JPWO2009025070A1 - 試験システムおよびドーターユニット - Google Patents

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Abstract

被試験デバイスを試験する試験システムであって、被試験デバイスに供給すべき試験信号を発生する試験モジュールを有するテストヘッドと、テストヘッド上に載置され、試験モジュールが発生した試験信号を伝送するパフォーマンスボードと、パフォーマンスボード上に着脱可能に搭載され、パフォーマンスボードから被試験デバイスへと試験信号を伝送するドーターユニットと、を備え、ドーターユニットは、被試験デバイスを搭載するソケットと、ソケットを実装するドーターボードと、ソケットおよびドーターボードを内側に格納し、外部からソケットおよびドーターボードに対するノイズを遮断するドーターユニット側シールドを含む筐体とを有する試験システムを提供する。

Description

本発明は、試験システムおよびドーターユニットに関する。特に本発明は、被試験デバイスを試験する試験システムおよびドーターユニットに関する。本出願は、下記の米国出願に関連する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の一部とする。
1.米国特許出願第11/843672号 出願日 2007年8月23日
半導体等を試験する試験装置は、試験信号を出力する試験モジュールを有するテストヘッドと、テストヘッド上に載置されるパフォーマンスボードとを備える。パフォーマンスボードは、被試験デバイスを搭載して、試験モジュールから出力された試験信号を被試験デバイスに伝送する。
また、このような試験装置は、パフォーマンスボードと被試験デバイスとの間に、中継ボードを備える場合がある。このような試験装置は、複数品種の半導体を、共通のパフォーマンスボードに搭載することができる。
ところで、例えば高速無線通信用の高周波デバイスを試験する場合、試験装置は、外部から入射される電磁ノイズを遮断して試験することが好ましい。しかしながら、パフォーマンスボードでは、外部から入射される電磁ノイズを遮断できなかった。また、中継ボードも、同様に外部から入射される電磁ノイズを遮断できなかった。このため、試験装置は、外部から入射される電磁ノイズを遮断して精度良く高周波デバイスを試験することが困難であった。
そこで本発明の1つの側面においては、上記の課題を解決することのできる試験システムおよびドーターユニットを提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態においては、被試験デバイスを試験する試験システムであって、被試験デバイスに供給すべき試験信号を発生する試験モジュールを有するテストヘッドと、テストヘッド上に載置され、試験モジュールが発生した試験信号を伝送するパフォーマンスボードと、パフォーマンスボード上に着脱可能に搭載され、パフォーマンスボードから被試験デバイスへと試験信号を伝送するドーターユニットと、を備え、ドーターユニットは、被試験デバイスを搭載するソケットと、ソケットを実装するドーターボードと、ソケットおよびドーターボードを内側に格納し、外部からソケットおよびドーターボードに対するノイズを遮断するドーターユニット側シールドを含む筐体とを有する試験システムを提供する。
本発明の第2の形態においては、被試験デバイスに供給すべき試験信号を発生する試験モジュールを有するテストヘッドと、テストヘッド上に載置され、試験モジュールが発生した試験信号を伝送するパフォーマンスボードとを備える試験システムにおいてパフォーマンスボード上に着脱可能に搭載され、パフォーマンスボードから被試験デバイスへと試験信号を伝送するドーターユニットであって、被試験デバイスを搭載するソケットと、ソケットを実装するドーターボードと、ソケットおよびドーターボードを内側に格納し、外部からソケットおよびドーターボードに対するノイズを遮断するドーターユニット側シールドを含む筐体と、を備えるドーターユニットを提供する。
本発明の第3の形態においては、被試験デバイスを試験する試験システムであって、被試験デバイスに供給すべき試験信号を発生する試験モジュールを有するテストヘッドと、テストヘッド上に載置され、試験モジュールが発生した試験信号を伝送するパフォーマンスボードと、パフォーマンスボード上に着脱可能に搭載され、パフォーマンスボードから被試験デバイスへと試験信号を伝送するドーターユニットと、を備え、ドーターユニットは、被試験デバイスを内側に格納し、外部から被試験デバイスに対するノイズを遮断するドーターユニット側シールドを含む筐体とを有する試験システムを提供する。
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
図1は、被試験デバイス300が搭載されていない本実施形態に係る試験システム10の構成を示す。 図2は、被試験デバイス300が搭載された本実施形態に係る試験システム10の構成を示す。 図3は、ドーターユニット16および共通天板60が取り付けられたパフォーマンスボード14を示す。 図4は、共通天板60が取り付けられておらず、1つのドーターユニット16が搭載されていないパフォーマンスボード14を示す。 図5は、分解した状態のドーターユニット16を示す。 図6は、パフォーマンスボード14およびドーターユニット16の断面の一例を示す。 図7は、ドーターユニット16が搭載されていないパフォーマンスボード14の上面の一例を示す。 図8は、本実施形態の第1変形例に係る試験システム10の構成を示す。 図9は、第1変形例に係るインターフェイスボード132およびドーターユニット16の断面を被試験デバイス300とともに示す。 図10は、本実施形態の第2変形例に係るパフォーマンスボード14およびドーターユニット16の断面を示す。 図11は、本実施形態の第3変形例に係る試験システム10を示す。 図12は、本実施形態の第4変形例に係る試験システム10を示す。 図13は、本実施形態の第5変形例に係る試験システム10を示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明の(一)側面を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、被試験デバイス300が搭載されていない本実施形態に係る試験システム10の構成を示す。図2は、被試験デバイス300が搭載された本実施形態に係る試験システム10の構成を示す。
試験システム10は、被試験デバイス(DUT)300を試験する。試験システム10は、一例として、被試験デバイス300として高速無線通信用の高周波デバイスを試験してよい。試験システム10は、テストヘッド12と、パフォーマンスボード14と、ドーターユニット16とを備える。
テストヘッド12は、被試験デバイス300に供給すべき試験信号を発生する試験モジュール20を有する。さらに、テストヘッド12は、被試験デバイス300が出力した出力信号を受け取る試験モジュール20を有してもよい。本実施形態においては、テストヘッド12は、試験モジュール20として、任意のアナログ波形の試験信号を発生する信号発生部22と、被試験デバイス300から出力されたアナログの出力信号をデジタル化する信号検出部24とを有する。
パフォーマンスボード14は、テストヘッド12上に載置される。パフォーマンスボード14は、試験モジュール20が発生した試験信号をドーターユニット16へ伝送する。さらに、パフォーマンスボード14は、被試験デバイス300の出力信号をドーターユニット16から試験モジュール20へ伝送してもよい。
また、本実施形態において、パフォーマンスボード14は、少なくとも1つのパフォーマンスボード側コネクタ26を上面に有する。パフォーマンスボード側コネクタ26は、詳細を後述するドーターボード側コネクタ42と接続して、試験信号をドーターユニット16に対して供給する。さらに、パフォーマンスボード側コネクタ26は、ドーターボード側コネクタ42と接続して、出力信号をドーターユニット16から受け取ってもよい。
また、本実施形態において、パフォーマンスボード14は、パフォーマンスボード側コネクタ26のそれぞれに対応して設けられた、RFケーブル28と、RFジョイント部30と、L字支持部32とを有する。RFケーブル28は、一方の端が対応するパフォーマンスボード側コネクタ26に接続する。RFジョイント部30は、対応するRFケーブル28のパフォーマンスボード側コネクタ26に接続していない方の端と、信号発生部22(または信号検出部24)の出力ケーブル22A(または入力ケーブル24A)の出力端(または入力端)とを連結する。L字支持部32は、パフォーマンスボード14の下面に設けられ、RFジョイント部30を支持する。このようなパフォーマンスボード14は、信号発生部22から出力された高周波数の試験信号をパフォーマンスボード側コネクタ26を介してドーターユニット16に供給することができ、さらに、パフォーマンスボード側コネクタ26を介して受け取った高周波数の出力信号を信号検出部24へ伝送することができる。
ドーターユニット16は、被試験デバイス300を搭載する。さらに、ドーターユニット16は、パフォーマンスボード14上に着脱可能に搭載される。ドーターユニット16は、被試験デバイス300を搭載して且つパフォーマンスボード14に搭載された状態において、パフォーマンスボード14から被試験デバイス300へと試験信号を伝送する。さらに、ドーターユニット16は、当該状態において、被試験デバイス300からパフォーマンスボード14へと出力信号を伝送してもよい。
このようなドーターユニット16は、ソケット34と、ドーターボード36と、筐体38とを有する。これに加えて、ドーターユニット16は、天板40を更に有してもよい。
ソケット34は、被試験デバイス300を搭載する。ここで、本実施形態において、ハンドラ装置のチャック400は、被試験デバイス300をソケット34に搭載させる。より詳しくは、ハンドラ装置のチャック400は、ハンドラ装置内のカートリッジから被試験デバイス300を取り出して、取り出した被試験デバイス300を保持しながらソケット34の直上まで移動させる。そして、ハンドラ装置のチャック400は、被試験デバイス300を図2中の矢印の方向(例えば上から下)に移動させて、被試験デバイス300をソケット34に押し込む。この結果、ソケット34は、被試験デバイス300を搭載することができる。
ドーターボード36は、ソケット34を上面に実装する。ドーターボード36は、一例として、主面が長方形の薄板形状であってよい。
また、本実施形態において、ドーターボード36は、パフォーマンスボード側コネクタ26に対応して配置されたドーターボード側コネクタ42を下面に有する。ドーターボード側コネクタ42は、当該ドーターユニット16がパフォーマンスボード14に搭載された状態において対応するパフォーマンスボード側コネクタ26と接続されて、当該パフォーマンスボード側コネクタ26から供給される試験信号を受け取る。さらに、このようなドーターボード側コネクタ42は、当該ドーターユニット16がパフォーマンスボード14に搭載された状態において対応するパフォーマンスボード側コネクタ26と接続されて、被試験デバイス300から出力された出力信号を、当該パフォーマンスボード側コネクタ26に供給する。そして、ドーターボード36は、ドーターボード側コネクタ42のそれぞれをソケット34と接続する。
筐体38は、ソケット34およびドーターボード36を内側に格納する。そして、筐体38は、外部からソケット34およびドーターボード36に対して入射する電磁ノイズを遮断する。筐体38は、一例として、金属等の導電性部材であってよい。なお、筐体38は、ソケット34およびドーターボード36の周囲の一部を覆うものであってもよい。すなわち、筐体38は、ソケット34およびドーターボード36に対して入射する電磁ノイズの一部を遮断するものであってよい。
また、筐体38は、ハンドラ装置のチャック400側すなわち上側に、上側開口部44を有する。このような筐体38は、上側開口部44から当該ドーターボード36の上面を外部に露出させる。さらに、筐体38は、パフォーマンスボード14側すなわち下側に、下側開口部46を有する。このような筐体38は、下側開口部46から当該ドーターボード36の下面を外部に露出させる。このような筐体38は、当該ドーターボード36が実装しているデバイスの調整および交換等を容易に行わせることができる。
筐体38は、一例として、内周形状がドーターボード36の主面と略同一(例えば長方形)の筒状に形成されてよい。また、筐体38は、一例として、主面が筒の中心軸に対して垂直に配置されたドーターボード36を、内側に保持してよい。そして、筐体38は、ドーターユニット16がパフォーマンスボード14に搭載された状態において、筒の一方の開口がパフォーマンスボード14側、他方の開口がハンドラ装置のチャック400側に向くように、配置されてよい。
天板40は、筐体38の上側開口部44を塞ぐ。天板40は、一例として、上側開口部44より大きい主面を有する薄板であってよい。天板40は、外部から上側開口部44を介してドーターユニット16の内部に入射する電磁ノイズを遮断する。天板40は、一例として、金属等の導電性部材であってよい。
さらに、天板40は、ソケット34に対応する位置に、少なくとも被試験デバイス300より大きいチャック用開口部52を有する。これにより、ハンドラ装置のチャック400は、被試験デバイス300をチャック用開口部52を介してドーターユニット16の内部に移動させて、ソケット34に搭載させることができる。
また、本実施形態において、パフォーマンスボード14は、パフォーマンスボード側シールド56を更に有する。パフォーマンスボード側シールド56は、パフォーマンスボード14がドーターユニット16を搭載した状態において、筐体38の下側開口部46をシールドする。すなわち、パフォーマンスボード側シールド56は、外部から下側開口部46を介してドーターユニット16の内部に入射する電磁ノイズを遮断する。パフォーマンスボード側シールド56は、一例として、パフォーマンスボード14がドーターユニット16を搭載した状態において下側開口部46に対応する領域に設けられた導電層であってよい。
以上のような構成の試験システム10において、ドーターユニット16の筐体38は、外部から被試験デバイス300へ入射する電磁ノイズを遮断する。これにより、試験システム10によれば、被試験デバイス300を精度良く試験することができる。
さらに、パフォーマンスボード側シールド56は、筐体38の下側開口部46をシールドする。これにより、試験システム10によれば、外部から下側開口部46を介して被試験デバイス300へ与えられる電磁ノイズをより遮蔽することができる。また、さらに、天板40は、筐体38の上側開口部44をシールドする。これにより、試験システム10によれば、外部から上側開口部44を介して被試験デバイス300へ入射する電磁ノイズをより遮断することができる。従って、試験システム10によれば、被試験デバイス300をより精度良く試験することができる。
また、試験システム10は、ハンドラ装置のチャック400が天板40のチャック用開口部52からドーターユニット16の内部に挿入されている状態において、被試験デバイス300を試験してよい。これにより、試験システム10によれば、ハンドラ装置のチャック400によりチャック用開口部52がシールドされるので、外部からチャック用開口部52を介して入射する電磁ノイズをより遮断することができる。従って、試験システム10によれば、被試験デバイス300をより精度良く試験することができる。
なお、天板40は、ハンドラ装置のチャック400が被試験デバイス300をソケット34に搭載させた時に、上面のチャック用開口部52の周囲部分と、ハンドラ装置とが隙間無く接触するように配置されてよい。これにより、試験システム10によれば、電磁ノイズをより遮断することができる。さらに、天板40は、上面のチャック用開口部52の周囲部分に、例えば中空の導電性ガスケットを有してよい。これにより、天板40は、ハンドラ装置とより隙間無く接触することができる。
また、パフォーマンスボード側コネクタ26は、ポゴ構造の端子であってよい。そして、パフォーマンスボード側コネクタ26と接続するドーターボード側コネクタ42は、ポゴ構造のピンと接続する構造の端子であってよい。そして、パフォーマンスボード側コネクタ26は、先端がドーターボード側コネクタ42と接触することにより、当該ドーターボード側コネクタ42と電気的に接続する。さらに、パフォーマンスボード側コネクタ26は、一例として、当該先端が軸方向に弾性を有してもよい。すなわち、このようなパフォーマンスボード側コネクタ26は、ドーターユニット16がパフォーマンスボード14に搭載された状態において下側開口部46に対応する位置に設けられ、パフォーマンスボード14の上面からドーターユニット16側へと延伸してドーターボード側コネクタ42に接続される。
これにより、試験システム10によれば、ドーターユニット16をパフォーマンスボード14に対して容易に着脱することができる。さらに、このような試験システム10によれば、試験信号をパフォーマンスボード14からドーターユニット16へ確実に伝送することができ、さらに、出力信号をドーターユニット16からパフォーマンスボード14へ確実に伝送することができる。なお、試験システム10は、以上に代えて、ポゴ構造のドーターボード側コネクタ42と、ポゴ構造のピンと接続する構造のパフォーマンスボード側コネクタ26と備えてもよい。
また、ドーターボード36は、一例として、上面に、高周波信号に応じて動作するデバイスを実装してよい。さらに、ドーターボード36は、一例として、下面に、低周波信号に応じて動作するデバイス(例えばロジック回路)を実装してよい。このような試験システム10によれば、パフォーマンスボード側コネクタ26とドーターボード側コネクタ42との接点から漏れる電磁ノイズのうち、ドーターボード36に実装された高周波デバイスに入射される電磁ノイズを少なくすることができる。
また、このような試験システム10によれば、複数種類の被試験デバイス300を試験する場合、複数種類の被試験デバイス300に対して共通化したパフォーマンスボード14を作成してよい。これにより、試験システム10によれば、試験すべき被試験デバイス300が追加された場合、対応するドーターユニット16を作成すれば、新たなパフォーマンスボード14を作成しなくてもよいので、製造コストを削減することができる。
図3、図4および図5は、パフォーマンスボード14およびドーターユニット16の構成の一例を示す。図3は、ドーターユニット16および共通天板60が取り付けられたパフォーマンスボード14を示す。図4は、共通天板60が取り付けられておらず、1つのドーターユニット16が搭載されていないパフォーマンスボード14を示す。図5は、分解した状態のドーターユニット16を示す。
パフォーマンスボード14は、図3および図4に示されるように、一例として、同一形状の複数個のドーターユニット16を搭載してよい。パフォーマンスボード14は、一例として、互いに隙間無く格子状に配置された複数のドーターユニット16を搭載してよい。
また、試験システム10は、図3に示されるように、天板40の一例として、複数のドーターユニット16の筐体38の上側開口部44を一括してシールドする共通天板60を備えてよい。共通天板60は、一例として、金属等の導電性部材の薄板であってよい。このような共通天板60は、外部から上側開口部44を介して、複数のドーターユニット16の内部に入射する電磁ノイズを遮断することができる。
また、共通天板60は、それぞれのドーターユニット16のソケット34に対応する位置に、ハンドラ装置のチャック400が被試験デバイス300を移動させてソケット34に搭載させるためのチャック用開口部52を有する。これにより、ハンドラ装置のチャック400は、複数の被試験デバイス300をチャック用開口部52を介して対応するドーターユニット16の内部に移動させて、ソケット34に搭載させることができる。
また、パフォーマンスボード14は、図4に示されるように、パフォーマンスボード側コネクタ26の一例として、RFピンブロック66と、ポゴピンブロック68とを上面に有してよい。RFピンブロック66は、直線状に配置された同軸構造の複数のRF端子を含む。このようなRFピンブロック66によれば、複数のRF端子を一体的にパフォーマンスボード14に取り付けできる。RFピンブロック66に含まれるRF端子は、ポゴ構造の端子であってよい。
ポゴピンブロック68は、低周波信号を伝送する複数のポゴピンを含む。このようなポゴピンブロック68によれば、複数のポゴピンを一体的にパフォーマンスボード14に取り付けできる。
RFピンブロック66およびポゴピンブロック68は、一例として、ドーターユニット16がパフォーマンスボード14に搭載された状態において、ドーターボード36の縁に対応する部分に配置されてよい。ドーターボード36が主面が長方形の薄板であれば、RFピンブロック66およびポゴピンブロック68は、一例として、長方形の4辺近傍に配置されてよい。より詳しくは、RFピンブロック66は、一例として、2つの長辺の近傍に、当該長辺に沿ってRFピンが並ぶように配置されてよい。また、RFピンブロック66は、一例として、2つの短辺の近傍に、当該短辺に沿ってポゴピンが並ぶように配置されてよい。これにより、RFピンブロック66およびポゴピンブロック68は、ドーターユニット16がパフォーマンスボード14に搭載された状態において各端子に例えば均等な力が加わるので、それぞれの端子を確実にドーターユニット16に接続することができる。
ドーターボード36は、図5に示されるように、一例として、主面が長方形の薄板形状であって、主面の略中心にソケット34を実装してよい。ソケット34は、ソケットボルト74によりドーターボード36に対して固定される。
筐体38は、ドーターボード36の主面形状と同一の内周形状(長方形)を有する筒状に形成されてよい。すなわち、筐体38は、長方形のドーターボード36の各辺のそれぞれに対応して設けられたシールド用の複数の側板50を有してよい。複数の側板50は、一例として、金属等の導電性材料であってよい。複数の側板50は、ドーターボード36に対して垂直に配置され、長辺長が対応するドーターボード36の辺と同一であってよい。さらに、複数の側板50は、短辺長が互いに同一であってよい。
筐体38は、側板50の内側の短辺方向(高さ方向)の略中心位置に取り付けられた、支持部76を有する。ドーターボード36は、ボードボルト78により支持部76に対して固定される。これにより、筐体38は、ドーターボード36を複数の側板50の内側に格納することができる。
ドーターユニット16は、上側ソケットガイド70および下側ソケットガイド72を更に有してよい。上側ソケットガイド70は、ドーターボード36の上面側に配置される。上側ソケットガイド70は、ソケット34の上からかぶさるように配置され、ソケット34を固定する。なお、上側ソケットガイド70は、被試験デバイス300を上からソケット34に搭載させることができるように、ソケット34の被試験デバイス300の搭載位置に対向する領域に開口を有する。
下側ソケットガイド72は、ドーターボード36の下面側における、上側ソケットガイド70に対応する位置に配置される。このような上側ソケットガイド70および下側ソケットガイド72は、ソケット34を上下から挟み込み、被試験デバイス300のチャッキング時において、ソケット34を支持することができる。
また、複数のドーターユニット16は、図3および図4に示されるように、一例として、複数の外側ボルト62および複数の内側ボルト64により、共通天板60と共にパフォーマンスボード14に対して固定されてよい。複数の外側ボルト62のそれぞれは、共通天板60および筐体38の2つを共に、パフォーマンスボード14に対して固定する。複数の外側ボルト62は、一例として、筐体38が複数の側板50を有する場合、筐体38の4隅の近傍において、共通天板60および筐体38を共に、パフォーマンスボード14に対してネジ止めしてよい。
複数の内側ボルト64のそれぞれは、共通天板60、上側ソケットガイド70および下側ソケットガイド72の3つを共に、パフォーマンスボード14に対して固定する。複数の内側ボルト64は、一例として、外側ボルト62による固定位置よりもソケット34に近い位置(例えばソケット34の近傍)において、上側ソケットガイド70および下側ソケットガイド72をパフォーマンスボード14に対してネジ止めしてよい。
このような試験システム10によれば、複数の被試験デバイス300を同時に試験することができる。さらに、このような試験システム10によれば、被試験デバイス300毎に電磁ノイズが遮蔽できるので、被試験デバイス300の相互間で伝達される電磁ノイズを遮蔽することができる。
さらに、複数の同一の被試験デバイス300を同時に試験する場合、パフォーマンスボード14上における被試験デバイス300の位置に応じて測定結果が異なる場合がある。このような場合、試験システム10によれば、誤差原因を有すると推定されるドーターユニット16を取り外して個別に調整および修理したり、このドーターユニット16を個別に正常なものと交換したりすることができる。これにより、試験システム10によれば、パフォーマンスボード14全体を調整および修理等することなく、システムを正常化することができる。
また、複数の同一の被試験デバイス300を複数のドーターユニット16に搭載して同時に試験する場合、試験システム10は、試験に先立ってキャリブレーションを実行して、複数のドーターユニット16毎の特性のばらつきを測定してよい。そして、試験モジュール20は、ドーターユニット16およびパフォーマンスボード14を介して受け取った被試験デバイス300からの複数の出力信号を、キャリブレーション時において測定したドーターユニット16毎の特性のばらつきに応じて補正してよい。試験モジュール20は、一例として、複数の出力信号のゲイン、複数の出力信号の周波数特性等を調整してよい。
図6は、パフォーマンスボード14およびドーターユニット16の断面の一例を示す。図7は、ドーターユニット16が搭載されていないパフォーマンスボード14の上面の一例を示す。
パフォーマンスボード側シールド56は、一例として、シールドパターン112と、複数の導電性スルーホール114と、表面導電パターン116とを有する。シールドパターン112は、パフォーマンスボード14の上面より下側の層に設けられる。シールドパターン112は、ドーターユニット16がパフォーマンスボード14に搭載された状態における下側開口部46に対応する領域をシールドする。シールドパターン112は、一例として、導電材料で形成された層であってよい。
複数の導電性スルーホール114は、パフォーマンスボード14内に設けられ、シールドパターン112からパフォーマンスボード14の上面へと延伸して、筐体38と接続する。複数の導電性スルーホール114は、一例として、ドーターユニット16がパフォーマンスボード14に搭載された状態において、下側開口部46に対応する領域の周囲を囲むように略均等間隔に並べられて配置されてよい。これにより、複数の導電性スルーホール114は、隙間からドーターユニット16の内部へ入射される電磁ノイズを遮断することができる。
パフォーマンスボード14は、一例として、筐体38が有する複数の側板50の各領域内に、所定の密度で配置された複数の導電性スルーホール114を有してよい。この場合において、複数の導電性スルーホール114のそれぞれは、一例として、対応する側板50とシールドパターン112とを接続する。これにより、複数の導電性スルーホール114は、一例として、下側開口部46に対応する領域の周囲を囲むことができる。
また、複数の導電性スルーホール114のそれぞれは、隣接する他の導電性スルーホール114と所定の間隔以下となるように配置されてよい。複数の導電性スルーホール114のそれぞれは、一例として、隣接する他の導電性スルーホール114との間隔が、電磁ノイズとして入射される電磁波の最短波長の1/2以下となるように配置されてよい。これにより、複数の導電性スルーホール114は、電磁ノイズを確実に遮断することができる。また、複数の導電性スルーホール114は、一例として、図7の拡大部分Xに示されるように、千鳥格子状に配置されてもよい。
表面導電パターン116は、パフォーマンスボード14の上面に設けられ、複数の導電性スルーホール114を互いに電気的に接続する。さらに、表面導電パターン116は、ドーターユニット16がパフォーマンスボード14に搭載された状態において、パフォーマンスボード14の上面における筐体38(例えば、複数の側板50)が接触する領域に設けられてよい。
このようなパフォーマンスボード側シールド56は、パフォーマンスボード14がドーターユニット16を搭載した状態において、筐体38の下側開口部46をシールドすることができる。すなわち、パフォーマンスボード側シールド56は、外部から下側開口部46を介してドーターユニット16の内部に入射する電磁ノイズを遮断することができる。
また、筐体38が有する側板50は、パフォーマンスボード側シールド56と接触する部分にパフォーマンスボード側ガスケット118を有してよい。パフォーマンスボード側ガスケット118は、中空で導電性であってよい。このようなパフォーマンスボード側ガスケット118は、側板50とパフォーマンスボード側シールド56との間を隙間無く接続することができる。これにより、パフォーマンスボード側ガスケット118は、側板50とパフォーマンスボード側シールド56との間からドーターユニット16の内部へ入射される電磁ノイズを遮断することができる。
また、筐体38が有する側板50は、天板40と接触する部分に天板側ガスケット120を有してよい。天板側ガスケット120は、中空で導電性であってよい。このような天板側ガスケット120は、側板50と天板40との間を隙間無く接続することができる。これにより、天板側ガスケット120は、側板50と天板40との間からドーターユニット16の内部へ入射される電磁ノイズを遮断することができる。
図8は、本実施形態の第1変形例に係る試験システム10の構成を示す。図9は、第1変形例に係るインターフェイスボード132およびドーターユニット16の断面を被試験デバイス300とともに示す。なお、本変形例は、本実施形態と略同一の構成および機能を採るので、図8および図9の説明において、本実施形態に係る試験システム10が備える部材と略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
本変形例に係る試験システム10は、テストヘッド12に代えて、個別の計測器を用いて被試験デバイス300の特性を計測する。本変形例に係る試験システム10は、一例として、量産工場とは異なる実験室等に設置されてよい。
本変形例に係る試験システム10は、外部信号発生装置142と、外部信号検出装置144と、デジタル制御装置146と、コンピュータ148と、インターフェイスボード132と、ドーターユニット16とを備える。外部信号発生装置142は、被試験デバイス300の特性を計測するための計測器の一例であって、被試験デバイス300に与えるべきアナログ波形の試験信号を発生する。外部信号検出装置144は、被試験デバイス300の特性を計測するための計測器の一例であって、被試験デバイス300から出力されたアナログの出力信号をデジタル化する。
デジタル制御装置146は、被試験デバイス300の特性を計測するための計測器の一例であって、被試験デバイス300に与えるべきデジタルの制御信号および電源電圧を発生する。コンピュータ148は、外部信号発生装置142、外部信号検出装置144およびデジタル制御装置146を制御して、外部信号発生装置142、外部信号検出装置144およびデジタル制御装置146から得られた計測結果に基づき被試験デバイス300の特性を解析する。
インターフェイスボード132は、外部信号発生装置142およびデジタル制御装置146が発生した信号をドーターユニット16へ伝送する。さらに、インターフェイスボード132は、被試験デバイス300が出力した出力信号をドーターユニット16から外部信号検出装置144へ伝送する。
また、インターフェイスボード132は、少なくとも1つのパフォーマンスボード側コネクタ26を上面に有する。パフォーマンスボード側コネクタ26は、ドーターユニット16に設けられたドーターボード側コネクタ42と接続して、試験信号および制御信号をドーターユニット16に対して供給する。また、パフォーマンスボード側コネクタ26は、ドーターユニット16に設けられたドーターボード側コネクタ42と接続して、出力信号をドーターユニット16から受け取る。インターフェイスボード132は、パフォーマンスボード側コネクタ26の一例として、RFピンブロック66およびポゴピンブロック68を有してよい。
また、インターフェイスボード132は、RF端子150と、デジタル端子152とを有してよい。RF端子150は、外部信号発生装置142および外部信号検出装置144と、対応するパフォーマンスボード側コネクタ26(例えばRFピンブロック66)とを、ケーブルを介して接続する。デジタル端子152は、デジタル制御装置146と対応するパフォーマンスボード側コネクタ26(例えばパフォーマンスボード側コネクタ26)とを、ケーブルを介して接続する。
ドーターユニット16は、被試験デバイス300を搭載する。さらに、ドーターユニット16は、インターフェイスボード132上に着脱可能に搭載される。ドーターユニット16は、図1および図2に示した試験システム10のパフォーマンスボード14にも搭載される。すなわち、ドーターユニット16は、パフォーマンスボード14およびインターフェイスボード132に共通して搭載される。従って、使用者は、量産工場に設置された試験システム10のパフォーマンスボード14からドーターユニット16を取り外して、例えば、実験室内に設置されたインターフェイスボード132に搭載させることができる。
また、本変形例に係る試験システム10は、個別天板154を更に備えてよい。個別天板154は、当該ドーターユニット16がインターフェイスボード132上に搭載された状態で筐体38の上側開口部44を個別にシールドする。すなわち、個別天板154は、図3において示した共通天板60と異なり、1つのドーターユニット16の上側開口部44と略同一の大きさの薄板であってよい。
また、個別天板154は、図3において示した共通天板60と異なり、チャック用開口部52を有さなくてよい。個別天板154は、一例として、金属等の導電性部材であってよい。このような個別天板154は、外部から上側開口部44を介してドーターユニット16の内部に対して入射する電磁ノイズを遮断することができる。
ここで、インターフェイスボード132は、量産工場に設置される試験システム10のテストヘッド12に載置できなくてよい。このため、インターフェイスボード132は、一例として、パフォーマンスボード14と比較して、小型で軽量であってよい。従って、本変形例に係る試験システム10は、半導体製造工場等において量産時に用いられる試験システム10と異なり、実験室内において設置することができる。
そして、このような本変形例に係る試験システム10によれば、量産工場に設置された試験システム10のパフォーマンスボード14から取り外されたドーターユニット16を、インターフェイスボード132に搭載することができる。従って、本変形例に係る試験システム10によれば、量産環境下での被試験デバイス300の特性の測定結果と、実験室等の高精度な試験をできる環境下での被試験デバイス300の特性の測定結果とを、容易に比較することができる。
さらに、本変形例に係る試験システム10は、インターフェイスボード132を小型化することができるので、例えば、インターフェイスボード132の全体を暗箱に収納して被試験デバイス300の特性を測定することができる。これにより、本変形例に係る試験システム10によれば、測定結果が電磁ノイズに応じて大きく変動するパラメータ(例えばNF(ノイズファクタ)等)を精度良く測定することができる。
図10は、本実施形態の第2変形例に係るパフォーマンスボード14およびドーターユニット16の断面を示す。なお、本変形例は、本実施形態と略同一の構成および機能を採るので、図10の説明において、本実施形態に係る試験システム10が備える部材と略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
本変形例に係るドーターユニット16は、ドーターボード36の下側においてドーターボード36と平行して固定された少なくとも1つの拡張ボード160を更に有する。拡張ボード160は、当該ドーターユニット16がパフォーマンスボード14に搭載された状態において、パフォーマンスボード14の下面より下側に配置される。すなわち、当該ドーターユニット16がパフォーマンスボード14に搭載された状態において、拡張ボード160は、パフォーマンスボード14を挟んでドーターボード36と反対の面側(下面側)に配置される。
また、ドーターユニット16は、拡張ボード160をパフォーマンスボード14の下面側に固定する固定部162を有してよい。さらに、ドーターユニット16は、ドーターボード36と拡張ボード160との間または複数の拡張ボード160との間を接続する配線164を更に有する。
ここで、本変形例において、パフォーマンスボード14は、拡張ボード160に対応する位置に上面から下面へと貫通する孔部166を有する。そして、ドーターボード36と拡張ボード160との間を接続する配線164は、孔部166を介して、パフォーマンスボード14の上面側から下面側に亘り配置される。これにより、孔部166は、ドーターユニット16が搭載された状態において拡張ボード160の下面をパフォーマンスボード14の上面より下側に位置させることができる。このような本変形例に係るドーターユニット16によれば、ドーターボード36に備えさせるべき回路および機能等を、パフォーマンスボード14の下側に拡張することができる。
図11は、本実施形態の第3変形例に係る試験システム10を示す。なお、本変形例は、本実施形態と略同一の構成および機能を採るので、図11の説明において、本実施形態に係る試験システム10が備える部材と略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
本変形例に係る試験システム10は、外部信号発生装置142と、外部信号検出装置144と、付加ユニット170とを更に備える。外部信号発生装置142は、被試験デバイス300の特性を計測するための計測器の一例であって、被試験デバイス300に与えるべき試験信号を発生する。外部信号発生装置142は、テストヘッド12の外部に設けられる。
外部信号検出装置144は、被試験デバイス300の特性を計測するための計測器の一例であって、被試験デバイス300から出力された出力信号を検出する。外部信号検出装置144は、テストヘッド12の外部に設けられる。
付加ユニット170は、被試験デバイス300の試験に先立って実行されるキャリブレーション時において、パフォーマンスボード14とドーターユニット16の間に付加して搭載される。付加ユニット170は、信号発生部22が発生した第1試験信号および外部信号発生装置142が発生した第2試験信号を受け取って、第1試験信号および第2試験信号の少なくとも一方に基づく試験信号をドーターユニット16に供給する。また、付加ユニット170は、被試験デバイス300から出力された出力信号を受け取って、受け取った出力信号に基づく第1出力信号を信号検出部24に供給する。また、付加ユニット170は、被試験デバイス300から出力された出力信号を受け取って、受け取った出力信号に基づく第2出力信号を外部信号検出装置144に供給する。
付加ユニット170は、一例として、入力信号用カプラ172と、出力信号用カプラ174とを含んでよい。入力信号用カプラ172は、信号発生部22が発生した第1試験信号と外部信号発生装置142が発生した第2試験信号とを合成した試験信号を、ドーターユニット16に供給する。出力信号用カプラ174は、被試験デバイス300が出力した出力信号を第1出力信号と第2出力信号とに分離する。そして、出力信号用カプラ174は、第1出力信号を信号検出部24に供給する。また、出力信号用カプラ174は、第2出力信号を外部信号検出装置144に供給する。付加ユニット170は、入力信号用カプラ172および出力信号用カプラ174に代えて、切替器を含んでもよい。
このような付加ユニット170は、被試験デバイス300の試験に先立って行われるキャリブレーション時において、信号発生部22が発生した第1試験信号に基づく試験信号をドーターユニット16に供給する。そして、付加ユニット170は、被試験デバイス300が出力した出力信号に基づく第1出力信号を信号検出部24に供給する。
続いて、付加ユニット170は、外部信号発生装置142が発生した第2試験信号に基づく試験信号をドーターユニット16に供給する。そして、付加ユニット170は、被試験デバイス300が出力した出力信号に基づく第2出力信号を外部信号検出装置144に供給する。
次に、試験システム10は、信号検出部24の測定結果と、外部信号検出装置144の測定結果とを比較する。そして、試験システム10は、比較結果に応じて、信号発生部22および信号検出部24が有する誤差を算出する。このような本変形例に係る試験システム10によれば、テストヘッド12が有する試験モジュール(例えば、信号発生部22および信号検出部24)の誤差を測定することができる。なお、第3変形例において、ドーターユニット16のソケット34が搭載する被試験デバイス300は、予め特性が定められた基準デバイスであってよい。
図12は、本実施形態の第4変形例に係る試験システム10を示す。なお、本変形例は、本実施形態と略同一の構成および機能を採るので、図12の説明において、本実施形態に係る試験システム10が備える部材と略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
本変形例に係る試験システム10は、外部信号発生装置142と、外部信号発生装置用RFケーブル184とを更に備える。外部信号発生装置142は、被試験デバイス300の特性を計測するための計測器の一例であって、被試験デバイス300に与えるべき試験信号を発生する。外部信号発生装置142は、テストヘッド12の外部に設けられる。外部信号発生装置用RFケーブル184は、試験モジュール20(例えば信号発生部22)に代えて外部信号発生装置142を、パフォーマンスボード側コネクタ26を介してドーターユニット16に接続する。
また、本変形例において、パフォーマンスボード14は、ドーターユニット16が搭載される領域以外の箇所において、上面から下面へと貫通するケーブル用開口部180を有する。ケーブル用開口部180は、外部信号発生装置用RFケーブル184を、パフォーマンスボード14の上面側から下面側へと通す。
このような本変形例に係る試験システム10は、外部信号発生装置142から発生された試験信号を被試験デバイス300に与えて、信号検出部24により被試験デバイス300の出力信号を測定させる。これにより、本変形例に係る試験システム10によれば、信号発生部22から発生された試験信号を被試験デバイス300に与えた場合の測定結果と、外部信号発生装置142から発生された試験信号を被試験デバイス300に与えた場合の測定結果とを比較して、信号発生部22が有する誤差を算出することができる。
なお、第4変形例において、ドーターユニット16のソケット34が搭載する被試験デバイス300は、予め特性が定められた基準デバイスであってよい。また、本変形例において、パフォーマンスボード14の上部にチャンバを載置して被試験デバイス300を所定温度とした状態で試験をする場合、試験システム10は、ケーブル用開口部180を塞ぐ栓を更に備えることが好ましい。これにより、試験システム10は、チャンバ内の温度を所定温度に保つことができる。
図13は、本実施形態の第5変形例に係る試験システム10を示す。なお、本変形例は、本実施形態と略同一の構成および機能を採るので、図13の説明において、本実施形態に係る試験システム10が備える部材と略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
本変形例に係る試験システム10は、外部信号発生装置142と、外部信号検出装置144と、外部信号発生装置用RFケーブル184と、外部信号検出装置用RFケーブル186とを更に備える。外部信号発生装置142は、任意のアナログ波形の信号を発生する。外部信号発生装置142は、テストヘッド12の外部に設けられる。外部信号検出装置144は、アナログ信号をデジタル化する。
外部信号発生装置用RFケーブル184は、外部信号発生装置142を信号検出部24と接続する。外部信号検出装置用RFケーブル186は、外部信号検出装置144を信号発生部22と接続する。また、本変形例において、パフォーマンスボード14は、上面から下面へと貫通するケーブル用開口部180を有する。ケーブル用開口部180は、外部信号発生装置用RFケーブル184および外部信号検出装置用RFケーブル186を、パフォーマンスボード14の上面側から下面側へと通す。
このような本変形例に係る試験システム10は、被試験デバイス300の試験に先立って実行されるキャリブレーション時において、外部信号発生装置142から発生された任意のアナログ信号を信号検出部24に測定させる。これにより、本変形例に係る試験システム10によれば、信号検出部24をキャリブレーションすることができる。また、このような本変形例に係る試験システム10は、被試験デバイス300の試験に先立って実行されるキャリブレーション時において、信号発生部22から発生された任意のアナログ信号を外部信号検出装置144に測定させる。これにより、本変形例に係る試験システム10によれば、信号発生部22をキャリブレーションすることができる。
以上、本発明の(一)側面を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

Claims (19)

  1. 被試験デバイスを試験する試験システムであって、
    前記被試験デバイスに供給すべき試験信号を発生する試験モジュールを有するテストヘッドと、
    前記テストヘッド上に載置され、前記試験モジュールが発生した試験信号を伝送するパフォーマンスボードと、
    前記パフォーマンスボード上に着脱可能に搭載され、前記パフォーマンスボードから前記被試験デバイスへと試験信号を伝送するドーターユニットと、
    を備え、
    前記ドーターユニットは、
    前記被試験デバイスを搭載するソケットと、
    前記ソケットを実装するドーターボードと、
    前記ソケットおよび前記ドーターボードを内側に格納し、外部から前記ソケットおよび前記ドーターボードに対するノイズを遮断するドーターユニット側シールドを含む筐体と
    を有する試験システム。
  2. 前記パフォーマンスボードは、試験信号を前記ドーターユニットに対して供給するためのパフォーマンスボード側コネクタを上面に有し、
    前記ドーターボードは、前記パフォーマンスボード側コネクタと接続されて前記パフォーマンスボード側コネクタから供給される試験信号を受け取るドーターボード側コネクタを下面に含み、前記ドーターボード側コネクタと前記ソケットとを接続する
    請求項1に記載の試験システム。
  3. 前記筐体は、前記パフォーマンスボード側に下側開口部を有し、
    前記パフォーマンスボード側コネクタは、前記ドーターユニットが前記パフォーマンスボードに搭載された状態において前記下側開口部に対応する位置に設けられ、前記パフォーマンスボードの上面から前記ドーターボード側へと延伸して前記ドーターボード側コネクタに接続される
    請求項2に記載の試験システム。
  4. 前記パフォーマンスボードは、前記ドーターユニットを搭載した状態において、前記下側開口部をシールドするパフォーマンスボード側シールドを有する請求項3に記載の試験システム。
  5. 前記パフォーマンスボード側シールドは、
    前記パフォーマンスボードの上面より下側の層に設けられ、前記ドーターユニットが前記パフォーマンスボードに搭載された状態における前記下側開口部に対応する領域をシールドするシールドパターンと、
    前記シールドパターンから前記パフォーマンスボードの上面へと延伸し、前記筐体と接続する導電性スルーホールと、
    を含む請求項4に記載の試験システム。
  6. 前記筐体は、前記ドーターボードの各辺のそれぞれに対応して設けられたシールド用の複数の側板を有し、
    前記パフォーマンスボード側シールドは、前記複数の側板のそれぞれに対応して、対応する前記側板と接続する複数の導電性スルーホールを有する
    請求項5に記載の試験システム。
  7. 前記パフォーマンスボード側シールドは、前記複数の側板のそれぞれに対応する前記複数の導電性スルーホールを前記パフォーマンスボードの上面において接続するパターンを有する請求項6に記載の試験システム。
  8. 前記筐体は、上側に上側開口部を有し、
    前記パフォーマンスボードは、複数の前記ドーターユニットを搭載し、
    当該試験システムは、前記複数のドーターユニットの前記筐体の前記上側開口部を一括してシールドする共通天板を更に備える請求項2に記載の試験システム。
  9. 前記共通天板は、前記複数のドーターユニットのそれぞれの前記ソケットに対応する位置に、ハンドラ装置のチャックが前記被試験デバイスを移動させて前記ソケットに搭載させるためのチャック用開口部を有する請求項8に記載の試験システム。
  10. 前記複数のドーターユニットは、前記共通天板と共にボルトにより前記パフォーマンスボードに固定される請求項9に記載の試験システム。
  11. 前記複数のドーターユニットのそれぞれは、前記ドーターユニットの筐体の4隅近傍と前記ソケットの近傍とにおいて、前記ボルトにより前記パフォーマンスボードに固定される請求項10に記載の試験システム。
  12. 前記ドーターユニットは、前記被試験デバイスの特性を計測するための計測器が接続される、前記テストヘッド上に載置できないインターフェイスボード上にも搭載されるものであり、
    当該試験システムは、前記ドーターユニットが前記インターフェイスボード上に搭載された状態で前記筐体の上側開口部を個別にシールドする個別天板を更に備える請求項9に記載の試験システム。
  13. 前記個別天板は、前記上側開口部を前記ソケット上を含めて覆う請求項12に記載の試験システム。
  14. 前記ドーターユニットは、前記ドーターボードの下側において前記ドーターボードと平行して固定された拡張ボードを更に有し、
    前記パフォーマンスボードは、前記ドーターユニットが搭載された状態において前記拡張ボードの下面を前記パフォーマンスボードの上面より下側に位置させるべく前記拡張ボードに対応する位置に孔部を有する
    請求項2に記載の試験システム。
  15. 前記パフォーマンスボードと前記ドーターユニットの間に付加して搭載可能であり、前記試験モジュールが発生した第1試験信号および外部の計測器が発生した第2試験信号を受け取って前記第1試験信号および前記第2試験信号の少なくとも一方に基づく試験信号を前記ドーターユニットに供給する付加ユニットを更に備える請求項2に記載の試験システム。
  16. 前記パフォーマンスボードは、前記ドーターユニットが搭載される領域以外の箇所において、前記試験モジュールに代えて外部の計測器を前記パフォーマンスボード側コネクタを介して前記ドーターユニットに接続するケーブルを、前記パフォーマンスボードの上面側から下面側へと通すケーブル用開口を有する請求項2に記載の試験システム。
  17. 前記試験モジュールは、
    前記被試験デバイスからの出力信号を前記ドーターユニットおよび前記パフォーマンスボードを介して受け取り、
    複数の前記ドーターユニットのそれぞれに同一の前記被試験デバイスを搭載した場合における前記被試験デバイスの出力信号に基づいて、前記ドーターユニット毎の特性のばらつきを補正する
    請求項2に記載の試験システム。
  18. 被試験デバイスに供給すべき試験信号を発生する試験モジュールを有するテストヘッドと、前記テストヘッド上に載置され、前記試験モジュールが発生した試験信号を伝送するパフォーマンスボードとを備える試験システムにおいて前記パフォーマンスボード上に着脱可能に搭載され、前記パフォーマンスボードから前記被試験デバイスへと試験信号を伝送するドーターユニットであって、
    前記被試験デバイスを搭載するソケットと、
    前記ソケットを実装するドーターボードと、
    前記ソケットおよび前記ドーターボードを内側に格納し、外部から前記ソケットおよび前記ドーターボードに対するノイズを遮断するドーターユニット側シールドを含む筐体と、
    を備えるドーターユニット。
  19. 被試験デバイスを試験する試験システムであって、
    前記被試験デバイスに供給すべき試験信号を発生する試験モジュールを有するテストヘッドと、
    前記テストヘッド上に載置され、前記試験モジュールが発生した試験信号を伝送するパフォーマンスボードと、
    前記パフォーマンスボード上に着脱可能に搭載され、前記パフォーマンスボードから前記被試験デバイスへと試験信号を伝送するドーターユニットと、
    を備え、
    前記ドーターユニットは、
    前記被試験デバイスを内側に格納し、外部から前記被試験デバイスに対するノイズを遮断するドーターユニット側シールドを含む筐体と
    を有する試験システム。
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