(57)【要約】【課題】従来技術では、ストッカやプローブカードの搬送装置をプローブ装置内に設けているため、フットプリントが大きく、コスト的にも高い。【解決手段】本発明のプローブカード搬送装置１０は、床面Ｇを自由に移動できる台車１１と、この台車１１上に離接可能に配置され且つ台車１１とプローブ装置１００との間でプローブカードＣを搬送する搬送アーム機構１２とを備え、搬送アーム機構１２は、基台１３と、基台１３上で進退動するアーム機構１４とを有し、基台１３にプローブ装置１００との位置合わせ機構４０を設けると共にプローブ装置１００との固定機構５０と設けたものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、基台上で進退動する第１アームと、第１アーム上で進退動する第２アームとを備え、上記第１アームの前後に配置された一対の回転体と、これらの回転体間に掛け回された無端状ベルトと、この無端状ベルトに対して上記基台及び上記第２アームをそれぞれ連結する第１、第２連結具を有することを特徴とする搬送アーム機構。
【請求項２】
上記第２アームは上記プローブカードを保持する保持部を有することを特徴とする請求項１に記載の搬送アーム機構。
【請求項３】
上記第１連結具は上記基台の先端側に連結され、上記第２連結具は上記第２アームの基端側に連結されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の搬送アーム機構。
【請求項４】
上記基台から進出した上記第１アームの傾斜を防止する手段を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の搬送アーム機構。
【請求項５】
移動自在な台車と、この台車上に離接可能に配置され且つ上記台車とプローブ装置との間でプローブカードを搬送する搬送アーム機構とを備え、上記搬送アーム機構は、基台と、基台上で進退動するアーム機構とを有するプローブカード搬送装置であって、上記基台に上記プローブ装置との位置合わせ機構を設けると共に上記プローブ装置との固定機構と設けたことを特徴とする移動式プローブカード搬送装置。
【請求項６】
上記台車を上記プローブ装置に連結する連結操作機構を有することを特徴とする請求項５に記載の移動式プローブカード搬送装置。
【請求項７】
上記台車上の基準位置において上記搬送アーム機構を固定する位置固定機構を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の移動式プローブカード搬送装置。
【請求項８】
上記台車と上記搬送アーム機構とを弾力的に結合し且つ上記搬送アーム機構を上記台車上の基準位置に向けて付勢する弾力部材を有することを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の移動式プローブカード搬送装置。
【請求項９】
上記台車と上記搬送アーム機構の接触面に低摩擦部材を有することを特徴とする請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載の移動式プローブカード搬送装置。
【請求項１０】
上記アーム機構は、上記基台上で進退動する第１アームと、第１アーム上で進退動する第２アームとを有することを特徴とする請求項５〜請求項９のいずれか１項に記載の移動式プローブカード搬送装置。
【請求項１１】
上記台車から進出した上記搬送アーム機構の傾斜を防止する手段を有することを特徴とする請求項５〜請求項１０のいずれか１項に記載の移動式プローブカード搬送装置。
【請求項１２】
プローブカードを介して被検査体の検査を行う検査室と、この検査室の上面を形成し且つ上記プローブカードが固定されるヘッドプレートとを備え、上記検査室に形成された開口部の外側から上記検査室内へ搬送アーム機構を介して上記プローブカードを搬出入するように構成されたプローブ装置であって、上記検査室の上記開口部側の側面に昇降可能に設けられた昇降体と、上記昇降体に設けられ且つ上記搬送アーム機構を上記検査室に対して位置合わせする位置合わせ機構と、上記昇降体に設けられ且つ上記搬送アーム機構の基台を上記検査室に固定する固定機構と、上記昇降体を昇降させる昇降駆動機構とを備えたことを特徴とするプローブ装置。
【請求項１３】
上記搬送アーム機構は台車上に離接可能に支持されており、更に上記台車を上記検査室に連結する連結操作機構を備えたことを特徴とする請求項１２に記載のプローブ装置。
【請求項１４】
上記ヘッドプレートは上記搬送アーム機構を介して搬入された上記プローブカードの水平方向の位置決めを行なって固定する位置固定機構を有することを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のプローブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、搬送アーム機構、搬送アーム機構を用いた移動式プローブカード搬送装置及びプローブ装置に関し、更に詳しくは、プローブ装置のフットプリントを削減することができると共に大型化（重量化）したプローブカードの搬送操作の安全性を高めることができる搬送アーム機構、搬送アーム機構を用いた移動式プローブカード搬送装置及びプローブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１にはプローブカードを自動的に交換する発明について記載されている。即ち、プローブ装置内に複数のプローブカードを収納するストッカを設ける共にプローブカードを搬送する装置を設け、プローブカードをストッカからプローブ室内に搬送するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２３６９０９号公報（請求項１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の発明の場合には、ストッカやプローブカードの搬送装置をプローブ装置内に設けているため、フットプリントが大きく、コスト的にも高いという課題があった。更に、プローブカードを他のプローブ装置と共用する場合にはそのプローブカードを他のプローブ装置に移し変えなくてはならず、不便でであった。
【０００５】
そこで、本出願人は、上記課題を解決するために、特願２００１-２３９７４２号においてプローブカード搬送装置を提案した。このプローブカード搬送装置の場合には、プローブカード搬送機構を躯体上に進退動可能に設けると共にプローブ装置との連結機構を設け、連結機構を介して躯体とプローブ装置を連結し、プローブカード搬送機構を介してプローブカードをプローブ装置内に搬送する。プローブカードをプローブ装置内に搬送する際にはプローブカード搬送機構に設けられた移送機構を介してプローブカードをプローブ装置内のカードクランプ機構まで移送した後、プローブカード搬送機構に設けられた昇降機構を介してプローブカードを持ち上げてカードクランプ機構に着脱するようにしている。
【０００６】
しかしながら、上記プローブカード搬送装置を用いてプローブカードをカードクランプ機構に着脱する場合には、プローブカードをカードクランプ機構に対して平行に維持する必要があるが、仮にプローブカード搬送装置を操作する床面に多少の傾きがあると、プローブカード搬送機構は台車上に設置されているため、移送機構で保持したプローブカードが床面の傾斜の影響を受け、プローブカードを円滑に受け渡すことができなくなる虞があることが判った。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、プローブ装置のフットプリントを小さくすることができ、しかも床面の傾斜等の影響を受けることなく、プローブ装置内で大型のプローブカードとヘッドプレートとの平行状態を維持し、プローブカードをヘッドプレートに対して円滑に搬送し、着脱することができる搬送アーム機構、搬送アーム機構と用いた移動式プローブカード搬送装置及びプローブ装置を提案することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の搬送アーム機構は、基台と、基台上で進退動する第１アームと、第１アーム上で進退動する第２アームとを備え、上記第１アームの前後に配置された一対の回転体と、これらの回転体間に掛け回された無端状ベルトと、この無端状ベルトに対して上記基台及び上記第２アームをそれぞれ連結する第１、第２連結具を有することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載の搬送アーム機構は、請求項１に記載の発明において、上記第２アームは上記プローブカードを保持する保持部を有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項３に記載の搬送アーム機構は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記第１連結具は上記基台の先端側に連結され、上記第２連結具は上記第２アームの基端側に連結されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項４に記載の搬送アーム機構は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記基台から進出した上記第１アームの傾斜を防止する手段を有することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項５に記載の移動式プローブカード搬送装置は、移動自在な台車と、この台車上に離接可能に配置され且つ上記台車とプローブ装置との間でプローブカードを搬送する搬送アーム機構とを備え、上記搬送アーム機構は、基台と、基台上で進退動するアーム機構とを有するプローブカード搬送装置であって、上記基台に上記プローブ装置との位置合わせ機構を設けると共に上記プローブ装置との固定機構と設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項６に記載の移動式プローブカード搬送装置は、請求項５に記載の発明において、上記台車を上記プローブ装置に連結する連結操作機構を有することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項７に記載の移動式プローブカード搬送装置は、請求項５または請求項６に記載の発明において、上記台車上の基準位置において上記搬送アーム機構を固定する位置固定機構を有することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項８に記載の移動式プローブカード搬送装置は、請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の発明において、上記台車と上記搬送アーム機構とを弾力的に結合し且つ上記搬送アーム機構を上記台車上の基準位置に向けて付勢する弾力部材を有することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項９に記載の移動式プローブカード搬送装置は、請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載の発明において、上記台車と上記搬送アーム機構の接触面に低摩擦部材を有することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項１０に記載の移動式プローブカード搬送装置は、請求項５〜請求項９のいずれか１項に記載の発明において、上記アーム機構は、上記基台上で進退動する第１アームと、第１アーム上で進退動する第２アームとを有することを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項１１に記載の移動式プローブカード搬送装置は、請求項５〜請求項１０のいずれか１項に記載の発明において、上記台車から進出した上記搬送アーム機構の傾斜を防止する手段を有することを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項１２に記載のプローブ装置は、プローブカードを介して被検査体の検査を行う検査室と、この検査室の上面を形成し且つ上記プローブカードが固定されるヘッドプレートとを備え、上記検査室に形成された開口部の外側から上記検査室内へ搬送アーム機構を介して上記プローブカードを搬出入するように構成されたプローブ装置であって、上記検査室の上記開口部側の側面に昇降可能に設けられた昇降体と、上記昇降体に設けられ且つ上記搬送アーム機構を上記検査室に対して位置合わせする位置合わせ機構と、上記昇降体に設けられ且つ上記搬送アーム機構の基台を上記検査室に固定する固定機構と、上記昇降体を昇降させる昇降駆動機構とを備えたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の請求項１３に記載のプローブ装置は、請求項１２に記載の発明において、上記搬送アーム機構は台車上に離接可能に支持されており、更に上記台車を上記検査室に連結する連結操作機構を備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項１４に記載のプローブ装置は、請求項１２または請求項１３に記載の発明において、上記ヘッドプレートは上記搬送アーム機構を介して搬入された上記プローブカードの水平方向の位置決めを行なって固定する位置固定機構を有することを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１４に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態のプローブカード搬送装置１０は、例えば図１に示すように、床面Ｇを自由に移動できる台車１１と、この台車１１上に離接可能に配置され且つ台車１１とプローブ装置１００との間でプローブカードＣを搬送する搬送アーム機構１２とを備えている。一方、プローブ装置１００は、プローブカードＣを介して被検査体、例えば半導体ウエハ（以下、「ウエハ」と称す。）の検査を行うプローバ室１０１と、このプローバ室１０１の上面を形成し且つ上記プローブカードＣが固定されるヘッドプレート１０２とを備え、プローバ室１０１に形成された開口部１０１Ａから内部へ搬送アーム機構１２を介してプローブカードＣを搬出入するように構成されている。また、ヘッドプレート１０２のプローブカード保持部にはプローブカードＣの複数の位置決め用孔（図示せず）に対応するガイドピン１０２Ａが複数箇所に設けられ、ガイドピン１０２Ａを介して搬送アーム機構１２を介して搬送されたプローブカードＣをプローブカード保持部に確実に装着することができる。
【００２３】
尚、プローバ室１０１内には水平方向及び垂直方向に移動可能な載置台（図示せず）が設けられ、この載置台上にウエハが載置される。そして、ウエハ上の電極とプローブカードＣの下面に設けられたプローブ（図示せず）を接触させることによりウエハの電気的な検査を行う。
【００２４】
そして、搬送アーム機構１２を介してプローブカード搬送装置１０からプローバ室１０１内にプローブカードＣを搬出入する場合には、これら両者を図１に示す連結操作機構３０を用いて連結するようにしている。この連結操作機構３０は、図１に示すように、例えば四角形のリング状に形成された連結具３１と、これらの連結具３１を上下に揺動させるリンク機構及びシリンダ機構を内蔵する駆動部３２と、これらの駆動部３２と操作ハンドル３３とをそれぞれ連結する連結機構３４とを有する。また、連結機構３４は、同図に示すように、駆動部３２のシリンダ機構のロッドに連結されたコイルスプリング３５と、このコイルスプリング３５に連結されたリンク３６とを有する。この操作ハンドル３３は同図に示す状態から上方へ引き上げた時、上端でロックできるようになっている。また、図示してないが、駆動部３２には連結具３１を下方に付勢するコイルスプリングを有し、図１に示すように連結を解除した時に連結具３１がコイルスプリングのバネ力で水平状態から傾斜して元の位置に復帰するようにしている。また、プローブ装置１００には連結具３１に対応する連結用ピン３７（連結操作機構３０の一部を構成する）が設けられている。
【００２５】
また、台車１１の前面には受電部（図示せず）が設けられていると共にプローブ装置１００の正面には給電部（図示せず）が設けられ、台車１１とプローブ装置１００を連結した時に受電部と給電部が電気的に接続され、プローブカード搬送装置１０側のスイッチ操作でプローブ装置１００側に設けられた後述の昇降駆動機構を駆動できるようにしてある。
【００２６】
従って、操作ハンドル３３を図１に示す状態から引き上げると、連結具３１は連結機構３４及び駆動部３２を介して上方へ揺動し、これらの連結具３１に対応するプローブ装置１００側の連結用ピン３７に嵌入し、連結具３１は弾力性を有するコイルスプリング３５を介して引き込まれ、連結具３１と連結用ピン３７を確実に連結するようにしている。また、連結操作機構３０の左右（紙面に垂直な方向）には、台車１１側及びプローブ装置１００側に突出部材（図示せず）が設けられており、この突出部材により連結具３１の引き込み力に対抗させている。
【００２７】
また、上記搬送アーム機構１２は、図１、図２に示すように、台車１１上に離接可能に配置された基台１３と、基台１３上で前後方向に進退動するアーム機構１４とを有している。アーム機構１４は、例えば基台１３上を前後方向に進退動する第１アーム１５と、第１アーム１５上を前後方向に進退動する第２アーム１６とを有し、第２アーム１６上にプローブカードＣを載置した状態で第１アーム１５の後端に取り付けられたハンドル１５Ａを手動で押し引きすることによりアーム機構１４を進退動させてプローブカードＣを搬送するようにしている。また、図１に示すように第１アーム１５の上下両面には左右一対のガイドレール１５Ｂ、１５Ｃが取り付けられ、これらのガイドレール１５Ｂ、１５Ｃはそれぞれ第２アーム１６の下面及び基台１３上に取り付けられたガイド部材１６Ａ、１３Ａとそれぞれ係合し、第１、第２アーム１５、１６がそれぞれ上述のように前後方向に進退動する。また、第２アーム１６の上面にはプローブカードＣを位置決めするためのガイドピン１５Ｄが複数箇所に設けられ、これらのガイドピン１５Ｄを介してプローブカードＣを常に一定の向きにして保持することができる。
【００２８】
また、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように第１アーム１５の下面には前後一対の回転体（例えば、プーリ）１７Ａ、１７Ｂが一対のガイドレール（図２では図示せず）の内側に配置して回転自在に取り付けられ、これらのプーリ１７Ａ、１７Ｂには無端状ベルト１７Ｃが掛け回されている。この無端状ベルト１７Ｃは、第１、第２連結具１８Ａ、１８Ｂを介して基台１３及び第２アーム１６に対してそれぞれ連結されている。第１連結具１８Ａは基台１３の前端部に固定され、第２連結具１８Ｂは第２アーム１６の後端部に固定されている。また、第２連結具１８Ｂは、第１アーム１５に前後方向に沿って形成された長孔１５Ｅを貫通して第２アーム１６と無端状ベルト１７Ｃを連結している。尚、第１アーム１５の長孔１５Ｅは第２アーム１６の移動距離分に即した長さで形成されている。
【００２９】
従って、ハンドル１５Ａを操作して第１アーム１５が進退動すると、無端状ベルト１７Ｃが第１連結具１８Ａを介して同一距離だけ移動すると共に第２アーム１６が第２連結具１８Ｂを介して第１アーム１５上で同一方向に同一距離だけ進退動する。この結果、第２アーム１６は基台１３上を第１アーム１５の２倍速で２倍の距離を進退動することになる。尚、前後一対のプーリ１７Ａ、１７Ｂ及び無端状ベルト１７Ｃを第１アーム１５の上面に設けても同様に作動する。
【００３０】
また、図１に示すように上記基台１３の下面にはゴム等の弾性部材１９を介して基板２０が平行に連結され、基板２０の下面には第１接触板２１Ａが取り付けられている。弾性部材１９は搬送アーム機構１２が後述のように台車１１上に着地する際の衝撃及び台車１１が移動する時に床面Ｇから受ける衝撃を吸収する緩衝材として設けられている。また、第１接触板２１Ａは台車１１の上面に取り付けられた第２接触板２１Ｂと接触している。これらの接触板２１Ａ、２１Ｂはいずれも摩擦係数の小さい低摩擦材（例えば、四フッ化エチレン樹脂等）によって形成されている。そして、搬送アーム機構１２は、１、第２接触板２１Ａ、２１Ｂを境に台車１１から離接可能になっている。また、搬送アーム機構１２は例えば図１に示す位置固定機構２２により台車１１上の所定位置に固定される。これにより運搬時に搬送アーム機構１２が台車１１から落下することを防止することができる。
【００３１】
上記位置固定機構２２は、図１に示すように、基板２０の略中心に配置された第１位置固定部材２２Ａと、第１位置固定部材２２Ａに嵌入する第２位置固定部材２２Ｂと、第２位置固定部材２２Ｂと操作ハンドル３３を連結する連結機構２２Ｃとを有している。そして、プローブカード搬送装置１０とプローブ装置１００を連結する時に、操作ハンドル３３を同図の位置から反時計方向に引き上げると、連結機構２２Ｃを介して第２位置固定部材２２Ｂが第１位置固定部材２２Ａから離脱して搬送アーム機構１２が台車１１から解放され、搬送アーム機構１２とプローブ装置１００との位置合わせを行なう際に、搬送アーム機構１２が台車１１上で第１、第２接触板２１Ａ、２１Ｂを介して水平方向に滑動するようにしてある。また、搬送アーム機構１２を台車１１上に拘束する時には、操作ハンドル３３を引き上げ位置から時計方向に回転させて元の位置に戻すと、第２位置固定部材２２Ｂが第１位置固定部材２２Ａ内に嵌入して台車１１上の所定位置に固定することができる。
【００３２】
上記位置固定機構２２を具体的な構造で示したものが図３である。同図に示すように、位置固定機構２２は、第１、第２位置固定部材２２Ａ、２２Ｂ及び連結機構２２Ｃを備えている。更に、複数の弾力部材（例えば、４本のコイルスプリング）２３が設けられている。複数のコイルスプリング２３は台車１１と基板２０とを連結し、これらのコイルスプリング２３を介して搬送アーム機構１２を常に台車１１上の基準位置に向かうように付勢している。このため、４本のコイルスプリング２３は、基準位置を中心として略９０°異なる方向に放射状に配置されている。ここで、基準位置とは、台車１１上において搬送アーム機構１２の第１位置固定部材２２Ａの位置が台車１１の第２位置固定部材２２Ｂの位置と一致する位置を云う。第１位置固定部材２２Ａは、同図に示すように、下面に円錐状に形成された凹部と、この円錐状の凹部から上面に向けて貫通する貫通孔とを有し、基板２０に前後して配列されている。また、第２位置固定部材２２Ｂは、前後の第１位置固定部材２２Ａの貫通孔を貫通する前後一対のピンと、これらのピンを支持する支持部材とからなっている。連結機構２２Ｃは、第２位置固定部材２２Ｂの支持部材から垂下するロッド２２Ｅと、このロッド２２Ｅを上下方向に案内するシリンダ２２Ｆと、このシリンダ２２Ｆから下方に突出したロッド２２Ｅにピンを介して連結されたリンク２２Ｇと、このリンク２２Ｇにピンを介して連結されたプーリ２２Ｈと、このプーリ２２Ｈと操作ハンドル３３（図１参照）のプーリ（図示せず）間に掛け回されたタイミングベルト２２Ｉとを有している。
【００３３】
従って、操作ハンドル３３を反時計方向に回転させると、プーリ２２Ｈがタイミングベルト２２Ｉを介して同図に矢印で示すように反時計方向に回転して第２位置固定部材２２Ｂのピンが第１位置固定部材２２Ａから外れ、搬送アーム機構１２を台車１１から解放するようになっている。また、操作ハンドル３３を時計方向に回転させると、第２位置固定部材２２Ｂのピンが第１位置固定部材２２Ａに嵌入し、搬送アーム機構１２を台車１１上に拘束する。
【００３４】
また、プローブカード搬送装置１０及びプローブ装置１００には位置合わせ機構４０が設けられ、連結機構３０を介してこれら両者を連結した後、位置合わせ機構４０を介して位置合わせを行なうようにしている。即ち、位置合わせ機構４０は、例えば図１に示すように、上記基台１３下面の前端部から垂下する支持板１３Ｂに取り付けられた複数（例えば、３箇所。但し、図では２つのみが見える。）の係合突起４１と、これらの係合突起４１とそれぞれ係合するようにプローバ室１０１の開口部１０１Ａ下方に取り付けられた３箇所の係合凹部４２とを有している。プローバ室１０１の正面には支持体１０３が取り付けられ、この支持体１０３には左右一対のガイドレール１０３Ａが取り付けられている。これらのガイドレール１０３Ａには係合部材１０４Ａを介して昇降体１０４が取り付けられ、昇降体１０４がガイドレール１０３Ａに従って昇降する。そして、この昇降体１０４に係合凹部４２が逆三角形状に３箇所に配置して取り付けられている。係合突起４１は例えば係合部が円錐状の突起として形成され、係合凹部４２は係合部が円錐状の凹部として形成されている。係合突起４１及び係合凹部４２を円錐状の形態にすることで、プローブカード搬送装置１０をプローブ装置１００に対して粗位置合わせを行なうだけで、あるいは床面Ｇに多少の傾きがあってもプローブカード搬送装置１０とプローブ装置１００とを確実に係合させることたできる。
【００３５】
更に、プローブ装置１００にはプローブカード搬送装置１０との位置合わせを行なった後、プローブカード搬送装置１０とプローブ装置１００とを確実に位置合わせしながら固定する固定機構５０が図１に示すように設けられている。この固定機構５０は、例えば同図に示すように、昇降体１０４に上下の係合凹部４１の間に位置させて設けられた左右一対の駆動機構（例えば、エアシリンダ）５１と、このエアシリンダ５１のピストンロッド５１Ａ先端に水平に取り付けられた板状の係合子５２と、この係合子５２が係合するように支持板１３Ｂに取り付けられたＬ字状の被係合子５３とを有している。また、シリンダロッド５１Ａは回転駆動機構（図示せず）を介して正逆回転するようになっている。
【００３６】
従って、プローブカード搬送装置１０をプローブ装置１００に固定する場合には、固定機構５０のエアシリンダ５１Ａが伸びた状態でプローブカード搬送装置１０がプローブ装置１００に接近し、被係合子５３が係合子５２の奥に達した状態で回転駆動機構を介して係合子５２が回転すると、係合子５２と被係合子５３が係合する。次いで、エアシリンダ５１が駆動してピストンロッド５１Ａを縮めることにより係合子５２及び被係合子５３を介して搬送アーム機構１２をプローブ装置１００側に引っ張り、搬送アーム機構１２をプローブ装置１００側に固定することができる。
【００３７】
また、上記昇降体１０４の下方には図１に示すように昇降駆動機構（例えば、エアシリンダ）６０が設けられている。このエアシリンダ６０は、ピストンロッド６１を上向きにしてプローバ室１０１の下部に取り付けられ、このピストンロッド６１を介して昇降体１０４を上下に昇降させることができる。尚、図１において、１１Ａは台車１１の後端に取り付けられたハンドルで、このハンドル１１Ａを握ってプローブカード搬送装置１０を押して移動させる。また、ハンドル１１Ａには昇降用のエアシリンダ６０を駆動させるスイッチ（図示せず）がそれぞれ取り付けられ、これらのスイッチを操作することによりエアシリンダ６０を駆動することができる。
【００３８】
また、上記搬送アーム機構１２の基台１３には図４に示すようにアーム機構１４の進出を規制するストッパ機構７０が設けられている。このストッパ機構７０は、同図に示すように、プローブ装置１００側に当接する当接部材７１と、この当接部材７１を先端に有する第１ロッド７２と、このロッド７２を水平方向に移動案内する第１シリンダ７３と、このシリンダ７３を貫通した第１ロッド７２の基端部と下端部でリンク７４を介してピン結合する垂直に配置された第２ロッド７５と、このロッド７５を昇降案内する第２シリンダ７６とを有している。また、第１ロッド７２の先端側にはフランジ７２Ａが形成され、このフランジ７２Ａと第１シリンダ７３間にスプリングコイル７７が弾装されている。更に、第２シリンダ７６の上端から突出した第２ロッド７５の先端部が第１アーム１５に取り付けられた係止部材７８と係合して第１アーム１５を基台１３上から飛び出さないように規制している。
【００３９】
従って、ストッパ機構７０の当接部材７１がプローブ装置１００側に当接して第１ロッド７２がスプリングコイル７７の付勢力に抗して後方に押し込まれると、リンク７４を介して第２ロッド７５が第２シリンダ７６に従って下降して第１アーム１５の係止部材７８から外れ、アーム機構１４を解放し、アーム機構１４が進出できる状態になる。
【００４０】
次に、動作について説明する。まず、図１に矢印で示すように搬送アーム機構１２上にプローブカードＣを載置した後、台車１１のハンドル１１Ａを握ってプローブカード搬送装置１０を押して所定のプローブ装置１００の正面まで移動させ、図５に示すように連結機構３０の連結具３１をプローブ装置１００の連結用ピン３７の真下に位置させる。次いで、操作ハンドル３３を図５に示す下端位置から図６に矢印Ａで示すように上方へ持ち上げると、リンク３６が矢印Ｂで示すように反時計方向へ回転すると共にスプリングコイル３５を引っ張り、駆動部３２を介して連結具３１が上方へ揺動して水平位置に達し、連結具３１でプローブ装置１００の連結用ピン３７を引っ掛けると、プローブカード搬送装置１０とプローブ装置１００の粗位置合わせをも行なうことができる。この状態では位置合わせ機構４０の係合突起４１と係合凹部４２が図６に示すように位置ズレした状態で互いに接近する。また、この時のハンドル操作によって位置固定機構２２の連結機構２２Ｃが矢印Ｃで示すように反時計方向に回転し、第２位置固定部材２２Ｂが第１位置固定部材２２Ａから外れ、搬送アーム機構１２を台車１１から解放する。
【００４１】
更に、図７に示すように操作ハンドル３３を揺動端まで完全に引き上げると、リンク３６が更に反時計方向に回転し、コイルスプリング３５及び駆動部３２のリンク機構（図示せず）を介して連結具３１を駆動部３２内に引き込んで図７に示すようにプローブカード搬送装置１０の台車１１をプローブ装置１００に固定する。そして、操作ハンドル３３をロックして揺動端に保持する。この位置合わせ機構４０の係合突起４１が図７に示すように係合凹部４２内に途中まで嵌入する。また、同図に示すように操作ハンドル３３を完全に引き上げた状態では、固定機構５０の係合子５２が被係合子５３の下側に位置している。
【００４２】
次いで、プローブ装置１００側で台車１１がプローブ装置１００に固定されたことを検出すると、図８に矢印Ａで示すように固定機構５０の回転駆動機構（図示せず）が駆動し、シリンダロッド５１Ａを介して係合子５２が回転すると、係合子５２が被係合子５３と係合して引っ掛かる。引き続き、エアシリンダ５１が駆動してシリンダロッド５１Ａを縮め、同図に矢印Ｂで示すように台車１１上で解放された搬送アーム機構１２をプローブ装置１００側に引き寄せる。この際、搬送アーム機構１２と台車１１とは摩擦係数の小さい第１、第２接触板２１Ａ、２１Ｂを介して接触しているため、搬送アーム機構１２は台車１１上を円滑に移動することができる。
【００４３】
そして、シリンダロッド５１Ａが完全に縮むと、搬送アーム機構１２を図８に示す状態から図９に矢印で示すようにプローブ装置１００側に引き寄せて位置合わせ機構４０の係合突起４１と係合凹部４２が完全に係合し、搬送アーム機構１２とプローブ装置１００の位置合わせが終了し、搬送アーム機構１２がプローブ装置１００側に固定される。位置合わせ機構４０の係合突起４１と係合凹部４２とが係合する際に、図９に示すように搬送アーム機構１２によって昇降体１０４をガイドレール１０３Ａに沿って係合突起４１と係合凹部４２の位置ズレ分だけ持ち上げ、昇降体１０４がエアシリンダ６０のシリンダロッド６１から浮き上がる。また、この際、図４に示すストッパ機構７０の当接部材７１が昇降体１０４に当接して後方に押し込まれて第２ロッド７５が第２シリンダ７６に従って下降し、係止部材７８から外れてアーム機構１４を基台１３から解放し、進退動自在になる。
【００４４】
そこで、図９に示す状態でハンドル１５Ａを押すと、図１０に示すように搬送アーム機構１２が台車１１上から矢印Ａで示す方向に前進し、開口部１０１Ａからプローバ室１０１内に進入する。この際、アーム搬送機構１２の第１アーム１５が基台１３上を移動すると、これと平行して第２アーム１６は第１アーム１５上を同一速度で同一距離だけ前進する結果、第２アーム１６は基台１３を基準にすれば第１アーム１５の２倍速で２倍の距離だけ前進することになる。このようにして第２アーム１６は図１０に示すようにプローバ室１０１内に進入し、ヘッドプレート１０２のプローブカード保持部の真下まで移動する。
【００４５】
然る後、ハンドル１１Ａのスイッチを操作すると、昇降用のエアシリンダ６０が駆動してピストンロッド６１を伸ばし、図１１に示すようにピストンロッド６１が昇降体１０４の下端に接触した後、昇降体１０４を搬送アーム機構１２と一緒に矢印で示すように持ち上げる。この際、搬送アーム機構１２はコイルスプリング２３のバネ力に抗して持ち上げられる。台車１１上から搬送アーム機構１２が持ち上げられると、第２アーム１６上のプローブカードＣがヘッドプレート１０２のプローブカード保持部のガイドピン１０２Ａに嵌入する。この状態でプローブカード保持部が回転すると、プローブカード保持部でプローブカードＣを持ち上げて保持し、プローブカードＣのプローブ装置１００への装着を完了する。
【００４６】
その後、スイッチ操作により昇降用のエアシリンダ６０を駆動させて昇降体１０４を下げると、搬送アーム機構１２も下降し、摩擦係数の小さい第１、第２接触板２１Ａ、２１Ｂを介して台車１１上に着地する。次いで、ハンドル１５Ａを引いて第１アーム１５をプローブ装置１００から引き出すと、第２アーム１６は第１アーム１５の２倍速で元の位置に復帰する。そして、固定機構５０のエアシリンダ５１のピストンロッド５１Ａを伸ばした後、ピストンロッド５１Ａを逆向きに回転させて係合子５２を係合子５３から外すことにより搬送アーム機構１２をプローブ装置１００から引き離すと、位置合わせ機構４０も係合状態が解除される。この結果、図４に示すストッパ機構７０が作動する。また、コイルスプリング２３のバネ力により、搬送アーム機構１２側の第１位置固定部材２２Ａが台車１１側の第２位置固定部材２２Ｂに位置合わせされる。引き続き、操作ハンドル３３を元の位置まで引き下げると、連結機構３０の駆動部３２を介して連結具３１がプローブ装置１００の連結用ピン３７からはずれると共に、位置固定機構２２の第２位置固定部材２２Ｂが第１位置固定部材２２Ａに嵌入して搬送アーム機構１２を台車１１上に拘束する。これら一連の操作でプローブカード搬送装置１０とプローブ装置１００の連結を解除する。
【００４７】
以上説明したように本実施形態によれば、移動自在な台車１１と、この台車１１上に離接可能に配置され且つ台車とプローブ装置１００との間でプローブカードＣを搬送する搬送アーム機構１２とを備え、搬送アーム機構１２は、基台１３と、基台１３上で進退動するアーム機構１４とを有し、基台１３にプローブ装置１００との位置合わせ機構４０を設けると共にプローブ装置１００との固定機構５０と設けたため、位置合わせ機構４０を介して搬送アーム機構１２がプローブ装置１００側に位置合わせした後、固定機構５０を介して搬送アーム機構１２をプローブ装置１００に確実に固定することで床面Ｇに傾斜があっても搬送アーム機構１２が台車１１から離れてプローブ装置内でプローブカードＣの平行状態を維持し、プローブカードをヘッドプレート１０２のカードクランプ機構に対して円滑に着脱することができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、台車１１をプローブ装置１００に連結する連結操作機構３０を有するため、プローブカード搬送装置１０をプローブ装置１００に近づけた後、連結操作機構３０を操作することによってプローブカード搬送装置１０をプローブ装置１００に対して確実に連結することができ、延いてはプローブカード搬送装置１０とプローブ装置１００の位置合わせ及び固定をより確実に行なうことができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、台車１１と搬送アーム機構１２を相互に固定する位置固定機構２２を有するため、運搬中に搬送アーム機構１２が台車１１上で位置ズレしたり、台車１１から落下することがない。また、台車１１と搬送アーム機構１２とを弾力的に結合するコイルスプリング２３を有するため、搬送アーム機構１２を台車１１上の基準位置に確実に復帰させることができる。更に、台車１１と搬送アーム機構１１の接触面に摩擦係数の小さい低摩擦部材からなる第１、第２接触板２１Ａ、２１Ｂを有するため、搬送アーム機構１２とプローブ装置１００とを位置決めし、固定する際に搬送アーム機構１２を台車１１上で円滑に移動させることができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、搬送アーム機構１２は、基台１３と、基台１３上で進退動する第１アーム１５と、第１アーム１５上で進退動する第２アーム１６とを備え、第１アーム１５の前後に配置された一対のプーリ１７Ａ、１７Ｂと、これらのプーリ１７Ａ、１７Ｂ間に掛け回された無端状ベルト１７Ｃと、この無端状ベルト１７Ｃに対して基台１３及び第２アーム１６をそれぞれ連結する第１、第２連結具１８Ａ、１８Ｂを有するため、第１アーム１５を移動させるだけで、第２アーム１６を第１アーム１５の２倍速で２倍の距離だけ移動させることができ、プローブカードＣの搬送時間を短縮することができると共に搬送アーム機構１２の進退動操作が容易になる。
【００５１】
また、本実施形態のプローブ装置１００は、プローバ室１０１の開口部１０１Ａ側の側面に昇降可能に設けられた昇降体１０４と、昇降体１０４に設けられ且つ搬送アーム機構１２をプローバ室１０１に対して位置合わせする位置合わせ機構４０と、昇降体１０４に設けられ且つ搬送アーム機構１２の基台１３をプローバ室１０１に固定する固定機構５０と、昇降体１０４を昇降させる昇降用のエアシリンダ６０とを備えているため、プローブカード搬送装置１０と同様の作用効果を期することができる。また、ヘッドプレート１０２は搬送アーム機構１２を介して搬入されたプローブカードＣの水平方向の位置決めをする位置固定機構を有するため、搬送アーム機構１２を介して搬送されたプローブカードＣを落ちこぼれなく確実にプローブカード保持部に着脱することができる。
【００５２】
図１２〜図１４は本発明のプローブカード搬送装置の他の実施形態を示す概念図である。本実施形態のプローブカード搬送装置１１０は、図１２に示すように、床面Ｇを自由に移動できる台車１１１と、この台車１１１上に離接可能に配置され且つ台車１１１とプローブ装置２００との間でプローブカードＣを搬送する搬送アーム機構１１２とを備えている。台車１１１及び搬送アーム機構１１２は上記実施形態に準じて構成されている。また、搬送アーム機構１１２は、基台１１３、第１、第２アーム１１５、１１６を有し、図２に示す搬送アーム機構１２と同様に第２アーム１１６が第１アーム１１５の２倍速で２倍に距離を移動するようになっている。
【００５３】
而して、本実施形態のプローブカード搬送装置１１０は、第１、第２アーム１１５、１１６が基台１１３から進出し、第１、第２アーム１１５、１１６が特別に重いプローブカードＣの自重で撓んだ時に、第１アーム１１５を下方から支持し、第１、第２アーム１１５、１１６の前方への傾斜を防止する傾斜防止機構１２０を有する点で上記実施形態と相違する。また、本実施形態では上記実施形態の連結機構３０、位置合わせ機構４０、固定機構５０及び昇降駆動機構６０等を省略して図示してある。
【００５４】
上記傾斜防止機構１２０は、図１２に示すように、操作ハンドル１２１を基端に有し且つ基台１１３に軸支された略への字状のレバー部材１２２と、レバー部材１２２の先端に取り付けられた当接部材１２３とを有する。操作ハンドル１２１を操作することでレバー部材１２２が揺動し、当接部材１２３を持ち上げて当接部材１２３で第１アーム１１５を下方から支持するようになっている。
【００５５】
次に、動作について説明する。図１２に示すように第２アーム１２１上にプローブカードＣを載置し、ハンドル１１５Ａを同図の矢印方向に押すと、第１アーム１１５が基台１１３上を進む間に、第２アーム１１６は第１アーム１１５の２倍速で２倍の距離を基台１１３上で進む。そして、図１３に示すように第１アーム１１６が矢印方向に第１アーム１１５上から進出して開口部２０１Ａからプローバ室２０１内に進入すると、プローブカードＣの自重で下方に撓む。
【００５６】
そこで、傾斜防止機構１２０の操作ハンドル１２１を操作すると、レバー部材１２２が時計方向（矢印Ａ方向）に回転し、当接部材１２３が第１アーム１１５下面の前端部に当接して第１アーム１１５を水平になるまで持ち上げる。この状態でレバー部材１２２は図示しない機構により、その位置でロックされる。この操作によってプローブカードＣが水平になってプローブカードＣをプローブ装置２００内に装着することができる。また、プローブカードＣを装着した後には、レバー部材１２２のロックを解除し、当接部材１２３による第１アーム１１５の支持を解除し、搬送アーム機構１１２を元に戻す。
【００５７】
以上説明したように本実施形態によれば、台車１１１から進出した搬送アーム機構１１２の傾斜を防止する傾斜防止機構１２０を有するため、重量化したプローブカードＣが搬送アーム１１２の第２アーム１１６がプローブ装置２００内に進出し、搬送アーム機構１１２がプローブカードＣの自重により撓んでも、傾斜防止機構１２０を介してプローブカードＣを持ち上げて水平に補正し、プローブカードＣの受け渡しを円滑に行なうことができ、しかも搬送アーム機構１１２を高剛性化する必要がなく、逆に搬送アーム機構１１２を軽量化することができる。
【００５８】
尚、本発明は上記各実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる。例えば、位置固定機構２２の連結機構２２Ｃや連結操作機構３０の連結機構３４等は種々の機構を用いることができる。また、固定機構５０の係合子５２及び被係合子５３についても他の形態を採用することもできる。また、昇降駆動機構６０等にはエアシリンダ以外の駆動機構を採用することもできる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の請求項１〜請求項１４に記載の発明によれば、プローブ装置のフットプリントを小さくすることができ、しかも床面の傾斜等の影響を受けることなく、プローブ装置内で大型のプローブカードとヘッドプレートとの平行状態を維持し、プローブカードをヘッドプレートに対して円滑に搬送し、着脱することができる搬送アーム機構、搬送アーム機構を用いた移動式プローブカード搬送装置及びプローブ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプローブカード搬送装置及びプローブ装置の一実施形態を模式的に示す側面図である。
【図２】図１に示すプローブカード搬送装置の搬送アーム機構の要部を示す模式図で、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその下方から見た平面図である。
【図３】図１に示すプローブカード搬送装置の位置固定機構を模式的に示す部分断面図である。
【図４】図１に示すプローブカード搬送装置の搬送アーム機構のストッパ機構を示す模式図である。
【図５】図１に示すプローブカード搬送装置とプローブ装置とが連結する直前の状態を模式的に示す側面図である。
【図６】図１に示すプローブカード搬送装置とプローブ装置とが連結した状態を模式的に示す側面図である。
【図７】図１に示すプローブカード搬送装置とプローブ装置とを位置合わせする直前の状態を模式的に示す側面図である。
【図８】図１に示すプローブカード搬送装置の搬送アーム機構とプローブ装置とを固定する直前の状態を模式的に示す側面図である。
【図９】図１に示すプローブカード搬送装置の搬送アーム機構とプローブ装置とが固定した状態を模式的に示す側面図である。
【図１０】図１に示すプローブカード搬送装置の搬送アーム機構を介してプローブ装置へプローブカードを搬入する状態を模式的に示す側面図である。
【図１１】図１に示すプローブカード搬送装置の搬送アーム機構を介してプローブ装置へプローブカードを装着する状態を模式的に示す側面図である。
【図１２】本発明のプローブカード搬送装置及びプローブ装置の他の実施形態を模式的に示す側面図で、搬送アーム機構を介してプローブカードをプローブ装置へ搬送する直前の状態を示す図である。
【図１３】図１２に示すプローブカード搬送装置の搬送アーム機構を介してプローブ装置へプローブカードを搬入した状態を模式的に示す側面図である。
【図１４】図１２に示す搬送アーム機構の撓みを防止する状態を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
１０、１１０    プローブカード搬送装置
１１、１１１    台車
１２、１１２    搬送アーム機構
１３、１１３    基台
１４、１１４    アーム機構
１５、１１５    第１アーム
１５Ｅ    長孔
１６、１１６    第２アーム
１７Ａ、１７Ｂ  プーリ（回転体）
１７Ｃ  無端状ベルト
１８Ａ、１８Ｂ  連結具
２１Ａ、２１Ｂ  接触板（低摩擦部材）
２２    位置固定機構
２３  コイルスプリング（弾性部材）
３０    連結操作機構
３７    連結用ピン（被連結具）
４０    位置合わせ機構
５０    固定機構
６０    エアシリンダ（昇降駆動機構）
１００、２００    プローブ装置
１０１、２０１    プローバ室
１０１Ａ、２０１Ａ  開口部
１０２    ヘッドプレート
Ｃ    プローブカード
【図１】
2004212081.tif 000003
【図２】
2004212081.tif 000004
【図３】
2004212081.tif 000005
【図４】
2004212081.tif 000006
【図５】
2004212081.tif 000007
【図６】
2004212081.tif 000008
【図７】
2004212081.tif 000009
【図８】
2004212081.tif 000010
【図９】
2004212081.tif 000011
【図１０】
2004212081.tif 000012
【図１１】
2004212081.tif 000013
【図１２】
2004212081.tif 000014
【図１３】
2004212081.tif 000015
【図１４】
2004212081.tif 000016