(57)【要約】本発明は、電子部品を試験するための装置に関する。本装置は、試験ヘッドと、被試験部品を試験ヘッドに接触させる手段とを備え、被試験部品を試験ヘッドに接触させる手段は、共通の試験ヘッドと協力するように構成される、少なくとも２つの定置装置を備えることを特徴とする。本発明はまた、試験測定を実行する方法に関する。
2004526131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品（４、４’、４”、４”’）を試験する装置（１、１９）であって、
−試験ヘッド（２５）と、
−電子部品（４、４’、４”、４”’）を保持する少なくとも２つの位置で被試験部品（４、４’、４”、４”’）を試験ヘッド（２５）に接触させる手段と、
を備え、
被試験部品（４、４’、４”、４”’）を試験ヘッド（２５）に接触させる手段は、共通の試験ヘッド（２５）と協力するように構成される、少なくとも２つの別々に駆動される定置装置（７、８）を備えることを特徴とする試験装置。
【請求項２】
電子部品（４、４’、４”、４”’）を試験ヘッド（２５）に接触させる共通の押圧手段も備え、定置装置（７、８）が、電子部品（４、４’、４”、４”’）を、ある面内に定置するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の試験装置（１、１９）。
【請求項３】
押圧手段が定置面に垂直に動くことができることを特徴とする請求項２に記載の試験装置（１、１９）。
【請求項４】
押圧手段の運搬面に対する定置装置（７，８）の気体ベアリングのために、定置装置（７、８）と押圧手段との間に過度の圧迫を生じさせる吹き付け手段を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の試験装置（１、１９）。
【請求項５】
個々の定置装置（７、８）を押圧手段の運搬面へ移送し、それらを押圧手段の運搬面から離れて移送するために、押圧手段の運搬面に連結することができる、少なくとも１つの案内面をまた備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の試験装置（１、１９）。
【請求項６】
定置装置（７、８）が、電子部品（４、４’、４”、４”’）用の供給および放出手段（２、３、５、１４、１５、１６、１７、１８、２２）に連結できることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の試験装置（１、１９）。
【請求項７】
定置装置（７，８）に対する被検査部品（４、４’、４”、４”’）の位置を監視する目視検査手段をも備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の試験装置（１、１９）。
【請求項８】
試験ヘッド（２５）に対する定置装置（７、８）の位置を監視する目視検査手段をも備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の試験装置（１、１９）。
【請求項９】
定置装置（７、８）および押圧手段を動かす駆動手段（１１、１２）を備え、駆動手段（１１、１２）は少なくとも１つの中央制御装置によって調整されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の試験装置（１、１９）。
【請求項１０】
少なくとも１つの、請求項１〜９のいずれか一項に記載の試験装置（１、１９）、ならびに電子部品（４、４’、４”、４”’）の供給および放出用のマニピュレータ（２、１５）の組立品。
【請求項１１】
マニピュレータ（２、１５）がロボット（２、１５）によって形成されることを特徴とする請求項１０に記載の組立品。
【請求項１２】
電子部品（４、４’、４”、４”’）用の少なくとも１つの他の処理装置（２０，２１）をも備えることを特徴とする請求項１０または１１に記載の組立品。
【請求項１３】
試験装置（１、１９）が温度断熱筐体に収容されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の組立品。
【請求項１４】
電子部品（４、４’、４”、４”’）を試験する方法であって、
Ａ）被試験電子部品（４、４’、４”、４”’）を
複数の定置装置（７、８）の１つへ供給する工程と、
Ｂ）電子部品（４、４’、４”、４”’）を備えた個々の定置装置（７、８）を共通の押圧手段へ別々に動かす工程と、
Ｃ）電子部品（４、４’、４”、４”’）が試験ヘッド（２５）に接触するように、電子部品（４、４’、４”、４”’）を備えた個々の定置装置（７、８）を共通の押圧手段で以って別々に動かす工程と、
Ｄ）試験測定を実行する工程と、を含む方法。
【請求項１５】
処理工程Ｄによる試験測定を実行した後に、電子部品（４、４’、４”、４”’）が、次の処理工程Ｅの間に共通の押圧手段によって、試験ヘッド（２５）から離れて運ばれることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
電子部品（４、４’、４”、４”’）が、処理工程Ｅを実行した後にもう一度、処理工程ＣおよびＤを経ることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
試験ヘッド（２５）から離れて運ばれた後に、処理工程Ｅにより電子部品（４、４’、４”、４”’）が、定置装置（７、８）によって放出されることを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
処理工程Ａ〜Ｅのいずれかを実行中に、これらの処理工程に含有されない別の定置装置（７、８）に、被試験電子部品（４、４’、４”、４”’）を取り付けることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
処理工程Ａ〜Ｅのいずれかを実行中に、試験された電子部品（４、４’、４”、４”’）が、これらの処理工程に含有されない別の定置装置（７、８）から取り外されることを特徴とする請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文によって電子部品を試験する装置に関する。本発明はまた電子部品を試験する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術による電子部品の試験において、多数の導電性接触子を備える試験ヘッドが広く使用される。試験接触子は電子試験機構に接続される。試験測定を実行するために、被試験部品がマニピュレータによって把持され、次いで定置される。定置はまたインデキシングとも呼ばれる。多数の導電性試験接触子、および被試験部品の上に全体として非常に高密度に配置された、多数の接触点の故に、定置は非常に正確に行われる必要がある。いったん部品が充分正確に定置されると、部品はマニピュレータによって試験接触子に接触させられ、続いて実際の試験が実行される。
【０００３】
試験ソケット上の半導体の電気的特性を測定するロボットハンドが、特許文献１に記載されている。半導体を取り扱う操作アームが、互いに平行に配置された２つのハンドを備える。このロボットハンドの欠点は、周辺装置付きの概して高価な試験ヘッドの生産能力を最適化できないことである（１００万ユーロを超える価格は異例ではない）。
【０００４】
【特許文献１】
日本特許第０１  ０９７５８５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術の利点を保持する一方で、周辺装置付きの試験ヘッドの利用可能な能力を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、この目的のために、請求項１による試験装置を提供する。このために、個別の定置装置が電子部品を、ある面内に定置するように構成されることが好ましく、試験装置はまた電子部品を試験ヘッドに接触させる共通の押圧手段を備える。本発明による装置によって、被試験部品を取り付けた別の定置装置が、試験測定を実行する時点で利用され得る一方で、複数の定置装置のうちの１つを個々に取り外すことが可能である。このように、定置装置の取り付けおよび取り外しが、もはや試験測定の最小サイクル時間を規定する処理のクルティカルパスの一部を形成する必要がない。結果として、周辺装置付きの試験ヘッドの比較的高価な生産能力は、従来技術におけるよりも良く利用され得る。別の利点が、電子部品の「定置」および「試験ヘッドに接触させる」の機能を分離することによって得られる。これによって定置装置は比較的軽い形状であり、これは最大定置速度を高め、マルチプル定置装置のコストを制限する。試験ヘッドに接触させるにはしばしば、比較的重い形状でありながら、しかし一方では単一の形状をとることが必要である押圧手段によって生成され得る、かなりの圧力（通常１０００Ｎより大きい）を伴う必要がある。「定置」および「試験ヘッドに接触させる」の２つの所要の機能は、駆動手段のかなり異なる仕様を必要とするので、生成される性能に基づいて個々の部品を最適化することは、この機能を装置の様々な部品の間で分割することによって可能である。これは品質を改善し、目的に要する時間を制限し、個々の機能のコストを下げる。装置は電子部品の試験用に特に意図され、複数の部品はキャリアに装着され、そこではキャリアは複数の部品と入れ替えられる。また一方、装置は部品の個別の取扱いおよび試験のためにも使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
そのコストを制限するために、定置手段は単に限定された数の運動の自由度を備えることが好ましい。有利な実施形態の変形において、定置装置は、ある面内で３つの自由度（直線のＸおよびＹ方向、ならびに角変位δ）で動くことができる。そのときに押圧手段は、この定置面と垂直に動くことができることが好ましい。従って、個々の機能においていかなる不都合な干渉も起き得ないように、定置装置は試験ヘッドから少し離れたところに位置する。これら全ては限られた努力で構造的に実現され得る。
【０００８】
さらに別の好ましい実施形態において、試験装置は、押圧手段の運搬面に対する定置装置の気体ベアリングのために、定置装置と押圧手段との間に過度の圧迫を生じる吹き付け手段を備える。気体ベアリング（通常、空気の過度の圧迫による）は、定置装置を押圧手段に押し付ける他の手段を不必要にする。所要の相対的可動性の故に、特別な形のベアリングがいかなる場合でも望ましい。ローラー、ベアリングなどのような機械的ベアリング無しで済ますことによって、構造は簡単かつ比較的軽いままであり得る。さらに、部品がその表面全体にわたって支持され得るので、そのような気体ベアリングは、それが試験ヘッドと接触する場合に電子部品が変形するのを防止する（具体的にいえば、被試験部品の曲げが防止される）。試験装置がまた個々の定置装置を押圧手段の運搬面へ移送し、それらを押圧手段の運搬面から離れて移送するために押圧手段の運搬面に連結し得る、少なくとも１つのガイド面を含む場合、定置装置の押圧手段への、およびそれからの移動がさらに簡単にされる。この構造の別の利点は、定置装置は永続的に支持され、これは、定置装置が自立である必要がないので、それらが一層軽い形状をとることを可能にすることである。
【０００９】
部品の自動供給および放出の場合、定置装置は電子部品用の供給および放出手段に連結できることが好ましい。その例がロボットアームまたは他の型のコンベアである。
【００１０】
さらに別の実施形態の変形において、試験装置はまた、定置装置に対する、および／または試験ヘッドに対する被検査部品の位置を監視するために、目視検査手段を備える。目視検査は、定置装置またはその部品の位置および被検査部品の位置で行われ得る。目視検査の重要な態様は、この実施形態を考えると、サイクル時間に影響しない動作として行われ得ることである。目視検査後、監視の結果が、装置を制御するために、具体的にいえば定置装置を制御するために用いられ得る。新たな目視検査が各サイクル中に実行され得るので、装置の再現可能な精度はそれほど適切ではない。なぜなら、定置装置および／または部品の定置が生産工程ごとに個々に調整され得るからである。生産工程ごとに定置装置および／または部品を定置することの別の利点は、装置は温度と無関係に機能し得る、すなわち温度変化によって生じる膨張差が、生産サイクルごとに目視検査を受ける装置の制御によって補償され得ることである。定置のための検査に加えて、目視検査手段は目視製品検査にも使用されることができる。試験装置の試験オプションはこのようにさらに増える。
【００１１】
正確な自動動作の場合、本発明による試験装置は、定置装置および押圧手段を動かす駆動手段を備えることが好ましく、駆動手段は少なくとも１つの中央制御装置によって調整される。
【００１２】
本発明はまた、少なくとも１つの上述のような試験装置、ならびに電子部品の供給および放出用のマニピュレータの組立品を提供する。ここで、マニピュレータはロボットまたは他の型のコンベアによって形成されることができる。組立品はまた電子部品用の少なくとも１つの処理装置を備えることも可能である。他の処理装置の例は、被試験部品を予熱する加熱モジュール、別の試験装置、被試験部品に符牒を付けるレーザー符牒装置などである。試験装置、またはその一部が温度断熱筐体に収容される場合、予熱した（または冷却した）部品がより高いまたはより低い一定温度で試験されることができる。試験装置が一定温度でない環境で適用される場合、被試験部品の定置中の能動的な調整のために、それに目視検査手段を備えることが特に有利である。
【００１３】
さらに、本発明は請求項１４によって電子部品を試験する方法を提供する。処理工程Ｄによる試験測定を実行した後に、電子部品は、続く処理工程Ｅ中に共通の押圧手段によって試験ヘッドから離れて或る距離だけ運ばれる。この方法によって、本発明による装置に関連して既に述べたような利点が得られる。
【００１４】
多数の（通常、組立てられた）部品に対して、電子部品を試験ヘッドに１度だけ接触させることは充分ではない。製品キャリアが、例えば、多くの接触点を含む複数の半導体（チップ）をしばしば含む。最も複雑な試験ヘッドが「たったの」１０６４個の接触ピンを有し、複数の半導体を有するキャリア（リードフレーム、ＢＧＡなど）が通常は、全ての部品を完全に試験するために、試験ヘッドに繰り返して接触して配置される必要がある。このために、電子部品は、処理工程Ｅの実行後にもう一度処理工程ＣおよびＤを経ることが好ましい。試験ヘッドから離れて或る距離だけ運ばれた後に、処理工程Ｅにより電子部品は定置装置によって放出されることが好ましい。
【００１５】
本発明による方法は、処理工程Ａ〜Ｅのどれかを実行する間に、被試験電子部品が、これらの処理工程に包含されない定置装置に取り付けられる、および／またはそれから取り外されることを可能にする。従って、定置装置の取り付け、取り外しはそれぞれ、実行される試験測定のサイクル時間を制限しない。
【００１６】
本発明は図に示される非制限的な実施形態を参照してさらに説明されるであろう。
【実施例１】
【００１７】
図１は、試験装置１、およびそれと協力するロボット２を平面図で示す。被試験部品４が供給トラック３によって供給される。次いで、供給された部品４はロボット２の把持ヘッド５によって把持され、それによって試験装置１へ動かされる。それを試験装置１に配置する前に、オプションとして、被試験部品４は加熱プレート６で予熱されることができる。
【００１８】
試験装置１は、把持ヘッド５によって両方とも取り付けられることができる、２つの定置装置７、８を備える。ロボット２は、空の定置装置７、８を取り付けるであろう。各定置装置７、８は、電気モーター１１、１２によって図の面内で動くことができるテーブル９，１０を備える。定置装置７、８は、取り付けられた状態で、この場合は垂直押圧手段（これの上面１３だけがこの図に見える）の上の位置へ別々に動かされる。テーブル上にある部品４が充分な力で運ばれて、上面１３の上に配置した測定ヘッドに接触されるまで、上面１３の上に位置するテーブル９、１０は上方へ動かされるように、上面１３は図の面に垂直に動くことが可能である。測定が実行された後に、試験された部品４’が、上面１３から或る距離だけ離れた位置へ、関連したテーブル９を動かすことによって移動させられる。テーブル９は同時に取り外され、新しい被試験部品４がまた取り付けられ得る一方で、次の部品４”が、試験されるように上面１３の上の位置へテーブル１０によって運ばれることができる。試験された部品４”’がロボット２によって放出トラック１４へ動かされる。
【実施例２】
【００１９】
図２は、把持ヘッド１６付きのロボットアーム１５、供給および排出ステーション１７、１８、試験装置１９、および多様な周辺装置２０、２１の組立品の斜視図を示す。ロボットアームは、被試験部品を、移送トラック２２によって供給される供給ステーション１７から、オプションとして１つまたは複数の、周辺装置２０、２１付きのステーションを経由して、プロセスが図１を参照して規定されるように行われる試験装置１９へ動かす。
或る面内を動くことができるテーブル２３、２４、および図式的に示される試験ヘッド２５が、はっきりと示される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による試験装置およびロボットの組立品の平面図である。
【図２】本発明による組立品の代替実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  試験装置
２  マニピュレータ、ロボット、放出手段
３  供給トラック、放出手段
４  電子部品、被試験部品
４’  電子部品、被試験部品
４”  電子部品、被試験部品
４”’  電子部品、被試験部品
５  把持ヘッド、放出手段
６  加熱プレート
７  定置装置
８  定置装置
９  テーブル
１０  テーブル
１１  電子モーター、駆動手段
１２  電子モーター、駆動手段
１３  上面
１４  放出トラック、放出手段
１５  ロボットアーム、マニピュレータ、放出手段
１６  把持ヘッド、放出手段
１７  供給および排出ステーション、放出手段
１８  供給および排出ステーション、放出手段
１９  試験装置
２０  周辺装置
２１  周辺装置
２２  移送トラック、放出手段
２３  テーブル
２４  テーブル
２５  試験ヘッド
【図１】
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【図２】
2004526131.tif 000004
【国際公開パンフレット】
2004526131.tif 000005
2004526131.tif 000006
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2004526131.tif 000016
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【国際調査報告】
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2004526131.tif 000019
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