(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品や半導体装置等のデバイスを、各種工程処理を施す工程処理装置を備えた搬送装置から受け取り、当該デバイスを所定の加熱又は冷却手段により加熱又は冷却して、前記搬送装置へ順次受け渡す高低温化ユニットであって、
前記搬送装置からデバイスを受け取る受取り位置と、受け取ったデバイスを搬送して複数収納する搬送路と、前記搬送装置へデバイスを受け渡す受渡し位置と、を備えた収納レールと、前記収納レールを複数所定間隔で円環状に配置し保持する支持部と、この円環状に配置された複数の収納レールを前記支持部を介して間欠的に回転させる駆動手段と、を備えたドラムと、
前記ドラムの受渡し位置から、前記搬送装置へ受け渡されたデバイスを受取り、デバイスの向きを変える方向変更装置と、
を備えたことを特徴とする高低温化ユニット。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記ドラム又はドラム近傍にヒータを備えるか、又は前記ユニット全体を高温雰囲気のチャンバ内に設けてなることを特徴とする請求項１に記載の高低温化ユニット。
【請求項３】
前記冷却手段は、前記ドラム又はドラム近傍に冷却素子を備えるか、又は前記ユニット全体を冷却雰囲気のチャンバ内に設けてなることを特徴とする請求項１又は２記載の高低温化ユニット。
【請求項４】
前記支持部材は、前記円環状に配置された収納レールを両端において内周面において保持する円盤からなり、
前記円盤の中心に回転軸が設けられ、
前記駆動手段は、前記回転軸を回転させるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高低温化ユニット。
【請求項５】
前記支持部材は、プーリーとこのプーリーに掛けられるベルトとからなり、
前記収納レールは、前記ベルトに所定間隔で配置され、
前記駆動手段は、前記プーリーの回転軸を回転させるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高低温化ユニット。
【請求項６】
半導体装置又は電子部品等のデバイスを保持する保持部を円周等配位置に備えたターンテーブルと、前記ターンテーブルの円周等配位置にデバイスの外観検査、電気特性検査、テーピング梱包等の各種処理工程を行う工程処理部とを備え、前記ターンテーブルを間欠回転させて前記保持部を、各工程処理部を停止位置として搬送する高低温化テストハンドラであって、
前記搬送装置に設けられた保持部からデバイスを受け取り、このデバイスを加熱又は冷却して前記保持機構へ順次受け渡す高温化又は低温化あるいはその両方の機能を備えた高低温化ユニットを、前記一工程処理部として備え、
前記高低温化ユニットは、
前記搬送装置からデバイスを受け取る位置と、受け取ったデバイスを搬送して複数収納する搬送路と、前記搬送装置へデバイスを受け渡す位置と、を備えた収納レールと、前記収納レールを複数所定間隔で円環状に配置し保持する支持部と、この円環状に配置された複数の収納レールを前記支持部を介して間欠的に回転させる駆動手段と、を備えたドラムと、
前記ドラムの受渡し位置から、前記搬送装置へ受け渡されたデバイスを受取り、所定の中心から回転してデバイスの向きを変える方向変更装置と、
を備えたことを特徴とする高低温化テストハンドラ。
【請求項７】
前記デバイスを加熱する手段は、前記ドラム又はドラム近傍にヒータを備えるか、又は前記ユニット全体を高温雰囲気のチャンバ内に設けてなることを特徴とする請求項６に記載の高低温化テストハンドラ。
【請求項８】
前記デバイスを冷却する手段は、前記ドラム又はドラム近傍に冷却素子を備えるか、又は前記ユニット全体を冷却雰囲気のチャンバ内に設けてなることを特徴とする請求項６又は７記載の高低温化テストハンドラ。
【請求項９】
前記方向変更装置は、前記ターンテーブルの隣り合う保持部の位置と一致する位置に、前記保持部からデバイスを受け取る受取位置と、受け渡す受渡位置をそれぞれ備え、さらに、前記受取位置と受渡位置とが前記方向変更装置の中心に対して成す角と、前記ターンテーブルの隣り合う保持部の前記ターンテーブル中心に対して成す角の和が、前記デバイスの向きを変える方向変更角度であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の高低温化テストハンドラ。
【請求項１０】
前記高低温化ユニットでは、デバイスの電極を前記ターンテーブルの接線方向に平行に向けて前記収納レールに挿入するように構成され、
前記ターンテーブルにおける、前記高低温化ユニットの下流側で隣合う位置に、デバイスの電気特性を検査する電気特性検査装置が設けられ、この電気特性検査装置では、前記電極を前記ターンテーブルの半径方向に水平に向けて検査するように構成され、
前記方向変更装置は、前記高低温化ユニットから前記搬送装置へ受け渡されたデバイスを受取り、このデバイスの方向を９０°変更して、前記搬送装置へ受渡すことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の高低温化テストハンドラ。
【請求項１１】
前記保持部は、前記ターンテーブルに対して１０°置きに３６箇所設けられ、
前記受取位置と受渡位置とが前記方向変更装置の中心に対して成す角が８０°であることを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１項に記載の高低温化テストハンドラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品や半導体装置等のデバイスに対して各種の工程処理を施すテストハンドラの改良に係り、特に、一度に大量のデバイスの高低温化を可能とするデバイスの高低温化ユニット及び高低温化テストハンドラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デバイスの用途はオーディオ、テレビ、パソコン等、屋内で使用する機器が主体であったが、近年、自動車のＩＴ化に伴い自動車用として多種多用な用途で用いられるようになっている。そのため、自動車の使用する環境、極端な例では、砂漠地帯や北極圏等、主に高温下や低温下での使用に対応する性能が求められている。
【０００３】
デバイスの構造は、シリコン基板上にアルミ配線等により構成されているペレット、それを搭載している基板（銅やガラエポ等）、それらを接続する配線（金、アルミ、半田等）、そして全体を保護する樹脂で構成されている。
【０００４】
上述のようにデバイスはさまざまな物質で構成されているが、それぞれ熱膨張係数、熱抵抗が異なり、常温時の特性と例えば砂漠などの高温下、北極圏などの低温下での特性が異なり、最悪の場合、高低温環境下において動作しない場合がある。そのため、デバイスの特性検査を行うに際しては、このような高低温下での使用を想定して行う必要がある。
【０００５】
また、デバイスは、上記の通り、積層される部品の性質により、熱膨張係数が異なるため、常温において組み立てた時点からの温度変化により、部品に含まれる物質がそれぞれ膨張し、最悪の場合には部品全体にクラック（ひび）が発生し機能しなくなることが考えられる。熱抵抗も部品を構成する物質の性質により異なるため、常温時に得た電気的特性が高低温下では得られなくなる場合がある。
【０００６】
そこで、例えば低温下での使用を想定して、ＩＣをチャンバ内において低温環境下においてＩＣの品質検査を行うＩＣ用低温ハンドラが提案されている（特許文献１参照）。この文献によれば、装置を大型化することなく、チャンバ内を正圧に保ち湿分を含んだ外気がチャンバ内に混入しないように構成し、チャンバ内を低温環境下に保ちつつ、かつチャンバ内に流入する空気全体の湿分による装置の冷却部等への着霜を防止したものである。
【０００７】
また、高温下での使用を想定し、リードフレームに装着されたデバイスのテスト位置に搬送するまでの間に、レール状のヒータを設け、このレール状のヒータ上にテスト待ちのデバイスを複数個並べることによって、ヒータの熱でデバイスを所望の温度に加熱することを可能とした技術が提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
また、搬送経路の途中に加熱手段を備えた搬送レールを複数列設け、この搬送レール上をリードフレームが移動して、レール上でデバイスを加熱してテストを行う装置も提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平６−１４８２６８号公報
【特許文献２】特開２００４−２１９２２６号公報
【特許文献３】特開２００５−６２０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、高低温下を想定してデバイスのテストを行う場合、そのテスト温度は、高温テストで１２０℃前後、低温テストの場合で−４０℃程度である。
【００１０】
高温環境への昇温方法としては、デバイスを例えば常温から１２５℃まで昇温するような場合、急激な温度変化はデバイスに与えるダメージが大きい。また、デバイス表面が所定温度に達していても、デバイス内部が所定温度に達していない場合もある。したがって、少なくとも９０秒程度の時間を費やしてデバイスをゆっくり加熱する必要がある。この点は、低温環境下におく場合にも同様である。
【００１１】
この点、特許文献１及び２におけるテスト装置では、デバイスを一列に整列し、順次加熱又は冷却して１個ずつテストする処理を行っているため、デバイスを高温又は低温化させるソーク時間が、テスト時間に対して長いため、全体としての処理時間も長くなってしまっており、処理時間を短くするためには大量のデバイスを一度に温める必要があった。
【００１２】
また、従来より用いられているＤＩＰ／ＳＩＰ（ピン挿入タイプ）のようなデバイスであれば、特許文献２及び３のように搬送レール内に電気ヒータを入れて印加する方法が主であったが、近年のＳＭＤ（表面実装タイプ）のデバイスでは、製品搬送を搬送アーム等で行うため、測定部内を高温エアーブロー等で高温槽化して測定するほうが好ましい。
【００１３】
さらに、特許文献３のようにレールを複数並列に設けた場合には、レールの数を増やして同時に大量のデバイスの処理を行う場合には、装置構成上スペースが必要となる。
【００１４】
また、特許文献３に示されるレールに対してデバイスを挿入する場合、レールの軸又は挿入方向に対して、電極部分が左右方向言い換えれば挿入方向と垂直方向に向くように挿入するのが一般的である。一方で、回転搬送テーブルを備えたテストハンドラにおけるテスト、特にデバイスの電極に接触して、電圧、電流、抵抗又は周波数等を測定する電気特性検査（以下、単に「電気テスト」ともいう。）においては、省スペースの問題から、接触子であるコンタクトを搬送テーブルの半径方向に向けて配置する構成が好ましい。
【００１５】
このような状況下、レールにデバイスを挿入して加熱する方式を、搬送テーブルを備えたテストハンドラの一処理工程として採用した場合、レールから排出されるデバイスをそのままの向きでピックアップしたとすると、デバイスの電極の向きは、前記コンタクトの向きとは９０°異なるものとなる。すなわち、この場合には、レールから排出されたデバイスの向きを反転させる処理が必要となる。
【００１６】
しかしながら、上記のように高温又は低温化におけるテストを前提とした場合、加熱処理と電気テストの間に他の処理を挟むことは、加熱又は冷却したデバイスの設定温度より冷めるか温まるかという事態につながり、精度の高いテストの実現を妨げるものである。そのため、レールから排出したデバイスを、設定温度に保ったまま電気テスト等の他の処理を行うことのできる技術の実現が望まれていた。
【００１７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、高温テスト及び低温テストを実施するハンドラにおいて、一度に大量のデバイスの高温化又は低温化を可能とし、装置全体としての高速処理を実現した電子部品や半導体装置等のデバイスの高低温化ユニット及び高低温化テストハンドラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、電子部品や半導体装置等のデバイスを、各種工程処理を施す工程処理装置を備えた搬送装置から受け取り、当該デバイスを所定の加熱又は冷却手段により加熱又は冷却して、前記搬送装置へ順次受け渡す高低温化ユニットであって、前記搬送装置からデバイスを受け取る受取り位置と、受け取ったデバイスを搬送して複数収納する搬送路と、前記搬送装置へデバイスを受け渡す受渡し位置と、を備えた収納レールと、前記収納レールを複数所定間隔で円環状に配置し保持する支持部と、この円環状に配置された複数の収納レールを前記支持部を介して間欠的に回転させる駆動手段と、を備えたドラムと、前記ドラムの受渡し位置から、前記搬送装置へ受け渡されたデバイスを受取り、デバイスの向きを変える方向変更装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項１の高低温装置を備えた高低温化テストハンドラに関するものであって、半導体装置又は電子部品等のデバイスを保持する保持部を円周等配位置に備えたターンテーブルと、前記ターンテーブルの円周等配位置にデバイスの外観検査、電気特性検査、テーピング梱包等の各種処理工程を行う工程処理部とを備え、前記ターンテーブルを間欠回転させて前記保持部を、各工程処理部を停止位置として搬送する高低温化テストハンドラであって、前記搬送装置に設けられた保持部からデバイスを受け取り、このデバイスを加熱又は冷却して前記保持機構へ順次受け渡す高温化又は低温化あるいはその両方の機能を備えた高低温化ユニットを、前記一工程処理部として備え、前記高低温化ユニットは、前記搬送装置からデバイスを受け取る位置と、受け取ったデバイスを搬送して複数収納する搬送路と、前記搬送装置へデバイスを受け渡す位置と、を備えた収納レールと、前記収納レールを複数所定間隔で円環状に配置し保持する支持部と、この円環状に配置された複数の収納レールを前記支持部を介して間欠的に回転させる駆動手段と、を備えたドラムと、前記ドラムの受渡し位置から、前記搬送装置へ受け渡されたデバイスを受取り、所定の中心から回転してデバイスの向きを変える方向変更装置と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
以上の態様によれば、テストハンドラに用いられる高低温化ユニットを、内部にデバイスを複数個収納可能な収納レールを複数円環状に設け、これを支持部を介して回転可能に構成したことにより、この収納レール全体に、数多くのデバイスを同時に収納することが可能である。したがって、同時に多数のデバイスを保持し、加熱又は冷却することができ、別途設けたテストハンドラへデバイスを一つずつ受け渡すことが可能である。これにより、テストハンドラへの受渡しタイミングを遅らせることなく、かつ、高低温化ユニットにおいてデバイスに対するソーク時間、すなわち、含浸状態に置く加熱又は冷却時間を十分に確保することが可能となる。
【００２１】
また、収納レールを円環状に配置したことにより、平面状に収納レールを並列に並べて構成する場合に比べ、省スペース化が可能である。また、回転させるという簡単な作用により、１周する間にデバイスのソーク時間を十分確保することが可能である。
【００２２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記加熱手段は、前記ドラム又はドラム近傍にヒータを備えるか、又は前記ユニット全体を高温雰囲気のチャンバ内に設けてなることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記デバイスを加熱する手段は、前記ドラム又はドラム近傍にヒータを備えるか、又は前記ユニット全体を高温雰囲気のチャンバ内に設けてなることを特徴とする。
【００２３】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記冷却手段は、前記ドラム又はドラム近傍に冷却素子を備えるか、又は前記ユニット全体を冷却雰囲気のチャンバ内に設けてなることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項６又は７記載の発明において、前記デバイスを冷却する手段は、前記ドラム又はドラム近傍に冷却素子を備えるか、又は前記ユニット全体を冷却雰囲気のチャンバ内に設けてなることを特徴とする。
【００２４】
以上のような態様では、高温化ユニットにおいては、ドラム内部又は近傍にヒータ等の加熱手段を備え、赤外線を放射し、この放射される赤外線が直接的に又は収納レールを介して間接的にデバイスに伝導し、近い位置からデバイスを加熱することができる。この場合、収納レールは、熱伝導率の高い材料によって構成されるのが好ましい。また、ユニット全体をチャンバで覆い、チャンバ内を高温雰囲気にして加熱手段とすることも可能である。一方、低温化ユニットにおいては、ヒータに代えて冷却手段としてペルチェ素子を用いたり、チャンバ内を冷却雰囲気にして冷却手段とすることで、デバイスを冷却することが可能となる。
【００２５】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記支持部材は、前記円環状に配置された収納レールを両端において内周面から保持する円盤からなり、前記円盤の中心に回転軸が設けられ、前記駆動手段は、前記回転軸を回転させるものであることを特徴とする。
【００２６】
請求項５の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記支持部材は、プーリーとこのプーリーに掛けられるベルトとからなり、前記収納レールは、前記ベルトに所定間隔で配置され、前記駆動手段は、前記プーリーの回転軸を回転させるものであることを特徴とする。
【００２７】
以上のような態様によれば、収納レールを円環状に配置するに際し、目的や用途、装置の配置スペースに応じて様々な構成を採用することが可能となる。
【００２８】
請求項９の発明は、請求項６〜８のいずれか１項に記載の発明において、前記方向変更装置は、前記ターンテーブルの隣り合う保持部の位置と一致する位置に、前記保持部からデバイスを受け取る受取位置と、受け渡す受渡位置をそれぞれ備え、さらに、前記受取位置と受渡位置とが前記方向変更装置の中心に対して成す角と、前記ターンテーブルの隣り合う保持部の前記ターンテーブル中心に対して成す角の和が、前記デバイスの向きを変える方向変更角度であることを特徴とする。
【００２９】
請求項１０の発明は、請求項６〜９のいずれか１項に記載の発明において、前記高低温化ユニットでは、デバイスの電極を前記ターンテーブルの接線方向に平行に向けて前記収納レールに挿入するように構成され、前記ターンテーブルにおける、前記高低温化ユニットの下流側で隣合う位置に、デバイスの電気特性を検査する電気特性検査装置が設けられ、この電気特性検査装置では、前記電極を前記ターンテーブルの半径方向に水平に向けて検査するように構成され、前記方向変更装置は、前記高低温化ユニットから前記搬送装置へ受け渡されたデバイスを受取り、このデバイスの方向を９０°変更して、前記搬送装置へ受渡すことを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１１の発明は、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の発明において、前記保持部は、前記ターンテーブルに対して１０°置きに３６箇所設けられ、前記受取位置と受渡位置とが前記方向変更装置の中心に対して成す角が８０°であることを特徴とする。
【００３１】
以上のような態様では、搬送装置側から、収納レールにデバイスを受け取り収納し、再度、搬送装置へデバイスを受け渡すことにより、搬送装置の一処理工程処理装置として構成することができるので、従来のレールにデバイスを保持し、これを順次加熱し、受け渡すような構成に比較し、高温テストのために新たにテストハンドラ用意するような必要もなく、装置設置の省スペース化とともに、装置コストを安価に抑えることができるようになる。
【００３２】
また、方向変更装置において、受取位置と受渡位置とが前記方向変更装置の中心に対して成す角と、前記ターンテーブルの隣り合う保持部の前記ターンテーブル中心に対して成す角の和が、デバイスの向きを変える方向変更角度としたことにより、ターンテーブルの保持部の位置と、方向変更装置のデバイスの載置位置とを組み合わせるという、より簡易な構成で、デバイスの向きを所望の角度に変更することができる。
【００３３】
特に、本発明のようなターンテーブルを備えた搬送装置における電気特性検査では、隣り合う工程処理部の幅方向のスペースの問題から、デバイスの電極に接触してデバイスの電気特性を測定する接触子であるコンタクトを、ターンテーブルの接線方向ではなく、半径方向に平行に向けて配置することとしている。
【００３４】
一方で、高低温化ユニットの収納レールに対しては、デバイスの電極をターンテーブルの接線方向に平行に向けて挿入する必要がある。そこで、本発明では、高温又は低温雰囲気のチャンバ内に設けられた方向変更装置において、高低温化ユニットから出てきたデバイスの向きを、９０°変更することによって、そのまま電気特性検査に移行することができる。また、従来であれば、チャンバの外に反転装置を設け、反転させており、チャンバ外での時間の経過により、デバイスが所定の温度より上下してしまっていたが、本発明によれば、そのようなことがなく、デバイスを所定の温度に保ったまま、精度の高い電気テストを行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００３５】
以上のような本発明によれば、高温テスト及び低温テストを実施するハンドラにおいて、一度に大量のデバイスの高温化又は低温化を可能とし、装置全体としての高速処理を実現した電子部品や半導体装置等のデバイスの高低温化ユニット及び高低温化テストハンドラを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、本実施形態とする）を、図１〜図４を参照して説明する。
【００３７】
（１）本実施形態の構成
本実施形態における高低温化テストハンドラは、高低温化ユニットを、テストハンドラにおける外観検査工程や電気特性検査工程あるいはテーピング工程等と同様の位置づけの一工程を構成する工程処理装置として、テストハンドラの円周等配位置に設けたものである。
【００３８】
［１．高低温化テストハンドラの全体構成］
本実施形態の高低温化テストハンドラの全体構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態の高低温化ユニットをその一工程処理装置として含む高低温化テストハンドラの平面図（ａ）と側面模式図（ｂ）である。なお、本実施形態では、１つのテストハンドラの工程処理装置として、電子部品や半導体装置等のデバイスを高温化する高温化ユニット１１と、デバイスを低温化、又は高温化されたデバイスを常温化する低温化ユニット１２とを異なる位置に設けている。ただし、本実施形態は最適な実施態様を示すものであり、ここで示すほか、高温化ユニット１１又は低温化ユニット１２のいずれかのみを工程処理装置として設けることも可能である。
【００３９】
図１に示すように、本実施形態の高低温化ユニット１は、電子部品や半導体装置等のデバイスに対して各種工程処理を施すテストハンドラＨの円周等配位置に設けられた工程処理装置の一部をなす高温化ユニット１１と、低温化ユニット１２とからなる。
【００４０】
より具体的には、図１の位置１において、パーツフィーダから整列搬送されるデバイスを、ターンテーブルＴの下方に伸びるように、円周等配位置に複数（ここでは、１０度間隔で３６個）設けられた吸着保持機構のノズルＮによってピックアップされる。このターンテーブルＴは、図中時計回り方向に、１０°ずつ間欠回転するものであり、位置２においてデバイスの電極の極性チェックを外観カメラ等によってなされる外観検査装置が設けられ、位置３において極性の修正を行う反転装置が設けられている。
【００４１】
なお、本実施形態では、ターンテーブルＴへのデバイスの供給手段をパーツフィーダとしているが、これは部品供給手段の一例を示すに過ぎず、その他、例えばリードフレームでの供給、チューブ（スティック）供給、ウェーハ供給等、周知のあらゆる供給手段に代替可能である。
【００４２】
そして、位置４に本実施形態に係る高温化ユニット１１が設けられ、ここにおいて、ノズルＮに保持されたデバイスが、所定の温度に加熱される。加熱されたデバイスは、再びノズルＮに保持され、位置５の高温テスト装置において、加熱されたデバイスの電気テスト処理がなされる。また、位置６には、後述する高温テスト装置におけるデバイスの向きの構成から、高温テスト装置から排出されたデバイスの向きを９０°変更する反転装置が設けられている。
【００４３】
位置７には、本実施形態に係る低温化ユニット１２が設けられ、ここにおいて、ノズルＮに保持され搬送されたデバイスが、加熱された温度から常温にまで冷却される。そして、常温のデバイスが、位置８において、低温テスト装置によって電気テストがなされる。なお、この低温化ユニット１２では、デバイスを常温より冷却し冷却された状態で位置８の電気テスト工程を施しても構わない。
【００４４】
以上のような電気テスト工程までを終えたデバイスは、そのままノズルＮに保持された状態で、反転装置（位置９）、不良品を判別する外観検査装置（位置１０）、不良品と良品とを複数分類しそのレベルに応じて分類してシュートする分類ソート装置（位置１１，１２）、良品を順次テープに梱包するテーピング装置（位置１３，１４）、テーピング梱包されなかったデバイスを廃棄する強制排出装置（位置１５）を経るようになっている。なお、位置１〜１５までにおける工程処理装置の配置は、本実施形態における例示であり、高低温化ユニット１及び高低温テスト装置以外の工程処理装置の配置は、デバイスの品種やユーザの目的に応じて、変更可能なものである。
【００４５】
［２．高低温化ユニットの構成］
次に、高低温化ユニット１の構成について、図２〜６を参照して説明する。図２は、図１の平面図で表した全体構成から、位置５及び６並びに位置７及び８における高低温化ユニット１についてのみ抽出した斜視図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【００４６】
なお、高温化ユニット１１と低温化ユニット１２の構成は、後述するように、加熱手段を備えるか、冷却手段を備えるかの相違である。そこで、以下では、これらを区別なく、高低温化ユニット１として説明する。
【００４７】
［２−１．ドラムの構成］
図２に示すように、高低温化ユニット１は、モータＭ１によりベルトを介して回転力を付与され、回転軸Ｏを中心として回転するドラム２を備える。
【００４８】
このドラム２は、図２（ａ）及び図３にその断面図を示すように、筒状で内部にデバイスの搬送路とドラム２外周面方向に開口部とを備えた収納レール２１を、複数円環状に配置してなる。ドラム２はまた、この収納レール２１を円環状に維持する支持部材２２を収納レール２１の両端部に備える。この支持部材２２は、円盤状に構成され、ドラム２両端部において収納レール２１を内周面側から支持している。そして、この支持部材２２がその中心部においてドラム２の中心軸に設けられた回転軸Ｏと連結している。
【００４９】
ここで、高低温化ユニット１の加熱又は冷却手段について説明する。高温化ユニット１１においては、ドラム２内部又は近傍にヒータ等の加熱手段を備え、赤外線を放射し、この放射される赤外線が直接的に又は収納レールを介して間接的にデバイスに伝導し、近い位置からデバイスを加熱する。この場合、収納レール２１は、熱伝導率の高い材料によって構成されるのが好ましい。また、ユニット全体をチャンバで覆い、チャンバ内を高温雰囲気にして加熱手段とすることも可能である。一方、低温化ユニット１２においては、ヒータに代えて冷却手段としてペルチェ素子を用いたり、チャンバ内を冷却雰囲気にして冷却手段とするものである。なお、チャンバ内の雰囲気を高温化又は低温化する場合には、加熱又は冷却手段として、図２の一点鎖線にて示すように、高温エアーブロー等によりなる高低温化部４にて、高温又は低温環境にする。この場合、具体的には、高温の場合にはチャンバ内を１２０℃前後に、低温の場合には−４０℃程度にするものである。
【００５０】
本実施形態では、図３（ａ）に示すように、このドラム２は、この収納レール２１を４５度間隔で８個配置し、回転軸ＯがモータＭ１の駆動により回転され、収納レール２１の間隔、すなわち４５°間隔で間欠的に回転するようになっている。
【００５１】
図３（ｂ）に示すように、一つの収納レール２１の形状は、断面が方形で縦長に構成され、筒型の一つの面であってドラム２を構成した場合に外周に位置する面に、細溝を備えている。また、収納レール２１の搬送路を形成する内周面の大きさは、処理対象となる半導体装置の大きさによって設計されるものであり、搬送される半導体装置が詰まったり側面と接触しないで搬送可能な程度の大きさに適宜設計されるものである。
【００５２】
また、ドラム２及び収納レール２１の軸方向の長さについては、収納レール２１の搬送路内に待機させる半導体装置の数、一括処理するための所望の半導体装置数によって決定される。この半導体装置の待機数は、テストハンドラＨに対する受け渡し時間間隔（テストハンドラＨの間欠回転１回あたりの搬送時間と一工程における処理時間との和）と、半導体装置を所定の温度にするための加熱又は冷却時間とを考慮される。例えば、デバイスの加熱時間が９０秒であるとすると、ターンテーブルＴの間欠回転のタイミングが０．２〜０．３秒であるから、一つの収納レール２１に対して、約５０個のデバイスが収納されるように構成している。
【００５３】
また、図２に示すように、ドラム２は、テストハンドラＨからデバイスを受け取る収納レール２１に挿入する挿入位置Ｘと、収納レール２１から排出する排出位置Ｙとを同一の方向に備える。すなわち、ターンテーブルＴ側に、デバイスをテストハンドラＨから受け取り、収納レール２１に挿入する挿入位置Ｘと、デバイスを収納レール２１から排出する排出位置Ｙをともに備える。挿入位置Ｘは、円環状の最頂部の収納レール２１ａに設けられ、排出位置Ｙは、この挿入位置ＸよりもターンテーブルＴの回転方向上流側であって、ドラム２の回転方向下流側の収納レール２１ｂに設けられている。
【００５４】
この挿入位置Ｘには、図４（ａ）及び（ｂ）にその詳細拡大図を示すように、ノズルＮの下降動作（Ｚ軸移動）により、受け取ったデバイスＣを一時載置するステージ２３ａが設けられ、このステージ２３ａに置かれたデバイスを一つずつ収納レール２１ｂに向かって挿入する押入れ部材２３ｂが設けられている。この押入れ部材２３ｂは、ステージ２３ａ上をターンテーブルＴ側から、収納レール２１ｂ側に向かってテストハンドラＨのターンテーブルＴの回転タイミングに合わせて往復移動するように構成されている。
【００５５】
一方、排出位置Ｙは、円環状の最頂部に位置する収納レール２１ａの、ターンテーブルＴ側端部に設けられている。この排出位置Ｙには、図４（ａ）及び（ｃ）にその詳細拡大図を示すように、収納レール２１ａの側端部にあるデバイスＣを収納レールから分離し、テストハンドラＨのノズルＮによってピックアップするための位置に移動させるエスケープ２４ａが設けられている。また、このエスケープ２４ａに対して、収納レール２１ａ内のデバイスを順次送り出すための送り部材２４ｂが設けられている。
【００５６】
この送り部材２４ｂは、収納レール２１ｂの開口部から挿入され、収納レール２１ａ軸方向に、テストハンドラＨの反対側からターンテーブルＴ側に向けて、移動するものである。その駆動機構は、ドラム２の側方に設けられ、図示しないモータの回転によりボールネジＢが回転し、これに連結した支持部２４ｃが移動することにより実現するものである。
【００５７】
この送り部材２４ｂの移動タイミングも、テストハンドラＨにおけるターンテーブルＴの間欠回転のタイミングと同期しており、ノズルＮの移動に伴って、収納レール２１ａ内に収納されたデバイスを一つずつエスケープ２４ａに向かって排出するようになっている。この送り部材２４ｂはまた、収納レール２１ａの溝に挿入される位置から退避レール２１ｃに退避し、収納レール２１ａに干渉しない位置に移動するように構成されており、収納レール２１ａに収納された一群のデバイスをすべてターンテーブルＴ側に搬送した後は、溝に干渉しない位置であるテストハンドラＨとは反対の端部にの退避レール２１ｃに移動するようになっている。
【００５８】
また、エスケープ２４ａは、デバイスＣを収納レール２１ｂから受け取った後、収納レール２１ａの搬送路と平行な面、すなわち、図中矢印方向に４５°回転し挿入位置Ｘまで移動して、ノズルＮに当該加熱されたデバイスを受け渡すようになっている（回転後を図中に二点鎖線で示す。）。
【００５９】
なお、収納レールの溝内に載置されたデバイスを、搬送させる機構は、振動やエアを搬送方向に向けて作用させる構成など、公知の直線状の部品移送手段のいずれの構成を用いることもできる。この点、本実施形態では、図に一例として示す送り部材２４ｂのように、搬送路の溝と略同一の形状からなり、この溝内を収納レール２１ａ方向に移動するように構成することとしている。
【００６０】
［２−２．分離テーブルの構成］
本実施形態の高低温化ユニット１は、図２に示すように、ドラム２の下流側に隣接して分離テーブル３を備える。ここで、この分離テーブル３の高低温化ユニット１における役割を説明する。
【００６１】
図１における本実施形態のテストハンドラＨにおいて、位置１においてパーツフィーダ等の部品供給装置からは、ターンテーブルＴの接線方向に平行な向きに電極を向けてピックアップされ、その後の位置２〜４の工程においては、そのまま電極の向きを変更せずに処理が行われる。
【００６２】
これに対して、位置５又は位置８において実施される高低温テスト装置においては、ターンテーブルＴの一工程処理として配置する関係上、ターンテーブルＴの接線方向の幅スペースを抑えることが必要となる。
【００６３】
そのため、高低温テスト装置において、幅方向のスペースを必要とする接触子であるコンタクト電極の向きを、ターンテーブルＴの接線方向ではなく、半径方向に向けて配置することとしている。
【００６４】
一方、本実施形態における高低温化ユニット１は、デバイスを収納レール２１に挿入するものであるが、このレールに対しては、上述のように、デバイスの電極を挿入方向に対して９０°にして行う必要がある。そして、その収納レール２１は、ターンテーブルＴの半径方向に向かって配置されている。
【００６５】
このような事情においては、高低温化ユニット１から排出されたデバイスを、電気テストを行う前に、９０°反転させる必要がある。しかし、例えば、高低温化ユニット１の下流側の位置に、図１の位置６又は位置９に配置したような従来からある反転装置を設けたのでは、時間を掛けて加熱又は冷却したデバイスが、時間の経過により、所定の温度より上下してしまい、電気テストにおいて、所望の温度によるテストが行えない結果となる。
【００６６】
そこで、本実施形態においては、ドラム２と同一のチャンバ内に配置した分離テーブル３により、チャンバ内のドラム２における状態と同様の高低温雰囲気中にてデバイスを９０°回転させることとしたものである。
【００６７】
分離テーブル３の具体的な構成を図５に示す。図５（ａ）は本実施形態における分離テーブル３の構成を示す模式図であり、図５（ｂ）は従来の分離テーブル（又は衛星テーブル）の構成を示す模式図である。
【００６８】
図５（ｂ）に示す従来の分離テーブル３０は、ターンテーブルＴからの受取りポジション及び受渡しポジションを共通の位置Ｒとし、ターンテーブルＴの中心Ｐと、分離テーブル３０の中心Ｑとを結んだ線上に当該位置Ｒの中心が位置するように構成される。そのため、分離テーブル３０に搭載されるデバイスの電極の向きは、ターンテーブルＴ及び分離テーブル３０の接線ｌと平行となる。そのため、分離テーブル３０の回転によっても、デバイスの向きは変わらない。
【００６９】
一方、図５（ａ）に示す本実施形態の分離テーブル３では、受取りポジションＲ１と受渡しポジションＲ２を中心にから８０°の角度を以って別々に設けている。さらに、ターンテーブルＴの中心位置Ｐと、分離テーブル３の中心位置Ｑとを結んだ直線がこれらポジションＲ１とＲ２との中点を通るように、分離テーブル３をターンテーブルに対して配置した。
【００７０】
ここで、従来は、ターンテーブルＴから分離テーブル３０同一のポジションから受け取り、同一のポジションにおいて受け渡すことで、デバイスの向きは変わらなかったが、本実施形態の分離テーブル３では、異なるポジションで受け取り受渡しを行うため、受け取り時と受渡し時において、デバイスの向きが変更する。
【００７１】
より具体的には、分離テーブル３では、ポジションＲ１とポジションＲ２が上記の通り、８０°の角度を設けて設けられているため、分離テーブル３のＲ１に搭載されたデバイスが分離テーブルの回転によってＲ２まで移動することで、デバイスの向きは、８０°変わる。また、ターンテーブルＴにおいて、ノズルが、受取り位置Ｒ１でデバイスを分離テーブル３に受渡し、１０°回転した受渡し位置Ｒ２でデバイスを分離テーブル３より受け取ることにより、デバイスを渡した際よりも、１０°異なった角度で、受け取ることとなる。したがって、分離テーブル３におけるデバイスにおける向きの変更８０°と、ターンテーブルＴにおける向きの変更１０°とにより、全体として、ノズルＮに保持されたデバイスは、Ｒ１からＲ２の移動によって、向きが９０°変更されることとなる。
【００７２】
なお、上記のターンテーブルＴにおいて１０°としたノズルの配置角度と、分離テーブル３において８０°とした位置Ｒ１とＲ２との配置角度は、例示であり、分離テーブル３のＲ１とＲ２の角度は、ターンテーブルＴにおけるノズルの配置角度に応じて、適宜変更可能である。この配置角度は、デバイスの向きの変更角度θ１が、ターンテーブルＴのノズルの配置角度θ２と、分離テーブル３における載置角度θ３の和となるように設定するように構成すればよい。すなわち、［変更角度θ１］＝［ノズルの配置角度θ２］＋［載置角度θ３］となるように構成する。
【００７３】
また、分離テーブル３は、図２に示すモータＭ２の回転力をベルトを介して受けることにより、Ｒ１とＲ２の８０°の角度を、ターンテーブルＴにおける間欠回転のタイミングとあわせ、往復動するものである。
【００７４】
（２）本実施形態の作用
以上のように構成される本実施形態の高低温化ユニット１の作用について、図６の作用を示した模式図を用いて説明する。なお、以下では、図２の位置４における高温化ユニット１１及び位置５の高温テスト装置１４の実施例について説明し、位置７及び位置８の低温化ユニット及び低温テスト装置の場合についは省略するが、低温化ユニット１２及び低温テスト装置１４における処理の内容は高温化ユニット１１及び高温テスト装置１３における処理と同様である。
【００７５】
本実施形態において、位置１におけるパーツフィーダからは、テストハンドラＨの３６個のノズルＮにデバイスが受け渡される。ノズルＮに保持されたデバイスは、順次位置１〜位置３を移動し、位置４の高低温化ユニットに搬送されてくる。
【００７６】
ノズルＮに保持された加熱前のデバイスＣは、位置４の高温化ユニット１１の挿入位置Ｘにおいて、ノズルＮ１のＺ軸方向の下降動作によりステージ２３ａに受け渡される。ステージ２３ａに載置されたデバイスＣ１は、押入れ部材２３ｂによって、収納レール２１ａに順次挿入される（図４（ａ）参照）。
【００７７】
ここで、上記の通り、収納レール２１は、デバイスの品種や収納レール２１の長さ設定などの実施態様により、挿入可能なデバイスの数は適宜設定可能であるが、ここでは、２５個とする。したがって、収納レール２１ａに２５個のデバイスが挿入されると、ドラム２は、収納レール一つ分である４５°回転する。また、テストハンドラＨへの受渡し時間からみると、上述のとおり、本実施形態においては一列の収納レールに約２５個のデバイスが収納されるように構成しており、これを０．２〜０．３秒の間隔で間欠回転するテストハンドラＨのノズルに受け渡すとすると、収納レール２１一列のデバイスがすべて受け渡される時間は、１０〜１５秒程度である。すなわち、ドラム２は、１０〜１５秒間隔で間欠回転を行うことになるから、収納レール２１ｂの挿入位置ＸにおけるノズルＮから収納レールへのデバイスの挿入作業も１０〜１５秒程度で行われるようにする。
【００７８】
一方、収納レール２１ｂでは、収納レール２１ａでのデバイスの収納作業が完了し、図２又は図３に示す矢印方向に１回転（ここでは、挿入位置Ｘの位置から排出位置Ｙまでの３１５°の回転）し、十分に加熱されたデバイスが収納された状態となっている。この収納レール２１ｂに対して、図４に示す押出し部材２４ｂが、ターンテーブルＴと反対側の端部より収納レール２１ｂ内に挿入され、デバイスをエスケープ２４ａに対して一つずつ押し出す。デバイスが載置されたエスケープ２４ａは、図４（ａ）の矢印方向又は（ｃ）の二点鎖線にて示す位置に４５°回転して移動し、挿入位置Ｘにエスケープ２４ａ上のデバイスを運び、このデバイスをノズルＮが受け取る。
【００７９】
ノズルＮは加熱済みのデバイスを保持した状態で、ターンテーブルＴは１０°回転し、ノズルＮは、分離テーブル３の受取り位置Ｒ１に位置する。このポジションにおいて、ノズルＮは、加熱済みのデバイスを、分離テーブル３の受取り位置Ｒ１において、分離テーブル３に受け渡す。
【００８０】
ノズルＮは、ターンテーブルＴの１０°の回転に伴って、分離テーブル３の受渡し位置Ｒ２に位置し、加熱済みでさらに分離テーブル３により８０°回転したデバイスを受取る。ここで、このデバイスは、ノズルＮが、受渡し際のノズル位置より１０°ずれた位置であるＲ２で受け取るため、分離テーブル３による回転角度８０°と、このノズル位置の回転角度１０°を加算して、デバイスは、９０°回転した状態でノズルＮに受け取られることとなる。
【００８１】
次に、ターンテーブルＴはさらに１０°回転し、ノズルＮは、高温テスト装置１３上に位置し、ノズルＮのＺ軸方向の下降動作により、デバイスの電極を高温テスト装置１３のコンタクトに接触させ、電気テストを実行する。電気テスト後、ターンテーブルＴはさらに１０°回転し、ノズルＮは、位置９の反転装置上に位置し、ノズルＮのＺ軸方向の下降動作により、加熱及びテスト済みのデバイスを９０°回転させる。なお、この反転装置は、例えば、本出願人が先に提案した特開２００４−１８６３２８号公報に開示される装置のほか、従来からある機構を用いることができる。
【００８２】
本実施形態の高低温化ユニット１においては、以上のような処理がターンテーブルＴの円周等配位置に設けられた３６個の各ノズルにおいて、順次行われるものである。
【００８３】
（３）本実施形態の効果
以上のように作用する本実施形態の高低温化テストハンドラＨによれば、高温又は低温雰囲気のチャンバ内に配置された高低温化ユニット１を、回転軸Ｏを中心として回転可能に構成されたドラム２により構成し、このドラム２に、縦長で内部に搬送路を備えデバイスを複数個収納可能な収納レール２１を複数円環状に設けたことにより、この収納レール２１並びにドラム２全体に、数多くのデバイスを同時に収納することが可能である。
【００８４】
したがって、本実施形態の高低温化ユニット１においては、同時に多数のデバイスを保持し、加熱又は冷却することができ、さらに、ドラム２からは、テストハンドラＨへデバイスを一つずつ受け渡すことが可能である。これにより、テストハンドラＨへの受渡しタイミングを遅らせることなく、かつ、ドラム２においてデバイスに対するソーク時間、すなわち、含浸状態に置く加熱又は冷却時間を十分に確保することが可能である。
【００８５】
また、収納レール２１を円環状に配置し、この収納レール２１の挿入位置ＸにてターンテーブルＴのノズルＮからデバイスを受け渡した後、これを１回転させてからテストハンドラＨにデバイスを受け渡す、という構成を採用することにより、例えば、平面状に収納レールを並列に並べて構成する場合に比べ、省スペース化が可能である。また、回転させるという簡単な作用により、１周する間にデバイスのソーク時間を十分確保することが可能である。
【００８６】
さらに、テストハンドラＨからのデバイスの挿入位置Ｘと、テストハンドラＨへのデバイスの排出位置Ｙとを、同一の収納レール２１の位置に設けず、隣り合う位置で設けることにより、収納レールへのデバイスの入替えがスムーズに行えるようになる。特に、ターンテーブルＴ側から、収納レールにデバイスを受け取り収納し、再度ターンテーブルＴ側からデバイスを受け渡すことにより、テストハンドラＨの一処理工程処理装置として構成することができるので、従来のレールにデバイスを保持し、これを順次加熱し、受け渡すような構成に比較し、高温テストのために新たにテストハンドラ用意するような必要もなく、装置設置の省スペース化とともに、装置コストを安価に抑えることができるようになる。
【００８７】
また、分離テーブル３を、ドラム２と同一の高温又は低温雰囲気のチャンバ内に配置し、この分離テーブル３により、後続の処理工程である電気テストのために、デバイスの向きを９０°変更することができる。この点、従来であれば、チャンバの外に反転装置を設け、反転させており、チャンバ外での時間の経過により、デバイスが所定の温度より上下してしまっていた。本実施形態によれば、そのようなことがなく、デバイスを所定の温度に保ったまま、精度の高い電気テストを行うことが可能となる。
【００８８】
また、分離テーブル３に、デバイスの受取り位置Ｒ１と受渡し位置のＲ２とを二つ設け、さらにこれらの位置の中点を、ターンテーブルＴと分離テーブル３との中心を結んだ線上に位置させた。また、電気テストのためのデバイスの向きの変更角度を、受取り位置Ｒ１と受渡し位置Ｒ２との、ターンテーブルＴの中心に対する配置角度と、分離テーブル３の中心に対する配置角度との和とした。これにより、ターンテーブルＴのノズル位置と、分離テーブル３の載置位置とを組み合わせるという、より簡易な構成で、デバイスの向きを所望の角度に変更することができる。
【００８９】
（４）他の実施形態
本発明は、第１の実施形態において示した態様に限られるものではなく、例えば次のような態様も含むものである。上記実施形態においては、ドラム２において、収納レール２１を円環状として略真円形に配置しているが、本発明においては、例えば、収納レールを楕円状に配置するなど、収納レールを回転させてソーク時間を確保するような構成であれば、円環状配置の意義は真円に限られるものではない。また、配置する収納レールの長さ及び数は、設計事項であり、テストハンドラの処理時間や、デバイスの加熱又は冷却時間に応じて適宜変更可能である。
【００９０】
また、ドラムの収納レールを円環状に保持する支持部材については、上記実施形態のような構成に限られず、例えば、図６に示すドラム２０のように、プーリーにベルトを配しこのベルト上に収納レールを固定した構成など、やはり収納レールを回転させてソーク時間を確保できる構成であれば、いかなる構成を採用することも本発明の範囲に含まれる。このように、本発明では、収納レールを円環状に配置するに際し、目的や用途、装置の配置スペースに応じて様々な構成を採用することが可能となる。
【００９１】
本実施形態においては、収納レールへのデバイスの挿入及び排出を押入れ部材２３ｂ又は押出し部材２４ｂとより行っているが、本発明はこれに限らず、エアシュートや振動搬送など公知のあらゆる搬送方法を採用可能である。例えば、収納レールからのデバイスの排出は、ターンテーブルＴ側に傾け、デバイスの自重によって、テストハンドラＨの排出位置Ｙ方向に移動するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態における高低温化テストハンドラの全体構成を示す平面模式図（ａ）及び側面模式図（ｂ）。
【図２】本発明の実施形態における高低温化ユニットの全体構成を示す斜視図（ａ）及び平面図（ｂ）。
【図３】本発明の実施形態におけるドラムの構成を示す側断面図（ａ）及び斜視図（ｂ）。
【図４】本発明の実施形態におけるドラムの構成部材を示す斜視図。
【図５】本発明の実施形態における分離テーブルの構成を示す部分拡大図（ａ）及び従来の分離テーブルを示す部分拡大図（ｂ）。
【図６】本発明の他の実施形態におけるドラムの構成を示す模式図。
【符号の説明】
【００９３】
１…高低温化ユニット
２…ドラム
３…分離テーブル
４…高低温化部
１１…高温化ユニット
１２…低温化ユニット
１３…高温テスト装置
１４…高温テスト装置
２１…収納レール
２１ａ…収納レール
２１ｂ…収納レール
２１ｃ…退避レール
２２…支持部材
２３ａ…ステージ
２３ｂ…押入れ部材
２４ａ…エスケープ
２４ｂ…押出し部材
２４ｃ…支持部
３０…分離テーブル
Ｂ…ボールネジ
Ｃ…デバイス
Ｈ…（高低温）テストハンドラ
Ｍ１，Ｍ２…モータ
Ｎ…ノズル
Ｏ…回転軸
Ｒ１…受取り位置
Ｒ２…受渡し位置
Ｔ…ターンテーブル
Ｘ…受取り位置
Ｙ…受渡し位置
【図１】
0004941988.tif 000002
【図２】
0004941988.tif 000003
【図３】
0004941988.tif 000004
【図４】
0004941988.tif 000005
【図５】
0004941988.tif 000006
【図６】
0004941988.tif 000007