(57)【要約】未検デバイスを把持して、デバイス・テスタ上の測定ソケットに装填する手段として、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で吸引し、測定ソケットに装填する吸着手段と、測定コンタクト時の可変可能な押圧力を出力可能なクランパとを兼備したデバイス把持部を備え、このデバイス把持部は、画像認識及び位置補正手段によるデバイス位置補正のための位置補正機構を備える。
2008114457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未検デバイスを搭載した未検トレイから、未検デバイスを所定の個数ずつ拾い出して、デバイス・テスタ上の測定ソケットに装填して検査を行い、検査後にデバイスを戻すようにしたハンドラーにおいて、
所定の個数、それぞれ未検デバイスを拾い出す複数のデバイス把持部を備え、
これらデバイス把持部は、それぞれ把持する未検デバイスの姿勢位置を認識すると共に、この未検デバイスの姿勢位置情報から、未検デバイスの位置補正をする位置補正手段とを備える一方、
デバイス・テスタ上の測定ソケットに装填する手段として、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で吸引し、測定ソケットに装填する吸着手段と、
測定ソケットに装填した後、所要の押圧力で未検デバイスを押圧するクランパとを兼備したことを特徴とするハンドラー。
【請求項２】
前記位置補正手段は、未検デバイスの姿勢位置を認識取得する画像認識装置と、
画像認識装置による未検デバイスの姿勢位置情報から、デバイス位置補正のための位置補正機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のハンドラー。
【請求項３】
前記デバイス把持部は、吸着すべきデバイスのタイプ毎に交換可能な構成とした、デバイスを吸着する吸着手段と、
吸着手段外周に配設したクランパと、
このクランパの先端に所要の押圧力で未検デバイスを押圧する押圧部材と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のハンドラー。
【請求項４】
前記デバイス把持部における吸着手段は、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で吸引する一方、吸着手段をクランパとは別に独立して昇降し、緩衝手段を介して測定ソケットに装填する吸着手段昇降機構により昇降可能に構成したことを特徴とする請求項１または３に記載のハンドラー。
【請求項５】
前記クランパは、クランパ保持ブラケットに、前記吸着手段とは独立して上下動可能に保持し、
前記クランパ保持ブラケットには、デバイスごとに設定された押圧力になっていることを検出する圧力検出手段を設けたことを特徴とする請求項１，３のうち、いずれか１に記載のハンドラー。
【請求項６】
前記クランパは、クランパ保持ブラケットに、前記吸着手段とは独立して上下動可能に保持し、
前記クランパ保持ブラケットには、シリンダを配置し、電空レギュレータにより、デバイスごとに押圧力を制御する構成としたことを特徴とする請求項１，３のうち、いずれか１に記載のハンドラー。
【請求項７】
前記測定ソケットの接触子のクリーニング手段と、
前記接触子の状態を視認可能とするべく可視化手段と、
を併設することを特徴とする請求項１，３，４のうち、いずれか１に記載のハンドラー。
【請求項８】
未検デバイスを搭載した未検トレイから、未検デバイスを所定の個数ずつ拾い出す複数のデバイス把持部を備え、これらデバイス把持部は、未検デバイスの姿勢位置を認識すると共に、この未検デバイスの姿勢位置情報から、未検デバイスの位置補正をする位置補正手段を備える一方、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で吸引し、測定ソケットに装填する吸着手段と、測定ソケットに装填した後、所要の押圧力で未検デバイスを押圧するクランパとを兼備したハンドラーにおいて、
前記デバイス・テスタ上の測定ソケットにリードタイプ未検デバイスを装填する際、予め取得されたデバイスの姿勢位置情報に基づき位置補正を行い、未検デバイスを吸着した状態で、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で未検デバイスを測定ソケットに装填し、未検デバイスを測定ソケットに載置した状態で吸引停止した状態でデバイス把持部を持ち上げ、デバイス把持部を未検デバイスのリード部を押圧可能な位置に位置補正して、デバイスに応じた押圧力で未検デバイスを測定ソケットに押圧するようにしたことを特徴とするハンドラーによる未検デバイスの測定ソケットに対する装填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品検査装置と一体となって、電子部品（以下、デバイスという）を検査測定するときに用いられる、特には、水平型のハンドラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の飛躍的進歩を見ることができ、それら電子機器に搭載されるデバイスの多種多様化と共に小型化が進行し、高密度実装を可能とし、表面実装のパッケージが多くなってきている。
そのようなデバイスとして、例えばＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ），ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ），ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）など、ますます小さく、薄く、軽く、ピンの狭ピッチ化と、多ピン化してきている。
このようなデバイスに対しては、電子機器が設計通りの動作機能を発揮するためには、デバイスの良否に負うところが大きく、部品製造工程において、デバイスの出荷に当たっては、デバイスの良否を判定する電子部品検査装置（以下、デバイス・テスタ）が不可欠のものとなる。
ところで、以上のようなデバイス・テスタによる検査能率を促進するために、デバイス・テスタと一体となって、収容領域から搬送領域まで検査すべきデバイスを把持して搬送、装填するオートハンドラーがある。
このうち、いわゆる水平型オートハンドラーは、未検デバイスを収容したトレイをハンドラー内のローダ部に配置し、未検デバイスを自動的にハンドリングして位置決めし、必要に応じて温度をかけ、隣接したデバイス・テスタのテストヘッド部で測定ソケットを介し、電気的テストを行い、テストのデータ結果でデバイスを良品、不良品、要再テスト品等に分類して自動的にトレイに収容する構成の装置である。
ここで、図１５に本出願人が先に提案したハンドラーを示して説明する。
このハンドラーでは、デバイス位置決め台Ｓが横方向に直線的に移動する横移動型を示している。すなわちこのハンドラーでは、供給ハンド２にて供給されたデバイスＤがセットされた横移送板３を移動させ、検査搬送装置Ｂにおける円盤５をモータ４によって駆動し、円盤５に搭載した第１ステージ６側の吸着パットにより、横移送板３からデバイスＤを吸着して上昇し、円盤５の回転によって、デバイスＤを測定ソケットＴの上方部に臨ませ、測定ソケットＴ内に押圧して測定装置によって測定し、この測定値に基づく情報を排出ハンド８に伝達して、検査済みのデバイスＤの排出先を指示するようにしている。
即ち、測定装置によってデバイスＤの特性を検出して、デバイスＤの品質情報を取得して、この品質情報によって、排出ハンド８によりデバイスＤの品質に応じて目的の箇所（アンローダ９）に排出するようにしている。
他方、様々なデバイスは、ますます小さく、薄く、軽く、ピンの狭ピッチ化と、多ピン化してきていることから、未検デバイスＤは、ハンドラーにおいて、検査すべき測定ソケットに正確に位置合わせて、押圧保持されることが必要であり、そのような課題に対処するため、特開平９−２８１１８５号公報、特開平１０−１２３２０７号公報、特開２００６−３３７０４４号公報のように、デバイス端子位置を画像認識装置により計測して補正し、測定ソケットに装填する手段が提案されている。
しかしながら、いずれにしても、様々なタイプのデバイスに対応して、把持、搬送、ソケット装填、押圧、収納等の一連の工程を達成するとしたものではない。
特に、測定ソケットに装填するに当たり、検査すべきデバイスＤを測定ソケット直近、直上から測定ソケット上に落とし込むといった手法が採られている。従って、これでは、せっかく位置合わせをしても、デバイスの姿勢が崩れるおそれがある。
また、吸着、ソケット装填ノズルと測定クランパを分離し、ロボットが、ＩＣソケットにデバイスを装填後、別ユニットである測定クランパで押圧する方式では、処理能力上、難点がある。
以上のようなことから、本出願人は総合的に考察し、
（１）位置がラフな未検トレイからデバイスを吸着し、そのまま位置を補正して測定ソケットに装填する場合は、必要最小限の押圧力があればよく、一方、測定を行う際には、所定の押圧力（数ｋｇ〜数十ｋｇ）を要するため、このような押圧力の得ることができるものであると同時に、デバイスに対する損傷を与えるおそれのないこと、
（２）テスタの高性能化に対応して、デバイス把持部も、処理能力を向上するための機構構成（例えば吸着手段機能と、クランパ機能が切り換え実行されるような構成、並びに複数個の把持部とＩＣソケットへのデバイス入替時間を短縮できる構成）を具備するものであること、
（３）様々なタイプのデバイスの取り扱いができるようにすること、
（４）デバイスの小型化による、ピンの狭ピッチ化と多ピン化と、対応する測定ソケット接触子の小型化からくる、ハンダカス等の異物によるデバイスと接触子との接触不良を極力なくすために、接触子、テストピン先端のクリーニングができるようにすること、
が可能なハンドラーを目指した。
本発明はこのような観点から提案されたもので、様々なタイプのデバイスの検査に対応できる、独立したデバイス位置補正機能を持つ複数のデバイス把持部と、併せてクリーニング機能を有する、ハンドラーを提供することを目的とする。
【発明の開示】
【０００３】
本発明によれば、未検デバイスを搭載した未検トレイから、未検デバイスを所定の個数ずつ拾い出して、デバイス・テスタ上の測定ソケットに装填して検査を行い、検査後にデバイスを戻すようにしたハンドラーにおいて、
所定の個数、それぞれ未検デバイスを拾い出す複数のデバイス把持部を備え、
これらデバイス把持部は、それぞれ把持する未検デバイスの姿勢位置を認識すると共に、この未検デバイスの姿勢位置情報から、未検デバイスの位置補正をする位置補正手段とを備える一方、
デバイス・テスタ上の測定ソケットに装填する手段として、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で吸引し、測定ソケットに装填する吸着手段と、
測定ソケットに装填した後、所要の押圧力で未検デバイスを押圧するクランパとを兼備したことを特徴とするハンドラーが提供される。
本発明の一つの態様によれば、位置補正手段は、未検デバイスの姿勢位置を認識する画像認識装置と、
画像認識装置による未検デバイスの姿勢位置情報から、デバイス位置補正のための位置補正機構を備える。
本発明の一つの態様によれば、デバイス把持部は、吸着すべきデバイスのタイプ毎に交換可能な構成とした、デバイスを吸着する吸着手段と、
吸着手段外周に配設したクランパと、
このクランパの先端に所要の押圧力で未検デバイスを押圧する押圧部材と、
を備えたことを特徴とする。
本発明の一つの態様によれば、前記デバイス把持部における吸着手段は、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で吸引する一方、吸着手段をクランパとは別に独立して昇降し、緩衝手段を介して測定ソケットに装填する吸着手段昇降機構により昇降可能に構成したことを特徴とする。
本発明の一つの態様によれば、前記クランパは、クランパ保持ブラケットに、前記吸着手段とは独立して上下動可能に保持し、
前記クランパ保持ブラケットには、デバイスごとに設定された押圧力になっていることを検出する圧力検出手段を設けたことを特徴とする。
本発明の一つの態様によれば、前記クランパは、クランパ保持ブラケットに、前記吸着手段とは独立して上下動可能に保持し、
前記クランパ保持ブラケットには、シリンダを配置し、電空レギュレータにより、デバイスごとに押圧力を制御する構成としたことを特徴とする。
本発明の一つの態様によれば、前記測定ソケットの接触子のクリーニング手段と、前記接触子の状態を視認可能とするべく可視化手段とを併設することを特徴とする。
本発明の一つの態様によれば、未検デバイスを搭載した未検トレイから、未検デバイスを所定の個数ずつ拾い出す複数のデバイス把持部を備え、これらデバイス把持部は、未検デバイスの姿勢位置を認識すると共に、この未検デバイスの姿勢位置情報から、未検デバイスの位置補正をする位置補正手段を備える一方、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で吸引し、測定ソケットに装填する吸着手段と、測定ソケットに装填した後、所要の押圧力で未検デバイスを押圧するクランパとを兼備したハンドラーにおいて、
前記デバイス・テスタ上の測定ソケットにリードタイプ未検デバイスを装填する際、予め取得されたデバイスの姿勢位置情報に基づき位置補正を行い、未検デバイスを吸着した状態で、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で未検デバイスを測定ソケットに装填し、未検デバイスを測定ソケットに載置した状態で吸引停止した状態でデバイス把持部を持ち上げ、デバイス把持部を未検デバイスのリード部を押圧可能な位置に位置補正して、デバイスに応じた押圧力で未検デバイスを測定ソケットに押圧するようにしたことを特徴とする。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、本発明にかかるハンドラーの概略構成を示す平面図である。
図２は、図１に示すハンドラーに用いられるデバイス把持部を備えたロボットの一側面図である。
図３は、図１に示すハンドラーに用いられるデバイス把持部を備えたロボットの他側面図である。
図４は、図２に示すデバイス把持部の詳細な要部拡大断面説明図である。
図５は、図３に示すデバイス把持部の詳細な拡大断面説明図である。
図６は、本発明にかかるハンドラーの一連の、吸着、位置補正、吸着手段下げ、上げ、デバイス搬送、デバイス収容工程を説明する工程説明図である。
図７は、本発明にかかるハンドラーの一連の、吸着、位置補正、吸着手段下げ、上げ、デバイス搬送、デバイス収容工程を説明する工程説明図である。
図８は、本発明にかかるハンドラーの一連の、吸着、位置補正、吸着手段下げ、上げ、デバイス搬送、デバイス収容工程を説明する工程説明図である。
図９は、本発明にかかるハンドラーの一連の、吸着、位置補正、吸着手段下げ、上げ、デバイス搬送、デバイス収容工程を説明する工程説明図である。
図１０は、本発明にかかるハンドラーの一連の、吸着、位置補正、吸着手段下げ、上げ、デバイス搬送、デバイス収容工程を説明する工程説明図である。
図１１は、本発明にかかるハンドラーの一連の、吸着、位置補正、吸着手段下げ、上げ、デバイス搬送、デバイス収容工程を説明する工程説明図である。
図１２は、吸着すべきデバイスに対応して、Ｏリングタイプの吸着手段に交換した、デバイス把持部の要部断面説明図である。
図１３は、吸着すべきノンリードデバイスに対応して、吸着手段および押圧部材を交換した、デバイス把持部の要部断面説明図である。
図１４は、本発明にかかるハンドラーに設けられた、クリーニング及び確認用画像認識ユニットを備えた第３のロボットの省略的側面図である。
図１５は、従来のハンドラーの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【０００５】
１０…ハンドラー
１１…未検トレイスタッカー
１２…収容トレイスタッカー
１３…未検トレイ用空トレイバッファ
１４…収容トレイ用空トレイバッファ
１５…未検トレイ１枚位置決め位置
１６，１７…収容トレイ１枚位置決め位置
１８…空の未検トレイ位置
１９…空の収容トレイ位置
２０…画像認識装置
２１…プリヒート手段
２２…収容一枚置きトレイ
２３…デバイス・テスタ
３０…第１ロボット
３１…第２ロボット
３０ａ，３１ａ…可動部
３０ｂ，３１ｂ…位置補正部
３２…デバイス把持部
３３…ブラケット
３４…リニアシャフト
３５…中継シャフト
３６…吸着手段
３７…コマ
３８…直動駆動源
３９…コネクタ
４０…凹状継手
４１…円盤
４２…ホルダ
４２ａ…上ホルダ
４２ｂ…下ホルダ
４３，４４…ベアリング
４５…ボールスプラインナット
４６…プーリ
４７…吸引負圧用継手
４８…チューブ
４９…コネクタ
５０…バキュームパッド
５１…クランパ
５２…クランパ保持ブラケット
５３…押圧部材
５３ａ…押圧突部
５４…リニアガイド
５５…スプリング
５６…圧力検出手段
５７…伝達ベルト
５８…回転駆動源
６０…第３ロボット
６１…クリーニング手段
６２…画像認識装置
６３…ノズル
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１に、本発明に係るハンドラー１０の一例を全体平面的に示す。このハンドラー１０は、図１５で示した、ハンドラーと同様、水平型オートハンドラーで、機枠テーブルＡには、以下のようにレイアウトされている。
すなわち、機枠テーブルＡにおいて、図中、最下段は、各トレイのスタッカーエリアＳａとし、中段は、各トレイの一枚位置決めエリアＳｍａとし、上段部位は、画像認識エリアＩｒａとし、そして、最上段部位は、測定エリアＭａとしている。
最下段のスタッカーエリアＳａには、未検トレイスタッカー１１と、収容トレイスタッカー１２，１２と、未検トレイ用空トレイバッファ１３、収容トレイ用空トレイバッファ１４を配備している。なお、これらトレイは、図示は省略するが、所定数のデバイスを収容保持可能としたものであり、これら各トレイのスタッカーは各３００ｍｍまでのトレイを収容可能としている。
また、中段の一枚位置決めエリアＳｍａには、各トレイを１枚、所定の位置に位置決めする、位置が示されている。各トレイスタッカーから各トレイ、一枚位置決めエリアＳｍａには、各ベルトコンベアでトレイが供給排出される。すなわち、一枚位置決めエリアＳｍａには、スタッカーエリアＳａにおける、未検トレイスタッカー１１から、例えばベルトコンベアＢＣにより搬送された、一枚の未検トレイを位置決め載置される未検トレイ１枚位置決め位置１５を確保している。
また一枚位置決めエリアＳｍａには、収容トレイ１枚位置決め位置１６，１７、必要に応じ一枚置きトレイ２２を確保している。
さらに、未検トレイ、収容トレイの一枚位置決めエリアＳｍａの下側にＸ方向移動装置を設け、第１ロボット、第２ロボット（後述）側に大きく移動し、ロボットのデバイス収納、吸着のパスを短くし、処理能力を高めている。
次に、上段部位の画像認識エリアＩｒａには、画像認識装置２０が配置されている。この画像認識装置２０は、複数の（例えば２個あるいは４個）デバイスＤを同時に画像認識するユニットＵｄを備えており、その芯間距離は測定部測定ソケット芯間距離と同寸法としている。ここにおいて、検査すべきデバイスＤを、後述する測定ソケットに確実に装填するために、デバイスＤの搭載位置、姿勢を画像によって認識し、修正するようにしている。
なお、画像認識装置２０の詳細については、本発明の開示するところではなく、既知の構成のものを採用しているので、ここでは、詳細な図示、およびその説明は省略する。
また、画像認識エリアＩｒａには、デバイスＤの高温測定が必要であればプリヒート手段２１の配置が可能である。
最上段の測定エリアＭａでは測定ソケットＴ、図では４つの測定ソケットＴが配置されており、測定ソケットＴは下方の電子部品試験装置２３（以下デバイス・テスタ２３）に、電気的に接続されている。
そして、機枠テーブルＡにおける測定エリアＭａ上に配置され、デバイス・テスタ２３の測定ソケットＴに、検査すべきデバイスＤを装填／排出するための第１、第２のロボット３０，３１を配置している。
これら第１、第２ロボット３０，３１は、基本的に２軸（Ｘ，Ｙ軸）方向に移動可能な可動部３０ａ（３１ａ）と、３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）方向に位置補正可能な位置補正部３０ｂ（３１ｂ）を備えている（図２、図３参照）。
すなわち、第１、第２ロボット３０，３１は、画像認識エリアＩｒａにおける、画像認識装置２０によって吸着位置が認識された未検デバイスＤを、デバイス・テスタ２３の測定ソケットＴに正確に装填すると共に、所定の押圧力にて、押圧するようにしている。
この場合、これら第１、第２ロボット３０，３１は、デバイスＤをピックアップする手段と、測定ソケットＴに、所定の押圧力にて、装填するための手段とを兼備したデバイス把持部３２を備えている。
なお、デバイス把持部３２は複数個（図では４つ）備えられており、それぞれ、一枚位置決めエリアＳｍａにおける未検トレイ１枚位置決め位置１５に載置された未検トレイから未検デバイスＤをピックアップし、測定ソケットＴの芯間距離に対応させて、未検デバイスＤの位置補正をできるように、それぞれのデバイス把持部３２を、画像認識装置による未検デバイスの姿勢位置情報から、デバイス位置補正のための位置補正機構としての位置補正部３０ｂ（３１ｂ）、軸回りに回転修正する回転駆動手段（後述）により、位置補正可能に構成している。
そこで、かかるデバイス把持部３２について、図２〜図５を基に、以下詳細に説明する。それぞれのデバイス把持部３２は、第１、第２ロボット３０，３１を構成する位置補正部３０ｂ、３１ｂ（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）にブラケット３３を介して設けている。すなわち、ブラケット３３には、吸着手段昇降機構として、鉛直軸方向に指向させたリニアシャフト３４と、リニアシャフト３４に、リニアシャフト３４の軸方向に平行な鉛直方向に垂下させた中継シャフト３５とを設け、この中継シャフト３５先端に、デバイスＤを吸着する吸着手段３６を、交換可能に設けている。
リニアシャフト３４の上端には、コマ３７を設ける一方、このコマ３７に直動駆動源３８の上下動をコネクタ３９を介して伝達する構成としている。コネクタ３９には、直動駆動源３８の駆動力を、デバイスＤを吸着する吸着手段３６に、直接伝達しないように、コマ３７との間に逃げ部を設けている。
一方、リニアシャフト３４の下端には凹状継手４０を設け、中継シャフト３５上端には凹状継手４０と嵌合する円盤４１を設けて、リニアシャフト３４の上下動を中継シャフト３５側に伝達する構成としている。
次に中継シャフト３５は、ブラケット３３の下端側と中間部位において、ホルダ４２を構成する上下ホルダ４２ａ，４２ｂを介し、ベアリング４３，４４により支持されている。すなわち、中継シャフト３５は、外周にスプライン加工が施され、ホルダ４２によって保持されたボールスプラインナット４５によって、吸着手段３６に対して回転と上下動を与えるようにしている。
また、中継シャフト３５には、軸心に沿って貫通するエア吸引通路Ｐａが設けられている。
ボールスプラインナット４５は、外周部において上下ホルダ４２ａ，４２ｂに、キーなどで回り止め保持されている。上ホルダ４２ｂの上部には、プーリ４６が装着されている。プーリ４６は、位置補正機構としての回転駆動源（後述）の回転を、中継シャフト３５を介して伝え、画像認識装置２０、位置補正手段（図示省略）よりの指令で、デバイス回転角度補正を行う。この場合、回転駆動源は、必要に応じて、例えばトレイ上でのデバイス１番ピンと測定ソケット上の１番ピン角度が異なる場合に回転する機能も有する。
また、中継シャフト３５の上端側にはコネクタ４９を有し、コネクタ４９には、吸引駆動源（図示省略）に連なる、吸引負圧用継手４７およびチューブ４８が設けられている。
さらに、中継シャフト３５の下端側には、吸着手段３６に対し、微小な押圧力を与える、緩衝手段としてのばね部材Ｓ１を介在している。
そして、デバイス把持部３２における吸着手段３６は、吸着すべきデバイスのタイプ毎に交換可能な構成としている。
吸着手段３６は、ボルトＢなどで中継シャフト３５の下端側に結合した際に、中継シャフト３５側のエア吸引通路Ｐａに連通するように軸心に沿ってエア吸引通路Ｐａが形成されている。この吸着手段３６先端には、吸着手段としてのバキュームパッド５０が装着されている。なお、吸着手段３６は、バキュームパッド５０の他、吸着手段として、後述するが、吸着するデバイスタイプにより、Ｏリングタイプ、吸引穴のみ等の吸着手段３６を交換装着する構成としている。
また、吸着手段３６外周には、クランパ５１がクランパ保持ブラケット５２に固定して配設され（図５参照）、このクランパ５１の先端には押圧部材５３を装着している。ここでの押圧部材５３は、リードタイプデバイス（ＱＦＰ）に対応したものを示している。すなわち、押圧部材５３には、先端側縁部に、リードタイプデバイス（ＱＦＰ）における側部に突出するリードに当接する押圧突部５３ａを設けている。なお、クランパ５１は、吸着すべきデバイスＤがリードタイプデバイス（ＱＦＰ）だけでなく、ノンリードタイプデバイス（ＣＳＰ，ＢＧＡ）にも対応するために、押圧部材５３を装着するべく、交換可能に保持されている。
またクランパ５１を保持するクランパ保持ブラケット５２のサイド面には、Ｚ軸可動部ブラケット３３とは独立して、上下動可能なリニアガイド５４等が装着され、スプリング５５等により、伸縮上下動可能に保持されている。
またクランパ保持ブラケット５２には、圧力検出手段５６が設けられる。この圧力検出手段５６には、デバイスごとに設定された押圧力になっていることを検出するロードセルを用いることができる。この場合、押圧力の駆動源は、図中３０ｂ、上下方向、Ｚ軸の変位となる。
なお、圧力検出手段５６としては、押圧力の駆動源としてＺ軸変位を固定し、ロードセルの替わりにシリンダを配置し、周知の電空レギュレータ等で押圧力を制御するようにしてもよい。
さらに、前述の回転角度補正用に、吸着手段３６に連なる中継シャフト３５上端部側のプーリ４６に対し、伝達ベルト５７を介し、回転修正するための回転動力を与える、回転駆動源５８を配設している。
このように、同一デバイス把持部３２には、独立した上下機能を持つデバイス吸着、及び測定ソケットにデバイス装填時の微小な押圧力を有する吸着手段３６と、測定コンタクト時の可変可能な押圧力を有するクランパ５１を兼備することとなる。
本発明にかかるハンドラー１０は、以上のように構成されるものであり、次に、ハンドラー１０の機枠テーブルＡにおける測定エリアＭａに配置された、デバイス・テスタ２３の測定ソケットＴに、検査すべきデバイスＤを装填／排出する手順を説明する。
すなわち、本発明にかかるハンドラー１０では、デバイスＤがノンリードタイプデバイス（ＣＳＰ，ＢＧＡ）だけでなく、リードタイプデバイス（ＱＦＰ）についても、デバイス・テスタ２３の測定ソケットＴに装填することができ、検査を行うことができる。
以下、図６〜図１１に基づいて、リードタイプデバイス（ＱＦＰ）の装填／排出する手順を説明する。
このハンドラー１０のスタッカーエリアＳａから、検査すべきデバイスＤを保持した未検トレイを、未検トレイスタッカー１１から、中段の一枚位置決めエリアＳｍａに、ベルトコンベアＢＣにより搬送して、未検トレイ１枚位置決め位置１５に載置する。
次いで、第１ロボット３０を起動し、可動部３０ａを２軸（Ｘ，Ｙ軸）方向に作動して複数のデバイス把持部３２を、未検トレイに近づけ、それぞれの吸着手段３６によりデバイスＤを吸着する（図６参照）。この場合、吸着手段３６は、デバイス把持部３２の直動駆動源３８を駆動して、Ｚ軸方向に、クランパ５１及び押圧部材５３より下方に突出させた状態で、位置補正部３０ｂ（３１ｂ）により吸着手段３６を下げ、デバイスＤに吸着手段３６先端のバキュームパッド５０を当てて、吸引駆動源を起動し、中継シャフト３５、そして吸着手段３６のエア吸引通路Ｐａを通じて吸引し、デバイスＤを吸着手段３６先端のバキュームパッド５０に吸着することができる。なお、デバイスＤに吸着手段３６先端のバキュームパッド５０が当たるときは、中継シャフト３５の下端側と吸着手段３６間のばね部材Ｓ１の緩衝作用により、微小な押圧力（数百グラム以下）に抑えることができ、デバイスＤに損傷を与えることはない。
次の工程として第１ロボット３０は、吸着手段３６によりデバイスＤを吸着した状態で、第１ロボット３０により、複数のデバイス把持部３２をＺ軸方向に上昇させ、次いでＸ，Ｙ軸方向に移動させ、画像認識エリアＩｒａにおける、画像認識装置２０の、複数のデバイスＤの画像認識を行う、ユニットＵｄの位置まで搬送する（図７参照）。この際、デバイスＤを吸着した吸着手段３６先端は、Ｚ軸方向に、クランパ５１及び押圧部材５３より下方に突出させた状態である。
そして画像認識装置２０において、画像認識装置２０、位置補正手段よりの指令で、デバイスＤの搭載位置、姿勢を画像によって認識し、Ｘ，Ｙ，θ方向の位置補正情報の取得を行う。
次の工程で、第１ロボット３０は、可動部３０ａを２軸（Ｘ，Ｙ軸）方向に作動して、複数の検査すべきデバイスＤを吸着したデバイス把持部３２を、測定エリアＭａ上の、デバイス・テスタ２３の測定ソケットＴにもたらす。
ここで第１ロボット３０は、画像認識装置２０におけるデバイスの位置補正情報に基づき、複数のデバイス把持部３２の芯間距離を、測定部測定ソケットＴの芯間距離とするべく位置補正部３０ｂを駆動し、Ｘ，Ｙ方向に位置補正を行い、また、中継シャフト３５上端部側のプーリ４６に対し、伝達ベルト５７を介し回転駆動源５８から、回転修正するための回転動力を与えてデバイス回転角度補正を行う。
これによって、複数のデバイス把持部３２を微調整することができると共に、検査すべきデバイスＤを、測定ソケットＴに確実に装填することができるように、デバイスＤの搭載位置、姿勢を修正することができる。
そして、測定ソケットＴに、複数の検査すべきデバイスＤを吸着したデバイス把持部３２を、位置あわせをしたところで、位置補正部３０ｂを駆動して、吸着手段３６にデバイスＤを吸着した状態で、測定ソケットＴにデバイスＤを装填することができる（図８参照）。
このように、測定ソケットＴに装填するに当たり、吸着手段３６にデバイスＤを吸着した状態で装填するため、これまでのような、検査すべきデバイスＤを測定ソケット直近、直上から測定ソケット上に落とし込むといった手法と異なり、デバイスＤを正確に装填することができ、デバイスＤの姿勢が崩れるようなことはなく、測定不良率の低減に寄与することができる。
そして、吸引駆動源を停止して、吸引を切った状態でデバイス把持部３２の直動駆動源３８を駆動して吸着手段３６を上げる（図９参照）。その際、クランパ５１及び押圧部材５３を含めたデバイス把持部３２を位置補正手段で、クランパ５１及び押圧部材５３がデバイスＤのリードを測定ソケットＴ接触子に正規に押圧できる位置に補正する。ロボット３０の位置補正部３０ｂにより、クランパ５１及び押圧部材５３をＺ軸方向に下降させ、押圧部材５３の押圧突部５３ａを介し、測定ソケットＴ接触子に所定の押圧力（数ｋｇ〜数十ｋｇ）でコンタクトすることができる（図１０参照）。
なお、吸着手段３６を上げた後の、クランパ５１及び押圧部材５３を含めたデバイス把持部３２の位置補正は、リードタイプデバイス（ＱＦＰ）のみであり、ノンリードタイプデバイス（ＣＳＰ，ＢＧＡ）のときは、不要である。
そして、デバイス・テスタ２３の測定ソケットＴに搭載したデバイスＤのテストが終了し、測定が終わった後は、それぞれの吸着手段３６によりデバイスＤを吸着する。ついで吸着手段３６をＺ軸方向に持ち上げ、デバイス把持部３２を、可動部３０ａにより、中段の一枚位置決めエリアＳｍａの収容トレイ１枚位置決め位置１６，１７に置かれた、収納トレイまで検査後のデバイスＤを搬送、収容することができる（図１１参照）。
以上のように、本発明におけるハンドラー１０では、デバイス・テスタ２３の測定ソケットＴに検査すべきデバイスＤを装填する際、吸着したデバイス把持部３２を、位置あわせをしたところで、吸着手段３６にデバイスＤを吸着した状態で、測定ソケットＴにデバイスＤを装填するようにしたので、測定ソケットＴ装填前に、測定ソケット直近から落とし込むような手法と異なって、デバイスＤの姿勢が崩れて測定不良率が増大するというようなことを回避することができる。
以上、リードタイプデバイス（ＱＦＰ）の装填／排出する手順を説明したが、デバイスのサイズによっては、吸着手段３６を交換し、例えば図１２に示すように、Ｏリングタイプの吸着手段３６を用いることができる。この場合、吸着手段３６の先端の縁回りに例えば軟質素材で形成したＯリングＲｏを設けている。
一方、ノンリードタイプデバイス（ＣＳＰ，ＢＧＡ）をデバイス・テスタ２３の測定ソケットＴに装填／排出する場合は、図１３に示すように、吸着手段３６および押圧部材５３を交換する。この場合、吸着手段３６の寸法に合わせた外径のものを用い、測定ソケットＴに所定の押圧力で押込むための押圧部材５３には、吸着手段３６外周に沿って突出する押圧突部５３ａを設けている。
このように、本発明のデバイス把持部３２は、微小な押圧力で吸着、押込みする吸着手段３６、直動駆動手段３８と、デバイスＤのリード部分を押込むためにクランパ５１及び押圧部材５３を、必要な押圧力を発揮する押込み手段を並存させ、交換可能に構成したことで、同じ機構でリードタイプデバイスもノンリードタイプデバイスも取り扱い、測定できることがわかる。
また、本発明にかかるハンドラー１０は、デバイス把持部３２に、デバイス・テスタ２３の測定ソケットＴの接触子のクリーニング手段を付加すると共に、接触子の状態を視認可能とするべく可視化手段を構成することもできる。
すなわち、図１４に測定部測定ソケットの接触子先端のクリーニング及び可視化手段である、クリーニング及び確認用画像認識ユニットを備えた第３のロボット６０を示す。
この第３ロボット６０は、デバイス把持、及び搬送のための上述の第１、第２ロボット３０，３１とは別異のものであり、第３ロボット６０には、測定部測定ソケットＴの近傍に配置してクリーニング手段６１、および画像認識装置６２を搭載し、これらクリーニング手段６１、画像認識装置６２を、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に制御する構成としている。
クリーニング手段６１は、測定部測定ソケットＴの接触子先端の異物（ハンダカス等）を除去する、いわゆるナノテクブラシ等を用いている。またクリーニング手段６１に同軸的にノズル６３が設けられている。このノズル６３は、除去された異物を、クリーンエアーブロー（図示省略）により、ブローした後に、クリーンルーム用バキューム（図示省略）により捕集するためのものである。
そして画像認識装置６２は、作業者が、測定部測定ソケットＴの接触子先端の異物が除去されたか否かを判断する。すなわち、例えば、作業者側モニタ（図示省略）に、クリーニング後の、測定部測定ソケットＴの接触子を写し、作業者が目視により、異物の除去の有無を確認する。異物が残留している場合には、クリーニングユニットのリトライ指示により、再度クリーニング手段６１および除去ノズル６３の駆動源を作動する。
さらに前述の画像認識装置６２は、測定部測定ソケットＴの交換、あるいは品種替えによる段取り替え時の測定部測定ソケットＴの位置確認用としての機能も有している。
この機能を活用することで、測定コンタクトの回数により、異物（ＩＣハンダカス）等により、デバイスＤと接触子との接触不良で、良品率が低下していくことを、接触子、接触子先端のクリーニング及びその可視化により防止し、テスターの稼働時間を極力確保することができる。
本発明によれば、
（１）デバイス把持部は、未検トレイ上デバイス吸着位置から、画像認識位置を経由し、測定部測定ソケット位置、収容トレイ上収容位置まで、デバイスを搬送する搬送ロボットに、複数個装着して処理する手法を用いているので、処理能力が向上する。
（２）デバイスのタイプに係らず、デバイスを吸着し、所定の押圧力で測定ソケット接触子に正規に押圧して、測定を行うことができる。
（３）ハンダカス等の異物によるデバイスと接触子との接触不良を極力なくすために、接触子、テストピン先端のクリーニングができるようになる。そうすることにより、高価なテスターの稼働率を高めることができる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月21日(2008.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未検デバイスを搭載した未検トレイから、未検デバイスを所定の個数ずつ拾い出して、デバイス・テスタ上の測定ソケットに装填して検査を行い、検査後にデバイスを戻すようにしたハンドラーにおいて、
所定の個数、それぞれ未検デバイスを拾い出す複数のデバイス把持部を備え、
これらデバイス把持部は、それぞれ把持する未検デバイスの姿勢位置を認識すると基に、この未検デバイスの姿勢位置情報から、未検デバイスの位置補正をする位置補正手段とを備える一方、
デバイス・テスタ上の測定ソケットに装填する手段として、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で吸引しながら、測定ソケットに装填する吸着手段と、
測定ソケットに装填した後、所要の押圧力で未検デバイスを押圧するクランパとを兼備したことを特徴とするハンドラー。
【請求項２】
前記位置補正手段は、未検デバイスの姿勢位置を認識取得する画像認識装置と、
画像認識装置による未検デバイスの姿勢位置情報から、デバイス位置補正のための位置補正機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のハンドラー。
【請求項３】
前記デバイス把持部は、吸着すべきデバイスのタイプ毎に交換可能な構成とした、デバイスを吸着する吸着手段と、
吸着手段外周に配設したクランパと、
このクランパの先端に所要の押圧力で未検デバイスを押圧する押圧部材と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のハンドラー。
【請求項４】
前記デバイス把持部における吸着手段は、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で吸引する一方、吸着手段をクランパとは別に独立して昇降し、緩衝手段を介して測定ソケットに装填する吸着手段昇降機構により昇降可能に構成したことを特徴とする請求項１または３に記載のハンドラー。
【請求項５】
前記クランパは、クランパ保持ブラケットに、前記吸着手段とは独立して上下動可能に保持し、
前記クランパ保持ブラケットには、デバイスごとに設定された押圧力になっていることを検出する圧力検出手段を設けたことを特徴とする請求項１，３のうち、いずれか１に記載のハンドラー。
【請求項６】
前記クランパは、クランパ保持ブラケットに、前記吸着手段とは独立して上下動可能に保持し、
前記クランパ保持ブラケットには、シリンダを配置し、電空レギュレータにより、デバイスごとに押圧力を制御する構成としたことを特徴とする請求項１，３のうち、いずれか１に記載のハンドラー。
【請求項７】
前記測定ソケットの接触子のクリーニング手段と、
前記接触子の状態を視認可能とするべく可視化手段と、
を併設することを特徴とする請求項１，３，４のうち、いずれか１に記載のハンドラー。
【請求項８】
未検デバイスを搭載した未検トレイから、未検デバイスを所定の個数ずつ拾い出す複数のデバイス把持部を備え、これらデバイス把持部は、未検デバイスの姿勢位置を認識すると共に、この未検デバイスの姿勢位置情報から、未検デバイスの位置補正をする位置補正手段を備える一方、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で吸引し、測定ソケットに装填する吸着手段と、測定ソケットに装填した後、所要の押圧力で未検デバイスを押圧するクランパとを兼備したハンドラーにおいて、
前記デバイス・テスタ上の測定ソケットにリードタイプ未検デバイスを装填する際、予め取得されたデバイスの姿勢位置情報に基づき位置補正を行い、未検デバイスを吸着した状態で、未検トレイからデバイス吸着時の微小押圧力で未検デバイスを測定ソケットに装填し、未検デバイスを測定ソケットに載置した状態で吸引停止した状態でデバイス把持部を持ち上げ、デバイス把持部を未検デバイスのリード部を押圧可能な位置に位置補正して、デバイスに応じた押圧力で未検デバイスを測定ソケットに押圧するようにしたことを特徴とするハンドラーによる未検デバイスの測定ソケットに対する装填方法。
【国際調査報告】
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