JP5176867B2 - Electronic component pressing device and IC handler - Google Patents
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Description
本発明は、半導体などの電子部品をその電気的な特性を検査する検査用ソケットに押圧する電子部品の押圧装置、及び該押圧装置を備えるICハンドラに関する。 The present invention relates to an electronic component pressing device that presses an electronic component such as a semiconductor against an inspection socket that inspects its electrical characteristics, and an IC handler including the pressing device.
半導体チップ等の電子部品の各種電気的特性を検査する電子部品検査装置(ICハンドラ)の一つとして、電子部品を検査する検査用ソケットへ電子部品を配置させつつ押圧する検査用ヘッドを備えるICハンドラが知られている。すなわちこのようなICハンドラにおいては、トレイに乗せられて外部から供給される検査前の電子部品が検査用ヘッドにより検査用ソケットに配置されつつ押圧される。そして検査後には、この検査用ソケットに配置されている電子部品が検査用ヘッドにより回収されるとともに、検査結果の良否の別に各対応するトレイに分配されて、それらトレイとともに外部に排出されるようになる。 As one of electronic component inspection devices (IC handlers) for inspecting various electrical characteristics of electronic components such as semiconductor chips, an IC having an inspection head that presses while placing the electronic component on an inspection socket for inspecting the electronic component The handler is known. That is, in such an IC handler, an electronic component before inspection that is placed on a tray and supplied from the outside is pressed by the inspection head while being placed on the inspection socket. After the inspection, the electronic components arranged in the inspection socket are collected by the inspection head, distributed to the corresponding trays according to the quality of the inspection results, and discharged together with the trays. become.
ここで、電子部品の上記検査用ソケットへの配置に際しては通常、検査用ヘッドにより検査用ソケット近傍の上方位置まで移動された電子部品が、エアシリンダから所定の接続圧力が付与されているピストンの下動に伴って検査用ソケットに押し付けられる。そして、この接続圧力により検査用ソケットに押圧された電子部品は、受け圧力により上方に付勢されている検査用ソケットの端子である検査用プローブに外部端子が当接された状態でこの検査用プローブを押し下げることにより同プローブとの電気的な接続が確保され、その電気的特性が検査されることとなる。 Here, when the electronic component is arranged in the inspection socket, the electronic component moved to an upper position in the vicinity of the inspection socket by the inspection head is usually attached to the piston to which a predetermined connection pressure is applied from the air cylinder. It is pressed against the inspection socket as it moves downward. Then, the electronic component pressed against the inspection socket by the connection pressure has the external terminal in contact with the inspection probe which is the terminal of the inspection socket biased upward by the receiving pressure. By pushing down the probe, electrical connection with the probe is ensured, and its electrical characteristics are inspected.
一方近年は、電子部品の小型化、高集積化に伴い、その外部端子のピッチの微細化が促進される傾向にあるとともに、電子部品自身の剛性の低下や内部回路の微細化とも相まって、外部からの衝撃に対する耐性が低下する傾向にもある。そのため、検査用ソケットに配置された電子部品には、適切な接続圧力が安定して印加されるようにすることはもとより、電子部品の外部端子が上記検査用プローブに当接(コンタクト)されるときには、過渡的であれ電子部品に接続圧力を超えるような過大な押圧力が印加されないようにすることが望ましい。しかし実情としては、上記ピストンの下動により電子部品の外部端子が検査用プローブに当接される瞬間には、上記ピストンからの下方への接続圧力とともに、下動しているピストン自身の慣性力が電子部品の上面に印加される。また、電子部品の下面にも、その外部端子を介して、上方に付勢されている上記検査用プローブの慣性力が印加されている。すなわち、電子部品の外部端子と検査用プローブとが当接されるとき、電子部品には接続圧力のみならずこれらの慣性力も同時に印加されることが不可避であり、これらの慣性力を要因とした過大な圧力の印加が避けられないものとなっている。 On the other hand, in recent years, along with the downsizing and high integration of electronic components, the trend toward finer pitches of external terminals has been promoted, coupled with a decrease in the rigidity of electronic components themselves and miniaturization of internal circuits. There is also a tendency for the resistance to impact from to decrease. For this reason, an external terminal of the electronic component is brought into contact (contact) with the inspection probe as well as ensuring that an appropriate connection pressure is stably applied to the electronic component disposed in the inspection socket. In some cases, it is desirable that an excessive pressing force exceeding the connection pressure is not applied to the electronic component even if it is transient. However, as a matter of fact, at the moment when the external terminal of the electronic component is brought into contact with the inspection probe due to the downward movement of the piston, together with the downward connection pressure from the piston, the downward inertia of the piston itself Is applied to the upper surface of the electronic component. Further, the inertial force of the inspection probe biased upward is also applied to the lower surface of the electronic component via the external terminal. That is, when the external terminal of the electronic component and the inspection probe are brought into contact with each other, it is inevitable that not only the connection pressure but also the inertial force is applied to the electronic component at the same time. Application of excessive pressure is inevitable.
そこで従来より、検査用ソケットに配置される電子部品に過渡的に過大な圧力が印加されることを抑制するICハンドラとして、例えば特許文献1に記載の構造を有するICハンドラなども提案されている。すなわちこのICハンドラでは、検査用ソケットに電子部品を押圧するピストンが不要な押圧力を生じないように、同ピストンを下動させるエアシリンダの内圧を大気圧とした状態で検査用ヘッド(コンプライアンスユニット)が電子部品を検査用ソケットに当接(コンタクト)させるようにしている。これにより、電子部品が検査用ソケットに当接される瞬間には、上記検査用ヘッドとともに下動されるピストンの慣性力と上記検査用プローブの慣性力とのみが電子部品に印加されるようになり、上記接続圧力などの押圧力がない分だけ印加圧力が緩和されるようになる。そして、電子部品が検査用ソケットに当接された後に、設定圧の空気がエアシリンダに供給されて上記ピストンを通じた接続圧力が電子部品に印加されることで、電子部品と検査用ソケット(検査
用プローブ)との電気的な接続が確保される。
特許文献1に記載のICハンドラによればこのように、電子部品が検査用ソケットに当接される際の衝撃(印加圧力)が緩和されるようになるものの、電子部品が検査用ソケットに当接された後にエアシリンダへの設定圧の空気の供給が行われるため、上記接続圧力が得られるまでにも自ずと時間遅れが生じるようになる。また、電子部品に印加される押圧力を、エアシリンダの昇圧が開始されてから設定圧に至るまでに要する時間の経験値(実験値)に基づいて推定していることから、電子部品が実際にエアシリンダから受けている押圧力も分からない。そのため、経時的変化等によりエアシリンダの出力圧や検査用プローブの受け圧力に変化が来たしたとしても、これに柔軟に対応できないなどの不都合もある。 As described above, according to the IC handler described in Patent Document 1, although the impact (applied pressure) when the electronic component is brought into contact with the inspection socket is reduced, the electronic component is applied to the inspection socket. Since air of a set pressure is supplied to the air cylinder after contact is made, a time delay naturally occurs until the connection pressure is obtained. Moreover, since the pressing force applied to the electronic component is estimated based on an empirical value (experimental value) of the time required from the start of air cylinder pressure increase to the set pressure, the electronic component is actually The pressure received from the air cylinder is also unknown. Therefore, even if the output pressure of the air cylinder or the receiving pressure of the inspection probe changes due to changes over time, there is a disadvantage that it cannot be flexibly dealt with.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、検査対象とする電子部品を検査用ソケットに対して適正な圧力で迅速に当接させることのできる電子部品の押圧装置、及び該押圧装置を備えるICハンドラを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to press an electronic component capable of quickly bringing an electronic component to be inspected into contact with an inspection socket with an appropriate pressure. And providing an IC handler including the pressing device.
本発明の電子部品の押圧装置は、押圧力の変更可能なピストンの下部に設けられた把持部に把持された電子部品を検査用ソケットに対向させ、その状態で前記ピストンを下動させることによって電子部品の外部端子を前記検査用ソケットに設けられている検査用プローブに当接させつつ電気的特性の検査に適した適正押圧力に前記ピストンの押圧力を制御する電子部品の押圧装置であって、前記ピストンと前記電子部品との間に設けられてそれらピストンと電子部品との間に生じる圧力を検出する圧力検出装置を備え、前記電子部品の外部端子と前記検査用プローブとのその都度前回の当接時に前記圧力検出装置により検出された検出値の最大値を取得するとともに、同電子部品の外部端子と検査用プローブとの当接時にはこの取得された最大値から前記適正押圧力の値が差し引かれた値をその都度前回の当接時に印加した押圧力から差し引いた押圧力にて前記ピストンを下動させ、前記圧力検出装置を通じて得られる検出値が静定されるタイミングにて前記ピストンの押圧力を前記適正押圧力に変更することを要旨とする。 In the electronic device pressing device according to the present invention, an electronic component held by a holding portion provided at a lower portion of a piston capable of changing a pressing force is opposed to an inspection socket, and the piston is moved downward in that state. An electronic component pressing device that controls the pressing force of the piston to an appropriate pressing force suitable for inspection of electrical characteristics while bringing an external terminal of the electronic component into contact with an inspection probe provided in the inspection socket. A pressure detecting device provided between the piston and the electronic component for detecting pressure generated between the piston and the electronic component, and each time an external terminal of the electronic component and the inspection probe are provided. The maximum value of the detected value detected by the pressure detection device at the time of the previous contact is acquired, and at the time of contact between the external terminal of the electronic component and the inspection probe, the acquired maximum value is acquired. The value obtained by subtracting the value of the appropriate pressing force from the value is subtracted from the pressing force applied at the time of previous contact each time, and the detected value obtained through the pressure detection device is static. The gist is to change the pressing force of the piston to the appropriate pressing force at a predetermined timing.
このような構成によれば、当接時には電子部品の外部端子が検査用ソケットの検査用プローブに適正押圧力よりも低圧にされた押圧力により当接され、圧力検出装置による検出値が静定されるタイミングで押圧力が適正押圧力に変更される。これにより、電子部品が検査用ソケットに当接されるときにピストンの押圧力に加えてピストン自身の慣性力もその上面に印加されたとしても、当接時の押圧力が適正押圧力よりも低圧にされている分だけ印加される押圧力が緩和されるようになる。これにより電子部品が適正な圧力にて検査用ソケットに当接されるようになる。 According to such a configuration, the external terminal of the electronic component is brought into contact with the inspection probe of the inspection socket at the time of contact by the pressing force that is lower than the appropriate pressing force, and the detection value by the pressure detection device is stabilized. The pressing force is changed to an appropriate pressing force at the timing. As a result, even if the inertia force of the piston itself is applied to the upper surface in addition to the pressing force of the piston when the electronic component is brought into contact with the inspection socket, the pressing force at the time of contact is lower than the appropriate pressing force. The applied pressing force is relieved by the amount that is set. As a result, the electronic component comes into contact with the inspection socket with an appropriate pressure.
また、当接時の押圧力が、当接時の検出値の最大値が適正押圧力の近傍の値となるように算出されるようになる。これにより、当接時の押圧力が予め設定されているような場合に比較しても検出値が当接時の押圧力へ迅速に到達されつつ電子部品への過大な押圧力の印加も緩和されるバランスの良い当接時の押圧力が算出されるようになる。 Further, the pressing force at the time of contact is calculated so that the maximum value of the detected value at the time of contact becomes a value in the vicinity of the appropriate pressing force. As a result, even if the pressing force at the time of contact is set in advance, the detection value is quickly reached the pressing force at the time of contact, and the application of excessive pressing force to the electronic component is also reduced. The pressing force at the time of contact with good balance is calculated.
さらに、電子部品に印加される押圧力がその最大値も含めて圧力検出装置を通じて検出されるので、前回の当接時の最大値に基づいて電子部品の当接時の押圧力を算出することができるようにもなる。すなわち、経時的変化等によりピストンの出力や検査用プローブの受け圧力に変化が来たして、電子部品への押圧力が変化されるような場合であれ、その
ような押圧力の変化に柔軟に対応して電子部品に過大な押圧力が印加されないようにすることができるようにもなる。また、圧力検出装置を通じて得られる検出値が静定されるタイミングにてピストンの押圧力が検査に適した適正押圧力に変更されることから、当接時にピストンの押圧力が適正押圧力に到達されるまでの時間が最短化されるようになり、このような押圧装置に把持された電子部品の検査に要する時間が短縮されるようになる。
Furthermore, since the pressing force applied to the electronic component is detected through the pressure detection device including the maximum value, the pressing force at the time of contact of the electronic component is calculated based on the maximum value at the time of previous contact. Will be able to. In other words, even if the pressure on the electronic components changes due to changes in the piston output or the receiving pressure of the inspection probe due to changes over time, etc., it is possible to respond flexibly to such changes in the pressing force. Thus, it is possible to prevent an excessive pressing force from being applied to the electronic component. In addition, the piston pressing force reaches the appropriate pressing force at the time of contact because the piston pressing force is changed to an appropriate pressing force suitable for inspection at the timing when the detection value obtained through the pressure detection device is settled. The time until it is performed is shortened, and the time required to inspect the electronic component held by such a pressing device is shortened.
また本発明の電子部品の押圧装置は、前記電子部品の外部端子と前記検査用プローブとの初回の当接時のみ、前記圧力検出装置を通じて取得された検出値の最大値に相当する初期値として前記適正押圧力の値が用いられることを要旨とする。 Further, the electronic device pressing device according to the present invention has an initial value corresponding to the maximum value of the detection value acquired through the pressure detection device only at the first contact between the external terminal of the electronic component and the inspection probe. The gist is that the value of the appropriate pressing force is used.
このような構成によれば、初回の当接時のように、前回の当接時に圧力検出装置により検出された最大値がないような場合であれ、その初期値として適正押圧力を用いることにより当接時にピストンに与える押圧力が算出されるようになる。これにより、このような電子部品の押圧装置による検査用ソケットへの電子部品の当接が、初回の当接時のような場合も含めて行なわれるようになる。 According to such a configuration, even when there is no maximum value detected by the pressure detection device at the time of the previous contact as in the case of the first contact, by using the appropriate pressing force as the initial value, The pressing force applied to the piston at the time of contact is calculated. Thereby, the contact of the electronic component to the inspection socket by such an electronic component pressing device is performed including the case of the first contact.
また本発明の電子部品の押圧装置は、前記電子部品の外部端子と前記検査用プローブとの初回の当接時のみ、前記圧力検出装置を通じて取得された検出値の最大値に相当する初期値として経験的に求められた定数値が用いられることを要旨とする。 Further, the electronic device pressing device according to the present invention has an initial value corresponding to the maximum value of the detection value acquired through the pressure detection device only at the first contact between the external terminal of the electronic component and the inspection probe. The gist is that empirically obtained constant values are used.
このような構成によれば、初回の当接時のように、前回の当接時に圧力検出装置により検出された最大値がないような場合であれ、その初期値として経験値や実験値に基づく定数値を用いることにより当接時にピストンに与える押圧力が算出されるようになる。これにより、このような電子部品の押圧装置による検査用ソケットへの電子部品の当接が、初回の当接時のような場合も含めてより好適に行なわれるようにもなる。 According to such a configuration, even when there is no maximum value detected by the pressure detection device at the time of the previous contact as in the first contact, the initial value is based on an empirical value or an experimental value. By using a constant value, the pressing force applied to the piston at the time of contact is calculated. Thereby, the contact of the electronic component to the inspection socket by such an electronic component pressing device can be more suitably performed including the case of the first contact.
また本発明の電子部品の押圧装置は、前記圧力検出装置は前記ピストンと前記把持部との間に設けられてなることを要旨とする。
このような構成によれば、電子部品の押圧装置への圧力検出装置の設置が容易となりこのような電子部品の押圧装置の実現が容易にされる。
The gist of the electronic device pressing device of the present invention is that the pressure detecting device is provided between the piston and the grip portion.
According to such a configuration, it is easy to install the pressure detection device on the electronic device pressing device, and the electronic device pressing device can be easily realized.
また本発明の電子部品の押圧装置は、前記圧力検出装置がロードセルからなることを要旨とする。
このような構成によれば、圧力検出装置の構造がメンテナンスを要する機械的な可動部分を含まないものとされることからこのような電子部品の押圧装置としてその信頼性も高められる。
The gist of the electronic device pressing device of the present invention is that the pressure detecting device comprises a load cell.
According to such a configuration, since the structure of the pressure detection device does not include a mechanical movable part requiring maintenance, the reliability of the electronic device pressing device can be improved.
本発明のICハンドラは、把持した電子部品を検査用ソケットに搬送配置する検査用ヘッドを備えるICハンドラにおいて、前記検査用ヘッドには、前記記載の電子部品の押圧装置が設けられ、同電子部品の押圧装置の把持部に把持された電子部品が前記検査用ソケットに配置されることを要旨とする。 The IC handler of the present invention is an IC handler comprising an inspection head for transporting and arranging the gripped electronic component to the inspection socket, and the inspection head is provided with the electronic component pressing device described above. The gist is that the electronic component held by the holding portion of the pressing device is disposed in the inspection socket.
このような構成によれば、検査用ヘッドが電子部品を検査用ソケットへ当接させるときには電子部品の外部端子が検査用ソケットの検査用プローブに適正押圧力よりも低圧にされた押圧力により当接され、圧力検出装置による検出値が静定されるタイミングで押圧力が適正押圧力に変更される。これにより、電子部品が検査用ソケットに当接されるときにピストンの押圧力に加えてピストン自身の慣性力もその上面に印加されたとしても、当接圧力が適正押圧力よりも低圧にされている分だけ印加される押圧力が緩和されるようになる。これによりこのようなICハンドラに搬送把持される電子部品が適正な圧力にて検査用ソケットに当接されるようになる。 According to such a configuration, when the inspection head causes the electronic component to contact the inspection socket, the external terminal of the electronic component is applied to the inspection probe of the inspection socket by the pressing force that is lower than the appropriate pressing force. The pressing force is changed to an appropriate pressing force at the timing when the detected value by the pressure detecting device is settled. As a result, even when the electronic component is brought into contact with the socket for inspection and the inertia force of the piston itself is applied to the upper surface in addition to the pressing force of the piston, the contact pressure is made lower than the appropriate pressing force. As a result, the applied pressing force is reduced. As a result, the electronic component conveyed and gripped by such an IC handler comes into contact with the inspection socket with an appropriate pressure.
また、当接時の押圧力が、当接時の検出値の最大値が適正押圧力の近傍の値となるように算出されるようになる。これにより、当接時の押圧力が予め設定されているような場合に比較しても検出値が当接時の押圧力へ迅速に到達されつつ電子部品への過大な押圧力の印加も緩和されるバランスの良い当接時の押圧力が算出されるようになる。 Further, the pressing force at the time of contact is calculated so that the maximum value of the detected value at the time of contact becomes a value in the vicinity of the appropriate pressing force. As a result, even if the pressing force at the time of contact is set in advance, the detection value is quickly reached the pressing force at the time of contact, and the application of excessive pressing force to the electronic component is also reduced. The pressing force at the time of contact with good balance is calculated.
さらに、電子部品に印加される押圧力がその最大値も含めて圧力検出装置を通じて検出されるので、前回の当接時の最大値に基づいて電子部品の当接時の押圧力を算出することができるようにもなる。すなわち、経時的変化等によりピストンの出力や検査用プローブの受け圧力に変化が来たして、電子部品への押圧力が変化されるような場合であれ、そのような押圧力の変化に柔軟に対応して電子部品に過大な押圧力が印加されないようにすることができるようにもなる。また、圧力検出装置を通じて得られる検出値が静定されるタイミングにてピストンの押圧力が検査に適した適正押圧力に変更されることから、当接時にピストンの押圧力が適正押圧力に到達されるまでの時間が最短化されるようになり、このような押圧装置に把持された電子部品の検査に要する時間が短縮されるようになる。 Furthermore, since the pressing force applied to the electronic component is detected through the pressure detection device including the maximum value, the pressing force at the time of contact of the electronic component is calculated based on the maximum value at the time of previous contact. Will be able to. In other words, even if the pressure on the electronic components changes due to changes in the piston output or the receiving pressure of the inspection probe due to changes over time, etc., it is possible to respond flexibly to such changes in the pressing force. Thus, it is possible to prevent an excessive pressing force from being applied to the electronic component. In addition, the piston pressing force reaches the appropriate pressing force at the time of contact because the piston pressing force is changed to an appropriate pressing force suitable for inspection at the timing when the detection value obtained through the pressure detection device is settled. The time until it is performed is shortened, and the time required to inspect the electronic component held by such a pressing device is shortened.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図7に従って説明する。図1は、電子部品検査装置としてのICハンドラ10を示す平面図である。
ICハンドラ10は、ベース11、安全カバー12、高温チャンバ13、供給ロボット14、回収ロボット15、第1シャトル16、第2シャトル17、複数のコンベアC1〜C6を備えている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view showing an
The
ベース11は、その上面に前記各要素を搭載している。安全カバー12は、ベース11の大きな領域を囲っていて、この内部には、供給ロボット14、回収ロボット15、第1シャトル16及び第2シャトル17が収容されている。
The
複数のコンベアC1〜C6は、その一端部側が、安全カバー12の外側に位置し、他端部が安全カバー12の内側に位置するように、ベース11に設けられている。各コンベアC1〜C6は、電子部品などのICチップTを複数収容したトレイ18を、安全カバー12の外側から安全カバー12の内側へ搬送したり、反対に、トレイ18を、安全カバー12の内側から安全カバー12の外側へ搬送したりする。
The plurality of conveyors C <b> 1 to C <b> 6 are provided on the base 11 such that one end thereof is located outside the
供給ロボット14は、X軸フレームFX、第1のY軸フレームFY1及び供給側ロボットハンドユニット20により構成されている。回収ロボット15は、該X軸フレームFX、第2のY軸フレームFY2及び回収側ロボットハンドユニット21により構成されている。X軸フレームFXは、左右方向(X方向。図1において左右方向。)に配置されている。第1のY軸フレームFY1及び第2のY軸フレームFY2は、前後方向(Y方向。図1において下上方向。)に沿って互いに平行となるように配置され、前記X軸フレームFXに対して、左右方向に移動可能に支持されている。そして、第1のY軸フレームFY1及び第2のY軸フレームFY2は、X軸フレームFXに設けた図示しないそれぞれのモータによって、該X軸フレームFXに沿って左右方向に往復移動する。
The
第1のY軸フレームFY1の下側には、供給側ロボットハンドユニット20が前後方向(Y方向)に移動可能に支持されている。供給側ロボットハンドユニット20は、第1のY軸フレームFY1に設けた図示しないそれぞれのモータによって、該第1のY軸フレームFY1に沿って前後方向に往復移動する。そして、供給側ロボットハンドユニット20は、例えば、コンベアC1のトレイ18に収容された検査前のICチップTを、例えば、第1シャトル16に供給する。
A supply-side
第2のY軸フレームFY2の下側には、回収側ロボットハンドユニット21が前後方向(Y方向)に移動可能に支持されている。回収側ロボットハンドユニット21は、第2のY軸フレームFY2に設けた図示しないそれぞれのモータによって、該第2のY軸フレームFY2に沿って前後方向に往復移動する。そして、回収側ロボットハンドユニット21は、例えば、第1シャトル16から供給された検査後のICチップTを、例えば、コンベアC6のトレイ18に供給する。
A collection-side
ベース11の上面であって、供給ロボット14と回収ロボット15の間には、第1のレール24A及び第2のレール24Bがそれぞれ左右方向に平行して配設されている。第1のレール24Aには、第1シャトル16が左右方向に往復動可能に備えられている。また、第2のレール24Bには、第2シャトル17が左右方向に往復動可能に備えられている。
On the upper surface of the
第1シャトル16は、左右方向に長い略板状のベース部材16Aを備えていて、その底面の図示しないレール受けによって第1のレール24Aに摺接されている。そして、第1シャトル16に設けた図示しないモータによって、第1のレール24Aに沿って往復動される。ベース部材16Aの上面の両端には、それぞれチェンジキット25,27がネジなどで交換可能に固着されて、各チェンジキット25,27の各ポケット26にICチップTを保持するようになっている。
The
第2シャトル17は、左右方向に長い略板状のベース部材17Aを備えていて、その底面の図示しないレール受けによって第2のレール24Bに摺接されている。そして、第2シャトル17に設けた図示しないモータによって、第2のレール24Bに沿って往復動される。ベース部材17Aの上面の両端には、それぞれチェンジキット25,27がネジなどで交換可能に固着されて、各チェンジキット25,27の各ポケット26にICチップTを保持するようになっている。
The
ベース11の上面であって、第1及び第2シャトル16,17との間には検査部23が設けられている。
図2において、検査部23は、その上面に検査用ソケット23Aが凹設されている。検査用ソケット23Aは、そこに装着されたICチップTに電気的な検査を行うためのソケットであって、その上部にICチップTの配置されるコネクタ部23Acが設けられている。すなわち検査部23には、検査用ソケット23Aがそのコネクタ部23Acを上方に向けるかたちに配設されている。
An
In FIG. 2, an
図3において、コネクタ部23Acには、検査対象とされるICチップTの各外部端子Bに対応した複数の検査用の接続端子としての検査用プローブ23Pが備えられている。
検査用プローブ23Pは、その基端部が検査用ソケット23A内を上下動可能に配置されるとともに、その先端部がコネクタ部23Acの底部23bから上方に突出されるようになっている。すなわち検査用プローブ23Pは、その基端部が検査用ソケット23A内をその稼動範囲の下端まで移動されたとき、その先端部がコネクタ部23Acの底部23bと同じ高さの下端位置に配置される。また、その基端部が検査用ソケット23A内をその稼動範囲の上端まで移動されたとき、その先端部がコネクタ部23Acの底部23bから最も突出される上端位置に配置されるようになっている。なお通常、図4(a)に例示されるように、検査用プローブ23Pは、その基端部が図示しないばねにより上方へ付勢されてその稼動範囲の上端に配置されるようにされており、このときその先端部が上端位置に配置されるようになっている。一方、図4(c)に例示されるように、検査用プローブ23Pは、その先端部に押圧力を受ける場合、その基端部へのばねによる上方への付勢力(受け圧力)に抗して下方に移動され、その先端部が上端位置から下端位置の方向へ移動され底部23bからの突出長が短くされる。すなわちICチップTが検査用ソケット2
3Aに押圧されるとき、ICチップTの各外部端子Bが各検査用プローブ23Pの受け圧力に抗しつつそれらを押し下げることにより、それら検査用プローブ23Pとの間に所定の接触圧を確保しつつ電気的な接続が確保されるようになる。
In FIG. 3, the connector portion 23Ac is provided with a plurality of inspection probes 23P as connection terminals for inspection corresponding to the external terminals B of the IC chip T to be inspected.
The
When pressed by 3A, each external terminal B of the IC chip T pushes them down against the receiving pressure of each
図1において、第1及び第2シャトル16,17と検査用ソケット23Aとの上方には、各シャトル16,17と検査用ソケット23Aとの間でICチップTを相互に搬送するために、前後方向(Y方向)に往復移動可能な検査用ヘッド22が設けられている。図2において、検査用ヘッド22には、ベース11上に設置された図示しないフレームに対して前後方向に移動可能な水平移動部31と、水平移動部31に対して上下(Z方向)動可能にその下部に連結された垂直移動部32と、垂直移動部32の下部に連結された把持部35とが設けられている。
In FIG. 1, above and below the first and
水平移動部31は、フレームに設けられたY軸モータMY(図5参照)の正逆回転により同フレームに沿って前後方向に往復移動されるようになっている。
垂直移動部32は、水平移動部31に設けられたZ軸モータMZ(図5参照)の正逆回転により同水平移動部31に対して上下方向に往復移動される。すなわち、把持部35の高さが、ICチップTを各チェンジキット25,27の各ポケット26へ給排させる場合の給排高さや、ICチップTを検査用ソケット23Aに配置させる場合の配置高さ又は検査用ヘッド22とともに前後方向(Y方向)へ移動される場合の移動高さの各高さに各工程に応じて垂直移動部32の上下動により移動される。
The horizontal moving
The vertical moving
垂直移動部32には、位置調整装置33とその位置調整装置33の下部に連結された押圧部34とが設けられている。
位置調整装置33は、その下部の位置を対向する検査部23などに対して微調整するものであって、その筐体が垂直移動部32に対して固定されているとともに、その下部が垂直移動部32に対して水平方向(XY方向)への相対移動及び水平面(XY平面)に沿った回転移動することが可能になっている。すなわち位置調整装置33には、その下部を左右方向(X方向)に移動させる図示しないX移動アクチュエータと、前後方向(Y方向)に移動させる図示しないY移動アクチュエータと、水平面に沿って回転(θ移動)させる図示しないθ移動アクチュエータとが設けられている。そしてそれらアクチュエータの協働により、位置調整装置33の下部が垂直移動部32に対して水平方向への相対移動及び水平面に沿った回転移動されるとともに、その下部に接続された押圧部34も垂直移動部32に対して水平方向への相対移動及び水平面に沿った回転移動、すなわち位置が微調整されるようになる。
The vertical moving
The
押圧部34の内部には空気圧シリンダが設けられている。空気圧シリンダには、同空気圧シリンダに対して所定のストロークにて上下動可能なピストン34Pの基端部が設けられており、そのピストン34Pの先端部が押圧部34の下面から下方に向けて突出されている。空気圧シリンダは圧縮空気が供給されたときに稼動状態とされ、その供給された圧縮空気の空気圧に基づいた押圧力によりピストン34Pが同空気圧シリンダ内の下端である下降端まで下動される。一方、空気圧シリンダはその内圧が大気圧に開放されたときに非稼動状態とされ、図示しないばねなどの付勢によりピストン34Pが同空気圧シリンダ内の上端である上昇端まで上動されるようになっている。これにより押圧部34は、その下面においてピストン34Pの先端部が上昇端と下降端との間の距離に相当するストロークで上下動するようになっている。なお本実施形態では、ピストン34Pが上下動されるストロークは、垂直移動部32が上下動される距離と比べると極めて短い距離である。
A pneumatic cylinder is provided inside the
押圧部34の側面には、ピストン34Pの基端部が上昇端に位置していることを検出する上昇端検出センサ34Uと、ピストン34Pの基端部が下降端に位置していることを検出する下降端検出センサ34Dとが設けられている。上昇端検出センサ34Uと下降端検
出センサ34Dは、例えば近接された磁石の磁力を検出するものであって、ピストン34Pの基端部に設けられた永久磁石が空気圧シリンダ内を上昇端や下降端に位置されたときの磁力をそれぞれ検出するようになっている。すなわち上昇端検出センサ34Uは、ピストン34Pが上昇端に位置していることを検出した場合、検出したことを示す「ON」信号を出力し、それ以外の場合には検出していないことを示す「OFF」信号を出力する。また下降端検出センサ34Dは、ピストン34Pが下降端に位置していることを検出した場合、検出したことを示す「ON」信号を出力し、それ以外の場合には検出していないことを示す「OFF」信号を出力する。
On the side surface of the
ピストン34Pの先端部には前記把持部35が連結されている。すなわち、把持部35は、位置調整装置33の下部が駆動されることにより垂直移動部32に対して水平方向への相対移動及び水平面に沿った回転移動されるとともに、押圧部34のピストン34Pが駆動されることにより短距離の上下動されるようになっている。
The
把持部35は、その下面35bに吸着口が設けられている。吸着口は、図示しない真空装置への接続と大気圧への開放とを切り替える吸着用バルブV1(図5参照)に接続されており、真空装置に接続されたときに生じる負圧によりICチップTを把持部35に吸着把持させるようになっている。これにより、把持部35に把持される検査前のICチップTは、押圧部34が非稼動状態にされているときには押圧部34に近い上昇位置に配置され、押圧部34が稼動状態にされているときには押圧部34からピストン34Pのストロークだけ突出された下降位置に配置される。
The
これにより、ICチップTは把持部35の下面35bに吸着されることによって検査用ヘッド22に把持されるようになる。そして、図4(a)に示すように、ICチップTは、検査用ヘッド22の前後移動により検査用ソケット23Aに対向されつつ垂直移動部32が下降されることにより、検査用ソケット23Aのコネクタ部23Acに配置される。本実施形態では、押圧部34が非稼動状態にされICチップTが上昇位置に配置されている状態で、ICチップTがコネクタ部23Acに配置されるようになっており、その各外部端子Bと各検査用プローブ23Pとの間には微小な間隔が形成されるようになっている。なおこの微小間隔は、空気圧シリンダのピストン34Pのストロークよりも短い距離に設定されている。そして、押圧部34が非稼動状態から稼動状態にされることに伴いICチップTが上昇位置から下降位置に下動されると、図4(b)に示すように、その下動ストローク範囲の途中であるとともに検査用プローブ23Pの上端位置である当接位置にて各外部端子Bが各検査用プローブ23Pに当接されるようになる。その後、図4(c)に示すように、各外部端子Bはピストン34Pが下降端に到達されるまで各検査用プローブ23Pを当接位置から下方に押下させるようになっている。なおピストン34Pが下降端に配置されたとき、各外部端子Bに押下された検査用プローブ23Pはその基端部が稼動範囲の下端よりも上方にて停止されるようになっており、各外部端子Bには対応するそれぞれの検査用プローブ23Pからの上方への付勢力(受け圧力)以外の押圧力が印加されないようになっている。
Thus, the IC chip T is gripped by the
また本実施形態では、把持部35は、その上部35aの中央にロードセル36が設けられており、そのロードセル36にピストン34Pの先端部が連結されている。ロードセル36は、その上下方向に受ける荷重に基づいて、その荷重に応じた検出信号を出力する。すなわち把持部35は、ロードセル36を介してピストン34Pにより上下動されるとともに、ピストン34Pを押し返す反力を含めたピストン34Pからの押圧力がロードセル36により検出されて、その検出された押圧力に応じた検出信号がロードセル36から出力されるようになっている。
In the present embodiment, the
次に、ICハンドラ10の電気的構成について図5を参照して説明する。図5は、主に
ICチップTを検査用ソケット23Aに配置するための電気的構成をブロック図として示したものである。
Next, the electrical configuration of the
ICハンドラ10には、制御装置50が備えられている。制御装置50は、中央演算処理装置(CPU)、不揮発性メモリ(ROM)及び揮発性メモリ(RAM)を有するマイクロコンピュータを中心に構成されており、メモリに格納されている各種データ及びプログラムに基づいて各種制御を実行する。本実施形態では制御装置50にて、ICチップTを検査用ソケット23Aに押圧する押圧力制御などが実行される。またRAMには、適正押圧力の値、当接押圧力の値、最大押圧力の値とその初期値、及び静定判定用閾値などを格納する領域がそれぞれ確保されている。
The
制御装置50は、入出力装置51と電気的に接続されている。入出力装置51は、各種スイッチと状態表示機を有しており、前記各処理の実行を開始する指令信号や、各処理を実行するための初期値データ等を制御装置50に出力する。本実施形態では、検査に適した押圧力である適正押圧力、ICチップTが検査用ソケットに当接されるときの当接押圧力、最大押圧力の初期値、圧力検出装置の検出に基づく検出値が静定されたことを判定するための静定判定用閾値などが制御装置50に出力される。制御装置50は、入出力装置51から受けたそれらの値をそれぞれの値に対応して確保されている各領域にそれぞれ格納させる。
The
制御装置50は、Y軸モータ駆動回路MYD及びZ軸モータ駆動回路MZDとそれぞれ電気的に接続されている。
Y軸モータ駆動回路MYDは、制御装置50から受けた駆動信号に応答して、同駆動信号に基づく駆動量を演算し、演算された駆動量に基づいてY軸モータMYを駆動制御するようになっている。また制御装置50には、Y軸モータ駆動回路MYDを介してY軸モータエンコーダEMYによって検出されたY軸モータMYの回転速度が入力される。これにより制御装置50は、検査用ヘッド22の前後方向の位置を把握するとともに、その把握した位置と、目標位置としての検査用ソケット23Aの上方位置や、第1又は第2シャトル16,17の上方位置などとのずれを求めて、そのずれを減少させるべくY軸モータMYを駆動制御して検査用ヘッド22が目標位置に移動されるようしている。
The
The Y-axis motor drive circuit MYD calculates a drive amount based on the drive signal in response to the drive signal received from the
Z軸モータ駆動回路MZDは、制御装置50から受けた駆動信号に応答して、同駆動信号に基づく駆動量を演算し、演算された駆動量に基づいてZ軸モータMZを駆動制御するようになっている。また制御装置50には、Z軸モータ駆動回路MZDを介してZ軸モータエンコーダEMZによって検出されたZ軸モータMZの回転速度が入力される。これにより制御装置50は、把持部35の上下方向の位置(高さ)を把握するとともに、その高さと、目標高さとしての給排高さや、配置高さ又は移動高さなどとのずれを求めて、そのずれを減少させるべくZ軸モータMZを駆動制御して把持部35が目標高さに移動されるようにしている。
The Z-axis motor drive circuit MZD calculates a drive amount based on the drive signal in response to the drive signal received from the
制御装置50は、バルブ駆動回路V1Dと電気的に接続されている。バルブ駆動回路V1Dは、制御装置50から受けた制御信号に応答して吸着用バルブV1を駆動制御するようになっている。吸着用バルブV1は、駆動制御により把持部35底面の吸着口の接続先を真空装置と大気圧との間で切り替えられることにより、吸着孔の圧力を負圧と大気圧との間で切り替えるようになっている。そして吸着口の圧力が負圧にされたときにICチップTが把持部35に吸着把持される。
The
制御装置50は、押圧部34に対応して設けられた電空レギュレータ回路ARと電気的に接続されている。電空レギュレータ回路ARは、制御装置50から入力される圧力指令値に応答して、そこに入力される圧縮空気の圧力を圧力指令値により指示される圧力に調
整して押圧部34に供給する。これにより押圧部34は、圧力指令値で指示される圧力に応じた押圧力によりそのピストン34Pが駆動される。例えば、電空レギュレータ回路ARは、制御装置50から圧力が適正押圧力である圧力指令値を受けると圧縮空気の圧力を調整して押圧部34のピストン34Pが適正押圧力で下動されるようにする。また、例えば、電空レギュレータ回路ARは、制御装置50から圧力が大気圧である圧力指令値を受けると圧縮空気の圧力を大気圧に調整して押圧部34のピストン34Pが上動されるようにする。
The
制御装置50は、垂直移動部32に設けられた位置調整装置33と電気的に接続されている。位置調整装置33は、制御装置50から受ける制御信号に応答してX移動アクチュエータ、Y移動アクチュエータ及びθ移動アクチュエータの各アクチュエータを駆動制御することによりその下部を垂直移動部32に対して左右方向(X方向)及び前後方向(Y方向)に相対移動させるとともに、水平面(XY平面)に沿って回転移動させる。これにより例えば、制御装置50が別途設けられるビジュアルアライメント装置などにより算出された垂直移動部32に対するICチップTの位置補正データに基づいて制御信号を出力し、位置調整装置33が同制御信号に基づいてその下部に連結された押圧部34(ICチップT)の位置を同垂直移動部32に対して微調整するようになる。
The
制御装置50は、上昇端検出センサ34Uと電気的に接続されている。制御装置50は、ピストン34Pが上昇端に配置されたこときに上昇端検出センサ34Uから出力される「ON」信号を受けて、ピストン34Pが上昇端に配置されていると判定する。
The
制御装置50は、下降端検出センサ34Dと電気的に接続されている。制御装置50は、ピストン34Pが下降端に配置されたこときに下降端検出センサ34Dから出力される「ON」信号を受けて、ピストン34Pが下降端に配置されていると判定する。
The
制御装置50は、ロードセル36と電気的に接続されている。制御装置50は、ロードセル36から出力される検出信号を受けて、同検出信号に基づいてピストン34Pと把持部35との間の押圧力を逐次算出するようにしている。
The
また、制御装置50は、当接時に用いる当接押圧力を算出するための当接押圧力算出処理を行なう。当接押圧力算出処理は、前回の当接時の最大押圧力の値から適正押圧力を減算して求められた値を、その都度前回の当接時に印加した当接押圧力から減算することにより求める。例えば、前回の当接時に最大押圧力の値が適正押圧力よりも大きい場合には、適正押圧力を超える過剰圧力(正圧)を前回の当接時に印加した当接押圧力から減算したものが新たな当接押圧力として求められる。また例えば、前回の当接時に最大押圧力の値が適正押圧力よりも小さい場合には、適正押圧力に不足する不足圧力(負圧)を前回の当接時に印加した当接押圧力に加算したものが新たな当接押圧力として求められる。
Further, the
さらに、制御装置50は、検査用ソケット23Aに当接されたICチップTに印加される押圧力の最大値を検出する最大押圧力検出処理を行なう。最大押圧力検出処理は、まず最大押圧力が記録されているメモリ領域の値を「0」にしてから、例えば上昇端検出センサ34Uから「OFF」信号が入力されてから下降端検出センサ34Dから「ON」信号が入力されるまで行われる。そのとき最大押圧力検出処理では、ロードセル36から出力される検出信号に基づいて算出された押圧力(検出押圧力)がメモリに保存されている最大押圧力より大きいか否かを逐次比較して、検出押圧力が最大押圧力よりも大きい場合にはその値を最大押圧力の値にするようにしている。
Further, the
また、制御装置50は、検出押圧力が静定されたことを判定する静定判定処理を行なう。静定判定処理は、下降端検出センサ34Dから「ON」信号が入力された後に、検出押
圧力と圧力指令値(当接押圧力)との差分の大きさが静定判定用閾値よりも小さい期間が所定の期間経過したことにより検出押圧力が静定されたと判定する。
Further, the
次に、図6及び図7を参照して、上述のような検査用ヘッド22を有するICハンドラ10がICチップTを検査用ソケット23Aへ当接させる工程(当接工程)について説明する。図6は当接工程を示すフローチャートであり、図7は当接工程においてICチップTに印加される押圧力などの変化と時間との関係を示すタイミングチャートである。
Next, a process (contact process) in which the
なお、このような当接工程は検査用ヘッド22により検査前のICチップTが検査用ソケット23Aに対向される位置まで移動されるたびに繰返して行われる工程であり、
図7には、それら工程のうちの最初の2回の工程が示されている。すなわち図7において、左側(時間の早い側)には初回の当接工程のタイミングチャートが、右側(時間の遅い側)には2回目の当接工程のタイミングチャートが表示されている。そして以下では、2回目の当接工程(今回の当接工程)の詳細についてフローチャートに基づいて説明する。
In addition, such a contact process is a process repeatedly performed whenever the IC chip T before inspection is moved to the position facing the
FIG. 7 shows the first two steps among these steps. That is, in FIG. 7, the timing chart of the first contact process is displayed on the left side (early time side), and the timing chart of the second contact process is displayed on the right side (late time side). In the following, details of the second contact process (current contact process) will be described based on a flowchart.
まず、検査用ヘッド22により検査前のICチップTが検査用ソケット23Aに対向される位置まで移動されると、ICチップTを検査用ソケット23Aへ当接させる当接工程が開始される。すなわち今回の当接工程が開始されると、制御装置50は、検査用ヘッド22の垂直移動部32を下降させて同ICチップTを検査用ソケット23Aに配置させる工程としてのIC配置工程を行う(ステップS11)。なおIC配置工程においてICチップTが検査用ソケット23Aに配置されたときには、図4(a)に示すように、ICチップTの各外部端子Bと各検査用プローブ23Pとの間には微小な隙間が生じている。
First, when the IC chip T before inspection is moved to a position facing the
ICチップTが検査用ソケット23Aに配置されると、制御装置50は、押圧指令を「ON」信号にして(図7の時間ta2)、低圧押圧工程を実行する(ステップS12)。低圧押圧工程は、検査用ソケット23Aに配置されたICチップTを同検査用ソケット23Aに適正押圧力Pr1よりも低い圧力である当接押圧力Pr2により押圧する工程である。
When the IC chip T is placed in the
ところでピストン34Pの下動に伴って下動するICチップTの各外部端子Bが検査用プローブ23Pに当接される瞬間には、ピストン34Pからの下方への押圧力(例えば、当接押圧力Pr2)とともに、下動しているピストン34Pの自身の慣性力がICチップTの上面に印加される。またこのとき、ICチップTの下面にも、その各外部端子Bを介して、上方に付勢されている検査用プローブ23Pの慣性力が印加される。すなわち、ICチップTの各外部端子Bと検査用プローブ23Pとが当接されるとき、ICチップTにはピストン34Pからの下方への押圧力のみならずこれらの慣性力も同時に印加されることとなり、これらの慣性力を要因とした過大な圧力が印加されるようになる。なおこれらの慣性力はICチップTが検査用プローブ23Pに当接された瞬間に最大となるものと考えられることから、過大な圧力の最大値はICチップTが検査用プローブ23Pに当接されたときに生じるものと考えられている。そしてこのような過大な圧力の印加は、近年の電子部品の小型化、高集積化に伴い、電子部品自身の剛性の低下や内部回路の微細化とも相まって、外部からの衝撃に対する耐性が低下している電子部品としてのICチップTにダメージを与えるおそれが高くなっている。そこで、本実施形態では各外部端子Bが検査用プローブ23Pに当接されたときにICチップTに過大な圧力の印加がされないように、まず低圧押圧工程において、各外部端子Bを適正押圧力より低い当接押圧力にて検査用プローブ23Pに当接させるようにしている。
By the way, at the moment when each external terminal B of the IC chip T that moves downward with the downward movement of the
そこで今回の当接工程における押圧指令値としての当接押圧力Pr2は、前回の当接工程のときに検出された最大押圧力Psvから適正押圧力Pr1を引いた圧力差fを、前回の当接押圧力、すなわち適正押圧力Pr1から差し引いた値として算出される。これによ
り、今回の当接工程でICチップTが検査用プローブ23Pに当接した瞬間にICチップTに印加される最大押圧力(時間ts2)の大きさが前回の最大押圧力Psv(時間ts1)よりも圧力差fだけ低下されるようになる。
Therefore, the contact pressing force Pr2 as the pressing command value in the current contact process is obtained by subtracting the pressure difference f obtained by subtracting the appropriate pressing force Pr1 from the maximum pressing force Psv detected in the previous contact process. It is calculated as a value obtained by subtracting from the contact pressure, that is, the appropriate pressure Pr1. As a result, the magnitude of the maximum pressing force (time ts2) applied to the IC chip T at the moment when the IC chip T comes into contact with the
ここでついでに、初回の当接工程(前回の当接工程)における当接押圧力の算出についていても説明する。初回の当接工程のときにはそれより以前に最大押圧力が算出されていないことから、最大押圧力の初期値として適正押圧力Pr1が適用されて、最大押圧力から適正押圧力Pr1を引いた圧力差fが「0」とされている。これにより、初回の当接工程における当接押圧力は適正押圧力Pr1として算出されている。そのため、初回の当接工程においては従来の当接工程における場合と同様の過大な圧力がICチップTへ印加されるものとなっている。これにより図7においては、従来から知られている当接時に適正押圧力を印加する場合と、今回の当接工程とのそれぞれの場合においてICチップに印加される押圧力の態様が対比される態様になっている。 Next, the calculation of the contact pressing force in the first contact process (previous contact process) will also be described. Since the maximum pressing force has not been calculated before the first contact step, the appropriate pressing force Pr1 is applied as the initial value of the maximum pressing force, and the pressure obtained by subtracting the appropriate pressing force Pr1 from the maximum pressing force. The difference f is “0”. Thereby, the contact pressing force in the first contact process is calculated as the appropriate pressing force Pr1. Therefore, in the first contact process, an excessive pressure similar to that in the conventional contact process is applied to the IC chip T. Accordingly, in FIG. 7, the aspect of the pressing force applied to the IC chip is compared in the case where the appropriate pressing force is applied at the time of contact, which has been conventionally known, and the current contact process. It is an aspect.
すなわち低圧押圧工程が開始されると、制御装置50は、上述のようにして算出された当接押圧力Pr2の圧力指令値を電空レギュレータ回路ARへ入力させ、電空レギュレータ回路ARから当接押圧力Pr2の圧縮空気が空気圧シリンダに供給される。そして空気圧シリンダは、ピストン34Pが上昇端から下動されて上昇端検出センサ34Uの信号が「ON」から「OFF」に変化する(図7の時間ta2の後)。
That is, when the low pressure pressing process is started, the
空気圧シリンダに当接押圧力Pr2の圧縮空気が供給されることにより低圧押圧工程が終了されるが、電空レギュレータ回路ARから空気圧ピストンへの同圧縮空気の供給は維持されるようになっている。これによりその後も空気圧シリンダのピストン34Pは下動され、図4(b)に示されるように、当接位置にて外部端子Bが検査用プローブ23Pに当接されてから、図4(c)に示されるように、下降端まで移動されて下降端検出センサ34Dの信号が「OFF」から「ON」に変化されるようになる(図7の時間td2)。
The low pressure pressing process is completed by supplying the compressed air with the contact pressure Pr2 to the pneumatic cylinder, but the supply of the compressed air from the electropneumatic regulator circuit AR to the pneumatic piston is maintained. . As a result, the
低圧押圧工程が終了されると、例えばピストン34Pが下動されて上昇端検出センサ34Uから「OFF」信号が出力されると、制御装置50は、検出押圧力から最大押圧力を記憶する圧力変動検出工程を実行する(ステップS13)。圧力変動検出工程は、下降端検出センサ34Dが「ON」信号を出力するとき(図7の時間td2)まで実行されるようになっており、それまでに検出された検出押圧力のうちの最大の値、例えば図7の時間ts2のときの押圧力が検出されるようになっている。なお今回の当接工程で求められる最大押圧力は、次回の当接工程で用いられるものであり、上述したとおり、今回の当接工程で用いた最大押圧力は前回の当接工程にて求められた最大押圧力Psvである。
When the low-pressure pressing process is completed, for example, when the
圧力変動検出工程が終了されると、例えばピストン34Pが下降端に配置され下降端検出センサ34Dから「ON」信号が出力されると、制御装置50は、圧力静定検出工程を実行する(ステップS14)。圧力静定検出工程では、検出押圧力と当接押圧力Pr2との差を算出し、この差の値の大きさが静定判定用閾値の値を越えない期間が所定の期間を経過したときに、検出される押圧力が静定されたと判定される。すなわちICチップTに印加されている押圧力が静定されたと判定される。例えば、図7においては、時間tc2のときに検出押圧力(圧力Psu)が当接押圧力Pr2に静定されたものと判定されている。また例えば、図7において前回の当接工程においては時間tc1のときに検出押圧力(圧力Pc1)が当接押圧力(このときは適正押圧力Pr1)に静定されたものと判定されている。
When the pressure fluctuation detection process is completed, for example, when the
検出押圧力が静定されたと判定されると、制御装置50は、圧力静定検出工程を終了して(図7の時間tc2)、検査用押圧工程を実行する(ステップS15)。検査用押圧工程では、制御装置50は、電空レギュレータ回路ARへの圧力指令値を当接押圧力Pr2
から適正押圧力Pr1に変更する。そして検出押圧力が圧力Pc1(適正押圧力Pr1)に変化したことが確認されると、制御装置50は、ICチップTの電気的な検査を開始させる。
If it is determined that the detected pressing force has been stabilized, the
To an appropriate pressing force Pr1. When it is confirmed that the detected pressing force has changed to the pressure Pc1 (appropriate pressing force Pr1), the
ICチップTの電気的な検査が終了されると、制御装置50は、IC離脱工程(ステップS16)を行う。IC離脱工程では、制御装置50は、押圧指令の信号を「OFF」にするとともに、電空レギュレータ回路ARへ入力させる圧力指令値を「0」(大気圧)に変更する。そして空気圧シリンダが大気圧にされた押圧部34はそのピストン34Pが上動開始されて下降端検出センサ34Dの信号が「ON」から「OFF」にされた後、上昇端まで上昇することにより上昇端検出センサ34Uの信号が「OFF」から「ON」にされる。そしてピストン34Pが上昇端に配置された後に、検査用ヘッド22の垂直移動部32が上昇されてICチップTが検査用ソケット23Aから離脱される。
When the electrical inspection of the IC chip T is completed, the
その後、検査用ヘッド22により検査前のICチップTが検査用ソケット23Aに対向される位置まで移動されるたびに上記当接工程が繰り返し行われる。
以上説明したように、本実施形態の電子部品の押圧装置及びICハンドラによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
Thereafter, each time the IC chip T before inspection is moved to a position facing the
As described above, according to the electronic device pressing device and the IC handler of this embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1)当接時にはICチップTの外部端子Bが検査用ソケット23Aの検査用プローブ23Pに適正押圧力Pr1よりも低圧にされた当接押圧力Pr2により当接され、圧力検出装置としてのロードセル36による検出値としての検出押圧値が静定されるタイミングで押圧力指令値が適正押圧力Pr1に変更されるようにした。これにより、ICチップTが検査用ソケット23Aに当接されるときにピストン34Pの押圧力に加えてピストン34P自身の慣性力もその上面に印加されたとしても、当接時の押圧力が適正押圧力Pr1よりも低圧にされている分だけ印加される押圧力が緩和されるようになる。これによりICチップTが適正な圧力にて検査用ソケット23Aに当接されるようになる。
(1) At the time of contact, the external terminal B of the IC chip T is contacted to the
(2)ICチップTに印加される押圧力がその最大値も含めてロードセル36を通じて検出するようにしたので、前回の当接時の最大押圧力に基づいてICチップTの当接時の当接押圧力Pr2を算出することができるようにもなる。すなわち、経時的変化等によりピストン34Pの出力や検査用プローブ23Pの受け圧力に変化が来たして、ICチップTへの押圧力が変化されるような場合であれ、そのような押圧力の変化に柔軟に対応してICチップTに過大な押圧力が印加されないようにすることができるようにもなる。
(2) Since the pressing force applied to the IC chip T is detected through the
(3)また、当接押圧力Pr2は、当接時の最大押圧力が適正押圧力Pr1近傍の値となるように算出される。これにより当接押圧力Pr2が、当接押圧力の予め設定されているような場合に比較して検出押圧力が当接押圧力Pr2へ迅速に到達しつつICチップT
への過大な押圧力の印加も緩和されるバランスの良い適切な値として算出されるようになる。
(3) The contact pressing force Pr2 is calculated so that the maximum pressing force at the time of contact becomes a value near the appropriate pressing force Pr1. As a result, the detected pressing force quickly reaches the contact pressing force Pr2 as compared with the case where the contact pressing force Pr2 is set in advance.
Application of an excessive pressing force to the lens is calculated as a well-balanced and appropriate value that is alleviated.
(4)ロードセル36を通じて得られる検出押圧力が静定されるタイミングを格別に算出して、当接毎に好適なタイミングでピストン34Pの押圧力が適正押圧力Pr1に変更されるようにした。これにより、静定されるタイミングが事前に設定されているような場合と比較して、当接時にピストン34Pの押圧力が適正押圧力Pr1に到達されるまでに要する時間が最短化されるようになり、このような検査用ヘッド22に把持されたICチップTの検査に要する時間が短縮されるようになる。
(4) The timing at which the detected pressing force obtained through the
(5)初回の当接時のように、前回の当接時にロードセル36により検出された最大押圧力がないような場合であれ、その初期値として適正押圧力Pr1を用いることにより当接時にピストン34Pに与える押圧力が算出されるようにした。これにより、このような
検査用ヘッド22による検査用ソケット23AへのICチップTの当接が、初回の当接時のような場合も含めて行なわれるようになる。
(5) Even when there is no maximum pressing force detected by the
(6)ロードセル36をピストン34Pの先端部と把持部35との間に設けた。これにより、検査用ヘッド22への圧力検出装置の設置が容易となりこのような検査用ヘッド22の実現が容易にされる。
(6) The
(7)また圧力検出装置としてロードセル36を採用したことから、圧力検出装置の構造がメンテナンスを要する機械的な可動部分を含まないものとされ、検査用ヘッド22としてその信頼性も高められる。
(7) Since the
なお、上記実施形態は、例えば以下のような態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、検出押圧力が静定されたことが、検出押圧力と圧力指令値(当接押圧力)との差分の大きさが静定判定用閾値よりも小さい期間が所定の期間経過したことにより判定された。しかしこれに限らず、検出押圧力の値から該検出押圧力が静定されたことを判定する方法は、圧力指令値を適正押圧力に変更するタイミングとして好適なものが算出されるのであればその他の公知の算出方法やデータ処理方法を用いてもよい。これにより静定判定の態様の自由度が高められる。
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects, for example.
In the above-described embodiment, when the detected pressing force is settled, a period in which the magnitude of the difference between the detected pressing force and the pressure command value (contact pressing force) is smaller than the static determination threshold is a predetermined period. Judged by the passage of time. However, the present invention is not limited to this, and a method for determining that the detected pressing force has been settled from the value of the detected pressing force is as long as a suitable timing for changing the pressure command value to the appropriate pressing force is calculated. Other known calculation methods and data processing methods may be used. Thereby, the freedom degree of the mode of a static determination is raised.
・また、上記実施形態では、検出押圧力が静定されたと判定される時点は、検出押圧力が現に静定されたときから所定期間だけ遅れた時点であったが、下降端検出センサ34Dから「ON」信号が入力されてから静定されたと判定されるまでの時点から所定期間を減じた期間を最短静定期間として求めてもよい。この場合には、同最短制定期間を、次回の当接工程において検出押圧力が静定される時点として用いることで静定判定に要する時間を短縮することができるようにもなる。
In addition, in the above embodiment, the time point when the detected pressing force is determined to be settled is a time point delayed by a predetermined period from the time when the detected pressing force is actually stabilized, but from the descending
・上記実施形態では、当接工程において毎回、圧力変動検出工程(ステップS13)と圧力静定検出工程(ステップS14)を行うこととしたが、これに限らず、図8に示すように、圧力変動検出工程と圧力静定検出工程とを省略してもよい。すなわち、一旦、好適な当接押圧力が算出された場合には、それ以降はその当接押圧力を用いて低圧押圧工程(ステップS22)における当接圧力の算出を省略してもよい。また、一旦、好適な最短静定期間が算出された場合には、それ以降はその最短静定期間を用いて検査用押圧工程(ステップS23)の開始の判断するようにしてもよい。これにより、当接工程に要する時間を短縮化することができるようにもなる。 In the above embodiment, the pressure fluctuation detection step (step S13) and the pressure stabilization detection step (step S14) are performed each time in the contact step, but not limited to this, as shown in FIG. The fluctuation detection step and the pressure stabilization detection step may be omitted. That is, once a suitable abutting pressing force is calculated, calculation of the abutting pressure in the low pressure pressing step (step S22) may be omitted using the abutting pressing force thereafter. Moreover, once a suitable shortest settling period is calculated, after that, the start of the test pressing step (step S23) may be determined using the shortest settling period. As a result, the time required for the contact step can be shortened.
・またそのような場合であれ、所定の期間毎に圧力変動検出工程と圧力静定検出工程とを行うこととすれば、経時変化により電子部品の押圧装置に生じる各種圧力変動などにも柔軟に対応できるようにもなる。 -Even in such a case, if the pressure fluctuation detection step and the static pressure detection step are performed every predetermined period, it is possible to flexibly cope with various pressure fluctuations that occur in the electronic device pressing device due to changes over time. It will be able to respond.
・上記実施形態では、ピストン34Pの上昇端や下降端を、上昇端検出センサ34Uや下降端検出センサ34Dがピストン34Pの基端部に設けられた永久磁石が近接されたことにより検出するようにした。しかしこれに限らず、ピストンが上昇端や下降端に位置されることが検出されるものであればその他の検出装置としてリミットスイッチや光センサなどが用いられてもよい。
In the above embodiment, the ascending end or descending end of the
・上記実施形態では、空気圧シリンダのピストン34Pはばねの付勢により上昇されたが、これに限らず、例えば空気圧で上昇れるようにしてもよい。
・上記実施形態では、圧力検出装置としてロードセル36が採用されたが、圧力検出装置としては、当接時に電子部品(ICチップ)に印加される押圧力が検出されるものであれば、その他の圧力検出装置としての歪みゲージなどを採用するようにしてもよい。これ
により、圧力検出装置の選択の自由度が高められ、このような電子部品の押圧装置の実現が容易にされる。
In the above-described embodiment, the
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、圧力検出装置としてのロードセル36がピストン34Pの先端部と把持部35との間に設けられたが、圧力検出装置の設置位置としては、当接時に電子部品に印加される押圧力が検出されるものであればその他の場所としての把持部と電子部品の間などに設けられてもよい。これにより、圧力検出装置の設置位置の選択の自由度が高められ、このような電子部品の押圧装置の実現が容易にされる。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、初回の当接工程のときには最大押圧力の初期値として適正押圧力Pr1が適用された。しかしこれに限らず、最大押圧力の初期値として経験値や実験値を用いるようにするようにしてもよい。これにより、初回の当接時のように、前回の当接時に圧力検出装置により検出された最大値がないような場合であれ、その初期値として経験値や実験値に基づく定数値を用いることにより当接時にピストンに与える押圧力が算出されるようになる。その結果、初回の当接工程における過大な圧力も低減されるようにもなり、このような電子部品の押圧装置による検査用ソケットへの電子部品の当接が、初回の当接時のような場合も含めてより好適に行なわれるようにもなる。 In the above embodiment, the appropriate pressing force Pr1 is applied as the initial value of the maximum pressing force in the first contact step. However, the present invention is not limited to this, and an empirical value or an experimental value may be used as the initial value of the maximum pressing force. As a result, even when there is no maximum value detected by the pressure detection device at the previous contact, as in the first contact, use a constant value based on an empirical value or an experimental value as the initial value. Thus, the pressing force applied to the piston at the time of contact is calculated. As a result, excessive pressure in the first contact process is also reduced, and the contact of the electronic component to the inspection socket by the electronic component pressing device is as in the first contact. It is also possible to carry out more appropriately including cases.
10…ICハンドラ、11…ベース、12…安全カバー、13…高温チャンバ、14…供給ロボット、15…回収ロボット、16…第1シャトル、16A…ベース部材、17…第2シャトル、17A…ベース部材、18…トレイ、20…供給側ロボットハンドユニット、21…回収側ロボットハンドユニット、22…検査用ヘッド、23…検査部、23A…検査用ソケット、23Ac…コネクタ部、23b…底部、23P…検査用プローブ、24A…第1のレール、24B…第2のレール、25…チェンジキット、26…ポケット、27…チェンジキット、31…水平移動部、32…垂直移動部、33…位置調整装置、34…押圧部、34D…下降端検出センサ、34P…ピストン、34U…上昇端検出センサ、35…把持部、35a…上部、35b…下面、36…ロードセル、50…制御装置、51…入出力装置、B…外部端子、C1〜C6…コンベア、FX…X軸フレーム、FY1…第1のY軸フレーム、FY2…第2のY軸フレーム、MY…Y軸モータ、MZ…Z軸モータ、T…ICチップ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ピストンと前記電子部品との間に設けられてそれらピストンと電子部品との間に生じる圧力を検出する圧力検出装置を備え、前記電子部品の外部端子と前記検査用プローブとのその都度前回の当接時に前記圧力検出装置により検出された検出値の最大値を取得するとともに、同電子部品の外部端子と検査用プローブとの当接時にはこの取得された最大値から前記適正押圧力の値が差し引かれた値をその都度前回の当接時に印加した押圧力から差し引いた押圧力にて前記ピストンを下動させ、前記圧力検出装置を通じて得られる検出値が静定されるタイミングにて前記ピストンの押圧力を前記適正押圧力に変更することを特徴とする電子部品の押圧装置。 The electronic component held by the holding portion provided at the lower portion of the piston whose pressing force can be changed is opposed to the inspection socket, and the piston is moved downward in this state to connect the external terminal of the electronic component to the inspection socket. An electronic component pressing device that controls the pressing force of the piston to an appropriate pressing force suitable for inspection of electrical characteristics while being brought into contact with an inspection probe provided in
A pressure detection device provided between the piston and the electronic component to detect pressure generated between the piston and the electronic component, and the external terminal of the electronic component and the inspection probe each time The maximum value of the detected value detected by the pressure detection device at the time of contact is acquired, and at the time of contact between the external terminal of the electronic component and the inspection probe, the value of the appropriate pressing force is calculated from the acquired maximum value. Each time the piston is moved downward by the pressing force subtracted from the pressing force applied at the time of previous contact, the subtracted value, and the detected value obtained through the pressure detecting device is settled at the timing. A pressing device for an electronic component, wherein the pressing force is changed to the appropriate pressing force.
請求項1に記載の電子部品の押圧装置。 The value of the appropriate pressing force is used as an initial value corresponding to the maximum value of the detection value acquired through the pressure detection device only at the first contact between the external terminal of the electronic component and the inspection probe. The electronic device pressing apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の電子部品の押圧装置。 Only at the first contact between the external terminal of the electronic component and the inspection probe, a constant value obtained empirically as an initial value corresponding to the maximum value of the detection value acquired through the pressure detection device is used. The electronic device pressing device according to claim 1.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子部品の押圧装置。 The said pressure detection apparatus is a pressing device of the electronic component as described in any one of Claims 1-3 provided between the said piston and the said holding part.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子部品の押圧装置。 The electronic device pressing device according to claim 1, wherein the pressure detection device includes a load cell.
前記検査用ヘッドには、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子部品の押圧装置が設けられ、同電子部品の押圧装置の把持部に把持された電子部品が前記検査用ソケットに配置されることを特徴とするICハンドラ。 In an IC handler having an inspection head for conveying and arranging the gripped electronic component to an inspection socket,
The electronic head pressing device according to any one of claims 1 to 5 is provided in the inspection head, and the electronic component gripped by a grip portion of the electronic device pressing device is provided in the inspection socket. An IC handler characterized by being arranged.
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