CN1084476C - 半导体器件试验装置及半导体器件试验系统 - Google Patents

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Abstract

一种半导体器件试验系统，可有效利用多台半导体器件试验装置。包括管理、控制多台半导体器件试验装置的主计算机、分类专用机，在主计算机内还设置有存储分配给试验完的半导体器件的序号及试验结果等器件收纳信息的收纳信息存储装置。在各试验装置的搬运器部不进行分类或只分两类即移送至通用托盘，试验完了后，根据收纳信息存储装置内的信息在分类专用机内进行器件的分类。

Description

半导体器件试验装置及半导体器件试验系统
本发明涉及适用于试验半导体器件、特别是作为代表例的半导体集成电路元件(以下称为IC)的半导体器件的试验装置。更详细地说，本发明涉及具有多台的半导体器件试验系统，所述半导体器件试验装置进行如下操作，传送要进行试验的半导体器件、在测试部中将半导体器件与测试头(提供及接收试验用的各种电信号的试验装置部分)进行电接触并进行半导体器件的导电试验、在试验后将试验完的半导体器件搬出测试部、基于试验结果将试验完的半导体器件区分为成品、次品的形成。
在向需试验的半导体器件(一般称为DUT)施加一定的波形的试验信号，测定其电气特性的半导体器件的试验装置(一般称为IC测试器)中，多数都安装半导体器件搬运处理装置(一般称为搬运器Handler)，该装置将半导体器件搬运到测试部、在该测试部中将半导体器件与试验装置的测试头进行导电接触。试验后将试验完的半导体器件搬出测试部、基于试验结果将试验完的半导体器件区分为成品、次品。在本说明书中，将此种安装有搬运器的试验装置称为半导体器件的试验装置。并且，以下为使说明简单化，仅取作为半导体器件的代表例的IC为例进行说明。
随着集成度的提高，IC的管脚数变多，在安装有将IC倾斜的搬运轨道上，利用自重滑动而进行试验的自然下落式搬运器的IC试验装置上，试验管脚多的IC变得困难。因此，最近在IC试验装置上安装有称作水平搬运方式的搬运器，其将IC有真空吸头吸附、使用X-Y搬运装置将吸附的IC搬运到任意的场所。
作为安装有水平搬运方式的搬运器的IC试验装置，实际中有以下两种现有技术的使用形式。
(1)将平面状地放置多个IC的托盘置于IC试验装置的一定位置，从放置有该IC的托盘中用真空吸头吸附一定数目的IC，使用X-Y搬运装置将这些吸附的IC依次搬运到予热部、测试部进行试验，试验终了后，使用X-Y搬运装置一边将试验完的IC区分为成品及次品，一边送回到托盘。
(2)将多个IC平面状地放置于通用托盘(Custom Trial)。所述通用托盘可用于让使用者一边在IC试验装置的外部搬运IC，一边收纳于一定的场所，将放置了该IC的通用托盘配置于试验装置的加载部，用该加载部将IC从通用托盘运送至耐高/低温的测试托盘，经过恒温槽将该测试托盘搬运到测试部，在该测试部，将IC放置在测试托盘并保持此状态将IC与测试头导电接触而进行试验，试验终了后，经由除热槽将测试托盘搬出到卸载部，在该卸载部，一边将试验完的IC从测试托盘中区分为成品、次品，一边运送到通用托盘。
安装有前者的形式(1)的搬运器的试验装置，因一次能进行试验的IC数目限制在2-4个左右，处理速度慢，费时，即不适于高速处理。安装有后者的形式(2)的搬运器的试验装置，在测试部中以IC放置在测试托盘上的状态与试验装置的测试头接触，一次能进行16个、32个、64个等多个IC的试验。于是，现在主要使用安装有后者形式(2)的搬运器。
首先，参照图4及图5说明安装有后者形式(2)的搬运器的现有的IC试验装置的简要结构。图示的IC试验装置包括：将例如半导体存储器等放置于测试托盘TST上而对运送过来的IC进行试验的容器部100；这这些待试验的IC(被试验IC)或试验完的IC分类收纳的IC收纳部200；使用者将预先放置在通用托盘(Custom Trial)KST上的被试验IC运送到耐高/低温的测试托盘TST，并重新放置的加载部300；在容器部100内的试验终了时，将放置在测试托盘TST而搬运回来的试验后的IC，从测试托盘TST中运送到通用托盘KST中，并重新放置的卸载部400。该卸载部400的结构是，一般情况下根据试验结果的数据将试验完的IC进行分类放置于通用托盘。
容器部100包括，对堆入测试托盘TST内的被试验IC有目的地施加高温或低温的温度作用的恒温槽101；在该恒温槽101中，对施加了温度作用状态的IC进行电气试验的测试容器102；从测试容器102中的试验终了的IC中，除去恒温槽101施加的温度应力的除热槽103。测试容器102，其内部包括IC试验装置的测试头104，对导电性地接触在该测试头104上的被试验IC，通过该测试头104供给试验用的各种电信号的同时，接收从被测IC来的响应信号并送给试验装置。
测试托盘TST如下循环移动，加载部300→容器部100的恒温槽101→容器100的测试容器102→容器部100的除热槽103→卸载部400→加载部300。恒温槽101及除热槽103比测试容器102高，于是，具有上方突出的部分。在该恒温槽101和除热槽103的上方突出的上部之间，如图5所示连有基板105，该基板105上安装有测试托盘搬运装置108，通过该测试托盘搬运装置108，测试托盘TST从除热槽103向恒温槽101移送。
在恒温槽101中的向被试验IC施加高温的温度作用的情况下，除热槽103通过送风冷却返回室温之后，搬出卸载部。另外，例如在恒温槽101中，向被试验IC施加—30℃左右的低温的温度作用的情况下，用热风或加热器加热，返回到不结露的温度后，搬到卸载部400。
在加载部300中堆积了被试验IC的测试托盘TST从加载部300搬运至容器部100的恒温槽101。恒温槽101安装垂直搬运装置，该垂直搬运装置的结构是将多枚(例如9枚)测试托盘TST以层堆的状态支持着。在图示例中，从加载部300来的测试托盘支持在最上层，最下层的测试托盘搬出至测试容器102。在通过垂直搬运装置的垂直向下的移动过程中，最上层的测试托盘依次移动到最下层期间，或者，等待测试容器102空闲的待机期间，向被试验IC施加一定温度的高温或低温。在测试容器102内，其中央部配置有测试头104，从恒温槽101一枚枚搬出的测试托盘TST运到测试头104上，则如后所述，放置于测试托盘上的被试验IC中的一定数量的被试验IC与安装于测试头104的IC插座(未图示)电连接。通过测试头104，完成了一枚测试托盘上的全部被测IC的试验后，测试托盘TST被搬运到除热槽103，除去试验完的IC的温度应力，将IC的温度返回到室温，排出到卸载部400。
除热槽103也具备与上述恒温槽101同样的垂直搬送装置，通过该垂直搬送装置，将多枚(例如9枚)测试托盘TST支持成层叠状态。如图示中，从测试容器102来的测试托盘支持在最下层。最上层的测试托盘向卸载部400排出。通过垂直搬运装置的垂直方向向上移动，在最下层的测试托盘依次移动到最上层过程中，除去施加给试验完的IC的温度应力，返回到外部温度(室温)。
向卸载部400排出的测试托盘TST上的试验完的IC，从试验托盘中根据试验结果分别分类，送入并收纳于对应的通用托盘KST。在卸载部400中空出的测试托盘TST被搬送到加载部300，于是，由通用托盘KST再运送放置被试验IC。以下重复同样的动作。
如图5所示，在加载部300中，作为从通用托盘KST向测试托盘TST运送IC的IC搬运装置可以使用X-Y搬运装置304，其结构包括：在基板105的加载部300的上部，沿试验装置的前后方向(此方向作为Y方向)延伸架设的。相对平行的两根导轨301；架设在该两根导轨301之间，可沿Y方向移动的、其两端部支持在该两根导轨301上的可动臂302；沿该可动臂302的纵向、且可在试验装置的左右方向(此方向作为X方向)移动的、支持于可动臂302上的可动头303。根据上述结构，可动头303可在测试托盘TST与通用托盘KST之间沿Y方向往复移动，且还可沿可动臂302即沿X方向移动。
在可动头303的下面，可上下移动地安装有IC吸附台，通过可动头303的X-Y方向移动，以及该吸附台的上下移动，吸附台与放置于通用托盘KST中的IC接触，通过真空吸引作用，吸附并保持IC，从通用托盘KST向测试托盘TST中搬运IC。吸附台相对于可动头303可安装例如8只，这样能够一次从通用托盘KST中搬运8个IC到测试托盘中。
而且，在通用托盘KST的停止位置与测试托盘TST的停止位置之间，设置有被称作精确器(Precise)的IC位置修正装置305。该位置修正装置305有比较深的凹部，将吸附在吸附台上且向测试托盘TST搬运的IC一次性地落入该凹部。凹部的周缘围设倾斜面，以该倾斜面规定了IC的落下位置。通过位置修正装置305，正确地规定了8个IC的相互位置后，再将该规定好位置的IC吸附到吸附台上，搬送到测试托盘TST。设置此位置修正装置305的理由是由于在通用托盘KST中保持IC的凹部形成得比IC的形状稍大一些，因此，收纳于通用托盘KST内的IC的位置有较大的误差，如果以此状态直接将吸附在吸附头上的IC搬运到测试托盘TST，则会存在不能落入形成在测试托盘TST内的IC收纳凹部内的IC。因此，设置该位置修正装置305，并以此位置修正装置305将IC的排列精度与形成在测试托盘内的IC收纳凹部的精度相吻合。
在卸载部400内，设置有两组与加载部300内设置的X-Y搬运装置304相同构造的搬运装置404，通过此X-Y搬运装置404，将试验完的IC从搬出到卸载部400的测试托盘TST中转移到通用托盘KST中。各X-Y搬运装置404包括：沿试验装置的前后方向(Y方向)延伸架设的相对平行的两根导轨401；架设在此两根导轨401之间、其两端部沿Y方向可移动地支持在该两根导轨401上的可动臂402；沿可动臂402的延伸方向即试验装置的左右方向(X方向)可移动地支持在可动臂402上的可动头403。
图6表示测试托盘TST的一个例子的构造。测试托盘TST的结构是，在方形框12上形成平行且等间隔的多条肋13，在该肋13的两侧以及与肋13相对的框12的边12a、12b分别等间隔地突出形成了多个安装片14。各肋13两侧的安装片14的形成方式为，一侧的安装片14形成于对面侧的安装片14的中间位置，同样，框12的边12a、12b的安装片14也形成于相对的肋13的安装片14的中间位置。多个IC支座16分别以并排设置的状态收纳于该相对的肋13之间的空间以及与肋13相对的边12a、12b的空间。在此空间内，各IC支座16收纳于一个长方形的划分开的支座收纳部15，该长方形空间是将位置错开的斜对面的两个安装片14作为对角线的角部。于是，因为图示中的各肋13的一侧形成16个安装片14，所以上述空间内形成16个支座收纳部15，可安装16个IC支座16。图示中因有四个空间，所以在一个测试托盘TST内可安装16×4个、合计64个支座16。各IC支座16通过扣钉17安装于两个安装片14。
IC支座16的外形为同一形状、同一尺寸，其中央部形成收纳IC元件的IC收容部19。该IC收容部19的形状及尺寸由收容的IC元件的形状及尺寸来决定。在本例中，IC收容部19为方形的凹部。IC收容部19的外形尺寸选择为可嵌入支座收纳部15的相对的安装片之间的空间的尺寸，并且在IC收容部19的两端部分别设置配置在安装片14上的突出部。在该两突出部上分别设置插通扣钉17的安装孔21和插入定位销的孔22。
为防止收纳于IC支座16内的IC元件移位或弹出，如图7所示，在IC支座16安装一对扣23。该扣23从IC收容部19的底部向上突出并整体形成，且通过构成IC支座16的树脂材料的弹性，该扣23其前端部的相对的爪具有相向的弹性预应力。于是，在将IC元件收容于IC收容部19时，或从IC收容部19取出时，通过配置于吸附着IC元件IC吸附台24的两侧的扣打开机构25将两个扣23的前端部的间隔扩开后，再进行IC的收容或取出。将扣打开机构25从扣23处移走后，该扣23依其弹力返回到原来的状态，被收容的IC由扣23的前端的爪保持为把持的状态。
如图8所示，IC支座16保持着IC元件并将IC元件的脚18从下面露出。在测试头104上安装有IC插座，该IC插座的导体26突出于测试头104的上面。将露出的IC元件的脚18与IC插座的导体26压接，实现IC元件与测试头的IC插座的导电连接。因此，在测试头104的上部安装有将IC元件向下推压的压头20，该压头20将各IC支座16内收纳的IC元件从上方向下推压，与测试头104接触。
测试头104一次连接的IC元件的个数根据测试头104上安装的IC插座的个数而定。例如图9所示，当IC元件排列为4行×16列的情况下，为使各行的4列放置的IC元件(用斜线表示的元件)可一次全部试验，在测试头104上安装有4×4共16个IC插座。即，第一次的试验是对各行的1、5、9、13列分别配置的16个IC元件实施，第二次的试验是将测试托盘TST移动一个IC元件的距离，分别对配置在各行的2、6、10、14列的16个IC元件实施，以下类推，通过四次试验，完成对一个测试托盘放置的全部IC元件的试验。试验结果则根据分配给各IC的序号(一次装载内的序号)、试验托盘TST上的识别号，以及测试托盘TST的IC收容部所分配的号来决定地址，并存储到存储器对应的地址内。这里，在测试头104上能安装32个IC插座的情况下，只要进行两次试验即可将4行16列排列的64个IC元件全部试验完了。并且，在测试容器102中，还有一种搬运形式的搬运器，其将被试验IC从测试托盘运送到测试头104处而进行试验，试验终了后，再从插座运送到测试托盘。
在IC收纳部200内设有将收纳有被试验IC的通用托盘KST收容起来的被试验IC库201；容纳收纳有试验完的IC的通用托盘KST的试验完IC库202，所述试验完IC根据试验的结果分别各自分类。该被试验IC库201及试验完IC库202将通用托盘以堆层的状态收容着。在被试验IC库201中，以堆层状态收容有被试验IC的通用托盘KST依次从上部的托盘被运住加载部300，在加载部300中，将被试验IC从通用托盘KST移换到停在加载部300内的测试托盘TST。
被试验IC库201及试验完IC库202最好具有相同的形状及构造，图10示出了其中之一，其包括上面开放、且底面有开口的托盘支持框203；配置在该托盘支持框203的下部，通过托盘支持框203底面的开口而在托盘支持框203内可上下升降的升降台204。在托盘支持框203内，通用托盘KST被多枚重叠地收纳、支持着，该重叠堆积的通用托盘KST通过从托盘支持框203的底面进入的升降台204而上下方向移动。
如图4及图5所示，作为试验完IC库202其结构为准备8个库STK-1、STK-2、…、STK-8、且对应试验结果最多可各自分成8类收纳。这样，不仅能将试验完IC区分为成品和次品，而且在成品中还能区分动作速度的高速、中速、低速或次品中还需再试验的等。能区分的类虽然有最多8类，但在图示的例中，在卸载部400只能配置四枚的通用托盘KST。因此，如果发生超出了分配给配置于卸载部400的通用托盘KST的分类以外的分类的试验完的IC元件的情况下，采取以下顺序将一枚通用托盘KST从卸载部400返回到IC收纳部200，取而代之，将必须收纳新产生的那一类的IC元件的通用托盘KST从IC收纳部200运送到卸载部400，收纳该IC元件。
如图5所示，在被试验IC库201及试验完IC库202的上部，并位于基板105之间设置有跨越被试验IC库201与试验完IC库202的排列方向(试验装置的左右方向)的全范围而可移动的托盘搬运装置205。该托盘搬运装置205的下面具有把持通用托盘KST的把持具。在被试验IC库201的上部移动托盘搬运装置205，并以该状态驱动升降台204，将重叠堆放在库201内的通用托盘KST提升。用托盘搬运装置205的把持具把持上升来的通用托盘KST的最上段的托盘。将收纳有被试验IC的最上段的通用托盘KST拉到托盘搬运装置205，升降台204下降、返回到原来的位置。托盘搬运装置205沿水平方向移动，停止于加载部300。在此位置，托盘搬运装置205从把持具取下通用托盘，并将通用托盘KST降到位于仅下方的托盘槽内(未图示)。将通用托盘KST降到托盘槽内的搬运装置205移到加载部300以外的位置。升降台204从以此状态从放置有通用托盘槽KST的托盘槽的下侧上升，而将该托盘槽向上方提升。于是，放置被试验IC的通用托盘KST也向上提升，通用托盘KST保持露出于基板105形成的窗106的状态。
在卸载部400的上部的基板105也形成两个同样的窗106，从这些窗106露出空的通用托盘。在此例中，两个通用托盘具有露出的尺寸，于是，从卸载部400的两个窗106中露出四个空的通用托盘。按各通用托盘所分配的类别将试验完的IC分类收纳在这些空的通用托盘KST内。加载部300的情况与此相同，各通用托盘放置在托盘槽上，各托盘槽通过升降台204上下升降。一个通用托盘装满后，该通用托盘KST通过升降台204从窗106处降下，再通过托盘搬运装置205收纳于分配给自己的那一类的托盘收纳位置。此外，如图4及图5所示，标号206表示收纳空的通用托盘KST的空托盘库。通过托盘搬运装置205、升降台204，空的通用托盘被从该空托盘库206中搬运到卸载部400的窗106的位置并保持，供收纳试验完的IC之用。
如上所述，将IC堆放在测试托盘并搬运到测试部(容器部)进行试验，在安装有上述形式(2)的搬运器的IC试验装置中，由于一次可进行多个IC的试验，缩短了试验需要的时间。与此相对，在卸载部400因为一次只能进行8个IC的作业，将其从测试托盘中一边分类、一边运送到通用托盘，所以试验完的IC的运送作业需要时间。而且，因为是一边分类一边作业，该分类作业需要时间。因此，虽然在卸载部400装设两台X-Y搬运装置，但仍然存在分类所需要的时间比试验所需要的时间长，从而不匹配的问题。
另外，安装有上述形式(2)的搬运器的IC试验装置中，在卸载部400，将试验完的IC从测试托盘TST运送到通用托盘KST时，X-Y搬运装置404根据分配给测试托盘TST上的各IC支座16的地址将运送到通用托盘内的试验完的IC存储到存储装置中，根据该存储而避免漏将IC运送到测试托盘TST上，偶尔也会出现将漏送IC遗留在测试托盘上的现象。
在卸载部400中，若发生IC的遗漏现象，则测试托盘TST被原封不动地搬送到加载部300，于是，在加载部300中便将新的被试验的IC重叠放置在残存的试验完的IC上。此时，两层重叠的上层的被试验IC便从测试托盘的上面突出出来，在恒温槽101内，往上侧堆积下一个测试托盘时，突出在上方的上层被试验IC在下一个测试托盘插入时被推出而掉落，会发生破损事故等。
在恒温槽101的内部，发生IC从测试托盘上掉落的事故时，IC会掉落到设置于恒温槽101内的下部的搬运装置处而与之发生干扰，会引起不能搬运的事故。另外，既使重叠堆积的被试验IC不会掉落而完成试验，那么在搬出到卸载部400时，根据下侧的试验完的IC的试验结果，对上侧的IC进行分类，因此，会产生误分类的现象。
本发明的第一个目的在于提供一类IC试验系统，其能进行从卸载部的测试托盘向通用托盘运送测试完的、不进行分类、或仅进行成品及次品两类分类的IC的高速作业。
本发明的第二个目的在于提供一类IC试验系统，其具有多台IC试验装置，对于大量的IC使用该IC试验装置依次实施条件各异的、或相同的试验，该装置在可达到的短时间内，对多数IC实施多次试验，同时，根据该试验结果，也可在短时间内进行分类作业。
根据本发明的第一个目的，提供了第一、第二两种IC试验系统，
其第一种IC试验系统结构，包括：
具有试验装置部和搬运器部的半导体器件试验装置；和
设置在主计算机中的收纳信息存储装置；
所述试验装置部具有测试部，所述搬运器部具有加载部和卸载部，其中
所述半导体器件试验装置是这样设计的：多个要试验的半导体器件被传送到所述搬运器部的加载部，在加载部该所述搬运器部的加载搬运器将所述半导体器件从通用托盘搬运到测试托盘，所述测试托盘被传送到所述试验装置的测试部，将放置于所述测试托盘中的半导体器件与配置在所述测试部的上述试验装置的测试头导电接触而测试半导体器件的工作状况，测试终了后，将放置有试验完的半导体器件的测试托盘从所述测试部搬出至搬运器部的卸载部，以所述搬运器部的卸载搬运器将所述测试托盘的试验完的半导体器件从所述测试托盘移运到通用托盘，其中
所有已被试验的半导体器件在卸载部由所述搬运器部的卸载搬运器从所述测试托盘移运到通用托盘，而不进行分类；
在卸载部被这样清空的测试托盘被移运到所述加载部以进行循环使用；
每当一个试验完的半导体器件移送至通用托盘时，至少每个半导体器件分配的序号、半导体器件的试验结果、以及在所述测试部用于试验的插座序号等的每个半导体器件的收纳信息，就都被存储于所述收纳信息存储装置；
将如此装载有试验完毕的且未经分类的半导体器件的通用托盘从所述试验装置中取出，以便使用所述收纳信息对试验完的半导体器件进一步进行新的试验和/或分类处理。
其中第二种半导体器件试验系统的结构，与所述第一种结构不同之处是：
在所述卸载部，进行仅将试验完的半导体器件分为成品及次品的两类分类操作，将所述试验完的半导体器件分别搬送至对应分类的两个通用托盘。
根据本发明的第二个目的，提供了第三、第四两种包括多种IC试验装置的IC试验系统。
其中第三种IC试验系统的结构为：
所述多个半导体器件试验装置具有相互不同的试验条件；
装有要试验的半导体器件的通用托盘依次被传送至所述多个半导体器件试验装置的第一个装置；
装有在所述第一半导体器件试验装置中已被确定为成品的试验完的半导体器件的通用托盘移送至后续的一个半导体器件试验装置以进行试验操作；
将该装有成品的试验完的半导体器件的通用托盘依次从所述多个半导体器件试验装置的第一个装置移送至后续的半导体器件试验装置，直至最后一个装置。
其中第四种IC试验系统的结构为：
所述多个半导体器件试验装置具有相同的试验条件；
以并行方式将要试验半导体器件移送至每一所述多个半导体器件试验装置；
装载有未分类的试验完的成品半导体器的通用托盘从各自的半导体器件试验装置取出，以便使用所述收纳信息，对试验完半导体器件进行包括新的试验和/或分类操作的进一步处理。
附图的简要说明：
图1是用于说明根据本发明的IC试验系统的第一实施例的整体结构的方块图；
图2是表示在图1所示的IC试验系统中，将可使用的多个通用托盘能够作为一组搬运的容器的一例的概要立体图；
图3是用来说明本发明IC试验系统第二实施例的整体结构的方块图；
图4是现有IC试验装置一例的概要平面图，其中容器部表示为立体图；
图5是图4所表示的试验装置的概要立体图；
图6是为说明IC试验装置中使用的测试托盘的一例的构造分解立体图；
图7是为说明图6所表示的测试托盘内的IC收纳状况的概要立体图；
图8是为说明图6所表示的放置于测试托盘上的被试验IC与测试头的导电连接状态的放大断面图；
图9是为说明放置于测试托盘的被试验IC的试验顺序的平面图；
图10是为说明收纳用于IC试验装置的通用托盘的库的构造的立体图；
图11是为说明根据本发明的IC试验装置的一实施例的主要部分的结构
根据上述第三种结构的IC试验装置，即使在从卸载部向加载部的移动中的测试托盘上残存有IC，也可由IC检测传感器检测出其IC的存在，因此，测试托盘到达加载部的同时，在加载部中，能够将其残存的IC从测试托盘中除去。其结果，不会出现IC重迭堆放两层，在恒温槽内，避免了上层IC落到下层等事故的发生，提高了安全性。
另外，根据上述第四种结构的IC试验装置，在测试部中，即使出现测试完的IC从测试托盘掉落的情况，在将测试托盘从测试部搬运到卸载部期间，也可检测出丢失IC的测试托盘的IC收纳部的位置。于是，在卸载部中，对于检测出的IC收纳部可停止分类作业，缩短了分类作业的时间。
再者，根据上述第五种结构的IC试验装置，在从加载部向测试部搬运测试在盘期间，即使IC从测试托盘落下，在测试托盘搬运至测试部期间，可检测出空的测试托盘的IC收纳部。于是，在测试部，对于测试托盘的空的IC收纳部停止测试动作，因此，避免浪费无用的时间，缩短试验的时间。
附图的简要说明：
图1是用于说明根据本发明的IC试验系统的第一实施例的整体结构的方块图；
图2是表示在图1所示的IC试验系统中，将可使用的多个通用托盘能够作为一组搬运的容器的一例的概要立体图；
图3是用来说明本发明的IC试验系统的第二实施例的整体结构的方块图；
图4是现有的IC试验装置的一例的概要平面图，其中将容器部表示为立体图；
图5是图4所表示的试验装置的概要立体图；
图6是为说明在IC试验装置中使用的测试托盘的一例的构造的分解立体图；
图7是为说明图6所表示的测试托盘内的IC收纳状况的概要立体图；
图8是为说明图6所表示的放置于测试托盘上的被试验IC与测试头的导电连接状态的放大断面图；
图9是为说明放置于测试托盘的被试验IC的试验顺序的平面图；
图10是为说明收纳用于IC试验装置的通用托盘的库的构造的立体图；
图11是为说明根据本发明的IC试验装置的一实施例的主要部分的结构的概要立体图；
图12是图11的概要断面图；
图13是将图11表示的IC试验装置的一部分取出表示的放大立体图。
以下结合附图描述本发明的实施例。
图1表示根据本发明的IC试验系统的第一实施例。该IC试验系统具备三台IC试验装置1A、1B以及1C。各IC试验装置1A、1B、1C具有相同结构，包括：向被试验IC施加一定的波形的试验信号，测定其电气特性的IC试验装置的电气部分，即，IC测试部10(图5中主要为下侧的基台部分)；搬运器部11(图5中主要为上侧的机构部分)。各IC试验装置的IC测试部10设置于主计算机2的管理下，并由主计算机2控制。另外，设置有进行试验完的IC的分类作业的分类专用机3。而且，一般情况下，多数是对一台IC测试部10装入两台搬运器部11而作为一套IC试验装置运用。尽管未图示，本实施例中在各IC试验装置上装入两台搬运器部11。
各IC试验装置1A、1B、1C的搬运器部11可参照图4及图10，与前述的现有的IC试验装置相同，具有以下结构：对放置在测试托盘而搬运来的IC进行试验的容器部；将被试验IC和试验完的IC分类收纳的IC收纳部；由使用者预先将放置于通用托盘上的被试验IC转移运送到耐高/低温的测试托盘的加载部；在容器部的试验终了后，将放置于测试托盘而搬运来的试验完的IC从测试托盘转移运送到通用托盘的卸载部。另外，容器部包括：对堆积于测试托盘的被试验IC有目的地施加高温或低温的温度作用的恒温槽；在该恒温槽内，将施有温度作用状态的IC与IC测试部10的测试头导电接触而进行试验的测试容器；将测试容器中试验完了的IC去除在恒温槽中施加的温度作用的除热槽。
在该实施例中，各IC试验装置1A、1B、1C在相同的试验条件下对IC试验，在各搬运器部11的卸载部中，将试验完的IC完全不分类而从测试托盘运送至通用托盘，多次试验全部完成后，将试验完的IC运往分类专用机3，在该分类专用机3中统一对试验完的IC进行分类作业。
因此，在本实施例中，主计算机2内设置有收纳信息存储装置4。在该收纳信息存储装置4中存储全部的IC的试验结果。该试验结果被存储在一个地址中，该地址是在各搬运器部11的卸载部中将试验完的IC从测试托盘运送到通用托盘时，根据分配给各IC的序号、各通用托盘的识别号、对应通用托盘的各IC收纳部而分配的序号等而决定的需要存储的收纳信息存储装置4的地址。作为试验结果，存储有试验的条件、成品中的例如高速、中速、低速的动作速度的分类、次品中的再试验与否、试验时接触的测试头的插座的序号等。该存储的收纳信息经由IC测试部10，利用例如计算机中的GPIB通信口或RS232C通信口等通信装置5传送给主计算机2，存储于收纳信息存储装置4。
收纳信息存储装置4由存储器构成。存储于收纳信息存储装置4中的收纳信息根据各IC试验装置1A、1B、1C的不同分别存储于各自的软盘等存储媒体中而提供给分类专用机3或利用通信装置5传送给分类专用机3。
在各搬运器部11的卸载部中，将放置有未分类而运送的试验完的IC的通用托盘收纳于例如图2所示的设有放置多枚通用托盘KST于水平位置的架子的箱状容器27而运送给分类专用机3，或者也可以分别架设在各搬运器11与分类专用机3之间的托盘搬运装置，通过该托盘搬运装置运往分类专用机3。容器27具有让通用托盘KST进出的开闭盖28。在分类专用机3中，利用设置于分类专用机3上的IC吸附头将IC从运至该分类专用机3的通用托盘KST中取出，并根据对应于其取出位置的地址中存储的收纳信息而进行试验完IC的分类。
图3表示根据本发明的试验系统的第二实施例，该第二实施例的IC试验系统也与上述的第一实施例的试验系统一样，具有三台IC试验装置1A、1B、1C。各IC试验装置1A、1B、1C具有相同结构，包括：向被试验IC施加一定的波形的试验信号而测定其电气特性的IC试验装置的电气部分，即IC测试部10；搬运器部11。各IC试验装置的IC测试部10置于主计算机2的管理下由该主计算机2控制。另外，设有进行试验完的IC的分类作业的分类专用机3。再者，在本实施例中，在各IC试验装置中装入两台搬运器部11。
参照图4至图10，与前述的现有的IC试验装置一样，各IC试验装置1A、1B、1C的搬运器部11具有：将放置于测试托盘而搬运来的IC进行试验的容器部；将被试验IC与试验完的IC分类收纳的IC收纳部；使用者预先将放置于通用托盘的被试验IC运送往耐高/低温的测试托盘而重新放置的加载部；在容器部的试验完了后，将放置于测试托盘中搬运而来的试验完的IC从测试托盘转移到通用托盘而重新放置的卸载部。另外，容器部包括：有目的地向堆放于测试托盘中的被试验IC施加高温或低温的温度作用的恒温槽；在该恒温槽内，将施有温度作用的IC与IC测试部10的测试头导电接触而进行试验的测试容器；从测试容器中试验终了的IC上去除在恒温槽中施加的温度作用的除热槽。
在此第二实施例中，各IC试验装置1A、1B、1C在各异的试验条件下试验IC。作为试验条件例如对被试验IC施加不同的温度或不同的工作电压。另外，在主计算机2设有收纳信息存储装置4。
首先，在IC试验装置1A将被试验IC全部试验。被试验IC放置于通用托盘运往IC试验装置IA的搬运器部11。例如图2所示，在搬运用容器27中重迭堆放多枚通用托盘，在搬运器部11打开容器27的开闭盖28，安装搬运器部11。通用托盘KST从容器27中一枚枚搬出，送往加载部。在该加载部，放置于通用托盘KST的IC被运送到测试托盘，该测试用托盘通过恒温槽送入测试容器，配置于测试容器内的IC测试部10的测试头与IC电接触，试验IC的电气特性。放置于测试托盘的IC全部测试终了后，测试托盘被从测试容器内搬出，在除热槽除去温度作用而送往卸载部。
测试托盘上的试验完的IC在该卸载部内被移送到通用托盘。进行该移送时，在该第二实施例中，至少准备两枚空的通用托盘，将试验完的IC分为成品和次品。通用托盘KST装满成品及次品时，其装满的通用托盘KST通过搬运装置返回容器27。此时，在容器27内，例如从下层开始放置装次品的通用托盘KST，从上层开始放置装成品的通用托盘KST。这样，将容器27内的装有成品与次品的通用托盘区分开。
在IC试验装置1A的试验完成后，如上所述将装有试验完的IC的通用托盘KST的容器27移送到下一个IC试验装置1B。在IC试验装置1B内进行条件各异的试验，仅将装有成品的试验完的IC的通用托盘从容器27中取出，送往加载部，且仅对判定为成品的IC进行试验。在IC试验装置1B的第二次试验中产生次品的情况下，放置有装在容器27内的次品的通用托盘(在IC收纳部有空位的那个)被搬运到卸载部，在IC试验装置1B中判定为次品的试验完的IC从测试托盘被运往该通用托盘。装有容器27内的次品的通用托盘的IC收纳部如果没有空位的话，便将空的通用托盘从容器27中或从空的托盘库中搬往卸载部。
在IC试验装置1B中，对由IC试验装置1A判定为成品的试验完的IC全部进行试验，放置成品或次品的通用托盘收纳于容器27时，容器27转移入下一个IC试验装置1C。在该IC试验装置1C中进行条件各异的试验。与前面的IC试验装置1B一样，仅将装有成品的试验完IC的通用托盘从容器27中取出送往加载部，而仅对判定为成品的IC进行试验。但是，该最后阶段的IC试验装置1C将其试验结果按各通用托盘中的每一个IC传送给主计算机2，并存储于设于主计算机2的收纳信息存储装置4。
在IC试验装置1C中的第三次试验中，发生次品的情况下，装有收纳于容器27内的次品的通用托盘(IC收纳部有空位的那个)搬送至卸载部，在IC试验装置1C判定为次品的试验完的IC被从测试托盘运送至该通用托盘。当放置容器27内的次品的通用托盘的IC收纳部没有空位的情况下，从容器27或空的托盘库中向卸载部搬运空的托盘。
最终的IC试验装置1C中，由前面的两次试验割定为成品的IC全部进行试验，容器27从最后的IC试验装置1C被移送至分类专用机3。在分类专用机3中，根据从主计算机2送来的收纳信息，将容器27内的试验完的IC进行分类。此时，从主计算机2送来的收纳信息变成最后一次的IC试验装置1C处送来的有关试验完的IC的信息，因此，在第一次及第二次试验中判定为次品的试验完的IC的试验结果，没有存储于主计算机2的收纳信息存储装置4中。于是，在第一次及第二次的试验中判定为次品的试验装有IC还进一步分类时，由于分类作业需要若干时间，于是也可以将在IC试验装置1A及1B中判断为次品的试验完的IC的试验结果传送给主计算机2，而存储于收纳信息存储装置4，全部试验终了后，根据来自主计算机2的收纳信息，用分类专用机3对容器27内的次品的试验完的IC进行分类。
在如图1及图3所示的第一及第二实施例中，示出了设置1A、1B、1C三台试验装置的情况，但IC试验装置没有台数限制。另外，仅是IC试验装置1C与分类专用机3的组合即可提高搬运器部11的处理速度。于是，仅是IC试验装置1C与分类专用机3的组合即可达到本发明的目的。另外，第二实施例IC试验系统也适用于安装现有技术说明的形式(1)的搬运器的IC试验装置。
下面，图11表示了根据本发明的IC试验装置的一实施例。该IC试验装置包括：安装有前述的形式(2)的搬运器，且向被试验IC施加一定波形的试验信号而测定其电气特性的IC试验装置的电气部分的IC测试部(图5中主要是下侧的基台部分)；搬运器部(图5中主要为上侧的机构部分)。参照图4至图10，与前述现有的IC试验装置相同，搬运器包括：将放置于测试托盘，而对搬运来的IC进行试验的容器部；将被试验IC与试验完的IC分类收纳的IC收纳部；使用者预先将放置于通用托盘的被试验IC转移搬运到耐高/低温的测试托盘中的加载部；在容器中的试验终了后，将放置于测试托盘而搬运来的试验完的IC从测试托盘转移到通用托盘的卸载部。另外容器部包括：有目的地向堆积于测试托盘的被试验IC施加高温或低温的温度作用的恒温槽；将在该恒温槽内施有温度应力的IC与IC测试部的测试头电接触而进行试验的测试容器；在测试容器的试验终了后，从IC上去除在恒温槽内施加的温度作用的除热槽。
图11是说明本实施例的重要部分的结构的图，表示了停止于上述搬运器部的卸载部400处的测试托盘TST1；停止于加载部300的测试托盘TST2；设置于卸载部400与加载部300之间的IC检测传感器500。该IC检测传感器500可以检测出安装于测试托盘TST的各IC支座16(参照图6)处是否有IC。
在该实施例中，示出了卸载部400与加载部300之间的由光源501与受光器502构成的透光型的IC检测传感器500，将该传感器500相对置于测试托盘TST两边，而且沿与托盘移动的方向正交的方向配置多个，从而检测出在测试托盘TST上是否残留有IC。
IC检测传感器500对应于安装于测试托盘TST上的支座16的行数(横列的数)而设置。即，沿与测试托盘TST的移动方向成直角的方向(纵列方向)安装的IC支座的16的排列个数如图所示为4个(行数为4)的情况下，最好将4个IC检测传感器500以IC支座16的纵列方向的排列间矩设置。在图示的例中，在测试托盘的上侧配置光源501，在测试托盘的下侧配置受光器502。当然也可以反过来配置。
如图12所示，各IC支座16的底板上形成贯通孔16A，由受光器502检测出通过该贯通孔16A的光。在各IC支座16的底板上由于还存在贯通孔16A以外的能通过光源501发出的光的开口(IC的脚露出口等)，所以，必须只检测出贯通孔16A通过的光。因此，如图13放大所示，在本实施例中，与构成测试托盘TST的方形框12的行进方向平行的一侧，在与排列于测试托盘的行进方向的各IC支座16的底板的贯通孔16A相对应的位置处，安装反射标记503A。该反射标记503A其行进方向的长度与排列于测试托盘的行进方向的各IC支座16的底板的贯通孔16A的直径相等或略大。测试托盘的方形框12在本实施例中用非光反射部件制成，所以，不存在反射标记503A的部分作为非反射标记503B。于是，将反射型的光传感器504配置于测试托盘的上侧，其检测出从该光传感器504投射而由反射标号503A反射来的光。该光检测传感器504检测出从反射标记503A反射来的光时，根据IC检测传感器500是否检测出光，而检出仅从贯通孔16A透过的光，从而检出是否有IC。
以下将说明在上述的实施例中，从卸载部400向加载部300搬运的测试托盘上是否残留IC的检测情况，将IC检测传感器500设置在例如从加载部300到测试头104所经过的路程的中途部分以及从测试头104到卸部400所经过的路程的中途部分，其可检测出测试托盘TST从加载部300搬运到测试头104期间是否有IC掉落，是否存在空的IC收纳部以及在测试头104上于测试中，是否有IC从测试托盘上掉落而存在空的IC收纳部。
IC检测传感器500即使被设置于上述任何一个位置也可提高IC试验装置的可靠性，但如果将IC检测传感器500组合设置在卸载部400与加载部之间以及测试头104与卸载部400之间的两位置、和卸载部400与加载部300之间以及加载部300与测试头104之间的两位置，则可更加提高IC试验装置的可靠性。当然，若在上述全部位置设置IC检测传感器500，则IC试验装置的可靠性最高。
另外，也可以将反射标记503A和非反射标记503B之间的配置关系设置成与图13所示状态相反，反射型光传感器504没有检测到反射光时，IC检测传感器500根据是否检测到光而仅检测出从贯通孔16A透过的光，从而检测出有无IC。
另外，作为IC检测传感器500，不仅可用透光形的光传感器，也可用检测金属(IC内的金属)的接近开关，或具有波形识别功能的照相机来构成IC检测传感器500。
如上说明，根据本发明的第一实施例的IC试验系统，由于在搬运器部11不需要进行分类动作，并且根据本发明的第二实施例的IC试验系统，在搬运器部11中仅进行成品与次品或根据其他的分类方法只进行两种类别的分类，所以相当程度地缩短了各IC试验装置的IC试验所需要的时间，可实现处理的高速化。另外，各搬运器部11在第二实施例中也仅进行两类的分类动作，可简化结构。于是，可实现降低搬运器部的成本。而且，在收纳信息存储装置中存储的数据中包含各被测试IC在测试部中接触的插座的序号，所以如果发生与特定的插座接触的IC集中为次品的情况下，可以推测出其插座有问题。于是，具有可检测出测试部中的插座损坏的优点。再者，分类专用机3仅用来进行分类，所以可实现低造价。于是，有降低整体的IC试验系统造价的优点。
另外，根据本发明的第一实施例的IC试验装置，如果附加检测出应该空的测试托盘TST中残留IC的结构，在加载部300，可避免将新的IC叠堆在残留的IC上而引起误动作。于是可防止例如在恒温槽101内掉落IC而损坏下列的搬运装置。另外，也可避免重叠的IC没有掉下时，进行试验而搬出卸载部400，于是按下侧IC的试验结果将上侧的IC分类所产生的误分类的问题。
再有，根据本发明的第二实施例的IC试验装置，能够检测出在测试部的测试中或从测试部向卸载部400搬运期间，即使发生IC从测试托盘掉落，也可检测出其掉落现象。于是，可防止对不存在IC的测试托盘上的IC收纳部进行根据存储在存储装置中的试验结果而进行的假想的分类动作。即终止对不存在IC的测试托盘上的IC收纳部进行分类动作，缩短了分类作业需要的时间。
另外，根据本发明的实施例的IC试验装置，可检测出从加载部300向测试部搬运测试托盘时，IC的掉落事故，及在加载部300不能向测试托盘装入被试验IC，以没有放入IC的状态向测试部搬送时，即使运到测试部的测试托盘存在空的IC收纳部，该空的IC收纳部也能被检测出来，于是可终止对该空的IC收纳部的试验。其结果，避免了无效的试验，可缩短时间，提高IC试验装置的可靠性。
在以上的说明中，是作为半导体装置以IC为例来说明的，当然，本发明也适用于IC以外的其他的半导体装置，具有同样的作用效果。

Claims (6)

1.一种半导体器件试验系统，包括：
具有试验装置部和搬运器部的半导体器件试验装置；和
设置在主计算机中的收纳信息存储装置；
所述试验装置部具有测试部，所述搬运器部具有加载部和卸载部，其中
所述半导体器件试验装置是这样设计的：多个要试验的半导体器件被传送到所述搬运器部的加载部，在加载部该所述搬运器部的加载搬运器将所述半导体器件从通用托盘搬运到测试托盘，所述测试托盘被传送到所述试验装置的测试部，将放置于所述测试托盘中的半导体器件与配置在所述测试部的上述试验装置的测试头导电接触而测试半导体器件的工作状况，测试终了后，将放置有试验完的半导体器件的测试托盘从所述测试部搬出至搬运器部的卸载部，以所述搬运器部的卸载搬运器将所述测试托盘的试验完的半导体器件从所述测试托盘移运到通用托盘，所述半导体器件试验系统的特征在于，
所有已被试验的半导体器件在卸载部由所述搬运器部的卸载搬运器从所述测试托盘移运到通用托盘，而不进行分类；
在卸载部被这样清空的测试托盘被移运到所述加载部以进行循环使用；
每当一个试验完的半导体器件移送至通用托盘时，至少每个半导体器件分配的序号、半导体器件的试验结果、以及在所述测试部用于试验的插座序号等的每个半导体器件的收纳信息，就都被存储于所述收纳信息存储装置；
将如此装载有试验完毕的且未经分类的半导体器件的通用托盘从所述试验装置中取出，以便使用所述收纳信息对试验完的半导体器件进一步进行新的试验和/或分类处理。
2.一种半导体器件试验系统，包括：
具有试验装置部和搬运器部的半导体器件试验装置；
设置在主计算机中的收纳信息存储装置；
所述试验装置部具有测试部，所述搬运器部具有加载部和卸载部，其中
所述半导体器件试验装置是这样设计的：多个要试验的半导体器件载放于通用托盘上，并被传送到所述搬运器部的加载部，在该加载部所述搬运器部的加载搬运器将所述半导体器件从通用托盘搬运到测试托盘，所述测试托盘被传送到所述试验装置的测试部，将放置于所述测试托盘中的半导体器件与配置在所述测试部的上述试验装置的测试头导电接触而测试半导体器件的工作状况，测试终了后，将放置有试验完的半导体器件的测试托盘从所述测试部搬出至搬运部的卸载部，所述测试托盘的试验完的半导体器件从所述测试托盘被移运到通用托盘，
所述半导体器件试验系统的特征在于，
所述半导体器件试验装置进一步这样构成：
在所述卸载部，进行仅将试验完的半导体器件分为成品及次品的两类分类操作，将所述试验完的半导体器件分别搬送至对应分类的两个通用托盘；
在卸载部被这样清空的测试托盘被移运到所述加载部以进行循环使用；
对于所有的试验完的半导体器件，每当一个试验完的半导体器件移送至通用托盘时，至少每个半导体器件分配的序号、半导体器件的试验结果、以及在所述测试部用于试验的插座序号等的每个半导体器件的收纳信息，就都被存储于所述收纳信息存储装置；
装载有对应类别半导体器件的两类通用托盘从所述试验装置中取出，以便使用所述收纳信息对试验完的半导体器件进一步进行新的试验和/或进行细分类处理。
3.一种包括多台如权利要求2所述半导体器件试验装置的半导体器件试验系统，其特征在于，
所述多个半导体器件试验装置具有相互不同的试验条件；
装有要试验的半导体器件的通用托盘依次被传送至所述多个半导体器件试验装置的第一个装置；
装有在所述第一半导体器件试验装置中已被确定为成品的试验完的半导体器件的通用托盘移送至后续的一个半导体器件试验装置以进行试验操作；
将该装有成品的试验完的半导体器件的通用托盘依次从所述多个半导体器件试验装置的第一个装置移送至后续的半导体器件试验装置，直至最后一个装置。
4.如权利要求3所述的半导体器件试验系统，其特征在于，
每一所述多个半导体器件试验装置在其收纳信息存储装置中存储相应试验完的半导体器件的从其试验获取的收纳信息，以用于当所述多个半导体器件试验装置所执行的全部试验完了后，使用该收纳信息对装载在从所述半导体器件试验装置的最后一个取出的通用托盘中的试验完的成品半导体器件进行进一步的细分类。
5.一种包括多台如权利要求1所述半导体器件试验装置的半导体器件试验系统，其特征在于，
所述多个半导体器件试验装置具有相同的试验条件；
以并行方式将要试验半导体器件移送至每一所述多个半导体器件试验装置；
装载有未分类的试验完的成品半导体器的通用托盘从各自的半导体器件试验装置取出，以便使用所述收纳信息，对试验完半导体器件进行包括新的试验和/或分类操作的进一步处理。
6.如权利要求4所述的半导体器件试验系统，其特征在于，
当结束所述多个半导体器件试验装置的试验后，装有在各试验装置的试验条件下试验完的次品半导体器的通用托盘从各自的半导体器件试验装置分别取出，以便使用所述收纳信息，对该取出的试验完的半导体器件进行包括新的试验和/或细分类操作的进一步处理。
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