(57)【要約】【課題】少ないスペースで設置可能で、デバイスの反転の要否に応じて臨機に処理可能なデバイスの表裏反転装置を提供することができる。【解決手段】表裏反転装置１は、デバイスＤを挟持して回転することによって反転させる載置部２と、この載置部２に取り付けられ、載置部２を回転させるタイミングプーリー４と、このタイミングプーリー４にタイミングベルト５及びプーリー６を介して回転力を付与するモータＭと、載置部２の外周部を回動自在に支持する筐体３と、この筐体３及びモータＭ並びにプーリー６を支持する支持部７と、装置１全体を支え、テストハンドラＨとの接続部となる台座８とからなる。【選択図】図２
2010135357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置又は電子部品等のデバイスを受け取り、このデバイスの表裏を反転させて各種工程処理を施す搬送装置へ順次受け渡す表裏反転装置であって、
デバイスを載置するステージを備え、このステージに保持されたデバイスの表裏を挟持して反転させ、一方から他方のステージへデバイスを受け渡す第１の載置部と、第２の載置部と、
前記第１の載置部と、第２の載置部とを、回転させる駆動機構と、
前記第１の載置部と、第２の載置部とを、回転に伴って回転軸方向にずらすカムと、を備え、
前記第１の載置部と、第２の載置部とは、いずれか一方が搬送装置へのデバイスの受け取りを担い、他方が搬送装置へのデバイスの受渡しを担うように構成され、
前記カムは、受け取り役又は受渡し役の前記載置部のいずれかが受け取り位置又は受渡し位置にあるときには、前記第１の載置部と第２の載置部とがずれるように、それ以外の場合には前記第１の載置部と第２の載置部とが重なり合うように、カム曲線を構成してなることを特徴とする表裏反転装置。
【請求項２】
前記ステージには、真空吸着及び真空破壊を制御可能で、ステージ上のデバイスを吸着保持する吸着保持手段が設けられ、
この吸着保持手段は、
前記第１の載置部と前記第２の載置部のうち、搬送装置からのデバイスの受け取りに際して、デバイスの受け取り役の載置部を真空吸着とし、他方の側の載置部を真空破壊とし、
一方の載置部から他方の載置部へのデバイスの受渡しの際には、前記真空吸着と前記真空破壊とを入れ替え、
搬送装置へのデバイスの受渡しに際して、デバイスの受渡し役の載置部を真空吸着とし、他方の側の載置部を真空破壊とすることを特徴とする請求項１記載の表裏反転装置。
【請求項３】
前記第１の載置部と前記第２の載置部とは、棒状体であり、この２つの載置部の外周に設けられた１つのタイミングプーリーにより、同期して回転するように構成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の表裏反転装置。
【請求項４】
前記第１の載置部と前記第２の載置部とは、断面が半円形の棒状体であり、この２つの載置部が半円の直径部分で合わさって、円柱状として構成され、
前記第１の載置部と前記第２の載置部とは、周囲を回動自在に保持する筐体に覆われており、
前記第１の載置部と前記第２の載置部と、前記筐体との間には、前記ステージ上のデバイスを吸着保持するための空気が通過する流路が形成され、
この流路は、前記筐体に設けられた空気孔と、前記第１の載置部と前記第２の載置部との周面上に設けられた溝とからなることを特徴とする請求項２記載の表裏反転装置。
【請求項５】
前記溝は、前記第１の載置部と前記第２の載置部との周面上の略１２０°の範囲にそれぞれ対向して設けられ、
前記空気孔は、その一方の端部から他方の端部まで、前記第１の載置部と前記第２の載置部との周面上の略６０°の範囲にそれぞれ対向して設けられ、
前記溝と前記空気孔とが、重なり合うことで、前記流路が形成されるものであり、
前記一方の載置部から他方の載置部へのデバイスの受渡しの際の、前記真空吸着と前記真空破壊との入れ替え時には、前記溝と前記空気孔とは、重ならないように構成されたことを特徴とする請求項４記載の表裏反転装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５に記載の表裏反転装置を、一工程処理装置として含むことを特徴とするテストハンドラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置等のデバイスの表裏反転装置に関するもので、詳しくは、複数の半導体装置を搭載しているリードフレーム、トレー、粘着シートから、個別に半導体装置を分離し、特性テスト、梱包（テーピング）処理を行うテストハンドラの一工程を成す装置において、分離された個別の半導体装置を反転させる手段に改良を施したものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイシング、マウンティング、ボンディング、シーリングの各組立工程を経た半導体装置は、テストハンドラと呼ばれる複合処理装置に供給される。そして、テストハンドラに設けられた保持機構によってピックアップ、保持され、テストハンドラ内を搬送されながら、外部電極切断及び加工、電気特性測定、分類、マーキング、外観検査、梱包(テープ梱包)等の各工程処理が施される。
【０００３】
このようなテストハンドラにおいて検査対象となるデバイスとして、ミニモールドトランジスタ等の半導体素子が上げられる。このようなデバイスは、短冊状のリードフレームを用いて数多くの電子部品が一括して製造され、これを個々の電子部品に分けて出荷される。この場合、テストハンドラにおいては、リードフレームから電子部品を取り出した後、典型的には回転テーブルからなる回転式搬送機構を用いて搬送し、この搬送過程で、外観の寸法や電気特性の測定、捺印など出荷に際して必要とされる一連の処理を行った後に、梱包テープに挿入する。このテープ梱包処理を行なう装置として、例えば、特許文献１，２に記載の装置が知られている。
【０００４】
また、最近では、テストハンドラにおいて検査対象となるデバイスとして、携帯型コンピュータの普及で需要が増大傾向にあるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ ）等のリードレス半導体素子が上げられる。これらのデバイスについても、ブレージング工程で個々に分断されて製造されたリードレス半導体素子の特性測定や外観検査等の複合処理を行ってから品質ランク別にテーピング梱包して出荷している。
【０００５】
すなわち、リードレス半導体素子のブレージング工程では、複数のリードレス半導体素子が高密度で一連に形成された薄板形状の樹脂モールド基板をウェハシートに貼着した状態でブレージングソーにおいて個々のリードレス半導体素子に細分割しており、この工程でミリサイズに細分割されたリードレス半導体素子の個々が、テストハンドラに送られて最終的にテーピング梱包される。
【０００６】
この場合、ウェハシート上でミリサイズに細分割されたリードレス半導体素子を１個ずつウェハシートから剥がして整列トレーに多数個を整列させ、必要時に整列トレーからリードレス半導体素子を１個ずつテストハンドラに送り出したり、前記ウェハシートから個々のリードレス半導体素子をパーツフィーダに集合させ、必要時にパーツフィーダでリードレス半導体素子を整列させながら複合処理設備に送り出している。このリードレス半導体素子のようなミリサイズに小型化された半導体装置の製造装置としては、特許文献３に記載のものが知られている。
【０００７】
ここで、テストハンドラにおいては、デバイスを保持機構によって吸着保持しながら搬送し、デバイスに各種工程処理を施すのが一般的である。特に、電気特性検査においては、電気測定を行なうコンタクトに、デバイスの電極を接触させるため、保持機構では、デバイスの電極面を保持する面とは反対の方向に向けた状態で保持されている。
【０００８】
しかしながら、上述した、ウェハシートから切り出されたデバイスをテストハンドラにおいて受け取る場合や、テストハンドラにおいて各種工程処理を置けたデバイスをテープ梱包装置において梱包する場合、一般的に、保持機構において保持する場合と逆に、デバイスの電極面が上側を向いている。そのため、デバイスをウェハシートから切り出しテストハンドラへ受け渡す際、及びデバイスをテープ梱包する場合には、何らかの手段によって、デバイスを反転させる必要がある。そこで、従来より、デバイスを反転させる表裏反転装置が種々提案されている（例えば、特許文献４，５）。
【特許文献１】特許第２６６７７１２号公報
【特許文献２】特許第２５３１００６号公報
【特許文献３】特開２００２−２４６４４８号公報
【特許文献４】特開２００２−１３４８４６号公報
【特許文献５】特開２０００−３１５６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特許文献４の表裏反転装置では、ベルトとアクチュエータからなる反転機構により、電子部品搭載基板を反転させることにより、電子部品搭載基板に保持されたデバイスの表裏を反転させることとしている。しかしながら、反転に際して、電子部品搭載基板のストロークがあるため、反転前のデバイスの位置と、反転後のデバイスの位置が、基板のストローク分ずれることとなり、テストハンドラの一処理工程として組み込む場合、テストハンドラの一ポジションで反転処理を終わらせることができなかった。
【００１０】
また、テストハンドラは、一般的には、ターンテーブルを用いて、そのターンテーブルを１６分割等した各ポジションに処理点を設けているため、ターンテーブルの半径方向のスペース確保は比較的容易であるが、接線方向のスペースにあまり余裕がない。しかし、上述の特許文献４に開示された表裏反転装置は、ターンテーブルの一処理工程として設置した場合、ターンテーブルの接線方向のスペースを必要とする。
【００１１】
一方、特許文献５の表裏反転装置では、ターナーといわれるノズル付回転部材を用いて、下方で受取り、上方でデバイスの保持機構に受け渡すことにより、デバイスの表裏を反転させているため、これをテストハンドラのターンテーブルにおける一処理工程として設置した場合、一ポジションで反転処理を終えられ、また、ターンテーブルの接線方向のスペースも然程必要としない。しかしながら、特許文献５に示されるターナーは、回転体の四方に吸着ノズルを備えるものであり、上下方向のストロークを必要とするため、この場合は設置に際し、保持機構の上下動方向であるＺ軸方向のスペースを要する。
【００１２】
さらに、いずれの従来技術においても、受取ったデバイスは、受け渡すに当たって必ず反転させることとなる。しかしながら、例えば、テストハンドラに部品を供給する手段として、ウェハシートからデバイスを個片に分離して行なう場合に、ウェハシートによっては電極面を下側にして貼り付けられたものもあり、この場合には、表裏を反転せずにテストハンドラにてそのまま検査可能で、反転が不要である。にもかかわらず、従来の表裏反転装置では、反転させない、との選択はできず、その場合、装置自体の変更が必要となることもあり、柔軟な処理ができないという課題があった。このように、デバイスの品種、供給態様や検査目的、外観検査や電気特性検査等の検査種類に応じて、臨機に反転の要否を決定する手段の提案が望まれていた。
【００１３】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、少ないスペースで設置可能で、デバイスの反転の要否に応じて臨機に処理可能なデバイスの表裏反転装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、半導体装置又は電子部品等のデバイスを受け取り、このデバイスの表裏を反転させて各種工程処理を施す搬送装置へ順次受け渡す表裏反転装置であって、デバイスを載置するステージを備え、このステージに保持されたデバイスの表裏を挟持して反転させ、一方から他方のステージへデバイスを受け渡す第１の載置部と、第２の載置部と、前記第１の載置部と、第２の載置部とを、回転させる駆動機構と、前記第１の載置部と、第２の載置部とを、回転に伴って回転軸方向にずらすカムと、を備え、前記第１の載置部と、第２の載置部とは、いずれか一方が搬送装置へのデバイスの受け取りを担い、他方が搬送装置へのデバイスの受渡しを担うように構成され、前記カムは、受け取り役又は受渡し役の前記載置部のいずれかが受け取り位置又は受渡し位置にあるときには、前記第１の載置部と第２の載置部とがずれるように、それ以外の場合には前記第１の載置部と第２の載置部とが重なり合うように、カム曲線を構成してなることを特徴とする。
【００１５】
以上のような態様では、デバイスを載置するステージを備えた載置部を２つ設け、この２つの載置部を、デバイスを挟んだ状態で回転させることにより、デバイスを反転させ、さらに、一方をデバイスの搬送装置への受け取り用とし、他方を受渡し用とすることで、２つの載置部の回転動作だけで、デバイスの反転処理が可能となる。反転に際して、例えば、ターンテーブルの接線方向に対してのストロークが不要であるため、テストハンドラの一処理工程として組み込むことができる。同時に、ターンテーブルに対して接線方向のスペースを必要とせず、装置をターンテーブルの半径方向に配置可能であり、さらに、ターンテーブルの吸着ノズルの稼働方向である上下方向のストロークも必要としない。
【００１６】
さらに、従来技術のように、受取ったデバイスを必ず反転させることとなる機構ではなく、載置部を回転させるか否かの判断を行なえば、デバイスを反転させずに、そのまま吸着ノズルに受け渡すことが可能である。これにより、例えば、テストハンドラに部品を供給する手段として、ウェハシートからデバイスを個片に分離して行なう場合に、ウェハシートによっては電極面を下側にして貼り付けられたものを用いる場合であっても、表裏を反転せず、次工程へ受け渡すことができるようになる。このように、デバイスの品種、供給態様や検査目的、外観検査や電気特性検査等の検査種類に応じて、臨機に反転の要否を決定する手段により、柔軟な処理を実現することができる。
【００１７】
また、デバイスを反転させるための手段が、第１の載置部と第２の載置部の２つで構成され、これらがカムにより、回転軸方向にずれるように移動するため、例えば、搬送装置の吸着ノズルからの受け取りミスや、吸着ノズルでの保持不良等により、載置部のステージにデバイスが立って受け渡されたような場合であっても、例えば、受取った載置部と別の載置部が重なり合う際に、別の載置部の先端で、デバイスをずれ落とすことができる。したがって、このような場合でも、装置の停止等、テストハンドラの処理全体へ影響を与えるようなエラーを出させる可能性が少ない。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ステージには、真空吸着及び真空破壊を制御可能で、ステージ上のデバイスを吸着保持する吸着保持手段が設けられ、この吸着保持手段は、前記第１の載置部と前記第２の載置部のうち、搬送装置からのデバイスの受け取りに際して、デバイスの受け取り役の載置部を真空吸着とし、他方の側の載置部を真空破壊とし、一方の載置部から他方の載置部へのデバイスの受渡しの際には、前記真空吸着と前記真空破壊とを入れ替え、搬送装置へのデバイスの受渡しに際して、デバイスの受渡し役の載置部を真空吸着とし、他方の側の載置部を真空破壊とすることを特徴とする。
【００１９】
以上のような態様では、ステージ上のデバイスを吸着保持手段により、吸着保持することにより、載置部が回転したとしても、ステージ上でデバイスを確実に保持することができ、デバイスを落下させるようなことがない。また、吸着保持手段により、真空吸着と真空破壊とを、処理に応じて入れ替えることで、載置部の回転にともなって、第１の載置部から第２の載置部へのデバイスの受渡し動作を確実に行なうことができる。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記第１の載置部と前記第２の載置部とは、棒状体であり、この２つの載置部の外周に設けられた１つのタイミングプーリーにより、同期して回転するように構成されたことを特徴とする。
【００２１】
以上のような態様では、第１の載置部と前記第２の載置部とを棒状体で形成し、これら２つの載置部をタイミングプーリーにより回転させることが可能で、簡単な構成により２つの載置部を同期して回転制御することができる。
【００２２】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記第１の載置部と前記第２の載置部とは、断面が半円形の棒状体であり、この２つの載置部が半円の直径部分で合わさって、円柱状として構成され、前記第１の載置部と前記第２の載置部とは、周囲を回動自在に保持する筐体に覆われており、前記第１の載置部と前記第２の載置部と、前記筐体との間には、前記ステージ上のデバイスを吸着保持するための空気が通過する流路が形成され、この流路は、前記筐体に設けられた空気孔と、前記第１の載置部と前記第２の載置部との周面上に設けられた溝とからなることを特徴とする。
【００２３】
以上のような態様では、載置部と筐体との間に、空気の流路を設けたことにより、載置部における溝の設け方により、載置部の回転にともなって、空気流路の開と閉の制御が可能となる。すなわち、載置部の回転と、空気流路の開閉を、載置部の回転制御のみでできるので、全体として装置構成が簡略化できる。
【００２４】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記溝は、前記第１の載置部と前記第２の載置部との周面上の略１２０°の範囲にそれぞれ対向して設けられ、前記空気孔は、その一方の端部から他方の端部まで、前記第１の載置部と前記第２の載置部との周面上の略６０°の範囲にそれぞれ対向して設けられ、前記溝と前記空気孔とが、重なり合うことで、前記流路が形成されるものであり、前記一方の載置部から他方の載置部へのデバイスの受渡しの際の、前記真空吸着と前記真空破壊との入れ替え時には、前記溝と前記空気孔とは、重ならないように構成されたことを特徴とする。
【００２５】
以上の態様では、溝を第１の載置部と第２の載置部との周面上の略１２０°の範囲にそれぞれ対向して設け、空気孔をその一方の端部から他方の端部まで、第１の載置部と第２の載置部との周面上の略６０°の範囲にそれぞれ対向して設け、溝と空気孔とが、重なり合うことで流路が形成されるようにしたことで、一方の載置部から他方の載置部へのデバイスの受渡しの際の真空吸着と真空破壊との入れ替え時以外は、間断なく、いずれかの載置部において、吸着保持することができるとともに、真空吸着と真空破壊との入れ替えをスムースに行なうことができる。 
【００２６】
また、一方の載置部から他方の載置部へのデバイスの受渡しの際の、真空吸着と真空破壊との入れ替え時には、溝と前記空気孔とが重ならないように構成されているため、第１の載置部と第２の載置部との間でのデバイスの受渡しをスムースに行なうことができる。  
【００２７】
請求項６の発明は、請求項１〜請求項５に記載の表裏反転装置を、テストハンドラの一工程処理装置として含むことを特徴とする。
以上の態様では、上述の表裏反転装置をテストハンドラの一工程処理装置として組み込むことで、例えば、ウェハリングから受取ったデバイスを、外観検査や電気検査のために反転させる場合に、テストハンドラの一ポジションのみでこの処理を実行可能である。また、従来のように、受取ったデバイスを必ず反転させることとなる機構ではなく、載置部を回転させるか否かの判断を行なえば、デバイスを反転させずに、そのまま吸着ノズルに受け渡すことも可能であるので、例えば、テストハンドラへのデバイスの供給を、ウェハリング式から、パーツフィーダ式等の検査に際してデバイスの反転を要しないものに変更した場合であっても、そのまま用いることができ、デバイスの品種や検査目的、外観検査や電気特性検査等の検査種類に応じて、臨機な対応が可能であり、柔軟な処理を実現することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、少ないスペースで設置可能で、デバイスの反転の要否に応じて臨機に処理可能なデバイスの表裏反転装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、本実施形態とする）を、図１〜図４を参照して説明する。
【００３０】
［１．本実施形態］
［１−１．構成］
（１）テストハンドラにおける表裏反転装置の構成
まず、本実施形態におけるデバイスの表裏反転装置を一工程処理装置として含むテストハンドラの全体構成について、図１を参照して説明する。
【００３１】
本実施形態では、半導体装置や電子部品等のデバイスＤを反転させるデバイスＤの表裏反転装置を、１つのテストハンドラの工程処理装置として組み込んだ場合の一例を説明する。図１に示すように、本実施形態の表裏反転装置１は、半導体装置や電子部品等のデバイスＤに対して各種工程処理を施すテストハンドラＨの同一円周上に設けられた工程処理装置の一部をなすように、例えば、ウェハリングの下流側である位置３と、テーピング装置の上流側である位置１３とに設けられたものである。
【００３２】
より具体的には、ウェハリングから個片に切り出されたデバイスＤが、リニアフィーダを介して、整列搬送される。このデバイスＤを、ターンテーブルＴの下方に伸びるように、同一円周上に複数（ここでは、２２．５度間隔で１６個）設けられた吸着保持機構に、位置１においてピックアップされる。このターンテーブルＴは、図中時計回り方向に間欠回転するものである。
【００３３】
ここで、一般的には、ウェハリングにおいては、デバイスＤは、電極面を上方に向けて設けられているため、位置１においては、デバイスＤの電極面が、図１（ｂ）に示すように、上方（吸着保持機構の吸着面側）を向いた状態でピックアップされる。
【００３４】
しかし、例えば、その後の位置５における外観検査では、デバイスＤの電極形状、表面の欠陥、キズ、汚れ、異物等の有無を検査するため、ターンテーブル下方向からカメラによって撮像して行なうため、電極面が下方（吸着保持機構の吸着面と逆の側）を向いた状態で、吸着保持機構に保持されているのが好ましい。また、位置６における電気特性検査においても、デバイスＤの電極に接触子としてのコンタクトを接触させ、電流や電圧の導通状態を検査するものであるため、やはり電極面が下方を向いた状態で、吸着保持機構に保持されているのが好ましい。これに対して、テストハンドラＨの最終工程となるテーピング梱包時には、今度はデバイスＤの電極が上方（吸着保持機構の吸着面側）を向いた状態でテープのステージに挿入する必要がある。
【００３５】
そこで、これらの外観検査及び電気特性検査に至る前の位置３においては、電極面が上方を向いたデバイスＤの表裏を反転させ、電極面が下方を向いた状態保持されるようにし、テーピング梱包を行なう前の位置１３においては、電極面が下方を向いたデバイスＤの表裏を反転させ、電極面が上方を向いた状態保持されるようにするものである。
【００３６】
具体的に、テストハンドラＨにおける処理の流れを、順に説明すると、位置１においてピックアップされたデバイスＤは、位置２においてカメラにより撮像され、位置１においてピックアップされたデバイスＤの表裏、電極の向き等を判別する。
【００３７】
次に、位置３において、位置２において判別されたデバイスＤの表裏に基づいて、電極面が吸着保持機構の吸着面側である上方を向いている場合には、後に詳述する処理にて、デバイスＤを表裏反転させる。また、位置４においては、位置２において判別されたデバイスＤの電極の正負方向等の情報に基づいて、左右方向の方向補正を行なう。
【００３８】
位置５においては、デバイスＤの電極の極性チェックを外観カメラ等において行ない、位置６において、位置５の外観検査結果を受けて、吸着保持機構が図１（ｂ）の縦方向であるＺ軸方向に加工動作を行い、デバイスＤの電極にコンタクトを接触させることにより電気特性検査を行う。
【００３９】
電気特性検査後、位置７において捺印処理を行ない、位置８において、樹脂モールドの不具合や電極の不具合等を検査すべく画像検査を行う。そして、この画像検査の結果に基づいて、位置１０〜位置１２において、不具合のあったデバイスＤ又は判別できなかったデバイスＤ等を分類し、テーピングせずにボックス等に投入する。
【００４０】
一方、位置８における画像検査により、良品判定がされたものは、位置１４及び位置１５においてテーピング梱包される。上述の通り、テーピング梱包の際には、デバイスＤの電極が上方（吸着保持機構の吸着面側）を向いた状態でテープのステージに挿入する必要があるため、位置１３に、表裏反転装置１を設置し、電極面が下方を向いたデバイスＤの表裏を反転させ、電極面が上方を向いた状態保持されるようにするものである。そして、位置１４及び１５において、電極面が上方を向いた状態で保持されたデバイスＤがテーピング装置に載置されたテープのステージに挿入され、テーピング梱包され、テストハンドラにおける処理を終える。
【００４１】
なお、本実施形態のテストハンドラＨの全体構成、特に、各位置における工程処理装置や処理工程の配置は、一例を示すものに過ぎず、製品仕様やユーザの目的等に応じて、適宜順序が工程自体の入れ換え、変更がなされるものであり、本発明において必須の構成要素ではない。例えば、本実施形態では、ウェハリングからリニアフィーダに受渡し、その上でそのままテストハンドラＨの吸着ノズルＮに受け渡すこととしているため、位置３に表裏反転装置１を配置し、デバイスの表裏を反転させることとしているが、ウェハリングからリニアフィーダを経ず、デバイスを反転させた後に、テストハンドラＨの吸着ノズルＮに受け渡す構成を採用する場合には、位置３において表裏反転装置１を配置する必要はない。
【００４２】
（２）表裏反転装置の構成
（２−１）全体構成
次に、上述のテストハンドラＨの一工程処理装置として用いられる表裏反転装置１の構成について、図２〜図６を用いて説明する。
【００４３】
図２に示すように、表裏反転装置１は、デバイスＤを挟持して回転することによって反転させる載置部２と、この載置部２に取り付けられ、載置部２を回転させるタイミングプーリー４と、このタイミングプーリー４にタイミングベルト５及びプーリー６を介して回転力を付与するモータＭと、載置部２の外周部を回動自在に支持する筐体３と、この筐体３及びモータＭ並びにプーリー６を支持する支持部７と、装置１全体を支え、テストハンドラＨとの接続部となる台座８とからなる。
【００４４】
なお、本実施形態の表裏反転装置１は、載置部２の構成に特徴を備え、その他の載置部２を回転させる構成や支持する構成については、公知の手段を用いて装置の仕様等に応じて適宜変更して実施することができるものである。そこで、以下、載置部２の構成を詳しく説明する。
【００４５】
載置部２は、デバイスＤを挟持して反転させる第１の載置部２１と第２の載置部２２と、この第１と第２の載置部２１，２２を、タイミングプーリー４の回転に伴ってターンテーブルＴの半径方向である図中Ｙ方向に、相互に移動させるカム２３とを備える。第１の載置部２１と、第２の載置部２２とは、全く同様の構成からなるので、以下では、特に区別せず併せて説明する。
【００４６】
第１の載置部２１と第２の載置部２２とは、ともに、断面が半円形の棒状体であり、この２つの載置部が半円の直径部分で合わさって、円柱状となる。第１の載置部２１と第２の載置部２２との一方の端部には、デバイスＤを載置するステージ２１ａ，２２ａが設けられ、他方の端部には、カム２３と当接し、第１の載置部２１と第２の載置部２２とを円柱の軸方向に移動させるカム接触ローラ２１ｃ，２２ｃを備える。
【００４７】
この第１の載置部２１と第２の載置部２２では、第１の載置部２１が、下側に位置し、第２の載置部２２が上側に位置する状態で、まず第１の載置部２１が、吸着ノズルＮからステージ２１ａにデバイスＤを受け取り、デバイスＤを受取った後、第１の載置部２１と第２の載置部とが回転することにより、第１の載置部２１のステージ２１ａから、第２の載置部２２のステージ２２ａへデバイスＤが受け渡されるようになっている。
【００４８】
ステージ２１ａ，２２ａには、載置されたデバイスＤを吸着孔２１ｂ，２２ｂが設けられ、マニホールド３０ａ，３０ｂを介して真空吸着装置へ接続されている。この吸着孔２１ｂ，２２ｂにおいては、後述するように、第１の載置部２１と第２の載置部２２の回転に伴って、真空吸着及び大気開放が繰り返されるようになっている。
【００４９】
（２−２）真空吸着及び大気開放を実現する構成
真空吸着及び大気開放を実現する構成について説明する。第１の載置部２１と第２の載置部２２とは、１８０°回転することによりデバイスＤを、一方の載置部から他方の載置部へ受け渡すに当たり、(1) 吸着ノズルＮからのデバイスＤの受け取り、(2) ９０°回転、(3) 第１の載置部２１と第２の載置部２２との間でのデバイスＤの受渡し、(4) ９０°回転、(5) 吸着ノズルＮへのデバイスＤの受渡し、という５つの場面を遷移する。このうち、(1) のデバイスＤを受取り時から、(2) の回転時及び(4) の回転時と、（5） のデバイスＤの受渡しまでの間は、ステージ２１ａ，２２ａの真空吸着がオンとなるように構成され、(3) の第１の載置部２１と第２の載置部２２との間でのデバイスＤの受渡し時のみ、大気開放されるように構成されている。
【００５０】
このような間欠的なオンオフを実現する真空吸着ラインの構成を、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、載置部２及び筐体３並びにカム２３の構成を示す平面図であり、（ｂ）は載置部２及び筐体３並びにカム２３の構成を示す側面図であり、（ｃ）は、載置部２のみを抽出した側面図である。
【００５１】
図（ｂ）に示すように、載置部２は、図中ハッチングを施した筐体３により、その中央部分を覆われており、筐体３の端部のうち、載置部２のステージ２１ａ，２２ａ側に位置する端部に、マニホールド３０ａ，３０ｂが設けられ、このマニホールド３０ａ，３０ｂの先端は、第１の載置部２１と第２の載置部２２とにそれぞれ接続されている。そして、載置部２と、筐体３との構成により、上述した真空吸着のオンオフを実現し、それがマニホールド３０ａ，３０ｂを介して、ステージ２１ａ，２２ａの吸着孔２１ｂ，２２ｂからデバイスＤの吸着のオンオフ切替えがなされるようになっている。
【００５２】
具体的には、同図（ｂ）に矢印で示すように、筐体３に設けられた空気孔３１ａ，３１ｂから、第１の載置部２１と第２の載置部２２と筐体３との間を空気が流れるように構成されており、これを実現するため、第１の載置部２１と第２の載置部２２とに一定の範囲に溝を設け、この溝と筐体３との間で流路２１ｄ，２２ｄが形成されている。載置部２の軸方向に対する流路２１ｄ，２２ｄの範囲は、空気孔３１ａ，３１ｂの位置から、マニホールド３０ａ，３０ｂの位置までである。
【００５３】
これを正面側から見ると、図４（ａ）に示すように、第１の載置部２１が下側に位置し、第２の載置部２２が上側に位置した状態において、筐体３には、垂直方向に、載置部２を挟んで、それぞれ２本の空気孔３１ａ，３１ｂが設けられている。この空気孔３１ａは、図中上方が大気開放ラインとしてなり、図中下方が真空引きラインとなっている。これは、下方の空気孔３１ｂは、下側に位置する載置部２（この場合は、第１の載置部２１）におけるステージ２１ａの吸着ラインとなるから、この下側の載置部２はデバイスＤを保持しているため吸着する必要があり吸着ラインとしているものである。一方、上方の空気孔３１ａは、上側に位置する載置部２（この場合は、第２の載置部２２）におけるステージ２１の吸着するラインであるから、真空引きの必要はなく、大気開放ラインとしているものである。
【００５４】
流路２１ｄと流路２２ｄとは、図４（ａ）に示すように、第１の載置部２１と第２の載置部２２の周上１２０°の範囲に設けられ、図４（ａ）のように、第１の載置部２１が下側に位置し、第２の載置部２２が上側に位置した状態においては、第１の載置部２１と第２の載置部２２の回転方向である図中左側に、６０°分ずれた位置に設けられている。なお、図４（ａ）に示す状態は、空気孔３１ａ，３１ｂと、流路２１ｄ，２２ｄとの範囲が重複し、相互に接続された状態であるので、この場合には、第１の載置部２１のステージ２１ａは真空吸着状態になり、第２の載置部２２のステージ２２ａは、大気開放状態となっている。
【００５５】
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の載置部２１が下側に位置し、第２の載置部２２が上側に位置した状態から、載置部２が左に６０°回転することにより、図４（ａ）の状態から（ｂ）の状態へ遷移し、空気孔３１ａ，３１ｂと、流路２１ｄ，２２ｄとの範囲が重複せず、相互に接続されていない状態となるので、この場合には、第１の載置部２１のステージ２１ａと、第２の載置部２２のステージ２２ａとは、ともに真空吸着状態でないこととなり、ステージ２１ａに載置されたデバイスＤは、フリーの状態となる。
【００５６】
次に図４（ｃ）に示す状態まで、６０°回転するようになると、今度は、空気孔３１ａ，３１ｂと、流路２１ｄ，２２ｄとの範囲が重複し、相互に接続された状態となり、この場合には、第１の載置部２１のステージ２１ａは大気開放状態になり、第２の載置部２２のステージ２２ａは、真空吸着状態となる。したがって、第１の載置部２１のステージ２１ａと第２の載置部２２のステージ２２ａとの間でフリーな状態となっていたデバイスＤは、第２の載置部２２のステージ２２ａが真空吸着状態となることで、このステージ２２ａ側に引き寄せられ、これにより、ステージ２１ａからステージ２２ａへデバイスＤの受渡しがなされる。
【００５７】
なお、上記の空気孔３１ａ、３１ｂは、図中に示すように、各々の範囲が載置部２の円形に対して、上下６０°程度に設定されている。ここで、空気孔３１ａ，３１ｂを、筐体３に、上下２本ずつ設けたのは、細い孔を２本設けたほうが、例えば、図５に示すように、空気孔を６０°全幅に渡って１本の太い孔を設けるよりも、筐体３の加工が容易であるからである。また、空気孔３１ａ，３１ｂと、流路２１ｄ，２２ｄとの範囲が重複せず、相互に接続された状態であれば、吸着又は大気開放ができることから、加工の難しい６０°範囲の空気孔を設けるよりも、６０°の範囲の両端に当たる位置に、細い孔を２本設けたほうが、実質的な効果は同様にして、容易な加工作業により構成することが可能だからである。
【００５８】
また、空気孔３１ａ，３１ｂを６０°の範囲とし、流路２１ｄ，２２ｄを１２０°の範囲としたのは、図３（ｂ）に示すようなデバイスＤの載置部２間での受渡しを行なう以外のタイミングでは、デバイスＤの落下や位置連れを防止するため、必ず一方のステージにおいてデバイスＤを真空吸着し、保持するようにしたものである。
【００５９】
（２−３）カム及び載置部の軸方向移動の構成
次に、載置部２が回転に伴って、カムの作用により、載置部２の円筒軸方向に相互に移動する構成について説明する。カム２３は、図５（ｂ）に示すようなカム曲線により、構成されており、図５（ａ）に斜視イメージ図を示すように、ドーナツ型の円形のカム２３は、円周上の６０°の範囲で、２〜３ｍｍのストロークとなるような曲線で構成される。
【００６０】
このカム２３は、図１又は図２に示すように、上記２〜３ｍｍのストロークを備えた部分が下側に位置するように、設置されている。したがって、これらの図に示すように、第１の載置部２１が、下側に位置し、第２の載置部２２が上側に位置する状態においては、第１の載置部２１のカム接触ローラ２１ｃが、このカム曲線のストローク部分に当接するため、第１の載置部２１はターンテーブルＴの吸着ノズルＮ方向に移動した状態となり、ステージ２１ａが、吸着ノズルＮの直下に位置するようになっている。一方、この場合、第２の載置部２２のカム接触ローラ２２ｃは、カム曲線のストロークのない部分に当接しているため、突出した第１の載置部２１よりも２〜３ｍｍ、ターンテーブルＴの吸着ノズルＮ側から離れたところに位置するようになっている。
【００６１】
これを、図３に示した載置部２の回転遷移の図とあわせて説明すると、図３（ａ）の第１の載置部２１が下側に位置し、第２の載置部２２が上側に位置する状態では、下側の第１の載置部２１が、上側の第２の載置部２２よりも、２〜３ｍｍ図の手前側の吸着ノズルＮ側に突出した状態となっている。カム２３のストローク範囲は、この同図（ａ）の状態から左右６０°であるので、同図（ｂ）に示す状態のように、同図（ａ）の状態から６０°回転した状態では、第１の載置部２１のカム接触ローラ２１ｃ及び第２の載置部２２のカム接触ローラ２２ｃともに、カム２３のストロークのない位置に当接しているため、第１の載置部２１のステージ２１ａと、第２の載置部２２のステージとは、相互に重なり合った状態となっている。
【００６２】
［１−２．作用効果］
以上のような構成からなる本実施形態の表裏反転装置１の作用効果は次の通りである。図１に示すように、ウェハリングからピックアップされ個片となったデバイスＤが、ターンテーブルＴの吸着ノズルＮにより吸着保持された状態で、円周等配位置に設置された各種工程処理装置による処理を受けながら、位置３又は位置１３に設けられた表裏反転装置１へ搬送されてくる。
【００６３】
以下、位置１３における表裏反転装置１のデバイスＤ表裏反転処理を例にとって説明する。なお、位置３と位置１３とでは、搬送されてくるデバイスＤの表裏が逆、すなわち、位置３では、デバイスＤの電極面が上側を向いて搬送されてくる状態であり、位置１３ではデバイスＤの電極面が下側を向いて搬送されてくる状態であるという相違があるが、その他の処理内容は同一である。
【００６４】
図７（ａ）に示すように、吸着ノズルＮは、位置１３において、垂直方向であるＺ軸方向に下降して、第１の載置部２１のステージ２１ａにデバイスＤを載置する。この際、図４（ａ）に示すように、空気孔３１ａ，３１ｂと、流路２１ｄ，２２ｄとの範囲が重複し、相互に接続された状態であるので、この場合には、第１の載置部２１のステージ２１ａは真空吸着状態になり、第２の載置部２２のステージ２２ａは、大気開放状態となっている。そのため、吸着ノズルＮによるステージ２１ａへのデバイスＤの載置により、ステージ２１ａ上のデバイスＤは、ステージ２１ａにおいて吸着保持された状態となる。
【００６５】
また、このとき、第１の載置部２１が、下側に位置し、第２の載置部２２が上側に位置する状態であるので、第１の載置部２１のカム接触ローラ２１ｃが、このカム曲線のストローク部分に当接するため、第１の載置部２１はターンテーブルＴの吸着ノズルＮ方向に移動した状態となり、ステージ２１ａが、吸着ノズルＮの直下に位置するようになっている。一方、この場合、第２の載置部２２のカム接触ローラ２２ｃは、カム曲線のストロークのない部分に当接しているため、突出した第１の載置部２１よりも２〜３ｍｍ、ターンテーブルＴの吸着ノズルＮ側から離れたところに位置するようになっている。
【００６６】
次に、図７（ｂ）に示すように、第１の載置部２１が下側に位置し、第２の載置部２２が上側に位置した状態から、載置部２が左に９０°回転することにより、このとき、バキュームの切り替えがなされ、第１の載置部２１のステージ２１ａは大気開放状態になり、第２の載置部２２のステージ２２ａは、真空吸着状態となる。
【００６７】
したがって、第１の載置部２１のステージ２１ａと第２の載置部２２のステージ２２ａとの間でフリーな状態となっていたデバイスＤは、第２の載置部２２のステージ２２ａが真空吸着状態となることで、このステージ２２ａ側に引き寄せられ、これにより、ステージ２１ａからステージ２２ａへデバイスＤの受渡しがなされる。
【００６８】
この遷移を図４で示せば、まず、図４（ａ）の状態から、載置部２が左に６０°回転することにより、図４（ａ）の状態から（ｂ）の状態へ遷移し、空気孔３１ａ，３１ｂと、流路２１ｄ，２２ｄとの範囲が重複せず、相互に接続されていない状態となるので、この場合には、第１の載置部２１のステージ２１ａと、第２の載置部２２のステージ２２ａとは、ともに真空吸着状態でないこととなり、ステージ２１ａに載置されたデバイスＤは、フリーの状態となる。
【００６９】
次に図４（ｃ）に示す状態の手前の段階として、さらに３０°回転すると、今度は、空気孔３１ａ，３１ｂと、流路２１ｄ，２２ｄとの範囲が重複し、相互に接続された状態となり、この場合には、第１の載置部２１のステージ２１ａは大気開放状態になり、第２の載置部２２のステージ２２ａは、真空吸着状態となる。
【００７０】
また、この状態を図３で示すと、第１の載置部２１のカム接触ローラ２１ｃ及び第２の載置部２２のカム接触ローラ２２ｃともに、カム２３のストロークのない位置に当接しているため、第１の載置部２１のステージ２１ａと、第２の載置部２２のステージとは、相互に重なり合った状態となっているため、上記のようなデバイスＤの受渡しが可能となる。
【００７１】
さらに、載置部２が図７（ｂ）の状態から、９０°左に回転すると、今度は同図（ｃ）に示すように、第２の載置部２２が下側に位置し、第１の載置部２１が上側に位置した状態となり、このとき、前述同様、第２の載置部２２のステージ２２ａは大気開放状態になり、第１の載置部２１のステージ２１ａは、真空吸着状態となる。
【００７２】
このとき、第２の載置部２２のカム接触ローラ２２ｃが、このカム曲線のストローク部分に当接するため、第２の載置部２２はターンテーブルＴの吸着ノズルＮ方向に移動した状態となり、ステージ２２ａが、吸着ノズルＮの直下に位置するようになっている。一方、第１の載置部２１のカム接触ローラ２１ｃは、カム曲線のストロークのない部分に当接しているため、突出した第２の載置部２２よりも２〜３ｍｍ、ターンテーブルＴの吸着ノズルＮ側から離れたところに位置するようになっている。
【００７３】
以上のような作用により、図７（ｄ３）に示すように、デバイスＤは、電極面を上にした状態となり、デバイスＤの反転処理が完了する。この状態から、吸着ノズルＮが再度Ｚ軸方向に下降して、第２の載置部２２のステージ２２ａにおいて吸着保持されたデバイスＤを受取り、吸着ノズルＮは、このデバイスＤを次の工程である位置１４ないしは位置１５へ搬送し、テーピング梱包を行なう。
【００７４】
以上のような本実施形態の表裏反転装置１では、デバイスを載置するステージを備えた載置部を２つ設け、この２つの載置部を、デバイスを挟んだ状態で回転させることにより、デバイスを反転させ、さらに、一方をデバイスの搬送装置への受け取り用とし、他方を受渡し用とすることで、２つの載置部の回転動作だけで、デバイスの反転処理が可能となる。反転に際して、例えば、ターンテーブルの接線方向に対してのストロークが不要であるため、テストハンドラの一処理工程として組み込むことができる。同時に、ターンテーブルに対して接線方向のスペースを必要とせず、装置をターンテーブルの半径方向に配置可能であり、さらに、ターンテーブルの吸着ノズルの稼働方向である上下方向のストロークも必要としない。
【００７５】
さらに、従来技術のように、受取ったデバイスを必ず反転させることとなる機構ではなく、載置部を回転させるか否かの判断を行なえば、デバイスを反転させずに、そのまま吸着ノズルに受け渡すことが可能である。これにより、例えば、テストハンドラに部品を供給する手段として、ウェハシートからデバイスを個片に分離して行なう場合に、ウェハシートによっては電極面を下側にして貼り付けられたものを用いる場合であっても、表裏を反転せず、次工程へ受け渡すことができるようになる。このように、デバイスの品種、供給態様や検査目的、外観検査や電気特性検査等の検査種類に応じて、臨機に反転の要否を決定する手段により、柔軟な処理を実現することができる。
【００７６】
また、デバイスを反転させるための手段が、第１の載置部と第２の載置部の２つで構成され、これらがカムにより、回転軸方向にずれるように移動するため、例えば、搬送装置の吸着ノズルからの受け取りミスや、吸着ノズルでの保持不良等により、載置部のステージにデバイスが立って受け渡されたような場合であっても、例えば、受取った載置部と別の載置部が重なり合う際に、別の載置部の先端で、デバイスをずれ落とすことができる。したがって、このような場合でも、装置の停止等、テストハンドラの処理全体へ影響を与えるようなエラーを出させる可能性が少ない。
【００７７】
ステージ上のデバイスをステージに設けた吸着孔よりなる吸着保持手段により、吸着保持することにより、載置部が回転したとしても、ステージ上でデバイスを確実に保持することができ、デバイスを落下させるようなことがない。また、このような吸着保持手段により、真空吸着と真空破壊とを、処理に応じて入れ替えることで、載置部の回転にともなって、第１の載置部から第２の載置部へのデバイスの受渡し動作を確実に行なうことができる。
【００７８】
第１の載置部と第２の載置部とを、断面が半円形の棒状体で形成し、これら２つの載置部を半円の直径部分で合わせて、円柱状とし、これをタイミングプーリーにより回転させることが可能で、簡単な構成により２つの載置部を同期して回転制御することができる。
【００７９】
載置部と筐体との間に、空気の流路を設けたことにより、載置部における溝の設け方により、載置部の回転にともなって、空気流路の開と閉の制御が可能となる。すなわち、載置部の回転と、空気流路の開閉を、載置部の回転制御のみでできるので、全体として装置構成が簡略化できる。
【００８０】
具体的には、溝を第１の載置部と第２の載置部との周面上の略１２０°の範囲にそれぞれ対向して設け、空気孔をその一方の端部から他方の端部まで、第１の載置部と第２の載置部との周面上の略６０°の範囲にそれぞれ対向して設け、溝と空気孔とが、重なり合うことで流路が形成されるようにしたことで、一方の載置部から他方の載置部へのデバイスの受渡しの際の真空吸着と真空破壊との入れ替え時以外は、間断なく、いずれかの載置部において、吸着保持することができるとともに、真空吸着と真空破壊との入れ替えをスムースに行なうことができる。
【００８１】
また、一方の載置部から他方の載置部へのデバイスの受渡しの際の、真空吸着と真空破壊との入れ替え時には、溝と空気孔とが重ならないように構成されているため、第１の載置部と第２の載置部との間でのデバイスの受渡しをスムースに行なうことができる。
【００８２】
さらに、上述の表裏反転装置をテストハンドラの一工程処理装置として組み込むことで、例えば、ウェハリングから受取ったデバイスを、外観検査や電気検査のために反転させる場合に、テストハンドラの一ポジションのみでこの処理を実行可能である。また、従来のように、受取ったデバイスを必ず反転させることとなる機構ではなく、載置部を回転させるか否かの判断を行なえば、デバイスを反転させずに、そのまま吸着ノズルに受け渡すことも可能であるので、例えば、テストハンドラへのデバイスの供給を、ウェハリング式から、パーツフィーダ式等の検査に際してデバイスの反転を要しないものに変更した場合であっても、そのまま用いることができ、デバイスの品種や検査目的、外観検査や電気特性検査等の検査種類に応じて、臨機な対応が可能であり、柔軟な処理を実現することができる。
【００８３】
以上のような本実施形態の表裏反転装置１によれば、少ないスペースで設置可能で、デバイスの反転の要否に応じて臨機に処理可能なデバイスの表裏反転装置を提供することができる。
【００８４】
［２．他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の態様も包含するものである。上記実施形態においては、載置部２について、第１の載置部２１及び第２の載置部２２の断面をそれぞれ半円形とし、合わせて円柱状としたが、これは最適な実施形態を示すに過ぎず、例えば、それぞれの断面を方形としたり、合わせて多角形となるものを半々とし構成するなど、載置部２が回転し得る限り、ステージや吸着孔の配置構成との兼ね合い、装置スペースの兼ね合い等により、如何なる形状によっても構成可能である。
【００８５】
また、上記実施形態において、載置部２を回転させる構成として、タイミングプーリー４、タイミングベルト５、プーリー６及びモータＭを用いているが、本発明はこのような態様に限らず、載置部２を回転させる構成であれば、どのような構成であっても構わない。同様に、載置部を支持する支持部７、台座８及び取付部９も、一実施形態を示すに過ぎず、本表裏反転装置が用いられるテストハンドラ等の仕様により、その形状、高さ、大きさ等、適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態における表裏反転装置を備えたテストハンドラの全体構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態における表裏反転装置全体構成を示す模式図。
【図３】本発明の実施形態における表裏反転装置の部分構成を示す平面図（ａ）、側断面図（ｂ）及び載置部の構成を示す側面図（ｃ）。
【図４】本発明の実施形態における表裏反転装置の載置部の３つの状態を示す模式図。
【図５】本発明の実施形態における表裏反転装置の載置部の他の構成を示す模式図。
【図６】本発明の実施形態における表裏反転装置のカム曲線を示す図。
【図７】本発明の実施形態における表裏反転装置の作用を示す模式図。
【符号の説明】
【００８７】
１…表裏反転装置
２…載置部
２１…第１の載置部
２２…第２の載置部
２１ａ，２２ａ…ステージ
２１ｂ，２２ｂ…吸着孔
２１ｃ，２２ｃ…カム接触ローラ
２１ｄ，２２ｄ…流路
２３…カム
３…筐体
３０ａ，３０ｂ…マニホールド
３１ａ，３１ｂ…空気孔
４…タイミングプーリー
５…タイミングベルト
６…プーリー
７…支持部
８…台座
Ｄ…デバイス
Ｈ…テストハンドラ
Ｍ…モータ
Ｎ…吸着ノズル
Ｔ…ターンテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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