测试系统的制作方法

文档序号:18190122发布日期:2019-07-17 05:33阅读:162来源:国知局
测试系统的制作方法

本发明涉及测试系统。



背景技术:

公知有进行功率半导体等设备的检查的测试系统。例如专利文献1记载了具备保持设备的卡盘工作台、和将测试仪的端子与设备的电极连接的探测器的探测系统。在该探测系统中,卡盘工作台能够沿3轴向移动并且能够绕z轴旋转,探测器被固定于测试仪固定台。在使用该卡盘工作台进行设备的检查的情况下,对被卡盘工作台保持的设备进行拍摄,以设备的电极与探测器的前端位置一致的方式,使卡盘工作台旋转,在沿x轴以及y轴方向移动后,沿z轴方向上升而使探测器与电极接触。

专利文献1:日本特开2006-317346号公报

然而,卡盘工作台具有3轴移动机构以及旋转机构,所以卡盘工作台的重量较大。因此,存在使卡盘工作台向装载位置、检查位置以及卸载位置移动所需的时间,以及在检查位置使卡盘工作台升降所需的时间变长,检查效率降低的顾虑。与此相对,考虑将3轴移动机构以及旋转机构设置于探测器的构成。在该构成中,需要使连接探测器与测定电路的配线长到探测器能够移动的程度。因此,存在配线的电感分量增加,测定精度降低的顾虑。

在本技术领域中,期望缩短搬送时间而不降低测定精度。



技术实现要素:

本发明的一形态的测试系统是实施被试验设备的电特性试验的测试系统。该测试系统具备:载置台,载置被试验设备;搬送机构,搬送载置台;测试头,包含用于进行电特性试验的测定电路;探测器,用于将被试验设备的电极连接于测定电路;升降机构,使载置台沿着第一方向移动,由此使电极与探测器接触或者分离;以及对准机构,被设置于测试头,在与第一方向交叉的平面上移动探测器,由此进行探测器与电极在平面中的对位。

根据该测试系统,探测器在与第一方向交叉的平面上移动,从而使探测器的位置与被试验设备的电极的位置对准。而且,利用升降机构,载置了被试验设备的载置台被沿着第一方向移动,被试验设备的电极与探测器接触。由此,能够通过测定电路进行被试验设备的电特性试验。另外,使载置台沿着第一方向移动,从而被试验设备的电极从探测器分离。这样,没有在载置被试验设备的载置台设置用于电极与探测器的对位的移动机构以及旋转机构,所以与将3轴移动机构以及旋转机构设置于载置台的构成比较,能够使载置台的重量轻量化。由此,能够缩短搬送时间。另外,为了使被试验设备的电极与探测器接触或者分离,载置台沿着第一方向移动,探测器不沿着第一方向移动。因此,在测试系统的动作中,探测器与测定电路在第一方向上的距离的变化被抑制,所以不需要使将探测器与测定电路电连接的配线的长度过长。由此,与将3轴移动机构以及旋转机构设置于探测器的构成比较,能够减少配线的电感分量。其结果是,能够缩短搬送时间而不降低测定精度。

在一实施方式中,搬送机构也可以按照用于将被试验设备载置于载置台的第一工作站、用于实施电特性试验的第二工作站、以及用于将被试验设备从载置台搬出的第三工作站的顺序搬送载置台。在该情况下,通过使用三个载置台,能够并行地进行被试验设备的载置、电特性试验的实施以及被试验设备的搬出。

一实施方式的测试系统也可以在第一工作站中还具备,对被载置于载置台的被试验设备进行拍摄的第一拍摄装置。对准机构也可以基于由第一拍摄装置拍摄到的被试验设备的图像来进行对位。在该情况下,被试验设备的图像的获取在第一工作站进行,电特性试验在第二工作站进行。即基于第一工作站中的被试验设备的图像,在第二工作站中进行探测器的对位。因此,在第一工作站以及第二工作站中,要求使载置台高精度地停止。如上述那样,载置台被轻量化,所以作用于载置台的惯性力被减少。因此,能够缩短载置台的停止所需的时间,所以能够缩短载置台的搬送时间。

一实施方式的测试系统也可以还具备:探测器保持器,以能够装卸的方式保持探测器;以及第二拍摄装置,对探测器进行拍摄。对准机构也可以基于由第二拍摄装置拍摄到的探测器的图像来进行对位。在该情况下,由于探测器是能够装卸的,所以能够更换探测器。另外,有时因为探测器保持器对探测器的保持精度等原因,探测器保持器上的探测器的位置在每次更换探测器时会产生偏差。与此相对,因为能够基于探测器的图像,获取探测器的位置,所以能够更高精度地进行被试验设备的电极与探测器的对位。

在一实施方式中,对准机构也可以使探测器能够沿规定平面的第二方向以及第三方向移动,并且使探测器能够以第一方向为轴来旋转。在该情况下,使探测器沿第二方向以及第三方向移动,使探测器以第一方向为轴来旋转,由此使探测器的位置与被试验设备的电极的位置对准。

根据本发明的各形态以及各实施方式,能够提供一种缩短搬送时间而不降低测定精度的测试系统。

附图说明

图1是简要表示第一实施方式的测试系统的外观图。

图2是沿着图1的ii-ii线的剖视图。

图3是图1的测试系统的俯视图。

图4的(a)是简要表示探测器保持器正在保持探测器单元的状态的图。图4的(b)是简要表示从探测器保持器卸下了探测器单元的状态的图。

图5是表示图1的测试系统的一系列动作的流程图。

图6是表示探测器单元的更换处理的一系列动作的流程图。

图7是简要表示第二实施方式的测试系统的俯视图。

图8是沿着图7的viii-viii线的剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图来详细地说明本发明的实施方式。此外,在附图的说明中对相同要素标注同一符号并省略重复的说明。

图1是简要表示第一实施方式的测试系统的外观图。图2是沿着图1的ii-ii线的剖视图。图3是图1的测试系统的俯视图。图4的(a)是简要表示探测器保持器正在保持探测器单元的状态的图。图4的(b)是简要表示从探测器保持器卸下了探测器单元的状态的图。图1~图3所示的测试系统1是实施作为被试验设备的dut(deviceundertest:被测设备)2的电特性试验的系统。

作为dut2例如可举出半导体元件的裸芯片,以及半导体模块等。作为dut2所含的半导体元件例如可举出绝缘栅型双极晶体管(igbt:insulatedgatebipolartransistor(绝缘栅双极晶体管)),以及场效应晶体管(fet:fieldeffecttransistor(场效应晶体管))等。成为测试系统1的试验对象的dut2的种类并不限于一种,也可以是多种。dut2具备多个电极。根据dut2的种类,电极的数量以及电极的位置等不同。在dut2的上表面2a带有对准标记。对准标记具有非旋转对称的形状。也可将2个以上的对准标记标记在dut2的上表面2a。在该情况下,对准标记的形状并不被限定。

电特性试验包含dut2的静态特性(dc:directcurrent(直流电))试验以及动态特性(ac:alternatingcurrent(交流电))试验。作为静态特性试验,可以测定集电极截止电流、栅极-发射极间阈值电压、栅极-发射极间漏电流以及集电极-发射极间饱和电压等特性。作为动态特性试验,进行开关测定以及短路容量测定(sc测定)等。具体而言,可以测定总栅极电荷、导通延迟时间、导通上升时间、截止延迟时间、截止下降时间、反向恢复时间、反向恢复电荷以及发射极-集电极间电压等特性。

测试系统1是直行型的测试系统。测试系统1被区分为工作站st1(第一工作站)、工作站st2(第二工作站)以及工作站st3(第三工作站)这三个区域。工作站st1是进行检查前的dut2的搬入的区域。工作站st2是实施dut2的电特性试验的区域。工作站st3是进行检查完毕的dut2的搬出的区域。工作站st1~st3按照该按顺序沿x轴方向(第二方向)排列。

测试系统1具备:载置台11、搬送机构12、测试头13、探测器单元14、探测器保持器15、对准机构16、升降机构17、拍摄装置18(第一拍摄装置)、拍摄装置19(第二拍摄装置)以及控制装置20。此外,在图2中,省略了探测器保持器15的图示,简化了图。

载置台11是用于载置dut2的台。载置台11具备基座11a、和突出部11b。基座11a是板状的部件,由具有绝缘性的部件构成。基座11a具有上表面11c和下表面11d。上表面11c是与z轴方向(第一方向)交叉的面,是载置dut2的面。dut2通过未图示的载置机器人,而被载置在上表面11c的被预先决定的位置。在该位置设置有未图示的吸附孔。被载置在载置台11的dut2经由吸附孔而被吸附,由此固定dut2的位置。此外,有时因为载置机器人的载置精度等,导致上表面11c上的dut2的位置针对每个dut2而产生偏差。

下表面11d是与z轴方向交叉的面,是上表面11c的相反侧的面。突出部11b是从下表面11d沿着z轴方向向下方延伸的棒状的部分。在本实施方式中,两个突出部11b沿x轴方向并列设置。基座11a与突出部11b既可以是一体的,也可以是独立的。

搬送机构12是搬送载置台11的机构。搬送机构12按照工作站st1、工作站st2以及工作站st3的顺序搬送载置台11(dut2)。搬送机构12在各个工作站st1~st3中使载置台11高精度地停止在被预先决定的位置。该停止误差是±2μm左右。搬送机构12例如是线性马达式的搬送机构。搬送机构12也可是传送带式的搬送机构。搬送机构12具备搬送轨道21、和搬送台22。在搬送机构12是线性马达式的搬送机构的情况下,搬送轨道21以及搬送台22的任一方是可动件,另一方是固定件。

搬送轨道21沿着x轴方向以直线状延伸。搬送轨道21规定载置台11(dut2)的搬送路径。搬送轨道21遍及工作站st1~st3地敷设。搬送轨道21的与x轴方向交叉的剖面形状是u字形。搬送轨道21具有底壁21a、和一对侧壁21b。底壁21a是沿x轴方向延伸的板状部件。一对侧壁21b沿x轴方向延伸,是与x轴方向交叉的剖面形状为l字形的板状部件。一对侧壁21b沿着底壁21a在y轴方向(第三方向)上的两端而被立起设置。一对侧壁21b的上端被向相互接近的方向折弯。此外,搬送轨道21也可以还具备用于使载置台11从工作站st3向工作站st1返回的路径。

搬送台22支承载置台11,并且沿着搬送轨道21移动。搬送台22具备基座23、和突起部24。基座23是支承载置台11的板状部件。基座23具有上表面23a、和下表面23b。上表面23a是与z轴方向交叉的面,是载置载置台11的面。下表面23b是与z轴方向交叉的面,是上表面23a的相反侧的面。在基座23设置有在z轴方向贯通基座23的贯通孔23h。贯通孔23h的内径与突出部11b的外径为相同程度。载置台11的突出部11b被从上表面23a侧插通于贯通孔23h,突出部11b的前端从下表面23b向下方突出。

突起部24是从下表面23b沿着z轴方向向下方延伸的部分。突起部24的与x轴方向交叉的剖面形状是t字形。突起部24的下端沿着y轴方向向两侧突出。通过该形状,突起部24嵌合于由搬送轨道21的底壁21a以及一对侧壁21b形成的槽。

搬送机构12还具备未图示的驱动部,若从控制装置20接受移动指令,则驱动部使搬送台22向下一个工作站移动,并使搬送台22在下一个工作站的被预先决定的位置停止。此外,搬送机构12具备多个搬送台22。当一个搬送台22在工作站st1停止时,另一个搬送台22在工作站st2停止,再一个搬送台22在工作站st3停止。由此,各工作站的处理并行地进行。

测试头13是测定dut2的电特性的测定器。测试头13包含用于进行dut2的电特性试验的测定电路31。测试头13被设置于工作站st2,被配置于搬送轨道21的上方。测试头13若从控制装置20接受测定指令,则测定dut2的电特性。

探测器单元14是用于将dut2的电极与测试头13电连接的单元。在相互不同的dut2的种类中,由于dut2的电极的数量以及电极的位置等不同,所以探测器单元14按照dut2的每个种类而预先准备。对于探测器单元14赋予有存储条形码以及rfid(radiofrequencyidentification:射频识别)标签等探测器信息的标签。探测器信息包含表示该探测器单元14的测定对象亦即dut2的种类的信息、以及探测器单元14的识别编号。探测器单元14具备探测器41、和探测器卡42。

探测器41是用于将dut2的电极与测试头13的测定电路31电连接的部件。探测器41由多个接触针构成。探测器41可以是擦洗式探测器,也可是弹簧式探测器,也可是线式探测器。探测器41根据作为测定对象的dut2的电极的数量以及位置而配置。

探测器卡42是以探测器41的前端部分突出的方式固定探测器41的部件。探测器卡42包含第一部分42a和第二部分42b。第一部分42a以及第二部分42b是板状部件,沿着z轴方向被层叠。从z轴方向观察,第一部分42a的面积比第二部分42b的面积大,第一部分42a的外缘位于第二部分42b的外缘的外侧。探测器41被设置于第二部分42b,向与第一部分42a相反的一侧突出。在第二部分42b的与第一部分42a相反的一侧的面42c赋予了对准标记。对准标记具有非旋转对称形状。也可以对第二部分42b(面42c)赋予两个以上的对准标记。在该情况下,对准标记的形状并不被限定。

探测器保持器15是以能够装卸的方式保持探测器单元14(探测器41)的部件。探测器保持器15被设置于对准机构16的工作台62(后述)上。探测器保持器15具备基座51、一对驱动部52以及一对卡盘53。基座51是板状部件,被固定于工作台62。在基座51设置有用于插通电连接测试头13的测定电路31与探测器41的配线的插通孔(未图示)。此外,作为将测定电路31与探测器41电连接的配线例如可使用挠性电缆。一对驱动部52以沿x轴方向相互对置的方式被设置于基座51。作为驱动部52例如使用滚珠丝杠、气缸以及螺线管等促动器。一对驱动部52分别具有沿x轴方向延伸,且能够在x轴方向往复运动的杆52a。

一对卡盘53分别具有安装部53a和卡盘爪53b。安装部53a被固定于杆52a的前端。卡盘爪53b被设置于安装部53a的下端,以在x轴方向向与杆52a相反的一侧突出的方式延伸。在探测器保持器15形成用于收纳探测器单元14的收纳空间v。收纳空间v是由基座51与一对卡盘53规定的空间。

如图4的(a)所示,探测器保持器15若从控制装置20接受探测器单元14的保持指令,则通过把持探测器单元14的探测器卡42,由此保持(固定)探测器单元14。具体而言,以第一部分42a与基座51抵接,探测器41的前端向下方突出的方式,通过未图示的更换机器人将探测器单元14收纳在收纳空间v。更换机器人是用于更换探测器单元14的机器人,例如是自动工具更换器。在该状态下,通过使一对驱动部52的杆52a分别朝向另一方的驱动部52移动,由此一对卡盘53的卡盘爪53b在x轴方向上相互接近。由此,第一部分42a在z轴方向由基座51以及卡盘爪53b固定,第二部分42b从x轴方向的两侧被卡盘爪53b夹住。这样,探测器单元14被固定于探测器保持器15。此外,有时因为探测器保持器15的固定精度等原因,导致探测器保持器15上的探测器41的位置在每次更换探测器单元14时产生偏差。

另一方面,如图4的(b)所示,探测器保持器15若从控制装置20接受探测器单元14的卸下指令,则解除探测器单元14的固定。具体而言,一对驱动部52的杆52a分别向与另一方的驱动部52相反的一侧移动,由此一对卡盘53的卡盘爪53b在x轴方向上相互远离。由此,基座51以及卡盘爪53b的探测器卡42的固定被解除,通过未图示的更换机器人将探测器单元14从探测器保持器15卸下。

对准机构16是通过在xy平面上使探测器41(探测器单元14)移动,由此进行xy平面上的探测器41与dut2的电极的对位(对准)的机构。xy平面是由x轴方向以及y轴方向规定的平面。对准机构16被设置于测试头13。对准机构16能够沿规定xy平面的x轴方向以及y轴方向移动探测器41,并且能够以z轴方向为轴来旋转探测器41。对准机构16具备基座板61、和工作台62。

基座板61是被固定于测试头13的下表面的板状部件。工作台62被设置于基座板61的下表面,构成为相对于基座板61,能够在x轴方向以及y轴方向移动,并且能够以z轴方向为轴旋转。x轴方向以及y轴方向的移动机构以及以z轴方向为轴的旋转机构能够通过公知的机构实现。例如借助x轴方向的滚珠丝杠以及y轴方向的滚珠丝杠实现x轴方向以及y轴方向的移动机构,借助具有沿z轴方向延伸的轴的马达实现旋转机构。也可以借助被设置于xy平面上的三个促动器,实现x轴方向以及y轴方向的移动机构以及以z轴方向为轴的旋转机构。工作台62具有下表面62a。下表面62a是与z轴方向交叉的面。探测器保持器15的基座51被固定在下表面62a上。在基座板61以及工作台62分别设置有用于插通电连接测试头13的测定电路31与探测器41的配线的插通孔(未图示)。

对准机构16若从控制装置20接受包含x轴方向的移动量、y轴方向的移动量以及以z轴方向为轴的旋转角度的对位指令,则使工作台62在x轴方向以及y轴方向移动所接受到的移动量,使工作台62以z轴方向为轴旋转所接受到的旋转角度。

升降机构17是使载置台11沿着z轴方向移动的机构。升降机构17被设置于工作站st2,被配置于搬送轨道21的下方。具体而言,升降机构17使在工作站st2停止的载置台11沿着z轴方向上升或者下降。升降机构17通过使载置台11上升,使dut2的电极与探测器41接触。升降机构17通过使载置台11下降,使dut2的电极与探测器41分离。升降机构17具备驱动部71、和推板72。

作为驱动部71例如可使用滚珠丝杠、气缸以及螺线管等促动器。驱动部71具有沿z轴方向延伸,且能够沿z轴方向往复运动的杆71a。推板72被设置于杆71a的前端,是借助杆71a的往复运动而沿着z轴方向升降的板状部件。推板72具有上表面72a。上表面72a是与z轴方向交叉的面,是在使载置台11升降时,与从搬送台22的基座23向下方突出的载置台11的突出部11b的前端抵接的面。利用推板72将突出部11b的前端向上方推入,由此基座23的上表面23a与基座11a的下表面11d分离,载置台11被抬起。在升降机构17抬起载置台11的状态下,通过推板72向下方移动,由此载置台11下降。这样,升降机构17使载置台11升降。

升降机构17若从控制装置20接受包含z轴方向的移动量的升降指令,则使杆71a沿z轴方向移动所接受到的移动量。此外,升降机构17在突出部11b从基座23的下表面23b向下方突出的长度的范围内,可使载置台11沿z轴方向升降。从下表面23b到突出部11b的前端的在z轴方向上的长度比载置台11被支承于搬送台22的情况下从dut2的上表面2a到探测器41的前端的在z轴方向上的长度长。

拍摄装置18是在工作站st1中,对被载置于载置台11的dut2进行拍摄(图像化)的装置。拍摄装置18例如是照相机。拍摄装置18被设置于工作站st1,被配置于搬送轨道21的上方。拍摄装置18的透镜朝向下方,从上方对被载置于基座11a的上表面11c的dut2进行拍摄。拍摄装置18的拍摄范围以至少拍摄dut2的对准标记的方式被预先设定。拍摄装置18若从控制装置20接受拍摄指令,则进行拍摄来获取图像(以下称为“设备图像”。)。拍摄装置18将获取到的设备图像向控制装置20发送。

拍摄装置19是在工作站st2中,对探测器41进行拍摄(图像化)的装置。拍摄装置19例如是照相机。拍摄装置19被设置于工作站st2,被配置于测试头13的下方。拍摄装置19的透镜朝向探测器41,从下方拍摄被探测器保持器15保持的探测器41。拍摄装置19的拍摄范围以至少拍摄探测器单元14的对准标记的方式被预先设定。拍摄装置19若从控制装置20接受拍摄指令,则进行拍摄来获取图像(以下称为“探测器图像”。)。拍摄装置18将获取到的探测器图像向控制装置20发送。

控制装置20是用于控制测试系统1的整体的控制器。控制装置20作为计算机系统而构成,该计算机系统例如包含:cpu(centralprocessingunit:中央处理单元)等处理器;ram(randomaccessmemory:随机存取存储器)以及rom(readonlymemory:只读存储器)等存储器;触摸面板、鼠标以及键盘等输入装置;显示器等输出装置;以及网卡等通信装置。通过在处理器基于被存储于存储器的计算机程序的控制下使各硬件动作,由此实现控制装置20的功能。

控制装置20把向测试头13发送测定指令的测定次数存储于未图示的存储器。该测定次数在工厂出厂时被设定为0。另外,通过更换探测器单元14,由此测定次数被清除为零。以下针对控制装置20执行的处理的详细内容进行说明。

接下来,参照图5对测试系统1的动作进行说明。图5是表示图1的测试系统的一系列动作的流程图。图5所示的一系列动作以各工作站的处理结束为契机而开始。这里着眼于一个载置台11,针对一个载置台11的一系列处理进行说明。

首先,控制装置20向搬送机构12发送移动指令。搬送机构12若接受移动指令,则使载置台11向工作站st1移动(步骤s11)。具体而言,搬送机构12通过未图示的驱动部,使搬送台22向工作站st1移动,并使其在工作站st1的被预先决定的位置停止。而且,控制装置20向未图示的载置机器人发送载置指令。由此,载置机器人搬入检查前的dut2,将dut2载置于正在工作站st1停止的载置台11(步骤s12)。然后,控制装置20使载置于载置台11的dut2经由吸附孔吸附。由此,dut2被固定于载置台11的上表面11c。

接着,控制装置20向拍摄装置18发送拍摄指令。而且,拍摄装置18若从控制装置20接受拍摄指令,则进行拍摄来获取设备图像,将获取到的设备图像向控制装置20发送(步骤s13)。然后,控制装置20基于设备图像,获取dut2的位置,计算dut2的偏移量(步骤s14)。具体而言,首先,控制装置20使用例如图案匹配或者边缘检测等,来检测设备图像中dut2的对准标记。然后,控制装置20在设备图像中,检测对准标记距离基准对准标记的偏移量。该偏移量包含x轴方向的偏移量、y轴方向的偏移量以及以z轴方向为轴的旋转方向的偏移量(以下称为“旋转偏移量”。)。基准对准标记是被赋予给基准dut的对准标记,按照dut2的种类而被预先设定。基准dut是以利用被设定成基准位置以及基准旋转角度的探测器41能够进行电特性的测定的姿势而被载置在载置台11的dut,按照dut2的种类而被预先设定。即在设备图像中,在基准对准标记与对准标记一致的情况下,dut2的偏移量是0。

然后,控制装置20根据检测出的偏移量,计算出用于将基准dut设为与载置台11的dut2相同的姿势的x轴方向的移动量、y轴方向的移动量以及以z轴方向为轴的旋转角度。例如设备图像中的x轴方向以及y轴方向的长度、与载置台11上的x轴方向以及y轴方向的长度是恒定的比率,所以控制装置20将设备图像上的x轴方向以及y轴方向的偏移量换算为载置台11的x轴方向以及y轴方向的偏移量,将设备图像上的旋转偏移量作为载置台11的旋转偏移量。而且,控制装置20以x轴方向以及y轴方向的偏移量以及旋转偏移量成为0的方式,计算出x轴方向的移动量、y轴方向的移动量以及以z轴方向为轴的旋转角度。然后,控制装置20将包含x轴方向的移动量、y轴方向的移动量以及以z轴方向为轴的旋转角度的对位指令向对准机构16发送。

接着,对准机构16若从控制装置20接受对位指令,则使工作台62在x轴方向以及y轴方向移动所接受到的移动量,使工作台62以z轴方向为轴旋转所接受到的旋转角度。由此,探测器41与dut2的电极被对位(步骤s15)。

接着,控制装置20向搬送机构12发送移动指令。搬送机构12若接受移动指令,则使在工作站st1停止的载置台11向工作站st2移动(步骤s16)。具体而言,搬送机构12通过未图示的驱动部,使在工作站st1停止的搬送台22向工作站st2移动,并使其在工作站st2的被预先决定的位置停止。而且,控制装置20将用于使载置台11上升的升降指令向升降机构17发送。此外,载置台11被支承于搬送台22时的从dut2的上表面2a到探测器41的前端的z轴方向的长度是根据dut2的种类而被决定的固定值。因此,控制装置20将包含表示上升上述固定值的量的移动量的升降指令向升降机构17发送。

而且,升降机构17若从控制装置20接受升降指令,则使杆71a在z轴方向移动所接受到的移动量。由此,推板72的上表面72a与载置台11的突出部11b的前端抵接,推板72进一步向上方移动由此将突出部11b的前端向上方压入。于是,基座23的上表面23a与基座11a的下表面11d分离,载置台11被抬起(步骤s17)。而且,升降机构17使载置台11上升直至探测器41的前端与dut2的电极接触为止,由此dut2的电极与测试头13的测定电路31电连接。

接着,控制装置20向测试头13发送测定指令。此时,控制装置20使测定次数增加1。然后,测试头13若从控制装置20接受测定指令,则通过测定电路31测定dut2的电特性(步骤s18)。若电特性的测定结束,则控制装置20将用于使载置台11下降的升降指令向升降机构17发送。该升降指令所含的移动量是表示下降上述固定值的量的移动量。

而且,升降机构17若从控制装置20接受升降指令,则使杆71a沿z轴方向移动所接受到的移动量。由此,推板72向下方移动,所以载置台11下降(步骤s19)。于是,dut2的电极从探测器41的前端分离,dut2的电极被从测试头13的测定电路31电隔离。并且,推板72向下方移动,基座11a的下表面11d与基座23的上表面23a形成接触。这样,载置台11再次返回到被搬送台22支承的状态。

接着,控制装置20向搬送机构12发送移动指令。搬送机构12若接受移动指令,则使在工作站st2停止的载置台11向工作站st3移动(步骤s20)。具体而言,搬送机构12通过未图示的驱动部,使在工作站st2停止的搬送台22向工作站st3移动,并使其在工作站st3的被预先决定的位置停止。然后,控制装置20解除吸附孔的吸附。然后,控制装置20向未图示的搬出机器人发送搬出指令。由此,搬出机器人将检查完毕的dut2从载置台11搬出(步骤s21)。这样,测试系统1针对一个载置台11的一系列动作结束。在步骤s21的处理结束后,也可以还返回到步骤s11,重复一系列处理。

如上所述,在测试系统1中,在工作站st1中,检查前的dut2被搬入以及载置在载置台11后,获取设备图像,在工作站st2中,实施dut2的电特性试验,在工作站st3中,将检查完毕的dut2从载置台11搬出。

此外,三个以上的载置台11通过搬送机构12而被搬送,在各工作站使一个载置台11停止。而且,控制装置20若各工作站的处理结束,则以使载置台11(搬送台22)向下一个工作站移动的方式控制搬送机构12。因此,针对一个载置台11的步骤s11~s15的处理、针对另一个载置台11的步骤s16~s19的处理、针对再一个载置台11的步骤s20、s21的处理并行地进行。在该情况下,步骤s15的处理在步骤s18的处理结束后被实施。

接下来,参照图6对探测器单元的更换处理进行说明。图6是表示探测器单元的更换处理的一系列动作的流程图。图6所示的一系列动作例如以进行了dut2的电特性的测定,或者操作人员经由输入装置输入了指示为契机而开始。探测器单元14有时被更换为相同种类的探测器单元14,有时也被更换为不同种类的探测器单元14。

首先,控制装置20判定是否满足探测器单元14的更换条件(步骤s31)。例如控制装置20在测定次数达到了预先决定的次数的情况下,判定为满足了更换条件。另外,控制装置20在由操作人员输入了更换指示的情况下,判定为满足了更换条件。更换指示例如在切换dut2的种类的情况下等被进行。控制装置20在判定为没有满足更换条件的情况下(步骤s31;否),结束探测器单元的更换处理。

另一方面,在步骤s31中,在判定为满足了更换条件的情况下(步骤s31;是),进行探测器单元14的更换(步骤s32)。具体地说明,首先,控制装置20向更换机器人以及探测器保持器15发送探测器单元14的卸下指令。然后,探测器保持器15若从控制装置20接受探测器单元14的卸下指令,则解除探测器单元14的固定,通过未图示的更换机器人将探测器单元14从探测器保持器15卸下。

接着,控制装置20将包含表示新安装的探测器单元14的种类的种类信息的拾取指令向更换机器人发送。然后,更换机器人若从控制装置20接受拾取指令,则从保管未使用的探测器单元14的保管场所,获取由拾取指令的种类信息表示的种类的探测器单元14。此时,更换机器人通过读取被赋予给探测器单元14的标签,由此从未使用的探测器单元14选出由拾取指令的种类信息表示的种类的探测器单元14。然后,更换机器人以探测器卡42的第一部分42a与基座51抵接,探测器41的前端向下方突出的方式,将探测器单元14收纳于收纳空间v。

而且,控制装置20向探测器保持器15发送探测器单元14的保持指令。而且,探测器保持器15若从控制装置20接受探测器单元14的保持指令,则将探测器单元14的探测器卡42把持,由此保持(固定)探测器单元14。这样,探测器单元14被更换。然后,控制装置20将测定次数清零。

接着,控制装置20向拍摄装置19发送拍摄指令。而且,拍摄装置19若从控制装置20接受拍摄指令,则进行拍摄来获取探测器图像,将获取到的探测器图像向控制装置20发送(步骤s33)。然后,控制装置20基于探测器图像,获取探测器41的位置,计算探测器41的偏移量(步骤s34)。具体而言,首先,控制装置20例如使用图案匹配或者边缘检测等,检测探测器图像中探测器单元14的对准标记。然后,控制装置20在探测器图像中,检测对准标记距离基准对准标记的偏移量。该偏移量包含x轴方向的偏移量、y轴方向的偏移量以及旋转偏移量。基准对准标记是赋予给基准探测器的对准标记,按照探测器单元14的种类而被预先设定。基准探测器是被设定为基准位置以及基准旋转角度的探测器,按照探测器单元14的种类而被预先设定。即在探测器图像中,在基准对准标记与对准标记一致的情况下,探测器41的偏移量是0。

而且,控制装置20根据检测到的偏移量,计算出用于将探测器41设为与基准探测器相同的姿势的x轴方向的移动量、y轴方向的移动量以及以z轴方向为轴的旋转角度。例如探测器图像中x轴方向以及y轴方向的长度、与探测器保持器15上的x轴方向以及y轴方向的长度是恒定的比率,所以控制装置20将探测器图像上的x轴方向以及y轴方向的偏移量换算为探测器保持器15的x轴方向以及y轴方向的偏移量,将探测器图像上的旋转偏移量作为探测器保持器15的旋转偏移量。然后,控制装置20以x轴方向以及y轴方向的偏移量以及旋转偏移量成为0的方式,计算x轴方向的移动量、y轴方向的移动量以及以z轴方向为轴的旋转角度。然后,控制装置20将包含x轴方向的移动量、y轴方向的移动量以及以z轴方向为轴的旋转角度的对位指令向对准机构16发送。

而且,对准机构16若从控制装置20接受对位指令,则使工作台62在x轴方向以及y轴方向移动所接受到的移动量,使轴工作台62在z轴方向旋转所接受到的旋转角度。由此,探测器41被设定为基准位置以及基准旋转角度(步骤s35)。这样,探测器单元14的更换处理的一系列动作结束。

如上所述,在测试系统1中,若满足探测器单元14的更换条件,则更换探测器单元14,进行更换后的探测器41的对位。此外,步骤s33、s34的处理不仅在探测器单元14的更换时进行,也可以在每次电特性试验时进行。在该情况下,步骤s33、s34的处理能够与步骤s13、s14的处理并行地进行。另外,在步骤s15中,也可以使用探测器41的偏移量和dut2的偏移量,使探测器41与dut2的电极对位。在该情况下,可省略步骤s35。

如以上说明的那样,在测试系统1中,使探测器41(探测器单元14)在xy平面上移动,从而使探测器41的位置与dut2的电极的位置对准。具体而言,使探测器41在x轴方向以及y轴方向移动,使探测器41以z轴方向为轴旋转,由此使探测器41的位置与dut2的电极的位置对准。而且,利用升降机构17,使载置有dut2的载置台11沿着z轴方向移动,使dut2的电极与探测器41接触。由此,可利用测定电路31进行dut2的电特性试验。另外,在实施电特性试验后,通过使载置台11沿着z轴方向移动,从而将dut2的电极从探测器41分离。这样,在载置dut2的载置台11没有设置用于dut2的电极与探测器41的对位的移动机构以及旋转机构,所以与将3轴移动机构以及旋转机构设置于载置台的构成比较,能够使载置台11的重量轻量化。由此,能够缩短搬送机构12对载置台11的搬送时间。另外,也缩短升降机构17对载置台11的升降时间。

另外,为了使dut2的电极与探测器41接触或者分离,载置台11沿着z轴方向移动(升降),探测器41沿着z轴方向没有移动(升降)。因此,由于探测器41与测定电路31的在z轴方向的距离在测试系统1的动作中没有变化,所以不需要使电连接探测器41与测定电路31的配线的长度超出必要地加长。由此,与将3轴移动机构以及旋转机构设置于探测器的构成比较,能够减少配线的电感分量。其结果是,能够缩短搬送时间而不降低测定精度。

另外,在测试系统1中,使探测器单元14以及探测器保持器15在x轴方向以及y轴方向移动,以z轴方向为轴来旋转。因此,由于测试头13在被保持固定状态下不移动,所以可抑制测定电路31因振动而产生故障的情况。

搬送机构12按照用于将检查前的dut2载置于载置台11的工作站st1、用于实施电特性试验的工作站st2以及用于将检查完毕的dut2从载置台11搬出的工作站st3的顺序搬送载置台11。通过使用至少三个载置台11,由此能够并行地进行dut2的载置、电特性试验的实施以及dut2的搬出,能够提高检查效率。

另外,对准机构16基于由拍摄装置18获取到的设备图像,进行dut2的电极与探测器41的对位。该设备图像的获取在工作站st1中进行,电特性试验在工作站st2中进行。即基于工作站st1的设备图像,在工作站st2中进行探测器41的对位。因此,在工作站st1、st2中,需要使载置台11停止在被预先决定的位置,所以要求使载置台11高精度地停止。如上述那样,由于载置台11被轻量化,所以作用于载置台11的惯性力减少。因此,能够缩短载置台11停止所需的时间,所以能够缩短载置台11的搬送时间。另外,由于在工作站st1中获取设备图像,所以能够在载置台11被搬送到工作站st2之前,预先进行探测器41的对位。由此,能够提高检查效率。

另外,探测器保持器15以能够装卸的方式保持探测器41(探测器单元14),所以能够进行探测器41的更换。另外,有时因为探测器保持器15对探测器41的保持精度等原因,探测器保持器15上的探测器41的位置在探测器41被更换时产生偏差。与此相对,对准机构16基于由拍摄装置19获取到的探测器图像,进行dut2的电极与探测器41的对位。由此,由于能够基于探测器图像,获取探测器41的位置,所以能够高精度地进行dut2的电极与探测器41的对位。

图7是简要表示第二实施方式的测试系统的俯视图。图8是沿着图7的viii-viii线的剖视图。图7以及图8所示的测试系统1a是旋转型的测试系统。测试系统1a与测试系统1比较,主要不同是取代搬送机构12而具备搬送机构12a这一点。此外,与图2相同地,在图8中,省略了探测器保持器15的图示,使图简化。

搬送机构12a与搬送机构12比较,主要不同是取代搬送轨道21、搬送台22以及未图示的驱动部,具备驱动部25以及旋转台26这点。搬送机构12a按照工作站st1、工作站st2以及工作站st3的顺序循环搬送dut2(载置台11)。工作站st1~st3按照该顺序沿以旋转台26的中心轴ax为轴的旋转方向c排列。

驱动部25以旋转台26的中心轴ax为轴,使旋转台26沿旋转方向c旋转。在本实施方式中,旋转方向c虽在俯视时是顺时针,但也可在俯视时是逆时针。驱动部25例如也可由马达构成。旋转台26是支承载置台11的板状部件。在本实施方式中,旋转台26的从z轴方向观察到的形状是圆形。旋转台26的中心轴ax是沿z轴方向延伸的轴,例如位于从z轴方向观察到的旋转台26的中心(圆的中心)。旋转台26具有上表面26a、和下表面26b。上表面26a是与z轴方向交叉的面,是载置载置台11的面。下表面26b是与z轴方向交叉的面,是与上表面26a相反的一侧的面。在旋转台26设置有在z轴方向贯通旋转台26的贯通孔26h。贯通孔26h的内径与突出部11b的外径为相同程度。载置台11的突出部11b从上表面26a侧插通于贯通孔26h,突出部11b的前端从下表面26b向下方突出。

搬送机构12a若从控制装置20接受移动指令,则驱动部25使旋转台26旋转。驱动部25通过使旋转台26沿旋转方向c旋转,由此使载置台11向下一个工作站移动,并使其在下一个工作站的被预先决定的位置停止。此外,三个载置台11被载置在搬送机构12a。一个载置台11在工作站st1停止,另一个载置台11在工作站st2停止,再一个载置台11在工作站st3停止,从而各工作站的处理并行地进行。

在以上的测试系统1a中,也实现与上述测试系统1相同的效果。

此外,本发明的测试系统并不限定于上述实施方式。

例如拍摄装置18也可被设置于工作站st2。在该情况下,能够计算包含基于搬送机构12的载置台11(搬送台22)的停止误差的dut2的偏移量。因此,能够提高探测器41与dut2的电极的对位的精度。

另外,测试系统1也可不具备拍摄装置18以及拍摄装置19的至少一个。例如也可从测试系统1的外部获取设备图像以及探测器图像。另外,也可以取代设备图像以及探测器图像,而使用能够确定dut2的位置以及探测器41的位置的信息。

另外,若dut2的偏移量的最大值是dut2的电极与探测器41没有分离的程度,则可省略基于设备图像的对位。在该情况下,测试系统1也可以不具备拍摄装置18。另外,若探测器单元14(探测器41)的偏移量的最大值是dut2的电极与探测器41没有分离的程度,则可省略基于探测器图像的对位。在该情况下,测试系统1也可以不具备拍摄装置19。

另外,若不进行探测器单元14的更换,则探测器保持器15也可以不以能够装卸的方式保持探测器单元14,也可不设置拍摄装置19。

另外,测试系统1的工作站并不限于三个。例如也可在一个工作站中,将dut2载置于载置台11,实施dut2的电特性试验,将dut2从载置台11搬出。另外,工作站st2也可进一步区分为用于实施静态特性试验的工作站、和用于实施动态特性试验的工作站。

附图标记的说明

1、1a…测试系统,2…dut,11…载置台,12、12a…搬送机构,13…测试头,14…探测器单元,15…探测器保持器,16…对准机构,17…升降机构,18…拍摄装置(第一拍摄装置),19…拍摄装置(第二拍摄装置),20…控制装置,31…测定电路,41…探测器,st1…工作站(第一工作站),st2…工作站(第二工作站),st3…工作站(第三工作站)。

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