DE10044408A1 - Pinblockstruktur zur Halterung von Anschlußpins - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine einen Pogo-Pin-Block und eine Pogo-Abdeckung enthaltende Pinblockstruktur zur Halterung von Pogo-Pins, wobei die Anschlußpins auf einfache Weise ersetzt werden können bzw. sich ihre Position in der Pinblockstruktur problemlos verändern läßt. Der Pogo-Pin-Block weist eine Vielzahl von Pogo-Löchern auf, die durch den Pogo-Pin-Block verlaufen und in die Pogo-Pins eingeschoben werden, und er umfaßt Verbindungslöcher zwischen den einzelnen Pogo-Löchern, durch die die Bereiche der Pogo-Löcher miteinander verbunden sind. Die Verbindungslöcher sind dabei so gestaltet, daß die Kabel der Pogo-Pins die durch die Pogo-Löcher und die Verbindungslöcher gebildeten Innenbereiche frei passieren können.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pinblockstruk­ tur zur Halterung einer großen Anzahl von zum Prüfen von Halbleiterbauteilen verwendeten Anschlußpins und insbesondere eine Pinblockstruktur zur Halterung einer großen Anzahl von Anschlußpins, beispielsweise von Pogo-Pins, die mit Drähten oder Kabeln verbunden sind, wobei sich die Anschlußpins leicht durch andere Pins ersetzen lassen bzw. ihre Anordnung im Pinblock pro­ blemlos verändert werden kann.

Beim Prüfen von Halbleiterbauteilen, beispielsweise von ummantelten integrierten Schaltungen (ICs bzw. LSIs), Halbleiterscheiben usw. wird ein Halbleiterprüfsystem zum automatischen Prüfen der Halbleiterbauteile übli­ cherweise mit einer automatischen Haltevorrichtung (Substrathaltevorrichtung) verbunden. Ein derartiges Halbleiterprüfsystem wird manchmal als Prüfgerät für Hochintegrationsschaltungen bzw. Prüfgerät für inte­ grierte Schaltungen bezeichnet. Eine automatische Hal­ tevorrichtung umfaßt normalerweise Prüf-Haltemittel, die ein automatisches Zuführen von ummantelten inte­ grierten Schaltungen oder hochintegrierten Schaltungen zu einem Prüfsockel eines Prüfsystems bzw. einer Schei­ benprüfvorrichtung zum automatischen Positionieren ei­ ner Halbleiterscheibe relativ zu einer Nadelkarte er­ möglichen.

Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf den Einsatz beim Prüfen von Halbleiterscheiben und Chips, sondern schließt auch das Prüfen sowie Voralterungs­ tests von ummantelten Halbleiterbauteilen, Modulen, ge­ druckten Leiterplatten etc. mit ein. Zudem kann die er­ findungsgemäße Pinblockstruktur auch für weniger spezi­ fische Zwecke eingesetzt werden, etwa im Zusammenhang mit beliebigen Anschlußbefestigungen, Mehrpin-Sockel und anderen elektrischen Verbindungselementen. Zum bes­ seren Verständnis wird die vorliegende Erfindung im folgenden jedoch hauptsächlich unter Bezugnahme auf das Prüfen von Halbleiterscheiben erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Halbleiterprüfsy­ stem und eine Scheibenprüfeinrichtung (Substrathaltevorrichtung) miteinander kombiniert sind. Das Halbleiterprüfsystem umfaßt einen Prüfkopf 100, der sich herkömmlicherweise in einem gesonderten Gehäuse befindet und über ein Bündel von Kabeln 110 elektrisch mit dem Prüfsystem verbunden ist. Der Prüfkopf 100 und die Substrathaltevorrichtung 400 sind sowohl mechanisch als auch elektrisch miteinander verbunden. Die zu prü­ fenden Halbleiterscheiben werden von der Substrathalte­ vorrichtung 400 automatisch zu einer Prüfposition des Prüfkopfes 100 bewegt.

Am Prüfkopf werden der zu prüfenden Halbleiterscheibe vom Halbleiterprüfsystem erzeugte Prüfsignale zu­ geführt. Die von der geprüften Halbleiterscheibe (bzw. den auf der Halbleiterscheibe ausgebildeten integrier­ ten Schaltungen) kommenden resultierenden Ausgangssi­ gnale werden an das Halbleiterprüfsystem geleitet, wo sie mit SOLL-Werten verglichen werden, um festzustel­ len, ob die auf der Halbleiterscheibe angeordneten in­ tegrierten Schaltungen einwandfrei funktionieren.

Fig. 2 zeigt eine genauere Darstellung der Verbindung zwischen dem Prüfsystem und der Substrathaltevorrich­ tung. Der Prüfkopf 100 und die Substrathaltevorrichtung 400 sind über ein Schnittstellenelement 140 miteinander verbunden, das aus einem Performance-Board 120, bei­ spielsweise durch Koaxialkabel gebildeten Signalkabeln 124, und einer einen Pogo-Pin-Block 130 und Anschluß­ pins (Pogo-Pins) 141 umfassenden Pinblockstruktur be­ steht. Der Prüfkopf 100 umfaßt eine große Anzahl von gedruckten Leiterplatten 150, die der Anzahl der Prüfkanäle (Pins) des Halbleiterprüfsystems entspricht. Jede gedruckte Leiterplatte 150 weist ein Anschlußele­ ment 160 auf, das einen entsprechenden Kontaktanschluß 121 des Performance-Boards 120 aufnimmt.

Der Pogo-Pin-Block 130 ist an einer oberen Außenfläche eines (nicht dargestellten) Rahmens der Substrathalte­ vorrichtung 400 angebracht. Auf dem Pogo-Pin-Block 130 ist eine große Anzahl von Pogo-Pins 141 gehaltert, wo­ bei jeder Pogo-Pin 141 mit dem Performance-Board durch das Kabel 124 verbunden ist. Wie bereits bekannt ist, handelt es sich bei einem Pogo-Pin um einen Druckan­ schlußpin, der eine Feder enthält. Der Pogo-Pin-Block 130 dient zur präzisen Halterung der Pogo-Pins 141 re­ lativ zur Substrathaltevorrichtung 400.

In der Substrathaltevorrichtung 400 ist ein beispiels­ weise durch einen Halbleiterscheibenprüfling 300 gebil­ detes Halbleiterbauteil auf einer Einspannvorrichtung 180 gehaltert. Oberhalb des Halbleiterscheibenprüflings 300 befindet sich bei diesem Beispiel eine Nadelkarte 170. Die Nadelkarte 170 umfaßt eine große Anzahl von (beispielsweise als Vorsprünge oder Nadeln) ausge­ bildeten Prüfanschlußelementen 190, die mit Zielan­ schlüssen, beispielsweise Schaltungsanschlüssen oder Anschlußflecken der integrierten Schaltung des Halblei­ terschreibenprüflings 300 in Kontakt kommen.

Wird der Pogo-Pin-Block 130 gegen die Nadelkarte 170 gedrückt, so entsteht eine elektrische Verbindung zwi­ schen an der Oberfläche der Nadelkarte 170 angeordneten Anschlußflecken (Elektroden) und den Pogo-Pins 141. Da jeder Pogo-Pin 141 durch die in ihm enthaltene Feder eine Elastizität in Längsrichtung aufweist, lassen sich durch die Pogo-Pins Glättungsprobleme (Oberflächenunebenheiten) bei der Nadelkarte, den Rah­ men der Scheibenprüfvorrichtung oder ähnlichen Bautei­ len lösen. Die Pogo-Pins 141 sind zudem durch die Ko­ axialkabel 124 mit den Kontaktanschlüssen 121 des Per­ formance-Board 120 verbunden, wobei jeder Kontaktan­ schluß 121 des Performance-Board 120 wiederum mit der gedruckten Leiterplatte 150 des Prüfkopfes 100 verbun­ den ist. Außerdem sind die gedruckten Leiterplatten 150 durch ein mehrere hundert Innenkabel umfassendes Kabel 110 am Halbleiterprüfsystem angeschlossen.

Bei dieser Anordnung kommen die Prüfanschlußelemente 190 mit der Oberfläche (d. h. den Zielanschlüssen) der auf der Einspannvorrichtung 180 angeordneten Halblei­ terscheibe 300 in Kontakt, wobei sie Prüfsignale an die Halbleiterscheibe 300 weiterleiten und die resultieren­ den Ausgangssignale von der Scheibe 300 empfangen. Die resultierenden Ausgangssignale vom Halbleiterscheiben­ prüfling 300 werden mit den vom Halbleiterpüfsystem er­ zeugten SOLL-Werten verglichen, um zu bestimmen, ob die integrierten Schaltungschips der Halbleiterscheibe 300 einwandfrei arbeiten.

Die obige Beschreibung betrifft die grundlegende Ausge­ staltung der Verbindung zwischen dem Prüfkopf des Halb­ leiterprüfsystems und der Substrathaltevorrichtung. Im folgenden wird der Aufbau der den Pogo-Pin-Block 130 und die im Pogo-Pin-Block gehalterten Pogo-Pins 141 um­ fassenden Pinblockstruktur sowie der mit den Pogo-Pins zu verbindenden Nadelkarte 170 näher erläutert.

Fig. 3 zeigt eine Unteransicht der in Fig. 2 dargestell­ ten Nadelkarte 170. Bei diesem Beispiel weist die Na­ delkarte 170 einen Epoxidring auf, auf dem eine Viel­ zahl von als Nadeln bzw. Vorsprünge bezeichneten Prüf­ anschlußelementen 190 gehaltert ist. Wenn die die Halb­ leiterscheibe 300 halternde Einspannvorrichtung 180 in der Anordnung gemäß Fig. 2 nach oben bewegt wird, so kommen die Spitzen der Vorsprünge 190 in Kontakt mit den Anschlußflecken bzw. Wölbungen (d. h. den Zielan­ schlüssen) auf der Scheibe 300. Die Enden der Vor­ sprünge 190 sind mit (nicht dargestellten) in der Na­ delkarte 170 ausgebildeten Übertragungsleitungen ver­ bunden. Die Übertragungsleitungen sind wiederum an eine Vielzahl von (an der Oberfläche der Nadelkarte 170 an­ geordneten) Elektroden 197 angeschlossen, die zudem mit den in Fig. 2 dargestellten Pogo-Pins 141 in Kontakt stehen.

Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht der Pinblockstruk­ tur, die aus dem eine Vielzahl von Pogo-Pins gemäß Fig. 2 enthaltenden Pogo-Pin-Block 130 besteht. Der Pogo-Pin-Block 130 weist eine Vielzahl von Pogo-Löchern 131 auf, in denen Pogo-Pins 141 eingeschoben und gehal­ tert sind. Die einzelnen Pogo-Löcher 131 und Pogo-Pins 141 besitzen jeweils eine abgestufte Form, wodurch ein Pogo-Pin 141 nach dem Einschieben in einer festgelegten Tiefe im Pogo-Loch 131 arretiert wird. Die Pinblock­ struktur umfaßt weiterhin eine Pogo-Abdeckung 132 zum Verriegeln der Pogo-Pins 141 in den Pogo-Löchern 131.

Die Pogo-Pins 141 sind hierdurch in gleicher Höhe am Pogo-Pin-Block 130 ausgerichtet und können nicht aus den Pogo-Löchern 131 nach unten fallen.

Wie bereit erwähnt, kommen die Spitzen der Pogo-Pins 141 mit den Anschlußbuchsen (Anschlußflecken) 197 der Nadelkarte 170 in Kontakt, wenn der Pogo-Pin-Block 130 an der Substrathaltevorrichtung 400 angebracht wird. Die anderen Enden der Pogo-Pins 141 sind mit den bei­ spielsweise durch Koaxialkabel gebildeten Kabeln 124 verbunden, die wiederum an die Kontaktanschlüsse 121 des Performance-Board 120 angeschlossen sind.

Für eine tatsächliche Halbleiterbauteilprüfung müssen am Pogo-Pin-Block 130 entsprechende Pogo-Pins in großer Anzahl, beispielsweise mehrere hundert Pogo-Pins, mit geringem Abstand und hoher Positioniergenauigkeit ange­ ordnet sein. Die durch die Pogo-Löcher 131 des Pogo- Pin-Blocks 130 gehalterten Pogo-Pins 141 sind so ausge­ richtet, daß sie sich genau an festgelegten Anschlußpo­ sitionen relativ zu den Anschlußflecken 197 der Nadel­ karte 170 befinden.

Bei der beschriebenen Pinblockstruktur kann es vorkom­ men, daß ein Pogo-Pin gegen einen anderen Pogo-Pin aus­ getauscht oder an eine andere Stelle des Pogo-Pin- Blocks versetzt werden muß. Wenn beispielsweise eine Halbleiterscheibe mit einer anderen Zielanschlußanord­ nung geprüft werden soll, so muß die Nadelkarte 170 durch eine andere, neue Nadelkarte ersetzt werden, auf der die Prüfanschlußelemente 190 in entsprechender Weise angeordnet sind. Die Anordnung der Anschlußbuch­ sen der die entsprechenden Prüfanschlußelemente aufwei­ senden neuen Nadelkarte entspricht in ihrer Signalver­ teilung manchmal nicht derjenigen der vorherigen Nadel­ karte. In einem solche Fall muß die Anordnung der im Pogo-Pin-Block 130 gehalterten Pogo-Pins entsprechend der geänderten Anordnung der Anschlußbuchsen der neuen Nadelkarte verändert werden.

Außerdem ist ein Ersatz bzw. eine Umordnung der Pogo- Pins beispielsweise auch bei einem Fehler in der Ver­ drahtung der die Kontaktanschlüsse des Performance- Board 120 mit den Pogo-Pins 141 verbindenden Koaxialka­ bel nötig. In einem solchen Fall müssen die entspre­ chenden, in den Pogo-Löchern 131 des Pogo-Pin-Blocks 130 befindlichen Pogo-Pins 141 entnommen und in andere Pogo-Löcher eingesteckt werden, um den Verdrahtungsfeh­ ler zu korrigieren. Da es sich bei den Pogo-Pins außer­ dem um mechanische Bauteile handelt, kann es auch vor­ kommen, daß defekte oder beschädigte Pins ersetzt wer­ den müssen.

Unter diesen Umständen müssen zur Neuanordnung der im Pogo-Pin-Block 130 gehalterten Pogo-Pins 141 die Löt­ verbindungen der Koaxialkabel 124 gelöst und diese Ka­ bel mit entsprechenden anderen Stellen des Performance- Board 120 verbunden werden. Da allerdings das Lösen der Lötverbindungen der Kabel und das neuerliche Anlöten der Kabel auf sehr kleinem Raum komplizierte manuelle Tätigkeiten beeinhaltet, kann ein solches Vorgehen die Zuverlässigkeit des gesamten Halbleiterprüfsystems be­ einträchtigen. Zudem muß dabei die Anordnung aus Pogo- Pins 141 und mit den Pogo-Pins 141 verbundenen Koaxial­ kabeln 124 aus dem Pogo-Pin-Block 130 entnommen werden, wobei es zu einer Beschädigung der Pogo-Pins 141 kommen kann.

Aufgrund der beim Austausch von Pogo-Pins 141 notwendi­ gen zeitaufwendigen und unzuverlässigen Vorgehensweise beim Stand der Technik stellt ein Ersetzen bzw. Umord­ nen von Pogo-Pins 141 im Pogo-Pin-Block bisher ein un­ gelöstes aufwendiges und schwieriges Problem dar.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, dieses Problem zu lösen, wobei erfindungsgemäß eine Pinblockstruktur vorgesehen wird, die ein einfa­ ches Ersetzen bzw. Umordnen der Pogo-Pins ermöglicht.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Pinblockstruktur zu beschreiben, die ein Ersetzen oder Umordnen der mit Signalkabeln verbundenen Pogo- Pins erlaubt, ohne daß dabei die Signalkabel abgeklemmt werden müßten.

Schließlich ist es auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pinblockstruktur zu beschreiben, die ein schnelles Montieren und Demontieren von mit Signal­ kabeln verbundenen Pogo-Pins ohne Abklemmung der Si­ gnalkabel erlaubt, ohne daß es dabei zu einer Beein­ trächtigung der Zuverlässigkeit der Struktur kommt.

Die genannten Aufgaben der vorliegenden Erfindung wer­ den durch eine Pinblockstruktur zur Halterung von Pogo- Pins gelöst, die die folgenden Bestandteile enthält: einen Pogo-Pin-Block mit einer Vielzahl von Pogo-Lö­ chern, in die die Pogo-Pins eingeschoben werden, je­ weils ein im Pogo-Pin-Block für eine bestimmte Anzahl von Pogo-Löchern vorgesehenes Verbindungsloch, das so angeordnet ist, daß sich die Pogo-Pins einen durch das Verbindungsloch geschaffenen gemeinsamen Bereich tei­ len, sowie eine Pogo-Abdeckung zur Verriegelung der Pogo-Pins in den festgelegten Pogo-Löchern. Die Pogo- Löcher des Pogo-Pin-Blocks sind derart gestaltet, daß die eingeschobenen Pogo-Pins darin in präziser Ausrich­ tung relativ zu einem Halbleiterprüfsystem eingepaßt sind, während das Verbindungsloch derart gestaltet ist, daß die Pogo-Pins und die mit den Pogo-Pins verbundenen Kabel den durch die Pogo-Löcher und die Verbindungslö­ cher gebildeten Innenbereich frei passieren können.

Bei der erfindungsgemäßen Pinblockstruktur läßt sich jeder mit einem Kabel verbundene Pogo-Pin aus seinem Pogo-Loch entfernen, ohne daß hierfür das Kabel abge­ klemmt werden müßte, und durch die von den Pogo-Löchern und den Verbindungslöchern geschaffenen Bereiche in ein anderes Pogo-Loch einschieben. Danach werden die auf diese Weise ersetzten bzw. in neuen Pogo-Löchern ange­ ordneten Pogo-Pins durch Anbringung der Pogo-Abdeckung am Pogo-Pin-Block verriegelt. Durch dieses Vorgehen lassen sich die Pogo-Pins zur Korrektur von Verdrah­ tungsfehlern bzw. zur Neugestaltung der Pogo-Pin-Anord­ nung etc. problemlos in andere Pogo-Löcher versetzen. Die erfindungsgemäße Pinblockstruktur ermöglicht eine schnelle Montage bzw. Demontage von mit Signalkabeln verbundenen Pogo-Pins, ohne daß die Signalkabel abge­ klemmt werden müßten, wobei die Zuverlässigkeit der Struktur nicht beeinträchtigt wird.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Be­ zugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Schemadarstellung der strukturel­ len Beziehung zwischen einer Sub­ strathaltevorrichtung und einem mit einem Prüfkopf versehenen Halbleiter­ prüfsystem;

Fig. 2 eine detaillierte Schemadarstellung eines Beispiels einer Struktur zur Verbindung des Prüfkopfs des Halblei­ terprüfsystems mit der Substrathalte­ vorrichtung durch ein Schnittstellen­ bauteil;

Fig. 3 eine Unteransicht eines Beispiels der mit einem Epoxidring zur Halterung ei­ ner Vielzahl von Prüfanschlußelementen versehenen Nadelkarte gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht des Aufbaus eines herkömmlichen Pogo-Pin-Blocks, in dessen Pogo-Löcher Pogo-Pins einge­ schoben sind;

Fig. 5 eine Perspektivansicht einer Pinblock­ struktur gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei in die Pogo-Löcher der Struktur Pogo-Pins eingeschoben sind;

Fig. 6 eine Unteransicht des Pogo-Pin-Blocks gemäß dem Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung beim Ersatz bzw. der Positionsänderung der Pogo-Pins;

Fig. 7 eine Unteransicht der Pogo-Abdeckung, die zusammen mit dem Pogo-Pin-Block gemäß Fig. 6 bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommt;

Fig. 8A eine Perspektivansicht eines Beispiels für eine tatsächliche Ausführung des Pogo-Pin-Blocks gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei im Block keine Pogo- Pins angeordnet sind;

Fig. 8B eine Aufsicht auf den Pogo-Pin-Block gemäß Fig. 8A;

Fig. 9A eine Perspektivansicht eines Beispiels für eine tatsächliche Ausführung der zusammen mit dem Pogo-Pin-Block gemäß Fig. 8 eingesetzten Pogo-Abdeckung; und

Fig. 9B eine Aufsicht auf die Pogo-Abdeckung gemäß Fig. 9A.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nä­ her erläutert. Fig. 5 zeigt eine Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Pinblockstruktur, die einen Pogo-Pin- Block 13, einen Pogo-Pin 11 und eine Pogo-Abdeckung 16 umfaßt. Bei einer tatsächlichen Ausführung ist eine große Anzahl von Pogo-Pins im Pogo-Pin-Block 13 ange­ ordnet. Fig. 5 zeigt zudem auch ein mit einem (nicht dargestellten) Prüfkopf des Halbleiterprüfsystems ver­ bundenes Performance-Board 12 sowie eine mit Anschluß­ flecken 19 versehene Nadelkarte 14. Die Nadelkarte 14 besitzt an ihrer Unterseite Anschlußelemente, bei­ spielsweise in Form von Anschlußnadeln, die einen elek­ trischen Kontakt mit dem zu prüfenden Halbleiterbauteil herstellen, was jedoch in der Zeichnung nicht darge­ stellt ist. Die Pinblockstruktur ist zwischen dem Per­ formance-Board 12 und der Nadelkarte 14 angeordnet.

Zur Herstellung eines Kontakts mit den Anschlußflecken 19 der Nadelkarte 14 sind in Pogo-Löcher 17 im Pogo- Pin-Block 13 Pogo-Pins 11 vertikal eingeschoben. Das Pogo-Loch 17 weist in seinem Innern eine (als Anschlag dienende) stufenartige Form auf, wie sich dies Fig. 4 entnehmen läßt, wodurch der Pogo-Pin 11 in einer be­ stimmten Tiefe im Pogo-Loch gehalten wird, wenn der Vorsprung des Pogo-Pins 11 mit dem Anschlag in Eingriff kommt. Wie sich Fig. 5 entnehmen läßt, sind mit den Pogo-Pins 11 Kabel 15 verbunden, deren andere Enden beispielsweise am Performance-Board 12 angeschlossen sind. Als Kabel 15 dient zur Signalübertragung übli­ cherweise ein Koaxialkabel mit einer bestimmten charak­ teristischen Impedanz.

Wenn das Performance-Board 12, die Pinblockstruktur und die Nadelkarte 14 in geeigneter Weise am Prüfkopf und der Substrathaltevorrichtung gemäß Fig. 2 gehaltert sind, wird eine elektrische Verbindung hergestellt, wo­ bei die Spitzen der Pogo-Pins 11 mit den auf der Nadel­ karte 14 angeordneten Anschlußflecken 19 in Kontakt kommen. Wenn sich nun die das Halbleiterbauteil hal­ ternde Einspannvorrichtung in Fig. 2 nach oben bewegt, entsteht eine elektrische Verbindung zwischen dem Prüf­ kopf der Halbleiterprüfvorrichtung und dem Halbleiter­ bauteilprüfling.

Fig. 6 zeigt eine Unteransicht des Pogo-Pin-Blocks 13, die zur Erläuterung der Wirkung der vorliegenden Erfin­ dung beim Ersetzen bzw. Umordnen der Pogo-Pins 11 dient. Die Unteransicht gemäß Fig. 7 verdeutlicht die Beziehung zwischen den Pogo-Löchern 17 und der zur Hal­ terung der Pogo-Pins 11 in den Pogo-Löchern des Pogo- Pin-Blocks 13 dienenden Pogo-Abdeckung 16.

Wie sich Fig. 6 entnehmen läßt, ist üblicherweise für mehrere Pogo-Löcher 17 ein als Verbindungsloch 18 die­ nendes gemeinsames Loch vorgesehen. Bei diesem Beispiel teilen sich vier Pogo-Löcher 17 dasselbe Verbindungs­ loch 18, das in der Mitte der vier Pogo-Löcher 17 aus­ gebildet ist. Natürlich kann im Rahmen der Erfindung auch eine Kombination aus nur einem Pogo-Loch 17 und einem Verbindungsloch 18 vorgesehen sein, wobei sich allerdings vorzugsweise wenigstens zwei Pogo-Löcher 17 ein Verbindungsloch 18 teilen. Das Verbindungsloch 18 weist einen größeren Durchmesser als die einzelnen Pogo-Löcher 17 auf, so daß der Pogo-Pin 11 das Verbin­ dungsloch passieren kann. Insbesondere ist der Durch­ messer des Innenbereichs des Verbindungslochs 18 auch dann größer als der größte Durchmesser (Vorsprung) ei­ nes Pogo-Pins 11, wenn in den Pogo-Löchern 17 Pogo-Pins 11 gehaltert sind.

Beim Beispiel gemäß Fig. 6 sind an den vier Ecken eines durch eine gestrichelte Linie angedeuteten imaginären Quadrat vier Pogo-Löcher 17 derart angeordnet, daß der Mittelpunkt jedes Pogo-Lochs 17 auf einer Ecke des Vierecks positioniert ist. In der Mitte ist ein relativ großes Verbindungsloch 18 so ausgebildet, daß jedes Pogo-Loch 17 durch das Verbindungsloch 18 mit anderen Pogo-Löchern 17 in Verbindung steht.

Wenn die Pogo-Pins 11 am Pogo-Pin-Block 13 befestigt werden sollen, so wird die Pogo-Abdeckung 16 am Pogo- Pin-Block mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Befe­ stigungsmittels, etwa einer Schraube, angebracht. Die Pogo-Abdeckung 16 weist eine Vielzahl von Abdeckungslö­ chern 20 auf, wie sich dies Fig. 7 entnehmen läßt, die präzise derart angeordnet sind, daß sie mit den im Pogo-Pin-Block 13 vorgesehenen Pogo-Löchern 17 fluch­ ten. Der Durchmesser eines Abdeckungslochs 20 ist ge­ ringfügig größer als der eines Pogo-Pins 11, wodurch der Pogo-Pin 11 im Pogo-Loch 17 arretiert wird. Somit lassen sich die Pogo-Pins 11 durch die Anbringung der Pogo-Abdeckung 16 am Pogo-Pin-Block 13 an der Pinblock­ struktur befestigen.

Wenn die Pogo-Pins 11 an der Pinblockstruktur befestigt sind, durchdringen die oberen Enden der Pogo-Pins 11 die Pogo-Löcher 17 und die zugehörigen Abdeckungslöcher 20 und kommen mit den auf der Nadelkarte 14 angeordne­ ten Anschlußflecken 19 in Kontakt. Die Lage und der Ab­ stand der Pogo-Löcher 17 und der Abdeckungslöcher 20 sind genau so gewählt, daß die Pogo-Pins 11 präzise mit den entsprechenden Anschlußflecken 19 der Nadelkarte 14 in Eingriff kommen. In diesem Zustand werden Prüfsi­ gnale vom Halbleiterprüfsystem durch die Pogo-Pins 11 und die Kabel 15 an den Halbleiterscheibenprüfling ge­ leitet und die durch die Pogo-Pins 11 und die Kabel 15 zurückgeleiteten Antwortsignale durch das Halbleiter­ prüfsystem bewertet.

Wie sich der obigen Beschreibung zum Stand der Technik entnehmen läßt, kommt es vor, daß Pogo-Pins 11 gegen andere Pogo-Pins ausgetauscht oder an andere Stellen des Pogo-Pin-Blocks 13 versetzt werden müssen. In einem solchen Fall lassen sich die Pogo-Pins 11 gemäß der vorliegenden Erfindung problemlos vom Pogo-Pin-Block 13 abnehmen und an eine andere Stelle im Pogo-Pin-Block 13 versetzen. Ein solches Auswechseln bzw. Umordnen wird dabei in der im folgenden beschriebenen Weise durchge­ führt.

Zuerst wird die Pogo-Abdeckung 16 vom Pogo-Pin-Block 13 entfernt. Danach wird der gewünschte Pogo-Pin 11 aus dem Pogo-Loch 17 des Pogo-Blocks 13 herausgezogen. Da der Durchmesser des Pogo-Lochs 17 größer gewählt ist, als der Durchmesser des Verbindungskabels, läßt sich der mit dem Kabel 15 verbundene Pogo-Pin 11 problemlos aus dem Pogo-Loch 17 lösen.

Danach werden die aus den Pogo-Löchern 17 entnommenen Pogo-Pins 11 zum mit anderen Pogo-Löchern verbundenen Verbindungsloch 18 verschoben. Wenn zwei sich dasselbe Verbindungsloch 18 teilende Pogo-Pins 11 gegeneinander ausgewechselt werden sollen, so tauschen diese ihre je­ weilige Position und werden sodann in die gewünschten Pogo-Löcher 17 eingeschoben, wie dies in Fig. 6 durch den Pfeil (A) angedeutet ist. Wenn der Pogo-Pin 11 in eines der zum selben Verbindungsloch 18 gehörenden Pogo-Löcher versetzt werden soll, kann er zur neuen Po­ sition verschoben und in das gewünschte Pogo-Loch 17 eingesteckt werden, wie dies durch den Pfeil (B) ange­ deutet ist.

Falls der Pogo-Pin 11 zu einer anderen Gruppe von Pogo- Löchern 17 versetzt werden soll, so wird er vom Pogo- Pin-Block 13 entfernt und in das Verbindungsloch 18 der anderen Gruppe von Pogo-Löchern 17 eingesteckt. Danach wird der Pogo-Pin 11 an die Position geschoben, an der sich das gewünschte Pogo-Loch 17 befindet, und in die­ ses eingesteckt.

Wenn die Pogo-Pins 11 in die neuen Pogo-Löcher 17 ein­ geschoben wurden, so wird die mit entsprechenden Abdec­ kungslöchern 20 versehene Pogo-Abdeckung 16 gemäß Fig. 7 am Pogo-Pin-Block 13 wieder derart befestigt, daß die Pogo-Pins 11 fest in der neuen Position im Pogo-Pin- Block 13 gehaltert werden. Wie bereits erwähnt, ist der Durchmesser der Abdeckungslöcher 20 geringfügig größer als der der Pogo-Pins 11, so daß die Pogo-Pins 11 am Pogo-Pin-Block 13 in den gewünschten Pogo-Löchern 17 gehaltert werden.

Fig. 8A zeigt eine Perspektivansicht eines Beispiels für eine tatsächliche Ausführung des Pogo-Pin-Blocks gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei im Block keine Pogo- Pins angeordnet sind, während Fig. 8B eine Aufsicht auf den Pogo-Pin-Block 13 gemäß Fig. 8A darstellt. In ent­ sprechender Weise handelt es sich bei Fig. 9A um eine Perspektivansicht eines Beispiels für eine tatsächliche Ausführung der in Verbindung mit dem Pogo-Pin-Block ge­ mäß Fig. 8 verwendeten Pogo-Abdeckung 16, während Fig. 9B eine Aufsicht auf die Pogo-Abdeckung 16 gemäß Fig. 9A zeigt. Wenn die Pogo-Abdeckung 16 am Pogo-Pin-Block 13 befestigt ist, so sind die in den Pogo-Löchern 17 ein­ geschobenen Pogo-Pins genau an ihren festgelegten Posi­ tionen im Pogo-Pin-Block 13 gehaltert.

In den Fig. 8A und 8B sowie 9A und 9B ist eine große An­ zahl von Pogo-Löchern 17 am Pogo-Pin-Block 13 vorgese­ hen, wobei sich eine Gruppe von zwei, drei oder vier Pogo-Löchern 17 jeweils ein gemeinsames Verbindungsloch 18 teilt. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann aller­ dings auch eine Blockstruktur vorgesehen werden, die nur ein Pogo-Loch aufweist. Die Anordnung der Pogo-Lö­ cher in den Fig. 8A und 8B sowie 9A und 9B entspricht derjenigen der Anschlußflecken der üblicherweise für den Anschluß mit der Oberfläche der Halbleiterscheibe eingesetzten herkömmlichen Nadelkarte. Die Anordnung der in die Pogo-Löcher 17 eingeschobenen Pogo-Pins 11 läßt sich auf einfache Weise durch das oben beschrie­ bene Vorgehen verändern. Somit läßt sich eine Verände­ rung der Pogo-Pin-Anordnung entsprechend der Anordnung einer neuen Nadelkarte bzw. eine Korrektur der Pogo-An­ ordnung erzielen, ohne daß die Signalkabel vom Pogo-Pin entfernt werden müßten.

Bei der erfindungsgemäßen Pinblockstruktur ist es mög­ lich, die einzelnen mit Kabeln verbundenen Pogo-Pins aus den Pogo-Löchern zu entfernen, ohne die Kabel abzu­ klemmen, und die Pogo-Pins durch den durch die Pogo-Lö­ cher und die Verbindungslöcher geschaffenen Bereich in andere Pogo-Löcher zu verschieben. Danach werden die so ersetzten bzw. umgeordneten Pogo-Pins in den Pogo-Lö­ chern durch Anbringung der Pogo-Abdeckung am Pogo-Pin- Block verriegelt. Die Pogo-Pins können somit auf einfa­ che Weise in andere Pogo-Löcher versetzt werden, um einen Verdrahtungsfehler zu korrigieren bzw. die Pogo- Pin-Anordnung zu verändern usw. Durch die Pinblock­ struktur gemäß der vorliegenden Erfindung ist es ohne ein Abklemmen der Signalkabel möglich, mit Signalkabeln verbundene Pogo-Pins in kurzer Zeit zu montieren bzw. demontieren, ohne daß dabei die Zuverlässigkeit der Struktur beeinträchtigt wird. 11 Pogo-Pin
12 Performance-Board
13 Pogo-Pin-Block
14 Nadelkarte
15 Kabel
16 Pogo-Abdeckung
17 Pogo-Loch
18 Verbindungsloch
19 Anschlußfleck
20 Abdeckungsloch
100 Prüfkopf
110 Kabelbündel
120 Performance-Board
121 Kontaktanschluß
124 Signalkabel
130 Pogo-Pin-Block
131 Pogo-Loch
132 Pogo-Abdeckung
140 Schnittstellenelement
141 Anschlußpins/Pogo-Pins
150 gedruckte Leiterplatte
160 Anschlußelement
170 Nadelkarte
180 Einspannvorrichtung
190 Prüfanschlußelement
197 Elektrode/Anschlußbuchse
400 Substrathaltevorrichtung

Claims (3)

1. Pinblockstruktur zur Aufnahme und Halterung einer Vielzahl von Pogo-Pins, enthaltend

• - einen Pogo-Pin-Block mit einer Vielzahl von Pogo-Löchern, in die Pogo-Pins eingeschoben wer­ den, wobei jeder Pogo-Pin mit einem Signalkabel verbunden ist;
• - ein im Pogo-Pin-Block für eine bestimmte Anzahl von Pogo-Löchern vorgesehenes Verbindungsloch, das so angeordnet ist, daß sich die Pogo-Pins einen durch das Verbindungsloch geschaffenen ge­ meinsamen Bereich teilen; und
• - eine Pogo-Abdeckung zur Verriegelung der Pogo- Pins in jeweils festgelegten Pogo-Löchern;
• - wobei die Pogo-Löcher des Pogo-Pin-Blocks derart gestaltet sind, daß die eingeschobenen Pogo-Pins darin in präziser Ausrichtung relativ zu einem Halbleiterprüfsystem eingepaßt sind, und wobei das Verbindungsloch derart gestaltet ist, daß die Pogo-Pins und die mit den Pogo-Pins verbun­ denen Kabel den durch die Pogo-Löcher und die Verbindungslöcher gebildeten Innenbereich frei passieren können.

2. Pinblockstruktur nach Anspruch 1, wobei sich der je­ weilige Mittelpunkt von vier Pogo-Löchern jeweils an einer von vier Ecken eines imaginären Vierecks be­ findet, während das Verbindungsloch in der Mitte des Vierecks vorgesehen ist, so daß der von jedem ein­ zelnen der vier Pogo-Löcher gebildete Bereich mit den durch die anderen Pogo-Löcher gebildeten Berei­ chen über den durch das Verbindungsloch gebildeten Bereich verbunden ist.

3. Pogo-Block zur Halterung von Pogo-Pins nach Anspruch 1, wobei ein durch das Verbindungsloch gebildeter Innenbereich größer ist, als der maximale Durchmes­ ser eines Pogo-Pins bzw. eines mit einem Pogo-Pin verbundenen Signalkabels.