(57)【要約】【課題】ＩＣチップ検査システムにおいて、システムの利用効率を向上させることにある。【解決手段】ＩＣチップを検査する為の電気機械的システムは、ＩＣ−チップを含むＩＣモジュールのグループを保持する為のソケットを備えたチップ保持サブアセンブリと、チップ保持サブアセンブリをシステム内の搬入位置からシステム内の検査位置まで及びその逆に自動的に移動する為の移動機構と、そのサブアセンブリが検査位置にあるときのみ、ＩＣモジュールに接触する温度制御機構と、チップ保持サブアセンブリが搬入位置にあるときに、ＩＣモジュールを自動的にソケットに搬入及びソケットから搬出するチップ搬送機構と、を含む。検査位置では、温度制御機構が、ＩＣ−モジュールの温度を制御するために接触する。搬入位置では、チップ搬送機構は、チップ保持サブアセンブリのソケットからＩＣ−モジュールの１グループを搬出し、他の１つのＩＣ−モジュールのグループをそのソケットに搬入する。【選択図】図２
2007510932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＩＣ−チップを検査する為の電気機械システムであって、
反対側に第１及び第２面を有する平面状の形状を有し、前記第１面に前記複数のＩＣ−チップを含むＩＣ−モジュールのグループを保持する為のソケットを備えたチップ保持サブアセンブリと、
前記チップ保持サブアセンブリをシステム内の搬入位置からシステム内の検査位置まで及びその逆に、自動的に移動する為の移動手段と、
前記サブアセンブリが前記検査位置にある場合のみに、前記チップ保持サブアセンブリ上の前記ＩＣ−モジュールに電力を送る電源手段と、
前記チップ保持サブアセンブリが前記搬入位置にある間に、前記ＩＣ−モジュールを前記ソケットに搬入及び前記ソケットから搬出する為のチップ搬送手段と、
を備え、
前記電源手段は、ａ）前記第２面に固着され、ｂ）前記チップ保持サブアセンブリと共に前記搬入位置から前記検査位置に移動し、ｃ）前記チップ保持サブアセンブリを直接貫通する配線により前記ソケットに電力を送ることを特徴とする、
ＩＣチップ検査システム。
【請求項２】
前記チップ搬送手段は、
前記ＩＣ−チップを、ソースコンテナから前記ソケットに、及び、前記ソケットから少なくとも１つの合格コンテナ又は不合格コンテナに、移動させる為のロボットアーム手段を有する、請求項１記載のＩＣチップ検査システム。
【請求項３】
前記ロボットアームが、前記コンテナの任意の１つで、前記ＩＣチップを空にするか又は前記ＩＣチップで満杯にした場合に、そのコンテナを自動的に置き換える手段を更に備えた、請求項２記載のＩＣチップ検査システム。
【請求項４】
前記チップ保持サブアセンブリ上の各ソケットは、前記搬入位置及び前記検査位置において下を向いており、上を向いた電気端子を持つＩＣ−モジュールを受け取る、請求項２記載のＩＣチップ検査システム。
【請求項５】
前記ロボットアーム手段は、各ＩＣ−モジュールを、前記電気端子が下を向いている初期位置から１８０°反転させる、請求項４記載のＩＣチップ検査システム。
【請求項６】
各ソースコンテナ、各合格コンテナ、各不合格コンテナは、ＪＥＤＩＣトレイである、請求項２記載のＩＣチップ検査システム。
【請求項７】
前記検査位置で前記チップ保持サブアセンブリに保持された全ＩＣ−モジュールに検査信号を送る為の信号発生手段を更に備える、請求項１記載のＩＣチップ検査システム。
【請求項８】
前記信号発生手段は、
前記チップ保持サブアセンブリの前記第２面に固着され、前記サブアセンブリと共に前記搬入位置から前記検査位置に移動するデジタル状態装置と、
静止しており、前記状態装置に通信チャンネルを介して結合された主制御装置と、
を有する請求項７記載のＩＣチップ検査システム。
【請求項９】
前記信号発生手段は、前記チップ保持サブアセンブリ上の前記ＩＣ−チップを予め定められた状態に置くが前記ＩＣ−チップを機能的に検査はしない検査信号を送る、請求項７記載のＩＣチップ検査システム。
【請求項１０】
前記信号発生手段は、前記チップ保持サブアセンブリ上の前記ＩＣ−チップを機能的に検査する検査信号を送る、請求項７記載のＩＣチップ検査システム。
【請求項１１】
前記移動手段は、前記チップ保持サブアセンブリを水平方向に前記搬入位置と前記検査位置との間で往復移動のみさせ、
前記システムは、前記検査位置において、前記チップ保持サブアセンブリ上の前記ＩＣ−モジュールに、鉛直方向に移動して接触する温度制御手段を含む、請求項１記載のＩＣチップ検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路チップ（ＩＣ−チップ）を検査するための電気機械システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的に、１つのＩＣ−チップは、１０万個〜１００万個のトランジスタを含み、ＩＣ−チップが顧客に販売される前に検査されなければならない。通常、各ＩＣ−チップは、検査前に、集積回路モジュール（ＩＣ−モジュール）に組み込まれる。１つのタイプのＩＣ−モジュールでは、ＩＣ−チップが基板に固定され、蓋で覆われる。
或いは、ＩＣ−モジュールの蓋が付けなくても良い。何れの場合も、電気的な端子は、基板上の設けられ、その基板は微小な導電体によってＩＣ−チップに接続される。
【０００３】
従来技術では、ＩＣ−チップを検査する１つの方法は以下の通りである。先ず、ＩＣ−モジュールのグループが印刷回路基板に装着されたソケットに手動で設置される。印刷回路基板は、その基板の端部に電気的な端子を持ち、それらの端子は、ＩＣ−モジュール中のＩＣ−チップに検査信号及びＤＣパワーを伝達する。上記印刷回路基板はいくつか準備される。
【０００４】
全ての印刷回路基板に対してＩＣ−モジュールがソケットに設置された後、実際の検査が行われる電気機械システムの固定スロットにそれらの印刷回路基板が挿入される。各印刷回路基板がスロットに挿入されたとき、印刷回路基板の端部にある電気的な端子が、スロット内に配置された対応する端子に接続される。
【０００５】
通常、各スロットは鉛直配向しており、全スロットは水平方向の列に並んで配置される。複数の信号線がシステムのバックプレーンに設けられ、それらの信号線は、スロット内のコネクタから検査信号発生器まで延びている。検査信号発生器は、ＩＣ−チップに検査信号を送信し、ＩＣ−チップから応答を受信する。また、電力線がバックプレーンに設けられ、電力線はスロットのコネクタから１又は複数の電源に接続されている。
【０００６】
しばしば、ＩＣ−チップに対して“バーンイン”検査を行い、検査信号と共に又は検査信号を供給せずにＩＣ−チップに電力を供給する間に、ＩＣ−チップが高温に保持される“バーンイン”検査をＩＣ−チップに行うことが好ましい。高温によってＩＣ−チップ内の欠陥の発生が加速される。従来技術では、バーンイン検査は、上記システムをオーブンに入れ、ファンをオーブン内に配置して実行される。ファンは、熱い空気を循環させてＩＣ−モジュールを通過させる。
【０００７】
しかし、上記従来技術のシステムの１つの問題は、ＩＣ−チップが検査される温度が正確に調整できないことである。この不正確さは、一つには、温度の変動、各ＩＣ−モジュールを通過する空気の速度によって引き起こされる。また、この不正確さは、各ＩＣ−チップが検査されているときに消費する電力の変動によって引き起こされ、この問題は電力の変動の大きさが増すほど悪化する。
【０００８】
上述の問題は、より最近の従来技術であるＩＣ−チップの検査システムによって克服されている。この検査システムは、ツスタニスキー他による米国特許６，３０７，３９１、“閉状態の範囲にわたって略一定な力で押圧された電気的なコンタクトを開閉するバネによる旋回弾性機構”に開示されている。‘３９１システムは、“チップ保持サブアセンブリ”１２と、“電力変換サブアセンブリ”１３と、“温度調整サブアセンブリ”１４とを備えている。これらの３つのサブアセンブリ１２，１３，１４からなるセットの複数が、フレーム１１に保持されている。これらの全てのサブアセンブリは、上記特許において図１Ａ−１Ｃ、図２に示されている。
【０００９】
‘３９１システムにおいて、全てのチップ保持サブアセンブリ１２をフレーム１１から手動で取り外すことによって検査が開始される。その後、各チップ保持サブアセンブリ１２上の複数のソケット１２ｂにＩＣ−モジュールのグループが手動で装着される。次に、各チップ保持サブアセンブリ１２が、対応する１つの電力変換サブアセンブリ１３と、対応する１つの温度調整サブアセンブリ１４との間に配置されるように、全チップ保持サブアセンブリ１２が、フレーム１１に手動で戻されて設置される。その後、対応するサブアセンブリ１２，１３，１４は、“押圧機構”１５によって互いに押圧される。
【００１０】
対応するサブアセンブリ１２，１３，１４が互いに押圧される間に、ＩＣ−チップが検査される。検査の間、電力変換サブアセンブリ１３からＩＣ−チップに電力が供給される。また、電気検査信号がＩＣ−チップに送られても良い。何れの場合も、温度調整サブアセンブリ１４によって選択可能な温度に維持される。温度調整サブアセンブリ１４は、ＩＣ−モジュールに接触して熱電伝導によりＩＣ−モジュールを冷却及び／又は加熱する。
【００１１】
ＩＣ−モジュールの検査終了後、押圧機構１５が、サブアセンブリ１３，１４，１５を互いに押圧することを停止する。その後、全チップ保持サブアセンブリ１２がフレーム１１から手動で取り外され、ＩＣ−モジュールがソケット１２ｂから手動で取り外される。その後、他のＩＣ−モジュールのグループが同様の方法で検査される。
【００１２】
しかしながら、‘３９１システムの主な欠点は、ＩＣ−モジュールがチップ保持サブアセンブリに着脱される間には、’３９１システムは、ＩＣ−チップを実際に検査することに利用されないことである。また、他の欠点は、ＩＣ−モジュールをチップ保持サブアセンブリに手動で着脱することが、労働集約的、即ちコスト高であり、また、ミスを発生し易いことである。例えば、１つの一般的なミスは、ＩＣ−モジュールをチップ保持サブアセンブリに手動で着脱する際に、作業者が静電気保護の為の適切な注意を取り損うことにより、ＩＣ−チップを誤って破損することである。
【００１３】
上記利用上の問題に対処するために、チップ保持サブアセンブリの予備セットが準備され、１つのセットにＩＣ−モジュールが着脱される間、他のセットがシステム内のＩＣ−チップを検査することに用いられる。しかし、チップ保持サブアセンブリ１２の予備セットを提供することはコストを倍増させる。更に、‘３９１システムは、任意の１つのチップ保持サブアセンブリ１２が、フレーム１１に着脱される間には、ＩＣ−チップを検査することに用いられない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、ここで主張する本発明の主要な目的は、上記１又は複数の問題を克服する新規のＩＣ−チップ検査システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
ここでクレームされる発明は、ＩＣ−チップを検査する為の電気機械システムであり、以下の要素を含んでいる。当該要素は、１）ＩＣ−チップを含むＩＣ−モジュールのグループを保持するためのソケットを備えるチップ保持サブアセンブリ、２）チップ保持サブアセンブリをシステム内の搬入位置からシステム内の検査位置まで、及びその逆に、自動的に移動させる移動機構、３）チップ保持サブアセンブリが検査位置にあるときのみ、チップ保持サブアセンブリ上のＩＣ−モジュールに電力を送る電源、４）チップ保持サブアセンブリが検査位置にあるときのみ、チップ保持サブアセンブリ上のＩＣ−モジュールに接触する温度制御機構、５）チップ保持サブアセンブリが搬入位置にあるときに、ＩＣ−モジュールをソケットに自動的に搬入及び搬出するチップ搬送機構、である。
【００１６】
上記システムによれば、ＩＣ−チップが手動で搬送されることなく、ＩＣ−チップの複数のグループにバーンイン検査が実行される。この特徴は、チップ保持サブアセンブリをシステム内で開始位置と検査位置との間で往復移動させることにより達成される。開始位置では、チップ搬送機構は、チップ保持サブアセンブリ上のソケットからＩＣモジュールの１グループを搬出し、そのソケットに他の１グループのＩＣモジュールを搬入する。検査位置では、電源によりＩＣ−モジュールに電力が送られ、温度制御機構がＩＣ−モジュールと接続され、この結果、熱伝導によりＩＣ−モジュールの温度が制御される。
【００１７】
１つの実施形態では、チップ保持サブアセンブリは、ＩＣ−モジュールを１の供給コンテナからチップ保持サブアセンブリ上のソケットに移動させ、ＩＣ−モジュールをソケットから少なくとも１つの合格コンテナ及び少なくとも１つの不合格コンテナに移動させるロボットアームを備える。
【００１８】
他の実施形態では、上記ロボットアームと共に、コンテナ交換機構が提供される。コンテナ交換機構は、ロボットアームが上記１つのコンテナをＩＣ−モジュールで満載した場合または空にしたときに、そのコンテナを交換する。
【００１９】
更に他の実施形態では、チップ保持サブアセンブリ上のＩＣ−チップに検査信号を送る検査信号発生器が提供される。この検査信号発生器の一部は、チップ保持サブアセンブリに強固に固定され、チップ保持サブアセンブリと共に開始位置及び検査位置に移動する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
ここで、本発明の好ましい一実施形態であるＩＣ−チップを検査するための電気機械システム１０に詳細に説明する。このシステム１０の３次元な構成を図１に示す。
【００２１】
図１のシステム１０は、異なる機能を果たす幾つかのモジュールを備え、これらのモジュールは、以下の参照符号：２１−２４、３１−３４、４１−４４、４０、５０、６０、７０及び８０によって識別される。これらの各モジュールが果たす特定の機能を以下のテーブル１に示す。
テーブル１
モジュール 説明
２１――――――――――モジュール２１は、各々が特定の機能を果たす３つサブアセンブリの組み合わせである。１つのアセンブリは、検査されるべきＩＣ−チップの１グループを保持する。第２のアセンブリは、上記１グループのＩＣ−チップが検査される際に、上記１グループのＩＣ−チップに電力を供給する。第３のアセンブリは、上記１グループのＩＣ−チップが検査される際に、上記１グループのＩＣチップにテスト信号を送る。モジュール２１の構造の一例が図５に詳細に示されている（後述）。
【００２２】
２２，２３，２４――――モジュール２２，２３，２４の各々は、モジュール２１と同じ機能を果たし、同じ構造を有する。モジュール２１−２４は、互いに独立に動作する。
【００２３】
３１――――――――――モジュール３１は、モジュール２１を、システム１０内で搬入位置から検査位置まで、及びその逆に、水平方向に自動的に移動させる移動機構である。図１では、モジュール２１は搬入位置に示されている。
【００２４】
３２，３３，３４――――モジュール３２，３３，３４は、モジュール２２，２３，２４の各移動機構である。各移動機構は、独立に動作して、モジュール２２−２４の何れか１つを、システム１０内で搬入位置から検査位置まで、及びその逆に、水平方向に自動的に移動させる。移動機構３１−３４の構造の一例が図２及び図４に示されている（後述）。
【００２５】
４１――――――――――モジュール４１は、モジュール２１に保持されたＩＣ−チップのグループの温度制御モジュールである。この温度制御モジュール４１は、モジュール２１が検査位置にあるときに、モジュール２１に保持されたＩＣ−チップのグループに接触するように、システム１０内を鉛直方向に移動する。温度制御モジュール４１の構造が図２及び図６に示されている（後述）。
【００２６】
４２，４３，４４――――−モジュール４２，４３，４４は、モジュール２２，２３，２４の各温度制御モジュールである。各温度制御モジュールは、他の温度制御モジュールとは独立にシステム１０内を鉛直方向に移動する。
【００２７】
４０――――――――――モジュール４０は、全ての温度制御モジュール４１−４４に共有される温度制御センタである。温度制御センタ４０の１つの機能は、冷却液を各温度制御モジュール４１−４４を通して循環させることである。温度制御センタ４０の他の１つの機能は、各温度制御モジュール４１−４４に制御信号を送ることである。制御信号により、これらのモジュールは、接触しているＩＣ−チップの温度を調整する。
【００２８】
５０――――――――――モジュール５０は、モジュール２１−２４の搬入位置の下方の所定位置で、ＩＣ−モジュールに対して、幾つかの異なるタイプのコンテナを置くコンテナ配置機構である。これらのコンテナは、検査されるためにモジュール２１−２４に搬入される必要のあるＩＣチップを保持する“ソース”コンテナと、検査され検査に合格したＩＣ−チップを保持する“合格”コンテナと、検査され検査に不合格になったＩＣ−チップを保持する“不合格”コンテナと、を含む。コンテナ配置機構の構造が図３Ａ−３Ｂに示されている（後述）。
【００２９】
６０―――――――――モジュール６０は、自動的に、モジュール５０のソースコンテナからＩＣ−モジュールを取り出し、それらをモジュール２１−２４の各々に配置するチップ搬送機構である。また、モジュール６０は、自動的に、モジュール２１−２４の各々からＩＣ−モジュールを取り出し、それらをモジュール６０内の合格コンテナ又は不合格コンテナに配置する。チップ搬送機構の構造が図２に示されている（後述）。
【００３０】
７０―――――――――モジュール７０は、システム１０全体の主制御装置である。主制御装置７０が果たす１つの機能は、モジュール３１−２４が保持するＩＣ−チップに検査信号の送信をいつ開始するかを、モジュール３１−２４に指令することである。主制御装置７０が果たす他の１つの機能は、モジュール２１−２４の特定の１つにＩＣ−チップをいつ搬入し始めるか、これらのモジュールからＩＣ−チップをいつ搬出し始めるか、チップ搬送機構６０にを指示することである。これらの動作は、図７Ａ及びＢに示されており、これらの図を参照して説明される。
【００３１】
８０―――――――――モジュール８０は、システム１０に対するヒューマンインターフェースである。このヒューマンインターフェースは、マイクロプロセッサ８１と、コンピュータモニタ８２と、コンピュータキーボード８３と、マウス８４とを含んでいる。マイクロプロセッサ８１は、通信チャンネル８５を介して主制御装置７０に結合されている。
次に、図２を参照して、モジュール２１の移動機構３１の構造、モジュール２１の温度制御モジュール４１、モジュール２１にＩＣ−モジュールを自動的に搬入／搬出するチップ搬送機構６０に関して、様々な詳細を説明する。図２では、移動機構３１の内部要素が符号３１Ａ−３１Ｅで特定されている。同様に、温度制御モジュール４１の内部要素は、符号４１Ａ−４１Ｆで特定され、チップ搬送機構６０の内部要素が符号６０Ａ−６０Ｇで特定されている。
【００３２】
チップ搬送機構６０では、要素６０Ａがベース部材であり、要素６０Ｂがベース部材によって移動されるアームである。ベース部材６０Ａは、コンテナ配置機構５０の側方に沿って配置されたガイド６０Ｇ内を直線で水平方向に移動する。アーム６０Ｂは、ベース部材６０Ａ内を鉛直方向に上下動する。
【００３３】
また、チップ搬送機構６０において、要素６０Ｃは、ピン６０Ｄ上で旋回する旋回部材である。ピン６０Ｄは、スロット６０Ｅ内でアーム６０Ｂによって保持されており、ピン６０Ｄは、旋回部材６０Ｃと共にスロット内を移動する。要素６０Ｆは、旋回部材６０Ｃの一端に固定された真空チャックである。
【００３４】
ＩＣ−モジュールをコンテナ配置機構５０からモジュール２１に移送させるために、チップ搬送機構６０は以下のように動作する。第１に、主制御装置７０は、真空チャック６０Ｆがコンテナ配置機構５０中の特定の１つのＩＣ−モジュールと接触するように、ベース部材６０Ａ、アーム６０Ｂ、旋回部材６０Ｃを移動させる。その後、主制御装置７０は、真空チャックに、その特定のＩＣ−モジュールを真空吸引により保持させる。次に、主制御装置７０は、アーム６０Ｂを上げて、旋回部材６０Ｃを１８０°旋回させる。次に、主制御装置７０は、ベース部材６０Ａを移動させ、旋回部材６０Ｃをスロット６０Ｅ内で移動させ、真空チャック６０Ｆで保持されたＩＣ−モジュールがモジュール２１のソケット内に鉛直方向で位置合わせされるようにする。そこで、主制御装置７０は、ＩＣ−モジュール上の様々なＩ／Ｏ端子がソケット内に挿入されるまで、アーム６０Ｂを上昇させる。その後、主制御装置７０は、真空チャック６０Ｆに真空吸引をやめさせる。
【００３５】
各ＩＣ−モジュールがコンテナ配置機構５０からモジュール２１に移送されるように、上記動作の全てが繰り返される。同様に、各ＩＣ−モジュールがモジュール２１からコンテナ配置機構５０に移送されるように、上記動作の全てが逆の順序で繰り返される。
【００３６】
移動機構３１では、要素３１Ａは電気モータであり、要素３１Ｂはモータ３１Ａにより回転される摩擦ギアである。また、移動機構３１では、要素３１Ｃは、モジュール２１がこれに沿ってスライドするガイドである。摩擦ギア３１Ｂが時計回りに回転すると、モジュール２１はガイド３１Ｃ上を左に移動する。摩擦ギアが反時計回りに回転すると、モジュール２１はガイド３１Ｃ上を右に移動する。更に、移動機構３１では、要素３１Ｄは、モジュール２１が検査位置にあるか否かを検知するセンサであり、要素３１Ｆは、モジュール２１が搬入位置にあるか否かを検知するセンサである。
【００３７】
モジュール２１を搬入位置に移動させるには、主制御装置７０は、モータに摩擦ギア３１Ｂを時計回りに回転させるように指示する制御信号を、信号線（図示せず）を介してモータ３１Ａに送る。その回転は、モジュール２１が搬入位置にあることをセンサ３１Ｅが検知するまで継続させる。同様に、モジュール２１を検査位置に移動させるには、主制御装置７０は、モータに摩擦ギア３１Ｂを反時計回りに回転させるように指示する制御信号を、モータ３１Ａに送る。その回転は、モジュール２１が検査位置にあることをセンサ３１Ｄが検知するまで継続させる。
【００３８】
温度制御モジュール４１では、要素４１Ａはベース部材であり、要素４１Ｂはベース部材４１Ａ中を鉛直方向に上下動するアームである。アーム４１Ｂ上には、熱交換器４１Ｃのグループが載置されている。モジュール２１に保持されるＩＣ−モジュールの各々に対して、１つの個別の熱交換器が設けられる。図６（後述）は、グループ内の特定の１つの熱交換器４１Ｃの構造を示している。
【００３９】
また、温度制御モジュール４１では、要素４１Ｄは、温度制御センタ４０から熱交換器４１Ｃのグループに冷却液を運ぶフレキシブルチューブである。同様に、要素４１Ｅは、熱交換器４１Ｃのグループから温度制御センタ４０に冷却液を返送するフレキシブルチューブである。更に、要素４１Ｆは、グループ４１Ｃの各熱交換器に対する温度制御信号を送るフレキシブル電気信号線のセットである。
【００４０】
動作時には、温度制御モジュール４１の上記全ての要素４１Ａ−４１Ｆが以下のように協動する。まず最初に、アーム４１Ｂが、図２に示すように下降する。その下降位置で、熱交換器４１Ｃのグループは、モジュール２１の底面よりも下にある。これにより、モジュール２１が、移動機構要素３１Ａ−３１Ｅにより搬入位置から検査位置に移動可能となる。
【００４１】
モジュール２１が検査位置に移動したとき、アーム４１Ｂが、温度制御センタ４０により上方に移動される。この上方への移動により、グループ４１Ｃの各熱交換器が、モジュール２１内の対応するＩＣ−モジュールに所定の力で接触及び押圧する。
【００４２】
熱交換器とＩＣモジュールとが互いに押圧される間、ＩＣ−モジュール中のＩＣ−チップが検査される。検査の間、各ＩＣ−チップの温度は、フレキシブルチューブ４１Ｄ−４１Ｅを流れる冷却液、及び、信号線４１Ｆにより送られる制御信号により、調整される。これについての更なる詳細は、図６に示されている（後述）。
【００４３】
モジュール２１のＩＣチップが検査された後、アーム４１Ｂは、温度制御センタ４０により下降される。次に、モジュール２１は、移動機構３１Ａ−３１Ｅにより搬入位置まで戻される。次に、チップ搬送要素６０Ａ−６０Ｅが、モジュール２１内の各ＩＣ−モジュールを、コンテナ配置機構５０の合格コンテナか不合格コンテナに移送する。その後、チップ搬送要素６０Ａ−６０Ｅが、他のグループのＩＣ−モジュールを、コンテナ配置機構５０のソースコンテナからモジュール２１に移送する。そして、上記全ての動作が繰り返される。
【００４４】
次に、図３Ａ−３Ｂを参照して、コンテナ配置機構５０の構造について様々な詳細を説明する。図３Ａ−３Ｂでは、コンテナ配置機構５０内部要素が符号５０Ａ−５０Ｎで特定されている。
【００４５】
要素５０Ａは、コンベアベルトである。コンベアベルト５０Ａの上部が図３Ａに示されており、その上部の側部が図３Ｂに示されている。コンベアベルト５０Ａの全体は、１つの閉じたループである。
【００４６】
要素５０Ｂ及び５０Ｃは、図３Ｂに示すように、コンベアベルト５０Ａを保持する一対のローラである。ローラ５０Ｂ及び５０Ｃは、主制御装置７０内の電気モータによって、時計回り及び反時計回りに回転する。
【００４７】
各要素５０Ｄ，５０Ｅ，５０Ｆ，５０Ｇは、ＩＣ−モジュールを保持するためのコンテナ（例えば、ＪＥＤＩＣトレイ）である。コンテナ５０Ｄは、検査を必要とするＩＣ−モジュールを保持する。コンテナ５０Ｅは、検査され検査に合格したＩＣ−モジュールを保持する。コンテナ５０Ｆは、検査され検査に不合格となったＩＣ−モジュールを保持する。コンテナ５０Ｇは、空である。
【００４８】
各要素５０Ｈ，５０Ｉ，５０Ｊ，５０Ｋは、積層／供給機構である。機構５０Ｈは、コンテナ５０Ｄをコンベアベルト５０Ａに、１回につき１つ供給する。機構５０Ｉは、コンテナ５０Ｇをコンベアベルト５０Ａに、１回につき１つ供給し、更に、コンテナ５０Ｉは、コンベアベルト５０Ａから受け取ったコンテナ５０Ｇを積層する。機構５０Ｊは、コンベア５０Ａから受け取ったコンテナ５０Ｅを積層する。機構５０Ｋは、コンベア５０Ａから受け取ったコンテナ５０Ｆを積層する。
【００４９】
各要素５０Ｌ，５０Ｍ，５０Ｎは、リフト機構である。リフト機構５０Ｌは、コンベアベルト５０Ａからコンテナ５０Ｄの１つを取り、そのコンテナをコンベアベルト上方の所定の位置に正確に載せる。リフト機構５０Ｍは、コンベアベルト５０Ａからコンテナ５０Ｅの１つを取り、そのコンテナをコンベアベルト上方の所定の位置に正確に載せる。リフト機構５０Ｎは、コンベアベルト５０Ａからコンテナ５０Ｆの１つを取り、そのコンテナをコンベアベルト上方の所定の位置に正確に載せる。
【００５０】
ここで、図３Ａ−３Ｂの全要素５０Ａ−５０Ｎがどのように協動するか考える。先ず最初に、幾つかのコンテナ５０Ｄが手動で積層／供給機構５０Ｈに配置され、幾つかのコンテナ５０Ｇが手動で積層／供給機構５０Ｉに配置される。その後、コンテナ５０Ｄの１つが、コンベアベルト５０Ａ上で、積層／供給機構５０Ｈからリフト機構５０Ｌまで搬送される。次に、コンテナ５０Ｇの１つが、コンベアベルト５０Ａ上で、積層／供給機構５０Ｉからリフト機構５０Ｍまで搬送され、コンテナ５０Ｇの他の１つが、コンベアベルト５０Ａ上で、積層／供給機構５０Ｉからリフト機構５０Ｎまで搬送される。
【００５１】
その後、図１及び２のチップ搬送機構６０が、リフト機構５０Ｌにより保持されたコンテナ５０ＤからＩＣ−モジュールを取り、これらのＩＣ−モジュールを、搬入位置にあるモジュール２１に移送する。この移送がどのように行われるかの詳細は、図２を参照して前に説明した。その後、モジュール２１は、移動機構３１により、モジュール２１が保持するＩＣ−モジュールが検査される検査位置に移動される。後に、ＩＣ−モジュールの検査が完了したとき、モジュール２１は移動機構２１により搬入位置に移動され戻される。その後、チップ搬送機構６０は、検査に合格したＩＣ−モジュールを、リフト機構５０Ｍに保持されるコンテナ５０Ｅ中に移送し、検査に不合格となったＩＣ−モジュールをリフト機構５０Ｎに保持されるコンテナ５０Ｆ中に移送する。
【００５２】
リフト機構５０Ｍに保持されるコンテナ５０Ｅが満杯になったとき、その満杯になったコンテナ５０Ｅは、コンベアベルト５０Ａ上で積層／供給機構５０Ｋに送られる。その後、他の１つのコンテナ５０Ｇが、コンベアベルト５０Ａ上で積層／供給機構５０Ｉからリフト機構５０Ｍまで送られる。
【００５３】
同様に、リフト機構５０Ｎで保持されるコンテナ５０Ｆが満杯になったとき、その満杯になったコンテナ５０Ｆは、コンベアベルト５０Ａ上で積層／供給機構５０Ｊに送られる。その後、他の１つのコンテナ５０Ｇが、コンベアベルト５０Ａ上で積層／供給機構５０Ｉからリフト機構５０Ｎまで送られる。
【００５４】
また、リフト機構５０Ｌで保持されるコンテナ５０Ｄが空になったとき、その空になったコンテナ５０Ｄは、コンベアベルト５０Ａ上で積層／供給機構５０Ｉに送られる。その後、他の１つのコンテナ５０Ｄが、コンベアベルト５０Ａ上で積層／供給機構５０Ｎからリフト機構５０Ｌまで送られる。
【００５５】
次に、図４を参照する。ここでは、図１、２、３Ａ、３Ｂを参照して上記で説明した多くの要素が上面視で示されている。図１、２、３Ａ、３Ｂを参照して先に説明した図４の全ての要素は、同一の参照符号により特定される。
【００５６】
図４には、コンテナ交換機構５０の要素５０Ａ−５０Ｎの殆どが示されている。これらの全ての要素はモジュール２１−２４によってタイムシェアされる。
【００５７】
同様に、図４では、チップ搬送機構６０の殆どの要素６０Ａ−６０Ｇが示されている。これらの全ての要素もモジュール２１−２４によってタイムシェアされる。
【００５８】
図４では、モジュール２１，２２，２３が検査位置に示され、一方、モジュール２４は搬入位置に示されている。しかし、図４のモジュール２１−２４の位置は、単に説明のための一例に過ぎない。図１を参照して先に説明したように、モジュール２１−２４は、それらの各移動機構３１−３４により、検査位置から搬入位置、及びその逆に、移動される。
【００５９】
図４では、移動機構３１−３４の各々において幾つかの要素しか示されていないかもしれない。しかしながら、移動機構３２−３４の各々は、既に図２を参照して詳細に図示及び説明した移動機構３１と同様にな構成及び動作を持つ。したがって、繰り返し及び図４が過度に複雑になることを避けるために、移動機構３１−３４の要素の幾つかのみを示している。
【００６０】
例えば、図４には、移動機構３１−３４のガイド３１Ｃ−３４Ｃが示されている。これらのガイド３１Ｃ−３４Ｃ上で、モジュール２１−２４は、それぞれ、搬入位置から検査位置へ及びこれとは逆に移動する。ガイド３２Ｃ−３４Ｃの各々は、それぞれ、図２の移動機構３１のガイド３１Ｃに相当する。
【００６１】
また、図４には、移動機構３１−３４の電気モータ３１Ａ−３４Ａが示されている。これらのモータ３１Ａ−３４Ａは、ガイド３１Ｃ−３４Ｃ上でのモジュール２１−２４の移動に動力を与える。モータ３２Ａ−３４Ａの各々は、それぞれ、図２の移動機構３１のモータ３１Ａに相当する。
【００６２】
更に、図４では、温度制御モジュール４４の２つの要素のみが示されている。これらの要素の１つは、モジュール２４に保持されたＩＣ−モジュールに接触する為の熱交換器４４Ｃのグループである。その他の要素は、熱交換器４４Ｃのグループがそれにより上下動するアーム４４Ｂである。
【００６３】
図４では、検査位置にあるモジュール２１−２３による像により温度制御モジュール４１−４３の要素が隠れて見えない。しかし、モジュール２１−２４の温度制御モジュール４１−４４の各々は、同様の構造及び動作を有し、モジュール２１の温度制御モジュール４１は図２を参照して先に詳細に説明されている。
【００６４】
次に、図５を参照して、モジュール２１の構造と動作について様々な詳細を説明する。図５では、モジュール２１の内部要素が参照符号２１Ａ−２１Ｌで特定されている。
【００６５】
要素２１Ａ−２１Ｌは共に、それぞれが特定の機能を果たす３つの異なるサブアセンブリを形成する。第１のサブアセンブリは、チップ保持サブアセンブリであり、要素２１Ａ−２１Ｆを含む。第２のサブアセンブリは、電源サブアセンブリであり、要素２１Ｇ−２１Ｈを含む。第３のサブアセンブリは、信号発生サブアセンブリであり、要素２１Ｉ−２１Ｊと、要素２１Ｇの一部とを含む。これらの３つのサブアセンブリは、ナット２１Ｋ及びボルト２１Ｌの組で示されるように互いに保持されている。
【００６６】
チップ保持サブアセンブリでは、要素２１Ａは印刷回路基板である。この印刷回路基板２１Ａは、モジュール２１内で水平面内に配置されている。図５では、水平面内にある印刷回路基板２１Ａの側方視が示されており、印刷回路基板２１Ａが鉛直方向に延びて図示されている。
【００６７】
各要素２１Ｂは、印刷回路基板２１Ａの下方に向いた面に装着されたソケットである。特定の一実施形態では、総計３２個のソケット２１Ｂが印刷回路基板２１Ａ上に装着されている。しかしながら、印刷回路基板２１Ａ上のソケット２１Ｂの総数は、設計上の選択による。
【００６８】
要素２１Ｃ−２１Ｅの各々は共に、１つのＩＣ−モジュールを構成する。要素２１Ｃは、ＩＣモジュール内の基板であり；要素２１Ｄは、基板２１の一面に装着されたＩＣ−チップであり；要素２１Ｅは、基板２１Ｃの反対の面から延びる端子の組である。ＩＣ−モジュールは、図２を参照して先に説明したチップ搬送機構６０により、ソケット２１Ｂに挿入され、また、そこから取り外される。
【００６９】
要素２１Ｆの各々は、印刷回路基板２１Ａの上方に面した面に弾性的かつ電気的にコンタクトする。これらのコンタクト２１Ｆは、印刷回路基板２１Ａ、ソケット２１Ｂ、基板２１Ｃを通り抜ける配線によってＩＣ−チップ２１Ｄに電気的に接続されている。
【００７０】
図５には、印刷回路基板２１Ａにおける配線の説明的な例が破線で示されている。破線のとなりのシンボル“＋Ｖ”は、その配線がＩＣ−チップ２１Ｄに一定電圧＋Ｖの電力を運ぶことを示している。破線のとなりのシンボル“ＴＤＩ，  ＣＫ”は、その配線がＩＣ−チップ２１Ｄに、“ＴＥＳＴ  ＤＡＴＡ  ＩＮ”信号及び“ＣＬＯＣＫ”信号を運ぶことを示している。破線のとなりのシンボル“ＴＤＯ”は、その配線がＩＣ−チップ２１Ｄから、‘ＴＥＳＴ  ＤＡＴＡ  ＯＵＴ’信号を運ぶことを示している。破線のとなりのシンボル“Ｔ”は、その配線が、チップの温度を測定するＩＣ−チップ２１Ｄ上の温度センサからの信号を運ぶことを示している。
【００７１】
電源サブアセンブリでは、要素２１Ｇが印刷回路基板である。この印刷回路基板は、図示するように、チップ保持サブアセンブリの印刷回路基板２１Ａと位置合わせされている。印刷回路基板２１Ｇは、弾性電気コンタクト２１Ｆに接続される電気配線を含み、これらの配線の説明のための幾つかの例が、図５に破線で示されている。
【００７２】
要素２１Ｈの各々は、印刷回路基板２１Ｇの上方向いた面上に装着された複数のＤＣ−ＤＣコンバータである。図５の実施形態では、１つの個別のＤＣ−ＤＣコンバータ２１Ｈが各ＩＣ−チップ２１Ｄに設けられている。これらのＤＣ−ＤＣコンバータ２１Ｈは、パワーケーブル（図示せず）から入力電圧ＶＩＮで電力を受信し、ＩＣ−チップ２１Ｄに送る電圧＋Ｖの電力を生成する。
【００７３】
信号発生サブアセンブリでは、要素２１Ｉは多機能デジタル状態装置である。状態装置２１Ｉが果たす１つの機能は、ＣＬＯＣＫ信号ＣＫを生成することである。状態装置２１Ｉが果たす他の１つの機能は、ＣＬＯＣＫ信号ＣＫと同期させて、ＴＥＳＴ  ＤＡＴＡ  ＩＮ信号ＴＤＩを生成することである。状態装置２１Ｉが果たす３つ目の機能は、ＴＥＳＴ  ＤＡＴＡ  ＯＵＴ信号ＴＤＯを受信して、期待される結果と比較することである。ＴＥＳＴ  ＤＡＴＡ  ＯＵＴ信号ＴＤＯが期待される結果と合致するならば、ＴＥＳＴ  ＤＡＴＡ  ＯＵＴ信号ＴＤＯを送ったＩＣ−チップ２１Ｄは検査に合格である。それ以外の場合には、ＴＥＳＴ  ＤＡＴＡ  ＯＵＴ信号ＴＤＯを送ったＩＣ−チップ２１Ｄは検査に不合格である。
【００７４】
状態装置２１Ｉは、通信チャンネル（図示せず）により図１の主制御装置７０と結合されている。主制御装置７０は、通信チャンネルを介して状態装置２１Ｉに、ＣＬＯＣＫ信号ＣＬＫ及びＴＥＳＴ  ＤＡＴＡ  ＩＮ信号ＴＤＩの送信を開始することを命令する制御信号を送信しする。その後、状態装置２１Ｉは、通信チャンネルを介して主制御装置７０に、検査に合格したソケット２１Ｂ内のＩＣ−チップ２１Ｄを全て識別し、検査に不合格となったソケット２１Ｂ内のＩＣ−チップ２１Ｄを全て識別するリターンメッセージを送信しする。
【００７５】
要素２１Ｊは電気コネクタである。電気コネクタ２１Ｊは、ソケット２１Ｂに保持されるＩＣ−チップ２１Ｄの各々から各温度信号Ｔを受信する。全ての温度信号Ｔは、ソケット２１Ｊから温度制御センタ４０にケーブル（図示せず）で送信する。
【００７６】
図５の要素２１Ａ−２１Ｊの全ての上記記載を通して、要素２１について説明された。しかしながら、モジュール２１−２４の全ては、構造及び動作の点で互いに同様である。したがって、図５で要素２１Ａ−２１Ｊについて上述されたことは、モジュール２１−２４の各々に適用される。
【００７７】
次に、図６を参照して、チップ２１Ｄの温度が検査中にどのようにして調整されるかについて更に説明する。図６では、参照符号２１Ａ−２１Ｄ及び２１Ｇ−２１Ｉにより特定される要素は、図５を参照して上述した同じ要素である。例えば、要素２１Ｄは、検査される１つのＩＣ−チップである。
【００７８】
また、図６では、参照符号４１Ｃ−１及び２１Ｃ−２で特定される要素は、図２に示された熱交換器のグループ４１Ｃの内部である。更に詳細には、要素４１Ｃ−１及び４１Ｃ−２は、そのグループ中の熱交換器の１つを構成する。全ての熱交換器は同じ構造を有し、したがって図６には１つのみ示す。
【００７９】
要素４１Ｃ−１は、薄板状電気ヒータである。この電気ヒータ４１Ｃ−１の上面は、モジュール２１に保持されたＩＣ−チップが検査位置にある際に、ＩＣ−チップ２１Ｄに接触しこれを押圧する。
【００８０】
要素４１Ｃ−２は、電気ヒータ４１Ｃ−１の底面に固定された中空の冷却ジャケットである。冷却液４１Ｃ−３は、冷却ジャケット４１Ｃ−２を通して流れる。冷却液は、図２を参照して上述したフレキシブルチューブ４１Ｄ及び４１Ｅを通って、冷却ジャケット４１Ｃ−２に流入及び流出する。
【００８１】
更に、図６には、温度制御回路４０Ａが示されている。この温度制御回路４０Ａは、図１に示した温度制御センタ４０内に配置されている。図６では１つの温度制御回路４０Ａのみ示すが、その回路の個別の複製物が、モジュール２１−２４の各々の各ＩＣ−チップ２１Ｄに対する温度制御センタ４０に設けられる。
【００８２】
動作においては、温度制御回路４０Ａは、２つの入力信号“ＳＥＴ−ＰＯＩＮＴ”及び“ＴＥＭＰ”を受信し、それらに応答して、電気ヒータ４１Ｃ−１に対して出力信号“ＩＨ”を生成する。信号ＳＥＴ−ＰＯＩＮＴは、ＩＣ−チップ２１Ｃが維持されるべき温度を示す。この信号は、図１の主制御装置７０から送られる。信号ＴＥＭＰは、ＩＣ−チップ２１Ｃの実際の温度を示す。この信号は、ＩＣ−チップ２１Ｃ内の温度センサから基板２１Ｃ及びソケット２１Ｂを介して送られる。
【００８３】
ＩＣ−チップ２１Ｃの実際の温度（ＴＥＭＰ信号により特定）がＳＥＴ−ＰＯＩＮＴ温度よりも高い場合、温度制御回路４０Ａは、電気ヒータ４１Ｃ−１への電流ＩＨの大きさを減少させる。逆に、ＩＣ−チップ２１Ｃの実際の温度がＳＥＴ−ＰＯＩＮＴ温度未満の場合、温度制御回路４０Ａは、電気ヒータ４１Ｃ−１への電流ＩＨの大きさを増加させる。
【００８４】
次に、図７Ａ−図７Ｂを参照して、イベントの特定の１タイムシーケンスを説明する。すなわち、全モジュール２１−２４内のＩＣ−チップがどのように平行して搬入、検査、搬出されるかを説明する。最初に、図７Ａにおける時間期間ｔ１において、ＩＣ−モジュール２１Ｃ−２１Ｅの１グループが、モジュール２１内のソケット２１Ｂに搬入される。この搬入は、モジュール２１が検査位置にあるときに起こる。この搬送は、図２−４を参照して先に説明されたように、チップ搬送機構６０及びコンテナ配置機構５０により実行される。
【００８５】
その後、時間期間ｔ２において、ＩＣ−チップ２１Ｃの検査が始まる。それを行う為に、モジュール２１は、搬入位置から検査位置に水平に移動される。これは、移動機構３１によって行われる。モジュール２１が搬入位置に到達したとき、温度制御モジュール４１は、モジュール４１内の電気ヒータ４１Ｃ−１がモジュール２１内のＩＣ−チップ２１Ｄを押圧するまで、鉛直上方に移動する。その後、モジュール２１のＩＣ−チップ２１Ｄは、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１Ｈにより電力を送信され、デジタル状態装置２１ＩによりＣＫ及びＴＤＫ信号を送信され、温度がモジュール４０及び４１により調整される。
【００８６】
上記ＩＣ−チップの検査は、完了するまで、連続的に中断しない方法で進む。図７Ａ−７Ｂのシーケンスでは、この検査は、時間期間ｔ２の最後にポイントＰ１に到達する。その後、この検査は、時間期間ｔ３の最後にポイントＰ２に到達する。その後、時間期間ｔ４の最後にポイントＰ３に到達する。時間期間ｔ８の最後には、モジュール２１のＩＣ−チップ２１Ｄの検査は完了する。
【００８７】
一方、図７Ａの時間期間ｔ３では、ＩＣ−モジュールの２番目のグループがモジュール２２のソケットに搬入される。この搬入は、モジュール２２が搬入位置にあるときに起こる。この搬入は、チップ搬送機構６０及びコンテナ配置機構５０により実行される。
【００８８】
その後、時間期間ｔ４では、モジュール２２のＩＣ−チップの検査が始まる。それを行う為に、モジュール２２は、最初に、搬入位置から検査位置に水平に移動される。これは、移動機構３２により行われる。モジュール２２が搬入位置に到達したとき、温度制御モジュール４２は、モジュール４２内の電気ヒータがモジュール２２内のＩＣ−チップを押圧するまで、鉛直上方に移動する。その後、これらのＩＣ−チップ２１Ｄは、モジュール２２内のＤＣ−ＤＣコンバータにより電力を送信され、モジュール２２内のデジタル状態装置によりＣＫ及びＴＤＫ信号を送信され、温度がモジュール４０及び４２により調整される。
【００８９】
モジュール２２内のＩＣ−チップの上記検査は、完了するまで、連続的に中断しない方法で進む。図７Ａ−７Ｂのシーケンスでは、この検査は、時間期間ｔ４の最後にポイントＰ１に到達する。その後、この検査は、時間期間ｔ５の最後にポイントＰ２に到達する。時間期間ｔ１０の最後には、モジュール２２のＩＣ−チップの検査は完了する。
【００９０】
同様に、図７Ａの時間期間ｔ５に戻ると、ＩＣ−モジュールの３番目のグループがモジュール２３のソケットに搬入される。この搬入は、モジュール２３が搬入位置にあるときに起こる。この搬入は、チップ搬送機構６０及びコンテナ配置機構５０により実行される。
【００９１】
その後、時間期間ｔ６では、モジュール２２のＩＣ−チップの検査が始まる。それを行う為に、モジュール２３は、最初に、搬入位置から検査位置に水平に移動される。これは、移動機構３３により行われる。モジュール２３が搬入位置に到達したとき、温度制御モジュール４２は、モジュール４３内の電気ヒータがモジュール２３内のＩＣ−チップを押圧するまで、鉛直上方に移動する。その後、これらのＩＣ−チップは、モジュール２３内のＤＣ−ＤＣコンバータにより電力を送信され、モジュール２３内のデジタル状態装置によりＣＫ及びＴＤＫ信号を送信され、温度がモジュール４０及び４３により調整される。
【００９２】
モジュール２３内のＩＣ−チップの上記検査は、完了するまで、連続的に中断しない方法で進む。図７Ａ−７Ｂのシーケンスでは、この検査は、時間期間ｔ６の最後にポイントＰ１に到達する。その後、この検査は、時間期間ｔ７の最後にポイントＰ２に到達する。時間期間ｔ１２の最後には、モジュール２３のＩＣ−チップの検査は完了する。
【００９３】
同様の方法で、図７Ａの時間期間ｔ７に戻ると、ＩＣ−モジュールの４番目のグループがモジュール２４のソケットに搬入される。この搬入は、モジュール２４が搬入位置にあるときに起こる。この搬入は、チップ搬送機構６０及びコンテナ配置機構５０により実行される。
【００９４】
その後、時間期間ｔ８では、モジュール２２のＩＣ−チップの検査が始まる。それを行う為に、モジュール２４は、最初に、搬入位置から検査位置に水平に移動される。これは移動機構３４により行われる。モジュール２４が搬入位置に到達したとき、温度制御モジュール４４は、モジュール４３内の電気ヒータがモジュール２４内のＩＣ−チップを押圧するまで、鉛直上方に移動する。その後、これらのＩＣ−チップは、モジュール２４内のＤＣ−ＤＣコンバータにより電力を送信され、モジュール２４内のデジタル状態装置によりＣＫ及びＴＤＫ信号を送信され、温度がモジュール４０及び４４により調整される。
【００９５】
モジュール２４内のＩＣ−チップの上記検査は、完了するまで、連続的に中断しない方法で進む。図７Ａ−７Ｂのシーケンスでは、この検査は、時間期間ｔ８の最後にポイントＰ１に到達する。その後、この検査は、時間期間ｔ９の最後にポイントＰ２に到達する。時間期間ｔ１４の最後には、モジュール２４のＩＣ−チップの検査は完了する。
【００９６】
モジュール２１−２４の１つのＩＣ−チップのグループの検査が終了したとき、そのＩＣ−チップのグループが搬出され、新しいＩＣ−チップのグループが搬入される。このイベントの発生の各々は、図７Ａ−７Ｂにおいて、文言“ＵＮＬＯＡＤ  ＬＯＡＤ”で識別されている。
【００９７】
モジュール２１−２４の任意の特定の１つに対して上記搬入搬出の処理を実行する為に、そのモジュールは、各移動機構により検査位置から搬入位置に移動される。その後、ＩＣ−チップの１グループの搬出、及びＩＣ−チップの新しいグループの搬入が、チップ搬送機構６０及びコンテナ配置機構５０によって実行される。
【００９８】
ＩＣ−モジュールの新しいグループのモジュール２１−２４の任意の１つへの搬入が終了した後、ＩＣ−チップの検査が始まる。図７Ａ−７Ｂのシーケンスでは、ＩＣ−チップの新しいグループの検査は、時間期間ｔ１０，ｔ１２，ｔ１４，１６のそれぞれの間に、モジュール２１，２２，２３，２４に始まる。
【００９９】
図７Ａ−７Ｂでは、示される時間期間は、ｔ１６で終了している。しかしながら、時間期間ｔ９−ｔ１６の間で説明されているイベントのシーケンスは、説明したように多数の回数繰り返される。
【０１００】
例えば、１回目の繰り返しでは、その時間期間はｔ１７−ｔ２４である。時間期間ｔ１７で起こるイベントは時間期間ｔ９でのイベントと同様であり、時間期間ｔ１８で起こるイベントは時間期間ｔ１０でのイベントと同様である等である。
【０１０１】
時間期間ｔ９−ｔ１６で示されたイベントを多数回繰り返すとき、モジュール２１−２４の全てのＩＣ−チップには、同じＴＥＳＴ  ＤＡＴＡ  ＩＮ信号ＴＤＩが送られる。しかしながら、これらのＴＤＩ信号は、モジュールごとに時間的にシフトされる。
【０１０２】
例えば、ＩＣ−チップがモジュール２１から搬出されたとき、モジュール２２のＩＣ−チップへのＴＤＩ信号はモジュール２３のＩＣ−チップへのＴＤＩ信号よりも時間的に先行し、モジュール２３のＩＣ−チップへのＴＤＩ信号はモジュール２４のＩＣ−チップへのＴＤＩ信号よりも時間的に先行する。その後、ＩＣ−チップがモジュール２２から搬出されるとき、モジュール２３のＩＣ−チップへのＴＤＩ信号は、モジュール２４のＩＣ−チップへのＴＤＩ信号に時間的に先行し、モジュール２４のＩＣ−チップへのＴＤＩ信号は、モジュール２１のＩＣ−チップへのＴＤＩ信号に時間的に先行する。
【０１０３】
図１−７ＢのＩＣ−チップ検査システムでは、１つの得られる主な利点は、システムの高い利用率である。この利点は、図７Ａ−７Ｂの参照により分かり、図７Ａ−７Ｂは、任意の特定の時間間隔ｔ１７−ｔ２４と、対応する繰り返しの時間間隔では、ＩＣ−チップが、４つのモジュール２１−２４の少なくとも３つについて同時に検査されることを示している。
【０１０４】
また、図１−７ＢのＩＣ−チップ検査システムでは、上記システムの高い利用効率は、モジュール２１−２４の組を重複して設けることなく得られる。これは、背景技術で議論した‘３９１特許のチップ検査システムと対照的である。’３９１特許のチップ検査システムでは、ＩＣ−チップの１グループがシステムから搬出されて、もう１つのＩＣ−チップのグループが搬入される間において、使用されていないシステム時間を低減するために、チップ保持サブアセンブリが重複して必要である。
【０１０５】
更に、図１−７ＢのＩＣ−チップ検査システムでは、モジュール２１−２４へのＩＣ−チップの全ての搬入、及びこれらのモジュールからのＩＣ−チップの全ての搬出は、チップ搬送機構６０及びコンテナ配置機構５０により自動的に実行される。これは、従来技術のシステムで発生するＩＣ−チップの手動による搬入及び手動による搬出を、完全に避けることができる。このような手動の作業は、労働集約的で、ミスを発生し易い。
【０１０６】
本発明の好ましい一実施形態である、ＩＣ−チップを検査する為の電気機械システムが、これまでに詳細に説明された。ここで、その実施形態に対する幾つかの変形を説明する。
【０１０７】
第１の変形例が図８に示されている。各図が、モジュール２１−２４の全てのＩＣ−チップが同時に搬入され、検査され、搬出される、イベントのタイムシーケンスを示している点で、図８は図７Ａ及び７Ｂと類似している。
【０１０８】
図８を検討すると、ＩＣ−チップの検査、モジュール２１−２４でのＩＣ−チップの搬入／搬出は、ランダムなシーケンスで行われる。これは、ＩＣ−チップの検査、モジュール２１−２４でのＩＣ−チップの搬入／搬出が繰り返しシーケンスで実行される図７と対象的である。
【０１０９】
図８では、図示されたイベントのシーケンスは、幾つかの時間間隔ｔ２１−２６だけについて示されている。しかしながら、図８で示されたイベントは、ランダムな順序で所望する限り繰り返される。
【０１１０】
図８のランダムシーケンスでも、高いシステム利用効率が得られる。時間ｔ２１−２６の全ての間においてＩＣ−チップを検査するモジュール２１−２４の平均個数を単に計算することによりこの利点が分かる。その平均回数は、総数４つのモジュール２１−２４により、１７÷６即ち２．８３モジュール／時間間隔である。
【０１１１】
次に、図９を参照して、第２の変形例を説明する。ここでは、図１のシステムを大幅に簡略化したバージョンである、ＩＣ−チップを検査する為のシステムが示されている。より詳細には、図９のシステムでは、図１のシステムからモジュール２２−２４，３２−３４，４２−４４の全てが削除されており、モジュール２１，３１，４１によりＩＣ−チップの１グループのみが一度に検査される。
【０１１２】
上記変更に対応するために、図９のシステムは、変形された温度制御センタ４０’と、変形された主制御装置７０’とを含む。変形された温度制御センタ４０’は、モジュール４１−４４ではなく、モジュール４１のみを操作するように簡略化されていること以外は、図１の温度制御センタ４０と同様である。同様に、変形された主制御装置７０’は、モジュール４１−４４ではなく、モジュール４１のみを操作するように簡略化されていること以外は、図１の主制御装置７０と同様である。
【０１１３】
更に、上記変更に対応するために、変形されたコンテナ配置機構５０は、図１のシステムから削除され、要素５１，５２に置き換えられている。要素５１のそれぞれは、図５のＩＣ−モジュール２１Ｃ−２１Ｅの幾つかを保持するためのコンテナである。中央のコンテナ５１は検査される必要のあるＩＣ−モジュールを保持し、左端のコンテナ５１は検査に合格したＩＣ−モジュールを保持し、右端のコンテナ５１は検査に不合格となったＩＣ−モジュールを保持する。
【０１１４】
全３つのコンテナ５１は、ベース５２に固定された状態で保持されている。作業者は、中央のコンテナ５１がチップ搬送機構６０により空になったとき、コンテナ５１を手動で置き換え、その他のコンテナ５１がチップ搬送機構６０により満杯になったとき手動で置き換える。
【０１１５】
図９のシステムでは、ＩＣ−チップを手動で搬送することなく、１回につき１グループで、ＩＣ−チップの複数のグループに検査が実行される。この特徴は、システム内で搬入位置と検査位置との間で行き来するように、モジュール２１を自動的に移動させることにより達成される。搬入位置では、チップ搬送機構６０が、モジュール２１のソケット２１ＢからＩＣ−モジュールの１グループを自動的に搬出し、ＩＣ−モジュールの他の１つのグループをこれらのソケットに搬入する。検査位置では、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１ＨによりＩＣ−チップ１２Ｄに電力が送られ、状態装置２１ＩによりＩＣ−チップ１２Ｄに検査信号が送られ、熱伝導によりＩＣ−チップの温度を制御するために温度制御モジュール４１がＩＣ−チップに装着される。上記動作により、ＩＣ−チップの検査は、労働集約的でなく、作業者のミスを発生し易いものでなくなる。
【０１１６】
次に、第３の変形例を１０を参照して説明する。ここでは、図１０のシステムにおいて、図１のコンテナ配置機構５０が維持されている点以外は、上記図９で説明したシステムと同様である、ＩＣ−チップを検査するためのシステムを説明する。
【０１１７】
図１０のコンテナ配置機構５０は、図３Ａ−３Ｂで示され、これらの図を参照して先に説明された要素５０Ａ−５０Ｎの全てを含む。そのコンテナ配置機構５０では、検査を必要とするＩＣ−チップが、積層／供給５０Ｈ、コンベアベルト５０Ａ及びリフト５０Ｌによりチップ搬送機構６０まで自動的に提供される。また、検査済のＩＣ−チップが、リフト５０Ｍ−５０Ｎ、コンベアベルト５０Ａ及び積層／供給機構５０Ｊ−Ｋにより、チップ搬送機構６０から自動的に引き出される。
【０１１８】
次に、第４の変形例を図１１−１３を参照して説明する。図１１及び１２は、コンテナ配置機構５０及びチップ搬送機構６０以外は、図１のシステムにあるモジュールの全てを含む、ＩＣ−チップを検査するためのシステムが示されている。
【０１１９】
上記変形のために、これらのモジュールが搬入位置にある間に、モジュール２１−２４は図１１及び１２のシステムから手動で取り外し可能である。モジュール２１−２４の任意の１つがシステムから取り外された後、モジュールのソケットに保持されたＩＣ−チップのグループが新しいＩＣ−チップのグループに置き換えられる。その後、モジュール２１−２４をシステムに手動で戻すことにより、その新しいＩＣ−チップのグループが検査される。
【０１２０】
モジュール２１を手動でシステムから取り外し、手動でシステムに戻す機構は、図１３に示されている。その同じ機構は、モジュール２２−２４の各々が図１１−１２のシステムから手動で取り外され、戻されるように、モジュール２２−２４の各々に反復される。
【０１２１】
図１３の要素３１Ｃは、図２で先に示され、図１２で再び示されたガイドである。ガイド３１Ｃは、図２及び図１２では一側方から見られており、図１３では一端から見られている。
【０１２２】
図１３の要素３１Ｂは、図２で先に示され、図１２で再び示された摩擦ギア３１Ｂである。摩擦ギア３１Ｂは、図２及び図１２では一側方から見られており、図１３では一端から見られている。
【０１２３】
要素３１Ｆ−３１Ｋは、モジュール２１をガイド３１Ｃ及びギア３１Ｂに手動で取り除ける形態で結合させている。要素３１Ｆは、モジュール２１から鉛直上方に延びる支持部材であり；要素３１Ｇは、支持部材３１Ｆの１つから水平方向に延びる軸であり；要素３１Ｈは、軸３１Ｇの１つを回転させる車輪である。支持部材３１Ｆの２つは、軸３１Ｇ及び車輪３１Ｈと共に、モジュール２１の各端部に設けられる。
【０１２４】
要素３１Ｉは、上下逆にした“Ｕ”の形状を有するブラケットである。要素３１Ｉの２つの端部は、ピン３１Ｊのペアでモジュール２１に固定されている。ブラケット３１Ｉの中心には、摩擦ギア３１Ｂのネジ山の間に合致した下方突起３１Ｋが設けられている。
【０１２５】
モジュール２１を図１１−１２のシステムから取り除く為に、そのモジュールは、先ず、搬入位置に自動的に移動される。その後、作業者が、ブラケット３１Ｊからピン３１Ｊを取り除く。次に、作業者は、手動で、摩擦ギア３１ＢからブラケットＪを持ち上げて離す。次に、作業者は、手動で、車輪３１Ｈによりモジュール２１をスライドさせ、ガイド３１Ｃの端部から外す。モジュール２１を図１１−１２のシステムに再び戻して取り付けるには、上記ステップを単に逆の順番で実行する。
【０１２６】
図１１−１２のシステムでは、高いシステム利用効率が得られる。これは、図１１−１２のシステムでも、図７Ａ，７Ｂ及び８（先に説明）に示されたイベントのタイムシーケンスが発生するからである。しかしながら、図１１−１２のシステムでは、図７Ａ，７Ｂ及び８に示された“ＵＮＬＯＡＤ／ＬＯＡＤ”作業の各々は、手動で行われる。
【０１２７】
次に、図１４を参照して第５の変形例を説明する。ここでは、温度制御モジュール４１−４４の全て及び温度制御センタ４１が図１４のシステムで削除された点以外は、図１１−１２で説明されたシステムと同様である、ＩＣ−チップを検査するためのシステムが示されている。
【０１２８】
図１４のシステムは、検査中に熱交換器に物理的に接触される必要のない程の低電力消費である特定のタイプのＩＣ−チップを検査することに用いられる。それに代えて、もしＩＣ−チップの電力消費が充分に低ければ、そのＩＣ−チップは、周囲の空気に単にさらして、検査されることができる。
【０１２９】
図１４のシステムでは、高いシステム利用効率が再び得られる。これは、図１４のシステムでも、図７Ａ，７Ｂ及び８（先に説明）に示されたイベントのタイムシーケンスが発生するからである。それに加えて、図１４のシステムでは、温度制御モジュール４１−４４及び温度制御センタ４０のコストが除去されている。
【０１３０】
次に、図１５を参照して、第６の変形例を説明する。ここでは、モジュール２１の変形された構造が示されている。図１５のモジュール２１の構成は、状態装置２１Ｉ、及びＴＤＩ，ＣＫ，ＴＤＯ信号を運ぶ配線が図１５のシステムでは削除されたことを除いては、図５（先に説明）に示されたモジュール２１の構造と同様である。
【０１３１】
図１５に示される変形されたモジュール２１は、図９のシステム又は図１０のシステムに組み込むことが可能である。更に、モジュール２１−２４の各々は、図１５に示される同一の変形された構成を有することが可能であり、図１のシステム、図１１のシステム、及び図１４のシステムに組み込むことが可能である。
【０１３２】
図１５の変形されたモジュールでは、ＩＣ−チップへの“バーンイン”検査を行うことが可能である。これらの試験の間、ＤＣ−ＤＣコンバータ２１ＨによりＩＣ−チップ２１Ｄに電力が印加される。同時に、ＩＣ−チップ２１Ｄは、モジュール４１−４４により高温に維持されることにより、ＩＣ−チップ内の欠陥の発生が促進される。
【０１３３】
次に、図１６を参照して第７の実施形態を説明する。ここでは、モジュール６０の変形された構造が示されている。図１６のモジュール６０の構造は、図１６のシステムにおいて、要素６０Ｈ及び６０Ｉが追加され、要素６０Ｃ’及び６０Ｆ’が要素６０Ｃ及び６０Ｆの変形されたバージョンであることを除いては、図２（先に説明）で示されたモジュール６０の構造と同様である。
【０１３４】
図１６の要素６０Ｈは、真空チャック６０Ｆ’の為の移動キャリアである。そのキャリア６０Ｈは、図２の主制御装置７０の制御下で、旋回部材６０Ｃ’上のガイド６０Ｉ中を移動する。
【０１３５】
図１６では、チップ搬送機構６０が、“ゼロ挿入力”ソケット（ＺＩＦ）２１Ｂ’である特別なタイプのソケットに、ＩＣ−モジュールを搬入及び搬出できるように変更されている。ＺＩＦソケット２１Ｂ’は、基板２１Ｃ上の端子２１Ｅが如何なる逆方向の力も受けずにＺＩＦソケット内に挿入されるように押される為に必要であるアクチュエータ２１Ｂ−１を含む。
【０１３６】
図１６では、旋回部材６０Ｃ’は“Ｌ”形状である。ＺＩＦソケット２１Ｂ’にＩＣ−モジュール２１Ｃ−２１Ｅを挿入するために、“Ｌ”形状の底部分はアクチュエータ２１Ｂ−１に対して押される。それが起こった後、キャリア６０Ｈは、ガイド６０Ｉ中を端子２１ＥがＺＩＦソケット２１Ｂ’に入るまで上方に移動する。その後、アクチュエータ２１Ｂ−１は、図２のベース６０Ａ中にアーム６０Ｅを僅かに下方に移動させつつ、同時に同一距離だけ上方に移動させることにより、開放される。これにより、アクチュエータ２１Ｂ−１を開放させつつ、ＺＩＦソケット２１Ｂ’に端子２１Ｅを保持する。
【０１３７】
ＺＩＦソケット２１Ｂ’からＩＣ−モジュール２１Ｃ−２１Ｅを取り除く為に、以下の動作シーケンスが実行される。最初に、アーム６０Ｅは、“Ｌ”形状の旋回部材６０Ｃ’の底部分がソケットアクチュエータ２１Ｂ−１に僅かに接触するまで、上方に移動される。次に、キャリア６０Ｈは、真空チャック６０Ｆ’がＩＣ−チップ２１Ｄに僅かに接触するまで、ガイド６０Ｉ中を上方に移動される。そのとき、真空チャック６０Ｆ’によりＩＣ−チップ２１Ｄに真空が印加される。次に、アーム６０Ｅが僅かに上方に移動しつつ、それと同時に、キャリア６０Ｈが同一距離だけ下方に移動する。アーム６０Ｅの上方への移動は、“Ｌ”形状旋回部材の底部分をアクチュエータ２１Ｂ−１に対して押圧させ、これにより、ＩＣ−モジュール２１Ｃ−２１ＥをＺＩＦソケット２１Ｂ’から開放する。
【０１３８】
１つの好ましいＩＣ−チップ検査システムが、そのシステムに対する７つの主な変形例と共に、図１−１５を参照して詳細に説明された。しかしながら、それに加えて、様々な軽微な変形がこれらのシステムに成される。
【０１３９】
例えば、図１，１１，１４のシステムにおいて、ＩＣ−チップを保持する全４つのモジュール２１−２４が示されている。しかし、変形例として、図１，１１，１４のシステム中のモジュール２１−２４の総数は、所望により増加又は減少させることができる。好ましくは、その総数は２〜２０の範囲である。また、増加（又は減少）された各モジュール２１−２４に対して、対応するモジュール３１−３４及び対応するモジュール４１−４４が増加（又は減少）することができる。
【０１４０】
他の１つの例として、図１、９、１０、１１のシステムにおいて、温度制御モジュール４１−４４は、熱伝導によりＩＣ−チップ２１Ｄの温度を調節する熱交換器を含むように記載した。しかし、変形例として、温度制御モジュール４１−４４は、スプレー冷却によりＩＣ−チップ２１Ｄの温度を調節するタイプであっても良い。あるスプレー冷却機構が、米国特許出願１０／６４７，０９１号に記載されている。この出願は、本発明の譲受人に譲渡されており、ここで参照により組み込む。
【０１４１】
また、他の１つの例として、図５に示された状態装置２１Iは、検査信号ＴＤＩを任意の所望のビットストリームに生成するように構成され得る。米国特許６，４１５，４０９号（本発明の譲受人に譲渡されている）は、記憶されたビットストリーム及び内部生成されたビットストリームの何れでも選択に用いてＴＤＩ信号を生成する回路を開示している。これらのビットストリームは、ＩＣ−チップの完全な機能的な検査を行えるような長さにすることができる。その代わりに、ビットストリームは、単に、ＩＣ−チップが“バーンイン”検査の為の電力を受けている間に、ＩＣ−チップを予め定められた１状態にするような、短く簡易のものにしても良い。
【０１４２】
更に、他の１つの例として、図３Ａ−３Ｂのコンテナ配置機構５０は、機構５０Ｎ及び５０Ｊの複数組を含むように拡張することが可能である。図３Ａ−３Ｂでは、１組の機構５０Ｎ及び５０Ｊが設けられ、その組が、検査に不合格となったＩＣ−モジュール（コンテナ５０Ｆ中で）の全てを保持している。しかし、複数組の機構５０Ｎ及び５０Ｊが設けられれば、各特定の組は、検査において特定のタイプの欠陥があったＩＣ−モジュール（コンテナ５０Ｆ中で）を保持するようになる。
【０１４３】
したがって、上記説明されたＩＣ−チップ検査システムを考慮し、本発明が、何れか１つの特定の具体的なシステムに限定されず、添付の特許請求の範囲により定義されることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】図１は、本発明の１つの好ましい実施形態である、ＩＣ−チップを検査するための電気機械システムの３次元視を示す。
【図２】図２は、図１のシステムの３つの別のモジュール３１，４１，６０の様々な詳細を示し、これらのモジュールの一側方から見たものである。
【図３Ａ】図３Ａは、そのモジュールの上方から見た、図１のシステムのモジュール５０の様々な詳細を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、そのモジュールの前方から見た、図１のシステムのモジュール５０の様々な詳細を示す。
【図４】図４は、これらのモジュールの上方から見た、図１のシステムのモジュール２１−２４，３１−３４及び６０の様々な詳細を示す。
【図５】図５は、そのモジュールの一側方から見た、図１のシステムのモジュール２１の内部構造を示す。
【図６】図６は、任意の１つのＩＣ−チップが検査される間に、図１のシステムにおいて、モジュール２１，４０及び４１がどのように協動するかを示す。
【図７Ａ】図７Ａは、図１のシステムにおいて、ＩＣ−チップの多数のグループがどのように検査されるかの一例である、イベントのタイムシーケンスを示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａのイベントのタイムシーケンスの続きを示す。
【図８】図８は、図１のシステムにおいて、ＩＣ−チップの多数のグループがどのように検査されるかの第２の例である、他の１つのイベントのタイムシーケンスを示す。
【図９】図９は、図１のシステムに成されうる一変形例を示す。
【図１０】図１０は、図１のシステムに成されうる第２の変形例を示す。
【図１１】図１１は、図１のシステムに成されうる第３の変形例を示す。
【図１２】図１２は、図１１の変形されたシステムの一側方から見た場合の図１１の変形例を示す。
【図１３】図１３は、図１２の変形されたシステム中のモジュール３１の更なる詳細を示す。
【図１４】図１４は、図１のシステムに成されうる第４の変形例を示す。
【図１５】図１５は、図１，９，１０，１１，１２及び１４のシステムに組み込み可能な、図５のモジュール２１に対する変形例を示す。
【図１６】図１６は、図１，９，１０，１１，１２及び１４のシステムに組み込み可能な、図２のモジュール６０に対する変形例を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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