(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験電子部品を搭載して電子部品試験装置内を取り廻すトレイに、微動可能に設けられるインサートであって、
前記被試験電子部品の端子に接触してこれを位置決めする第１のガイドを有し、インサート本体に対して微動可能に設けられたガイドコアを備えたインサート。
【請求項２】
前記ガイドコアは、前記電子部品試験装置の、前記被試験電子部品をピックアップする搬送機との位置決めを行う第２のガイドを有する請求項１記載のインサート。
【請求項３】
前記ガイドコアは、前記電子部品試験装置のテストヘッドのコンタクト部との位置決めを行う第３のガイドを有する請求項１記載のインサート。
【請求項４】
前記ガイドコアは、前記電子部品試験装置のテストヘッドのコンタクト部との位置決めを行う第３のガイドを有する請求項２記載のインサート。
【請求項５】
前記第２のガイドと前記第３のガイドとは、共通の孔またはピンである請求項４記載のインサート。
【請求項６】
前記被試験電子部品の端子が、ボール状端子である請求項１〜５の何れかに記載のインサート。
【請求項７】
前記第１のガイドは、前記ボール状端子が嵌合する孔である請求項６記載のインサート。
【請求項８】
電子部品試験装置のテストヘッドのコンタクト部へ被試験電子部品を搬入し、これを搬出するトレイであって、請求項１〜７の何れかに記載のインサートを有するトレイ。
【請求項９】
テストヘッドのコンタクト部へ被試験電子部品の端子を押し付けてテストを行う電子部品試験装置であって、請求項８記載のトレイを有する電子部品試験装置。
【請求項１０】
前記トレイに前記被試験電子部品を搭載する前に、前記被試験電子部品の位置を修正するプリサイサをさらに有し、
前記プリサイサは、
前記被試験電子部品の端子に接触してこれを位置決めする第４のガイドと、
前記被試験電子部品を前記第４のガイドにて位置決めする際に、前記被試験電子部品の端子以外の部分を案内して前記被試験電子部品の端子を前記第４のガイドに合致させる第５のガイドと、を有する請求項９記載の電子部品試験装置。
【請求項１１】
前記プリサイサは、前記被試験電子部品をピックアップする搬送機との位置決めを行う第６のガイドを有する請求項１０記載の電子部品試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路素子などの電子部品（以下、単にＩＣともいう。）をテストするための電子部品試験装置およびこれに用いられるトレイ並びにインサートに関し、特に被試験ＩＣのコンタクト部への位置決め精度に優れるとともに構成部品の汎用性に優れたインサート、トレイおよび電子部品試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハンドラ (handler)と称される電子部品試験装置では、トレイに収納された多数のＩＣを試験装置内に搬送し、各ＩＣをテストヘッドに電気的に接触させ、電子部品試験装置本体（以下、テスタともいう。）に試験を行わせる。そして、試験を終了すると各ＩＣをテストヘッドから搬出し、試験結果に応じたトレイに載せ替えることで、良品や不良品といったカテゴリへの仕分けが行われる。
【０００３】
従来の電子部品試験装置には、試験前のＩＣを収納したり試験済のＩＣを収納するためのトレイ（以下、カスタマトレイともいう。）と、電子部品試験装置内を循環搬送されるトレイ（以下、テストトレイともいう。）とが相違するタイプのものがあり、この種の電子部品試験装置では、試験の前後においてカスタマトレイとテストトレイとの間でＩＣの載せ替えが行われており、ＩＣをテストヘッドに接触させてテストを行うテスト工程においては、ＩＣはテストトレイに搭載された状態でテストヘッドに押し付けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ：Ball Grid Aray）型ＩＣをテストする場合、図１７に示されるように、テストヘッド１０４のコンタクト部は、スプリング（不図示）によって出没可能に設けられた複数のコンタクトピン５１からなり、その先端には、図１８のＢ部に示されるように、被試験ＩＣのボール状入出力端子（以下、半田ボールＨＢともいう。）に応じた円錐状凹部５１ａが形成されている。従来の電子部品試験装置では、ＩＣのパッケージモールドＰＭの外周形状を用いて被試験ＩＣとコンタクトピン５１との位置合わせを行っていた。
【０００５】
しかしながら、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ:Chip Size Package）等のＩＣでは、パッケージモールドＰＭの寸法精度がきわめてラフであり、外周形状と半田ボールＨＢとの位置精度が必ずしも保障されていない。このため、ＩＣパッケージモールドＰＭの外周で位置決めを行うと、図１８のＣ部に示されるように、コンタクトピン５１に対して半田ボールＨＢがずれた状態で押し付けられることになり、コンタクトピン５１の鋭利な先端で半田ボールＨＢに損傷を与えるおそれがあった。
【０００６】
また、パッケージモールドＰＭの外周形状の寸法が精度良くされたＩＣであっても、外周形状により位置決めを行うと、半田ボールＨＢのマトリックスが同じＩＣであっても、外周形状が異なるとテストトレイのインサートまでも交換する必要が生じ、テストコストがアップすることになる。
【０００７】
また、チップサイズパッケージＩＣ以外のＩＣでも、コンタクトピン５１による半田ボールＨＢへの損傷を回避するために、被試験ＩＣをテストヘッドのコンタクトピン５１へ押し付ける前に、被試験ＩＣをソケット部で離し、ここで一旦位置決めしていたので、ＩＣ試験装置のインデックスタイムが長くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、被試験ＩＣのコンタクト部への位置決め精度に優れるとともに構成部品の汎用性に優れた電子部品試験装置用インサートを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１−１）上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、被試験電子部品を搭載して電子部品試験装置内を取り廻すトレイに、微動可能に設けられるインサートであって、
前記被試験電子部品の端子に接触してこれを位置決めする第１のガイドを有し、インサート本体に対して微動可能に設けられたガイドコアを備えたインサートが提供される。
【００１０】
本発明のインサートでは、被試験電子部品のパッケージモールドを位置決めするのではなく、コンタクト部に押し当てられる端子自体を直接的に第１のガイドで位置決めするので、コンタクト部に対する被試験電子部品の端子の位置決め精度が著しく向上し、端子の損傷等を防止できる。
【００１１】
この場合、被試験電子部品の端子を位置決めする第１のガイドは、インサート本体に対して微動可能に設けられたガイドコアに形成されているので、インサート本体と被試験電子部品の端子との間に搭載誤差があっても、ガイドコアの微動動作によってこれを吸収することができる。
【００１２】
この結果、コンタクト部への押し付け前に被試験電子部品の位置修正を行う工程が不要となって、電子部品試験装置のインデックスタイムを短縮することができる。
【００１３】
また、被試験電子部品の端子の配列マトリックスが共通すれば、パッケージモールドの形状が相違してもインサートを共用することができ、専用部品の製作や交換などの段取り作業時間に要するコストを低減することができる。
【００１４】
さらに、被試験電子部品の配列マトリックスが相違する場合でも、ガイドコアのみの交換で足り、インサート本体は共用化できるので、専用部品の製作に要するコストを低減することができる。
【００１５】
（１−２）上記発明においては特に限定されないが、ガイドコアは、前記電子部品試験装置の、前記被試験電子部品をピックアップする搬送機との位置決めを行う第２のガイドを有することがより好ましい。
【００１６】
第２のガイドを用いて電子部品試験装置のピックアップ搬送機との位置決めを行うことで、被試験電子部品をトレイへ載せる際および被試験電子部品をトレイから取り出す際に、トレイ本体やインサート本体とピックアップ搬送機との位置関係（位置誤差）に拘わらず、ピックアップ搬送機とガイドコアとの位置精度が確保できる。したがって、ピックアップ搬送機で精度よく被試験電子部品を保持していれば、ガイドコアの正規の位置に被試験電子部品を搭載することができる。また、ガイドコアに被試験電子部品が精度よく搭載されていれば、これをピックアップ搬送機で精度よく保持することができるので、搭載先へ精度よく被試験電子部品を搬送することができる。
【００１７】
（１−３）また、上記発明においては特に限定されないが、ガイドコアは、前記電子部品試験装置のテストヘッドのコンタクト部との位置決めを行う第３のガイドを有することがより好ましい。
【００１８】
第３のガイドを用いてテストヘッドのコンタクト部との位置決めを行うことで、被試験電子部品の端子をコンタクト部へ押し付ける際に、トレイ本体やインサート本体とコンタクト部との位置関係（位置誤差）に拘わらず、コンタクト部とガイドコアとの位置精度が確保できる。これにより、被試験電子部品の端子が正しくコンタクト部に押し付けられ、端子の損傷等を防止することができる。
【００１９】
（１−４）上記発明においては特に限定されないが、前記第２のガイドと前記第３のガイドとを、共通の孔またはピンで構成することがより好ましい。
【００２０】
（１−５）本発明において適用される被試験電子部品は、特に限定されず、全てのタイプの電子部品が含まれるが、特に被試験電子部品の端子がボール状端子である、いわゆるボールグリッドアレイ型ＩＣに適用するとその効果も特に著しい。
【００２１】
また、本発明における第１のガイドは、被試験電子部品の端子に接触してこれを位置決めする機能を備えたものであれば、その形状、設定位置、数、材質等々は特に限定されず、全てのものが含まれる。
【００２２】
たとえば、第１のガイドとして、ボールグリッドアレイ型ＩＣのボール状端子が嵌合する孔を挙げることができる。この場合、全てのボール状端子にそれぞれ嵌合する孔を設けることも、あるいは幾つかのボール状端子にそれぞれ嵌合する孔を設けることもできる。さらに、一つのボール状端子を一つの孔に嵌合させる手段以外にも、一つの孔に、ある一つのボール状の端子の一端と他のボール状端子の一端とを嵌合させることもできる。なお、ここでいう「孔」とは、ガイドコアを貫通する貫通孔以外にも、ガイドコアを貫通しない凹部なども含む趣旨である。
【００２３】
（２）上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、電子部品試験装置のテストヘッドのコンタクト部へ被試験電子部品を搬入し、これを搬出するトレイであって、上記インサートを有するトレイが提供される。
【００２４】
（３）さらに、上記目的を達成するために、本発明の第３の観点によれば、テストヘッドのコンタクト部へ被試験電子部品の端子を押し付けてテストを行う電子部品試験装置であって、上記トレイを有する電子部品試験装置が提供される。
【００２５】
この場合、前記トレイに前記被試験電子部品を搭載する前に、前記被試験電子部品の位置を修正するプリサイサをさらに有し、前記プリサイサは、前記被試験電子部品の端子に接触してこれを位置決めする第４のガイドと、前記被試験電子部品を前記第４のガイドにて位置決めする際に、前記被試験電子部品の端子以外の部分を案内して前記被試験電子部品の端子を前記第４のガイドに合致させる第５のガイドと、を有することがより好ましい。
【００２６】
さらにこの場合、前記プリサイサは、前記被試験電子部品をピックアップする搬送機との位置決めを行う第６のガイドを有することがより好ましい。
【００２７】
被試験電子部品が搭載されるカスタマトレイは、使用者によって搭載数や搭載ピッチが相違することが少なくないが、こうしたカスタマトレイに搭載された被試験電子部品を、電子部品試験装置内を搬送されるトレイに載せ替える際に、そのピッチを変更する必要がある。本発明のプリサイサはこの種のピッチ変更や、その他被試験電子部品の姿勢修正に用いて好ましいものである。
【００２８】
特に本発明では、プリサイサに被試験電子部品を載せると、まず第５のガイドによって端子以外の部分がガイドされ、そして電子部品の端子が第４のガイドに合致する。これにより、プリサイサに移載された電子部品は、その位置が正確に定まることとなり、こうして位置精度が確保された電子部品を、第６のガイドを用いてピックアップ搬送機で保持すれば、保持の位置精度が高まることになる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の電子部品試験装置の実施形態を示す斜視図、
図２は図１の電子部品試験装置における被試験電子部品の取り廻し方法を示すトレイのフローチャート、
図３は図１の電子部品試験装置のＩＣストッカの構造を示す斜視図、
図４は図１の電子部品試験装置で用いられるカスタマトレイを示す斜視図、
図５は図１の電子部品試験装置で用いられるテストトレイを示す一部分解斜視図、
図６は本発明のインサートの実施形態を示す分解斜視図、
図７は図６の VII-VII線に沿う断面図、
図８は図７のVIII部を拡大した断面図、
図９は図１の電子部品試験装置における電子部品の載せ替え方法を説明するための要部斜視図、
図１０は図１のテストヘッドにおけるプッシャ、インサート、ソケットガイドおよびコンタクトピンの構造を示す断面図、
図１１は本発明のインサートの他の実施形態を示す分解斜視図、
図１２は図１１の XII-XII線に沿う断面図、
図１３は本発明のインサートのさらに他の実施形態を示す分解斜視図、
図１４は図１３の XIV-XIV線に沿う断面図、
図１５は本発明に係るガイドコアの他の実施形態を示す斜視図および断面図、
図１６は本発明に係るガイドコアのさらに他の実施形態を示す斜視図および断面図である。
【００３０】
なお、図２は本実施形態の電子部品試験装置における被試験電子部品（以下、単に被試験ＩＣまたはＩＣともいう。）の取り廻し方法を理解するための図であって、実際には上下方向に並んで配置されている部材を平面的に示した部分もある。したがって、その機械的（三次元的）構造は図１を参照して説明する。
【００３１】
本実施形態の電子部品試験装置１は、被試験ＩＣに高温もしくは低温の温度ストレスを与えた状態または温度ストレスを与えない状態で、ＩＣが適切に動作するかどうかを試験（検査）し、当該試験結果に応じてＩＣを分類する装置であって、こうした温度ストレスを与えた状態または与えない状態での動作テストは、試験対象となる被試験ＩＣが多数搭載されたトレイ（以下、カスタマトレイＫＳＴともいう。図４、図９参照）から当該電子部品試験装置１内を搬送されるテストトレイＴＳＴ（図５参照）に被試験ＩＣを載せ替えて実施される。
【００３２】
このため、本実施形態の電子部品試験装置１は、図１および図２に示すように、これから試験を行なう被試験ＩＣを格納し、また試験済のＩＣを分類して格納するＩＣ格納部２００と、ＩＣ格納部２００から送られる被試験ＩＣをチャンバ部１００に送り込むローダ部３００と、テストヘッドを含むチャンバ部１００と、チャンバ部１００で試験が行なわれた試験済のＩＣを分類して取り出すアンローダ部４００とから構成されている。
【００３３】
ＩＣ格納部２００
ＩＣ格納部２００には、試験前の被試験ＩＣを格納する試験前ＩＣストッカ２０１と、試験の結果に応じて分類された被試験ＩＣを格納する試験済ＩＣストッカ２０２とが設けられている。
【００３４】
これらの試験前ＩＣストッカ２０１及び試験済ＩＣストッカ２０２は、図３に示すように、枠状のトレイ支持枠２０３と、このトレイ支持枠２０３の下部から侵入して上部に向って昇降可能とするエレベータ２０４とを具備して構成されている。トレイ支持枠２０３には、カスタマトレイＫＳＴが複数積み重ねられて支持され、この積み重ねられたカスタマトレイＫＳＴのみがエレベータ２０４によって上下に移動される。
【００３５】
そして、試験前ＩＣストッカ２０１には、これから試験が行われる被試験ＩＣが格納されたカスタマトレイＫＳＴが積層されて保持される一方で、試験済ＩＣストッカ２０２には、試験を終えた被試験ＩＣが適宜に分類されたカスタマトレイＫＳＴが積層されて保持されている。
【００３６】
なお、これら試験前ＩＣストッカ２０１と試験済ＩＣストッカ２０２とは同じ構造とされているので、試験前ＩＣストッカ２０１と試験済ＩＣストッカ２０２とのそれぞれの数を必要に応じて適宜数に設定することができる。
【００３７】
図１及び図２に示す例では、試験前ストッカ２０１に２個のストッカＳＴＫ−Ｂを設け、またその隣にアンローダ部４００へ送られる空ストッカＳＴＫ−Ｅを２個設けるとともに、試験済ＩＣストッカ２０２に８個のストッカＳＴＫ−１，ＳＴＫ−２，…，ＳＴＫ−８を設けて試験結果に応じて最大８つの分類に仕分けして格納できるように構成されている。つまり、良品と不良品の別の外に、良品の中でも動作速度が高速のもの、中速のもの、低速のもの、あるいは不良の中でも再試験が必要なもの等に仕分けされる。
【００３８】
ローダ部３００
上述したカスタマトレイＫＳＴは、ＩＣ格納部２００と装置基板１０５との間に設けられたトレイ移送アーム２０５によってローダ部３００の窓部３０６に装置基板１０５の下側から運ばれる。そして、このローダ部３００において、カスタマトレイＫＳＴに積み込まれた被試験ＩＣをＸ−Ｙ搬送装置３０４によって一旦プリサイサ（preciser）３０５に移送し、ここで被試験ＩＣの相互の位置を修正したのち、さらにこのプリサイサ３０５に移送された被試験ＩＣを再びＸ−Ｙ搬送装置３０４を用いて、ローダ部３００に停止しているテストトレイＴＳＴに積み替える。
【００３９】
カスタマトレイＫＳＴからテストトレイＴＳＴへ被試験ＩＣを積み替えるＩＣ搬送装置３０４としては、図１に示すように、装置基板１０５の上部に架設された２本のレール３０１と、この２本のレール３０１によってテストトレイＴＳＴとカスタマトレイＫＳＴとの間を往復する（この方向をＹ方向とする）ことができる可動アーム３０２と、この可動アーム３０２によって支持され、可動アーム３０２に沿ってＸ方向に移動できる可動ヘッド３０３とを備えている。
【００４０】
このＸ−Ｙ搬送装置３０４の可動ヘッド３０３には、吸着ヘッド３０７（図９参照、本発明に係るピックアップ搬送機に相当する。）が下向に装着されており、この吸着ヘッド３０７が空気を吸引しながら移動することで、カスタマトレイＫＳＴから被試験ＩＣを吸着し、その被試験ＩＣをテストトレイＴＳＴに積み替える。こうした吸着ヘッド３０７は、可動ヘッド３０３に対して例えば８本程度装着されており、一度に８個の被試験ＩＣをテストトレイＴＳＴに積み替えることができる。特に本実施形態の吸着ヘッド３０７には、後述するプリサイサ３０５やインサート１６のガイドコア１６１に形成されたガイド孔３０５３，１６１１に嵌合して、互いの位置決めを行うためのガイドピン３０７１が２つ設けられている。
【００４１】
なお、一般的なカスタマトレイＫＳＴにあっては、被試験ＩＣを保持するための凹部ＫＳＴ１が、被試験ＩＣの形状よりも比較的大きく形成されているので、カスタマトレイＫＳＴに格納された状態における被試験ＩＣの位置は、大きなバラツキをもっている。また、カスタマトレイＫＳＴによっては凹部ＫＳＴ１のピッチも相違することが少なくない。このため、この状態で被試験ＩＣを吸着ヘッド３０７で吸着し、直接テストトレイＴＳＴに運ぶと、テストトレイＴＳＴに設けられたインサート１６に正確に落し込むことが困難となる。
【００４２】
そこで、本実施形態の電子部品試験装置１では、カスタマトレイＫＳＴの設置位置とテストトレイＴＳＴとの間にプリサイサ３０５と呼ばれるＩＣの位置修正手段が設けられている。
【００４３】
このプリサイサ３０５は、図９に示すように周縁に傾斜面を有する比較的深い凹部３０５１（本発明に係る第５のガイドに相当する。）と、この凹部３０５１の底面に形成された開口部３０５２（本発明に係る第４のガイドに相当する。）と、さらに上述した吸着ヘッド３０７のガイドピン３０７１が嵌合する２つのガイド孔３０５３とを有している。開口部３０５２は、図８に示すガイドコア１６１のガイド孔１６１２と同様に、ＩＣの最外周のボール端子ＨＢに沿って開口されている。
【００４４】
そして、カスタマトレイＫＳＴから吸着ヘッド３０７にＩＣを吸着し、ガイドピン３０７１とガイド孔３０５３とを、吸着ヘッド３０７とプリサイサ３０５との位置出しに用いながら、凹部３０５１に、吸着ヘッド３０７に吸着された被試験ＩＣを落し込むと、傾斜面で被試験ＩＣの落下位置が修正され、さらに開口部３０５２にＩＣのボール端子ＨＢが嵌合することになる。これにより、８個の被試験ＩＣの相互の位置が著しく正確に定まり、位置が修正された被試験ＩＣを再び吸着ヘッド３０７で吸着してテストトレイＴＳＴに積み替えることで、テストトレイＴＳＴに設けられたインサート１６のガイドコア１６１に精度良く被試験ＩＣを積み替えることができる。
【００４５】
なお、プリサイサ３０５の凹部３０５１は、被試験ＩＣのパッケージの外周をガイドしながら位置修正を行うものであることから、パッケージの形状が異なる場合には、その形状に応じたプリサイサ３０５に交換される。被試験ＩＣの種類が変わったときの、いわゆるチェンジキットの一つである。
【００４６】
チャンバ部１００
上述したテストトレイＴＳＴは、ローダ部３００で被試験ＩＣが積み込まれたのちチャンバ部１００に送り込まれ、当該テストトレイＴＳＴに搭載された状態で各被試験ＩＣがテストされる。
【００４７】
チャンバ部１００は、テストトレイＴＳＴに積み込まれた被試験ＩＣに目的とする高温又は低温の熱ストレスを与える恒温槽１０１と、この恒温槽１０１で熱ストレスが与えられた状態にある被試験ＩＣをテストヘッド１０４に接触させるテストチャンバ１０２と、テストチャンバ１０２で試験された被試験ＩＣから、与えられた熱ストレスを除去する除熱槽１０３とで構成されている。
【００４８】
除熱槽１０３では、恒温槽１０１で高温を印加した場合は、被試験ＩＣを送風により冷却して室温に戻し、また恒温槽１０１で例えば−３０℃程度の低温を印加した場合は、被試験ＩＣを温風またはヒータ等で加熱して結露が生じない程度の温度まで戻す。そして、この除熱された被試験ＩＣをアンローダ部４００に搬出する。
【００４９】
図１に示すように、チャンバ部１００の恒温槽１０１及び除熱槽１０３は、テストチャンバ１０２より上方に突出するように配置されている。また、恒温槽１０１には、図２に概念的に示すように、垂直搬送装置が設けられており、テストチャンバ１０２が空くまでの間、複数枚のテストトレイＴＳＴがこの垂直搬送装置に支持されながら待機する。主として、この待機中において、被試験ＩＣに高温又は低温の熱ストレスが印加される。
【００５０】
テストチャンバ１０２には、その中央にテストヘッド１０４が配置され、テストヘッド１０４の上にテストトレイＴＳＴが運ばれて、被試験ＩＣの入出力端子ＨＢをテストヘッド１０４のコンタクトピン５１に電気的に接触させることによりテストが行われる。一方、試験が終了したテストトレイＴＳＴは、除熱槽１０３で除熱され、ＩＣの温度を室温に戻したのち、アンローダ部４００に排出される。
【００５１】
また、恒温槽１０１と除熱槽１０３の前側には、図１に示すように装置基板１０５が差し渡され、この装置基板１０５にテストトレイ搬送装置１０８が装着されている。この装置基板１０５上に設けられたテストトレイ搬送装置１０８によって、除熱槽１０３から排出されたテストトレイＴＳＴは、アンローダ部４００およびローダ部３００を介して恒温槽１０１へ返送される。
【００５２】
図５は本実施形態で用いられるテストトレイＴＳＴの構造を示す分解斜視図である。
このテストトレイＴＳＴは、方形フレーム１２に複数の桟（さん）１３が平行かつ等間隔に設けられ、これら桟１３の両側および桟１３と対向するフレーム１２の辺１２ａに、それぞれ複数の取付け片１４が等間隔に突出して形成されている。これら桟１３の間および桟１３と辺１２ａとの間と、２つの取付け片１４とによって、インサート収納部１５が構成されている。
【００５３】
各インサート収納部１５には、それぞれ１個のインサート１６が収納されるようになっており、このインサート１６はファスナ１７を用いて２つの取付け片１４にフローティング状態（微動可能な状態）で取付けられている。このために、インサート１６の両端部には、それぞれ取付け片１４への取付け用孔２１が形成されている。こうしたインサート１６は、たとえば１つのテストトレイＴＳＴに、１６×４個程度取り付けられる。
【００５４】
なお、各インサート１６は、同一形状、同一寸法とされており、それぞれのインサート１６には後述するガイドコア１６１が装着されて、このガイドコア１６１に被試験ＩＣが収納される。その詳細は後述する。
【００５５】
ここで、テストヘッド１０４に対して一度に接続される被試験ＩＣは、図５に示すように４行×１６列に配列された被試験ＩＣであれば、たとえば４列おきに４行の被試験ＩＣが同時に試験される。つまり、１回目の試験では、１列目から４列おきに配置された１６個の被試験ＩＣをテストヘッド１０４のコンタクトピン５１に接続して試験し、２回目の試験では、テストトレイＴＳＴを１列分移動させて２列目から４列おきに配置された被試験ＩＣを同様に試験し、これを４回繰り返すことで全ての被試験ＩＣを試験する（いわゆる１６個同時測定）。この試験の結果は、テストトレイＴＳＴに付された例えば識別番号と、テストトレイＴＳＴの内部で割り当てられた被試験ＩＣの番号で決まるアドレスに記憶される。
【００５６】
図６および図７に示すように、インサート１６の中央には、ガイドコア１６１がピン１６１３を介してインサート本体に装着されている。このピン１６１３は、図７の断面図に示されるようにガイドコア１６１のフランジ１６１４に接し、ガイドコア１６１の抜けを阻止するだけのものであり、ガイドコア１６１はインサート本体に対して三次元的に微動可能とされている。いわゆる、フローティング状態で設けられている。
【００５７】
ガイドコア１６１には、図８に示すような開口部からなるガイド孔１６１２（本発明に係る第１のガイド）が形成されており、このガイド孔１６１２は、被試験ＩＣであるボールグリッドアレイ型ＩＣの半田ボールＨＢの位置に対応して形成されている。なお、パッケージモールドＰＭの外周面の大きさが多少異なっても、被試験ＩＣの半田ボールＨＢの配列マトリックスが同じである限り、半田ボールＨＢがこのガイド孔１６１２に対して何ら障害なく円滑に嵌合できるように、ガイドコア１６１の底面には僅かな隙間Ｓが形成されている。
【００５８】
ちなみに、同図に示すガイド孔１６１２は、ＢＧＡ型ＩＣの半田ボールＨＢのうち最外周の半田ボールＨＢのみが嵌合するように、一つの開口部として構成されているが、本発明の第１のガイドはこれ以外にも種々の形態が考えられる。
【００５９】
図１５に示す他の実施形態は、ＢＧＡ型ＩＣの全ての半田ボールＨＢが嵌合するガイド孔１６１２をガイドコア１６１の底面に設け、全ての半田ボールＨＢに対して下側からコンタクトピン５１が接触できるように貫通孔とした例である。
【００６０】
また、図１６に示す他の実施形態は、ＢＧＡ型ＩＣの半田ボールＨＢのうち外側から２列の半田ボールＨＢのみが嵌合するガイド孔１６１２ａをガイドコア１６１の底面に設け、それ以外の半田ボールＨＢに対してもコンタクトピン５１が接触できるように、ガイドコア１６１の底面の中央に開口１６１２ｂを形成した例である。
【００６１】
また、ガイドコア１６１には、上述した吸着ヘッド３０７のガイドピン３０７１が嵌合する２つのガイド孔１６１１（本発明に係る第２のガイドおよび第３のガイドに相当する。）が設けられており、図７に二点鎖線で示すように吸着ヘッド３０７のガイドピン３０７１がガイドコア１６１のガイド孔１６１１に嵌合すると、インサート本体やテストトレイ自体の位置誤差に拘わらず、ダイレクトに吸着ヘッド３０７とガイドコア１６１との位置合わせが行われることになる。
【００６２】
なお、このガイドコア１６１のガイド孔１６１１には、その下方からソケットのガイドピン５２（図９または図１０参照）が嵌合できるようになっている。すなわち、ガイド孔１６１１は本発明に係る第３のガイドをも構成している。
【００６３】
本発明に係るガイドコア１６１の具体的構造は図６に示すものに何ら限定されず、これ以外にも種々の形態が考えられる。
【００６４】
図１１および図１２に示す他の実施形態は、ピン１６１３を用いないで、その代わりにガイドコア１６１に可撓性を有するフック１６１５を形成し、このフック１６１５をインサート本体に係合させたものである。本例においても、ガイドコア１６１はインサート本体に対して三次元的に微動可能とされている。いわゆる、フローティング状態で設けられている。
【００６５】
また、図１３および図１４に示す他の実施形態は、ピン１６１３に代えてタップピン１６１６を用いたもので、本例においても、タップピン１６１６の寸法を考慮することで、ガイドコア１６１はインサート本体に対して三次元的に微動可能とされている。いわゆる、フローティング状態で設けられている。
【００６６】
図１０は同電子部品試験装置のテストヘッド１０４におけるプッシャ３０、インサート１６（テストトレイＴＳＴ側）、ソケットガイド４０およびコンタクトピン５１を有するソケット５０の構造を示す断面図であり、プッシャ３０は、テストヘッド１０４の上側に設けられており、図示しないＺ軸駆動装置（たとえば流体圧シリンダ）によってＺ軸方向に上下移動する。このプッシャ３０は、一度にテストされる被試験ＩＣの間隔に応じて（上記テストトレイにあっては４列おきに４行の計１６個）、Ｚ軸駆動装置に取り付けられている。
【００６７】
プッシャ３０の中央には、被試験ＩＣを押し付けるための押圧子３１が形成され、その両側に後述するインサート１６のガイド孔２０およびソケットガイド４０のガイドブッシュ４１に挿入されるガイドピン３２が設けられている。また、押圧子３１とガイドピン３２との間には、当該プッシャ３０がＺ軸駆動手段にて下降した際に、下限を規制するためのストッパガイド３３が設けられており、このストッパガイド３３は、ソケットガイド４０のストッパ面４２（片側のみを示す。）に当接することで、被試験ＩＣを破壊しない適切な圧力で押し付けるプッシャの下限位置が決定される。
【００６８】
インサート１６は、図５を参照しながら説明したように、テストトレイＴＳＴに対してファスナ１７を用いて取り付けられているが、その両側に、上述したプッシャ３０のガイドピン３２およびソケットガイド４０のガイドブッシュ４１が上下それぞれから挿入されるガイド孔２０が形成されている。プッシャ３０の下降状態においては、同図の左側のガイド孔２０は、上半分がプッシャ３０のガイドピン３２が挿入されて位置決めが行われる小径孔とされ、下半分がソケットガイド４０のガイドブッシュ４１が挿入されて位置決めが行われる大径孔とされている。ちなみに、図において右側のガイド孔２０と、プッシャ３０のガイドピン３２およびソケットガイド４０のガイドブッシュ４１とは、遊嵌状態とされている。
【００６９】
一方、テストヘッド１０４に固定されるソケットガイド４０の両側には、プッシャ３０の２つのガイドピン３２が挿入されて、これら２つのガイドピン３２との間で位置決めを行うためのガイドブッシュ４１が設けられており、このガイドブッシュ４１の左側のものは、インサート１６との間でも位置決めを行う。
【００７０】
ソケットガイド４０の下側には、複数のコンタクトピン５１を有するソケット５０が固定されており、このコンタクトピン５１は、図外のスプリングによって上方向にバネ付勢されている。したがって、被試験ＩＣを押し付けても、コンタクトピン５１がソケット５０の上面まで後退する一方で、被試験ＩＣが多少傾斜して押し付けられても、全てのボール端子ＨＢにコンタクトピン５１が接触できるようになっている。なお、コンタクトピン５１の先端には、ボールグリッドアレイ型ＩＣの半田ボールＨＢを収容する略円錐状凹部５１ａが形成されている（図１８参照）。
【００７１】
また、ソケット５０には、インサート１６にフローティング状態で装着されたガイドコア１６１のガイド孔１６１１に嵌合するガイドピン５２が別途設けられており、プッシャ３０が下降してインサート１６も下降すると、インサート１６の位置誤差の有無に拘わらず、ガイドコア１６１がガイドピン５２によって位置決めされ、これによりＩＣのボール端子ＨＢとコンタクトピン５１との位置合わせが精度よく行える。
【００７２】
アンローダ部４００
アンローダ部４００にも、ローダ部３００に設けられたＸ−Ｙ搬送装置３０４と同一構造のＸ−Ｙ搬送装置４０４，４０４が設けられ、このＸ−Ｙ搬送装置４０４，４０４によって、アンローダ部４００に運び出されたテストトレイＴＳＴから試験済のＩＣがカスタマトレイＫＳＴに積み替えられる。
【００７３】
図１に示されるように、アンローダ部４００の装置基板１０５には、当該アンローダ部４００へ運ばれたカスタマトレイＫＳＴが装置基板１０５の上面に臨むように配置される一対の窓部４０６，４０６が二対開設されている。
【００７４】
また、図示は省略するが、それぞれの窓部４０６の下側には、カスタマトレイＫＳＴを昇降させるための昇降テーブルが設けられており、ここでは試験済の被試験ＩＣが積み替えられて満杯になったカスタマトレイＫＳＴを載せて下降し、この満杯トレイをトレイ移送アーム２０５に受け渡す。
【００７５】
ちなみに、本実施形態の電子部品試験装置１では、仕分け可能なカテゴリーの最大が８種類であるものの、アンローダ部４００の窓部４０６には最大４枚のカスタマトレイＫＳＴしか配置することができない。したがって、リアルタイムに仕分けできるカテゴリは４分類に制限される。一般的には、良品を高速応答素子、中速応答素子、低速応答素子の３つのカテゴリに分類し、これに不良品を加えて４つのカテゴリで充分ではあるが、たとえば再試験を必要とするものなどのように、これらのカテゴリに属さないカテゴリが生じることもある。
【００７６】
このように、アンローダ部４００の窓部４０６に配置された４つのカスタマトレイＫＳＴに割り当てられたカテゴリー以外のカテゴリーに分類される被試験ＩＣが発生した場合には、アンローダ部４００から１枚のカスタマトレイＫＳＴをＩＣ格納部２００に戻し、これに代えて新たに発生したカテゴリーの被試験ＩＣを格納すべきカスタマトレイＫＳＴをアンローダ部４００に転送し、その被試験ＩＣを格納すればよい。ただし、仕分け作業の途中でカスタマトレイＫＳＴの入れ替えを行うと、その間は仕分け作業を中断しなければならず、スループットが低下するといった問題がある。このため、本実施形態の電子部品試験装置１では、アンローダ部４００のテストトレイＴＳＴと窓部４０６との間にバッファ部４０５を設け、このバッファ部４０５に希にしか発生しないカテゴリの被試験ＩＣを一時的に預かるようにしている。
【００７７】
たとえば、バッファ部４０５に２０〜３０個程度の被試験ＩＣが格納できる容量をもたせるとともに、バッファ部４０５の各ＩＣ格納位置に格納されたＩＣのカテゴリをそれぞれ記憶するメモリを設けて、バッファ部４０５に一時的に預かった被試験ＩＣのカテゴリと位置とを各被試験ＩＣ毎に記憶しておく。そして、仕分け作業の合間またはバッファ部４０５が満杯になった時点で、バッファ部４０５に預かっている被試験ＩＣが属するカテゴリのカスタマトレイＫＳＴをＩＣ格納部２００から呼び出し、そのカスタマトレイＫＳＴに収納する。このとき、バッファ部４０５に一時的に預けられる被試験ＩＣは複数のカテゴリにわたる場合もあるが、こうしたときは、カスタマトレイＫＳＴを呼び出す際に一度に複数のカスタマトレイＫＳＴをアンローダ部４００の窓部４０６に呼び出せばよい。
【００７８】
次に、主として図９を参照しながら作用を説明する。
まず、試験前のＩＣが満載されたカスタマトレイＫＳは、ＩＣストッカ２０１からローダ部３００の窓部３０６へ搬送され、ここでＸＹ搬送装置３０４を用いて８個ずつプリサイサ３０５へ載せ替えられる。カスタマトレイＫＳＴに搭載された状態では、ＩＣの位置はきわめてラフであり、ＸＹ搬送装置３０４の吸着ヘッド３０７はこれを吸着してプリサイサ３０５へ落とし込む。このプリサイサ３０５では、ＩＣのパッケージの外周形状に応じた凹部３０５１によって、それまでラフであったＩＣの位置が、比較的精度よく定まり、さらに凹部３０５１の底面に形成された開口部３０５２がＩＣのボール端子ＨＢをガイドすることで、プリサイサ３０５に対するＩＣ端子の位置が正確に定まることになる。
【００７９】
次に、同じＸＹ搬送装置３０４を用いて位置出しされたＩＣを吸着するが、このとき吸着ヘッド３０７のガイドピン３０７１とプリサイサ３０５のガイド孔３０５３とが嵌合することにより、これら吸着ヘッド３０７とプリサイサ３０５との位置関係が精度よく決まるので、ＩＣは精度よく吸着ヘッド３０７に吸着されることになる。
【００８０】
この状態でＸＹ搬送装置３０４の可動アーム３０２および可動ヘッド３０３を動作させて、ＩＣをテストトレイＴＳＴの一つのインサート１６まで搬送する。そして、吸着ヘッド３０７を下降させてガイドピン３０７１をインサート１６のガイドコア１６１のガイド孔１６１１に嵌合させることにより、吸着ヘッド３０７とガイドコア１６１との位置合わせを行い、この状態でＩＣを放す。これにより、ＩＣは、そのボール端子ＨＢがガイドコア１６１のガイド孔１６１２に係合することになる。
【００８１】
全てのインサート１６にＩＣを搬送すると、テストトレイＴＳＴをチャンバ部１００内のテスト工程まで搬送する。このテスト工程においては、被試験ＩＣは、図５に示すテストトレイＴＳＴに搭載された状態、より詳細には個々の被試験ＩＣは、同図のインサート１６のガイドコア１６１に落とし込まれた状態でテストヘッド１０４の上部に搬送されてくる。
【００８２】
テストトレイＴＳＴがテストヘッド１０４において停止すると、Ｚ軸駆動装置が作動し始め、図１０に示す一つのプッシャ３０が一つのインサートに対応するように下降してくる。そして、プッシャ３０の２本のガイドピン３２，３２は、インサート１６のガイド孔２０，２０をそれぞれ貫通し、さらにソケットガイド４０のガイドブッシュ４１，４１に嵌合する。そして、ソケット５０に設けられたガイドピン５２がガイドコア１６１のガイド孔１６１１に嵌合することになる。
【００８３】
ここで、テストヘッド１０４（つまり、電子部品試験装置１側）に固定されたソケット５０およびソケットガイド４０に対して、インサート１６およびプッシャ３０はある程度の位置誤差を有しているが、プッシャ３０の左側のガイドピン３２がインサート１６のガイド孔２０の小径孔に嵌合することでプッシャ３０とインサート１６との位置合わせが行われ、その結果、プッシャ３０の押圧子３１は適切な位置で被試験ＩＣを押し付けることができる。
【００８４】
また、インサート１６の左側のガイド孔２０の大径孔が、ソケットガイド４０の左側のガイドブッシュ４１に嵌合することで、インサート１６とソケットガイド４０との位置合わせが行われ、これにより被試験ＩＣとコンタクトピン５１との位置精度が高まることになる。
【００８５】
特に本実施形態およびその他の変形例では、図１０に示すように、被試験ＩＣの半田ボールＨＢ自体をインサート１６のガイドコア１６１のガイド孔１６１２で位置決めし、これに加えて、ガイドコア１６１とソケットとをガイドピン５２およびガイド孔１６１１で位置決めしているので、半田ボールＨＢとコンタクトピン５１との位置合わせが高精度で実現できることになる。
【００８６】
このように、被試験ＩＣの半田ボールＨＢとコンタクトピン５１との位置精度が充分に出されているので、その他の位置合わせを行うことなくストッパガイド３３がストッパ面４２に当接するまでプッシャ３０をさらに下降させ、押圧子３１により被試験ＩＣをコンタクトピン５１に接触させる。この状態で静止して、所定のテストを実行する。
【００８７】
なお、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、上記の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。
【００８８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、被試験電子部品のパッケージモールドを位置決めするのではなく、コンタクト部に押し当てられる端子自体を直接的に第１のガイドで位置決めし、さらにインサート本体と被試験電子部品の端子との間に搭載誤差があっても、ガイドコアの微動動作によってこれを吸収することができるので、コンタクト部に対する被試験電子部品の端子の位置決め精度が著しく向上し、端子の損傷等を防止できる。この結果、コンタクト部への押し付け前に被試験電子部品の位置修正を行う工程が不要となって、電子部品試験装置のインデックスタイムを短縮することができる。
【００８９】
また、被試験電子部品の端子の配列マトリックスが共通すれば、パッケージモールドの形状が相違してもインサートを共用することができ、専用部品の製作や交換などの段取り作業時間に要するコストを低減することができる。
【００９０】
さらに、被試験電子部品の配列マトリックスが相違する場合でも、ガイドコアのみの交換で足り、インサート本体は共用化できるので、専用部品の製作に要するコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品試験装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の電子部品試験装置における被試験電子部品の取り廻し方法を示すトレイのフローチャートである。
【図３】図１の電子部品試験装置のＩＣストッカの構造を示す斜視図である。
【図４】図１の電子部品試験装置で用いられるカスタマトレイを示す斜視図である。
【図５】図１の電子部品試験装置で用いられるテストトレイを示す一部分解斜視図である。
【図６】本発明のインサートの実施形態を示す分解斜視図である。
【図７】図６の VII-VII線に沿う断面図である。
【図８】図７のVIII部を拡大した断面図である。
【図９】図１の電子部品試験装置における電子部品の載せ替え方法を説明するための要部斜視図である。
【図１０】図１のテストヘッドにおけるプッシャ、インサート、ソケットガイドおよびコンタクトピンの構造を示す断面図である。
【図１１】本発明のインサートの他の実施形態を示す分解斜視図である。
【図１２】図１１の XII-XII線に沿う断面図である。
【図１３】本発明のインサートのさらに他の実施形態を示す分解斜視図である。
【図１４】図１３の XIV-XIV線に沿う断面図である。
【図１５】本発明に係るガイドコアの他の実施形態を示す斜視図および断面図である。
【図１６】本発明に係るガイドコアのさらに他の実施形態を示す斜視図および断面図である。
【図１７】一般的なコンタクトピン（ソケット）を示す斜視図である。
【図１８】ＩＣのボール端子とコンタクトピントの接触状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
ＩＣ…ＩＣ、被試験ＩＣ（被試験電子部品）
ＰＭ…パッケージモールド
ＨＢ…半田ボール（被試験電子部品の端子）
１…電子部品試験装置
１００…チャンバ部
１０４…テストヘッド
５１…コンタクトピン（コンタクト部）
３００…ローダ部
３０４…Ｘ−Ｙ搬送装置（ピックアップ搬送機）
３０５…プリサイサ
３０５１…凹部（第５のガイド）
３０５２…ガイド孔（第４のガイド）
３０５３…ガイド孔（第６のガイド）
ＫＳＴ…カスタマトレイ
ＴＳＴ…テストトレイ（トレイ）
１６…インサート
１６１…ガイドコア
１６１１…ガイド孔（第２のガイド、第３のガイド）
１６１２…ガイド孔（第１のガイド）
【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】
0004222442.tif 000009
【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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