺ軸を中心としたθ回転の回転が可能となっている。アライメント可動部支持部材３２１ｂには、光軸ＯＰの進行を妨げず、且つアライメント用ＣＣＤカメラ３２６が少なくとも被試験ＩＣの全ての入出力端子ＨＢを視認可能なような視認範囲を確保するように第２の開口部３２１ｃが具備されている。
【００６９】
なお、被試験ＩＣ側照明３２３、アライメント用反射鏡３２４、ＣＣＤカメラ側照明３２５、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６は、アライメント可動部駆動装置３２２の駆動により可動しないように、アライメント可動部３２１、可動部支持部材３２１ｂ、アライメント可動部駆動装置３２２とは別個独立に支持されている。
【００７０】
被試験ＩＣを保持した把持側コンタクトアーム３１７は、ロックアンドフリー機構３１８が非拘束な状態で、且つ可動ヘッド部３１２のＺ軸アクチュエータ３１３によりアライメント可動部３２１に所定の圧力で印加された状態で、アライメント可動部駆動装置３２２の駆動動作に追従してＸ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心とするθ回転のアライメントが可能となる。
【００７１】
図８に示すように、アライメント可動部駆動装置３２２（駆動手段）は、アライメント可動部３２１をＸＹ平面上でＸ軸及びＹ軸方向に移動させ、Ｚ軸を中心としたθ回転させる手段であり、主に３つの駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３と、可動平面３２２４と、可動平面支持部材３２２５と、基盤３２２６から構成されている。
【００７２】
３つの駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３は基盤３２２６に設けられており、第１の駆動用モータ３２２１は、第１の偏心軸３２２１ａを有しており、当該第１の偏心軸３２２１ａの偏心側の中心（ｘ０、ｙ０）は、第１の駆動用モータ３２２１の駆動軸の中心（ｘａ、ｙａ）から距離Ｌの位置にある。同様に、第２の駆動用モータ３２２２は、第２の偏心軸３２２２ａを有しており、当該第２の偏心軸３２２２ａの偏心側の中心（ｘ１、ｙ１）は、第２の駆動用モータ３２２２の駆動軸の中心（ｘｂ、ｙｂ）から距離Ｌの位置にある。また、第３の駆動用モータ３２２３は、第３の偏心軸３２２３ａを有しており、当該第３の偏心軸３２２３ａの偏心側の中心（ｘ２、ｙ２）は、第３の駆動用モータ３２２３の駆動軸の中心（ｘｃ、ｙｃ）から距離Ｌの位置にある。
【００７３】
可動平面３２２４は、例えば矩形の平面であり、その中心部にＸ軸方向に長辺を有する矩形の第２の開口部３２２２ｂが設けられている。さらに、当該可動平面３２２４のＹ軸中心線上の一方の端部に、Ｙ軸方向に長辺を有する矩形の第１の開口部３２２１ｂが設けられている。また、当該可動平面３２２４のＹ軸中心線上の他方の端部に、Ｙ軸方向に長辺を有する矩形の第３の開口部３２２３ｂが設けられている。
【００７４】
図９から分かるように、第１の開口部３２２１ｂの中心部には、第１の駆動用モータ３２２１の第１の偏心軸３２２１ａが移動及び回転可能に挿入されている。同様に、第２の開口部３２２２ｂの中心部には、第２の駆動用モータ３２２２の第２の偏心軸３２２２ａが移動及び回転可能に挿入されており、第３の開口部３２２３ｂの中心部には、第３の駆動用モータ３２２３の第３の偏心軸３２２３ａが移動及び回転可能に挿入されている。このように、３つの偏心軸３２２１ａ、３２２２ａ、３２２３ａが移動及び回転可能に挿入されることにより、可動平面３２２４のＸ−Ｙ平面における運動が可能となる。
【００７５】
さらに、Ｘ−Ｙ−θ運動する可動平面３２２４を支持するために、基盤３２２６上の図８に示すような位置に３つの可動平面支持部材３２２５が設けられており、当該可動平面３２２４を支持している。図１０に示すように、可動平面３２２４の各可動平面支持部材３２２５が設けられる位置には、可動平面支持部材３２２５の外周より小さな円周の支持用開口部３２２４ａが設けられており、当該支持用開口部３２２４ａには可動平面支持部材３２２５の括れた部分が位置するように構成されている。これにより、駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３の駆動により移動及び回転する可動平面３２２４を安定して支持することが出来る。
【００７６】
図８において、アライメント可動部駆動装置３２２の可動平面３２２４をＸ軸正方向に可動させる場合は、第１の駆動用モータ３２２１を−θ方向に回転駆動させるとともに、第３の駆動用モータ３２２３を＋θ方向に回転駆動させ、第２の駆動用モータ３２２２は駆動させない。また、可動平面３２２４をＸ軸負方向に可動させる場合には、第１の駆動用モータ３２２１を＋θ方向に回転駆動させるとともに、第３の駆動用モータ３２２３を−θ方向に回転駆動させれば良い。この場合も第２の駆動用モータ３２２２は駆動させない。
【００７７】
図８において、アライメント可動部駆動装置３２２の可動平面３２２４をＹ軸正方向に可動させる場合は、第１の駆動用モータ３２２１及び第３の駆動用モータ３２２３を駆動させずに、第２の駆動用モータ３２２２のみを＋θ方向に回転駆動させれば良い。また、可動平面３２２４をＹ軸負方向に可動させる場合には、第１の駆動用モータ３２２１及び第３の駆動用モータ３２２３を駆動させずに、第２の駆動用モータ３２２２のみを−θ方向に回転駆動させれば良い。
【００７８】
図８において、アライメント可動部駆動装置３２２の可動平面３２２４を第２の偏心軸３２２２ａを中心とした＋θ方向に回転させる場合は、第１の駆動用モータ３２２１を＋θ方向に回転駆動させるとともに、第３の駆動用モータ３２２３を＋θ方向に回転駆動させ、第２の駆動用モータ３２２２は駆動させない。また、可動平面３２２４を第２の偏心軸３２２２ａを中心とした−θ方向に回転させる場合は、第１の駆動用モータ３２２１を−θ方向に回転駆動させるとともに、第３の駆動用モータ３２２３を−θ方向に回転駆動させ、第２の駆動用モータ３２２２は駆動させない。
【００７９】
なお、以下の式で算出されるθ０、θ１、θ２に従って、第１の駆動用モータ３２２１、第２の駆動用モータ３２２２、第３の駆動用モータ３２２３を回転駆動させることにより、可動平面３２２４を目標位置ｘ、ｙに移動させ、目標姿勢θに回転させることが可能となる。なお、目標姿勢θの回転の中心は、第２の偏心軸３２２２ａの中心（ｘ１、ｙ１）である。
【００８０】
θ＝０の場合、第１の駆動用モータ３２２１には、
【数１】
【数２】
【数３】
【００８１】
また、θ＞０の場合は、第１の駆動用モータ３２２１には、
【数４】
【数５】
【数６】
【００８２】
また、θ＜０の場合は、第１の駆動用モータ３２２１には、
【数７】
【数８】
【数９】
【数１０】
【００８３】
また、例えば、図８において、３つの駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３の駆動軸の中心を、（ｘａ、ｙａ）＝（０、５０）、（ｘｂ、ｙｂ）＝（−１０、０）、（ｘｃ、ｙｃ）＝（０、−５０）とした場合に、可動平面３２２４の回転θの中心を、第２の偏心軸の中心（ｘ１、ｙ１）＝（０、０）から（１０、１０）に移動させるためには、（ｘａ、ｙａ）＝（−１０、４０）、（ｘｂ、ｙｂ）＝（−２０、−１０）、（ｘｃ、ｙｃ）＝（−１０、−６０）として上述の式に代入することで、可動平面３２２４の回転中心を（１０、１０）とした場合のＸ−Ｙ−θ運動が可能となる。
【００８４】
以上のような可動部駆動装置３２２を用いることにより、被試験ＩＣを保持する把持側コンタクトアーム３１７の位置を移動させることが可能となり、被試験ＩＣの位置のアライメントが達成される。
【００８５】
当該アライメント可動部駆動装置３２２の３つの駆動用モータ３２２１、３２２２、３２２３を支持する基盤３２２６は、ハンドラ１０の基台１２側に固定されている。また、可動平面３２２４は、アライメント可動部支持部材３２１ｂを介してアライメント可動部３２１に接続されており、図８に示すような初期状態において第２の駆動軸２２２２の中心軸の中心とアライメント用ＣＣＤカメラの光軸ＯＰとが一致するように設置されている。
【００８６】
なお、請求の範囲において言及される第１の駆動部、第２の駆動部、第３の駆動部は、それぞれ上述の可動平面３２２４のＸ軸方向動作、Ｙ軸方向動作、Ｚ軸を中心としたθ回転動作に相当する機能的な表現であり、第１の駆動用モータ３２２１、第２の駆動用モータ３２２２、第３の駆動用モータ３２２３に相当するものではない。
【００８７】
次に、図１１に示されるアライメント用ＣＣＤカメラ３２６による被試験ＩＣのアライメントのためのシステムのブロック図について説明する。
【００８８】
当該システムは、主にコンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂと、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６と、画像処理装置７０と、ＹＺ移動装置３１０の制御を行うＹＺ移動装置用制御装置８０と、アライメント可動部駆動装置３２２の制御を行う可動部駆動装置用制御装置９０とから構成されている。
【００８９】
コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂとアライメント用ＣＣＤカメラ３２６とは、撮像した画像情報を画像処理装置７０に送信するように接続されている。
【００９０】
画像処理装置７０は、コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂ及びアライメント用ＣＣＤカメラ３２６により撮像された画像情報に対して画像処理を行い、画像上におけるコンタクト部３０１及び被試験ＩＣの位置及び姿勢を認識し、被試験ＩＣのアライメント量を算出する手段である。
【００９１】
被試験ＩＣのロットの変更等の際に、画像処理装置７０が、コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂにより撮像され送信された画像情報に、各コンタクト部３０１の複数のコンタクトピン３０２の位置を抽出する画像処理を行い、当該抽出された位置からコンタクト部３０１の中心位置及び当該コンタクト部３０１におけるＸＹ座標軸を算出することにより、当該ＣＣＤカメラ３１２ｂにより撮像された画像上におけるコンタクト部３０１の位置及び姿勢を算出する。これによりテストヘッド３００の変更等により生ずるコンタクト部３０１の位置の変化を認識することが可能となる。
【００９２】
さらに、当該画像処理装置７０は、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６から受信した画像情報に対して、画像処理を行い、画像上における被試験ＩＣの位置及び姿勢を認識する。そして当該画像上における被試験ＩＣの位置及び姿勢を、認識されたコンタクト部３０１の位置及び姿勢に一致させるように、被試験ＩＣの必要なＸ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転のアライメント量を算出する。なお、コンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂ及びアライメント用ＣＣＤカメラ３２６により撮像される画像上の座標系は、上述したように当該ＣＣＤカメラ３１２ｂ、３２６同士のキャリブレーションにより対応付けされている。
【００９３】
さらに、画像処理装置７０は、ＹＺ移動装置用制御装置８０と可動部駆動装置用制御装置９０に送受信可能なように接続されており、当該算出されたアライメント量は、接続された可動部駆動装置用制御装置９０に送信される。可動部駆動装置用制御装置９０は、送信されたアライメント量に基づいてアライメント可動部駆動装置３２２の各アクチュエータの制御を行い、被試験ＩＣの位置のアライメントが遂行される。
【００９４】
アンローダ部６０
アンローダ部６０は、テスト部３０から試験済みの被試験ＩＣをＩＣ格納部４０に排出するための手段であり、主に第２のＸＹＺ移動装置６０１と、２つのアンローダ用バッファ部６０２（図１においてＸ軸正方向の２つ）とから構成される。
【００９５】
アンローダ用バッファ部６０２は、ＹＺ移動装置３１０の動作範囲と被試験ＩＣを第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲との間を往復移動する手段であり、主に可動部６０２ａと、Ｘ軸方向アクチュエータ６０２ｂとから構成されている。ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向アクチュエータ６０２ｂの先端部に可動部６０２ａが支持されており、当該可動部６０２ａの上部表面には、被試験ＩＣを落とし込む４つの凹部６０２ｃが形成されている。
【００９６】
ＹＺ移動装置３１０の動作範囲内に位置するアンローダ用バッファ部６０２の可動部６０２ａの凹部６０２ｃにＹＺ移動装置３１０が試験済みの被試験ＩＣを落とし込み、アンローダ用バッファ部６０２はＸ軸方向アクチュエータ６０２ｂを縮めることにより可動部６０２ａを第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲内に移動される。なお、可動部６０２ａ上に凹部６０２ｃを具備させずに、例えば、当該可動部６０２ａの表面を、鉛直上向きに吸着面が向いた吸着パッドを具備した平面としても良い。吸着パッドを可動部６０２ａの表面に具備した場合、当該吸着パッド上にＹＺ移動装置３１０が試験済みの被試験ＩＣを載置し、当該吸着パッドが当該被試験ＩＣを吸着し、可動部６０２ａがＸ軸方向アクチュエータ６０２ｂを縮め、第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲内への移動が完了したら吸着を開放し、第２のＸＹＺ移動装置６０１が当該試験済みの被試験ＩＣを保持する。
【００９７】
以上のようにアンローダ用バッファ部６０２を設けることにより、第２のＸＹＺ移動装置６０１とＹＺ移動装置３１０とが互いに干渉することなく同時に動作することが可能となる。また、２つのアンローダ用バッファ部６０２を具備することにより、テストヘッド３００に効率良く被試験ＩＣを供給し、テストヘッド３００の稼働率を高めることが可能となる。なお、アンローダ用バッファ部６０２の数は２つに限定されず、後述する被試験ＩＣのアライメントに要する時間と、被試験ＩＣのテストに要する時間等から適宜に設定することが可能である。
【００９８】
第２のＸＹＺ移動装置６０１は、アンローダ用バッファ６０２上の被試験ＩＣを分類トレイ用ストッカ４０２の分類トレイに移動させ搭載する手段であり、主に、Ｙ軸方向レール６０１ａと、Ｘ軸方向レール６０１ｂと、可動ヘッド部６０１ｃと、吸着パッド６０１ｄとから構成されており、２つのアンローダ用バッファ部６０２と、分類トレイ用ストッカ４０２とを包含する動作範囲を有している。
【００９９】
図１に示すように、当該第２のＸＹＺ移動装置６０１の２つのＹ軸方向レール６０１ａは、ハンドラ１０の基台１２上に固定されており、その間にＸ軸方向レール６０１ｂがＹ軸方向に摺動可能に支持されている。当該Ｘ軸方向レール６０１ｂは、Ｚ軸方向アクチュエータ（不図示）を具備した可動ヘッド部６０１ｃをＸ軸方向に摺動可能に支持している。さらに、当該可動ヘッド部６０１ｃは、下端部に４つの吸着パッド６０１ｄを有しており、具備されたＺ軸方向アクチュエータを駆動させることにより、当該４つの吸着パッド６０１ｄをＺ軸方向に昇降させる。
【０１００】
第２のＸＹＺ移動装置６０１は、当該４つの吸着パッド６０１ｄをアンローダ用バッファ部６０２上の被試験ＩＣ上に位置させ、一度に４つの被試験ＩＣを吸着し、分類トレイ用ストッカ４０２の分類トレイ上に移動させ、位置決め後に分類トレイ上に被試験ＩＣを解放する。
【０１０１】
次に、作用について説明する。
【０１０２】
図１及び図１２から図２４を参照して以下に電子部品試験装置１における被試験ＩＣのテストについて説明する。
【０１０３】
図１２は、本発明の第１実施形態における被試験ＩＣの位置のアライメントの処理のフローチャートである。また、図１３から図２１は、本発明の第１実施形態における被試験ＩＣの位置のアライメントの動作を示す概略断面図であり、図２２Ａ及び図２２Ｂは、ロックアンドフリー機構３１８による把持側コンタクトアーム３１７のセンタリング動作を示す図である。さらに、図２３及び図２４は、アライメント装置３２０による被試験ＩＣの位置のアライメントの画像を示す図であり、図２３はアライメント前の画像を示し、図２４がアライメント後の画像を示す。なお、図１３から図２１は、図１において、テスト部３０に対してＸ軸上を正の側に視点を置き、Ｘ軸上の負方向に向かって見た場合の概略断面図であり、可動ヘッド部３１２は図１中のＹ軸正方向の可動ヘッド部３１２を図示し、アライメント装置３２０は図１中のＹ軸正方向の１組の２つのアライメント装置３２０を図示している。また、図１３から図２１において図中右側に示される被試験ＩＣが１行１列及び１行２列の被試験ＩＣを示し、図中左側に示される被試験ＩＣが２行１列及び２行２列の被試験ＩＣを示す（第１のコンタクトアーム３１５ａ１において同じ。）。但し、１行１列及び２行１列の被試験ＩＣは、１行２列及び２行２列に重なっているため、図示されていない。同様に図示されたアライメント装置３２０の向こう側に重なったもう一つのアライメント装置３２０が具備されているが重なっているため図示されていない。
【０１０４】
第１のＸＹＺ移動装置５０１が、４つの吸着パッド５０１ｄにより、ＩＣ格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１の最上段に位置する供給トレイ上の４つの被試験ＩＣを吸着し、保持する。
【０１０５】
次に、第１のＸＹＺ移動装置５０１は、４つの被試験ＩＣを保持したまま可動ヘッド部５０１ｃに具備されたＺ軸方向アクチュエータにより当該４つの被試験ＩＣを上昇させ、Ｙ軸方向レール５０１ａ上でＸ軸方向レール５０１ｂを摺動させ、Ｘ軸方向レール５０１ｂ上で可動ヘッド部５０１ｃを摺動させてローダ部５０に移動させる。そして、当該第１のＸＹＺ移動装置５０１は、ヒートプレート５０３の凹部５０３ａの上方で位置決めをし、可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着パッド５０１ｄを解放して被試験ＩＣを当該凹部５０３ａに落とし込む。ヒートプレート５０３が当該被試験ＩＣを所定の温度まで加熱したら、再度、第１のＸＹＺ移動装置５０１が加熱された４つの被試験ＩＣを保持して、待機している一方のローダ用バッファ５０２の上方に移動する。そして、当該第１のＸＹＺ移動装置５０１は、待機している一方のローダ用バッファ部５０２の可動部５０２ａの上方で位置決めしたら、可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着パッド５０１ｄを解放することにより当該可動部５０２ａの上部表面に形成された凹部５０２ｃに４つの被試験ＩＣを落とし込む。
【０１０６】
次に、当該ローダ用バッファ部５０２は、４つの被試験ＩＣを保持したまま、具備されたＸ軸方向アクチュエータ５０２ｂを伸長させ、ローダ部５０の第１のＸＹＺ移動装置５０１の動作範囲からテスト部３０のＹＺ移動装置３１０の動作範囲へ４つの被試験ＩＣを移動させる。
【０１０７】
次に、当該ローダ用バッファ部５０２の上方に位置するＹＺ移動装置３１０の一方の可動ヘッド部３１２に具備されたＺ軸方向アクチュエータ３１３が伸長し、当該可動ヘッド部３１２に具備された４つの吸着パッド３１７ｃにより、ローダ用バッファ部５０２の可動部５０２ａの凹部５０２ｃに位置する４つの被試験ＩＣを吸着し、保持する。
【０１０８】
次に、当該可動ヘッド部３１２は、可動ヘッド部３１２に具備されたＺ軸方向アクチュエータ３１３により４つの被試験ＩＣを保持したまま上昇する。
【０１０９】
次に、図１３に示すように、当該ＹＺ移動装置３１０は、２行１列及び２行２列の２つの把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬと、２つのアライメント装置３２０の光軸ＯＰとが実質的に一致するように、Ｙ軸方向レール３１１上で可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａを摺動させて、２つの被試験ＩＣをアライメント装置３２０の上方で位置決めする。
【０１１０】
次に、図１４に示すように、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３を伸長させることにより、２つ１組のアライメント装置３２０のアライメント可動部３２１の第１の開口部３２１ａに２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣを挿入し、把持側コンタクトアーム３１７の底面端部に形成された当接用部材３１７ｄをアライメント可動部３２１に当接させ、所定の圧力で印加する。
【０１１１】
次に、図１２のステップＳ１００において、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３による所定の圧力が維持された状態で、アライメント装置３２０のアライメント用ＣＣＤカメラ３２６により、２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣが撮像される。アライメント用ＣＣＤカメラ３２６に撮像された画像情報は、画像処理装置７０に送信される。
【０１１２】
次に、図１２のステップＳ２００において、画像処理装置７０は、当該画像情報から画像処理により被試験ＩＣの各入出力端子ＨＢの位置を抽出する。
【０１１３】
次に、ステップＳ３００において、画像処理装置７０は、抽出された各入出力端子ＨＢの位置から、被試験ＩＣ中心位置ＣＰ及び被試験ＩＣにおけるＸＹ座標軸のうちの一方の座標軸ＡＬを算出し、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６により撮像された画像上における被試験ＩＣの位置及び姿勢を算出する。なお、被試験ＩＣの一方の座標軸ＡＬの算出方法としては、例えば、ステップＳ２００において抽出された入出力端子ＨＢの中で長い列を形成する入出力端子ＨＢの中心を通過する近似直線を各列毎に算出し、当該複数の近似直線の平均直線を算出することにより行われる。なお、被試験ＩＣの製造上発生する入出力端子ＨＢの位置のバラツキ等に対して被試験ＩＣの位置及び姿勢の精度を向上させるために、上記の一方の座標軸ＡＬの算出方法と類似の方法により、他方の座標軸の算出等をしても良い。
【０１１４】
次にステップＳ４００において、画像処理装置７０は、画像上におけるコンタクト部３０１の位置及び姿勢と、被試験ＩＣの位置及び姿勢とを比較する。このステップＳ４００の比較において、位置及び姿勢が一致している場合（ステップＳ４００においてＹＥＳ）は、アライメントは終了する。なお、画像上のコンタクト部３０１の位置及び姿勢は、ロットの変更時等に予めコンタクト部認識用ＣＣＤカメラ３１２ｂに撮像され画像処理により認識された画像上のコンタクト部３０１の位置及び姿勢を、アライメント用ＣＣＤカメラ３２６の画像上の位置及び姿勢に対応付けたものである。図２３にアライメント前の被試験ＩＣの抽出された各入出力端子ＨＢと、算出された被試験ＩＣ中心位置ＣＰと、被試験ＩＣの一方の座標軸ＡＬとを便宜上表示した画像の例を示す（図２４において同じ）。なお、画像上におけるコンタクト部３０１の中心位置及びＸＹ座標軸は、説明の便宜上、画像上の原点、即ち光軸ＯＰ及びＸＹ座標軸に一致している。
【０１１５】
画像上におけるコンタクト部３０１の位置及び姿勢と、被試験ＩＣの位置及び姿勢とが一致していない場合（ステップＳ４００においてＮＯ）は、ステップＳ５００において、画像処理装置７０は、被試験ＩＣの位置及び姿勢をコンタクト部３０１の位置及び姿勢に一致させるようなＸ軸、Ｙ軸方向及びＺ軸を中心としたθ回転における必要なアライメント量を算出する。図２３の場合の必要なアライメント量は、Ｘ軸方向に＋ｘ分、Ｙ軸方向に−ｙ分の移動と、Ｚ軸を中心としたθ回転方向に−α分の回転である。
【０１１６】
次に、ステップＳ６００において、画像処理装置７０は、ＹＺ移動装置用制御装置８０に２行１列及び２行２列の被試験ＩＣを保持しているロックアンドフリー機構３１８を非拘束状態にする指令を送信する。ＹＺ移動装置用制御装置８０は、当該指令に基づき、当該ロックアンドフリー機構３１８の拘束用ピストン３１８３へのエアの供給を止める制御を行い、当該ロックアンドフリー機構３１８が非拘束状態になったら、その完了の信号を画像処理装置７０に送信する。
【０１１７】
なお、例えば、本発明の他の実施形態における当接用部材３１７ｄに凹部３１７ｅが形成され、アライメント用可動部３２１に凹部３２１ｃが形成されているような場合には、当該凹部３１７ｅと凸部３２１ｃとの係合を容易にするために、係合前に当該ロックアンドフリー機構３１８を非拘束な状態としても良い。
【０１１８】
次に、ステップＳ７００において、画像処理装置７０が当該完了信号を受信したら、ステップＳ５００において算出されたアライメント量を可動部駆動装置用制御装置９０に送信する。そして、可動部駆動装置用制御装置９０は、送信されたアライメント量に基づいてアライメント可動部駆動装置３２２の第１の駆動用モータ３２２１と、第２の駆動用モータ３２２２、第３の駆動用モータ３２２３とを駆動させ、被試験ＩＣの位置のアライメントを行う。可動部駆動装置用制御装置９０は、当該駆動が完了したら、その完了の信号を画像処理装置７０に送信する。
【０１１９】
アライメント可動部駆動装置３２２の駆動が完了したら、ステップＳ８００において、画像処理装置７０は、再度、被試験ＩＣの位置及び姿勢と、コンタクト部３０１の位置及び姿勢との比較を行い、一致していないと判断した場合（ステップＳ８００においてＮＯ）は、ステップＳ５００に戻り必要なアライメント量の算出を行う。なお、このステップＳ８００における比較を行わずに、ステップＳ７００からステップＳ９００に進んでも良く、これにより、図１２に示すフローチャートの処理速度を向上させることができる。
【０１２０】
ステップＳ８００の比較において、被試験ＩＣの位置及び姿勢と、コンタクト部３０１の位置及び姿勢とが一致していると判断した場合（ステップＳ８００においてＹＥＳ）は、ステップＳ９００において、画像処理装置７０はＹＺ移動装置用制御装置８０に、２行１列及び２行２列の被試験ＩＣを保持しているロックアンドフリー機構３１８を拘束状態にする指令を送信する。ＹＺ移動装置用制御装置８０は、当該指令に基づき、当該ロックアンドフリー機構３１８の拘束用ピストン３１８３にエアを供給する制御を行い、当該アライメントが終了する。
【０１２１】
図１５は、上記のアライメントの処理により２行１列及び２行２列の被試験ＩＣのアライメントが完了した状態を示す概略断面図である。図１５において、アライメント可動部駆動装置３２２の駆動により被試験ＩＣを保持する把持側コンタクトアーム３１７及びアライメント可動部３２１が共に移動し、光軸ＯＰと把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬとが一致しないことが分かる。図２４にアライメント後の被試験ＩＣの抽出された各入出力端子ＨＢと、算出された被試験ＩＣ中心位置ＣＰと、被試験ＩＣの一方の座標軸ＡＬとを便宜上表示した画像の例を示す。なお、この場合も、画像上におけるコンタクト部３０１の中心位置及びＸＹ座標軸は、説明の便宜上、画像上の原点である光軸ＯＰ及びＸＹ座標軸に一致している。
【０１２２】
なお、２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣに対して、２つのアライメント装置３２０が上記のアライメントの動作を実質的に同時に遂行する。
【０１２３】
アライメント装置３２０による２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣの位置のアライメントが完了したら、図１６に示すように、可動ヘッド部３１２のＺ軸方向アクチュエータ３１３により、４つの被試験ＩＣを保持したまま上昇させる。Ｚ軸方向アクチュエータ３１３の駆動により被試験ＩＣがアライメント装置３２０から離遠したら、アライメント可動部駆動装置３２２により、アライメント可動部３２１が初期状態に戻される。
【０１２４】
次に、図１７に示すように、ＹＺ移動装置３１０は、可動ヘッド部３１２を、１行１列の基底側コンタクトアーム中心線ＯＬと２行１列の基底側コンタクトアーム中心線ＯＬとの間のピッチ分Ｙ軸負方向に移動させ、１行１列及び1行２列の２つの把持側コンタクトアーム中心線ＣＬと、２つのアライメント装置の光軸ＯＰとが実質的に一致するように、アライメントが未完了の１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣを当該２つ１組のアライメント装置３２０の上方で位置決めする。
【０１２５】
次に、図１８に示すように、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３を伸長させることにより、２つ１組のアライメント装置３２０のアライメント可動部３２１の第１の開口部３２１ａに１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣを挿入し、把持側コンタクトアーム３１７の底面端部に形成された当接用部材３１７ｄをアライメント可動部３２１に当接させ、所定の圧力で印加する。
【０１２６】
次に、図１９に示すように、Ｚ軸アクチュエータ３１３により所定の圧力が維持された状態で、画像処理手段７０とＹＺ移動装置用制御装置８０と可動部駆動装置用制御装置９０とにより上述の図１２のフォローチャートのステップＳ１００からステップＳ９００までの処理が行われ、アライメント装置３２０による１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣの位置のアライメントが行われる。
【０１２７】
なお、１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣに対して、２つのアライメント装置３２０が上述のアライメントの動作を実質的に同時に遂行する。
【０１２８】
アライメント装置３２０による１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣの位置のアライメントが完了したら、図２０に示すように、可動ヘッド部３１２のＺ軸方向アクチュエータ３１３により、４つの被試験ＩＣを保持したまま上昇させる。Ｚ軸方向アクチュエータ３１３の駆動により被試験ＩＣがアライメント装置３２０から離遠したら、アライメント可動部駆動装置３２２により、アライメント可動部３２１が初期状態に戻される。
【０１２９】
以上のように、２つ１組のアライメント装置３２０により４つの被試験ＩＣに対して合計２回のアライメントが行われる。
【０１３０】
ＹＺ移動装置３１０の一方の可動ヘッド部３１２が上記の被試験ＩＣのアライメントの間に、他方の可動ヘッド部３１２がテストヘッド３００において試験を行う。
【０１３１】
次に、ＹＺ移動装置３１０は、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で摺動させ、可動ヘッド部３１２の先端の吸着パッド３１７ｃに保持された４つの被試験ＩＣが、テストヘッド３００の４つのコンタクト部３０１の上方に位置決めする。
【０１３２】
次に、図２１に示すように、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸方向アクチュエータ３１３を伸長させ、４つの被試験ＩＣの各入出力端子ＨＢを、４つのコンタクト部３０１の各コンタクトピン３０２に接触させる。この接触の間に、各コンタクトピン３０２を介して電気的な信号の送受信が行われることにより、４つ被試験ＩＣのテストが同時に遂行される。
【０１３３】
４つの被試験ＩＣのテストが完了したら、ＹＺ移動装置３１０は、可動ヘッド部３１２に具備されたＺ軸方向アクチュエータ３１３により、試験済みの４つの被試験ＩＣを保持したまま上昇させ、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で摺動させて、保持された４つの被試験ＩＣを当該ＹＺ移動装置３１０の動作範囲内で待機している一方のアンローダ用バッファ部６０２の可動部６０２ａの上方に位置決めする。
【０１３４】
次に、可動ヘッド部３１２は、Ｚ軸アクチュエータ３１３を伸長させ、吸着パッド３１７ｃを解放することにより当該可動部６０２ａの上部表面に形成された凹部６０２ｃに４つの被試験ＩＣを落とし込む。
【０１３５】
なお、図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、試験済みの被試験ＩＣを払い出した後、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２は、各保持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬを、基底側コンタクトアーム中心線ＯＬに一致させるように、ロックアンドフリー機構２１６の拘束用ピストン３１８３のエアーの供給を止め、センタリング用ピストン３１８４にエアーを供給することにより把持側コンタクトアーム３１７のセンタリングを行う。図２２Ａはセンタリング前の第１のコンタクトアーム３１５ａ１を示し、図２２Ｂはセンタリング後の第１のコンタクトアーム３１５ａ１を示す。
【０１３６】
次に、アンローダ用バッファ部６０２は、試験済みの４つの被試験ＩＣを保持したまま、具備されたＸ軸アクチュエータ６０２ｂを駆動させ、テスト部３０のＹＺ移動装置３１０の動作範囲から、アンローダ部６０の第２のＸＹＺ移動装置６０１の動作範囲へ当該被試験ＩＣを移動させる。
【０１３７】
次に、アンローダ用バッファ部６０２の上方に位置する第２のＸＹＺ移動装置６０１の可動部６０２ｃに具備されたＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、当該可動部６０２ｃに具備された４つの吸着パッド６０１ｄにより、アンローダ用バッファ部６０２の可動部６０２ａの凹部６０２ｃに位置する試験済みの４つの被試験ＩＣを吸着し、保持する。
【０１３８】
次に、第２のＸＹＺ移動装置６０１は、試験済みの４つの被試験ＩＣを保持したまま可動ヘッド部６０１ｃに具備されたＺ軸方向アクチュエータにより当該４つの被試験ＩＣを上昇させ、Ｙ軸方向レール６０１ａ上でＸ軸方向レール６０１ｂを摺動させ、Ｘ軸方向レール６０１ｂ上で可動ヘッド部６０１ｃを摺動させてＩＣ格納部４０の分類トレイ用ストッカ４０２上に移動させる。ここで、各被試験ＩＣの試験結果に従って、上述したような当該試験結果に対応した各分類トレイ用ストッカ４０２の最上段に位置する分類トレイ上に各被試験ＩＣが搭載される。
【０１３９】
以上のように、アライメント用ＣＣＤカメラがコンタクトアームに把持された被試験電子部品を撮像し、画像処理手段が当該撮像された画像情報に基づいてコンタクトアームに把持された被試験ＩＣのコンタクト部に対する相対位置を認識し、アライメント装置が当該認識に基づいて被試験ＩＣを把持したコンタクトアームの位置の補正を行うことにより、ミスコンタクトの発生頻度を減少させることが可能となる。
【０１４０】
コンタクトアームが、把持側コンタクトアームと、ロックアンドフリー機構と、基底側コンタクトアームとを有し、把持側コンタクトアームと基底側コンタクトアームとの間にロックアンドフリー機構を設け、当該ロックアンドフリー機構によりコンタクト部に実質的に平行なＸ−Ｙ平面において、基底側コンタクトアームに対する把持側コンタクトアームの平面運動を拘束又は非拘束とするのに対し、基底側コンタクトアームをＹＺ移動装置に固定することにより、コンタクトアームが位置補正手段を具備する必要がなくなり、コンタクトアームの重量が軽減し、移動手段の高速な移動が可能になるとともにミスコンタクトの発生頻度が減少する。
【０１４１】
さらに、４つのコンタクト部を有するテストヘッドに対して、４つのコンタクトアームを有する２つの可動ヘッド部を具備したＹＺ移動装置と、４つのアライメント用ＣＣＤカメラと、４つのアライメント装置とを有する電子部品試験装置を用いて、１つのコンタクト部に対してＹＺ移動装置の一方の可動ヘッド部が被試験ＩＣの位置の補正を行うと同時に、他方の可動ヘッド部が試験を遂行することにより試験効率を向上させることが可能になり、また、４つのコンタクト部に対して同時に４つの被試験ＩＣの試験を遂行することにより、最適な同時測定数を確保することが可能となる。
【０１４２】
［第２実施形態］
以下に、本発明の第２実施形態として、コンタクト部が若干傾斜している場合に、当該コンタクト部に平行な平面に対してコンタクトアームを倣わせて被試験ＩＣを無理なくコンタクト部に接触させる平面倣い機構をコンタクトアームに具備させた実施形態について説明する。
【０１４３】
なお、コンタクトアーム以外の電子部品試験装置の構成は、上述の第１実施形態の場合と同様であるため、コンタクトアーム以外の電子部品試験装置の構成の説明については省略し、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を用いる。
【０１４４】
本実施形態における電子部品試験装置１は、図２５に示すように、テスト部３０のＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２に、２行２列の４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を保持するベース部材３４０が取り付けられている。なお、図２５において、図中右側に示される第１のコンタクトアーム３１５ａ２は、図１における１行１列及び１行２列の第１のコンタクトアーム３１５ａ２を示し、図中左側に示される第１のコンタクトアーム３１５ａ２が、図１における２行１列及び２行２列の第１のコンタクトアーム３１５ａ２を示している。但し、１行１列及び２行１列の第１のコンタクトアーム３１５ａ２は、１行２列及び２行２列の第１のコンタクトアーム３１５ａ２に重なっているため、図示されていない。
【０１４５】
ベース部材３４０は、可動ヘッド部３１２の基底部３１４より若干小さな外形を有する平板形状の部材であり、例えばボルトなどにより、基底部３１４に着脱可能に取り付けられている。当該ベース部材３４０の下面には、テストヘッド３００の４つのコンタクト部３０１に対応するようなピッチで、且つ、吸着パッド３１７ｃが当該コンタクト部３０１と向かい合うような方向で、４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２が取り付けられている。これら４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２とベース部材３４０とは、一つのユニットを構成しており、コンタクト部の数及び配列などに応じて、このユニットを交換することにより、品種変更に容易に対応することが可能となっている。
【０１４６】
このベース部材３４０の一方の端部には、ロックアンドフリー機構３１８のセンタリング用及び拘束用エアーや吸着パッド３１７ｃの吸着用エアー等の、可動ヘッド部３１２に取り付けられた４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２に必要とされる全てのエアーを流通させるための第１のエアー通路３４０ａが、上面から下面に貫通して形成されている。
【０１４７】
また、本実施形態におけるＹＺ移動装置３１０の基底部３１４には、ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに対応した位置で、第２のエアー通路３１４ａが上面から下面に貫通して形成されている。ベース部材３４０が基底部３１４に取り付けられると、第１のエアー通路３４０ａと第２のエアー通路３１４ａとが連通し、特に図示しないエアー供給手段から、当該エアー通路３４０ａ、３１４ａを介して、各第１のコンタクトアーム３１５ａ２のロックアンドフリー機構３１８や吸着パッド３１７ｃにエアーが適宜供給される。なお、第１のエアー通路３４０ａ及び第２のエアー通路３１４ａには、吸着用、センタリング用及び拘束用などのように用途に応じたエアーの通路がそれぞれ形成されている。
【０１４８】
さらに、この基底部３１４には、第１のコンタクトアーム３１５ａ２のヒータ３１７ａや温度センサ３１７ｂ等の、可動ヘッド部３１２に取り付けられた４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２に必要とされる全ての電気を供給するためのコネクタ３１４ｂが、第２のエアー通路３１４ａの近傍に設けられている。
【０１４９】
ベース部材３４０に保持されている各第１のコンタクトアーム３１５ａ２は、第１実施形態において説明した第１のコンタクトアーム３１５ａ１に平面倣い機構３３０を具備させたタイプのものであり、平面倣い機構３３０と、基底側コンタクトアーム３１６と、ロックアンドフリー機構３１８と、把持側コンタクトアーム３１７とからそれぞれ構成されており、ベース部材３４０の下面に、平面倣い機構３３０の上面が取り付けられており、平面倣い機構３３０の下面に、基底側コンタクトアーム３１６、ロックアンドフリー機構３１８、及び把持側コンタクトアーム３１７の順で取り付けられている。
【０１５０】
なお、図３０に示すように、第１のコンタクトアーム３１５ａ２を、基底側コンタクトアーム３１６、ロックアンドフリー機構３１８、平面倣い機構３３０、及び把持側コンタクトアーム３１７の順で構成しても良い。
【０１５１】
各把持側コンタクトアーム３１７は、第１実施形態と同様の構成であり、各把持側コンタクトアーム３１７が有する各吸着パッド３１７ｃから伸びている吸着エアー供給用のエアー配管は、ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されている。また、各把持側コンタクトアーム３１７に埋め込まれているヒータ３１７ａ及び温度センサ３１７ｂから伸びている電気配線は、基底部３１４のコネクタ３１４ｂに接続されている。
【０１５２】
ロックアンドフリー機構３１８及び基底側コンタクトアーム３１６の構成は第１実施形態と同様であり、ロックアンドフリー機構３１８から伸びているセンタリング用及び拘束用のエアー配管は、ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されている。なお、図２５において特に図示しないが、同図中にて右側に示されている第１のコンタクトアーム３１５ａ２から伸びている全てのエアー配管もベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されており、当該第１のコンタクトアーム３１５ａ２から伸びている電気配線も、基底部３１４に設けられたコネクタ３１４ｂに接続されている。
【０１５３】
各第１のコンタクトアーム３１５ａ２に具備された平面倣い機構３３０は、若干傾斜しているコンタクト部３０１に被試験ＩＣが接触する際に、吸着パッド３１７ｃに保持している被試験ＩＣを、コンタクト部３０１に平行なＸ−Ｙ平面に対して倣い動作をさせる吊り下げ型の平面倣い手段であり、図２６に示すように、コンタクト部３０１に平行なＸ−Ｙ平面に実質的に平行なＸ軸を中心としたα回転と、当該平面に実質的に平行なＹ軸を中心としたβ回転とを可能としている。
【０１５４】
この平面倣い機構３３０は、図２７に示すように、Ｙ軸を中心とした倣い動作を行うＹ軸回転受け部材３３１及びＹ軸回転倣い部材３３２と、Ｘ軸を中心とした倣い動作を行うＸ軸回転受け部材３３３及びＸ軸回転倣い部材３３４と、これらを相互に摺動可能に固定するボルト３３５及びナット３３６と、適切な弾性力を付与してセンタリングを行うためのスプリング３３７と、ベース部材３４０と当該平面倣い機構３３０とを連結する連結部材３３８と、から構成されている。
【０１５５】
図２７に示すように、Ｙ軸回転受け部材３３１は、その下面に、Ｙ軸を中心とした周方向に沿った第１の凹型円弧形状３３１ａが形成されていると共に、その略中央部に、ボルト３３５が貫通する第１の貫通孔３３１ｂが形成されている。これに対し、Ｙ軸回転倣い部材３３２は、その上面に、Ｙ軸回転受け部材３３１の第１の凹型円弧形状３３１ａと勘合する第１の凸型円弧形状３３２ａが形成されていると共に、その略中央部に、ボルト３３５が貫通する第２の貫通孔３３２ｂが形成されている。
【０１５６】
Ｙ軸回転受け部材３３１の第１の凹型円弧形状３３１ａと、Ｙ軸回転倣い部材３３２の第１の凸型円弧形状３３２ａとは、被試験ＩＣの中心を回転させるために、図２９Ａ及び図２９Ｂに示すように、これら円弧形状の延長である円Ｃ２の中心ＣＯ２が、被試験ＩＣの中心位置と実質的に一致するように設定されている。
【０１５７】
Ｙ軸回転受け部材３３１の第１の貫通孔３３１ｂは、スプリング３３７の内径より小さな直径を有し、当該貫通孔３３１ｂに挿入されたボルト３３５とＹ軸回転受け部材３３１との間にスプリング３３７を介在させることが可能となっている。
【０１５８】
Ｙ軸回転受け部材３３１とＹ軸回転倣い部材３３２との間には、摺動動作を円滑にするために、例えばテフロンなどの合成樹脂からなる柔軟なスペーサ３３２ｃと、複数のベアリング３３２ｄとが設けられている。当該スペーサ３３２ｃの略中央部には、ボルト３３５を貫通させるために、第３の貫通孔３３２ｅが形成されている。
【０１５９】
図２７に示すように、Ｙ軸回転倣い部材３３２の上面には、第１の凸型円弧形状３３２ａの周方向に沿って、複数の溝３３２ｆが形成されている。また、スペーサ３３２ｃには、Ｙ軸回転倣い部材３３２に形成された複数の溝３３２ｆに対応する所定位置で、複数のベアリング３３２ｄが挿入される複数の小径孔３３２ｇが形成されている。さらに、Ｙ軸回転受け部材３３１の下面には、Ｙ軸回転倣い部材３３２の複数の溝３３２ｆに対向する位置に複数の溝３３１ｃが形成されている。
【０１６０】
そして、Ｙ軸回転受け部材３３１及びＹ軸回転倣い部材３３２の円弧形状３３１ａ、３３２ａが嵌合すると、Ｙ軸回転受け部材３３１の溝３３１ｃと、Ｙ軸回転倣い部材３３２の溝３３２ｆとの間に、スペーサ３３２ｃの小径孔３３２ｇに挿入された複数のベアリング３３２ｄが介在し、当該溝３３２ｆに沿って、各ベアリング３３２ｄが回動することにより、Ｙ軸回転受け部材３３１に対してＹ軸回転倣い部材３３２が円滑に摺動する。上述のようにこれらの部材３３１、３３２の第１の円弧形状３３１ａ、３３２ａは、その回転中心ＣＯ２と被試験ＩＣの中心とが一致しているため、上記の摺動動作により、Ｙ軸を中心とした被試験ＩＣのβ回転が達成される。
【０１６１】
図２７に示すように、上述のＹ軸回転倣い部材３３２の下面には、Ｘ軸回転受け部材３３３が取り付けられている。このＸ軸回転受け部材３３３は、その下面に、Ｘ軸を中心とした周方向に沿った第２の凹型円弧形状３３３ａが形成されていると共に、その略中央部に、ボルト３３５が貫通する第４の貫通孔３３３ｂが形成されている。これに対し、Ｘ軸回転倣い部材３３４は、その上面に、Ｘ軸回転受け部材３３３の第２の凹型円弧形状３３３ａと勘合する第２の凸型円弧形状３３４ａが形成されていると共に、その略中央部に、ボルト３３５が貫通する第５の貫通孔３３４ｂが形成されている。
【０１６２】
Ｘ軸回転受け部材３３３の第２の凹型円弧形状３３３ａ及びＸ軸回転倣い部材３３４の第２の凸型円弧形状３３４ａは、被試験ＩＣの中心を回転させるために、図２８Ａ及び図２８Ｂに示すように、これら円弧形状の延長である円Ｃ１の中心ＣＯ１が、被試験ＩＣの中心位置と実質的に一致するように設定されている。
【０１６３】
Ｘ軸回転受け部材３３３とＸ軸回転倣い部材３３４との間には、摺動動作を円滑にするために、例えばテフロンなどの合成樹脂からなる柔軟なスペーサ３３４ｃと、複数のベアリング３３４ｄとが設けられている。このスペーサ３３４ｃの略中央部には、ボルト３３５を貫通させるために、第６の貫通孔３３４ｅが形成されている。
【０１６４】
図２７に示すように、Ｘ軸回転倣い部材３３４の上面には、第２の凸型円弧形状３３４ａの周方向に沿って、複数の溝３３４ｆが形成されている。また、スペーサ３３４ｃには、Ｘ軸回転倣い部材３３４に形成された複数の溝３３４ｆに対応する所定位置で、複数のベアリング３３４ｄが挿入される複数の小径孔３３４ｇが形成されている。さらに、Ｘ軸回転受け部材３３３の下面には、Ｘ軸回転倣い部材３３４の複数の溝３３４ｆに対向する位置で複数の溝３３３ｃが形成されている。
【０１６５】
そして、Ｘ軸回転受け部材３３３及びＸ軸回転倣い部材３３４の円弧形状３３３ａ、３３４ａが嵌合すると、Ｘ軸回転受け部材３３３の溝３３３ｃと、Ｘ軸回転倣い部材３３４の溝３３４ｆとの間に、スペーサ３３４ｃの小径孔３３４ｇに挿入された複数のベアリング３３４ｄが介在し、当該溝３３４ｆに沿って、各ベアリング３３４ｄが回動することにより、Ｘ軸回転受け部材３３３に対してＸ軸回転倣い部材３３４が円滑に摺動する。上述のようにこれらの部材３３３、３３４の第２の円弧形状３３３ａ、３３４ａは、その回転中心ＣＯ１と被試験ＩＣの中心とが一致しているため、上記の摺動動作により、被試験ＩＣのＸ軸を中心としたα回転が達成される。
【０１６６】
当該Ｘ回転倣い部材３３４の下面に基底側コンタクトアーム３１６の上面が取り付けられる。なお、本実施形態においては、Ｙ軸回転倣い部材３３２とＸ軸回転受け部材３３３とが別個独立した部材で構成されており、例えばボルト締め等の方法により相互に固定されているが、これは加工制約上の理由に基づくものであり、これに限定されることなく、Ｙ軸回転倣い部材３３２とＸ軸回転受け部材３３３とを一体で形成しても良い。
【０１６７】
以上のように構成される各部材３３１、３３２、３３３、３３４は、第１の円弧形状３３１ａ、３３２ｂと、第２の円弧形状３３３ｂ、３３４とが相互の円弧の軸を９０度ずらすように組み合わせられ、Ｙ軸回転受け部材３２１の上面にスプリング３３７を介在させ、各貫通孔３３１ｂ、３３２ｂ、３３３ｂ、３３４ｂにボルト３３５が挿入されて、Ｘ軸回転倣い部材３３４の下面において、ナット３３６で締結されることにより組み立てられている。なお、ボルト３３５は、スプリング３３７に充分な弾性力を付与できる程度にＹ軸回転受け部材３３１の上面から突出している。
【０１６８】
さらに、Ｙ軸回転受け部材３３１の上面には、当該Ｙ軸回転受け部材３３１の上面から突出するボルト３３５及びスプリング３３７を収容するのに十分な大きさの内部空間が形成された連結部材３３８が、例えばボルトなどにより取り付けられており、当該連結部材３３８により、ベース部材３４０と各部材３３１、３３２、３３３、３３４とが連結されている。
【０１６９】
以下に、第１のコンタクトアーム３１５ａ２に具備された平面倣い機構３３０の動作について説明する。
【０１７０】
まず、図２８Ａ及び図２８Ｂに示すように、Ｘ軸を中心としたα回転による平面倣い動作について説明する。
【０１７１】
図２８Ａに示すように、例えばテスト実行前のような被試験ＩＣがコンタクト部３０１に接触していない状態においては、被試験ＩＣに外力が印加されていないため、スプリング３３７の弾性力により、Ｘ軸回転倣い部材３３４が、Ｘ軸回転受け部材３３３に対して、互いに軸を揃えるようにセンタリングされている。この状態において、把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬは、鉛直方向（図２８Ａ及び図２８ＢにてＺ軸方向）と一致している。
【０１７２】
これに対し、図２８Ｂに示すように、テスト実行時に、α０°傾斜した平面ＰＬ上のコンタクト部３０１に被試験ＩＣが接触すると、接触時の押圧力を実質的に均等にする方向に、Ｘ軸回転倣い部材３３４が、Ｘ軸回転受け部材３３３に対して相対的に摺動する。この摺動動作により、当該Ｘ軸回転倣い部材３３４に取り付けられた基底側コンタクトアーム３１６、ロックアンドフリー機構３１８及び把持側コンタクトアーム３１７が、被試験ＩＣの中心位置ＣＯ１を中心として回転し、傾斜したコンタクト部３０１に対する被試験ＩＣの倣い動作が行われる。この状態において、把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬは、鉛直方向に対してα０°傾斜している。また、この状態において、スプリング３３７は、Ｘ軸回転倣い部材３３４の摺動動作により収縮されており、テスト実行後に被試験ＩＣとコンタクト部３０１とが非接触状態になると、当該スプリング３３７が弾性力により伸長し、Ｘ軸回転倣い部材３３４のセンタリング、すなわち原点復帰が行われる。
【０１７３】
次に、図２９Ａ及び図２９Ｂに示すように、Ｙ軸を中心としたβ回転による平面倣い動作について説明する。
【０１７４】
図２９Ａに示すように、テスト実行前のような被試験ＩＣがコンタクト部３０１に接触していない状態においては、上述の図２８Ａの場合と同様に、被試験ＩＣに外力が印加されていないため、スプリング３３７の弾性力により、Ｙ軸回転倣い部材３３２が、Ｙ軸回転受け部材３３１に対して、互いに軸を揃えるようにセンタリングされている。この状態において、把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬは、鉛直方向（図２９Ａ、図２９ＢにてＺ軸方向）と一致している。
【０１７５】
これに対し、図２９Ｂに示すように、テスト実行時に、β０°傾斜した平面ＰＬ上のコンタクト部３０１に被試験ＩＣが接触すると、接触時の押圧力を実質的に均等にする方向に、Ｙ軸回転倣い部材３３２が、Ｙ軸回転受け部材３３１に対して相対的に摺動する。この摺動動作により、当該Ｙ軸回転倣い部材３３２に取り付けられたＸ軸回転受け部材３３３、Ｘ軸回転倣い部材３３４、基底側コンタクトアーム３１６、ロックアンドフリー機構３１８及び把持側コンタクトアーム３１７が、被試験ＩＣの中心位置ＣＯ２を中心として回転し、傾斜したコンタクト部３０１に対する被試験ＩＣの倣い動作が行われる。この状態において、把持側コンタクトアーム３１７の中心線ＣＬは、鉛直方向に対してβ０°傾斜している。また、この状態において、スプリング３３７は、Ｙ軸回転倣い部材３３２の摺動動作により収縮されており、テスト実行後に被試験ＩＣとコンタクト部３０１とが非接触状態になると、当該スプリング３３７が弾性力により伸長し、Ｙ軸回転倣い部材３３２のセンタリングが行われる。
【０１７６】
Ｘ軸を中心としてα０°、Ｙ軸を中心としてβ０°傾斜している平面ＰＬ上のコンタクト部３０１に、被試験ＩＣが接触した場合には、Ｙ軸回転受け部材３３１に対してＹ軸回転倣い部材３３２が相対的に摺動すると共に、当該摺動したＹ軸回転倣い部材３３２に取り付けられたＸ軸回転受け部材３３３に対してＸ軸回転倣い部材３３４が相対的に摺動して、コンタクト部３０１に実質的に平行な平面に対する被試験ＩＣの倣い動作が行われる。
【０１７７】
なお、上記に説明した第１のコンタクトアームの倣い動作以外の電子部品試験装置１における動作は、第１実施形態と同様である。
【０１７８】
以上のように、被試験ＩＣとコンタクト部との接触時において、傾斜したコンタクト部に実質的に平行な平面に対してコンタクトアームが倣い動作を行うことにより、コンタクト部が傾斜している場合であっても、ミスコンタクトを少なくすることができると共に、被試験ＩＣの入出力端子やコンタクト部のコンタクトピンの損傷を抑えることが可能となる。
【０１７９】
また、コンタクト部に対する被試験ＩＣのアライメント時において、アライメント装置の可動平面が若干傾斜しているような場合であっても、コンタクトアームが当該可動平面の傾斜に対して倣い動作を行うことができ、より正確なアライメントが可能となる。
【０１８０】
［第３実施形態］
上述の第２実施形態では、テスト部において、４つの第１のコンタクトアームを有するＹＺ移動装置を２台設置した場合について説明したが、以下に、第３実施形態として、この２台のＹＺ移動装置に、任意の数の第１のコンタクトアームを設けることが可能な電子部品試験装置について説明する。
【０１８１】
なお、第１のコンタクトアームの数が異なる以外は、上述の第２実施形態における電子部品試験装置の構成と同様であるため、第１のコンタクトアームの数以外の電子部品試験装置の構成の説明については省略し、第２実施形態と同一の構成については同一の符号を用いる。
【０１８２】
本実施形態における電子部品試験装置１は、第２実施形態と同様に、テスト部３０のＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２に、ベース部材３４０及び当該ベース部材３４０に保持される任意の数の第１のコンタクトアーム３１５ａ２から構成されるユニットが、着脱可能に取り付けられている。
【０１８３】
一般的に、テストヘッド３００上のコンタクト部３０１の数及びその配列は、当該被試験ＩＣの形状、入出力端子数等から決定され、被試験ＩＣの品種毎に変更される。これに対し、本実施形態では、被試験ＩＣの品種毎に対応した数及び配列の第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有する複数のユニットが予め準備されており、被試験ＩＣの品種変更時における、テストヘッド３００の交換と共に、当該被試験ＩＣに対応したユニットに交換される。
【０１８４】
図３１及び図３２Ａは、予め準備されたユニットの一例として、例えば４行２列の８つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有する第１のユニット１００ａを示している。なお、図３１において、図中最右側に示される第１のコンタクトアーム３１５ａ２が、図１における１行１列及び１行２列のコンタクトアームに相当し、図３１の最右側に隣接して示されるコンタクトアーム３１５ａ２が、図１における２行１列及び２行２列のコンタクトアームに相当し、図３１の最左側に隣接して示される第１のコンタクトアーム３１５ａ２が、図１にて図示されていない３行１列及び３行２列のコンタクトアームに相当し、図３１の最左側に示される第１のコンタクトアーム３１５ａ２が、図１に図示されていない４行１列及び４行２列のコンタクトアームに相当する。但し、図３１において、１行１列、２行１列、３行１列及び４行１列の４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２は、１行２列、２行２列、３行２列及び４行２列の４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２に重なっているため、図示されていない。
【０１８５】
図３１に示すように、テスト部３０のＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２に、第１のユニット１００ａのベース部材３４０が取り付けられている。
【０１８６】
ベース部材３４０は、可動ヘッド部３１２の基底部３１４より若干小さな外形を有する平板形状の部材であり、例えばボルトなどにより、基底部３１４に着脱可能に取り付けられている。当該ベース部材３４０の下面には、図３２に示すように、テストヘッド３００の８つのコンタクト部３０１に対応するような配列で、且つ、吸着パッド３１７ｃが当該コンタクト部３０１と向かい合うような方向で、４行２列の８つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２が取り付けられている。
【０１８７】
このベース部材３４０の一方の端部には、第２実施形態と同様に、８つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２に必要とされる全てのエアーを流通させるための第１のエアー通路３４０ａが上面から下面に貫通して形成されている。また、ＹＺ移動装置３１０の基底部３１４には、第２のエアー通路３１４ａが形成されており、ベース部材３４０が基底部３１４に取り付けられると、第１のエアー通路３４０ａと第２のエアー通路３１４ａとが連通し、特に図示しないエアー供給手段から、当該エアー通路３４０ａ、３１４ａを介して、各第１のコンタクトアーム３１５ａ２のロックアンドフリー機構３１８や吸着パッド３１７ｃにエアーが適宜供給される。
【０１８８】
さらに、この基底部３１４には、第１のコンタクトアーム３１５ａ２のヒータ３１７ａや温度センサ３１７ｂ等の、８つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２に必要とされる全ての電気を供給するためのコネクタ３１４ｂが第２のエアー通路３１４ａの近傍に設けられている。
【０１８９】
ベース部材３４０に保持されている各第１のコンタクトアーム３１５ａ２の構成は、第２実施形態と同様であり、平面倣い機構３３０、基底側コンタクトアーム３１６、ロックアンドフリー機構３１８及び把持側コンタクトアーム３１７が、この順序でベース部材３４０の下面に取り付けられている。
【０１９０】
各把持側コンタクトアーム３１５ａの吸着パッド３１７ｃ及び各ロックアンドフリー機構３１８から伸びている全てのエアー配管は、ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されており、各把持側コンタクトアーム３１５ａに埋め込まれているヒータ３１７ａ及び温度センサ３１７ｂから伸びている全ての電気配線は、基底部３１４のコネクタ３１４ｂに接続されている。なお、図３１において特に図示しないが、同図中にて右側の１〜３番目に位置する第１のコンタクトアーム３１５ａ２から伸びている全てのエアー配管もベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されており、当該第１のコンタクトアーム３１５ａ２から伸びている電気配線も、基底部３１４に設けられたコネクタ３１４ｂに接続されている。
【０１９１】
図３２Ｂは、予め準備されたユニットの他の例として、例えば、２行２列の４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有する第２のユニット１００ｂを示している。また、図３２Ｃは、予め準備されたユニットのさらに他の例として、例えば、１行２列の２つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有する第３のユニット１００ｃを示している。
【０１９２】
これらのユニット１００ｂ、１００ｃの各第１のコンタクトアーム３１５ａ２及びベース部材３４０は、図３１及び図３２Ａに示す第１のユニット１００ａの第１のコンタクトアーム３１５ａ２及びベース部材３４０と同様の構成であり、第１のコンタクトアーム３１５ａ２の数及びその配列が異なるのみである。なお、ベース部材３４０の形状も実質的に同一であり、当該ベース部材３４０に設けられた第１のエアー通路３４０ａも実質的に同一の位置に形成されている。
【０１９３】
これらのユニット１００ａ、１００ｂ、１００ｃは、当該被試験ＩＣの形状や入出力端子ＨＢの数などにより決定されるテストヘッド３００のコンタクト部３０１の数やその配列に応じて、被試験ＩＣの品種変更時に適宜交換される。
【０１９４】
例えば、テストヘッド３００に８つのコンタクト部３０１が４行２列で配列されている場合には、品種変更時に、第１のユニット１００ａが、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２の基底部３１４に取り付けられる。これに対し、テストヘッド３００に４つのコンタクト部３０１が２行２列で配列されている場合には、品種変更時に、第２のユニット１００ｂに交換される。また、テストヘッド３００に２つのコンタクト部３０１が１行２列で配列されている場合には、品種交換時に、第３のユニット１００ｃに交換される。このような交換が、被試験ＩＣの品種変更時に、電子部品試験装置１に具備された２つのＹＺ移動装置３１０に対してそれぞれ行われる。
【０１９５】
なお、ユニットの交換時において、各ユニット１００ａ、１００ｂ、１００ｃが、実質的に同一の形状で、実質的に同一位置に第１のエアー通路３４０ａが形成されたベース部材３４０を有しているため、ボルトを緩めて基底部３１４からベース部材３４０を取り外し、新たなユニットのベース部材３４０を取り付けるだけで、ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａが、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２の基底部３１４の第２のエアー通路３１４ａに連通し、各第１のコンタクトアーム３１５ａ２へのエアーが供給されるようになっている。また、ユニットが具備する各第１のコンタクトアーム３１５ａ２から導出する電気配線も、基底部３１４のコネクタ３１４ｂに接続するだけで容易に電気が供給される。
【０１９６】
このように、被試験ＩＣの品種に対応した数及び配列のコンタクトアームを有するユニットに適宜交換可能とすることにより、電子部品試験装置における同時測定数の最適化を図ることができ、被試験ＩＣのテスト効率を向上させることが可能となる。
【０１９７】
図３１に示す４行２列の８つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２が把持している被試験ＩＣのアライメント動作は、第１実施形態と同様の手順で行われ、まず、図３１の最左側に位置する４行１列及び４行２列の２つの被試験ＩＣのアライメントが行われ、次に、３行１列及び３行２列の２つの被試験ＩＣのアライメントが行われ、次に、２行１列及び２行２列の２つの被試験ＩＣのアライメントが行われ、最後に、図３１の最右側に位置する１行１列及び１行２列の２つの被試験ＩＣのアライメントが行われる。全ての被試験ＩＣのアライメントが終了したら、ＹＺ移動装置３１０が移動し、８つの被試験ＩＣをコンタクト部３０１に同時に接触させてテストを行う。なお、上記の８つの被試験ＩＣのアライメントが実行されている間に、他のＹＺ移動装置３１０によりテストが実行されている。このアライメント動作以外の電子部品試験装置１における動作は、第２実施形態と同様である。
【０１９８】
なお、本実施形態では、一つのユニットに対して２、４及び８つのコンタクトアームが具備されている場合について説明したが、本発明では特にこれに限定されることなく、１、３、５〜７つ及び９つ以上のコンタクトアームを具備させても良い。また、アライメント装置の同時アライメント数を多くすることにより、より迅速なアライメントが可能となる。
【０１９９】
［第４実施形態］
上述の第２実施形態では、画像処理によりコンタクト部に対する被試験ＩＣの位置のアライメントを行うために、ロックアンドフリー機構が具備されたタイプの第１のコンタクトアームを有する電子部品試験装置について説明したが、以下に、第４実施形態として、当該コンタクトアームを、画像処理による被試験ＩＣの位置のアライメントを行わずに被試験ＩＣをコンタクト部に接触させる２つのタイプのコンタクトアームと適宜交換可能な電子部品試験装置について説明する。
【０２００】
なお、異なるタイプのコンタクトアームに交換可能である点以外は、上述の第２実施形態における電子部品試験装置の構成と同様であるため、コンタクトアーム以外の電子部品試験装置の構成の説明については省略し、第２実施形態と同一の構成については同一の符号を用いる。
【０２０１】
本実施形態における電子部品試験装置１のＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２には、以下の３種類のコンタクトアーム３１５ａ、３１５ｂ、３１５ｃを有するユニットが交換可能に取り付けられるようになっている。
【０２０２】
第１のコンタクトアーム３１５ａ２は、第２実施形態と同様に、画像処理によりコンタクト部に対する被試験ＩＣの位置のアライメントを行うタイプのものであり、コンタクト部３０１と被試験ＩＣとのコンタクト時に高精度の位置決めが要求される品種の被試験ＩＣに対応するためのコンタクトアームである。
【０２０３】
これに対し、第２のコンタクトアーム３１５ｂ及び第３のコンタクトアーム３１５ｃは、画像処理による被試験ＩＣの位置のアライメントを行わないものであり、前記第１のコンタクトアーム３１５ａ２程の位置決め精度が要求されない品種の被試験ＩＣに対応するためのコンタクトアームである。
【０２０４】
この第２のコンタクトアーム３１５ｂは、コンタクト部３０１と被試験ＩＣとのコンタクト時の押圧力を、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２をＺ軸方向に沿って昇降させるＺ軸方向アクチュエータ３１３のストローク制御により管理するタイプである。これに対し、第３のコンタクトアーム３１５ｃは、当該コンタクトアームに具備されたダイヤフラムシリンダ３６１のエアー圧の圧力制御により、コンタクト時の押圧力の管理を行うタイプである。
【０２０５】
従って、第３のコンタクトアーム３１５ｃは、コンタクト部３０１と被試験ＩＣとのコンタクト時における高い精度の押圧力の管理が要求される品種の被試験ＩＣに対応するためのものであり、第２のコンタクトアーム３１５ｂは、第３のコンタクトアーム３１５ｃ程の押圧力管理が要求されない品種の被試験ＩＣに対応するためのものである。
【０２０６】
以下に、各コンタクトアームについて説明する。
【０２０７】
まず、第１のコンタクトアーム３１５ａは、図２５に示すように、第２実施形態と同様の構造のコンタクトアームであり、平面倣い機構３３０と、基底側コンタクトアーム３１６と、ロックアンドフリー機構３１８と、把持側コンタクトアーム３１７とから構成されており、この順でベース部材３４０の下面に取り付けられている。この第１のコンタクトアーム３１５ａ２は、画像処理によりコンタクト部３０１に対する被試験ＩＣの位置のアライメントが可能となっていると共に、被試験ＩＣとコンタクト部３０１との接触時におけるコンタクト部３０１に実質的に平行な平面に対して倣い動作が可能となっている。
【０２０８】
このように構成される４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２がベース部材３４０に保持されて一つのユニットを構成しており、各コンタクトアーム３１５ａ２から導出する全てのエアー配管は、当該ベース部材３４０に形成された第１のエアー通路３４０ａに接続されている。
【０２０９】
次に、第２のコンタクトアーム３１５ｂは、図３３に示すように、上述の平面倣い機構３３０と把持側コンタクトアーム３１７とから構成されており、この順でベース部材３４０の下面に取り付けられている。当該第２のコンタクトアーム３１５ｂの平面倣い機構３３０及び把持側コンタクトアーム３１７の構造は、把持側コンタクトアーム３１７の下端面に、把持する被試験ＩＣの品種の形状等に対応したチェンジキット３５０が取り付けられている以外は、第２実施形態と同様である。
【０２１０】
図３３に示すように、このように構成される４つの第２のコンタクトアーム３１５ｂが、ベース部材３４０に保持されて一つのユニットを構成しており、各コンタクトアーム３１５ｂから導出する全ての吸着用のエアー配管は、当該ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されている。なお、図３３において、図中右側に示される第２のコンタクトアーム３１５ｂは、図１における１行１列及び１行２列のコンタクトアームに相当し、図中左側に示される第２のコンタクトアーム３１５ｂが、図１における２行１列及び２行２列のコンタクトアームに相当する。但し、１行１列及び２行１列の第２のコンタクトアーム３１５ｂは、１行２列及び２行２列のコンタクトアーム３１５ｂに重なっているため、図示されていない。また、図３３において特に図示しないが、同図中にて右側に示されている第２のコンタクトアーム３１５ｂから伸びている全てのエアー配管がベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されている。
【０２１１】
第２のコンタクトアーム３１５ｂを保持するベース部材３４０の形状は、第１のコンタクトアーム３１５ａ２が保持されているものと実質的に同一の形状であり、第１のエアー通路３４０ａも実質的に同一の位置に形成されているが、この第２のコンタクトアーム３１５ｂにはロックアンドフリー機構３１８が具備されていないため、ベース部材３４０にはセンタリング用及び拘束用のエアーを供給するためのエアー通路は形成されていない。
【０２１２】
この第２のコンタクトアーム３１５ｂが対応する品種の被試験ＩＣは、被試験ＩＣのテストの実行時に当たってアライメントを必要としないため、ＹＺ移動装置３１０が、ローダ部５０のローダバッファ部５０２からコンタクト部３０１に被試験ＩＣを直接移動させる。そして、コンタクト部３０１上に被試験ＩＣが位置すると、ＹＺ移動装置３１０が、ＹＺ移動装置３１０の可動ヘッド部３１２を下降させ、コンタクト部３０１の端子または上面を検出する。このコンタクト部３０１の端子または上面の検出は、可動ヘッド部３１２を上下動させるＺ軸方向アクチュエータ３１３のトルクリミッタでも、或いは近接センサでも良い。
【０２１３】
コンタクト部３０１の端子又は上面を検出したら、コンタクト部３０１の端子又は上面までのストロークに対して、予め設定された端子変位量を加えてコンタクト部３０１へ押し付けて、４つの被試験ＩＣのテストを同時に実行する。因みに、このテスト実行中にコンタクトミスが発生した場合は、コンタクトミスが生じないところまで、コンタクトストローク量をそれまでの値より少しずつ増加させる。このとき、トータルのコンタクトストローク量が上限値を超えたら、その時点で以上警報を発する。なお、コンタクト部３０１に対する被試験ＩＣの位置決めは、チェンジキット３５０の先端部に形成された凹部を、コンタクト部３０１の近傍に具備された特に図示しない凸部と係合させることにより行われる。
【０２１４】
次に、第３のコンタクトアーム３１５ｃは、図３４に示すように、ダイヤフラム部３６０と、上述の平面倣い機構３３０と、把持側コンタクトアーム３１７とから構成されており、この順序でベース部材３４０の下面に取り付けられている。当該第３のコンタクトアーム３１５ｃの平面倣い機構３３０、把持側コンタクトアーム３１７の構造は、把持側コンタクトアーム３１７の下端面に、把持する被試験ＩＣの品種の形状等に対応したチェンジキット３５０が取り付けられている以外は、第２実施形態と同様である。
【０２１５】
この第３のコンタクトアーム３１５ｃのダイヤフラム部３６０は、ダイヤフラムシリンダ３６１と、ロッド３６２と、これらを収容するケース３６３とから構成されており、ケース３６３に２つの開口部３６４が形成されて、各開口部３６４にロッド３６２が僅かな隙間を介して挿入されている。ロッド３６２の上端は開口部３６４より大径とされているので、ロッド３６２は、ケース３６３に支持されることになるが、開口部３６４との間には上述の隙間が形成されているので、ロッド３６２はケース３６３に対して揺動可能となっている。
【０２１６】
各ロッド３６２の上端に押圧力を付与するダイヤフラムシリンダ３６１がケース３６３の内部に設けられている。図３４に示す例では、２本のロッド３６２のそれぞれにダイヤフラムシリンダ３６１が設けられ、各ダイヤフラムシリンダ３６１はそれぞれ設けられた精密レギュレータ３６５にて制御される。すなわち、本例では、各ダイヤフラムシリンダ３６１を制御することで各ロッド３６２に対する押圧力が調整可能とされている。なお、図３４には一つの精密レギュレータ３６５が示されているが、実際にはダイヤフラムシリンダ３６１の数に応じた精密レギュレータ３６５が設けられている。
【０２１７】
図３４に示すように、このように構成される４つの第３のコンタクトアーム３１５ｃが、ベース部材３４０に保持されて一つのユニットを構成しており、各コンタクトアーム３１５ｃから導出する全ての吸着用のエアー配管は、当該ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されていると共に、各コンタクトアーム３１５ｃのダイアフラムユニット３６０から導出するダイヤフラムシリンダ３６１の押圧用のエアー配管が、ベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されている。なお、図３４において、図中右側に示される第３のコンタクトアーム３１５ｃは、図１における１行１列及び１行２列のコンタクトアームに相当し、図中左側に示される第２のコンタクトアーム３１５ｂが、図１における２行１列及び２行２列のコンタクトアームに相当する。但し、１行１列及び２行１列の第３のコンタクトアーム３１５ｃは、１行２列及び２行２列のコンタクトアーム３１５ｃに重なっていため、図示されていない。また、図３４において特に図示しないが、同図中にて右側に示されている第３のコンタクトアーム３１５ｃから伸びている全てのエアー配管がベース部材３４０の第１のエアー通路３４０ａに接続されている。
【０２１８】
第３のコンタクトアーム３１５ｃを保持するベース部材３４０の形状は、第１のコンタクトアーム３１５ａ２が保持されているものと実質的に同一の形状であり、第１のエアー通路３４０ａも実質的に同一の位置に形成されているが、この第３のコンタクトアーム３１５ｃには、ロックアンドフリー機構３１８が具備されていないため、ベース部材３４０にはロックアンドフリー機構３１８にエアーを供給するためのエアー通路は形成されていない。これに対し、第３のコンタクトアーム３１５ｃには、ダイヤフラムユニット３６０が具備されているため、ベース部材３４０にはダイヤフラムユニット３６０にエアーを供給するためのエアー通路が形成されている。
【０２１９】
この第３のコンタクトアーム３１５ｃが対応する品種の被試験ＩＣは、第２のコンタクトアーム３１５ｂの場合と同様に、被試験ＩＣのテストの実行時に当たってアライメントを必要としないため、ＹＺ移動装置３１０が、ローダ部５０のローダバッファ部５０２からコンタクト部３０１に被試験ＩＣを直接移動させる。そして、コンタクト部３０１上に被試験ＩＣが位置すると、ＹＺ移動装置３１０が、各精密レギュレータ３６５から各ダイヤフラムシリンダ３６１に最大のエアー圧を供給しながら、可動ヘッド部３１２を下降させ、コンタクト部３０１の端子または上面を検出する。
【０２２０】
コンタクト部３０１の端子又は上面を検出したら、コンタクト部３０１の端子又は上面までのストロークに対して、僅かに可動ヘッド部３１２を下降させ、コンタクト部３０１の端子の反力にあわせて予め設定されたエアー圧を、各精密レギュレータ３６５から各ダイヤフラムシリンダ３６１に供給して、４つの被試験ＩＣのテストを同時に実行する。このときの設定エアー圧はコンタクト部３０１の配列や数、及びコンタクトアーム３１５ｃに吸着される被試験ＩＣの配列や数に応じた値とされる。因みに、このテスト実行中にコンタクトミスが発生した場合は、コンタクトミスが生じないところまで少しずつダイヤフラムシリンダ３６１に供給するエアー圧を増加させる。このとき、エア圧が上限値を超えたら、その時点で以上警報を発する。なお、コンタクト部３０１に対する被試験ＩＣの位置決めは、チェンジキット３５０の先端部に形成された凹部を、コンタクト部３０１の近傍に具備された特に図示しない凸部と係合させることにより行われる。
【０２２１】
本実施形態のＹＺ移動装置３１０の基底部３１４には、各タイプのコンタクトアーム３１５ａ２、３１５ｂ、３１５ｃを有するユニットのベース部材３４０に形成された第１のエアー配管３１４ａに対応した位置で、第２のエアー通路３１４ａが上面から下面に貫通して形成されている。この第２のエアー通路３１４ａは、吸着用、センタリング用、拘束用及び押圧用等の基底部３１４に取付可能な全てのタイプのコンタクトアーム３１５ａ２、３１５ｂ、３１５ｃに必要な全てのエアーの通路が具備されており、一つの基底部３１４で全てのタイプのコンタクトアーム３１５ａ２、３１５ｂ、３１５ｃに対応可能となっている。さらに、この基底部３１４には、コンタクトアーム３１５ａ２のヒータ３１７ａや温度センサ３１７ｂ等の、可動ヘッド部３１２に取り付けられた４つのコンタクトアーム３１５ａ２に必要とされる全ての電気を供給するためのコネクタ３１４ｂが、第２のエアー通路３１４ａの近傍に設けられている。なお、図３３及び図３４において特に図示しないが、同図中にて右側に示されているコンタクトアーム３１５ｂ、３１５ｃから伸びている全ての電気配線が、基底部３１４に設けられたコネクタ３１４ｂに接続されている。
【０２２２】
以上のように、被試験ＩＣの品種毎に要求されるコンタクト時の位置決め精度及び押圧力管理の精度に応じて、適切なコンタクトアームを有するユニットに交換可能とすることにより、コンタクトアームに要求される機能の最適化を行うことができる。
【０２２３】
例えば、コンタクト時に高精度の位置決めが要求される品種の被試験ＩＣに対応する場合には、ＹＺ移動装置３１０の基底部３１４に、４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有するユニットが取り付けられて、当該被試験ＩＣの品種対応が行われる。この品種対応時において、４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有するユニットのベース部材３４０が基底部３１４に取り付けられると、当該ユニットのベース部材３４０の吸着用、センタリング用及び拘束用の第１のエアー通路３４０ａが、基底部３１４の吸着用、センタリング用及び拘束用の第２のエアー通路３１４ａと連通する。なお、当該ユニットのベース部材３４０には、押圧用の第１のエアー通路３４０ａが形成されていないため、基底部３１４の押圧用の第２のエアー通路３１４ａは塞がれた状態となっている。第２のエアー通路３１４ａの下端部に、第１のエアー通路３４０ａとの連通に伴って開閉するバルブなどが設けられていても良い。
【０２２４】
これに対し、コンタクト時の位置決め精度がそれ程要求されず、且つコンタクト時の押圧力の管理が厳格に要求されない品種の被試験ＩＣに対応する場合には、例えばボルトを緩めて基底部３１４から、４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有するユニットのベース部材３４０を取り外し、４つの第２のコンタクトアーム３１５ｂを有するユニットのベース部材３４０を取り付けることにより、当該被試験ＩＣの品種対応が行われる。この品種対応時において、４つの第２のコンタクトアーム３１５ｂを有するユニットのベース部材３４０が基底部３１４に取り付けられると、当該ユニットのベース部材３４０の吸着用の第１のエアー通路３４０ａのみが、基底部３１４の吸着用の第２のエアー通路３１４ａに連通する。なお、当該ユニットのベース部材３４０には、センタリング用、拘束用及び押圧用の第１のエアー通路３４０ａが形成されていないため、基底部３１４の押圧用の第２のエアー通路３１４ａは塞がれた状態となる。
【０２２５】
また、コンタクト時の位置決め精度がそれ程要求されず、且つ、コンタクト時の押圧力の管理が厳格に要求される品種の被試験ＩＣに対応する場合には、例えばボルトを緩めて基底部３１４から、品種変更前の４つの第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有するユニットのベース部材３４０、又は、４つの第２のコンタクトアーム３１５ｂを有するユニットのベース部材３４０を取り外し、４つの第３のコンタクトアーム３１５ｃを有するユニットのベース部材３４０を取り付けることにより、当該被試験ＩＣの品種対応が行われる。この品種対応時において、４つの第３のコンタクトアーム３１５ｃを有するユニットのベース部材３４０が基底部３１４に取り付けられると、当該ユニットのベース部材３４０の吸着用及び押圧用の第１のエアー通路３４０ａが、基底部３１４の吸着用及び押圧用の第２のエアー通路３１４ｂと連通する。なお、当該ユニットのベース部材３４０には、センタリング用及び拘束用の第１のエアー通路３４０ａが形成されていないため、基底部３１４のセンタリング用及び拘束用の第２のエアー通路３１４ａは塞がれた状態となる。
【０２２６】
このように、コンタクト時の位置決め精度がそれ程要求されない品種の被試験ＩＣのテストにおいて、第１のコンタクトアーム３１５ａ２を有するユニットを、第２のコンタクトアーム３１５ｂを有するユニット、又は第３のコンタクトアーム３１５ｃを有するユニットに交換することにより、コンタクトアームに要求される機能の最適化が図れる。また、上述の第１〜３実施形態の場合と比較して、同一の電子部品試験装置で対応可能な被試験ＩＣの品種の幅が顕著に広がる。
【０２２７】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
Claims (31)
- 被試験電子部品を把持してテストヘッドのコンタクト部に被試験電子部品を接触させる第１のコンタクトアームと、前記第１のコンタクトアームを前記コンタクト部に対向した所定対向位置に移動させる移動手段と、を備えた電子部品試験装置であって、
前記第１のコンタクトアームは、
前記被試験電子部品を把持する把持側アームと、
前記移動手段に固定された固定側アームと、
前記固定側アームに対する前記把持側アームの相対移動を拘束又は非拘束とするロックアンドフリー手段と、を有しており、
前記電子部品試験装置は、
前記固定側アームに対して前記把持側アームを相対移動させる位置補正手段と、
前記移動手段、前記ロックアンドフリー手段及び前記位置補正手段の動作を制御する制御手段と、をさらに備え、
前記移動手段は、前記第１のコンタクトアームを前記位置補正手段に対向するように移動させることが可能であり、
前記制御手段は、前記ロックアンドフリー手段により前記把持側アームの相対移動を非拘束とした状態で前記位置補正手段が前記把持側アームを相対移動させ、前記ロックアンドフリー手段により前記把持側アームの相対移動を拘束した状態で前記移動手段が前記位置補正手段から前記所定対向位置に移動させるように、前記移動手段、前記ロックアンドフリー手段及び前記位置補正手段を制御する電子部品試験装置。 - 前記第１のコンタクトアームに把持された状態の被試験電子部品を撮像する第１の撮像手段と、
前記第１の撮像手段により撮像された画像情報から、前記第１のコンタクトアームに把持された状態の前記被試験電子部品の位置及び姿勢を認識し、前記移動手段により前記第１のコンタクトアームが前記コンタクト部に対向した際に前記被試験電子部品の位置及び姿勢が前記コンタクト部の位置及び姿勢に一致するような前記被試験電子部品のアライメント量を算出する画像処理手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記アライメント量に基づいて、前記被試験電子部品を把持している前記把持側アームを前記固定側アームに対して相対移動させるように前記位置補正手段を制御する請求項１記載の電子部品試験装置。 - 前記コンタクト部を撮像する第２の撮像手段をさらに備え、
前記第２の撮像手段は、前記移動手段に固定されており、
前記画像処理手段が、前記第２の撮像手段により撮像された画像情報から前記コンタクト部の位置及び姿勢を認識する請求項２記載の電子部品試験装置。 - 前記ロックアンドフリー手段は、前記把持側アームと前記固定側アームとの間に設けられ、前記コンタクト部に実質的に平行なＸ−Ｙ平面において、前記固定側アームに対する前記把持側アームの平面運動を拘束又は非拘束とする請求項１〜３の何れかに記載の電子部品試験装置。
- 前記第１のコンタクトアームは、前記コンタクト部に実質的に平行なＸ軸を中心として前記被試験電子部品を回転させると共に、前記コンタクト部に実質的に平行で且つ前記Ｘ軸に平行なＹ軸を中心として前記被試験電子部品を回転させることが可能な平面倣い手段をさらに有する請求項４記載の電子部品試験装置。
- 前記移動手段及び前記位置補正手段は、前記第１のコンタクトアームに対向する基台に設けられている請求項１〜５の何れかに記載の電子部品試験装置。
- 前記位置補正手段は、前記ロックアンドフリー手段により非拘束状態とされた把持側アームを、前記コンタクト部に実質的に平行なＸ−Ｙ平面において任意の位置に移動させる駆動手段を含む請求項４〜６の何れかに記載の電子部品試験装置。
- 前記駆動手段は、前記コンタクト部に実質的に平行なＸ−Ｙ平面において、前記把持側コンタクトアームをＸ方向に移動させる第１の駆動部と、前記把持側コンタクトアームをＹ方向に移動させる第２の駆動部と、前記把持側コンタクトアームをＸ−Ｙ平面内の任意の点を中心に回転させる第３の駆動部とを含む請求項７記載の電子部品試験装置。
- 前記把持側アームは、前記位置補正手段と接触する１又は２以上の当接用部材を有する請求項１〜８の何れかに記載の電子部品試験装置。
- 前記当接用部材は、当該当接用部材の先端部に形成された凸部又は凹部の一方を有し、
前記位置補正手段は、前記凸部又は凹部の一方と係合する凸部又は凹部の他方を有する請求項９記載の電子部品試験装置。 - 前記第１の撮像手段の光軸上に、画像を反射させる反射手段を有する請求項１〜１０の何れかに記載の電子部品試験装置。
- 前記第１のコンタクトアームは、前記移動手段に対して着脱可能であり、
前記ロックアンドフリー手段を有しない第２のコンタクトアームと交換可能である請求項４又は５記載の電子部品試験装置。 - 前記第１のコンタクトアームは、前記移動手段に対して着脱可能であり、
前記ロックアンドフリー手段を有さず、前記コンタクト部に対する前記被試験電子部品の相対的な押圧力を調整する流体圧シリンダを有する第３のコンタクトアームと交換可能である請求項４、５又は１２の何れかに記載の電子部品試験装置。 - 被試験電子部品を把持してテストヘッドのコンタクト部に前記被試験電子部品を接触させる２以上の第１のコンタクトアームと、１又は２以上の前記第１のコンタクトアームを前記コンタクト部に対向する所定対向位置に移動させる１又は２以上の移動手段と、を備えた電子部品試験装置であって、
前記各第１のコンタクトアームは、
前記被試験電子部品を把持する把持側アームと、
前記移動手段に固定された固定側アームと、
前記固定側アームに対する前記把持側アームの相対移動を拘束又は非拘束とするロックアンドフリー手段と、をそれぞれ有し、
前記電子部品試験装置は、
前記固定側アームに対して前記把持側アームを相対移動させる１又は２以上の位置補正手段と、
前記移動手段、前記ロックアンドフリー手段及び前記位置補正手段の動作を制御する制御手段と、をさらに備えており、
前記１又は２以上の移動手段は、前記各第１のコンタクトアームを前記位置補正手段に対向するように移動させることが可能であり、
前記制御手段は、前記ロックアンドフリー手段により前記把持側アームの相対移動を非拘束とした状態で前記位置補正手段が前記把持側アームを相対移動させ、前記ロックアンドフリー手段により前記把持側アームの相対移動を拘束した状態で前記移動手段が前記位 置補正手段から前記所定対向位置に移動させるように、前記移動手段、前記ロックアンドフリー手段及び前記位置補正手段を制御する電子部品試験装置。 - 前記各第１のコンタクトアームに把持された状態の被試験電子部品を撮像する２以上の第１の撮像手段と、
前記各撮像手段により撮像された画像情報から、前記第１のコンタクトアームに把持された状態の前記被試験電子部品の位置及び姿勢を認識し、前記移動手段により前記第１のコンタクトアームが前記コンタクト部に対向した際に前記被試験電子部品の位置及び姿勢が前記コンタクト部の位置及び姿勢に一致するような前記被試験電子部品のアライメント量を算出する１又は２以上の画像処理手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記アライメント量に基づいて、前記被試験電子部品を把持している前記把持側アームを前記固定側アームに対して相対移動させるように前記位置補正手段を制御する請求項１４記載の電子部品試験装置。 - 前記コンタクト部を撮像する１又は２以上の第２の撮像手段をさらに備え、
前記第２の撮像手段は、前記移動手段に固定されており、
前記各画像処理手段が、前記第２の撮像手段により撮像された画像情報から前記コンタクト部の位置及び姿勢を認識する請求項１５記載の電子部品試験装置。 - 前記各ロックアンドフリー手段は、前記把持側アームと前記固定側アームとの間に設けられ、前記２以上のコンタクト部に実質的に平行なＸ−Ｙ平面において、前記固定側アームに対する前記把持側アームの平面運動を拘束又は非拘束とする請求項１４〜１６の何れかに記載の電子部品試験装置。
- 前記各第１のコンタクトアームは、前記コンタクト部に実質的に平行なＸ軸を中心として前記被試験電子部品を回転させると共に、前記コンタクト部に実質的に平行で且つ前記Ｘ軸に平行なＹ軸を中心として前記被試験電子部品を回転させることが可能な平面倣い手段をさらに有する請求項１７記載の電子部品試験装置。
- 前記各移動手段に着脱可能に取り付けられたベース部材をさらに有し、
前記各第１のコンタクトアームが、前記ベース部材を介して、前記移動手段に固定されている請求項１４〜１８の何れかに記載の電子部品試験装置。 - 前記各移動手段及び前記各位置補正手段は、前記第１のコンタクトアームに対向する基台に設けられている請求項１４〜１９の何れかに記載の電子部品試験装置。
- 前記各位置補正手段は、前記ロックアンドフリー手段により非拘束状態とされた把持側アームを、前記コンタクト部に実質的に平行なＸ−Ｙ平面において任意の位置に移動させる駆動手段を含む請求項１７〜２０の何れかに記載の電子部品試験装置。
- 前記駆動手段は、前記コンタクト部に実質的に平行なＸ−Ｙ平面において、前記把持側コンタクトアームをＸ方向に移動させる第１の駆動部と、前記把持側コンタクトアームをＹ方向に移動させる第２の駆動部と、前記把持側コンタクトアームをＸ−Ｙ平面内の任意の点を中心に回転させる第３の駆動部とを含む請求項２１記載の電子部品試験装置。
- 前記把持側アームは、対応する前記アーム位置補正手段と接触する１又は２以上の当接用部材を有する請求項１４〜２２の何れかに記載の電子部品試験装置。
- 前記当接用部材は、当該当接用部材の先端部に形成された凸部又は凹部の一方を有し、
前記各位置補正手段は、前記凸部又は凹部の一方と係合する凸部又は凹部の他方を有する請求項２３記載の電子部品試験装置。 - 前記各第１の撮像手段の光軸上に、画像を反射させる反射手段を有する請求項１４〜２４の何れかに記載の電子部品試験装置。
- 前記各第１のコンタクトアームは、前記移動手段に対して着脱可能であり、
前記ロックアンドフリー手段を有しない第２のコンタクトアームと交換可能である請求項１７〜１９の何れかに記載の電子部品試験装置。 - 前記各第１のコンタクトアームは、前記移動手段に対して着脱可能であり、
前記ロックアンドフリー手段を有せず、前記コンタクト部に対する前記被試験電子部品の相対的な押圧力を調整する流体圧シリンダを有する第３のコンタクトアームと交換可能である請求項１７〜１９又は２６の何れかに記載の電子部品試験装置。 - 請求項１〜２７の何れかに記載の電子部品試験装置を用いた電子部品の試験方法であって、
前記被試験電子部品の試験を行う前に、前記ロックアンドフリー手段により前記固定側アームに対して前記把持側アームを非拘束とした状態で、前記第１のコンタクトアームに対向した前記位置補正手段により、前記被試験電子部品を把持している前記把持側アームを、前記固定側アームに対して相対移動させた後に、前記ロックアンドフリー手段により前記固定側アームに対して前記把持側アームを拘束する補正ステップを備えた電子部品の試験方法。 - 前記第１のコンタクトアームに把持された状態の被試験電子部品を撮像する撮像ステップと、
前記撮像ステップにて撮像された画像情報から、前記第１のコンタクトアームに把持された状態の前記被試験電子部品の位置及び姿勢を認識し、前記移動手段により前記第１のコンタクトアームが前記コンタクト部に対向した際に前記被試験電子部品の位置及び姿勢が前記コンタクト部の位置及び姿勢に一致するような前記被試験電子部品のアライメント量を算出する認識ステップと、をさらに備え、
前記補正ステップにおいて、前記アライメント量に基づいて、前記被試験電子部品を把持している前記把持側アームを前記固定側アームに対して相対移動させる請求項２８記載の電子部品の試験方法。 - 前記認識ステップにおいて、前記第２の撮像手段により撮像された画像情報から前記コンタクト部の位置及び姿勢を認識する請求項２９記載の電子部品の試験方法。
- 前記補正ステップにおいて、前記被試験電子部品の試験を行う前に、前記コンタクト部に実質的に平行なＸ−Ｙ平面において、前記ロックアンドフリー手段により前記固定側アームに対して前記把持側アームを非拘束とした状態で、前記被試験電子部品を把持している前記把持側アームを、前記位置補正手段により前記固定側アームに対して相対移動させた後に、前記ロックアンドフリー手段により前記固定側アームに対して前記把持側アームを拘束する請求項２８〜３０の何れかに記載の電子部品の試験方法。
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