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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine auf einem Prüfkopf montierte Schnittstellenvorrichtung zum
Prüfen
von Integrierter-Schaltkreis-Halbleiter-Bauelementen oder anderen
verschiedensten elektronischen Bauelementen (im folgenden typischerweise
auch als "IC-Bauelemente" bezeichnet) und
Einrichten von elektrischen Verbindungen zwischen den IC-Bauelementen
und dem Prüfkopf.
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Technischer Hintergrund
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Im
Herstellungsprozeß von
Integrierter-Schaltkreis-Halbleiter-Bauelementen und anderen verschiedensten
elektronischen Bauelementen wird eine Prüfvorrichtung für elektronische
Bauelemente verwendet, um Leistungen und Funktionen von IC-Bauelementen
in dem auf einem Wafer gebildeten Zustand oder in einem Zustand
mit Gehäuse zu
prüfen.
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Diese
Prüfvorrichtung
für elektronische
Bauelemente verwendet eine Handhabungseinrichtung oder eine Sondierungseinrichtung,
um IC-Bauelemente elektrisch mit einem Prüfkopf zu verbinden, und verwendet
eine Prüfeinrichtung,
um Prüfungen an
ihnen auszuführen.
Der Prüfkopf
ist oben mit einem HiFix (High Fidelity Tester Access Fixture, Prüfeinrichtungszugangsbefestigung
mit hoher Wiedergabetreue) oder einer Waferhauptkarte (engl.: "wafer mother board)
(Schnittstellenvorrichtung) versehen, um elektrische Verbindungen
zwischen den IC-Bauelementen und dem Prüfkopf einzurichten.
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Ein
konventioneller HiFix 5',
wie er in 12 gezeigt ist, ist an seinem
obersten Abschnitt mit Sockelkarten 65 versehen, auf welchen
Sockel 66 montiert sind, die eine große Anzahl von Kontaktstiften haben,
die Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse
von IC-Bauelementen elektrisch kontaktieren, und ist an seinem untersten
Abschnitt mit einer Verbindungskarte (engl.: "interconnection board") 53' versehen, die
durch elektrische Kabel 54 elektrisch mit den Sockelkarten 65 verbunden
ist. An die Verbindungskarte 6' sind die Enden der elektrischen
Kabel 7 direkt angelötet.
Der HiFix 5' ist
durch diese Verbindungskarte 53' elektrisch mit dem Prüfkopf 4 verbunden.
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Um
die Prüfungen
zu rationalisieren, ist ein HiFix mit einer großen Anzahl von (beispielsweise 32,
64 oder 128) Sockeln versehen. Außerdem sind mehrere elektrische
Kabel aus jedem Sockel herausgeführt.
Aus diesem Grund müssen
beim Herstellen eines HiFix mehrere tausend elektrische Kabel an
die Verbindungskarte angelötet
werden. Dies verbraucht enorme Arbeitskraft und erfordert erfahrene
Arbeiter, und ist daher zu einem Grund für höhere Kosten bei einem HiFix
geworden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, eine Schnittstellenvorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, die einfach herzustellen ist.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Schnittstellenvorrichtung zur Verfügung gestellt, die an einem
Prüfkopf
montiert ist, zum Prüfen
eines zu prüfenden Bauelements
und Einrichten einer elektrischen Verbindung zwischen dem zu prüfenden Bauelement und
dem Prüfkopf,
wobei die Schnittstellenvorrichtung aufweist: ein elektrisches Kabel,
das ein Ende hat, welches elektrisch mit einer Meßkarte verbunden
ist, die das zu prüfende
Bauelement elektrisch kontaktiert, einen bauelementseitigen Verbinder,
der an das andere Ende des elektrischen Kabels angeschlossen ist,
und einen Zwischenverbinder, der einen an dem Prüfkopf vorgesehenen prüfkopfseitigen Verbinder
elektrisch mit dem bauelementseitigen Verbinder verbindet, und wobei
an dem Zwischenverbinder ein Verbinderkörper an der Schnittstellenvorrichtung
an einer Position vorgesehen ist, die an den Prüfkopf angrenzt, ein erster
Verbindungsteil an dem Verbinderkörper vorgesehen ist, mit dem
der bauelementseitige Verbinder lösbar verbunden ist, und ein zweiter
Verbindungsteil an dem Verbinderkörper vorgesehen ist, mit dem
der prüfkopfseitige
Verbinder lösbar
verbunden ist (siehe Anspruch 1).
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird ein Zwischenverbinder anstelle einer
konventionellen Verbindungskarte eingesetzt, also entfällt die
Lötarbeit der
Enden der elektrischen Kabel, also kann die Schnittstellenvorrichtung
einfach hergestellt werden. Aufgrunddessen kann der Arbeitsaufwand
bei der Herstellung verringert werden, und es werden keine speziell
ausgebildeten Arbeiter für
die Arbeit benötigt,
also können
die Kosten der Schnittstellenvorrichtung verringert werden.
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Obwohl
es bei der Erfindung nicht besonders darauf beschränkt ist,
hat der Zwischenverbinder vorzugsweise mehrere der ersten Verbindungssteile
und hat mehrere der zweiten Verbindungssteile (siehe Anspruch 2).
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Obwohl
es bei der Erfindung nicht besonders darauf beschränkt ist,
weist vorzugsweise die Schnittstellenvorrichtung mehrere der Zwischenverbinder
auf (siehe Anspruch 3).
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Obwohl
es bei der Erfindung nicht besonders darauf beschränkt ist,
hat vorzugsweise der Zwischenverbinder einen Positionierungsstift,
der in Richtung auf den prüfkopfseitigen
Verbinder vorsteht, und der prüfkopfseitige
Verbinder hat ein Positionierungsloch, das dem Positionierungsstift
gegenüberliegt
(siehe Anspruch 4).
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Obwohl
es bei der Erfindung nicht besonders darauf beschränkt ist,
ist vorzugsweise das zu prüfende
Bauelement ein Halbleiterbauelement im Gehäuse, und die Meßkarte ist
eine Sockelkarte, auf der ein Sockel montiert ist, der das Halbleiterbauelement elektrisch
kontaktiert (siehe Anspruch 5).
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Obwohl
es bei der Erfindung nicht besonders darauf beschränkt ist,
ist vorzugsweise das zu prüfende
Bauelement ein Halbleiterbauelement, welches auf einem Wafer gebildet
ist, und die Meßkarte ist
eine Prüfkarte,
auf der Prüfnadeln,
die das Halbleiterbauelement elektrisch kontaktieren, montiert sind (siehe
Anspruch 6).
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Um
das obige Ziel zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Prüfvorrichtung
für elektronische
Bauelemente zum Prüfen
eines zu prüfenden
Bauelements zur Verfügung
gestellt, wobei die Prüfvorrichtung
für elektronische
Bauelemente aufweist: einen Prüfkopf,
der zum Zeitpunkt einer Prüfung
elektrisch mit dem zu prüfenden
Bauelement verbunden ist, und die Schnittstellenvorrichtung gemäß einer
der obigen Darlegungen, die an dem Prüfkopf montiert ist und elektrische
Verbindungen zwischen dem zu prüfenden
Bauelement und dem Prüfkopf
einrichtet (siehe Anspruch 7).
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine gesamte Prüfvorrichtung
für elektronische
Bauelemente gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie II-II aus 1.
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3 ist
eine Rückansicht
der in 1 gezeigten Prüfvorrichtung
für elektronische
Bauelemente.
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4 ist
eine Querschnittsansicht, die einen HiFix und einen Prüfkopf gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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5 ist
eine Draufsicht eines HiFix gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, betrachtet von der Unterseite.
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6 ist
eine Querschnittsansicht, die einen bauelementseitigen Verbinder,
einen Zwischenverbinder und einen prüfkopfseitigen Verbinder in
der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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7 ist
eine Draufsicht von oben, die einen Zwischenverbinder in der ersten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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8 ist
eine perspektivische Teilansicht eines bauelementseitigen Verbinders,
eines Zwischenverbinders und eines prüfkopfseitigen Verbinders in der
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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9 ist
eine Querschnittsansicht, die einen HiFix und einen Prüfkopf gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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10 ist
eine Querschnittsansicht, die einen HiFix und einen Prüfkopf gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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11 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Waferhauptkarte und einen Prüfkopf gemäß einer vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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12 ist
eine Querschnittsansicht, die einen konventionellen HiFix und einen
Prüfkopf
zeigt.
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Beste Form, um die Erfindung auszuführen
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Weiter
unten werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung basierend auf den Zeichnungen erläutert werden.
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Erste Ausführungsform
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine vollständige Prüfvorrichtung für elektronische Bauelemente
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, 2 ist eine schematische Querschnittsansicht
entlang der Linie II-II aus 1, und 3 ist eine
Rückansicht
der in 1 gezeigten Prüfvorrichtung
für elektronische
Bauelemente. Zunächst
wird der Gesamtaufbau einer Prüfvorrichtung
für elektronische
Bauelemente gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
kurz unter Bezugnahme auf 1 bis 3 erläutert werden.
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Die
Prüfvorrichtung 1 für elektronische
Bauelemente gemäß der vorliegenden
Ausführungsform weist,
wie in 1 und 2 gezeigt, auf: eine Handhabungseinrichtung 10 zum
Handhaben von zu prüfenden
IC-Bauelementen, einen Prüfkopf 4,
mit dem zu prüfende
IC-Bauelemente elektrisch verbunden werden, und eine Prüfeinrichtung 3 zum
Senden von Prüfsignalen
an diesen Prüfkopf 4,
um Prüfungen an
den zu prüfenden
IC-Bauelementen auszuführen.
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Die
Handhabungseinrichtung 10 ist eine Vorrichtung, um dem
Prüfkopf 4 IC-Bauelemente in den Zustand
zuzuführen,
bei dem die zu prüfenden IC-Bauelemente
thermischer Belastung durch hohe Temperatur oder niedrige Tem peratur
ausgesetzt sind, und um die IC-Bauelemente basierend auf den Prüfergebnissen
zu klassifizieren, nachdem die Prüfungen abgeschlossen sind,
und weist eine Speichereinheit 200, eine Ladeeinheit 300,
eine Kammereinheit 100 und eine Entladeeinheit 400 auf.
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Kundentablare,
die eine große
Anzahl von zu prüfenden
IC-Bauelementen halten, werden in der Speichereinheit 200 gespeichert.
In der Ladeeinheit 300 werden IC-Bauelemente vor der Prüfung (engl.: "pre-test IC devices") von einem solchen
Kundentablar auf ein Prüfungstablar
(ein Tablar, das innerhalb der Handhabungseinrichtung 10 umläuft) umgeladen,
und dann wird das Prüfungstablar
in die Kammereinheit 100 befördert. In der Kammereinheit 100 wird
auf die IC-Bauelemente eine vorbestimmte thermische Belastung ausgeübt, dann
werden die IC-Bauelemente gegen den Prüfkopf 4 in dem auf dem
Prüfungstablar
getragenen Zustand gedrückt, die
IC-Bauelemente werden elektrisch in Kontakt mit den Sockeln 66 gebracht,
und die IC-Bauelemente werden geprüft. Die IC-Bauelemente nach
der Prüfung
(engl.: "posttest
IC devices") werden
von der Kammereinheit 100 zu einer Entladeeinheit 400 befördert und
werden gemäß den Prüfungsergebnissen auf
Kundentablare umgeladen.
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Die
Speichereinheit 200 ist versehen mit Lagerern 201 für ICs vor
der Prüfung
zum Speichern von Kundentablaren, die sich vor der Prüfung befindende
IC-Bauelemente halten, und mit Lagerern 202 für ICs nach
der Prüfung,
die Kundentablare speichern, welche IC-Bauelemente halten, die gemäß den Prüfungsergebnissen
klassifiziert sind.
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Die
Lagerer 201 für
ICs vor der Prüfung
und die Lagerer 202 für
ICs nach der Prüfung
haben Tablarträgerrahmen 203 und
Aufzüge 204,
die in der Lage sind, in den Tablarträgerrahmen 203 aufzusteigen
und abzusteigen. Die Tablarträgerrahmen 203 tragen
mehrere nicht gezeigte, gemeinsam aufgestapelte Kundentablare. Diese
Kundentablare sind in der Lage, sich mittels der Aufzüge 204 nach
oben und unten zu bewegen.
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Die
Lagerer 201 für
ICs vor der Prüfung
halten Stapel von Kundentablaren, welche IC-Bauelemente vor der
Prüfung
halten. Im Gegensatz dazu halten die Lagerer 202 für ICs nach
der Prüfung
Stapel von Kundentablaren, welche IC- Bauelemente nach der Prüfung halten,
die gemäß den Prüfungsergebnissen
gespeichert sind.
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Die
in den Lagerern 201 für
ICs vor der Prüfung
gespeicherten Kundentablare werden in die Ladeeinheit 300 transportiert.
In dieser Ladeeinheit 300 werden IC-Bauelemente vor der
Prüfung
von den Kundentablaren auf Prüfungstablare
umgeladen.
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Die
Ladeeinheit 300 ist mit einem XY-Fördersystem 304 versehen,
welches zu prüfende
IC-Bauelemente von den Kundentablaren auf die Prüfungstablare umlädt. Dieses
XY-Fördersystem 304 ist,
wie in 1 gezeigt, mit zwei Schienen 301 versehen, die über ein
Hauptgestell 105 verlaufen, mit einem bewegbaren Arm 302,
der sich entlang dieser zwei Schienen 301 zurück und vorwärts zwischen
den Kundentablaren und den Prüfungstablaren
bewegen kann (diese Richtung ist als die Y-Richtung definiert), und
mit einem bewegbaren Kopf 303, der an diesem bewegbaren
Arm 302 gehalten und in der Lage ist, sich entlang des
bewegbaren Arms 302 in der X-Richtung zu bewegen.
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Der
bewegbare Kopf 303 dieses XY-Fördersystems 304 hat
Aufnahmeköpfe,
die in der Lage sind, zu prüfende
IC-Bauelemente aufzunehmen und zu halten. Zum Beispiel sind an dem
bewegbaren Kopf 303 acht Aufnahmeköpfe montiert, und er kann acht
zu prüfende
IC-Bauelemente zugleich von Kundentablaren auf Prüfungstablare
umladen.
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In
dem Hauptgestell 105 der Ladeeinheit 300 ist ein
Paar von Fenstern 306, 306 gebildet, so daß zu der
Ladeeinheit 300 transportierte Kundentablare sich der Oberseite
des Hauptgestells 105 nähern können. Obwohl
die Darstellung unterblieben ist, ist jedes Fenster 306 mit
Haltehaken zum Halten eines Kundentablars versehen, und ein Kundentablar
wird an einer Position gehalten, bei der die Oberseite des Kundentablars
sich der Oberseite des Hauptgestells 105 durch das Fenster 306 nähert.
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Weiter
ist unterhalb jedes Fensters 306 ein Aufzugtisch zum Anheben
und Absenken eines Kundentablares vorgesehen. Dieser Aufzugtisch
senkt ein durch Entladen von IC-Bauelementen vor der Prüfung geleertes
Kundentablar ab und überführt es an
den Tablartransportarm 205.
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Die
Kammereinheit 100 umfaßt:
einen Tank 101 mit konstanter Temperatur zum Ausüben der
gewünschten
thermischen Belastung durch hohe Temperatur oder niedrige Temperatur
auf die zu prüfenden
IC-Bauelemente, die auf ein Prüfungstablar
geladen sind, eine Prüfungskammer 102,
die die zu prüfenden
IC-Bauelemente in einem Zustand unter Temperaturbelastung in diesem
Tank 101 mit konstanter Temperatur an den Prüfkopf 4 drückt, und
einen Tank 103 zum Abbauen der thermischen Belastung, welcher
die ausgeübte
thermische Belastung der IC-Bauelemente nach der Prüfung abbaut.
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Wenn
in dem Tank 101 mit konstanter Temperatur eine hohe Temperatur
angewandt wird, wird in dem Tank 103 zum Abbau der thermischen
Belastung Luft gegen die zu prüfenden
IC-Bauelemente geblasen, um sie abzukühlen und auf Raumtemperatur
zurückzubringen.
Andererseits werden, wenn der Tank 101 mit konstanter Temperatur
verwendet wird, um eine niedrige Temperatur von beispielsweise ungefähr –30° C anzuwenden,
in dem Tank 103 zum Abbauen der thermischen Belastung die
zu prüfenden
IC-Bauelemente durch heiße
Luft oder eine Heizung, etc. beheizt, um sie auf eine Temperatur
von einer Höhe
zu bringen, bei der keine Kondensation auftreten wird. Weiter werden
die zu prüfenden
IC-Bauelemente, deren Belastung abgebaut wurde, zu der Entladeeinheit 400 befördert.
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Wie
in 2 und 3 gezeigt, ist in der Basiseinheit 11 der
Handhabungseinrichtung 10, welche die Unterseite der Prüfungskammer 102 bildet, im
wesentlichen in ihrer Mitte eine Öffnung 11a gebildet.
In der Öffnung 11a ist
ein oben auf dem Prüfkopf 4 montierter
HiFix 5 verbunden.
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Wenn
ein Prüfungstablar
zu den Sockeln 66 an diesem HiFix 5 transportiert
wird, drückt
ein Z-axiales Antriebssystem (nicht gezeigt) die sich in der Prüfung befindenden
IC-Bauelemente mittels eines Drückers
(nicht gezeigt) an den HiFix 5, damit die Eingangs-/Ausgangs-Anschlüsse der
großen
Anzahl von zu prüfenden
IC-Bauelementen auf dem Prüfungstablar
die Kontaktstifte der Sockel 66 elektrisch kontaktieren.
Weiter sendet die Prüfeinrichtung 3 Prüfsignale über den
Prüfkopf 4 an
die zu prüfenden IC-Bauelemente
und führt
Prüfungen
an den zu prüfenden
IC-Bauelementen durch. Die Ergebnisse der Prüfungen werden an Adressen gespeichert,
die beispielsweise bestimmt sind durch die dem Prüfungstablar
zugeordnete Identifizierungsnummer und die Nummern der zugeordneten
zu prüfenden
IC-Bauelemente inner halb des Prüftablars.
Ein Prüfungstablar,
dessen Prüfung
abgeschlossen ist, wird zu der Entladeeinheit 400 befördert, nachdem
die Temperaturen der IC-Bauelemente
in dem Tank 103 zum Abbau der thermischen Belastung auf
Raumtemperatur zurückgegangen
sind.
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Die
Entladeeinheit 400 ist ebenfalls mit einem XY-Fördersystem 404, 404 desselben
Aufbaus wie das an der Ladeeinheit 300 vorgesehene XY-Fördersystem 304 ausgestattet.
Dieses XY-Fördersystem 404 wird
verwendet, um IC-Bauelemente
nach der Prüfung
von einem Prüfungstablar,
welches zu der Entladeeinheit 400 gefördert wurde, auf die Kundentablare
umzuladen.
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Das
Hauptgestell 105 der Entladeeinheit 400 ist mit
zwei Paaren von Fenstern 406, 406 versehen, die
derart angeordnet sind, daß zu
der Entladeeinheit 400 transportierte Kundentablare sich
der Oberseite des Hauptgestells 105 nähern können. Obwohl die Darstellung
unterlassen werden wird, ist jedes Fenster 406 mit Haltehaken
zum Halten eines Kundentablars versehen, und ein Kundentablar wird
an einer Position gehalten, bei der die Oberseite des Kundentablars
sich der Oberseite des Hauptgestells 105 durch die Fenster 406 nähert.
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Weiter
ist unterhalb jedes Fensters 406 ein Aufzugtisch zum Anheben
und Absenken eines Kundentablars vorgesehen. Dieser Aufzugtisch
senkt ein mit IC-Bauelementen nach der Prüfung gefülltes Kundentablar ab und überführt sie
an den Tablartransportarm 205.
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Wie
in 1 gezeigt, ist die Speichereinheit 200 mit
einem Tablartransportarm 205 ausgestattet, der in der Lage
ist, sich über
die Lagerer 201, 202 zu bewegen. Dieser Tablartransportarm 205 kann
Kundentablare zwischen der Ladeeinheit 300, der Entladeeinheit 400 und
den Lagerern 201, 202 transportieren.
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4 ist
eine Querschnittsansicht, die einen HiFix und einen Prüfkopf gemäß der vorliegenden Ausführungsform
zeigt, 5 ist eine Draufsicht eines HiFix gemäß der vorliegenden
Ausführungsform in
der Ansicht von unten, 6 ist eine Querschnittsansicht,
die einen bauelementseitigen Verbinder, einen Zwischenverbinder
und einen prüfkopfseitigen Verbinder
in der vorliegenden Ausführungsform zeigt, 7 ist
eine Draufsicht von oben, die einen Zwischenverbinder in der vorliegenden
Ausführungsform
zeigt, und 8 ist eine perspektivische Teilansicht
eines bauelementseitigen Verbinders, eines Zwischenverbinders und
eines prüfkopfseitigen
Verbinders in der vorliegenden Ausführungsform.
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Der
HiFix 5A gemäß der vorliegenden
Ausführungsform,
wie in 4 gezeigt, ist ein SBC-Typ (Socket Board Change,
Sockelkartenwechsel), der es ermöglicht,
einen Wechsel der Art der zu prüfenden
IC-Bauelemente handzuhaben, indem nur die Sockelkarten 66 des
obersten Abschnitts austauscht werden. Dieser HiFix 5A ist,
wie in der Zeichnung gezeigt, oben auf dem Prüfkopf 4 mittels prüfkopfseitiger
Verbinder 41, welche oben auf dem Prüfkopf 4 vorgesehen
sind, und Zwischenverbindern 53 montiert.
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Der
HiFix 5A hat, wie in 5 gezeigt,
mehrere (28 in dem in 5 gezeigten Beispiel) Zwischenverbinder 53.
Diese Zwischenverbinder 53 sind am untersten Abschnitt
des HiFix 5A positioniert und sind, in dem Zustand einer
im wesentlichen parallelen Anordnung entlang der Richtung der Tiefe
des HiFix 5A, an einem rahmenförmigen Gestell 52 befestigt.
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Jeder
Zwischenverbinder 53 hat ein stabförmiges Gehäuse 531 mit im wesentlichen
quadratischem Querschnitt, wie in 6 und 7 gezeigt ist.
In der oberen Oberfläche
des Gehäuses 531 jedes
Zwischenverbinders 53 sind mehrere Eingriffsöffnungen 532 gebildet.
Mit diesen Eingriffsöffnungen 532 können bauelementseitige
Verbinder 541, die an Enden von elektrischen Kabeln 54 angeschlossen sind,
in Eingriff gebracht werden. In der vorliegenden Ausführungsform
sind mehrere Eingriffsöffnungen 532 in
zwei Reihen entlang der Richtung der Tiefe des HiFix 5A angeordnet.
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Man
beachte, daß als
die elektrischen Kabel 54 beispielsweise Koaxialkabel zum Übertragen
von Hochgeschwindigkeitssignalen, Einzelleitungen zum Zurverfügungstellen
von Leistung oder zum Übertragen
von Signalen geringer Geschwindigkeit, usw. genannt werden können.
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Indem
mehrere Eingriffsöffnungen 532 an
einem einzigen Zwischenverbinder 53 gebildet sind, werden
die Arbeitseffizienz beim Befestigen der Zwischenverbinder 53 an
dem Gestell 52 des HiFix 5A und die Arbeitseffizienz
zum Zeitpunkt einer Wartung der Zwischenverbinder 53 verbessert.
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Weiter
wird durch Unterteilen der Zwischenverbinder 53 in mehrere
Teile (28 in dem in 5 gezeigten Beispiel), verglichen
mit dem Fall, alle Eingriffsöffnungen 532 in
einem einzigen Zwischenverbinder zu bilden, die Arbeitseffizienz
bei der Wartung der Zwischenverbinder 53 verbessert.
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Man
beachte, daß in
der vorliegenden Ausführungsform,
wie in 7 gezeigt, je Zwischenverbinder 53 mehrere
Eingriffsöffnungen 532 in
zwei Reihen entlang der gesamten Tiefe des HiFix 5A angeordnet
sind, aber die Erfindung ist nicht besonders darauf beschränkt. So
ist es beispielsweise ebenfalls möglich, die mehreren Eingriffsöffnungen 532 in
einer einzigen Reihe oder in drei oder mehr Reihen entlang der gesamten
Tiefe des HiFix 5A anzuordnen oder, beispielsweise, eine
Anzahl von M × N
Eingriffsöffnungen 532 in
einer M-reihigen, N-spaltigen Matrix anzuordnen (wobei M und N beides
natürliche
Zahlen sind, von denen wenigstens eine 2 oder größer ist).
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An
der Unterseite des Gehäuses 531 des Zwischenverbinders 531 ragen
mehrere Ausgangsanschlüsse 537 nach
unten vor, die in Eingriff mit Eingriffsöffnungen 42 des prüfkopfseitigen
Verbinders stehen.
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Man
beachte, daß die
Eingriffsöffnung 532 des
Zwischenverbinders 53 in der vorliegenden Ausführungsform
dem ersten Verbindungsteil in der vorliegenden Erfindung entspricht,
während
der Ausgangsanschluß 537 des
Zwischenverbinders 53 in der vorliegenden Ausführungsform
dem zweiten Verbindungsteil in der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Wie
in 6 gezeigt, sind nach unten vorstehenden Führungsstifte 535 an
den unteren beiden Enden des Gehäuses 531 der
Zwischenverbinder 53 vorgesehen. Weiter sind Führungsöffnungen 43 an den
oberen beiden Enden des prüfkopfseitigen
Verbinders 41, der oben an dem Prüfkopf 4 vorgesehen ist,
derart gebildet, daß sie
den Führungsstiften 535 gegenüberstehen.
Wenn der HiFix 5A auf dem Prüfkopf 4 montiert wird,
werden die Führungsstifte 535 in die
Führungsöffnungen 43 geführt, wodurch
der HiFix 5A einfach in Bezug auf den Prüfkopf 4 positioniert werden
kann. Man beachte, daß es
ebenfalls möglich ist,
Führungsöffnungen
in den Zwischenverbindern 53 vorzusehen und Führungsstifte
in den prüfkopfseitigen
Verbindern 41 vorzusehen.
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Wie
weiter in der Zeichnung zu sehen ist, ist das Gehäuse 531 der
Zwischenverbinder 53 an seinen unteren beiden Enden mit
Durchgangsöffnungen 536 gebildet,
die durch das Gehäuse 531 von
der unteren Außenfläche in Richtung
auf die obere Außenfläche hindurchgehen.
An dem Gestell 52 sind Befestigungsöffnungen 52b an Positionen
gebildet, die den Durchgangsöffnungen 536 entsprechen.
Durch Befestigen von Bolzen 538 durch die Durchgangsöffnungen 536 in
den Befestigungsöffnungen 52b wird es
möglich,
die Zwischenverbinder 53 an dem Gestell 52 zu
befestigen.
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Zurückkehrend
zu 4 ist ein Abstandsgestell 93 oben an
dem Gestell 52 vorgesehen, welches die mehreren Zwischenverbinder 53 über Abstandsstützen 52a verbindet,
die in der Lage sind, sich etwas nach oben und nach unten entlang
der Z-axialen Richtung zu bewegen.
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Am
obersten Abschnitt des Abstandsgestells 60 sind Sockelsubkarten 63 über Sockelsubkartenabstandshalter 62 vorgesehen.
Weiter sind an den Oberseiten der Sockelsubkarten 63 Sockelkarten 65 über Sockelkartenabstandshalter 64 vorgesehen.
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Weiter
sind die Zwischenverbinder 53 und die Sockelsubkarten 63 durch
mehrere elektrische Kabel 54 verbunden. An den unteren
Enden der elektrischen Kabel 54 sind bauelementseitige
Verbinder 541 angeschlossen. Die bauelementseitigen Verbinder 541 können lösbar mit
den Eingriffsöffnungen 532 der
Zwischenverbinder 53 verbunden werden. Auf der anderen
Seite sind die oberen Enden der elektrischen Kabel 54 durch
Löten direkt
mit den Sockelsubkarten 63 verbunden.
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Wie
in 8 gezeigt ist, sind, wenn der bauelementseitige
Verbinder 541 mit der Eingriffsöffnung 532 in Eingriff
steht, die Anschlüsse
des bauelementseitigen Verbinders 541 elektrisch mit dem
Ausgangsanschluß 537 des
Zwischenverbinders 53 verbunden. Weiter sind, wenn der
Ausgangsanschluß 537 des
Zwischenverbinders 53 mit der Eingriffsöffnung 42 des prüfkopfseitigen
Verbinders 41 in Eingriff steht, der HiFix 5A und
der Prüfkopf 4 elektrisch
verbunden. Man beachte, daß der
prüfkopfseitige
Verbinder 41, obwohl es nicht besonders dargestellt ist, elektrisch
mit einer in dem Prüfkopf 4 gehaltenen Stift-Elektronikkarte
(engl.: pin electronics board) verbunden ist.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
werden Zwischenverbinder 53 anstelle der konventionellen
Verbindungskarte 53' eingesetzt,
also entfällt
die Lötarbeit
der Enden der elektrischen Kabel 54, und der HiFix 5A kann
einfach hergestellt werden.
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Die
Sockelsubkarten 63 sind mit Zwischenanschlüssen 631 versehen.
Die Zwischenanschlüsse 631 werden
zur elektrischen Verbindung der Sockelsubkarten 63 und
der Sockelkarten 65 verwendet.
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Man
beachte, daß zur
Erleichterung der Erläuterung 4 lediglich
zwei Sockelkarten 65 zeigt, aber tatsächlich beispielsweise 64 Sockelkarten 65 in einer
vierreihigen, 16-spaltigen Matrix angeordnet sind.
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Jede
Sockelkarte 65 ist an ihrer Oberseite mit einem Sockel 66 versehen,
der mehrere Kontaktstifte (nicht gezeigt) hat. Dieser Sockel 66 ist
um sich herum mit einer Sockelführung 67 versehen.
Man beachte, daß die
Sockelführung 67 ein
Führungsmittel zum
Positionieren eines zu prüfenden
IC-Bauelements, wenn das IC-Bauelement in elektrischen Kontakt mit
den Kontaktstiften des Sockels 66 gebracht wird, ist und
in einigen Fällen
weggelassen werden kann.
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In
der obigen ersten Ausführungsform
wurde das Beispiel der Anwendung der vorliegenden Erfindung auf
den SBC-Typ eines HiFix erläutert,
aber die Erfindung ist nicht besonders darauf beschränkt. Die vorliegende
Erfindung kann ebenfalls auf die folgenden verschiedenen Typen von
HiFixen angewendet werden.
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Zweite Ausführungsform
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9 ist
eine Querschnittsansicht, die einen HiFix und einen Prüfkopf gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Der
HiFix 5B gemäß der vorliegenden
Ausführungsform,
wie in 9 gezeigt, ist ein CLS-Typ (Cable Less, kabellos)
eines HiFix, der es ermöglicht, einen
Wechsel der Art der zu prüfenden
IC-Bauelemente durch Auswechseln eines obersten DSA (Device Specific
Adapter, bauelementspezifischer Adapter) 57 handzuhaben.
Dieser HiFix 5B weist, wie in der Zeichnung gezeigt ist,
auf: eine Hauptkarte 51, die oben auf dem Prüfkopf 4 montiert
ist, und einen DSA 57, der an dieser Hauptkarte 51 montiert
ist.
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Der
HiFix 5B gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ist von den Sockeln 66 bis zu dem Abstandsgestell 60 als
eine Einheit als DSA 57 aufgebaut. Dies unterscheidet sich
von dem HiFix 5A gemäß der ersten
Ausführungsform
in dem Punkt, daß der
DSA 57 mittels der Verbinder 59 an die Hauptkarte 51 angeschlossen
und von dieser abgenommen werden kann.
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Der
DSA 57 ist mit dem Abstandsgestell 60 aufgebaut,
welches oben auf Leistungskarten 58 vorgesehen ist, und
weiter mit Sockelkarten 65, die auf diesen mittels Sockelkartenabstandshaltern 64 vorgesehen
sind. Sockel 66 sind auf den Sockelkarten 65 montiert.
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Die
Leistungskarten 58 und die Sockelkarten 65 sind
durch Verbindungskarten 61 verbunden. Weiter sind die Leistungskarten 58 mit
mehreren Paaren von Verbindern 59 zum Anschließenden an/Abnehmen
von der Hauptkarte 51 versehen. Einer dieser Verbinder 59 ist
an ein Ende eines elektrischen Kabels 54 angeschlossen.
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In
derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform ist ein bauelementseitiger
Verbinder 541 an das andere Ende des elektrischen Kabels 54 angeschlossen.
An dem untersten Abschnitt des HiFix 5B gemäß der vorliegenden
Ausführungsform sind
mehrere Zwischenverbinder 53, die detailliert bei der ersten
Ausführungsform
beschrieben wurden, in dem Zustand mit einer Anordnung im wesentlichen parallel
in der Richtung der Tiefe des HiFix 5B vorgesehen. Die
bauelementseitigen Verbinder 541 sind lösbar mit den Eingriffsöffnungen 532 der
Zwischenverbinder 53 verbunden.
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Wenn
der bauelementseitige Verbinder 541 mit der Eingriffsöffnung 532 des
Zwischenverbinders 53 in Eingriff steht, sind die Anschlüsse des
bauelementseitigen Verbinders 541 elektrisch mit dem Ausgangsanschluß 537 des
Zwischenverbinders 53 verbunden. Weiter sind, wenn der
Ausgangsanschluß 537 des
Zwischenverbinders 53 in Eingriff mit der Eingriffsöffnung 42 des
prüfkopfseitigen
Verbinders 41 steht, der HiFix 5B und der Prüfkopf 4 elektrisch verbunden.
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Dritte Ausführungsform
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10 ist
eine Querschnittsansicht, die einen HiFix und einen Prüfkopf gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Der
HiFix 5C gemäß der vorliegenden
Ausführungsform,
wie in 10 gezeigt, ist ein CCN-Typ (Cable
Connection, Kabelverbindung) eines HiFix, bei dem der gesamte HiFix 5C jedes
Mal ausgewechselt wird, wenn die Art der zu prüfenden IC-Bauelemente wechselt.
Dieser HiFix 5C unterscheidet sich von den HiFixen 5A, 5B gemäß der ersten
und der zweiten Ausführungsform
in dem Punkt, daß es überhaupt keine trennbaren Stellen
an dem HiFix 5C gibt.
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An
dem untersten Abschnitt dieses HiFix 5C sind mehrere Zwischenverbinder 53,
die in der ersten Ausführungsform
erläutert
wurden, in dem Zustand einer Anordnung im wesentlichen parallel
entlang der Richtung der Tiefe des HiFix 5C vorgesehen.
Die bauelementseitigen Verbinder 541, die an den Enden der
elektrischen Kabel 54 angeschlossen sind, sind lösbar mit
den Eingriffsöffnungen 532 der
Zwischenverbinder 53 verbunden.
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Die
anderen Enden der elektrischen Kabel 541 sind durch Löten direkt
mit den Sockelkarten 65 verbunden. Auf den Sockelkarten 65 sind
Sockel 66 montiert. In der vorliegenden Ausführungsform
kann, da die Zwischenverbinder 53 und die Sockelkarten 65 direkt
verbunden sind, eine Durchführung
einer Prüfung
hoher Qualität
erreicht werden.
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Wenn
der bauelementseitige Verbinder 541 in Eingriff mit der
Eingriffsöffnung 532 des
Zwischenverbinders 53 steht, sind die Anschlüsse des
bauelementseitigen Verbinders 541 elektrisch mit dem Ausgangsanschluß 537 des
Zwischenverbinders 53 verbunden. Weiter sind, wenn der
Ausgangsanschluß 537 des
Zwischenverbinders 53 in Eingriff mit der Eingriffsöffnung 42 des
prüfkopfseitigen
Verbinders 41 steht, der HiFix 5C und der Prüfkopf 4 elektrisch verbunden.
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In
den oben erläuterten
ersten bis dritten Ausführungsformen
wird durch Einsetzen der Zwischenverbinder 53 anstelle
der konventionellen Verbindungskarte 53' die Arbeit des Anlötens der
Enden der elektrischen Kabel 54 vermieden, so daß die HiFixe 5A bis 5C einfach
hergestellt werden können.
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Weiter
ist es, wenn die herkömmliche
Verbindungskarte 53' eingesetzt
wird, notwendig, die Schaltungsverdrahtung im Voraus zu entwerfen
und eine spezialisierte Karte herzustellen. Im Gegensatz dazu ist
es in der vorliegenden Ausführungsform,
indem die bauelementseitigen Verbinder 541 selektiv mit den
Zwischenverbindern 53 verbunden werden, möglich, jede
Schaltungsverdrahtung zu bilden.
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Weiter
müssen,
wenn die herkömmliche
Verbindungskarte 53' repariert
oder ersetzt wird, die gelöteten
Stellen entfernt werden, und die Arbeitseffizienz verschlechtert
sich. Im Gegensatz dazu ist es in der vorliegenden Ausführungsform
möglich,
die Zwischenverbinder 53 zu reparieren oder zu ersetzen, indem
nur die bauelementseitigen Verbinder 541 an den Zwischenverbindern 53 angeschlossen
und von diesen abgenommen werden, so daß die Wartungseignung besser
ist.
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Weiter
tritt, wenn die herkömmliche
Verbindungskarte 53' eingesetzt
wird, eine Impedanzfehlanpassung aufgrund der Durchgangsöffnungen usw.
auf, und die Übertragungseigenschaften
der Hochfrequenzsignale verschlechtern sich. Im Gegensatz dazu kann
bei der vorliegenden Ausführungsform,
da keine Leiterplatte verwendet wird, eine Impedanzfehlabstimmung
vermieden werden.
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In
den obigen ersten bis dritten Ausführungsformen wurde das Beispiel
der Anwendung der vorliegenden Erfindung auf einen HiFix erläutert, der zum
Prüfen
von IC-Bauelementen im Zustand im Gehäuse verwendet wird, aber die
Erfindung ist nicht besonders darauf beschränkt. Es ist ebenfalls möglich, die
vorliegende Erfindung auf eine Waferhauptkarte anzuwenden, die zum
Prüfen
von in einen Wafer geformten IC-Bauelementen verwendet wird, wie weiter
unten erläutert
wird.
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Vierte Ausführungsform
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11 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Waferhauptkarte und einen Prüfkopf gemäß einer vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Die
Prüfvorrichtung
für elektronische
Bauelemente in der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum
Prüfen
von IC-Bauelementen, die auf einem Wafer W gebildet sind, und umfaßt: einen
Prüfkopf 4,
der elektrisch mit der Prüfeinrichtung
(nicht gezeigt) über
Kabel (nicht gezeigt) verbunden ist, eine Prüfkarte 8, die zu prüfende IC-Bauelemente
auf dem Wafer W elektrisch kontaktiert, und eine Sondierungseinrichtung 9,
die den Wafer W an die Prüfkarte 8 drückt.
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Die
Prüfkarte 8,
wie in 11 gezeigt, ist elektrisch über die
Waferhauptkarte (Schnittstellenvorrichtung) 7 mit dem Prüfkopf 4 verbunden.
Diese Prüfkarte 8 umfaßt: eine
große
Anzahl von Prüfnadeln 81,
die die Eingangs-/Ausgangs-Anschlüsse der IC-Bauelemente auf
dem Wafer W elektrisch kontaktieren, eine Leiterplatte 82,
an der die Prüfnadeln 81 montiert
sind, ZIF-(Zero Insertion Force, Null-Einführungs-Kraft)-Verbinder 83,
um die Prüfkarte 8 elektrisch
mit der Waferhauptkarte 7 zu verbinden, und eine Versteifungseinrichtung 84 zum
Verstärken
der Prüfkarte 8.
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Diese
Prüfkarte 8 ist,
wie in 11 gezeigt, an dem ringförmigen Kartenhalter 85 gehalten,
so daß die
Prüfnadeln 81 durch
die Mittelöffnung
nach unten zeigen. Weiter ist dieser Kartenhalter 85 an
einem ringförmigen
Adapter 95 festgeklemmt.
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An
der Unterseite des Prüfkopfes 4 ist
eine Waferhauptkarte 7 montiert. An dem untersten Abschnitt
dieser Waferhauptkarte 7 sind ZIF-Verbinder 72 vorgesehen.
Mehrere elektrische Kabel 71 sind aus den ZIF-Verbindern 72 herausgeführt. An
den oberen Enden der elektrischen Kabel 71 sind, in derselben
Weise wie bei der ersten Ausführungsform, bauelementseitige
Verbinder 73 angeschlossen. Man beachte, daß die elektrischen
Kabel 71 beispielsweise Koaxialkabel zum Übertragen
von Hochgeschwindigkeitssignalen, Einzelleitungen zum Zuführen von Leistung
oder zum Übertragen
von Signalen niedriger Geschwindigkeit usw. darstellen können.
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Am
obersten Abschnitt der Waferhauptkarte 7 sind mehrere Zwischenverbinder 74,
die den detailliert in der ersten Ausführungsform erläuterten
Zwischenverbindern 53 ähnlich
sind, in dem Zustand im wesentlichen parallel entlang der Richtung
der Tiefe der Waferhauptkarte 7 angeordnet vorgesehen.
Die Eingriffsöffnungen
der Zwischenverbinder 74 sind dazu eingerichtet, ein Anschließen/Abnehmen
der bauelementseitigen Verbinder 73 zu ermöglichen,
die an den Enden der elektrischen Kabel 71 angeschlossen
sind.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ragen, anders als in den ersten bis dritten Ausführungsformen, die Ausgangsanschlüsse 747 der
Zwischenverbinder 74 aufwärts vor, um in der Lage zu
sein, in Eingriff mit Eingriffsöffnungen
der prüfkopfseitigen
Verbinder 41 zu gelangen, die an dem untersten Abschnitt
des Prüfkopfes 4 vorgesehen
sind.
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Wenn
ein bauelementseitiger Verbinder 73 in Eingriff mit dem
Zwischenverbinder 74 steht, sind die Anschlüsse des
bauelementseitigen Verbinders 73 elektrisch mit dem Ausgangsanschluß des Zwischenverbinders 74 verbunden.
Weiter sind, wenn der Ausgangsanschluß 747 des Zwischenverbinders 74 in Eingriff
mit der Eingriffsöffnung
des prüfkopfseitigen Verbinders 41 steht,
die Waferhauptkarte 7 und der Prüfkopf 4 elektrisch
verbunden.
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In
der oben erläuterten
vierten Ausführungsform
gibt es, indem die Zwischenverbinder 74 eingesetzt werden,
keine Lötarbeit
an den Enden der elektrischen Kabel 71 mehr, so daß eine Waferhauptkarte 7 einfach
hergestellt werden kann. Weiter kann, indem die bauelementseitigen
Verbinder 74 selektiv mit den Zwischenverbindern 74 verbunden
werden, jede Schaltungsverdrahtung gebildet werden. Weiter sind
eine Reparatur und ein Ersatz der Zwischenverbinder 74 möglich, indem
einfach die bauelementseitigen Verbinder 73 von den Zwischenverbindern 74 abgenommen
werden, also ist die Wartungseignung besser. Weiter wird in der
vorliegenden Ausführungsform
keine Leiterplatte verwendet, so daß eine Impedanzfehlabstimmung
vermieden werden kann.
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Man
beachte, daß die
oben erläuterten
Ausführungsformen
beschrieben wurden, um das Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, und nicht beschrieben
wurden, um die vorliegende Erfindung zu beschränken. Daher umfassen die in den
obigen Ausführungsformen
offenbarten Elemente alle Abwandlungen des Aufbaus und Äquivalente, die
zu dem technischen Umfang der vorliegenden Erfindung gehören.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist es ausreichend, daß die Sockelkarten 65 und
die elektrischen Kabel 54 elektrisch verbunden sind, ungeachtet
dessen, ob sie direkt oder indirekt verbunden sind. Beispielsweise,
wie bei dem SBC-Typ
der ersten Ausführungstyp
oder dem CLS-Typ der zweiten Ausführungsform, kann die vorliegenden
Erfindung auch dann angewandt werden, wenn die Sockelkarten 56 und
die elektrischen Kabel 54 indirekt über die Zwischenanschlüsse 545 oder über die
Verbinder 59 zwischen den Sockelkarten 65 und
den elektrischen Kabeln 54 verbunden sind. Weiter kann,
wie bei dem CCN-Typ der dritten Ausführungsform, die vorliegende
Erfindung angewandt werden, auch wenn die Sockelkarten 65 und
die elektrischen Kabel 54 direkt verbunden sind.
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Weiter
ist in den oben erwähnten
Ausführungsformen
erläutert,
daß die
bauelementseitigen Verbinder 541 in die Eingriffsöffnungen 532 der
Zwischenverbinder 53 eingesetzt werden, aber die vorliegende
Erfindung ist nicht besonders darauf beschränkt. Beispielsweise ist es
ebenfalls möglich,
an den bauelementseitigen Verbindern 541 Eingriffsöffnungen
vorzusehen und vorstehende Teile an oberen Außenflächen der Zwischenverbinder 53 vorzusehen,
und die Zwischenverbinder 53 in die bauelementseitigen
Verbinder 541 einzusetzen.
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In
der gleichen Weise ist es in den oben erwähnten Ausführungsformen erläutert worden,
daß die
von den Zwischenverbindern 53 vorstehenden Ausgangsanschlüsse 537 in
die Eingriffsöffnungen 42 der
prüfkopfseitigen
Verbinder 41 eingesetzt werden, aber die vorliegende Erfindung
ist nicht besonders darauf beschränkt. Beispielsweise ist es
ebenfalls möglich,
Eingriffsöffnungen
an den unteren Außenflächen der
Zwischenverbinder 53 vorzusehen und die vorstehenden Teile
an den prüfkopfseitigen Verbindern 41 vorzusehen,
und die prüfkopfseitigen Verbinder 41 in
die Zwischenverbinder 53 einzusetzen.