(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブル、その一端に接続されたデバイス本体、及び前記ケーブルの他端に接続されたコネクタを有する半導体デバイスを保持するとともに、保持状態で前記コネクタが相手コネクタに直接的又は間接的に結合可能とされたトレイと、該トレイに保持状態の前記コネクタに自動結合される検査用コネクタと、前記デバイス本体の端子部に当接又は近接して該デバイス本体に信号を入出力可能であるプローブと、前記トレイに保持状態の前記デバイス本体を着脱し、前記プローブに移送して該プローブに当接又は近接させる検査用着脱移送装置と、前記検査用着脱移送装置に支持される前記デバイス本体の支持姿勢を検出するデバイス本体用画像認識装置と、基準支持姿勢を記憶した基準支持姿勢記憶部及び該基準支持姿勢と前記デバイス本体用画像認識装置により検出される支持姿勢との誤差を算出する支持姿勢誤差算出部を備えこの支持姿勢の誤差を補正しつつ前記デバイス本体を前記プローブに移送するように前記検査用着脱移送装置を制御するようにされた制御手段と、前記検査用コネクタ及び前記プローブの一方から入力信号を入力して他方から出力信号を得ることにより前記半導体デバイスを検査する検査器と、を含んでなり、前記トレイが、前記デバイス本体近傍のケーブルを該デバイス本体への接続方向に沿わせて保持し、且つ、該デバイス本体の前記接続方向の着脱により、前記ケーブルを前記接続方向に案内して引出させるようにされたことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
【請求項２】
ケーブル、その一端に接続されたデバイス本体、及び前記ケーブルの他端に接続されたコネクタを有する半導体デバイスを保持するとともに、保持状態で前記コネクタが相手コネクタに直接的又は間接的に結合可能とされたトレイと、該トレイに保持状態の前記コネクタに自動結合される検査用コネクタと、前記デバイス本体の端子部に当接又は近接して該デバイス本体に信号を入出力可能であるプローブと、前記トレイに保持状態の前記デバイス本体を着脱し、前記プローブに移送して該プローブに当接又は近接させる検査用着脱移送装置と、前記プローブの設置位置を検出するプローブ用画像認識装置と、前記プローブの基準設置位置を記憶した基準設置位置記憶部及び該基準設置位置と前記プローブ用画像認識装置により検出される設置位置との誤差を算出する設置位置誤差算出部を備えこの設置位置の誤差を補正しつつ前記デバイス本体を前記プローブに移送するように前記検査用着脱移送装置を制御するようにされた制御手段と、前記検査用コネクタ及び前記プローブの一方から入力信号を入力して他方から出力信号を得ることにより前記半導体デバイスを検査する検査器と、を含んでなり、前記トレイが、前記デバイス本体近傍のケーブルを該デバイス本体への接続方向に沿わせて保持し、且つ、該デバイス本体の前記接続方向の着脱により、前記ケーブルを前記接続方向に案内して引出させるようにされたことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記プローブと前記デバイス本体とが当接又は近接した状態で、該デバイス本体の端子部を前記プローブの方向に加圧する加圧装置が設けられたことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記トレイを支持・移送するトレイ移送装置が設けられるとともに、前記デバイス本体と前記ケーブルとが一定の相対位置を保持しつつ、前記デバイス本体用画像認識装置による支持姿勢の検出位置から前記プローブへ前記デバイス本体が移送されるように、前記制御手段が前記トレイ移送装置及び前記着脱移送装置を同期制御するようにされたことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記トレイ移送装置は前記トレイを保持して回転移送する回転テーブルを有して構成され、且つ、該回転テーブルと同心的な円弧軌跡に沿うように、前記デバイス本体用画像認識装置と前記プローブとが配置されるとともに、前記デバイス本体用画像認識装置から前記プローブへ前記円弧軌跡に沿って前記デバイス本体が回転移送されるように前記制御手段が前記検査用着脱移送装置を制御するようにされたことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記回転テーブルは前記トレイを複数保持可能とされたことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
【請求項７】
請求項１、４、５又は６において、
前記プローブの設置位置を検出するプローブ用画像認識装置が設けられるとともに、前記制御手段は前記プローブの基準設置位置を記憶した基準設置位置記憶部と、該基準設置位置と前記プローブ用画像認識装置により検出される設置位置との誤差を算出する設置位置誤差算出部とを備え、この設置位置の誤差を補正しつつ、前記デバイス本体を前記プローブに移送するように、前記検査用着脱移送装置を制御するようにされたことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
【請求項８】
請求項２又は７において、
前記プローブ用画像認識装置は、前記プローブに当接又は近接した前記デバイス本体の端子部の位置を検出可能とされるとともに、前記制御手段は、前記プローブ用画像認識装置による前記プローブの設置位置及び前記端子部の位置から該端子部と前記プローブとの位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部と、該位置ずれ量の所定の許容値を記憶した許容値記憶部を備え、算出した位置ずれ量が前記許容値を超える場合、該位置ずれ量を補正しつつ前記端子部が前記プローブに当接又は近接するように、前記検査用着脱移送装置を制御するようにされたことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記デバイス本体を所定の温度に保温する保温処理、前記デバイス本体から異物を除去する異物除去処理及び前記デバイス本体から静電気を除去する除電処理の少なくとも一つの処理を行う前処理装置と、前記トレイに保持状態の前記デバイス本体を着脱し、且つ、前記前処理装置に移送する前処理用着脱移送装置と、が設けられたことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記検査用着脱移送装置が前処理用着脱移送装置を兼ねていることを特徴とする半導体デバイス自動検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブルを有する半導体デバイスの各種特性を検査する半導体デバイス自動検査装置及び半導体デバイス自動検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図９に示される半導体デバイス１００のような、ケーブルが接続された半導体デバイスが知られている。
【０００３】
半導体デバイス１００は、ケーブル１０２の一端にデバイス本体１０４が接続され、他端にコネクタ１０６が接続されて構成されている。
【０００４】
半導体デバイス１００は、コネクタ１０６及びケーブル１０２から入力された入力信号をデバイス本体１０４内にて変換、増幅等して、デバイス本体１０４の端子部１０４Ａより信号を出力するものである。
【０００５】
又、逆に端子部１０４Ａより入力した信号を変換等してコネクタ１０６から出力するものもある。ケーブル１０２は一般に光ファイバや導電線であり、デバイス本体１０４内にはそれら信号を処理するための図示しない半導体回路が設けられている。
【０００６】
ケーブルが接続されたこのような半導体デバイスを、デバイスパッケージ完成品状態で各種特性を検査する方法としては、一般的な（ケーブルが接続されていない）半導体パッケージと同様に検査用のプローブをデバイス本体１０４の端子部１０４Ａに接触させて検査する方法がある。
【０００７】
図９は、半導体デバイス１００の下から基板状のプローブ１０８を接触させて検査を行った図である。
【０００８】
図１０は、半導体デバイス１００の上からピン状のプローブ１１０を接触させて検査を行った図である。
【０００９】
いずれの場合においても、検査器１１２のポート１１２Ａからコネクタ１０６及びケーブル１０２を介してデバイス本体１０４に入力信号を入力し、該デバイス本体１０４の端子部１０４Ａに接触したプローブ１０８又は１１０から検査器１１２のポート１１２Ｂに出力信号を出力し、これら入出力信号を検査器１１２内にて比較することで、半導体デバイス１００の諸特性を検査することができる。
【００１０】
検査器１１２のポート１１２Ａ及び１１２Ｂを入れ替えることで、その逆の検査も可能である。
【００１１】
精度の良い検査をするためには、デバイス本体の端子部とプローブとを正確に接触させる必要がある。しかし、端子部の間隔が微小であるため、デバイス本体とプローブとを人手により接触させると、端子部とプローブとが誤接触して正確な検査結果が得られないことがあるという問題点があった。
【００１２】
このため、半導体デバイスの検査の自動化が求められていた。
【００１３】
半導体デバイスの検査を自動化するためには半導体デバイスを自動搬送する必要がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、半導体デバイスにケーブルが接続されている場合、可撓性のケーブルが搬送中に不規則に変形し、ケーブルとデバイス本体との接続部に過度の応力を発生させて、半導体デバイスの検査結果に影響を与えたり、半導体デバイスを破損させてしまうことがあるという問題があった。このため、ケーブルが接続された半導体デバイスの自動搬送は困難であり、半導体デバイスの検査を自動化することができなかった。
【００１５】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、ケーブルが接続された半導体デバイスを、高精度で自動的に検査することができる半導体デバイス自動検査装置及び半導体デバイス自動検査方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケーブル、その一端に接続されたデバイス本体、及び前記ケーブルの他端に接続されたコネクタを有する半導体デバイスを保持するとともに、保持状態で前記コネクタが相手コネクタに直接的又は間接的に結合可能とされたトレイと、該トレイに保持状態の前記コネクタに自動結合される検査用コネクタと、前記デバイス本体の端子部に当接又は近接して該デバイス本体に信号を入出力可能であるプローブと、前記トレイに保持状態の前記デバイス本体を着脱し、前記プローブに移送して該プローブに当接又は近接させる検査用着脱移送装置と、この検査用着脱移送装置を制御する制御手段と、前記検査用コネクタ及び前記プローブの一方から入力信号を入力して他方から出力信号を得ることにより前記半導体デバイスを検査する検査器と、を含んでなり、前記トレイが、前記デバイス本体近傍のケーブルを該デバイス本体への接続方向に沿わせて保持し、且つ、該デバイス本体の前記接続方向の着脱により、前記ケーブルを前記接続方向に案内して引出させるようにされたことを特徴とする半導体デバイス自動検査装置により上記目的を達成するものである。
【００１７】
又、前記プローブと前記デバイス本体とが当接又は近接した状態で、該デバイス本体の端子部を前記プローブの方向に加圧する加圧装置を設けてもよい。
【００１８】
更に又、前記検査用着脱移送装置に支持される前記デバイス本体の支持姿勢を検出するデバイス本体用画像認識装置を設けるとともに、前記制御手段が基準支持姿勢を記憶した基準支持姿勢記憶部と、該基準支持姿勢と前記デバイス本体用画像認識装置により検出される支持姿勢との誤差を算出する支持姿勢誤差算出部とを備え、この支持姿勢の誤差を補正しつつ、前記デバイス本体を前記プローブに移送するように前記検査用着脱移送装置を制御するようにしてもよい。
【００１９】
又、前記トレイを支持・移送するトレイ移送装置を設けるとともに、前記デバイス本体と前記ケーブルとが一定の相対位置を保持しつつ、前記デバイス本体用画像認識装置による支持姿勢の検出位置から前記プローブへ前記デバイス本体が移送されるように、前記制御手段が前記トレイ移送装置及び前記着脱移送装置を同期制御するようにしてもよい。
【００２０】
更に、前記トレイ移送装置が前記トレイを保持して回転移送する回転テーブルを有して構成され、且つ、該回転テーブルと同心的な円弧軌跡に沿うように、前記デバイス本体用画像認識装置と前記プローブとを配置するとともに、前記デバイス本体用画像認識装置から前記プローブへ前記円弧軌跡に沿って前記デバイス本体を回転移送するように前記制御手段が前記検査用着脱移送装置を制御するようにしてもよい。
【００２１】
更に又、前記回転テーブルが前記トレイを複数保持可能としてもよい。
【００２２】
又、前記プローブの設置位置を検出するプローブ用画像認識装置を設けるとともに、前記制御手段が前記プローブの基準設置位置を記憶した基準設置位置記憶部と、該基準設置位置と前記プローブ用画像認識装置により検出される設置位置との誤差を算出する設置位置誤差算出部とを備え、この設置位置の誤差を補正しつつ、前記デバイス本体が前記プローブに移送されるように、前記検査用着脱移送装置を制御するようにしてもよい。
【００２３】
更に、前記プローブ用画像認識装置が、前記プローブに当接又は近接した前記デバイス本体の端子部の位置を検出可能とされるとともに、前記制御手段が、前記プローブ用画像認識装置による前記プローブの設置位置及び前記端子部の位置から該端子部と前記プローブとの位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部と、該位置ずれ量の所定の許容値を記憶した許容値記憶部を備え、算出した位置ずれ量が前記許容値を超える場合、該位置ずれ量を補正しつつ前記端子部が前記プローブに当接又は近接するように、前記検査用着脱移送装置を制御するようにしてもよい。
【００２４】
又、前記デバイス本体を所定の温度に保温する保温処理、前記デバイス本体から異物を除去する異物除去処理及び前記デバイス本体から静電気を除去する除電処理の少なくとも一つの処理を行う前処理装置と、前記トレイに保持状態の前記デバイス本体を着脱し、且つ、前記前処理エリアに移送する前処理用着脱移送装置と、を設けてもよい。
【００２５】
更に、前記検査用着脱移送装置が前処理用着脱移送装置を兼ねていてもよい。
【００２６】
本発明によれば、ケーブルが接続された半導体デバイスを自動的に検査することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
本実施の形態にかかる半導体デバイス自動検査装置１０は、図１〜図３に示されるように、ケーブル１２、その一端に接続されたデバイス本体１４、及び前記ケーブル１２の他端に接続されたコネクタ１６を有する半導体デバイス１８を保持するとともに、保持状態で前記コネクタ１６が相手コネクタに間接的に結合可能とされたトレイ２２と、該トレイ２２に保持状態の前記コネクタ１６に自動結合される検査用コネクタ２４と、前記デバイス本体１４の端子部１４Ａに当接して該デバイス本体１４に信号を入出力可能であるプローブ２６と、前記トレイ２２に保持状態の前記デバイス本体１４を着脱し、前記プローブ２６に移送して該プローブ２６に当接又は近接させる検査用着脱移送装置２８と、この検査用着脱移送装置２８を制御する制御手段２９と、前記検査用コネクタ２４から入力信号を入力して前記プローブ２６から出力信号を得ることにより前記半導体デバイス１８を検査する検査器３０と、を含んでなることを特徴としている。
【００２９】
前記トレイ２２は、前記デバイス本体１４近傍のケーブル１２を該デバイス本体１４への接続方向に沿わせて保持し、且つ、該デバイス本体１４の前記接続方向の着脱により、前記ケーブル１２を前記接続方向に案内して引出させるようにされている。
【００３０】
図４及び図５に示されるように、前記トレイ２２の長手方向一端近傍には、前記コネクタ１６に結合される中継コネクタ（コネクタ保持部）２２Ａが、他端近傍には前記デバイス本体１４を着脱自在に保持する本体保持部２２Ｂが各々設けられている。更に、前記トレイ２２の中央部には、上方に突出する突起形状で、前記ケーブル１２の中間部１２Ａを巻き付かせ、且つ、該中間部１２Ａよりも前記デバイス本体１４側の引出部１２Ｂを、前記接続方向に沿わせて保持するようにされるとともに、前記本体保持部２２Ｂから離反する側が前記本体保持部２２Ｂの方向に上り傾斜する傾斜面とされたケーブル保持部２２Ｃが設けられている。
【００３１】
尚、前記トレイ２２の材質は、導電性の樹脂とされている。
【００３２】
又、前記トレイ２２は、回転テーブル３２に着脱自在に支持されている。この回転テーブル３２は、円板の直径方向両側に一対の切欠き３２Ａが対称的に形成された形状の板状体で、略水平に配置されるとともに、下方に設けられたアクチュエータ３４により回転自在に支持されている。
【００３３】
更に、前記回転テーブル３２は前記トレイ２２を複数（本実施の形態の例では２つ）保持可能とされている。
【００３４】
該回転テーブル３２の上面側には、一対の前記切欠き３２Ａの対称線をなすような直径方向の棒状のストッパ３６が設けられている。このストッパ３６は断面Ｔ字形状で、Ｔ字のリブ３６Ａの下端において前記回転テーブル３２の上面に固着され、Ｔ字のフランジ３６Ｂと前記回転テーブル３２の上面との上下方向の隙間は前記トレイ２２の高さよりも僅かに大きくされている。
【００３５】
又、前記切欠き３２Ａには、図６に示されるように、前記ストッパ３６と平行なピン３８を介してクランプ４０が枢支されている。このクランプ４０は、先端部４０Ａが前記ストッパ３６に接近する上昇位置と、該ストッパ３６から離間しつつ前記回転テーブル３２の上面よりも僅かに下方まで下降する下降位置との間で揺動自在とされると共に、ねじりコイルばね４２により前記上昇位置の方向に付勢されている。
【００３６】
前記先端部４０Ａは、前記上昇位置において前記ストッパ３６に対向する側壁４０Ｂと、この側壁４０Ｂの先端から前記ストッパ３６側に突出する突起４０Ｃとを含んで構成されている。
【００３７】
上昇位置の前記側壁４０Ｂと前記ストッパ３６のリブ３６Ａとの間の隙間は、前記トレイ２２の非長手方向の幅と等しくされている。又、前記突起４０Ｃは前記回転テーブル３２の上面との上昇位置における隙間が、前記トレイ２２の高さよりも僅かに大きくなるようにされている。
【００３８】
なお、前記クランプ４０の基端部４０Ｄは、前記先端部４０Ａの上昇位置において前記回転テーブル３２の下面よりも下方に突出し、鉛直下方よりも若干該回転テーブル３２の中心方向に傾斜するように設置されている。
【００３９】
該基端部４０Ｄの下方には上端４０Ａが上下方向に移動自在のアクチュエータ４２が設けられている。該上端４２Ａは上昇しながら前記基端部４０Ｄに当接・摺動して、前記ねじりコイルばね４２の付勢力に抗して前記先端部４０Ａを前記ストッパ３６から離間させると共に、下降しながら前記先端部４０Ａを前記ストッパ３６に接近させるようにされている。
【００４０】
即ち、前記アクチュエータ４２を駆動することにより、前記クランプ４０と前記ストッパ３６との間で前記トレイ２２を保持・解放可能とされている。
【００４１】
なお、前記回転テーブル３２の上面には前記トレイ２２の長手方向両側への動きを規制するための一対の円柱状突起３２Ｂが前記ストッパ３６の両端近傍に２組、合計４個設けられている。
【００４２】
前記回転テーブル３２の図１における左側は前処理エリア４４とされ、右側が検査エリア４６とされ、これら２つのエリアで前記回転テーブル３２は２つの前記トレイ２２を保持可能であると共に、一方のエリアに保持したトレイ２２を他方のエリアに回転移送可能とされている。
【００４３】
前記回転テーブル３２の近傍、且つ、前記前処理エリア４４側には、前記半導体デバイス１８のデバイス本体１４を所定の温度に保温する保温処理、前記デバイス本体１４から異物を除去する異物除去処理及び前記デバイス本体１４から静電気を除去する除電処理を行う前処理装置４８と、前記前処理エリア４４における前記トレイ２２に保持状態の前記デバイス本体１４を着脱し、前記前処理装置４８に移送する前処理用着脱移送装置５０と、が設けられている。
【００４４】
前記前処理装置４８は、前記前処理エリア４４の前記トレイ２２に保持状態の前記デバイス本体１４及び前記ケーブル１２の接続方向に合致するように配置されている。
【００４５】
前記前処理用着脱移送装置５０は、前記デバイス本体１４を真空吸着するための吸着部と、この吸着部を上下方向及び水平方向に駆動する駆動部と、を有して構成されている。
【００４６】
前記プローブ２６は、前記回転テーブル３２の中心軸を挟んで前記前処理装置４８と対称位置に設置されている。
【００４７】
即ち、該プローブ２６は前記検査エリア４６の前記トレイ２２に保持状態の前記デバイス本体１４及び前記ケーブル１２の接続方向に合致するように配置されている。
【００４８】
又、該プローブ２６の近傍には、該プローブ２６と前記デバイス本体１４とが当接した状態で、該デバイス本体１４の端子部１４Ａを該プローブ２６の方向に加圧する加圧装置５２が設けられている。
【００４９】
この加圧装置５２は、図７に示されるように、前記デバイス本体１４の端子部１４Ａに当接するパッド５２Ａと、このパッド５２Ａを上下方向一定範囲で摺動自在に支持する基部５２Ｂと、この基部５２Ｂに設けられ、前記パッド５２Ａを下方に付勢する圧縮コイルばね５２Ｃと、前記基部５２Ｂを支持しつつ上下方向に駆動するヘッド部５２Ｄと、このヘッド部５２Ｄを先端において支持しつつ水平方向に回転駆動して前記プローブ３２に接近・離間させるアーム５２Ｅと、を有して構成されている。
【００５０】
前記基部５２ＢはＵ字形状とされ、前記デバイス本体１４を支持する前記検査用着脱移送装置２８の吸着部２８Ａと干渉することがないようにされている。
【００５１】
更に、前記プローブ２６の近傍には、ＣＣＤカメラを有し、前記検査用着脱移送装置２８に支持される前記デバイス本体１４の支持姿勢を検出するデバイス本体用画像認識装置５４が設けられている。
【００５２】
又、このデバイス本体用画像認識装置５４には、前記制御手段２９が結線されている。該前記制御手段２９は基準支持姿勢を記憶した基準支持姿勢記憶部２９Ａと、該基準支持姿勢と前記該画像認識装置５４により検出される支持姿勢との誤差を算出する支持姿勢誤差算出部２９Ｂとを備え、この支持姿勢の誤差を補正しつつ前記デバイス本体１４を前記プローブ２６に移送するように、前記検査用着脱移送装置２８を制御するようにされている。
【００５３】
前記デバイス本体用画像認識装置５４と前記プローブ２６とは、前記回転テーブル３２と同心的な円弧軌跡に沿うように配置されている。
【００５４】
前記デバイス本体用画像認識装置５４は、前記前処理エリア４４から右廻りに１３５°回転した位相におけるトレイ２２に保持状態の前記デバイス本体１４及び前記ケーブル１２の接続方向に合致するように配置されている。
【００５５】
前記デバイス本体１４と前記ケーブル１２とが一定の相対位置を保持しつつ、前記デバイス本体用画像認識装置５４による支持姿勢の検出位置から前記プローブ２６へ、前記デバイス本体１４が前記円弧軌跡に沿って回転移送されるように、前記制御手段２９が前記アクチュエータ３４及び前記検査用着脱移送装置２８を同期制御するようにされている。
【００５６】
前記検査用コネクタ２４は、前記検査エリア４６の前記トレイ２２を挟んで前記プローブ２６の反対側に配置されている。該検査用コネクタ２４は、アクチュエータ２４Ａにより前記検査エリア４６のトレイ２２に接近・離間自在とされ、これにより前記中継コネクタ２２Ａに自動結合可能とされている。
【００５７】
前記検査用着脱移送装置２８は、前記デバイス本体１４を真空吸着するための吸着部２８Ａと、この吸着部２８Ａを下端近傍において支持する上下方向筒状体のスライドシャフト２８Ｂと、このスライドシャフト２８Ｂを軸線廻り及び上下方向に駆動するヘッド２８Ｃと、このヘッド２８Ｃを水平方向に駆動するＸ−Ｙ駆動部２８Ｄと、を有して構成されている。
【００５８】
前記ヘッド２８Ｃには、ＣＣＤカメラを有し、前記プローブの設置位置を検出するプローブ用画像認識装置５６が設けられている。前記制御手段２９は前記プローブ２６の基準設置位置を記憶した基準設置位置記憶部２９Ｃと、該基準設置位置と前記プローブ用画像認識装置５６により検出される設置位置との誤差を算出する設置位置誤差算出部２９Ｄとを備え、この設置位置の誤差を補正しつつ、前記デバイス本体１４を前記プローブ２６に移送するように、前記検査用着脱移送装置２８を制御するようにされている。
【００５９】
更に、前記プローブ用画像認識装置５６は、前記プローブ２６に当接する前記デバイス本体１４の端子部１４Ａの位置を検出可能とされるとともに、前記制御手段２９は、前記プローブ用画像認識装置５６による前記プローブ２６の設置位置及び前記端子部１４Ａの位置から該端子部１４Ａと前記プローブ２６との位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部２９Ｅと、該位置ずれ量の所定の許容値を記憶した許容値記憶部２９Ｆとを備え、算出した位置ずれ量が前記許容値を超える場合、該位置ずれ量を補正しつつ前記端子部１４Ａが前記プローブ２６に当接するように、前記検査用着脱移送装置２８を制御するようにされている。
【００６０】
又、この時前記デイバイス本体１４の端子部１４Ａの端子曲がりなどの異常を検出可能であることは明らかであり、所定の曲がり量以上に検出した場合、オベレータに警報を発してもよい。
【００６１】
前記検査器３０は、前記検査用コネクタ２４及び前記プローブ２６に結線されている。
【００６２】
なお、アクチュエータ等の電気部品には中央制御装置５８が結線され、この中央制御装置５８には入力部６０及び表示部６２が結線されている。
【００６３】
次に、前記半導体デバイス自動検査装置１０の作用について説明する。
【００６４】
前記半導体デバイス検査装置１０は、前記半導体デバイス１８を前記トレイ２２に保持して、前記コネクタ１６に前記検査用コネクタ２４を、前記トレイ２２に保持状態で自動結合するとともに、前記デバイス本体１４を前記プローブ２６に当接させて、前記検査用コネクタ２４から入力信号を入力して前記プローブ２６から出力信号を得ることにより、前記半導体デバイス１８を自動的に検査することを特徴とする半導体デバイス自動検査方法を実行するものである。
【００６５】
まず、オペレータが前記コネクタ１６を前記トレイ２２の前記中継コネクタ２２Ａに結合し、前記ケーブル１２を前記ケーブル保持部２２Ｃに巻き付けるとともに、前記デバイス本体１４を前記本体保持部２２Ｂに嵌合させて、前記半導体デバイス１８を前記トレイ２２に保持させる。この作業は精密さが必要とされず、容易である。同様に、複数の前記トレイ２２に前記半導体デバイス１８を保持させておく
次に、オペレータがこれらトレイ２２から検査に供するトレイ２２（以下「検査トレイ」という）を任意に選択し、前記前処理エリア４４側における前記回転テーブル３２の円柱状突起３２Ｂの間に挿通させつつ前記ストッパ３６に当接させて該回転テーブル３２にセットする。尚、前記アクチュエータ４２は上昇状態とされて、前記クランプ４０の先端部４０Ａは下降位置とされ、前記回転テーブル３２の上面よりも下方に位置している。
【００６６】
以上の準備が完了してから、オペレータが前記入力部６０を操作し、前記半導体デバイス検査装置１０による自動検査処理を実行させる。
【００６７】
前記中央制御装置５８は、まず、前記アクチュエータ４２を下降側（引込側）に駆動すると、前記クランプ４０の先端部４０Ａは前記ねじりコイルばね４２に付勢されて前記検査トレイ２２に当接する。
【００６８】
これにより、前記検査トレイ２２は前記クランプ４０、前記ストッパ３６及び前記円柱状突起３２Ｂにより前記回転テーブル３２上の前記前処理エリア４４側に保持される。
【００６９】
次に、前記前処理用着脱移送装置５０が前記デバイス本体１４を真空吸着して前記検査トレイ２２から取脱し、前記ケーブル１２を引出しつつ該デバイス本体１４を前記前処理装置４８に移送する。
【００７０】
前記前処理装置４８は、前記前処理エリア４４側における前記検査トレイ２２に保持状態の前記デバイス本体１４及び前記ケーブル１２の接続方向に合致するように配置されているので、前記デバイス本体１４の移送とともに、前記ケーブル１２は前記接続方向に沿って引き出され、該接続部近傍における前記ケーブル１２の変形は微小に制限される。
【００７１】
即ち、前記ケーブル１２と前記デバイス本体１４との接続部に過度の応力が発生することがない。
【００７２】
前記前処理装置４８は、前記デバイス本体１４をエアブローして埃等の異物を除去すると共に、静電気を除去し、更に該デバイス本体１４を冷却又は加熱して一定温度に保温する。
【００７３】
これら一連の前処理が終了したら、前記前処理用着脱移送装置５０は前記デバイス本体１４を前記検査トレイ２２の前記本体保持部２２Ｂに返却する。前記ケーブル１２は前記ケーブル保持部２２Ｃの傾斜面に案内されて元の湾曲形態で該ケーブル保持部２２Ｃに再装着される。前記トレイ２２の材質が導電性の樹脂とされているので、前記検査トレイ２２への返却により前記デバイス本体１４に静電気が再帯電することはない。
【００７４】
次に前記アクチュエータ３４で前記回転テーブル３２を右廻りに１３５°回転駆動して、前記前処理エリア４４から前記検査エリア４６側に前記検査トレイ２２を回転移送する。
【００７５】
これにより前記検査トレイ２２に保持状態の前記デバイス本体１４及び前記ケーブル１２の接続方向と前記デバイス本体用画像認識装置５４とが合致する。
【００７６】
この状態で前記検査用着脱移送装置２８は、前記検査エリア４６の前記検査トレイ２２から、前記デバイス本体１４を真空吸着して取脱し、前記ケーブル１２を引出しつつ前記デバイス本体用画像認識装置５４の上方に移送する。
前記前処理時と同様に、前記ケーブル１２は、前記デバイス本体１４への接続方向に沿って直線的に引出されるので該接続部近傍が破損等することがない。
【００７７】
更に、前記検査用着脱移送装置２８による前記デバイス本体１４への支持姿勢も安定する。該デバイス本体用画像認識装置５４は、前記検査用着脱移送装置２８による該デバイス本体１４の支持姿勢を撮像・検出する。該デバイス本体１４の支持姿勢は、該デバイス本体１４の外形を撮像して、前記端子部１４Ａの位置を間接的に算出することにより検出することができる。又、前記端子部１４Ａを撮像して直接的に該端子部１４Ａの位置を検出することもできる。
【００７８】
このように、直接的に前記端子部１４Ａの位置を検出することにより、デバイス本体１４の外形から間接的に算出するよりも高精度でデバイス本体１４の支持姿勢を検出することができる。デバイス本体１４の大きさ、形状等により２つの検出方法が適宜使い分けられる。
【００７９】
前記制御手段２９は、前記デバイス本体用画像認識装置５４により検出された実際の支持姿勢と、前記基準支持姿勢記憶部２９Ａの基準支持姿勢とを比較して支持姿勢の誤差を前記支持姿勢誤差算出部２９Ｂにて算出し、この算出した誤差を補正して前記デバイス本体１４が前記プローブ２６上に移送されるように、前記検査用着脱移送装置２８を制御する。
【００８０】
更に前記制御手段２９は、図８に示されるように、前記デバイス本体１４が前記画像認識装置５４から前記プローブ２６に、前記回転テーブル３２の中心軸と同心的な前記円弧軌跡で回転移送されるように、前記検査用着脱移送装置２８を制御するとともに、この回転移送の回転方向、回転速度と同じ回転方向、回転速度で前記回転テーブル３２が回転するように、前記アクチュエータ３４を同期制御する。
【００８１】
これにより前記デバイス本体用画像認識装置５４から前記プローブ２６へ、前記デバイス本体１４が前記ケーブル１２に対する一定の相対位置関係を保持しつつ、移送される。
【００８２】
即ち、前記デバイス本体１４に接続された前記ケーブル１２の姿勢が一定に保持されるので、前記画像認識装置５４による前記デバイス本体１４の支持姿勢の検出後、前記ケーブル１２が変形することがなく、変形に伴う反力が前記デバイス本体１４に作用して該デバイス本体１４の支持姿勢を変化させることがない。
【００８３】
一方、前記プローブ用画像認識装置５６は前記プローブ２６の設置位置を撮像・検出する。
【００８４】
前記制御手段２９は、前記プローブ用画像認識装置５６により検出された実際の前記プローブ２６の設置位置と、前記設置位置記憶部２９Ｃの基準設置位置とを比較して支持姿勢の誤差を前記設置位置誤差算出部２９Ｄにて算出し、この算出した誤差を補正して前記デバイス本体１４が前記プローブ２６上に移送されるように、前記検査用着脱移送装置２８を制御する。
【００８５】
このように、２つの画像認識装置により、前記デバイス本体１４の支持姿勢の誤差及び前記プローブ２６の設置位置の誤差が検出されるとともに、これらの誤差が精密に補正されて、前記デバイス本体１４が前記プローブ２６上に移送される。
【００８６】
尚、この状態で上記準備手順と同様の手順で、次に検査するトレイを前記前処理エリア４４側の空状態の前記回転テーブル３２上にセットし、更に前処理手順と同様の手順で前処理を行い検査のために待機させておく。
【００８７】
次に図示しないブロー装置により前記検査用コネクタ２４及び前記中継コネクタ２２Ａに付着した埃等の異物を除去してから、前記アクチュエータ２４Ａを駆動して前記検査用コネクタ２４を前記中継コネクタ２２Ａに結合する。
【００８８】
前記プローブ２６に前記デバイス本体１４を当接させると、前記プローブ用画像認識装置５６は前記デバイス本体１４の端子部１４Ａの位置を検出する。
前記制御手段２９は、前記プローブ用画像認識装置５６による前記プローブ２６の設置位置及び前記端子部１４Ａの位置から該端子部１４Ａと前記プローブ２６との位置ずれ量を前記位置ずれ量算出部２９Ｅにおいて算出し、該位置ずれ量が前記許容値記憶部２９Ｆの所定の許容値を超える場合、該位置ずれ量を補正しつつ前記端子部１４Ａが前記プローブ２６に当接するように、前記検査用着脱移送装置２８を制御する。
【００８９】
このように、前記端子部１４Ａと前記プローブ２６との位置ずれ量を実測して、許容値を超える位置ずれが補正されるので、前記端子部１４Ａと前記プローブ２６とが誤接触状態で前記半導体デバイス１８の検査が実行されることがない。
【００９０】
前記端子部１４Ａと前記プローブ２６とが正確に接触した状態で、前記加圧装置５２のパッド５２Ａを該デバイス本体１４の端子部１４Ａの上方から下降させて、該端子部１４Ａを前記プローブ２６の方向に加圧する。
【００９１】
この際、前記パッド５２Ａが前記端子部１４Ａに当接してから、前記基部５２Ｂが更に下降する量を適宜制御することにより、前記圧縮コイルばね５２Ｃの短縮量を調節することができ、加圧力を適宜な値に制御することができる。
【００９２】
以上により、前記デバイス本体１４は前記プローブ２６上に精密に載置されて、適宜な加圧力で加圧される。
【００９３】
前記加圧装置５２が前記端子部１４Ａを前記プローブ２６の方向に加圧してる間、前記検査用着脱移送装置２８を前記デバイス本体１４から離間させることができる。このようにすることで前記検査用着脱移送装置２８の接触が検査結果に影響を及ぼすことを防止することができる。
【００９４】
尚、前記検査用着脱移送装置２８の接触による検査結果への影響が特に問題とされない場合には、前記検査用着脱移送装置２８が前記デバイス本体１４を支持した状態で検査を実行してもよい。
【００９５】
この状態で前記検査器３０が前記検査用コネクタ３０に入力信号を入力すると、この入力信号は、前記中継コネクタ２２Ａ、前記ケーブル１２を介して前記デバイス本体１４に入力されて変換され、前記端子部１４Ａから出力信号として出力される。
【００９６】
この出力信号は、前記プローブ２６を介して前記検査器３０に出力され、この出力信号により該検査器３０が前記半導体デバイス１８の各種特性を検査する。
【００９７】
前記半導体デバイス１８の検査結果に異常がある場合、前記加圧装置５２のパッド５２Ａを一旦上昇させて、前記デバイス本体１４の端子部１４Ａから離間させた後、再び下降させて該端子部１４Ａを再加圧してから、前記検査器３０が前記半導体デバイス１８を再検査する。
【００９８】
前記半導体デバイス１８の検査結果が正常である場合、又は前記半導体デバイス１８の再検査が完了した場合、前記検査用着脱移送装置２８は、前記デバイス本体１４を前記検査トレイ２２に再装着する。前記ケーブル１２は、前記ケーブル保持部２２Ｃの傾斜面に案内されて元の湾曲形態で該ケーブル保持部２２Ｃに再装着される。
【００９９】
次に前記アクチュエータ２４Ａを駆動して、前記検査用コネクタ２４を前記中継コネクタ２２Ａから取脱す。更に、前記アクチュエータ３４で前記回転テーブル３２を回転駆動して、前記検査エリア４６の前記検査トレイ２２を前記前処理エリア４４に回転移送する。
【０１００】
これに伴い、次の検査のために該前処理エリア４４で待機状態のトレイ２２は前記検査エリア４６に回転移送される。該検査エリア４６に新たに移送されたトレイ２２に保持状態の半導体デバイス１８は、上記と同様の手順で自動的に検査される。
【０１０１】
検査済みのトレイ２２は、前記アクチュエータ４２を上昇側に駆動して、前記クランプ４０の先端部４０Ａは下降位置とすることにより、該クランプ４０による拘束から解放される。
【０１０２】
オペレーターは、前記前処理エリア４４に回転移送された検査済みのトレイ２２を前記回転テーブル３２から取出す。
【０１０３】
以後同様の手順で、前記前処理エリア４４と前記検査エリア４６との間で前記トレイ２２を往復させて、前記半導体デバイス１８の検査を順次実行する。
【０１０４】
このように、前記半導体デバイス１８を前記トレイ２２にセットして、前記回転テーブル３２にセットするという、比較的容易で精密さを要求されない作業のみをオペレータが行い、その後の検査は人手によらず、自動的に行われるので前記半導体デバイス自動検査装置１０は高精度な検査を実現することができ、作業効率が良い。
【０１０５】
又、自動的な検査が行われる間、前記半導体デバイス１８は前記トレイ２２に保持状態で移送されるので、該半導体デバイス１８が前記ケーブル１２を有しているにも拘らず、該半導体デバイス１８の移送は容易で、且つ、破損等することがない。
【０１０６】
又、前記トレイ２２は、前記デバイス本体１４近傍で前記ケーブル１２が接続方向に沿うように前記半導体デバイス１８を保持し、更に、該接続方向の前記デバイス本体１４の着脱の際に、前記ケーブル１２を該接続方向に案内して引き出させるので、前記デバイス本体１４の着脱の際も前記ケーブル１２と前記デバイス本体１４との接合部が破損することがない。
【０１０７】
即ち、前記半導体デバイス自動検査装置１０は信頼性が高い。
【０１０８】
又、前記前処理装置４８が設けられ、前記デバイス本体１４に対する異物除去等の前処理、及び前記中継コネクタ２２Ａに対するブロー等が行われるので異物等の影響を最小限に抑えた検査を実現することができる。
【０１０９】
更に、２つの画像認識装置が前記検査用着脱移送装置２８によるデバイス本体１４の支持姿勢及び前記プローブ２６の設置を検出して、前記制御手段２９が該支持姿勢及び設置位置の誤差を補正して前記プローブ２６上に移送させるるとともに、前記端子部１４Ａと前記プローブ２６との接触状態も実測して補正可能とされているので、人手により検査するよりも高精度な検査ができる。
【０１１０】
更に又、前記加圧装置５２がデバイス本体の端子部をプローブに適宜な加圧力で加圧することができるので、これらの点でも前記半導体デバイス自動検査装置１０は高精度な検査を実現でき信頼性が高い。
【０１１１】
又、前記回転テーブル３２が２つのトレイ２２を保持し、一方を検査している間に他方を前処理することができるので、前記半導体デバイス自動検査装置１０はこの点でも効率が良い。
【０１１２】
尚、本実施の形態の例において２つの画像認識装置が前記検査用着脱移送装置２８による前記デバイス本体１４の支持姿勢及び前記プローブ２６の設置位置を検出して、該支持姿勢及び設置位置の誤差を補正しつつ、前記デバイス本体１４が前記プローブに移送されるようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体デバイス、プローブの種類により、特に精密な移送が要求されない場合には、いずれか一方の画像認識装置のみを設け、デバイス本体の支持姿勢及びプローブの設置位置のいずれか一方の誤差のみを補正しつつ、トレイからプローブへデバイス本体を移送する半導体デバイス自動検査装置としてもよい。
【０１１３】
更に、２つの画像認識装置の両方を設けることなく、補正を行わずにトレイからプローブへデバイス本体を移送する半導体デバイス自動検査装置としてもよい。
【０１１４】
又、本実施の形態の例において前記加圧装置５２はデバイス本体の端子部をプローブに適宜な加圧力で加圧するようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体デバイス、プローブの種類により、検査の際の加圧力が問題とされない場合には加圧装置を設けることなく、検査用着脱移送装置による移送のみでデバイス本体の端子部とプローブとを当接させる半導体デバイス自動検査装置としてもよい。
【０１１５】
更に、半導体デバイス、プローブの種類により端子部とプローブとが非接触で検査可能である場合には、検査用着脱移送装置の移送によりデバイス本体の端子部とプローブとを近接させる半導体デバイス自動検査装置としてもよい。
【０１１６】
又、本実施の形態の例において前記前処理用着脱移送装置５０が前記デバイス本体１４を前記前処理装置４８へ移送するようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記検査用着脱移送装置２８が前記デバイス本体１４を前記前処理装置４８へ移送する半導体デバイス自動検査装置としてもよい。
【０１１７】
このように着脱移送装置を兼用することで半導体デバイス自動検査装置のコスト低減を図ることができる。尚、検査効率が特に重視される場合には、本実施の形態の例のように、検査作業と前処理作業とを同時実行可能とするために２つの着脱移送装置を設け、これら２つの着脱移送装置を適宜使い分けるようにするとよい。
【０１１８】
又、本実施の形態の例において前記トレイ２２は前記回転テーブル３２に着脱自在に支持されて前記前処理エリア４４と前記検査エリア４６との間で回転移送されるようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記トレイ２２が、例えばベルトコンベアにより、前記前処理エリア４４から前記検査エリア４６へ直線的に移送される半導体デバイス自動検査装置としてもよい。
【０１１９】
この場合、前記前処理装置４８、前記デバイス本体用画像認識装置５４及び前記プローブ２６をこの順で該ベルトコンベアと平行に直線的に配置するとよい。
【０１２０】
又、本実施の形態の例において前記前処理装置４８は、保温処理、異物除去処理及び除電処理を実行可能とされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体デバイス、プローブの種類により、上記処理のうち、一又は二の処理のみを実行可能である前処理装置としてもよい。
【０１２１】
更に、半導体デバイス、プローブの種類により、検査の際のデバイス本体の埃の付着、帯電、温度等が問題とされない場合には前処理装置を設けることなく、直接検査を実行する半導体デバイス自動検査装置としてもよい。
【０１２２】
この場合、前記回転テーブル３２のような搬送装置を設けることなく、例えば固定設置された検査台上に、前記トレイ２２を着脱して検査を行う半導体デバイス自動検査装置としてもよい。
【０１２３】
又、本実施の形態の例において前記検査器３０は前記検査用コネクタ２４から入力信号を入力し、前記プローブ２６から出力信号を得るようにされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記プローブ２６から入力信号を入力し、前記検査用コネクタ２４から出力信号を得る検査器としてもよい。
【０１２４】
又、本実施の形態の例において前記トレイ２２と前記回転テーブル３２との着脱はオペレーターが行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記トレイ２２を前記回転テーブル３２へ自動的に搬入、搬出する搬送装置を設け、前記トレイ２２を前記回転テーブル３２へ連続的に供給可能な半導体デバイス自動検査装置としてもよい。
このようにすることで検査の作業効率を大幅に高めることができる。
【０１２５】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明によればケーブルが接続された半導体デバイスを、高精度で効率良く自動的に検査することが可能となるという優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例に係る半導体デバイス自動検査装置の概要を示す一部ブロック図を含む平面図
【図２】同正面図
【図３】同斜視図
【図４】同半導体デバイス自動検査装置のトレイの構造を拡大して示す平面図
【図５】同側断面図
【図６】本発明の実施の形態の例に係る半導体デバイス自動検査装置の回転テーブルの構造を示す側面図
【図７】本発明の実施の形態の例に係る半導体デバイス自動検査装置の加圧装置の構造を示す斜視図
【図８】本発明の実施の形態の例に係る半導体デバイス自動検査装置における画像認識による補正作業を示す斜視図
【図９】従来の半導体デバイスの検査方法を示す斜視図
【図１０】従来の半導体デバイスの検査方法を示す斜視図
【符号の説明】
１０・・・半導体デバイス自動検査装置
１２、１０２・・・ケーブル
１４、１０４・・・デバイス本体
１６、１０６・・・コネクタ
１８、１００・・・半導体デバイス
２２・・・トレイ
２４・・・検査用コネクタ
２６、１０８、１１０・・・プローブ
２８・・・検査用着脱移送装置
２９・・・制御手段
３０・・・検査器
３２・・・回転テーブル
４４・・・前処理エリア
４６・・・検査エリア
４８・・・前処理装置
５０・・・前処理用着脱移送装置
５２・・・加圧装置
５４・・・デバイス本体用画像認識装置
５６・・・プローブ用画像認識装置
【図１】
0004551578.tif 000002
【図２】
0004551578.tif 000003
【図３】
0004551578.tif 000004
【図４】
0004551578.tif 000005
【図５】
0004551578.tif 000006
【図６】
0004551578.tif 000007
【図７】
0004551578.tif 000008
【図８】
0004551578.tif 000009
【図９】
0004551578.tif 000010
【図１０】
0004551578.tif 000011