WO2004106944A2

WO2004106944A2 - 電子部品試験装置

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Publication number: WO2004106944A2
Application number: PCT/JP2004/007362
Authority: WO
Inventors: Kazuyuki Yamashita; Akihiko Ito
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2004-12-09
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Also published as: US20060290369A1; TW200506394A; WO2004106944A3; AU2003241973A1; TWI335992B; KR100751842B1; JPWO2004106944A1; JP4331165B2; KR20060009362A; CN1788206A; WO2004106953A1; CN100498361C

Abstract

ＩＣチップ（ＩＣ）の入出力端子（ＨＢ）をテストヘッド（１５０）のコンタクト部（１５１）へ押し付けてテストを行う電子部品試験装置であって、ＩＣチップ（ＩＣ）の入出力端子（ＨＢ）が導出していない背面を、当該背面より大きく、実質的に平滑な保持面（１１４）に保持する保持部（１１３）をテストプレート本体部（１１１）に揺動可能に保持したテストプレート（１１０）を備え、テスト時に、保持部（１１３）の側面（１１３ｂ）が、コンタクト部（１５１）の周囲に設けられたガイド面（１５３）に案内されながら、保持部（１１３）に保持された状態のＩＣチップ（ＩＣ）が、コンタクト部のコンタクトピンに押し付けられる。

Description

明細書

電子部品試験装置

技術分野

[0001] 本発明は、半導体集積回路素子などの各種電子部品（以下、代表的に ICチップとも称する。）をテストするための電子部品試験装置に関し、特に多品種の被試験電子部品に容易に対応することが可能な電子部品試験装置に関する。

背景技術

[0002] ハンドラ（Handler)と称される IC試験装置（電子部品試験装置）では、トレイに収納した多数の ICチップをハンドラ内に搬送し、各 ICチップ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、試験が終了すると各 ICチップをテストヘッドから払い出し、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] 一般的に、比較的長いテストタイムを必要とするメモリ用の ICチップ（以下、メモリ IC とも称する。）を試験対象とした電子部品試験装置 (以下、メモリ IC用試験装置とも称する。）では、試験前後において、試験前 Z試験済の ICチップを収納するためのトレィ (以下、カスタマトレイとも称する。）と、電子部品試験装置内を循環搬送されるトレイ (以下、テストトレイとも称する。）との間で多数の ICチップを載せ替え、当該 ICチップをテストトレイに搭載した状態で、高温又は低温環境下のチャンバ内を通過させて一 5 5— 150°C程度の高温又は低温を印可しながら、テストヘッドに同時に押し付けることによりテストが行われている。

[0004] このようなメモリ IC用試験装置に用いられるテストトレイとして、各 ICチップを保持する複数のインサートを設け、 ICチップをテストヘッドに押し付ける際に、各インサートに形成されたガイド孔に、テストヘッドのコンタクト部に設けられたガイドピンを揷入し、 I Cチップの入出力端子とコンタクト部のコンタクトピンとの正確な位置決めを行うことにより、テスト時のミスコンタクトの防止が図られているものが知られている（例えば、特許文献 1参照)。

[0005] し力ながら、このようなテストトレイに設けられた各インサートは、 ICチップの外形形状を基準として当該 ICチップの動きを拘束するように設計されており、品種毎の IC チップの外形形状に依存した、いわゆる専用品となっている。そのため、 ICチップの品種毎に対応したインサートを具備したテストトレィを予め用意しておく必要があり、試験対象である ICチップの品種が切り替わる毎に当該品種に対応したテストトレイに交換する必要がある。従って、このようなテストトレィを用いたメモリ IC用試験装置では、 ICチップの品種切替時の交換時間の短縮化を図ることが出来ず、特に多品種少量試験においては効率化を図ることが出来ない。

[0006] これに対し、メモリ ICに比して短いテストタイムで済むロジック用の ICチップを対象とした電子部品試験装置 (以下、ロジック IC用試験装置とも称する。）として、上記のようなテストトレィを用いずに、 CCDカメラ及び画像処理装置等を用いて、各 ICチップのコンタ外部に対する相対的位置を演算し、当該演算結果に基づいて、当該 ICチップの相対的位置を移動手段により高精度に位置決めすることにより、 ICチップの外形形状に依存せずにテスト時のミスコンタクトの防止を図るものが知られている（例えば、特許文献 2参照)。

[0007] このような ICチップの外形形状に依存しなレ、画像処理により位置決め手法をメモリ I c用試験装置に採用して、テストトレィを不要とすることにより、品種対応の容易化を図ることが一つの対策として考えられる。

[0008] し力しながら、メモリ IC用試験装置では、ロジック IC用試験装置と異なり、当該装置全体におけるスループットを高めるために、多数の ICチップを同時に試験を行う必要があり、即ち、同時に試験可能な数 (以下、同時測定数とも称する。）を多く確保する必要があるので、上記の手法をメモリ IC用試験装置に採用した場合には、各コンタクト部に対して CCDカメラ及び移動手段等をそれぞれ設置しなければならず、即ち、コンタクト部の数に対応した数の CCDカメラ及び移動手段等が必要となり、当該装置の巨大化を招くと共に設備コストも増大するため、現実的ではない。

[0009] また、上記の手法を採用した場合には、高温又は低温の環境下のチャンバ内に C CDカメラを設置することとなり、このような環境下での CCDカメラの正常な動作は期待出来ず、ミスコンタクトの防止を十分に図ることは出来なレ、。従って、上記のような画像処理による高精度な位置決め手法を、メモリ IC用試験装置に単純に採用することは出来ない。

特許文献 1 :特開 2001 - 33519号公報

特許文献 2：国際公開第 03/075023号パンフレット

発明の開示

[0010] 本発明は、電子部品をテストするための電子部品試験装置に関し、特に、多品種の被試験電子部品に容易に対応することが可能な電子部品試験装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、被試験電子部品の入出力端子をテストヘッドのコンタクト部に押し付けて試験を行う電子部品試験装置であって、前記被試験電子部品を保持するための実質的に平滑な保持面を有するテストプレートと、前記テストプレートの保持面に前記被試験電子部品を移動させ、前記コンタクト部の配列に相対的に対応するように前記被試験電子部品を載置する移動手段と、を少なくとも備え、前記コンタクト部の配列に対応した状態で、前記テストプレートの保持面が前記被試験電子部品を保持し、前記被試験電子部品の試験が行われる電子部品試験装置が提供される。

[0011] 本発明では、従来のテストトレイに代えて、実質的に平滑な保持面を有するテストプレートを採用し、このフラットな保持面で、被試験電子部品を保持することにより、被試験電子部品の外形形状に依存せずに被試験電子部品を保持することが可能となり、被試験電子部品の品種毎に当該テストプレートを用意する必要がなくなり、品種切替時の交換を不要とすることが出来るので、多品種の被試験電子部品の対応を著しく容易とすることが可能となる。また、このテストプレートの保持面力コンタクト部の配列に対応した状態で被試験電子部品を把持することにより、同時測定数を多く確保する必要のあるメモリ IC用試験装置において、多品種の被試験電子部品の対応を著しく容易とすることが可能となる。

[0012] 前記テストプレートの保持面は、前記被試験電子部品を吸着する吸着手段を有することが好ましい。

[0013] テストプレートの保持面に吸着手段を設けて、当該吸着手段が被試験電子部品を吸着して保持することにより、被試験電子部品を確実に保持することが可能になると共に、多品種の被試験電子部品に容易に対応可能な電子部品試験装置の構造の簡素化を図ることが可能となる。

[0014] また、前記テストプレートの保持面は、前記被試験電子部品の入出力端子が鉛直上向きの状態で、前記被試験電子部品を保持することが好ましい。

[0015] 被試験電子部品の入出力端子が鉛直上向きに向いた状態で、テストプレートの保持面が被試験電子部品を保持することにより、重力の作用を活用して安定して被試験電子部品を保持することが可能となる。

[0016] 前記テストプレートは、揺動可能に設けられた保持部を有し、前記テストプレートの保持面は、前記保持部に形成されていることが好ましい。

[0017] テストプレートに保持部を揺動可能に設け、当該保持部に被試験電子部品を保持する保持面を形成することにより、テストヘッド及びテストプレートの機械的な橈みや傾き、或いは、被試験電子部品に印加される熱ストレスによる熱膨張/収縮等に起因するコンタクト時の誤差を吸収することが可能になる。

[0018] 前記コンタクト部の周囲にガイド部が設けられており、前記テストプレートの保持部力前記ガイド部に案内されることが好ましい。

[0019] コンタクト部の周囲にガイド部を設け、コンタクト時に当該ガイド部が保持部を案内することにより、被試験電子部品をコンタクト部に対して正確に位置決めすることが可能となる。

[0020] 前記ガイド部は、相互に非平行な方向に広がっている少なくとも 2つのガイド面を有することが好ましい。

[0021] ガイド部に相互に非平行である少なくとも 2つの方向に広がっているガイド面を具備させ、被試験電子部品とコンタクト部との接触に際して当該 2つのガイド面にテストプレートの保持部を当接させることにより、被試験電子部品をコンタクト部に対して安定して位置決めすることが可能となる。

[0022] 前記電子部品試験装置は、前記ガイド面に当接する前記保持部の側面から前記被試験電子部品までの距離が、前記コンタクト部の周囲のガイド面から前記コンタクト部までの距離と実質的に同一となるように、前記移動手段が、前記テストプレートの保持部に前記被試験電子部品を載置することが好ましい。 [0023] 保持部の側面から被試験電子部品までの距離力コンタクト部の周囲のガイド面からコンタ外部までの距離と実質的に同一となるように、移動手段が、保持部に前記被試験電子部品を載置し、コンタクト時に当該テストプレートの保持部の側面とコンタクト部の周囲のガイド面とが当接することにより、コンタクト部に対して被試験電子部品を正確に位置決めすることが可能となる。

[0024] 前記保持部の側面が前記ガイド面に当接するように、前記テストプレートの保持部を押圧する押圧手段をさらに備えていることが好ましい。

[0025] 電子部品試験装置に押圧手段をさらに設け、当該押圧手段により、上述のテストプレートの保持部をコンタクト部のガイド部に対して押圧することにより、当該保持部とガイド部とを密着させることが可能となり、被試験電子部品をコンタクト部に対してより正確に位置決めすることが可能となる。

[0026] 特に、前記押圧手段は、弾性部材を有しており、前記テストプレートに設けられていることが好ましい。例えばパネなどの弾性部材を有する押圧手段をテストプレートに設けることにより、多品種の被試験電子部品に容易に対応可能な電子部品試験装置の構造を簡素化することが可能となる。

[0027] 前記電子部品試験装置は、前記テストプレートの保持部を位置決めする位置決めプレートをさらに備え、前記位置決めプレートが前記テストプレートの保持部を位置決めした状態で、前記移動手段が、前記テストプレートの保持部に前記被試験電子部品を載置することが好ましぐ前記位置決めプレートは、前記テストプレートの保持部を挿入可能な開口部が、前記テストヘッドのコンタクト部の配列に相対的に対応するように形成されており、前記テストプレートの保持部の側面が前記位置決めプレートの開口部の内壁面に当接した状態で、前記移動手段が、前記テストプレートの保持部に前記被試験電子部品を載置することがより好ましい。

[0028] テストプレートの保持部を位置決めする位置決めプレートにより、被試験電子部品の保持部への載置時に、当該保持部を位置決めして拘束することにより、テストプレートに揺動可能に設けられた保持部の相互間の相対的な位置関係が規正されるので、移動手段による被試験電子部品の移動作業の作業性を向上させることが可能となる。 [0029] 前記テストプレートの保持部の側面が前記位置決めプレートの開口部の内壁面に当接するように、前記押圧手段は、前記テストプレートの保持部を押圧することが好ましい。

[0030] テストプレートの保持部を位置決めプレートの開口部に揷入するに際して、上述のテストプレートの保持部をコンタクト部のガイド部に当接させるために用いる押圧手段により、テストプレートの保持部を位置決めプレートの開口部の内壁面に当接させることにより、当該保持部と開口部の内壁面とを密着させることが可能となり、コンタクト部に対して被試験電子部品をより正確に位置決めすることが可能となる。

[0031] 前記電子部品試験装置は、前記被試験電子部品を保持した複数の前記テストプレートを、相互に独立して前記テストヘッドに移動させることが可能なプレート移動手段をさらに備えていることが好ましい。

[0032] これにより、移動手段による載置時間、熱ストレスの印加時間及びテストタイムを相互に吸収させることが出来るので、電子部品試験装置におけるスループットの向上を図ること力 S可言となる。

[0033] 前記電子部品試験装置は、前記移動手段による前記被試験電子部品の前記テストプレートの保持面への載置に際して、撮像手段及び画像処理手段を用いて、前記移動手段が前記被試験電子部品を位置決めすることが好ましい。

[0034] 特に、前記電子部品試験装置は、前記移動手段に把持される前の前記被試験電子部品の入出力端子が導出している前面を撮像する第 1の撮像手段と、前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の入出力端子が導出していない背面を撮像する第 2の撮像手段と、前記第 1の撮像手段及び前記第 2の撮像手段により撮像された画像情報から、前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の入出力端子の位置及び姿勢を算出し、当該算出結果に基づいて、前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の入出力端子の前記コンタクト部に対する相対的な位置及び姿勢を認識する画像処理手段と、を少なくとも備え、前記移動手段は、前記被試験電子部品の入出力端子が導出している前面を把持し、前記画像処理手段により認識された前記被試験電子部品の入出力端子の前記コンタクト部に対する相対的な位置及び姿勢に基づいて、前記被試験電子部品の位置及び姿勢を補正することがより好ましい。

[0035] さらに、前記画像処理手段は、前記第 1の撮像手段により撮像された画像情報から、前記移動手段に把持される前の前記被試験電子部品の外形形状の位置及び姿勢を算出し、前記第 1の撮像手段により撮像された画像情報から、前記移動手段に把持される前の前記被試験電子部品の入出力端子の位置及び姿勢を算出し、前記第 2の撮像手段により撮像された画像情報から、前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の外形形状の位置及び姿勢を算出し、これらの算出結果に基づいて、前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の入出力端子の位置及び姿勢を算出することがより好ましい。

[0036] また、前記電子部品試験装置は、前記移動手段に把持される前の状態の前記被試験電子部品の背面を撮像する第 3の撮像手段をさらに備え、前記画像処理手段は、前記第 1の撮像手段により撮像された画像情報から、前記移動手段に把持される前の前記被試験電子部品の入出力端子の位置及び姿勢を算出し、前記第 2の撮像手段により撮像された画像情報から、前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の外形形状の位置及び姿勢を算出し、前記第 3の撮像手段により撮像された画像情報から、前記移動手段に把持される前の前記被試験電子部品の外形形状の位置及び姿勢を算出し、これらの算出結果に基づいて、前記移動手段に把持された前記被試験電子部品の入出力端子の位置及び姿勢を算出しても良い。

[0037] このような画像処理を用いて、被試験電子部品を高精度に位置決めしながらテストプレートの保持面に載置することにより、コンタクト部と被試験電子部品とのミスコンタタトの防止を図ることが可能となる。

[0038] 前記電子部品試験装置は、記被試験電子部品の平面運動を拘束可能な拘束手段をさらに備え、前記移動手段は、前記拘束手段から前記テストプレートの保持面に前記被試験電子部品を移動させることが好ましい。この拘束手段としては、前記被試験電子部品を収容可能な凹部を例示することが出来、前記凹部の開口周縁は、テーパ状に広がって開口していることが好ましい。また、前記移動手段は、前記被試験電子部品から導出する全ての前記入出力端子を包含する大きさを持つ吸着パッドを有することが好ましぐさらに、前記凹部の底面には、当該凹部に収容された前記被試験電子部品を吸着可能な吸着ノズノレが設けられており、前記凹部に収容された前記被試験電子部品を前記吸着ノズルが吸着を維持した状態で、当該被試験電子部品に前記移動手段の前記吸着パッドが当接して吸着し、その後に、前記吸着ノズノレの吸着を解除することが好ましい。また、前記拘束手段は、前記テストヘッドのコンタクト部の配列に相対的に対応するように配置されていると共に、前記移動手段の吸着パッドも、前記テストヘッドのコンタクト部の配列に相対的に対応するように配置されていることが好ましい。

[0039] 凹部等の拘束手段により平面運動が拘束された状態の被試験電子部品を移動手段が把持し、当該移動手段が拘束手段からテストプレートの保持面に被試験電子部品を移動させることにより、上述のような画像処理による位置決めに代えて、被試験電子部品のテストプレートの保持面への載置に際して、拘束手段により被試験電子部品を機械的に位置決めすることが可能となる。この機械的な位置決めにより、テストプレートの保持面への被試験電子部品の迅速な移動が可能となり、テスト効率を向上させることが可能となる。

[0040] また、画像処理による位置決め機能と拘束手段による機械的な位置決め機能との両方の機能を一つの電子部品試験装置が具備することにより、例えば、最も数の多レ、品種の被試験電子部品をテストプレートの保持面に移動させる際には、機械的な手法で迅速に位置決めを行うことによりテスト効率を向上させるのに対し、その他の品種の ICチップを移動させる際には、画像処理を用いた位置決めにより多品種の IC チップの試験に対応することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0041] [図 1]図 1は、本発明の第 1実施形態に係る電子部品試験装置の概略平面図である。

[図 2]図 2は、図 1の Π-Π線に沿う概略断面図である。

[図 3]図 3は、図 1に示す電子部品試験装置内における ICチップの搬送経路を示す概念図である。

[図 4]図 4は、図 1の IV-IV線に沿うァライメント部の要部断面図である。

[図 5]図 5は、本発明の第 1実施形態に係る電子部品試験装置の ICチップの位置決めのための画像処理装置及びその周辺のブロック図である。 [図 6]図 6は、図 1に示す電子部品試験装置における位置決めプレートの全体平面図及び開口部の拡大図である。

[図 7]図 7は、本発明の第 2実施形態に係るァライメント部の要部断面図である。

[図 8A]図 8Aは、図 1の II-II線に沿うチャンバ部の要部断面図である。

[図 8B]図 8Bは、図 8Aに対して直交する方向のチャンバ部の要部断面図である。

[図 9]図 9は、複数のコンタクト部が配列された、図 1に示す電子部品試験装置におけるテストヘッドの全体平面図及びコンタクト部の拡大図である。

[図 10]図 10は、図 1に示す電子部品試験装置におけるテストプレートの全体平面図及び保持部の拡大図である。

[図 11]図 11は、図 9に示すテストヘッドのコンタクト部に、図 10に示すテストプレートの保持部に保持された ICチップを押し付ける前の状態を示す図である。

[図 12]図 12は、図 6に示す位置決めプレートの開口部に、図 10に示すテストプレートの保持部を挿入した状態を示す平面図である。

[図 13]図 13は、図 12の xm-xm線に沿う断面図であり、位置決めプレートの開口部にテストプレートの保持部を挿入する前の状態を示す図である。

[図 14]図 14は、画像処理装置及び IC移動装置による ICチップの位置決めの手順を示すフローチャートである。

[図 15]図 15は、第 1のカメラが ICチップの前面を撮像している状態を示す図である。

[図 16]図 16は、図 15において第 1のカメラにより撮像された画像を示す図である。

[図 17]図 17は、 IC移動装置が ICチップを把持した状態を示す図である。

[図 18]図 18は、移動手段に把持された ICチップの背面を第 2のカメラが撮像している状態を示す図である。

[図 19]図 19は、図 18において第 2のカメラにより撮像された画像を示す図である。

[図 20]図 20は、第 1のカメラがテストプレートの保持部を撮像している状態を示す図である。

[図 21]図 21は、図 20において第 1のカメラにより撮像された画像を示す図である。

[図 22]図 22は、 IC移動装置が ICチップを位置決めしている状態を示す図である。

[図 23]図 23は、移動手段が ICチップをテストプレートの保持部に載置している状態を示す図である。

[図 24]図 24は、 ICチップを保持した状態のテストプレートの保持部の平面図である。

[図 25]図 25は、 IC移動装置が ICチップをテストプレートの各保持部に順次載置している状態を示す図である。

[図 26]図 26は、テストプレートに保持された各 ICチップを、テストヘッドのコンタクト部に同時に押し付けている状態を示す図である。

[図 27]図 27は、本発明の第 3実施形態に係る電子部品試験装置における第 2の IC 搬送装置及び IC移動装置を示す断面図である。

[図 28A]図 28Aは、本発明の第 3実施形態に係る電子部品試験装置における IC移動装置の吸着パッド及び第 2の IC装置の凹部の拡大断面図である。

[図 28B]図 28Bは、図 28Aの上部平面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0042] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

[0043] 本発明の第 1実施形態の電子部品試験装置 1は、複数 (本実施形態においては 64 個）の ICチップ（図 1一図 28Bにおいて符号「IC」で示す。）をテストプレート 110上に保持した状態で、テストヘッド 150に設けたコンタクト部 151に搬送して同時に試験を行レ、、試験が終了したら各 ICチップをテスト結果に従って分類して所定のトレイに格納する動作を実行するものであり、試験すべき部品としての ICチップに、常温よりも高レ、温度状態（高温)又は低レ、温度状態（低温）の熱ストレスを与えた状態で試験するための装置である。

[0044] 図 1、図 2及び図 3に示すように、本実施形態の電子部品試験装置 1は、これから試験を行う ICチップを格納し、また試験済の ICチップを分類して格納する IC格納部 20 0と、 IC格納部 200から供給される試験前の ICチップをァライメント部 400に送り込み、またチャンバ部 100で試験が行われた試験済の ICチップを分類して IC格納部 200 に払い出すローダ/アンローダ部 300と、 ICチップの位置決めを行うと共に当該 IC チップをチャンバ部 100に送り込み、またチャンバ部で試験が行われた試験済の IC チップをローダ/アンローダ部 300に払い出すァライメント部 400と、テストヘッド 150 を含み、 ICチップに熱ストレスを与えた状態で当該 ICチップの試験を行うチャンバ部 100と、から構成されている。

[0045] なお、 IC格納部 200は、装置基盤 10の下方に位置しているため、図 1において図示されていない。また、図 3は本実施形態の電子部品試験装置における試験用 ICチップの取り廻し方法を理解するための概念図であって、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。

[0046] 電子部品試験装置 1に収容される前の ICチップは、カスタマトレィ（不図示）内に多数収容されており、その状態で、図 2及び図 3に示す電子部品試験装置 1の IC収容部 200へ供給される。そして、当該 IC収容部 200のカスタマトレイから試験前の ICチップがローダ/アンローダ部 300によりァライメント部 400に順次供給され、当該ァラィメント部 400においてテストヘッド 150のコンタクト部 151に対する ICチップの相対的な位置決めがされながら、チャンバ部 100の載置位置 101にあるテストプレート 11 0の各保持部 112に順次載置される。そして、このテストプレート 110が、印加位置 10 2に移動し、当該テストプレート 110に保持された状態で各 ICチップに高温又は低温の熱ストレスを与えられた後に、当該テストプレート 110がテスト位置 103に移動する。そして、当該テスト位置 103において、テストヘッド 150により複数の ICチップに対して適切に動作するか否かの試験 (検査）が同時になされ、当該試験結果に応じて分類される。以下、電子部品試験装置 1の内部について、個別に詳細に説明する。

[0047] IC収容部 200

この電子部品試験装置 1の IC収容部 200は、図 2及び図 3に示すように、試験前の ICチップを収容したカスタマトレィを格納した試験前 ICトレイ供給用ストツ力 201と、試験済の ICチップを収容するための空のカスタマトレィを格納した空トレイ供給用ストッカ 202と、試験済の ICチップを満載に収容したカスタマトレィを格納する試験済 IC トレィ格糸内用ストッカ 203と、各ストツ力 201 203の間でカスタマトレィを搬送するトレィ搬送装置 210と、を備えている。

[0048] この IC格納部 200では、カスタマトレイに収容された試験前の ICチップの試験前 IC トレイ供給用ストッカ 201からローダ/アンローダ部 300への供給と、テストヘッド 150 によるテストが完了した試験済の ICチップのローダ/アンローダ部 300から試験結果に応じた試験済 IC収容用ストツ力 203への払い出しと、が行われる。 [0049] 図 3に示す試験前 ICトレイ供給用ストツ力 201には、これから試験が行われる ICチップが格納されたカスタマトレイが積層されて保持されている。また、試験済 ICトレィ格納用ストツ力 203には、試験を終えて分類された ICチップが収容されたカスタマトレィが積層されて保持されている。これに対し、空トレイ供給用ストツ力 202には、 ICチップを一切収容してレヽなレ、空のカスタマトレイが収容されてレ、る。

[0050] なお、本実施形態においては、チャンバ部 100において、 ICチップの入出力端子 HBが鉛直上向きの状態で試験が行われるため、この IC収納部 200において供給 Z 分類される試験前 Z試験済の ICチップは、その入出力端子 HBが導出している前面 (以下単に、 ICチップの前面とも称する。これに対して入出力端子 HBが導出していない背面を、以下単に、 ICチップの背面とも称する。）が鉛直上向きとなる姿勢でカスタマトレイに収容されており、この姿勢で試験前 ICトレイ供給用ストッカ 201及び試験済 ICトレイ格納用ストッカ 203に格納されている。

[0051] また、これら試験前 ICトレイ供給用ストツ力 201、空トレイ供給用ストツ力 202及び試験済 ICトレイ格納用ストッカ 203は、いずれも略同じ構造にしてあるので、例えば、試験前 ICトレイ供給用ストツ力 201ゃ空トレイ供給用ストツ力 202の部分を、試験済 ICトレイ格納用ストツ力 203として使用することや、その逆も可能である。従って、本試験装置 1では、各ストツ力 201— 203の数を必要に応じて容易に変更することが出来る

[0052] 図 3に示すように本実施形態では、試験前 ICトレイ供給用ストツ力 201として、 2個のストツ力 STK— Bが設けてある。ストッカ STK— Bの隣りには、空トレイ供給用ストツ力 202として、 2個の空ストツ力 STK— Eが設けてある。さらにその隣りには、試験済 ICトレイ格糸内用ス卜ッ力 203として、 8個のス卜ッ力 STK_1、 STK-2,一、 STK—8を設けてあり、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してある。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、或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。

[0053] この IC格納部 200の上方の電子部品試験装置 1の装置基盤 10には、試験前の IC チップを収容したカスタマトレイが位置する 2つの供給用窓部 301と、試験済の ICチップを収容するためのカスタマトレイが位置する 4つの払出用窓部 302が形成されており、当該各窓部 301、 302の下方には、カスタマトレィを昇降させるための昇降テーブル (不図示）がそれぞれ設けられている。そして、各供給用窓部 301には、試験前 I Cトレイ供給用ストツ力 201から供給された、試験前の ICチップを搭載したカスタマトレイカ昇降エレベータにより上昇して、ローダ/アンローダ部 300の領域内に位置している。これに対し、各払出用窓部 302には、空トレイ供給用ストツ力 202から供給された空のカスタマトレイが、昇降エレベータにより上昇して、ローダ Zアンローダ部 30 0の領域内に位置している。そして、後述するように、ローダ Zアンローダ部 300の第 1の IC搬送装置 310により、各供給用窓部 301に位置するカスタマトレイから、試験前の ICチップがローダ Zアンローダ部 300に供給され、また各払出用窓部 302に位置するカスタマトレイに、試験済の ICチップがローダ Zアンローダ部 300から払い出される。

[0054] この IC格納部 200に設けられたトレイ搬送装置 210は、図 2に示すように、 X軸方向に沿って設けられた X軸方向レール 211と、当該 X軸方レール 211に沿って X軸方向に摺動可能であり、下端部に装着された吸着パッドを Z軸方向に昇降可能な Z軸方向ァクチユエータ（不図示）を有する可動ヘッド 212と、を備えてレ、る。

[0055] このトレィ搬送装置 210は、試験前 ICトレイ供給用ストツ力 201から供給用窓部 301 の下方に具備された昇降テーブルに、試験前の ICチップを収容したカスタマトレィを搬送したり、当該供給用窓部 301で全ての試験前の ICチップが供給され、空となつたカスタマトレィを空トレイ供給用ストツ力 202に搬送したり、当該空トレイ供給用ストツ力 202から払出用窓部 302の下方に具備された昇降テーブルに搬送したり、当該払出用窓部 302にて試験済の ICチップを満載に収容したカスタマトレィを、試験結果に応じて試験済 ICトレイ格納用ストッカ 203に分類 '搬送したりして、 IC格納部 200内におレ、てカスタマトレィを循環させる。

[0056] ローダ Zアンローダき B300

この電子部品試験装置 1のローダ Zアンローダ部 300は、図 1、図 2及び図 3に示すように、各窓部 301、 302に位置するカスタマトレイとローダ Zアンローダ部 300の領域内に位置する第 2の IC搬送装置 320との間で試験前/試験済の ICチップを順次搬送する第 1の IC搬送装置 310と、ローダ/アンローダ部 300の領域とァライメント部 400の領域との間で試験前/試験済の ICチップを搬送する 2組の第 2の IC搬送装置 320と、を備えている。

[0057] このローダ/アンローダ部 300では、試験前の ICチップの IC格納部 200カァライメント部 400への供給と、テストが完了した試験済の ICチップのァライメント部 400から IC格納部 200への払い出しと、が行われる。

[0058] このローダ/アンローダ部 300に設けられた第 1の IC搬送装置 310は、図 1及び図

2に示すように、装置基盤 10上に架設された 2本の Y軸方向レール 311と、この 2本のレール 311によって各窓部 301、 302と第 2の IC搬送装置 320との間を往復移動可能な可動アーム 312と、この可動アーム 312によってそれぞれ支持され、可動ァーム 312に沿って X軸方向にそれぞれ独立して往復移動可能な 2つの可動ヘッド 313 とを備えており、各供給用窓部 301及び各払出用窓部 302と、ローダ Zアンローダ部 300の領域内にある 2組の第 2の IC搬送装置 320と、を包含する範囲を動作範囲としている。

[0059] この第 1の IC搬送装置 310の各可動ヘッド 313には、 Z軸方向ァクチユエータ（不図示）により Z軸方向に昇降可能な複数の吸着パッドが下向きにそれぞれ装着されている。そして、この可動ヘッド 313の吸着パッドが空気を吸引しながら移動することにより、試験前の ICチップにおいては、供給用窓部 301に位置するカスタマトレイから試験前の ICチップの前面を把持し、当該 ICチップをいずれかの第 2の IC搬送装置 3 20に搬送する。また、試験済の ICチップにおいては、いずれかの第 2の IC搬送装置 320から試験済の ICチップの前面を把持し、試験結果に従って当該 ICチップをいずれかの払出用窓部 302に位置するカスタマトレイに搬送する。こうした吸着パッドは、各可動ヘッド 313に対して例えば 8個程度装着されており、一度に 8個の ICチップを搬送することが可能となっている。

[0060] このローダ/アンローダ部 300に設けられた 2組の第 2の IC搬送装置 320は、いずれも装置基盤 10上に架設された Y軸方向レール 321と、このレール 321に沿って Y 軸方向に往復移動可能である可動ヘッド 322とをそれぞれ備えており、後述するァラィメント部 400の IC移動装置 410が有する 2組の可動ヘッド 413に対応するようにそれぞれ設けられている。 [0061] 各第 2の IC搬送装置 320の可動ヘッド 322は、試験前の ICチップを保持する供給用保持部 323と、試験済の ICチップを保持する払出用保持部 324と、を備えており、この供給用保持部 323及び払出用保持部 324は、周縁に傾斜面がそれぞれ形成された 8個の窪み部 323bを有し、 8個の被試験 ICチップを保持可能となっている。一般的に、カスタマトレイに収容された状態における ICチップの位置は、大きなバラッキをもっているが、このように、供給用保持部 323の各窪み部 323bに傾斜面を形成することにより、第 1の IC搬送装置 310の可動ヘッド 313が試験前の ICチップを落とし込むと、当該傾斜面で ICチップの落下位置が修正され、これにより、 8個の試験前の ICチップの相互の位置が定まるように位置及び姿勢が修正される。なお、各保持部 323、 324の窪み部 323bは、後述する第 3実施形態における凹部 323b'のように ICチップの平面運動をも拘束するものではなぐ ICチップの外形に対して余裕をもつて大きく形成されている。

[0062] また、各払出用保持部 324の凹部の底面には、例えば、ヒータ（不図示）等が装着されており、チャンバ部 100内で低温に印加された試験済の ICチップが当該チャンバ部 100外に払い出されて常温に曝された際の、当該 ICチップの結露や霜の付着が防止されている。

[0063] なお、各第 2の IC搬送装置 320の可動ヘッド 322の各保持部 323、 324は、上記のような凹部の代わりに、例えば各保持部 323、 324を実質的に平滑な平面にすると共に当該平面に開口した吸着ノズノレを具備させて保持するようにしても良ぐ或いは、窪み部 323bの底面に吸着ノズルを具備しても良い。

[0064] このように、本実施形態においては、第 1の IC搬送装置 310に 2つの可動ヘッド 31 3を設けることにより、例えば、一方の可動ヘッド 313が、供給用窓部 301に位置するカスタマトレイから試験前の ICチップを把持している間に、他方の可動ヘッド 313が、払出用窓部 302に位置するカスタマトレイに試験済の ICチップを分類して載置することが出来るので、相互の作業時間を吸収することが可能となり、電子部品試験装置 1 におけるスループットの向上を図ることが可能となる。

[0065] また、本実施形態においては、 2組の第 2の IC搬送装置 320を設けることにより、例えば、一方の第 2の IC搬送装置 320が、ァライメント部 400の領域内に位置して、後述する IC移動装置 410による位置決め及び載置作業が行われている間に、他方の第 2の IC搬送装置 320が、ローダ/アンローダ部 300の領域内に位置して、第 1の I C搬送装置 310による搬送作業を行うことが出来るので、相互の作業時間を吸収することが可能となり、電子部品試験装置 1におけるスループットの向上を図ることが可能となっている。

[0066] 、部 400

この電子部品試験装置 1のァライメント部 400は、図 1、図 2及び図 4に示すように、ァライメント部 400の領域内に位置する第 2の IC搬送装置 320からチャンバ部 100内のテストプレート 110との間で試験前/試験済の ICチップを移動させる IC移動装置 4 10 (移動手段）と、 IC移動装置 410に把持された状態の試験前の ICチップを撮像する 2つの第 2のカメラ 420 (第 2の撮像手段）と、 IC移動装置 410により試験前の ICチップが載置されるテストプレート 110の保持部 113を位置決めする位置決めプレート 430と、を備えてレヽる。

[0067] このァライメント部 400では、ァライメント部 400の領域内に位置する第 2の IC搬送装置 320力チャンバ部 100の載置位置 101に位置するテストプレート 110への試験前の ICチップの移動と、当該移動中における試験前の ICチップの位置決めと、チヤンバ部 100にてテストが完了した試験済の ICチップのテストプレート 110からァライメント部 400の領域内に位置する第 2の IC搬送装置 320への移動と、が行われる。

[0068] このァライメント部 400に設けられた IC移動装置 410は、装置基盤 10上に架設された 2本の X軸方向レール 411と、この 2本のレール 411に沿って、それぞれ独立して X 軸方向に往復移動可能な 2つの可動アーム 412と、各可動アーム 412によってそれぞれ支持され、各可動アーム 312に沿って Y軸方向に往復移動可能な 2つの可動へッド 413と、を備えており、ァライメント部 400の領域内に位置する第 2の IC搬送装置 320と、チャンバ部 100の載置位置 101に位置するテストプレート 110と、の間を包含する範囲を動作範囲としている。なお、この IC移動装置 410は、図 5に示す制御装置 416により同一のレール 411上で可動アーム 412が相互に干渉することのないよう制御されている。

[0069] また、この IC移動装置 410の各可動ヘッド 413は、下端部に装着された吸着 414aにより ICチップの前面を把持する把持部 414と、光軸が鉛直下向きとなるような姿勢で装着され、 ICチップの前面を撮像可能な、例えば、 CCDカメラ等の第 1のカメラ 415 (第 1の撮像手段）とをそれぞれ有してレ、る。

[0070] さらに、これら可動ヘッド 413が有する各把持部 414は、モータ等により Z軸を中心とした回転動作が相互に独立して可能であると共に、 Z軸方向ァクチユエータ（不図示）により昇降動作が相互に独立して可能となっている。従って、各可動アーム 412 は、第 2の IC搬送装置 320とテストプレート 110との間の 1回の往復移動動作で、 2個の試験前 ICチップを位置決め '移動させることが可能となっている。なお、本実施形態においては、 IC移動装置 410の一つの可動ヘッド 413に対して 2つの把持部 414 を設けるように説明したが、本発明においては、特にこれに限定されることなぐ当該 I C移動装置 410に要求される作業時間等に応じて、一つの可動ヘッド 413に対して一つ或いは 3つ以上の把持部 414を設けても良い。

[0071] このように、本実施形態においては、 IC移動装置 420が相互に独立して移動可能な 2つの可動ヘッド 413を備えていることにより、 ICチップの位置決め及び移動動作を相互に独立して遂行することが出来るので、相互の作業時間を吸収することが可能となり、電子部品試験装置 1におけるスループットの向上を図ることが可能となっている。

[0072] このァライメント部 400に設けられた各第 2のカメラ 420は、例えば、 CCDカメラ等であり、図 1及び図 4に示すように、その光軸が鉛直上向きとなるような姿勢で、各第 2の IC搬送装置 320と位置決めプレート 430との間の装置基盤 10内に坦め込まれており、 IC移動装置 410により把持された状態の ICチップの背面を撮像可能となっている

[0073] この第 2のカメラ 420と、 IC移動装置 410の各可動ヘッド 413に装着された第 1の力メラ 415とは何れも、図 5に示すように、例えば画像処理用プロセッサ等を備えた画像処理装置 450に接続されており、さらに、当該画像処理装置 450は、 IC移動装置 41 0の動作を制御する制御装置 416に接続されている。なお、第 1のカメラ 415と第 2のカメラ 420とは、例えば電子部品試験装置 1の起動時等に相互に撮像することにより、それぞれの画像上の座標系が相対的に関連付けられている。 [0074] このァライメント部 400に設けられた位置決めプレート 430は、図 6に示すように、実質的に平滑な平板状のプレート本体部 431に、当該プレート本体部 431を厚さ方向に貫通するような、 4行 16列に配列された 64個の開口部 432が形成されており、図 2 及び図 4に示すように、チャンバ部 100の載置位置 101の上方の装置基盤 10に固定されている。

[0075] なお、この位置決めプレート 430の各開口部 432と、テストヘッド 150の各コンタクト部 151と、テストプレート 110の各保持部 113との相対的位置関係は、後述のチャンバ部 100の説明におレ、て詳述するが、当該位置決めプレート 430の開口部 432は、テストプレート 110の保持部 113を揷入可能な大きさを有しており、 IC移動装置 410 が試験前の ICチップをテストプレート 110に載置する際には、当該テストプレート 110 がチャンバ部 100内の載置位置 101に位置すると共に上昇して位置決めプレート 43 0の背面に接触し、テストプレート 110の各保持部 113が、位置決めプレート 430の対応する開口部 432に挿入されている。また、当該位置決めプレート 430の開口部 4 32は、テストヘッド 150のコンタクト部 151の配列に対応するように配置されている。

[0076] このァライメント部 400における試験前の ICチップの位置決め及び移動動作は、先ず、第 2の IC搬送装置 320によりァライメント部 400の領域内に搬送された ICチップの上方に、 IC移動装置 410の可動ヘッド 413が移動し、当該可動ヘッド 413に装着された第 1のカメラ 415が、試験前の ICチップの前面を撮像し、次に、可動ヘッド 413 力当該 ICチップを把持して第 2のカメラ 420上に移動させ、当該第 2のカメラ 420が、当該 ICチップの背面を撮像する。

[0077] そして、画像処理装置 450が、第 1のカメラ 415により撮像された画像情報から、可動ヘッド 414に把持される前の ICチップの外形形状の位置及び姿勢と、把持される前の ICチップの入出力端子 HBの位置及び姿勢とを抽出し、当該抽出結果に基づいて、把持される前の ICチップの外形形状に対する入出力端子 HBの相対的な位置及び姿勢を算出する。この際、画像処理装置 450は、第 1のカメラ 415自体が独自に有する第 1の座標系を基準として、 ICチップの外形形状の位置及び姿勢と、入出力端子 HBの位置及び姿勢とを抽出する。

[0078] 次に、画像処理装置 450は、第 2のカメラ 420により撮像された画像情報から、可動ヘッド 414に把持された状態の当該 ICチップの外形形状の位置及び姿勢を抽出する。この際、画像処理装置 450は、第 2のカメラ 420自体が独自に有する第 2の座標系を基準として、 ICチップの外形形状の位置及び姿勢を抽出する。

[0079] 次に、画像処理装置 450は、これらの算出結果から、可動ヘッド 413に把持された状態の ICチップの入出力端子 HBの位置及び姿勢を判断する。この際、上述の通り、例えば電子部品試験装置 1の起動時等に、第 1のカメラ 415の第 1の座標系と、第 2のカメラ 420の第 2の座標系とが相対的に関連付けられていることにより、各カメラ 4 15、 420が独自に有する座標系を基準としてそれぞれ抽出された ICチップの外形形状及び入出力端子 HBの位置及び姿勢から、可動ヘッド 414に把持された状態の入出力端子 HBの位置及び姿勢を算出することが可能となっている。

[0080] このように、本実施形態では、第 1のカメラ及び第 2のカメラにより撮像された画像情報から、 IC移動装置により把持された状態の入出力端子の位置及び姿勢を判断することにより、多品種の ICチップの対応の容易化のために IC移動装置が ICチップの前面を保持して移動させるに際して、 ICチップの入出力端子と第 1のカメラとの間に I C移動装置が介在して、 IC移動装置に把持された状態の ICチップの入出力端子の位置及び姿勢を撮像することが出来ないような場合であっても、画像処理による ICチップの高精度な位置決めが可能となる。

[0081] 次に、第 1のカメラ 415がテストプレート 110の保持部 113の上方に位置するように、可動ヘッド 413が移動し、第 1のカメラ 415が、 ICチップを載置するテストプレート 1 10の保持面 114を撮像する。そして、画像処理装置 450が、当該第 1のカメラ 415に撮像された画像情報力保持面 114の位置及び姿勢を抽出し、当該保持面 114の中心位置 P と ICチップの入出力端子 HBの重心位置 P とが実質的に一致し、且つ、

V H

保持面 114の姿勢と ICチップの入出力端子 HBの姿勢とが実質的に一致するような補正量を算出し、当該補正量に基づいて、可動ヘッド 413が ICチップを保持部に位置決めして載置する。なお、この画像処理装置 450を用いた位置決めの手法の詳細については後に詳述する。

[0082] このような画像処理による ICチップの高精度な位置決めにより、試験工程における I C移動装置による把持 ·移動等で生じた ICチップの位置ズレのみならず、製造工程において生じた ICチップの外形形状に対する入出力端子の相対的位置のバラツキ等により発生するミスコンタクトを防止することが可能となる。

[0083] なお、上記のァライメント部 400では、第 1のカメラ 415により撮像された画像情報から、 ICチップの外形形状の位置及び姿勢と、入出力端子 HBの位置及び姿勢と、の両方を抽出するものとして説明したが、ァライメント部 400の第 2実施形態として、新たに第 3のカメラ 440を設置し、当該第 3のカメラ 440による画像情報から ICチップの外形形状の位置及び姿勢を抽出するようにしても良い。

[0084] より具体的には、図 7に示すように、この第 2実施形態では、例えば、 CCDカメラ等の第 3のカメラ 440を、その光軸が鉛直上向きとなるような姿勢で、ァライメント部 400 の領域内に位置する第 2の IC搬送装置 320の下方の装置基盤 10に埋め込む。また、当該第 3のカメラ 440による ICチップの背面撮像が可能となるように、第 2の IC搬送装置 320の供給用保持部 323において、試験前の ICチップを保持する保持面 323a を透明な部材で構成する。そして、ァライメント部 400の領域内に位置する第 2の IC 搬送装置 320の供給用保持部 323に保持されている ICチップの背面の外形形状を、この第 3のカメラ 440により撮像する。次に、この第 3のカメラ 440により撮像された画像情報から画像処理装置 450が IC移動装置 410に把持される前の状態の ICチップの外形形状の位置及び姿勢を抽出し、第 1のカメラ 415により撮像された画像情報は、入出力端子 HBの位置及び姿勢の抽出のみに使用する。

[0085] このように、第 1のカメラ 415により、第 2の IC搬送装置 320の供給用保持部 323にある ICチップの前面の外形形状を撮像することで、前面及び背面の外形形状の違レヽを算出することが可能となるので、第 3のカメラ 440により撮像された ICチップの背面の外形形状の位置及び姿勢の画像情報を介して、第 2のカメラ 420により撮像された ICチップの背面の外形形状の位置及び姿勢の画像情報と、第 1のカメラ 415により撮像された ICチップの前面の外形形状の位置及び姿勢の画像情報とから、 IC移動装置 410に把持された ICチップの入出力端子 HBの位置及び姿勢を高精度で算出すること力 S可能となる。その結果、画像処理による ICチップのより高精度な位置決めが可能となる。

[0086] なお、第 3のカメラ 440と第 1のカメラ 415とは、例えば電子部品試験装置 1の起動時等に相互に撮像することにより、それぞれの画像上の座標軸が関連付けられている。また、 ICの外形形状の位置及び姿勢と入出力端子 HBの位置及び姿勢は、第 1 及び第 3のカメラ 415、 440自体がそれぞれ有する独自の座標系を基準としてそれぞれ抽出される。

[0087] このように、本発明の第 2実施形態では、第 3のカメラ 440により、 IC移動装置 410 に把持される前の状態の ICチップの背面を撮像し、当該第 3のカメラ 440により撮像された画像情報力把持前の ICチップの外形形状の位置及び姿勢を抽出することにより、製造工程において生じた ICチップのバラツキ等により ICチップの前面の外形形状と、背面の外形形状とが相違するような場合であっても、画像処理装置 450により把持後の ICチップの入出力端子 HBの位置及び姿勢を正確に判断することが出来、より高精度に位置決めすることが可能となる。

[0088] バ 00.

本発明の第 1実施形態に係る電子部品試験装置 1のチャンバ部 100は、図 1、図 2 、図 8A及び図 8Bに示すように、テストプレート 110に保持された ICチップの試験を行うテストヘッド 150と、ァライメント部 400の下方の載置位置 101から、熱ストレスが印加される印加位置 102を経由して、テストヘッド 150の下方に位置するテスト位置 1 03にテストプレート 110を移動させるプレート移動装置 120 (プレート移動手段）と、プレート移動装置 120を覆うように密閉し、 ICチップに熱ストレスを印加するケーシング 130と、を備えている。

[0089] このチャンバ部 100では、テストプレート 110の保持部 113に保持された多数の IC チップに熱ストレスを印加しながら、当該 ICチップをテストヘッド 150のコンタクト部 15 1に同時に押し付けて試験が行われる。

[0090] このチャンバ部 100に含まれるテストヘッド 150は、電子部品試験装置 1におけるスループットを向上させるために、図 9に示すように 4行 16列に配列されたコンタクト部 1 51が設けられており、 64個（= 2⁶個）の ICチップの試験を同時に行うことが可能となつている。また、図 10及び図 11に示すように、このテストヘッド 150の各コンタクト部 1 51の周囲には、相互に実質的に直交するように広がっている 2つのガイド面 152、 1 53が設けられており、図 9の拡大図に示すように、各コンタクト部 151の中心位置が、第 1のガイド面 152から距離 Lに位置し、第 2のガイド面 153から距離 Lに位置する

1 2

ように、各コンタクト部 151を構成するコンタクトピンが第 1及び第 2のガイド面 152、 1 53を基準として配置されている。このテストヘッド 150は、テストに際して、図 1及び図 2に示すように、チャンバ部 100のテスト位置 103の上方に反転して、即ち、各コンタタト部 151が鉛直下向きとなるような姿勢でセッティングされる。

[0091] これに対し、チャンバ部 100内を循環するテストプレート 110は、上記のように配列されたコンタクト部 151に対して、 64個の ICチップを同時に押付可能なように、図 10 に示すように、 ICチップを保持する 64個の保持部 113が、当該コンタクト部 151の配列に対応するように 4行 16列の配列で設けられている。ここで、テストヘッド 150とテストプレート 110とは熱膨張率が異なる結果、チャンバ部 100の温度の設定条件により両者の外形寸法が変動してくるが、後述するようにテストプレート 110に保持部 113 が揺動可能に設けられていることにより、両者の相対的な位置合わせを行うことが可能となっている。

[0092] テストプレート 110の各保持部 113には、図 10及び図 11に示すように、各保持部 1 13の上面に位置して、実質的に平滑な平面であり、 IC移動装置 410により ICチップが載置される保持面 114と、当該保持面 114に対して実質的に直交する方向及び相互に直交する方向に広がってレ、る第 1及び第 2の側面 113a、 113bとが形成されており、保持面 114の中心位置が第 1の側面 113aから距離 Lに位置し、第 2の側面 1

3

13bから距離 Lに位置するように、第 1及び第 2の側面 113a、 113bを基準として形

4

成されている。この距離 L及び Lは、上述のテストヘッド 150の第 1及び第 2のガイド

3 4

面 152、 153からのコンタクト部 151の中心位置への距離 L、Lにそれぞれ実質的

1 2

に同一となっており（L =L、L =L )、図 11に示すように、テスト時に際して、テスト

1 3 2 4

ヘッド 100の第 1及び第 2のガイド面 152、 153に、テストプレート 110の第 1及び第 2 の側面 113a、 113bを当接させてガイドさせることにより、コンタクト部 151を構成するコンタクトピンに対して、 ICチップの入出力端子 HBが機械的に位置決めされるようになっている。

[0093] また、この保持面 114には、 ICチップの背面を保持することが可能な吸着ノズル 11 5がその略中心に位置するように具備されていると共に、この保持面 114は、電子部品試験装置 1が試験の対象とする全ての品種の ICチップの背面より大きく形成されている。なお、保持面 114に具備される吸着ノズル 115の代わりに、例えば、両面テープ、ジエル状のシリコン、或いは、半導体製造工程で用いられている紫外線硬化型粘着テープ等の粘着性を有する部材を用いても良レ、。

[0094] このように、本実施形態においては、複数の ICチップを保持した状態でテストを行うテストプレートにおいて、 ICチップを保持する保持面を、当該 ICチップの背面より大きぐ実質的に平滑な平面として、この保持面により、 ICチップの入出力端子が導出していない背面を保持することにより、異なる品種の ICチップであっても共通のテストプレートを使用することが可能となり、 ICチップの外形形状に依存した品種切替作業が不要となるので、多品種の ICチップに容易に対応することが可能となる。

[0095] また、テストトレィを用いた従来の電子部品試験装置では、 ICチップの品種切替において、切替後の品種に対応したテストトレィを予め準備しておき、当該品種切替前の試験により高温又は低温に印加されたチャンバ部内を常温近く迄戻した後に、作業者が、切替前の品種に対応したテストトレィをチャンバ内から取り出して前記切替後の品種に対応したテストトレイに交換し、その後、チャンバ部内を目的温度まで再び加熱/冷却し、所定時間経過して目的温度で安定させる必要がある。このため、品種切替開始力試験を再開する迄に数時間以上の無駄な時間を費やし、特に少量多品種の ICチップを試験する場合にはテスト効率が全体として低下する大きな要因となっていた。

[0096] これに対し、本実施形態に係る電子部品試験装置では、異なる品種であってもそのままテストプレートを使用することが出来るので、品種切替に伴うテストトレイの交換及びチャンバ内の昇温/冷却作業が不要となり、品種切替に必要とされる時間が大幅に短縮される利点がある。また、本実施形態に係る電子部品試験装置では、一つのテストプレートで多品種の ICチップに対応することが出来るので、テストプレートを I Cチップの品種毎に準備する必要がなくなるので、大量のテストトレィを管理したり、当該テストトレイの収容場所を確保する必要がなくなる。

[0097] 図 11に示すように、テストプレート 110のプレート本体部 111には、保持部 113の外径に対して若干のクリアランスを有する開口部 112が形成されており、当該開口部 112に保持部 113が挿入されて、各保持部 113がプレート本体部 111に揺動可能に支持されている。

[0098] このように、本実施形態では、テストプレート 110において、プレート本体部 111に対して各保持部 113を揺動可能にすることにより、テストヘッド 150及びテストプレート 110の機械的な橈みや傾き、或いは、チャンバ部 100内の熱ストレスによる熱膨張/ 収縮等に起因するコンタクト時の誤差を吸収することが可能になる。

[0099] さらに、図 10の拡大図に示すように、第 1の側面 113a及び第 2の側面 113bにそれぞれ対向する 2つの側面には、当該側面に対して実質的に直交する方向に所定の押圧力を付与するように、スプリング 116がそれぞれ設けられている。なお、スプリング 116の代わりに、保持部 113に対して押圧力を付与することが可能な、例えば、バネ、ゴム、エラストマ一等の弾性部材を用いても良い。

[0100] このチャンバ部 100に設けられたプレート移動装置 120は、図 8A及び図 8Bに示すように、チャンバ部 100内を Y軸方向に沿って配置された 3段のガイドレール 121と、 Y軸方向ァクチユエータ（不図示）により各ガイドレール 121上で Y軸方向に往復移動可能であり、それぞれ一枚のテストプレート 110を保持することが可能な 3つのガイドベース 122と、 Z軸方向ァクチユエータにより載置位置 101でテストプレート 110を昇降させる昇降機構 124と、 Z軸方向ァクチユエータによりテスト位置 103で ICチップをコンタクト部 151に押し付ける押付機構 125と、を備えている。

[0101] このプレート移動装置 120の各ガイドベース 122には、昇降機構 124の上端部及び押付機構 125の上端部が挿通可能な開口部 123が形成されており、載置位置 10 1及びテスト位置 103において、昇降機構 124及び押付機構 125がガイドベース 12 2に干渉せずに昇降動作をすることが可能となっている。

[0102] また、このプレート移動装置 120の押付機構 125の上部には、適切な押圧力で、コンタクト部 151に ICチップを押し付けると共に、高温に印加された当該 ICの温度を一定に保っためのヒータ機能を備えたプッシャ 126が、テストプレート 110の保持部 11 3に対応するような配列で設けられている。

[0103] このプレート移動装置 120では、一段のガイドレール 121毎に一枚のテストプレート

110が割り当てられており、例えば、図 8Aに示すように、最上段のガイドレール 121 に割り当てられたテストプレート 110が、テスト位置 103においてコンタクト部 151に押し付けられてテストを行っている間に、二段目のガイドレール 121に割り当てられたテストプレート 110が、印加位置 102に位置して、保持している ICチップに熱ストレスが印加され、最下段のガイドレール 121に割り当てられたテストプレート 110が、載置位置 101に位置して、昇降機構 124により上昇されて IC移動装置 410により試験前/ 試験済の ICチップの載置/払い出し作業を行うことが可能となっており、各段のガイドレール 121毎に独立した作業を同時に遂行することが可能となっている。これにより、 IC移動装置 410による載置時間、熱ストレスの印加時間及び ICチップのテストタイムを相互に吸収させることが出来るので、電子部品試験装置 1におけるスループットの向上を図ることが可能となっている。

[0104] このチャンバ部 100に設けられたケーシング 130は、プレート移動装置 120を覆うように密閉し、— 55 150°C程度の熱ストレスを ICチップに印加することが可能となっている。このケーシング部 130は、 ICチップに高温を印加する場合には、例えば、その密閉空間に温風を送風し、又は、テストプレート 110の下部をヒータで直接加熱することが可能となっており、これに対し、 ICチップに低温を印加する場合には、例えば、その密閉空間の周囲に液体窒素を循環させて吸熱することが可能となっている。

[0105] このチャンバ部 100では、先ず、テストプレート 110がチャンバ部 100内の載置位置 101に位置すると共に、昇降機構 124により上昇して位置決めプレート 430の背面に接触し、テストプレート 110の各保持部 113が、位置決めプレート 430の対応する開口部 432に挿入される。この挿入の際、図 12及び図 13に示すように、保持部 113の第 1の側面 113aが開口部 432の第 1の内壁面 432aに倣うように当接すると共に、保持部 113の第 2の側面 113bが開口部 432の第 2の内壁面 432bに倣うように当接する。しかも、それぞれの当接方向にスプリング 116が弾性力を付与するので、これら各面 113a、 113b, 432a, 432b力 Sネ目互に密着し、位置決めプレート 430の各開口部 432に対して、テストプレート 110の対応する保持部 113が位置決めされ、拘束される。

[0106] そして、 ICチップが IC移動装置 410によりテストプレート 110の各保持部 113に載置されると、保持部 113に ICチップを保持したテストプレート 110が、昇降機構 124 により下降して、対応する段のガイドレール 121に沿って印加位置 102に移動する。そして、この印加位置 102で所定時間待機して ICチップに所望の熱ストレスが印加されたら、テスト位置 103に移動し、押付機構 125により上昇して、テストプレート 110の各保持部 113に保持されている ICチップ力テストヘッド 150の対応するコンタクト部 151に同時に押し付けられて試験が行われる。

[0107] この際、上記の保持部 113の側面 113a、 113bと開口部 432の内壁面 432a、 432 bとの当接動作と同様の要領で、テストプレート 110の保持部 113の第 1の側面 113a 力コンタクト部 151の周囲の第 1のガイド面 152に倣うように当接すると共に、当該テストプレート 110の保持部 113の第 2の側面 113bが、当該コンタクト部 151の周囲の第 2のガイド面 153に倣うように当接し、これと同時に、それぞれの当接方向にスプリング 116力 S押圧力を付与するので、これら各面 113a、 113b, 152、 153力ネ目互に密着し、テストヘッド 150の各コンタクト部 151に対して、テストプレート 110の対応する保持部 113が位置決めされる。

[0108] ここで、上述したように、テストプレート 110上の ICチップは、 IC移動装置 410により

、その入出力端子 HBの重心位置 P 及び姿勢が、保持面 114の中心位置 P と姿勢

H V

に実質的に一致するように位置決めされており、さらに、テストヘッド 150における第 1 及び第 2のガイド面 152、 153からコンタクト部 151の中心位置への距離 L、 Lと、テ

1 2 ストプレート 110における第 1及び第 2の側面 113a、 113bから保持面 114の中心位置 Pへの距離 L、 Lとはそれぞれ同一となっているので、図 11に示すように、テスト

V 3 4

時に、コンタクト部 151を構成するコンタクトピンに対して、 ICチップの入出力端子 HB の高精度な位置決めが達成される。

[0109] また、本実施形態においては、チャンバ部外において、事前に画像処理により IC チップの高精度な位置決めを行レ、、チャンバ部内において、テストプレートの保持部の側面をテストヘッドのガイド面に当接させて機械的に位置決めすることにより、チヤンバ部内に CCDカメラ等を設置せずに、画像処理手法を用いた ICチップの高精度な位置決めを実現することが可能となる。

[0110] さらに、本実施形態では、テストプレートにおいて、プレート本体部に対して保持部を揺動可能としているが、 IC移動装置による ICチップの載置時に、当該保持部を、位置決めプレートにより位置決め ·拘束することにより、各保持部の相互間の相対的な位置関係を規正して、各保持面 114の相互間の相対的な位置関係を一義的に決定することが可能となるので、 ICチップを載置する度に、第 1のカメラにより保持面を認識する必要がなくなり、 IC移動装置の移動及び位置決め動作の作業速度の向上を図ることが可能となる。

[0111] 次に、本発明の第 1実施形態に係る電子部品試験装置 1の作用について、図 14のフローチャート及び図 15 図 26に従って説明する。

[0112] 先ず、試験前 ICトレイストツ力 201から供給用窓部 301に供給されたカスタマトレィに、第 1の IC搬送装置 310の一方の可動ヘッド 313が接近し、当該可動ヘッド 313 の下端部に具備された吸着ヘッドにより同時に 8個の試験前の ICチップを吸着して把持する。そして、当該可動ヘッド 313は、 Z軸方向ァクチユエータ（不図示）を Z軸方向に上昇させ、可動アーム 312及び Y軸方向レール 311に沿って摺動して、ローダ /アンローダ部 300の領域内に位置している何れか一方の第 2の IC搬送装置 320 に移動し、当該 ICチップを第 2の IC搬送装置 320に受け渡す。そして、当該 ICチップを保持した第 2の IC搬送装置 320は、 Y軸方向レール 321に沿って可動ヘッド 32 2をァライメント部 400の領域内に移動させる。

[0113] 次に、図 15に示すように、ァライメント部 400の領域内に移動した第 2の IC搬送装置 320の上方に、第 1のカメラ 415が位置するように、 IC移動装置 410の一方の可動ヘッド 413が移動し（図 14のステップ S10)、第 1のカメラ 415が ICチップの前面を撮像する（ステップ S 20)。

[0114] 次に、画像処理装置 450が、この第 1のカメラ 415により撮像された画像情報から、図 16に示すように、 ICチップの外形形状に対する入出力端子 HBの相対的な位置及び姿勢 (x、y、 Θ )を算出する (ステップ S30)。

0 0 0

[0115] この ICチップの外形形状に対する入出力端子 HBの相対的な位置の具体的な算出方法としては、画像処理装置 450が、先ず、第 1のカメラ 415により撮像された画像情報を取り入れ、当該画像情報に対して二値化等の画像処理手法を用いて、 ICチップの外形形状及び入出力端子 HBを抽出する。次に、第 1のカメラ 415が有する第 1 の座標系を基準として、抽出された外形形状の中心位置 Pの座標 (X、 y )と、抽出さ

I I I れた入出力端子 HBの重心位置 P の座標 (X 、y )とを算出し、当該中心位置 Pと重

H H H I

心位置 P とを比較することにより、 ICチップの外形形状に対する入出力端子 HBの

H

相対的な位置 (X、 y )が算出される。

0 0

[0116] また、 ICチップの外形形状に対する入出力端子 HBの相対的な姿勢の具体的な算出方法としては、画像処理装置 450が、先ず、抽出した ICチップの外形形状を構成する輪郭線の近似直線を算出する。次に、抽出した入出力端子 HBから構成される規則的な列を抽出し、当該列を構成する各入出力端子 HBの中心を通過する近似直線を各列毎に算出し、さらに当該複数の近似直線の平均直線を算出する。そして、 ICチップの外形形状の姿勢を示す近似直線に対して、入出力端子 HBの姿勢を示す平均直線が成す角度を算出することにより、 ICチップの外形形状に対する入出力端子 HBの相対的な姿勢 Θ が算出される。なお、この ICチップの外形形状に対する

0

入出力端子 HBの相対的な位置及び姿勢 (X、y、 Θ )は、 ICチップの製造工程に

0 0 0

生じた icチップのバラツキ等に起因するものである。

[0117] 次に、図 17に示すように、 IC移動装置 410の一方の可動ヘッド 413が、一方の把持部 414を吸着パッド 414aにより、 ICチップの略中心を吸着して把持する（ステップ S40)。そして、当該可動ヘッド 414は、ァライメント部 400の領域内に位置する第 2 の IC搬送装置 320に保持された他の ICチップに対して、再度、ステップ S10— S40 までの動作を繰り返し、他方の把持部 414にもう一つの ICチップを把持する。

[0118] いずれの把持部 414もが ICチップを把持したら、図 18に示すように、一方の ICチップが第 2のカメラ 420の上方に位置するように、可動ヘッド 414が移動し (ステップ S5 0)、第 2のカメラ 420力当該可動ヘッド 414に把持された状態の ICチップの背面を撮像する（ステップ S60)。

[0119] そして、画像処理装置 450が、この第 2のカメラ 420により撮像された画像情報から、図 19に示すように、第 2のカメラ 420が有する第 2の座標系を基準として、 IC移動装置 410の可動ヘッド 413に把持された状態の ICチップの外形形状の位置及び姿勢（ X '、 y '、 Θ ' )を算出し、ステップ S 30で算出した ICチップの外形形状に対する入

I I I

出力端子 HBの相対的な位置及び姿勢 (X、y、 Θ )と、把持された状態の ICチップ

0 0 0

の外形形状の位置及び姿勢 (X '、 y '、 Θ ' )とから、可動ヘッド 414に把持された状態の ICチップの入出力端子 HBの位置及び姿勢 (x '、y '、 Θ ' )を算出する（ステ

H H H

ップ S 70)。この際、上述の通り、例えば電子部品試験装置 1の起動時等に、第 1の力メラ 41 5の第 1の座標系と、第 2のカメラ 420の第 2の座標系とが相対的に関連付けられていることにより、各カメラ 41 5、 420が独自に有する座標系を基準としてそれぞれ抽出された ICチップの外形形状及び入出力端子 HBの位置及び姿勢から、可動へッド 414に把持された状態の入出力端子 HBの位置及び姿勢を算出することが可能となっている。

[0120] なお、可動ヘッド 414による把持前後の ICチップの中心位置 Pの画像上の相違は

I

、可動ヘッド 414による吸着及び移動時等に生じるズレが主な原因である。

[0121] 他方の ICチップについても、ステップ S 50 70の動作を行ったら、図 20に示すように、第 1のカメラ 41 5が、テストプレート 1 10の載置対象となる保持部 1 1 3の上方に位置するように、一方の可動ヘッド 414が移動し (ステップ S80)、第 1のカメラ 41 5が、下方に位置する保持面 1 14を撮像する（ステップ S 90)。

[0122] なお、この状態において、テストプレート 1 10は、チャンバ部 100内の載置位置 101 に位置すると共に、昇降機構 1 24により上昇して位置決めプレート 430の背面に接触し、テストプレート 1 10の各保持部 1 13が、位置決めプレート 430の対応する開口部 432に挿入されており、保持部 1 13の第 1及び第 2の側面 1 1 3a、 1 13bが、開口部 432の第 1及び第 2の内壁面 432a、 432b【こ対して当接し、スプリング 1 16 ίこより甲圧されているので密着しており、位置決めプレート 430の各開口部 432に対して、テストプレート 1 10の対応する保持部 1 13が位置決め ·拘束されてレ、る。

[0123] 次に、画像処理装置 450が、この第 1のカメラ 41 5により撮像された画像情報から、第 1のカメラ 415が有する第 1の座標系を基準として、図 21に示すように、保持面 1 1 4の中心位置 Ρ の座標 (X 、y )と当該保持面の姿勢 Θ と算出し、当該保持面 1 14

V V V V

の位置及び姿勢 (X 、y 、 Θ )と、ステップ S 70で算出された入出力端子 HBの位置

V V V

及び姿勢 (X y Θ ' )とを一致させるような補正量を算出する (ステップ S 100)

H H H

。この際、上述の通り、例えば電子部品試験装置 1の起動時等に、第 1のカメラ 415 の第 1の座標系と、第 2のカメラ 420の第 2の座標系とが相対的に関連付けられていることにより、算出された ICチップの入出力端子 HBの位置及び姿勢と、第 1のカメラ 415が独自に有する座標系を基準として算出された保持面 114の位置及び姿勢とを一致させるような補正量を算出することが可能となっている。

[0124] なお、上述のように、テストプレート 110の各保持部 113は、位置決めプレート 430 の開口部 432により位置決め '拘束されており、各保持面 114の相互間の相対的な位置関係は一義的に決定されているので、ステップ S90における保持面 114の撮像は、例えば品種切替時の初回のみに行い、それ以後は当該初回のデータを用いることにより省略したり、或いは、 IC移動装置 410と位置決めプレート 430との機械的な位置関係に基づいて省略することが可能である。

[0125] 他方の ICチップについても、ステップ S80 S100の動作を行ったら、図 22に示すように、一方の ICチップ力テストプレート 100の載置対象である保持面 114の上方に位置するように、可動ヘッド 413が移動し、ステップ S100で算出された補正量に基づレ、て、可動ヘッド 413が当該 ICチップを把持してレ、る把持部 414を独立して駆動させることにより、テストプレート 110の保持面 114に対し、 ICチップを位置決めする（ステップ S 110)。

[0126] 次に、図 23に示すように、一方の把持部 414が下降し、当該把持部 414の吸着パッド 414aの吸引を停止して ICチップを保持部 113に載置する（ステップ S120)。この把持部 414の吸着パッド 414aの吸引停止と同時に或いはその前から、テストプレート 110の保持部 113の吸着ノズル 115の吸引を開始して、当該保持部 113が ICチップを保持する。この状態において、図 24に示すように、保持面 114の中心位置 P と

V

姿勢と入出力端子 HBの重心位置 P 及び姿勢とが実質的に一致するように、 ICチッ

H

プが保持部 113に保持されてレ、る。

[0127] 他方の ICチップについても、ステップ S110 S130までの動作を行って、他方の I Cチップをテストプレート 110に載置したら、 IC移動装置 410の一方の可動ヘッド 41 4は、ァライメント部 400の領域内に位置する第 2の IC搬送装置 320に戻り、図 25に示すように、テストプレート 110上の全ての保持部 113の上に ICチップが保持されるまで、上記の図 14のステップ S10— S130までの動作を繰り返す。この IC移動装置 4 10の一方の可動ヘッド 413が ICチップの位置決め移動作業を行っている間、他方の可動ヘッド 413も、同一のテストプレート 110に対して同様の作業を行っており、相互の作業時間を吸収され、電子部品試験装置 1におけるスループットの向上が図られている。

[0128] テストプレート 110上の全ての保持部 113に ICチップが載置されたら、当該テストプレート 110は、プレート移動装置 120の昇降機構 124により下降してチャンバ部 100 内に取り入れられ、対応する段のガイドレール 121に沿って印加位置 102に移動される。そして、この印加位置 102で所定時間待機して ICチップに所望の熱ストレスが印加されたら、テスト位置 103に移動し、押付機構 125により上昇して、テストプレート 110の各保持部 113に保持されている ICチップ力図 26に示すように、テストヘッド 150の対応するコンタクト部 151に同時に押し付けられて試験が行われる。この試験の結果は、テストプレート 110に付された例えば識別番号と、テストプレート 110の内部で割り当てられた ICチップの番号で決まるアドレスで、電子部品試験装置 1の記憶装置に記憶される。

[0129] このコンタクト部 151への ICチップの押し付けにおいて、テストプレート 110の保持部 113の第 1の側面 113a力コンタクト部 151の周囲の第 1のガイド面 152に倣うように当接すると共に、当該テストプレート 110の保持部 113の第 2の側面 113bが、当該コンタクト部 151の周囲の第 2のガイド面 153に倣うように当接し、これと同時に、それぞれの当接方向にスプリング 116が押圧力を付与するので、これら各面 113a、 11 3b、 152、 153が相互に密着し、テストヘッド 150の各コンタクト部 151に対して、テストプレート 110の対応する保持部 113が位置決めされる。

[0130] 従って、本実施形態では、テストヘッド 150における第 1及び第 2のガイド面 152、 1 53からコンタクト部 151の中心位置への距離 L、 Lと、テストプレート 110における第

2

1及び第 2の側面 113a、 113bから保持面 114の中心位置 P への距離 L、Lとがそ

V 3 4 れぞれ同一となっている事と、保持面 114の中心位置 P と姿勢と入出力端子 HBの

V

重心位置 P 及び姿勢とが実質的に一致するように、 ICチップが保持部 113に保持さ

H

れている事と、テストプレート 110の保持部 113の第 1及び第 2の側面 113a、 113b力 S 、コンタクト部 151の周囲の第 1及び第 2のガイド面 152により位置決めされている事により、 ICチップの入出力端子 HBを、テストヘッド 150のコンタクト部 151のコンタクトピンに対して相対的に位置決めすることが可能となっている。 [0131] テストヘッド 150でのテストが完了した試験済の ICチップは、プレート移動装置 120 によりチャンバ部 100からァライメント部 400に移動され、 IC移動装置 410によりァラィメント部 400からローダ/アンローダ部 300に移動され、ローダ/アンローダ部 300 の第 1の IC搬送装置 310により、試験結果に応じた払出用窓部 302に位置するカスタマトレイに収容される。

[0132] 以下に、本発明の第 3実施形態について説明する。

[0133] 図 27は本発明の第 3実施形態に係る電子部品試験装置における第 2の IC搬送装置及び IC移動装置を示す断面図、図 28Aは本発明の第 3実施形態に係る電子部品試験装置における IC移動装置の吸着パッド及び第 2の搬送装置の凹部の拡大断面図、図 28Bは図 28Aの上部平面図である。

[0134] 本発明の第 3実施形態に係る電子部品試験装置は、テストプレート 110の保持面 1 14への載置における ICチップを位置決めするための機能として、第 1実施形態に係る電子部品試験装置 1が備える画像処理を用いた位置決め機能に加えて、後述する凹部 323b'による機械的な位置決め機能をも備えている。これにより、例えば、試験すべき数が最も多い品種の ICチップをテストプレート 110の保持面 114に移動させる際には、凹部 323b'を用いて機械的な手法で迅速に位置決めを行うことによりテスト効率を向上させるのに対し、その他の品種の ICチップを移動させる際には、画像処理を用いた位置決めにより多品種の ICチップの試験に対応することが可能となっている。

[0135] 本実施形態に係る電子部品試験装置 1は、図 27に示すように、第 2の IC搬送装置

320の供給用保持部 323 'の構造と、 IC移動装置 410の可動ヘッド 413'の構造とが、上述の第 1実施形態に係る電子部品試験装置 1と相違するが、その他の構成は第 1実施形態に係る電子部品試験装置 1の構成と同一である。以下に、第 3実施形態に係る電子部品試験装置について、第 1実施形態に係る電子部品試験装置 1との相違点のみ説明する。

[0136] 本実施形態に係る電子部品試験装置の第 2の IC搬送装置 320は、第 1実施形態と同様に、装置基盤 10上に架設された Y軸方向レール 321と、このレール 321に沿つて Y軸方向に往復移動可能である可動ヘッド 322とを備えており、可動ヘッド 322は、試験前の ICチップを保持する供給用保持部 323'と、試験済みの ICチップを保持する払出用保持部 324と、を有しているが、供給用保持部 323 'の構造が第 1実施形態と相違する。

[0137] 本実施形態におけるこの可動ヘッド 322の供給用保持部 323 'には、図 28A及び図 28Bに示すように、例えば、試験すべき数が最も多い品種の ICチップを収容可能な凹部 323b'が形成されている。この凹部 323b'は、当該凹部 323b'に収容した IC チップの四方向の全側面を同時に覆うことが出来、当該 ICチップの平面運動（ICチップの前面又は背面に実質的に直交する方向への運動）を拘束することが可能となつている。この凹部 323b'は、上述の第 1実施形態における供給用保持部 323に形成された窪み部 323bとは異なり、 ICチップの外形に合致するように高精度に形成されている。

[0138] 同図に示すように、この凹部 323b'の開口周縁には、テーパ状に広がるテーパ部 3 23c'が形成されており、第 1の IC搬送装置 310により第 2の IC搬送装置 320の供給用保持部 323'に搬送された ICチップを、当該テーパ部 323c'に倣い動作して、凹部 323b'に容易に落とし込むことが可能となっている。

[0139] また、この凹部 323b'の底面の略中央には、上方に向かって開口する吸着ノズノレ 3 23d'が坦め込まれている。この吸着ノズノレ 323d'により、当該凹部 323d'に収容された ICチップの背面を吸着して固定することが可能となっている。

[0140] さらに、この第 2の IC搬送装置 320の供給保持部 323'には、第 1実施形態と同様に、 8個の凹 323b'が形成されているが（図 1参照）、これら各凹部 323b'同士の間にピッチは、テストヘッド 150の各コンタクト部 151同士の間のピッチに実質的に一致しており、各凹部 323b'が、テストヘッド 150のコンタクト部 151の配列に対応するように配置されている。

[0141] 本実施形態に係る電子部品試験装置の IC移動装置 410の可動ヘッド 413 'は、図

27に示すように、第 1実施形態と同様に、 ICチップの前面を把持する把持部 414'と、光軸が鉛直下向きとなる姿勢で装着された第 1のカメラ 415とを有しているが、本実施形態では、 4つの把持部 414'が設けられている点で第 1実施形態と相違する。これら各把持部 414'同士の間のピッチは、テストヘッド 150の各コンタクト部 151同士の間のピッチに実質的に一致しており、各把持部 414'が、テストヘッド 150のコンタタト部 151の配列に対応するように配置されている。なお、本実施形態では、可動へッド 413'が 4つの把持部 414'を有する力本発明では特にこれに限定されず、例えば、可動ヘッドが、供給用保持部 323'の 8つの凹部 323b'に対応するように配列された 8つの把持部 414'を有しても良ぐこれにより、同時により多くの ICチップを移動させることが可能となるので、 ICチップの搬送のスループットが大幅に向上する。

[0142] 各把持部 414'に先端に設けられた吸着パッド 414a'は、図 28A及び図 28Bに示すように、 ICチップが有する全ての入出力端子 HBを包含可能な大きさのパッド面を持っていると共に、吸着開始前であっても多数の入出力端子 HBに当接することが可能となっている。

[0143] この吸着パッド 414a'を有する IC移動装置 410が、第 2の IC搬送装置 320の凹部

323b'から ICチップを受け取る際には、凹部 323b'に埋め込まれた吸着ノズル 323 d'により ICチップが吸着されて固定されている状態で、吸着パッド 414a'のパッド面を、当該 ICチップ力導出した多数の入出力端子 HBに同時に当接させた後に、当該吸着パッド 414a'による吸着を開始する。吸着パッド 414a'による吸着が安定したら、凹部 323b'の吸着ノズル 323d'による吸着を解除し、第 2の IC搬送装置 320の凹部 323b'から IC移動装置 410に ICチップが受け渡される。

[0144] このように、吸着パッド 414a'のパッド面を多数の入出力端子 HBに当接させた状態で吸着することにより、出来る限り多くの接触点で ICチップを把持することが出来るので、 ICチップの入出力端子 HBが導出している前面を吸着により把持しても、吸着時や移動時に生じるズレを抑制することが可能となっている。

[0145] また、第 2の IC搬送装置 320の凹部 323b'の底面に吸着ノズル 323d'を設けることにより、凹部 323b'に収容された ICチップを吸着パッド 414a'が吸着する際に、当該 ICチップを吸着ノズル 323d'により吸着固定することが可能となるので、吸着パッド 4 14a'が ICチップに当接した際に生じる微動やズレが抑制され、精密な吸着動作が可能となる。

[0146] さらに、凹部 323b'に収容された ICチップを吸着パッド 414a'が吸着する際に、当該 ICチップが吸着ノズル 323d'により吸着固定されていることにより、 ICチップに対する吸着パッド 414a'の当接時に、当該吸着パッド 414a'を所望する押圧力で当接させること力 S出来る。この結果、吸着パッド 414a'の形状や材質、弾性特性等を、当接時の押圧力に特に考慮せずに、吸着ズレを最小とすることに主眼を当てて最適設計をすることが可能となり、これにより、より一層精密な吸着動作が可能となる。

[0147] 本実施形態に係る電子部品試験装置では、試験すべき数が最も多い品種の ICチップが、 IC格納部 200から第 1の IC搬送装置 310を介して第 2の IC搬送装置 320に搬送された場合には、第 1及び第 2のカメラ 415、 420を用いた画像処理による位置決めを行わず、第 2の IC搬送装置 320の凹部 323b'で平面運動が拘束されることにより位置決めされた状態の ICチップを、 IC移動手段 410が、当該凹部 323b'からテストプレート 110の保持面 114に移動させる。

[0148] これに対し、他の品種の ICチップが第 2の IC搬送装置 320により搬送された場合には、第 1及び第 2のカメラ 415、 420を用いた画像処理による位置決めを行ってテストプレート 110の保持面 114に載置する。

[0149] 以上のように本発明の第 3実施形態に係る電子部品試験装置は、テストプレート 11 0の保持面 114に ICチップを位置決めするための機能として、画像処理を用いた位置決め機能と、凹部による機械的な位置決め機能との 2通りの位置決め機能を備えている。これにより、例えば、試験すべき数が最も多い品種の ICチップをテストプレート 110の保持面 114に移動させる際には、機械的な手法で迅速に位置決めを行うことによりテスト効率を向上させるのに対し、その他の品種の ICチップを移動させる場合には、画像処理を用いた位置決めにより多品種の ICチップの試験に対応することが可能となっており、 1台の電子部品試験装置で多品種の ICチップの試験に対応することが可能になると共に、テスト効率を向上させることが可能となる。

[0150] なお、以上説明した第 1一第 3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レ、。したがつて、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。

[0151] 例えば、上記の実施形態においては、電子部品の例としてボール状の入出力端子が導出した BGAタイプの ICチップを採用したが、本発明では特にこれに限定されず、例えば、箔状の入出力端子が導出している LGA等の入出力端子が導出していない背面を有し、当該背面に力を印加しても支障のないタイプの電子部品を試験対象とすることが可能である。

[0152] また、上記の実施形態においては、 ICチップの外形形状に対する入出力端子の相対的な位置及び姿勢を算出したが、本発明では特にこれに限定されず、例えば、 IC チップのパッケージにマーカを埋め込み、当該マーカにより ICチップの位置及び姿勢を抽出し、当該マーカに対する入出力端子の相対的な位置及び姿勢を算出しても良い。

[0153] さらに、上記の実施形態においては、コンタクト部の周囲の第 1及び第 2のガイド面と、保持部の第 1及び第の側面とを当接させることにより、コンタクト部に対して保持部を位置決めするように説明したが、本発明では特にこれに限定されず、例えば、コンタクト部にガイドピンを形成すると共に、保持部にガイド孔を形成し、コンタクト時において、ガイドピンをガイド孔に挿入することにより、コンタクト部に対して保持部を位置決めしても良い。

[0154] さらに、上記の実施形態においては、画像処理によりテストプレートの保持部に対する ICチップの位置決めを行うように説明した力本発明では特にこれに限定されず、例えば、レーザ測長器等の他の光学的手段を用いても良い。

[0155] また、上記の第 1及び第 2実施形態に係る電子部品試験装置では、テストプレート 1 10の保持面 114への位置決め機能として、画像処理を用いた位置決め機能を備えており、また、第 3実施形態に係る電子部品試験装置では、当該画像処理を用いた位置決め機能に加えて、凹部による機械的な位置決め機能を備えているが、本発明では特にこれに限定されず、例えば、画像処理を用いた位置決め機能を備えず、凹部による機械的な位置決め機能のみを備えるように構成しても良い。

[0156] さらに、第 3実施形態では、 ICチップの平面運動を拘束するための拘束手段の一例として凹部を例示したが、本発明においては特にこれに限定されず、例えばカンチレバーのような ICチップを挟持することにより ICチップ平面運動を拘束するものであつて ¾良い。

Claims

請求の範囲

[1] 被試験電子部品の入出力端子をテストヘッドのコンタクト部に押し付けて試験を行う電子部品試験装置であって、

前記被試験電子部品を保持するための実質的に平滑な保持面を有するテストプレートと、

前記テストプレートの保持面に前記被試験電子部品を移動させ、前記コンタ外部の配列に相対的に対応するように前記被試験電子部品を載置する移動手段と、を少なくとも備え、

前記コンタクト部の配列に対応した状態で、前記テストプレートの保持面が前記被試験電子部品を保持し、前記被試験電子部品の試験が行われる電子部品試験装置

[2] 前記テストプレートの保持面は、前記被試験電子部品を吸着する吸着手段を有する請求項 1記載の電子部品試験装置。

[3] 前記テストプレートは、揺動可能に設けられた保持部を有し、

前記テストプレートの保持面は、前記保持部に形成されている請求項 1又は 2記載の電子部品試験装置。

[4] 前記コンタクト部の周囲にガイド部が設けられており、

前記テストプレートの保持部が、前記ガイド部に案内される請求項 3記載の電子部

[5] 前記ガイド部は、相互に非平行な方向に広がっている少なくとも 2つのガイド面を有する請求項 4記載の電子部品試験装置。

[6] 前記ガイド面に当接する前記保持部の側面から前記被試験電子部品までの距離力前記コンタクト部の周囲のガイド面から前記コンタクト部までの距離と実質的に同一となるように、前記移動手段が、前記テストプレートの保持部に前記被試験電子部品を載置する請求項 5記載の電子部品試験装置。

[7] 前記保持部の側面が前記ガイド面に当接するように、前記テストプレートの保持部を押圧する押圧手段をさらに備えた請求項 5又は 6記載の電子部品試験装置。

[8] 前記押圧手段は、弾性部材を有しており、前記テストプレートに設けられている請求項 7記載の電子部品試験装置。

[9] 前記テストプレートの保持部を位置決めする位置決めプレートをさらに備え、

前記位置決めプレートが前記テストプレートの保持部を位置決めした状態で、前記移動手段が、前記テストプレートの保持部に前記被試験電子部品を載置する請求項

3— 8の何れかに記載の電子部品試験装置。

[10] 前記位置決めプレートは、前記テストプレートの保持部を揷入可能な開口部が、前記テストヘッドのコンタクト部の配列に相対的に対応するように形成されており、前記テストプレートの保持部の側面が前記位置決めプレートの開口部の内壁面に当接した状態で、前記移動手段が、前記テストプレートの保持部に前記被試験電子部品を載置する請求項 9記載の電子部品試験装置。

[11] 前記テストプレートの保持部の側面が前記位置決めプレートの開口部の内壁面に当接するように、前記押圧手段は、前記テストプレートの保持部を押圧する請求項 10 記載の電子部品試験装置。

[12] 前記被試験電子部品を保持した複数の前記テストプレートを、相互に独立して前記テストヘッドに移動させることが可能なプレート移動手段をさらに備えた請求項 1一

11の何れかに記載の電子部品試験装置。

[13] 前記移動手段による前記被試験電子部品の前記テストプレートの保持面への載置に際して、撮像手段及び画像処理手段を用いて、前記移動手段が前記被試験電子部品を位置決めする請求項 1一 12の何れかに記載の電子部品試験装置。

[14] 前記被試験電子部品の平面運動を拘束可能な拘束手段をさらに備え、

前記移動手段は、前記拘束手段から前記テストプレートの保持面に前記被試験電子部品を移動させる請求項 1一 13の何れかに記載の電子部品試験装置。

[15] 前記拘束手段は、前記被試験電子部品を収容可能な凹部である請求項 14記載の電子部品試験装置。

[16] 前記凹部の開口周縁は、テーパ状に広がって開口している請求項 15記載の電子部品試験装置。

[17] 前記移動手段は、前記被試験電子部品から導出する全ての前記入出力端子を包含する大きさを持つ吸着パッドを有する請求項 14一 16の何れかに記載の電子部品

[18] 前記凹部の底面には、当該凹部に収容された前記被試験電子部品を吸着可能な吸着ノズノレが設けられており、

前記凹部に収容された前記被試験電子部品を前記吸着ノズルが吸着を維持した状態で、当該被試験電子部品に前記移動手段の前記吸着パッドが当接して吸着し、その後に、前記吸着ノズルの吸着を解除する請求項 17記載の電子部品試験装置

[19] 前記拘束手段は、前記テストヘッドのコンタクト部の配列に対応するように配置されていると共に、

前記移動手段の吸着パッドも、前記テストヘッドのコンタクト部の配列に対応するように配置されている請求項 17又は 18記載の電子部品試験装置。