JP2002033359A - Ｉｃテスタ、そのテストヘッド用基準位置設定器具、及びその接続機構の接続位置制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、ＩＣテスタのテストヘッド
とウェハプローバを接続する際の間隔を一定にし、ポゴ
ピンをプローブカードに確実かつ正確に接触させること
である。 【解決手段】 ＩＣテスタ１は、試験を実行するために
テストヘッド１０とウェハプローバ４０を接続する際、
ポゴリング２０に備えられた距離センサ２１によってテ
ストヘッド１０とウェハプローバ４０の距離を測定し、
当該距離が所定範囲内となるように停止位置を調整す
る。したがって、テストヘッド１０とウェハプローバ４
０を接続する毎の両者の間隔を一定に保つことができ、
ポゴピン３０をプローブカード５０の所定位置に正確か
つ確実に接触できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定デバイス
（以下、ＤＵＴという）を試験するＩＣテスタ、そのテ
ストヘッド用基準位置設定器具、及びその接続機構の接
続位置制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＵＴを試験するときは、ＩＣテスタの
テストヘッドをウェハプローバに接続し、テストヘッド
のポゴピンをウェハプローバのプローブカードに接触さ
せてＤＵＴに種々のテストパタン信号を印加する。

【０００３】図５は、従来のＩＣテスタにおけるテスト
ヘッドとウェハプローバの接続機構を示す図である。図
５において、ＩＣテスタの接続機構は、ＩＣテスタのテ
ストパタン信号入力等を行うテストヘッド１１０、ポゴ
ピン１３０を備える。ポゴリング１２０は、テストヘッ
ド１１０に設けられる。複数のポゴピン１３０は、テス
トヘッド１１０からの電気信号を伝える。ウェハプロー
バ１４０は、プローブカード１５０を備え、試験時にプ
ローブカード１５０はポゴピン１３０と接触する。モー
タ駆動機構の回転軸１６０は、アングル１７０の回転軸
となる。アングル１７０は、テストヘッド１１０を保持
する。クランプ１８０は、テストヘッド１１０を固定す
る。

【０００４】従来のＩＣテスタにおいて、試験を実行す
るため、テストヘッド１１０とウェハプローバ１４０を
接続する際に、まず不図示のモータ駆動機構の回転軸１
６０に連結されたアングル１７０が、所定位置から回転
軸１６０を中心に回動し、アングル１７０に保持された
テストヘッド１１０をウェハプローバ１４０上方の目的
位置付近に移動・停止する。次に、不図示の上下機構に
よりアングル１７０がテストヘッド１１０を垂直に降下
させてプローブカード１５０の接続面から所定距離の位
置に移動する。そして、ポゴピン１３０がプローブカー
ド１５０に接触して、テストヘッド１１０とウェハプロ
ーバ１４０が接続される。

【０００５】このとき、テストヘッド１１０とプローブ
カード１５０との間隔は、テストヘッド１１０をウェハ
プローバ１４０に接続する毎に、また、プローブカード
１５０の厚さ誤差により、ばらつきが生じる。また、テ
ストヘッド１１０とウェハプローバ１４０の距離に偏り
がある状態（平行でない状態）で接続されることによ
り、間隔が不均一となる場合もある。そのため、ポゴピ
ン１３０の先端部は、ばね等の弾性体により伸縮可能な
機構（図３参照）を備え、一定の圧力でテストヘッド１
１０がウェハプローバ１４０に押し付けられることによ
り、プローブカード１５０に接触した各ポゴピン１３０
が適宜伸縮し、全てのポゴピン１３０がプローブカード
１５０と接触される。そして、テストヘッド１１０がク
ランプ１８０により固定された状態で、試験が開始され
る。

【０００６】一方、ＤＵＴの高集積化に伴い、プローブ
カード１５０と接触されるポゴピン１３０の数は増大し
ており、全てのポゴピン１３０を確実にプローブカード
１５０と接触させる必要が生じている。また、各ポゴピ
ン１３０を正確にプローブカード１５０の所定位置に接
触させる必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＩＣテスタにおいて、テストヘッド１１０とウェハプロ
ーバ１４０が接続される際、プローブカード１５０の厚
さ誤差等によりテストヘッド１１０とウェハプローバ１
４０の間隔のばらつきが生じた場合にも、テストヘッド
１１０を適当な圧力でウェハプローバ１４０に押し付け
ることのみによって、ポゴピン１３０をプローブカード
１５０に接触させていた。また、テストヘッド１１０と
ウェハプローバ１４０が平行でない状態で接続され、テ
ストヘッド１１０の一部がプローブカード１５０と適切
な距離に接続されない場合にも、これを検出できなかっ
た。そのため、ポゴピン１３０の全てがプローブカード
１５０に接触されない場合やポゴピン１３０がプローブ
カード１５０に接触する位置が不正確になる場合が生じ
た。

【０００８】本発明の課題は、ＩＣテスタのテストヘッ
ドとウェハプローバを接続する際の間隔を一定にし、ポ
ゴピンをプローブカードに確実かつ正確に接触させるこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
テストヘッドを移動させて固定されたウェハプローバと
接続する駆動機構を備えたＩＣテスタにおいて、前記テ
ストヘッドの移動時に該テストヘッドの接続面と前記ウ
ェハプローバの接続面との距離を測定する距離測定手段
（例えば、図１の距離センサ２１およびテストヘッド位
置制御回路９０）と、前記距離測定手段により測定され
た距離に基づいて、前記駆動機構により移動される前記
テストヘッドの停止位置を制御する制御手段（例えば、
図４のテストヘッド位置制御回路９０）と、を備えるこ
とを特徴とする。

【００１０】また、請求項７記載の接続位置制御方法
は、テストヘッドを移動させて固定されたウェハプロー
バと接続する駆動機構を備えたＩＣテスタにおける接続
機構の接続位置制御方法であって、前記テストヘッドの
移動時に該テストヘッドの接続面と前記ウェハプローバ
の接続面との距離を測定する測定工程と、前記測定され
た距離に基づいて、前記駆動機構により移動される前記
テストヘッドの停止位置を制御する制御工程と、を含
む。

【００１１】この請求項１および請求項７記載の発明に
よれば、測定されたテストヘッドの接続面とウェハプロ
ーバの接続面との距離に基づいて、テストヘッドの停止
位置を制御するため、テストヘッドおよびウェハプロー
バの接続面の距離を一定にできる。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のＩＣテスタにおいて、前記制御手段は、前記距離測
定手段により測定された距離を予め設定された基準値と
比較する比較手段（例えば、図４のメモリ９３および比
較部９６）を更に備え、前記比較手段の比較結果に基づ
いて、前記テストヘッドの停止位置を制御する停止位置
制御信号を前記駆動機構に出力することを特徴とする。

【００１３】さらに、請求項８記載の接続位置制御方法
は、請求項７記載の接続位置制御方法において、前記制
御工程は、前記測定された距離を予め設定された基準値
と比較する比較工程を更に含み、比較結果に基づいて、
前記テストヘッドの停止位置を制御する停止位置制御信
号を前記駆動機構に出力する。

【００１４】この請求項２および請求項８記載の発明に
よれば、適切な基準値を選択することで、テストヘッド
を最適な位置で停止できる。

【００１５】また、請求項３記載の発明のように、請求
項２記載のＩＣテスタにおいて、前記比較手段は、前記
距離測定手段により測定された距離と、前記テストヘッ
ドの目標停止位置（例えば、段落番号５０の目標位置）
より手前の当該テストヘッドの惰性移動距離を考慮して
予め設定された基準位置（例えば、段落番号５２の停止
指示位置）を示す距離とを比較してもよい。

【００１６】さらに、請求項９記載の接続位置制御方法
は、請求項８記載の接続位置制御方法において、前記比
較工程は、前記測定された距離と、前記テストヘッドの
目標停止位置より手前の当該テストヘッドの惰性移動距
離を考慮して予め設定された基準位置を示す距離とを比
較する工程を含む。

【００１７】この請求項３および請求項９記載の発明に
よれば、テストヘッドが惰性で移動する距離を考慮した
位置で、テストヘッドの駆動機構に停止位置制御信号が
入力されるため、テストヘッドをより正確に目標停止位
置に停止できる。

【００１８】また、請求項４記載の発明のように、請求
項２あるいは３記載のＩＣテスタにおいて、前記比較手
段は、前記測定距離の比較結果が所定範囲内でない場合
にエラー信号を出力し、前記制御手段は、前記比較手段
から出力されたエラー信号により接続状態が異常である
ことを示す接続異常信号を出力してもよい。

【００１９】さらに、請求項１０記載の接続位置制御方
法は、請求項８あるいは９記載の接続位置制御方法にお
いて、前記比較工程は、比較結果が所定範囲内でない場
合にエラー信号を出力する工程を更に含み、前記制御工
程は、前記比較工程において出力されたエラー信号によ
り接続状態が異常であることを示す接続異常信号を出力
する工程を更に含む。

【００２０】この請求項４および請求項１０記載の発明
によれば、テストヘッドの接続状態が異常な場合を検出
できるため、テストヘッドの停止位置が不適切なまま試
験を実行することを防止できる。

【００２１】また、請求項５記載の発明のように、請求
項４記載のＩＣテスタにおいて、前記制御手段により出
力された接続異常信号により接続異常であることを表示
する表示手段（例えば、図４のＬＥＤ）を更に備えたこ
とを特徴とする。

【００２２】さらに、請求項１１記載の接続位置制御方
法は、請求項１０記載の接続位置制御方法において、前
記制御工程において出力された接続異常信号により接続
異常であることを表示する表示工程を更に含む。

【００２３】この請求項５および請求項１１記載の発明
によれば、テストヘッドの停止位置が不適切な場合、当
該事実が直ちに外部に報知されるため、作業員は、迅速
に対処できる。

【００２４】また、請求項６記載の発明は、請求項３記
載のＩＣテスタにおいて、前記テストヘッドと前記ウェ
ハプローバとの接続時における基準位置を決定する際に
当該テストヘッドに装着されるテストヘッド用基準位置
設定器具であって、前記テストヘッドの目標停止位置よ
り手前の当該テストヘッドの惰性移動距離分の深さを有
する溝部を前記テストヘッドに装着された際の前記距離
測定手段による距離測定対象位置に設けたことを特徴と
する。

【００２５】さらに、請求項１２記載の発明は、請求項
９記載の接続位置制御方法において、請求項６記載のテ
ストヘッド用基準位置設定器具を前記テストヘッドに装
着して測定された距離測定対象位置との距離に基づい
て、前記テストヘッドと前記ウェハプローバの接続時に
おける基準位置を決定する。

【００２６】この請求項６および請求項１２記載の発明
によれば、テストヘッドとウェハプローバが実際に接続
された場合と近い状態に基づいて基準位置を決定できる
ため、基準位置を正確に設定できる。

【００２７】また、請求項１３記載の発明は、請求項９
記載の接続位置制御方法において、前記テストヘッドの
移動時に所定距離位置で該テストヘッドに停止位置制御
信号を出力し、該テストヘッドが停止した場合の該所定
距離位置と前記テストヘッドの停止位置との距離および
前記テストヘッドとウェハプローバを接続した場合の距
離との和に基づいて、前記テストヘッドと前記ウェハプ
ローバの接続時における基準位置を決定する。

【００２８】この請求項１３記載の発明によれば、テス
トヘッドの移動中に停止位置制御信号が入力された場合
の、実際の惰性移動距離を測定して基準位置を決定する
ため、基準位置を正確に設定できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１〜図４は、本発明を適
用したＩＣテスタ１の実施の形態を示す図である。

【００３０】ＩＣテスタ１は、試験を実行するためにテ
ストヘッド１０とウェハプローバ４０を接続する際、ポ
ゴリング２０に備えられた距離センサ２１によってテス
トヘッド１０とウェハプローバ４０内のプローブカード
５０の距離を測定し、当該距離が所定範囲内となるよう
に停止位置を調整する。したがって、テストヘッド１０
とプローブカード５０を接続する毎の両者の間隔を一定
に保つことができ、ポゴピン３０をプローブカード５０
の所定位置に正確かつ確実に接触させることができる。

【００３１】まず、構成を説明する。図１は、本発明を
適用したＩＣテスタ１の接続機構の構成を示す概略図で
ある。図１において、ＩＣテスタ１の接続機構は、テス
トヘッド１０と、ポゴリング２０と、距離センサ２１
と、ポゴピン３０と、ウェハプローバ４０と、プローブ
カード５０と、回転軸６０と、アングル７０と、クラン
プ８０とを備える。また、不図示のＩＣテスタ本体に
は、テストヘッド１０の位置を制御するテストヘッド位
置制御回路９０（図４参照）を備える。

【００３２】テストヘッド１０は、回転軸６０を中心に
回動するアングル７０に固着されている。また、テスト
ヘッド１０は、一方の面にポゴリング２０を備えてお
り、ＩＣテスト時にポゴリング２０を備えた面（接続
面）が、ウェハプローバ４０内のプローブカード５０と
接続される。

【００３３】また、テストヘッド１０は、テスト信号入
出力回路（不図示）を備えており、ＩＣテスタ本体から
入力される制御信号に基づいて、テストパタン信号をポ
ゴリング２０に備えられた各ポゴピン３０に出力すると
共に、各ポゴピン３０から入力されるテスト結果信号を
処理する。さらに、テストヘッド１０は、吸引機構１１
を備え、試験時にプローブカード５０にテストヘッド１
０を吸着させる。

【００３４】ポゴリング２０は、一方の面においてテス
トヘッド１０に固着され、他の面に複数のポゴピン３０
を備える。また、ポゴリング２０は、ポゴリング２０の
一方の面から他の面に貫通する細孔を複数備え、ＩＣテ
ストの際、テストヘッド１０に備えられた吸引機構１１
によってこの細孔から空気を吸引し、プローブカード５
０にテストヘッド１０を吸着させる。さらに、ポゴリン
グ２０は、テストヘッド１０がウェハプローバ４０と接
続される際に、プローブカード５０の接続面との距離を
測定する距離センサ２１を備える。距離センサ２１の検
出信号は、ＩＣテスタ本体のテストヘッド位置制御回路
９０（後述）に入力される。

【００３５】図２は、テストヘッド１０の接続面を示す
概略図である。図２において、テストヘッド１０の接続
面にポゴリング２０が固着されており、このポゴリング
２０には、円周上に３つの距離センサ２１が設けられ
る。

【００３６】ポゴピン３０は、ポゴリング２０の一の面
に複数備えられた接触子であり、試験時に、プローブカ
ード５０の所定の電極にそれぞれ接触される。ポゴピン
３０は、プローブカード５０にテストヘッド１０から入
力されたテストパタン信号を出力すると共に、テストパ
タン信号が入力されたＤＵＴからのテスト結果信号がプ
ローブカード５０を介して入力される。

【００３７】図３はポゴピン３０の内部構成を示す図で
ある。図３において、ポゴピン３０は、接触部３１と、
接続球３２と、ばね３３と、支持部３４とを備える。接
触部３１は、導体により構成され、試験時にプローブカ
ード５０の所定の電極と接触する。そして、接触部３１
は、テストヘッド１０から入力されたテストパタン信号
をプローブカード５０の電極に出力すると共に、テスト
パタン信号が入力された被試験体ＩＣからのテスト結果
信号がプローブカード５０の電極を介して入力される。
接続球３２は、接触部３１とばね３３の間に組み込まれ
た球体であり、ばね３３の弾性力を接触部３１に伝達す
ると共に接触部３１を支持部３４に接触させる。ばね３
３は、接触部３１がプローブカード５０と接触した場合
に、接触部３１がプローブカード５０から受ける押圧に
よって伸縮し、接触部３１の押し込み量を調整する。支
持部３４は、ポゴリング２０に対して接触部３１、接続
球３２、ばね３３を支持すると共に、ＤＵＴの入出力信
号を伝達する。

【００３８】ウェハプローバ４０は、上面にプローブカ
ード５０が固着され、プローブカード５０の下方にＤＵ
Ｔとなるウェハが載置される。また、ウェハプローバ４
０は、試験を実行するときはテストヘッド１０と接続さ
れ、テストヘッド１０を固定するためのクランプ８０を
備える。

【００３９】プローブカード５０は、上面に、ポゴピン
３０と接触する複数の電極を備え、下面にＤＵＴとなる
ウェハに形成された電極に接触する複数組のプローブを
備える。また、プローブカード５０は、ウェハプローバ
４０に固着される。

【００４０】アングル７０は、不図示のモータ駆動機構
の回転軸６０に連結されており、回転軸６０を中心に回
動し、アングル７０に固定されたテストヘッド１０が、
ウェハプローバ４０の上方でウェハプローバ４０と対向
する所定位置範囲にある場合、不図示の上下機構によっ
て垂直方向に上下動する。このモータ駆動の上下機構に
よるアングル７０の動作制御は、ＩＣテスタ本体に備え
られたテストヘッド位置制御回路９０による指示信号に
基づいて行われる。

【００４１】次に、テストヘッド位置制御回路９０の構
成について説明する。図４は、テストヘッド位置制御回
路９０の構成を示すブロック図である。図４において、
テストヘッド位置制御回路９０は、Ａ−Ｄコンバータ９
１と、デコーダ９２と、メモリ９３と、エラー検出部９
４と、ＯＲ回路９５・９７と、比較部９６と、ＬＥＤ
（Light Emitting Diode）９８と、ＩＣテスタの制御Ｃ
ＰＵと接続されたアドレスバスおよびデータバスとから
構成される。

【００４２】Ａ−Ｄコンバータ９１は、距離センサ２１
から入力される検出信号（テストヘッド１０の現在位置
を示す信号）をディジタル信号に変換し、メモリ９３お
よびデータバスに出力する。なお、Ａ−Ｄコンバータ９
１は、各距離センサ２１に対応して設けられており、各
Ａ−Ｄコンバータ９１の出力は、メモリ９３の所定アド
レスに記憶される。

【００４３】デコーダ９２は、ＩＣテスタ本体の制御Ｃ
ＰＵからアドレスバスを介して入力された読み出し指示
や書き込み指示に係るアドレスを復号化し、メモリ９３
に出力する。

【００４４】メモリ９３は、ＩＣテストに先立って行わ
れるキャリブレーション（基準合わせ）によって得られ
たテストヘッド１０の停止指示位置と、ＩＣテストに適
合するテストヘッド１０の停止適合位置および現在のテ
ストヘッド１０の位置（現在位置）に関するデータを記
憶する。このテストヘッド１０の停止指示位置および現
在位置の各データは、距離センサ２１の検出信号とし
て、Ａ−Ｄコンバータ９１を介して入力され、停止適合
位置は、予め制御ＣＰＵから入力される。また、メモリ
９３は、アドレスバスおよびデータバスと接続されてい
る。そして、ＩＣテスタ本体の制御ＣＰＵによって指定
されたアドレスに、テストヘッド１０の停止指示位置、
停止適合位置および現在位置の各データを書き込む。さ
らに、メモリ９３は、制御ＣＰＵによって指定されたア
ドレスに記憶しているデータをデータバスに出力する。

【００４５】エラー検出部９４は、Ａ−Ｄコンバータ９
１から入力された各距離センサ２１の検出信号が距離セ
ンサ２１の測定可能範囲内にあるか否かを判定し、所定
レベル範囲内でない場合、エラー検出信号をＯＲ回路９
５に出力する。なお、エラー検出部９４は、各距離セン
サ２１に対応して設けられており、各エラー検出部９４
のエラー検出信号が、各エラー検出部９４に対応して設
けられたＯＲ回路９５に入力される。ＯＲ回路９５は、
各エラー検出部９４に対応して設けられており、エラー
検出部９４からエラー検出信号が入力された場合、測定
不能信号を制御ＣＰＵおよび各ＯＲ回路９５に対応する
ＬＥＤ９８に出力する。

【００４６】比較部９６は、テストヘッド１０をウェハ
プローバ４０に接続する動作時には、Ａ−Ｄコンバータ
９１から入力されたセンサ部２１の検出信号（現在位
置）とメモリ９３から入力された停止指示位置（後述す
るキャリブレーション値）を比較し、現在位置が停止指
示位置となった場合、識別信号をＯＲ回路９７に出力す
る。また、比較部９６は、テストヘッド１０が停止した
後には、Ａ−Ｄコンバータ９１から入力されたセンサ部
２１の検出信号（現在位置）とメモリ９３から入力され
た停止適合位置を比較し、現在位置が停止適合位置の範
囲内であるか否かについての識別信号をＬＥＤ９８に出
力する。なお、比較部９６は、各センサ２１に対応して
設けられており、各比較部９６の識別信号は各比較部９
６に対応して設けられたＬＥＤ９８に入力されると共
に、全ての比較部９６の識別信号が１つのＯＲ回路９７
に入力される。

【００４７】ＯＲ回路９７は、何れかの比較部９６か
ら、現在位置が停止指示位置となった旨の識別信号が入
力された場合、テストヘッド１０を移動させるモータに
停止信号を出力する。

【００４８】ＬＥＤ９８は、各センサ２１に対応して設
けられており、対応するＯＲ回路９５から測定不能信号
が入力された場合、測定不能である旨の識別表示を行
う。また、ＬＥＤ９８は、対応する比較部９６から現在
位置が停止適合位置の範囲内であるか否かの識別信号が
入力された場合、この識別信号に基づいて、テストヘッ
ド１０の現在位置を識別表示する。

【００４９】次に、動作を説明する。初めに、テストヘ
ッド１０のキャリブレーション（基準合わせ）について
説明する。キャリブレーションは試験に先立って行われ
る。

【００５０】テストヘッド１０は、ウェハプローバ４０
との接続動作時に、テストヘッド位置制御回路９０によ
り停止信号が入力された後、慣性によって停止するまで
に更に一定距離だけ降下する。そのため、テストヘッド
位置制御回路９０は、テストヘッド１０を停止させる目
標位置（ウェハプローバ４０と接続された場合のテスト
ヘッド１０の位置）から、予め一定距離だけ上方でテス
トヘッド１０に停止信号を出力する。したがって、試験
に先立ち、テストヘッド１０に停止信号を入力する位置
を決定するためにキャリブレーションは行われる。

【００５１】キャリブレーションを行う際、テストヘッ
ド位置制御回路９０は、テストヘッド１０を回動し、ウ
ェハプローバ４０の上方の所定位置からテストヘッド１
０を垂直に下降させる。そして、テストヘッド１０とウ
ェハプローバ４０が所定距離（例えば、５ｍｍ）となっ
た時点で、テストヘッド位置制御回路９０は停止信号を
出力し、テストヘッド１０が停止される。

【００５２】次に、停止した位置におけるテストヘッド
１０とウェハプローバ４０の距離を距離センサ２１によ
り測定する。そして、制御ＣＰＵが、停止信号を出力し
た所定距離（例えば、５ｍｍ）から実際の停止位置の距
離を減じ、テストヘッド１０の停止に要する距離を算出
する。制御ＣＰＵは、この距離にプローブカード５０か
ら目標位置までの距離を加えた値をキャリブレーション
値として、メモリ９３に記憶する。そして、実際のＩＣ
テストにおいて、テストヘッド１０をウェハプローバ４
０に接続する際、テストヘッド１０がウェハプローバ４
０からキャリブレーション値の距離（停止指示位置）に
到達した場合、テストヘッド位置制御回路９０は停止信
号を出力する。

【００５３】なお、以下のようにキャリブレーションを
行うこととしてもよい。まず、テストヘッド１０は、停
止信号が入力された後、約４ｍｍ下降して停止するた
め、この値をオフセット値とする。

【００５４】そして、プローブカード５０と同形状のボ
ードの所定位置に約４ｍｍの距離測定用溝を刻んだキャ
リブレーション用ボードを用意し、テストヘッド１０が
ウェハプローバ４０と接続されていない状態において、
キャリブレーション用ボードをテストヘッド１０に接続
・吸着させる。このとき、距離測定用溝が距離センサ２
１によって距離測定可能な位置となるように、キャリブ
レーション用ボードを設置する。次に、距離センサ２１
によって、距離測定用溝までの距離を測定し、この距離
をキャリブレーション値としてメモリ９３に記憶する。
以下、試験時におけるテストヘッド１０の停止に関する
動作は、上述の場合と同様である。なお、距離測定用溝
の深さは、最適なキャリブレーション値が得られるよ
う、適宜調整される。

【００５５】次に、テストヘッド１０がウェハプローバ
４０に接続される際の動作を説明する。初期状態におい
て、テストヘッド１０は、回転軸６０に対しウェハプロ
ーバ４０と対象となる側に移動されている。

【００５６】試験のため、制御ＣＰＵがテストヘッド１
０をウェハプローバ４０に接続するよう指示すると、モ
ータによりアングル７０が回動され、テストヘッド１０
がウェハプローバ４０の上方に移動する。そして、テス
トヘッド１０がウェハプローバ４０の上方、所定位置範
囲に達した場合、アングル７０は、上下機構により垂直
に下降される。この際、距離センサ２１によって、テス
トヘッド１０とウェハプローバ４０の距離が常時測定さ
れ、この距離がテストヘッド位置制御回路９０に出力さ
れる。

【００５７】次に、テストヘッド１０がウェハプローバ
４０に接近し、距離センサ２１により測定された現在位
置が停止指示位置となった場合、テストヘッド位置制御
回路９０が停止信号を出力し、テストヘッド１０の移動
制御が停止される。すると、テストヘッド１０は、キャ
リブレーション値だけ更に降下して停止する。即ち、テ
ストヘッド１０は、目標位置に停止する。

【００５８】次に、テストヘッド１０の吸引機構１１に
よりテストヘッド１０がウェハプローバ４０に吸着さ
れ、各ポゴピン３０がプローブカード５０の所定の電極
に接触する。なお、このときテストヘッド１０が目標位
置に停止され、ポゴリング２０とプローブカード５０の
距離が一定に保たれるため、テストヘッド１０をウェハ
プローバ４０に接続する毎に、各ポゴピン３０がプロー
ブカード５０の所定の電極に正確かつ確実に接触され
る。

【００５９】そして、ＩＣテスタ本体からテストパタン
信号が入力され、各ポゴピン３０からプローブカード５
０にテストパタン信号が入力されることにより、試験が
実行される。

【００６０】次に、テストヘッド１０をウェハプローバ
４０に接続する際のテストヘッド位置制御回路９０の動
作を説明する。

【００６１】テストヘッド１０をウェハプローバ４０に
接続する際、ウェハプローバ４０の上方で所定位置範囲
内に達した場合、テストヘッド１０は垂直に下降され、
距離センサ２１によって、テストヘッド１０とウェハプ
ローバ４０の距離が測定される。そして、距離センサ２
１の検出信号がテストヘッド位置制御回路９０に常時入
力される。

【００６２】すると、距離センサ２１の検出信号が、Ａ
−Ｄコンバータ９１によりデジタル信号に変換され、比
較部９６に入力される。次いで、制御ＣＰＵの指示に基
づいて、メモリ９３に記憶された各距離センサ２１のキ
ャリブレーション値がそれぞれ対応する比較部９６に入
力される。

【００６３】次に、比較部９６によって、入力された現
在位置とキャリブレーション値の位置（停止指示位置）
が比較され、現在位置が停止指示位置に達した場合、Ｏ
Ｒ回路９７に識別信号が出力される。そして、ＯＲ回路
９７によって、テストヘッド１０を移動するモータに停
止信号が出力され、テストヘッド１０の移動制御が停止
される。この後、テストヘッド１０は、更に一定距離降
下し目標位置で停止する。

【００６４】次に、制御ＣＰＵの指示に基づいて、メモ
リ９３に記憶されたテストヘッド１０の停止適合位置及
びＡ−Ｄコンバータ９１の出力が、比較部９６に入力さ
れる。そして、比較部９６によって、テストヘッド１０
の停止位置が停止適合位置と比較され、停止適合位置の
範囲内であるか否かがＬＥＤ９８に識別表示される。

【００６５】また、Ａ−Ｄコンバータ９１によりデジタ
ル化された距離センサ２１の検出信号は、常時、エラー
検出部９４に入力され、距離センサ２１の測定可能範囲
内であるか否かが判定される。そして、検出信号が所定
レベル範囲内でないと判定された場合、エラー検出部９
４によって、対応するＯＲ回路９５にエラー検出信号が
出力される。すると、ＯＲ回路９５によって、制御ＣＰ
Ｕに測定不能信号が出力されると共に、ＬＥＤ９８に測
定不能である旨が識別表示される。

【００６６】以上のように、本実施の形態におけるＩＣ
テスタ１は、テストヘッド１０とウェハプローバ４０を
接続する際に、テストヘッド１０のポゴリング２０に備
えられた距離センサ２１によって、ポゴリング２０とプ
ローブカード５０の距離を測定し、ポゴリング２０がプ
ローブカード５０と一定の距離で停止される。

【００６７】したがって、ポゴリング２０に備えられた
各ポゴピン３０が、プローブカード５０の所定電極に正
確かつ確実に接触される。そのため、試験を適切に実行
できる。

【００６８】また、本実施の形態におけるＩＣテスタ１
は、テストヘッド１０の移動制御が停止された場合、更
に降下する一定距離（キャリブレーション値）を予め加
味した位置で、テストヘッド１０の移動制御を停止す
る。

【００６９】したがって、ポゴリング２０とプローブカ
ード５０をより正確に一定距離で接続でき、各ポゴピン
３０を正確かつ確実にプローブカード５０の所定電極に
接続できる。

【００７０】なお、ＩＣテスタ１は、複数の距離センサ
２１により測定された距離に基づいて、テストヘッド１
０とウェハプローバ４０が接続された際の平行度を調整
することも可能である。この場合、平行度を高精度で調
整できるため、テストヘッド１０とウェハプローバ４０
を接続した際に、ポゴリング２０とプローブカード５０
の距離の偏りが減少し、さらに正確にポゴピン３０を所
定電極に接触できる。

【００７１】また、テストヘッド１０とウェハプローバ
４０を接続する度に距離センサ２１により測定される距
離をＩＣテスタ本体の記憶装置等に記憶することとして
もよい。この場合、接続回数に伴うテストヘッド１０の
停止位置の変化を分析し、分析結果を加味した停止指示
位置を参照して、停止指示位置を適宜調整することで、
テストヘッド１０を接続する毎の、接続距離のばらつき
を軽減できる。

【００７２】

【発明の効果】請求項１および請求項７記載の発明によ
れば、測定されたテストヘッドの接続面とウェハプロー
バの接続面との距離に基づいて、テストヘッドの停止位
置を制御するため、テストヘッドおよびウェハプローバ
の接続面の距離を一定にできる。

【００７３】請求項２および請求項８記載の発明によれ
ば、適切な基準値を選択することで、テストヘッドを最
適な位置で停止できる。

【００７４】請求項３および請求項９記載の発明によれ
ば、テストヘッドが惰性で移動する距離を考慮した位置
で、テストヘッドの駆動機構に停止位置制御信号が入力
されるため、テストヘッドをより正確に目標停止位置に
停止できる。

【００７５】請求項４および請求項１０記載の発明によ
れば、テストヘッドの接続状態が異常な場合を検出でき
るため、テストヘッドの停止位置が不適切なまま試験を
実行することを防止できる。

【００７６】請求項５および請求項１１記載の発明によ
れば、テストヘッドの停止位置が不適切な場合、当該事
実が直ちに外部に報知されるため、作業員は、迅速に対
処できる。

【００７７】請求項６および請求項１２記載の発明によ
れば、テストヘッドとウェハプローバが実際に接続され
た場合と近い状態に基づいて基準位置を決定できるた
め、基準位置を正確に設定できる。

【００７８】請求項１３記載の発明によれば、テストヘ
ッドの移動中に停止位置制御信号が入力された場合の、
実際の惰性移動距離を測定して基準位置を決定するた
め、基準位置を正確に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したＩＣテスタ１の接続機構の構
成を示す概略図である。

【図２】テストヘッド１０の接続面を示す概略図であ
る。

【図３】ポゴピン３０の内部構成を示す図である。

【図４】テストヘッド位置制御回路９０の構成を示すブ
ロック図である。

【図５】従来のＩＣテスタ１００におけるテストヘッド
とウェハプローバの接続機構を示す図である。

【符号の説明】

１，１００ ＩＣテスタ １０，１１０ テストヘッド ２０，１２０ ポゴリング ２１ 距離センサ ３０，１３０ ポゴピン ４０，１４０ ウェハプローバ ５０，１５０ プローブカード ６０，１６０ 回転軸 ７０，１７０ アングル ８０，１８０ クランプ ９０ テストヘッド位置制御回路 ９１ Ａ−Ｄコンバータ ９２ デコーダ ９３ メモリ ９４ エラー検出部 ９５，９７ ＯＲ回路 ９６ 比較部 ９８ ＬＥＤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 政庫 東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤電 気株式会社内 (72)発明者 松下 晴行 東京都大田区蒲田４丁目19番７号 安藤電 気株式会社内 (72)発明者 八木 慎一郎 東京都三鷹市下連雀９丁目７番１号 株式 会社東京精密内 Ｆターム(参考） 2G003 AA10 AG04 AG13 AG20 AH01 AH07 2G011 AA01 AC06 AC14 AE03 2G032 AA00 AE11 AF04 AL03 4M106 AA01 BA01 BA14 DD12 DD13 DD23 DD30 DJ19 DJ23

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テストヘッドを移動させて固定されたウェ
   ハプローバと接続する駆動機構を備えたＩＣテスタにお
   いて、 前記テストヘッドの移動時に該テストヘッドの接続面と
   前記ウェハプローバの接続面との距離を測定する距離測
   定手段と、 前記距離測定手段により測定された距離に基づいて、前
   記駆動機構により移動される前記テストヘッドの停止位
   置を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とするＩＣテスタ。
2. 【請求項２】前記制御手段は、 前記距離測定手段により測定された距離を予め設定され
   た基準値と比較する比較手段を更に備え、 前記比較手段の比較結果に基づいて、前記テストヘッド
   の停止位置を制御する停止位置制御信号を前記駆動機構
   に出力することを特徴とする請求項１記載のＩＣテス
   タ。
3. 【請求項３】前記比較手段は、前記距離測定手段により
   測定された距離と、前記テストヘッドの目標停止位置よ
   り手前の当該テストヘッドの惰性移動距離を考慮して予
   め設定された基準位置を示す距離とを比較することを特
   徴とする請求項２記載のＩＣテスタ。
4. 【請求項４】前記比較手段は、前記測定距離の比較結果
   が所定範囲内でない場合にエラー信号を出力し、 前記制御手段は、前記比較手段から出力されたエラー信
   号により接続状態が異常であることを示す接続異常信号
   を出力することを特徴とする請求項２あるいは３記載の
   ＩＣテスタ。
5. 【請求項５】前記制御手段により出力された接続異常信
   号により接続異常であることを表示する表示手段を更に
   備えたことを特徴とする請求項４記載のＩＣテスタ。
6. 【請求項６】請求項３記載のＩＣテスタにおいて、前記
   テストヘッドと前記ウェハプローバとの接続時における
   基準位置を決定する際に当該テストヘッドに装着される
   テストヘッド用基準位置設定器具であって、 前記テストヘッドの目標停止位置より手前の当該テスト
   ヘッドの惰性移動距離分の深さを有する溝部を前記テス
   トヘッドに装着された際の前記距離測定手段による距離
   測定対象位置に設けたことを特徴とするテストヘッド用
   基準位置設定器具。
7. 【請求項７】テストヘッドを移動させて固定されたウェ
   ハプローバと接続する駆動機構を備えたＩＣテスタにお
   ける接続機構の接続位置制御方法であって、 前記テストヘッドの移動時に該テストヘッドの接続面と
   前記ウェハプローバの接続面との距離を測定する測定工
   程と、 前記測定された距離に基づいて、前記駆動機構により移
   動される前記テストヘッドの停止位置を制御する制御工
   程と、 を含むことを特徴とする接続位置制御方法。
8. 【請求項８】前記制御工程は、 前記測定された距離を予め設定された基準値と比較する
   比較工程を更に含み、 比較結果に基づいて、前記テストヘッドの停止位置を制
   御する停止位置制御信号を前記駆動機構に出力すること
   を特徴とする請求項７記載の接続位置制御方法。
9. 【請求項９】前記比較工程は、 前記測定された距離と、前記テストヘッドの目標停止位
   置より手前の当該テストヘッドの惰性移動距離を考慮し
   て予め設定された基準位置を示す距離とを比較する工程
   を含むことを特徴とする請求項８記載の接続位置制御方
   法。
10. 【請求項１０】前記比較工程は、 比較結果が所定範囲内でない場合にエラー信号を出力す
    る工程を更に含み、 前記制御工程は、 前記比較工程において出力されたエラー信号により接続
    状態が異常であることを示す接続異常信号を出力する工
    程を更に含むことを特徴とする請求項８あるいは９記載
    の接続位置制御方法。
11. 【請求項１１】前記制御工程において出力された接続異
    常信号により接続異常であることを表示する表示工程を
    更に含むことを特徴とする請求項１０記載の接続位置制
    御方法。
12. 【請求項１２】請求項９記載の接続位置制御方法におい
    て、 請求項６記載のテストヘッド用基準位置設定器具を前記
    テストヘッドに装着して測定された距離測定対象位置と
    の距離に基づいて、前記テストヘッドと前記ウェハプロ
    ーバの接続時における基準位置を決定することを特徴と
    する接続位置制御方法。
13. 【請求項１３】請求項９記載の接続位置制御方法におい
    て、 前記テストヘッドの移動時に所定距離位置で該テストヘ
    ッドに停止位置制御信号を出力し、該テストヘッドが停
    止した場合の該所定距離位置と前記テストヘッドの停止
    位置との距離および前記テストヘッドとウェハプローバ
    を接続した場合の距離との和に基づいて、前記テストヘ
    ッドと前記ウェハプローバの接続時における基準位置を
    決定することを特徴とする接続位置制御方法。