(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未検デバイスを収納保持した未検トレイから、前記未検デバイスを吸着するデバイス把持部と、
前記未検デバイスを吸着状態で前記デバイス把持部を複数軸方向に制御搬送する第１、第２のロボットと、
前記デバイス把持部による未検デバイスの吸着位置を画像によって認識する画像認識部と、
前記画像認識部による情報に基づいて前記未検デバイスの吸着位置を補正して、前記未検デバイスをソケット部における測定ソケットに装填して押圧し、電気的検査を行う測定部と、を備え、
前記第１、第２のロボットは、前記未検デバイスを前記デバイス把持部に吸着した状態で、それぞれ交互に、前記デバイス把持部を前記画像認識部、前記測定部にもたらし、検査済みのデバイスを前記測定部から収納トレイに戻すようにした、
ハンドラにおいて、
測定部に設けられ、前記測定ソケットの位置情報を、測定ソケット近傍に設けられた測定部側目標手段から得る測定部側画像認識装置と、
前記測定ソケットに対する進入位置を検出するデバイス把持部検出手段と、
前記デバイス把持部に設けられたデバイス把持部側目標手段と吸着された前記未検デバイスとから、前記未検デバイスの吸着位置ずれ情報を得るためのデバイス把持部側画像認識装置と、
前記測定部側画像認識装置による測定ソケットの位置情報と、前記デバイス把持部側画像認識装置による未検デバイスの吸着位置ずれ情報と前記デバイス把持部検出手段による前記測定ソケットに対する前記デバイス把持部の進入位置情報とに基づいて、前記デバイス把持部の位置補正を行うデバイス把持部位置補正機構と、
を具備し、
前記デバイス把持部側目標手段は、前記デバイス把持部近傍に配設した未検デバイスの吸着位置情報を得るための、デバイス共通のデバイス把持部側アライメントマークであり、独立して昇降可能として、前記画像認識部で画像を取得するときのみ、吸着されたデバイスと同高さとなるように、下降させる構成とした、
ことを特徴とする位置補正機能を有するハンドラ。
【請求項２】
前記測定部側目標手段は、前記測定ソケット近傍に設けた、測定ソケットの位置情報を取得するための位置情報取得用アライメントマークである、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
【請求項３】
前記デバイス把持部位置補正機構は前記第１、第２ロボットにおける移載昇降部に支持された複数のデバイス把持部を、互いに所定の間隔を以って調整するためのものであって、
Ｘ軸方向に調整するＸピッチ変換機構と、Ｙ軸方向に調整するＹピッチ変換機構と、Ｘ軸方向に微調整するＸ微調機構と、Ｙ軸方向に微調整するＹ微調機構と、デバイス把持部の軸回りに回転調整可能な回転調整機構とを備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
【請求項４】
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吸着ノズルと、この吸着ノズル外周に配設した楔固定方式の交換装着機構を備えるクランパとを備え、
前記クランパは、前記デバイス把持部の前記吸着ノズルとは独立して上下動可能に設け、
前記交換装着機構は、前記クランパを固定するためのクランパ固定台に、クランパとの結合面である下面側に、ガイドピンをガイドとして圧縮ばねを介し往復動可能な一対のフック部材を有し、
前記フック部材には、前記クランパと着脱可能に係合するためのフック部を突設する一方、前記クランパにはクランパを固定支持するクランパ枠体に取り付けたプレートの側部中央に、前記フック部材のフック部と係合可能な傾斜突部を設ける構成とした，
ことを特徴とする請求項１に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
【請求項５】
前記デバイス把持部検出手段は、測定時にもたらされるデバイス把持部の位置情報を捉えるための透過型レーザ検出手段を、対向する二辺に投光部、受光部との組み合わせで一対ずつ配設し、隣接する把持部に互いに高さを異ならせて設けたシャッタ部材を介して、投光された光の遮光率を監視して、位置補正に供する構成とした、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
【請求項６】
前記測定部上方に、前記デバイス把持部における移載昇降部とは独立して、前記クランパを介して前記未検デバイスを前記測定ソケットに所要の押圧力で押し込む押圧駆動装置を設けた、
ことを特徴とする請求項４に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
【請求項７】
前記第１、第２ロボットは、前記デバイス把持部の移載昇降部を、それぞれ三軸（ＸＹＺ）方向に移動させて、前記未検デバイスを、前記未検トレイから、測定部まで交互に搬送して検査を行う直動機構を備え、
これら直動機構は、動作距離が比較的長い軸方向の直動機構には、リニアモータ駆動機構を用い、動作距離の比較的短い軸方向の直動機構には、サーボモータとボールねじの組み合わせを用いる機構構成とした、ことを特徴とする請求項１または３に記載の位置補正機能を有するハンドラ。
【請求項８】
未検デバイスを収納保持した未検トレイから、前記未検デバイスを吸着するデバイス把持部と、前記デバイス把持部による未検デバイスの吸着位置を画像によって認識する画像認識部と、前記画像認識部による情報に基づいて前記未検デバイスの位置を補正して、前記未検デバイスをソケット部における測定ソケットに装填して押圧し、電気的検査を行う測定部とを備えたハンドラにおいて、
前記測定部において、測定ソケットの位置情報として、測定ソケット傍らの位置情報取得用アライメントマークを画像処理して、測定ソケットの位置情報を取得し、測定ソケットと位置情報取得用アライメントマークとのずれ量に対する補正値を算出する第１のステップと、
測定ソケットに対するデバイス把持部の進入位置の位置ずれを検出し、位置ずれ量に対する補正値を算出する第２のステップと、
未検トレイから、デバイス把持部により未検デバイスを吸着する第３のステップと、
画像認識部において、デバイス把持部のデバイス把持部側アライメントマークおよび未検デバイスを捉えて画像処理し、未検デバイスの吸着位置ずれ量に対する補正値を算出する第４のステップと、
前記測定部におけるソケット部上において、測定ソケットと位置情報取得用アライメントマークとのずれ量と、測定ソケットに対するデバイス把持部の進入位置の位置ずれ量と、未検デバイスのずれ量を加味して、デバイス把持部を対応する測定ソケットに位置合わせるべく位置補正を行う第５のステップと、
前記測定ソケットと位置情報取得用アライメントマークとのずれ量と、測定ソケットに対するデバイス把持部の進入位置の位置ずれ量とを基に位置補正して、クランパをソケットに装填した未検デバイスを押し込む第６のステップと、
測定ソケットにおいて、所定の押圧力で未検デバイスを押圧して、所定の検査を行い、そのデバイスの良否判定情報を取得して、その情報に基づいて、対応する良品トレイまたは不良品トレイに振り分け、回収収納する第７のステップと、
を含み、
前記デバイス把持部側アライメントマークは、独立して昇降可能とされ、前記画像認識部で画像を取得するときのみ、吸着されたデバイスと同高さとなるように、下降せしめられる、
ことを特徴とするハンドラの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、水平型オートハンドラに関するものである。
ここで、水平型オートハンドラとは、未検デバイスを収納した未検トレイ（収納箱）をハンドラ内のローダ部にセットし、未検デバイスを自動的にハンドリングしてデバイス・テスタに搬送して、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、デバイスを良品、不良品、再テスト品等に分類して自動的に収納トレイに収納する装置をいう。
【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（リード）の狭ピッチ化と、多ピン化へと進行している。
そのようなデバイスを、単に保持したにすぎないトレイから取り出して、微小なピッチの測定ソケットに正確にセットするためには、デバイスを高精度に位置決めする必要がある。
そのために、位置決めステージデバイス位置決め台において、デバイスの外形基準で位置決めをする位置決め方式があるが、かかる位置決め方式を経て、デバイスを微小なピッチの測定ソケットに正確にセットすることは困難である。たとえデバイスを測定ソケットにセットしたとしても、デバイスのリードが対応する測定ソケット側の接触子に接触せず、接触不良で良品率が大幅にダウンするという問題が発生するデバイスが数多く出始めている。
そのような問題に対処するため、特開平９−２８１１８５号公報、特開平１０−１２３２０７号公報、特開２００６−３３７０４４号公報、特開２００８−１３９０２４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、
（１）デバイスを単に保管保持しているだけの未検トレイから、デバイスを取出して、測定ソケットに正確にセットして測定を行い、その結果で分類して収納トレイに収納することができ、デバイス損傷を防止し、測定異常を起こさないようにした、ハンドラが求められる。
また、多ピンのデバイスでも複数個の同時測定が可能となったというテスタの性能の向上と、検査時間の短縮化の要請から、上述のハンドラに対し、処理能力を上げるために、独立したデバイス位置補正機能を備えたデバイス把持部が求められている。
さらに、かかるデバイス把持部に対しては、
（２）測定ソケットにデバイスをセットする際、測定ソケットにデバイスを落とし込むような仕方では、デバイスが測定ソケットに収まるときに姿勢が崩れる虞があり、測定不良率が高まるので、特に、狭ピッチ化したデバイスを測定する場合は、吸着した状態で把持位置の補正を行い、測定ソケットに挿入して測定する構成が望まれる。
またその際、ノンリードタイプデバイス（ＣＳＰ，ＢＧＡｅｔｃ．）では、測定ソケットにセットする際、平坦なクランパで押圧するため、位置補正後そのままで測定ソケットに挿入測定することはできるが、リードタイプデバイス（ＱＦＰ）では、リードを測定ソケットの接触子に押圧しなければならないため、平坦なクランパとは別に、デバイス個別のリード押さえを備える必要がある。
しかしながら、そのようなデバイス個別のリード押さえを備えると、ガタのある未検トレイからデバイスを吸着して取出し、デバイスの把持位置を補正する際、デバイスとリード押さえとの位置関係が変動する。その為、測定ソケットに挿入時、デバイスを吸着したまま挿入しようとするとリード押さえが障害となって、デバイスを測定ソケットに挿入することができなくなることがある。
ところで、測定ソケットを介して電気的検査を行うテスタは、高価であるため、稼働率を高めることが求められ、さらには、デバイスの多品種少量生産に対応するため、品種ごとの段取り替え時間の短縮化およびコスト抑制が求められている。
その中でも、テスタとハンドラとのインタフェースとなる測定ソケットの交換、位置出しに多大な労力と時間がかかり、加えて高精度、高価な部品が必要となる。
さらには、トレイと測定部間を、デバイスを搬送するデバイス把持部は、複数軸のロボットに搭載されるが、高速化と共に、高精度化が求められている。高精度化のためには、種々のセンサ、サーボモータにおけるロータリエンコーダ等を用いて精度の確保を図ろうとするが、温度等の影響が関係し、多大な労力が必要となる。
本発明は以上のような課題を改善するために提案されたもので、様々なタイプのデバイスに対しても、高速で、搬送、取出し、把持位置の補正、測定ソケットへの正確な装填を可能とし、測定異常を生ずることなく測定して、良品不良品の判定を可能とし、測定後に、品質別に区分けしてトレイに回収することができるようにした、位置補正機能を有するハンドラ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、未検デバイスを収納保持した未検トレイから、前記未検デバイスを吸着するデバイス把持部と、前記デバイスおよびデバイス把持部を複数軸方向に制御搬送する第１、第２のロボットと、前記デバイス把持部による未検デバイスの吸着位置を画像によって認識する画像認識部と、前記画像認識部による情報に基づいて前記未検デバイスの位置を補正して、前記未検デバイスをソケット部における測定ソケットに装填して押圧し、電気的検査を行う測定部とを備えたハンドラにおいて、
測定部に設けられ、前記測定ソケットの位置情報を、測定ソケット近傍に設けられた測定部側目標手段から得る測定部側画像認識装置と、
前記測定ソケットに対する前記デバイス把持部の進入位置を検出するデバイス把持部検出手段と、
前記デバイス把持部に設けられたデバイス把持部側目標手段と吸着された前記未検デバイスとから、前記未検デバイスの位置ずれ情報を得るためのデバイス把持部側画像認識装置と、
前記測定部側画像認識装置による測定ソケットの位置情報と、前記デバイス把持部側画像認識装置による未検デバイスの位置ずれ情報と前記デバイス把持部検出手段による前記測定ソケットに対する前記デバイス把持部の進入位置情報とに基づいて、前記デバイス把持部の位置補正を行うデバイス把持部位置補正機構と
を具備することを特徴とする位置補正機能を有するハンドラが提供される。
本発明の一つの態様によれば、前記測定部側目標手段は、前記測定ソケット近傍に設けた、測定すべきデバイスに共通の位置情報取得用アライメントマークであることを特徴とする。
本発明の一つの態様によれば、前記デバイス把持部側目標手段は、前記デバイス把持部近傍に配設した未検デバイスの吸着位置情報を得るための、デバイス共通のデバイス把持部側アライメントマークであり、独立して昇降可能として、前記画像認識部で画像を取得するときのみ、吸着されたデバイスと同高さとなるように、下降させ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、前記デバイス把持部位置補正機構は前記第１、第２ロボットにおける移載昇降部に設けて、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動調整可能とする調整機構と、デバイス把持部の軸回りに回転調整可能な回転調整機構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は、吸着すべきデバイスのタイプ毎に交換可能な吸着ノズルと、この吸着ノズル外周に配設した楔固定方式の交換装着機構を備えるクランパとを備え、
前記クランパは、前記デバイス把持部の前記吸着ノズルとは独立して上下動可能に設けたことを特徴とする。
本発明の一つの態様によれば、前記デバイス把持部検出手段は、測定時にもたらされるデバイス把持部の位置情報を捉えるための透過型レーザ検出手段を、対向する二辺に投光部、受光部との組み合わせで一対ずつ配設し、隣接する把持部に互いに高さを異ならせて設けたシャッタ部材を介して、投光された光の遮光率を監視して、位置補正に供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、前記測定部上方に、前記デバイス把持部における移載昇降部とは独立して、前記クランパを介して前記未検デバイスを前記測定ソケットに所要の押圧力で押し込む押圧駆動装置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、前記第１、第２ロボットは、前記デバイス把持部の移載昇降部を、それぞれ三軸（ＸＹＺ）方向に移動させて、前記未検デバイスを、前記未検トレイから、測定部まで交互に搬送して検査を行う直動機構を備え、
これら直動機構は、動作距離が比較的長い軸方向の直動機構には、リニアモータ駆動機構を用い、動作距離の比較的短い軸方向の直動機構には、サーボモータとボールねじの組み合わせを用いる機構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、未検デバイスを収納保持した未検トレイから、前記未検デバイスを吸着するデバイス把持部と、前記デバイス把持部による未検デバイスの吸着位置を画像によって認識する画像認識部と、前記画像認識部による情報に基づいて前記未検デバイスの位置を補正じて、前記未検デバイスをソケット部における測定ソケットに装填して押圧し、電気的検査を行う測定部とを備えたハンドラにおいて、
前記測定部において、測定ソケットの位置情報として、測定ソケット傍らの位置情報取得用アライメントマークを画像処理して、測定ソケットの位置情報を取得し、測定ソケットと位置情報取得用アライメントマークとのずれ量に対する補正値を算出する第１のステップと、
測定ソケットに対するデバイス把持部の進入位置の位置ずれを検出し、位置ずれ量に対する補正値を算出する第２のステップと、
未検トレイから、デバイス把持部により未検デバイスを吸着する第３のステップと、
画像認識部において、デバイス把持部のデバイス把持部側アライメントマークおよび未検デバイスを捉えて画像処理し、未検デバイスの位置ずれ量に対する補正値を算出する第４のステップと、
前記測定部におけるソケット部上において、測定ソケットと位置情報取得用アライメントマークとのずれ量と、測定ソケットに対するデバイス把持部の進入位置の位置ずれ量と、未検デバイスのずれ量を加味して、デバイス把持部を対応する測定ソケットに位置合わせるべく位置補正を行う第５のステップと、
前記測定ソケットと位置情報取得用アライメントマークとのずれ量と、測定ソケットに対するデバイス把持部の進入位置の位置ずれ量とを基に位置補正して、クランパをソケットに装填した未検デバイスを押し込む第６のステップと、
測定ソケットにおいて、所定の押圧力で未検デバイスを押圧して、所定の検査を行い、そのデバイスの良否判定情報を取得して、その情報に基づいて、対応する良品トレイまたは不良品トレイに振り分け、回収収納する第７のステップと、
を含むことを特徴とする。
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の概略的な斜視説明図である。
図２は、ハンドラの概略構成を示す平面図である。
図３は、図１に示すハンドラの動作開始時の概略構成を示す平面図である。
図４は、トレイローダ・アンローダ部とトレイシフト部の概観斜視図である。
図５は、第１ロボットの概略的斜視説明図である。
図６は、デバイス把持部の機構構成図である。
図７は、デバイス把持部の概観斜視図である。
図８は、第１、第２ロボットにおける移載昇降部の斜視説明図である。
図９は、図８に示す移載昇降部と押圧駆動装置の機構的関係を示した、斜視説明図である。
図１０は、デバイス把持部側アライメントマークの側面図である。
図１１は、図１０に示すデバイス把持部側アライメントマークと、把持部に吸着されたデバイスとの位置関係を示す、平面説明図である。
図１２は、画像認識部における、デバイス画像処理部の概観斜視図である。
図１３は、測定部を構成するソケット部周辺部に配設された測定部画像処理ユニットとソケット洗浄ユニットの外観斜視図である。
図１４は、測定部におけるソケット部の４個測定時の測定ソケット配置を示した、平面説明図である。
図１５は、測定部におけるソケット部の断面的説明図である。
図１６は、測定部におけるソケット部の２個測定時の測定ソケット配置を示した、平面説明図である。
図１７は、図１６に示すソケット部の断面的説明図である。
図１８は、ソケット部における測定ソケット上に、把持部を位置決めしたところを示し、且つ把持部先端の交換可能なクランパを拡大して示した、側面説明図である。
図１９は、図１８に示すクランパの交換装着機構の横断面説明図である。
図２０は、図１８に示すクランパの交換装着機構の一側面説明図である。
図２１は、図１８に示すクランパの交換装着機構の操作説明に供する横断面説明図である。
図２２は、図１８に示すクランパの交換装着機構の操作説明に供する一側面説明図である。
図２３は、ソケット部において位置決めされた、隣接する一対の把持部の位置関係を示した、一側面説明図である。
図２４は、４個のデバイスを同時測定時、レーザ検出手段により把持部の位置を検出する際の説明図である。
図２５（ａ）は、２個のデバイスを同時測定時、レーザ検出手段により把持部の位置を検出する際の一例を示す、ＲＢ２の説明図である。
図２５（ｂ）は、２個のデバイスを同時測定時、レーザ検出手段により把持部の位置を検出する際の別例を示す、ＲＢ１の説明図である。
図２６（ａ）は、１個のデバイスの測定時、レーザ検出手段により把持部の位置を検出する際の一例を示す、ＲＢ２の説明図である。
図２６（ｂ）は、１個のデバイスの測定時、レーザ検出手段により把持部の位置を検出する際の別例を示す、ＲＢ１の説明図である。
図２７は、検査時、自己補正機能を説明するための各部の補正値の設定とその補正値に基づく検査手順の流れを説明するフロー図である。
図２８は、検査時において、第１、第２ロボットの連係動作を説明する、模式的平面図である。
図２９は、検査時において、第１、第２ロボット並びにトレイシフト部の連係動作を説明する、模式的平面図である。
図３０（ａ）は、未検トレイから未検デバイスを吸着する際のデバイス把持部の側面説明図である。
図３０（ｂ）は、搬送時におけるデバイス把持部の側面説明図である。
図３０（ｃ）は、画像認識部におけるデバイス画像処理部上にもたらされたデバイス把持部の側面説明図である。
図３１は、検査時において、第１、第２ロボットの連係動作を説明する、模式的平面図である。
図３２（ａ）は、測定部のソケット部上において、デバイスを測定ソケットに挿入する際のデバイス把持部と、押圧駆動手段との位置関係を示した、側面説明図である。
図３２（ｂ）は、測定部のソケット部上において、クランパの位置補正時における、デバイス把持部の側面説明図である。
図３２（ｃ）は、測定部のソケット部上において、押圧駆動手段によりデバイスを測定ソケットに押圧したところを示す、デバイス把持部の側面説明図である。
図３３（ａ）は、測定後、デバイスを搬送するときのデバイス把持部の側面説明図である。
図３３（ｂ）は、収納トレイに、デバイスを収納するときの把持部の側面説明図である。
【符号の説明】
【０００５】
１…ハンドラ
２…装置基体
３…トレイローダ・アンローダ部
４…トレイシフト部
５ａ…第１ロボット
５ｂ…第２ロボット
６…画像認識部
７…測定部
８…橋梁部
９…トレイ把持機構
１０…ベルトコンベア
１１…未検トレイスタッカ
１２…収納トレイスタッカ
１３…未検トレイ用空トレイバッファ
１４…収納トレイ用空トレイバッファ
１５…下段トレイシフト
１５ｇ…下段トレイシフトガイド
１５ｍ…下段トレイシフト駆動モータ
１６…上段トレイシフト
１６ａ…未検トレイ位置決め部
１６ｂ…収納トレイ位置決め部
１６ｇ…上段トレイシフトガイド
１６ｍ…上段トレイシフト駆動モータ
１７…トレイリフタ
２０ａ〜２０ｄ…測定ソケット
２１…Ｘ軸直動機構
２１ａ…ボールねじ
２１ｍ…モータ
２１ｇ…Ｘ軸ガイド
２２…Ｙ軸直動機構
２２ｐ…可動プレート
２２Ｌｇ…リニアモータ固定子
２２Ｌｈ…リニアモータ可動子
２２ｇ…Ｙ軸ガイド
２３…移載昇降部取付台
２４…Ｚ軸直動機構
２５…移載昇降部
３０…デバイス把持部
３１…吸着ノズル
３２…ボールスプライン
３３…ボールスプラインナット
３４…プーリ
３５…回転駆動源
３６…ノズル上下用シリンダ
３７…クランパ
３７ｂ…クランパ枠体
３８…リニアガイド
３９…ブラケット
４０…ロッド
５０…デバイス把持部側アライメントマーク
５０ａ…マーク基材
５０ｂ…マーク片
５１…アライメントマーク保持ブラケット
５２…リニアガイド
５３…昇降駆動手段
５４…Ｚ軸ガイド
５５…Ｚ軸駆動機構
５６…Ｘピッチ変換機構
５６ｇ…Ｘピッチ変換ガイド
５６ａ…ボールねじ
５６ｍ…サーボモータ
５７…Ｙピッチ変換機構
５７ｇ…Ｙピッチ変換ガイド
５７ｍ…サーボモータ
５８…Ｘ微調機構
５８ｃ…偏芯カム
５８ｍ…サーボモータ
５９…Ｙ微調機構
５９ｇ…Ｙ微調ガイド
５９ｃ…偏芯カム
５９ｍ…サーボモータ
６０…押圧駆動装置
６０ａ〜６０ｄ…押圧ロッド
６０ｅ〜６０ｈ…シリンダ
６１…押圧駆動機構
６１ｂｒ…ブラケット
６１ｇ…ガイド
６１ａ…ボールねじ
６１ｍ…サーボモータ
６２…締結手段
７０…デバイス画像処理部
７０ａ…受光部
７０ｂ…鏡筒
７０ｃ…カメラ部
８０…ソケット部
８０Ｍ…位置情報取得用アライメントマーク
８０ｂ…アライメントボード
８０ｕ…ソケットボード
８０ｔ…位置決め固定手段
８０ｖ…締結手段
８１…レーザ検出手段
８１ａ…投光部
８１ｂ…受光部
９０…測定部画像処理ユニット
９１…測定部側画像認識装置
９２…ＸＹＺロボット
９３…カメラ
１００…ソケット洗浄ユニット
１１０…交換装着機構
１１１…クランパ固定台
１１２…つまみ
１１３…シャフト
１１３ｓ…圧縮ばね
１１４…ガイドピン
１１５…圧縮ばね
１１６…フック部材
１１６ｆ…フック部
１１７…プレート
１１７ａ…傾斜突部
１１８…シャッタ部材
１２０ａ，ｂ…ガイドピン
ｔ…トレイ
Ｄ…デバイス
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図１に、本発明に係るハンドラ１の一例の全体を概略的に示す。このハンドラ１は、水平型オートハンドラで、実質的に以下のような構成となっている。
ハンドラ１は、装置基体２に、所定数のデバイスＤを収納保持した複数のトレイｔを、一枚ずつ取り込む一方、テスト済のデバイスＤを回収保持したトレイｔを取出すトレイローダ・アンローダ部３と、トレイローダ・アンローダ部３から送り込まれたトレイｔから、検査すべき未検デバイスＤを、後述するロボットによって把持可能な位置までトレイｔを移動するトレイシフト部４と、トレイシフト部４におけるトレイｔから、所定数（ここでは、１〜４個）把持して搬送する第１、第２のロボット５ａ、５ｂと、第１、第２ロボット５ａ、５ｂにおけるデバイスＤの把持状態を画像によって認識する画像認識部６と、画像認識部６による情報に基づいて位置補正し、デバイスＤを押し込んで装填し、電気的検査を行う、測定部７とを組み込んで構成している。また、装置基体２には、第１、第２ロボット５ａ、５ｂの搬送路上方に、直交するように配設された橋梁部８を有し、後述するが押圧駆動装置を昇降可能に設けている。さらに、押圧駆動装置後方には、後述する測定部側画像認識装置を設けている。
以上のようなハンドラ１において、図２に示すように、最下段、すなわち作業者寄りにトレイローダ・アンローダ部３が配置されている。トレイローダ・アンローダ部３は、所定数のデバイスＤを収納保持可能とした、各トレイｔのスタッカエリアで、これら各トレイｔのスタッカは各３００ｍｍまでのトレイｔを収納可能としている。
また、中段にはトレイシフト部４が配備される。トレイシフト部４は、下段トレイシフト１５と上段トレイシフト１６とを有する（図４参照）。これら下段トレイシフト１５と上段トレイシフト１６とは、それぞれ、下段トレイシフトガイド１５ｇ、上段トレイシフトガイド１６ｇに沿って、下段トレイシフト駆動モータ１５ｍ、上段トレイシフト駆動モータ１６ｍにより移動する構成としている。また、トレイシフト部４には、トレイ入れ換えのためのトレイｔの昇降手段であるトレイリフタ１７が設けられている。
上段トレイシフト１６は、未検トレイｔと空トレイｔとを、それぞれ、保持手段を介して一枚保持する未検トレイ位置決め部１６ａと、収納トレイ位置決め部１６ｂとを有する。
かかる下段トレイシフト１５と上段トレイシフト１６とは、後述するが第１ロボット５ａまたは第２ロボット５ｂ側に移動し、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、上段部位は画像認識エリアであり、画像認識部６を配設している。この画像認識部６は、二つのデバイス画像処理部（後述）を備えている（図２参照）。
最上段は測定エリアとし、かかる測定エリアでは測定部７として、測定形態により１つ、２つあるいは４つの測定ソケット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが配置されており、測定ソケット２０ａ〜２０ｄは後述するが、下方の電子部品試験装置（以下デバイス・テスタ）に、電気的に接続されている。
次に、第１、第２ロボット５ａ、５ｂについて説明するに当たり、図３、図５に第１ロボット５ａの概略構成を示して説明する。第１ロボット５ａと第２ロボット５ｂとは同一構成であり、第２ロボット５ｂについての説明は省略する。
第１ロボット５ａは三軸直交ロボットであり、装置基体２の上部載置面に配置され（図３参照）、複数のデバイス把持部を搭載した移載昇降部（後述）を三軸（ＸＹＺ）方向に移動させて、各デバイス把持部の把持部にデバイスＤを把持して測定部７に搬送して測定し、検査後のデバイスＤを再び、トレイシフト部４のトレイｔに戻す一連の動作（詳細は後述する）を行う設定となっている。
すなわち、第１ロボット５ａは、図５に示すように、Ｘ軸直動機構２１とＹ軸直動機構２２とを介して２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）方向に移動搬送可能な移載昇降部取付台２３と、移載昇降部取付台２３にＺ軸直動機構２４を介して昇降可能に結合した、移載昇降部２５とを備えている。
Ｘ軸直動機構２１は周知のボールねじ機構で、Ｘ軸方向に指向配置した、ボールねじ２１ａとナット部（図示省略）とモータ２１ｍとを有し、複数のＸ軸ガイド２１ｇを有している。
Ｙ軸直動機構２２は、リニアモータ駆動機構であって、Ｘ軸直動機構２１におけるＸ軸ガイド２１ｇに沿って移動する長尺な可動プレート２２ｐ上に固設したリニアモータ固定子２２Ｌｇと、リニアモータ可動子２２Ｌｈを有し、リニアモータ可動子２２Ｌｈは、リニアモータ固定子２２Ｌｇに沿って移載昇降部取付台２３をＹ軸方向に沿って移動する構成である。リニアモータ固定子２２Ｌｇは、Ｙ軸方向に指向しており、移載昇降部取付台２３を移動可能に支持するＹ軸ガイド２２ｇを有している。リニアモータ固定子２２Ｌｇには、直線状にマグネットレールｍｒが敷設されている。
以上のように、第１ロボット５ａは、移動距離が長く、加速度が大きいＹ軸には、リニアモータ駆動機構を配設している。さらに、その下に移動距離が短く、加速度を小さくできるＸ軸方向に指向配置した、ボールねじ２１ａとナット部（図示省略）とモータ２１ｍと、複数のＸ軸ガイド２１ｇを配設することにより、高速でありながら慣性力を小さくし、振動を抑制するようにしている。さらにＹ軸直動機構２２は、リニアモータ駆動機構と、Ｙ軸方向はリニアモータ駆動、Ｘ軸直動機構２１はサーボモータとボールねじの組み合わせの、高速対応で、高精度の機構構成としている。
そして、移載昇降部２５は、詳細は後述するが４基のデバイス把持部３０を搭載している。
そこで個々のデバイス把持部３０について、図６、図７に示し、以下、詳細に説明する。デバイス把持部３０は、デバイスＤを吸着する吸着ノズル３１を備え、デバイスＤのタイプ毎に交換可能な構成となっているが、吸着できる範囲内で共用となっている。
吸着先端は、図示は省略するが吸着するデバイスタイプにより、吸着パッド、Ｏリング、吸引穴のみの平面タイプ等種々挙げることができる。
デバイス把持部３０は、吸着ノズル３１に回転と上下動を伝えるボールスプライン３２を有し、ボールスプライン３２は、吸着ノズル３１に吸着用負圧を伝えるために横の穴を持ち、中空としている。
ボールスプライン３２は、回転駆動力を伝え、上下動作時のガイドとなるボールスプラインナット３３を有している。
ボールスプラインナット３３には、デバイス把持部位置補正機構として、プーリ３４により、回転駆動源３５の回転を伝え、画像認識装置、位置補正手段よりの指示で、デバイス回転角度補正を行うと共に、トレイｔ上でのデバイス１番ピンと測定ソケット上の１番ピン角度が違う場合に回転する機能を有する。
また、デバイス把持部３０は、吸着ノズル３１に上下動動作を与えるノズル上下用シリンダ３６を有している。
そして、吸着ノズル３１先端近傍には、吸着ノズル３１の上下動機構とは別に、測定コンタクト時の可変可能な押圧力を付与するクランパ３７を備えている。かかるクランパ３７は、ノンリードタイプデバイス（ＣＳＰ，ＢＧＡ）は平面のクランパで押圧するため、ある程度の大きさまで共用可能である。リードタイプデバイス（ＱＦＰ）は、リードを接触子に押圧しなければならないため、ほぼデバイス個別のリード押さえを平面のクランパとは別に持たなければならない。その為クランパは後述するがワンタッチで装着可能なように保持されている。なお、吸着ノズル３１先端の、デバイス押圧部には中央に吸着ノズル３１用の穴（図示省略）が開いている。
またデバイス把持部３０には、Ｚ軸可動部本体とは独立した上下動可能なリニアガイド３８が設けられる（図７参照）。ブラケット３９の最上部には、押圧力を受けるロッド４０を配設している。また押圧力の駆動源として、後述する測定ソケット上の橋梁部８に設けられた、押圧駆動装置（後述）に押圧される構成である。なお、押圧力は公知の電空レギュレータで押圧力を制御される。
そして、以上のようなデバイス把持部３０には、吸着ノズル３１上方、クランパ３７側方に、デバイス把持部側アライメントマーク５０を、アライメントマーク保持ブラケット５１を介して配設されている。
デバイス把持部側アライメントマーク５０は後述するが締結手段で高精度に位置決めされ、デバイス品種にかかわらず、共用としている。
５２はアライメントマーク昇降用高精度リニアガイド、５３は昇降駆動手段である。
そして、以上のように構成されるデバイス把持部３０が４基、搭載される移載昇降部２５について、図８、図９に示し、概略説明する。
移載昇降部２５は、前述のように移載昇降部取付台２３にＺ軸直動機構２４を介して昇降可能に結合している。この場合、Ｚ軸直動機構２４は、移載昇降部取付台２３に図中、上下方向、Ｚ軸方向に平行に設けたＺ軸ガイド５４と、Ｚ軸方向に一致させるように配置したＺ軸駆動機構５５（ボールねじ）とを有し、移載昇降部２５をＺ軸方向に昇降させる構成である。
また、移載昇降部２５には、各デバイス把持部３０がデバイス把持部位置補正機構としての調整機構を介して、互いに所定の間隔（ピッチ）を以って調整自在に支持されている。すなわち、各デバイス把持部３０は、Ｘ軸方向に調整するＸピッチ変換機構５６、Ｙ軸方向に調整するＹピッチ変換機構５７、さらには、Ｘ軸方向に微調整するＸ微調機構５８、Ｙ軸方向に微調整するＹ微調機構５９によって、高精度に調整自在に支持する構成である。
Ｘピッチ変換機構５６、Ｙピッチ変換機構５７は、それぞれＸピッチ変換ガイド５６ｇと直動駆動機構であるボールねじ５６ａと、サーボモータ５６ｍ、Ｙピッチ変換ガイド５７ｇと直動駆動機構であるボールねじ（図示省略）と、サーボモータ５７ｍとを具備している。
さらに、Ｘ微調機構５８およびＹ微調機構５９は、それぞれＸ微調ガイド（図示省略）、Ｙ微調ガイド５９ｇと、偏芯カム５８ｃ，５９ｃとサーボモータ５８ｍ，５９ｍとの機構構成からなる。
そして以上のような移載昇降部２５には、上方から、４基のデバイス把持部３０に対して、定圧で押圧するための押圧駆動装置６０が橋梁部８に、昇降駆動するように配設されている。
押圧駆動装置６０には、前述の移載昇降部２５における４基のデバイス把持部３０に対応して、４基の押圧ロッド６０ａ〜６０ｄが配置されている。これら押圧ロッド６０ａ〜６０ｄは、後述する測定部７における測定ソケットの配置間隔に適応する間隔でブラケット６１ｂｒに保持されている。
押圧ロッド６０ａ〜６０ｄ先端には、デバイス把持部クランパ３７が測定ソケットにデバイスＤを押圧するときに、必要な押圧力を発生するシリンダ６０ｅ〜６０ｈが設けられ、その押圧力は周知の電空レギュレータで制御する構造となっている。
また、押圧駆動装置６０は、押圧ロッド６０ａ〜６０ｄを、ブラケット６１ｂｒを介して、Ｚ軸方向に昇降駆動する押圧駆動機構６１を備えている。押圧駆動機構６１は、Ｚ軸方向のガイド６１ｇと、直動機構であるボールねじ６１ａと、サーボモータ６１ｍとを具備しており、デバイス把持部Ｚ軸直動機構２４と同期して昇降するようにしている。
次に、デバイス把持部３０における吸着ノズル３１先端のデバイス把持部側アライメントマーク５０について、図１０、図１１に示し、詳細に説明する。
デバイス把持部側アライメントマーク５０は、前述しているように、吸着ノズル３１先端近傍において、吸着ノズル３１の上下動機構であるノズル上下用シリンダ３６とは別に、リニアガイド５２、昇降駆動手段５３により昇降可能に設けている。
デバイス把持部側アライメントマーク５０は、アライメントマーク保持ブラケット５１に、位置決めピンＰおよび締結手段６２で、高精度に位置決めされ、マーク基材５０ａとマーク片５０ｂとからなる。マーク基材５０ａは、内側に指向する二つの縁部が直交する、平面Ｌ字型形状をなし、かかる縁部に沿ってマーク片５０ｂを螺着している。なお、マーク基材５０ａとマーク片５０ｂとは、軽量化を図るために、アルマイト処理したアルミ素材を用いることができる。また、これらマーク基材５０ａとマーク片５０ｂとは、デバイスＤの位置補正用としての基準として、鮮明なコントラストを取るため、マーク基材５０ａは黒アルマイトとし、マーク片５０ｂは白アルマイトとしている。また、マーク片５０ｂは表面を平滑化し、かつ、照明の緩衝縞を防ぐ特殊な表面処理として長手方向に沿う研磨加工を施している。
そして、デバイス把持部側アライメントマーク５０は、アライメントマーク保持ブラケット５１にセットした際に、互いに直交する二つの縁部に螺着したマーク片５０ｂの端面に対する垂線の交点上に、吸着ノズル３１の中心Ｏを想定している。また、吸着ノズル３１により吸着されるデバイスの中心と一致するようにしている。すなわち、デバイス把持部側アライメントマーク５０は、吸着ノズル３１によりデバイスＤが、吸着ノズル３１の中心とデバイスの中心とが一致した状態で吸着されているか否かを後述する画像認識部６で監視し、デバイスＤの位置補正情報を取得する構成としている。
さらに、以上のようなデバイス把持部側アライメントマーク５０は、画像認識部６で画像を取得するときのみ、デバイスＤと同高さとなるように、昇降駆動手段５３により下降させる構成である。なおこの際、高精度を維持するために、デバイスＤのタイプごとにデバイスＤのリード部と同一高さにするために昇降駆動手段５３は、高さ調整機能を備えることも可能である。
図１２は、画像認識部６を示している。画像認識部６は、二つのデバイス画像処理部７０を備えている。
デバイス画像処理部７０は、デバイスＤを吸着し、デバイス把持部側アライメントマーク５０を降下した状態における吸着ノズル３１先端の画像を捉えるための光学系（レンズ、プリズム）と照明部とを具備する受光部７０ａと、鏡筒７０ｂと、受光を電気信号に変換するＣＣＤを内蔵するカメラ部７０ｃとを備えている。受光部７０ａで捉えた画像を光学系で水平方向に延在する鏡筒７０ｂを介して、カメラ部７０ｃへ導いて、画像データとして制御盤へ送る構成である。なお、以上構成されるデバイス画像処理部７０を、２つ備えたことにより、例えば４つのデバイスＤを同時に測定する場合は、２つのデバイス画像処理部７０で、２つずつ、２回とることとなる。
次に、測定部７について図１３を参照しながら概略説明する。測定部７は、装置基体２上に、測定すべきデバイスＤを押し込む測定ソケットを４個、配設したソケット部８０と、ソケット部周辺部に配設された測定部画像処理ユニット９０とソケット洗浄ユニット１００とを含む。
測定部画像処理ユニット９０には、詳細には説明しないがソケット部８０における測定ソケット（後述）の交換、あるいは品種換えによる、段取り換え時の測定ソケットの位置確認用の高倍率の測定部側画像認識装置９１を備える。測定部画像処理ユニット９０における測定部側画像認識装置９１は、ＸＹＺロボット９２とカメラ９３および照明手段（図示省略）を具備し、Ｘ、Ｙ、Ｚ３軸を制御し、ソケット部８０における測定ソケットの位置情報、デバイス品種毎に交換される測定ソケットとは別に、測定ソケット外周に配設した共通の位置情報取得用のアライメントマークと、デバイス品種毎に交換される測定ソケットとの位置情報を取得する（後述）。
なお、ソケット洗浄ユニット１００は、測定ソケットの接触子（ポゴピン）先端のクリーニング手段として、ソケットの接触子先端の異物を吸引除去するものである。ソケット洗浄ユニット１００によって測定ソケットの接触子先端のクリーニングを行うことで、高価なテスタの稼働率を高めるべく、テスタのダウン時間の短縮化を図っている。
次に、図１４は、測定部７におけるソケット部８０を平面的に示している。ソケット部８０には、隣接する測定ソケット２０ａ〜２０ｄ中心間の距離が６０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲で交換、取付けが可能である。なお、図１４は、４基のデバイス把持部３０により、４つのデバイスＤを測定する場合を示している。また、後述するが測定ソケット外周には、共通の位置情報取得用のアライメントマークが配設され、さらにソケット部８０には、測定時にもたらされるデバイス把持部３０の位置情報を捉えるためのデバイス把持部検出手段であるレーザ検出手段８１が配設されている。レーザ検出手段８１は、対向する２辺に一対ずつ、投光部８１ａ、受光部８１ｂが交互に配設されている。かかるソケット部８０には、二点鎖線で示しているように、移載昇降部２５における４基のデバイス把持部３０先端の吸着ノズル３１を、デバイス把持部側アライメントマーク５０によるデバイスＤの位置補正情報を基に、交換装着可能なクランパ３７と共に位置合わせして、デバイスＤを測定ソケット２０ａ〜２０ｄの接触子に押圧するようにしている（図１５参照）。
さらに、図１６に２つのデバイスＤを測定する場合を示す。測定ソケット外周に配設した共通の位置情報取得用のアライメントマーク８０Ｍが配設されている。ここでのソケット部８０には、２つの測定ソケット２０ａ、２０ｂは、テスター上、測定ソケットボード８０Ｕについており、アライメントボード８０ｂの穴８０ｈに入り込むようになり、その状態で、測定部側画像ユニットにより、アライメントマーク８０Ｍと測定ソケット２０ａ、２０ｂの位置情報が取得され、ソケットボードの着脱簡易化を図っている（図１７参照）。
なお、アライメントボード８０ｂは、テスタＴ上方の測定穴に、位置決め固定手段８０ｔと一対の締結手段８０ｖにより、着脱可能に取り付けられる。
一方、位置情報取得用アライメントマーク８０Ｍは、穴８０ｈの対向する両側縁部に近接して配置される。
以上のようなソケット部３０から、測定部側画像認識装置９１は、上述のソケット部８０における測定ソケット２０ａ〜２０ｄの位置情報と、測定ソケット２０ａ〜２０ｄ傍らの位置情報取得用アライメントマーク８０Ｍから、測定ソケットに装填すべき未検デバイスＤの正確な位置情報を得るようにしている。
また、測定部側画像認識装置９１は、デバイス把持部検出手段であるレーザ検出手段８１により、測定ソケット２０ａ〜２０ｄに対する前記デバイス把持部の進入位置、すなわち位置ずれを検出し、デバイス把持部３０のデバイス把持部位置補正機構に位置ずれを補正する信号を出力するようにしている。
そして、デバイス把持部３０において、測定部側画像認識装置９１からの、測定ソケット２０ａ〜２０ｄに対する前記デバイス把持部の進入位置、すなわち位置ずれ補正信号を基に、デバイス把持部位置補正機構を制御して測定ソケット２０ａ〜２０ｄに対する前記デバイス把持部の進入位置を修正し、併せて、画像認識部６により、デバイス把持部側アライメントマーク５０を用いて取得されたデバイスＤの位置補正情報と、測定部側画像認識装置９１による位置情報取得用アライメントマーク８０Ｍを用いた測定ソケットに対する前記未検デバイスＤの装填位置情報とにより、デバイス把持部位置補正機構を制御して、未検デバイスＤの吸着位置を修正することで、高精度に、測定ソケット２０ａ〜２０ｄに装填可能としている。
次に、デバイス把持部３０先端のクランパ３７の交換装着機構１１０について、以下、詳細に説明する（図１８〜図２２参照）。
交換装着機構１１０は、容易にクランパを交換可能に構成した、いわゆる楔固定方式と称する機構を有している。
かかる交換装着機構１１０は、デバイスＤに対応したクランパ３７を、クランパ固定台１１１に着脱可能に固定する機構で、手動操作部材であるつまみ１１２と、つまみ１１２を軸方向に圧縮ばね１１３ｓを介して先端を進退可能に支持するロック及び解除の溝が刻設されているシャフト１１３とを有する。
また、交換装着機構１１０は、クランパ固定台１１１に、クランパ３７との結合面である下面側に、ガイドピン１１４をガイドとして圧縮ばね１１５を介し、往復動可能な一対のフック部材１１６を有している。かかるフック部材１１６には、後述するクランパ３７と着脱可能に係合するためのフック部１１６ｆを突設している。そして、クランパ３７にはクランパ３７固定支持するクランパ枠体３７ｂに取り付けたプレート１１７の側部中央に、フック部材１１６のフック部１１６ｆと係合可能な傾斜突部１１７ａを設けている。
以上のような構成において、クランパ３７を交換するための操作として、手動操作部材であるつまみ１１２の引き操作と共に、つまみ１１２を回転操作することでフック部材１１６のロックを解除し、その状態でつまみ１１２を固定する。次いで、フック部材１１６を矢印方向に押して、フック部材１１６をガイドピン１１４をガイドとして圧縮ばね１１５を押し、矢印の方向に移動させる。これに伴い、クランパ３７に固定しているプレート１１７側部中央の側方に突出する傾斜突部１１７ａ斜面から、フック部材１１６のフック部１１６ｆ内側斜面が矢印方向に離脱するように移動し、クランパ３７のプレート１１７側部中央の傾斜突部１１７ａとフック部材１１６のフック部１１６ｆ内側斜面との係合状態、すなわち楔を利用した固定が解除されるようになっている。
一方、クランパ３７を固定する場合は、フック部材１１６を矢印の方向に押し、クランパ３７をガイドピン１２０ａ，ｂに挿入してフック部材１１６をばね力で戻すことにより、クランパ３７の斜面とフック部材１１６の斜面がかみ合うことで、楔効果でクランパ３７を圧縮ばね１１５の弱い力で強固に固定する。固定後は、つまみ１１２を回転してつまみ１１２のロックを解除し、つまみ１１２をフック部材１１６に挿入して、ロックを行う構成である。
さらに、クランパ固定台１１１には、前述したソケット部８０に設けられたレーザ検出手段８１におけるレーザ光の遮光状態を監視することで、４基のデバイス把持部３０が所定の位置に来ているか否かを検出するためのシャッタ部材１１８を突設している。このシャッタ部材１１８は、隣り合うデバイス把持部３０のシャッタ部材１１８と高さを上下にずらして設けている（図２３参照）。このようにシャッタ部材１１８を設けることで、図１４で示したソケット部８０におけるレーザ検出手段８１の投光部８１ａから受光部８１ｂへ出射されたレーザ光の遮光率を見ることで、検査開始時に設定された４個測定するのか（図２４参照）、あるいは２個測定するのか（図２５（ａ），（ｂ））、１個測定するのか（図２６（ａ），（ｂ））で異なってくるデバイス把持部３０の正規な進入位置を確認可能としている。その場合、例えば温度による伸び縮みや何らかのトラブルにより、位置ずれがあると、補正するか補正できなければ停止し、非常事態としてアラーム報知したりすることが可能である。
本発明にかかるハンドラ１は、以上のように構成されるものであり、次に、一連の検査手順を説明する。かかる検査手順において、図２に示すように、作業者は、ハンドラ１のトレイローダ・アンローダ部３近傍に配置している制御盤の操作盤（図示省略）を操作して検査を行うことができる。
なお、本発明にかかるハンドラ１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・テスタの測定ソケット２０ａ〜２０ｄに装填することができ、検査を行うことができる。
ここでは、リードタイプデバイス（ＱＦＰ）の検査手順を説明する。
自動補正用に測定ソケットの画像認識及びデバイス把持部のレーザ測定にいくタイミングは、例えばロットスタート時、未検トレイ交換時、良品トレイ交換時等に行うようにすればよい（図２７参照）。
予め、検査対象のデバイスＤを何個（１〜４）同時測定するかを決めて、これに対応して測定部７におけるソケット部８０における測定ソケット２０ａ〜２０ｄとアライメントボード８０ｂを取り付ける。かかる測定ソケット２０ａ〜２０ｄの位置情報として、測定ソケット２０ａ〜２０ｄ傍らの位置情報取得用アライメントマーク８０Ｍから、測定部側画像認識装置９１によって測定ソケットの位置情報が取得され、補正値α２が算出される（ＳＴＥＰ１）。
また、デバイス把持部検出手段であるレーザ検出手段８１により、測定ソケット２０ａ〜２０ｄに対する前記デバイス把持部の進入位置、すなわち位置ずれを検出し、位置ずれ情報として補正値α１を算出する（ＳＴＥＰ２）。
作業者は、ロットスタート時、先ず、所定数のデバイスＤを収納保持した複数のトレイｔを、トレイローダ・アンローダ部３における未検トレイスタッカ１１に装填する。開始指令で、複数枚のトレイｔから一枚のトレイｔを分離して、ベルトコンベア１０によりトレイシフト部４におけるトレイリフタ１７まで送り込む（図４参照）。なおその際、トレイローダ・アンローダ部３における未検トレイスタッカ１１に隣接する未検トレイ用空トレイバッファ１３から、デバイスの収納されていない空のトレイｔがトレイシフト部４における隣接するレーンのトレイリフタ１７まで送り込まれている（図２参照）。
次いで、トレイシフト部４では、下段トレイシフト１５と上段トレイシフト１６とは、それぞれ、下段トレイシフトガイド１５ｇ、上段トレイシフトガイド１６ｇに沿って、下段トレイシフト駆動モータ１５ｍ、上段トレイシフト駆動モータ１６ｍにより、送り込まれたトレイリフタ１７の上方に移動し、これにより、トレイリフタ１７によって、未検トレイｔと空トレイｔとが、上段トレイシフト１６の未検トレイ位置決め部１６ａと、収納トレイ位置決め部１６ｂとにもたらされ、保持手段によりもたらされた一枚のトレイｔを保持することでトレイｔのシフトが完了する。
トレイｔのシフトが完了したところで、第１、第２ロボット５ａ、５ｂのいずれかが上述の上段トレイシフト１６の未検トレイ位置決め部１６ａまで移動し、未検デバイスＤをトレイｔから把持する動作を実行する。当初、第１、第２ロボット５ａ、５ｂは、図３に示すポジションから開始するものとすると、第１、第２ロボット５ａ、５ｂは、同期的に、それぞれＸ軸直動機構２１のモータ２１ｍを駆動することで、複数のＸ軸ガイド２１ｇ上を、Ｘ軸方向に可動プレート２２ｐを介してＹ軸を移動させることができる（図２８参照）。
次いで、Ｙ軸直動機構２２におけるリニアモータ固定子２２Ｌｇに沿って、移載昇降部取付台２３をＹ軸方向に沿ってトレイシフト部４の位置まで移動させることができる（図２９参照）。このように、第１ロボット５ａは、移動距離が長く、加速度が大きいＹ軸にはリニアモータ駆動機構を配設し、さらにその下に移動距離が短く、加速度を小さくできるＸ軸方向に、ボールねじ２１ａとナット部とモータ２１ｍと、複数のＸ軸ガイド２１ｇを配設することにより、高速でありながら慣性力を小さくし、振動を抑制することができる。また、Ｙ軸直動機構２２は、リニアモータ駆動機構と、Ｘ軸直動機構２１はサーボモータとボールねじの組み合わせとしたことで、高速対応の、高精度の機構とすることができる。
移載昇降部取付台２３がトレイシフト部４の位置までもたらされると、トレイシフト部４では、上段トレイシフト１６が、上段トレイシフト駆動モータ１６ｍにより、上段トレイシフトガイド１６ｇに沿って移動し、未検トレイｔを保持した、上段トレイシフト１６の未検トレイ位置決め部１６ａが、第１ロボット５ａにおける移載昇降部２５の直下にくるようにもたらされる。このようにすることで、第１ロボット５ａによるデバイス把持動作での行程を短くすることができ、それだけ処理能力を高めることができる。
そして、第１ロボット５ａにおけるＺ軸直動機構２４を駆動して（図８参照）、上段トレイシフト１６の未検トレイ位置決め部１６ａにおける未検トレイｔに向けて移載昇降部２５を下降させ、把持動作に入る。
その際、４基のデバイス把持部３０は、以下の動作を行い、デバイスＤを吸着することができる（図２７−ＳＴＥＰ３、図３０（ａ）参照）。
１．第１ロボット５ａＺ軸……下降、２．吸着ノズル上下……下降、３．吸着……ＯＮ、４．クランパ……原位置、５．デバイス把持部側アライメントマーク……原位置。
未検デバイスＤが吸着されるとＺ軸著駆動機構２４を上昇し、第１ロボット５ａのＹ軸直動機構２２を駆動し、移載昇降部取付台２３をＹ軸方向に沿って移動させて、移載昇降部２５を、未検デバイスＤが吸着された状態で画像認識部６までもたらすことができる（図３１参照）。その画像認識部６までの搬送時（図３０（ｂ）参照）、以下の動作を実行する。
１．第１ロボット５ａＺ軸……原位置、２．吸着ノズル上下……原位置、３．吸着……ＯＮ、４．クランパ……原位置、５．デバイス把持部側アライメントマーク……原位置。
そして、移載昇降部２５が画像認識部６までもたらされると（図２７−ＳＴＥＰ４、図３０（ｃ）参照）、以下の動作を実行する。
１．第１ロボット５ａＺ軸……原位置、２．吸着ノズル上下……原位置、３．吸着……ＯＮ、４．クランパ……原位置、５．デバイス把持部側アライメントマーク……下降。
ここで、画像認識部６において、行われる画像データ取得、並びに、移載昇降部２５における吸着位置補正手順について説明する。
画像認識部６においては、デバイス把持部３０は、昇降駆動手段５３を駆動し、デバイス把持部側アライメントマーク５０を下降させ、マーク基材５０ａが、吸着されたデバイスＤと同等の高さに保持されている。従って、画像認識部６において捉えられる画像は、デバイスＤがずれることなく正しい位置で吸着された場合には、図１１に示す画像となる。なお、デバイス把持部側アライメントマーク５０を構成するマーク基材５０ａとマーク片５０ｂとは、アルミ素材でそれぞれ黒アルマイトと、白アルマイトとしたことで、鮮明なコントラストの画像を取得することができる。しかも、マーク片５０ｂは表面を平滑化し、かつ、照明の緩衝縞を防ぐ特殊な表面処理として長手方向に沿って研磨加工しているため、鮮明な画像として捉えることに寄与することができる。
画像認識部６において、受光部７０ａで捉えた画像は、光学系で水平方向に延在する鏡筒７０ｂを介して、カメラ部７０ｃへ導いて、画像データとして制御盤へ送られ、これにより、デバイスＤの位置情報を把握することができる。
未検トレイｔから未検デバイスＤを吸着する際、所定の位置で吸着するのは困難であり、通常、図１１に示されるデバイスＤは、二点鎖線で示すように、平面内でＸＹ方向や、吸着ノズル３１の中心軸回りに微小角度、位置ずれが生じてしまう。
かかる位置ずれの情報は、算出された補正値α３として、画像認識部６から制御盤に送られると、測定ソケット２０ａ〜２０ｄに装填すべき未検デバイスＤの正確な位置と対比してその差を位置補正信号として、移載昇降部２５は、Ｘピッチ変換機構５６、Ｙピッチ変換機構５７、Ｘ微調機構５８、Ｙ微調機構５９を制御して各デバイス把持部３０間のピッチを調整し、さらには、各デバイス把持部３０の回転駆動源３５により吸着ノズル３１に対し回転力を伝えて、デバイス回転角度補正を行うことによって、高精度にデバイスの吸着位置を補正することができる。なお、かかる位置補正動作は、移載昇降部２５を、測定部７に搬送する間に実行される。
移載昇降部２５を、測定部７に搬送する際、もう一方の第２ロボット５ｂにおける移載昇降部２５は、測定部７におけるソケット部８０上にあるため、第１ロボット５ａ側の移載昇降部２５は、一旦、Ｘ軸直動機構２１とＹ軸直動機構２２とが、Ｘ軸、Ｙ軸方向に協動動作して、図２８に示す待機位置にもたらされる。そして、所定時間、待機後、第２ロボット５ｂをＺ軸方向に上昇し、第１、第２ロボット５ａ、５ｂのＸ軸直動機構２１を同期的に駆動して、図３に示すように、第１ロボット５ａ側の移載昇降部２５を、測定部７におけるソケット部８０上にもたらすことができるのである。
測定部７におけるソケット部８０上に第１ロボット５ａの移載昇降部２５がもたらされると、以下の動作が実行される（図３２（ａ）参照）。
１．第１ロボット５ａＺ軸……下降、２．吸着ノズル上下……下降、３．吸着……ＯＮ→ＯＦＦ、４．クランパ……原位置→吸着ノズル上昇後、位置補正、５．デバイス把持部側アライメントマーク……原位置（上昇）、６．押圧駆動装置……原位置（下降）、７押圧駆動装置Ｚ軸……下降。
そして、ソケット部８０上において、測定ソケットとアライメントマークとのずれ量とデバイスアライメントマークとデバイスとのずれ量とデバイス把持部のずれ量を加味した値に基づいて（図２７−ＳＴＥＰ５）、各デバイス把持部３０が対応する測定ソケット２０ａ〜２０ｄに位置合わせると共に、移載昇降部取付台２３におけるＺ軸直動機構２４により移載昇降部２５を下降させ、ノズル上下用シリンダ３６をオンとして吸着ノズル３１を下降させて、各測定ソケット２０ａ〜２０ｄにデバイスＤを挿入させ（図２７−ＳＴＥＰ６）、吸着を遮断する（図３２（ａ）参照）。
なお、移載昇降部２５上の押圧駆動装置６０は下降するが、まだ、押圧ロッド６０ａ〜６０ｄは、各デバイス把持部３０におけるロッド４０に接触しておらず、デバイスＤは押圧されていない。
次いで、各測定ソケット２０ａ〜２０ｄ上において、以下の動作を行う。
１．第１ロボット５ａＺ軸……下降、２．吸着ノズル上下……上昇、３．吸着……ＯＦＦ、４．クランパ……原位置、５．デバイス把持部側アライメントマーク……原位置（上昇）、６．押圧駆動装置……原位置（出）、７押圧駆動装置Ｚ軸……下降。
そうすると、ノズル上下用シリンダ３６をオンとして吸着ノズル３１を上昇させて、デバイスＤから離脱し、クランパ３７の位置補正を行う（図３２（ｂ）参照）。この時点においても、押圧駆動装置６０は下降するが、まだ、押圧ロッド６０ａ〜６０ｄは、各デバイス把持部３０におけるロッド４０に接触しておらず、デバイスＤは押圧されていない。
そして、最終的にデバイスＤにおけるピンを、各測定ソケット２０ａ〜２０ｄの接触子に対し、正確にコンタクト、且つ押圧させて検査を行うために、各測定ソケット２０ａ〜２０ｄ上において、以下の動作を行う。
１．第１ロボット５ａＺ軸……下降、２．吸着ノズル上下……上昇（原位置）、３．吸着……ＯＦＦ、４．クランパ……下降、クランプ（押圧）、５．デバイス把持部側アライメントマーク……原位置（上昇）、６．押圧駆動装置……原位置（出）、７押圧駆動装置Ｚ軸……下降。
これにより、デバイスＤは、各測定ソケット２０ａ〜２０ｄにおいて、所定の押圧力で押圧され、所定の検査を行うことができ、そのデバイスＤの良否判定情報を取得することができる（図３２（ｃ）参照）。
所定の検査が終了し、そのデバイスＤの良否が判明したら、その情報に基づいて、トレイシフト部４まで搬送して、対応するトレイｔに振り分け、回収収納する（図２７−ＳＴＥＰ７）。
かかる搬送時には、以下の動作を行う。
１．第１ロボット５ａＺ軸……原位置、２．吸着ノズル上下……原位置（上昇）、３．吸着……ＯＮ、４．クランパ……原位置、５．デバイス把持部側アライメントマーク……原位置（上昇）。
これにより、検査後のデバイスＤは吸着ノズル３１に吸着された状態で搬送される（図３３（ａ）参照）。
この際、第１、第２ロボット５ａ、５ｂは、それぞれＸ軸直動機構２１のモータ２１ｍを同期的に駆動し、複数のＸ軸ガイド２１ｇ上を、図２１に示すように、可動プレート２２ｐを移動させ、次いで、Ｙ軸直動機構２２におけるリニアモータ固定子２２Ｌｇに沿って、移載昇降部取付台２３をＹ軸方向に沿ってトレイシフト部４の位置まで移動させることができる（図２９参照）。
移載昇降部２５がトレイシフト部４の位置までもたらされると、以下の動作を行う。
１．第１ロボット５ａＺ軸……下降、２．吸着ノズル上下……下降、３．吸着……ＯＮ→ＯＦＦ、４．クランパ……原位置、５．デバイス把持部側アライメントマーク……原位置（上昇）。
その際、トレイシフト部４の上段トレイシフト１６における収納トレイ位置決め部１６ｂが、移載昇降部２５の直下にもたらされ、収納トレイｔに対し、検査済みのデバイスＤを収納することができるのである（図３３（ｂ）参照）。
なお、上段トレイシフト１６における収納トレイ位置決め部１６ｂには、デバイスＤ良否判定に基づいて、トレイリフタ１７によって入れ換えたトレイｔが保持されているため、デバイスＤの良否状態によって、対応するトレイに収納することができる。
以上、本発明について、リードタイプデバイス（ＱＦＰ）の検査手順を、第１ロボット５ａ用いた一例を挙げ、説明したが、勿論、本発明は、ノンリードタイプデバイス（ＣＳＰ，ＢＧＡ）についても、同様の手順で行うことができる。
すなわち、測定ソケットにノンリードタイプデバイスを挿入するときは、リードタイプデバイスとは異なり、測定ソケット上でのノズル下降と下降後のクランパの位置補正がなく、ノズルを上昇したまま測定ソケットに挿入そのままでクランパにより押圧するところのみ異なる。いずれにしても、リードタイプデバイス、ノンリードタイプデバイス双方とも、測定ソケットにダイレクトに挿入することができることに特徴がある。
なお、第１ロボット５ａに対し、第１ロボット５ｂは動作タイミングが第１ロボット５ａと異なるだけで、互いに干渉しないように実質的に同手順を踏んで検査手順がなされる。
次に、異なる測定デバイスＤを測定する場合は、測定コンタクトすべき測定部７のソケット部８０における測定ソケット２０ａ〜２０ｄを変えてセットする。
さらに、吸着ノズル３１及びクランパ３７もデバイスＤに応じて交換するが、吸着ノズルは、ある範囲で共用可能でクランパ３７もノンリードタイプは共用可能である。
以上の場合、ソケット部８０には、デバイス把持部３０の正規位置を監視するためのレーザ検出手段８１が配設されているので、測定部画像処理ユニット９０における測定部側画像認識装置９１により設定された測定ソケット２０ａ〜２０ｄの補正値と、デバイス把持部側アライメントマーク５０によるデバイスＤの位置補正情報とを基に、移載昇降部２５における４基のデバイス把持部３０先端の吸着ノズル３１を、交換装着可能なクランパ３７と共に位置合わせして、デバイスＤを測定ソケット２０ａ〜２０ｄの接触子に正確に押圧して測定することができる。
ところで、デバイス把持部３０先端のクランパ３７の交換装着機構１１０には、楔固定方式と称する機構を採用したため、容易にクランパ３７を交換することができ、測定能率の向上が期待できる。
かかる交換装着機構１１０について、交換操作手順を説明すると、次の通りである。
すなわち、解除操作するには、つまみ１１２を引くと共につまみ１１２先端のローレット加工されたつまみを回転操作することでフック部材１１６のロックを解除し、その状態でつまみ１１２を固定する（図２１参照）。
次いで、フック部材１１６を矢印方向に押すことで、フック部材１１６はガイドピン１１４をガイドとして圧縮ばね１１５を押し、矢印の方向に移動する。これに伴い、クランパ３７に固定しているプレート１１７側部中央の側方に突出する傾斜突部１１７ａ斜面から、フック部材１１６のフック部１１６ｆ内側斜面が矢印方向に離脱するように移動し、クランパ３７のプレート１１７側部中央の傾斜突部１１７ａとフック部材１１６のフック部１１６ｆ内側斜面との係合状態、すなわち楔を利用した固定を解除することができる（図２２参照）。
一方、クランパ３７を固定する場合は、フック部材１１６を矢印の方向に押し、フック部材１１６を本体に挿入して、クランパ３７をばね力で戻すことにより、クランパ３７の斜面とフック部材１１６の斜面がかみ合うことで、楔効果でクランパ３７を圧縮ばね１１５の弱い力で強固に固定する。固定後は、つまみ１１２を回転してつまみ１１２のロックを解除し、つまみ１１２をフック部材１１６に挿入して、ロックを行うことができるのである。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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