JPH11333775A - 部品吸着装置、部品ハンドリング装置および部品試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的単純な部品構成で、ＩＣチップなどの
部品を高精度に位置合わせして吸着保持することが可能
であり、部品の試験装置などに用いた場合に、試験のイ
ンデックスタイムの短縮を図ることが可能な部品吸着装
置、部品ハンドリング装置および部品試験装置を提供す
ること。 【解決手段】 負圧が導入されて部品が吸着される吸着
パッド２２と、吸着パッド２２の周囲に配置され、吸着
パッド２２に負圧を導入することで、ＩＣチップ３５の
外周部に当接する方向に移動し、吸着パッド２２とＩＣ
チップ３５との相対位置を調節するフック部材１４とを
有する部品吸着装置２。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部品吸着装置、部
品ハンドリング装置および部品試験装置に係り、さらに
詳しくは、ＩＣチップなどの電子部品を吸着するための
部品吸着装置と、それを有する部品ハンドリング装置
と、それを有する部品試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置などの製造課程においては、
最終的に製造されたＩＣチップなどの電子部品を試験す
る試験装置が必要となる。このような試験装置において
は、ハンドラ（handler ）と称される部品ハンドリング
装置が用いられる。このハンドラでは、トレイに収納さ
れた多数のＩＣチップを、部品吸着装置により吸着して
試験装置のテストヘッド上に搬送し、各ＩＣチップをテ
ストヘッドに電気的に接触させ、ＩＣチップの試験を行
う。そして、試験が終了すると各ＩＣチップを、吸着ヘ
ッドを持つ部品吸着装置により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】この種の試験装置では、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チップの
載せ替えが行われている。ＩＣチップをテストヘッドに
接触させてテストを行う試験装置としては、ＩＣチップ
をテストトレイに搭載された状態でテストヘッドに押し
付けるタイプの装置が知られている。このタイプの試験
装置は、主としてＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、Ｅ
ＥＰＲＯＭなどのメモリ用ＩＣチップを試験するためな
どに用いられ、一度に多数のＩＣチップを検査すること
ができる。

【０００４】また、カスタマトレイに収納されたＩＣチ
ップにヒートプレートなどを用いて熱ストレスを印加し
た後、これを吸着ヘッドで一度に数個ずつ吸着してテス
トヘッドのソケットに運び、ＩＣチップとソケットとを
電気的に接触させるタイプの装置も知られている。この
種の試験装置のテスト工程においては、ＩＣチップは吸
着ヘッドに吸着された状態でテストヘッドに押し付けら
れる。この種の試験装置は、主として、ロジック回路や
アナログ回路を内蔵したＩＣチップを試験するために用
いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特に後者の
タイプの試験装置に用いられるハンドラでは、試験すべ
きＩＣチップを吸着ヘッドで吸着しテストヘッドの上部
にまで搬送した後、ＩＣチップの端子を正確に位置決め
してテストヘッドのソケットのリード端子に対して接続
することが困難であった。なぜなら、従来のハンドラで
は、試験すべきＩＣチップをハンドラの吸着ヘッドに吸
着する際に、ＩＣチップの中心と吸着ヘッドの中心とを
正確に位置決めすることが困難であるからである。

【０００６】そのため、従来のハンドラでは、吸着ヘッ
ドに吸着したＩＣチップをテストヘッドのソケット上部
まで搬送した後、ＩＣチップをソケットに近づけ、ＩＣ
チップの端子がソケットのリード端子に接触する前に、
吸着ヘッドによるＩＣチップとの吸着を一旦解除してい
る。吸着ヘッドによるＩＣチップとの吸着を一旦解除す
ることで、ＩＣチップは、その自重により、ソケットの
ガイド用側壁などにガイドされてソケット内部に収ま
り、ＩＣチップとソケットとが位置合わされ、ＩＣチッ
プの端子がソケットのリード端子と接触する。その後
に、吸着ヘッドの先端でＩＣチップをソケット方向に押
圧して試験を行う。

【０００７】もし、従来のハンドラにおいて、吸着ヘッ
ドによるＩＣチップとの吸着を一旦解除せずに、そのま
まＩＣチップの端子をソケットのリード端子に接続させ
ようとすると、リード端子の曲がりや、ＩＣチップの端
子に損傷が生じるおそれがある。なぜなら、従来のハン
ドラでは、試験すべきＩＣチップをハンドラの吸着ヘッ
ドに吸着する際に、ＩＣチップの中心と吸着ヘッドの中
心とを正確に位置決めすることが困難であるからであ
る。位置ズレしているＩＣチップを無理に、ソケットに
入れると、ＩＣチップの端子とソケットのリード端子と
の位置が合わず、リード端子の曲がりや、ＩＣチップの
端子に損傷が生じるおそれがある。

【０００８】このため、従来のハンドラでは、ＩＣチッ
プの端子がソケットのリード端子に接触する前に、吸着
ヘッドによるＩＣチップとの吸着を一旦解除することが
必要であり、試験のインデックスタイムが長くなるとい
う課題があった。

【０００９】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、比較的単純な部品構成で、ＩＣチップなどの部品を
高精度に位置合わせして吸着保持することが可能であ
り、部品の試験装置などに用いた場合に、試験のインデ
ックスタイムの短縮を図ることが可能な部品吸着装置、
部品ハンドリング装置および部品試験装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る部品吸着装置は、負圧が導入されて部
品が吸着される吸着パッドと、前記吸着パッドの周囲に
配置され、前記吸着パッドに負圧を導入することで、前
記部品の外周部に当接する方向に移動し、前記吸着パッ
ドと部品との相対位置を調節する位置合わせ部材と、を
有する。

【００１１】本発明に係る部品吸着装置は、前記吸着パ
ッドが装着された可動シャフトと、前記可動シャフトを
軸方向の所定範囲で移動自在に保持する吸着ヘッド本体
とをさらに有し、前記吸着パッドに導入される負圧の一
部を駆動源として、前記可動シャフトを前記吸着ヘッド
本体に対して軸方向に相対移動させ、当該可動シャフト
の軸方向移動に連動して、前記位置合わせ部材を駆動さ
せることが好ましい。

【００１２】前記位置合わせ部材が、前記可動シャフト
の軸方向相対移動に合わせて回動移動するフック部材で
あることが好ましい。

【００１３】前記吸着パッドに負圧が導入されていない
状態では、前記可動シャフトには、可動シャフトの自重
が作用し、前記吸着パッドに負圧が導入される場合と反
対方向に、前記可動シャフトが、前記吸着ヘッド本体に
対して軸方向に相対移動するように構成してあることが
好ましい。

【００１４】前記可動シャフトと吸着ヘッド本体との間
には、戻りスプリングが装着してあり、前記吸着パッド
に負圧が導入されていない状態では、前記戻りスプリン
グのバネ力により、前記吸着パッドに負圧が導入される
場合と反対方向に、前記可動シャフトが、前記吸着ヘッ
ド本体に対して軸方向に相対移動するように構成してあ
ることが好ましい。

【００１５】本発明において、前記位置合わせ部材が、
前記吸着パッドの四方に配置してあることが好ましい。

【００１６】本発明に係る部品ハンドリング装置は、部
品吸着装置と、当該部品吸着装置を少なくとも一方向に
移動させる移動手段とを有し、当該部品吸着装置が、前
記のような構成を有している。

【００１７】本発明に係る部品試験装置は、部品吸着装
置と、当該部品吸着装置を少なくとも一方向に移動させ
る移動手段と、当該部品吸着装置により搬送される部品
を試験するためのテストヘッドとを有し、当該部品吸着
装置が、前記のような構成を有している。

【００１８】

【作用】本発明に係る部品吸着装置、それを有する部品
ハンドリング装置、およびそれを有する部品試験装置で
は、試験すべきＩＣチップなどの部品を部品吸着装置の
吸着パッドに吸着する際に、吸着パッドに負圧を導入す
る。その際に、負圧の一部は、位置合わせ部材を、部品
の外周部に当接する方向に移動させるように作用する。
その結果、吸着パッドにより部品を吸着する際に、吸着
パッドと部品との相対位置を調節し、部品の中心と吸着
ヘッドの中心とを正確に位置決めした状態で、吸着パッ
ドによる部品の吸着が行われる。

【００１９】したがって、本発明に係る部品ハンドリン
グ装置では、部品を第１位置で部品吸着装置により吸着
して、その部品吸着装置を移動手段により移動させ、部
品を第２位置にセットする際に、第１位置において部品
と部品吸着装置とが自動的に位置合わせされる。このた
め、第２位置では、部品と第２位置とを位置合わせする
必要がなくなり、部品吸着装置と第２位置とを位置合わ
せするのみでよい。したがって、第２位置では、部品を
第２位置へセットする前に吸着パッドによる部品の吸着
を一時解除するなどの動作が不要となる。したがって、
部品ハンドリングのインデックスタイムを短縮すること
ができる。

【００２０】また、本発明に係る部品試験装置では、ト
レイに収容してある部品を部品吸着装置で吸着する際
に、部品と部品吸着装置とが自動的に位置合わせされ
る。このため、テストヘッドのソケットに部品をセット
する際に、部品とソケットとを位置合わせする必要がな
く、部品吸着装置と第２位置とを位置合わせするのみで
よい。たがって、テストヘッドのソケット位置では、部
品をソケットへセットする前に吸着パッドによる部品の
吸着を一時解除し、部品とソケットとを位置合わせする
などの動作が不要となる。したがって、部品試験のイン
デックスタイムを短縮することができる。

【００２１】また、本発明に係る部品吸着装置、それを
有する部品ハンドリング装置、およびそれを有する部品
試験装置では、部品吸着に際して必ず必要となる負圧を
駆動源として、位置合わせ部材を駆動するようにしてい
るので、装置構成を比較的に単純なものとすることがで
き、故障が少なく、製造コストも比較的安い。また、他
に動力源を必要としないので、コンパクトな装置構成と
なり、省スペース化を図ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面に示す実施
形態に基づき説明する。

【００２３】図１は本発明の１実施形態に係る部品吸着
装置の要部断面図、図２は図１に示すII−II線に沿う要
部断面図、図３は部品ハンドリング装置を含む部品試験
装置の概略平面図、図４は図３に示す部品試験装置の一
部断面側面図、図５は図３および４に示す部品試験装置
の要部断面図、図６はテストヘッドの要部側面図、図７
〜１１は図１に示す部品吸着装置の作用を示す工程図で
ある。

【００２４】第１実施形態 図１および２に示す部品吸着装置２は、たとえば図３お
よび４に示すＩＣチップ部品試験装置３０のための１構
成部材として用いられる。まず、図３および４に示すＩ
Ｃチップ部品試験装置３０の全体構成について説明す
る。

【００２５】図３および４に示すように、本実施形態の
ＩＣチップ部品試験装置３０は、試験すべき部品として
のＩＣチップの温度が常温よりも高い状態で加熱試験す
るための装置であり、ハンドラ３２と、テストヘッド３
４と、試験用メイン装置３６とを有する。

【００２６】ハンドラ３２は、試験すべきＩＣチップ３
５を順次テストヘッド３４に設けたＩＣソケット３６に
搬送し、試験が終了したＩＣチップ３５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。

【００２７】テストヘッド３４に設けたＩＣソケット３
６は、ケーブル３８を通じて試験用メイン装置３６に接
続してあり、ＩＣソケット３６に着脱自在に装着された
ＩＣチップ３５をケーブル３８を通じて試験用メイン装
置３６に接続し、試験用メイン装置３６からの試験用信
号によりＩＣチップ３５をテストする。

【００２８】ハンドラ３２は、基盤４０を有し、主にこ
の基盤４０の上部にＩＣチップ搬送用駆動部分が装着さ
れる。基盤４０の下部には、主としてハンドラ３２を制
御する制御装置が内蔵してあるが、一部に空間部分４２
が設けてある。この空間部分４２に、テストヘッド３４
が交換自在に配置してあり、基盤４０に形成した穴４４
を通じてＩＣチップ３５をＩＣソケット３６に装着する
ことが可能になっている。

【００２９】基盤４０上には、図３に示すように、２組
の第１および第２Ｘ−Ｙ移動装置（本発明の移動手段）
４６および４８が設けてある。一方の第１Ｘ−Ｙ移動装
置４６により、これからテストを行なうＩＣチップ３５
を搬送する作業およびテスト済のＩＣチップ３５を分類
する作業を行なう。他方の第２Ｘ−Ｙ移動装置４８は、
バッファ５０により供給されたＩＣチップ３５をテスト
ヘッド３４の上に搬送し、テストヘッド３４から試験済
のＩＣチップ３５を他方のバッファ５１に運ぶ作業を行
う。

【００３０】第１Ｘ−Ｙ移動装置４６は、Ｘ軸方向に沿
って伸びる第１Ｘ軸レール４９と、その第１Ｘ軸レール
４９に沿ってＸ方向に移動可能に構成してある、Ｙ軸方
向に沿って伸びる第１Ｙ軸レール５１と、第１Ｙ軸レー
ル５１に沿ってＹ方向に移動可能な第１可動ヘッド５３
とを有する。この第１Ｘ−Ｙ移動装置４６は、基盤４０
上の第１領域５２を搬送可能領域とする。

【００３１】他方の第２Ｘ−Ｙ移動装置４８は、Ｘ軸方
向に沿って伸びる第２Ｘ軸レール５４と、その第２Ｘ軸
レール５４に沿ってＸ方向に移動可能に構成してある、
Ｙ軸方向に沿って伸びる第２Ｙ軸レール５５と、第２Ｙ
軸レール５５に沿ってＹ方向に移動可能な第２可動ヘッ
ド５７とを有する。このＸ−Ｙ移動装置４８は、基盤４
０上の第２領域５６を搬送可能領域とする。

【００３２】第１搬送可能領域５２には、これから試験
を行う被試験ＩＣチップ３５を格納した供給トレイ５８
と、試験済のＩＣチップ３５を試験結果に対応して仕分
けして格納する分類トレイ６０、６１、６２、６３と、
空のトレイを積み重ねた部分６４とが配置される共に、
バッファ５０に近接してヒートプレート６５が配置され
る。

【００３３】ヒートプレート６５は、たとえば金属材料
で形成され、被試験ＩＣチップ３５を格納するＩＣ収納
用凹部６６を複数具備し、このＩＣ収納用凹部６６に供
給トレイ５８から被試験ＩＣチップ３５がＸ−Ｙ移動装
置４６によって搬送される。ヒートプレート６５は、試
験前のＩＣチップ３５を、所定の温度で加熱するため
に、図示省略してあるヒータにより加熱してある。被試
験ＩＣチップ３５は、このヒートプレート６５上で所望
の温度に加熱され、その後、移動装置４６を用いて、バ
ッファ５０に移され、第２Ｘ−Ｙ移動装置４８によりテ
ストヘッド３４に搬送され、そこで試験される。すなわ
ち、ＩＣチップ３５は、常温よりも高い状態で試験が行
われる。

【００３４】バッファ５０および５１は、レール６８お
よび６９に沿ってＸ方向に移動可能に構成してあり、第
１Ｘ−Ｙ移動装置４６の動作領域５２と、第２Ｘ−Ｙ移
動装置４８の動作領域５６との間を往復するように構成
してある。すなわち、バッファ５０は、被試験ＩＣチッ
プ３５を領域５２から領域５６に移動させる作業を行
い、バッファ５１は、領域５６から領域５２に試験済の
ＩＣチップ３５を運び出す作業を行う。このバッファ５
０と５１の存在によって、Ｘ−Ｙ移動装置４６と４８が
相互に干渉することなく動作できる構造とされている。

【００３５】Ｘ−Ｙ移動装置４６および４８には、それ
ぞれにＺ軸駆動手段７０が装着してある。このＺ軸駆動
手段７０によって、トレイあるいはヒートプレート６
５、あるいはテストヘッド３４からＩＣチップ３５を拾
い上げる動作と、トレイおよびヒートプレート６５ある
いはテストヘッド３４にＩＣチップ３５を降ろす動作と
を行う。

【００３６】図５は、ＩＣ試験装置に用いるＺ軸駆動手
段７０の概略の構成を示す。この例では、第１Ｘ−Ｙ移
動装置４６に装着したＺ軸駆動手段７０を例示して説明
する。

【００３７】第１Ｘ−Ｙ移動装置４６の第１Ｙ軸レール
５１には、中空部分が形成してあり、この中空部分に
は、スクリューシャフト７２とガイドシャフト７４とが
格納してある。このスクリューシャフト７２には、第１
可動ヘッド５３の移動体７６が螺合し、スクリューシャ
フト７２が回転駆動されることにより、ガイドシャフト
７４に沿って、移動体７６がＹ軸方向に沿って移動可能
にしてある。なお、ガイドシャフト７４は、移動体７６
の貫通孔に沿って差し込まれているのみであり、移動体
７６のＹ軸方向移動を案内するようになっている。

【００３８】第１Ｘ−Ｙ移動装置４６に装着されるＺ軸
駆動手段７０は、この例では、図５に示すように、２本
のエアシリンダ７８，８０を垂直下向に装着してある。
エアシリンダ７８，８０をペアで動作させ、一度に２個
のＩＣチップ３５を吸着して搬送することも可能であ
る。

【００３９】本実施形態では、エアシリンダ７８に装着
した真空吸着パッド８２にはヒータ（特に図示しない）
を装備して、ヒートプレート６５で加熱したＩＣチップ
３５をバッファ５０に搬送する場合に用いる。他方のエ
アシリング８０に装着された真空吸着パッド８４はヒー
タを装備せず常温の状態でＩＣチップ３５を搬送する部
分で用いる。つまり、供給トレイ５８からヒートプレー
ト６５にＩＣチップ３５を搬送する場合、およびバッフ
ァ５１から各分類トレイ６０、６１、６２、６３に試験
済のＩＣチップ３５を分類して格納する場合等に用い
る。

【００４０】なお、第２Ｘ−Ｙ移動装置４８の構造は、
真空吸着パッドを保持する構造が異なる以外は、図５に
示す第１Ｘ−Ｙ移動装置４８の構造と同様であり、真空
吸着パッドを保持する構造については後述する。

【００４１】一方、テストヘッド３４に設けられるＩＣ
ソケット３６は、たとえば図６に示すように、直接にテ
ストヘッド３４の上に装着されるのではなく、いくつか
の部材を介して装着される。すなわち、テストヘッド３
４の上面にはマザーボード８６が装着してあり、マザー
ボード８６の上には、このマザーボード８６に対して、
着脱自在に交換用アダプタ８８が装着してある。交換用
アダプタ８８の上には、ボードスペーサ９０およびソケ
ットボード９２が装着してあり、その上にソケット３６
が装着してある。

【００４２】試験すべきＩＣチップ３５の種類が変わっ
た場合には、交換用アダプタ８８をマザーボード８６か
ら取り外して、別のアダプタ８８を取り付けることで、
異なるＩＣチップ３５の検査に対応することができる。
なお、試験の内容が大幅に変更される場合には、図４に
示すテストヘッド３４を、ハンドラ３２から取り外し
て、別のテストヘッド３４をハンドラ３２の空間部分４
２に配置することで対応することができる。

【００４３】次に、図１および２を主として参照して、
本実施形態に係る部品吸着装置２について説明する。図
１に示す本実施形態に係る部品吸着装置２は、図３およ
び４に示す第２Ｘ−Ｙ移動装置４８のＺ軸駆動手段７０
の下端部に取り付けられ、ＩＣチップ３５を真空吸着す
るためのものである。

【００４４】図１に示すように、本実施形態に係る部品
吸着装置２は、吸着ヘッド本体４を有する。この吸着ヘ
ッド本体４は、図５に示すＺ軸駆動手段７０に連結して
あり、このＺ軸駆動手段７０により部品吸着装置２全体
をＺ軸方向に移動可能に保持してある。

【００４５】図１に示すように、吸着ヘッド本体４の下
部には、４つの支持片１０が装着してある。これら吸着
ヘッド本体４と支持片１０とは、ボルト・ナットの手段
などにより連結固定してある。これら吸着ヘッド本体４
および支持片１０の中心軸上には、可動シャフト６がＺ
軸方向に沿って所定の可動範囲で移動自在に配置してあ
る。４つの支持片１０は、図２に示すように、この可動
シャフト６の四方を囲むように配置してある。可動シャ
フト６は、吸着ヘッド本体４の内側に配置してある軸受
け３により、吸着ヘッド本体４に対してＺ軸方向に移動
可能に保持してある。

【００４６】各支持片１０には、可動シャフト６の軸芯
と略垂直な平面に軸芯を持つ回動軸１２が固定（または
回動自在に装着）してある。各回動軸１２には、位置合
わせ部材としてのフック部材１４が回動自在に装着（ま
たは回動軸１２と共に支持片１０に対して回動自在に装
着）してある。

【００４７】各フック部材１４は、比較的長い第１アー
ム１６と、比較的短い第２アーム１８とを有し、これら
アーム１６および１８は、略垂直な関係にある。各第１
アーム１６が、Ｚ軸方向に沿って所定の傾きで下向きに
なり、各第２アーム１８が、可動シャフト６側に突出す
るように、各フック部材１４は、回動軸１２に取り付け
てある。

【００４８】可動シャフト６の略中央部には、フランジ
８が一体成形してある。このフランジ８は、可動シャフ
ト６とは別に成形して、シャフト６に取り付けても良
い。フランジ８の下部には、フランジ８の外径よりも小
さな外径の胴体１７が一体または別体により具備してあ
る。胴体１７の下部には、胴体１７の外径よりも小さな
外径の小径部２１が一体または別体により具備してあ
る。小径部２１の下部には、パッド保持部１５が一体ま
たは別体により具備してある。パッド保持部１５の外径
は、胴体１７の外径と同程度であり、これらの間に位置
する小径部２１の外周には、係合溝２０が形成され、こ
こに、フック部材１４の第２アームの先端部が入り込
み、係合溝２０に対して係合するようになっている。

【００４９】パッド保持部１５の中央部には、吸着パッ
ド２２が装着してある。吸着パッド２２は、吸着すべき
ＩＣチップ３５に損傷を与えないように、たとえば弾力
性のあるゴム材または合成樹脂などで構成してあること
が好ましいが、吸着すべき部品の種類や用途によって
は、金属で構成することもできる。なお、ヘッド本体
４、支持片１０および可動シャフト６は、剛性が要求さ
れることから、金属で構成してあることが好ましいが、
合成樹脂で構成しても良い。また、フック部材１４は、
ＩＣチップ３５に接触する部分を有することから、ＩＣ
チップ３５に損傷を与えるおそれが少ない合成樹脂で構
成することが好ましいが、必ずしも合成樹脂で構成する
ことなく、金属などで構成しても良い。

【００５０】また、パッド保持部１５には、図示省略し
てあるヒータなどの加熱手段を装着し、パッド保持部１
５からＩＣチップ３５を加熱するように構成しても良
い。ＩＣチップ３５が、図４および６に示すテストヘッ
ド３４のソケット３６に装着される前に、温度の低下を
防止するためである。なお、パッド２２も加熱し、パッ
ド２２からＩＣチップ３５を加熱保持するように構成し
ても良い。

【００５１】パッド２２の中心軸に沿って、真空引き用
吸着孔２８が形成してある。この吸着孔２８は、可動シ
ャフト６の軸芯に沿って形成してある真空引き用軸孔７
に連通してある。この真空引き用軸孔７は、ヘッド本体
４の中央上部に形成してある真空シリンダ室２９を介し
て、真空導入口２６に連通してある。

【００５２】真空シリンダ室２９内には、戻りスプリン
グ２７が装着してある。戻りスプリング２７の上端は、
ヘッド本体４の真空シリンダ室２９の上天井部に当接
し、その下端は、可動シャフト６の上端段差部に当接し
てあり、可動シャフト６を常時下方に押圧するようにな
っている。ただし、可動シャフト６のフランジ８の外周
部が、支持片１０の内側に形成してある段差部１３に対
して係合するため、可動シャフト６は、戻りスプリング
２７のバネ力によっても、ヘッド本体４および支持片１
０から下方に脱落することはない。

【００５３】真空シリンダ室２９は、軸受け３に連通し
ているが、軸受け３の下端に装着してあるＶ字パッキン
１１により密封してあり、真空導入口２６に真空圧力が
導入されることにより、真空圧力となる。なお、真空圧
力とは、本発明において、必ずしも絶対真空圧力を意味
するのではなく、負圧であればよい。

【００５４】真空導入口２６は、図示省略してある導管
を通して、真空圧力発生装置に接続してあり、制御装置
からの制御信号に基づき、真空導入口２６に真空圧力を
導入するようになっている。真空導入口２６に真空圧力
が導入されると、その圧力は、軸孔７を通して、吸着パ
ッド２２の吸着孔２８に導入され、吸着パッド２２によ
るＩＣチップ３５の真空吸着を可能とする。また、その
真空圧力は、真空シリンダ室２９にも導入され、吸着パ
ッド２２にＩＣチップ３５が吸着された状態で、真空シ
リンダ室２９の圧力と大気圧力との圧力差により、可動
シャフト６を、戻りスプリング２７のバネ力に抗して上
方に持ち上げる。なお、可動シャフト６のＺ軸方向上方
への移動は、フランジ８の外周部が、ヘッド本体４の下
端部に形成してあるストッパ面９に対して当接すること
により制限される。すなわち、可動シャフト６は、支持
片１０の段差部１３と、ヘッド本体４のストッパ面９と
の間のＺ軸方向距離から、フランジ８の厚みを引いたＺ
軸方向距離に対応する軸方向距離の範囲で、軸方向に移
動可能となっている。

【００５５】吸着パッド２２の吸着孔２８に真空圧力が
導入されて、ＩＣチップ３５を吸着した状態を図９に示
す。その状態では、真空シリンダ室２９に作用する真空
圧力により、可動シャフト６がＺ軸方向に沿って上方に
引き上げられる。その結果、可動シャフト６の係合溝２
０に係合しているフック部材１４の第２アーム１８が上
方向に強制的に回動させられ、同時に、第１アーム１６
は、回動軸１２を中心として内側に回動し、ＩＣチップ
３５の外周部に当接する。

【００５６】フック部材１４は、可動シャフト６を中心
として、四方に配置してあり、部品吸引装置２の軸芯に
対して、相互に線対称の位置にあり、フック部材１４の
形状およびサイズが略同一である。そのため、前記のよ
うに第１アーム１６が内側に回動することで、ＩＣチッ
プ３５は、吸着パッド２２に吸着保持された状態で、フ
ック部材１４の第１アーム１６により平面方向に強制的
に移動させられ、その中心は、装置４の軸芯に対して略
正確に位置合わせされることになる。なお、全てのフッ
ク部材１４の第２アーム１８は、可動シャフト６の係合
溝２０に対して同じ条件で係合しているので、可動シャ
フト６が上下方向に移動することにより、すべてのフッ
ク部材１４は、各回動軸１２の周りに、全て略同じ回動
角度で回動することになる。

【００５７】次に、本実施形態に係る部品吸着装置２を
用いて部品としてのＩＣチップ３５を吸着して搬送する
動作について、主として図７〜１４に基づき説明する。

【００５８】まず、図７に示すように、吸着装置２をバ
ッファ５０の上に位置させる。本実施形態の吸引装置２
は、図３および４に示す第２Ｘ−Ｙ移動装置４８の可動
ヘッド５７に装着してあることから、吸着装置２をヒー
トプレート６５の上に位置させるには、第２Ｘ−Ｙ移動
装置４８を用いて、ＸおよびＹ軸方向に位置制御すれば
よい。なお、バッファ５０は、レール６８に沿って、第
２領域５６側に移動してある。バッファ５０には、ＩＣ
チップ３５を収容する凹部５０ａが形成してあり、この
凹部５０ａの中心位置と、吸引装置２の軸芯位置とは、
正確に位置合わせしてある。ただし、凹部５０ａ内に収
容してあるＩＣチップ３５の中心位置と、吸引装置２の
軸芯位置とは、必ずしも正確に位置合わせしてあるとは
限らない。なぜなら、ＩＣチップ３５が凹部５０ａの中
心位置にセットしてあるとは限らないからである。

【００５９】次に、図８に示すように、吸引装置２の全
体を、Ｚ軸方向に沿って降下させ、吸着パッド２２の下
端をＩＣチップ３５の上面に接触させる。吸引装置２の
降下移動は、図３〜５に示す第２Ｘ−Ｙ移動装置４８の
Ｚ軸駆動手段７０により行われる。吸着パッド２２の下
端をＩＣチップ３５の上面に接触させる位置で、吸引装
置２の降下移動を停止し、その後に、または同時に、ま
たはその前に、真空導入口２６へ真空圧力を導入する。
その結果、その圧力は、軸孔７を通して、吸着パッド２
２の吸着孔２８に導入され、吸着パッド２２によりＩＣ
チップ３５を真空吸着する。

【００６０】それと同時に、その真空圧力は、真空シリ
ンダ室２９にも導入され、吸着パッド２２にＩＣチップ
３５が吸着された状態で、真空シリンダ室２９の圧力と
大気圧力との圧力差により、可動シャフト６を、戻りス
プリング２７のバネ力に抗してＺ軸に沿って上方に持ち
上げる。なお、可動シャフト６のＺ軸方向上方への移動
は、フランジ８の外周部が、ヘッド本体４の下端部に形
成してあるストッパ面９に対して当接することにより制
限される。

【００６１】可動シャフト６がＺ軸方向に沿って上方に
移動する結果、可動シャフト６の係合溝２０に係合して
いるフック部材１４の第２アーム１８が上方向に強制的
に回動させられ、同時に、第１アーム１６は、回動軸１
２を中心として内側に回動し、ＩＣチップ３５の外周部
に当接する。フック部材１４は、可動シャフト６を中心
として、四方に配置してあり、部品吸引装置２の軸芯に
対して、相互に線対称の位置にあり、フック部材１４の
形状およびサイズが略同一である。そのため、前記のよ
うに第１アーム１６が内側に回動することで、ＩＣチッ
プ３５は、吸着パッド２２に吸着保持された状態で、フ
ック部材１４の第１アーム１６により平面方向に強制的
に移動させられ、その中心は、装置４の軸芯に対して略
正確に位置合わせされることになる。

【００６２】その後に、吸着装置２をバッファ５０の上
方向に移動させた状態を図９に示す。図９に示す状態で
は、前述したように、フック部材１４の第１アーム１６
の回動により、ＩＣチップ３５の中心位置と、装置２の
軸芯とは、正確に位置合わせされた状態で、吸着パッド
２２がＩＣチップ３５を吸着保持している。この状態で
は、真空導入口２６には、真空圧力が導入してあるまま
である。

【００６３】次に、図１０に示すように、ＩＣチップ３
５を保持した状態で、吸引装置２の全体を、テストヘッ
ド３４（図５６参照）の上にあるソケット３６の上に位
置させる。吸引装置２の移動は、図３および４に示す第
２Ｘ−Ｙ移動装置４８をＸ，Ｙ方向に移動制御すること
により行う。

【００６４】前述したように、ＩＣチップ３５の中心と
吸引装置２の軸芯とは、フック部材１４の作用により正
確に位置合わせされた状態である。吸引装置２の軸芯
と、ソケット３６の中心とは、予め位置合わせしてあ
る。したがって、図１１に示すように、吸引装置２の全
体をＺ軸方向に沿って下方に下降移動させるのみで、Ｉ
Ｃチップ３５の雄型端子３５ａと、ソケット３６の雌型
端子とが正確に位置合わされた状態で、ＩＣチップ３５
をソケット３６に装着することができる。したがって、
端子３５ａ，３６ａ相互の接触が安定化し、端子３６ａ
の曲がりや、ＩＣチップの端子３５ａに損傷が生じるお
それが少なくなる。

【００６５】ＩＣチップ３５の試験に際しては、真空導
入口２６からの真空圧力の導入を停止し、吸着パッド２
２による吸着は解除し、パッド保持部１５および／また
は支持片１０の先端によるＩＣチップ３５の加圧を行
い、端子３５ａおよび３６ａの接続を確保した状態で試
験を行う。なお、試験に際しては、ＩＣチップ３５が冷
えないように、パッド保持部１５および／または支持片
１０からＩＣチップ３５を加熱しても良い。

【００６６】ＩＣチップ３５の試験が済んだ場合には、
真空導入口２６に真空圧力を導入し、吸着パッド２２に
よりＩＣチップ３５を吸着し、吸着装置２の全体をソケ
ット３６からＺ軸方向に沿って上方に引き上げる。その
状態は、図１０と同じである。試験済みのＩＣチップ３
５は、図３に示すバッファ５１の上まで移動させられ、
そのバッファ５１の凹所に下ろされる。その状態は、図
７に示すバッファ５０をバッファ５１に代えるのみで、
図７に示す状態と同じである。真空導入口２６に真空圧
力が導入されていない状態では、可動シャフト６は、戻
りスプリング２７のバネ力と、可動シャフト６の自重に
より、ヘッド本体４に対して下方に移動させられ、フラ
ンジ８が支持片１０の段差部１３に係合する位置で停止
している。

【００６７】本実施形態に係る部品吸着装置２、それを
有するハンドラ３２、およびそれを有する部品試験装置
３０では、試験すべきＩＣチップ３５などの部品を部品
吸着装置２の吸着パッド２２に吸着する際に、吸着パッ
ド２２に真空圧力を導入する。その際に、真空圧力の一
部は、フック部材１４の第１アーム１６を、ＩＣチップ
３５の外周部に当接する方向に移動させるように作用す
る。その結果、吸着パッド２２によりＩＣチップ３５を
吸着する際に、吸着パッド２２とＩＣチップ３５との相
対位置を調節し、ＩＣチップ３５の中心と吸着装置２の
中心とを正確に位置決めした状態で、吸着パッド２２に
よるＩＣチップ３５の吸着が行われる。

【００６８】したがって、本実施形態に係るハンドラ３
２およびそれを有する試験装置３０では、ＩＣチップ３
５をバッファ５０の位置で部品吸着装置２により吸着し
て、その部品吸着装置２を第２Ｘ−Ｙ移動装置４８によ
り移動させ、ＩＣチップ３５をソケット３６の位置にセ
ットする際に、バッファ５０の位置においてＩＣチップ
３５と部品吸着装置２とが自動的に位置合わせされる。
このため、ソケット３６の位置では、ＩＣチップ３５と
ソケット３６とを位置合わせする必要がなくなる。

【００６９】したがって、ソケット３６の位置では、従
来技術と異なり、ＩＣチップ３５をソケットへセットす
る前に吸着パッド２２による部品の吸着を一時解除する
などの動作が不要となる。したがって、ハンドラ３２に
よる部品ハンドリングのインデックスタイムを短縮する
ことができる。

【００７０】また、本実施形態に係る部品吸着装置２、
それを有するハンドラ３２、およびそれを有する部品試
験装置３０では、ＩＣチップ３５の吸着に際して必ず必
要となる真空圧力を駆動源として、フック部材１４を駆
動するようにしているので、装置構成を比較的に単純な
ものとすることができ、故障が少なく、製造コストも比
較的安い。また、他に動力源を必要としないので、コン
パクトな装置構成となり、省スペース化を図ることがで
きる。

【００７１】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。

【００７２】たとえば、図１に示す吸引装置２が装着さ
れる場所としては、図３〜５に示す第２Ｘ−Ｙ移動装置
４８の可動ヘッド５７に限らず、第１Ｘ−Ｙ移動装置４
６の可動ヘッド５３にも装着しても良い。また、図３お
よび４に示す部品試験装置に限らず、その他の部品試験
装置、あるいは試験装置以外の部品ハンドリング装置な
どにも、本発明に係る部品吸着装置を用いることができ
る。

【００７３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
部品吸着装置、それを有する部品ハンドリング装置、お
よびそれを有する部品試験装置によれば、吸着パッドに
より部品を吸着する際に、吸着パッドと部品との相対位
置を調節し、部品の中心と吸着ヘッドの中心とを正確に
位置決めすることができる。

【００７４】したがって、本発明に係る部品ハンドリン
グ装置では、部品ハンドリングのインデックスタイムを
短縮することができる。

【００７５】また、本発明に係る部品試験装置では、部
品試験のインデックスタイムを短縮することができる。

【００７６】また、本発明に係る部品吸着装置、それを
有する部品ハンドリング装置、およびそれを有する部品
試験装置では、部品吸着に際して必ず必要となる負圧を
駆動源として、位置合わせ部材を駆動するようにしてい
るので、装置構成を比較的に単純なものとすることがで
き、故障が少なく、製造コストも比較的安い。また、他
に動力源を必要としないので、コンパクトな装置構成と
なり、省スペース化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の１実施形態に係る部品吸着装
置の要部断面図である。

【図２】 図２は図１に示すII−II線に沿う要部断面図
である。

【図３】 図３は部品ハンドリング装置を含む部品試験
装置の概略平面図である。

【図４】 図４は図３に示す部品試験装置の一部断面側
面図である。

【図５】 図５は図３および４に示す部品試験装置の要
部断面図である。

【図６】 図６はテストヘッドの要部側面図である。

【図７】 図７は図１に示す部品吸着装置の作用を示す
工程図である。

【図８】 図８は図１に示す部品吸着装置の作用を示す
工程図である。

【図９】 図９は図１に示す部品吸着装置の作用を示す
工程図である。

【図１０】 図１０は図１に示す部品吸着装置の作用を
示す工程図である。

【図１１】 図１１は図１に示す部品吸着装置の作用を
示す工程図である。

【符号の説明】

２… 部品吸着装置 ４… ヘッド本体 ６… 可動シャフト １０… 支持片 １４… フック部材（位置合わせ部材） ２２… 吸着パッド ３０… 部品試験装置 ３２… ハンドラ（部品ハンドリング装置） ３５… ＩＣチップ ３４… テストヘッド ３６… ソケット ４６… 第１Ｘ−Ｙ移動装置 ４８… 第２Ｘ−Ｙ移動装置（移動手段）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負圧が導入されて部品が吸着される吸着
   パッドと、 前記吸着パッドの周囲に配置され、前記吸着パッドに負
   圧を導入することで、前記部品の外周部に当接する方向
   に移動し、前記吸着パッドと部品との相対位置を調節す
   る位置合わせ部材と、 を有する部品吸着装置。
2. 【請求項２】 前記吸着パッドが装着された可動シャフ
   トと、 前記可動シャフトを軸方向の所定範囲で移動自在に保持
   する吸着ヘッド本体とをさらに有し、 前記吸着パッドに導入される負圧の一部を駆動源とし
   て、前記可動シャフトを前記吸着ヘッド本体に対して軸
   方向に相対移動させ、当該可動シャフトの軸方向移動に
   連動して、前記位置合わせ部材を駆動させることを特徴
   とする請求項１に記載の部品吸着装置。
3. 【請求項３】 前記位置合わせ部材が、前記可動シャフ
   トの軸方向相対移動に合わせて回動移動するフック部材
   である請求項２に記載の部品吸着装置。
4. 【請求項４】 前記吸着パッドに負圧が導入されていな
   い状態では、前記可動シャフトには、可動シャフトの自
   重が作用し、前記吸着パッドに負圧が導入される場合と
   反対方向に、前記可動シャフトが、前記吸着ヘッド本体
   に対して軸方向に相対移動するように構成してある請求
   項２または３の部品吸着装置。
5. 【請求項５】 前記可動シャフトと吸着ヘッド本体との
   間には、戻りスプリングが装着してあり、前記吸着パッ
   ドに負圧が導入されていない状態では、前記戻りスプリ
   ングのバネ力により、前記吸着パッドに負圧が導入され
   る場合と反対方向に、前記可動シャフトが、前記吸着ヘ
   ッド本体に対して軸方向に相対移動するように構成して
   ある請求項２〜４のいずれかに記載の部品吸着装置。
6. 【請求項６】 前記位置合わせ部材が、前記吸着パッド
   の四方に配置してある請求項１〜５のいずれかに記載の
   部品吸着装置。
7. 【請求項７】 部品吸着装置と、当該部品吸着装置を少
   なくとも一方向に移動させる移動手段とを有し、 前記部品吸着装置が、 負圧が導入されて部品が吸着される吸着パッドと、 前記吸着パッドの周囲に配置され、前記吸着パッドに負
   圧を導入することで、前記部品の外周部に当接する方向
   に移動し、前記吸着パッドと部品との相対位置を調節す
   る位置合わせ部材と、 を有する部品ハンドリング装置。
8. 【請求項８】 部品吸着装置と、当該部品吸着装置を少
   なくとも一方向に移動させる移動手段と、当該部品吸着
   装置により搬送される部品を試験するためのテストヘッ
   ドとを有し、 前記部品吸着装置が、 負圧が導入されて部品が吸着される吸着パッドと、 前記吸着パッドの周囲に配置され、前記吸着パッドに負
   圧を導入することで、前記部品の外周部に当接する方向
   に移動し、前記吸着パッドと部品との相対位置を調節す
   る位置合わせ部材と、 を有する部品試験装置。