(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＩＣが載置されるトレイを供給する工程、
複数のＩＣソケットを有する基板を供給する工程、
それぞれソケット押さえを有する複数のセンタリング治具と、上記複数のセンタリング治具それぞれの内部に上下動可能に設けられた複数の吸着部と、上記複数の吸着部を上下動させる吸着部駆動手段とを有する着脱ヘッドを制御し、上記複数の吸着部のそれぞれで、上記トレイ上のＩＣを吸着保持する工程、
上記吸着保持した複数のＩＣを、上記複数のＩＣソケットの上部に移送する工程、
上記複数のソケット押さえのそれぞれで、対応する上記ＩＣソケットのカバーを押し下げる工程、
上記ソケット押さえで上記ＩＣソケットのカバーを押さえた状態で、上記複数の吸着部を上記センタリング治具及び上記ソケット押さえに対して下動し、吸着保持しているＩＣを対応するＩＣソケット上に移動させる工程、及び
上記ＩＣをＩＣソケット上に移動させた後に、上記ソケット押さえを上記ＩＣソケットのカバーから離す工程
を含んでいることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
上記着脱ヘッドに設けられたクランパによって、センタリング治具をクランプする工程と、
上記着脱ヘッドに設けられた共通の治具解放手段によって、上記クランパによるクランプを解放する工程と
をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トレイ上のＩＣを移送して、例えばバーンイン工程用の基板上のＩＣソケットに接続したり、逆にＩＣソケットからＩＣを抜き取りトレイ上に移送するＩＣ着脱装置及びその着脱ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製造されたＩＣ（ＩＣパッケージ）は、例えば１２０〜１３０℃の高温下で所定時間通電するバーンイン工程を経た後に、電気的動作試験が行われる。上記のバーンイン工程においては、基板上に並んだ複数のＩＣソケットにＩＣを装着、即ち電気的に接続した状態で、基板がバーンイン炉内に入れられる。従って、バーンイン工程の前後には、基板上のＩＣソケットに対してＩＣを移送し着脱する工程が必要となり、この工程のためにＩＣ着脱装置が使用される。
【０００３】
図２４は従来のＩＣ着脱装置の一例を示す斜視図である。図において、複数のＩＣソケット（図示せず）が搭載されている基板（バーンイン基板）１は、基板搬送部２により基板マガジン３から１枚ずつ搬送される。基板搬送部２の近傍には、複数のトレイ４が収納されているトレイ収納部５が設けられている。各トレイ４には、複数のＩＣ（図示せず）が載置される。
【０００４】
基板１とトレイ４との間のＩＣの移送は、ロボット本体６によって行われる。このロボット本体６には、ＩＣを吸着して保持する２個の着脱ヘッド７が搭載されている。これら２個の着脱ヘッド７の間隔は、基板１におけるＩＣソケットのピッチ、及びトレイ４内のＩＣ収納ピッチに応じて調整可能になっている。また、ロボット本体６には、トレイ４を搬送するためのトレイチャック部８も搭載されている。
【０００５】
次に、動作について説明する。例えば、トレイ収納部５に収納されたトレイ４上のＩＣを基板１上のＩＣソケットに装着する場合、着脱ヘッド７をロボット本体６によりトレイ４のＩＣ上に移動させ、２個のＩＣを吸着させる。この後、着脱ヘッド７を基板１のＩＣソケット上に移動させ、ＩＣソケットに装着して吸着を解除する。
【０００６】
このとき、ＩＣソケットには、コンタクトの開閉を行うカバーが設けられており、このカバーを着脱ヘッド７で押圧することにより、コンタクトを開いた状態でＩＣをＩＣソケット上に置く。そして、着脱ヘッド７を上動させることにより、カバーの押圧を解除して、コンタクトを閉じ、ＩＣをＩＣソケットに保持させる。また、着脱ヘッド７におけるＩＣの位置決めは、ＩＣの肩部をチャック爪（図示せず）で四方から矯正することにより行われる。
【０００７】
このようにして、トレイ４からＩＣを２個ずつ基板１のＩＣソケットに装着していき、基板１の全てのＩＣソケットにＩＣが装着されたら、次の基板１が基板搬送部２により供給される。また、トレイ４の全てのＩＣが無くなったら、トレイチャック部８により新たなトレイ４が供給される。
【０００８】
上記のように、ＩＣソケットにＩＣが装着された基板をバーンイン炉（図示せず）に収納することにより、バーンイン工程が行われる。バーンイン工程の後には、上記と逆の手順によりＩＣソケットのＩＣがトレイ４に移送される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成された従来のＩＣ着脱装置においては、基板１上とトレイ４上との間で着脱ヘッド７を何度も往復させる必要があり、作業効率が低く、ＩＣの移送に時間がかかってしまう。また、ＩＣソケットにＩＣを着脱する際、着脱ヘッドのソケット押さえ（図示せず）によりＩＣソケットのカバーを押圧する必要があるが、装着されるＩＣに応じてＩＣソケットには種々のサイズのものがあるため、それぞれのＩＣソケットのサイズに対応するソケット押さえを有する着脱ヘッドを多数保管しておき、ＩＣ及びＩＣソケットの種類が変わるたびに着脱ヘッド全体を交換する必要があった。このような着脱ヘッドの交換を行うためには、装置の運転を停止して１５〜２０分以上もかかり、作業効率の低下を招いていた。特に、多種少量生産の製品の増加に伴い、着脱ヘッドの交換の回数も増え、交換のための時間及び労力が作業効率に与える影響は大きなものとなっている。
【００１０】
一方、特定のサイズのＩＣに対応した着脱ヘッドを多数搭載したロボットにより、多数のＩＣを同時に移送する装置もあるが、やはり上記のような多種少量生産には不向きであり、対応するサイズと異なるサイズのＩＣを扱っている間は、装置全体を休止させておくことになってしまう。
【００１１】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、作業効率を向上させ、基板とトレイとの間のＩＣの移送時間を短縮することができる半導体装置の製造方法を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る半導体装置の製造方法は、複数のＩＣが載置されるトレイを供給する工程、複数のＩＣソケットを有する基板を供給する工程、それぞれソケット押さえを有する複数のセンタリング治具と、複数のセンタリング治具それぞれの内部に上下動可能に設けられた複数の吸着部と、複数の吸着部を上下動させる吸着部駆動手段とを有する着脱ヘッドを制御し、複数の吸着部のそれぞれで、トレイ上のＩＣを吸着保持する工程、吸着保持した複数のＩＣを、複数のＩＣソケットの上部に移送する工程、複数のソケット押さえのそれぞれで、対応するＩＣソケットのカバーを押し下げる工程、ソケット押さえでＩＣソケットのカバーを押さえた状態で、複数の吸着部をセンタリング治具及びソケット押さえに対して下動し、吸着保持しているＩＣを対応するＩＣソケット上に移動させる工程、及びＩＣをＩＣソケット上に移動させた後に、ソケット押さえを上記ＩＣソケットのカバーから離す工程を含んでいるものである。
【００１３】
請求項２の発明に係る半導体装置の製造方法は、着脱ヘッドに設けられたクランパによって、センタリング治具をクランプする工程と、着脱ヘッドに設けられた共通の治具解放手段によって、クランパによるクランプを解放する工程とをさらに含んでいるものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるＩＣ着脱装置を示す斜視図、図２は図１の装置の平面図である。設置台１１上には、積層された複数のトレイ４を徐々に持ち上げて供給する２台のトレイ持上装置１２，１６が設けられている。各トレイ４は、複数のＩＣ（ＩＣパッケージ）１３を位置決めして載置可能に構成されている。
【００２６】
トレイ持上装置１２又は１６のトレイ４が移送されるトレイテーブル１４は、トレイ持上装置１２の一側に隣接して設けられている。このトレイテーブル１４は、２枚のトレイ４を支持する回転可能なトレイ受け１５を有しており、このトレイ受け１５を１８０゜回転させることにより、トレイ受け１５上の２枚のトレイ４の位置を入れ換えることができる。トレイ持上装置１２，１６及びトレイテーブル１４間のトレイ４の搬送は、トレイ搬送装置１７により行われる。また、上記のトレイ持上装置１２，１６，トレイテーブル１４及びトレイ搬送装置１７により、トレイ供給部１８が構成されている。
【００２７】
複数の基板（バーンイン基板）１を昇降可能に収容している基板ラック１９は、設置台１１の所定の位置に結合されている。設置台１１上には、基板供給部としての基板テーブル２０が設けられている。この基板テーブル２０は、２枚の基板１を支持する回転可能な基板受け２１を有しており、この基板受け２１を１８０゜回転させることにより、基板受け２１上の２枚の基板１の位置を入れ換えることができる。基板ラック１９と基板テーブル２０との間での基板１の搬送は、設置台１１上に設けられた基板搬送装置２３により行われる。
【００２８】
また、設置台１１上には、トレイテーブル１４上のトレイ４と基板テーブル２０上の基板１との間でＩＣ１３を移送するロボット本体２４が設けられている。このロボット本体２４には、複数個（ここでは３個）のＩＣ１３を同時に移送可能な着脱ヘッド２５が上下動可能に支持されている。さらに、ロボット本体２４による着脱ヘッド２５の移動範囲内には、着脱ヘッド２５に搭載される複数組のセンタリング治具２７を支持するセンタリング治具ストッカ２８が設けられている。このセンタリング治具ストッカ２８上には、サイズの異なるＩＣ１３に対応する複数組のセンタリング治具２７が置かれている。
【００２９】
設置台１１上に設けられた透明なカバー２９には、操作パネル３０が固定されている。設置台１１内には、シーケンスコントローラを有し、ロボット本体２４及び着脱ヘッド２５の動作を制御するとともに、装置全体の運転を制御する制御部７０が収容されており、操作パネル３０はこの制御部７０に接続されている。
【００３０】
設置台１１上のロボット本体２４の動作範囲内には、トレイ４と基板１との間を移送される途中のＩＣ１３を受ける複数のＩＣ支持部３１ａを有する仮置きステージ３１が設けられている。仮置きステージ３１のＩＣ支持部３１ａは、複数（ここでは２種類）のサイズのＩＣ１３に対応して形成されている。
【００３１】
次に、装置全体の基本的な動作について説明する。まず、バーンイン試験前のＩＣ１３が載置された複数のトレイ４が積層収容されているトレイマガジン４Ａをトレイ持上装置１２に置くとともに、バーンイン試験後の複数の基板１を収容した基板ラック１９を所定の位置に結合する。
【００３２】
この後、操作パネル３０を操作して運転を開始する。トレイ持上装置１２では、トレイマガジン４Ａ内のトレイ４が徐々に持ち上げられ、最上部のトレイ４がトレイ搬送装置１７によりトレイテーブル１４のトレイ受け１５に搬送される。この後、トレイテーブル１４が反転し、次のトレイ４もトレイテーブル１４上に搬送される。同様に、基板テーブル２０上には、２枚の基板１が搬送される。
【００３３】
この状態で、ロボット本体２４により着脱ヘッド２５が基板テーブル２０の基板１上に移動され、試験後の３個のＩＣ１３が着脱ヘッド２５により抜き取られる。これらのＩＣ１３は、それぞれ位置決めされた状態で着脱ヘッド２５に吸着され、仮置きテーブル３１上に移送されて、１個ずつ着脱ヘッド２５から解放され、ＩＣ支持部３１ａに並べて載置される。
【００３４】
次に、着脱ヘッド２５がトレイテーブル１４のトレイ４上に移動され、試験前の３個のＩＣ１３が吸着される。これらのＩＣ１３は、基板１上のＩＣ１３が接続されていた空のＩＣソケット１Ａに１個ずつ接続される。この後、同じ基板１上の次の３個のＩＣ１３が着脱ヘッド２５により抜き取られ、トレイ４に移送される。
【００３５】
このような作業が繰り返され、基板１上の全てのソケット１Ａに試験前のＩＣ１３が接続されたら、基板テーブル２０が反転され、次の基板１の試験後のＩＣ１３が試験前のＩＣ１３と入れ換えられる。また、全てのＩＣソケット１Ａに試験前のＩＣ１３が接続された基板１は、次の基板１に対する作業が行われている間に、基板搬送装置２３により基板ラック１９内に戻され、代わりに基板ラック１９内の別の基板１が基板テーブル２０上に移動される。
【００３６】
一方、トレイ４の全てのＩＣ１３が試験後のＩＣ１３に入れ換えられると、トレイテーブル１４が反転され、次のトレイ４の試験前のＩＣ１３が試験後のＩＣ１３と入れ換えられる。また、試験後のＩＣ１３で埋まったトレイ４は、次のトレイ４に対する作業が行われている間に、トレイ搬送装置１７によりトレイ持上装置１６の空のトレイマガジン４Ａに搬送される。そして、さらに次のトレイ４がトレイテーブル１４上に搬送される。このような作業が繰り返され、ロッドエンド時点で、仮置きステージ３１上のＩＣ１３がトレイ４に移送される。
【００３７】
また、取り扱うＩＣ１３のサイズが変更された場合には、ＩＣ１３の種類に関する情報を操作パネル３０に入力する。これにより、着脱ヘッド２５がセンタリング治具ストッカ２８上に移動され、ＩＣ１３のサイズに対応するようにセンタリング治具２７の交換が自動的に行われる。この例では、１個の着脱ヘッド２５に３個のセンタリング治具２７が搭載されているので、それら３個のセンタリング治具２７全部が異なるサイズのものと交換される。
【００３８】
上記のように、着脱ヘッド２５がＩＣ１３を３個ずつ移送するため、着脱ヘッド２５が基板１上とトレイ４上との間を往復する回数を減らすことができ、これにより作業効率が向上し、作業時間を短縮することができる。
【００３９】
また、基板１の交換が基板テーブル２０により、トレイ４の交換がトレイテーブル１４により、それぞれ瞬時に行われるため、これらの交換作業に伴う装置の停止時間がなく、作業効率がさらに向上する。さらに、ＩＣ１３の種類の変更に対して、着脱ヘッド２５の全体を交換することなく、センタリング治具２７のみを短時間で自動的に交換することができ、ＩＣ１３の種類の変更に伴う作業の効率も向上する。
【００４０】
なお、ＩＣ１３の移動手順は、上記に限定されるものではない。例えば、最初にトレイ４上の試験前のＩＣ１３を仮置きステージ３１上に移送することも可能である。
【００４１】
また、空のトレイ４又は空の基板１のいずれか１枚を最初にトレイテーブル１４又は基板テーブル２０上に搬送すれば、仮置きステージ３１を用いずに試験前のＩＣ１３と試験後のＩＣ１３とを入れ換えることができる。さらに、最初のトレイ４の３マス又は最初の基板１の３個のＩＣソケット１Ａを空けておくことによっても、仮置きステージ３１を用いずに試験前のＩＣ１３と試験後のＩＣ１３とを入れ換えることができる。
【００４２】
次に、図１のＩＣ着脱装置の各部の詳細について説明する。図３は基板１の一例を示す平面図である。図において、基板１上には、複数のＩＣソケット１Ａが配列されているとともに、これらのＩＣソケット１Ａに通電するための配線パターン（図示せず）が設けられている。また、基板１の一端部には、バーンイン炉（図示せず）内の接続部に挿入され電気的に接続されるコネクタ１Ｂが設けられている。
【００４３】
図４はＩＣソケット１Ａの一例を示す平面図、図５は図４の断面図、図６は図４のカバーを押圧した状態を示す平面図、図７は図６の断面図である。ＩＣソケット１Ａのベース３５上には、弾性変形可能な複数のコンタクトピン３６がＩＣ１３の外部リード１３ａに対応して設けられている。これらのコンタクトピン３６は、その弾性力により外部リード１３ａを上から押さえ付けている。また、ベース３５上には、全部のコンタクトピン３６に係合する可動部としてのカバー３７が設けられている。カバー３７の中央部には、ＩＣ１３を通すための開口３７ａが設けられている。
【００４４】
このようなＩＣソケット１Ａでは、ＩＣ１３の着脱時に着脱ヘッド２５（図１）によりカバー３７が均等に押圧される。これにより、全てのコンタクトピン３６が弾性変形し、図７に示すように、外部リード１３ａが解放される。カバー３７の押圧が解除されると、カバー３７は上動し、コンタクトピン３６は元の形状に復元され、外部リード１３ａがコンタクトピン３６に押さえ付けられる。これにより、外部リード１３ａとコンタクトピン３６とが電気的に接続される。
【００４５】
次に、着脱ヘッド２５の構造について説明する。図８は図１の着脱ヘッド２５を示す正面図、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。図において、ロボット本体２４に上下動可能に支持されているヘッド軸４１の下端部には、ヘッドフレーム４２が固定されている。このヘッドフレーム４２には、サーボモータ４３がスペーサ４４を介して取り付けられている。サーボモータ４３により回動されるシャフト４５は、スペーサ４４の内側にボールベアリング４６を介して支承されている。
【００４６】
シャフト４５には、シャフト４５とともに回動するインデックスプレート４７がボルト４８により結合されている。インデックスプレート４７には、ＩＣ１３を吸着保持する第１ないし第３の保持部４９Ａ〜４９Ｃがインデックスプレート４７の回動中心を中心として放射状に配置されている。
【００４７】
各保持部４９Ａ〜４９Ｃは、インデックスプレート４７に固定された保持部フレーム５０を有している。また、各保持部４９Ａ〜４９Ｃには、図９の上下方向へ往復動可能な吸着アセンブリ５４がＬＭベアリング（リニアモーションベアリング）５０Ａを介して設けられている。この吸着アセンブリ５４は、ＩＣ１３を吸着する吸着スピンドル５１、この吸着スピンドル５１に固定され係合部５２ａが形成されているプレート５２、及び吸着スピンドル５１と平行にプレート５２に固定されＬＭベアリング５０Ａに案内される２本のガイドバー５３を有している。また、吸着アセンブリ５４は、コイルばね５５により図９の下方へ付勢されている。
【００４８】
さらに、各保持部４９Ａ〜４９Ｃは、ＩＣ１３をセンタリングするセンタリング治具２７を有している。これらのセンタリング治具２７には、ＩＣ１３を位置決め（センタリング）するためのセンタリング凹部２７ａが設けられている。このセンタリング凹部２７ａの側壁は、ＩＣ１３の外部リード１３ａが接するテーパ状の傾斜面となっている。また、センタリング凹部２７ａの側壁は、センタリングをスムーズにするため鏡面仕上げが施されている。さらに、センタリング治具２７の下端部のセンタリング凹部２７ａの周囲には、ＩＣソケット１Ａのカバー３７を均等に押圧するソケット押さえ２７ｂが一体に形成されている。
【００４９】
さらにまた、図１０及び図１１に示すように、センタリング治具２７には、吸着スピンドル５１の先端部が貫通するスピンドル孔２７ｃ、ガイドバー５３が挿入される２つのガイド孔２７ｄ、保持部フレーム５０に押し付けられるテーパ状の位置決め基準面２７ｅ、及びテーパ状のクランプ面２７ｆがそれぞれ設けられている。
【００５０】
各保持部フレーム５０には、センタリング治具２７を保持する保持機構５６が設けられている。この保持機構５６は、支点ピン５７を中心に回動するクランパ５８、このクランパ５８に固定されているレバー５９、及びセンタリング治具２７のクランプ面２７ｆを押圧する方向へクランパ５８を付勢するコイルばね６０を有している。上記のように、保持部４９Ａ〜４９Ｃは、保持部フレーム５０、吸着アセンブリ５４、コイルばね５５、センタリング治具２７及び保持機構５６をそれぞれ有している。
【００５１】
ヘッドフレーム４２には、インデックスプレート４７に対向する第１及び第２のロータリアクチエータ（エアアクチエータ）６１，６２が上下に並べて固定されている。これらのロータリアクチエータ６１，６２には、その軸の周囲を回転することにより図９の上下方向へ移動する偏心ローラ６３，６４がそれぞれ接続されている。偏心ローラ６３はプレート５２の係合部５２ａに、また偏心ローラ６４はレバー５９にそれぞれ係合する。
【００５２】
この例におけるヘッド本体６９は、ヘッド軸４１、ヘッドフレーム４２、サーボモータ４３、シャフト４５、インデックスプレート４７、第１及び第２のロータリアクチエータ６１，６２及び偏心ローラ６３，６４を有している。また、吸着部駆動手段６５は、第１のロータリアクチエータ６１及び偏心ローラ６３を有している。さらに、治具解放手段６６は、第２のロータリアクチエータ６２及び偏心ローラ６４を有している。
【００５３】
このような着脱ヘッド２５では、サーボモータ４３の駆動によりシャフト４５が回動し、これとともにインデックスプレート４７が回動する。インデックスプレート４７には、３つの保持部４９Ａ〜４９Ｃが固定されているため、サーボモータ４３を制御することにより、保持部４９Ａ〜４９Ｃを図８の状態から図１２及び図１３に示すような状態に回動移動させることができる。そして、図８の状態では保持部４９Ａ、図１２の状態では保持部４９Ｂ、図１３の状態では保持部４９Ｃに対する作業、即ちＩＣ１３の着脱作業及びセンタリング治具２７の交換作業が行われる。
【００５４】
次に、着脱ヘッド２５の動作について説明する。例えば、着脱ヘッド２５により保持された試験前のＩＣ１３を空のＩＣソケット１Ａに接続する場合、まず図１４に示すようにＩＣソケット１Ａの真上に着脱ヘッド２５が移動される。このとき、吸着アセンブリ５４は、偏心ローラ６３によりコイルばね５５に逆らって押し上げられており、吸着スピンドル５１の先端部に吸着されたＩＣ１３はセンタリング凹部２７ａの内側にセンタリングされて保持されている。
【００５５】
この後、図１５に示すように、着脱ヘッド２５全体が下動され、センタリング治具２７のソケット押さえ２７ｂによりＩＣソケット１Ａのカバー３７が押し下げられ、コンタクトピン３６が弾性変形される。次に、図１６に示すように、第１のロータリアクチエータ６１により偏心ローラ６３が図の下方へ回転移動され、係合部５２ａとの係合状態が解除される。これにより、吸着アセンブリ５４がコイルばね５５のばね力によりＬＭベアリング５０Ａに案内されて下動し、ＩＣ１３がセンタリング治具２７からＩＣソケット１Ａ上に移動される。
【００５６】
この後、吸着スピンドル５１によるＩＣ１３の吸着が解除され、着脱ヘッド２５が所定の高さまで上動される。これにより、ＩＣソケット１Ａのコンタクトピン３６が復元してＩＣ１３の外部リード１３ａに接続されるとともに、カバー３７が元に位置まで上動する。次に、サーボモータ４３が駆動され、インデックスプレート４７が所定の角度だけ回動されるとともに、次のＩＣソケット１Ａ上に着脱ヘッド２５が移動される。そして、上記と同様にＩＣ１３がＩＣソケット１Ａに接続される。
【００５７】
保持部４９Ａ〜４９Ｃに保持された試験前の３個のＩＣ１３の全てがＩＣソケット１Ａに接続されたら、上記と逆の手順でＩＣソケット１Ａに接続された試験後のＩＣ１３が着脱ヘッド２５により抜き取られ、トレイ４上に移送される。
【００５８】
次に、ＩＣ１３の品種（サイズ）が変更された場合のＩＣ着脱装置の動作について説明する。まず、作業員は、図１の操作パネル３０に品種変更運転の指令を入力するとともに、新たなＩＣ１３の品種や使用するＩＣソケット１Ａなどの情報のうち必要な情報を入力する。これにより、ロボット本体２４が制御され、着脱ヘッド２５がセンタリング治具ストッカ２８へ移動される。制御部７０のメモリには、センタリング治具ストッカ２８上における各センタリング治具２７の保管位置が予め入力され記憶されており、着脱ヘッド２５はそのデータに従って現在搭載されているセンタリング治具２７の保管位置に正確に移動される。
【００５９】
この後、第２のロータリアクチエータ６２が駆動され、偏心ローラ６４が回転移動されて、レバー５９が押圧される。そして、クランパ５８がコイルばね６０に逆らって図８の時計方向へ回動される。これにより、クランパ５８がセンタリング治具２７のクランプ面２７ｆから離れる。この状態で、着脱ヘッド２５が上動されることにより、センタリング治具２７が解放される。１つ目のセンタリング治具２７が解放されたら、インデックスプレート４７が回動されるとともに、着脱ヘッド２５が移動されて、残り２つのセンタリング２７が順次センタリング治具ストッカ２８上に解放される。
【００６０】
全てのセンタリング治具２７が解放された後、着脱ヘッド２５は、図１７に示すように次に装着されるセンタリング治具２７上に移動される。このとき、保持部４９Ａのクランパ５８は開いた状態になっている。この後、図１８に示すように、センタリング治具２７上に着脱ヘッド２５が下動され、第２のロータリアクチエータ６２が駆動され、偏心ローラ６４によるレバー５９の押圧が解除される。この結果、クランパ５８がコイルばね６０により押圧され、センタリング治具２７のクランプ面２７ｆに押し付けられる。これにより、センタリング治具２７は、保持部４９Ａに位置決めされた状態で保持される。
【００６１】
この後、図１９に示すように、着脱ヘッド２５が上動される。そして、インデックスプレート４７が回動されるとともに、着脱ヘッド２５が次のセンタリング治具２７上に移動され、上記と同様に保持部４９Ｂ，４９Ｃにもセンタリング治具２７が順次装着され、センタリング治具２７の交換が完了する。
【００６２】
このような着脱ヘッド２５を備えたＩＣ着脱装置によれば、取り扱うＩＣ１３のサイズが変更されても着脱ヘッド２５全体を交換する必要がないため、着脱ヘッド２５の交換時間を省略することができ、これにより作業効率を大幅に向上させることができる。また、制御部７０にＩＣ１３に関する情報を記憶しておくことにより、センタリング治具２７の交換が自動的に行われるため、作業効率は一層向上する。
【００６３】
また、サーボモータ４３及びインデックスプレート４７を用いた簡単な構造により、３個の保持部４９Ａ〜４９Ｃの位置を容易に回動移動させることができる。さらに、１つの吸着部駆動手段６５により３つの保持部４９Ａ〜４９Ｃの吸着スピンドル５１を移動させることができるので、構造が簡単で全体がコンパクトになる。さらにまた、１つの治具解放手段６６により３つの保持部４９Ａ〜４９Ｃにセンタリング治具２７を着脱することができるので、構造が簡単で全体がさらにコンパクトになる。
【００６４】
また、センタリング治具２７にテーパ状の位置決め基準面２７ｄ及びクランプ面２７ｆを設けたので、コンパクトな構造でセンタリング治具２７の位置決めをすることができ、センタリング治具２７相互の干渉を避けることができる。
【００６５】
さらに、ＩＣ１３のサイズが変わるとＩＣソケット１Ａのサイズも変わるが、ＩＣ１３のサイズに応じたサイズのソケット押さえ２７ｂがセンタリング治具２７に予め形成されているため、センタリング治具２７の交換をするだけでＩＣソケット１Ａのサイズ変更にも同時に対応でき、着脱ヘッド２５の構造が簡単である。
【００６６】
実施の形態２．
次に、図２０はこの発明の実施の形態２による着脱ヘッドを示す正面図である。図において、インデックスプレート４７に固定されたピニオン７１は、インデックスプレート４７の回動中心を中心としてインデックスプレート４７と一体に回動する。ヘッドフレーム４２には、図の左右へ延びるラックガイド７２が固定されている。ピニオン７１に噛み合うラック７３は、ラックガイド７２に沿って往復動可能になっている。
【００６７】
ヘッドフレーム４２には、シリンダ支持部材７４が固定されている。このシリンダ支持部材７４には、第１のエアシリンダ７５の出没可能な第１のロッド７６の先端部が固定されている。第１のエアシリンダ７５の後端部には、第２のエアシリンダ７７の後端部が固定されている。第２のエアシリンダ７７は、第１のロッド７６の軸線上で出没可能な第２のロッド７８を有しており、この第２のロッド７８の先端部は、ラック７３に対して固定されている。他の構成は、上記実施の形態１と同様である。
【００６８】
次に、動作について説明する。図２０に示すように、２つのエアシリンダ７５，７７のロッド７６，７８が突出した状態では、保持部４９Ａが作業位置に位置している。この状態から、第１のエアシリンダ７５の第１のロッド７６を後退させると、第１のロッド７６の先端部がシリンダ支持部材７４に固定されているため、図２１に示すように、第１のエアシリンダ７５の本体が図の右方へ移動される。これにより、第２のエアシリンダ７７は第２のロッド７８を突出させた状態のまま図の右方へ移動され、ラック７３も第１のロッド７６の後退量分だけ図の右方へ移動する。
【００６９】
このラック７３の移動により、ピニオン７１がインデックスプレート４７とともに回動される。そして、図２１のように保持部４９Ｂが作業位置に移動される。さらにこの状態から、第２のエアシリンダ７７の第２のロッド７８を図の右方へ後退させると、図２２に示すように、ラック７３がその後退量分だけ図の右方へ移動され、ピニオン７１がインデックスプレート４７とともに回動される。そして、保持部４９Ｃが作業位置に移動される。保持部４９Ａ〜４９Ｃを逆方向へ回動移動させる場合は、上記の逆の手順でエアシリンダ７５，７７が制御される。
【００７０】
このような着脱ヘッド２５では、２つのエアシリンダ７５，７７のロッド７６，７８をそれぞれ前進又は後退させるだけの簡単な制御により、３つの保持部４９Ａ〜４９Ｃをより正確にかつ素早く回動移動させることができる。
【００７１】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態１では、サーボモータ４３によりインデックスプレート４７を直接回動させたが、例えば図２３に示すように、サーボモータ８１の軸にウォームギヤ８２を取り付け、このウォームギヤ８２に噛み合うウォームホイール８３をインデックスプレート４７に固定してもよい。
【００７２】
なお、上記の例では３つの保持部４９Ａ〜４９Ｃを有する着脱ヘッド２５を示したが、保持部の数は複数であればいくつでもよく、保持部の数を増加させることにより、基板１とトレイ４との間の着脱ヘッド２５の移動回数をさらに減少させることができる。
【００７３】
また、上記の例では２種類のセンタリング治具２７を交換可能としたが、センタリング治具ストッカ２８の面積を大きくすれば、３種類以上の治具を保管することも可能である。
【００７４】
また、上記の例ではバーンイン工程について示したが、バーンイン工程の前及び後に行われる電気的動作試験についても、ＩＣソケットにＩＣを着脱する必要があれば、この発明の装置を適用することができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明の半導体装置の製造方法は、それぞれソケット押さえを有する複数のセンタリング治具と、複数のセンタリング治具それぞれの内部に上下動可能に設けられた複数の吸着部と、複数の吸着部を上下動させる吸着部駆動手段とを有する着脱ヘッドを制御し、複数の吸着部のそれぞれで、トレイ上のＩＣを吸着保持する工程を含んでいるので、基板上又はトレイ上で連続して複数個のＩＣに対して着脱作業を行うことができるとともに、複数個のＩＣを同時に保持して移送することができ、これにより作業効率を向上させ、作業時間を短縮することができる。
【００７６】
請求項２の発明の半導体装置の製造方法は、着脱ヘッドに設けられたクランパによって、センタリング治具をクランプする工程と、着脱ヘッドに設けられた共通の治具解放手段によって、クランパによるクランプを解放する工程とをさらに含んでいるので、構造が簡単で全体がさらにコンパクトになる。
【００７７】
また、ロボット本体の動作範囲内に、トレイと基板との間を移送される途中のＩＣを受ける複数のＩＣ支持部を有する仮置きステージを設けたので、ＩＣを満載した状態の基板とトレイの間でＩＣの入れ換え作業を行うことができ、作業効率をさらに向上させることができる。
【００７８】
また、ＩＣをセンタリングするセンタリング凹部とソケット押さえとが一体に形成されているセンタリング治具を、各保持部にそれぞれ着脱可能に設けたので、ＩＣのサイズが変わったときに、センタリング治具を交換するだけでＩＣソケットのサイズ変更にも同時に対応でき、着脱ヘッドの構造を簡単にすることができるとともに、作業時間を短縮することができる。
【００７９】
さらに、ロボット本体の動作範囲内に、サイズの異なる複数組のセンタリング治具を載置可能なセンタリング治具ストッカを配置したので、センタリング治具の交換をロッド本体の動作により自動的に行うことができ、ＩＣのサイズ変更に伴うセンタリング治具の交換作業を短時間で容易に行うことができる。
【００８０】
さらにまた、回動移動可能な複数の保持部を着脱ヘッドに設けたので、基板上又はトレイ上で連続して複数個のＩＣに対して着脱作業を行うことができるとともに、複数個のＩＣを同時に保持して移送することができ、これにより作業効率を向上させ、作業時間を短縮することができる。
【００８１】
また、ＩＣを吸着する吸着アセンブリを各保持部にそれぞれ上下動可能に設け、これら複数の吸着アセンブリを上下動させる共通の吸着部駆動手段をヘッド本体に設けたので、構造が簡単で全体がコンパクトになる。
【００８２】
さらに、複数の保持部が固定されている回動可能なインデックスプレートをヘッド本体に設け、またインデックスプレートに対向するロータリアクチエータと、このロータリアクチエータの回転軸の周囲を回転して吸着アセンブリに係合する偏心ローラとを有する吸着部駆動手段を用いたので、簡単な構造の吸着部駆動手段により複数の保持部の吸着アセンブリをそれぞれ上下動させることができる。
【００８３】
さらにまた、ＩＣをセンタリングするセンタリング凹部とソケット押さえとが一体に形成されているセンタリング治具を、各保持部にそれぞれ着脱可能に設けたので、ＩＣのサイズが変わったときに、センタリング治具を交換するだけでＩＣソケットのサイズ変更にも同時に対応でき、着脱ヘッドの構造を簡単にすることができる。
【００８４】
さらに、複数の保持部が固定されている回動可能なインデックスプレートをヘッド本体に設け、またインデックスプレートに対向するロータリアクチエータと、このロータリアクチエータの回転軸の周囲を回転してクランパを変位させる偏心ローラとを有する治具解放手段を用いたので、簡単な構造の治具解放手段により複数の保持部のセンタリング治具をそれぞれ解放することができる。
【００８５】
さらにまた、保持部に対するセンタリング治具の位置決めをするためのテーパ状の位置決め基準面をセンタリング治具に設けたので、コンパクトな構造でセンタリング治具の位置決めをすることができる。
【００８６】
また、保持部を回動移動させるサーボモータをヘッド本体に設けたので、簡単な構造で保持部をより確実に回動移動させることができる。
【００８７】
さらに、２つのエアシリンダを用い、それらのロッドの出没によりピニオンを回動させて、保持部を回動移動させるようにしたので、簡単な制御でより正確に保持部を回動移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１によるＩＣ着脱装置を示す斜視図である。
【図２】  図１の装置の平面図である。
【図３】  基板の一例を示す平面図である。
【図４】  ＩＣソケットの一例を示す平面図である。
【図５】  図４の断面図である。
【図６】  図４のカバーを押圧した状態を示す平面図である。
【図７】  図６の断面図である。
【図８】  図１の着脱ヘッドを示す正面図である。
【図９】  図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】  図８のセンタリング治具を示す平面図である。
【図１１】  図１０の側面図である。
【図１２】  図８の保持部を回動移動させた状態を示す正面図である。
【図１３】  図１２の保持部を回動移動させた状態を示す正面図である。
【図１４】  図８の着脱ヘッドによるＩＣ接続作業の様子を示す断面図である。
【図１５】  図１４のＩＣソケットのカバーを押し下げた状態を示す断面図である。
【図１６】  図１５のＩＣをＩＣソケット上に下降させた状態を示す断面図である。
【図１７】  図８の着脱ヘッドによるセンタリング治具交換作業の様子を示す正面図である。
【図１８】  図１７のセンタリング治具上に着脱ヘッドを下動させた状態を示す断面図である。
【図１９】  図１８のセンタリング治具を装着した着脱ヘッドを上動させた状態を示す断面図である。
【図２０】  この発明の実施の形態２による着脱ヘッドを示す正面図である。
【図２１】  図２０の保持部を回動移動させた状態を示す正面図である。
【図２２】  図２１の保持部を回動移動させた状態を示す正面図である。
【図２３】  この発明の実施の形態３による着脱ヘッドを示す正面図である。
【図２４】  従来のＩＣ着脱装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  基板、１Ａ  ＩＣソケット、４  トレイ、１３  ＩＣ、１８  トレイ供給部、２０  基板テーブル（基板供給部）、２４  ロボット本体、２５  着脱ヘッド、２７  センタリング治具、２７ａ  センタリング凹部、２７ｂ  ソケット押さえ、２７ｅ  位置決め基準面、２８  センタリング治具ストッカ、３１  仮置きステージ、３１ａ  ＩＣ支持部、３７  カバー（可動部）、４２  ヘッドフレーム、４３，８１  サーボモータ、４７  インデックスプレート、４９Ａ〜４９Ｃ  保持部、５４  吸着アセンブリ、５８  クランパ、６１  第１のロータリアクチエータ、６２，６４  偏心ローラ、６３  第２のロータリアクチエータ、６５  吸着部駆動手段、６６  治具解放手段、６９  ヘッド本体、７０  制御部、７１  ピニオン、７２  ラック、７５  第１のエアシリンダ、７６  第１のロッド、７７  第２のエアシリンダ、７８  第２のロッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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