(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の円周軌跡上に互いに一定の角度間隔をおいて配設された少なくとも３個のＩＣ吸着ヘッドと、前記円周軌跡上の一箇所をＩＣ供給排出位置として該ＩＣ供給排出位置を基点に前記円周軌跡を前記ＩＣ吸着ヘッドの個数分だけ等分した位置にそれぞれ設けられたテストステーションと、前記等分した角度ピッチ分の間欠送り動作により、前記ＩＣ吸着ヘッドで吸着保持したＩＣを各々のテストステーションに順次供給するユニット駆動系とを有するロータリーインデックスユニットと、
両端にそれぞれＩＣ載置部が設けられたシャトル本体と、一端側のＩＣ載置部を未測定ＩＣの投入位置に配置し且つ他端側のＩＣ載置部を前記ＩＣ供給排出位置に配置してなる第１の状態と、前記一端側のＩＣ載置部を前記ＩＣ供給排出位置に配置し且つ前記他端側のＩＣ載置部を測定済ＩＣの分類位置に配置してなる第２の状態との間で前記シャトル本体を直線的に往復移動させるシャトル駆動系とを有するＩＣ移送シャトルと
を備えたことを特徴とするＩＣテストシステム。
【請求項２】
前記ＩＣ吸着ヘッドは、同時に２個又はそれ以上のＩＣを吸着保持することを特徴とする請求項１記載のＩＣテストシステム。
【請求項３】
前記ＩＣ吸着ヘッドは、前記ＩＣを吸着保持するための吸着面の外側に、前記ＩＣのリード端子を前記テストステーションのソケット端子に電気的に接続させるためのリード押えを一体に有することを特徴とする請求項１記載のＩＣテストシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組立が完了したＩＣの電気的な測定を行う際に用いて好適なＩＣテストシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、組立が完了したＩＣの電気的な測定項目としては、デバイス配線系のオープン・ショートをチェックする導通検査と、デバイス固有の電気的な特性をチェックする電気特性検査とがある。
従来では、これらの検査がそれぞれ独立した別々の工程で行われ、導通検査でＯＫ判定されたＩＣだけを次の電気特性検査に移送する方式を採用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来においては、ＩＣの導通検査と電気特性検査とがそれぞれ別々の工程で行われるため、各々の工程でハンドラ等によるＩＣの供給、排出を個別に行う必要があり、効率的とは言えなかった。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、その目的は、従来よりも効率良くＩＣの電気的な測定を行うことができるＩＣテストシステムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、所定の円周軌跡上に互いに一定の角度間隔をおいて配設された少なくとも３個のＩＣ吸着ヘッドと、円周軌跡上の一箇所をＩＣ供給排出位置として該ＩＣ供給排出位置を基点に円周軌跡をＩＣ吸着ヘッドの個数分だけ等分した位置にそれぞれ設けられたテストステーションと、等分した角度ピッチ分の間欠送り動作により、ＩＣ吸着ヘッドで吸着保持したＩＣを各々のテストステーションに順次供給するユニット駆動系とを有するロータリーインデックスユニットと、両端にそれぞれＩＣ載置部が設けられたシャトル本体と、一端側のＩＣ載置部を未測定ＩＣの投入位置に配置し且つ他端側のＩＣ載置部をＩＣ供給排出位置に配置してなる第１の状態と、一端側のＩＣ載置部をＩＣ供給排出位置に配置し且つ他端側のＩＣ載置部を測定済ＩＣの分類位置に配置してなる第２の状態との間でシャトル本体を直線的に往復移動させるシャトル駆動系とを有するＩＣ移送シャトルとを備えたＩＣテストシステムである。
【０００６】
したがって本発明のＩＣテストシステムでは、いずれか一つのテストステーションを導通検査用とし、その次のテストステーションを電気特性検査用として設定すれば、ユニット駆動系の一回の間欠送り動作によって各テストステーション間でのＩＣの供給・排出が同時になされるとともに、電気特性検査を行っている間に導通検査が完了するようになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係わるＩＣテストシステムの一実施形態を説明する概略構成図であり、これはシステム内における平面的な各部のレイアウトを示している。
図１に示すＩＣテストシステムは、主として、第１供給ロボット１と、第２供給ロボット２と、ＩＣ移送シャトル３と、ロータリーインデックスユニット４と、分類ロボット５とから構成されている。
【０００８】
第１供給ロボット１は、供給トレイ６に収納されたＩＣをプリヒートトレイ７に移載するもので、本システムでは供給トレイ６から同時に２個のＩＣがプリヒートトレイ７に順次供給されるようになっている。
第２供給ロボット２は、プリヒートトレイ７にて所定温度に加熱されたＩＣをＩＣ移送シャトル３に移載するもので、本システムでは上記第１供給ロボト１と同様にプリヒートトレイ７から同時に２個のＩＣがＩＣ移送シャトル３に順次供給されるようになっている。
【０００９】
ＩＣ移送シャトル３は、第２供給ロボット２から受け取った未測定のＩＣを後述するロータリーインデックスユニット４のＩＣ供給排出位置（Ｐ２）に移送するとともに、そのロータリーインデックスユニット４から排出された測定済のＩＣを後述する分類位置（Ｐ３）に移送するものである。
このＩＣ移送シャトル３は例えば長尺ブロック状をなすシャトル本体８を有し、このシャトル本体８の両端にそれぞれＩＣ載置部８ａ，８ｂが設けられている。また、シャトル本体８は図示せぬシャトル駆動系によって移動自在に設けられている。
【００１０】
ここでシャトル駆動系は、例えばシャトル本体８に係合しつつシャトル本体８の移動方向を規制するリニアガイドと、このリニアガイドに沿ってシャトル本体８を移動させるための駆動機構（例えば、モータ等を駆動源としたボールネジユニット等）とからなるもので、本システムでは未測定ＩＣの投入位置Ｐ１と測定済ＩＣの分類位置Ｐ３とを結ぶ直線上の中間位置にロータリーインデックスユニット４のＩＣ供給排出位置Ｐ２を設定し、図示のごとく一端側のＩＣ載置部８ａを未測定ＩＣの投入位置（第２供給ロボット２によるＩＣ供給位置）Ｐ１に配置し且つ他端側のＩＣ載置部８ｂをＩＣ供給排出部Ｐ２に配置してなる「第１の状態」と、一端側のＩＣ載置部８ａをＩＣ供給排出部Ｐ２に配置し且つ他端側のＩＣ載置部８ｂを測定済ＩＣの分類位置Ｐ３に配置してなる「第２の状態」との間でシャトル本体８を直線的に往復移動させる。
【００１１】
ロータリーインデックスユニット４は、主として、組立が完了したＩＣの電気的な測定を自動的に行うものである。
本システムでは所定の円周軌跡Ｌ上に互いに一定の角度間隔、例えば９０°の角度間隔をおいて４個のＩＣ吸着ヘッド９（図２）が分割して配設されている。各々のＩＣ吸着ヘッド９は測定対象となるＩＣを吸着保持するもので、図２に示すようなユニット駆動系１０によって支持されている。
【００１２】
ユニット駆動系１０は、ロータリーシリンダ等からなる回転駆動部１１と、この回転駆動部１１によって回転駆動されるヘッド支持部材１２と、上記回転駆動部１１の回転角を検出するための角度検出センサ（不図示）とを備えている。このうち、ヘッド支持部材１２の端部は、ユニット駆動系１０の回転中心軸Ｚからそれぞれ４方向に延出しており、これらの延出端にアングル部材１３を介してＩＣ吸着ヘッド９が取り付けられている。またアングル部材１３にはシリンダ１４が搭載され、このシリンダ１４によってＩＣ吸着ヘッド１４が昇降可能に支持されている。
【００１３】
さらに各々のＩＣ吸着ヘッド９には、図３に示すように、ＩＣ１５を吸着保持ための吸着面１６が所定の間隔で２つ並んで形成されており、各々の吸着面１６に連通して設けられた通孔１７を介して真空引きすることにより、１つの吸着面１６で一個のＩＣ１５を吸着保持し得る構成となっている。つまり、ＩＣ吸着ヘッド９は、同時に２個のＩＣ１５を吸着保持することができる。
また、各吸着面１６の外側には、ＩＣ１５のリード端子１５ａを後述するテストステーションのソケット端子（２３）に電気的に接続させるためのリード押え１８が一体に設けられている。
【００１４】
加えて、ロータリーインデックスユニット４は、上記円周軌跡Ｌ上の一箇所をＩＣ供給排出部Ｐ２としている。そして、そのＩＣ供給排出位置Ｐ２を基点に円周軌跡Ｌを上記ＩＣ吸着ヘッド９の個数分だけ等分した位置、つまりＩＣ供給排出位置Ｐ２を基点に円周軌跡Ｌを４等分した位置に、それぞれテストステーション１９，２０，２１が設けられている。
本システムでは、上記各テストステーション１９〜２１のうち、円周軌跡Ｌ上におけるＩＣ吸着ヘッド９の移動方向（図中矢印方向）にしたがって最初のテストステーション１９をＩＣ１５のオープン・ショートチェックのための導通検査ステーションとし、次のテストステーション２０をＩＣ１５のファイナルチェックのための電気特性検査ステーションとし、残りのテストステーション２１をそれ以外の付帯検査のためのオプションステーションとしている。
【００１５】
このうち、導通検査用と電気特性検査用の各テストステーション１９，２０には図３に示すように、被測定デバイスとなるＩＣ１５と各ステーションでのテスト回路とを電気的に接続させるためのソケット２２が設けられている。このソケット２２は、ＩＣ吸着ヘッド９のＩＣ吸着個数に対応して各テストステーション１９，２０に並列に２個ずつ設けられている。またソケット２２には、例えばプレスカットで成形されたソケット端子２３が装着されており、このソケット端子２３を導通媒体としてＩＣ１５とテスト回路との電気的な接続状態が得られるようになっている。
【００１６】
上記構成からなるロータリーインデックスユニット４では、ユニット駆動系１０によって支持された４個のＩＣ吸着ヘッド９が、円周軌跡Ｌに設けられたＩＣ供給排出位置Ｐ２や各テストステーション１９〜２１に対してそれぞれ一個ずつ配置される。そして、ユニット駆動系１０における回転駆動部１１の駆動によって各ＩＣ吸着ヘッド９が円周軌跡Ｌに沿って図中矢印方向に周回移動する
その際、上記の角度検出センサ（不図示）の出力信号に基づいて回転駆動部１１の回転駆動量を制御することで、円周軌跡Ｌを等分した角度ピッチ分、つまり９０°ピッチの間欠送り動作がなされ、これによって各々のＩＣ吸着ヘッド９で吸着保持されたＩＣ１５がＩＣ供給排出位置Ｐ２から各テストステーション１９〜２１に順次供給され、最終的に元のＩＣ供給排出位置Ｐ２に戻される。
【００１７】
分類ロボット５は、ＩＣ移送シャトル３にて分類位置Ｐ３に移送された検査済のＩＣ１５をロータリーインデックスユニット４でのテスト結果に応じて分類するものである。
この分類ロボット５は、テスト結果で不良と判定されたＩＣ１５があると、これを一旦反転ステージ２４に送り、そこでＩＣ１５の向きを９０°反転させてからＮＧトレイ２５に移載する。反転ステージ２４は、不良ＩＣ１５の向きとＮＧトレイ２５の向きを整合させる役目を果たす。一方、テスト結果で良品と判定されたＩＣ１５については、その電気的特性に応じて分類位置Ｐ３から良品トレイ２６，２７に移載する。
なお、未測定のＩＣ１５が収納された供給トレイ６と、測定済のＩＣ１５が収納される良品トレイ２６，２７との間には、空のトレイ２８を収容するための空間が確保されている。
【００１８】
続いて、上記構成からなるＩＣテストシステムの動作について説明する。
先ず、供給トレイ６に収納された未測定のＩＣ１５は、図中▲１▼矢印で示すように第１供給ロボット１によって取り出され、プリヒートトレイ７に順次供給される。
プリヒートトレイ７に移載されたＩＣ１５は、所定温度に加熱されたのち、第２供給ロボット２により取り出され、そのまま図中▲２▼矢印で示すように未測定ＩＣの投入位置Ｐ１に移送される。その間、供給トレイ６からプリヒートトレイ７へのＩＣ１５の移載は第１供給ロボット１によって継続的に行われる。
ちなみに、第１供給ロボット１と第２供給ロボット２とは、ＩＣ吸着ヘッド９の吸着保持個数に対応して、どちらもＩＣ１５を２個ずつ取り扱う。また、各供給ロボット１，２は、それぞれにピックアップした２個のＩＣ１５の間隔を、ＩＣ吸着ヘッド９の仕様に合わせて適宜変化させる。
【００１９】
一方、第２供給ロボット２によるＩＣ供給位置となる未測定ＩＣの投入位置Ｐ１には、第２供給ロボット２の移載動作に合わせてＩＣ移送シャトル３のシャトル本体８が待機している。このときシャトル本体８は、その一端側のＩＣ載置部８ａを上記投入位置Ｐ１に配置し且つ他端側のＩＣ載置部８ａをロータリーインデックスユニット４のＩＣ供給排出位置Ｐ２に配置した「第１の状態」で待機しているため、第２供給ロボット２によって移送された２個のＩＣ１５はシャトル本体８の一端側に設けられたＩＣ載置部８ａに置かれる。
【００２０】
こうしてＩＣ１５を受け取ると、図示せぬシャトル駆動系の駆動力によってシャトル本体８が図中二点鎖線の矢印方向に直線移動する。これにより、シャトル本体８の一端側のＩＣ載置部８ａはそこに移載された２個のＩＣ１５とともにロータリーインデックスユニット４のＩＣ供給排出位置Ｐ２に配置され、同他端側のＩＣ載置部８ｂは測定済ＩＣの分類位置Ｐ３に配置される。つまり、先に述べた「第２の状態」となる。
【００２１】
次いで、ＩＣ供給排出位置Ｐ２にＩＣ１５が配置されると、円周軌跡Ｌ上の同位置（Ｐ２）に待機していたＩＣ吸着ヘッド９が下降して、シャトル本体８に載っている２個のＩＣ１５を同時に吸着保持する。
その後、ＩＣ吸着ヘッド１９にて吸着保持されたＩＣ１５は、ユニット駆動系１０の９０°分の間欠送り動作によって次のテストステーション１９に送られる。このテストステーション１９ではＩＣ吸着ヘッド９の下降によって図３に示すように各ＩＣ１５をソケット２２に載せる。そして、ＩＣ吸着ヘッド９の吸着面１６でＩＣ１５を吸着保持したまま、吸着面１６の外側に設けられたリード押え１８でＩＣ１５のリード端子１５ａをソケット端子２３に接触させる。
これによりＩＣ１５と導通検査用のテスト回路とが電気的に接続され、ＩＣ１５の導通チェックが行われる。
【００２２】
その間、シャトル本体８は先程の反対方向（図中二点鎖線で示す方向）に直線移動して元の「第１の状態」に戻り、この状態で第２供給ロボット２の移載動作によりプリヒートトレイ７からシャトル本体８へのＩＣ１５の移載が行われる。そして再び、図中二点鎖線の矢印方向にシャトル本体８が直線移動して、ロータリーインデックスユニット４のＩＣ供給排出位置Ｐ２に次に測定すべきＩＣ１５が供給され、そこに待機する上記とは別のＩＣ吸着ヘッド９により上記同様の手順でＩＣ１５が吸着保持される。こうしたＩＣ供給排出位置Ｐ２に対するＩＣ１５の供給動作は、ユニット駆動系１０によるＩＣ吸着ヘッド９の周回移動が一回行われるたびに繰り返される。
【００２３】
次に、先程の導通チェックが完了すると、ＩＣ吸着ヘッド９の上昇によってテストステーション１９のソケット２２からＩＣ１５が離反し、この時点で再びユニット駆動系１０の間欠送り動作が行われる。
これにより、４分割された各ＩＣ吸着ヘッド４は円周軌跡Ｌ上を同時に周回移動し、ＩＣ供給排出位置Ｐ２で新たに吸着保持されたＩＣ１５は図中▲４▼矢印で示すように導通検査用のテストステーション１９へ送られ、導通チェックを終えたＩＣ１５は図中▲５▼矢印で示すように次の電気特性検査用のテストステーション２０へと送られる。
【００２４】
各々のテストステーション１９，２０では、先程と同様に手順によって図３に示すようにＩＣ１５とソケット２２とが結合され、一方のテストステーション１９ではＩＣ１５の導通チェックが、また他方のテストステーション２０ではＩＣ１５の電気特性チェックが行われる。このとき、電気特性チェックは導通チェックよりも長い時間を要するため、電気特性チェックが行われている間に導通チェックが完了することになる。したがってテストステーション１９では、導通チェックの完了とともにＩＣ吸着ヘッド９が上昇し、そのままテストステーション２０での電気特性チェックが完了するのを待つ。
なお、テストステーション１９での導通チェックで不良と判定されたＩＣ１５については、次のテストステーション２０に送られても電気特性チェックは行われない。
【００２５】
テストステーション２０での電気特性チェックが完了すると、ユニット駆動系１０による９０°ピッチ分の間欠送り動作により、図中▲４▼▲５▼▲６▼矢印で示すように各ＩＣ供給ヘッド９が周回移動する。これにより、ＩＣ供給排出位置Ｐ２から導通チェック用のテストステーション１９へ、またテストステーション１９から電気特性チェック用のテストステーション２０へ、さらにテストステーション２０からオップション用のテストステーション２１へと、それぞれのＩＣ吸着ヘッド９で吸着保持されたＩＣ１５が送られる。
【００２６】
その後、上記同様の手順でＩＣ１５の測定が行われ、最も時間がかかる電気特性チェック用のテストステーション２０での検査が完了すると、再びユニット駆動系１０によって９０°ピッチ分の間欠送り動作がなされる。
これにより、一番最初にロータリーインデックスユニット４に供給されたＩＣ１５は元のＩＣ供給排出位置Ｐ２に戻される。このとき、ＩＣ供給排出位置Ｐ２には、第２供給ロボット２によってＩＣ載置部８ａに移載されたＩＣ１５をロータリーインデックスユニット４に供給すべく、シャトル本体８が「第１の状態」で待機しており、その他端側のＩＣ載置部８ｂにＩＣ吸着ヘッド９から測定済のＩＣ１５が受け渡される。つまり、この時点では、シャトル本体８の両端のＩＣ載置部８ａ，８ｂに対して、未測定のＩＣ１５と測定済のＩＣ１５の両方が載せられた状態となる。
【００２７】
したがって次にシャトル本体８が図中二点鎖線の矢印方向に直線移動した際には、一端側のＩＣ載置部８ａに載せられた未測定のＩＣ１５が図中▲３▼矢印のようにＩＣ供給排出位置Ｐ２に移送され、これと同時に他端側のＩＣ載置部８ｂに載せられた測定済のＩＣ１５が図中▲７▼矢印のように分類位置Ｐ３に移送される。
分類位置Ｐ３に移送されたＩＣ１５は、分類ロボット５によってシャトル本体８から取り上げられる。そして、ロータリーインデックスユニット４の各テストステーション１９〜２１でのテスト結果において、不良と判定されたＩＣ１５は図中▲８▼矢印で示すように反転ステージ２２に置かれ、そこで９０°向きを反転されたのち、図中▲９▼矢印で示すようにＮＧトレイ２５へと収納される。これに対して、良品と判定されたＩＣ１５は上記分類位置Ｐ３からそのまま良品トレイ２６，２７へと収納される。
【００２８】
以降、上記一連の動作が順に繰り返され、最後のＩＣ１５が分類ロボット５によって分類収納された時点で所定個数（例えば１ロット分）のＩＣ１５の電気的な測定が終了する。
【００２９】
このように上記ＩＣテストシステムにおいては、テストステーション２０での電気特性チェックを行っている間に、テストステーション１９での導通チェックを完了させることができる。また、各テストステーション１９〜２１間でのＩＣ１５の供給・排出をユニット駆動系１０の一回の間欠送り動作によって同時に行うことができる。そのため、実質的に導通チェックのための検査所要時間（テスターへのＩＣ１５の供給・排出時間も含む）を削減することが可能となる。
【００３０】
またＩＣ移送シャトル３では、ユニット移動系１０の間欠送り動作に同期したシャトル本体８の直線的な往復移動によって、未測定ＩＣの投入位置Ｐ１からＩＣ供給排出位置Ｐ２へのＩＣ１５の移送と、ＩＣ供給排出位置Ｐ２から測定済ＩＣの分類位置Ｐ３へのＩＣ１５の移送とが同時に行われるため、ロータリーインデックスユニット４への未測定ＩＣの供給と、ロータリーインデックスユニット４からの測定済ＩＣの排出とを、限られたスペースの中できわめて迅速に行うことができる。
【００３１】
さらに本システムでは、各々のＩＣ吸着ヘッド９でＩＣ１５を吸着保持し、その吸着状態のままで、テストステーション１９，２０に設けられたソケット２２にＩＣ１５を直に押し込み、リード押え１８にてリード端子１５ａとソケット端子２３との電気的な接続状態を得るコンタクト方式を採用しているため、ＩＣ吸着ヘッド９に無駄な動作がなく、これによってインデックスタイムの時間短縮が図られる。
【００３２】
なお、上述した実施形態においては、ロータリーインデックスユニット４の円周軌跡Ｌ上に４個のＩＣ吸着ヘッド９を配設して、ＩＣ供給排出位置Ｐ２を基点とした円周軌跡Ｌの等分位置に３つのテストステーション１９〜２１を設けるようにしたが、通常の電気的なＩＣの測定に際しては、導通チェック用と電気特性チェック用の二つのテストステーションがあれば十分に機能する。そのため、ＩＣ吸着ヘッド９の設置個数としては、少なくとも３個あれば十分に対応することができる。
しかしながら本システムのように導通チェック用と電気特性チェック用の他に、オプション用のテストステーション２１を１つ又はそれ以上設けるようにすれば、このテストステーション２１にてＩＣ測定後の検査、例えば画像処理によるリード曲がりの検査等を行うことで、さらなる工数の削減が可能となる。
【００３３】
また本システムのように、一個のＩＣ吸着ヘッド９で同時に２個又はそれ以上のＩＣ１５を吸着保持するようにすれば、ＩＣの電気的な測定をより高速で行うことが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のＩＣテストシステムによれば、円周軌跡上の一箇所をＩＣ供給排出位置として該ＩＣ供給排出位置を基点に円周軌跡をＩＣ吸着ヘッドの個数分だけ等分した位置にそれぞれテストステーションを設け、個々のＩＣ吸着ヘッドで吸着保持したＩＣを、ユニット駆動系の間欠送り動作によって各々のテストステーションに順次供給する方式を採用しているため、各テストステーション間でのＩＣの供給・排出をユニット駆動系の一回の間欠送り動作によって同時に行うことができる。またユニット駆動系によるＩＣ吸着ヘッドの移動方向にしたがって、いずれか一つのテストステーションを導通検査用とし、その次のテストステーションを電気特性検査用として設定することにより、一つのシステムの中で電気特性検査を行っている間に導通検査を完了させることができる。したがって、実質的に導通検査のための所要時間を削減することが可能となり、ＩＣの電気的な測定を行うにあたって作業効率の大幅な向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるＩＣテストシステムの一実施形態を説明する概略構成図である。
【図２】ロータリーインデックスユニットの説明図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【符号の説明】
３  ＩＣ移送シャトル              ４  ロータリーインデックスユニット
８  シャトル本体                  ８ａ，８ｂ  ＩＣ載置部
９  ＩＣ吸着ヘッド                １０  ユニット駆動系
１５  ＩＣ                        １６  吸着面
１８  リード押え                  １９〜２１  テストステーション
２３  ソケット端子                Ｌ  円周軌跡
Ｐ１  投入位置                    Ｐ２  ＩＣ供給排出位置
Ｐ３  分類位置
【図１】
0003570018.tif 000002
【図２】
0003570018.tif 000003
【図３】
0003570018.tif 000004