JP6460804B2 - 分類装置及び分類方法 - Google Patents

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Description

本発明は、多数の素子を分類する手法に関する。
半導体素子や電子部品など(以下、「素子」と呼ぶ。)の製造の際には、製造した素子の特性を検査し、特性に応じて素子を分類することが行われる。特許文献1は、半導体デバイスについて複数回のテストを行い、良品/不良品やグレードの判定を行う手法を記載している。具体的には、特許文献1では、一度測定した素子をテーブルに配置し、位置情報とともに記憶しておく。そして、この位置情報に基づいて再度素子を取り出して再検査を行い、再検査の結果に基づいて素子のグレードなどを判定している。
特開2006−10676号公報
しかし、特許文献1の方法では、同一の素子について複数回検査を行う必要があり、最終的に素子を分類するまでの工程が多くなってしまうという課題がある。
本発明の解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、1回の測定によって複数の検査項目についての分類が可能な分類装置及び分類方法を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、分類装置であって、複数の素子が配置された収容体から1つの素子を測定ステージに供給する供給手段と、前記測定ステージに供給された素子の各々を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果に基づいて前記素子を分類し、複数の収容体のうちの1つの収容体に配置する分類手段と、前記複数の素子の各々について、前記素子が配置された収容体を示す情報と、当該収容体内において前記素子が配置された位置を示す情報と、前記測定結果とを対応付けて記憶する記憶部と、前記収容体に配置された前記素子を前記記憶部に記憶された情報に基づいて分類し、前記複数の収容体とは別の収容体に配置する再分類手段と、を有することを特徴とする。
請求項に記載の発明は、測定手段、記憶部、配置機構、及び、制御部を備える分類装置により実行される分類方法であって、前記測定手段により複数の素子を測定しつつ、前記制御部により前記測定結果に基づいて前記素子を分類し、前記配置機構により複数の収容体のうちの1つの収容体に配置する1次分類工程と、前記制御部により、前記1次分類工程によって前記素子が配置された収容体を示す情報、当該収容体内において前記素子が配置された位置を示す情報、及び、前記測定結果を対応付けて前記記憶部に記憶する記憶工程と、前記制御部により、前記収容体に配置された前記素子を前記記憶部に記憶された情報に基づいて分類し、前記配置機構により前記複数の収容体とは別の収容体に配置する2次分類工程と、を有することを特徴とする。
本発明の実施例に係る分類装置の外観構成を示す。 分類装置の機能構成を示す。 実施例による分類方法の概念図である。 データベースに記憶される記憶データの例である。 分類シートの構成例を示す。 実施例による分類処理のフローチャートである。
本発明の好適な実施形態では、分類装置は、複数の素子が配置された収容体から1つの素子を測定ステージに供給する供給手段と、前記測定ステージに供給された素子の各々を測定する測定手段と、前記測定手段による測定結果に基づいて前記素子を分類し、複数の収容体のうちの1つの収容体に配置する分類手段と、前記複数の素子の各々について、前記素子が配置された収容体を示す情報と、当該収容体内において前記素子が配置された位置を示す情報と、前記測定結果とを対応付けて記憶する記憶部と、前記収容体に配置された前記素子を前記記憶部に記憶された情報に基づいて分類し、前記複数の収容体とは別の収容体に配置する再分類手段と、を有する。
上記の分類装置は、複数の素子を測定し、測定結果に基づいて素子を複数の収容体の内の1つに配置する。また、測定結果は、素子が配置された収容体を示す情報、及び、素子が配置された位置を示す情報に対応付けて記憶部に記憶される。そして、収容体に配置された素子は、記憶部に記憶された測定結果に基づいてさらに分類されて、他の収容体に配置される。この分類装置によれば、最初の分類の際に素子が測定されてその測定結果が記憶されるので、その後の分類の際には記憶部に記憶されている測定結果を参照すればよく、再び測定を行う必要がない。よって、多次元の分類を効率よく行うことができる。
上記の分類装置の一態様では、前記複数の素子の各々について、前記測定手段による測定と前記分類手段による配置は同時に行われる。これにより、分類に要する時間を短縮することができる。
上記の分類装置の他の一態様では、前記分類手段による配置と前記再分類手段による配置は、同一の配置機構により行われる。この態様では、同一の装置を用いて多次元の分類が可能となる。
上記の分類装置の他の一態様では、前記再分類手段は、前記素子を、前記複数の収容体とは別の複数の収容体のうちの1つに配置する。これにより、素子を特性に応じて細分類することができる。
上記の分類装置の他の一態様では、前記測定手段は、前記複数の素子の各々について複数の項目を測定し、前記分類手段は、前記複数の項目のうちの1つの項目に基づいて前記素子を分類し、前記再分類手段は、前記複数の項目のうち他の1つの項目に基づいて前記素子を分類する。この態様では、素子を分類するための項目が多数あっても、1回の測定で多次元の分類が可能となる。
本発明の他の好適な実施形態では、測定手段、記憶部、配置機構、及び、制御部を備える分類装置により実行される分類方法は、前記測定手段により複数の素子を測定しつつ、前記制御部により前記測定結果に基づいて前記素子を分類し、前記配置機構により複数の収容体のうちの1つの収容体に配置する1次分類工程と、前記制御部により、前記1次分類工程によって前記素子が配置された収容体を示す情報、当該収容体内において前記素子が配置された位置を示す情報、及び、前記測定結果を対応付けて前記記憶部に記憶する記憶工程と、前記制御部により、前記収容体に配置された前記素子を前記記憶部に記憶された情報に基づいて分類し、前記配置機構により前記複数の収容体とは別の収容体に配置する2次分類工程と、を有する。
この分類方法によれば、1次分類の際に素子が測定されてその測定結果が記憶されるので、2次分類の際には記憶部に記憶されている測定結果を参照すればよく、再び測定を行う必要がない。よって、多次元の分類を効率よく行うことができる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
[装置構成]
(外観構成)
図1は、本発明の実施例に係る分類装置の外観構成を示す。分類装置10は、製造された複数の素子の特性を測定し、その特性に応じて素子を複数のグループに分類するものである。なお、本実施例では、分類の対象となる素子はLEDであるものとする。
図1(A)に示すように、分類装置10は、ピックアップ部11と、測定部12と、配置部13とを備える。
分類の対象となる複数の素子21は、製造された素子が配置される所定のシート(以下、「未分類シート」と呼ぶ。)20に配置された状態で用意される。ピックアップ部11は、未分類シート20から素子21をピックアップし、測定部12に供給する。ピックアップ部11は、矢印51に示すように上下方向に移動可能な吸着ノズル11aを有する。吸着ノズル11aは、矢印52に示すように横方向に移動可能であり、素子21をピックアップした後、横方向に移動して素子21を測定部12に供給する。
測定部12は、供給された素子21の特性を測定する。本実施例では、測定部12は、LEDである素子21について、電流電圧特性(IV特性)、波長、及び、明るさの3つの項目を測定するものとする。なお、説明の便宜上、IV特性を「項目A」とし、波長を「項目B」とし、明るさを「項目C」とする。
測定部12は、測定器12aと、3つの測定ステージ12bと、円形のインデックス12cとを備える。図1(B)は、インデックス12cを上方から見た図である。インデックス12cは矢印57の方向に回転可能であり、3つの測定ステージ12bはインデックス12c上に設置されている。
配置部13は、測定が終了した素子を測定部12から取得し、複数の分類シート30のうちの1つに配置する。分類シートとは、分類後の素子21を配置するためのシートである。本実施例では、複数の素子21を項目A〜Cのそれぞれに基づいて8つのグループに分類するものとする。よって、配置部13は、測定部12から取得した素子21を、8つの分類シート30のうちの1つに配置する。
配置部13は、矢印54に示すように上下方向に移動可能な吸着ノズル13aと、円形のインデックス13cとを備える。図1(C)は、インデックス13cを上方から見た図である。インデックス13cは、矢印58の方向に回転可能である。また、インデックス13c上には、8つの分類シート30が配置されている。
次に、図1(A)を参照して、ピックアップ部11、測定部12及び配置部13の動作について説明する。まず、ピックアップ部11に未分類シート20が投入される。即ち、ピックアップ部11の下方に未分類シート20が配置される。未分類シート20には、分類の対象となる複数の素子21が配置されている。ピックアップ部11の吸着ノズル11aは、未分類シート20の位置まで下降して1つの素子21をピックアップし、矢印52に示すように横方向に移動してその素子21を測定部12の1つの測定ステージ12b上に載置する。
素子21が載置されると、インデックス12cが回転し、素子21が載置された測定ステージ12bが測定器12aの下方に移動する。この状態で、測定器12aは素子の特性を測定する。本実施例では素子21はLEDであり、測定器12aはLEDのIV特性(項目A)、波長(項目B)、明るさ(項目C)を測定する。測定が終わると、インデックス12cがさらに回転し、素子21を載置した測定ステージ12bが配置部13側の位置に移動する。
次に、配置部13の吸着ノズル13aは測定ステージ12bから素子21を取り上げ、矢印55のように移動する。また、素子21を配置する分類シート30が吸着ノズル13aの下方に来るまでインデックス13cが回転する。そして、吸着ノズル13aが下降し、素子21を8つの分類シート30のうちの1つに配置する。こうして、未分類シート20上の素子21は、8つの分類シート30のうちの1つに配置される。
(機能構成)
図2は、分類装置10の機能構成を示す。分類装置10は、ピックアップ部11、測定部12、配置部13に加えて、制御部15及びデータベース(以下、「DB」と記す。)16を備える。
制御部15は、マイクロコンピュータなどにより構成され、ピックアップ部11、測定部12及び配置部13の動作を制御する。具体的には、制御部15は、吸着ノズル11a、13aの上下移動及び横方向移動、インデックス12c、13cの回転、及び、測定器12aによる素子21の特性の測定を制御する。
また、制御部15は、測定部12から素子21の測定結果を受信し、項目A〜Cのうちの1つの項目の測定結果に基づいて素子21を8つのグループに分類する。そして、制御部15は、分類されたグループに対応する分類シート30にその素子21を配置するように、配置部13を制御する。
さらに、制御部15は、測定部12による測定結果を、その素子21が配置されている分類シート30を示す情報、及び、その分類シート30上の位置を示す情報に対応付けてDB16に記憶する。
上記の構成において、ピックアップ部11は本発明の供給手段に相当し、配置部13は本発明の配置機構に相当し、測定部12は測定手段に相当し、制御部15は分類手段及び再分類手段に相当し、DB16は記憶部に相当する。
[分類方法]
次に、本実施例による素子21の分類方法について説明する。図3は、分類方法を概念的に説明する図である。
製造された複数の素子21は、未分類シート20に配置された状態で供給される。ここで、まず1次分類が行われる。具体的には、ピックアップ部11が素子21をピックアップし、測定部12がその素子21の特性を測定する。測定部12の測定により、項目A〜Cについての測定結果が得られる。制御部15は、項目Aの測定結果に基づいて、全ての素子21を8つのグループA1〜A8に分類し、対応する分類シート30に配置する。なお、配置部13には、グループA1〜A8に対応する8つの分類シート30が載置されている。以下、グループ「X」に対応する分類シート30を「分類シートX」と記す。
そして、制御部15は、配置部13を制御して素子21を対応する分類シート30上に配置する。例えば、ある素子21を項目Aに基づいて分類した結果がグループA1であるとすれば、配置部13はその素子21を分類シートA1に配置する。
さらに、制御部15は、素子21を配置した位置を示す情報と、その素子21の測定結果(即ち、項目A〜Cの測定結果)とを記憶データとしてDB16に記憶する。なお、詳細は後述するが、位置情報は、分類シートを示すシートIDと、その分類シート30における位置座標とを含む。
こうして、制御部15は、1次分類により、未分類シート20上の全ての素子21を、特性を測定しつつ8つのグループA1〜A8に分類し、8つの分類シートA1〜A8に配置する。これにより、未分類シート20上の素子21は、8つの分類シートA1〜A8のいずれかに配置される。同時に、制御部15は、全ての素子21についての測定結果を、その素子21が配置された位置を示す位置情報と対応付けてDB16に記憶する。こうして1次分類が完了したときには、未分類シート20は空となり、未分類シート20上にあった全ての素子21は、8個の分類シートA1〜A8のいずれかに移動されている。
さて、未分類シート20上の素子21の分類、即ち、1次分類が完了すると、分類装置10は項目Bに基づいて2次分類を行う。2次分類では、制御部15は、項目Bについての測定結果に基づいて、全ての素子21を8つのグループB1〜B8に分類する。なお、素子21の特性の測定結果は既に素子21の位置に対応付けてDB16に記憶されているので、2次分類においては素子21の測定を行う必要はない。
具体的には、まず、1次分類によって得られた分類シートA1がピックアップ部11に投入される。また、分類シートA1上の素子21をさらにグループB1〜B8に分類するための8個の分類シート(A1−B1)〜(A1−B8)が配置部13のインデックス13c上に設置される。
次に、ピックアップ部11が1つの素子21をピックアップする。同時に、制御部15は、DB16を参照し、その素子21が配置されていた位置に基づいて、その素子21の項目Bに関する測定結果を参照し、その素子21をグループB1〜B8のいずれかに分類する。そして、配置部13は、制御部15からの指示に基づいて、その素子21を分類シート(A1−B1)〜(A1−B8)のいずれかに配置する。制御部15は、この作業を分類シートA1上の全ての素子21について行う。
分類シートA1上の素子21の2次分類が終了すると、次に分類シートA2上の素子21について同様の2次分類を行う。即ち、分類シートA2がピックアップ部11に投入され、分類シート(A2−B1)〜(A2−B8)が配置部13に設置され、分類シートA2上の素子21が分類シート(A2−B1)〜(A2−B8)のいずれかに配置される。
こうして、分類シートA1〜A8の全てについて2次分類が終了したときには、分類シートA1〜A8は空となり、分類シートA1〜A8にあった全ての素子21は、64個の分類シート(A1−B1)〜(A8−B8)のいずれかに移動されている。
さて、2次分類が完了すると、分類装置10はさらに項目Cに基づいて3次分類を行う。3次分類では、制御部15は、項目Cについての測定結果に基づいて、全ての素子21を8つのグループC1〜C8に分類する。なお、素子21の特性の測定結果は既に素子21の位置に対応付けてDB16に記憶されているので、3次分類においては素子21の測定を行う必要はない。
具体的には、まず、2次分類によって得られた分類シート(A1−B1)がピックアップ部11に投入される。また、分類シート(A1−B1)上の素子21をさらに8つのグループに分類するための8個の分類シート(A1−B1−C1)〜(A1−B1−C8)が配置部13のインデックス13c上に設置される。
そして、ピックアップ部11が1つの素子21をピックアップする。同時に、制御部15は、DB16を参照し、その素子21が配置されていた位置に基づいて、その素子21の項目Cに関する測定結果を参照し、その素子21をグループ(A1−B1−C1)〜(A1−B1−C8)のいずれかに分類する。そして、配置部13は、制御部15からの指示に基づいて、その素子21を対応する分類シート(A1−B1−C1)〜(A1−B1−C8)のいずれかに配置する。この作業を分類シート(A1−B1)上の全ての素子21について行う。
分類シート(A1−B1)上の素子21の3次分類が終了すると、次の分類シート(A1−B2)上の素子21について同様の3次分類を行う。即ち、分類シート(A1−B2)上の素子21が、分類シート(A1−B2−C1)〜(A1−B2−C8)のいずれかに配置される。こうして、64個の分類シート(A1−B1)〜(A8−B8)の全てについて3次分類が終了したときには、64個の分類シート(A1−B1)〜(A8−B8)にあった全ての素子21は、512個の分類シート(A1−B1−C1)〜(A8−B8−C8)のいずれかに移動されている。
[記憶データ]
次に、DB16に記憶されるデータについて説明する。図4は、DB16に記憶される記憶データの一例を示す。記憶データは、「位置情報」と、「測定結果」とを含む。ここで、位置情報は、素子12が配置される分類シート30を特定する「シートID」と、その分類シート30上における素子21の「位置座標(X,Y座標)」とを含む。シートIDは、分類シート30を示すIDであり、1次分類においては「A1」〜「A8」となり、2次分類においては「A1−B1」〜「A8−B8」となり、3次分類においては「A1−B1−C1」〜「A8−B8−C8」となる。
図5は、位置座標の例を示す。なお、位置座標は機械座標でも良いし、インデックス座標でも良い。1つの分類シート30には格子状に素子21を配置する区画が設けられており、各区画はX,Y座標により示される。
制御部15は、配置部13が素子21を新たな分類シート30に配置するたびに、位置情報を書き換える。例えば、2次分類により、シートA1の位置座標(0,0)にあった素子21がシート(A1−B1)の位置座標(0,0)に移動された場合、制御部15はその素子21の記憶データ中の位置情報を「A1,0,0」から「A1−B1,0,0」に書き換える。
測定結果は、項目A〜Cのそれぞれについての測定結果を含む。制御部15は、各項目の測定結果を参照して、素子21を複数のグループに分類する。
[フローチャート]
図6は、本実施例の分類装置による分類処理のフローチャートである。この処理は、制御部15がピックアップ部11、測定部12、配置部13を制御することにより実現される。
まず、未分類シート20がピックアップ部11に投入される(ステップS10)。なお、この作業は作業者が行っても良いが、図示しない搬送装置などにより自動的に行ってもよい。
未分類シート20が投入されると、1次分類が行われる(ステップS11)。即ち、未分類シート20上の素子21が順にピックアップされ、特性が測定される。そして、測定結果のうちの項目Aに基づいて素子21が分類されて分類シートA1〜A8に配置されるとともに、各素子21について位置情報と測定結果とを含む記憶データがDB16に記憶される。
次に、1次分類後の8つの分類シートA1〜A8のうちの1つ(例えば、分類シートA1−B1)が分類装置10に投入され(ステップS12)、2次分類が行われる(ステップS13)。即ち、DB16に記憶されている項目Bの測定結果に基づいて素子21が分類され、分類シート(A1−B1)〜(A1−B8)のいずれかに配置される。
次に、8個の分類シートA1〜A8の全てについて2次分類が完了したか否かが判定される(ステップS14)。全ての分類シートについて2次分類が完了していない場合(ステップS14:No)、処理はステップS12へ戻り、次の分類シートについて2次分類が実行される。
一方、全ての分類シートについて2次分類が完了した場合(ステップS14:Yes)、2次分類後の64個の分類シート(A1−B1)〜(A8−B8)のうちの1つ(例えば、分類シートA1−B1)がピックアップ11に投入され(ステップS15)、3次分類が行われる(ステップS16)。即ち、DB16に記憶されている項目Cの測定結果に基づいて素子21が分類され、分類シート(A1−B1−C1)〜(A1−B1−C8)のいずれかに配置される。
次に、64個の分類シート(A1−B1)〜(A8−B8)の全てについて3次分類が完了したか否かが判定される(ステップS17)。全ての分類シートについて3次分類が完了していない場合(ステップS17:No)、処理はステップS15へ戻り、次の分類シートについて3次分類が実行される。
一方、全ての分類シートについて3次分類が完了した場合(ステップS17:Yes)、分類処理は終了する。これにより、未分類シート20上にあった素子21が、3次分類後の512個の分類シート(A1−B1−C1)〜(A8−B8−C8)のいずれかに配置される。
以上のように、本実施例では、1次分類において測定と分類とを行って測定結果をDB16に記憶するので、その後の2次分類、3次分類においてはDB16に記憶されたデータを参照して分類を行えばよく、分類のたびに測定を行う必要がない。よって、一度の測定で、複数の項目に基づく多次元の分類を効率的に行うことができる。
[変形例]
上記の実施例において、分類装置10は1次分類においては測定部12を動作させ、2次分類以降においては測定部12を動作させない。この切替は作業者の手動で行ってもよいが、シートにマークやIDを付すことにより制御部15による自動切替も可能である。例えば、未分類シート20と分類シート30に異なるマークやIDなどを付しておき、分類装置10に設けたカメラや光学的リーダなどによりこれを読み取る。制御部15は、未分類シート20が投入された場合は測定部12を動作させ、分類シートが投入された場合は測定部12を停止させればよい。
上記の実施例では、1つの分類装置10を使用し、1次分類では測定部12を使用し、2次分類以降では測定部12を使用しないで分類を行っている。その代わりに、分類装置10の後段に、ピックアップ部と配置部のみを有する(即ち、測定部を有しない)別の分類装置を配置し、2次分類以降の処理をその分類装置を用いて行うこととしてもよい。
上記の実施例では、3項目A〜Cに基づいて1次〜3次の分類を行っているが、2次分類までで終了してもよく、4次以上の分類を行っても良い。また、上記の実施例では1回の分類で素子を8個のグループに分類しているが、これは一例に過ぎず、分類するグループ数はいくつであってもよい。
上記の実施例では、素子21をシート20、30に配置しているが、本発明の適用はこれには限定されない。シートの代わりに、トレー、ケース、パレットなどの各種の収容体を利用することができる。
10 分類装置
11 ピックアップ部
12 測定部
13 配置部
15 制御部
16 データベース
20 未分類シート
21 素子
30 分類シート

Claims (5)

  1. 複数の素子が配置された収容体から1つの素子を測定ステージに供給する供給手段と、
    前記測定ステージに供給された素子の各々を測定する測定手段と、
    前記測定手段による測定結果に基づいて前記素子を分類し、複数の収容体のうちの1つの収容体に配置する分類手段と、
    前記複数の素子の各々について、前記素子が配置された収容体を示す情報と、当該収容体内において前記素子が配置された位置を示す情報と、前記測定結果とを対応付けて記憶する記憶部と、
    前記収容体に配置された前記素子を前記記憶部に記憶された情報に基づいて分類し、前記複数の収容体とは別の収容体に配置する再分類手段と、
    を有することを特徴とする分類装置。
  2. 前記分類手段による配置と前記再分類手段による配置は、同一の配置機構により行われることを特徴とする請求項1に記載の分類装置。
  3. 前記再分類手段は、前記素子を、前記複数の収容体とは別の複数の収容体のうちの1つに配置することを特徴とする請求項1または2に記載の分類装置。
  4. 前記測定手段は、前記複数の素子の各々について複数の項目を測定し、
    前記分類手段は、前記複数の項目のうちの1つの項目に基づいて前記素子を分類し、
    前記再分類手段は、前記複数の項目のうち他の1つの項目に基づいて前記素子を分類することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の分類装置。
  5. 測定手段、記憶部、配置機構、及び、制御部を備える分類装置により実行される分類方法であって、
    前記測定手段により複数の素子を測定しつつ、前記制御部により前記測定結果に基づいて前記素子を分類し、前記配置機構により複数の収容体のうちの1つの収容体に配置する1次分類工程と、
    前記制御部により、前記1次分類工程によって前記素子が配置された収容体を示す情報、当該収容体内において前記素子が配置された位置を示す情報、及び、前記測定結果を対応付けて前記記憶部に記憶する記憶工程と、
    前記制御部により、前記収容体に配置された前記素子を前記記憶部に記憶された情報に基づいて分類し、前記配置機構により前記複数の収容体とは別の収容体に配置する2次分類工程と、
    を有することを特徴とする分類方法。
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