(57)【要約】【課題】半導体素子のテストハンドラのインデックス装置及びその動作方法に関し、インデックスタイムを最小化し、装置の小型化及びメンテナンス性の向上を図る。【解決手段】本発明は、テストソケットの両側に複数のローディングシャトル及びアンローディングシャトルを対にして一列に配置し、インデックスヘッドがそれらのテストソケット及びローディング／アンローディングシャトル上側を個別的に往復移動しながら、半導体素子をテストできるようにインデックス装置を構成し、一方のインデックスヘッドが半導体素子のテストを行う間に、他方のインデックスヘッドはテスト済みの半導体素子を一方のアンローディングシャトルにアンローディングし、テストする半導体素子をローディングシャトルによりローディングした後、テストソケット近傍の待機位置において待機させ、テストソケットにおいて半導体素子のテストが完了し、インデックス装置がアンローディングのために移動すると、待機していたインデックスヘッドが直ちにテストソケットに半導体素子を装着してテストを行うようにする。【選択図】  図１
2004257943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドラテストサイトに配置されたテストソケットと、
前記テストソケットの両側に配置され、テストする半導体素子を供給する第１ローディングシャトル及び第２ローディングシャトルと、
前記テストソケットの両側に配置され、テスト済みの半導体素子を受ける第１アンローディングシャトル及び第２アンローディングシャトルと、
テストソケットの上側近傍に配置された少なくとも一つの支持フレームと、
前記少なくとも一つの支持フレームに、支持フレームに沿って相互に独立して移動するように設置され、前記テストソケットと第１，第２ローディングシャトル及び第１，第２アンローディングシャトルとの間において半導体素子を移送する第１インデックスヘッド及び第２インデックスヘッドと、
前記第１，第２インデックスヘッドを前記少なくとも一つの支持フレームに沿って各々独立して移動させる第１，第２駆動装置と、
を備えていることを特徴とする半導体素子テストハンドラのインデックス装置。
【請求項２】
前記第１，第２駆動装置は、第１インデックスヘッド及び第２インデックスヘッドの各々を個別的に結合するように設置したリニアモータであることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子テストハンドラのインデックス装置。
【請求項３】
前記第１ローディングシャトル及び第２ローディングシャトルは、ローディングピッカーにより前記第１，第２ローディングシャトル上に半導体素子がローディングされる素子ローディング位置と、第１，第２インデックスヘッドが各々第１，第２ローディングシャトルから半導体素子をピックアップする素子供給位置との間において移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子テスト用ハンドラのインデックス装置。
【請求項４】
前記第１アンローディングシャトル及び第２アンローディングシャトルは、前記第１，第２インデックスヘッドにより各々第１，第２アンローディングシャトル上に半導体素子がローディングされる素子受取位置と、アンローディングピッカーにより第１，第２アンローディングシャトルから半導体素子がアンローディングされる素子アンローディング位置との間において移動自在に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体素子テストハンドラのインデックス装置。
【請求項５】
前記第１インデックスヘッドは、半導体素子を第１ローディングシャトルからテストソケットに移送した後、テストソケットから第１アンローディングシャトルに移送し、前記第２インデックスヘッドは、半導体素子を第２ローディングシャトルからテストソケットに移送した後、更にテストソケットから第２アンローディングシャトルに移送するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の半導体素子テストハンドラのインデックス装置。
【請求項６】
前記第１インデックスヘッドが半導体素子をテストソケットに装着してテスト中の場合、前記第２インデックスヘッドは、前記テストソケット近傍に位置する第１待機位置において待機し、第２インデックスヘッドが半導体素子をテストソケットに装着してテスト中の場合、第１インデックスヘッドは、前記テストソケット近傍に位置する第２待機位置において待機するようにすることを特徴とする請求項５に記載の半導体素子テストハンドラのインデックス装置。
【請求項７】
前記第１インデックスヘッドがテスト終了後、半導体素子をテストソケットから脱去すると、直ちに前記第２インデックスヘッドは、テストのためにテストソケットに半導体素子を接続させ、前記第２インデックスヘッドがテスト終了後、半導体素子をテストソケットから脱去すると、直ちに前記第１インデックスヘッドは、テストのためにテストソケットに半導体素子を接続させるようにすることを特徴とする請求項６に記載の半導体素子テストハンドラのインデックス装置。
【請求項８】
ａ）テストする半導体素子を第１ローディングシャトルにより第１インデックスヘッドに供給する段階と、
ｂ）前記第１ローディングシャトルにより供給された半導体素子を前記第１インデックスヘッドによりテストソケットに移送する段階と、
ｃ）前記第１インデックスヘッドにより前記テストソケットに装着された半導体素子をテストする段階と、
ｄ）前記第１インデックスヘッドに保持された半導体素子をテストする間に、第２ローディングシャトルに次にテストする半導体素子を供給し、第２ローディングシャトルにより供給された半導体素子を第２インデックスヘッドによりピックアップした後、前記第２インデックスヘッドを前記テストソケット近傍の第１待機位置に移動させる段階と、
ｅ）前記第１インデックスヘッドに装着した半導体素子をテストした前記第１インデックスヘッドが、テスト済みの半導体素子を第１アンローディングシャトルに移送すると共に、前記第２インデックスヘッドに装着した半導体素子を前記テストソケットに移動させて装着する段階と、
ｆ）前記第２インデックスヘッドに装着した半導体素子をテストする間に、テストする半導体素子を前記第１ローディングシャトルにより前記第１インデックスヘッドに供給し、前記第１インデックスヘッドは、前記第１ローディングシャトルにより供給された半導体素子をピックアップして前記テストソケット近傍の第２待機位置に移動する段階と、
ｇ）前記第２インデックスヘッドに装着した半導体素子のテスト終了後、前記第２インデックスヘッドがテスト済みの半導体素子を第２アンローディングシャトルに移送すると共に、前記第１インデックスヘッドが前記テストソケットに移動して前記テストソケットに半導体素子を装着する段階と、
ｈ）全ての半導体素子のテストが終了するまで、前記ｄ）段階から前記ｇ）段階までを順次に繰り返して行うことを特徴とする、請求項１に記載の半導体素子テストハンドラのインデックス装置による動作方法。
【請求項９】
前記ａ）段階は、前記第１ローディングシャトルが、前記第１ローディングシャトル上の半導体素子がローディングされる素子ローディング位置と、前記第１インデックスヘッドが前記第１アンローディングシャトルから半導体素子をピックアップする素子供給位置との間において移動しつつなされることを特徴とする請求項８に記載の半導体素子テストハンドラの動作方法。
【請求項１０】
前記第１，第２ローディングシャトルは、ローディングピッカーにより半導体素子が前記第１，第２ローディングシャトル上にローディングされる素子ローディング位置と、第１，第２インデックスヘッドが各々第１，第２ローディングシャトルから半導体素子をピックアップする素子供給位置との間において前後進するようになっていることを特徴とする請求項９に記載の半導体素子テストハンドラの動作方法。
【請求項１１】
前記第１アンローディングシャトル及び前記第２アンローディングシャトルは、前記第１，第２インデックスヘッドにより各々前記第１，第２アンローディングシャトル上に半導体素子がローディングされる素子受取位置と、アンローディングピッカーにより前記第１，第２アンローディングシャトルから半導体素子がアンローディングされる素子アンローディング位置との間において前後進するようになっていることを特徴とする請求項１０に記載の半導体素子テストハンドラの動作方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デバイスをテストするためのハンドラに関するもので、特に、半導体素子のテストが行われるテストサイトにおいてハンドラにより半導体素子をテストソケットに装着及び脱去する役割を果たすインデックス装置及びこれを動作する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、生産ラインで生産完了した半導体素子（デバイス）は出荷前に不良品又は良品の可否を判別するためのテストが行われ、ハンドラは、半導体素子の実質的なテストを行う別のテスト装備と結合して半導体素子のテスト作業を行う装備である。
【０００３】
通常、ハンドラは、トレイに載置したデバイスを工程間に自動的に移送しつつテストサイトのテストソケットにこれを装着して所望のテストを行った後、テストの結果によって多数の等級に分類し、更にトレイからアンローディングして、前記のようにハンドラのテストサイトにおいて半導体素子をテストソケットに装着し、テスト済みの半導体素子をテストソケットから脱去して所定の位置に移送する役割を果たすインデックス装置に備えられている。
【０００４】
近来は装置の構成を複雑化せずに、インデックスタイムを低減できる多様なインデックス装置が開発されつつある。参考として、インデックスタイムとは、テストソケットにおける半導体素子のテスト終了後、次の半導体素子のテスト開始までの所要時間のことをいう。
【０００５】
しかしながら、関連技術のインデックス装置、たとえば、特開平１０−８２８３０号（１９９８年３月３１日）に開示されたインデックス装置は、半導体素子を保持する各々のインデックスヘッドが相互に従属的に構成されていることから、インデックスタイムを低減するには限界があった。
【０００６】
即ち、最小のインデックスタイムを実現するためには、一つのインデックスヘッドがテストを行う間に、他の一つのインデックスヘッドが近傍において待機すべきであり、関連技術のインデックス装置は、二つのインデックスヘッドが互いに機構的に連動するように構成されていて一方のインデックスヘッドがテストされる間、他方のインデックスヘッドは半導体素子をローディングステージ又はアンローディングステージでローディング又はアンローディングする作業だけを行う。
【０００７】
また、従来のインデックス装置は、ローディングステージ及びアンローディングステージがハンドラの縦方向に移動するように構成されていてハンドラ全体の長さが長くなりメンテナンスが困難であるという短所もあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためのもので、装置構造の複雑性を増大させず、インデックス装置のインデックスヘッドが独立して運動するように構成してインデックスタイムを最小化させ、ハンドラ全体の大きさを縮小させると共に、メンテナンス性を向上させるようにした半導体素子のテストハンドラのインデックス装置及びその動作方法を提供することが目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明によると、ハンドラテストサイトに配置されたテストソケットと、上記テストソケットの両側に配置され、テストする半導体素子を供給する第１ローディングシャトル及び第２ローディングシャトルと、上記テストソケットの両側に配置され、テスト済みの半導体素子を受ける第１アンローディングシャトル及び第２アンローディングシャトルと、テストソケットの上側近傍に配置された少なくとも一つの支持フレームと、上記少なくとも一つの支持フレームに、支持フレームに沿って相互に独立して移動するように設置され、上記テストソケットと第１，第２ローディングシャトル及び第１，第２アンローディングシャトルとの間において半導体素子を移送する第１インデックスヘッド及び第２インデックスヘッドと、上記第１，第２インデックスヘッドを上記少なくとも一つの支持フレームに沿って各々独立して移動させる第１，第２駆動装置と、を備えていることを特徴とする半導体素子テストハンドラのインデックス装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の他の実施の一形態によると、ａ）テストする半導体素子を第１ローディングシャトルにより第１インデックスヘッドに供給する段階と、ｂ）上記第１ローディングシャトルにより供給された半導体素子を上記第１インデックスヘッドによりテストソケットに移送する段階と、ｃ）上記第１インデックスヘッドにより上記テストソケットに装着された半導体素子をテストする段階と、ｄ）上記第１インデックスヘッドに保持された半導体素子をテストする間に、第２ローディングシャトルに次にテストする半導体素子を供給し、第２ローディングシャトルにより供給された半導体素子を第２インデックスヘッドによりピックアップした後、上記第２インデックスヘッドを上記テストソケット近傍の第１待機位置に移動させる段階と、ｅ）上記第１インデックスヘッドに装着した半導体素子をテストした上記第１インデックスヘッドが、テスト済みの半導体素子を第１アンローディングシャトルに移送すると共に、上記第２インデックスヘッドに装着した半導体素子を上記テストソケットに移動させて装着する段階と、ｆ）上記第２インデックスヘッドに装着した半導体素子をテストする間に、テストする半導体素子を上記第１ローディングシャトルにより上記第１インデックスヘッドに供給し、上記第１インデックスヘッドは、上記第１ローディングシャトルにより供給された半導体素子をピックアップして上記テストソケット近傍の第２待機位置に移動する段階と、ｇ）上記第２インデックスヘッドに装着した半導体素子のテスト終了後、上記第２インデックスヘッドがテスト済みの半導体素子を第２アンローディングシャトルに移送すると共に、上記第１インデックスヘッドが上記テストソケットに移動して上記テストソケットに半導体素子を装着する段階と、ｈ）全ての半導体素子のテストが終了するまで、上記ｄ）段階から上記ｇ）段階までを順次に繰り返して行うことを特徴とする、請求項１に記載の半導体素子テストハンドラのインデックス装置による動作方法が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１２】
図１及び図２は、本発明に係るインデックス装置の構成を示すもので、ハンドラ本体の一方、例えば、本体後方のテストサイトには外部のテスト装備と電気的に連結して半導体素子が装着され、電気的なテストがなされるテストソケット１１が取り付けられ、該テストソケット１１を中心として左右両側にはハンドラ本体の前後に移動自在になった複数の第１，第２ローディングシャトル８ａ，８ｂ及び第１，第２アンローディングシャトル９ａ，９ｂが対をなして一列に配置されている。
【００１３】
上記第１，２ローディングシャトル８ａ，８ｂは、ハンドラに備えられている別のピッカーロボット（図示せず）によってハンドラ本体の前方側でテストすべき半導体素子を供給されて、これをテストサイトのテストソケット１１の両側位置に供給する役割を担い、第１，第２アンローディングシャトル９ａ，９ｂは、テストソケット１１からテスト完了した半導体素子を供給されてハンドラ本体の前方側に移送する役割を果たす。
【００１４】
本実施の形態においては、一方から第１ローディングシャトル８ａ、第１アンローディングシャトル９ａ、テストソケット１１、第２ローディングシャトル８ｂ、第２アンローディングシャトル９ｂの順序に配列されていると説明しているが、テストソケット及びローディング／アンローディングシャトルの配列は、ユーザがハンドラ全体の構成を考慮して、前述したものと異なり、適切に変更して配列することができる。
【００１５】
尚、上記テストソケット１１が取り付けられたハンドラのテストサイトの上側には、テストソケット１１及び第１，第２ローディング／アンローディングシャトル８ａ，９ａ，８ｂ，９ｂの上側を横切るように一対のフレーム２０が互いに対向するように取り付けられ、該フレーム２０の各々には、エルエムガイド２１のような案内部材を媒介に第１インデックスヘッド１２ａと第２インデックスヘッド１２ｂとが片側に水平移動自在に取り付けられている。
【００１６】
上記第１インデックスヘッド１２ａ及び第２インデックスヘッド１２ｂは、上記各フレーム２０上に取り付けられたリニアモータ２２の移動部材（Ｍｏｖｅｒ）２２ａに結合して、リニアモータ２２の動作によりフレーム２０のエルエムガイド２１に沿って個別的に移動するように構成されている。
【００１７】
上記第１，第２インデックスヘッド１２ａ，１２ｂは、その下端部に複数の半導体素子を真空圧によって吸着して保持できるように複数の保持部材（図示せず）を備えており、テストソケット１１と第１，第２ローディングシャトル８ａ，８ｂ及び第１，第２アンローディングシャトル９ａ，９ｂとの間において半導体素子を移送、装着する役割を果たしている。
【００１８】
図３ａ乃至図３ｆ及び図４は、上記のように構成されたインデックス装置の動作によって半導体素子のテスト過程を順次に示す図であって、これらの図はハンドラ本体の後面から見た図である。
【００１９】
本発明に係るインデックス装置の動作方法を、図３ａ乃至図３ｆ及び図４を参照して詳細に説明する。
【００２０】
まず、図３ａに示すように、ハンドラのピッカーロボットがテストする半導体素子を第１ローディングシャトル８ａに供給すると、第１インデックスヘッド１２ａは、第１ローディングシャトル８ａ上の半導体素子をテストソケット１１に装着して所定圧力により押圧し、そのような状態でテストソケット１１においてテストが行われる。
【００２１】
このとき、第１インデックスヘッド１２ａによってテストが行われる間に、第２ローディングシャトル８ｂにテストすべき半導体素子が供給され、第２インデックスヘッド１２ｂは、第２ローディングシャトル８ｂに供給された半導体素子を保持してテストソケット１１と第２ローディングシャトル８ｂとの間の第２待機位置Ｂで待機する。
【００２２】
次に、第１インデックスヘッド１２ａによる半導体素子のテストが完了した後、図３ｂに示すように、第１インデックスヘッド１２ａは、半導体素子を第１アンローディングシャトル９ａに移送してアンローディングすると共に、第２待機位置Ｂで待機していた第２インデックスヘッド１２ｂは、テストソケット１１の上側に移動してテストソケット１１に半導体素子を装着してテストを行う。
【００２３】
上記のように、第２インデックスヘッド１２ｂによってテストソケット１１に装着された半導体素子をテストする間に、第１ローディングシャトル８ａにテストする半導体素子が供給され、図３ｃに示すように、第１インデックスヘッド１２ａは、第１ローディングシャトル８ａに移動して供給された半導体素子をホールディングし、更に図３ｄに示すように、テストソケット１１の近傍の第１待機位置Ａに移動して該位置でテストの終了時まで待機する。
【００２４】
第２インデックスヘッド１２ｂによる半導体素子のテストが完了すると、図３ｅに示すように、第２インデックスヘッド１２ｂは、第２アンローディングシャトル９ｂに移動して半導体素子をアンローディングすると共に、第１待機位置Ａにあった第１インデックスヘッド１２ａは、テストソケット１１の上側に移動してテストソケット１１に半導体素子を装着してテストを行う。
【００２５】
次に、第２ローディングシャトル８ｂにテストする半導体素子が供給され、図３ｆに示すように、第２インデックスヘッド１２ｂは、第２ローディングシャトル８ｂに移動して半導体素子をローディングする。
【００２６】
以降、第２インデックスヘッド１２Ｂは、図３ａに示すような第２待機位置Ｂにおいて待機状態になり、インデックス装置は、図３ａ乃至図３ｆに示すような過程を更に順次に繰り返して半導体素子をテストする。
【００２７】
尚、上記のようなインデックス装置による半導体素子のテスト過程の間、上記第１，第２ローディングシャトル８ａ，８ｂは、与えられた順序によって前後に移動し、テストサイト前方部においてローディング用ピッカーロボット（図示せず）によって半導体素子を供給されたテストソケット１１の両側の位置に半導体素子を供給し、第１，第２アンローディングシャトル９ａ，９ｂは、やはり与えられた順序によって前後に移動し、テストソケット１１の両側位置からテストサイトの前方にテスト済みの半導体素子を供給する。
【００２８】
以上、本発明の好適な一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態のものに限定されるわけではなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形又は変更が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、次のような効果がある。
簡単な構成によりインデックスヘッドが独立して運動するように構成し、半導体素子を供給及び回収するローディングシャトル及びアンローディングシャトルがテストソケットの左右側に配置され、半導体素子のテスト過程において一つのインデックスヘッドがテストソケット上でテストを行う間に、他の一つのインデックスヘッドがテストソケット近傍の待機位置において待機することになるので、インデックスタイムを最小化することができ、ハンドラ全体の大きさを縮小させると共に、メンテナンス性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハンドラのインデックス装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すハンドラのインデックス装置の構成を概略的に示した平面構成図である。
【図３ａ】図１に示すインデックス装置の動作による半導体素子のテスト過程を順次に示す図であって、ハンドラ本体の後面から見たインデックス装置の概略的な動作図である。
【図３ｂ】図１に示すインデックス装置の動作による半導体素子のテスト過程を順次に示す図であって、ハンドラ本体の後面から見たインデックス装置の概略的な動作図である。
【図３ｃ】図１に示すインデックス装置の動作による半導体素子のテスト過程を順次に示す図であって、ハンドラ本体の後面から見たインデックス装置の概略的な動作図である。
【図３ｄ】図１に示すインデックス装置の動作による半導体素子のテスト過程を順次に示す図であって、ハンドラ本体の後面から見たインデックス装置の概略的な動作図である。
【図３ｅ】図１に示すインデックス装置の動作による半導体素子のテスト過程を順次に示す図であって、ハンドラ本体の後面から見たインデックス装置の概略的な動作図である。
【図３ｆ】図１に示すインデックス装置の動作による半導体素子のテスト過程を順次に示す図であって、ハンドラ本体の後面から見たインデックス装置の概略的な動作図である。
【図４】本発明に係るインデックス装置の各インデックスヘッドの移動経路を説明する動作図であって、図３ａ乃至図３ｆに示すインデックスヘッドの移動経路を示す図である。
【符号の説明】
８ａ  第１ローディングシャトル
８ｂ  第２ローディングシャトル
９ａ  第１アンローディングシャトル
９ｂ  第２アンローディングシャトル
１１  テストソケット
１２ａ，１２ｂ  第１，第２インデックスヘッド
２０  フレーム
２１  案内部材（エルエムガイド）
２２  リニアモータ
２２ａ  移動部材
Ａ  第１待機位置
Ｂ  第２待機位置
【図１】
2004257943.tif 000003
【図２】
2004257943.tif 000004
【図３ａ】
2004257943.tif 000005
【図３ｂ】
2004257943.tif 000006
【図３ｃ】
2004257943.tif 000007
【図３ｄ】
2004257943.tif 000008
【図３ｅ】
2004257943.tif 000009
【図３ｆ】
2004257943.tif 000010
【図４】
2004257943.tif 000011