(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験電子部品の電気的特性を試験するために、被試験電子部品をコンタクト部のソケットへ搬送し、当該ソケットに前記被試験電子部品を電気的に接続させる電子部品試験装置であって、
前記ソケットを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像して取得した、前記被試験電子部品が装着されていない状態における前記ソケットの基準画像データを記憶する記憶手段と、
前記撮像手段により前記ソケットの検査画像データを取得するとともに、前記記憶手段から前記基準画像データを読み出し、これら検査画像データと基準画像データとを比較して、前記ソケットに被試験電子部品が残留しているか否かを判定する残留判定手段と、を備えることを特徴とする電子部品試験装置。
【請求項２】
前記残留判定手段によって前記ソケットに被試験電子部品が残留していると判定されたときに、その旨を喚起する警報手段を備えることを特徴とする請求項１記載の電子部品試験装置。
【請求項３】
前記被試験電子部品を保持し前記ソケットに押し付ける搬送手段を備え、
前記撮像手段は、前記搬送手段に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載の電子部品試験装置。
【請求項４】
前記残留判定手段は、
前記ソケットへの被試験電子部品の押し付け動作に異常が発生した場合または前記ソケット上の被試験電子部品の吸着動作に異常が発生した場合に、
次の被試験電子部品を前記ソケットへ搬送する前に、
前記撮像手段により前記ソケットを撮像するとともに当該ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを判定することを特徴とする請求項１または２記載の電子部品試験装置。
【請求項５】
前記残留判定手段は、
電子部品試験装置に設けられた保守点検用ドアが開閉された場合に、
次の被試験電子部品を前記ソケットへ搬送する前に、
前記撮像手段により前記ソケットを撮像するとともに当該ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを判定することを特徴とする請求項１または２記載の電子部品試験装置。
【請求項６】
前記残留判定手段は、
電子部品試験装置の主電源をＯＮした場合または電子部品試験装置の初期化を実行した場合に、
次の被試験電子部品を前記ソケットへ搬送する前に、
前記撮像手段により前記ソケットを撮像するとともに当該ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを判定することを特徴とする請求項１または２記載の電子部品試験装置。
【請求項７】
前記残留判定手段は、
被試験電子部品のロット先頭の被試験電子部品を前記ソケットへ搬送する前に、
前記撮像手段により前記ソケットを撮像するとともに当該ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを判定することを特徴とする請求項１または２記載の電子部品試験装置。
【請求項８】
前記残留判定手段は、
電子部品試験装置に設けられた搬送手段に保持された被試験電子部品を全てアンローダ部のトレイに払い出したのち、
次の被試験電子部品を前記ソケットへ搬送する前に、
前記撮像手段により前記ソケットを撮像するとともに当該ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを判定することを特徴とする請求項１または２記載の電子部品試験装置。
【請求項９】
前記残留判定手段は、
電子部品試験装置のティーチング作業を実行する前に、
前記撮像手段により前記ソケットを撮像するとともに当該ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを判定することを特徴とする請求項１または２記載の電子部品試験装置。
【請求項１０】
前記残留判定手段は、
外部からの指令が入力されたときに、
前記撮像手段により前記ソケットを撮像するとともに当該ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを判定することを特徴とする請求項１または２記載の電子部品試験装置。
【請求項１１】
前記残留判定手段は、前記基準画像データ及び前記検査画像データについて差分処理を行って差画像データを生成し、前記差画像データについてしきい値処理を行うことにより、前記ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを判定することを特徴とする請求項１記載の電子部品試験装置。
【請求項１２】
前記残留判定手段は、前記差分処理を行う前に、前記検査画像データに合わせて前記基準画像データの画素値補正を行うことを特徴とする請求項１１記載の電子部品試験装置。
【請求項１３】
前記残留判定手段は、前記基準画像データ側の明度と、前記検査画像データ側の明度とが略同一となるように明度補正したのち、両者の対応する画素位置の明度差を求め、前記で求めた明度差が所定のしきい値を超える画像部分の存在の有無に基づいて、当該ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを判定することを特徴とする請求項１１または１２記載の電子部品試験装置。
【請求項１４】
前記残留判定手段が、前記ソケットに被試験電子部品が残留していると判定した場合、
当該被試験電子部品が残留しているソケットに対する被試験電子部品の搬送を中断し、被試験電子部品が残留していない他のソケットに対しては被試験電子部品を搬送して試験を続行することを特徴とする請求項１記載の電子部品試験装置。
【請求項１５】
残留している当該被試験電子部品の位置情報を表示する表示装置を有することを特徴とする請求項１記載の電子部品試験装置。
【請求項１６】
電子部品試験装置の搬送経路を表示する表示装置を有し、残留している当該被試験電子部品を前記表示装置へオーバレイ表示することを特徴とする請求項１記載の電子部品試験装置。
【請求項１７】
前記撮像手段により撮像して取得した前記検査画像データおよび／または前記基準画像データと前記検査画像データとの差分処理に基づいて得られる差画像データを表示する表示装置を有することを特徴とする請求項１記載の電子部品試験装置。
【請求項１８】
残留している被試験電子部品を吸着して移送し、且つ、オペレータによる手動操作により吸着と移送を操作できる吸着移送手段と、
残留している被試験電子部品を前記撮像手段により撮像して表示装置で表示し、
前記吸着移送手段に基づき、残留している当該被試験電子部品を他へ排出することを特徴とする請求項１記載の電子部品試験装置。
【請求項１９】
残留している被試験電子部品を前記撮像手段により撮像して得られる前記検査画像データ、または前記検査画像データと前記基準画像データとに基づいて得られる差画像データ、に基づいて、前記搬送手段を制御して残留している当該被試験電子部品を他へ排出することを特徴とする請求項３記載の電子部品試験装置。
【請求項２０】
被試験電子部品の電気的特性を試験するために、被試験電子部品を吸着して移送する吸着移送手段を備えて、被試験電子部品を搬送する搬送経路を備え被試験電子部品の電気的な試験を行う電子部品試験装置であって、
前記搬送経路の所定部位を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像して取得した、前記被試験電子部品が装着されていない状態における前記搬送経路の所定部位の基準画像データを記憶する記憶手段と、
前記撮像手段により前記搬送経路の所定部位の検査画像データを取得するとともに、前記記憶手段から前記基準画像データを読み出し、これら検査画像データと基準画像データとを比較して、前記搬送経路の所定部位に被試験電子部品が残留しているか否かを判定する残留判定手段と、を備えることを特徴とする電子部品試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソケット上に被試験電子部品（以下、ＩＣデバイスともいう。）が残留しているかどうかを検出することができる電子部品試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣデバイス等の電子部品の製造過程においては、製造された電子部品の性能や機能を試験するために電子部品試験装置が用いられている。【０００３】
従来の一例としての電子部品試験装置は、ＩＣデバイスの試験を行うテスト部と、試験前のＩＣデバイスをテスト部に送り込むローダ部と、試験済のＩＣデバイスをテスト部から取り出して分類するアンローダ部とを備えている。そして、ローダ部には、ローダ部とテスト部との間で往復移動可能なバッファステージと、ＩＣデバイスを吸着保持し得る吸着部を備えカスタマトレイからヒートプレート、ヒートプレートからバッファステージまでの領域で移動可能なローダ部搬送装置とが設けられている。また、テスト部には、ＩＣデバイスを吸着保持しテストヘッドのソケットに押し付けることのできるコンタクトアームを備え、テスト部の領域で移動可能なテスト部搬送装置が設けられている。【０００４】
ローダ部搬送装置は、カスタマトレイに収容されているＩＣデバイスを吸着部によって吸着保持してヒートプレート上に載置した後、所定の温度まで加熱されたヒートプレート上のＩＣデバイスを再度吸着部によって吸着保持してバッファステージ上に載置する。そして、ＩＣデバイスを載せたバッファステージは、ローダ部からテスト部側に移動する。次に、テスト部搬送装置は、コンタクトアームによってバッファステージ上のＩＣデバイスを吸着保持してテストヘッドのソケットに押し付け、ＩＣデバイスの外部端子（デバイス端子）とソケットの接続端子（ソケット端子）とを接触させる。【０００５】
その状態で、テスタ本体からケーブルを通じてテストヘッドに供給されるテスト信号をＩＣデバイスに印加し、ＩＣデバイスから読み出される応答信号をテストヘッドおよびケーブルを通じてテスタ本体に送ることにより、ＩＣデバイスの電気的特性を測定する。【０００６】
しかしながら、上述したテスト部搬送装置の一連動作のなかで、ソケットへのＩＣデバイスの押し付け動作に失敗したり、ソケット上のＩＣデバイスの吸着動作に失敗したりした場合には、ＩＣデバイスがソケット上に残されたまま次の動作を続けることになる。このまま次のＩＣデバイスの試験を行うためにＩＣデバイスをソケットに押し付けると、このソケットには前のＩＣデバイスが残っているために、次のＩＣデバイスをソケットに押し付けることができず、正常な試験ができない。【０００７】
こうした「ＩＣデバイスの重ね置き」の不具合は、ＩＣデバイスの試験が正常に実行できないという問題だけでなく、前のＩＣデバイスの試験結果を次のＩＣデバイスの試験結果として誤認識し、ＩＣデバイスをミスソートしてしまうおそれもある。また、ＩＣデバイスを重ねて押し付けるためにソケットやＩＣデバイスが損傷するおそれもある。【０００８】
従来は、これらの問題に対応するため、ＩＣデバイスの吸着ミスなどが発生したときは警報を鳴らしてオペレータに喚起し、オペレータがＩＣデバイスを除去していたが、人間の目視チェックのみでは、重ね置き不具合を完全に解決することはできない。【０００９】
なお、電子部品試験装置のメンテナンスを行うためにソケットにＩＣデバイスを置いて保守作業を行うことがあるが、保守作業終了後に使用したＩＣデバイスを取り除くのを忘れることもあり、こうした場合も同様の問題が生じる。
【発明の開示】
【００１０】
本発明は、ソケット上に被試験電子部品が残留しているかどうかを検出できる電子部品試験装置を提供することを目的とする。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の電子部品試験装置は、被試験電子部品の電気的特性を試験するために、被試験電子部品をコンタクト部のソケットへ搬送し、当該ソケットに前記被試験電子部品を電気的に接続させる電子部品試験装置であって、前記ソケットを撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像して取得した、前記被試験電子部品が装着されていない状態における前記ソケットの基準画像データを記憶する記憶手段と、前記撮像手段により前記ソケットの検査画像データを取得するとともに、前記記憶手段から前記基準画像データを読み出し、これら検査画像データと基準画像データとを比較して、前記ソケットに被試験電子部品が残留しているか否かを判定する残留判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、撮像手段により撮像した実際のソケットの画像データ（検査画像データ）と、予め撮像して記憶手段に記憶させた、被試験電子部品のないソケットの画像データ（基準画像データ）とを比較して被試験電子部品がソケットに残留しているかどうかを判定する。これにより、オペレータが目視でソケットを確認しなくても、ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを自動的に判定することができる。特に、被試験電子部品の有無は画像データによって容易に識別することができるので、判定処理時間も短く、また誤判定をするおそれもない。
【００１３】
本発明に係る電子部品試験装置は、前記残留判定手段によって前記ソケットに被試験電子部品が残留していると判定されたときに、その旨を喚起する警報手段を備えることが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、ソケットに被試験電子部品が残留しているときは確実にオペレータに知らしめることができ、これにより正確でない試験の実施、ソケットや被試験電子部品の損傷を未然に防止することができる。
【００１５】
本発明に係る電子部品試験装置は、前記被試験電子部品を保持し前記ソケットに押し付ける搬送手段を備え、前記撮像手段は、前記搬送手段に取り付けられることが好ましい。
【００１６】
撮像手段を搬送手段に取り付けることで、撮像手段をソケット位置へ搬送する装置を別途設ける必要がなくなる。
【００１７】
本発明に係る電子部品試験装置において、ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを判定するタイミングは特に限定されない。
【００１８】
たとえば、前記ソケットへの被試験電子部品の押し付け動作に異常が発生した場合または前記ソケット上の被試験電子部品の吸着動作に異常が発生した場合には、ソケットに被試験電子部品が残留している可能性が高いので、このタイミングで判定することが好ましい。
【００１９】
また、電子部品試験装置に設けられた保守点検用ドアが開閉された場合には、保守作業により使用した電子部品をソケットに置き忘れている可能性が高いので、このタイミングで判定することが好ましい。
【００２０】
また、電子部品試験装置の主電源をＯＮした場合または電子部品試験装置の初期化を実行した場合には、その前の制御状態の記憶が失われ、これによりソケットに被試験電子部品が残留している可能性が高いので、このタイミングで判定することが好ましい。
【００２１】
また、被試験電子部品のロット先頭の被試験電子部品をソケットへ搬送する前は、ロット間の段取り時間があり、この時間を有効活用できるのでこのタイミングで判定することが好ましい。
【００２２】
また、電子部品試験装置に設けられた搬送手段に保持された被試験電子部品を全てアンローダ部のトレイに払い出した場合は、ロットの終了ではないが次の被試験電子部品がソケットに搬送されるまでの時間があり、この空き時間を有効活用できるのでこのタイミングで判定することが好ましい。
【００２３】
また、電子部品試験装置のティーチング作業（品種交換時やソケット交換時などにおいて、ソケット上でコンタクトアームを上下移動させ、ソケットまでの高さ方向の移動量を決定する軌跡教示作業）はオペレータの手動操作により行われ、この場合にソケットに被電子部品が残留していると上述した諸問題が生じるので、このタイミングで判定することが好ましい。
【００２４】
また、特定のタイミングに限定されず、オペレータなどが必要に応じて適当なタイミングで判定することも好ましい。
【００２５】
さらに、上述した種々のタイミングを組み合わせて複数のタイミングで判定することもできる。
【００２６】
本発明において、前記残留判定手段は、前記基準画像データ及び前記検査画像データについて差分処理を行って差画像データを生成し、前記差画像データについてしきい値処理を行うことにより、前記ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを判定することが好ましい。
【００２７】
本発明では、被試験電子部品の有無のみを判定すれば足りるので、差分処理と二値化処理を実行することで効率良く被試験電子部品の残留を判定することができる。
【００２８】
この場合、前記残留判定手段は、前記差分処理を行う前に、前記検査画像データに合わせて前記基準画像データの画素値補正を行うことが好ましい。こうすることで、ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを高い精度で判定することが可能となり、判定の安定化を図ることができる。
【００２９】
またこの場合、前記残留判定手段は、前記基準画像データ側の明度と、前記検査画像データ側の明度とが略同一となるように明度補正したのち、両者の対応する画素位置の明度差を求め、前記で求めた明度差が所定のしきい値を超える画像部分の存在の有無に基づいて、当該ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを判定することが好ましい。こうすることで、ソケットに被試験電子部品が残留しているかどうかを効率良く判定することができる。
【００３０】
本発明においては、前記残留判定手段が、前記ソケットに被試験電子部品が残留していると判定した場合、当該被試験電子部品が残留しているソケットに対する被試験電子部品の搬送を中断し、被試験電子部品が残留していない他のソケットに対しては被試験電子部品を搬送して試験を続行することもできる。
【００３１】
こうすれば、被試験電子部品が残留したソケットが一部存在しても、試験を停止することなく、残留のないソケットのみで継続的に試験を行うことができるため、電子部品試験装置の稼働率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子部品試験装置の平面図である。
【図２】図１に示す電子部品試験装置の部分断面側面図（図１におけるＩ−Ｉ断面図）である。
【図３】図１に示す電子部品試験装置で用いられる可動ヘッド部及び撮像装置の側面図である。
【図４】本発明に係る撮像手段、残留判定手段及び記憶手段の関係を示すブロック図である。
【図５】図１に示す電子部品試験装置におけるソケット検査工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１…電子部品試験装置
１０…電子部品試験装置（ハンドラ）
３０…テスト部
３０１…コンタクト部
３０１ａ…ソケット
３１４…撮像装置
３１５…コンタクトアーム
３１８…残留判定回路
３１９…記憶装置
３２０…警報装置
５０…ローダ部
６０…アンローダ部
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。【００３５】
本実施形態におけるＩＣデバイス（被試験電子部品）の形態は、一例として、デバイス端子として半田ボールを備えるＢＧＡパッケージやＣＳＰ（Chip Size Package）パッケージ等とするが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、デバイス端子としてリードピンを備えるＱＦＰ（Quad Flat Package）パッケージやＳＯＰ（Small Outline Package）パッケージ等であってもよい。【００３６】
図１〜図３に示すように、本実施形態における電子部品試験装置１は、ハンドラ１０と、テストヘッド３００と、テスタ２０とを備え、テストヘッド３００とテスタ２０とはケーブル２１を介して接続されている。そして、ハンドラ１０の供給トレイ用ストッカ４０１に格納された供給トレイ上の試験前のＩＣデバイスを搬送してテストヘッド３００のコンタクト部３０１のソケット３０１ａに押し当て、このテストヘッド３００及びケーブル２１を介してＩＣデバイスの試験を実行した後、試験が終了したＩＣデバイスを試験結果に従って分類トレイ用ストッカ４０２に格納された分類トレイ上に搭載する。【００３７】
ハンドラ１０は、主にテスト部３０と、ＩＣデバイス格納部４０と、ローダ部５０と、アンローダ部６０とから構成される。以下、各部について説明する。【００３８】
《ＩＣデバイス格納部４０》
ＩＣデバイス格納部４０は、試験前及び試験後のＩＣデバイスを格納する部分であり、主に供給トレイ用ストッカ４０１と、分類トレイ用ストッカ４０２と、空トレイ用ストッカ４０３と、トレイ搬送装置４０４とから構成される。【００３９】
供給トレイ用ストッカ４０１には、試験前の複数のＩＣデバイスが搭載された複数の供給トレイが積載されて収納されており、本実施形態においては、図１に示すように、２つの供給トレイ用ストッカ４０１が設けられている。【００４０】
分類トレイ用ストッカ４０２は、試験後の複数のＩＣデバイスが搭載された複数の分類トレイが積載されて収納されており、本実施形態においては、図１に示すように４つの分類トレイ用ストッカ４０２が設けられている。これら４つの分類トレイ用ストッカ４０２を設けることにより、試験結果に応じて、最大４つの分類にＩＣデバイスを仕分けして格納することができる。【００４１】
空トレイ用ストッカ４０３は、供給トレイ用ストッカ４０１に搭載されていた全ての試験前のＩＣデバイス２０がテスト部３０に供給された後の空トレイを格納する。なお、各ストッカ４０１〜４０３の数は、必要に応じて適宜設定することが可能である。【００４２】
トレイ搬送装置４０４は、図１においてＸ軸、Ｚ軸方向に移動可能な搬送装置であり、主にＸ軸方向レール４０４ａと、可動ヘッド部４０４ｂと、４つの吸着パッド４０４ｃとから構成されており、供給トレイ用ストッカ４０１と、一部の分類トレイ用ストッカ４０２（図１において下の２つの分類トレイ用ストッカ）と、空トレイ用ストッカ４０３とを包含する範囲を動作範囲とする。【００４３】
トレイ搬送装置４０４においては、ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向レール４０４ａがＸ軸方向に移動可能に可動ヘッド部４０４ｂを片持ち支持しており、可動ヘッド部４０４ｂには図示しないＺ軸方向アクチュエータと、先端部に４つの吸着パッド４０４ｃが具備されている。【００４４】
トレイ搬送装置４０４は、供給トレイ用ストッカ４０１にて空になった空トレイを吸着パッド４０４ｃにより吸着し保持し、Ｚ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｘ軸方向レール４０４ａ上で可動ヘッド部４０４ｂを移動させることにより空トレイ用ストッカ４０１に移送する。同様に、分類トレイ用ストッカ４０２において分類トレイ上に試験後のＩＣデバイスが満載された場合に、空トレイ用ストッカ４０３から空トレイを吸着し保持し、Ｚ軸方向アクチュエータにより上昇させ、Ｘ軸方向レール４０４ａ上にて可動ヘッド部４０４ｂを移動させることにより、分類トレイ用ストッカ４０２に移送する。【００４５】
《ローダ部５０》
ローダ部５０は、試験前のＩＣデバイスをＩＣデバイス格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１からテスト部３０に供給する部分であり、主にローダ部搬送装置５０１と、２つのローダ用バッファ部５０２（図１において左の２つ）と、ヒートプレート５０３とから構成されている。【００４６】
ローダ部搬送装置５０１は、ＩＣデバイス格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１に積み重ねられた供給トレイ上のＩＣデバイスをヒートプレート５０３上に移動させるとともに、ヒートプレート５０３上のＩＣデバイスをローダ用バッファ部５０２上に移動させる装置であり、主にＹ軸方向レール５０１ａと、Ｘ軸方向レール５０１ｂと、可動ヘッド部５０１ｃと、吸着部５０１ｄとから構成されている。このローダ部搬送装置５０１は、供給トレイ用ストッカ４０１と、ヒートプレート５０３と、２つのローダ用バッファ部５０２とを包含する範囲を動作範囲としている。【００４７】
図１に示すように、ローダ部搬送装置５０１の２つのＹ軸方向レール５０１ａは、ハンドラ１０の基台１２上に固定されており、それらの間にＸ軸方向レール５０２ｂがＹ軸方向に移動可能に支持されている。Ｘ軸方向レール５０２ｂは、Ｚ軸方向アクチュエータ（図示せず）を有する可動ヘッド部５０１ｃをＸ軸方向に移動可能に支持している。【００４８】
可動ヘッド部５０１ｃは、下端部に吸着パッド５０１ｅを有する吸着部５０１ｄを４つ備えており、上記Ｚ軸方向アクチュエータを駆動させることにより、４つの吸着部５０１ｄをそれぞれ独立してＺ軸方向に昇降させることができる。【００４９】
各吸着部５０１ｄは、負圧源（図示せず）に接続されており、吸着パッド５０１ｅからエアを吸引して負圧を発生させることにより、ＩＣデバイスを吸着保持することができ、また、吸着パッド５０１ｅからのエアの吸引を停止することにより、ＩＣデバイスを解放することができる。【００５０】
ヒートプレート５０３は、ＩＣデバイスに所定の熱ストレスを印加して高温試験を実施するための加熱源であり、例えば下部に発熱源（図示せず）を有する金属製の伝熱プレートである。ヒートプレート５０３の上面側には、ＩＣデバイスを落とし込むための凹部５０３ａが複数形成されている。なお、低温試験を実施する場合は、加熱源に代えて冷却源を設けてもよい。【００５１】
ローダ用バッファ部５０２は、ＩＣデバイスをローダ部搬送装置５０１の動作範囲と、テスト部搬送装置３１０の動作範囲との間を往復移動させる装置であり、主にバッファステージ５０２ａと、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂとから構成されている。【００５２】
ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向アクチュエータ５０２ｂの片側端部にバッファステージ５０２ａが支持されており、図１に示すように、バッファステージ５０２ａの上面側には、ＩＣデバイスを落とし込むための平面視矩形の凹部５０２ｃが４つ形成されている。【００５３】
試験前のＩＣデバイスは、ローダ部搬送装置５０１により供給トレイ用ストッカ４０１からヒートプレート５０３に移動され、ヒートプレート５０３にて所定の温度に加熱された後、再度ローダ部搬送装置５０１によりローダ用バッファ部５０２に移動され、そしてローダ用バッファ部５０２によって、テスト部３０に導入される。すなわち、供給トレイからヒートプレート５０３に移されたＩＣデバイスは、ヒートプレート５０３に置かれた時間が管理され、所定の時間が経過すると所定の温度に昇温したものとしてヒートプレート５０３からローダ用バッファ部５０２に移される。このとき、ローダ部搬送装置５０１の動作としては、供給トレイに搭載された４つのＩＣデバイスを吸着してヒートプレート５０３に移し、ここで所定の時間が経過した４つのＩＣデバイスを吸着してローダ用バッファ部５０２に移す。【００５４】
《テスト部３０》
テスト部３０は、被試験ＩＣデバイスの外部端子（半田ボール）をコンタクト部３０１のソケット３０１ａのコンタクトピン３０１ｂに電気的に接触させることにより試験を行う部分である。本実施形態では、所定のタイミングでＩＣデバイス残留検査が実施される。このテスト部３０は、主にテスト部搬送装置３１０と、撮像装置３１４とを備えて構成されている。【００５５】
テスト部搬送装置３１０は、ローダ用バッファ部５０２及びアンローダ用バッファ部６０２と、テストヘッド３００との間においてＩＣデバイスを移動させる装置である。【００５６】
テスト部搬送装置３１０は、ハンドラ１０の基台１２上に固定された２つのＹ軸方向レール３１１に、Ｙ軸方向に摺動可能に２つのＸ軸方向支持部材３１１ａを支持している。各Ｘ軸方向支持部材３１１ａの中央部には、可動ヘッド部３１２が支持されており、可動ヘッド部３１２は、ローダ用バッファ部５０２及びアンローダ用バッファ部６０２と、テストヘッド３００とを包含する範囲を動作範囲とする。なお、一組のＹ軸方向レール３１１上で同時に動作する２つのＸ軸方向支持部材３１１ａのそれぞれに支持される可動ヘッド部３１２は、互いの動作が干渉することがないよう制御されている。【００５７】
図３に示すように、各可動ヘッド部３１２は、上端がＸ軸方向支持部材３１１ａに固定された第１のＺ軸方向アクチュエータ３１３ａと、第１のＺ軸方向アクチュエータ３１３ａの下端に固定された支持基体３１２ａと、上端が支持基体３１２ａに固定された４つの第２のＺ軸方向アクチュエータ３１３ｂと、第２のＺ軸方向アクチュエータ３１３ｂの下端に固定された４つのコンタクトアーム３１５とを備える。４つのコンタクトアーム３１５は、ソケット３０１ａの配列に対応して設けられており、各コンタクトアーム３１５の下端部には、吸着部３１７が設けられている。なお、高温試験／低温試験に適用するコンタクトアーム３１５には加熱手段／冷却手段（図示せず）を備えている。【００５８】
各吸着部３１７は、負圧源（図示せず）に接続されており、吸着部３１７からエアを吸引して負圧を発生させることにより、ＩＣデバイスを吸着保持することができ、また、吸着部３１７からのエアの吸引を停止することにより、ＩＣデバイスを解放することができる。【００５９】
上記可動ヘッド部３１２によれば、コンタクトアーム３１５が保持した４つのＩＣデバイス２をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させ、テストヘッド３００のコンタクト部３０１に押し付けることができる。【００６０】
図３に示すように、撮像装置３１４は、可動ヘッド部３１２の支持基体３１２ａの一端において、下向きに設けられ、可動ヘッド部３１２を移動させることで４つのソケット３０１ａを上から撮影することができる。本実施形態では、撮像装置３１４は、図１及び図２に示すように、各可動ヘッド部３１２に２個ずつ、計４個設けられているが、何れか一方の可動ヘッド３１２に２個設けても良い。【００６１】
撮像装置３１４としては、例えばＣＣＤカメラを使用することができるが、これに限定されるものではなく、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）センサアレイなど多数の撮像素子を配置して対象物を撮影できる装置であればよい。撮像装置３１４には、図示しない照明装置が設けられており、撮影対象のソケット３０１ａを明るく照らすことができるようになっている。なお、各撮像装置３１４は、図示しない画像処理装置に接続されている。【００６２】
図３に示すように、テストヘッド３００のコンタクト部３０１は、本実施形態においては、４つのソケット３０１ａを備えており、４つのソケット３０１ａは、テスト部搬送装置３１０の可動ヘッド部３１２のコンタクトアーム３１５の配列に実質的に一致するような配列で配置されている。さらに各ソケット３０１ａには、ＩＣデバイスの半田ボールの配列に実質的に一致するような配列の複数のコンタクトピン３０１ｂが配設されている。【００６３】
図２に示すように、テスト部３０においては、ハンドラ１０の基台１２に開口部１１が形成されており、その開口部１１からテストヘッド３００のコンタクト部３０１が臨み、上からＩＣデバイスが押し当てられるようになっている。【００６４】
ローダ用バッファ部５０２に載置された４個の試験前のＩＣデバイスは、テスト部搬送装置３１０によりテストヘッド３００のコンタクト部３０１まで移動されて４個同時に試験され、その後、再度テスト部搬送装置３１０によりアンローダ用バッファ部６０２に移動され、そしてアンローダ用バッファ部６０２によって、アンローダ部６０に払い出される。【００６５】
《アンローダ部６０》
アンローダ部６０は、試験後のＩＣデバイスをテスト部３０からＩＣデバイス格納部４０に払い出す部分であり、主にアンローダ部搬送装置６０１と、２つのアンローダ用バッファ部６０２（図１において右の２つ）とから構成される。【００６６】
アンローダ用バッファ部６０２は、テスト部搬送装置３１０の動作範囲とＩＣデバイスをアンローダ部搬送装置６０１の動作範囲との間を往復移動する装置であり、主にバッファステージ６０２ａと、Ｘ軸方向アクチュエータ６０２ｂとから構成されている。【００６７】
ハンドラ１０の基台１２上に固定されたＸ軸方向アクチュエータ６０２ｂの片側端部にバッファステージ６０２ａが支持されており、バッファステージ６０２ａの上面側には、ＩＣデバイスを落とし込むための凹部６０２ｃが４つ形成されている。【００６８】
アンローダ部搬送装置６０１は、アンローダ用バッファ部６０２上のＩＣデバイスを分類トレイ用ストッカ４０２の分類トレイに移動させ搭載する装置であり、主に、Ｙ軸方向レール６０１ａと、Ｘ軸方向レール６０１ｂと、可動ヘッド部６０１ｃと、吸着部６０１ｄとから構成されている。このアンローダ部搬送装置６０１は、２つのアンローダ用バッファ６０２と、分類トレイ用ストッカ４０２とを包含する範囲を動作範囲としている。【００６９】
図１に示すように、アンローダ部搬送装置６０１の２つのＹ軸方向レール６０１ａは、ハンドラ１０の基台１２上に固定されており、それらの間にＸ軸方向レール６０２ｂがＹ軸方向に摺動可能に支持されている。Ｘ軸方向レール６０２ｂは、Ｚ軸方向アクチュエータ（図示せず）を具備した可動ヘッド部６０１ｃをＸ軸方向に移動可能に支持している。【００７０】
可動ヘッド部６０１ｃは、下端部に吸着パッドを有する吸着部６０１ｄを４つ備えており、上記Ｚ軸方向アクチュエータを駆動させることにより、４つの吸着部６０１ｄをそれぞれ独立してＺ軸方向に昇降させることができる。【００７１】
アンローダ用バッファ部６０２に載置された試験後のＩＣデバイスは、テスト部３０からアンローダ部６０に排出され、アンローダ部搬送装置６０１によりアンローダ用バッファ部６０２から分類トレイ用ストッカ４０２の分類トレイに搭載される。【００７２】
本実施形態に係るハンドラ１０は、その他、ハンドラ１０の各種動作を制御したり、試験回数をカウントしたりする制御部、撮像装置３１４から取得した画像データを処理する画像処理装置、ソケット３０１ａの基準画像データを記憶する記憶装置、及びスピーカ、ブザー、警告灯等の警報装置を備えている。【００７３】
次に、上述したハンドラ１０の搬送・試験の動作フローについて説明する。【００７４】
最初に、ローダ部搬送装置５０１が、４つの吸着部５０１ｄの吸着パッド５０１ｅにより、ＩＣデバイス格納部４０の供給トレイ用ストッカ４０１の最上段に位置する供給トレイ上の４つのＩＣデバイスを吸着し、保持する。【００７５】
ローダ部搬送装置５０１は、４つのＩＣデバイスを保持したまま可動ヘッド部５０１ｃのＺ軸方向アクチュエータにより４つのＩＣデバイスを上昇させ、Ｙ軸方向レール５０１ａ上でＸ軸方向レール５０１ｂを移動させ、Ｘ軸方向レール５０１ｂ上で可動ヘッド部５０１ｃを移動させてローダ部５０に移動させる。【００７６】
そして、ローダ部搬送装置５０１は、ヒートプレート５０３の凹部５０３ａの上方で位置決めを行い、Ｚ軸方向アクチュエータにより可動ヘッド部５０１ｃを下降させ、吸着パッド５０１ｅを解放してＩＣデバイスをヒートプレート５０３の凹部５０３ａに落とし込む。ヒートプレート５０３によってＩＣデバイスが所定の温度まで加熱されたら、再度、ローダ部搬送装置５０１が加熱された４つのＩＣデバイスを保持して、待機している一方のローダ用バッファ部５０２の上方に移動する。【００７７】
ローダ部搬送装置５０１は、待機している一方のローダ用バッファ部５０２の、バッファステージ５０２ａの上方で位置決めを行い、Ｚ軸方向アクチュエータにより可動ヘッド部５０１ｃを下降させ、吸着部５０１ｄの吸着パッド５０１ｅが吸着保持しているＩＣデバイス２を解放し、ＩＣデバイスをバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃに載置する。【００７８】
ローダ用バッファ部５０２は、４つのＩＣデバイスをバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃに搭載したまま、Ｘ軸方向アクチュエータ５０２ｂにより、ローダ部５０のローダ部搬送装置５０１の動作範囲からテスト部３０のテスト部搬送装置３１０の動作範囲へ４つのＩＣデバイスを移動させる。【００７９】
上記のようにＩＣデバイスが載置されたバッファステージ５０２ａがテスト部搬送装置３１０の動作範囲内に移動してきたら、テスト部搬送装置３１０の可動ヘッド部３１２は、バッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃに載置されたＩＣデバイス上に移動する。そして、第１のＺ軸方向アクチュエータ３１３ａにより可動ヘッド部３１２を下降させ、可動ヘッド部３１２の４つのコンタクトアーム３１５の吸着部３１７により、ローダ用バッファ部５０２のバッファステージ５０２ａの凹部５０２ｃに位置する４つのＩＣデバイス２を吸着し、保持する。【００８０】
４つのＩＣデバイスを保持した可動ヘッド部３１２は、可動ヘッド部３１２の第１のＺ軸方向アクチュエータ３１３ａにより上昇する。【００８１】
次に、テスト部搬送装置３１０は、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で移動させ、可動ヘッド部３１２のコンタクトアーム３１５の吸着部３１７で保持している４つのＩＣデバイスを、テストヘッド３００のコンタクト部３０１における４つのソケット３０１ａの上方に搬送する。【００８２】
可動ヘッド部３１２は、第１のＺ軸方向アクチュエータ３１３ａ及び当該ＩＣデバイスを保持している第２のＺ軸方向アクチュエータ３１３ｂを伸長させ、各ＩＣデバイス２の半田ボール２ａを、ソケット３０１ａのコンタクトピン３０１ｂに接触させる。この接触の間に、コンタクトピン３０１ｂを介して電気的な信号の送受信が行われることにより、ＩＣデバイスの試験が遂行される。【００８３】
ＩＣデバイスの試験が完了したら、テスト部搬送装置３１０は、可動ヘッド部３１２の第１のＺ軸方向アクチュエータ３１３ａ及び第２のＺ軸方向アクチュエータ３１３ｂの収縮により、試験後のＩＣデバイスを上昇させ、可動ヘッド部３１２を支持するＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で摺動させて、可動ヘッド部３１２のコンタクトアーム３１５で保持している４つのＩＣデバイス２を当該テスト部搬送装置３１０の動作範囲内で待機している一方のアンローダ用バッファ部６０２の、バッファステージ６０２ａの上方に搬送する。【００８４】
可動ヘッド部３１２は、第１のＺ軸方向アクチュエータ３１３ａを伸長させ、吸着パッド３１７ｃを解放することによりバッファステージ６０２ａの凹部６０２ｃに４つのＩＣデバイスを落とし込む。【００８５】
アンローダ用バッファ部６０２は、試験後の４つのＩＣデバイスを搭載したまま、Ｘ軸アクチュエータ６０２ｂを駆動させ、テスト部３０のテスト部搬送装置３１０の動作範囲から、アンローダ部６０のアンローダ部搬送装置６０１の動作範囲へＩＣデバイスを移動させる。【００８６】
次に、アンローダ用バッファ部６０２の上方に位置するアンローダ部搬送装置６０１の可動ヘッド部６０１ｃのＺ軸方向アクチュエータを伸長させ、可動ヘッド部６０１ｃの４つの吸着部６０１ｄにより、アンローダ用バッファ部６０２のバッファステージ６０２ａの凹部６０２ｃに位置する試験後の４つのＩＣデバイスを吸着し、保持する。【００８７】
アンローダ部搬送装置６０１は、試験後の４つのＩＣデバイスを保持したまま可動ヘッド部６０１ｃのＺ軸方向アクチュエータにより４つのＩＣデバイスを上昇させ、Ｙ軸方向レール６０１ａ上でＸ軸方向レール６０１ｂを移動させ、Ｘ軸方向レール６０１ｂ上で可動ヘッド部６０１ｃを移動させてＩＣデバイス格納部４０の分類トレイ用ストッカ４０２上に移動させる。そして、各ＩＣデバイスの試験結果に従って、各分類トレイ用ストッカ４０２の最上段に位置する分類トレイ上に各ＩＣデバイスを搭載する。【００８８】
以上のようにして、ＩＣデバイスの試験が１回行われる。【００８９】
次に、上述したハンドラ１０におけるＩＣデバイスの残留検査について説明する。【００９０】
本例でいうＩＣデバイスの残留検査とは、ＩＣデバイスをソケット３０１ａへ搬送する際に当該ソケット３０１ａに以前のＩＣデバイスが残っていないかどうかをチェックする工程であり、この残留検査を行うには、上記のようなＩＣデバイスの試験を行う前に、あらかじめＩＣデバイスが残っていない状態のソケット３０１ａの基準画像データを、撮像装置３１４を用いて取得して記憶装置３１９に記憶しておく。【００９１】
具体的には、コンタクト部３０１にソケット３０１ａを備えたテストヘッド３００をハンドラ１０に設置したら、撮像装置３１４をソケット３０１ａの上方に搬送して各ソケット３０１ａを撮影し、基準画像データとして記憶装置３１９に記憶する。【００９２】
以下、図５に示すフローチャートを参照してＩＣデバイスの残留検査工程を説明する。【００９３】
ハンドラ１０は、上述したようにＩＣデバイスの搬送・試験を繰り返すが（ＳＴＥＰ０１）、ＩＣデバイスの残留検査のタイミングがきたら（ＳＴＥＰ０２）、ＩＣデバイスの搬送動作を停止し（ＳＴＥＰ０３）、可動ヘッド部３１２を支持しているＸ軸方向支持部材３１１ａをＹ軸方向レール３１１上で移動させて、撮像装置３１４をソケット３０１ａの上方に移動させる（ＳＴＥＰ０４；図３参照）。【００９４】
本発明において、ソケット３０１ａにＩＣデバイスが残っているかどうかを判定するタイミングは特に限定されないが、たとえば、ソケット３０１ａへのＩＣデバイスの押し付け動作に異常が発生した場合やソケット３０１ａ上のＩＣデバイスの吸着動作に異常が発生した場合、ハンドラ１０の筐体１０ａ(図１参照)に設けられた保守点検用ドア(図示せず)が開閉された場合、ハンドラ１０の主電源をＯＮした場合やハンドラ１０の初期化を実行した場合、試験しようとするＩＣデバイスのロットが切り替わった場合、ハンドラ１０の各搬送装置４０４，５０１，３１０，６０１に保持されたＩＣデバイスを全てアンローダ部６０の分類トレイに払い出した場合、ハンドラ１０のティーチング作業を行う場合などを例示することができる。また、オペレータの操作によっていつでも判定できるように手動指示も設けておくことが望ましい。【００９５】
図５に戻り、ハンドラ１０は、撮像装置３１４によりソケット３０１ａを撮影し（ＳＴＥＰ０５）、検査画像データを取得する（ＳＴＥＰ０６）。このとき、撮像装置３１４における照明装置は、ソケット３０１ａを明るく照らす。撮像装置３１４は、可動ヘッド部３１２をＹ軸方向に移動させることにより、Ｙ軸方向に隣接する２つのソケット３０１ａ（図３において左右２つのソケット３０１ａ）をそれぞれ撮影する。【００９６】
図４に示すハンドラ１０の残留判定回路３１８は、記憶装置３１９から基準画像データを読み出し（ＳＴＥＰ０７）、その基準画像データの画素値（明るさ：明度）を上記取得した検査画像データに合わせて補正する（ＳＴＥＰ０８）。このような画素値補正処理を行うことにより、ソケットに残留したＩＣデバイスを高い精度で判定することが可能となり、残留判定の安定化を図ることができる。なお、所望により、基準画像データ側の画素値はそのままにして、取得した検査画像データの画素値を基準画像データに合わせて補正するようにしてもよい。【００９７】
ハンドラ１０の残留判定回路３１８は、画素値補正処理を施した基準画像データと、検査画像データとの間で差分処理を行って差画像を生成し（ＳＴＥＰ０９）、差画像についてしきい値処理を行う（ＳＴＥＰ１０）。そして、残留判定回路３１８は、差画像があらかじめ決められたしきい値以下であるときはソケット３０１ａにはＩＣデバイスが残っていないと判定し、しきい値を超えたときはソケット３１０ａにＩＣデバイスが残っていると判定する（ＳＴＥＰ１１）。【００９８】
ハンドラ１０の残留判定回路３１８が、ソケット３０１ａにＩＣデバイスが残っていないと判定した場合には（ＳＴＥＰ１１のＹｅｓ）、ＳＴＥＰ０１に戻ってＩＣデバイスの搬送・試験を再度繰り返す。【００９９】
一方、ハンドラ１０の残留判定回路３１８が、ソケット３０１ａにＩＣデバイスが残留していると判定した場合には（ＳＴＥＰ１１−Ｎｏ）、ハンドラ１０は警報装置３２０を作動させ（ＳＴＥＰ１２）、オペレータなどにその旨を喚起する。このとき、ＩＣデバイスの搬送・試験は停止したままとする。【０１００】
このとき、４個のソケット３０１ａの中で何れのソケット部位にてＩＣデバイスが残留しているかの位置情報を表示装置３２１に表示をしたり、表示装置３２１へ電子部品試験装置の搬送経路図又は特定の搬送経路部位の図を表示し、どの搬送経路部位でＩＣデバイスが残留しているかを表示装置３２１に重ねて表示（オーバレイ表示）したり、検査画像データおよび／又は差画像データを表示装置３２１に同時に表示したり、ＩＣデバイスの位置を指示するカーソル（あるいは「マーカー」）を画像上にオーバレイ表示して、撮像装置３１４を移動させたり、ズーム表示させたりしてもよい。前記表示をすることで、残留したＩＣデバイスを取り除く際に、どのソケットに残留しているのか、ソケット内の残留であるのか、ソケット外の残留であるのか、を探す必要が無くなり、ＩＣ除去後の画像のモニタもできるので、オペレータの作業性が向上する。ここで、自動判定する為の上記しきい値のレベルは、オペレータが差画像データを表示装置３２１に表示しながら、最良のしきい値条件となるように随時調整して登録できるようにしてもよい。ＩＣデバイスの品種、形状、色によって得られる差画像データには違いが存在するが、前記しきい値の調整によって、的確な自動判定が得られる。【０１０１】
また、ＩＣデバイスの残留状況が表示装置３２１でモニタ表示しながら、可動ヘッド３１２に対して手動操作ができるように構成しても良い。これにより、可動ヘッド３１２により吸着可能な場合には、オペレータが可動ヘッド３１２を手動で移動制御して、残留ＩＣデバイスを吸着してバッファステージ６０２ａへ乗せてアンローダ部６０へ排出することができ、短時間で処理できる。これによれば、高温試験／低温試験に適用するテスト部３０に対してオペレータが直接触れる作業がなくなる。また、従来のように、テスト部３０を一時的に常温にした後、残留ＩＣデバイスを排除し、その後、常温から高温／低温へ復帰させる為の長時間の復旧時間が不要となる。なお、検査画像データおよび／又は差画像データに基づいて、残留ＩＣデバイスを吸着してアンローダ部６０へ自動的に排出可能な場合においては、可動ヘッド３１２に対して自動制御により排出するように構成しても良い。【０１０２】
オペレータは、警報装置３２０の作動により、ソケット３０１ａにＩＣデバイスが残留していることを知ることができ、それによりソケット３０１ａからＩＣデバイスを取り除くことが可能となる。また、この場合、ＩＣデバイスの搬送・試験は自動的に停止したままとなるため、それ以降のＩＣデバイスの試験が、ＩＣデバイスが残留した上から次のＩＣデバイスを押し付ける、いわゆる重ね置き不具合を防止することができる。【０１０３】
以上のように、本例のハンドラ１０によれば、ソケット３０１ａ上にＩＣデバイスが残っているかどうかを適切なタイミングで自動的に検出することができるため、重ね置き不具合によるソケット３０１ａまたはＩＣデバイスの損傷を未然に防止することができる。また、重ね置き不具合に伴って、本来は良品デバイスであるものを不良品として判定してしまうこと、あるいは良品デバイスを不良品化してしまうことを的確に解消することができ、電子部品試験装置１における試験品質の向上を図ることが可能となる。【０１０４】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。【０１０５】
たとえば、上記実施形態に係るハンドラ１０では、一例として撮像装置３１４を４個設けたが、他の構成例として、２つの可動ヘッド部３１２の一方のみに撮像装置３１４を設ける構成にしてもよい。また、可動ヘッド部３１２とは別に、独立した移動機構に１個の撮像装置３１４を設けて、当該撮像装置３１４をＸ軸／Ｙ軸方向に移動させて各ソケット３０１ａを撮像するような構成にしてもよい。【０１０６】
また、上記実施形態では、一例として、ＳＴＥＰ１２で警報装置を作動させた後、ＩＣデバイスの搬送・試験を停止するようにしたが、良品ソケットに対してだけは継続して試験を実施するようにしてもよい。例えば、残留ＩＣデバイスが検出されたソケット位置に対応するローダ用バッファ部５０２の凹部５０２ｃにはＩＣデバイスを搭載しないようにし、ＩＣデバイスが残留していないソケット位置に対応する凹部５０２ｃにはＩＣデバイスを搭載するようにして、吸着・搬送を制御してもよい。この場合であっても、ＩＣデバイスが残留している旨の警報通知は行うことが好ましい。これにより、デバイス試験を停止することなく、有効なソケットのみで継続的に試験を行うことができるため、電子部品試験装置１の稼働率を向上させることができる。【０１０７】
また、上述したテスト部３０以外の他の搬送経路において、残留ＩＣデバイスが発生し得る搬送経路の所望部位に対して、備えるように構成しても良い。
【図１】
0004820823.tif 000002
【図２】
0004820823.tif 000003
【図３】
0004820823.tif 000004
【図４】
0004820823.tif 000005
【図５】
0004820823.tif 000006