(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験対象の半導体デバイスが半導体試験装置と電気的に接続される信号接続部とこの信号接続部に前記半導体デバイスを押し付けて接触させる押圧部との平面度の調整を行う面倣い調整部を有するＩＣハンドラにおいて、
前記面倣い調整部が、
Ａ軸を中心として回転するα方向の調整を行う第１の調整リングと、
この第１の調整リングと同心円状に配置されると共にトラニオン構造で接続され、前記Ａ軸に直交するＢ軸を中心として回転するβ方向の調整を行う第２の調整リングと、
前記第１の調整リングまたは前記第２の調整リングのどちらか一方とトラニオン接続される固定リングと
を備え、
前記第１の調整リングまたは前記第２の調整リングの調整またはロックにプランジャを用いたことを特徴とするＩＣハンドラ。
【請求項２】
試験対象の半導体デバイスが半導体試験装置と電気的に接続される信号接続部とこの信号接続部に前記半導体デバイスを押し付けて接触させる押圧部との平面度の調整を行う面倣い調整部を有するＩＣハンドラにおいて、
前記面倣い調整部が、
Ａ軸を中心として回転するα方向の調整を行う第１の調整リングと、
この第１の調整リングと同心円状に配置されると共にトラニオン構造で接続され、前記Ａ軸に直交するＢ軸を中心として回転するβ方向の調整を行う第２の調整リングと、
前記第１の調整リングまたは前記第２の調整リングのどちらか一方とトラニオン接続される固定リングと
を備え、
前記第１の調整リングまたは前記第２の調整リングの調整およびロックに共通のプランジャを用いたことを特徴とするＩＣハンドラ。
【請求項３】
前記プランジャが、
各々のリングのトラニオン構造を作るピンに対して９０度回転した位置に設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＩＣハンドラ。
【請求項４】
前記面倣い調整部が、
前記半導体試験装置との接続において、水平接続および垂直接続兼用となることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のＩＣハンドラ。
【請求項５】
前記第１の調整リング、前記第２の調整リングおよび前記固定リングの形状が、
楕円形または多角形であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のＩＣハンドラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ（Integrated Circuit）等の半導体デバイスを搬送するＩＣハンドラに関し、特に半導体試験装置と電気的に接続される信号接続部とこの信号接続部に半導体デバイスを押し付けて接触させる押圧部との平面度の調整を容易にし、構成を変更することなく、半導体試験装置との水平接続および垂直接続の兼用が可能な面倣い調整部を有するＩＣハンドラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣハンドラには、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）用ハンドラ、水平搬送式（P&P：Pick & Place）ハンドラ、自重落下式（Gravity）ハンドラ等がある。ＴＡＢ用ハンドラは、主に液晶ドライバＩＣを試験するときに用いられる。液晶ドライバＩＣは、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）やＣＯＦ(Chip on Film)と呼ばれるテープに実装された状態で取り扱われる。ＴＡＢ用ハンドラは、このようなテープ状の半導体デバイスを半導体試験装置と電気的に接続される信号接続部へ搬送する。
【０００３】
また、水平搬送式ハンドラは、パッケージされた半導体デバイスを吸引して半導体試験装置との信号接続部であるソケットへ搬送する。自重落下式ハンドラは、チューブまたはマガジン等の収納容器を通して半導体デバイスを半導体試験装置と電気的に接続される信号接続部へ搬送する。
【０００４】
このように、ＩＣハンドラは半導体試験装置との信号接続部へ被試験対象の半導体デバイスを搬送するシステムである。ＩＣハンドラは、搬送した半導体デバイスを信号接続部へ押し付けて接触させるコンタクトヘッド（押圧部）を備える。一般に、信号接続部はＴＡＢ用ハンドラではプローブカードが用いられ、水平搬送式ハンドラや自重落下式ハンドラではソケットが用いられる。
【０００５】
ＩＣハンドラの導入時には、この信号接続部と押圧部との平面度の調整（以下、面倣い調整という）が行われる。これは、被試験対象の半導体デバイスを正確に信号接続部に接触させるために行われる。もし、この面倣い調整がうまく行われていない場合、半導体デバイスと信号接続部との間での接触不良や半導体デバイスの破損ということが発生する。
【０００６】
従来のＩＣハンドラに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−０７１８０７号公報
【０００８】
図２はこのようなＴＡＢ用ハンドラを示す構成ブロック図である。図２において、半導体デバイス１はＴＡＢ用テープに等間隔に多数形成されている。供給リール２ａおよび収容リール２ｂは、この半導体デバイス１を巻くリールである。プッシャー（押圧部）３は、半導体デバイス１のテープのすぐ上にあり、上下に動作する。
【０００９】
プローブカード（信号接続部）４は、ＴＡＢ用テープ上に形成されている半導体デバイス１のパッドと接触するための端子を備えている。面倣い調整部５は、リング状の形をしており、リングの輪の中からプローブカード４の端子部分が出てくる構成になっている。アタッチメントユニット６は、半導体試験装置のテストヘッド２００とプローブカード４との間にあり、双方を電気的に接続している。
【００１０】
供給リール２ａ、収容リール２ｂ、プッシャー３および面倣い調整部５はＴＡＢ用ハンドラ１００を構成している。
【００１１】
図２に示すＴＡＢ用ハンドラの動作を説明する。半導体デバイス１が形成されているＴＡＢ用テープは供給リール２ａに予め巻かれている。半導体デバイス１の試験を開始する前に、供給リール２ａをＴＡＢ用ハンドラ１００にセットし、供給リール２ａからＴＡＢ用テープを引き出してプッシャー３の下を通し、収容リール２ｂに巻き取るようにセットする。
【００１２】
この状態で試験を開始する。半導体デバイス１がプッシャー３の下に来ると、プッシャー３は下に下がり、ＴＡＢ用テープをプローブカード４の端子に上から押し付ける。これにより、ＴＡＢテープ裏面に形成された半導体デバイス１のパッドとプローブカード４の端子が接触する。
【００１３】
そして、半導体試験装置のテストヘッド２００から試験信号が出力され、アタッチメントユニット６およびプローブカード４を経由して半導体デバイス１に印加される。半導体デバイス１は、この試験信号を受けて信号を出力する。半導体デバイス１からの出力信号はプローブカード４およびアタッチメントユニット６を経由してテストヘッド２００へ入力される。半導体試験装置では、半導体デバイス１からの出力信号を期待値パターンと比較し、パス／フェイルの判定を行う。
【００１４】
上述のように、本発明に係る面倣い調整部はＩＣハンドラ側にあり、ＩＣハンドラと半導体試験装置のテストヘッドとの接続部分にある。
【００１５】
図３はこのような従来の面倣い調整部を示す構成図である。リング１０は、半導体試験装置との信号接続部が接するリングであり、信号接続部上の端子またはソケットがリングの下から輪の中に現れるようにセットされる。リング１１は、リング１０と中心が同じでリング１０より半径が大きく、内周に沿った窪み部分を有し、この窪み部分にリング１０を載せるようになっている。
【００１６】
プランジャ１２は、リング１１上に４箇所あり、リング１１の平面度の調整とリング１１の固定を行う機能を有する。ベアリング１３は、プランジャ１２と同様に４箇所あり、リング１１をθ方向（紙面垂直方向にリングの中心を軸として右回り方向）に回転させる機能を有する。ロック機構１４は、プランジャ１２と同様にリング１１上に４箇所あり、リング１１を固定する機能を有する。
【００１７】
リング１０、リング１１、プランジャ１２、ベアリング１３およびロック機構１４は面倣い調整部５０を構成している。
【００１８】
図３に示す面倣い調整部を用いて面倣い調整を行う時の手順を説明する。まず、リング１１上にある４箇所のプランジャ１２のねじを出し入れすることで、Ａ軸を中心として回転するα方向と、Ａ軸と直交するＢ軸を中心として回転するβ方向の調整を行う。
【００１９】
そして、リング１０およびリング１１の中心を軸として回転するθ方向の調整を行い、ロック機構１４でリング１１を固定する。
【００２０】
実際には、α方向およびβ方向を調整後にθ方向の調整を行い、α方向およびβ方向の平面度のずれを確認する。ずれが確認された場合には、再度、α方向およびβ方向の面倣い調整を行い、θ方向を確認して位置決めを行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
図３に示す従来例では、α方向およびβ方向の面倣い調整とθ方向の調整の両方が面倣い調整部５０で行われるため、熟練者以外では、上述するように、面倣い調整とθ方向の調整を繰り返し、調整に時間がかかるという問題点があった。
【００２２】
また、図２では、半導体試験装置のテストヘッドとの接続は水平接続で行っているが、ＩＣハンドラの形態によっては垂直接続の場合もある。図３に示す従来例の面倣い調整部を垂直接続で使用した場合、リング１１とθ方向調整用のベアリング１３の間に隙間があるため、リング１１がベアリング１３から外れて落下する可能性があり、調整が非常に困難であるという問題点があった。
【００２３】
このため、従来では、面倣い調整部の水平接続と垂直接続の兼用ができないため、水平接続用の面倣い調整部と垂直接続用の面倣い調整部の２種類を用意する必要があった。
従って本発明が解決しようとする課題は、半導体試験装置と電気的に接続される信号接続部とこの信号接続部に半導体デバイスを押し付けて接触させる押圧部との平面度の調整を容易にし、構成を変更することなく、半導体試験装置との水平接続および垂直接続の兼用が可能な面倣い調整部を有するＩＣハンドラを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、試験対象の半導体デバイスが半導体試験装置と電気的に接続される信号接続部とこの信号接続部に前記半導体デバイスを押し付けて接触させる押圧部との平面度の調整を行う面倣い調整部を有するＩＣハンドラにおいて、前記面倣い調整部が、Ａ軸を中心として回転するα方向の調整を行う第１の調整リングと、この第１の調整リングと同心円状に配置されると共にトラニオン構造で接続され、前記Ａ軸に直交するＢ軸を中心として回転するβ方向の調整を行う第２の調整リングと、前記第１の調整リングまたは前記第２の調整リングのどちらか一方とトラニオン接続される固定リングとを備え、前記第１の調整リングまたは前記第２の調整リングの調整またはロックにプランジャを用いたことを特徴とする。
【００２６】
請求項２記載の発明は、試験対象の半導体デバイスが半導体試験装置と電気的に接続される信号接続部とこの信号接続部に前記半導体デバイスを押し付けて接触させる押圧部との平面度の調整を行う面倣い調整部を有するＩＣハンドラにおいて、前記面倣い調整部が、Ａ軸を中心として回転するα方向の調整を行う第１の調整リングと、この第１の調整リングと同心円状に配置されると共にトラニオン構造で接続され、前記Ａ軸に直交するＢ軸を中心として回転するβ方向の調整を行う第２の調整リングと、前記第１の調整リングまたは前記第２の調整リングのどちらか一方とトラニオン接続される固定リングとを備え、前記第１の調整リングまたは前記第２の調整リングの調整およびロックに共通のプラン
ジャを用いたことを特徴とする。
【００２７】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のＩＣハンドラにおいて、前記プランジャが、各々のリングのトラニオン構造を作るピンに対して９０度回転した位置に設けられたことを特徴とする。
【００２８】
請求項４記載の発明は、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のＩＣハンドラにおいて、
前記面倣い調整部が、前記半導体試験装置との接続において、水平接続および垂直接続
兼用となることを特徴とする。
【００２９】
請求項５記載の発明は、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のＩＣハンドラにおいて、
前記第１の調整リング、前記第２の調整リングおよび前記固定リングの形状が、楕円形または多角形であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば次のような効果がある。
請求項１〜請求項５の発明によれば、面倣い調整部が、Ａ軸を中心として回転するα方向の調整を行う第１の調整リングと、この第１の調整リングと同心円状に配置されると共にトラニオン構造で接続され、Ａ軸に直交するＢ軸を中心として回転するβ方向の調整を行う第２の調整リングと、第１の調整リングまたは第２の調整リングのどちらか一方とトラニオン接続される固定リングとを備えたことにより、α方向の平面度の調整とβ方向の平面度の調整を独立して行うことができるので、半導体試験装置と電気的に接続される信号接続部とこの信号接続部に半導体デバイスを押し付けて接触させる押圧部との平面度の調整を容易にし、構成を変更することなく、半導体試験装置との水平接続および垂直接続の兼用が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る面倣い調整部の一実施例を示す構成図である。
【００３２】
図１において、α面調整リング２０はＡ軸を中心として回転するリングであり、半導体試験装置との信号接続部が接し、信号接続部上の端子またはソケットがリングの下から輪の中に現れるようにセットされる。β面調整リング２１はＡ軸と直交するＢ軸を中心として回転するリングであり、α面調整リング２０と中心が同じでα面調整リング２０より半径が大きく、α面調整リング２０と同心円状に配置される。同様に、固定リング２２はβ面調整リング２１と中心が同じでβ面調整リング２１より半径が大きく、β面調整リング２１と同心円状に配置される。
【００３３】
α面調整機構２３はα面調整リング２０に固定され、α面プランジャ２３ａはα面調整リング２０の平面度の調整およびロックを行う機能を有する。β面調整機構２４は固定リング２２に固定され、β面プランジャ２４ａはβ面調整リング２１の平面度の調整およびロックを行う機能を有する。
【００３４】
ピン２５はＡ軸上に２箇所あり、図１に示すように、α面調整リング２０とβ面調整リング２１をトラニオン構造で接続している。トラニオン構造とは、このようにピン等で２箇所を支持する構造をいう。α面調整機構２３はピン２５に対して９０度回転した位置に設けられている。
【００３５】
同様に、ピン２６はＢ軸上に２箇所あり、図１に示すように、β面調整リング２１と固定リング２２をトラニオン構造で接続している。β面調整機構２４はピン２６に対して９０度回転した位置に設けられている。
【００３６】
α面調整リング２０、β面調整リング２１、固定リング２２、α面調整機構２３、α面プランジャ２３ａ、β面調整機構２４、β面プランジャ２４ａ、ピン２５およびピン２６は面倣い調整部５１を構成している。
【００３７】
面倣い調整部５１は、従来例と同様に、例えば、図２に示すＴＡＢ用ハンドラの面倣い調整部５や水平搬送式ハンドラ、自重落下式ハンドラに用いられる。
【００３８】
図１に示す面倣い調整部を用いて面倣い調整を行う時の手順を説明する。まず、α面調整機構２３のα面プランジャ２３ａを出し入れすることで、Ａ軸を中心として回転するα方向の平面度の調整を行う。α面プランジャ２３ａの調整後にロックナットを用いてα面調整リング２０を固定する。
【００３９】
そして、β面調整機構２４のβ面プランジャ２４ａを出し入れすることで、Ｂ軸を中心として回転するβ方向の平面度の調整を行う。β面プランジャ２４ａの調整後にロックナットを用いてβ面調整リング２１を固定する。
【００４０】
この結果、α面調整リング２０とβ面調整リング２１をトラニオン構造で接続し、β面調整リング２１と固定リング２２をトラニオン構造で接続することにより、α方向の平面度の調整をα面調整リング２０で行い、β方向の平面度の調整をβ面調整リング２１で行うことができるので、半導体試験装置と電気的に接続される信号接続部とこの信号接続部に半導体デバイスを押し付けて接触させる押圧部との平面度の調整を容易にすることが可能になる。
【００４１】
また、面倣い調整部５１は、従来例のようにベアリングを用いてリングを支持している構造ではなく、２つのトラニオン構造でα面調整リング２０とβ面調整リング２１、β面調整リング２１と固定リング２２がそれぞれ接続されているので、垂直接続時にリングが脱落することがない。従って、構成を変更することなく、半導体試験装置との水平接続および垂直接続の兼用が可能になる。
【００４２】
また、水平搬送式ハンドラや自重落下式ハンドラにおいて、被試験対象の半導体デバイスを複数個同時測定するマルチサイト化が進んでおり、これに伴いコンタクトヘッド（押圧部）とソケット（信号接続部）も複数搭載されてきている。このような場合でも、本発明の面倣い調整部を用いることで、信号接続部と押圧部の平面度の調整を容易に行うことが可能になる。
【００４３】
さらに、本発明の面倣い調整部を用いることで、押圧部に面倣い調整機能が不要になり、押圧部にＸ，Ｙ，θ方向の調整機能とＩＣソケットの高さのばらつきに対応する調整機能を設けることで確実なコンタクト性が実現可能となる。
【００４４】
なお、図１に示す実施例において、プランジャ２３ａおよびプランジャ２４ａは調整およびロックを兼用しているが、必ずしもこのようにする必要はなく、調整用とロック用でプランジャを分けてもよい。また、プランジャ以外のもので、調整またはロックを行うようにしてもよい。
【００４５】
また、本発明の面倣い調整部を用いた面倣い調整方法を説明する。押圧部側にピンが出ている平面度調整治具を取り付け、信号接続部側にピン挿入穴の付いたダミーボードを装着する。そして、押圧部を信号接続部に向けてゆっくり下ろし、平面度調整治具のピンをダミーボードのピン挿入穴に入れる。
【００４６】
この状態で、面倣い調整部５１のプランジャ２３ａおよびプランジャ２４ａをロックすることで面倣い調整ができ、熟練者でなくても調整が可能になる。
【００４７】
また、図１に示す実施例において、α面調整リング２０、β面調整リング２１および固定リング２２は円形の形状をしているが、必ずしもこのように限定する必要はなく、形状を楕円形や多角形にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る面倣い調整部の一実施例を示す構成図である。
【図２】ＴＡＢ用ハンドラを示す構成ブロック図である。
【図３】従来の面倣い調整部を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  半導体デバイス
２ａ  供給リール
２ｂ  収容リール
３  プッシャー（押圧部）
４  プローブカード（信号接続部）
５  面倣い調整部
６  アタッチメントユニット
１０，１１  リング
１２  プランジャ
１３  ベアリング
１４  ロック機構
２０  α面調整リング
２１  β面調整リング
２２  固定リング
２３  α面調整機構
２３ａ，２４ａ  プランジャ
２４  β面調整機構
２５，２６  ピン
５０，５１  面倣い調整部
１００  ＴＡＢ用ハンドラ
２００  テストヘッド
【図１】
0005030739.tif 000002
【図２】
0005030739.tif 000003
【図３】
0005030739.tif 000004