(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラッチ機構を有する第１の部品と、前記ラッチ機構により当該第１の部品に固定される第２の部品とを組立あるいは分解するキャリア組立装置であって、
前記ラッチ機構を解放するラッチ機構解放手段と、
前記ラッチ機構に対する前記ラッチ機構解放手段の位置を調整するラッチ調整手段とを具備することを特徴とするキャリア組立装置。
【請求項２】
前記ラッチ機構解放手段は、前記ラッチ機構を開いて解放させる一対の解放爪を具備し、
前記ラッチ調整手段は、前記一対の解放爪の間隔を調整させることを特徴とする請求項１記載のキャリア組立装置。
【請求項３】
前記第２の部品を挟持する部品挟持手段とを具備することを特徴とする請求項１又は２記載のキャリア組立装置。
【請求項４】
前記ラッチ機構解放手段は、前記部品挟持手段が前記第２の部品を挟持した後に前記ラッチ機構を解放させることを特徴とする請求項３記載のキャリア組立装置。
【請求項５】
前記ラッチ機構解放手段は、前記ラッチ調整手段により前記解放爪の間隔が変更されても、前記ラッチ機構を解放する際の前記解放爪のストロークが同一になるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４記載のキャリア組立装置。
【請求項６】
前記ラッチ調整手段は、前記ラッチ機構解放手段を固定する固定手段と、
該固定手段の動作をガイドするガイド手段と、
前記固定手段を移動させる移動手段とを具備することを特徴とする請求項１乃至５記載のキャリア組立装置。
【請求項７】
前記移動手段は、前記固定部に勘合するネジであることを特徴とする請求項６記載のキャリア組立装置。
【請求項８】
ラッチ機構を有する第１の部品と、前記ラッチ機構により当該第１の部品に固定される第２の部品とを組立あるいは分解するキャリア組立装置であって、
前記ラッチ機構を解放する第１および第２の解放爪と、
前記第１および第２の解放爪の前記ラッチ機構解放時の動きをそれぞれ規制する第１および第２の規制手段と、
該第１および第２の規制手段をそれぞれ反対方向移動させて前記第１および第２の解放爪の間隔を調整するラッチ調整手段とを具備することを特徴とするキャリア組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベアチップ等の表面に微細電極を有する半導体素子のテストキャリアへの組立又は分解を行うキャリア組立装置に関し、特に大きさの異なるテストキャリアを取り扱うキャリア組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テストキャリアを用いたベアチップテストは、低コストを図るため、ベアチップのテストキャリアへの脱着の自動化が要求されおり、キャリア組立装置は、例えば特開平１１−１４５３４８公報に示されるような構成となっている。
【０００３】
図１３は、従来のテストキャリアからのＩＣ抜き取り動作を説明するための説明図である。
従来のテストキャリアからの半導体素子であるＩＣ抜き取り動作は、図１３（ａ）に示すように、半導体素子であるＩＣ２００がキャリア２０１にセットされ、キャリア２０１に設けられている支点ピン２０２で枢設されているラッチ２０３により固定されている状態で、解放爪２０４をラッチ２０３の間に入り込ませ、次に、図１３（ｂ）に矢印で示すように、解放爪２０４を横方向に開き、ＩＣ２００を自重にて落下させて抜き取っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、解放爪の間隔とキャリアに設けられたラッチの間隔とを合わせておく必要があり、外寸サイズの異なる半導体素子を対象としてサイズの異なるキャリアを用いる場合には、装置全体を変更しなければ解放爪の間隔を変更できないため、キャリアの変更に柔軟且つ早急に対応することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外寸サイズの異なる半導体素子を対象としてサイズの異なるキャリアを用いる場合にも、解放爪の間隔を簡単に変更でき、キャリアの変更に柔軟且つ早急に対応することができるキャリア組立装置を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、ラッチ機構を有する第１の部品と、前記ラッチ機構により当該第１の部品に固定される第２の部品とを組立あるいは分解するキャリア組立装置であって、前記ラッチ機構を解放するラッチ機構解放手段と、前記ラッチ機構に対する前記ラッチ機構解放手段の位置を調整するラッチ調整手段とを具備することを特徴とするキャリア組立装置に存する。
また請求項２記載の発明の要旨は、前記ラッチ機構解放手段は、前記ラッチ機構を開いて解放させる一対の解放爪を具備し、前記ラッチ調整手段は、前記一対の解放爪の間隔を調整させることを特徴とする請求項１記載のキャリア組立装置に存する。
また請求項３記載の発明の要旨は、前記第２の部品を挟持する部品挟持手段とを具備することを特徴とする請求項１又は２記載のキャリア組立装置に存する。
また請求項４記載の発明の要旨は、前記ラッチ機構解放手段は、前記部品挟持手段が前記第２の部品を挟持した後に前記ラッチ機構を解放させることを特徴とする請求項３記載のキャリア組立装置に存する。
また請求項５記載の発明の要旨は、前記ラッチ機構解放手段は、前記ラッチ調整手段により前記解放爪の間隔が変更されても、前記ラッチ機構を解放する際の前記解放爪のストロークが同一になるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４記載のキャリア組立装置に存する。
また請求項６記載の発明の要旨は、前記ラッチ調整手段は、前記ラッチ機構解放手段を固定する固定手段と、該固定手段の動作をガイドするガイド手段と、前記固定手段を移動させる移動手段とを具備することを特徴とする請求項１乃至５記載のキャリア組立装置に存する。
また請求項７記載の発明の要旨は、前記移動手段は、前記固定部に勘合するネジであることを特徴とする請求項６記載のキャリア組立装置に存する。
また請求項８記載の発明の要旨は、ラッチ機構を有する第１の部品と、前記ラッチ機構により当該第１の部品に固定される第２の部品とを組立あるいは分解するキャリア組立装置であって、前記ラッチ機構を解放する第１および第２の解放爪と、前記第１および第２の解放爪の前記ラッチ機構解放時の動きをそれぞれ規制する第１および第２の規制手段と、該第１および第２の規制手段をそれぞれ反対方向移動させて前記第１および第２の解放爪の間隔を調整するラッチ調整手段とを具備することを特徴とするキャリア組立装置に存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明に係るキャリア組立装置の実施の形態が使用される装置全体の概略斜視図である。
【０００９】
本実施の形態のキャリア組立装置１が使用される装置全体は、半導体素子２を供給する半導体素子トレイ２１と、キャリア３を供給するキャリアトレイ３１と、キャリアフタ４を供給するキャリアフタトレイ４１と、テストキャリアを組立てるステージ５と、キャリア３と半導体素子２とを画像認識して位置補正を行うためのチップ画像認識用カメラ６およびキャリア画像認識用カメラ７と、レール８とからなり、キャリア組立装置１は、レール８上を左右へ移動してキャリア３、キャリアフタ４および半導体素子２をステージ５に供給してテストキャリアを組立る。
【００１０】
図２は、本発明に係るキャリア組立装置の実施の形態によって組立られるテストキャリアの分解斜視図であり、図３は、図２に示すテストキャリアが組立られたときの斜視図であり、図４は、図３に示すＸ−Ｘ断面図であり、図５は、図３に示すＹ−Ｙ断面図であり、図６は、図３に示すテストキャリアからキャリアフタを取り外す様子を説明するための模写図である。
【００１１】
本発明に係るキャリア組立装置の実施の形態によって組立られるテストキャリアは、図２を参照すると、ステンレス製のキャリアベース１０が最も下に位置し、キャリアベース１０の上には、弾性部材および緩衝部材であるシリコンのエラストマ２０と、エラストマ２０を周囲から保持するポリエチレン系樹脂のエラストマ支持部材３０とが配置される。
【００１２】
エラストマ２０の上には、半導体素子２の微細電極に対向した位置に微細突起が形成されているコンタクトシート４０が搭載され、コンタクトシート４０の上にキャリア枠７０が搭載される。キャリア枠７０に設けられている４カ所の穴７１と、コンタクトシート４０に設けられている４カ所の穴４１と、エラストマ支持部材３０に設けられている４カ所の穴３１と、キャリアベース１０に設けられている４カ所の穴１１とを４本のネジ９０で固定して一体化することによりキャリア３が形成される。
【００１３】
半導体素子２は、キャリア３のコンタクトシート４０の微細突起と半導体素子２の微細電極とを合わせるように搭載され、半導体素子２の上には、キャリアフタ４がはめ込まれる。
【００１４】
キャリアフタ４は、押圧部材５０と、押圧部材５０の４カ所の開口５１にそれぞれ配置されたボール８０およびバネ８１と、ボール８０およびバネ８１を含めた押圧部材５０の上にかぶせて固定するフタ６０とからなり、フタ６０の側面２カ所に形成されている係止突起６１がキャリア枠７０に形成されている係止保持部７２（以下、ラッチと称す）の先端の爪７３に係止されることにより、図３に示すように、キャリア枠７０の内側に、はめ込まれて保持される。キャリアフタ４の押圧部材５０は、図４および図５を参照すると、ボール８０およびバネ８１により下方向に押され、半導体素子２をコンタクトシート４０に押圧する構成となっている。
【００１５】
キャリア枠７０の２カ所のラッチ７２の下部は、図５を参照すると、それぞれキャリア枠７０に固定された軸７４に回転可能に保持され、ラッチ７２をキャリア枠７０の内側方向に付勢するスプリング７５が軸７４の回りに固定されている。なお、ラッチ７２の回転量は、キャリア枠７０内で制限されている。また、ラッチ７２が回転できるようにしているのは、キャリアフタ４のキャリア３への取り付け、キャリアフタ４のキャリア３からの取外しがラッチ７２の回転で容易に実現できるようにするためである。
【００１６】
図６（ａ）に示すように、キャリア３とキャリアフタ４とがキャリア枠７０のラッチ７２により保持されて一体になっている状態から、キャリアフタ４をキャリア３から取り外す場合には、ラッチ７２を軸７４を中心としてラッチ７２をキャリア枠７０の外側方向に回動させてラッチ７２とフタ６０に形成されている係止突起６１との係止をはずして、図６（ｂ）に示す状態とし、図６（ｃ）に示すように、キャリアフタ４をキャリア３から取外す。
【００１７】
図７は、本発明に係るキャリア組立装置の実施の形態のラッチ解放機構およびラッチ間隔調整機構の構成を示す図であり、（ａ）は、正面図であり、（ｂ）は、側面図であり、（ｃ）は、上面図である。図８は、図７（Ｃ）に示す溝の拡大図であり、図９は、図７に示す解放爪軌道溝と解放爪との軌跡の関係を描写した図であり、図１０は、図７に示すラッチ解放機構の代表的部材を抜出した組立て斜図であり、図１１は、図７に示すラッチ解放機構によるラッチ解放動作を説明するための説明図であり、（ａ）は、ラッチ間隔調整前を示し、（ｂ）は、ラッチ間隔調整後を示す。図１２は、図３に示すテストキャリアからキャリアフタを抜き取るまでの一連の動作を説明するための説明図である。
【００１８】
ラッチ７２をフタ６０に形成されている係止突起６１から解放するラッチ解放機構は、図７を参照すると、キャリアフタ４を取るフタ取りハンド１０１と、ラッチ７２を開くための解放爪１０２ａ、ｂと、解放爪１０２ａ、ｂをそれぞれ保持する解放爪保持部１０３ａ、ｂと、解放爪保持部１０３ａ、ｂとそれぞれ一体となっている解放爪駆動伝達部１０４ａ、ｂと、解放爪１０２ａ、ｂの動作をそれぞれ定めた解放爪軌道溝１０５ａ、ｂと、解放爪軌道溝１０５ａ、ｂをそれぞれ備えた解放爪軌道ガイド１０６ａ、ｂと、解放爪軌道溝１０５ａ、ｂと解放爪駆動伝達部１０４ａ、ｂとをそれぞれつなぐベアリング１０７ａ、ｂと、ラッチ間隔調整ダイヤル１１５と、ラッチ間隔調整ダイヤル１１５と一体のガイドネジ１０８と、解放爪軌道ガイド１０６ａ、ｂと反対サイドの解放爪軌道ガイド１０６ａ’、ｂ’とをそれぞれ連結する連結部１０９ａ、ｂと、連結部１０９ａ、ｂの移動方向を一方向に規制するガイド１１０と、ガイド１１０を固定する移動ハンドベース１１３と、エアーシリンダー１１１と、エアーシリンダー１１１の駆動力を伝えるエアーシリンダー軸１１２と、バネ引掛け部１１６ａ、ｂと、バネ１１７とからなる。
【００１９】
ベアリング１０７ａ、ｂは、解放爪駆動伝達部１０４ａ、ｂの両サイドにそれぞれ設けられており、片側に２個、計４個ずつ備えている。解放爪軌道ガイド１０６ａ、ｂと解放爪軌道ガイド１０６ａ’、ｂ’とは、解放爪駆動伝達部１０４ａ、ｂの両サイドにそれぞれ設けられており、解放爪軌道溝１０５ａ、ｂにベアリング１０７ａ、ｂをそれぞれはめ込んでつなげている。解放爪軌道溝１０５ａ、ｂの大きさは、ベアリング１０７ａ、ｂよりやや大きく形成されている。すなわち、１つの解放爪１０２ａに対して解放爪軌道ガイド１０６ａと１０６ａ’とが設けられており、解放爪軌道ガイド１０６ａと１０６ａ’との間は、連結部１０９ａでつながれている。同様に１つの解放爪１０２ｂに対して解放爪軌道ガイド１０６ｂと１０６ｂ’とが設けられており、解放爪軌道ガイド１０６ｂと１０６ｂ’との間は、連結部１０９ｂでつながれている。また、ベアリング１０７ａ、ｂは、それぞれバネ引掛け部１１６ａ、ｂとバネ１１７により繋がっていて、バネ１１７のバネ力により上部に位置している。
【００２０】
ラッチ間隔調整機構は、ラッチ間隔調整ダイヤル１１５と、ラッチ間隔調整ダイヤル１１５と一体で、かつラッチ間隔調整ダイヤル１１５の中心から出たガイドネジ１０８と、ネジ穴が施された連結部１０９ａおよび１０９ｂとからなり、ガイドネジ１０８と連結部１０９ａおよび１０９ｂとは前記ネジ穴で繋がっている。ネジきり方向はラッチ間隔調整ダイヤル１１５前後で対称になっているため、ラッチ間隔調整ダイヤル１１５を回転させると、連結部１０９ａと連結部１０９ｂとは、ラッチ間隔調整ダイヤル１１５（エアシリンダー軸１１２）を中心として異なる方向に移動されることになり、連結部１０９ａおよび１０９ｂの移動に伴い、連結部１０９ａおよび１０９ｂによってそれぞれつながっている解放爪軌道ガイド１０６ａおよび１０６ａ’と解放爪軌道ガイド１０６ｂおよび１０６ｂ’とが解放爪１０２ａと解放爪１０２ｂとの間隔を開閉する方向に移動する。
【００２１】
移動ハンドベース１１３に設置されている図７（Ｃ）に示す溝１１４は、図８に示すように、ラッチ間隔調整ダイヤル１１５の厚さよりやや大きい形状となっており、ラッチ間隔調整ダイヤル１１５の位置がずれないように、ラッチ間隔調整ダイヤル１１５をはめ込んでいる。
【００２２】
図７（ｂ）の実線は、解放爪１０２ａと解放爪１０２ｂの間隔が狭められた状態を示しており、図７（ｂ）の点線は、ラッチ間隔調整ダイヤル１１５を調整することにより、解放爪１０２ａと解放爪１０２ｂの間隔が広げられた状態を示している。なお、本実施の形態では、ラッチ間隔調整機構の動作範囲を、ラッチ解放機構の間隔で、６ｍｍから３０ｍｍまで可変であるように構成した。
【００２３】
エアーシリンダー１１１によりエアーシリンダー軸１１２が下方向に押されると、図９に矢印で示すように、ベアリング１０７ａが解放爪軌道溝１０５ａに沿って動作し、ベアリング１０７ａが設けられている解放爪駆動伝達部１０４ａと解放爪保持部１０３ａと解放爪１０２ａとは、左方向にずれながら下方向に移動される。図示していないが解放爪１０２ｂは、エアーシリンダー１１１によりエアーシリンダー軸１１２が下方向に押されると、右方向にずれながら下方向に移動され、解放爪１０２ａと解放爪１０２ｂとは、相互の間隔を開きながら下方向に移動される。
【００２４】
すなわち、図１０に示すように、解放爪１０２ａと解放爪１０２ｂとは、それぞれ解放爪保持部１０３ａと解放爪保持部１０３ｂとに固定され、解放爪保持部１０３ａと解放爪保持部１０３ｂとは、それぞれ解放爪駆動伝達部１０４ａと解放爪駆動伝達部１０４ｂとに固定されているため、エアーシリンダー１１１の駆動によりエアーシリンダー軸１１２が上下し、解放爪保持部１０３ａ、ｂを直接下方へ押すと、解放爪駆動伝達部１０４ａと解放爪駆動伝達部１０４ｂとに設けられているベアリング１０７ａ、ｂが解放爪軌道溝１０５ａ、ｂに沿って下方向に移動し、解放爪１０２ａと解放爪１０２ｂとが開くようになっている。
【００２５】
ラッチ解放機構は、図１１（ａ）に示すように、ステージ５に設置したキャリア３のラッチ７２を、解放爪１０２ａおよび解放爪１０２ｂにより引掛けて解放する。すなわち、解放爪軌道溝１０５ａと１０５ｂとの間隔は、三角形の２辺の様に上部が狭く下部が外側へ広がっているため、図１１（ａ）の実線で示す初期状態（エアーシリンダー１１１が駆動されていない状態）では、ベアリング１０７ａとベアリング１０７ｂとが、それぞれ解放爪軌道溝１０５ａと１０５ｂとの上部に位置し、解放爪１０２ａと解放爪１０２ｂとは閉じている。エアーシリンダー１１１が駆動するとベアリング１０７ａとベアリング１０７ｂとが、それぞれ解放爪軌道溝１０５ａと１０５ｂとに沿って下部に移動し、図１２（ａ）の点線の通りに解放爪１０２ａと解放爪１０２ｂとは開いた状態になり、解放爪１０２ａと解放爪１０２ｂとが開くときに、ステージ５に設置したキャリア３のラッチ７２を、解放爪１０２ａおよび解放爪１０２ｂにより引掛け、解放させる。
【００２６】
図１１（ｂ）に示すように、大きさが違うキャリア３用にラッチ間隔調整を行っても、ラッチ間隔調整前と同様にラッチ解放動作を行うことができる。また、ラッチ間隔調整を行っても、解放爪軌道溝１０５ａと１０５ｂとに沿って移動することには変わりないため、解放爪１０２ａと解放爪１０２ｂとが開く間隔、すなわち解放爪１０２ａおよび解放爪１０２ｂのストロークが同じになり、大きさが違うキャリア３においても同一構造のラッチ７２を使用することができる。
【００２７】
組みあがったテストキャリアからキャリアフタ４を抜き取るまでの一連の動作は、図１２（ａ）に示すように、まずキャリアフタ４をフタ取りハンド１０１でつかみ、図１２（ｂ）に示すように、解放爪１０２ａ、ｂによりラッチ７２を解放し、図１２（ｃ）に示すように、ラッチ７２を解放後、キャリアフタ４を持ち上げる。
【００２８】
本発明によるラッチ間隔調整機構の存在により、テストキャリアの大きさが変更されてもラッチ間隔調整機構を操作することで、変更したテストキャリアへ容易に適合することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態において、ラッチ間隔調整機構をガイドネジ１０８ではなく、位置決めピンのついたブロックで構成してもよく、位置決めピンのみで構成してもよい。また、ラッチ間隔調整機構をクランクを用いて構成してもよく、完全全自動としてサーボモーター等を用いたラッチ間隔調整制御機構を用いてもよい。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、簡単な操作で解放爪の間隔を変更できるラッチ間隔調整機構を設けることにより、外寸サイズの異なる半導体素子を対象としてサイズの異なるキャリアを用いる場合にも、解放爪の間隔を簡単に変更でき、キャリアの変更に柔軟且つ早急に対応することができるという効果を奏する。
【００３１】
なお、本発明が上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のキャリア組立装置は、簡単な操作で解放爪の間隔を変更できるラッチ間隔調整機構を設けることにより、外寸サイズの異なる半導体素子を対象としてサイズの異なるキャリアを用いる場合にも、解放爪の間隔を簡単に変更でき、キャリアの変更に柔軟且つ早急に対応することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るキャリア組立装置の実施の形態が使用される装置全体の概略斜視図である。
【図２】本発明に係るキャリア組立装置の実施の形態によって組立られるテストキャリアの分解斜視図である。
【図３】図２に示すテストキャリアが組立られたときの斜視図である。
【図４】図３に示すＸ−Ｘ断面図である。
【図５】図３に示すＹ−Ｙ断面図である。
【図６】図３に示すテストキャリアからキャリアフタを取り外す様子を説明するための模写図である。
【図７】本発明に係るキャリア組立装置の実施の形態のラッチ解放機構およびラッチ間隔調整機構の構成を示す図であり、（ａ）は、正面図であり、（ｂ）は、側面図であり、（ｃ）は、上面図である。
【図８】図７（Ｃ）に示す溝の拡大図である。
【図９】図７に示す解放爪軌道溝と解放爪との軌跡の関係を描写した図である。
【図１０】図７に示すラッチ解放機構の代表的部材を抜出した組立て斜図である。
【図１１】図７に示すラッチ解放機構によるラッチ解放動作を説明するための説明図であり、（ａ）は、ラッチ間隔調整前を示し、（ｂ）は、ラッチ間隔調整後を示す。
【図１２】図３に示すテストキャリアからキャリアフタを抜き取るまでの一連の動作を説明するための説明図である。
【図１３】従来のテストキャリアからのＩＣ抜き取り動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０１  フタ取りハンド
１０２ａ、ｂ  解放爪
１０３ａ、ｂ  解放爪保持部
１０４ａ、ｂ  解放爪駆動伝達部
１０５ａ、ｂ  解放爪軌道溝
１０６ａ、ａ’、ｂ、ｂ’  解放爪軌道ガイド
１０７ａ、ｂ  ベアリング
１０８  ガイドネジ
１０９ａ、ｂ  連結部
１１０  ガイド
１１１  エアーシリンダー
１１２  エアーシリンダー軸
１１３  移動ハンドベース
１１４  溝
１１５  ラッチ間隔調整ダイヤル
１１６ａ、ｂ  バネ引掛け部
１１７  バネ
【図１】
0003794319.tif 000002
【図２】
0003794319.tif 000003
【図３】
0003794319.tif 000004
【図４】
0003794319.tif 000005
【図５】
0003794319.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003794319.tif 000010
【図１０】
0003794319.tif 000011
【図１１】
0003794319.tif 000012
【図１２】
0003794319.tif 000013
【図１３】
0003794319.tif 000014