DE19631340C2 - Anordnung zum Testen von ICs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Testen von ICs in einem IC-Handler, bei der ein IC innerhalb einer Konstanttemperaturkammer zum elektrischen Anschluß an einen Testkopf in eine IC-Fassung steckbar ist.

Sogenannte IC-Handler (Transport- und Handhabungs/Verarbeitungsvorrichtungen für Halbleiterbauelemente) werden in Testgeräten dazu eingesetzt, Halbleiterbauelemente (typi­ scherweise ICs, d. h. integrierte Halbleiterschaltungen) zu einer Teststation zu transportieren und die getesteten Halbleiterbauelemente auf der Basis der Testergebnisse zu sortieren, wie dies generell aus der US 4,926,118 bekannt ist.

Ein Beispiel eines bekannten IC-Handlers, der als "zwangsweise horizontales Transportsystem" bezeichnet wird, ist in der form eines Flußdiagramms in Fig. 4 dargestellt. Der dargestellte IC- Handler 10 umfaßt eine Beladungs-Station 11, wo zu testende ICs 15, die ein Benutzer zuvor auf eine Kunden-(Benutzer)-Schale 13 geladen hat, auf eine Testschale 14 umgeladen werden, die hohe/niedrige Temperaturen aushält, eine Konstanttemperatur-Kammer 20, die eine Test- Station 21 zur Aufnahme und zum Testen von ICs von der Beladungs-Station 11 enthält, und eine Entladungs-Station 12, wo die getesteten ICs 15, nachdem sie einem Test in der Test- Station 21 unterzogen wurden, wieder von der Testschale 14 auf die Kundenschale 13 umgeladen werden (im allgemeinen werden die getesteten ICs auf der Basis der Daten der Testergebnisse nach Kategorien sortiert und auf entsprechende Kundenschalen übertragen). Abhängig von der Art der zu testenden ICs (beispielsweise im Fall der in einem Dual-Inline- Flachgehäuse verpackten oberflächenmontierten ICs) können die zu testenden ICs auf einen IC- Träger geladen werden, und der mit den ICs beladene IC-Träger kann dann auf einer Kundenschale angeordnet werden.

Die Testschale 14 wird in umlaufender Weise von der Beladungs-Station 11 und zu ihr zurück nacheinander durch die Konstanttemperatur-Kammer 20 und die Entladungs-Station 12 bewegt. Genauer gesagt, wird die mit den ICs 15 beladene Testschale 14 von der Beladungs-Station 11 zu einer Einwirkkammer 22 innerhalb der Konstanttemperatur-Kammer 20 transportiert, wo die auf der Schale 14 befindlichen ICs 15 auf eine bestimmte konstant gehaltene Temperatur erhitzt oder gekühlt werden. Allgemein ist die Einwirkkammer 22 dazu ausgelegt, eine Vielzahl von (zum Beispiel 10) in einer solchen Weise aufeinander gestapelten Testschalen 14 aufzunehmen, daß eine von der Beladungs-Station 11 neu hinzukommende Testschale 14 am Boden des Stapels eingelagert wird, während die oberste Testschale zu der Test-Station 21 ausgegeben wird.

Die zu testenden ICs 15 werden auf die vorbestimmte Temperatur erhitzt oder gekühlt, während die Testschale 14 von der Unterseite zur Oberseite des Stapels innerhalb der Einwirkkammer 22 bewegt wird. Die auf diese Temperatur erhitzten oder gekühlten ICs werden dann zusammen mit der Testschale 14 unter Konstanthaltung der Temperatur von der Einwirkkammer 22 zu der Test- Station 21 transportiert, wo die ICs in elektrischen Kontakt mit IC-Fassungen (nicht gezeigt) gebracht werden, welche in der Test-Station 21 angeordnet sind, um hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften ausgemessen zu werden.

Nach Abschluß des Tests werden die getesteten ICs 15 von der Test-Station 21 zu einer Austrittskammer 23 transportiert, wo sie auf die Umgebungstemperatur zurückgebracht werden. Wie die Einwirkkammer 22, ist auch die Austrittskammer 23 dazu ausgelegt, Testschalen in Form eines Stapels aufzunehmen. Beispielsweise ist die Anordnung so, daß die getesteten ICs 15 zur Umgebungstemperatur zurückgebracht werden, während die zugehörige Testschale nacheinander von der Oberseite zur Unterseite des Stapels innerhalb der Austrittskammer 23 bewegt wird. Danach werden die auf der Testschale 14 getragenen ICs 15 an die Entladungs- Station 12 weitergegeben, wo die getesteten ICs auf der Grundlage der Testergebnisse in Kategorien sortiert werden und auf die entsprechenden Kundenschalen 13 übertragen werden. Die in der Entladungs-Station 12 geleerte Testschale 14 wird an die Beladungs-Station 11 zurückgegeben, wo sie erneut mit zu testenden ICs 15 von der Kundenschale 13 beladen wird, um an diesen dieselben Operationsschritte zu wiederholen.

Es ist anzumerken, daß die Übertragung von bereits getesteten ICs sowie von zu testenden ICs zwischen der Kundenschale 13 und der Testschale 14 typischerweise unter Verwendung einer Vakuumpumpe mittels einer Saugtransporteinrichtung erfolgt, die einen oder mehrere ICs auf einmal für die Übertragung aufnehmen kann.

Während der in Fig. 4 dargestellte IC-Handler dazu ausgelegt ist, auf der Schale angeordnete ICs zu transportieren, sind gegenwärtig auch IC-Handler in Benutzung, die dazu ausgelegt sind, die ICs einzeln zu transportieren.

Wie oben beschrieben, werden zu testende ICs 15 mittels des IC-Handlers von der Beladungs- Station 11 zu der Test-Station 21 transportiert, von wo sie nach Abschluß des Tests zur Entla­ dungs-Station 12 überführt werden. In der Test-Station 21 werden die ICs in elektrischen Kontakt mit IC-Fassungen gebracht, mittels derer ein vorbestimmtes Muster von Testsignalen von dem IC-Tester angelegt wird, um die ICs einem Test hinsichtlich ihres elektrischen Eigen­ schaften zu unterziehen. Die Test-Station 21 des IC-Handlers ist in der Konstanttemperatur- Kammer 20 angeordnet, um die Forderung zu erfüllen, daß die ICs bei einer vorbestimmten Temperatur getestet werden. Es ist ebenso erforderlich, daß die IC-Fassungen in der Konstant­ temperatur-Kammer 20 in einem isolierten Zustand angeordnet sind.

Wie beispielsweise in Fig. 5 dargestellt, ist die Test-Station 21 des IC-Handlers beim Stand der Technik (JP 7-16178 U) mit einer Halterung (mounting fixture) 33 versehen (bei der es sich um eine als "Hi-fix-base" oder "test fixture" bekannte Befestigungsvorrichtung (jig) handelt), um den Testkopf 32 des IC-Testers mit der Konstanttemperatur-Kammer 20 zu verbinden, um das Testen der ICs zu vereinfachen. Die Halterung 33 ist daher in eine Öffnung 31 eingepaßt und in ihr befestigt, welche in der Draufsicht U-förmig ist (ein im wesentlichen ∩-förmiger Ausschnitt, der in der Zeichnungsdarstellung von vorn ausgeht). Die Öffnung 31 ist in dem Teil der Basis 10a des IC-Handlerkörpers, das dem Boden der Konstanttemperatur-Kammer 20 entspricht, sowie in dem Boden dieser Kammer ausgebildet. In dem dargestellten Beispiel weist die Halterung 33 die Form eines in der Draufsicht allgemein rechteckigen Kastens auf, an dessen Oberseite IC- Fassungen 34a und 34b montiert sind. Die IC-Fassungen 34a und 34b liegen zur Konstanttem­ peratur-Kammer 20 hin frei, um zu testende ICs aufzunehmen, wenn diese zum Testen ihrer elektrischen Eigenschaften in der Test-Station 21 in der Kammer 20 gefördert werden. Obwohl beim dargestellten Beispiel gezeigt ist, daß zwei IC-Fassungen 34a und 34b montiert sind, ist dies nur deshalb so, weil die Test-Station 21 des IC-Handlers dieses Beispiels dazu ausgelegt ist, zwei ICs auf einmal zu testen. Es bedarf keiner Erwähnung, daß die Anzahl von IC-Fassungen abhängig von der Art des IC-Handlers variiert werden kann.

Die Konstanttemperatur-Kammer 20 ist eine isolierte Konstruktion mit einer an der Basis 10a des IC-Handlerkörpers befestigten Bodenisolierwand 20a, so daß ein Doppelwandaufbau gebildet wird aus der Basis 10a und der darüberliegenden Bodenisolierwand 20a. Demzufolge ist die vorgenannte Öffnung 31 sowohl in der Basis 10a als auch in der Bodenisolierwand 20a der Kammer 20 ausgebildet. Wenn die Halterung 33 erst einmal in der Öffnung 31 montiert ist, ist die Vorderseite (in der Zeichnung gesehen) der Isolierwand der Konstanttemperatur-Kammer 20 natürlich geschlossen, um das Innere der Kammer in isoliertem Zustand zu halten.

Andererseits weist die Halterung 33 eine Deckwand 33a, Seitenwände 33b und Montageflanche 33c auf, die horizontal von den Seitenwänden 33b abstehen, wobei es sich in allen Fällen um aus Isoliermaterial bestehende Isolierwände handelt. Die Halterung 33 ist hermetisch dicht am Boden der Konstanttemperatur-Kammer 20 befestigt, so daß das Innere der Kammer in einem isolierten Zustand gehalten wird. Dies erfolgt durch Befestigen der Montageflanche 33c in Ausnehmungen, die in der Bodenisolierwand 20a der Kammer 20 ausgebildet sind, und zwar durch Befestigungsmittel wie Schrauben, die nicht gezeigt sind. Die kastenförmige Halterung 33 bildet damit einen Teil der Konstanttemperatur-Kammer 20 des IC-Handlers.

Die Halterung 33 ist an der Oberseite einer sogenannten Performance-Platte oder Leiterplatte 35 (nachfolgend einfach als Platte bezeichnet) befestigt, die ihrerseits an der Oberseite des Testkopfes 32 des IC-Testers befestigt ist. Andererseits sind die zuvorgenannten IC-Fassungen 34a und 34b in einer Führung 36 montiert, die ihrerseits an der Deckwand 33a der Halterung 33 über eine Fassungsplatte 37 montiert ist. Die Platte 35 und die IC-Fassungen 34a und 34b sind über die Fassungsplatte 37 mittels Kabeln 38 elektrisch verbunden, die sich durch das Innere der Halterung 33 erstrecken, so daß die Testmustersignale für die im Test befindlichen ICs von dem Testkopf 32 über die Platte 35 und die Fassungsplatte 37 an die zugehörigen Anschlüsse der IC- Fassungen 34a und 34b angelegt werden, um die ICs zu testen. Es ist anzumerken, daß andere elektrische Verbindungsmittel als die Kabel 38, etwa vertikal gerichtete Verdrahtungsplatten oder Fassungen verwendet werden können, um die Platte 35 mit der Fassungsplatte 37 zu verbinden oder direkt mit den Anschlüssen der IC-Fassungen 34a und 34b zu verbinden, ohne Verwendung der Fassungsplatte 37.

Die oben beschriebene Führung 36 dient dazu die ICs 15 zu führen und zu montieren, wenn sie von der Testschale 14 in die IC-Fassungen 34a und 34b gefördert werden. Wie in Fig. 6 dargestellt, kann die Führung 36 die Form eines kastenartigen Rahmens 40 aufweisen, der in der Draufsicht allgemein rechtwinklig ist und mit zwei IC-Führungsöffnungen 41a und 41b versehen ist, an deren Böden die vorgenannten IC-Fassungen 34a und 34b zu montieren sind. Von der Oberseite des kastenförmigen Rahmens 40 ragen Paare von Führungsstiften 42a und 42b nach oben, die an den gegenüberliegenden Seiten einer jeweiligen der IC-Führungsöffnungen 41a und 41b positioniert sind. Die Paare von Führungsstiften 42a und 42b sind so konfiguriert, daß sie die beiden zugehörigen Saugeinrichtungen (Spannfutter) zum Vakuumanziehen und Halten der zu testenden ICs 15, die sich auf der Testschale 14 befinden, und zu deren Übertragung auf die IC- Fassung 34a und 34b positionieren. Die Spannfutter besitzen Positionierungsöffnungen und sind in der Lage, die von ihnen getragenen ICs 15 präzise zu führen und in den IC-Fassung 34a und 34b zu montieren, wenn die Positionierungsöffnungen auf die entsprechenden Paare von Führungsstiften 42a und 42b aufgesetzt werden.

Fig. 7 zeigt eine andere Möglichkeit, die Test-Station 21 des IC-Handlers auszubilden. In diesem Fall weist die Basis 10a des IC-Handlerkörpers eine sie durchsetzende Öffnung 31 (rechteckig bei diesem Beispiel) auf, um die herum eine IC-Fassungs-Befestigungsplatte 51, die aus einem isolie­ renden Material hergestellt ist, an der Unterseite der Basis 10a mittels Befestigungsmitteln wie Schrauben oder ähnlichem, die nicht gezeigt sind, befestigt ist. Die Führung 36 ist an dieser IC- Fassungs-Befestigungsplatte 51 fixiert. Man sieht somit, daß die IC-Fassungs-Befestigungsplatte 51 aus isolierendem Material einen Teil der Bodenwand der Konstanttemperatur-Kammer 20 bildet um sicherzustellen, daß das Innere der Kammer 20 in einem isolierten Zustand gehalten wird.

Wie bei dem Beispiel von Fig. 5 sind in der Führung 36 zwei IC-Fassungen montiert (von denen nur eine, nämlich 34a, die dem Betrachter zugewandt ist, in der Zeichnung erkennbar ist, da Fig. 7 gegenüber der Darstellung von Fig. 5 um 90° verdreht ist). Die IC-Fassungen 34a und 34b liegen zur Konstanttemperatur-Kammer 20 hin frei, um die ICs aufzunehmen, wenn sie zum Test ihrer elektrischen Eigenschaften in die in der Kammer 20 eingeschlossene Test-Station 21 gefördert werden.

Bei diesem Beispiel ist ein röhrenartiger Plattenhalter 52 an der Oberseite der Platte 35 befestigt, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß, wenn die IC-Fassungs-Befestigungsplatte 51 erst einmal an der Basis 10a um die Öffnung 31 herum befestigt ist, die Platte 35 in elektrischen Kontakt mit IC-Fassungen gebracht werden kann, und zwar bei diesem Beispiel über zwei Adapterfassungen 53, 53, indem die Platte 35 (und somit der Testkopf 32) durch Verschieben des Plattenhalters 52 angehoben wird bis unmittelbar vor den Punkt, wo die Oberseite des Plat­ tenhalters 52 an dem Boden der Basis 10a des IC-Handlerkörpers anstößt. Auf diese Weise werden die Testmustersignale für die ICs von dem Testkopf 32 über die Platte 35 und die Adap­ terfassungen 53, 53 an die zugehörigen Anschlüsse der IC-Fassungen angelegt, um den Test der ICs auszuführen. Andere elektrische Verbindungsmittel als die Adapterfassungen wie beispielsweise Kabel können dazu verwendet werden, die Platte 35 mit den IC-Fassungen elek­ trisch zu verbinden. Die IC-Fassungen und die Führung sind im Aufbau ähnlich jenen der Test- Station 21, der in Fig. 5 gezeigt ist.

Fig. 8 zeigt noch eine andere Möglichkeit die Test-Station 21 auszubilden, wobei die Führung 36, in welcher die IC-Fassungen montiert werden, aus isolierendem Material gefertigt ist und an der Unterseite der Basis 10a des IC-Handlerkörpers um eine Öffnung 31 (die auch bei diesem Beispiel rechteckig ist), herum befestigt ist, und zwar mittels Befestigungsmitteln wie Schrauben oder ähnlichem, die nicht gezeigt sind. Ein Isolierglied 55 ist zwischen der Basis 10a und der Führung 36 angeordnet. Dieses Isolierglied 55 ist an der Oberseite der Führung 36 um deren Außenrand herum angeordnet und wirkt mit der isolierten Führung 36 zusammen, um das Innere der Konstanttemperatur-Kammer 20 in einem isolierten Zustand zu halten.

Der Teil der Bodenfläche der Basis 10a des IC-Handlerkörpers, der die Öffnung 31 umgibt, ist bei 54 nach oben hin ausgenommen, und erlaubt der Oberseite des röhrenartigen Plattenhalters 52, der an der Oberseite der der Platte 35 angebracht ist, sich näher zur Konstanttemperatur- Kammer 20 hin zu bewegen. Anders ausgedrückt, der Teil der Bodenfläche der Basis 10a des IC- Handlerkörpers, der die Öffnung 31 umgibt, ist dünner ausgebildet als der Rest, um eine Ausnehmung 54 zu bilden.

Wie bei den vorangegangenen Beispielen, sind in der Führung 36 zwei IC-Fassungen montiert (von denen, wie im Fall von Fig. 7, nur eine, 34a, die dem Betrachter zugewandt ist, in der Zeichnung sichtbar ist). Die IC-Fassungen 34a und 34b liegen zur Konstanttemperatur-Kammer 20 hin frei, um ICs aufzunehmen, wenn sie zum Testen ihrer elektrischen Eigenschaften in die in der Kammer 20 eingeschlossene Test-Station 21 gefördert werden.

Bei diesem Beispiel ist, wie bei dem von Fig. 7, ein röhrenartiger Plattenhalter 52 an der Ober­ seite der Platte 35 in einer solchen Weise angebracht, daß, wenn die Führung 36 erst einmal an der Basis 10a um die Öffnung 31 herum befestigt ist, die Platte 35 in elektrischen Kontakt mit den IC-Fassungen, bei diesem Beispiel über eine Adapterfassung 53, gebracht werden kann, indem die Platte 35 durch Verschieben des Plattenhalters 52 bis unmittelbar vor den Punkt angehoben wird, wo die Oberseite des Plattenhalters 52 an den Boden der Basis 10a des IC- Handlerkörpers anstößt. Auf diese Weise werden die Testmustersignale für die ICs von dem Testkopf 32 über die Platte 35 und die Adapterfassung 53 an die zugeordneten Anschlüsse der IC-Fassungen angelegt, um den Test der ICs auszuführen. Es ist ersichtlich, daß andere elektrische Verbindungsmittel als die Adapterfassung wie beispielsweise Kabel dazu verwendet werden können, die elektrische Verbindung zwischen der Platte 35 und den IC-Fassungen herzustellen. Die IC-Fassungen und die Führung sind im Aufbau ähnlich wie jene der Test-Station 21, der in Fig. 5 gezeigt ist.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel des Standes der Technik vergrößert die Verwendung der kastenförmigen Halterung 33 (Hi-fix base) den Abstand zwischen der Platte 35 und den IC- Fassungen 34a, 34b, was zu dem Problem führt, daß, wenn Signale von 10 ns angelegt werden, Zittern auftritt, so daß kein präzises Testen möglich ist. Demzufolge bestand der Nachteil, daß es unmöglich war, mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Bauelemente zu testen. Ein weiterer Nachteil war, daß spezielle kastenförmige Halterungen 33 abhängig von der Art (Konfiguration) zu testender ICs erforderlich waren und zu erhöhten Kosten führten.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel ist der Abstand zwischen der Platte 35 und den IC- Fassungen 34a, 34b verglichen mit dem Beispiel von Fig. 5 reduziert, was auf die Anordnung zurückzuführen ist, bei der die Fassungs-Befestigungsplatte 51 aus Isoliermaterial an der Unterseite der Basis 10a des IC-Handlerkörpers um die Öffnung 31 herum befestigt ist, während die Führung an der Fassungs-Befestigungsplatte 51 angebracht ist. Dennoch, wenn Signale von 10 ns angelegt würden, würde immer noch das unerwünschte Zittern auftreten, mit der Folge, daß keine präzise Messung ausführbar wäre. Folglich hat das Beispiel von Fig. 7 immer noch den Nachteil, daß Schwierigkeiten beim Testen von Bauelementen mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit auftreten.

Bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel ist die aus Isoliermaterial hergestellte Führung 36 an der Unterseite der Basis 10a des IC-Handlerkörpers um die Öffnung 31 herum befestigt, wobei das Isolierglied 55 zwischen die Basis 10a und die Führung 36 gesetzt ist und wobei der Teil der Bodenfläche der Basis 10a des IC-Handlerkörpers, der die Öffnung 31 umgibt, zur Bildung einer Ausnehmung 54 nach oben ausgenommen ist. Diese Konstruktion reduziert wesentlich den Abstand zwischen der Platte 35 und den IC-Fassungen 34a, 34b, so daß, selbst wenn Signale von beispielsweise 10 ns angelegt würden, ein Zittern kaum zu erwarten wäre und auch Bauelemente mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit präzise getestet werden können.

Es ist jedoch erforderlich, daß die Ausnehmung 54 in der Basis 10a des IC-Handlerkörpers um die Öffnung 31 herum etwas größer ist als die Größe (der Abstand zwischen den gegenüberlie­ genden Außenwänden) des Plattenhalters 52, der über der Platte 35 auf der Seite des Testkopfs 32 liegt. Aus diesem Grund ist herkömmlicherweise die Basis 10a des IC-Handlerkörpers mit einer Ausnehmung 54 versehen, deren Größe so bemessen ist, daß sie eine Platte mit einem Plattenhalter 52 erwarteter maximaler Größe aufnehmen kann. Dies erfordert nicht nur eine komplizierte Bearbeitung zur Ausbildung der Ausnehmung 54 in der Basis 10a des IC-Handler­ körpers, sondern es würde auch eine nutzlos überdimensionierte Ausnehmung in der Basis 10a des IC-Handlerkörpers für einen Plattenhalter 52 kleiner Größe gebildet werden. Andererseits wäre es bei einer Platte mit einem Plattenhalter 52 größerer Größe als erwartet, unmöglich, den Test auszuführen. Folglich war es erforderlich, eine Basis 10a des IC-Handlerkörpers mit einer Ausnehmung 54 einer entsprechend größeren Größe vorzusehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung der Eingangs angegebenen Art so auszugestalten, daß einerseits problemlos verschiedene Arten von Testköpfen mit der Konstanttemperaturkammer verbunden werden können und anderseits zu testende Bauelemente über kurze elektrische Verbindungen an den Testkopf anschließbar sind.

Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist die Halterung zur Verbindung des Testkopfes des IC- Testers mit der Konstanttemperatur-Kammer so ausgestaltet, daß sie von der Basis des Körpers des IC-Handlers abnehmbar ist, und die Führung, in der IC-Fassungen montiert sind, ist so gestaltet, daß die Halterung abnehmbar ist, wodurch es möglich wird, IC-Fassungen sogar direkt auf der Platte des Testkopfes zu montieren, ganz zu schweigen von der Möglichkeit, die Führung auf der Platte zu montieren, so daß die Länge des elektrischen Weges zwischen der Platte und den IC-Fassungen minimal gemacht werden kann. Die Folge ist, daß selbst wenn Signale von beispielsweise 10 ns angelegt werden, kein Zittern auftritt, womit eine hohe Testpräzision sichergestellt wird. Es wird damit möglich, auch IC-Bauelemente mit sehr hoher Arbeitsgeschwindigkeit präzise und zuverlässig zu testen.

Darüberhinaus ist es möglich, den Test unter Verwendung aller Arten von Testköpfen auszufüh­ ren, indem verschiedene Halterungen, angepaßt an die verwendeten Testköpfe, vorbereitet werden. Ferner ist es möglich, Führungen vorzubereiten, die Gestaltungen aufweisen, welche an die verschiedenen Arten von IC-Fassungen angepaßt sind, wodurch das Testen verschiedener Arten von ICs mit hoher Präzision ermöglicht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt der Test-Station des IC-Handlers gemäß dieser Erfindung,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Halterung und der Führung, die in der Test-Station des IC-Handlers von Fig. 1 verwendbar sind, wobei das Isolierglied entfernt ist,

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels der Test-Station des IC-Handlers gemäß dieser Erfindung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der generellen Anordnung eines Beispiels des IC- Handlers des herkömmlichen zwangsweise horizontalen Transportsystems in der Form eines Flußdiagramms,

Fig. 5 schematisch einen Querschnitt eines Beispiels einer bekannten Test-Station des IC- Handlers,

Fig. 6 schematisch einen Querschnitt eines Beispiels der Führung, die bei die Test-Station des IC-Handlers von Fig. 5 verwendet wird,

Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht eines anderen Beispiels einer Test-Station des IC-Handlers, und

Fig. 8 eine schematische Querschnittsansicht noch eines anderen Beispiels einer Test-Station des IC-Handlers.

Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die den Aufbau eines ersten Ausführungsbei­ spiels der Test-Station des IC-Handlers gemäß dieser Erfindung zeigt. Wie oben erörtert, weist die Konstanttemperatur-Kammer 20 (Fig. 7 und 8) einen isolierten Aufbau auf, wobei die Boden­ isolierwand 20a an der Basis 10a des IC-Handlerkörpers zur Bildung einer Doppelwandkonstruk­ tion befestigt ist, bei der die Bodenisolierwand 20a auf der Basis 10a liegt. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist eine Öffnung 61, in der Draufsicht allgemein U-förmig (etwa ein im wesentli­ chen ì-förmiger Ausschnitt, der, in Fig. 1 betrachtet, von der Vorderseite ausgeht), in dem Teil der Basis 10a des IC-Handlerkörpers, der dem Boden der Konstanttemperatur-Kammer 20 entspricht, sowie in dem Boden dieser Kammer selbst ausgebildet ist. Eine Halterung 62 (bei der es sich um eine Befestigungsvorrichtung (jig) handelt, die als "Hi-fix-base" oder "test fixture" bekannt ist) zur Verbindung des Testkopfs 32 des IC-Testers mit der Konstanttemperatur- Kammer 20, ist in die Öffnung 61 eingepaßt und an der Basis 10a des IC-Handlerkörpers mittels geeigneter Sicherungsmittel oder Befestigungsmittel wie Befestigungsschrauben 63 befestigt, welche von der Unterseite der Halterung 62 her zu betätigen sind. Die Umfangskante der Basis 10a des IC-Handlerkörpers, die die U-förmige Öffnung 61 umgibt, ist mit einem in der Draufsicht allgemein U-förmigen stufenartigen Randteil 64 versehen. Ein Führungsstift 65 ist je an dem linken und dem rechten Seitenabschnitt (in der Zeichnung gesehen) an einer vorbestimmten Stelle des U-förmigen stufenartigen Randteiles 64 verankert und erstreckt sich nach oben.

Wie am besten in einer vergrößerten Teilansicht in Fig. 2 erkennbar, weist die in die Öffnung 61 eingepaßte Halterung 62 eine in der Draufsicht allgemein rechteckige Form auf und ist mit einem stufenartigen Flansch 62a, in der Draufsicht allgemein U-förmig, versehen, der sich um drei Seiten des Rechtecks erstreckt (zwei kürzere Seiten und eine vom Betrachter abgewandte Seite bei diesem Ausführungsbeispiel), wobei der Flansch 62a zu dem Randteil 64 der Basis 10a des IC-Handlerkörpers paßt. Genauer gesagt, ist die Randkante der Halterung 62 längs dreier ihrer Seiten hinterschnitten, um einen eine umgekehrte Stufe bildenden Flansch 62a zu schaffen. Es ist anzumerken, daß die Halterung 62 im wesentlichen dieselbe Dicke aufweist wie die Basis 10a des IC-Handlerkörpers, so daß, wenn die Halterung 62 an der Basis 10a des IC-Handlerkörpers montiert wird, sie praktisch eine einzige durchgehende Basisplatte bilden, wobei die Stufen von 62a und 64 in komplementärer Weise aufeinandergelegt sind.

Der linke und der ihm gegenüberliegende rechte Seitenabschnitt des Flansches 62a sind mit einem Paar Führungslöchern 66 zur Aufnahme der entsprechenden Führungsstifte 65 versehen, welche von dem linken und dem ihm gegenüberliegenden rechten Seitenabschnitt des Randteiles 64 der Basis 10a des IC-Handlerkörpers hochstehen, so daß bei Einsetzen der Halterung 62 in die Konstanttemperatur-Kammer 20 und Sichern an der Öffnung 61 mittels Befestigungs­ schrauben 63 die Führungslöcher 66 der Halterung 62 auf die Führungsstifte 65 der Basis 10a aufgesetzt werden können. Die Halterung 62 kann auf diese Weise akkurat in der Öffnung 61 positioniert werden. Wenn die Halterung 62 erst einmal positioniert wurde, indem die Führungslöcher 66 über die Führungsstifte 65 der Basis 20a gesteckt wurden, werden zwei Befestigungsschrauben 63 je durch den rechten und den gegenüberliegenden linken Seitenab­ schnitt des Randteiles 64 der Basis 10a von unten nach oben gesteckt und in ausgerichtete Gewindelöcher 63a (siehe Fig. 2) eingeschraubt, welche den rechten und den linken Seitenab­ schnitt des Flansches 62a der Halterung 62 durchsetzend ausgebildet sind.

Die Unterseite der Halterung 62 ist zentral mit einer Ausnehmung 67 versehen, die eine allge­ mein rechteckige zentrale Öffnung 68 aufweist. Die Öffnung 68 ist dazu ausgelegt, zwei IC- Fassungen 69a, 69b freizulegen, die in einer Führung 70 in der Konstanttemperatur-Kammer 20 montiert sind. Die Führung 70 ist in der Ausnehmung 67 der Unterseite der Halterung 62 mittels geeigneter Sicherungs- oder Befestigungsmittel wie Befestigungsschrauben 71 befestigt, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird. Wie in Fig. 2 deutlich erkennbar, sind zwei solche Befestigungsschrauben 71, die um einen vorbestimmten Abstand auseinanderliegen, neben jeder der gegenüberliegenden längeren Seiten der Öffnung 68 angeordnet, so daß sie von oberhalb der Oberseite der Halterung 62 gehandhabt werden können, um in die Führung 70 zur Befestigung der letzteren eingeschraubt zu werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die Führung 70 ein Paar gegenüberliegender Führungslöcher auf, die durch den linken und den rechten Endabschnitt ausgebildet sind, so daß, wenn die Führung 70 mit der Halterung 62 zusammengebaut wird, ein Paar Führungs-Positionierungsstifte 73, die von der Ausnehmung 67 der Halterung 62 nach unten vorstehen, in die vertikal ausgerichteten Führungslöcher in der Führung 70 eingepaßt werden, um die Montageposition der Führung 70 relativ zu der Halterung 62 akkurat zu bestimmen und damit sicherzustellen, daß die Führung 70 ständig in bezug auf die Halterung 62 akkurat positioniert ist. Um ihren Außenrand herum ist an der Führung 70 ein rahmenartiges Isolierglied 72 angebracht, über das die Führung 70 an der Ausnehmung 67 in der Unterseite der Halterung 62 befestigt ist. Dementsprechend ist das Isolierglied 72 mit Durchgangslöchern versehen, die mit den Führungs-Positionierungsstiften 73 ausgerichtet sind. Alternativ könnten die Führungs-Positionierungsstifte und die zugehörigen Führungslöcher jedoch so positioniert sein, daß sie sich nicht mit dem Isolierglied 72 schneiden. Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel können Führungs-Positionierungsstifte 73 in die Unterseite des Isolierglieds 72 gesteckt sein und von diesem herabhängen, so daß die Montageposition der Führung 70 relativ zu der Halterung 62 präzise vorgegeben ist, wenn die Führung 70 an der Halterung 62 befestigt wird. Es ist anzumerken, daß die IC-Fassungen 69a, 69b und die Führungsstifte 80a, 80b, die von ihnen nach oben ragen, aus Vereinfachungs­ gründen in Fig. 1 in einer Seitenansicht dargestellt sind.

Weiterhin ist an der Oberseite der Halterung 62 ein anderes rahmenartiges Isolierglied 75 befe­ stigt (das in der Darstellung von Fig. 2 entfernt ist), welches sich über die Halterung von außer­ halb der zentralen Öffnung 68 zur äußeren Randkante der Halterung erstreckt. Die Dicke des Isolierglieds 75 ist so gewählt, daß sie im wesentlichen gleich derjenigen der Bodenisolierwand 20a der Konstanttemperatur-Kammer 20 ist, so daß, wenn die Halterung 62 an der Basis 10a des IC-Handlerkörpers montiert wird, das Isolierglied 75 in Anlage an der Isolierwand 20a kommt, die an der Oberseite der Basis 10a des IC-Handlerkörpers befestigt ist, um eine praktisch einstückige Isolierwand zu bilden. Es ist somit verständlich, daß die Halterung 62 bei diesem Ausführungsbeispiel einen Teil des Bodens (Basis 10a und Bodenwand der Konstanttemperatur- Kammer) bildet, der dazu dient, das Innere der Konstanttemperatur-Kammer 20 in einem isolierten Zustand zu halten.

Wie bei den oben beschriebenen Beispielen sind, da der IC-Handler, bei dem die vorliegende Erfindung eingesetzt wird, ebenfalls dazu ausgelegt ist, zwei ICs gleichzeitig zu testen, zwei IC- Fassung 69a und 69b als an der Führung 70 montiert dargestellt. Es bedarf jedoch keiner Erwähnung, daß die Anzahl von IC-Fassungen und die Gestaltung der Führung abhängig von der Art des IC-Handlers variiert werden können. Wie es bei den vorangegangenen Beispielen der Fall war, dient die Führung 70 dazu, die ICs 15 (siehe Fig. 4), wenn sie von der Testschale 14 gefördert werden, zu führen und in den IC-Fassungen 69a und 69b zu montieren, und ist aus einer allgemein rechteckigen Platte gebildet, die aus isolierendem Material besteht. Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die Führung zwei allgemein rechteckige Durchgangsöffnungen 76 auf, die IC- Fassungen freilegen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die IC-Fassungen 69a und 69b auf einer gemeinsamen Fassungsplatte 77 getragen. Wenn die die IC-Fassungen 69a und 69b tragende Fassungsplatte 77 am Boden der Führung 70 montiert wird, liegen die in der Führung 70 montierten IC-Fassungen 69a und 69b durch die Durchgangsöffnungen 76 frei.

Ein Paar Führungsstifte 80a und 80b (die dem Betrachter näher liegenden Führungsstifte 80b sind in Fig. 2 unsichtbar) erstrecken sich von der Oberseite der Führung 70 an den bezogen auf jede der IC-Fassungen 69a und 69b diagonal gegenüberliegenden Positionen nach oben. Das Paar Führungsstifte 80a und 80b ist dazu ausgelegt, die beiden zugeordneten Saugeinrichtungen (etwa Spannfutter) zum Vakuumanziehen und Halten der ICs 15, die sich auf der Testschale 14 befinden, sowie zu deren Übertragung auf die IC-Fassungen 69a und 69b. Die Spannfutter weisen Positionierungsöffnungen auf und sind dazu ausgelegt, die von ihnen getragenen ICs 15 präzise zu führen und in den IC-Fassungen 69a und 69b zu montieren, wenn die Positionierungsöffnungen auf die entsprechenden Paare von Führungsstiften 80a und 80b aufgesetzt werden. Die Paare von Führungsstiften 80a und 80b können statt an der Führung auch an der Fassungsplatte verankert sein.

Die in oben beschriebener Weise ausgestaltete Führung 70 ist an der Oberseite einer Platte 35 (Performance-Platte) angebracht, die ihrerseits an der Oberseite eines Testkopfs 32 fixiert ist, wobei eine Adapterfassung 81 zwischen der Platte 35 und jeder der IC-Fassungen 69a und 69b angeordnet ist. Ersichtlich können solche Adapterfassungen 81 entfallen, wenn die IC-Fassungen 69a und 69b direkt auf der Platte 35 montiert sind.

Wenn die Führung 70 erst einmal an der Oberseite der Platte 35 befestigt ist, kann die Platte 35 (und somit der Testkopf 32) mittels einer Gleitbewegung eines Plattenhalters 78, der ebenso an der Oberseite der Platte 35 befestigt ist, bis unmittelbar vor den Punkt angehoben werden, wo die Oberseite des Plattenhalters 78 in Anlage an dem Boden der Ausnehmung 67 in der Halterung 62 kommt, so daß die Führungs-Positionierungsstifte 73 der Halterung 62 in die Führungslöcher in der Führung 70 eingesteckt werden, um dadurch die Führung 70 relativ zur Halterung 62 über das Isolierglied 72 zu positionieren. Die Führung 70 wird dann an der Unterseite der Halterung 62 mittels der Befestigungsschrauben 71 befestigt. Auf diese Weise werden Testmustersignale für die im Test befindlichen ICs von dem Testkopf 32 über die Platte 35 und die Adapterfassungen 81 an die zugeordneten Anschlüsse der IC-Fassungen 69a, 69b angelegt, um den Test der ICs auszuführen. Andere elektrische Verbindungsmittel als die Adapterfassungen, beispielsweise Kabel, können dazu verwendet werden, den elektrischen Kontakt der Platte 35 mit den IC-Fassungen 69a, 69b herzustellen.

Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Test-Station des IC-Handlers gemäß dieser Erfindung. In Fig. 3 sind solche Komponenten, die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Komponenten entsprechen, mit denselben Bezugszahlen bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben, soweit es nicht nötig ist. Ferner ist eine Hälfte des Geräts nicht dargestellt, da sein Aufbau zur Mittellinie des Geräts symmetrisch ist.

Dieses Ausführungsbeispiel veranschaulicht eine modifizierte Form der Halterung 62, die so ausgebildet ist, daß sie für einen Testkopf 32 paßt, der mit einer Platte 35 versehen ist, auf welcher ein Plattenhalter 78 einer größeren Außenabmessung montiert ist. Für den Plattenhalter 78 mit größerer Außenabmessung, der von der Platte 35 getragen wird, ist es erforderlich, die Ausnehmung 67 in der Unterseite der Halterung 62 entsprechend zu vergrößern. Da die Halte­ rung 62 von der Basis 10a des Körpers des IC-Handlers abnehmbar ist und auch die Führung 70 von der Halterung 62 abnehmbar ist, ist es gemäß dieser Erfindung möglich, verschiedene Halterungen 62 entsprechend verschiedenen Arten von erwartungsgemäß zu verwendenden Testköpfen vorzusehen und austauschbar auf einfache Weise irgendeinen gewünschten der Testköpfe zu montieren. Wie sich aus den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 3 ergibt, kann allen Arten von Testköpfen dadurch Rechnung getragen werden, daß verschiedene Halterungen 62 mit unterschiedlich großen Ausnehmungen 67 in ihrer Unterseite auf Lager gehalten werden. Zusätzlich ist es auch möglich Führungen mit Formen und Konstruktionen entsprechend den verschiedenen Arten von IC-Fassungen vorzusehen, um dadurch das Testen verschiedener Arten von ICs mit hoher Genauigkeit zu ermöglichen.

Während sowohl die Halterung 62 als auch die Ausnehmung 67 an ihrer Unterseite bei den hier dargestellten Ausführungsbeispielen in der Draufsicht eine rechteckige Form aufweisen, kann die Ausnehmung 67 auch kreisförmig sein, und entsprechend kreisförmig kann die Führung 70 sein. Bei einer weiteren Alternative können die Halterung 62 und die Ausnehmung 67 kreisförmig sein, während die Führung 70 rechteckig oder kreisförmig sein kann. Die Form und Konstruktion der Halterung 62, der Ausnehmung 67, der Führung 70, der Platte 35 und des Plattenhalters 78 können nach Bedarf modifiziert und variiert werden.

Wie aus der vorangegangenen Erörterung hervorgeht, ist gemäß dieser Erfindung die Halterung (eine "Hi-fix-base" oder "test fixture" genannte Befestigungsvorrichtung (jig)) zur Verbindung des Testkopfes des IC-Testers mit der Konstanttemperatur-Kammer so ausgestaltet, daß sie von der Basis des IC-Handlerkörpers abnehmbar ist, und die Führung, in der IC-Fassungen montiert sind, ist so ausgestaltet, daß sie von der Halterung abnehmbar ist. Folglich ist es möglich, die IC- Fassungen auch direkt auf der Platte des Testkopfes zu montieren, so daß die Länge des elektrischen Weges zwischen der Platte und den IC-Fassungen minimiert werden kann. Als Folge gibt sich, daß, selbst wenn Signale von beispielsweise 10 ns angelegt werden, kein Zittern auftritt, wodurch ein sehr genaues Testen sichergestellt wird. Anders ausgedrückt, es ist möglich, selbst IC-Bauelemente mit sehr hoher Betriebsgeschwindigkeit genau und zuverlässig zu testen.

Darüberhinaus ist es möglich, den Test unter Verwendung aller Arten von Testköpfen dadurch auszuführen, daß verschiedene Halterungen entsprechend den verwendeten Testköpfen vorbe­ reitet werden. Ferner ist ebenso möglich, Führungen mit Formen und Konstruktionen vorzusehen, die mit den verschiedenen Arten von IC-Fassungen zusammenpassen, was das Testen verschiedener Arten von ICs mit hoher Präzision erlaubt.

Es ist hier anzumerken, daß das Vorsehen verschiedener Halterungen entsprechend den erwar­ tungsgemäß zu verwendenden Testköpfen sehr vorteilhaft ist, und zwar sowohl im Hinblick auf Herstellung als auch Kosten, verglichen mit der Lösung, bei der eine Ausnehmung in der Unter­ seite der Basis des IC-Handlerkörpers ausgebildet wird und die Basis selbst des IC-Handlerkörpers für jeden Testkopf, den sie nicht aufnehmen kann, ausgetauscht werden muß. Zu alledem bietet die Erfindung eine Leichtigkeit bei der Verarbeitung, da es lediglich erforderlich ist, einfache Öffnungen in der Bodenwand und der Basis des IC-Handlerkörpers auszubilden.

Claims (4)

1. Anordnung zum Testen von ICs in einem IC-Handler, bei der ein IC innerhalb einer Konstanttemperaturkammer (20) zum elektrischen Anschluß an einen Testkopf (32) in eine IC- Fassung (69a, 69b) steckbar ist, umfassend
die Konstanttemperaturkammer (20), in der zu testende ICs auf einer vorgegebenen Temperatur haltbar sind und deren Boden eine erste durchgehende Öffnung (61) aufweist,
ein unter dem Boden der Konstanttemperaturkammer (20) lösbar befestigtes platten­ artiges Ankopplungsglied (62) zur Verbindung des Testkopfs mit der Konstanttemperaturkammer (20), wobei sich das Ankopplungsglied (62) über die erste Öffnung erstreckt und seinerseits im Bereich der ersten Öffnung (61) eine zweite durchgehende Öffnung (68) aufweist, und
eine an einer der Konstanttemperaturkammer (20) abgewandten Unterseite des Ankopplungsglieds (62) lösbar befestigte IC-Aufnahmeeinrichtung (70), an der wenigstens eine IC-Fassung (69a, 69b) so befestigt ist, daß sie über die zweite Öffnung (68) und die erste Öffnung (61) zum Inneren der Konstanttemperaturkammer (20) hin freiliegt, und die eine Führungsanordnung zur Führung eines in die IC-Fassung einzusteckenden ICs aufweist, wobei die IC-Aufnahmeeinrichtung an einer Leiterplatte (35) des Testkopfes (32) montierbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der in der Unterseite des Ankopplungsgliedes (62) eine die zweite Öffnung (68) umgebende Ausnehmung (67) zur Aufnahme eines auf der Leiterplatte (35) des Testkopfes montiertierten Abstandshalters (78) ausgebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Ankopplungsglied (62) und der Boden der Konstanttemperatur-Kammer (20) mit gegenseitig in Eingriff bringbaren Positionie­ rungsmitteln (65, 66) versehen sind derart, daß beim abnehmbaren Anbringen des Ankopp­ lungsglieds (62) an dem Boden der Konstanttemperatur-Kammer das Ankopplungsglied genau in die Position am Boden der Konstanttemperatur-Kammer geführt wird.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der das Ankopplungsglied (62) und die IC-Aufnahmeeinrichtung (70) mit zweiten miteinander in Eingriff bringbaren Positionierungs­ mitteln (73) versehen sind derart, daß, wenn die IC-Aufnahmeeinrichtung (70) abnehmbar an der Unterseite des Koppelglieds angebracht wird, die IC-Aufnahmeeinrichtung (70) genau in die Position an der Unterseite des Ankoppelglieds geführt wird.