JPH07117572B2 - 半導体装置の測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、半導体装置の電気的特性を測定するための半
導体装置の測定装置に関し、特に、その搬送機構を改善
し迅速な測定等を行う半導体装置の測定装置に関する。

B.発明の概要 本発明は、搬入手段、測定手段、搬出手段を具備して半
導体装置の電気的特性を測定する半導体装置の測定装置
において、これら各手段の間の搬送を回転軸上に複数配
設された半導体装置保持手段によって保持しながら該回
転軸の回転動作によって行うことにより、その搬送時間
の短縮等を実現するものである。

C.従来の技術 半導体装置を製品として出荷する以前に、その製品の良
・不良を電気的にチェックする必要があり、量産される
半導体装置を順次測定するため、所謂ハンドラーを用い
て、測定用のユニットに一定の押圧で測定にかかる半導
体装置を係合させて検査を行っている。

第４図は、従来の製品検査に用いられてなる半導体装置
の測定装置の一例を示すものであり、その動作について
概略説明すると、IC投入ユニット101によって移送され
てきた半導体装置100は、その連絡位置102で移送アーム
103に保持され、持ち上げられて平行移動させられ測定
ユニット104の測定部105にセットされる。このとき同時
に上記測定部105にある測定後の半導体装置100が移送ア
ーム103によって持ち上げられて平行移動させられ、連
絡位置106でIC取り出しユニット107に送られる。上記測
定部105に持ち込まれた半導体装置100は、通電や特性等
の測定が行われるが、測定部105における端子との電気
的接続を確保するために、回動及び上下動自在なクラン
プレバー108によって下方向に押圧操作され、測定が行
われる。測定後は、上記新たな半導体装置100のセット
動作に伴って、測定された半導体装置100は上記移送ア
ーム103によって搬出される。

そして、この測定装置における半導体装置100の搬入か
ら搬出までのサイクルタイムから測定時間を除いた搬送
時間は、およそ3.6秒程必要となる。

D.発明が解決しようとする問題点 このような製品検査のための測定は、その時間が短縮さ
れる程、経済的なメリットがある。

しかしながら、搬入から搬出までのサイクルタイムのう
ち電気的な測定を行う測定時間を短縮したときは、十分
な検査ができなくなるおそれがあり、従って、測定装置
にあっては、半導体装置を移送する時間である搬送時間
自体を短縮する必要が生ずる。

そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、搬送時間を短縮
し、作業効率の良い半導体装置の測定装置の提供を目的
とする。

E.問題点を解決するための手段 本発明に係る半導体装置の測定装置は、上述したような
目的を達成するため、回転軸の軸方向の直交する方向に
往復動するとともに半導体装置を吸引保持する保持手段
を先端側に備えるとともに上記回転軸と一体に回転され
る複数の半導体装置保持ユニットと、上記回転軸内に配
設され上記回転軸の軸方向に往復動することによって上
記保持手段を往復動操作する往復動部材と、上記回転軸
の外周囲であって、上記半導体装置保持ユニットの上記
保持手段と対向する位置に、半導体装置投入ユニット、
半導体装置測定ユニット及び半導体装置取り出しユニッ
トをそれぞれ配設するようにしたものである。

F.作用 本発明に係る半導体装置の測定装置は、半導体装置投入
ユニットから投入された半導体装置を、半導体装置保持
ユニットの保持手段に吸引保持する。この保持手段に半
導体装置を吸引保持した状態で回転軸を回転させ、保持
手段に吸引保持させた半導体装置を半導体装置測定ユニ
ットに対向させる。半導体装置を半導体装置測定ユニッ
トに対向させところで、往復動部材を動作させて保持手
段を半導体装置測定ユニット側に進出させ、保持手段に
吸引保持されている半導体装置を半導体装置測定ユニッ
トに圧接させ、この半導体装置の電気的な特性の測定を
行う。半導体装置測定ユニットによる測定が完了した
後、往復動部材を動作させて保持手段を半導体装置測定
ユニットから退出させ、保持手段に吸引保持されている
半導体装置を半導体装置測定ユニットから離間させる。
次いで、回転軸を回転させ、保持手段に吸引保持させた
半導体装置を半導体装置取り出しユニットに対向させた
ところで、半導体装置の吸引を解除することによって半
導体装置取り出しユニットによる半導体装置の搬出が行
われる。

ここで、従来の半導体装置の測定装置と比較をしてみる
と、第４図に示す装置では、直線的な平行移動操作が行
われるため、少なくとも１サイクルの中、移送アーム10
3が往復動作する必要があり更にクランプのためのアー
ムも必要となるが、本発明の半導体装置の測定装置で
は、特に一方向に単一の回転軸が回転することで円滑な
搬送が実現される。このため、位置決めや搬送速度の点
で有利となり、その搬送時間は大幅に短縮されたものと
なる。

G.実施例 本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例の半導体装置の測定装置１の概
略を説明するための斜視図であり、回転軸２の中心とし
て半導体装置保持手段である保持ユニット３が放射状に
周囲に四箇所に取り付けられており、この回転軸２の周
囲には、上記保持ユニット３とそれぞれ対向し得る位置
で半導体装置搬入手段である投入ユニット4,半導体装置
測定手段である測定ユニット5,半導体装置搬出手段であ
る取り出しユニット６がそれぞれ配設されている。

上記回転軸２は、当該回転軸２に放射状に取り付けられ
ている保持ユニット３を回転させて、各ユニット4,5,6
の間を搬送するためのものであり、その回転動作の伝達
を行うものである。この回転軸２は、本実施例の場合,9
0゜の回転，停止,90゜の回転，停止，・・・を繰り返
し、何ら逆回転等の複雑な動作をすることなく一定の方
向に円滑に回転する。そして、このような円滑な回転か
らその搬送時間の短縮をなし得るものである。

また、回転軸２には、上記保持ユニット３を動作させる
ための機構が内蔵され、さらに上記保持ユニット３に測
定すべき半導体装置を吸着するための機構も内蔵され
る。第２図は、このような回転軸２等の断面図であっ
て、この回転軸２は円筒状のシリンダ部21と略円錐状の
部分を有する往復動作部材22によって構成される。上記
シリンダ部21は、内壁に上記往復動作部材22を摺動させ
ると共に、その外周には上記保持ユニット３を当該回転
軸２の軸方向と垂直な方向に四箇所に配設させる機能を
有している。また、上記往復動作部材22は、空気圧によ
ってシリンダ部21の内壁を摺動して往復動作するもので
あって、この往復動作によって上記保持ユニット３の押
圧部24が上記軸方向と垂直に往復動作する。即ち、上記
シリンダ部21内部に突き出されて取り付けられた上記保
持ユニット３の押圧部24は、常時上記往復動作部材22に
押しつけられており、この往復動作部材22が往復動作す
ることで、当該往復動作部材22の断面三角形状の周面23
と当接する上記押圧部24は、回転軸２の軸方向と垂直方
向に往復動作することになる。そして、このような往復
動作によって、測定時には所定の押圧が可能となり、正
確な測定データを容易に得ることができる。

なお、この回転軸２の往復動作部材22の往復動作は、空
気孔25、26から出入される空気の圧力によって行われ、
また、この回転軸２には、後述するような半導体装置の
吸着動作を行わせるための吸着用空気排出孔27も各保持
ユニット３に対応して四箇所に設けられている。

また、後述するように、複数の保持ユニット３からなる
保持ユニット３の組を二箇所或いはそれ以上のところに
設ける場合は、これに対応して当該往復動作部材22の断
面三角形状の周面23を対応する数だけ設けるようにして
も良い。

上記保持ユニット３は、投入ユニット４から投入された
順次送り出される半導体装置を受け取り、吸引保持する
保持手段としての係合部材31が先端側に設けられてい
る。この係合部材31は、底部に形成した吸着孔31を介し
て半導体装置を吸引して保持する。従って、係合部材31
に吸引保持された半導体装置は、保持ユニット３が回転
軸５と一体に回転した場合であっても、係合部材31から
の脱落が防止される。この保持ユニット３は、本実施例
の半導体装置の測定装置では、上記回転軸２の一円周上
に四箇所に設けられているが、特に限定されるものでな
く、四個以外の複数個の保持ユニット３を設けることが
できる。また、四個或いはそれ以外の複数個の保持ユニ
ット３からなり回転軸２の一円周上に配される保持ユニ
ット３の組を複数としても良く、この場合には、処理能
力が倍増して行くことになる。

ここで、このような保持ユニット３の先端部に取り付け
られる係合部材31について、簡単に説明する。第３図に
示すように、例えば係合部材31の上部より投入される半
導体装置30はそれぞれ四方にピン32が設けられている
が、投入されて落下したときには、これらピン32はそれ
ぞれ上記係合部材31の突設部33の上面34に位置し、同時
に、微小距離だけ位置ずれが生じた場合であっても、該
突設部33の傾斜部35に沿って上記半導体装置30のパッケ
ージ部36、又は半導体装置のピン32の足曲り部が填まり
込むことになる。このため投入によって迅速かつ確実に
半導体装置30は係合部材31に係合し、さらに上記吸着孔
37によって測定から搬出に至るまで保持されることにな
る。そして、測定時には、上記突設部33の上面34によっ
て、上記半導体装置30のピン32が測定ユニット５に測定
に必要な圧力（例えば１ピン当たり100g）で押圧され
る。

上記投入ユニット４は、半導体装置を上記回転軸２に配
設された保持ユニット３に導くための手段であって、当
該投入ユニット４の排出部が上記保持ユニット３と対向
して設けられ、半導体装置を順次送り込むことができ
る。その投入ユニット４と上記保持ユニット３の間に
は、概略上記半導体装置の平面形状に相当するスリット
を設けて、半導体装置の投入を確実なものとすることが
できる。本実施例の半導体装置の測定装置では、投入ユ
ニット４は、回転軸２の上部に形成されるが、特に限定
されるものではない。なお、当該投入ユニット４では、
半導体装置はピンを上向きとして搬送される。また、係
合部材31の形状によりピンを下向きとすることもでき
る。

上記測定ユニット５は、回転軸２の回転によって対向し
た保持ユニット３に保持されてなる半導体装置の電気的
特性等を測定するためのものであり、不作動を支持され
るテストパッケージ７が取り付けられている。この測定
ユニット５に、半導体装置を押圧するときには、従来の
搬送用のアームとは別のクランプレバーを用いていた
が、本実施例では、上述の回転軸２内の往復動作部材22
の往復動作によって、上記係合部材31が軸中心から外側
に向かって出没自在な動作をする。このため、何ら別個
のアーム等を設けることもなく、測定ユニット５に対し
て押圧動作を行うことができ、確実な測定がなされると
共に測定に要する空間を小さな空間とする所謂省スペー
ス化が可能である。

上記取り出しユニット６は、測定後の半導体装置を取り
出して、搬出するためのユニットであり、上記吸着孔37
の吸着動作によって吸着されてなる半導体装置は、当該
取り出しユニット６に対向したところで開放されて、当
該取り出しユニット６によって搬出されて行くことにな
る。

次に、本実施例の半導体装置の測定装置の動作について
説明する。

まず、本実施例の半導体装置の測定装置の上記投入ユニ
ット４によって、測定を行う半導体装置が順次送られ、
上記回転軸２の上部の位置にある保持ユニット３が投入
ユニット４から投入される１つの半導体装置を受け取
る。このとき上述のように保持ユニット３の先端には係
合部材31が配されており、この係合部材31によって容易
に半導体装置を係合させることができ、そして、この係
合部材31の吸着孔37によって当該半導体装置を係合部材
31に吸着して安定に保持することができる。また、投入
ユニット４から半導体装置が投下される際には、他の半
導体装置の測定のための押圧動作と同期して、当該回転
軸２の上部に位置する保持するユニット３も上記往復動
作部材22の動作によって動作し、半導体装置の自由落下
の距離は短くなる。

先行して測定された半導体装置の測定終了によって、当
該測定装置の回転軸２は90゜旋回する。このとき保持ユ
ニット３は、上記往復動作部材22の動作によって引っ込
んだ状態で回転させられ、半導体装置を投入ユニット４
から受け取った保持ユニット３が測定ユニット５に対向
したところで回転動作は停止する。

回転が停止して、半導体装置は、測定ユニット５の測定
部に、再び上記回転軸２の往復動作部材22の動作によっ
て係合部材31が押し上げられることから、押圧され測定
が行われる。このとき上記係合部材31の突設部33の上面
34が、測定ユニット５の測定端子に密着するようにな
り、確実な電気的接続となる。また、同時に半導体装置
は所定の温度（例えば100℃）に昇温され、テストされ
るが、上記係合部材31を耐熱樹脂によって構成すること
で測定における問題はない。測定が終了したところで、
上記保持ユニット３の係合部材31が引っ込められ、さら
に上述の投入ユニット４から測定ユニット５までの旋回
と同じ方向に同じ保持ユニット３を用いて90゜旋回す
る。なお、この測定の際には、上記係合部材31の吸着孔
37で真空吸着が継続的に行われ、半導体装置が横方向に
平行移動させられても、何ら位置ずれ等は生じない。ま
た、保持ユニット３の係合部材31の往復動作は、他の３
つの保持ユニット３と共通の動作である。

回転軸２の旋回によって、90゜回転したところで回転が
停止し、保持ユニット３は取り出しユニット６に対向す
る。そして、このように対向したところで、続いて吸着
していた半導体装置を上記吸着孔37の吸着動作をオフ状
態とすることから開放し、当該半導体装置を取り出しユ
ニット６に落下させて、搬出させることができる。

半導体装置を開放した保持ユニット３は、さらに90゜旋
回させられて、測定ユニット５と対向して半導体装置を
測定している保持ユニット３の逆方向の位置で、待ち状
態となり、係合部材31のエアーブロー、又は予備加熱な
どを行なうことができ、次の90゜旋回で、上述のように
投入ユニット４に対向することになる。

以上は、主に１つの保持ユニット３に着目して説明した
が、このような動作が全ての保持ユニット３で継続的に
行われて、円滑な測定動作を実現することができる。

このような機構によっては、まず、大幅な時間の短縮が
可能になる。即ち、同一方向に単一の保持ユニット３を
回転させて搬送させるため、半導体装置の支持位置の精
度や送り距離等の点で有利となり、時間をかけずに確実
な搬送を行うことが実現される。ここで実現された搬送
時間の一例について、数字を示すと、およぼ2.0秒が搬
送時間となり、従来の機構による3.6秒を大幅に短縮し
ていることがわかる。

また、従来のような押圧のためのクランプレバー等は不
要となり、押圧のための機構を回転軸に内在させている
ため、全体的に占有空間は小さなものとなり、省スペー
ス化を容易に進めることができる。

H.発明の効果 本発明の半導体装置の測定装置は、一方向に単一の回転
軸が断続的な回転することで円滑な搬送が実現される。
このため、位置決めや搬送速度の点で有利となり、その
搬送時間は大幅に短縮されたものとなる。また、占有空
間を小さくすることができ、省スペース化にも有利であ
る。

特に、半導体装置保持ユニットに保持された半導体装置
を半導体装置測定ユニットに圧接して正確な電気的な測
定を行うことができ、さらに、半導体装置保持ユニット
に吸引保持された半導体装置の着脱を、半導体装置保持
ユニットの吸引動作を制御することによって容易に行う
ことができるので、半導体装置の吸引保持から測定及び
搬出に至る一連の動作を円滑に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体装置の測定装置の概略構造を説
明するための斜視図、第２図はその回転軸の一例の断面
図、第３図は、その係合部材の一例の斜視図である。ま
た、第４図は従来の半導体装置の測定装置の一例を示す
斜視図である。 ２……回転軸 ３……保持ユニット（半導体装置保持手段） ４……投入ユニット（半導体装置搬入手段） ５……測定ユニット（半導体装置測定手段） ６……取り出しユニット（半導体装置搬出手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸の軸方向と直交する方向に往復動す
   るとともに半導体装置を吸引保持する保持手段を先端側
   に備えるとともに上記回転軸と一体に回転される複数の
   半導体装置保持ユニットと、 上記回転軸内に配設され上記回転軸の軸方向に往復動す
   ることによって上記保持手段を往復動操作する往復動部
   材と、 上記回転軸の外周囲であって、上記半導体装置保持ユニ
   ットの上記保持手段と対向する位置に、半導体装置投入
   ユニット、半導体装置測定ユニット及び半導体装置取り
   出しユニットをそれぞれ配設してなる半導体装置の測定
   装置。