JP3259355B2 - Ｉｃデバイスの電気的特性測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣデバイス（集積回
路素子）の電気的特性の試験・測定を行うための装置に
関し、特にその測定用のヘッド部分の改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣデバイスの電気的特性の試験・測定
を行うための装置は、一般に、デバイスの搬送系を構成
するＩＣハンドラと、試験・測定系を構成するＩＣテス
タとに大別することができる。ＩＣハンドラは、ローダ
部とアンローダ部とを有し、ローダ部にマガジン等の治
具に収納したデバイスを多数設置しておき、このマガジ
ンからデバイスを１個ずつ分離して搬送して、ＩＣテス
タに接続することによって試験・測定を行わせ、この試
験・測定結果に基づいて、アンローダ部において品質毎
に分類分けしてマガジンに収納する機構を備えている。
これに対して、ＩＣテスタは信号処理部を備えたテスタ
本体を有し、このテスタ本体にＩＣデバイスをコンタク
トさせるコンタクト機構が装着されるようになってお
り、コンタクト機構にデバイスが接続されたときに、こ
のデバイスからの電気信号をテスタ本体に取り込んで、
その信号処理を行うことによって、規格通り作動するか
否かの判定が行われるように構成されている。

【０００３】ここで、コンタクト機構としては、少なく
ともデバイスをコンタクトさせるためのＩＣソケット
と、このＩＣソケットが装架されるソケットボードとを
備える構成となっている。そして、特に近年において
は、パッケージの寸法・形状やピンの数等が異なる型式
の違うデバイスや、型式は同じでも、機能，特性等が異
なる同型異品種のデバイスが多数用いられるようになっ
てきていることから、これら型式や品種の違うデバイス
を試験・測定する際において、テスタ本体を共用させる
ために、このコンタクト機構をテスタ本体に着脱可能と
して、このコンタクト機構を交換可能としたものが用い
られている。また、試験・測定の効率化，高速化を図る
ために、同時に多数のデバイスをコンタクト機構にコン
タクトさせることができる構成としたものが使用される
ようになってきている。

【０００４】以上の要請から、コンタクト機構部として
は、前述したＩＣソケットとソケットボードに加えて、
インターフェースボードを用い、複数のソケットボード
をこのインターフェースボードに装着したコンタクトユ
ニットとして構成し、このコンタクトユニットにおける
インターフェースボードとテスタ本体との間を接続ピン
を介して接続することによって、コンタクトユニットを
テスタ本体と電気的に接続するように構成している。ま
た、このソケットボードとインターフェースボードとの
間に接続は、同軸ケーブルを用い、この同軸ケーブルの
両端をそれぞれソケットボード及びインターフェースボ
ードにはんだ付け手段によって接続するようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来技術のものにあっては、試験・測定が行われるデバイ
スの種類が異なる毎にコンタクトユニット全体を交換し
なければならないことになる。従って、試験・測定の対
象となるデバイスの型式及び品種の数だけのコンタクト
ユニットを用意する必要があり、特に近年におけるＩＣ
デバイスの種類の多様化に対処するには、数百以上のコ
ンタクトユニットを交換して使用しなければならないこ
ともあり、価格的に高価であり、その格納スペース等の
点でも大きな問題となる。

【０００６】また、16連，32連，64連というように、同
時に試験・測定するデバイスの数を増やしていくと、そ
の数に応じてソケットボードとインターフェースボード
との間の配線数が増えることから、このように多数の配
線のはんだ付け作業が極めて面倒であるという製造上の
問題もある。特に、多ピンのデバイスの場合には、多連
化が進めば進む程多くの箇所のはんだ付けが必要とな
り、しかもこのはんだ付け作業は構造上自動化が困難で
あることから、人手作業で行わなければならず、コンタ
クトユニットの製造コストを著しく高くすることにな
る。

【０００７】そこで、本出願人は、テストヘッドに装着
されるコンタクト機構を相互に着脱可能となったインタ
ーフェースボード，中継基板及びＩＣソケットを備えた
ソケットボードの３部材で構成し、中継基板には、イン
ターフェースボード及びソケットボードの電極に着脱可
能に接続される電極ピンを設け、この電極ピンを電極に
対して着脱可能としたものを提案した。これによって、
インターフェースボード，中継基板及びＩＣソケットが
それぞれを独立に組み替えることができるので、多種類
のデバイスを試験・測定するに当って、交換すべき部品
の点数を少なくすることができるようになり、またイン
ターフェースボードとソケットボードとの間の接続をは
んだ付け手段を用いて行う必要がなくなることから、こ
のコンタクト機構の製造が容易になり、その製造の自動
化が可能となる等の利点がある。しかしながら、このよ
うな構成によってもなお問題点がない訳ではない。

【０００８】特に、近年においては、ＩＣデバイスの多
ピン化がさらに顕著化されつつあるのに対して、中継基
板は、強度等の点から、ある程度の厚みを必要とし、し
かも着脱を容易ならしめる等の観点から、これら各中継
基板は相互にある程度の間隔を置いて配置しなければな
らないことから、中継基板の配置スペースを十分確保で
きない場合がある。また、中継基板は試験・測定される
デバイスの種類を変える毎に交換する必要があることか
ら、ある程度の頻度で着脱しなければならず、基板にお
ける配線パターンが外部に露出していると、その着脱時
に配線パターンに傷が付く等のおそれもある。

【０００９】本発明は以上の点に着目してなされたもの
であって、はんだ付けを必要とすることなく、しかもコ
ンタクトユニットの種類を少なくして、多種類のＩＣデ
バイスの試験・測定を行うことができるようにするため
に、ソケットボードとインターフェースボードとの間に
着脱可能に接続される中継基板ユニットを用いるように
なし、しかもこの中継基板ユニットを狭いスペース内に
多数配置可能で、しかもそれを構成する回路基板の配線
パターンが損傷しないようにしたＩＣデバイスの電気的
特性試験測定装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、コンタクト機構を、ＩＣソケットを
接続したソケットボードと、ＩＣテスタ本体に着脱可能
に接続されるインターフェースボードと、これらソケッ
トボードとインターフェースボードとに着脱可能に接続
されて、両ボード間を電気的に接続する中継基板ユニッ
トとで構成し、この中継基板ユニットは、２枚の回路基
板と、これら両回路基板の端部間で連結状態に固定する
スペーサとからなり、両回路基板の相対向する面にそれ
ぞれ複数の配線パターンが形成され、スペーサのソケッ
トボード及びインタフェースボードに対面する端面に、
これら各ボードにそれぞれ電気的に接続される所定数の
コネクタピンを複数列設け、また回路基板とスペーサと
の連結部に、各配線パターンと各コネクタピンとの間を
電気的に接続する電極部を設ける構成としたことをその
特徴とするものである。

【００１１】

【作用】このように、コンタクト機構を３つの部材に分
けて、ソケットボードとインターフェースボードとの間
に介装される中継基板ユニットを、各ボードに対して分
離可能な構成とすることによって、例えば同型異品種の
デバイスを試験・測定する場合には、ソケットボードを
そのままにして、インターフェースボードのみを交換す
ればよい。また、寸法・形状の異なるデバイスを取り扱
う場合において、インターフェースボードを共用するこ
とができるものもあり、この場合にはインターフェース
ボードをそのままにして、ソケットボードのみを交換す
ればよい。これによって、試験・測定すべきデバイスの
種類が多くなっても、必ずしもこの種類に応じた数のコ
ンタクト機構を準備する必要がなくなり、部品点数を少
なくすることができる。また、ソケットボードとインタ
ーフェースボードとの間の接続を中継基板ユニットを用
い、この中継基板ユニットを差し込み式で連結すること
により行うことができるので、はんだ付けを行う必要が
なくなることから、コンタクト機構の製造が容易で、そ
の自動化も可能となる。

【００１２】しかも、回路基板を２枚合わせにして用い
るようにしていることから、各回路基板を薄肉化しても
強度が良好で、しかも相互に接合した２枚の回路基板の
間隔を極めて小さくできるので、多数の中継基板ユニッ
トをソケットボードとインターフェースボードとの間に
配置できるようになり、試験・測定されるデバイスのピ
ンの数が多くなったとしても十分に対処できる。さら
に、相互に接合される回路基板は相対向する面に配線パ
ターンが形成されているから、中継基板ユニットの着脱
時等において、この配線パターンに手が触れて汚れが付
着したり、また傷が付いたりするおそれもない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず、図１にＩＣデバイスの試験測定装置
の全体構成を示す。同図において、１はＩＣハンドラ、
２はＩＣテスタをそれぞれ示し、ハンドラ１はローダ部
３とアンローダ部４と、ローダ部３からアンローダ部４
に至る搬送路５とから構成される。この搬送路５は、ロ
ーダ部側の傾斜シュート5a，垂直シュート5b及びアンロ
ーダ部側の傾斜シュート5cからなり、傾斜シュート5aか
ら垂直シュート5bへの移行部及び垂直シュート5bから傾
斜シュート5cへの移行部には、それぞれ方向転換部6a，
6bが設けられている。また、テスタ２のテストヘッド2a
は垂直シュート5bに対面する位置に配設されて、後述す
るコンタクト機構10が着脱可能に装着されている。そし
て、この垂直シュート5bにデバイスＤをクランプして、
テストヘッド2aのコンタクト機構10に接離させる機構
（図示せず）が設けられている。さらに、アンローダ部
側の傾斜シュート5cの途中位置には、デバイスＤを試験
・測定結果に基づいて分類分けする分類分け機構部７が
設けられている。

【００１４】デバイスＤは、周知の如く、ローダ部３に
おいてはマガジンに１列に収納されており、このマガジ
ンを傾動させることによって、デバイスＤを自重でマガ
ジンから排出して、１個ずつ分離して傾斜シュート5aに
送り込み、この傾斜シュート5aから方向転換部6aを経て
垂直シュート5bに至ると、所定の位置に位置決めされ
て、テスタ２のテストヘッド2aのコンタクト機構10に接
続されて、その電気的特性の試験・測定が行われる。そ
して、試験・測定が終了すると、コンタクト機構10から
離脱して、再び垂直シュート5bに沿って下降して、方向
転換部6bからアンローダ部側の傾斜シュート5cに移行
し、分類分け機構部７で分類分けされて、アンローダ部
４に設けたマガジンを傾斜させることによって、このア
ンローダ側のマガジンに収納されることになる。

【００１５】ＩＣデバイスＤの試験・測定は前述のよう
にして行われるが、この試験・測定を効率的かつ高速に
行うために、同時に多数個のデバイスＤをテストヘッド
2aに装架することができるようになっている。従って、
このテストヘッド2aには縦横に複数のＩＣソケットが並
べて設けられている。例えば、縦方向に４段、横方向に
８列のＩＣソケットを設けた32連のものや、８段・８列
からなる64連のもの等が開発されている。

【００１６】而して、テストヘッド2aの構成を図２に示
す。同図においては、４段のＩＣソケットを備えたもの
を示す。図から明らかなように、テストヘッド2aにはコ
ンタクト機構10が着脱可能に接続されるようになってい
る。このコンタクト機構10は、相互に着脱可能な３つの
独立部材から構成されており、テストヘッド2a側からイ
ンターフェースボード11、複数の中継基板ユニット12及
びソケットボード13がそれである。インターフェースボ
ード11は、その表面に所定の配線パターンが形成されて
おり、その裏面側にはテストヘッド2a側に設けた多数の
コネクタピン（図示せず）に接続されるピン接続部が設
けられている。また、ソケットボード13にはＩＣソケッ
ト14が取り付けられており、このＩＣソケット14にＩＣ
デバイスＤのリードピンが挿脱または接離するようにな
っている。

【００１７】中継基板ユニット12は、前述したインター
フェースボード11とソケットボード13との間を電気的に
接続するためのものであって、図３及び図４に示したよ
うに、一対の回路基板15と、その間に介装した上下一対
のスぺーサ16と、このスぺーサ16に多数設けたコネクタ
ピン17とから構成される。回路基板15は、その一側面に
配線パターン18が形成されており、この配線パターン18
の両端の端子部19には、スルーホール20が形成されて、
このスルーホール20には、連結ピン21が貫通する状態に
挿通されている。一方、スぺーサ16は電気絶縁部材から
構成され、それに設けられるコネクタピン17はそれぞれ
２列設けられている。そして、この中継基板ユニット12
を構成する一対の回路基板15は、それぞれに設けた配線
パターン18が相対向する方向に向けて、その間にスぺー
サ16を介装した状態にしてアセンブルされるようになっ
ている。

【００１８】コネクタピン１７は、インターフェースボ
ード１１及びソケットボード１３に設けられている端子
（図示せず）に着脱可能に接続されるものであって、ス
ぺーサ１６にはこのコネクタピン１７を装着するための
凹部２２が形成されており、この凹部２２には保持パイ
プ２３が挿嵌されて、この凹部２２に固定されている。
ここで、コネクタピン１７は、図５に示したように、大
径部１７ａと小径部１７ｂとからなり、大径部１７ａは
凹部２２の内壁に摺接しており、また小径部１７ｂは保
持パイプ２３の端部から突出する状態となっている。凹
部２２内にはばね２４が設けられており、このばね２４
の付勢力によって、コネクタピン１７は、その小径部１
７ｂの先端が保持パイプ２３から所定長さ突出した状態
に保持されている。スぺーサ１６の左右両側部には連結
ピン２１を挿通させるためのピン挿通孔２５が形成され
ており、このピン挿通孔２５の内壁から凹部２２の内面
には導電部材が塗布されている。従って、配線パターン
１８は、端子部１９及び連結ピン２１、及びピン挿通孔
２５から凹部２２内に形成した導電部材を介してコネク
タピン１７と電気的に接続されるものであり、これら連
結ピン２１及びピン挿通孔２５により電極部が構成され
る。

【００１９】本実施例は前述のように構成されるもので
あって、このＩＣデバイスの電気的特性測定装置が１つ
の種類のデバイスＤを試験・測定する状態に組み立てら
れている状態から、種類の異なるデバイスの試験・測定
を行う場合の段取り変えについて説明する。

【００２０】而して、この段取り変えを行うに当って
は、まず既にテストヘッド2aに装着されているコンタク
ト機構10がどのようなタイプのものであるかを確認し、
例えば以前のデバイスと同型異品種のデバイスの試験・
測定を行う場合であれば、インターフェースボード13の
みを交換する。そこで、まずソケットボード13を中継基
板ユニット12と一体的にまたは両者を別々に取り外す。
そして、この新たに試験・測定を行うのに適合したイン
ターフェースボードと交換し、これに中継基板ユニット
12及びソケットボード13を装着する。これによって、種
類の異なるデバイスを試験・測定する場合の段取り変え
が完了したことになる。

【００２１】一方、デバイスの寸法・形状が異なり、ソ
ケットボード13に装着されているＩＣソケット14を変え
なければならないが、インターフェースボード13を変え
る必要はない場合には、ソケットボード13のみを取り外
して、新たなものと交換すればよい。また、このときに
おいて、デバイスのピンの数が異なる場合には、このソ
ケットボード13と共に中継基板ユニット12も交換する必
要がある。

【００２２】以上のことから、コンタクト機構10全体を
交換しなければならないのは、異型で、異品種のデバイ
スを試験・測定する場合に限られることになり、多種類
のデバイスの試験・測定を行うに当って必要な部材の点
数を少なくすることができる。また、インターフェース
ボード13の配線パターンを可及的に多種類のデバイスに
共用することができるようにしておけば、デバイスの寸
法・形状が異なる場合でも、インターフェースボードの
交換する必要がない場合が多くなり、それだけ部材の共
通化が図られる。

【００２３】このように、デバイスの品種対応等のため
に、中継基板ユニット12が着脱されるが、この中継基板
ユニット12を構成する回路基板15は、その配線パターン
18が相対向する内面側に形成されていることから、この
着脱時に配線パターン18に直接手等が触れることがな
く、従って配線パターン18が汚損されたり、損傷したり
するおそれはない。

【００２４】また、回路基板15の厚みを薄くしても十分
な強度を保持し、また相互に接合される回路基板15の間
の間隔も、両者が非接触状態に保たれておれば良く、従
って両者を極めて近接させることができる。この結果、
極めて多数の電極と接続可能な状態となる。例えば、近
年においては、ＳＯＰ型のデバイスや、ＳＯＪ型のデバ
イス等において、極めて短いピッチ間隔でリードピンを
多数設けるようにしたものも用いられるようになってき
ている。このように、多ピンのデバイスＤを測定する場
合あっては、図６に示したように、ソケットボード13
（及びインターフェースボード11）にそれぞれ電極26を
１個のデバイスＤの左右に列設されるリードピンのそれ
ぞれにつき２列、合計４列並べ、これら各２列の電極26
のそれぞれに中継基板ユニット12に設けられているコネ
クタピン17を接続すれば、回路基板15における配線パタ
ーン18を余裕を持って形成できるようになる。

【００２５】なお、前述した実施例においては、回路基
板15に連結ピン21を設けるように構成したが、このよう
に構成すれば、回路基板15とスぺーサ16との組み付け時
に、両者の位置合わせを正確に行うことができるように
なる。ただし、これ以外でも、例えば回路基板側及びス
ぺーサ側にそれぞれ相接合される電極を設け、両電極を
バンプ接合等の手段により電気的に接続されるように構
成することもできる。また、スぺーサは回路基板に挟み
込まれる上下一対のものとして構成したが、図７に示し
たように、フレーム状のスぺーサ30を用いるようにすれ
ば、回路基板15における配線パターン18が形成されてい
る部位は外部から隔離されることになり、この配線パタ
ーン18に塵埃等の異物が付着して短絡事故等が発生する
のを防止できる。さらに、配線パターン18は必ずしも全
てが回路基板15の内面側に設ける必要はなく、例えばア
ース線は回路基板15の外側面に形成しても良く、このよ
うな構成を採用すれば、回路基板15の内面側に形成され
る配線パターン18の余裕がさらに大きくなる。さらに、
電極ピンはスぺーサに弾性的に支承させるように構成し
たが、これをスぺーサに固定的に取り付けるように構成
しても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ソケッ
トボードとインターフェースボードとに着脱可能に接続
されて、両ボード間を電気的に接続するための中継基板
ユニットを、相対向する面にそれぞれ配線パターンを形
成した一対の回路基板を備え、この両回路基板をスぺー
サを介して接合し、このスぺーサにソケットボード及び
インターフェースボードに着脱可能に接続されるコネク
タピンを突設する構成としたので、ソケットボードとイ
ンターフェースボードとの間を差し込み式で連結でき、
はんだ付けを行う必要がなくなることから、コンタクト
機構の製造が容易で、その自動化も可能となり、また中
継基板を２枚合わせにしているから、各中継基板を薄肉
化してもある程度の強度があり、しかも相互に接合した
２枚の中継基板の間隔を極めて小さくできるので、多数
の中継基板をソケットボードとインターフェースボード
との間に配置でき、デバイスのリードピンの数が多いも
のでも十分に対処でき、かつ回路基板の相対向する面に
配線パターンが形成されているから、中継基板ユニット
の着脱時に、この配線パターンに手が触れて汚れが付着
したり、また傷が付いたりするおそれもない等の諸効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＩＣデバイスの電気的特性試験装置の全体構成
を示す説明図である。

【図２】本発明の第１の実施例を示すコンタクト機構を
構成する各部材を分離した状態にして示す側面図であ
る。

【図３】中継基板ユニットの分解斜視図である。

【図４】中継基板ユニットの正面図である。

【図５】図４の要部の拡大断面図である。

【図６】中継基板ユニットのソケットボードに対する接
続態様の一例を示す分解斜視図ある。

【図７】本発明の第２の実施例を示す中継基板ユニット
の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ ＩＣハンドラ ２ ＩＣテスタ 2a テストヘッド 10 コンタクト機構 11 インターフェースボード 12 中継基板ユニット 13 ソケットボード 14 ＩＣソケット 15 回路基板 16，30 スぺーサ 17 コンタクトピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 31/26 H01L 21/66

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＩＣテスタ本体に接続されるＩＣデバイ
   スをコンタクトさせるコンタクト機構を備え、複数のＩ
   Ｃデバイスを同時に前記ＩＣテスタにコンタクトさせ
   て、その電気的特性の測定を行うための装置において、 前記コンタクト機構を、 ＩＣソケットを接続したソケットボードと、 前記ＩＣテスタ本体に着脱可能に接続されるインターフ
   ェースボードと、 これらソケットボードとインターフェースボードとに着
   脱可能に接続されて、 両ボード間を電気的に接続する中継基板ユニットとで構
   成し、 この中継基板ユニットは、２枚の回路基板と、これら両
   回路基板の端部間で連結状態に固定するスペーサとから
   なり、 前記両回路基板の相対向する面にそれぞれ複数の配線パ
   ターンが形成され、 前記スペーサの前記ソケットボード及びインタフェース
   ボードに対面する端面に、これら各ボードにそれぞれ電
   気的に接続される所定数のコネクタピンを複数列設け、 また前記回路基板とスペーサとの連結部に、各配線パタ
   ーンと各コネクタピンとの間を電気的に接続する電極部
   を設ける構成としたことを特徴とするＩＣデバイスの電
   気的特性測定装置。
2. 【請求項２】 前記回路基板と前記スペーサとのいずれ
   か一方側に連結ピンを設け、他方側にはピン挿通孔を設
   け、連結ピンがピン挿通孔に挿通させることによりこれ
   ら回路基板とスペーサとが着脱可能に連結され、かつこ
   れら連結ピンとピン挿通孔を前記電極部として前記配線
   パターンと前記コネクタピンとの間が電気的に接続され
   るように構成したことを特徴とする請求項１記載のＩＣ
   デバイスの電気的特性測定装置。
3. 【請求項３】 前記スペーサは前記回路基板の上下にそ
   れぞれ連結する構成としたことを特徴とする請求項１記
   載のＩＣデバイスの電気的特性測定装置。
4. 【請求項４】 前記スペーサは枠状に形成し、その上下
   の部位に前記各コネクタピンを設ける構成としたことを
   特徴とする請求項１記載のＩＣデバイスの電気的特性測
   定装置。