JP3835271B2 - 部品検出方法、部品検出装置、ｉｃハンドラ及びｉｃ検査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、収納トレイの収納ポケット内の部品の有無を検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１はＩＣデバイスの電気的特性検査を行うＩＣ検査装置の概略図である。このＩＣ検査装置１は、ＩＣデバイスが電気的に接触される検査用ソケットを備えたテストヘッド３と、このテストヘッド３に接続され、検査用ソケットにおけるＩＣデバイスのテストを実行するテスター５と、ＩＣデバイスを吸着保持する吸着ハンドを備え、該吸着ハンドによりＩＣデバイスを吸着保持してテストヘッド３の検査用ソケット上へ搬送するためのＩＣハンドラ７とを備えた構成となっている。
【０００３】
図１２は従来のＩＣハンドラの構成を示す平面図である。なお、図１２において３ａはテストヘッド３に設けられた検査部を示している。この検査部３ａにはＸ方向に直線状に２つの検査用ソケット３ｂが配設され、同時に２つのＩＣデバイスの電気的試験が可能となっている。
【０００４】
７００ａ，７００ｂは、検査部３０１の両側にＸ方向に延設された２列の内部搬送用のＩＣ搬送レーンで、両者とも同様の構成を成し、搬送レール７０１上を駆動機構７０２によってＸ方向に往復移動し、ＩＣデバイスを適宜箇所に搬送するシャトル７０３を備えた構成となっている。当該シャトル７０３上には、ＩＣデバイスを収納するための窪み状のポケット７０５ａ，７０５ｂがＸ方向（搬送方向）に２つ配列されたＩＣデバイス供給用と排出用の２つの搬送トレイ（以下、チェンジキットという）７０７，７０９が着脱自在に装着されており、この各ポケット７０５ａ，７０５ｂにＩＣデバイスが収納されて搬送されるようになっている。このチェンジキット７０７，７０９は、検査部３ａにおける検査用ソケット３ｂの配列、及び検査対象のＩＣデバイスの種類や形状の変更に応じて適宜交換されるものである。
【０００５】
シャトル７０３は、供給用チェンジキット７０７を供給位置Ｐ１に、排出用チェンジキット７０９を検査部近傍位置Ｐ２に位置させた停止位置Ａ（図１２において搬送レーン７００ａ側のシャトル７０３の停止位置）と、供給用チェンジキット７０７を検査部近傍位置Ｐ２に、排出用チェンジキット７０９を排出位置Ｐ３（図１１において搬送レーン７００ｂ側の破線で示した排出用チェンジキット７０９の停止位置）に位置させた停止位置Ｂとを交互に移動するものである。
【０００６】
このように構成されたＩＣハンドラ７では、一方の搬送レーン７００ａのシャトル７０３が停止位置Ａにあるとき、図示しない供給機構の吸着ハンドによって図示しない供給部から、供給位置Ｐ１に停止した供給用チェンジキット７０７の各ポケット７０５ａ，７０５ｂに未検査ＩＣデバイスが搬送され、また、図示しない移載機構の吸着ハンドにより検査用ソケット３ｂから検査済みのＩＣデバイスが検査部近傍位置Ｐ２にある排出用チェンジキット７０９の各ポケット７０５ａ，７０５ｂに搬送される。
【０００７】
そして、次に一方の搬送レーン７００ａのシャトル７０３は停止位置Ｂに移動せしめられ、そして停止すると、移載機構よって今度は検査部近傍位置Ｐ２に停止した供給用チェンジキット７０７から未検査ＩＣデバイスが取り出され、検査部３ａの各検査用ソケット３ｂへと搬送されて試験が行われ、また、排出機構によって排出位置Ｐ３に停止した排出用チェンジキット７０９から検査済みのＩＣデバイスが取り出され、検査結果に応じた適宜箇所へ搬送される。そして、一方の搬送レーン７００ａのシャトル７０３は停止位置Ａに戻される。このとき、シャトル７０３の供給用チェンジキット７０７と排出用チェンジキット７０９とは、共に空の状態となって戻ることになる。上記動作の繰り返しにより、供給用チェンジキット７０７及び排出用チェンジキット７０９によるデバイスの供給・排出が実施されている。
【０００８】
なお、移載機構には、搬送レーン７００ａ用の吸着ハンドと搬送レーン７００ｂ用の吸着ハンドとが検査用ソケット３ｂ数に合わせてそれぞれ２つずつ設けられており、一方の搬送レーン７００ａからＩＣデバイスを取り上げて検査部３ａへと搬送するのと同時に、検査部３ａからＩＣデバイスを取り上げて他方の搬送レーン７００ｂへと搬送でき、また逆の動作ができるようになっている。この移載機構の動作が、２つの搬送レーン７００ａ、搬送レーン７００ｂのそれぞれ独立した動作と組み合わされて、検査部３ａにおけるＩＣデバイスの入れ替え時間が短縮され装置のスループットの向上が図られている。ここで、図１２に示したように検査部３ａの両側に平行に搬送レーン７００ａ，７００ｂを設けたＩＣハンドラ７の構成は、本発明者らが開発したものであり、以下の［発明の実施の形態］の項において本発明の部品検出装置を適用する装置の一例として挙げることから、この動作の詳細については以下で説明することにする。
【０００９】
このような動作を行うＩＣハンドラ７においては、移載機構の吸着ハンドによって検査部３ａから排出用チェンジキット７０９にＩＣデバイスを搬送する際に、何らかの不具合でポケット７０５ａ，７０５ｂに置くことができなかった場合、移載機構の吸着ハンドはＩＣデバイスを保持しているにもかかわらず、次の未検査ＩＣデバイスを供給用チェンジキット７０７から取り出そうとする。そうすると、吸着ハンドにＩＣデバイスが２重に詰まってしまい、ＩＣデバイスの破壊や装置の故障の原因となるなどの不都合が生じる。また、シャトル７０３は高速で往復移動していることから、ＩＣデバイスがポケット７０５ａ，７０５ｂ内に傾いて収納されていた場合など、加減速が作用してＩＣデバイスがポケット７０５ａ，７０５ｂから飛び出すことがある。この場合、飛び出したＩＣデバイスがＩＣハンドラ内部に落下して、ＩＣハンドラ動作に不具合を起こす可能性がある。このようなことから、図１２に示すＩＣハンドラ７では、各ポケット７０５ａ，７０５ｂ内のＩＣデバイスの有無を検出するための透過型センサ７１１ａ，７１１ｂを設けている。
【００１０】
透過型センサ７１１ａ，７１１ｂは、それぞれ検出対象のＩＣデバイスに向けて光を照射する投光部７１３と、投光部から照射された光を受光する受光部７１５とを有してなり、投光部７１３から照射された照射光の遮断を受光部７１５で検知することにより、投光部７１３と受光部７１５との間の物体を検知するものである。
【００１１】
この透過型光電センサ７１１ａ，７１１ｂを、それぞれの投光部７１３と受光部７１５とが排出用チェンジキット７０９を挟んで対向するように配置し、また、排出用チェンジキット７０９に、図１３に示すように各ポケット７０５ａ，７０５ｂ毎にそのポケットをＹ方向に通過するＹ方向スリット溝７１７ａ，７１７ｂを設け、それぞれのセンサ光が、排出位置Ｐ２に停止した状態の排出用チェンジキット７０９のＹ方向スリット溝７１７ａ，７１７ｂを通過するように配置する。これにより、排出用チェンジキット７０９が排出位置Ｐ３に停止したとき、ポケット７０５ａ，７０５ｂにＩＣデバイスがあれば、投光部７１３から照射された光が遮断され、これを受光部７１５で検知することによりＩＣデバイス有と判定することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＩＣ検査装置では時間当たりの処理個数（試験個数）が多いほうが好ましいことから、近年では、複数のＩＣデバイスをマトリックス状に配置して同時測定数を増加させるようにしたものが登場している。しかしながら、このようにＩＣデバイスをＹ方向に複数配置したものの場合、上記従来の装置で各ポケットのＩＣデバイスの有無を検出しようとすると、センサ光がＹ方向に並ぶポケットの両方を通過することになる。したがって、何れか一方にＩＣデバイスが入っていると、他方に入っていない場合でもセンサ光が遮断され、ＩＣデバイス有と判別されてしまうという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明者らは、マトリックス状にポケットが配置された場合にも各ポケット内のＩＣデバイスの有無を検出できる方法として以下に説明する方法を開発した。まず、排出用チェンジキット７０９を図１４に示すように構成した。すなわち、各ポケット７２０ａ〜７２０ｄそれぞれの底面に、上下方向に貫通する貫通孔７２１ａ〜７２１ｄを設ける。そして、排出用チェンジキット７０９が排出位置Ｐ３に停止した位置にて、当該各貫通孔７２１ａ〜７２１ｄをセンサ光が通過するように各貫通孔７２１ａ〜７２１ｄそれぞれの真下に反射型のレーザセンサを配設する。そして、反射型光電センサの投光部から真上に向けてレーザ光を照射し、その照射光がＩＣデバイスで反射され、戻り光が反射型光電センサの受光部で受光された場合にＩＣデバイス有りと判定し、投光部から照射された光線の戻り光が受光部で受光されなかった場合、具体的にはレーザ光が貫通孔を通過して受光部における受光量が少なかった場合、ＩＣデバイス無しと判定するものである。
【００１４】
しかしながら、この方法では、ポケット７２０ａ〜７２０ｄにＩＣデバイスが無かった場合でも、排出位置Ｐ３上方に排出機構が待機していた場合、その排出機構の吸着ハンドに反射してＩＣデバイスで反射された場合と区別し難い受光量が受光部で検知され、ＩＣデバイスが無いにもかかわらずＩＣデバイス有と誤判定される問題が発生した。
【００１５】
また、上記従来の透過型光電センサを用いた技術、反射型光電センサを用いた技術共にシャトル７０３を停止させた状態で検出動作を行う必要があるため、有無検出のためにシャトル７０３を停止させる時間が必要となり、装置のスループット向上を妨げていた。
【００１６】
また、反射型光電センサを用いた技術では、ポケット数と同数のセンサを必要とすることから、更にポケット数の多いチェンジキットを用いる場合には、センサ数もそれに応じて増やさなければならず、コスト高となり、また信頼性、設置性も悪化するという問題があった。
【００１７】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、移動中の検出動作が可能で、しかも、検出に用いるセンサ数を低減可能な部品検出方法、部品検出装置、ＩＣハンドラ、及びＩＣ検査装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の一つの態様に係る部品検出方法は、ＸＹ平面上のＸＹ方向にマトリックス状に複数の収納ポケットが設けられた収納トレイにおいて各収納ポケット内の部品の有無を検出する部品検出方法であって、ＸＹ平面と交差するＺ方向に向けて第１のセンサ光を照射して収納ポケット内の部品の有無を検出する第１の光電センサを収納ポケットのＹ方向の配置数と同数設け、各第１の光電センサそれぞれを、第１のセンサ光がＹ方向に配置された各収納ポケットに照射されるように配置し、また、収納ポケットのＸ方向の配置位置に対応して収納トレイにマークを並設する共に、マークをＹ方向に照射した第２のセンサ光で検出し、第２のセンサ光の光軸が、収納ポケットの所定の位置に収納された部品の上面より上方を通過するように第２の光電センサを設け、収納トレイをＸ方向に移動せしめて、第２の光電センサでマークが検出されたタイミングにおける各第１の光電センサのセンサ信号に基づき、対応する収納ポケット内の部品の有無を判定するものである。
【００１９】
本発明によれば、検出対象物の移動中の検出動作が可能となる。また、マークの検出タイミングでＸ方向の配置位置を特定しながらＹ方向に配置された各収納ポケットの有無判定を行うため、収納ポケットのＸ方向の配列数の多い収納トレイに対しても、センサ数を増やすことなく対応できる。さらに、部品の有無だけでなく、部品が傾いて収納されていることまでも検出することが可能となる。また、この傾きの程度が僅かであっても検出できる。
【００２０】
（２）本発明の他の態様に係る部品検出方法は、上記（１）において、第１の光電センサを透過型光電センサとしたものである。
【００２１】
（３）本発明の他の態様に係る部品検出方法は、上記（２）において、各収納ポケットそれぞれに、Ｚ方向に貫通する貫通孔を設けたものである。
【００２２】
上記（２）及び（３）の発明によれば、第１の光電センサに透過型光電センサを利用でき、透過型光電センサを利用する場合、貫通孔を第１のセンサ光が通過するか否かで部品の有無を判定を行える。
【００２３】
（４）本発明の他の態様に係る部品検出方法は、上記（３）において、透過型光電センサの投光部を収納トレイの下方側に、透過型光電センサの受光部を上方側に配置したものである。
【００２４】
本発明によれば、透過型光電センサの受光部を上方側に配置したので、埃などによる感度低下を防止し、安定した判定結果を得ることが可能となる。
【００２５】
（５）本発明の他の態様に係る部品検出方法は、上記（１）において、第１の光電センサを反射型光電センサとしたものである。
【００２６】
（６）本発明の他の態様に係る部品検出方法は、上記（５）において、各収納ポケットそれぞれに、Ｚ方向に貫通する貫通孔を設けると共に、貫通孔を通過してきた反射型光電センサの第１のセンサ光を反射するための反射板を設けたものである。
【００２７】
（７）本発明の他の態様に係る部品検出方法は、上記（５）において、各収納ポケットそれぞれの底面に反射型光電センサの第１のセンサ光を反射するための反射面を形成したものである。
【００２８】
上記（５）〜（７）の発明によれば、第１の光電センサとして反射型光電センサを利用でき、反射型光電センサを利用する場合には、各収納ポケットそれぞれにＺ方向に貫通する貫通孔を設けると共に、貫通孔を通過してきた反射型光電センサの第１のセンサ光を反射するための反射板を設ける方法や、また、各収納ポケットそれぞれの底面に反射型光電センサの第１のセンサ光を反射するための反射面を形成する方法を適宜採用して使用できる。
【００２９】
（８）本発明の他の態様に係る部品検出方法は、上記（５）〜（７）の何れかにおいて、反射型光電センサをレーザセンサとしたものである。
【００３０】
本発明によれば、反射型光電センサとしてレーザセンサを利用できる。レーザ光は指向性が高いことから、レーザセンサを利用することで、反射面で反射した場合の反射光と部品で反射した場合の反射光の強度の差異が明確となり、よって信頼性の高い部品有無判定を行うことが可能となる。
【００３１】
（９）本発明の他の態様に係る部品検出方法は、上記（１）〜（８）の何れかにおいて、第２の光電センサを透過型光電センサとしたものである。
【００３２】
本発明によれば、第２の光電センサとして透過型光電センサを利用できる。
【００３３】
（１０）本発明の他の態様に係る部品検出方法は、上記（１）〜（１０）の何れかにおいて、マークを、Ｙ方向に配置された各収納ポケットを通過するＹ方向スリット溝としたものである。
【００３４】
本発明によれば、マークをＹ方向に配置された各収納ポケットを通過するＹ方向スリット溝で構成することができる。
【００３５】
（１１）本発明の他の態様に係る部品検出方法は、上記（１）〜（１０）の何れかにおいて、収納ポケットのＸ方向の配置数がいかなる収納トレイであっても、その収納トレイに設けられる全マークが間に挟まれるように一対のダミーマークを設けておき、検出を行う前に、空の収納トレイを通過させて第２の光電センサのマーク検出によりＸ方向の配置数を取得保持しておき、検出時に、最初と最後の第２の光電センサによるマークの検出タイミングにおける第１の光電センサのセンサ信号は無視するようにしたものである。
【００３６】
本発明によれば、収納ポケットの配置パターンに依存しない、汎用性のある検出動作を行うことができる。
【００３７】
（１２）本発明の一つの態様に係る部品検出装置は、ＸＹ平面上のＸＹ方向にマトリックス状に複数の収納ポケットが設けられた収納トレイにおいて各収納ポケット内の部品の有無を検出する部品検出装置であって、ＸＹ平面と交差するＺ方向に向けて第１のセンサ光を照射して収納ポケット内の部品の有無を検出する第１の光電センサを収納ポケットのＹ方向の配置数と同数設け、各第１の光電センサそれぞれを、第１のセンサ光がＹ方向に配置された各収納ポケットに照射されるように配置し、また、収納ポケットのＸ方向の配置位置に対応して収納トレイにマークを並設する共に、このマークをＹ方向に照射した第２のセンサ光で検出し、第２のセンサ光の光軸が、収納ポケットの所定の位置に収納された部品の上面より上方を通過するように第２の光電センサを設け、収納トレイをＸ方向に移動せしめて、第２の光電センサでマークが検出されたタイミングにおける各第１の光電センサのセンサ信号に基づき、対応する収納ポケット内の部品の有無を判定するものである。
【００３８】
本発明によれば、検出対象物の移動中の検出動作が可能な部品検出装置を得ることが可能となる。また、マークの検出タイミングでＸ方向の配置位置を特定しながらＹ方向に配置された各収納ポケットの有無判定を行うため、収納ポケットのＸ方向の配列数の多い収納トレイに対しても、センサ数を増やすことなく対応できる。よって、コスト面に優れ、また、センサ数低減により信頼性及び設置性の面でも良好な部品検出装置を得ることが可能となる。さらに、部品の有無だけでなく、部品が傾いて収納されていることまでも検出することが可能な部品検出装置を得ることが可能となる。また、この傾きの程度が僅かであっても検出できる。
【００３９】
（１３）本発明の他の態様に係る部品検出装置は、上記（１２）において、第１の光電センサを透過型光電センサとしたものである。
【００４０】
（１４）本発明の他の態様に係る部品検出装置は、上記（１３）において、各収納ポケットそれぞれに、Ｚ方向に貫通する貫通孔を設けたものである。
【００４１】
上記（１３）及び（１４）の発明によれば、第１の光電センサに透過型光電センサを利用でき、透過型光電センサを利用する場合、貫通孔を第１のセンサ光が通過するか否かで部品の有無を判定を行える。
【００４２】
（１５）本発明の他の態様に係る部品検出装置は、上記（１４）において、透過型光電センサの投光部を収納トレイの下方側に、透過型光電センサの受光部を上方側に配置したものである。
【００４３】
本発明によれば、透過型光電センサの受光部を上方側に配置したので、埃などによる感度低下を防止し、安定した判定結果を得ることが可能な部品検出装置を得ることが可能となる。
【００４４】
（１６）本発明の他の態様に係る部品検出装置は、上記（１２）において、第１の光電センサを反射型光電センサとしたものである。
【００４５】
（１７）本発明の他の態様に係る部品検出装置は、上記（１６）において、各収納ポケットそれぞれに、Ｚ方向に貫通する貫通孔を設けると共に、貫通孔を通過してきた反射型光電センサの第１のセンサ光を反射するための反射板を設けたものである。
【００４６】
（１８）本発明の他の態様に係る部品検出装置は、上記（１６）において、各収納ポケットそれぞれの底面に反射型光電センサの第１のセンサ光を反射するための反射面を形成したものである。
【００４７】
上記（１６）〜（１８）の発明によれば、第１の光電センサとして反射型光電センサを利用でき、反射型光電センサを利用する場合には、各収納ポケットそれぞれにＺ方向に貫通する貫通孔を設けると共に、貫通孔を通過してきた反射型光電センサの第１のセンサ光を反射するための反射板を設ける方法や、また、各収納ポケットそれぞれの底面に反射型光電センサの第１のセンサ光を反射するための反射面を形成する方法を適宜採用して使用できる。
【００４８】
（１９）本発明の他の態様に係る部品検出装置は、上記（１６）〜（１８）の何れかにおいて、反射型光電センサをレーザセンサとしたことをものである。
【００４９】
本発明によれば、反射型光電センサとしてレーザセンサを利用できる。レーザ光は指向性が高いことから、レーザセンサを利用することで、反射面で反射した場合の反射光と部品で反射した場合の反射光の強度の差異が明確となり、よって信頼性の高い部品有無判定を行うことが可能な部品検出装置を得ることが可能となる。
【００５０】
（２０）本発明の他の態様に係る部品検出装置は、上記（１２）〜（１９）の何れかにおいて、第２の光電センサを透過型光電センサとしたものである。
【００５１】
本発明によれば、第２の光電センサとして透過型光電センサを利用できる。
【００５２】
（２１）本発明の他の態様に係る部品検出装置は、上記（１２）〜（２０）の何れかにおいて、マークを、Ｙ方向に配置された各収納ポケットを通過するＹ方向スリット溝としたものである。
【００５３】
本発明によれば、マークをＹ方向に配置された各収納ポケットを通過するＹ方向スリット溝で構成することができる。
【００５４】
（２２）本発明の他の態様に係る部品検出装置は、上記（１２）〜（２１）の何れかにおいて、収納ポケットのＸ方向の配置数がいかなる収納トレイであっても、その収納トレイに設けられる全マークが間に挟まれるように一対のダミーマークを設け、検出を行う前に、空の収納トレイを通過させて第２の光電センサのマーク検出によりＸ方向の配置数を取得保持しておき、検出時に、最初と最後の第２の光電センサによるマークの検出タイミングにおける第１の光電センサのセンサ信号は無視するようにしたものである。
【００５５】
本発明によれば、収納ポケットの配置パターンに依存しない、汎用性のある検出動作を行うことが可能な部品検出装置を得ることが可能となる。
【００５６】
（２３）本発明の他の態様に係るＩＣハンドラは、上記（１２）〜（２２）の何れかの部品検出装置を備え、部品検出装置によって部品に相当するＩＣデバイスの有無を検出し、検出結果に応じてＩＣハンドラ動作を制御するようにしたものである。
【００５７】
上記（２３）の発明によれば、ＩＣデバイスの破壊や装置故障等を確実に防止でき、信頼性に優れたＩＣハンドラを得ることが可能となる。
【００５８】
（２４）本発明の他の態様に係るＩＣ検査装置は、上記（２３）のＩＣハンドラを備えたものである。
【００５９】
上記（２４）の発明によれば、ＩＣデバイスの破壊や装置故障等を確実に防止でき、信頼性に優れたＩＣ検査装置を得ることが可能となる。
【００６０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態の部品検出装置の要部斜視図である。なお、本実施の形態では、本発明の部品検出装置をＩＣデバイスの電気的試験を行うＩＣ検査装置に適用した場合を例に説明する。このＩＣ検査装置１の全体構成は、従来例で示した図１１と同様に、ＩＣデバイスが電気的に接触される検査用ソケットを備えたテストヘッド３と、このテストヘッド３に接続され、検査用ソケットにおけるＩＣデバイスのテストを実行するテスター５と、テスター５に接続され、検査用ソケット上へＩＣデバイスを搬送するためのＩＣハンドラ７とを備えたものであり、本発明の部品検出装置は、これら各構成部のうちのＩＣハンドラ７に組み込まれ、ポケット内のＩＣデバイスの有無を検出するために使用される。
【００６１】
以下、図１に基づく部品検出装置の詳細説明に先立って、本実施の形態の部品検出装置が組み込まれるＩＣハンドラ７の構成及びその動作について図面に基づいて説明する。
【００６２】
図２はＩＣハンドラの構成を示す概略平面図である。
ＩＣハンドラ７は、未検査ＩＣデバイスを複数収納する供給部１００と、未検査ＩＣデバイスを後述のＩＣデバイス受け渡し部３００に搬送する供給機構２００と、供給機構２００によって供給されたＩＣデバイスをテストヘッド３上の検査部３０１に受け渡すためのＩＣデバイス受け渡し部３００と、検査済みのＩＣデバイスを後述の排出部５００へ搬送する排出機構４００と、検査済みＩＣデバイスを分類して収納する排出部５００とを備えている。
【００６３】
供給部１００は、未検査ＩＣデバイスを複数収納する供給トレイがそれぞれ複数積み重ねられた供給トレイ群１０１，１０３で構成される。供給部１００では、供給トレイ群１０１，１０３において積重されている複数の供給トレイのうち、最下段の供給トレイ１０１ａ，１０３ａが図示手前に設けられた供給ステージに配置するようになっている。供給ステージ上の供給トレイ１０１ａ，１０３ａ内のＩＣデバイスが無くなった場合には、その空となった供給トレイ１０１ａ，１０３ａは図示しない空トレイ搬送機構によって図示しない空トレイバッファに搬送され、次の最下段の供給トレイが図示手前に移動して供給ステージに配置されるようになっている。
【００６４】
供給機構２００は、図示しないＸ方向レールによりＸ方向に往復動する可動アーム２０１と、可動アーム２０１の下面にＹ方向に往復動可能に装着され、また、昇降動作を行う保持ユニット２０３とを備えている。保持ユニット２０３は、供給ステージ上の供給トレイ１０１ａ，１０３ａの何れかからＩＣデバイスを吸着保持し、ＩＣデバイス受け渡し部３００に搬送する。なお、具体的には、ＩＣデバイス受け渡し部３００において供給位置Ｐ１に停止した後述の供給用搬送トレイ３０７に搬送するようになっている。なお、図示省略されているが、保持ユニット２０３には、この例ではＩＣデバイスを吸着保持する吸着ハンドがマトリックス状に４個装着されており、４個同時に供給部１００から供給用搬送トレイ３０７へと供給するようになっている。
【００６５】
次に、ＩＣデバイス受け渡し部３００の構成について説明する。なお、３０１は、テストヘッド３に設けられた検査部を示したものである。また、３３０は、内部を所定の温度状態に維持するためのチャンバで、ＩＣデバイスを高温又は低温状態にして検査を行うためのものである。
【００６６】
ＩＣデバイス受け渡し部３００は、検査部３０１の両側にＸ方向に延設された２列のＩＣ搬送レーン３０３ａ，３０３ｂと、ＩＣ搬送レーン３０３ａ，３０３ｂ上方をＹ方向に往復運動し、各ＩＣ搬送レーン３０３ａ，３０３ｂと検査部３０１との間でＩＣデバイスの受け渡しを行う後述の図３に示すような移載機構３２０とを有している。
【００６７】
各ＩＣ搬送レーン３０３ａ，３０３ｂは、それぞれ同様の構成となっており、搬送レール３１１上をＸ方向に往復移動するシャトル３０５上に、窪み状のポケットがマトリックス状に４つ設けられたＩＣデバイス供給用と排出用の２つのチェンジキット３０７，３０９が着脱自在に装着された構成となっている。なお、ここでは、マトリックス状に４つ配置されたものを使用している。
【００６８】
シャトル３０５は、供給用チェンジキット３０７を供給位置Ｐ１に、排出用チェンジキット３０９を検査部近傍位置Ｐ２に位置させた停止位置Ａ（図２においてＩＣ搬送レーン３０３ｂ側のシャトル３０５の停止位置）と、供給用チェンジキット３０７を検査部近傍位置Ｐ２に、排出用チェンジキット３０９を排出位置Ｐ３に位置させた停止位置Ｂ（図２においてＩＣ搬送レーン３０３ａ側のシャトル３０５の停止位置）とを交互に移動する。そして、停止位置Ａから停止位置Ｂへの移動時には、供給用チェンジキット３０７に未検査ＩＣデバイスを、排出用チェンジキット３０９に検査済みＩＣデバイスを収納した状態で移動し、停止位置Ｂから停止位置Ａへの移動時には、移載機構３２０及び排出機構４００によって供給用チェンジキット３０７及び排出用チェンジキット３０９からＩＣデバイスが取り上げられて空の状態で移動するようになっている。
【００６９】
移載機構３２０は、上述したようにＩＣ搬送レーン３０３ａ，３０３ｂ上方をＹ方向に往復移動するもので、図３に示すように２つの保持ユニット３２１，３２３を有している。保持ユニット３２１，３２３は、それぞれ吸着ハンド３２１ａ〜３２１ｄ（３２１ｃ，３２１ｄは図示せず），３２３〜３２３ｄ（３２３ｃ，３２３ｄは図示せず）がマトリックス状に４つ配設された構成となっており、一方の保持ユニット３２１の吸着ハンド３２１ａ〜３２１ｄ（３２１ｃ，３２１ｄは図示せず）と、他方の保持ユニット３２３の吸着ハンド３２３〜３２３ｄ（３２３ｃ，３２３ｄは図示せず）とは、それぞれ独立して昇降動作可能となっている。
【００７０】
このように構成された移載機構３２０において、保持ユニット３２１はＩＣ搬送レーン３０３ａ用、保持ユニット３２３はＩＣ搬送レーン３０３ｂ用として機能し、移載機構３２０のＹ方向の往復移動によって、ＩＣデバイスをＩＣ搬送レーン３０３ａから検査部３０１へ搬送するのと同時に検査部３０１からＩＣ搬送レーン３０３ｂへ搬送する動作と、逆にＩＣ搬送レーン３０３ｂから検査部３０１へ搬送するのと同時に検査部３０１からＩＣ搬送レーン３０３ａへ搬送する動作とを交互に行うようになっている。
【００７１】
図３の状態においては、ＩＣ搬送レーン３０３ａ用の吸着ハンド３２１ａ〜３２１ｄがＩＣ搬送レーン３０３ａから未検査ＩＣデバイス１０ａを吸着保持した状態で検査部３０１上方に位置し、また、ＩＣ搬送レーン３０３ｂ用の吸着ハンド３２３ａ〜３２３ｄが、検査済ＩＣデバイス１０ｂを吸着保持した状態でＩＣ搬送レーン３０３ｂ上方に位置している。この状態の後、ＩＣ搬送レーン３０３ａ用の吸着ハンド３２１ａ〜３２１ｄは、ＩＣデバイス１０ａを吸着保持したまま下降し、検査部３０１に押圧して検査を行う。一方、ＩＣ搬送レーン３０３ｂ用の吸着ハンド３２３ａ〜３２３ｄも同様に下降し、停止位置Ａにて待機しているＩＣ搬送レーン３０３ｂ側のシャトル３０５の排出用チェンジキット３０９に検査済みＩＣデバイス１０ｂを排出する。
【００７２】
検査済みＩＣデバイス１０ｂを受け取ったＩＣ搬送レーン３０３ｂ側のシャトル３０５は、停止位置Ｂに移動して排出用チェンジキット３０９を排出位置Ｐ３に位置させるとともに、既に供給機構２００によって未検査ＩＣデバイスが収納された供給用チェンジキット３０７を検査部近傍位置Ｐ２に位置させる。そして、検査済みＩＣデバイス１０ｂを排出後、一旦上昇していたＩＣ搬送レーン３０３ｂ用の吸着ハンド３２３ａ〜３２３ｄは、再び下降して当該供給用チェンジキット３０７から未検査ＩＣデバイスを吸着保持し、再度上昇して検査部３０１での検査が終了するまでその状態で待機する。
【００７３】
そして、検査部３０１での検査が終了すると、移載機構３２０をＩＣ搬送レーン３０３ａ側に移動させ、ＩＣ搬送レーン３０３ｂ用の吸着ハンド３２３ａ〜３２３ｄを下降させて未検査ＩＣデバイスを検査部３０１に押圧して検査を行う。この間、ＩＣ搬送レーン３０３ｂ用の保持ユニット３２１は、検査済みＩＣデバイスを保持した吸着ハンド３２１ａ〜３２１ｄを下降させ、検査部近傍位置Ｐ２に空の排出用チェンジキット３０９を位置させて待機しているＩＣ搬送レーン３０３ａ側のその排出用チェンジキット３０９に、検査済みＩＣデバイスを排出する。排出用チェンジキット３０９に排出された検査済みＩＣデバイスは、シャトル３０５の停止位置Ｂの移動によって排出位置Ｐ３に搬送され、排出機構４００によって排出部５００に搬送されることになる。
【００７４】
排出部５００は、検査済みのＩＣデバイスを回収するための空の排出トレイが複数積み重ねられた排出トレイ群で構成されている。ここでは、３つの排出トレイ群５０１，５０３，５０５から構成され、検査結果に応じて何れかに分類して収納する。また、この排出部５００でも供給部１００と同様に、各排出トレイ群５０１，５０３，５０５のうち、それぞれ最下段の排出トレイ５０１ａ，５０３ａ，５０５ａが図示手前に設けられた排出ステージに配置されるようになっている。最下段の排出トレイ５０１ａ，５０３ａ，５０５ａが検査済みのＩＣデバイスによって満杯になった場合には、それぞれ排出トレイ群５０１，５０３，５０５の最上段に押し上げられ、次の最下段の排出トレイが排出ステージに配置されるようになっている。
【００７５】
排出機構４００は、供給機構２００と同様に、図示しないＸ方向レールによりＸ方向に往復動する可動アーム４０１と、可動アーム４０１の下面にＹ方向に往復動可能に装着され、また、昇降動作を行う保持ユニット４０３とを備えている。保持ユニット４０３は、ＩＣデバイス受け渡し部３００において停止位置Ｂにある時の排出用チェンジキット３０９から検査済みのＩＣデバイスを吸着保持し、検査結果に応じて排出ステージの排出トレイ５０１ａ，５０３ａ，５０５ａの何れかに搬送する。また、この例では、供給機構２００と同様に保持ユニット４０３に吸着ハンドがマトリックス状に４個装着されており、４個同時に排出用チェンジキット３０９から取り出すようになっている。
【００７６】
ＩＣハンドラ７の全体の動作が明らかになったところで、ＩＣデバイス受け渡し部３００の詳細な構成について図４に基づいて説明する。
図４は、図２のＩＣデバイス受け渡し部３００の詳細構成を示す図である。なお、図４において図２と同一部分には同一符号を付し、説明を簡略化する。また、図４においてチャンバ３３０の図示は省略している。
【００７７】
シャトル３０５は、インプットシャトル３４２とアウトプットシャトル３４３とが断熱板３４１を介して接続された構成となっている。前述の供給用チェンジキット３０７，排出用チェンジキット３０９は、インプットシャトル３４２，アウトプットシャトル３４３上に載置されている。断熱板３４１は、チャンバ３３０内の高温の空気が外部に漏れるのを防止するとともに、インプットシャトル３４２及びアウトプットシャトル３４３を介して供給用チェンジキット３０７，排出用チェンジキット３０９にチャンバ３３０内の熱が伝達されるのを防止するものである。
【００７８】
図４において、３５１はモータで、モータ軸３５３には、該モータ軸３５３と一体的に回転駆動するプーリ３５５が取りつけられている。また、当該プーリ３５５とプーリ３５９との間には搬送ベルト３６１が張設されている。搬送ベルト３６１には、連結部材３６３を介して移動部材３６５が連結されており、前述のシャトル３０５はこの移動部材３６５の上面に取り付けられている。そして、上記構成においてモータ３５１が回転すると、モータ軸３５３を介してプーリ３５５が回転し、プーリ３５９との間に張設された搬送ベルト３６１が回転する。これにより連結部材３６３がプーリ３５５とプーリ３５９間を移動し、この連結部材３６３の移動によって移動部材３６５上のシャトル３０５が搬送レール３１１上をＸ方向に移動する。そして、モータ３５１が正逆回転することによりシャトル３０５がＸ方向に往復移動することになる。
【００７９】
また、検査部近傍位置Ｐ２と排出位置Ｐ３との間には、Ｙ方向に延びるセンサープレート３５７が配設されており、当該センサープレート３５７に後述の部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂと、タイミングセンサ３９１とが配設されている。
【００８０】
ここで、図１の説明に戻り、本実施の形態の部品検出装置の構成を説明する。なお、図１は図４において矢印Ｆ方向からみた斜視図に相当する。また、本実施の形態では、移載機構３２０の吸着ハンドにより検査済みＩＣデバイスが排出用チェンジキット３０９に置かれたか否かの検出を目的として部品検出装置を使用するもので、その検出は、排出用チェンジキット３０９が検査部近傍位置Ｐ２から排出位置Ｐ３に移動する途中において行なわれる。
【００８１】
排出用チェンジキット３０９は、図５にその拡大図で示すように板状の金属板で構成され、上述したようにマトリックス状に４つのポケット３７１ａ〜３７１ｄが形成されている。また、Ｙ方向に配列されたポケット３７１ａ，３７１ｂとポケット３７１ｃ，３７１ｄとをそれぞれ通過するように排出用チェンジキット３０９の端面から端面に渡ってＹ方向スリット溝３７７ａ，３７７ｂが形成されている。更に、各ポケット３７１ａ〜３７１ｂのそれぞれの底面には、上下方向に貫通する貫通孔３７９ａ〜３７９ｄが設けられている。
【００８２】
以下、図を参照しながら部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂ、タイミングセンサ３９１の配置位置について詳述する。
図６は図１の要部をＹ−Ｚ平面で切った断面図、図７は図１の要部をＸ−Ｚ平面で切った断面図である。なお、両図において、説明の便宜上、部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂの真下に排出用チェンジキット３０９のポケット３７１ｃ，３７１ｄが位置した状態を示している。
【００８３】
部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂは、Ｚ方向にセンサ光（第１のセンサ光）を照射してポケット３７１ａ〜３７１ｄ内のＩＣデバイスの有無を検出するためのもので、ここでは透過型の光電センサを用いており、光を照射する投光部３８３と、投光部３８３からの照射光を受光する受光部３８５とを有している。
【００８４】
部品センサ３８１ａの受光部３８５は、センサープレート３５７において、当該センサープレート３５７を通過する排出用チェンジキット３０９の貫通孔３７９ｃ又は貫通孔３７９ａの真上にくる位置に配設されている。そして、部品センサ３８１ａの投光部３８３は受光部３８５の真下に設置される。同様に、部品センサ３８１ｂは、その受光部３８５が、センサープレート３５７を通過する排出用チェンジキット３０９の貫通孔３７９ｄ又は貫通孔３７９ｂの真上にくる位置でセンサープレート３５７に配設され、また投光部３８３は受光部３８５の真下に設置されている。なお、投光部３８３を下側に、受光部３８５を上側に配置したのは、下側に受光部３８５を配置した場合の埃などによる感度低下を避けるためである。
【００８５】
タイミングセンサ３９１は、Ｙ方向にセンサ光（第２のセンサ光）を照射して排出用チェンジキット３０９のＹ方向スリット溝３７７ａ，３７７ｂを検出するもので、ここでは部品検出センサ３８１ａと同様に透過型の光電センサを用いており、光を照射する投光部３９１ａと、投光部３９１ａからの照射光を受光する受光部３９１ｂとを有している。
【００８６】
タイミングセンサ３９１は、搬送レール３１１上を通過する排出用チェンジキット３０９のＹ方向スリット溝３７７ｂ，３７７ａをセンサ光が通過するように、且つ部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂのそれぞれのセンサ光３８１０ａ，３８１０ｂと十字に交差するように投光部３９１ａと受光部３７１ｂとがセンサープレート３５７に配設されている。
【００８７】
また更に、タイミングセンサ３９１は、センサ光の光軸３９１０がポケット３７１ａ〜３７１ｄに良好に収納された状態のＩＣデバイス１０の上面より僅かに上方を通過するように取り付けられている。これはＩＣデバイス１０がポケット３７１ａ〜３７１ｄ内で僅かでも傾いて収納されていた場合、センサ光を遮断し、これを検知することでポケット３７１ａ〜３７１ｄ内のＩＣデバイス１０の収納状態をも検出することを可能とするものである。
【００８８】
本実施の形態の部品検出装置は、タイミングセンサ３９１でＹ方向スリット溝３７７ａ，３７７ｂを検出したタイミングにおける前記部品検出センサ３８１ａのセンサ信号に基づいてＩＣデバイスの有無の判定を行うもので、これにより、排出用チェンジキット３０９が移動中でありながら、マトリックス状に配置されてなる各ポケット３７１ａ〜３７１ｄの位置を特定しつつそのポケット内のＩＣデバイスの有無検出を可能とするものである。
【００８９】
部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂは後述の図８に示すようにセンサ光が貫通孔を通過した場合にＯＮ信号を、通過しない場合にＯＦＦ信号を出力するように構成され、また、タイミングセンサ３９１はセンサ光がＹ方向スリット溝３７７ａ，３７７ｂを通過した場合にＯＮ信号を、通過しない場合にＯＦＦ信号を出力するように構成されている。これら部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂ、タイミングセンサ３９１のセンサ信号は後述の図１０に示すように検出制御部６００に出力され、検出制御部６００が図示しないメモリ内に記憶された検出プログラムに基づいて部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂ、タイミングセンサ３９１からのセンサ信号に基づき、ＩＣデバイスの有無判定を行い、判定結果に応じて各駆動部の制御を行うようになっている。
【００９０】
ここで、シャトル３０５には、排出用チェンジキット３０９を他のポケット配列のもの、具体的にはＸ方向の配列数の異なったものに交換する場合にも、同様の検出プログラムで検出動作を行えるように、どの配置タイプの排出用チェンジキット３０９をシャトル３０５上に乗せたとしても、排出用チェンジキット３０９の前後にダミーとなる一対のＹ方向スリット溝が形成されるようになっている。
【００９１】
具体的には、アウトプットシャトル３４３に、図７に示すように排出用チェンジキット３０９の図示左側端面との間に空隙を形成するための部材３８７配設して一方のＹ方向スリット溝３８８ａを形成し、また、排出用チェンジキット３０９の他方側端面と断熱板３４１との間に空隙が形成されるような設計を施して他方のＹ方向スリット溝３８８ｂ（図１参照）を形成する。これにより、Ｘ方向の配列数がいかなる排出用チェンジキット３０９であっても、タイミングセンサ３９１で検出される最初と最後のＹ方向スリット溝はダミーであって、この検出タイミングでの部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂのセンサ信号は無視することによって検出プログラムに汎用性を持たせることが可能となる。
【００９２】
よって、まず空の状態の排出用チェンジキット３０９を移動させて、タイミングセンサ３９１でダミーを含めたＹ方向スリット溝の数、すなわち排出用チェンジキット３０９におけるポケットのＸ方向の配列数に２が加算された数を取得し、これを部品検出装置の内部に保持しておく。そして、実際の検出時には、上述したように最初と最後のＹ方向スリット溝の検出タイミングにおける部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂのセンサ信号を無視する。すなわち、ここでは空の排出用チェンジキット３０９移動時に、ダミーを含め４回のタイミングセンサ３９１のＯＮ信号が得られるため、実際の検出時には、タイミングセンサ３９１の１回目と４回目のＯＮ信号取得時の部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂのセンサ信号による有無判定は行わず、２回目と３回目のＯＮ信号取得時において部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂからのセンサ信号に基づき有無判定を行うようにする。
【００９３】
図８は各センサの動作を示すタイミングチャート、図９は部品検出装置を組み込んだＩＣハンドラの要部電気回路ブロック図である。なお、図８（ａ）は全ポケット３７１ａ〜３７１ｄにＩＣデバイスが無い場合、（ｂ）はポケット３７１ａ，ポケット３７１ｄに有り、ポケット３７１ｂ，ポケット３７１ｃに無い場合において、排出用チェンジキット３０９を検査部近傍位置Ｐ２から排出位置Ｐ３に移動させた場合のタイミングチャートである。
【００９４】
図８及び図９を参照して部品検出装置の動作を説明する。なお、上述したように空の状態の排出用チェンジキット３０９の移動により、ダミーを含めたＹ方向スリット溝の数が既に取得保持されているものとする。
【００９５】
（ａ）全ポケット３７１ａ〜３７１ｄにＩＣデバイスが無い場合
図８（ａ）に示すように、排出用チェンジキット３０９が検査部近傍位置Ｐ２から排出位置Ｐ３に移動して検出ライン（各センサのセンサ光の通過ライン）を通過開始すると、タイミングセンサ３９１は、まず、部材３８７（図７参照）によってＯＦＦ信号を検出制御部６００に出力し、続いてダミーのＹ方向スリット溝３８８ａ（図７参照）をセンサ光が通過することによりＯＮ信号を検出制御部６００に出力する。一方、この間、部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂはＯＦＦ信号を検出制御部６００に出力している。検出制御部６００は、タイミングセンサ３９１の最初のＯＮ信号受信時に部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂから入力された信号は無視し、部品有無の判定を行わない。そして、排出用チェンジキット３０９が更に移動すると、タイミングセンサ３９１はセンサ光のＹ方向スリット溝３７７ｂの通過によりＯＮ信号を検出制御部６００に出力し、このとき、部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂは、それぞれセンサ光のポケット３７１ｃの貫通孔３７９ｃ，ポケット３７１ｄの貫通孔３７９ｄの通過により共にＯＮ信号を出力する。
【００９６】
検出制御部６００は、タイミングセンサ３９１からの２回目のＯＮ信号を受信したタイミングで部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂから入力されたセンサ信号に基づき有無判定を行う。ここでは両方からＯＮ信号を受信したため、ポケット３７１ｃ，３７１ｄ共にＩＣデバイス無しと判定する。なお、検出制御部６００には、部品検出センサ３８１ａ側からセンサ信号はポケット３７１ａ，３７１ｃ側、部品検出センサ３８１ｂ側からの信号はポケット３７１ｂ，３７１ｄ側の検出結果を示しているといった情報を予め記憶しておくことで、タイミングセンサ３９１からの信号が何回目のＯＮ信号であるかの情報と組み合わせることにより、ポケット位置の特定も可能となっている。
【００９７】
更に排出用チェンジキット３０９が移動すると、タイミングセンサ３９１は、センサ光のＹ方向スリット溝３７７ａの通過によりＯＮ信号を検出制御部６００に出力し、このとき、部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂは、それぞれセンサ光のポケット３７１ａの貫通孔３７９ａ，ポケット３７１ｂの貫通孔３７９ｂの通過により共にＯＮ信号を検出制御部６００に出力する。
【００９８】
検出制御部６００は、タイミングセンサ３９１からの３回目のＯＮ信号を受信したタイミングで部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂから入力されたセンサ信号、ここでは両方からのＯＮ信号に基づき、ポケット３７１ａ，３７１ｂにＩＣデバイス無しと判定する。
【００９９】
更に排出用チェンジキット３０９が移動すると、タイミングセンサ３９１は、ダミーのＹ方向スリット溝３８８ｂ（図１参照）のセンサ光の通過によりＯＮ信号を検出制御部６００に出力する。このとき、部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂは、共にＯＦＦ信号を検出制御部６００に出力している。
【０１００】
検出制御部６００は、タイミングセンサ３９１からのＯＮ信号が４回目であるため、このとき部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂから入力されたセンサ信号に基づく有無判定は行わない。
【０１０１】
（ｂ）ＩＣデバイスがポケット３７１ａ，ポケット３７１ｄに有り、ポケット３７１ｂ，ポケット３７１ｃに無い場合
図８（ｂ）に示すように、この場合も上記（ａ）の場合と同様に、タイミングセンサ３９１の１回目のＯＮ信号はダミーのＹ方向スリット溝３８８ａの検出であるためこのとき部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂから得られた信号に基づく有無判定は行われない。そして、タイミングセンサ３９１がセンサ光のＹ方向スリット溝３７７ｂの通過によりＯＮ信号を検出制御部６００に出力する。このとき、部品検出センサ３８１ａは、センサ光のポケット３７１ｃの貫通孔３７９ｃの通過によりＯＮ信号を出力し、一方、部品検出センサ３８１ｂは、ポケット３７１ｄ内のＩＣデバイスによるセンサ光の遮断によりＯＦＦ信号を検出制御部６００に出力する。
【０１０２】
検出制御部６００は、タイミングセンサ３９１からの２回目のＯＮ信号を受信したタイミングで部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂから入力されたセンサ信号が、部品検出センサ３８１ａ側からＯＮ信号、部品検出センサ３８１ｂ側からＯＦＦ信号が入力されたことからポケット３７１ｃにはＩＣデバイス無し、ポケット３７１ｄにはＩＣデバイス有りと判定する。
【０１０３】
更に排出用チェンジキット３０９が移動すると、タイミングセンサ３９１は、センサ光のＹ方向スリット溝３７７ａの通過によりＯＮ信号を検出制御部６００に出力し、このとき、部品検出センサ３８１ａはポケット３７１ａ内のＩＣデバイスによるセンサ光の遮断によりＯＦＦ信号を検出制御部６００に出力しており、一方、部品検出センサ３８１ｂは、ポケット３７１ｂの貫通孔３７９ｂの通過によりＯＮ信号を出力している。
【０１０４】
検出制御部６００は、タイミングセンサ３９１からの３回目のＯＮ信号を受信したタイミングで部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂから入力されたセンサ信号が、部品検出センサ３８１ａ側からＯＦＦ信号、部品検出センサ３８１ｂ側からＯＮ信号が入力されたことからポケット３７１ａにはＩＣデバイス有り、ポケット３７１ｂにはＩＣデバイス無しと判定する。以降の動作は（ａ）と同様であるためここでは省略する。
【０１０５】
以上のように、タイミングセンサ３９１でＯＮ信号が得られたタイミングで部品検出センサ３８１ａ，３９１ｂで得られた信号に基づきＩＣデバイスの有無を判定するようにしたことにより、排出用チェンジキット３０９が移動中でありながらも、各ポケット３７１ａ〜３７１ｄ内のＩＣデバイスの有無を検出することが可能となる。
【０１０６】
また、図１０はポケットが４（Ｘ方向）×２（Ｙ方向）の８個設けられている場合のタイミングチャートを示す図である。（ａ）は全ポケットにＩＣデバイスが無い場合、（ｂ）は図中の右上に示すようにａ〜ｈのポケットのうち、ａ，ｄ，ｅ，ｈにＩＣデバイスが有り、それ以外のポケットには無い場合を示している。また、検出ラインを１番目にポケットｇ，ｈの列が通過し、２番目にポケットポケットｅ，ｆ... の順に通過するものとする。
【０１０７】
検出方法は上記と同様であるため詳細は省略するが、このようにＸ方向の配列数が増えた場合でも、ダミーのＹ方向スリット溝を設けておくことにより、検出制御部６００は、最初と最後のタイミングセンサ３９１のＯＮ信号入力時の部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂのセンサ信号は無視し、それ以外のタイミングセンサ３９１のＯＮ信号入力時の部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂのセンサ信号に基づき有無判定を行うといったアルゴリズムにより、本来検出すべきタイミングセンサ３９１からの２回目から５回目のＯＮ信号入力時の部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂのセンサ信号に基づく有無判定が実施される。したがって、Ｘ方向の配列数が異なる排出用チェンジキット３０９に交換された場合でも、検出プログラムを変更することなく対応できる。
【０１０８】
また、タイミングセンサ３９１は、上述したようにセンサ光の光軸３９１０（図６参照）がポケット３７１ａ〜３７１ｄに良好に収納された状態のＩＣデバイス１０の上面より僅かに上方を通過するように配設されている。これは、ＩＣデバイス１０が傾いてポケット内に収納されていた場合に、これを検出するためであると既に述べたが、更にその検出アルゴリズムについて詳述すると、現状では、ポケットのＸ方向の配列数は２又は４の偶数であり、よってダミーも含めてタイミングセンサ３９１から得られるＯＮ信号は偶数となる。ここで、ＩＣデバイスが傾いて収納されていた場合、その傾いたＩＣデバイスによってタイミングセンサ３９１のセンサ光が遮断され、センサ信号はＯＦＦとなり、検出制御部６００に入力されるタイミングセンサ３９１からのＯＮ信号の数は奇数となる。本来偶数分のＯＮ信号が入力されるべきところ、奇数分入力されるため、検出制御部６００で、これをエラーとして判断するものである。したがって、ＩＣデバイスの有無だけでなく、収納状態までも検出することが可能となる。
【０１０９】
図９は部品検出装置を組み込んだＩＣハンドラの要部電気回路ブロック図である。以下、これらの図に基づいて部品検出装置の動作と共に、当該部品検出装置を組み込んだＩＣハンドラ７の要部の動作を以下に説明する。なお、上述したように空の状態の排出用チェンジキット３０９の移動によりダミーを含めたＹ方向スリット溝の数が既に取得保持されているものとする。また、タイミングセンサ３９１及び部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂは電源投入されており、それぞれのセンサ信号が検出制御部６００に出力されているものとする。
【０１１０】
ＩＣ搬送レーン３０３ｂのシャトル３０５が停止位置Ａに停止し、検査部近傍位置Ｐ２に停止した排出用チェンジキット３０９の各ポケット３７１ａ〜３７１ｄに、移載機構３２０によりＩＣデバイスが搬送されると、シャトル３０５は停止位置Ｂへの移動を開始する。そして、排出用チェンジキット３０９が検査部近傍位置Ｐ２から排出位置Ｐ３に移動するまでの間に、検出制御部６００はタイミングセンサ３９１及び部品検出センサ３８１ａ，３８１ｂからの信号に基づきポケット３７１ｃ，３７１ｄ、続いてポケット３７１ｂ，３７１ｄ内のＩＣデバイスの有無を順次判定する。ポケット３７１ｃ，３７１ｄ内のＩＣデバイス有無判定は、次のポケット３７１ｂ，３７１ｂが検出ラインに到達するまでの間に行われるようになっている。
【０１１１】
検出制御部６００は、ＩＣデバイス無しと判定した場合、供給部駆動回路６０１、供給機構駆動回路６０３、受け渡し部駆動回路６０５、排出機構駆動回路６０７、排出部駆動回路６０９にそれぞれ停止信号を出力し、ＩＣハンドラ７の全ての動作を停止させる。
【０１１２】
このように、部品が無いことが検出された場合には、オペレーターにより、移載機構３２０の吸着ハンドに吸着されたままになっているのか、あるいはまたＩＣハンドラ内外に飛んでしまったのかなどのチェックが行われ、無くなったＩＣデバイスを探す作業が行われる。そして、図示しないリセットスイッチなどにより再び動作が開始される。一方、ＩＣデバイスが有る場合には、そのまま動作が続けられる。すなわち、排出位置Ｐ３への移動が続けられることになる。以降の動作は上記と重複するためここではその説明を省略する。
【０１１３】
以上説明したように、検出対象物（ＩＣデバイス）の移動中に検出を行えるため、当該部品検出装置が適用される装置、ここではＩＣハンドラ７のスループット向上に寄与できる部品検出装置を得ることが可能となる。また、当該部品検出装置に必要なセンサ数は、ポケットのＹ方向の配列数にタイミング用の１つをプラスした数で良いため、ポケットのＸ方向の配列数の多い収納トレイに対しても、センサ数を増やすことなく対応できる。よってコスト面に優れ、また、センサ数低減により信頼性及び設置性の面でも良好な部品検出装置を得ることが可能となる。なお、検出対象物はＩＣデバイスに限られず、例えば自動車部品や食品などでも良い。
【０１１４】
なお、本実施の形態では、部品検出センサとして透過型光電センサを用いた場合を例示して説明したが、これに限られたものではなく反射型光電センサとしても良い。
【０１１５】
なお、このように部品検出センサに反射型光電センサを利用する場合は、各ポケットに設けた貫通孔を通過してきたセンサ光を反射するための反射板を、反射型光電センサに対向するように設置して利用する。例えば反射型光電センサをそのセンサ光が下方に向けて照射されるように配置した場合、貫通孔の下方にくる位置に反射板を設置すればよい。また、各ポケットに貫通孔を設けず、各ポケットのそれぞれの底面に反射面を設けるようにしてもよい。
【０１１６】
また、本実施の形態では、タイミングセンサとして透過型光電センサを用いた場合を例示して説明したが、これに限られたものではなく反射型光電センサとしても良い。なお、ここでは透過型光電センサを用いた場合を例示したことから、タイミングを取るためのマークとしてＹ方向スリット溝を利用したが、マークはこれに限られたものではなく、反射型光電センサを用いる場合には反射体を利用すればよい。要するに、ポケットのＸ方向配置位置に対応して配設され、光電センサで検出可能なものであればよい。
【０１１７】
また、反射型光電センサは、投光部と受光部とが一体となっていることから、反射型光電センサを用いるようにすると、投光部と受光部とが別体となった透過型光電センサを設置する場合に比べ、配線数が削減でき、設置性が高まる効果がある。
【０１１８】
また、反射型光電センサとしてレーザセンサを使用すれば、他の例えばＬＥＤを投光素子として利用したものに比べ、反射体で反射した場合とＩＣデバイスで反射した場合の戻り光の強度の差異が明確となり、よって誤判定を起こす可能性がほとんど無く、安定した検出精度が得られ、信頼性に優れた部品検出装置を得ることが可能となる。
【０１１９】
また、本実施の形態では、部品検出装置をＩＣハンドラ及びＩＣ検査装置に適用し、各ポケット３７１ａ〜３７１ｄ内のＩＣデバイスの有無検出を行うようにしたため、移載機構３２０が排出用チェンジキット３０９に検査済みＩＣデバイスを置き損なっていたり、また、ＩＣデバイスがどこかに飛んでしまったことなどを知ることができ、排出用チェンジキット３０９に収納されているべきＩＣデバイスが無いことによるＩＣデバイスの破壊や装置故障などを確実に防止でき、信頼性に優れたＩＣハンドラ及びＩＣ検査装置を得ることが可能となる。
【０１２０】
また、上記では、排出用チェンジキット３０９の検査部近傍位置Ｐ２から排出位置Ｐ３への移動に際してＩＣデバイスの有無検出を行うとして説明したが、排出位置Ｐ３から検査部近傍位置Ｐ２に戻る際にも行うようにすれば、排出機構４００による吸着ミスを発見することができ、ポケット３７１ａ〜３７１ｄ内に残存してしまったＩＣデバイスが他の機構に与える悪影響を防止して、更に信頼性の高いＩＣハンドラ及びＩＣ検出装置を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態の部品検出装置の要部斜視図である。
【図２】 ＩＣハンドラの構成を示す概略平面図である。
【図３】 図２の移載機構の動作説明図である。
【図４】 ＩＣハンドラの構成を示す詳細図である。
【図５】 排出用チェンジキットの拡大斜視図である。
【図６】 図１の部品検出装置の要部をＹ−Ｚ平面で切った断面図である。
【図７】 図１の部品検出装置の要部をＸ−Ｚ平面で切った断面図である。
【図８】 各センサのタイミングチャートを示す図である。
【図９】 本発明の一実施の形態の部品検出装置を含むＩＣハンドラの要部電気回路ブロック図である。
【図１０】 他の配置パターンにおける各センサのタイミングチャートを示す図である。
【図１１】 ＩＣ検査装置を示す概略図である。
【図１２】 従来のＩＣハンドラの構成を示す平面図である。
【図１３】 図７のＩＣハンドラで使用されるチェンジキットの拡大図である。
【図１４】 他の従来技術で使用されるチェンジキットの拡大図である。
【符号の説明】
１ ＩＣ検査装置 ３ テストヘッド ５ テスター
７ ＩＣハンドラ ３０７，３０９ チェンジキット（収納トレイ）
３７１ａ〜３７１ｄ ポケット（収納ポケット）
３７７ａ，３７７ｂ Ｙ方向スリット溝（マーク）
３７９ａ〜３７９ｄ 貫通孔
３８８ａ，３８８ｂ ダミーのＹ方向スリット溝（マーク）
３８１ａ，３８１ｂ 部品検出センサ（第１の光電センサ）
３９１ タイミングセンサ（第２の光電センサ）

Claims (24)

1. ＸＹ平面上にマトリックス状に複数の収納ポケットが設けられた収納トレイにおいて前記各収納ポケット内の部品の有無を検出する部品検出方法であって、
   前記ＸＹ平面と交差するＺ方向に向けて第１のセンサ光を照射して前記収納ポケット内の部品の有無を検出する第１の光電センサを前記収納ポケットのＹ方向の配置数と同数設け、前記各第１の光電センサそれぞれを、第１のセンサ光が前記Ｙ方向に配置された前記各収納ポケットに照射されるように配置し、また、前記収納ポケットのＸ方向の配置位置に対応して前記収納トレイにマークを並設する共に、前記マークをＹ方向に照射した第２のセンサ光で検出し、前記第２のセンサ光の光軸が、前記収納ポケットの所定の位置に収納された部品の上面より上方を通過するように第２の光電センサを設け、前記収納トレイをＸ方向に移動せしめて、前記第２の光電センサで前記マークが検出されたタイミングにおける前記各第１の光電センサのセンサ信号に基づき、対応する前記収納ポケット内の部品の有無を判定することを特徴とする部品検出方法。
2. 前記第１の光電センサを透過型光電センサとしたことを特徴とする請求項１記載の部品検出方法。
3. 前記各収納ポケットそれぞれに、Ｚ方向に貫通する貫通孔を設けたことを特徴とする請求項２記載の部品検出方法。
4. 前記透過型光電センサの投光部を収納トレイの下方側に、前記透過型光電センサの受光部を上方側に配置したことを特徴とする請求項３記載の部品検出方法。
5. 前記第１の光電センサを反射型光電センサとしたことを特徴とする請求項１記載の部品検出方法。
6. 前記各収納ポケットそれぞれに、Ｚ方向に貫通する貫通孔を設けると共に、該貫通孔を通過してきた前記反射型光電センサの前記第１のセンサ光を反射するための反射板を設けたことを特徴とする請求項５記載の部品検出方法。
7. 前記各収納ポケットそれぞれの底面に前記反射型光電センサの前記第１のセンサ光を反射するための反射面を形成したことを特徴とする請求項５記載の部品検出方法。
8. 前記反射型光電センサをレーザセンサとしたことを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れかに記載の部品検出方法。
9. 前記第２の光電センサを透過型光電センサとしたことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の部品検出方法。
10. 前記マークは、Ｙ方向に配置された各収納ポケットを通過するＹ方向スリット溝であることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れかに記載の部品検出方法。
11. 前記収納ポケットのＸ方向の配置数がいかなる収納トレイであっても、その収納トレイに設けられる全マークが間に挟まれるように一対のダミーマークを設けておき、検出を行う前に、空の前記収納トレイを通過させて前記第２の光電センサのマーク検出によりＸ方向の配置数を取得保持しておき、検出時に、最初と最後の前記第２の光電センサによる前記マークの検出タイミングにおける前記第１の光電センサのセンサ信号は無視することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の部品検出方法。
12. ＸＹ平面上にマトリックス状に複数の収納ポケットが設けられた収納トレイにおいて前記各収納ポケット内の部品の有無を検出する部品検出装置であって、
    前記ＸＹ平面と交差するＺ方向に向けて第１のセンサ光を照射して前記収納ポケット内の部品の有無を検出する第１の光電センサを前記収納ポケットのＹ方向の配置数と同数設け、前記各第１の光電センサそれぞれを、前記第１のセンサ光が前記Ｙ方向に配置された前記各収納ポケットに照射されるように配置し、また、前記収納ポケットのＸ方向の配置位置に対応して前記収納トレイにマークを並設する共に、前記マークをＹ方向に照射した第２のセンサ光で検出し、前記第２のセンサ光の光軸が、前記収納ポケットの所定の位置に収納された部品の上面より上方を通過するように第２の光電センサを設け、前記収納トレイをＸ方向に移動せしめて、前記第２の光電センサで前記マークが検出されたタイミングにおける前記各第１の光電センサのセンサ信号に基づき、対応する前記収納ポケット内の部品の有無を判定することを特徴とする部品検出装置。
13. 前記第１の光電センサを透過型光電センサとしたことを特徴とする請求項１２記載の部品検出装置。
14. 前記各収納ポケットそれぞれに、Ｚ方向に貫通する貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１３記載の部品検出装置。
15. 前記透過型光電センサの投光部を収納トレイの下方側に、前記透過型光電センサの受光部を上方側に配置したことを特徴とする請求項１４記載の部品検出装置。
16. 前記第１の光電センサを反射型光電センサとしたことを特徴とする請求項１２記載の部品検出装置。
17. 前記各収納ポケットそれぞれに、Ｚ方向に貫通する貫通孔を設けると共に、該貫通孔を通過してきた前記反射型光電センサの前記第１のセンサ光を反射するための反射板を設けたことを特徴とする請求項１６記載の部品検出装置。
18. 前記各収納ポケットそれぞれの底面に前記反射型光電センサの前記第１のセンサ光を反射するための反射面を形成したことを特徴とする請求項１６記載の部品検出装置。
19. 前記反射型光電センサをレーザセンサとしたことを特徴とする請求項１６乃至請求項１８の何れかに記載の部品検出装置。
20. 前記第２の光電センサを透過型光電センサとしたことを特徴とする請求項１２乃至請求項１９の何れかに記載の部品検出装置。
21. 前記マークは、Ｙ方向に配置された各収納ポケットを通過するＹ方向スリット溝であることを特徴とする請求項１２乃至請求項２０の何れかに記載の部品検出装置。
22. 前記収納ポケットのＸ方向の配置数がいかなる収納トレイであっても、その収納トレイに設けられる全マークが間に挟まれるように一対のダミーマークを設け、検出を行う前に、空の前記収納トレイを通過させて前記第２の光電センサのマーク検出によりＸ方向の配置数を取得保持しておき、検出時に、最初と最後の前記第２の光電センサによる前記マークの検出タイミングにおける前記第１の光電センサのセンサ信号は無視することを特徴とする請求項１２乃至請求項２１の何れかに記載の部品検出装置。
23. 請求項１２乃至請求項２２の何れかの部品検出装置を備え、該部品検出装置によって前記部品に相当するＩＣデバイスの有無を検出し、検出結果に応じてＩＣハンドラ動作を制御することを特徴とするＩＣハンドラ。
24. 請求項２３記載のＩＣハンドラを備えたことを特徴とするＩＣ検査装置。

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