WO2004106954A1 - 電子部品試験装置 - Google Patents

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WO2004106954A1
WO2004106954A1 PCT/JP2003/006835 JP0306835W WO2004106954A1 WO 2004106954 A1 WO2004106954 A1 WO 2004106954A1 JP 0306835 W JP0306835 W JP 0306835W WO 2004106954 A1 WO2004106954 A1 WO 2004106954A1
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electronic component
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under test
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PCT/JP2003/006835
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English (en)
French (fr)
Inventor
Akihiko Ito
Kazuyuki Yamashita
Original Assignee
Advantest Corporation
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    • G11C29/56External testing equipment for static stores, e.g. automatic test equipment [ATE]; Interfaces therefor
    • G11C29/56016Apparatus features
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor

Definitions

  • the present invention relates to an electronic component test apparatus for testing various electronic components (hereinafter, also typically referred to as an IC chip) such as a semiconductor integrated circuit element, and more particularly, to an electronic component test apparatus which easily supports a wide variety of electronic components under test.
  • Electronic device testing apparatus capable of
  • IC testing device electronic component testing device
  • a handler a large number of IC chips stored in a tray are transported into the handler, and each IC chip is brought into electrical contact with a test head.
  • the test is performed by the main body of the electronic component test equipment (hereinafter, also referred to as test equipment). Then, when the test is completed, each IC chip is paid out of the test head, and is placed on a tray according to the test result, whereby sorting into power categories such as non-defective products and defective products is performed.
  • an electronic component test apparatus for testing a memory IC chip (hereinafter, also referred to as a memory IC) that requires a relatively long test time
  • a tray for storing pre-tested / tested IC chips hereinafter, also referred to as a custom tray
  • a tray that is circulated and transported in the electronic component testing device hereinafter, also referred to as a test tray
  • a large number of IC chips are replaced between them, and the IC chips are mounted on a test tray and passed through a chamber in a high-temperature or low-temperature environment—about 55 to 150 ° C.
  • the test is performed by simultaneously pressing the test head on the test head while applying the high or low temperature.
  • a test tray used in such a memory IC test apparatus As a test tray used in such a memory IC test apparatus, a plurality of inserts for holding each IC chip are provided, and a guide hole formed in each insert when the IC chip is pressed into a test head. At the same time, the guide bin provided at the contact part of the test head is inserted, and by accurately positioning the input / output terminal of the IC chip and the contact bin of the contact part, the mis- It is known that prevention is attempted (for example, see Japanese Patent Application Publication No. 2001-33519 & Report).
  • each insert provided in such a test tray is designed to restrain the movement of the IC chip based on the external shape of the IC chip, and depends on the external shape of the IC chip for each product type. It is a so-called exclusive product. Therefore, it is necessary to prepare a test tray equipped with an insert corresponding to each type of IC chip in advance, and every time the type of IC chip to be tested is switched, it is necessary to replace the test tray with a test tray corresponding to the type. is there. Therefore, in a memory IC test apparatus using such a test tray, I. It is not possible to shorten the replacement time when switching the type of chips, and it is not possible to improve the efficiency especially in small-lot testing of many types.
  • a test plate having a substantially smooth holding surface was adopted as a memory IC test device capable of easily responding to various types of IC chips. It is conceivable to use a smooth holding surface to hold the back surface of the IC chip where the input / output terminals are not led out. This makes it possible to hold the IC chip without depending on the external shape of the IC chip, so that there is no need to prepare the test tray for each type of IC chip, and it is not necessary to replace the IC tray when changing the type. Therefore, it is considered to be an effective means of realizing a test device for memory ICs that can easily cope with various types of IC chips.
  • the test tray described above is used as an electronic component tester (hereinafter also referred to as a tester for logic IC) for an IC chip for a mouthpiece that requires a shorter test time than a memory IC.
  • a tester for logic IC an electronic component tester
  • the relative position of each IC chip with respect to the contact portion is calculated using a CCD camera and an image processing device, etc., and based on the calculation result, the relative position of the IC chip is accurately determined by the moving means. It is known that positioning can prevent miscontact during testing without depending on the external shape of the IC chip (for example, International Patent Application PCT / JP02 / 126). 63 No. 3).
  • Such a method using image processing allows a high precision position of the IC chip by allowing variations in the relative positions of the input / output terminals with respect to the external shape of the IC chip occurring in the manufacturing process. Since it is possible to determine the position, it is effective to apply the above-mentioned test plate to a memory IC tester to prevent miscontact. However, in order to hold the rear surface of the test plate where the input / output terminals of the IC chip are not led out on the holding surface of the test plate, it is necessary to hold the front surface where the input / output terminals of the IC chip are led out by moving means.
  • the moving means becomes an obstacle, and it is difficult to accurately image the input / output terminals of the IC chip, and it is not possible to position the IC chip with high accuracy, thereby sufficiently preventing miscontact. I can't do that. This is particularly remarkable in ultra-small IC chips represented by recent flash memories and the like.
  • the present invention relates to an electronic component test apparatus capable of easily coping with various types of electronic components, and more particularly, to an electronic component test apparatus capable of preventing a test head from miscontacting an electronic component under test. The purpose is to provide.
  • an electronic component test apparatus for performing a test by pressing an input / output terminal of an electronic component under test against a contact portion of a test head, A moving means for moving the electronic device under test by gripping a front surface from which the input / output terminals are led out by a grip portion, and input / output terminals of the electronic device under test before being gripped by the moving means.
  • First imaging means for imaging the front surface of the electronic component under test gripped by the moving means, second imaging means for imaging the back surface from which the input / output terminals of the electronic component under test are not led out, the first imaging means;
  • the position and orientation of the input / output terminal of the electronic component under test held by the moving unit are calculated from the image information captured by the imaging unit and the second imaging unit, and based on the calculation result, Gripped by moving means
  • Image processing means for recognizing a relative position and orientation of an input / output terminal of the electronic component under test with respect to the contact portion, wherein the moving means comprises the electronic component under test recognized by the image processing means.
  • An electronic component test apparatus is provided that corrects the position and orientation of the electronic component under test based on the relative position and orientation of the input / output terminal of the electronic component with respect to the contact section (see claim 1).
  • the image processing means may determine a position and a shape of an external shape of the electronic component under test before being held by the moving means, based on image information captured by the first imaging means. And the position and orientation of the input / output terminal of the electronic component under test before being gripped by the moving means, and from the image information captured by the second imaging means, The position and orientation of the external shape of the electronic component under test gripped are calculated, and the position and orientation of the input / output terminal of the electronic component under test gripped by the moving unit are calculated based on the calculation results. Preferably, it is calculated (see claim 2).
  • the first and second imaging units respectively image the front and back surfaces of the electronic component under test, and the image information obtained by the image processing unit Based on the position and orientation of the external shape of the electronic component under test before and after gripping, and the position and orientation of the input / output terminals of the electronic component under test before gripping, Calculate the position and orientation of the input / output terminal, recognize the relative position of the input / output terminal with respect to the contact part based on the calculation result, and use the moving means to correct the position and orientation of the electronic component under test based on the recognition.
  • the moving means holds and moves the front surface of the electronic component under test with the use of the above-described test plate or the like.
  • the electronic component test apparatus further includes third imaging means for imaging a back surface of the electronic component under test before being held by the moving means, wherein the image processing means comprises: Calculating the position and orientation of the input / output terminals of the electronic component under test before being held by the moving means from the image information captured by the means, and from the image information captured by the third imaging means, The position and orientation of the external shape of the electronic component under test before being gripped by the moving means are calculated, and the test object gripped by the moving means is calculated from image information captured by the second imaging means.
  • the position and orientation of the external shape of the electronic component are calculated, and the position and orientation of the input / output terminal of the electronic component under test held by the moving means are calculated based on the calculation results. See claim 3 .
  • a third imaging means is further provided, and the third imaging means.
  • the back surface of the electronic device under test before being gripped by the means is imaged, and the position and orientation of the electronic device under test before being gripped are calculated from the image information, so that the electronic device under test in the manufacturing process can be obtained. Even if the external shape of the electronic component under test is slightly different from the external shape due to variations, the position and orientation of the input / output terminals of the electronic component under test can be accurately determined after gripping. It becomes.
  • the grip portion of the moving means has a suction means for suctioning.
  • the moving means sucks and grips the front surface of the electronic component under test, the electronic component under test can be securely held and the structure of the electronic component test apparatus can be simplified.
  • the moving means has a plurality of the gripping parts, and the moving means is movable along a direction substantially parallel to a base of the electronic component test apparatus.
  • Each holding part of the means is movable independently of each other in a direction substantially perpendicular to the base of the electronic component test apparatus, and is centered in a direction substantially perpendicular to the base of the electronic component test apparatus. More preferably, they can be rotated independently of each other.
  • the electronic component testing apparatus may include a plurality of the moving units that can independently move the electronic device under test on the same test plate.
  • the electronic component test apparatus further includes a test plate having a substantially smooth holding surface for holding a back surface from which input / output terminals of the electronic component under test are not led out, wherein the moving unit includes:
  • the electronic device under test is mounted on the holding surface of the test plate so as to relatively correspond to the arrangement of the contact portions.
  • the holding surface of the test plate is Preferably, the component is held, and the test of the electronic component under test is performed (see claim 6).
  • a test plate having a substantially smooth holding surface is adopted in place of the conventional test tray, and the input / output terminals of the electronic component under test are formed on the flat holding surface.
  • the holding surface of the test plate preferably has a suction means for sucking the back surface of the electronic component under test (see claim 7).
  • the suction device can securely hold the electronic device under test, and a wide variety of products can be obtained. It is possible to simplify the structure of an electronic component test apparatus that can easily handle the electronic component under test.
  • the holding surface of the test plate holds the electronic device under test in a state where the input / output terminals of the electronic device under test are vertically upward (Claim 8). With the input / output terminals of the electronic component under test facing vertically upward, the holding surface of the test plate holds the electronic component under test, making use of the effect of gravity to stably hold the electronic component under test. It becomes possible.
  • the test plate includes a swingable holding portion, and a holding surface of the test plate is formed on the holding portion (see claim 9).
  • the test plate is provided with a holding portion so as to be swingable, and a holding surface for holding the electronic device under test is formed on the holding portion. It is possible to absorb errors at the time of contact caused by thermal expansion / contraction due to thermal stress applied to the test electronic components.
  • a guide portion is provided around the contact portion, and the holding portion of the test plate is guided by the guide portion (see claim 10).
  • a guide section is provided around the contact section, and the guide section guides the holding section at the time of contact, so that the electronic component under test can be relatively accurately positioned relative to the contact section. Positioning becomes possible.
  • the guide has at least two guide surfaces extending in directions not parallel to each other (see claim 11).
  • the guide portion has a guide surface extending in at least two directions that are not parallel to each other, and a contact portion of the test plate is brought into contact with the two guide surfaces when the electronic device under test contacts the contact portion. Accordingly, it is possible to relatively stably position the electronic device under test with respect to the contact portion.
  • the apparatus further includes a pressing unit that presses the holding portion of the test plate so that a side surface of the holding portion comes into contact with the guide surface (see claim 12).
  • a pressing means is further provided in the electronic component testing apparatus, and the holding means of the test plate is pressed against the guide part of the contact part by the pressing means, whereby the holding part and the guide part are brought into close contact with each other. This makes it possible to more accurately position the electronic device under test relative to the contact portion.
  • the pressing means has an elastic member and is provided on the test plate (see claim 13).
  • the pressing means has an elastic member and is provided on the test plate (see claim 13).
  • the electronic component testing apparatus may further include a positioning plate for positioning the holding portion of the test plate, and the moving unit may hold the test plate while the positioning plate positions the holding portion of the test plate.
  • the electronic component under test is mounted on a portion of the test plate (see claim 14).
  • the positioning plate has an opening through which a holding portion of the test plate can be inserted, and a contact of the test head.
  • the moving means is formed so as to correspond relatively to the arrangement of the test plate, and in a state where the side surface of the holding portion of the test plate is in contact with the inner wall surface of the opening of the positioning plate. More preferably, the electronic component under test is placed on a holding portion (see claim 15).
  • the holding part When the electronic component under test is placed on the holding part by the positioning plate for positioning the holding part of the test plate, the holding part is positioned and restrained, so that the holding part is provided on the test plate so as to be swingable.
  • the electronic component testing apparatus may be configured such that a distance from a side surface of the holding unit that contacts the guide surface to the electronic component under test is substantially the same as a distance from the guide surface around the contact unit to the contact unit. It is preferable that the moving means places the electronic device under test on the holding portion of the test plate (Claim 16) The inner wall surface of the opening of the positioning plate and the side surface of the holding portion of the test plate. In this state, the moving means is adjusted so that the distance from the side surface of the holding part to the DUT is substantially the same as the distance from the guide surface around the contact part to the contact part.
  • the electronic component under test is placed on the holding portion, and the contact portion is brought into contact with the side surface of the holding portion of the test plate and the guide surface around the contact portion at the time of contact. It is possible to accurately position the relatively device under test against.
  • the pressing unit presses the holding portion of the test plate so that the side surface of the holding portion of the test plate comes into contact with the inner wall surface of the opening of the positioning plate (see claim 17).
  • the test plate holding section When the test plate holding section is inserted into the opening of the positioning plate, the test plate holding section is positioned by the pressing means used to contact the test plate holding section with the contact section guide section described above.
  • the pressing means used to contact the test plate holding section with the contact section guide section described above.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an electronic component test apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing a transfer route of an IC chip in the electronic component test apparatus shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a principal part of the alignment section along the line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a block diagram of an image processing apparatus for positioning an IC chip of an electronic component test apparatus according to an embodiment of the present invention and a peripheral block diagram thereof.
  • FIG. 6 is an overall plan view of a positioning plate and an enlarged view of an opening in the electronic component test apparatus shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of an alignment unit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of a main part of the chamber along the line II-II in FIG. 1
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of a main part in a direction orthogonal to FIG. 8A.
  • FIG. 9 is an overall plan view of a test head in the electronic component test apparatus shown in FIG. 1 in which a plurality of contact portions are arranged, and an enlarged view of the contact portion.
  • FIG. 10 is an overall plan view of a test plate and an enlarged view of a holding unit in the electronic component test apparatus shown in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing a state before the IC chip held by the holding portion of the test plate shown in FIG. 10 is pressed against the contact portion of the test head shown in FIG.
  • FIG. 12 is a plan view showing a state where the holding portion of the test plate shown in FIG. 10 is inserted into the opening of the positioning plate shown in FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line II-III of FIG. 12, and is a diagram showing a state before the holding portion of the test plate is inserted into the opening of the positioning plate.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the procedure of positioning the IC chip by the image processing device and the IC moving device.
  • FIG. 15 is a diagram showing a state in which the first camera captures an image of the front of the IC chip.
  • FIG. 16 is a diagram showing an image captured by the first camera in FIG.
  • FIG. 17 is a diagram showing a state where the IC moving device grips the IC chip.
  • FIG. 18 is a diagram showing a state in which the second camera captures an image of the back surface of the IC chip held by the moving means.
  • FIG. 19 is a diagram showing an image captured by the second camera in FIG.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a state where the first camera is capturing an image of the holding unit of the test plate.
  • FIG. 21 is a diagram showing an image captured by the first camera in FIG.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a state in which the IC moving device positions the IC chip.
  • FIG. 23 is a view showing a state where the moving means places the IC chip on the holding portion of the test plate.
  • FIG. 24 is a plan view of the holding portion of the test plate holding the IC chip.
  • FIG. 25 is a diagram showing a state where the IC moving device sequentially places the IC chips on the respective holders of the test plate.
  • FIG. 26 is a diagram showing a state in which each IC chip held on the test plate is simultaneously pressed against the contact part of the test head.
  • the electronic component test apparatus 1 of the present embodiment holds a plurality of (64 in the present embodiment) IC chips (indicated by the symbol “IC” in FIGS. 1 to 26) on the test plate 110.
  • the test head is transported to the contact part 151 provided on the test head 150 and simultaneously tested.
  • each IC chip is classified according to the test result and stored in the specified tray.
  • This is a device for testing IC chips as components to be tested in a state where thermal stress is applied at a higher (higher) or lower (lower) temperature than normal temperature. .
  • the electronic component test apparatus 1 of the present embodiment stores IC chips to be tested from now on, and stores IC chips that have been tested and classified.
  • the IC chip before the test supplied from the IC unit 200 and the IC storage unit 200 is sent to the alignment unit 400, and the IC chips that have been tested in the chamber unit 100 are classified.
  • the IC chip is positioned to the IC storage unit 200 and the IC chip is positioned, and the IC chip is sent to the chamber unit 100 and tested in the chamber unit.
  • the alignment section 40'0 that pays out the IC chip to the loader / loader section 300 and the test head 150, the IC chip is subjected to thermal stress while the IC chip is subjected to thermal stress.
  • a chamber unit 100 for performing the test for performing the test.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram for understanding a method of mounting a test IC chip in the electronic component test apparatus according to the present embodiment. There is also a part shown in.
  • a large number of IC chips before being housed in the electronic component test apparatus 1 are housed in a customer tray (not shown), and in this state, the IC housing section 2 of the electronic component test apparatus 1 shown in FIGS. Supplied to 00. Then, the IC chip before the test is sequentially supplied to the alignment unit 400 by the loader Z unloader unit 300 from the custom tray of the IC housing unit 200, and the test is performed in the alignment unit 400. While the relative positioning of the IC chip with respect to the contact portion 1501 of 150 is performed, the IC chip is sequentially placed on each holding portion 112 of the test plate 110 at the placement position 101 of the chamber portion 100. Is placed.
  • test plate 110 is moved to the application position 102 and subjected to high or low temperature thermal stress to each IC chip while being held by the test plate 110
  • the test plate 1 1 0 moves to test position 1 0 3.
  • a test as to whether or not the IC chip operates properly for a plurality of IC chips is simultaneously performed by the test head 150, and classified according to the test result.
  • the inside of the electronic component test apparatus 1 will be individually described in detail.
  • the IC storage unit 200 of the electronic component test apparatus 1 includes a pre-test IC tray supply stoker 201 storing a customer tray storing an IC chip before the test.
  • Empty tray supply stoker 202 containing empty waste trays to hold tested IC chips and tested IC trays to store waste trays full of tested IC chips It has a stoker 203 and a tray transfer device 210 for transferring a waste tray between the stokers 201 to 203.
  • the pre-test IC tray supply stoker 201 shown in FIG. 3 holds a stack of customer trays storing the IC chips to be tested.
  • the tested tray for storing IC trays 203 holds a stack of trays containing the IC chips classified after the test.
  • the empty tray supply storage force 202 stores an empty customer tray that does not contain any IC chips.
  • the test since the test is performed in the chamber section 100 with the input / output terminal HB of the IC chip being vertically upward, the test supplied / classified in the IC storage section 200 is performed.
  • the front / tested IC chip has a front surface from which the input / output terminals HB are led out (hereinafter also simply referred to as the front surface of the IC chip.
  • a rear surface from which the input / output terminals HB are not led out is simply referred to as ) Is stored in the customer tray in a vertically upward position, and in this position, the storage tray 201 for the C tray supply and the storage force 203 for storing the tested IC tray 203 Is stored.
  • the pre-test IC tray supply striker 201, empty tray supply striker 202, and tested tray C tray storage striker 203 all have substantially the same structure.
  • Pre-test IC tray supply stocker 201 The empty tray supply stocker 202 can be used as the tested IC tray storage stocker 203, and vice versa. Therefore, in the present test apparatus 1, the number of each of the Stöt's forces 201 to 203 can be easily changed as necessary.
  • two stockers STK-B are provided as the pre-test IC tray supply stock force 201.
  • two empty stoker STK-E are provided as empty tray supply stoker 202.
  • the device base 10 of the electronic component test device 1 above the IC storage unit 200 has two supply windows 301 where customer trays containing IC chips before the test are located, There are formed four payout windows 302 on which a waste tray for accommodating IC chips is located, and under each of the windows 301 and 302, a waste mat is provided. Elevating tables (not shown) for raising and lowering are provided. In addition, in each supply window section 301, a customer tray equipped with an IC chip before the test, supplied from the IC tray supply stop force 201 before the test, is lifted up and down. And is located in the area of the loader / unloader section 300.
  • the empty waste tray supplied from the empty tray supply stoker 202 rises by the lifting and lowering elevator, and the loader / unloader is closed. It is located within the area of the data section 300.
  • the IC chip before the test is loaded by the first IC carrier device 310 of the loader Z unloader unit 300 from the customer tray located at each supply window unit 301.
  • the tested IC chip is supplied to the unloader section 300, and the tested IC chip is dispensed from the mouth-evener / unloader section 300 to the waste tray located at each dispensing window section 302.
  • the tray transfer device 210 provided in the IC storage unit 200 includes an X-axis direction rail 211 provided along the X-axis direction and the X-axis direction rail 2.
  • a movable head having a Z-axis actuator (not shown) that can slide in the X-axis direction along the X-axis direction and that can raise and lower the suction pad attached to the lower end in the Z-axis direction. , And.
  • the tray transport device 210 transfers the pre-test IC tray supply tray 201 containing the IC chip before the test from the IC tray supply stocker 201 to the lifting table provided below the supply window 310. All the IC chips before the test are supplied through the supply window section 301, and the empty customer tray is transported to the empty tray supply stop force 202, and the empty tray supply A customer tray that transports the IC chips from the stocking force 202 to the lifting table provided below the payout window 302, or contains a full load of tested IC chips in the payout window 302. Are categorized into the tested IC tray storage force 203 according to the test result, and are transported or circulated in the IC storage unit 200. Loader / Unloader 3 0 0
  • the loader / unloader section 300 of the electronic component test apparatus 1 has a loader tray and a loader / unloader located at the windows 301 and 302.
  • a first IC transfer device 310 for sequentially transferring pre-tested / tested IC chips to and from a second IC transfer device 320 located in the area of the section 300, and a loader / fan loader
  • two sets of second IC transport devices 320 for transporting the pre-tested / tested IC chips between the area of the section 300 and the area of the alignment section 400.
  • the Z unloader unit 300 supplies the IC chip 200 before the test from the IC storage unit 200 to the alignment unit 400 and the alignment unit 400 of the tested IC chip after the test is completed. And the payout to the IC storage unit 200 is performed.
  • the first IC transfer device 310 provided in the loader / unloader section 300 includes two Y-axis rails 3 mounted on a device base 10.
  • Each of the supply windows is provided with two movable heads 3 13 which are respectively supported by the arms 3 12 and can reciprocate independently in the X-axis direction along the movable arms 3 12.
  • the operating range is defined as a range that includes the unit 301 and each dispensing window unit 302, and two sets of second IC transport devices 320 in the area of the loader / unloader unit 300. .
  • a plurality of suction pads which can be moved up and down in the Z-axis direction by a Z-axis-direction actuator (not shown) are attached to each movable head 3 13 of the first IC transfer device 310 in a downward direction. Have been. Then, the suction pad of the movable head 313 moves while sucking air, so that in the IC chip before the test, the IC chip before the test is moved from the waste tray located in the supply window 301. The front side of the chip is gripped, and the IC chip is transferred to any one of the second IC transfer devices 320.
  • the front surface of the tested IC chip is gripped from one of the second IC transport devices 320 and the IC chip is placed in one of the dispensing windows 3 according to the test result. It is transported to the waste tray located at 02. For example, about eight such suction pads are attached to each movable head 3 13, and eight IC chips can be carried at one time.
  • Each of the two sets of second IC transfer devices 320 provided in the loader / unloader section 300 includes a Y-axis direction rail 321 laid on the device base 10 and this rail.
  • a movable head 3 2 2 that can reciprocate in the Y-axis direction along the 3 2 1 is provided, and two sets of movables included in the IC moving device 4 10 of the alignment unit 400 described later. Each is provided to correspond to a head 4 13.
  • the movable heads 3 2 2 of each of the second IC transfer devices 3 2 0 include a supply holding section 3 2 3 for holding the IC chip before the test, and a dispensing holding section for holding the tested IC chip.
  • the supply holding section 3 23 and the payout holding section 3 2 4 have eight concave portions with inclined surfaces formed on the peripheral edge thereof, and eight The test IC chip can be held.
  • the position of the IC chip in the state of being accommodated in the tray has a large variation, but by forming the inclined surface in each concave portion of the supply holding portion 3 23 as described above, the first position is obtained.
  • the movable head 313 of the IC transport device 310 drops the IC chip before the test, the drop position of the IC chip is corrected on the inclined surface, and thereby, the eight IC chips before the test The position and orientation are corrected so that the position is determined.
  • a heater (not shown), for example, is mounted on the bottom surface of the concave portion of each payout holding portion 324, and a tested IC chip applied to a low temperature in the chamber portion 100 corresponds to the heater.
  • a heater (not shown), for example, is mounted on the bottom surface of the concave portion of each payout holding portion 324, and a tested IC chip applied to a low temperature in the chamber portion 100 corresponds to the heater.
  • the holding portions 3 2 3 and 3 2 4 of the movable head 3 2 2 of each of the second IC transfer devices 3 2 0 are replaced with, for example, the holding portions 3 2 3 and 3 2 4 may be made into a substantially smooth flat surface and provided with a suction pad opened in the flat surface, and may be held. Alternatively, a concave portion may be formed and the suction pad may be provided on the bottom surface. good.
  • one movable head 3 13 can be connected to the supply window 3. 0 Before the test from the waste tray located at 1]: While holding the C-chip, the other movable head 3 13 is tested on the waste tray located at the payout window 3 02 It is possible to classify and place the IC chips that have already been used. It is possible to improve the throughput in the electronic component test apparatus 1.
  • one of the second IC transport devices 320 is positioned within the area of the alignment unit 400. Then, while the positioning and placing work by the IC moving device 410 described later is being performed, the other second IC transport device 320 is moved to the area of the loader Z unloader unit 300. , And can carry out the transfer work by the first C transfer device 310, so that the mutual work time can be absorbed and the through-port of the electronic component test device 1 can be reduced. It is possible to improve.
  • the alignment section 400 of the electronic component test apparatus 1 is provided with a chamber from the second IC transfer device 3200 located in the area of the alignment section 400.
  • the IC moving device 4100 (moving means) for moving the Z-tested IC chip before the test between the test plate 110 in the part 100 and the IC holding device Holding the test plate 110 on which the IC chip before the test is placed by the two second cameras 420 (second imaging means) for imaging the IC chip before the test and the IC moving device 410
  • a positioning plate 4340 for positioning the section 113.
  • a test plate 110 located at the mounting position 101 of the chamber section 100 from the second IC transfer device 320 located in the area of the alignment section 400. Movement of the IC chip before the test, positioning of the IC chip before the test during the movement, and alignment from the test plate 110 of the tested IC chip that has been tested in the chamber 100. The movement to the second IC carrier 320 located in the area of the part 400 is performed.
  • the IC moving device 410 provided in the alignment section 400 includes two X-axis direction rails 4 11 laid on the device base 10 and the two rails 4 11 1 And two movable arms 4 1 2 that can independently reciprocate in the X-axis direction, and each is supported by each movable arm 4 1 2, and reciprocates in the Y-axis direction along each movable arm 3 1 2 It has two movable heads 4 1 and 3 that can move. And the test plate 110 located at the mounting position 101 of the chamber section 100, and the second IC transfer device 320 located within the area of the section 400. It is within the operating range.
  • the IC moving device 410 is controlled by the control device 416 shown in FIG. 5 so that the movable arms 412 do not interfere with each other on the same rail 411.
  • each movable head 413 of the C moving device 410 is provided with a gripper 414 which grips a front surface of the IC chip by a suction pad mounted on a lower end thereof, and a vertical optical axis.
  • Each of the cameras is provided with a first camera 415 (first imaging unit) such as a CCD camera, which is mounted in a downward facing posture and is capable of imaging the front surface of the IC chip.
  • first camera 415 first imaging unit
  • each of the gripping portions 4 14 included in the movable heads 4 13 can rotate independently of each other around the Z axis by a motor or the like, and can perform a Z-axis direction actuator (not (Shown) enables the lifting operation to be performed independently of each other.
  • each movable arm 4 1 2 can position and move the two pre-test IC chips by one reciprocating movement between the second IC transfer device 3 20 and the test plate 110. And it is possible.
  • the description has been made such that the two gripping portions 4 14 are provided for one movable head 4 13 of the IC moving device 4 10.
  • one or three or more gripping portions 4 14 are provided for one movable head 4 13 according to the work time required for the IC moving device 4 10. May be.
  • the IC moving device 420 since the IC moving device 420 has two movable heads 413 that can move independently of each other, the position and movement of the IC chip are determined. Since the operations can be performed independently of each other, the mutual working time can be absorbed and the throughput in the electronic component test apparatus 1 can be improved.
  • Each of the second cameras 420 provided in the alignment section 400 is, for example, a CCD camera or the like, and has a posture such that its optical axis is vertically upward as shown in FIGS. , which is embedded in the device base 10 between each second IC transport device 320 and the positioning plate 4330 and captures the back surface of the IC chip held by the IC moving device 410. It is possible. As shown in FIG. 5, both the second camera 4 20 and the first camera 4 15 attached to the slide 4 13 to each movable of the IC moving device 4 10 It is connected to an image processing device 450 having a processing processor and the like, and the image processing device 450 is connected to a control device 416 that controls the operation of the IC moving device 410. It is connected.
  • the first camera 4 15 and the second camera 420 are imaged with each other, for example, when the electronic component test apparatus 1 is started up, so that the coordinate axes on the respective images are associated with each other. ing.
  • the positioning plate 430 provided in the alignment section 400 has a substantially smooth plate-shaped plate body section 431 and a thickness of the plate body section 431. 64, arranged in 4 rows and 16 columns, penetrating in the vertical direction, are formed. As shown in FIGS. 2 and 4, the mounting of the chamber section 100 is performed. It is fixed to the device base 10 above the position 101.
  • each opening 432 of the positioning plate 4300 each contact 151 of the test head 150, and each holding portion 113 of the test plate 110 The relationship will be described in detail later in the description of the chamber section 100, but the opening section 432 of the positioning plate 4300 has a size that allows the holding section 1 13 of the test plate 110 to be inserted.
  • the IC moving device 410 places the IC chip before the test on the test plate 110
  • the test plate 110 is placed on the placement position 1 in the chamber 100. 0 As it is located at 1 and rises, it comes into contact with the back of the positioning plate 4330, and each holding portion 113 of the test plate 110 enters the corresponding opening 4332 of the positioning plate 4330. Have been.
  • the openings 432 of the positioning plate 4300 are arranged so as to correspond to the arrangement of the contacts 151, on the test head 150.
  • the positioning and moving operation of the IC chip before the test in the alignment unit 400 is first performed above the IC chip transferred into the area of the alignment unit 400 by the second IC transfer device 320.
  • the movable head 413 of the IC moving device 410 moves, and the first camera 415 attached to the movable head 413 captures an image of the front of the IC chip before the test.
  • the movable head 4 13 grasps the IC chip and moves it onto the second camera 420, and the second camera 420 enters the IC chip. Image the back.
  • the image processing device 450 recognizes the position and posture of the external shape of the IC chip before being gripped by the movable head 414.
  • the position and orientation of the input / output terminal HB of the IC chip before being gripped are extracted, and based on the extraction result, the relative position of the input / output terminal HB with respect to the external shape of the IC chip before being gripped and Calculate the posture.
  • the image processing device 450 sets the position and orientation of the external shape of the IC chip, the position and the position of the input / output terminal HB, based on the first coordinate system of the first camera 415 itself. Extract the posture.
  • the image processing device 450 obtains, from the image information captured by the second camera 420, the position and orientation of the external shape of the IC chip held by the movable head 414. Is extracted. At this time, the image processing device 450 extracts the position and orientation of the external shape of the IC chip with reference to the second coordinate system that the second camera 420 itself has.
  • the image processing device 450 determines the position and orientation of the input / output terminal HB of the IC chip held by the movable head 413 from the calculation results.
  • the first and first coordinate systems of the first camera 415 and the second coordinate system of the second camera 420 are set. Because of the relative association, based on the external shape of the IC chip and the position and orientation of the input / output terminal HB, each of which is extracted based on the coordinate system that each camera 415, 420 has independently, The position and orientation of the input / output terminal HB held by the movable head 4 14 can be calculated.
  • the position and posture of the input / output terminal in a state of being gripped by the IC moving device are determined from image information captured by the first camera and the second camera.
  • the IC moving device holds the front of the IC chip and moves it to facilitate the handling of the IC chips of different types, the IC moving device is interposed between the input / output terminals of the IC chip and the first camera. Therefore, even when it is not possible to image the position and orientation of the input / output terminals of the IC chip held by the moving device, it is possible to perform high-precision positioning of the IC chip by image processing.
  • the first camera 4 15 is positioned above the holding portion 113 of the test plate 110.
  • the movable head 4 13 is moved so that the IC chip is placed, and the first camera 4 15 takes an image of the holding surface 1 14 of the test plate 110 on which the IC chip is placed. Then, the image processing device 450 extracts the position and orientation of the holding surface 114 from the image information captured by the first camera 415, and determines the center position Pv of the holding surface 114 as The amount of correction such that the position of the center of gravity P H of the input / output terminals HB of the IC chip substantially matches, and the attitude of the holding surface 114 substantially matches the attitude of the input / output terminals HB of the IC chip. Is calculated, and based on the correction amount, the movable head 4 13 positions and places the IC chip on the holding section. The details of the positioning method using the image processing device 450 will be described later in detail.
  • Such high-precision positioning of the IC chip by image processing not only reduces the position of the IC chip caused by gripping and moving by the IC moving device in the test process, but also reduces the external shape of the fe IC chip generated in the manufacturing process. It is possible to prevent miscontact caused by variations in the relative positions of the input / output terminals.
  • both the position and orientation of the external shape of the IC chip and the position and orientation of the input / output terminal HB are determined.
  • a third camera 450 is newly installed, and the outer shape of the IC chip is obtained from the image information obtained by the third camera 450. The position and orientation of the shape may be extracted.
  • a third camera 440 such as a CCD camera is placed in an orientation such that the optical axis thereof is vertically upward, and the alignment is performed. It is embedded in the device base 10 below the second IC carrier 320 located in the area of the part 400.
  • the IC chip before the test is held in the supply holding unit 3 23 of the second IC transport device 320 so that the back surface of the IC chip can be imaged by the third camera 44 0.
  • the holding surface 3 2 3a is made of a transparent member. Then, the external shape of the back surface of the IC chip held by the supply holding section 3 23 of the second IC transfer apparatus 3 0 2 located in the area of the alignment section 4 is represented by the third camera.
  • Images are taken with the use of 450.
  • the IC chip in a state before the image processing device 450 is held by the IC moving device 410.
  • the position and orientation of the external shape of the tape are extracted, and the image information captured by the first camera 415 is used only for extracting the position and orientation of the input / output terminal HB.
  • the first camera 415 captures the external shape of the front surface of the IC chip in the supply holding portion 323 of the second IC transport device 320, thereby obtaining the front and rear surfaces. Since it is possible to calculate the difference in the outer shape, the second camera 4 is obtained through the image information of the position and orientation of the outer shape on the back surface of the IC chip captured by the third camera 44. From the image information of the position and posture of the external shape on the back of the IC chip imaged by 20 and the image information of the position and posture of the external shape on the front surface of the IC chip imaged by the first camera 415 In addition, the position and orientation of the input / output terminal HB of the IC chip held by the IC moving device 410 can be calculated with high accuracy. As a result, more accurate positioning of the IC chip by image processing becomes possible.
  • the third camera 440 and the first camera 415 are imaged with each other, for example, when the electronic component test apparatus 1 is started up, so that coordinate axes on the respective images are associated with each other. ing.
  • the position and orientation of the external shape of the IC and the position and orientation of the input / output terminal HB are extracted from the original coordinate systems of the first and third cameras 415, 440 themselves. Is done.
  • the third camera 4440 captures an image of the back surface of the IC chip before being held by the IC moving device 410, and obtains the image information captured by the third camera 4440.
  • the outer shape of the front surface of the IC chip may differ from the outer shape of the back surface due to variations in the IC chip generated in the manufacturing process. Even in this case, the position and orientation of the input / output terminal HB of the gripped IC chip can be accurately determined by the image processing device 450, and the positioning can be performed with higher precision.
  • the chamber section 100 of the electronic component test apparatus 1 includes a test head 1 for testing an IC chip held on a test plate 110. 50 and from the placement position 101 below the alignment section 400 to the test head 150 via the application position 102 to which the thermal stress is applied.
  • Plate moving device to move test plate 110 to test position 103 The plate moving device is provided with: a plate moving device; and a casing for sealing and covering the plate moving device and applying a thermal stress to the IC chip.
  • the relevant IC chips are brought into a test section 150 with contact sections 1. 5
  • the test is performed by pressing simultaneously on 1.
  • the test plate 110 circulating in the chamber section 100 is capable of simultaneously pressing 64 IC chips against the contact sections 151 arranged as described above.
  • the sixty-four holding parts 151 holding the IC chips are arranged in a 4-row, 16-column array corresponding to the arrangement of the contact sections 151. Has been.
  • each holding portion 113 of the test plate 110 is located on the upper surface of each holding portion 113, and has a substantially smooth flat surface.
  • side surface 1 1 3 a, the 1 1 3 b and is formed, the holding surface 1 1 4 of the center position is located at a distance L 3 from the first side surface 1 1 3 a, the second side surface 1 It is located at a distance L from 1 3 b
  • the first and second side surfaces 113a and 113b are formed as a reference.
  • the holding surface 114 is provided with a suction pad 115 capable of holding the back surface of the IC chip so as to be located substantially at the center thereof.
  • the electronic component test apparatus 1 is formed larger than the back of all types of IC chips to be tested.
  • a double-sided tape, a gel silicon, or an ultraviolet-curable adhesive tape used in a semiconductor manufacturing process is used. A member having the above adhesiveness may be used.
  • the holding surface holding the IC chips is substantially smoother than the back surface of the IC chips.
  • the plate main body 111 of the test plate 110 has an opening 112 having a slight clearance with respect to the outer diameter of the holding part 113.
  • the holding portions 113 are inserted into the openings 111, and the holding portions 113 are swingably supported by the plate body 111.
  • the test head 150 and the test plate are formed by allowing each of the holding portions 113 to be swingable with respect to the plate main body 111 in the test plate 110.
  • 1 10 mechanical deflection or tilt, or chamber section 1 0 It is possible to absorb errors at the time of contact caused by thermal expansion and Z contraction due to thermal stress within o.
  • each of springs 116 is provided so as to apply a predetermined pressing force in the direction.
  • an elastic member that can apply a pressing force to the holding portion 113 such as a panel, rubber, or an elastomer, may be used.
  • the plate moving device 120 provided in the chamber 100 has three stages of gas arranged in the chamber 100 along the Y-axis direction. It is possible to reciprocate in the Y-axis direction on each guide rail 1 2 1 by the id rail 1 2 1 and the Y-axis direction actuator (not shown), and each can hold one test plate 1 10
  • a pressing mechanism 125 for pressing the IC chip against the contact portion 151 in 3.
  • Each guide base 122 of the plate moving device 120 has an opening 123 through which the upper end of the lifting mechanism 124 and the upper end of the pressing mechanism 125 can pass.
  • the lifting mechanism 124 and the pressing mechanism 125 can move up and down without interfering with the guide base 122.
  • the IC chip is pressed against the contact portion 151 with an appropriate pressing force, and the temperature of the IC applied at a high temperature is kept constant.
  • the pushers 126 having the above-mentioned heating function are provided in an array corresponding to the holding portion 113 of the test plate 110.
  • one test plate 110 is assigned to each guide rail 121, and for example, as shown in FIG. 2 While the test plate 1 1 0 assigned to 1 is pressed against the contact 1 5 1 at the test position 1 0 3 to perform the test, the test assigned to the second guide rail 1 2 1 Plate 1 1 10 is applied position At 102, thermal stress is applied to the IC chip that is being held, and the test plate 110 assigned to the lowermost guide rail 121 is located at the mounting position 101.
  • the IC is moved up and down by the elevating mechanism 1 2 4 and the IC moving device 4 10 allows the pre-test / tested IC chips to be loaded and unloaded. It is possible to perform independent tasks simultaneously. This makes it possible to mutually absorb the mounting time of the IC moving device 410, the time of applying the thermal stress, and the test time of the IC chip, thereby improving the throughput in the electronic component test device 1. It is possible.
  • the casing 130 provided in the chamber 100 is sealed so as to cover the plate moving device 120, and a thermal stress of about 150 to 150 ° C is applied to the IC chip. It is possible to do.
  • a thermal stress of about 150 to 150 ° C is applied to the IC chip. It is possible to do.
  • the casing 130 blows, for example, hot air into the enclosed space, or directly connects the lower part of the test plate 110 to the IC chip. Heating can be performed, whereas when a low temperature is applied to the C chip, for example, liquid nitrogen can be circulated around the enclosed space to absorb heat.
  • the test plate 110 is located at the mounting position 101 in the chamber section 100, and is raised by the elevating mechanism 124 so that the rear surface of the positioning plate 4
  • each holding portion 113 of the test plate 110 is inserted into the corresponding opening 432 of the positioning plate 430.
  • the first side surface 113 a of the holding portion 113 follows the first inner wall surface 432 a of the opening 432.
  • the second side surface 1 13 b of the holding portion 113 is in contact with the second inner wall surface 43 2 b of the opening 43.
  • the springs 1 16 provide elastic force in the abutting direction of each, these surfaces 1 13 a, 1 13 b, 4 3 2 a, 4 3 2 b adhere to each other, With respect to each opening 432 of the positioning plate 4300, the corresponding holding section 1'13 of the test plate 110 is positioned and restrained.
  • the test plate 110 holding the IC chip is held in the holding portion 113.
  • Lowered by the elevating mechanism 1 2 4 and the corresponding guide rail 1 2 1 Move to the application position 102 along.
  • the IC chip is moved to the test position 103 and is raised by the pressing mechanism 125 so that the test plate 110 is lifted.
  • the IC chips held in the holding portions 113 of the “0” are simultaneously pressed against the corresponding contact portions 151 of the test head 150 to perform the test.
  • the first side surface 113a of the holding portion 113 of the test plate 110 contacts the first guide surface 152 around the contact portion 151, and the test plate.
  • the second side surface 1 1 3 b of the holding portion 1 1 3 of 1 110 abuts so as to follow the second guide surface 15 3 around the contact portion 15 1, and at the same time, Since the spring 1 16 applies a pressing force in the contact direction, these surfaces 1 13 a, 1 13 b, 15 2 and 15 3 are in close contact with each other, and the test head 150 For each contact part 151, the corresponding holding part 113 of the test plate 110 is positioned.
  • IC Chidzupu of the test plate 1 1 on 0, the IC moving device 4 1 0, the center of gravity of the input and output terminals HB; is P H and posture, the center position of the holding surface 1 1 4 It is positioned so as to substantially coincide with the position Pv and the posture, and furthermore, the first and second guide surfaces 15 2 and 15 3 in the test head 150 are connected to the contact portion 15 1 the distance L have L 2 to the center position of the distance to the test plates 1 1 first ⁇ Pi second aspect of 0 1 1 3 a, 1 1 3 b from the holding surface 1 1 4 of the center position P v L 3, since it it it the same as the L 4, as shown in FIG. 1 1, during the test, with respect to the contact bins constituting the contact portion 1 5 1, high input and output pin HB of IC Chidzupu Accurate positioning is achieved.
  • the IC chip is positioned with high accuracy by image processing in advance outside the chamber, and the side surface of the holding portion of the test plate abuts the guide surface of the test head inside the chamber.
  • the test plate is Although the holding part can be swung, when the IC chip is placed by the IC moving device, the holding part is positioned by the positioning plate and restrained, so that the relative positional relationship between the holding parts is determined.
  • the relative positional relationship between the holding surfaces 114 can be uniquely determined, each time the IC chip is mounted, the holding surface is moved by the first camera. There is no need to recognize, and the working speed of the movement and positioning operation of the IC moving device can be improved.
  • one movable head 313 of the first IC carrier 310 approaches the force tray supplied to the supply window 310 from the IC tray storage 201 before the test.
  • Eight IC chips before the test are simultaneously sucked and gripped by the suction head provided at the lower end of the movable head 3 13.
  • the movable head 3 13 raises an actuator (not shown) in the Z-axis direction in the Z-axis direction and slides along the movable arm 3 12 and the Y-axis rail 3 11 1.
  • the second IC transport device 320 holding the IC chip moves the movable head 322 along the Y-axis direction rail 321 into the area of the alignment unit 400.
  • the IC is moved so that the first camera 4 15 is positioned above the second IC transport device 320 that has moved into the area of the alignment section 400.
  • One movable head 4 13 of the device 410 moves (step S 10 in FIG. 14), and the first camera 415 captures an image of the front surface of the IC chip (step S 20).
  • the image processing device 450 obtains the relative position of the input / output terminal HB with respect to the external shape of the IC chip from the image information captured by the first camera 415. And posture (x 0 , y 0 ⁇ ) are calculated (step S 30).
  • the image processing device 450 firstly outputs image information obtained by the first camera 415. Then, the external shape of the IC chip and the input / output terminals are extracted from the image information by using an image processing method such as binarization.
  • the first force Based on the first coordinate system of the camera 415, the coordinates of the center position of the extracted external shape (X / y,) and the coordinates of the center of gravity P H of the extracted input / output terminal HB (X H , y H) and calculates, by comparing the said central position and the position of the center of gravity P H, the relative positions of the input and output terminals HB for the outer shape of the IC chip ( ⁇ 0, y 0) is issued calculated.
  • the image processing device 450 firstly calculates an approximate straight line of the contour forming the extracted external shape of the IC chip. calculate. Next, a regular row composed of the extracted input / output terminals HB is extracted, and an approximate straight line passing through the center of each input / output terminal HB constituting the row is calculated for each row. Calculate the average straight line of the approximate straight line of.
  • the relative position of the input / output terminal HB to the external shape of the IC chip is calculated.
  • Posture 0. Is calculated.
  • the relative position and attitude (x 0 , y 0 , 0.) of the input / output terminal HB with respect to the external shape of the IC chip are due to variations in the IC chip generated in the IC chip manufacturing process. It is.
  • one movable head 413 of the IC moving device 410 grips one gripper 414 by sucking the approximate center of the IC chip with a suction pad (step S40). ). Then, the movable head 414 performs the operations of steps S10 to S40 again with respect to the other IC chips held in the second IC carrier 320 located in the area of the alignment unit 400. Is repeated, and another IC chip is gripped by the other gripper 414.
  • the movable head 414 moves so that one IC chip is positioned above the second camera 420 as shown in FIG. S50), the second camera 420 captures an image of the back surface of the IC chip held by the movable head 414 (step S60).
  • the image processing device 450 calculates the second coordinate system of the second camera 420 from the image information captured by the second camera 420, as shown in FIG.
  • grasp the movable head 413 of the IC moving device 410 Position and posture of the external shape of the IC chip held ( Xl , 6 ⁇ '), and the relative position and orientation (x 0 , y 0 , ⁇ 0 ) of the input / output terminal ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ with respect to the external shape of the IC chip calculated in step S30, and the IC chip in the gripped state From the position and orientation of the external shape (, y x ⁇ ⁇ ⁇ '), the position and orientation of the input / output terminal ⁇ gripped by the movable head 414 (x H ', y H ⁇ 6> ⁇ ') Is calculated (Step S70).
  • the first coordinate system of the first camera 415 and the second coordinate system of the second camera 420 are relatively associated with each other, for example, when the electronic component test apparatus 1 is started.
  • the movable head 414 grasps the external shape of the IC chip and the position and orientation of the input / output terminals extracted from the coordinate system which each camera 415 and 420 has independently. It is possible to calculate the position and orientation of the input / output terminal ⁇ in the closed state.
  • the difference between the center position Pj of the IC chip before and after the gripping by the movable head 414 on the image is mainly caused by the displacement caused by the suction and the movement of the movable head 414.
  • the first camera 415 is placed above the holding portion 113 on which the test plate 110 is mounted.
  • One movable head 414 is moved so as to be positioned (step S80), and the first camera 415 captures an image of the holding surface 114 located below (step S90).
  • the test plate 110 is located at the mounting position 101 in the chamber part 100 and is moved up by the elevating mechanism 124 to come into contact with the rear surface of the positioning plate 430 so that each of the test plates 110 is held.
  • Parts 113 are inserted into the corresponding openings 432 of the positioning plate 430, and the first and second side surfaces 113a and 113b of the holding parts 113 are connected to the first and second inner wall surfaces 4 of the openings 432.
  • 32a and 432b are in contact with each other and pressed by the spring 1 16 so that they are in close contact with each other, and the corresponding holding portion 113 of the test plate 110 is positioned with respect to each opening 432 of the positioning plate 430. .Being restrained.
  • the image processing device 450 uses the image information captured by the first camera 415 as shown in FIG. 21 with reference to the first coordinate system of the first camera 415.
  • coordinates (x v, y v) of the center position P v of the holding surface 1 1 4 and calculate the orientation S v of the holding surface, the position and orientation (x v of the holding surface 1 1 4, y v , ⁇ v) and the position and orientation (x H , y H , ⁇ ⁇ ') of the input / output terminal HB calculated in step S70 are calculated (step S70).
  • S100 ).
  • the first coordinate system of the first camera 415 and the second coordinate system of the second camera 420 are relative to each other.
  • the position and orientation of the calculated input / output terminals of the IC chip and the holding surface calculated based on the coordinate system of the first camera 4 15 It is possible to calculate a correction amount that matches the position and orientation of the image.
  • the holding portions 113 of the test plate 110 are positioned and restrained by the openings 432 of the positioning plate 430. Since the relative positional relationship is determined unambiguously, the imaging of the holding surface 1 14 in step S90 is performed only for the first time, for example, at the time of product change, and thereafter, the first Can be omitted, or can be omitted based on the mechanical positional relationship between the IC moving device 410 and the positioning plate 430.
  • steps S80 to S100 are performed on the other IC chip as well, as shown in FIG. 22, one of the IC chips is mounted on the holding surface 1 on which the test plate 100 is to be placed.
  • the movable head 4 14 moves so as to be located above the 14 and grips the IC chip of the movable head 4 14 based on the correction amount calculated in step S 100.
  • the IC chip is positioned with respect to the holding surface 114 of the test plate 110 by independently driving the gripping portions 4 14 being performed (step S 110).
  • step S 110 Next, as shown in FIG. 23, one of the holding portions 4 14 descends, stops suction of the suction pad of the holding portion 4 14, and places the IC chip on the holding portion 113. Step S120).
  • the head 414 returns to the second IC carrier 320 located in the area of the alignment unit 400, and all the holding units on the test plate 110 are returned as shown in FIG.
  • the operations of steps S10 to S130 in FIG. 14 described above are repeated until the IC chip is held on 113. While one of the movable heads 4 13 of the IC moving device 4 10 performs the positioning operation of the IC chip, the other movable head 4 13 also has the same test plate 11. The same operation is performed for 0, the mutual operation time is absorbed, and the throughput in the electronic component test apparatus 1 is improved.
  • the test plate 110 When the IC chips are placed on all the holding parts 1 13 on the test plate 110, the test plate 110 is lowered by the lifting mechanism 1 24 of the plate moving device 120 and the chamber 1 It is taken in 00 and is moved to the application position 102 along the corresponding step guide rail 1 2 1. Then, when a desired thermal stress is applied to the IC chip after waiting at the application position 102 for a predetermined time, the IC chip is moved to the test position 103 and raised by the pressing mechanism 125 so that the test plate 110 is raised. As shown in Fig. 26, the IC chip held in each of the holding portions 1 13 of the 0 is pressed simultaneously against the corresponding contact portions 151 of the test head 150 to perform the test. .
  • the result of this test is an address determined by, for example, the identification number given to the test plate 110 and the number of the IC chip assigned inside the test plate 110, and is stored in the storage device of the electronic component test device 1. It is memorized.
  • the first side surface 113a of the holding portion 113 of the test plate 110 becomes the first guide surface 1 around the contact portion 151. 5 2 and the second side surface 113 b of the holding portion 113 of the test plate 110 is connected to the second guide surface 153 around the contact portion 151.
  • the springs 1 16 apply a pressing force in the respective abutting directions, so that these surfaces 1 1 3 a, 1 1 3 b, 1 5 2 and 1 5 3 Are in close contact with each other, and the corresponding holding portion 113 of the test plate 110 is positioned with respect to each contact portion 151 of the test head 150.
  • the distance L have L 2 from the first and second guide surfaces 1 5 2 1 5 3 in Uz de 1 5 0 to the test to the central position of the contact portion 1 5 1, Tess The distances L 3 and L 4 from the first and second side surfaces 1 13 a and 1 13 b to the center position P v of the holding surface 1 14 are the same.
  • the IC chip is held by the holding portion 113 so that the center position Pv of the holding surface 111 and the posture substantially match the center of gravity P H and posture of the input / output terminal HB.
  • the test plate; the first and second side surfaces 113a and 113b of the holding portion 113 of L10 are in contact with the first and second sides of the contact portion 151.
  • Positioning by the guide surface 152 allows the input / output terminal HB of the IC chip to be positioned relatively to the contact bin of the contact part 151 of the test head 150 And summer.
  • the tested IC chip that has been tested in the test head 150 is moved from the chamber 100 to the alignment unit 400 by the plate moving device 120, and is moved by the IC moving device 410. From the alignment unit 400 to the loader / unloader unit 300, and by the first IC transport device 310 of the mouth / unloader unit 300, a payout window 3002 according to the test result. In a customer tray located at The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
  • a BGA type IC chip in which ball-shaped input / output terminals are derived is adopted as an example of the electronic component.
  • the present invention is not particularly limited to this. It is possible to test electronic components of a type that has a back surface on which the input / output terminals of the derived LGA and the like are not protruded, and do not hinder the application of force to the back surface.
  • the relative position and orientation of the input / output terminal with respect to the external shape of the IC chip are calculated.
  • the present invention is not particularly limited thereto.
  • the position and posture of the IC chip are extracted by the relevant force, and the relative position and posture of the input / output terminal with respect to the relevant force are extracted. It may be calculated.
  • the first and second guide surfaces around the contact portion are brought into contact with the first and second side surfaces of the holding portion, thereby positioning the holding portion with respect to the contact portion.
  • the present invention is not particularly limited to this.
  • a guide pin is formed in the contact portion, a guide hole is formed in the holding portion, and the guide pin is inserted into the guide hole at the time of contact.
  • the holding part may be positioned with respect to the contact part.

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Abstract

ICチップ(IC)の入出力端子(HB)をテストヘッドのコンタクト部に押し付けて試験を行う電子部品試験装置であって、ICチップ(IC)の入出力端子(HB)が導出している前面を把持部(414)により把持して移動させるIC移動装置410と、把持される前のICチップ(IC)の前面を撮像する第1のカメラ(415)と、把持されたICチップ(IC)の背面を撮像する第2のカメラ(420)と、第1のカメラ(415)及び第2のカメラ(420)により撮像された画像情報から、IC移動装置(410)に把持されたICチップ(IC)の入出力端子(HB)の位置を算出し、当該算出結果に基づいて、IC移動装置(410)に把持されたICチップ(IC)の入出力端子(HB)のコンタクト部に対する相対的位置を認識する画像処理装置と備え、IC移動装置410は、画像処理装置により認識されたICチップ(IC)の入出力端子(HB)のコンタクト部に対する相対的位置に基づいて、ICチップの位置を補正する。

Description

曰月糸田 β
技術分野
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 I Cチツ プとも称する。 ) をテストするための電子部品試験装置に関し、 特に多品種の被 試験電子部品に容易に対応することが可能な電子部品試験装置に関する。
背景技術
ハンドラ (Handler) と称される I C試験装置(電子部品試験装置)では、 トレ ィに収納した多数の I Cチヅプをハンドラ内に搬送し、 各 I Cチヅプをテストへ ッドに電気的に接触させ、 電子部品試験装置本体 (以下、 テス夕ともいう。 ) に 試験を行わせる。 そして、 試験が終了すると各 I Cチヅプをテストへヅ 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力 テゴリへの仕分けが行われる。
一般的に、比較的長いテストタイムを必要とするメモリ用の I Cチップ (以下、 メモリ I Cとも称する。 ) を試験対象とした電子部品試験装置 (以下、 メモリ I C用試験装置とも称する。 ) では、 試験前後において、 試験前/試験済の I Cチ ヅプを収納するためのトレィ (以下、 カス夕マトレイとも称する。 ) と、 電子部 品試験装置内を循環搬送されるトレイ (以下、 テストトレイとも称する。 ) との 間で多数の I Cチヅプを載せ替え、 当該 I Cチヅプをテストトレイに搭載した状 態で、 高温又は低温環境下のチャンバ内を通過させて— 5 5〜1 5 0 °C程度の高 温又は低温を印可しながら、 テストへッドに同時に押し付けることによりテスト が行われている。
このようなメモリ I C用試験装置に用いられるテストトレイとして、 各 I Cチ ヅプを保持する複数のインサートを設け、 I Cチヅプをテストへヅドに押し付け る際に、 各インサートに形成されたガイド孔に、 テストへッドのコンタクト部に 設けられたガイドビンを揷入し、 I Cチヅプの入出力端子とコンタクト部のコン タクトビンとの正確な位置決めを行うことにより、 テスト時のミスコンタクトの 防止が図られているものが知られている (例えば、 日本国特許出願公開第 2 0 0 1 - 3 3 5 1 9号&報参照) 。
しかしながら、 このようなテスト トレイに設けられた各インサートは、 I Cチ ヅプの外形形状を基準として当該 I Cチップの動きを拘束するように設計されて おり、品種毎の I Cチヅプの外形形状に依存した、いわゆる専用品となっている。 そのため、 I Cチップの品種毎に対応したィンサートを具備したテストトレイを 予め用意しておく必要があり、 試験対象である I Cチップの品種が切り替わる毎 に当該品種に対応したテストトレイに交換する必要がある。 従って、 このような テス トトレイを用いたメモリ I C用試験装置では、 I 。チヅプの品種切替時の交 換時間の短縮化を図ることが出来ず、 特に多品種少量試験においては効率化を図 ることが出来ない。
これに対し、 多品種の I Cチヅプに容易に対応可能なメモリ I C用試験装置と して、 上述のテストトレイに代えて、 実質的に平滑な保持面を有するテストプレ —トを採用し、 この平滑な保持面で、 I Cチヅプの入出力端子が導出していない 背面を保持するものが考えられる。 これにより、 I Cチヅプの外形形状に依存せ ずに I Cチヅプを保持することが可能となるので、 I Cチヅプの品種毎に当該テ ストトレィを用意する必要がなくなり、 品種切替時の交換を不要となるので、 多 品種の I Cチップに容易に対応可能なメモリ I C用試験装置を実現する有効な手 段と考えられる。 ■ 一方、 メモリ I Cに比して短いテストタイムで済む口ジヅク用の I Cチヅプを 対象とした電子部品試験装置 (以下、 ロジック I C用試験装置とも称する。 ) と して、 上記のようなテストトレィを用いずに、 C C Dカメラ及び画像処理装置等 を用いて、 各 I Cチップのコンタクト部に対する相対的位置を演算し、 当該演算 結果に基づいて、 当該 I Cチップの相対的位置を移動手段により高精度に位置決 めすることにより、 I Cチヅプの外形形状に依存せずにテスト時のミスコンタク トの防止が図られているものが知られている (例えば、 国際特許出願 P C T/ J P 0 2 / 1 2 6 6 3号参照) 。
このような画像処理を用いた手法は、 製造工程に生じる I Cチップの外形に対 する入出力端子の相対的位置のバラヅキ等もを許容して I Cチヅプの高精度な位 置決めを行うことが可能であるので、 上述のテストプレートを用いたメモリ I C 用試験装置に応用して、 ミスコンタクトの防止を図ることが有効と考えられる。 しかしながら、 テストプレートの保持面に I Cチヅブの入出力端子が導出してい ない背面を保持させるに当たり、 移動手段により I Cチップの入出力端子が導出 している前面を把持する必要があるため、 C C Dカメラによる撮像に際して、 当 該移動手段が障害となって、 当該 I Cチップの入出力端子を正確に撮像すること が困難であり、 I Cチヅプの高精度な位置決め出来ず、 ミスコンタクトの防止を 十分に図ることが出来ない。 このことは、 近年のフラッシュメモリ等に代表され る超小型の I Cチヅプにおいては特に顕著である。
明の開示
本発明は、 多品種の電子部品に容易に対応することが可能である電子部品試験 装置に関し、 特に、 被試験電子部品のテストヘッドへのミスコンタクトを防止す ること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。
上記目的を達成するために、 本発明によれば、 被試験電子部品の入出力端子を テストへッドのコンタクト部に押し付けて試験を行う電子部品試験装置であって、 前記被試験電子部品の入出力端子が導出している前面を把持部により把持して前 記被試験電子部品を移動させる移動手段と、 前記移動手段に把持される前の前記 被試験電子部品の入出力端子が導出している前面を撮像する第 1の撮像手段と、 前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の入出力端子が導出していない背 面を撮像する第 2の撮像手段と、 前記第 1の撮像手段及び前記第 2の撮像手段に より撮像された画像情報から、 前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の 入出力端子の位置及び姿勢を算出し、 当該算出結果に基づいて、 前記移動手段に 把持された前記被試験電子部品の入出力端子の前記コンタクト部に対する相対的 な位置及び姿勢を認識する画像処理手段と、を少なくとも備え、前記移動手段は、 前記画像処理手段により認識された前記被試験電子部品の入出力端子の前記コン タクト部に対する相対的な位置及び姿勢に基づいて、 前記被試験電子部品の位置 及び姿勢を補正する電子部品試験装置が提供される (請求項 1参照) 。
また、 前記画像処理手段は、 前記第 1の撮像手段により撮像された画像情報か ら、 前記移動手段に把持される前の前記被試験電子部品の外形形状の位置及び姿 勢と、 前記移動手段に把持される前の前記被試験電子部品の入出力端子の位置及 び姿勢とを算出し、 前記第 2の撮像手段により撮像された画像情報から、 前記移 動手段に把持された前記被試験電子部品の外形形状の位置及び姿勢を算出し、 こ れらの算出結果に基づいて、 前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の入 出力端子の位置及び姿勢を算出することが好ましい (請求項 2参照) 。
本発明では、 移動手段が被試験電子部品を把持する前後において、 第 1及び第 2の撮像手段により被試験電子部品の前面及び背面をそれそれ撮像し、 画像処理 手段により当該撮像された画像情報から把持前後の被試験電子部品の外形形状の 位置及び姿勢と、 把持前の被試験電子部品の入出力端子の位置及び姿勢とに基づ いて、 撮像不可能な把持後の被試験電子部品の入出力端子の位置及び姿勢を算出 し、 当該算出結果に基づいて、 コンタクト部に対する入出力端子の相対的位置を 認識し、 移動手段が当該認識に基づいて被試験電子部品の位置及び姿勢を補正す る。 これにより、 多品種の電子部品に容易な対応を可能とするために、 上述のテ ストプレート等の採用に伴って、 移動手段が被試験電子部品の前面を保持して移 動させる場合であっても、 移動手段による把持後の被試験電子部品の入出力端子 の位置及び姿勢を判断することが可能となり、 コンタクト部に対する被試験電子 部品の高精度な相対的な位置決めが可能となり、 テスト時のミスコンタクトの発 生を防止することが可能となる。
前記電子部品試験装置は、 前記移動手段に把持される前の状態の前記被試験電 子部品の背面を撮像する第 3の撮像手段をさらに備え、 前記画像処理手段は、 前 記第 1の撮像手段により撮像された画像情報から、 前記移動手段に把持される前 の前記被試験電子部品の入出力端子の位置及び姿勢を算出し、 前記第 3の撮像手 段により撮像された画像情報から、 前記移動手段に把持される前の前記被試験電 子部品の外形形状の位置及び姿勢を算出し、 前記第 2の撮像手段により撮像され た画像情報から、 前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の外形形状の位 置及び姿勢を算出し、 これらの算出結果に基づいて、 前記移動手段に把持された 前記被試験電子部品の入出力端子の位置及び姿勢を算出することが好ましい (請 求項 3参照) 。
本発明では、 さらに第 3の撮像手段を設け、 当該第 3の撮像手段により、 移動 手段に把持される前の状態の被試験電子部品の背面を撮像し、 当該画像情報から 把持前の被試験電子部品の位置及び姿勢を算出することにより、 製造工程におけ る被試験電子部品のバラヅキにより、 被試験電子部品の前面と背面との外形形状 が若干相違するような場合であっても、 把持後の被試験電子部品の入出力端子の 位置及び姿勢を正確に判断することが可能となる。
前記移動手段の把持部は、 吸着する吸着手段を有することが好ましい (請求項
4参照) 。 移動手段が被試験電子部品の前面を吸着して把持することにより、 被 試験電子部品を確実に保持することが可能になると共に電子部品試験装置の構造 の簡素化を図ることが可能となる。
さらに、 前記移動手段は、 複数の前記把持部を有することが好ましく、 また、 前記移動手段は、 前記電子部品試験装置の基盤に実質的に平行な方向に沿って移 動可能であり、 前記移動手段の各保持部は、 前記電子部品試験装置の基盤に実質 的に直交する方向に相互に独立して移動可能であると共に、 前記電子部品試験装 置の基盤に実質的に直交する方向を中心として相互に独立して回転可能であるこ とがより好ましい。
これにより、 複数の被試験電子部品を一つの移動手段で同時に移動させること が可能となるので、 被試験電子部品の移動に必要な時間の短縮化を図ることが可 能となると共に、 同時に移動される各被試験電子部品の、 コンタクト部に対する 相対的な姿勢を独立して調整可能となる。 また、 前記電子部品試験装置は、 同一 の前記テストプレ一トに前記被試験電子部品を独立して移動可能な複数の前記移 動手段を備えても良い。
前記電子部品試験装置は、 前記被試験電子部品の入出力端子が導出していない 背面を保持するための実質的に平滑な保持面を有するテストプレートをさらに備 え、 前記移動手段は、 前記コンタクト部の配列に相対的に対応するように前記被 試験電子部品を前記テストプレートの保持面に載置し、 前記コンタクト部の配列 に対応した状態で、前記テストプレートの保持面が前記被試験電子部品を保持し、 前記被試験電子部品の試験が行われることが好ましい (請求項 6参照) 。
本発明では、 従来のテストトレイに代えて、 実質的に平滑な保持面を有するテ ストプレートを採用し、 このフラットな保持面で、 被試験電子部品の入出力端子 が導出していない背面を保持することにより、 被試験電子部品の外形形状に依存 せずに被試験電子部品を保持することが可能となり、 被試験電子部品の品種毎に 当該テストプレートを用意する必要がなくなり、 品種切替時の交換を不要とする ことが出来るので、 多品種の被試験電子部品の対応を著しく容易とすることが可 能となる。 また、 このテストプレートの保持面が、 コンタクト部の配列に対応し た状態で被試験電子部品を把持することにより、 同時測定数を多く確保する必要 のあるメモリ I C用試験装置において、 多品種の被試験電子部品の対応を著しく 容易とすることが可能となる。
前記テストプレートの保持面は、 前記被試験電子部品の背面を吸着する吸着手 段を有することが好ましい (請求項 7参照) 。
テストプレートの保持面に吸着手段を設けて、 当該吸着手段が被試験電子部品 の背面を吸着して保持することにより、 被試験電子部品を確実に保持することが 可能になると共に、 多品種の被試験電子部品に容易に対応可能な電子部品試験装 置の構造の簡素化を図ることが可能となる。
また、 前記テストプレートの保持面は、 前記被試験電子部品の入出力端子が鉛 直上向きの状態で、前記被試験電子部品を保持することが好ましい(請求項 8 )。 被試験電子部品の入出力端子が鉛直上向きに向いた状態で、 テストプレートの 保持面が被試験電子部品を保持することにより、 重力の作用を活用して安定して 被試験電子部品を保持することが可能となる。
前記テストプレートは、 揺動可能に設けられた保持部を有し、 前記テストプレ ートの保持面は、前記保持部に形成されていることが好ましい(請求項 9参照)。 テストプレートに保持部を揺動可能に設け、 当該保持部に被試験電子部品を保 持する保持面を形成することにより、 テストへヅド及びテストプレートの機械的 な撓みや傾き、 或いは、 被試験電子部品に印加される熱ス トレスによる熱膨張/ 収縮等に起因するコンタクト時の誤差を吸収することが可能になる。
前記コンタクト部の周囲にガイド部が設けられており、 前記テストプレートの 保持部が、 前記ガイド部に案内されることが好ましい (請求項 1 0参照) 。
コンタクト部の周囲にガイ ド部を設け、 コンタクト時に当該ガイド部が保持部 を案内することにより、 被試験電子部品をコンタクト部に対して相対的に正確に 位置決めすることが可能となる。
前記ガイ ド部は、 相互に非平行な方向に広がっている少なくとも 2つのガイド 面を有することが好ましい (請求項 1 1参照) 。
ガイド部に相互に非平行である少なくとも 2つの方向に広がっているガイド面 を具備させ、 被試験電子部品とコンタクト部との接触に際して当該 2つのガイド 面にテストプレートの保持部を当接させることにより、 被試験電子部品をコン夕 クト部に対して相対的に安定して位置決めすることが可能となる。
前記保持部の側面が前記ガイ ド面に当接するように、 前記テストプレートの保 持部を押圧する押圧手段をさらに備えていることが好ましい(請求項 1 2参照)。 電子部品試験装置に押圧手段をさらに設け、 当該押圧手段により、 上述のテス トブレートの保持部をコンタクト部のガイド部に対して押圧することにより、 当 該保持部とガイド部とを密着させることが可能となり、 被試験電子部品をコン夕 クト部に対して相対的により正確に位置决めすることが可能となる。
特に、 前記押圧手段は、 弾性部材を有しており、 前記テストプレートに設けら れていることが好ましい (請求項 1 3参照) 。 例えばパネなどの弾性部材を有す る押圧手段をテストプレートに設けることにより、 多品種の被試験電子部品に容 易に対応可能な電子部品試験装置の構造を簡素化することが可能 なる。
前記電子部品試験装置は、 前記テストプレートの保持部を位置決めする位置決 めプレートをさらに備え、 前記位置決めプレートが前記テストプレートの保持部 を位置決めした状態で、 前記移動手段が、 前記テストプレートの保持部に前記被 試験電子部品を載置することが好ましく (請求項 1 4参照) 、 前記位置決めプレ —トは、 前記テストプレートの保持部を挿入可能な開口部が、 前記テストへヅド のコンタクト部の配列に相対的に対応するように形成されており、 前記テストプ レートの保持部の側面が前記位置決めプレートの開口部の内壁面に当接した状態 で、 前記移動手段は、 前記テストプレートの保持部に前記被試験電子部品を載置 することがより好ましい (請求項 1 5参照) 。
テストプレートの保持部を位置決めする位置決めプレートにより、 被試験電子 部品の保持部への載置時に、 当該保持部を位置決めして拘束することにより、 テ ストプレートに揺動可能に設けられた保持部の相互間の相対的な位置関係を規正 されるので、 移動手段による被試験電子部品の移動作業の作業性を向上させるこ とが可能となる。
前記電子部品試験装置は、 前記ガイド面に当接する前記保持部の側面から前記 被試験電子部品までの距離が、 前記コンタクト部の周囲のガイド面から前記コン タクト部までの距離と実質的に同一となるように、 前記移動手段が、 前記テスト プレートの保持部に前記被試験電子部品を載置することが好ましい (請求項 1 6 位置決めプレートの開口部の内壁面とテストプレートの保持部の側面とが当接 した状態で、 保持部の側面から被試験電子部品までの距離が、 コンタクト部の周 囲のガイド面からコンタクト部までの距離と実質的に同一となるように、 移動手 段が、 保持部に前記被試験電子部品を載置し、 コンタクト時に当該テストプレー トの保持部の側面とコンタクト部の周囲のガイド面とが当接することにより、 コ ンタクト部に対して相対的に被試験電子部品を正確に位置決めすることが可能と なる。
前記テストプレートの保持部の側面が前記位置決めプレートの開口部の内壁面 に当接するように、 前記押圧手段は、 前記テストプレートの保持部を押圧するこ とが好ましい (請求項 1 7参照) 。
テストプレートの保持部を位置決めプレートの開口部に揷入するに際して、 上 述のテストプレートの保持部をコンタクト部のガイド部に当接させるために用い る押圧手段により、 テストプレートの保持部を位置決めプレートの開口部の内壁 面に当接させることにより、 当該保持部と開口部の内壁面とを密着させることが 可能となり、 コンタクト部に対して被試験電子部品を相対的により正確に位置決 めすることが可能となる。
阅面の籣単な説明
以下、 本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図 1は、 本発明の実施形態に係る電子部品試験装置の概略平面図である。
図 2は、 図 1の II-II線に沿う概略断面図である。
図 3は、 図 1に示す電子部品試験装置内における I Cチップの搬送経路を示す 概念図である。 図 4は、 図 1の IV- IV線に沿うァライメント部の要部断面図である。
図 5は、 本発明の実施形態に係る電子部品試験装置の I Cチップの位置決めの ための画像処理装置及びその周辺のプロヅク図である。
図 6は、 図 1に示す電子部品試験装置における位置決めプレートの全体平面図 及び開口部の拡大図である。
図 7は、 本発明の他の実施形態に係るァライメント部の要部断面図である。 図 8 Aは、図 1の Π-Ι Ι線に沿うチャンバ部の要部断面図であり、図 8 Bは図 8 Aに対し直交する方向の要部断面図である。
図 9は、 複数のコンタクト部が配列された、 図 1に示す電子部品試験装置にお けるテストへッドの全体平面図及びコンタクト部の拡大図である。
図 1 0は、 図 1に示す電子部品試験装置におけるテストプレートの全体平面図 及び保持部の拡大図である。
図 1 1は、 図 9に示すテストへヅドのコンタクト部に、 図 1 0に示すテストプ レートの保持部に保持された I Cチップを押し付ける前の状態を示す図である。 図 1 2は、 図 6に示す位置決めプレートの開口部に、 図 1 0に示すテストプレ ―トの保持部を挿入した状態を示す平面図である。
図 1 3は、図 1 2の ΧΙ Π-ΧΠΙ線に沿う断面図であり、位置決めプレートの開口 部にテストプレートの保持部を挿入する前の状態を示す図である。
図 1 4は、 画像処理装置及び I C移動装置による I Cチップの位置決めの手順 を示すフローチャートである。
図 1 5は、 第 1のカメラが I Cチヅプの前面を撮像している状態を示す図であ る o
図 1 6は、図 1 5において第 1のカメラにより撮像された画像を示す図である。 図 1 7は、 I C移動装置が I Cチップを把持した状態を示す図である。
図 1 8は、 移動手段に把持された I Cチヅプの背面を第 2のカメラが撮像して いる状態を示す図である。
図 1 9は、図 1 8において第 2のカメラにより撮像された画像を示す図である。 図 2 0は、 第 1のカメラがテストプレートの保持部を撮像している状態を示す 図である。 図 2 1は、図 2 0において第 1のカメラにより撮像された画像を示す図である。 図 2 2は、 I C移動装置が I Cチップを位置決めしている状態を示す図である。 図 2 3は、 移動手段が I Cチヅプをテストプレートの保持部に載置している状 態を示す図である。
図 2 4は、 I Cチヅプを保持した状態のテストプレートの保持部の平面図であ る。
図 2 5は、 I C移動装置が I Cチップをテストプレートの各保持部に順次載置 している状態を示す図である。
図 2 6は、 テストプレートに保持された各 I Cチヅプを、 テストへヅドのコン 夕クト部に同時に押し付けている状態を示す図である。
発明を荬施するための暴 の形熊
本実施形態の電子部品試験装置 1は、 複数 (本実施形態においては 6 4個) の I Cチヅプ (図 1〜図 2 6において符号 「I C」 で示す。 ) をテストプレート 1 1 0上に保持した状態で、 テストへヅド 1 5 0に設けたコンタクト部 1 5 1に搬 送して同時に試験を行い、 試験が終了したら各 I Cチップをテスト結果に従って 分類して所定のトレイに格納する動作を実行するものであり、 試験すべき部品と しての I Cチップに、 常温よりも高い温度状態(高温)又は低い温度状態(低温) の熱ストレスを与えた状態で試験するための装置である。
図 1、 図 2及び図 3に示すように、 本実施形態の電子部品試験装置 1は、 これ から試験を行う I Cチップを格納し、 また試験済の I Cチップを分類して格納す る I C格納部 2 0 0と、 I C格納部 2 0 0から供給される試験前の I Cチヅプを ァライメント部 4 0 0に送り込み、 またチャンバ部 1 0 0で試験が行われた試験 済の I Cチヅプを分類して I C格納部 2 0 0に払い出す口一ダ アンローダ部 3 0 0と、 I Cチヅブの位置決めを行うと共に当該 I Cチップをチャンバ部 1 0 0 に送り込み、 またチャンバ部で試験が行われた試験済の I Cチヅプをローダ/ァ ンロ一ダ部 3 0 0に払い出すァライメント部 4 0' 0と、 テストへッド 1 5 0を含 み、 I Cチヅプに熱ストレスを与えた状態で当該 I Cチップの試験を行うチャン バ部 1 0 0と、 から構成されている。
なお、 I C格納部 2 0 0は、 装置基盤 1 0の下方に位置しているため、 図 1に おいて図示されていない。 また、 図 3は本実施形態の電子部品試験装置における 試験用 I Cチップの取り廻し方法を理解するための概念図であって、 実際には上 下方向に並んで配置されている部材を平面的に示した部分もある。
電子部品試験装置 1に収容される前の I Cチヅプは、カスタマトレィ (不図示) 内に多数収容されており、 その状態で、 図 2及び図 3に示す電子部品試験装置 1 の I C収容部 2 0 0へ供給される。 そして、 当該 I C収容部 2 0 0のカス夕マト レイから試験前の I Cチヅプがローダ Zアンローダ部 3 0 0によりァライメント 部 4 0 0に順次供給され、 当該ァライメント部 4 0 0においてテストへヅド 1 5 0のコンタクト部 1 5 1に対する I Cチヅプの相対的な位置決めがされながら、 チャンバ部 1 0 0の載置位置 1 0 1にあるテストプレート 1 1 0の各保持部 1 1 2に順次載置される。 そして、 このテストプレート 1 1 0が、 印加位置 1 0 2に 移動し、 当該テストプレート 1 1 0に保持された状態で各 I Cチヅプに高温又は 低温の熱ストレスを与えられた後に、 当該テストプレート 1 1 0がテスト位置 1 0 3に移動する。 そして、 当該テスト位置 1 0 3において、 テストへヅド 1 5 0 により複数の I Cチップに対して適切に動作するか否かの試験 (検査) が同時に なされ、 当該試験結果に応じて分類される。 以下、 電子部品試験装置 1の内部に ついて、 個別に詳細に説明する。
I C収 部 2 0 0
この電子部品試験装置 1の I C収容部 2 0 0は、 図 2及び図 3に示すように、 試験前の I Cチップを収容したカスタマトレイを格納した試験前 I Cトレイ供給 用ストヅカ 2 0 1と、 試験済の I Cチヅプを収容するための空のカス夕マトレイ を格納した空トレイ供給用ストヅカ 2 0 2と、 試験済の I Cチヅプを満載に収容 したカス夕マトレイを格納する試験済 I Cトレイ格納用ストヅカ 2 0 3と、 各ス トヅカ 2 0 1〜 2 0 3の間でカス夕マトレイを搬送するトレイ搬送装置 2 1 0と、 を備えている。
この I C格納部 2 0 0では、 カス夕マトレイに収容された試験前の I Cチップ の試験前 I Cトレイ供給用ストヅカ 2 0 1からローダ/アン口一ダ部 3 0 0への 供給と、 テストへヅド 1 5 0によるテストが完了した試験済の I Cチヅプの口一
-ダ部 3 0 0から試験結果に応じた試験済 I C収容用ストヅカ 2 0 3 への払い出しと、 が行われる。
図 3に示す試験前 I Cトレイ供給用ストヅカ 2 0 1には、 これから試験が行わ れる I Cチヅプが格納されたカスタマトレイが積層されて保持されている。また、 試験済 I Cトレイ格納用ストヅカ 2 0 3には、 試験を終えて分類された I Cチヅ ブが収容されたカス夕マトレイが積層されて保持されている。 これに対し、 空ト レイ供給用ストツ力 2 0 2には、 I Cチヅプを一切収容していない空のカスタマ トレイが収容されている。
なお、 本実施形態においては、 チャンバ部 1 0 0において、 I Cチヅプの入出 力端子 H Bが鉛直上向きの状態で試験が行われるため、 この I C収納部 2 0 0に おいて供給/分類される試験前/試験済の I Cチップは、 その入出力端子 H Bが 導出している前面 (以下単に、 I Cチヅブの前面とも称する。 これに対して入出 力端子 H Bが導出していない背面を、 以下単に、 I Cチヅプの背面とも称する。 ) を鉛直上向きとなる姿勢でカスタマトレイに収容されており、 この姿勢で試験前 ェ Cトレイ供給用ストヅカ 2 0 1及び試験済 I Cトレイ格納用ストツ力 2 0 3に 格納されている。
また、 これら試験前 I Cトレイ供給用ストヅカ 2 0 1、 空トレイ供給用ストヅ 力 2 0 2及び試験済ェ Cトレイ格納用ストヅカ 2 0 3は、 いずれも略同じ構造に してあるので、 例えば、 試験前 I Cトレイ供給用ストッカ 2 0 1ゃ空トレイ供給 用ストヅカ 2 0 2の部分を、 試験済 I Cトレイ格納用ストヅカ 2 0 3として使用 することや、 その逆も可能である。 従って、 本試験装置 1では、 各ストツ力 2 0 1〜2 0 3の数を必要に応じて容易に変更することが出来る。
図 3に示すように本実施形態では、 試験前 I Cトレイ供給用ストツ力 2 0 1と して、 2個のストヅカ S T K— Bが設けてある。ストヅカ S T K— Bの隣りには、 空トレイ供給用ストヅカ 2 0 2として、 2個の空ストヅカ S T K— Eが設けてあ る。 さらにその隣りには、 試験済 I C トレイ格納用ストヅカ 2 0 3として、 8個 のス トツ力 S T K— 1、 S T K— 2、 ···、 S T K— 8を設けてあり、 試験結果に 応じて最大 8つの分類に仕分けして格納できるように構成してある。 つまり、 良 品と不良品の別の外に、 良品の中でも動作速度が高速のもの、 中速のもの、 低速 のもの、 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。 この I C格納部 2 0 0の上方の電子部品試験装置 1の装置基盤 1 0には、 試験 前の I Cチップを収容したカスタマトレイが位置する 2つの供給用窓部 3 0 1と、 試験済の I Cチップを収容するためのカス夕マトレイが位置する 4つの払出用窓 部 3 0 2が形成されており、 当該各窓部 3 0 1、 3 0 2の下方には、 カス夕マト ' レ を昇降させるための昇降テーブル (不図示) がそれそれ設けられている。 そ して、 各供給用窓部 3 0 1には、 試験前 I Cトレイ供給用ストツ力 2 0 1から供 給された、 試験前の I Cチヅプを搭載したカス夕マトレイが、 昇降エレべ一夕に より上昇して、 ローダ/アンローダ部 3 0 0の領域内に位置している。 これに対 し、 各払出用窓部 3 0 2には、 空トレイ供給用ストヅカ 2 0 2から供給された空 のカス夕マトレイが、 昇降エレべ一夕により上昇して、 ローダ/アン口一ダ部 3 0 0の領域内に位置している。 そして、 後述するように、 ローダ Zアンローダ部 3 0 0の第 1の I C搬送装置 3 1 0により、 各供給用窓部 3 0 1に位置するカス 夕マトレイから、試験前の I Cチップがローダ/アンローダ部 3 0 0に供給され、 また各払出用窓部 3 0 2に位置するカス夕マトレイに、 試験済の I Cチップが口 —夕"/アンローダ部 3 0 0から払い出される。
この I C格納部 2 0 0に設けられたトレイ搬送装置 2 1 0は、 図 2に示すよう に、 X軸方向に沿って設けられた X軸方向レール 2 1 1と、 当該 X軸方レール 2 1 1に沿って X軸方向に摺動可能であり、 下端部に装着された吸着パッドを Z軸 方向に昇降可能な Z軸方向ァクチユエ一夕 (不図示) を有する可動へツド 2 1 2 と、 を備えている。
このトレイ搬送装置 2 1 0は、 試験前 I Cトレイ供給用ストヅカ 2 0 1から供 給用窓部 3 0 1の下方に具備された昇降テーブルに、 試験前の I Cチップを収容 したカス夕マトレイを搬送したり、 当該供給用窓部 3 0 1で全ての試験前の I C チヅプが供給され、 空となったカスタマトレイを空トレイ供給用ストツ力 2 0 2 に搬送したり、 当該空トレイ供給用ストツ力 2 0 2から払出用窓部 3 0 2の下方 に具備された昇降テ一ブルに搬送したり、 当該払出用窓部 3 0 2にて試験済の I Cチップを満載に収容したカスタマトレィを、 試験結果に応じて試験済 I Cトレ ィ格納用ストツ力 2 0 3に分類 '搬送したりして、 I C格納部 2 0 0内において を循環させる。 ローダ/アンローダ都 3 0 0
この電子部品試験装置 1のローダ/アンローダ部 3 0 0は、 図 1、 図 2及び図 3に示すように、 各窓部 3 0 1、 3 0 2に位置するカス夕マトレイとローダ/ァ ンローダ部 3 0 0の領域内に位置する第 2の I C搬送装置 3 2 0との間で試験前 /試験済の I Cチップを順次搬送する第 1の I C搬送装置 3 1 0と、 ローダ/ァ ンローダ部 3 0 0の領域とァライメント部 4 0 0の領域との間で試験前/試験済 の I Cチヅプを搬送する 2組の第 2の I C搬送装置 3 2 0と、 を備えている。 この口—ダ Zアンローダ部 3 0 0では、 試験前の I Cチヅプの I C格納部 2 0 0からァライメント部 4 0 0への供給と、 テストが完了した試験済の I Cチヅプ のァライメント部 4 0 0から I C格納部 2 0 0への払い出しと、 が行われる。 このローダ/アンローダ部 3 0 0に設けられた第 1の I C搬送装置 3 1 0は、 図 1及び図 2に示すように、 装置基盤 1 0上に架設された 2本の Y軸方向レール 3 1 1と、 この 2本のレール 3 1 1によって各窓部 3 0 1、 3 0 2と第 2の I C 搬送装置 3 2 0との間を往復移動可能な可動アーム 3 1 2と、 この可動アーム 3 1 2によってそれそれ支持され、 可動アーム 3 1 2に沿って X軸方向にそれそれ 独立して往復移動可能な 2つの可動へヅ ド 3 1 3とを備えており、 各供給用窓部 3 0 1及び各払出用窓部 3 0 2と、 ローダ/アンローダ部 3 0 0の領域内にある 2組の第 2の I C搬送装置 3 2 0と、 を包含する範囲を動作範囲としている。 この第 1の I C搬送装置 3 1 0の各可動へヅド 3 1 3には、 Z軸方向ァクチュ エー夕 (不図示) により Z軸方向に昇降可能な複数の吸着パッドが下向きにそれ それ装着されている。 そして、 この可動へヅ ド 3 1 3の吸着パヅドが空気を吸引 しながら移動することにより、 試験前の I Cチヅプにおいては、 供給用窓部 3 0 1に位置するカス夕マトレイから試験前の I Cチヅプの前面を把持し、 当該 I C チヅプをいずれかの第 2の I C搬送装置 3 2 0に搬送する。 また、 試験済の I C チヅプにおいては、 いずれかの第 2の I C搬送装置 3 2 0から試験済の I Cチヅ プの前面を把持し、 試験結果に従って当該 I Cチップをいずれかの払出用窓部 3 0 2に位置するカス夕マトレイに搬送する。 こうした吸着パヅ ドは、 各可動へヅ ド 3 1 3に対して例えば 8個程度装着されており、 一度に 8個の I Cチヅプを搬 送することが可能となっている。 このローダ/アンローダ部 3 0 0に設けられた 2組の第 2の I C搬送装置 3 2 0は、 いずれも装置基盤 1 0上に架設された Y軸方向レール 3 2 1と、 このレ一 ル 3 2 1に沿って Y軸方向に往復移動可能である可動へッド 3 2 2とをそれそれ 備えており、 後述するァライメント部 4 0 0の I C移動装置 4 1 0が有する 2組 の可動へヅド 4 1 3に対応するようにそれそれ設けられている。
各第 2の I C搬送装置 3 2 0の可動へッド 3 2 2は、 試験前の I Cチップを保 持する供給用保持部 3 2 3と、 試験済の I Cチップを保持する払出用保持部 3 2 4と、 を備えており、 この供給用保持部 3 2 3及び払出用保持部 3 2 4は、 周縁 に傾斜面がそれそれ形成された 8個の凹部を有し、 8個の被試験 I Cチップを保 持可能となっている。 一般的に、 カス夕マトレイに収容された状態における I C チップの位置は、 大きなバラヅキをもっているが、 このように、 供給用保持部 3 2 3の各凹部に傾斜面を形成することにより、 第 1の I C搬送装置 3 1 0の可動 ヘッド 3 1 3が試験前の I Cチヅプを落とし込むと、 当該傾斜面で I Cチヅプの 落下位置が修正され、 これにより、 8個の試験前の I Cチップの相互の位置が定 まるように位置及び姿勢が修正される。
また、 各払出用保持部 3 2 4の凹部の底面には、 例えば、 ヒータ (不図示) 等 が装着されており、 チャンバ部 1 0 0内で低温に印加された試験済の I Cチヅプ が当該チャンバ部 1 0 0外に払い出されて常温に曝された際の、 当該 I Cチヅプ の結露や霜の付着が防止されている。
なお、 各第 2の I C搬送装置 3 2 0の可動へッド 3 2 2の各保持部 3 2 3、 3 2 4は、 上記のような凹部の代わりに、 例えば各保持部 3 2 3 , 3 2 4を実質的 に平滑な平面にすると共に当該平面に開口した吸着パッドを具備させて保持する ようにしても良く、 或いは、 凹部を形成して、 その底面に吸着パッドを具備して も良い。
このように、 本実施形態においては、 第 1の I C搬送装置 3 1 0に 2つの可動 へヅド 3 1 3を設けることにより、 例えば、 一方の可動ヘッド 3 1 3が、 供給用 窓部 3 0 1に位置するカス夕マトレイから試験前の]: Cチヅプを把持している間 に、 他方の可動へヅ ド 3 1 3が、 払出用窓部 3 0 2に位置するカス夕マトレイに 試験済の I Cチヅプを分類して載置することが出来るので、 相互の作業時間を吸 収することが可能となり、 電子部品試験装置 1におけるスループットの向上を図 ることが可能となる。
また、 本実施形態においては、 2組の第 2の I C搬送装置 3 2 0を設けること により、 例えば、 一方の第 2の I C搬送装置 3 2 0が、 ァライメント部 4 0 0の 領域内に位置して、 後述する I C移動装置 4 1 0による位置決め及び載置作業が 行われている間に、 他方の第 2の I C搬送装置 3 2 0が、 ローダ Zアン口一ダ部 3 0 0の領域内に位置して、 第 1のェ C搬送装置 3 1 0による搬送作業を行うこ とが出来るので、 相互の作業時間を吸収することが可能となり、 電子部品試験装 置 1におけるスル一プヅトの向上を図ることが可能となっている。
'部 4 0 0
この電子部品試験装置 1のァライメント部 4 0 0は、 図 1、 図 2及び図 4に示 すように、 ァライメント部 4 0 0の領域内に位置する第 2の I C搬送装置 3 2 0 からチャンバ部 1 0 0内のテストプレート 1 1 0との間で試験前 Z試験済の I C チヅプを移動させる I C移動装置 4 1 0 (移動手段) と、 I C移動装置 4 1 0に 把持された状態の試験前の I Cチヅプを撮像する 2つの第 2のカメラ 4 2 0 (第 2の撮像手段) と、 I C移動装置 4 1 0により試験前の I Cチヅプが載置される テストプレート 1 1 0の保持部 1 1 3を位置決めする位置決めプレート 4 3 0と、 を備えている。
このァライメント部 4 0 0では、 ァライメント部 4 0 0の領域内に位置する第 2の I C搬送装置 3 2 0からチャンバ部 1 0 0の載置位置 1 0 1に位置するテス トプレート 1 1 0への試験前の I Cチップの移動と、 当該移動中における試験前 の I Cチップの位置決めと、 チャンバ部 1 0 0にてテストが完了した試験済の I Cチヅプのテストプレ一ト 1 1 0からァライメント部 4 0 0の領域内に位置する 第 2の I C搬送装置 3 2 0への移動と、 が行われる。
このァライメント部 4 0 0に設けられた I C移動装置 4 1 0は、 装置基盤 1 0 上に架設された 2本の X軸方向レール 4 1 1と、 この 2本のレール 4 1 1に沿つ て、 それそれ独立して X軸方向に往復移動可能な 2つの可動アーム 4 1 2と、 各 可動アーム 4 1 2によってそれそれ支持され、 各可動アーム 3 1 2に沿って Y軸 方向に往復移動可能な 2つの可動ヘッド 4 1 3と、 を備えており、 ァライメント 部 4 0 0の領域内に位置する第 2の I C搬送装置 3 2 0と、 チャンバ部 1 0 0の 載置位置 1 0 1に位置するテストプレート 1 1 0と、 の間を包含する範囲を動作 範囲としている。 なお、 この I C移動装置 4 1 0は、 図 5に示す制御装置 4 1 6 により同一のレール 4 1 1上で可動アーム 4 1 2が相互に干渉することのないよ う制御されている。
また、 このェ C移動装置 4 1 0の各可動へヅド 4 1 3は、 下端部に装着された 吸着パヅ ドにより I Cチヅプの前面を把持する把持部 4 1 4と、 光軸が鉛直下向 きとなるような姿勢で装着され、 I Cチヅプの前面を撮像可能な、 例えば、 C C Dカメラ等の第 1のカメラ 4 1 5 (第 1の撮像手段) とをそれぞれ有している。 さらに、 これら可動ヘッド 4 1 3が有する各把持部 4 1 4は、 モー夕等により Z軸を中心とした回転動作が相互に独立して可能であると共に、 Z軸方向ァクチ ユエ一タ(不図示)により昇降動作が相互に独立して可能となっている。従って、 各可動アーム 4 1 2は、 第 2の I C搬送装置 3 2 0とテストプレート 1 1 0との 間の 1回の往復移動動作で、 2個の試験前 I Cチップを位置決め ·移動させるこ とが可能となっている。 なお、 本実施形態においては、 I C移動装置 4 1 0の一 つの可動へヅド 4 1 3に対して 2つの把持部 4 1 4を設けるように説明したが、 本発明においては、 特にこれに限定されることなく、 当該 I C移動装置 4 1 0に 要求される作業時間等に応じて、 一つの可動へッド 4 1 3に対して一つ或いは 3 つ以上の把持部 4 1 4を設けても良い。
このように、 本実施形態においては、 I C移動装置 4 2 0が相互に独立して移 動可能な 2つの可動へヅド 4 1 3を備えていることにより、 I Cチヅプの位置決 め及び移動動作を相互に独立して遂行することが出来るので、 相互の作業時間を 吸収することが可能となり、 電子部品試験装置 1におけるスループットの向上を 図ることが可能となっている。
このァライメント部 4 0 0に設けられた各第 2のカメラ 4 2 0は、 例えば、 C C Dカメラ等であり、 図 1及び図 4に示すように、 その光軸が鉛直上向きとなる ような姿勢で、 各第 2の I C搬送装置 3 2 0と位置決めプレート 4 3 0との間の 装置基盤 1 0内に埋め込まれており、 I C移動装置 4 1 0により把持された状態 の I Cチヅプの背面を撮像可能となっている。 この第 2のカメラ 4 2 0と、 I C移動装置 4 1 0の各可動へ、ソド 4 1 3に装着 された第 1のカメラ 4 1 5とは何れも、 図 5に示すように、 例えば画像処理用プ 口セッサ等を備えた画像処理装置 4 5 0に接続されており、 さらに、 当該画像処 理装置 4 5 0は、 I C移動装置 4 1 0の動作を制御する制御装置 4 1 6に接続さ れている。 なお、 第 1のカメラ 4 1 5と第 2のカメラ 4 2 0とは、 例えば電子部 品試験装置 1の起動時等に相互に撮像することにより、 それそれの画像上の座標 軸が関連付けられている。
このァライメント部 4 0 0に設けられた位置決めプレート 4 3 0は、 図 6に示 すように、 実質的に平滑な平板状のプレート本体部 4 3 1に、 当該プレート本体 部 4 3 1を厚さ方向に貫通するような、 4行 1 6列に配列された 6 4個の開口部 4 3 2が形成されており、 図 2及び図 4に示すように、 チャンバ部 1 0 0の載置 位置 1 0 1の上方の装置基盤 1 0に固定されている。
なお、 この位置決めプレート 4 3 0の各開口部 4 3 2と、 テストへヅド 1 5 0 の各コンタクト部 1 5 1と、 テストプレート 1 1 0の各保持部 1 1 3との相対的 位置関係は、 後述のチャンバ部 1 0 0の説明において詳述するが、 当該位置決め プレート 4 3 0の開口部 4 3 2は、 テストプレート 1 1 0の保持部 1 1 3を揷入 可能な大きさを有しており、 I C移動装置 4 1 0が試験前の I Cチップをテスト プレート 1 1 0に載置する際には、 当該テストプレート 1 1 0がチャンバ部 1 0 0内の載置位置 1 0 1に位置すると共に上昇して位置決めプレート 4 3 0の背面 に接触し、 テストプレート 1 1 0の各保持部 1 1 3が、 位置決めプレート 4 3 0 の対応する開口部 4 3 2に揷入されている。 また、 当該位置決めプレート 4 3 0 の開口部 4 3 2は、 テストへヅド 1 5 0のコンタクト部 1 5 1の配列に対応する ように配置されている。
このァライメント部 4 0 0における試験前の I Cチップの位置決め及び移動動 作は、 先ず、 第 2の I C搬送装置 3 2 0によりァライメント部 4 0 0の領域内に 搬送された I Cチップの上方に、 I C移動装置 4 1 0の可動へヅド 4 1 3が移動 し、 当該可動へヅ ド 4 1 3に装着された第 1のカメラ 4 1 5が、 試験前の I Cチ ヅプの前面を撮像し、 次に、 可動へヅド 4 1 3が、 当該 I Cチヅプを把持して第 2のカメラ 4 2 0上に移動させ、 当該第 2のカメラ 4 2 0が、 当該 I Cチップの 背面を撮像する。
そして、 画像処理装置 4 5 0が、 第 1のカメラ 4 1 5により撮像された画像情 報から、 可動へッド 4 1 4に把持される前の I Cチップの外形形状の位置及び姿 勢と、 把持される前の I Cチップの入出力端子 H Bの位置及び姿勢とを抽出し、 当該抽出結果に基づいて、 把持される前の I Cチップの外形形状に対する入出力 端子 H Bの相対的な位置及び姿勢を算出する。 この際、 画像処理装置 4 5 0は、 第 1のカメラ 4 1 5自体が独自に有する第 1の座標系を基準として、 I Cチヅプ の外形形状の位置及び姿勢と、 入出力端子 H Bの位置及び姿勢とを抽出する。
次に、 画像処理装置 4 5 0は、 第 2のカメラ 4 2 0により撮像された画像情報 から、 可動へッド 4 1 4に把持された状態の当該 I Cチップの外形形状の位置及 び姿勢を抽出する。 この際、 画像処理装置 4 5 0は、 第 2のカメラ 4 2 0自体が 独自に有する第 2の座標系を基準として、 I Cチップの外形形状の位置及び姿勢 を抽出する。
次に、 画像処理装置 4 5 0は、 これらの算出結果から、 可動へヅド 4 1 3に把 持された状態の I Cチップの入出力端子 H Bの位置及び姿勢を判断する。この際、 上述の通り、 例えば電子部品試験装置 1の起動時等に、 第 1のカメラ 4 1 5の第 , 1の座標系と、 第 2のカメラ 4 2 0の第 2の座標系とが相対的に関連付けられて いることにより、 各カメラ 4 1 5、 4 2 0が独自に有する座標系を基準としてそ れそれ抽出された I Cチップの外形形状及び入出力端子 H Bの位置及び姿勢から、 可動へッド 4 1 4に把持された状態の入出力端子 H Bの位置及び姿勢を算出する ことが可能となっている。
このように、 本実施形態では、 第 1のカメラ及び第 2のカメラにより撮像され た画像情報から、 I C移動装置により把持された状態の入出力端子の位置及び姿 勢を判断することにより、 多品種の I Cチップの対応の容易化のために I C移動 装置が I Cチップの前面を保持して移動させるに際して、 I Cチップの入出力端 子と第 1のカメラとの間に I C移動装置が介在して、 ェ C移動装置に把持された 状態の I Cチップの入出力端子の位置及び姿勢を撮像することが出来ないような 場合であっても、 画像処理による I Cチヅプの高精度な位置決めが可能となる。 次に、 第 1のカメラ 4 1 5がテストプレート 1 1 0の保持部 1 1 3の上方に位 置するように、 可動へヅド 4 1 3が移動し、 第 1のカメラ 4 1 5が、 I Cチヅプ を載置するテストプレート 1 1 0の保持面 1 1 4を撮像する。 そして、 画像処理 装置 4 5 0が、 当該第 1のカメラ 4 1 5に撮像された画像情報から保持面 1 1 4 の位置及び姿勢を抽出し、 当該保持面 1 1 4の中心位置 P vと I Cチップの入出 力端子 H Bの重心位置 P Hとが実質的に一致し、 且つ、 保持面 1 1 4の姿勢と I Cチップの入出力端子 H Bの姿勢とが実質的に一致するような補正量を算出し、 当該補正量に基づいて、 可動へヅド 4 1 3が I Cチヅプを保持部に位置決めして 載置する。 なお、 この画像処理装置 4 5 0を用いた位置決めの手法の詳細につい ては後に詳述する。
このような画像処理による I Cチヅプの高精度な位置決めにより、 試験工程に おける I C移動装置による把持 ·移動等で生じた I Cチップの位置ズレのみなら ず、 製造工程において生じ fe I Cチップの外形形状に対する入出力端子の相対的 位置のバラツキ等により発生するミスコンタクトを防止することが可能となる。 なお、 上記のァライメント部 4 0 0では、 第 1のカメラ 4 1 5により撮像され た画像情報から、 I Cチップの外形形状の位置及び姿勢と、 入出力端子 H Bの位 置及び姿勢と、 の両方を抽出するものとして説明したが、 ァライメント部 4 0 0 の第 2実施形態として、 新たに第 3のカメラ 4 4 0を設置し、 当該第 3のカメラ 4 4 0による画像情報から I Cチップの外形形状の位置及び姿勢を抽出するよう にしても良い。
より具体的には、 図 7に示すように、 この実施形態では、 例えば、 C C Dカメ ラ等の第 3のカメラ 4 4 0を、 その光軸が鉛直上向きとなるような姿勢で、 ァラ ィメント部 4 0 0の領域内に位置する第 2の I C搬送装置 3 2 0の下方の装置基 盤 1 0に埋め込む。 また、 当該第 3のカメラ 4 4 0による I Cチヅプの背面撮像 が可能となるように、第 2の I C搬送装置 3 2 0の供給用保持部 3 2 3において、 試験前の I Cチップを保持する保持面 3 2 3 aを透明な部材で構成する。そして、 ァライメント部 4 0 0の領域内に位置する第 2の I C搬送装置 3 2 0の供給用保 持部 3 2 3に保持されている I Cチヅプの背面の外形形状を、 この第 3のカメラ 4 4 0により撮像する。 次に、 この第 3のカメラ 4 4 0により撮像された画像情 報から画像処理装置 4 5 0が I C移動装置 4 1 0に把持される前の状態の I Cチ ヅプの外形形状の位置及び姿勢を抽出し、 第 1のカメラ 4 1 5により撮像された 画像情報は、 入出力端子 H Bの位置及び姿勢の抽出のみに使用する。
このように、 第 1のカメラ 4 1 5により、 第 2の I C搬送装置 3 2 0の供給用 保持部 3 2 3にある I Cチヅプの前面の外形形状を撮像することで、 前面及び背 面の外形形状の違いを算出することが可能となるので、 第 3のカメラ 4 4 0によ り撮像された I Cチップの背面の外形形状の位置及び姿勢の画像情報を介して、 第 2のカメラ 4 2 0により撮像された I Cチヅプの背面の外形形状の位置及び姿 勢の画像情報と、 第 1のカメラ 4 1 5により撮像された I Cチヅプの前面の外形 形状の位置及び姿勢の画像情報とから、 I C移動装置 4 1 0に把持された I Cチ ヅプの入出力端子 H Bの位置及び姿勢を高精度で算出することが可能となる。 そ の結果、 画像処理による I Cチヅプのより高精度な位置決めが可能となる。
なお、 第 3のカメラ 4 4 0と第 1のカメラ 4 1 5とは、 例えば電子部品試験装 置 1の起動時等に相互に撮像することにより、 それそれの画像上の座標軸が関連 付けられている。 また、 I Cの外形形状の位置及び姿勢と入出力端子 H Bの位置 及び姿勢は、 第 1及び第 3のカメラ 4 1 5、 4 4 0自体がそれそれ有する独自の 座標系を基準としてそれそれ抽出される。
このように、 第 3のカメラ 4 4 0により、 I C移動装置 4 1 0に把持される前 の状態の I Cチヅプの背面を撮像し、 当該第 3のカメラ 4 4 0により撮像された 画像情報から把持前の I Cチヅブの外形形状の位置及び姿勢を抽出することによ り、 製造工程において生じた I Cチヅプのバラツキ等により I Cチップの前面の 外形形状と、 背面の外形形状とが相違するような場合であっても、 画像処理装置 4 5 0により把持後の I Cチップの入出力端子 H Bの位置及び姿勢を正確に判断 することが出来、 より高精度に位置決めすることが可能となる。
部 1 0 0
この電子部品試験装置 1のチャンバ部 1 0 0は、 図 1、 図 2、 図 8 A及び図 8 Bに示すように、 テストプレート 1 1 0に保持された I Cチヅプの試験を行うテ ストヘッド 1 5 0と、 ァライメント部 4 0 0の下方の載置位置 1 0 1から、 熱ス トレスが印加される印加位置 1 0 2を経由して、 テストへヅド 1 5 0の下方に位 置するテスト位置 1 0 3にテストプレート 1 1 0を移動させるプレート移動装置 1 2 0 (プレート移動手段) と、 プレート移動装置 1 2 0を覆うように密閉し I Cチヅプに熱ストレスを印加するケ一シング 1 3 0とを備えている。
このチヤンバ部 1 0 0では、 テストプレート 1 1 0の保持部 1 1 3に保持され た多数の I Cチヅプに熱ストレスを印加しながら、 当該 I Cチヅプをテストへヅ ド 1 5 0のコンタクト部 1 5 1に同時に押し付けて試験が行われる。
このチャンバ部 1 0 0に含まれるテストヘッド 1 5 0は、 電子部品試験装置 1 におけるスループヅトを向上させるために、 図 9に示すように 4行 1 6列に配列 されたコンタクト部 1 5 1が設けられており、 6 4個 (= 2 6個) の I Cチヅプ の試験を同時に行うことが可能となっている。 また、 図 1 0及び図 1 1に示すよ うに、 このテストへッド 1 5 0の各コンタクト部 1 5 1の周囲には、 相互に実質 的に直交するように広がっている 2つのガイ ド面 1 5 2、 1 5 3が設けられてお り、 図 9の拡大図に示すように、 各コンタクト部 1 5 1の中心位置が、 第 1のガ イド面 1 5 2から距離 1^に位置し、第 2のガイド面 1 5 3から距離 L 2に位置す るように、 各コンタクト部 1 5 1を構成するコンタクトピンが第 1及び第 2のガ イ ド面 1 5 2、 1 5 3を基準として配置されている。このテストへヅド 1 5 0は、 テストに際して、 図 1及び図 2に示すように、 チャンバ部 1 0 0のテスト位置 1 0 3の上方に反転して、 即ち、 各コンタクト部 1 5 1が鉛直下向きとなるような 姿勢でセヅティングされる。
これに対し、 チャンバ部 1 0 0内を循環するテストプレート 1 1 0は、 上記の ように配列されたコンタクト部 1 5 1に対して、 6 4個の I Cチヅプを同時に押 付可能なように、 図 1 0に示すように、 I Cチヅプを保持する 6 4個の保持部 1 5 1が、 当該コン夕クト部 1 5 1の配列に対応するように 4行 1 6列の配列で設 けられている。
テストプレート 1 1 0の各保持部 1 1 3には、図 1 0及び図 1 1に示すように、 各保持部 1 1 3の上面に位置して、 実質的に平滑な平面であり、 I C移動装置 4 1 0により I Cチヅプが載置される保持面 1 1 4と、 当該保持面 1 1 4に対して 実質的に直交する方向及び相互に直交する方向に広がっている第 1及び第 2の側 面 1 1 3 a、 1 1 3 bとが形成されており、 保持面 1 1 4の中心位置が第 1の側 面 1 1 3 aから距離 L 3に位置し、第 2の側面 1 1 3 bから距離 L こ位置するよ うに、 第 1及び第 2の側面 1 1 3 a、 1 1 3 bを基準として形成されている。 こ の距離 L 3及び L 4は、上述のテストへヅ ド 1 5 0の第 1及び第 2のガイ ド面 1 5 2、 1 5 3からのコンタクト部 1 5 1の中心位置への距離 Lい L 2にそれそれ実 質的に同一となっており (1^ = 1^、 L 2 = L 4 )、 図 1 1に示すように、 テスト 時に際して、 テストヘッド:! 0 0の第 1及び第 2のガイド面 1 5 2、 1 5 3に、 テストプレート 1 1 0の第 1及び第 2の側面 1 1 3 a、 1 1 3 bを当接させてガ ィドさせることにより、コンタクト部 1 5 1を構成するコンタクトビンに対して、 I Cチップの入出力端子 H Bが機械的に位置決めされるようになっている。
また、 この保持面 1 1 4には、 I Cチップの背面を保持することが可能な吸着 パヅド 1 1 5がその略中心に位置するように具備されていると共に、 この保持面 1 1 4は、 電子部品試験装置 1が試験の対象とする全ての品種の I Cチップの背 面より大きく形成されている。 なお、 保持面 1 1 4に具備される吸着パヅ ド 1 1 5の代わりに、 例えば、 両面テープ、 ジヱル状のシリコン、 或いは、 半導体製造 工程で用いられている紫外線硬化型粘着テ一プ等の粘着性を有する部材を用いて も良い。
このように、 本実施形態においては、 複数の I Cチヅプを保持した状態でテス トを行うテストプレートにおいて、 I Cチヅプを保持する保持面を、 当該 I Cチ ップの背面より大きく、 実質的に平滑な平面として、 この保持面により、 I Cチ ップの入出力端子が導出していない背面を保持することにより、 異なる品種の I Cチップであっても共通のテストプレートを使用することが可能となり、 I Cチ ツプの外形形状に依存した品種切替作業が不要となるので、 多品種の I Cチップ に容易に対応することが可能となる。
また、 図 1 1に示すように、 テストプレート 1 1 0のプレ一ト本体部 1 1 1に は、 保持部 1 1 3の外径に対して若干のクリアランスを有する開口部 1 1 2が形 成されており、 当該開口部 1 1 2に保持部 1 1 3が挿入されて、 各保持部 1 1 3 がプレート本体部 1 1 1に揺動可能に支持されている。
このように、 本実施形態では、 テストプレート 1 1 0において、 プレート本体 部 1 1 1に対して各保持部 1 1 3を揺動可能にすることにより、 テストへヅド 1 5 0及びテストプレート 1 1 0の機械的な撓みや傾き、 或いは、 チャンバ部 1 0 o内の熱ストレスによる熱膨張 Z収縮等に起因するコンタクト時の誤差を吸収す ることが可能になる。
さらに、 図 1 0の拡大図に示すように、 第 1の側面 1 1 3 a及び第 2の側面 1 1 3 bにそれぞれ対向する 2つの側面には、 当該側面に対して実質的に直交する 方向に所定の押圧力を付与するように、 スプリング 1 1 6がそれそれ設けられて いる。 なお、 スプリング 1 1 6の代わりに、 保持部 1 1 3に対して押圧力を付与 することが可能な、 例えば、 パネ、 ゴム、 エラストマ一等の弾性部材を用いても 良い。
このチャンバ部 1 0 0に設けられたプレート移動装置 1 2 0は、 図 8 A及び図 8 Bに示すように、 チャンバ部 1 0 0内を Y軸方向に沿って配置された 3段のガ イドレール 1 2 1と、 Y軸方向ァクチユエ一夕 (不図示) により各ガイドレール 1 2 1上で Y軸方向に往復移動可能であり、 それぞれ一枚のテストプレート 1 1 0を保持することが可能な 3つのガイドベース 1 2 2と、 Z軸方向ァクチユエ一 夕により載置位置 1 0 1でテストプレート 1 1 0を昇降させる昇降機構 1 2 4と、 Z軸方向ァクチユエ一夕によりテスト位置 1 0 3で I Cチヅプをコンタクト部 1 5 1に押し付ける押付機構 1 2 5と、 を備えている。
このプレート移動装置 1 2 0の各ガイ ドベース 1 2 2には、 昇降機構 1 2 4の 上端部及び押付機構 1 2 5の上端部が揷通可能な開口部 1 2 3が形成されており、 載置位置 1 0 1及びテスト位置 1 0 3において、 昇降機構 1 2 4及び押付機構 1 2 5がガイドベース 1 2 2に干渉せずに昇降動作をすることが可能となっている c また、 このプレート移動装置 1 2 0の押付機構 1 2 5の上部には、 適切な押圧 力で、 コンタクト部 1 5 1に I Cチヅプを押し付けると共に、 高温に印加された 当該 I Cの温度を一定に保っためのヒー夕機能を備えたプヅシャ 1 2 6が、 テス トプレート 1 1 0の保持部 1 1 3に対応するような配列で設けられている。
このプレート移動装置 1 2 0では、 一段のガイドレール 1 2 1毎に一枚のテス トプレート 1 1 0が割り当てられており、 例えば、 図 8 Aに示すように、 最上段 のガイドレ一ル 1 2 1に割り当てられたテストプレート 1 1 0が、 テスト位置 1 0 3においてコンタクト部 1 5 1に押し付けられてテストを行っている間に、 二 段目のガイドレール 1 2 1に割り当てられたテストプレート 1 1 0が、 印加位置 1 0 2に位置して、 保持している I Cチヅプに熱ストレスが印加され、 最下段の ガイドレール 1 2 1に割り当てられたテストプレート 1 1 0が、 載置位置 1 0 1 に位置して、 昇降機構 1 2 4により上昇されて I C移動装置 4 1 0により試験前 /試験済の I Cチップの載置/払い出し作業を行うことが可能となっており、 各 段のガイ ドレール 1 2 1毎に独立した作業を同時に遂行することが可能となって いる。 これにより、 I C移動装置 4 1 0による載置時間、 熱ストレスの印加時間 及び I Cチヅプのテストタイムを相互に吸収させることが出来るので、 電子部品 試験装置 1におけるスル一プヅトの向上を図ることが可能となっている。
このチャンバ部 1 0 0に設けられたケ一シング 1 3 0は、 プレート移動装置 1 2 0を覆うように密閉し、 一 5 5〜1 5 0 °C程度の熱ストレスを I Cチヅプに印 加することが可能となっている。 このケ一シング部 1 3 0は、 I Cチヅプに高温 を印加する場合には、 例えば、 その密閉空間に温風を送風し、 又は、 テストプレ —ト 1 1 0の下部をヒ一夕で直接加熱することが可能となっており、これに対し、 ェ Cチップに低温を印加する場合には、 例えば、 その密閉空間の周囲に液体窒素 を循環させて吸熱することが可能となっている。
このチャンバ部 1 0 0では、 先ず、 テストプレート 1 1 0がチャンバ部 1 0 0 内の載置位置 1 0 1に位置すると共に、 昇降機構 1 2 4により上昇して位置決め プレート 4 3 0の背面に接触し、 テストプレート 1 1 0の各保持部 1 1 3が、 位 置決めプレート 4 3 0の対応する開口部 4 3 2に挿入される。 この挿入の際、 図 1 2及び図 1 3に示すように、 保持部 1 1 3の第 1の側面 1 1 3 aが開口部 4 3 2の第 1の内壁面 4 3 2 aに倣うように当接すると共に、 保持部 1 1 3の第 2の 側面 1 1 3 bが開口部 4 3 2の第 2の内壁面 4 3 2 bに倣うように当接する。 し かも、 それそれの当接方向にスプリング 1 1 6が弾性力を付与するので、 これら 各面 1 1 3 a、 1 1 3 b、 4 3 2 a、 4 3 2 bが相互に密着し、 位置決めプレー ト 4 3 0の各開口部 4 3 2に対して、 テストプレート 1 1 0の対応する保持部 1 ' 1 3が位置決めされ、 拘束される。
そして、 I Cチヅプが I C移動装置 4 1 0によりテストプレート 1 1 0の各保 持部 1 1 3に載置されると、 保持部 1 1 3に I Cチヅプを保持したテストプレー ト 1 1 0が、 昇降機構 1 2 4により下降して、 対応する段のガイドレール 1 2 1 に沿って印加位置 1 0 2に移動する。 そして、 この印加位置 1 0 2で所定時間待 機して I Cチップに所望の熱ストレスが印加されたら、 テスト位置 1 0 3に移動 し、 押付機構 1 2 5により上昇して、 テストプレート 1 1 0の各保持部 1 1 3に 保持されている I Cチヅプが、 テストへヅド 1 5 0の対応するコンタクト部 1 5 1に同時に押し付けられて試験が行われる。
この際、 上記の保持部 1 1 3の側面 1 1 3 a、 1 1 3 bと開口部 4 3 2の内壁 面 4 3 2 a、 4 3 2 bとの当接動作と同様の要領で、 テストプレート 1 1 0の保 持部 1 1 3の第 1の側面 1 1 3 aが、 コンタクト部 1 5 1の周囲の第 1のガイド 面 1 5 2に倣うように当接すると共に、 当該テストプレート 1 1 0の保持部 1 1 3の第 2の側面 1 1 3 bが、 当該コンタクト部 1 5 1の周囲の第 2のガイド面 1 5 3に倣うように当接し、 これと同時に、 それぞれの当接方向にスプリング 1 1 6が押圧力を付与するので、 これら各面 1 1 3 a、 1 1 3 b , 1 5 2、 1 5 3が 相互に密着し、 テストへヅド 1 5 0の各コンタクト部 1 5 1に対して、 テストプ レート 1 1 0の対応する保持部 1 1 3が位置決めされる。
ここで、 上述したように、 テストプレート 1 1 0上の I Cチヅプは、 I C移動 装置 4 1 0により、 その入出力端子 H Bの重心位置; P H及び姿勢が、 保持面 1 1 4の中心位置 P vと姿勢に実質的に一致するように位置決めされており、 さらに、 テストへヅ ド 1 5 0における第 1及び第 2のガイド面 1 5 2、 1 5 3からコン夕 クト部 1 5 1の中心位置への距離 Lい L 2と、 テストプレート 1 1 0における第 1及ぴ第 2の側面 1 1 3 a、 1 1 3 bから保持面 1 1 4の中心位置 P vへの距離 L 3、 L 4とはそれそれ同一となっているので、図 1 1に示すように、テスト時に、 コンタクト部 1 5 1を構成するコンタクトビンに対して、 I Cチヅプの入出力端 子 H Bの高精度な位置決めが達成される。
また、 本実施形態においては、 チャンバ部外において、 事前に画像処理により I Cチップの高精度な位置決めを行い、 チャンバ部内において、 テストプレート の保持部の側面をテストへッドのガイド面に当接させて機械的に位置決めするこ とにより、 チャンバ部内に C C Dカメラ等を設置せずに、 画像処理手法を用いた I Cチヅプの高精度な位置決めを実現することが可能となる。
さらに、 本実施形態では、 テストプレートにおいて、 プレート本体部に対して 保持部を揺動可能としているが、 I C移動装置による I Cチップの載置時に、 当 該保持部を、 位置決めプレートにより位置決め .拘束することにより、 各保持部 の相互間の相対的な位置関係を規正して、 各保持面 1 1 4の相互間の相対的な位 置関係は一義的に決定することが可能となるので、 I Cチヅプを載置する度に、 第 1のカメラにより保持面を認識する必要がなくなり、 I C移動装置の移動及び 位置決め動作の作業速度の向上を図ることが可能となる。
次に、 本実施形態に係る電子部品試験装置 1の作用について、 図 1 4のフロー チャート及び図 1 5〜図 2 6に従って説明する。
先ず、 試験前 I Cトレイストヅカ 2 0 1から供給用窓部 3 0 1に供給された力 ス夕マトレイに、第 1の I C搬送装置 3 1 0の一方の可動へヅド 3 1 3が接近し、 当該可動へヅド 3 1 3の下端部に具備された吸着へッドにより同時に 8個の試験 前の I Cチヅプを吸着して把持する。 そして、 当該可動へヅ ド 3 1 3は、 Z軸方 向ァクチユエ一夕 (不図示) を Z軸方向に上昇させ、 可動アーム 3 1 2及び Y軸 方向レール 3 1 1に沿って摺動して、 ローダ/アンローダ部 3 0 0の領域内に位 置している何れか一方の第 2の I C搬送装置 3 2 0に移動し、 当該 I Cチヅプを 第 2の I C搬送装置 3 2 0に受け渡す。 そして、 当該 I Cチヅプを保持した第 2 の I C搬送装置 3 2 0は、 Y軸方向レール 3 2 1に沿って可動へヅド 3 2 2をァ ライメント部 4 0 0の領域内に移動させる。
次に、 図 1 5に示すように、 ァライメント部 4 0 0の領域内に移動した第 2の I C搬送装置 3 2 0の上方に、 第 1のカメラ 4 1 5が位置するように、 I C移動 装置 4 1 0の一方の可動へッド 4 1 3が移動し (図 1 4のステップ S 1 0 ) 、 第 1のカメラ 4 1 5が I Cチヅプの前面を撮像する (ステヅブ S 2 0 ) 。
次に、 画像処理装置 4 5 0が、 この第 1のカメラ 4 1 5により撮像された画像 情報から、 図 1 6に示すように、 I Cチヅプの外形形状に対する入出力端子 H B の相対的な位置及び姿勢 (x 0、 y 0 θ を算出する (ステップ S 3 0 ) 。
この I Cチップの外形形状に対する入出力端子 Η Βの相対的な位置の具体的な 算出方法としては、 画像処理装置 4 5 0が、 先ず、 第 1のカメラ 4 1 5により撮 像された画像情報を取り入れ、 当該画像情報に対して二値化等の画像処理手法を 用いて、 I Cチヅプの外形形状及び入出力端子 Η Βを抽出する。 次に、 第 1の力 メラ 415が有する第 1の座標系を基準として、 抽出された外形形状の中心位置 の座標(Xい y,) と、 抽出された入出力端子 HBの重心位置 PHの座標 (X H、 yH) とを算出し、 当該中心位置 と重心位置 PHとを比較することにより、 I Cチップの外形形状に対する入出力端子 HBの相対的な位置(χ0、 y0) が算 出される。
また、 I Cチップの外形形状に対する入出力端子 HBの相対的な姿勢の具体的 な算出方法としては、 画像処理装置 450が、 先ず、 抽出した I Cチヅプの外形 形状を構成する輪郭線の近似直線を算出する。 次に、 抽出した入出力端子 HBか ら構成される規則的な列を抽出し、 当該列を構成する各入出力端子 HBの中心を 通過する近似直線を各列毎に算出し、 さらに当該複数の近似直線の平均直線を算 出する。 そして、 I Cチップの外形形状の姿勢を示す近似直線に対して、 入出力 端子 HBの姿勢を示す平均直線が成す角度を算出することにより、 I Cチップの 外形形状に対する入出力端子 HBの相対的な姿勢 0。が算出される。 なお、 この I Cチップの外形形状に対する入出力端子 HBの相対的な位置及び姿勢 (x0、 y0、 0。) は、 I Cチヅプの製造工程に生じた I Cチヅプのバラヅキ等に起因す るものである。
次に、図 17に示すように、 I C移動装置 410の一方の可動へッド 413が、 一方の把持部 414を吸着パッドにより、 I Cチップの略中心を吸着して把持す る (ステヅプ S 40) 。 そして、 当該可動へヅド 414は、 ァライメント部 40 0の領域内に位置する第 2の I C搬送装置 320に保持された他の I Cチップに 対して、 再度、 ステップ S 10〜S 40までの動作を繰り返し、 他方の把持部 4 14にもう一つの I Cチヅプを把持する。
いずれの把持部 414もが I Cチヅプを把持したら、 図 18に示すように、 一 方の I Cチップが第 2のカメラ 420の上方に位置するように、 可動へヅド 41 4が移動し (ステヅプ S 50) 、 第 2のカメラ 420が、 当該可動へヅド 414 に把持された状態の I Cチヅプの背面を撮像する (ステップ S 60) 。
そして、 図 19に示すように、 画像処理装置 450が、 この第 2のカメラ 42 0により撮像された画像情報から、 図 19に示すように、 第 2のカメラ 420が 有する第 2の座標系を基準として、 I C移動装置 410の可動へッド 413に把 持された状態の I Cチップの外形形状の位置及び姿勢(Xl,、
Figure imgf000031_0001
6Ί') を算 出し、 ステップ S 30で算出した I Cチヅプの外形形状に対する入出力端子 ΗΒ の相対的な位置及び姿勢 (x0、 y0、 θ 0) と、 把持された状態の I Cチップの 外形形状の位置及び姿勢 ( 、 yx\ θ τ') とから、 可動へヅド 414に把持 された状態の入出力端子 ΗΒの位置及び姿勢(xH'、 yH\ 6>Η')を算出する (ス テツプ S 70)。この際、上述の通り、例えば電子部品試験装置 1の起動時等に、 第 1のカメラ 415の第 1の座標系と、 第 2のカメラ 420の第 2の座標系とが 相対的に関連付けられていることにより、 各カメラ 415、 420が独自に有す る座標系を基準としてそれそれ抽出された I Cチヅプの外形形状及び入出力端子 ΗΒの位置及び姿勢から、 可動へッド 414に把持された状態の入出力端子 ΗΒ の位置及び姿勢を算出することが可能となっている。
なお、 可動へヅド 414による把持前後の I Cチヅプの中心位置 P jの画像上 の相違は、 可動へッド 414による吸着及び移動時等に生じるズレが主な原因で ある。
他方の I Cチヅプについても、 ステップ S 50〜70の動作を行ったら、 図 2 0に示すように、 第 1のカメラ 415が、 テストプレート 110の載置対象とな る保持部 1 13の上方に位置するように、 一方の可動へッド 414が移動し (ス テヅプ S 80)、 第 1のカメラ 415が、 下方に位置する保持面 114を撮像す る (ステップ S 90) 。
なお、 この状態において、 テストプレート 1 10は、 チャンバ部 100内の載 置位置 101に位置すると共に、 昇降機構 124により上昇して位置決めプレー ト 430の背面に接触し、 テストプレート 1 10の各保持部 113が、 位置決め プレート 430の対応する開口部 432に挿入されており、 保持部 113の第 1 及び第 2の側面 1 13 a、 113bが、 開口部 432の第 1及び第 2の内壁面 4 32 a、 432 bに対して当接し、 スプリング 1 16により押圧されているので 密着しており、 位置決めプレート 430の各開口部 432に対して、 テストプレ —ト 110の対応する保持部 113が位置決め .拘束されている。
次に、 画像処理装置 450が、 この第 1のカメラ 415により撮像された画像 情報から、 第 1のカメラ 415が有する第 1の座標系を基準として、 図 21に示 すように、 保持面 1 1 4の中心位置 P vの座標 (xv、 yv) と当該保持面の姿勢 S vと算出し、 当該保持面 1 1 4の位置及び姿勢(x v、 yv、 ^ v) と、 ステヅプ S 7 0で算出された入出力端子 H Bの位置及び姿勢 (x H,、 yH,、 Θ Η') とを一 致させるような補正量を算出する (ステヅプ S 1 0 0 ) 。 この際、 上述の通り、 例えば電子部品試験装置 1の起動時等に、第 1のカメラ 4 1 5の第 1の座標系と、 第 2のカメラ 4 2 0の第 2の座標系とが相対的に関連付けられていることにより、 算出された I Cチヅプの入出力端子 Η Βの位置及び姿勢と、 第 1のカメラ 4 1 5 が独自に有する座標系を基準として算出された保持面 1 1 4の位置及び姿勢とを 一致させるような補正量を算出することが可能となっている。
なお、 上述のように、 テストプレート 1 1 0の各保持部 1 1 3は、 位置決めプ レート 4 3 0の開口部 4 3 2により位置決め ·拘束されており、 各保持面 1 1 4 の相互間の相対的な位置関係は一義的に決定されているので、 ステップ S 9 0に おける保持面 1 1 4の撮像は、 例えば品種切替時の初回のみに行い、 それ以後は 当該初回のデ一夕を用いることにより省略したり、 或いは、 I C移動装置 4 1 0 と位置決めプレート 4 3 0との機械的な位置関係に基づいて省略することが可能 である。
他方の I Cチップについても、 ステップ S 8 0〜S 1 0 0の動作を行ったら、 図 2 2に示すように、 一方の I Cチップが、 テストプレート 1 0 0の載置対象で ある保持面 1 1 4の上方に位置するように、 可動へヅド 4 1 4が移動し、 ステヅ プ S 1 0 0で算出された補正量に基づいて、 可動へヅド 4 1 4の当該 I Cチヅプ を把持している把持部 4 1 4が独立して駆動することにより、 テストプレート 1 1 0の保持面 1 1 4に対し、 I Cチップを位置決めする (ステップ S 1 1 0 ) 。 次に、 図 2 3に示すように、 一方の保持部 4 1 4が下降し、 当該保持部 4 1 4 の吸着パヅドの吸引を停止して I Cチップを保持部 1 1 3に載置する (ステップ S 1 2 0 ) 。 この保持部 4 1 4の吸着パヅドの吸引停止と同時に、 テストプレー ト 1 1 0の保持部 1 1 3の吸着パヅド 1 1 5の吸引を開始して、 当該保持部 1 1 3が I Cチップを保持する。 この状態において、 図 2 4に示すように、 保持面 1 1 4の中心位置 P vと姿勢と入出力端子 H Bの重心位置 P H及び姿勢とが実質的 に一致するように、 I Cチヅプが保持部 1 1 3に保持されている。 他方の I Cチップについても、 ステヅプ S 1 1 0〜S 1 3 0までの動作を行つ て、 他方の I Cチヅプをテストプレート 1 1 0に載置したら、 I C移動装置 4 1 0の一方の可動へヅド 4 1 4は、 ァライメント部 4 0 0の領域内に位置する第 2 の I C搬送装置 3 2 0に戻り、 図 2 5に示すように、 テストプレート 1 1 0上の 全ての保持部 1 1 3の上に I Cチヅプが保持されるまで、 上記の図 1 4のステヅ プ S 1 0〜S 1 3 0までの動作を繰り返す。 この I C移動装置 4 1 0の一方の可 動へッド 4 1 3が I Cチップの位置決め移動作業を行っている間、 他方の可動へ ヅド 4 1 3も、 同一のテストプレ一ト 1 1 0に対して同様の作業を行っており、 相互の作業時間を吸収され、 電子部品試験装置 1におけるスループットの向上が 図られている。
テストプレート 1 1 0上の全ての保持部 1 1 3に I Cチヅプが載置されたら、 当該テストプレート 1 1 0は、 プレート移動装置 1 2 0の昇降機構 1 2 4により 下降してチャンバ部 1 0 0内に取り入れられ、 対応する段のガイドレール 1 2 1 に沿って印加位置 1 0 2に移動される。 そして、 この印加位置 1 0 2で所定時間 待機して I Cチヅプに所望の熱ストレスが印加されたら、 テスト位置 1 0 3に移 動し、 押付機構 1 2 5により上昇して、 テストプレート 1 1 0の各保持部 1 1 3 に保持されている I Cチップが、 図 2 6に示すように、 テストへヅド 1 5 0の対 応するコンタクト部 1 5 1に同時に押し付けられて試験が行われる。 この試験の 結果は、 テストプレート 1 1 0に付された例えば識別番号と、 テストプレート 1 1 0の内部で割り当てられた I Cチヅプの番号で決まるァドレスで、 電子部品試 験装置 1の記憶装置に記憶される。
このコンタクト部 1 5 1への I Cチヅプの押し付けにおいて、 テストプレート 1 1 0の保持部 1 1 3の第 1の側面 1 1 3 aが、 コンタクト部 1 5 1の周囲の第 1のガイド面 1 5 2に倣うように当接すると共に、 当該テストプレート 1 1 0の 保持部 1 1 3の第 2の側面 1 1 3 bが、 当該コンタクト部 1 5 1の周囲の第 2の ガイド面 1 5 3に倣うように当接し、 これと同時に、 それぞれの当接方向にスプ リング 1 1 6が押圧力を付与するので、これら各面 1 1 3 a、 1 1 3 b、 1 5 2、 1 5 3が相互に密着し、 テストへヅド 1 5 0の各コンタクト部 1 5 1に対して、 テストプレート 1 1 0の対応する保持部 1 1 3が位置決めされる。 従って、 本実施形態では、 テストへヅド 1 5 0における第 1及び第 2のガイ ド 面 1 5 2、 1 5 3からコンタクト部 1 5 1の中心位置への距離 Lい L 2と、 テス トプレート 1 1 0における第 1及び第 2の側面 1 1 3 a、 1 1 3 bから保持面 1 1 4の中心位置 P vへの距離 L 3、 L 4とがそれそれ同一となっている事と、 保持 面 1 1 4の中心位置 P vと姿勢と入出力端子 H Bの重心位置 P H及び姿勢とが実 質的に一致するように、 I Cチップが保持部 1 1 3に保持されている事と、 テス トプレート; L 1 0の保持部 1 1 3の第 1及び第 2の側面 1 1 3 a、 1 1 3 bが、 コンタクト部 1 5 1の周囲の第 1及び第 2のガイド面 1 5 2により位置決めされ ている事により、 I Cチヅプの入出力端子 H Bを、 テストへヅド 1 5 0のコンタ クト部 1 5 1のコンタクトビンに対して相対的に位置決めすることが可能となつ ている。
テストへヅド 1 5 0でのテストが完了した試験済の I Cチップは、 プレート移 動装置 1 2 0によりチャンバ部 1 0 0からァライメント部 4 0 0に移動され、 I C移動装置 4 1 0によりァライメント部 4 0 0からローダ/アンローダ部 3 0 0 に移動され、 口一ダ /アンローダ部 3 0 0の第 1の I C搬送装置 3 1 0により、 試験結果に応じた払出用窓部 3 0 2に位置するカスタマトレイに収容される。 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。
本実施形態においては、 電子部品の例としてボール状の入出力端子が導出した B G Aタイプの I Cチヅプを採用したが、 本発明では特にこれに限定されず、 例 えば、 箔状の入出力端子が導出している L G A等の入出力端子が導出していない 背面を有し、 当該背面に力を印加しても支障のないタイプの電子部品を試験対象 とすることが可能である。
また、 本実施形態においては、 I Cチヅプの外形形状に対する入出力端子の相 対的な位置及び姿勢を算出したが、 本発明では特にこれに限定されず、 例えば、 I Cチヅプのパッケージにマ一力を埋め込み、 当該マ一力により I Cチヅプの位 置及び姿勢を抽出し、 当該マ一力に対する入出力端子の相対的な位置及び姿勢を 算出しても良い。
さらに、 本実施形態においては、 コンタクト部の周囲の第 1及び第 2のガイド 面と、 保持部の第 1及び第の側面とを当接させることにより、 コンタクト部に対 して保持部を位置決めするように説明したが、本発明では特にこれに限定されず、 例えば、 コンタクト部にガイドピンを形成すると共に、 保持部にガイ ド孔を形成 し、 コンタクト時において、 ガイドピンをガイ ド孔に揷入することにより、 コン タクト部に対して保持部を位置決めしても良い。

Claims

言青求の範囲
1 . 被試験電子部品の入出力端子をテストへッドのコンタクト部に押し付けて 試験を行う電子部品試験装置であって、
前記被試験電子部品の入出力端子が導出している前面を把持部により把持して 前記被試験電子部品を移動させる移動手段と、
前記移動手段に把持される前の前記被試験電子部品の入出力端子が導出してい る前面を撮像する第 1の撮像手段と、
前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の入出力端子が導出していない 背面を撮像する第 2の撮像手段と、
前記第 1の撮像手段及び前記第 2の撮像手段により撮像された画像情報から、 前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の入出力端子の位置及び姿勢を算 出し、 当該算出結果に基づいて、 前記移動手段に把持された前記被試験電子部品 の入出力端子の前記コンタクト部に対する相対的な位置及び姿勢を認識する画像 処理手段と、 を少なくとも備え、
前記移動手段は、 前記画像処理手段により認識された前記被試験電子部品の入 出力端子の前記コンタクト部に対する相対的な位置及び姿勢に基づいて、 前記被 試験電子部品の位置及び姿勢を補正する電子部品試験装置。
2 . 前記画像処理手段は、
前記第 1の撮像手段により撮像された画像情報から、 前記移動手段に把持され る前の前記被試験電子部品の外形形状の位置及び姿勢と、 前記移動手段に把持さ れる前の前記被試験電子部品の入出力端子の位置及び姿勢とを算出し、
前記第 2の撮像手段により撮像された画像情報から、 前記移動手段に把持され た前記被試験電子部品の外形形状の位置及び姿勢を算出し、
これらの算出結果に基づいて、 前記移動手段に把持された前記被試験電子部品 の入出力端子の位置及び姿勢を算出する請求項 1記載の電子部品試験装置。
3 . 前記移動手段に把持される前の状態の前記被試験電子部品の背面を撮像す る第 3の撮像手段をさらに備え、
前記画像処理手段は、 前記第 1の撮像手段により撮像された画像情報から、 前記移動手段に把持され る前の前記被試験電子部品の入出力端子の位置及び姿勢を算出し、
前記第 3の撮像手段により撮像された画像情報から、 前記移動手段に把持され る前の前記被試験電子部品の外形形状の位置及び姿勢を算出し、
前記第 2の撮像手段により撮像された画像情報から、 前記移動手段に把持され た前記被試験電子部品の外形形状の位置及び姿勢を算出し、
これらの算出結果に基づいて、 前記移動手段に把持された前記被試験電子部品 の入出力端子の位置及び姿勢を算出する請求項 1又は 2記載の電子部品試験装置 c
4 . 前記移動手段の把持部は、 吸着する吸着手段を有する請求項 1〜3の何れ かに記載の電子部品試験装置。
5 . 前記第 1の撮像手段は、 前記移動手段に設けられている請求項 1〜4の何 れかに記載の電子部品試験装置。
6 . 前記被試験電子部品の入出力端子が導出していない背面を保持するための 実質的に平滑な保持面を有するテストプレートをさらに備え、
前記移動手段は、 前記コンタクト部の配列に相対的に対応するように前記被試 験電子部品を前記テストプレートの保持面に載置し、
前記コンタクト部の配列に対応した状態で、 前記テストプレートの保持面が前 記被試験電子部品を保持し、 前記被試験電子部品の試験が行われる請求項 1 ~ 5 の何れかに記載の電子部品試験装置。
7 . 前記テストプレートの保持面は、 前記被試験電子部品の背面を吸着する吸 着手段を有する請求項 6記載の電子部品試験装置。
8 . 前記テストプレートの保持面は、 前記被試験電子部品の入出力端子が鉛直 上向きの状態で、 前記被試験電子部品を保持する請求項 6又は 7記載の電子部品 試験装置。
9 . 前記テストプレートは、 揺動可能に設けられた保持部を有し、
前記テストプレートの保持面は、 前記保持部に形成されている請求項 6〜8の 何れかに記載の電子部品試験装置。
1 0 . 前記コンタクト部の周囲にガイド部が設けられており、
前記テストプレートの保持部が、 前記ガイ ド部に案内される請求項 9記載の電 子部品試験装置。
1 1 . 前記ガイド部は、 相互に非平行な方向に広がっている少なくとも 2つの ガイド面を有する請求項 1 0記載の電子部品試験装置。
1 2 . 前記保持部の側面が前記ガイ ド面に当接するように、 前記テストプレー トの保持部を押圧する押圧手段をさらに備えた請求項 1 1記載の電子部品試験装
1 3 . 前記押圧手段は、 弾性部材を有しており、 前記テストプレートに設けら れている請求項 1 2記載の電子部品試験装置。
1 4 . 前記テストプレートの保持部を位置決めする位置決めプレートをさらに 備え、
前記位置決めプレートが前記テストプレートの保持部を位置決めした状態で、 前記移動手段が、 前記テストプレートの保持部に前記被試験電子部品を載置する 請求項 9〜 1 3の何れかに記載の電子部品試験装置。
1 5 . 前記位置決めプレートは、 前記テストプレートの保持部を挿入可能な開 口部が、 前記テストへッドのコン夕クト部の配列に相対的に対応するように形成 されており、
前記テストプレートの保持部の側面が前記位置決めプレートの開口部の内壁面 に当接した状態で、 前記移動手段は、 前記テストプレートの保持部に前記被試験 電子部品を載置する請求項 1 4記載の電子部品試験装置。
1 6 . 前記ガイド面に当接する前記保持部の側面から前記被試験電子部品まで の距離が、 前記コンタクト部の周囲のガイド面から前記コンタクト部までの距離 と実質的に同一となるように、 前記移動手段が、 前記テストプレートの保持部に 前記被試験電子部品を載置する請求項 1 4又は 1 5記載の電子部品試験装置。
1 7 . 前記テストプレートの保持部の側面が前記位置決めプレートの開口部の 内壁面に当接するように、 前記押圧手段は、 前記テストプレートの保持部を押圧 する請求項 1 5又は 1 6記載の電子部品試験装置。
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