(57)【要約】【課題】ワークを収納したトレーを移送または反転する手段を有するトレーハンドリング機に関するもので、各コンベアの間で往復移動しながらトレーを移送させる移載装置が、ワークを収納したトレーを回転させながらトレーの一側面と他側面を反転させる反転装置を一体に備えていることで、トレーの両面の反転及び移送を単一モジュールで達成するトレーハンドリング機及びそれを用いた半導体素子検査方法を提供すること。【解決手段】ワークを収納したトレーを反転させる反転装置と、本体の上部を往復移動しながらワークを収納したトレーをピックアップして各部に移送する移載装置とを備えてトレーを移送及び反転させるトレーハンドリング機において、反転装置が移載装置の下端に一体に設けられていることを特徴とするトレーハンドリング機。【選択図】図３
2010503240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを収納したトレーを反転させる反転装置と、本体の上部を往復移動しながらワークを収納したトレーをピックアップして各部に移送する移載装置とを備え、前記トレーを移送及び反転させるトレーハンドリング機において、
前記反転装置が、前記移載装置の下端に一体に設けられていることを特徴とするトレーハンドリング機。
【請求項２】
前記移載装置が、前記ワークを収納したトレーに対応する空トレーと、前記ワークを収納したトレー及び空トレーを定着させるトレーローディングユニットとを備えているとともに、
前記反転装置が、前記トレーローディングユニットの片側または両側に設けられて、前記トレーローディングユニットを回転させてワークを収納したトレーに収納されたワークを空トレーに再び収納させることでワークの両面を反転させるように設計されていることを特徴とする請求項１に記載のトレーハンドリング機。
【請求項３】
前記移載装置が、前記ワークを収納したトレーをピックアップしてトレーローディングユニットにローディングするトレーピックアップ手段と、前記トレーピックアップ手段を昇降させる第１昇降手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載のトレーハンドリング機。
【請求項４】
前記トレーローディングユニットが、メーンボディーと、該メーンボディーの上部に前方および後方に一対で設けられて前記空トレーをローディングさせる上部スライディングカバーと、前記メーンボディーの下部に前方および後方に一対で設けられて前記ワークを収納したトレーをローディングさせる下部スライディングカバーと、前記メーンボディーの内側に前後進自在に設けられて前記空トレー及びワークを収納したトレーを固定する固定部材とを備えていることを特徴とする請求項３に記載のトレーハンドリング機。
【請求項５】
前記トレーローディングユニットが、前記メーンボディーの上端に設けられて前記空トレーのローディング可否を感知する空トレー感知センサーと、前記メーンボディーの下端に設けられて前記ワークを収納したトレーのローディング可否を感知するトレー感知センサーとをさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載のトレーハンドリング機。
【請求項６】
前記トレーローディングユニットが、前記下部スライディングカバーをクランピングするクランピング機構をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載のトレーハンドリング機。
【請求項７】
前記移載装置が、前記トレーローディングユニットを昇降させて前記ワークを収納したトレーと空トレーとの結合を迅速にする第２昇降手段をさらに備えていることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載のトレーハンドリング機。
【請求項８】
前記ワークを収納したトレーをトレーローディングユニットにローディングさせるために昇降するエレベーターが、前記本体の後端にさらに設けられていることを特徴とする請求項５に記載のトレーハンドリング機。
【請求項９】
空トレー、ワークを収納したトレーをローディングさせる下部スライディングカバー、前記空トレーをローディングさせる上部スライディングカバー、及び、前記ワークを収納したトレー及び空トレーを固定する固定部材を有するトレーローディングユニットと、トレーピックアップ手段と、前記トレーローディングユニットを回転させる反転装置とを有して本体の上部で往復移動しながらトレーを各コンベアに移送する移載装置を備えるトレーハンドリング機を用いて、検査を完了した半導体素子を検査結果に基づいて良品と不良品とに区分して仕分けするトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法において、
前記ワークを収納したトレーを本体の後端に移送する工程（Ｓ２０）と、
前記本体の後端に移送されたワークを収納したトレーを移載装置でピックアップして前記ワークを収納したトレーをトレーローディングユニットに設置された空トレーと結合させる工程（Ｓ４０）と、
前記移載装置を後続するトレーコンベアに移送しながらトレーローディングユニットを回転させることでワークを収納したトレーに収納された半導体素子を空トレーに再び収納させて半導体素子を反転させる工程（Ｓ５０）とを有していることを特徴とするトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法。
【請求項１０】
前記ワークを収納したトレーをピックアップして空トレーと結合させる工程（Ｓ４０）が、前記トレーピックアップ手段を下降させる工程（Ｓ４１４）と、前記ワークを収納したトレーをピックアップする工程（Ｓ４１２）と、該工程（Ｓ４１２）でピックアップされたトレーを上昇させて下部スライディングカバーにローディングする工程（Ｓ４１３）と、前記下部スライディングカバーをクランピングする工程（Ｓ４１４）とを有していることを特徴とする請求項９に記載のトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法。
【請求項１１】
前記ワークを収納したトレーをピックアップして空トレーと結合させる工程（Ｓ４０）が、前記トレーピックアップ手段とトレーローディングユニットとを同時に下降させて前記トレーとトレーローディングユニットとの間の距離を高速で狭める工程（Ｓ４２１）と、前記トレーピックアップ手段を用いてワークを収納したトレーをピックアップする工程（Ｓ４２２）と、該工程（Ｓ４２２）でピックアップされたトレーを上昇させて下部スライディングカバーにローディングする工程（Ｓ４２３）と、前記下部スライディングカバーをクランピングする工程（Ｓ４２４）とを有していることを特徴とする請求項９に記載のトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法。
【請求項１２】
前記本体の後端に移送されたワークを収納したトレーをピックアップする前にワークを収納したトレーをエレベーターを用いて上昇させる工程（Ｓ３０）をさらに有していることを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載のトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレーをハンドリングする装置及びその装置を用いた半導体素子検査方法に関するもので、より詳細には、各コンベアの間にトレーを移送する移載装置が、トレーを反転させる反転装置を一体に備えることで、トレーの移送と同時に反転を行い、検査を迅速に達成するとともに装置を簡素化するトレーハンドリング機及びそれを用いた半導体素子検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製造工程を経た半導体素子または製造工程で切断されたウエハー片などのワークは、検査やテストまたは後続する工程のためにトレーに収納され、このワークを収納したトレーをハンドリングするハンドラーは、ワークを収納したトレーを移送及び反転する必要があるため、移送装置及び反転装置を備えている必要があった。
【０００３】
以下、ハンドラーを用いて半導体素子を検査及び仕分けする場合を例に挙げて説明する。
【０００４】
半導体素子は、一連の工程を通して製造された後、出荷前に必ず精密な検査を経る必要があり、このような精密検査は、半導体素子のパッケージ内部の不良だけでなく、その外観に微小欠陥が発生する場合にも性能に致命的な影響を及ぼすため、電気的な動作検査のみならず、ビジョンカメラを用いた外観検査などの様々な検査を行っている。
【０００５】
一般的に、半導体素子の外形的な欠陥、特にＢＧＡ（Ball  Grid  Array）及びリードの欠陥は、半導体素子をＰＣＢ（Printed  Circuit  Board）などに組み付ける工程でも発生しうるため、リードまたはボールの状態検査が非常に重要である。
【０００６】
このような半導体素子の外形的な欠陥検査及び検査結果による半導体素子の仕分け作業を迅速にする技術は、韓国登録実用公報第３３９６０１号により開示されている。
【０００７】
しかしながら、韓国登録実用公報第３３９６０１号に開示された技術は、半導体素子の背面に位置するリードまたはボールの欠陥のみを検査し、半導体素子の上部面に記録されたマーキング及び全体的な外観を検査することはできなかった。
したがって、半導体素子のマーキング及び全体的な外観を検査するためには、他の検査機で他の検査作業を進行する必要があるという不便さがあった。
【０００８】
このような従来の半導体素子検査機及びこれを用いた検査方法の問題点を解決するための技術は、本出願人により既に出願された大韓民国公開特許第２００６−８７８５０号（発明の名称："半導体素子検査装置"）により開示されている。
【０００９】
半導体素子検査機は、図１１に示すように、本体１００と、検査を行うための半導体素子を収納した各トレーを積載する積み込み装置２１０と、半導体素子を検査する検査装置３００と、検査の完了した半導体素子を収納したバッファートレーを一時的に保管するバッファー２２０と、検査の結果で不良品として仕分けされた各半導体素子を収納した各トレーを不良具合の種類により仕分けして積載する第１リジェクト装置２３０及び第２リジェクト装置２４０及び第３リジェクト装置２５０と、検査の結果で良品として仕分けされた各半導体素子を収納した各トレーを積載する積み下ろし装置２６０と、積み込み装置２１０及びバッファー２２０及び第１リジェクト装置２３０及び第２リジェクト装置２４０及び第３リジェクト装置２５０及び積み下ろし装置２６０にそれぞれ連結されてトレーを本体１００の前後方向に移動させる複数のトレーコンベア４８０と、本体１００の上側で水平に往復移送自在に設置されて積み込み装置２１０及びバッファー２２０及び第１リジェクト装置２３０及び第２リジェクト装置２４０及び第３リジェクト装置２５０及び積み下ろし装置２６０の各トレーコンベア４８０にトレーを移送する移載装置５００と、バッファー２２０及び第１リジェクト装置２３０及び第２リジェクト装置２４０及び第３リジェクト装置２５０及び積み下ろし装置２６０の各トレーコンベア４８０の間で往復移送自在に設置されて、積み下ろし装置２６０に移送されるトレーに収納された半導体素子から不良品をピックアップして、このピックアップされた半導体素子を不良具合の種類により第１リジェクト装置２３０及び第２リジェクト装置２４０及び第３リジェクト装置２５０のいずれかに移送するとともに、バッファートレーに収納された半導体素子から良品をピックアップして、このピックアップされた半導体素子を積み下ろし装置２６０の不良品を外した空の部分に入れる仕分け工程を行う仕分け装置６００とを有している。
【００１０】
ここで、検査装置３００は、ビジョン検査（vision-inspection）を行う第１ビジョンカメラ３１０と第２ビジョンカメラ３２０とで構成されており、第１ビジョンカメラ３１０は、積み込み装置２１０に積載されたトレーに収納される各半導体素子の一側面を検査し、第２ビジョンカメラ３２０は、各半導体素子の他側面を検査し、第１ビジョンカメラ３１０により一側面を検査された半導体素子の他側面を第２ビジョンカメラ３２０により検査できるように、第１ビジョンカメラ３１０と第２ビジョンカメラ３２０との間には、半導体素子を収納したトレーを反転させる反転装置７００がさらに設けられている。
【００１１】
図１１に示す符号４２０は、空トレー部を示し、符号４１０は、ローディングスタッカーを示し、符号４７０は、空トレーを置かれるフィーダーを示し、符号４３０と符号４４０と符号４５０と符号４６０とは、第１リジェクト装置２３０及び第２リジェクト装置２４０及び第３リジェクト装置２５０及び積み下ろし装置２６０に設置されるフィーダーをそれぞれ示し、符号６１０は、半導体素子を仕分けする仕分け装置を示している。
【００１２】
このような構成により、積み込み装置２１０から供給されてトレーコンベア４８０により移送されたトレーに収納される半導体素子の一側面は、第１ビジョンカメラ３１０により検査され、一側面を検査された半導体素子は、反転装置７００で反転されるように設計されている。
【００１３】
ここで、反転装置７００には、トレーに収納された半導体素子の両面を反転させる際、他側面を露呈させた状態で半導体素子を再び収納するように空トレーを設置しておく必要がある。
【００１４】
このように反転されたトレーは、各トレーコンベア４８０の相互間でトレーを往復移送させる移載装置５００により第２ビジョンカメラ３２０の検査領域の範囲内に位置するトレーコンベア４８０に移送され、反転後に移送されたトレーに収納される半導体素子は、第２ビジョンカメラ３２０により検査されるように設計されている。
【００１５】
ところが、従来の半導体素子検査機では、第１ビジョンカメラ３１０により一側面を検査された半導体素子を収納するトレーを反転させるために、第１ビジョンカメラ３１０と第２ビジョンカメラ３２０との間に別途の反転装置７００を設ける必要があり、このように反転されたトレーを第２ビジョンカメラ３２０の検査領域に移送するために、別途の移送手段である移載装置５００を設ける必要があった。
【００１６】
すなわち、トレーを反転する反転装置とトレーを移送する移送手段とを別途に設ける必要があるため、装置が複雑になるとともに、反転装置により反転されたトレーを移載装置５００の往復移動により移送する必要があるため、反転と移送とが同時に行われず、検査が高速で進行されないという問題点があった。
【００１７】
また、積み込み装置からトレーが高速で供給された場合、トレーの供給速度に検査速度が付いていけず、トレーの供給及び仕分け装置が待機状態になるため、検査作業の効率及び仕分け作業の効率が低下するという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記のような従来技術における問題点を解決する本発明は、ワークを収納したトレーを移送または反転する装置を有するトレーハンドリング機に関するものであり、各トレーコンベアの間で往復移動しながらトレーを移送させる移載装置が、トレーを回転させながらトレーの一側面と他側面とを反転させる反転装置を一体に備えていることで、トレーの両面の反転及び移送を単一モジュールで達成するトレーハンドリング機及びそれを用いた半導体素子検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の技術的課題を解決する本発明のトレーハンドリング機は、ワークを収納したトレーを反転させる反転装置と、本体の上部を往復移動しながらワークを収納したトレーをピックアップして各部に移送する移載装置とを備えてトレーを移送及び反転させるトレーハンドリング機に関するものであり、反転装置が移載装置の下端に一体に設けられている。
【００２０】
本発明のトレーハンドリング機における移載装置は、ワークを収納したトレーに対応する空トレーと、ワークを収納したトレー及び空トレーを定着（seat）させるトレーローディングユニットとを備え、反転装置が、トレーローディングユニットの片側または両側に設けられて、トレーローディングユニットを回転させてトレーに収納されたワークを空トレーに再び収納することでワークの両面を反転させるように設計されている。
【００２１】
ここで、移載装置は、ワークを収納したトレーをピックアップしてトレーローディングユニットにローディングするトレーピックアップ手段と、トレーピックアップ手段を昇降させる第１昇降手段とをさらに有していても良く、トレーローディングユニットは、メーンボディーと、メーンボディーの上部に前方及び後方に一対で設けられて空トレーをローディングさせる上部スライディングカバーと、メーンボディーの下部に前方及び後方に一対で設けられてワークを収納したトレーをローディングさせる下部スライディングカバーと、メーンボディーの内側で前後進自在に設けられて空トレー及びワークを収納したトレーを固定する固定部材とを備えていても良い。
【００２２】
また、上記の技術的課題を解決する本発明のトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法は、トレーピックアップ手段と空トレーおよびワークを収納したトレーをローディングさせる下部スライディングカバーと空トレーをローディングさせる上部スライディングカバーとワークを収納したトレー及び空トレーを固定する固定部材を有するトレーローディングユニットと、トレーローディングユニットを回転させる反転装置とを備え、本体の上部で往復移動しながらトレーを各トレーコンベアに移送する移載装置を有するトレーハンドリング機を用いて、検査を完了した半導体素子を検査結果により良品と不良品とに区分して仕分けするトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法に関するものであり、ワークを収納したトレーを本体の後端に移送する工程と、本体の後端に移送されたトレーを移載装置でピックアップしてワークを収納したトレーをトレーローディングユニットに設置された空トレーと結合させる工程と、移載装置を後続するトレーコンベアに移送しながらトレーローディングユニットを回転させることでワークを収納したトレーに収納された半導体素子を空トレーに再び収納させて半導体素子を反転させる工程とを備えている。
【００２３】
前述したワークを収納したトレーをピックアップして空トレーと結合させる工程は、トレーピックアップ手段を下降させる工程と、ワークを収納したトレーをピックアップする工程と、ピックアップされたトレーを上昇させて下部スライディングカバーにローディングする工程と、下部スライディングカバーをクランピングする工程とを有している、または、トレーピックアップ手段とトレーローディングユニットを同時に下降させてトレーとトレーローディングユニットとの間の距離を高速で狭める工程と、トレーピックアップ手段を用いてワークを収納したトレーをピックアップする工程と、ピックアップされたトレーを上昇させて下部スライディングカバーにローディングする工程と、下部スライディングカバーをクランピングする工程とを有している。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、各トレーコンベアの間で往復移動しながら半導体素子を収納したトレーを移送させる移載装置が、トレーの一側面及び他側面を全て検査することが可能であるように回転によりトレーを反転させる反転装置を一体に備え、一側面を検査されたトレーを移送しながら他側面に反転させ、トレーの両面の反転及び移送を単一モジュールで達成することで、トレーの反転及び移送に必要とされる時間を短縮することができる。
【００２５】
したがって、このようにトレーの反転及び移送時間を短縮することで、迅速な検査を行うことができ、検査効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のトレーハンドリング機の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１の本発明のトレーハンドリング機の上部前面を示した斜視図である。
【図３】図１の移載装置を拡大して示した斜視図である。
【図４】図３のトレーローディングユニットを拡大して示した斜視図である。
【図５】図３のトレーローディングユニットを拡大して示した斜視図である。
【図６】図３のトレーローディングユニットを拡大して示した斜視図である。
【図７】図３の移載装置を示した側面図である。
【図８】本発明のトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法の一部を示したフローチャートである。
【図９】図８のトレーのピックアップ及び結合する工程の一実施例を示したフローチャートである。
【図１０】図８のトレーのピックアップ及び結合する工程の他の実施例を示したフローチャートである。
【図１１】従来のトレーハンドリング機の一例を示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
添付の図面を参照して、本発明を後述する好適な一実施例を用いて説明する。
本発明の一実施例を用いて当業者が容易に理解して再現できる程度まで、以下に詳細に説明する。
【００２８】
本発明のトレーハンドリング機は、ワークを収納したトレーを反転させる反転装置７と、本体の上部を往復移動しながらワークを収納したトレーをピックアップして各部に移送する移載装置５とを備えてトレーを移送及び反転させるトレーハンドリング機に関するものであり、本発明の特徴的な構成として、トレーハンドリング機は、反転装置７が移載装置５の下端に一体に設けられていることを特徴としている。
【００２９】
トレーハンドリング機は、製造工程を経た半導体素子または製造工程で切断されたウエハー片などのワークを検査やテストまたは後続する工程のために収納したトレーをハンドリングする装置であり、製造工程を経た半導体素子を検査する装置に適用された実施例を用いて本発明のトレーハンドリング機を以下に説明する。
【００３０】
図１は、本発明のトレーハンドリング機の一実施例を示した構成図であり、図２は、図１の本発明のトレーハンドリング機の上部前面を示した斜視図であり、本発明のトレーハンドリング機は、本体１と積み込み装置（loading  device）２１と検査装置３とバッファー２２と第１リジェクト装置２３と第２リジェクト装置２４と第３リジェクト装置２５と積み下ろし装置（unloading  device）２６とトレーコンベア４と移載装置５と仕分け装置（sorting  device）８とを備えている。
ここで、前述した各部の役割と作用は、既に公知であるので、これらに対する具体的な説明は省略する。
【００３１】
積み込み装置２１は、検査対象としての半導体素子を収納した各トレーを積載するものであり、検査装置３は、半導体素子を検査するものであり、第１ビジョンカメラ３１と第２ビジョンカメラ３２とを有している。
【００３２】
バッファー２２は、検査を完了した半導体素子を収納したバッファートレーを一時的に保管するものであり、第１リジェクト装置２３と第２リジェクト装置２４と第３リジェクト装置２５は、検査の結果で不良品として仕分けされた各半導体素子を種類別に収納した各トレーを積載するものであり、積み下ろし装置２６は、検査の結果で良品として仕分けされた各半導体素子を収納した各トレーを積載するものである。
【００３３】
トレーコンベア４は、積み込み装置２１とバッファー２２と第１リジェクト装置２３と第２リジェクト装置２４と第３リジェクト装置２５と積み下ろし装置２６とにそれぞれ連結され、トレーを本体１の前後方向に移動させるようになっている。
【００３４】
移載装置５は、本体１の上側で水平に往復移送するように設計されており、積み込み装置２１とバッファー２２と第１リジェクト装置２３と第２リジェクト装置２４と第３リジェクト装置２５と積み下ろし装置２６の各トレーコンベア４にトレーを移送するものであり、本発明の特徴的な構成として、移載装置５の下端部には、トレーを反転させる反転装置７が一体に設けられている。
【００３５】
仕分け装置８は、バッファートレーに収納された半導体素子から良品及び不良品を選別して、これらを第１リジェクト装置２３と第２リジェクト装置２４と第３リジェクト装置２５と積み下ろし装置２６のトレーに仕分けする仕分けモジュール８１を有している。
【００３６】
図３は、図１の移載装置５を拡大して示した斜視図であり、移載装置５は、トレーローディングユニット６と反転装置７とトレーピックアップ手段５１とを備えており、第１ビジョンカメラ３１により一次的なビジョン検査（vision-inspection）を施されたワーク、すなわち、半導体素子を収納したトレー９２（以下、トレーという。）を後続する検査領域に移送すると同時に反転させることで、反転装置と移送装置とを別途に設けた従来の検査機に比べて検査を迅速に行うことができる。
【００３７】
図４乃至図６は、図３のトレーローディングユニット６を拡大して示した斜視図であり、図４は、空トレー９１のみがローディングされた状態を示し、図５は、空トレー９１のローディング後に後述する下部スライディングカバー６３を開放してトレー９２をローディングする状態を示し、図６は、反転を行った後に下部スライディングカバー６３を開放した状態を示している。
【００３８】
図面に示すように、トレーローディングユニット６には、トレー９２に対応する空トレー９１が設置されている。
【００３９】
そして、トレーローディングユニット６は、メーンボディー６１と上部スライディングカバー６２と下部スライディングカバー６３と固定部材６１１とを備え、トレーローディングユニット６の両側には、回転軸６４を中心に回転できるように回転軸６４が装着されている。
【００４０】
メーンボディー６１の上端には、空トレー９１のローディング可否を感知する空トレー感知センサー６１２が設けられ、メーンボディー６１の下端面には、トレー９２のローディング可否を感知するトレー感知センサー６１３が設けられている。
【００４１】
上部スライディングカバー６２は、メーンボディー６１の上部の前方および後方に一対で設けられて空トレー９１をメーンボディー６１にローディングさせるものであり、この上部スライディングカバー６２は、駆動シリンダー６２１（６２１ａ、６２１ｂ）により前後進され、トレーピックアップ手段５１によりピックアップされた空トレー９１をローディングすると、空トレー９１をメーンボディー６１に定着（seat）させて安定的に密着するように空トレー９１を覆うように設計されている。
【００４２】
下部スライディングカバー６３は、メーンボディー６１の下部の前方および後方に一対で設けられてトレー９２をメーンボディー６１にローディングさせるものであり、下部スライディングカバー６３は、駆動シリンダー６３１（６３１ａ、６３１ｂ）により前後進され、トレーピックアップ手段５１によりピックアップされたトレー９２をローディングすると、トレー９２をメーンボディー６１に安定的に密着及びローディングさせるように設計されている。
【００４３】
ここで、下部スライディングカバー６３には、空トレー９１とトレー９２を結合させた後に反転装置７を用いて反転させる際、２つのトレー９１、９２の曲がり現象や、２つのトレー９１、９２の相互間に積層時に形成される隙間により半導体素子が浮き上がる現象を防止するために、上下方向にテンションを加えるテンションスプリング６３２をさらに設けても良い。
【００４４】
また、トレーローディングユニット６は、予圧を通して下部スライディングカバー６３を上部スライディングカバー６２の方向に圧縮させ、空トレー９１とトレー９２とを相互に密着させるクランピング機構６３３をさらに有している。
【００４５】
このクランピング機構６３３は、下部スライディングカバー６３に密着されるクランピングプレート６３３ａと、このクランピングプレート６３３ａを予圧するクランピングシリンダー６３３ｂとを有している。
【００４６】
そして、上部スライディングカバー６２と下部スライディングカバー６３は、内側部が傾斜するようにそれぞれ形成され、この内側部に形成された傾斜部は、メーンボディー６１に向かって形成されている。
【００４７】
このように構成された本発明のトレーハンドリング機では、上部スライディングカバー６２と下部スライディングカバー６３が各駆動シリンダー６２１、６３１により前後進自在であるため、検査対象のトレーサイズを変更した際にも、駆動手段により、上部スライディングカバー６２と下部スライディングカバー６３の前後進制御によりトレーサイズに合うように調節でき、多様な種類のトレーを移送及び反転させることができる。
【００４８】
一方、固定部材６１１は、上部スライディングカバー６２と下部スライディングカバー６３とによりメーンボディー６１にローディングされた空トレー９１とトレー９２とを結合させるものであり、メーンボディー６１の内側で前後進自在に設けられた４個のスタックフィンガー（Ｓｔａｃｋ  Ｆｉｎｇｅｒ）で構成されている。
【００４９】
すなわち、トレーの側面には、一般的に水平に貫通する多数の溝９３が形成されているため、トレーピックアップ手段５１により一次的にローディングされた空トレー９１を上方までピックアップした後、多数の固定部材６１１を溝９３に向けて前進させてトレーをスタッキングするように設計されている。
【００５０】
このように空トレー９１をスタッキングした後、メーンボディー６１の上端面に設けられた空トレー感知センサー６１２により空トレー９１のローディングの有無を確認すると、トレーピックアップ手段５１によりトレー９２をピックアップし、駆動シリンダー６３１を駆動することで下部スライディングカバー６３を開放した後、トレー９２をローディングするように設計されている。
【００５１】
ここで、トレー９２は、一次的なビジョン検査を施された半導体素子を収納するものであるが、図面においては、便宜のために半導体素子の表示を省略している。
【００５２】
下部スライディングカバー６３を開放し、トレー９２をメーンボディー６１の下部にローディングした後、メーンボディー６１の下端に設けられたトレー感知センサー６１３によりトレー９２の有無を確認すると、駆動シリンダー６３１を用いて下部スライディングカバー６３を閉じ、クランピング機構６３３を用いて下部スライディングカバー６３に予圧を加えて、下部スライディングカバー６３を上部スライディングカバー６２の方向に圧縮することで、トレー９２と空トレー９１とを相互に密着させるように設計されている。
【００５３】
一方、固定部材６１１は、上述したように、トレー９２を空トレー９１と結合させる場合に用いられることもあるが、反転工程により空トレーになったトレー（反転工程前は半導体素子を収納していたトレー）をトレーローディングユニット６に残して、半導体素子を再び収納したトレー（反転工程前は空トレーであったトレー）を分離する場合、空トレー（反転工程前は半導体素子を収納していたトレー）のみをスタッキングすることで、トレー９１、９２の分離が円滑に行われるようになっている。
【００５４】
一般的に、半導体素子を収納したトレーを移送する場合、移送速度が高速であると、トレーからの半導体素子の離脱が発生することがあるが、反転させることなくトレーを移送させる際には、トレーローディングユニット６に設置された空トレー９１をカバートレーとして機能させても良く、この場合、トレーの有無を確認する空トレー感知センサー６１２を設けることで、円滑な動作維持が可能になる。
【００５５】
一方、トレーピックアップ手段５１は、第１ビジョンカメラ３１により検査された後に移送されたトレー９２をピックアップし、トレーローディングユニット６のメーンボディー６１の下部にローディングするとともに、後続する工程で移載装置５により移送されたトレー９２を各トレーコンベア４にローディングする役割を行うように設計されている。
【００５６】
トレーピックアップ手段５１には、トレー９２の底面側からトレー９２をピックアップするために、トレー９２の側面に形成された溝９３に挿入されてトレー９２をピックアップするフィンガー形態のホルダー部５１１が設けられている。
【００５７】
トレー９２の種類により各溝９３の間の間隔及び溝９３のサイズが異なるため、トレーピックアップ手段５１は、トレー９２の種類に応じて取り替え可能に設計されている。
また、トレーピックアップ手段５１は、トレーローディングユニット６の反転時に妨害になり得るため、反転時に妨害を与えないように上昇するように設計されているのが好ましい。
【００５８】
図７は、図３の移載装置５を示した側面図で、移載装置５は、トレーピックアップ手段５１をモーターなどの駆動手段の駆動制御によりＺ軸方向に昇降させる第１昇降手段５２を備えている。
【００５９】
また、移載装置５は、トレーローディングユニット６をモーターなどの駆動手段の駆動制御によりＺ軸方向に昇降させ、トレー９２と空トレー９１との結合を迅速に達成するための第２昇降手段５３を備えている。
【００６０】
すなわち、トレー９２は、第１昇降手段５２により駆動されるトレーピックアップ手段５１によりピックアップされてトレーローディングユニット６にローディングされるが、このトレーローディングユニット６と検査後に移送されるトレー９２との間には所定の距離が発生している。
【００６１】
したがって、第２昇降手段５３を用いてトレーローディングユニット６を下降させると、検査後に移送されたトレー９２とトレーローディングユニット６との間の距離が縮まるため、トレーピックアップ手段５１の駆動距離が短くなる。
【００６２】
その結果、トレーピックアップ手段５１を用いてトレーをピックアップしてローディングするために必要とされる時間が減少し、トレーのローディングを迅速にすることで、検査効率を向上させることができる。
【００６３】
そして、本発明では、本体１の後端に設けられて、第１ビジョンカメラ３１により検査された後に移送されたトレー９２をトレーローディングユニット６に設置するために昇降するエレベーター（図示せず）をさらに設けても良い。
【００６４】
一方、反転装置７は、トレーローディングユニット６の片側または両側に設けられて、トレーローディングユニット６を回転させることでトレー９２に収納された半導体素子を空トレー９１に再び収納して半導体素子を反転させるように設計されている。
【００６５】
このために、図面に示していないが、反転装置７は、トレーローディングユニット６の片側または両側でトレーローディングユニット６を回転させるために、モーターなどの駆動手段を有している。
【００６６】
図８は、本発明のトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法の一部を示したフローチャートであり、トレーの供給とビジョン検査方法（vision-inspection  method）及び検査結果による仕分け方法は、既に公知であるため、これに対する具体的な説明を省略する。
【００６７】
まず、検査対象である半導体素子を収納したトレー９２が積み込み装置２１から供給されると、第１ビジョンカメラ３１は、トレー９２の一側面を検査する（Ｓ１０）。
【００６８】
次いで、第１ビジョンカメラ３１により一側面を検査されたトレー９２（以下、トレーという。）を、トレーコンベア４により本体１の後端に移送する（Ｓ２０）。
【００６９】
次いで、第１昇降手段５２の駆動制御によりトレーピックアップ手段５１でトレー９２をピックアップした後、トレーローディングユニット６にローディングされた空トレー９１にトレー９２を結合させる（Ｓ４０）。
【００７０】
ここで、トレーピックアップ手段５１を用いたピックアップ工程の前に、本体１の後端に移送されたトレー９２を本体１の後端に設けられたエレベーター（図示せず）により上昇させる工程（Ｓ３０）をさらに設けても良い。
【００７１】
ここで、トレー９２をピックアップして空トレー９１と結合させる工程（Ｓ４０）は、図９に示すように、第１昇降手段５２の駆動制御によりトレーピックアップ手段５１を下降させる工程（Ｓ４１１）と、下降したトレーピックアップ手段５１を用いてトレー９２をピックアップする工程（Ｓ４１２）と、トレーピックアップ手段５１を昇降させてトレーローディングユニット６にトレー９２をローディングすることでトレー９２と空トレー９１とを密着させる工程（Ｓ４１３）と、クランピング機構６３３の駆動により下部スライディングカバー６３を上部スライディングカバー６２の方向にクランピングすることで、トレー９１、９２の曲がり具合を調節すると同時に半導体素子の整列を行うように空トレー９１とトレー９２とを結合させる工程（Ｓ４１４）とを有している。
【００７２】
トレー９２と空トレー９１とを相互に密着させるためには、駆動シリンダー６３１の駆動により下部スライディングカバー６３を開放した後、トレーピックアップ手段５１を昇降させ、トレー９２をメーンボディー６１に定着させた後、下部スライディングカバー６３を閉じる。
【００７３】
また、トレー９２をピックアップして空トレー９１と結合させる工程（Ｓ４０）は、図１０に示すように、第１昇降手段５２と第２昇降手段５３とを同時に駆動させることによりトレーピックアップ手段５１とトレーローディングユニット６とを同時に下降させ、トレーとトレー収納手段との間の距離を高速で狭める工程（Ｓ４２１）と、下降したトレーピックアップ手段５１を用いてトレー９２をピックアップする工程（Ｓ４２２）と、ピックアップされたトレー９２を上昇させてトレーローディングユニット６にローディングし、トレー９２と空トレー９１とを相互に密着させる工程（Ｓ４２３）と、クランピング機構６３３の駆動により下部スライディングカバー６３を上部スライディングカバー６２の方向にクランピングすることで、トレー９１、９２の曲がり具合を調節すると同時に、半導体素子の整列を行うように空トレー９１とトレー９２とを相互に結合させる工程（Ｓ４１４）とを有している。
【００７４】
一方、空トレー９１とトレー９２とを相互に結合させる工程の後、第２ビジョンカメラ３２を用いた検査を行うために、移載装置５を後続するトレーコンベア４に移動させながら反転装置７を駆動することで、トレーローディングユニット６を回転させて半導体素子を反転させる、すなわち、半導体素子の上下を反転させる（Ｓ５０）。
【００７５】
すなわち、トレーローディングユニット６を回転させると、トレー９２に収納された半導体素子が空トレー９１に再び収納されて反転され、トレー９２が空トレーになり、この空トレーは、第１ビジョンカメラ３１により検査された後で移送される後続のトレー９２と共に反転される空トレーとして用いると良い。
【００７６】
その後、後続するトレーコンベア４に移動した移載装置５は、トレーピックアップ手段５１を用いて反転されたトレーを後続する検査領域にローディングした後、後続するトレー９２をピックアップ及び反転するために積み込み装置２１の後端に復帰する（Ｓ６０）。
【００７７】
ここで、下部スライディングカバー６３によりローディングされる空トレーは、上面でない底面を上部に向けられているため、この空トレーを後続するトレー９２と結合して反転及び移送したり、反転する必要のないトレー用のカバートレーとして用いるためには、このトレーを反転させる必要がある。
【００７８】
このために、底面を上部に向けられた空トレーをローディングされたトレーローディングユニット６が、反転される。
そうすると、このトレーは、上面が上部に向かうように下部スライディングカバー６３にローディングされるが、このトレーをトレーピックアップ手段５１を用いて上部スライディングカバー６２にローディングするようになっている。
【００７９】
このように構成された本発明のトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法では、第１ビジョンカメラをより一側面を検査されたトレーをピックアップし、このピックアップされたトレーを後続する検査領域に移送する途中で反転させることで、反転装置と移載装置とを別途に備えて反転装置により反転させたトレーを移載装置により移送する従来の検査方法において発生していた多くの時間を必要とするという問題点を解決でき、すなわち、必要とされる時間を短縮させることができる。
【００８０】
本発明を前述したような好適な一実施例を用いて説明したが、当業者であれば、本発明の要旨から逸脱することなく、他の様々な修正及び変更を施すことが可能なことは自明である。
したがって、添付する特許請求の範囲に係る技術的内容は、本発明の真なる範囲に属する修正及び変更を含んでいる。
【図１】
2010503240.tif 000003
【図２】
2010503240.tif 000004
【図３】
2010503240.tif 000005
【図４】
2010503240.tif 000006
【図５】
2010503240.tif 000007
【図６】
2010503240.tif 000008
【図７】
2010503240.tif 000009
【図８】
2010503240.tif 000010
【図９】
2010503240.tif 000011
【図１０】
2010503240.tif 000012
【図１１】
2010503240.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月11日(2009.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレーをハンドリングする装置及びその装置を用いた半導体素子検査方法に関するもので、より詳細には、各コンベアの間にトレーを移送する移載装置が、トレーを反転させる反転装置を一体に備えることで、トレーの移送と同時に反転を行い、検査を迅速に達成するとともに装置を簡素化するトレーハンドリング機及びそれを用いた半導体素子検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製造工程を経た半導体素子または製造工程で切断されたウエハー片などのワークは、検査やテストまたは後続する工程のためにトレーに収納され、このワークを収納したトレーをハンドリングするハンドラーは、ワークを収納したトレーを移送及び反転する必要があるため、移送装置及び反転装置を備えている必要があった。
【０００３】
以下、ハンドラーを用いて半導体素子を検査及び仕分けする場合を例に挙げて説明する。
【０００４】
半導体素子は、一連の工程を通して製造された後、出荷前に必ず精密な検査を経る必要があり、このような精密検査は、半導体素子のパッケージ内部の不良だけでなく、その外観に微小欠陥が発生する場合にも性能に致命的な影響を及ぼすため、電気的な動作検査のみならず、ビジョンカメラを用いた外観検査などの様々な検査を行っている。
【０００５】
一般的に、半導体素子の外形的な欠陥、特にＢＧＡ（Ball  Grid  Array）及びリードの欠陥は、半導体素子をＰＣＢ（Printed  Circuit  Board）などに組み付ける工程でも発生しうるため、リードまたはボールの状態検査が非常に重要である。
【０００６】
このような半導体素子の外形的な欠陥検査及び検査結果による半導体素子の仕分け作業を迅速にする技術は、韓国登録実用公報第３３９６０１号により開示されている。
【０００７】
しかしながら、韓国登録実用公報第３３９６０１号に開示された技術は、半導体素子の背面に位置するリードまたはボールの欠陥のみを検査し、半導体素子の上部面に記録されたマーキング及び全体的な外観を検査することはできなかった。
したがって、半導体素子のマーキング及び全体的な外観を検査するためには、他の検査機で他の検査作業を進行する必要があるという不便さがあった。
【０００８】
このような従来の半導体素子検査機及びこれを用いた検査方法の問題点を解決するための技術は、本出願人により既に出願された大韓民国公開特許第２００６−８７８５０号（発明の名称："半導体素子検査装置"）により開示されている。
【０００９】
半導体素子検査機は、図１１に示すように、本体１００と、検査を行うための半導体素子を収納した各トレーを積載する積み込み装置２１０と、半導体素子を検査する検査装置３００と、検査の完了した半導体素子を収納したバッファートレーを一時的に保管するバッファー２２０と、検査の結果で不良品として仕分けされた各半導体素子を収納した各トレーを不良具合の種類により仕分けして積載する第１リジェクト装置２３０及び第２リジェクト装置２４０及び第３リジェクト装置２５０と、検査の結果で良品として仕分けされた各半導体素子を収納した各トレーを積載する積み下ろし装置２６０と、積み込み装置２１０及びバッファー２２０及び第１リジェクト装置２３０及び第２リジェクト装置２４０及び第３リジェクト装置２５０及び積み下ろし装置２６０にそれぞれ連結されてトレーを本体１００の前後方向に移動させる複数のトレーコンベア４８０と、本体１００の上側で水平に往復移送自在に設置されて積み込み装置２１０及びバッファー２２０及び第１リジェクト装置２３０及び第２リジェクト装置２４０及び第３リジェクト装置２５０及び積み下ろし装置２６０の各トレーコンベア４８０にトレーを移送する移載装置５００と、バッファー２２０及び第１リジェクト装置２３０及び第２リジェクト装置２４０及び第３リジェクト装置２５０及び積み下ろし装置２６０の各トレーコンベア４８０の間で往復移送自在に設置されて、積み下ろし装置２６０に移送されるトレーに収納された半導体素子から不良品をピックアップして、このピックアップされた半導体素子を不良具合の種類により第１リジェクト装置２３０及び第２リジェクト装置２４０及び第３リジェクト装置２５０のいずれかに移送するとともに、バッファートレーに収納された半導体素子から良品をピックアップして、このピックアップされた半導体素子を積み下ろし装置２６０の不良品を外した空の部分に入れる仕分け工程を行う仕分け装置６００とを有している。
【００１０】
ここで、検査装置３００は、ビジョン検査（vision-inspection）を行う第１ビジョンカメラ３１０と第２ビジョンカメラ３２０とで構成されており、第１ビジョンカメラ３１０は、積み込み装置２１０に積載されたトレーに収納される各半導体素子の一側面を検査し、第２ビジョンカメラ３２０は、各半導体素子の他側面を検査し、第１ビジョンカメラ３１０により一側面を検査された半導体素子の他側面を第２ビジョンカメラ３２０により検査できるように、第１ビジョンカメラ３１０と第２ビジョンカメラ３２０との間には、半導体素子を収納したトレーを反転させる反転装置７００がさらに設けられている。
【００１１】
図１１に示す符号４２０は、空トレー部を示し、符号４１０は、ローディングスタッカーを示し、符号４７０は、空トレーを置かれるフィーダーを示し、符号４３０と符号４４０と符号４５０と符号４６０とは、第１リジェクト装置２３０及び第２リジェクト装置２４０及び第３リジェクト装置２５０及び積み下ろし装置２６０に設置されるフィーダーをそれぞれ示し、符号６１０は、半導体素子を仕分けする仕分け装置を示している。
【００１２】
このような構成により、積み込み装置２１０から供給されてトレーコンベア４８０により移送されたトレーに収納される半導体素子の一側面は、第１ビジョンカメラ３１０により検査され、一側面を検査された半導体素子は、反転装置７００で反転されるように設計されている。
【００１３】
ここで、反転装置７００には、トレーに収納された半導体素子の両面を反転させる際、他側面を露呈させた状態で半導体素子を再び収納するように空トレーを設置しておく必要がある。
【００１４】
このように反転されたトレーは、各トレーコンベア４８０の相互間でトレーを往復移送させる移載装置５００により第２ビジョンカメラ３２０の検査領域の範囲内に位置するトレーコンベア４８０に移送され、反転後に移送されたトレーに収納される半導体素子は、第２ビジョンカメラ３２０により検査されるように設計されている。
【００１５】
ところが、従来の半導体素子検査機では、第１ビジョンカメラ３１０により一側面を検査された半導体素子を収納するトレーを反転させるために、第１ビジョンカメラ３１０と第２ビジョンカメラ３２０との間に別途の反転装置７００を設ける必要があり、このように反転されたトレーを第２ビジョンカメラ３２０の検査領域に移送するために、別途の移送手段である移載装置５００を設ける必要があった。
【００１６】
すなわち、トレーを反転する反転装置とトレーを移送する移送手段とを別途に設ける必要があるため、装置が複雑になるとともに、反転装置により反転されたトレーを移載装置５００の往復移動により移送する必要があるため、反転と移送とが同時に行われず、検査が高速で進行されないという問題点があった。
【００１７】
また、積み込み装置からトレーが高速で供給された場合、トレーの供給速度に検査速度が付いていけず、トレーの供給及び仕分け装置が待機状態になるため、検査作業の効率及び仕分け作業の効率が低下するという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記のような従来技術における問題点を解決する本発明は、ワークを収納したトレーを移送または反転する装置を有するトレーハンドリング機に関するものであり、各トレーコンベアの間で往復移動しながらトレーを移送させる移載装置が、トレーを回転させながらトレーの一側面と他側面とを反転させる反転装置を一体に備えていることで、トレーの両面の反転及び移送を単一モジュールで達成するトレーハンドリング機及びそれを用いた半導体素子検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の技術的課題を解決する本発明のトレーハンドリング機は、ワークを収納したトレーを反転させる反転装置と、本体の上部を往復移動しながらワークを収納したトレーをピックアップして各部に移送する移載装置とを備えてトレーを移送及び反転させるトレーハンドリング機に関するものであり、反転装置が移載装置の下端に一体に設けられている。
【００２０】
本発明のトレーハンドリング機における移載装置は、ワークを収納したトレーに対応する空トレーと、ワークを収納したトレー及び空トレーを定着（seat）させるトレーローディングユニットとを備え、反転装置が、トレーローディングユニットの片側または両側に設けられて、トレーローディングユニットを回転させてトレーに収納されたワークを空トレーに再び収納することでワークの両面を反転させるように設計されている。
【００２１】
ここで、移載装置は、ワークを収納したトレーをピックアップしてトレーローディングユニットにローディングするトレーピックアップ手段と、トレーピックアップ手段を昇降させる第１昇降手段とをさらに有していても良く、トレーローディングユニットは、メーンボディーと、メーンボディーの上部に前方及び後方に一対で設けられて空トレーをローディングさせる上部スライディングカバーと、メーンボディーの下部に前方及び後方に一対で設けられてワークを収納したトレーをローディングさせる下部スライディングカバーと、メーンボディーの内側で前後進自在に設けられて空トレー及びワークを収納したトレーを固定する固定部材とを備えていても良い。
【００２２】
また、上記の技術的課題を解決する本発明のトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法は、トレーピックアップ手段と空トレーおよびワークを収納したトレーをローディングさせる下部スライディングカバーと空トレーをローディングさせる上部スライディングカバーとワークを収納したトレー及び空トレーを固定する固定部材を有するトレーローディングユニットと、トレーローディングユニットを回転させる反転装置とを備え、本体の上部で往復移動しながらトレーを各トレーコンベアに移送する移載装置を有するトレーハンドリング機を用いて、検査を完了した半導体素子を検査結果により良品と不良品とに区分して仕分けするトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法に関するものであり、ワークを収納したトレーを本体の後端に移送する工程と、本体の後端に移送されたトレーを移載装置でピックアップしてワークを収納したトレーをトレーローディングユニットに設置された空トレーと結合させる工程と、移載装置を後続するトレーコンベアに移送しながらトレーローディングユニットを回転させることでワークを収納したトレーに収納された半導体素子を空トレーに再び収納させて半導体素子を反転させる工程とを備えている。
【００２３】
前述したワークを収納したトレーをピックアップして空トレーと結合させる工程は、トレーピックアップ手段を下降させる工程と、ワークを収納したトレーをピックアップする工程と、ピックアップされたトレーを上昇させて下部スライディングカバーにローディングする工程と、下部スライディングカバーをクランピングする工程とを有している、または、トレーピックアップ手段とトレーローディングユニットを同時に下降させてトレーとトレーローディングユニットとの間の距離を高速で狭める工程と、トレーピックアップ手段を用いてワークを収納したトレーをピックアップする工程と、ピックアップされたトレーを上昇させて下部スライディングカバーにローディングする工程と、下部スライディングカバーをクランピングする工程とを有している。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、各トレーコンベアの間で往復移動しながら半導体素子を収納したトレーを移送させる移載装置が、トレーの一側面及び他側面を全て検査することが可能であるように回転によりトレーを反転させる反転装置を一体に備え、一側面を検査されたトレーを移送しながら他側面に反転させ、トレーの両面の反転及び移送を単一モジュールで達成することで、トレーの反転及び移送に必要とされる時間を短縮することができる。
【００２５】
したがって、このようにトレーの反転及び移送時間を短縮することで、迅速な検査を行うことができ、検査効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のトレーハンドリング機の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１の本発明のトレーハンドリング機の上部前面を示した斜視図である。
【図３】図１の移載装置を拡大して示した斜視図である。
【図４】図３のトレーローディングユニットを拡大して示した斜視図である。
【図５】図３のトレーローディングユニットを拡大して示した斜視図である。
【図６】図３のトレーローディングユニットを拡大して示した斜視図である。
【図７】図３の移載装置を示した側面図である。
【図８】本発明のトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法の一部を示したフローチャートである。
【図９】図８のトレーのピックアップ及び結合する工程の一実施例を示したフローチャートである。
【図１０】図８のトレーのピックアップ及び結合する工程の他の実施例を示したフローチャートである。
【図１１】従来のトレーハンドリング機の一例を示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
添付の図面を参照して、本発明を後述する好適な一実施例を用いて説明する。
本発明の一実施例を用いて当業者が容易に理解して再現できる程度まで、以下に詳細に説明する。
【００２８】
本発明のトレーハンドリング機は、ワークを収納したトレーを反転させる反転装置７と、本体の上部を往復移動しながらワークを収納したトレーをピックアップして各部に移送する移載装置５とを備えてトレーを移送及び反転させるトレーハンドリング機に関するものであり、本発明の特徴的な構成として、トレーハンドリング機は、反転装置７が移載装置５の下端に一体に設けられていることを特徴としている。
【００２９】
トレーハンドリング機は、製造工程を経た半導体素子または製造工程で切断されたウエハー片などのワークを検査やテストまたは後続する工程のために収納したトレーをハンドリングする装置であり、製造工程を経た半導体素子を検査する装置に適用された実施例を用いて本発明のトレーハンドリング機を以下に説明する。
【００３０】
図１は、本発明のトレーハンドリング機の一実施例を示した構成図であり、図２は、図１の本発明のトレーハンドリング機の上部前面を示した斜視図であり、本発明のトレーハンドリング機は、本体１と積み込み装置（loading  device）２１と検査装置３とバッファー２２と第１リジェクト装置２３と第２リジェクト装置２４と第３リジェクト装置２５と積み下ろし装置（unloading  device）２６とトレーコンベア４と移載装置５と仕分け装置（sorting  device）８とを備えている。
ここで、前述した各部の役割と作用は、既に公知であるので、これらに対する具体的な説明は省略する。
【００３１】
積み込み装置２１は、検査対象としての半導体素子を収納した各トレーを積載するものであり、検査装置３は、半導体素子を検査するものであり、第１ビジョンカメラ３１と第２ビジョンカメラ３２とを有している。
【００３２】
バッファー２２は、検査を完了した半導体素子を収納したバッファートレーを一時的に保管するものであり、第１リジェクト装置２３と第２リジェクト装置２４と第３リジェクト装置２５は、検査の結果で不良品として仕分けされた各半導体素子を種類別に収納した各トレーを積載するものであり、積み下ろし装置２６は、検査の結果で良品として仕分けされた各半導体素子を収納した各トレーを積載するものである。
【００３３】
トレーコンベア４は、積み込み装置２１とバッファー２２と第１リジェクト装置２３と第２リジェクト装置２４と第３リジェクト装置２５と積み下ろし装置２６とにそれぞれ連結され、トレーを本体１の前後方向に移動させるようになっている。
【００３４】
移載装置５は、本体１の上側で水平に往復移送するように設計されており、積み込み装置２１とバッファー２２と第１リジェクト装置２３と第２リジェクト装置２４と第３リジェクト装置２５と積み下ろし装置２６の各トレーコンベア４にトレーを移送するものであり、本発明の特徴的な構成として、移載装置５の下端部には、トレーを反転させる反転装置７が一体に設けられている。
【００３５】
仕分け装置８は、バッファートレーに収納された半導体素子から良品及び不良品を選別して、これらを第１リジェクト装置２３と第２リジェクト装置２４と第３リジェクト装置２５と積み下ろし装置２６のトレーに仕分けする仕分けモジュール８１を有している。
【００３６】
図３は、図１の移載装置５を拡大して示した斜視図であり、移載装置５は、トレーローディングユニット６と反転装置７とトレーピックアップ手段５１とを備えており、第１ビジョンカメラ３１により一次的なビジョン検査（vision-inspection）を施されたワーク、すなわち、半導体素子を収納したトレー９２（以下、トレーという。）を後続する検査領域に移送すると同時に反転させることで、反転装置と移送装置とを別途に設けた従来の検査機に比べて検査を迅速に行うことができる。
【００３７】
図４乃至図６は、図３のトレーローディングユニット６を拡大して示した斜視図であり、図４は、空トレー９１のみがローディングされた状態を示し、図５は、空トレー９１のローディング後に後述する下部スライディングカバー６３を開放してトレー９２をローディングする状態を示し、図６は、反転を行った後に下部スライディングカバー６３を開放した状態を示している。
【００３８】
図面に示すように、トレーローディングユニット６には、トレー９２に対応する空トレー９１が設置されている。
【００３９】
そして、トレーローディングユニット６は、メーンボディー６１と上部スライディングカバー６２と下部スライディングカバー６３と固定部材６１１とを備え、トレーローディングユニット６の両側には、回転軸６４を中心に回転できるように回転軸６４が装着されている。
【００４０】
メーンボディー６１の上端には、空トレー９１のローディング可否を感知する空トレー感知センサー６１２が設けられ、メーンボディー６１の下端面には、トレー９２のローディング可否を感知するトレー感知センサー６１３が設けられている。
【００４１】
上部スライディングカバー６２は、メーンボディー６１の上部の前方および後方に一対で設けられて空トレー９１をメーンボディー６１にローディングさせるものであり、この上部スライディングカバー６２は、駆動シリンダー６２１（６２１ａ、６２１ｂ）により前後進され、トレーピックアップ手段５１によりピックアップされた空トレー９１をローディングすると、空トレー９１をメーンボディー６１に定着（seat）させて安定的に密着するように空トレー９１を覆うように設計されている。
【００４２】
下部スライディングカバー６３は、メーンボディー６１の下部の前方および後方に一対で設けられてトレー９２をメーンボディー６１にローディングさせるものであり、下部スライディングカバー６３は、駆動シリンダー６３１（６３１ａ、６３１ｂ）により前後進され、トレーピックアップ手段５１によりピックアップされたトレー９２をローディングすると、トレー９２をメーンボディー６１に安定的に密着及びローディングさせるように設計されている。
【００４３】
ここで、下部スライディングカバー６３には、空トレー９１とトレー９２を結合させた後に反転装置７を用いて反転させる際、２つのトレー９１、９２の曲がり現象や、２つのトレー９１、９２の相互間に積層時に形成される隙間により半導体素子が浮き上がる現象を防止するために、上下方向にテンションを加えるテンションスプリング６３２をさらに設けても良い。
【００４４】
また、トレーローディングユニット６は、予圧を通して下部スライディングカバー６３を上部スライディングカバー６２の方向に圧縮させ、空トレー９１とトレー９２とを相互に密着させるクランピング機構６３３をさらに有している。
【００４５】
このクランピング機構６３３は、下部スライディングカバー６３に密着されるクランピングプレート６３３ａと、このクランピングプレート６３３ａを予圧するクランピングシリンダー６３３ｂとを有している。
【００４６】
そして、上部スライディングカバー６２と下部スライディングカバー６３は、内側部が傾斜するようにそれぞれ形成され、この内側部に形成された傾斜部は、メーンボディー６１に向かって形成されている。
【００４７】
このように構成された本発明のトレーハンドリング機では、上部スライディングカバー６２と下部スライディングカバー６３が各駆動シリンダー６２１、６３１により前後進自在であるため、検査対象のトレーサイズを変更した際にも、駆動手段により、上部スライディングカバー６２と下部スライディングカバー６３の前後進制御によりトレーサイズに合うように調節でき、多様な種類のトレーを移送及び反転させることができる。
【００４８】
一方、固定部材６１１は、上部スライディングカバー６２と下部スライディングカバー６３とによりメーンボディー６１にローディングされた空トレー９１とトレー９２とを結合させるものであり、メーンボディー６１の内側で前後進自在に設けられた４個のスタックフィンガー（Ｓｔａｃｋ  Ｆｉｎｇｅｒ）で構成されている。
【００４９】
すなわち、トレーの側面には、一般的に水平に貫通する多数の溝９３が形成されているため、トレーピックアップ手段５１により一次的にローディングされた空トレー９１を上方までピックアップした後、多数の固定部材６１１を溝９３に向けて前進させてトレーをスタッキングするように設計されている。
【００５０】
このように空トレー９１をスタッキングした後、メーンボディー６１の上端面に設けられた空トレー感知センサー６１２により空トレー９１のローディングの有無を確認すると、トレーピックアップ手段５１によりトレー９２をピックアップし、駆動シリンダー６３１を駆動することで下部スライディングカバー６３を開放した後、トレー９２をローディングするように設計されている。
【００５１】
ここで、トレー９２は、一次的なビジョン検査を施された半導体素子を収納するものであるが、図面においては、便宜のために半導体素子の表示を省略している。
【００５２】
下部スライディングカバー６３を開放し、トレー９２をメーンボディー６１の下部にローディングした後、メーンボディー６１の下端に設けられたトレー感知センサー６１３によりトレー９２の有無を確認すると、駆動シリンダー６３１を用いて下部スライディングカバー６３を閉じ、クランピング機構６３３を用いて下部スライディングカバー６３に予圧を加えて、下部スライディングカバー６３を上部スライディングカバー６２の方向に圧縮することで、トレー９２と空トレー９１とを相互に密着させるように設計されている。
【００５３】
一方、固定部材６１１は、上述したように、トレー９２を空トレー９１と結合させる場合に用いられることもあるが、反転工程により空トレーになったトレー（反転工程前は半導体素子を収納していたトレー）をトレーローディングユニット６に残して、半導体素子を再び収納したトレー（反転工程前は空トレーであったトレー）を分離する場合、空トレー（反転工程前は半導体素子を収納していたトレー）のみをスタッキングすることで、トレー９１、９２の分離が円滑に行われるようになっている。
【００５４】
一般的に、半導体素子を収納したトレーを移送する場合、移送速度が高速であると、トレーからの半導体素子の離脱が発生することがあるが、反転させることなくトレーを移送させる際には、トレーローディングユニット６に設置された空トレー９１をカバートレーとして機能させても良く、この場合、トレーの有無を確認する空トレー感知センサー６１２を設けることで、円滑な動作維持が可能になる。
【００５５】
一方、トレーピックアップ手段５１は、第１ビジョンカメラ３１により検査された後に移送されたトレー９２をピックアップし、トレーローディングユニット６のメーンボディー６１の下部にローディングするとともに、後続する工程で移載装置５により移送されたトレー９２を各トレーコンベア４にローディングする役割を行うように設計されている。
【００５６】
トレーピックアップ手段５１には、トレー９２の底面側からトレー９２をピックアップするために、トレー９２の側面に形成された溝９３に挿入されてトレー９２をピックアップするフィンガー形態のホルダー部５１１が設けられている。
【００５７】
トレー９２の種類により各溝９３の間の間隔及び溝９３のサイズが異なるため、トレーピックアップ手段５１は、トレー９２の種類に応じて取り替え可能に設計されている。
また、トレーピックアップ手段５１は、トレーローディングユニット６の反転時に妨害になり得るため、反転時に妨害を与えないように上昇するように設計されているのが好ましい。
【００５８】
図７は、図３の移載装置５を示した側面図で、移載装置５は、トレーピックアップ手段５１をモーターなどの駆動手段の駆動制御によりＺ軸方向に昇降させる第１昇降手段５２を備えている。
【００５９】
また、移載装置５は、トレーローディングユニット６をモーターなどの駆動手段の駆動制御によりＺ軸方向に昇降させ、トレー９２と空トレー９１との結合を迅速に達成するための第２昇降手段５３を備えている。
【００６０】
すなわち、トレー９２は、第１昇降手段５２により駆動されるトレーピックアップ手段５１によりピックアップされてトレーローディングユニット６にローディングされるが、このトレーローディングユニット６と検査後に移送されるトレー９２との間には所定の距離が発生している。
【００６１】
したがって、第２昇降手段５３を用いてトレーローディングユニット６を下降させると、検査後に移送されたトレー９２とトレーローディングユニット６との間の距離が縮まるため、トレーピックアップ手段５１の駆動距離が短くなる。
【００６２】
その結果、トレーピックアップ手段５１を用いてトレーをピックアップしてローディングするために必要とされる時間が減少し、トレーのローディングを迅速にすることで、検査効率を向上させることができる。
【００６３】
そして、本発明では、本体１の後端に設けられて、第１ビジョンカメラ３１により検査された後に移送されたトレー９２をトレーローディングユニット６に設置するために昇降するエレベーター（図示せず）をさらに設けても良い。
【００６４】
一方、反転装置７は、トレーローディングユニット６の片側または両側に設けられて、トレーローディングユニット６を回転させることでトレー９２に収納された半導体素子を空トレー９１に再び収納して半導体素子を反転させるように設計されている。
【００６５】
このために、図面に示していないが、反転装置７は、トレーローディングユニット６の片側または両側でトレーローディングユニット６を回転させるために、モーターなどの駆動手段を有している。
【００６６】
図８は、本発明のトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法の一部を示したフローチャートであり、トレーの供給とビジョン検査方法（vision-inspection  method）及び検査結果による仕分け方法は、既に公知であるため、これに対する具体的な説明を省略する。
【００６７】
まず、検査対象である半導体素子を収納したトレー９２が積み込み装置２１から供給されると、第１ビジョンカメラ３１は、トレー９２の一側面を検査する（Ｓ１０）。
【００６８】
次いで、第１ビジョンカメラ３１により一側面を検査されたトレー９２（以下、トレーという。）を、トレーコンベア４により本体１の後端に移送する（Ｓ２０）。
【００６９】
次いで、第１昇降手段５２の駆動制御によりトレーピックアップ手段５１でトレー９２をピックアップした後、トレーローディングユニット６にローディングされた空トレー９１にトレー９２を結合させる（Ｓ４０）。
【００７０】
ここで、トレーピックアップ手段５１を用いたピックアップ工程の前に、本体１の後端に移送されたトレー９２を本体１の後端に設けられたエレベーター（図示せず）により上昇させる工程（Ｓ３０）をさらに設けても良い。
【００７１】
ここで、トレー９２をピックアップして空トレー９１と結合させる工程（Ｓ４０）は、図９に示すように、第１昇降手段５２の駆動制御によりトレーピックアップ手段５１を下降させる工程（Ｓ４１１）と、下降したトレーピックアップ手段５１を用いてトレー９２をピックアップする工程（Ｓ４１２）と、トレーピックアップ手段５１を昇降させてトレーローディングユニット６にトレー９２をローディングすることでトレー９２と空トレー９１とを密着させる工程（Ｓ４１３）と、クランピング機構６３３の駆動により下部スライディングカバー６３を上部スライディングカバー６２の方向にクランピングすることで、トレー９１、９２の曲がり具合を調節すると同時に半導体素子の整列を行うように空トレー９１とトレー９２とを結合させる工程（Ｓ４１４）とを有している。
【００７２】
トレー９２と空トレー９１とを相互に密着させるためには、駆動シリンダー６３１の駆動により下部スライディングカバー６３を開放した後、トレーピックアップ手段５１を昇降させ、トレー９２をメーンボディー６１に定着させた後、下部スライディングカバー６３を閉じる。
【００７３】
また、トレー９２をピックアップして空トレー９１と結合させる工程（Ｓ４０）は、図１０に示すように、第１昇降手段５２と第２昇降手段５３とを同時に駆動させることによりトレーピックアップ手段５１とトレーローディングユニット６とを同時に下降させ、トレーとトレー収納手段との間の距離を高速で狭める工程（Ｓ４２１）と、下降したトレーピックアップ手段５１を用いてトレー９２をピックアップする工程（Ｓ４２２）と、ピックアップされたトレー９２を上昇させてトレーローディングユニット６にローディングし、トレー９２と空トレー９１とを相互に密着させる工程（Ｓ４２３）と、クランピング機構６３３の駆動により下部スライディングカバー６３を上部スライディングカバー６２の方向にクランピングすることで、トレー９１、９２の曲がり具合を調節すると同時に、半導体素子の整列を行うように空トレー９１とトレー９２とを相互に結合させる工程（Ｓ４１４）とを有している。
【００７４】
一方、空トレー９１とトレー９２とを相互に結合させる工程の後、第２ビジョンカメラ３２を用いた検査を行うために、移載装置５を後続するトレーコンベア４に移動させながら反転装置７を駆動することで、トレーローディングユニット６を回転させて半導体素子を反転させる、すなわち、半導体素子の上下を反転させる（Ｓ５０）。
【００７５】
すなわち、トレーローディングユニット６を回転させると、トレー９２に収納された半導体素子が空トレー９１に再び収納されて反転され、トレー９２が空トレーになり、この空トレーは、第１ビジョンカメラ３１により検査された後で移送される後続のトレー９２と共に反転される空トレーとして用いると良い。
【００７６】
その後、後続するトレーコンベア４に移動した移載装置５は、トレーピックアップ手段５１を用いて反転されたトレーを後続する検査領域にローディングした後、後続するトレー９２をピックアップ及び反転するために積み込み装置２１の後端に復帰する（Ｓ６０）。
【００７７】
ここで、下部スライディングカバー６３によりローディングされる空トレーは、上面でない底面を上部に向けられているため、この空トレーを後続するトレー９２と結合して反転及び移送したり、反転する必要のないトレー用のカバートレーとして用いるためには、このトレーを反転させる必要がある。
【００７８】
このために、底面を上部に向けられた空トレーをローディングされたトレーローディングユニット６が、反転される。
そうすると、このトレーは、上面が上部に向かうように下部スライディングカバー６３にローディングされるが、このトレーをトレーピックアップ手段５１を用いて上部スライディングカバー６２にローディングするようになっている。
【００７９】
このように構成された本発明のトレーハンドリング機を用いた半導体素子検査方法では、第１ビジョンカメラをより一側面を検査されたトレーをピックアップし、このピックアップされたトレーを後続する検査領域に移送する途中で反転させることで、反転装置と移載装置とを別途に備えて反転装置により反転させたトレーを移載装置により移送する従来の検査方法において発生していた多くの時間を必要とするという問題点を解決でき、すなわち、必要とされる時間を短縮させることができる。
【００８０】
本発明を前述したような好適な一実施例を用いて説明したが、当業者であれば、本発明の要旨から逸脱することなく、他の様々な修正及び変更を施すことが可能なことは自明である。
したがって、添付する特許請求の範囲に係る技術的内容は、本発明の真なる範囲に属する修正及び変更を含んでいる。
【符号の説明】
【００８１】
１        ・・・  本体
２１      ・・・  積み込み装置
２２      ・・・  バッファー
２３      ・・・  第１リジェクト装置
２４      ・・・  第２リジェクト装置
２５      ・・・  第３リジェクト装置
２６      ・・・  積み下ろし装置
３        ・・・  検査装置
３１      ・・・  第１ビジョンカメラ
３２      ・・・  第２ビジョンカメラ
４        ・・・  トレーコンベア
５        ・・・  移載装置
５１      ・・・  トレーピックアップ手段
５２      ・・・  第１昇降手段
５３      ・・・  第２昇降手段
６        ・・・  トレーローディングユニット
６１      ・・・  メーンボディー
６１１    ・・・  固定部材
６１２    ・・・  空トレー感知センサー
６１３    ・・・  トレー感知センサー
６２      ・・・  上部スライディングカバー
６２１    ・・・  駆動シリンダー
６３      ・・・  下部スライディングカバー
６３１    ・・・  駆動シリンダー
６３２    ・・・  テンションスプリング
６３３    ・・・  クランピング機構
６４      ・・・  回転軸
７        ・・・  反転装置
８        ・・・  仕分け装置
８１      ・・・  仕分けモジュール
９１      ・・・  空トレー
９２      ・・・  トレー
９３      ・・・  溝
【国際調査報告】
2010503240.tif 000014
2010503240.tif 000015