JP2003028920A - 電子部品コンタクト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＩＣデバイスなどの電子部品がソケットに装
着されたときに、当該電子部品に加えられた温度ストレ
スの緩和を防止することができる電子部品コンタクト装
置を提供する。 【解決手段】 ヒータ５が設けられたグランドプレート
４４を、ＩＣデバイス９が電気的に接続される複数のソ
ケット４０と、複数のソケット４０が電気的に接続され
たテストヘッド３との間に介設し、グランドプレート４
４の貫通孔４４１を通る配線によってソケット４０とテ
ストヘッド３とが電気的に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の性能や
機能などを試験する際に、被試験電子部品をコンタクト
させる（電気的に接続させる）電子部品コンタクト装置
および該電子部品コンタクト装置を備えた電子部品試験
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置などの製造過程においては、
ＩＣデバイス等の電子部品の性能や機能等を試験する電
子部品試験装置が必要となる。そのような電子部品試験
装置の一例としては、電子部品ハンドリング装置、電子
部品コンタクト装置および試験用メイン装置から構成さ
れる電子部品試験装置が知られている。

【０００３】電子部品ハンドリング装置の一例として
は、低温、高温などの各種温度ストレスを被試験ＩＣデ
バイスに印加してソケットに装着するとともに、試験済
みのＩＣデバイスを試験結果に応じて分類して収納す
る、ハンドラ（handler）と称されるＩＣデバイスハン
ドリング装置が知られている。また、電子部品コンタク
ト装置の一例としては、ソケットおよびテストヘッドを
通じて被試験ＩＣデバイスを試験用メイン装置にコンタ
クトさせる（電気的に接続させる）ＩＣデバイスコンタ
クト装置が知られている。

【０００４】ＩＣデバイスハンドリング装置、ＩＣデバ
イスコンタクト装置および試験用メイン装置から構成さ
れるＩＣデバイス試験装置を用いたＩＣデバイスの試験
は、例えば、次のようにして行なわれる。被試験ＩＣデ
バイスが、ＩＣソケットが設けられたテストヘッドの上
方に搬送された後、プッシャによって押圧され、ＩＣソ
ケットに装着される。これによりＩＣソケットの接続端
子と被試験ＩＣデバイスの外部端子とが接触し、被試験
ＩＣデバイスは、ＩＣソケットおよびテストヘッドを通
じて試験用メイン装置に電気的に接続される。そして、
試験用メイン装置からケーブルを通じてテストヘッドに
供給されるテスト信号を被試験ＩＣデバイスに印加する
とともに、被試験ＩＣデバイスから読み出される応答信
号を、テストヘッドを通じて試験用メイン装置に送るこ
とにより、被試験ＩＣデバイスの電気的特性が測定され
る。

【０００５】ＩＣデバイスの試験は被試験ＩＣデバイス
に温度ストレスを加えた状態で行なわれるが、被試験Ｉ
Ｃデバイスへの温度ストレスの印加方式を大別すると、
テストトレイに被試験ＩＣデバイスを載せ替え、これを
温度印加用チャンバ内に搬入して被試験ＩＣデバイスを
所定の温度にした後、テストトレイに搭載された状態で
被試験ＩＣデバイスをテストヘッドに押し付けるチャン
バ方式と、被試験ＩＣデバイスをヒートプレート（ホッ
トプレートともいう。）に載せて高温の温度ストレスを
印加し、これを吸着ヘッドで一度に数個ずつ吸着搬送し
てテストヘッドに押し付けるヒートプレート方式とがあ
り、いずれの方式でも、被試験ＩＣデバイスに所定の温
度ストレスを与えることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒート
プレート方式の場合、ＩＣデバイスにのみ温度ストレス
が加えられるため、ＩＣデバイスとソケットとには温度
差が生じており、ＩＣデバイスがソケットに装着される
と、ＩＣデバイスとソケットとの温度差に従って熱が移
動し、被試験ＩＣデバイスに加えられた温度ストレスが
緩和してしまうおそれがある。例えば、被試験ＩＣデバ
イスに高温の温度ストレスが加えられている場合、被試
験ＩＣデバイスがソケットに装着されると、ＩＣデバイ
スに加えられていた熱がソケットから放出され（特に、
ソケットとテストヘッド、試験用メイン装置などを電気
的に接続する配線を通じて熱が放出され）、高温である
はずのＩＣデバイスの温度が降下してしまうおそれがあ
る（ヒートシンキング）。また、被試験ＩＣデバイスに
低温の温度ストレスが加えられている場合には、ソケッ
トと電気的に接続されている配線基板は熱を奪われて温
度が降下し、配線基板に結露が生じて信号特性に悪影響
を及ぼすおそれがある。

【０００７】一方、チャンバ方式の場合には、ソケット
はチャンバの内部に位置するので、ＩＣデバイスと同様
の温度ストレスが加えられているが、ソケットは、ソケ
ットボード、ボードスペーサー、グランドプレート、ス
ペーシングフレーム、テストヘッドなどを介してチャン
バの外部と接触しているので、ソケットとチャンバの外
部との間の熱移動が生じるおそれがある。また、ソケッ
トとテストヘッド、試験用メイン装置などを電気的に接
続する配線が、ソケットからチャンバの外部に延びてい
るので、このような配線を通じてソケットとチャンバの
外部との間の熱移動が生じるおそれがある。したがっ
て、チャンバ方式の場合であっても、被試験ＩＣデバイ
スがソケットに装着されると、ＩＣデバイスとチャンバ
の外部との温度差に従って熱が移動し、被試験ＩＣデバ
イスに加えられた温度ストレスが緩和してしまうおそれ
がある。

【０００８】このように被試験ＩＣデバイスに加えられ
た温度ストレスが緩和してしまうと、ＩＣデバイスの性
能や機能などを正確に試験することが困難となる。

【０００９】そこで、本発明は、ＩＣデバイスなどの電
子部品がソケットに装着されたときに、当該電子部品に
加えられた温度ストレスの緩和を防止することができる
電子部品コンタクト装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電子部品コンタクト装置は、試験すべき電
子部品が電気的に接続される複数のソケットと、前記複
数のソケットが電気的に接続されたテストヘッドと、前
記複数のソケットのグランド電位を平準化し得るグラン
ド部材とを備えた電子部品コンタクト装置であって、前
記グランド部材が前記複数のソケットと前記テストヘッ
ドとの間に介設されており、前記グランド部材が貫通孔
を有しており、前記貫通孔を通る配線によって前記ソケ
ットと前記テストヘッドとが電気的に接続されており、
前記グランド部材に発熱体が設けられていることを特徴
とする。

【００１１】本発明の電子部品コンタクト装置におい
て、前記グランド部材が前記複数のソケットに近接して
設けられていることが好ましい。

【００１２】また、上記目的を達成するために、本発明
の電子部品試験装置は、本発明の電子部品コンタクト装
置と、試験すべき電子部品を前記電子部品コンタクト装
置にコンタクトさせる電子部品ハンドリング装置と、前
記電子部品コンタクト装置にコンタクトさせた電子部品
の電気的特性を試験する試験用メイン装置とを備えたこ
とを特徴とする。

【００１３】本発明の電子部品コンタクト装置は、被試
験電子部品の性能や機能などを試験する際に、ソケット
およびテストヘッドを通じて被試験電子部品を試験用メ
イン装置にコンタクトさせる（電気的に接続させる）装
置である。本発明の電子部品コンタクト装置にコンタク
トさせる電子部品の種類は特に限定されるものではな
く、その具体例としては、ＢＧＡタイプやＣＳＰタイプ
などのＩＣデバイスが挙げられる。

【００１４】本発明の電子部品コンタクト装置は、被試
験電子部品が装着される複数のソケットと、各ソケット
が電気的に接続されたテストヘッドとを備えており、各
ソケットはテストヘッドを通じて試験用メイン装置に電
気的に接続されている。そして、被試験電子部品がソケ
ットに装着されると、被試験電子部品は試験用メイン装
置に電気的に接続され、これによって被試験電子部品の
性能や機能などが試験される。

【００１５】本発明の電子部品コンタクト装置におい
て、例えば、ソケットは被試験電子部品の外部端子（例
えば半田ボールなど）が接続される接続端子（例えばス
プリングプローブピン）を有しており、ソケットの接続
端子がソケットボードと電気的に接続され、ソケットボ
ードがケーブルを通じてテストヘッドに電気的に接続さ
れ、テストヘッドがケーブルを通じて試験用メイン装置
に電気的に接続されることにより、ソケットは試験用メ
イン装置に電気的に接続されている。この例において、
ソケットボードとテストヘッドとを電気的に接続するケ
ーブルは、ボードスペーサーやスペーシングフレームな
どの内部空間に配線される。

【００１６】本発明の電子部品コンタクト装置には、複
数のソケットのグランド電位を平準化するためにグラン
ド部材が設けられている。グランド部材は例えば金属な
どの導電性材料から構成されており、複数のソケットの
グランド電位は、例えば各ソケットのグランドがグラン
ド部材と電気的に接続されることによって平準化され
る。

【００１７】本発明の電子部品コンタクト装置におい
て、グランド部材は複数のソケットとテストヘッドとの
間に介設されている。グランド部材の形状や大きさなど
は、複数のソケットとテストヘッドとの間に介設できる
限り特に限定されるものではない。ここで、「複数のソ
ケットとテストヘッドとの間に介設される」には、複数
のソケットに対して介設されている限り、電子部品コン
タクト装置が備えている全てのソケットに対して介設さ
れている場合の他、一部のソケットに対して介設されて
いる場合も含まれる。本発明の電子部品コンタクト装置
に設けられるグランド部材の個数は１個であっても複数
個であってもよい。

【００１８】本発明の電子部品コンタクト装置におい
て、複数のソケットとテストヘッドとの間にはグランド
部材が介設されているが、グランド部材には貫通孔が設
けられており、この貫通孔を通る配線によって各ソケッ
トとテストヘッドとが電気的に接続されている。したが
って、グランド部材が配線の障害になることはない。グ
ランド部材が有する貫通孔の個数および位置は特に限定
されるものではないが、配線の簡便性の点からソケット
の個数および位置に対応させるのが好ましい。貫通孔は
グランド部材に直接形成してもよいし、複数のグランド
部材を連結させたときに形成される間隙を貫通孔として
もよい。

【００１９】本発明の電子部品コンタクト装置におい
て、グランド部材には発熱体が設けられている。発熱体
の種類は特に限定されるものではなく、発熱体として
は、例えばヒータなどを使用することができる。発熱体
は、グランド部材のソケット側の外面、テストヘッド側
の外面および貫通孔の内側面のいずれか１つ以上、好ま
しくはその全てが加熱されるように設けられる。発熱体
は、グランド部材の表面に設けてもよいし、その内部に
設けてもよい。また、グランド部材には、グランド部材
の温度を感知する温度センサーや、発熱体によるグラン
ド部材の加熱を制御する制御装置を設けてもよい。これ
らを設けることによってグランド部材の温度制御を精度
よく行なうことができる。

【００２０】本発明の電子部品コンタクト装置において
は、複数のソケットとテストヘッドとの間に介設される
グランド部材に発熱体が設けられており、グランド部材
のソケット側の外面、テストヘッド側の外面または貫通
孔の内側面の加熱が可能となっているので、グランド部
材からソケットに向けての加熱、グランド部材からテス
トヘッドに向けての加熱、あるいはグランド部材から貫
通孔を通る配線に向けての加熱が可能となっている。し
たがって、発熱体によってグランド部材を加熱すること
によって、ソケットとグランド部材との間に生じる温度
差やソケットとテストヘッドとの間に生じる温度差を小
さくすることができ、これによって被試験電子部品がソ
ケットに装着されたときに、被試験電子部品に加えられ
た温度ストレスが緩和されるのを防止することができ
る。本発明の電子部品コンタクト装置においては、グラ
ンド部材が複数のソケットとテストヘッドとの間に介設
されているので、１つのグランド部材を加熱することに
よって、複数のソケットに対して温度ストレスの緩和を
防止することができる。特に、１つのグランド部材が全
てのソケットとテストヘッドとの間に介設されている場
合には、１つのグランド部材を加熱することによって、
全てのソケットに対して温度ストレスの緩和を防止する
ことができる。

【００２１】また、本発明の電子部品コンタクト装置に
おいては、被試験電子部品に低温の温度ストレスを加え
たときに生じるおそれがある配線基板の結露を防止する
ことができる。

【００２２】さらに、本発明の電子部品コンタクト装置
においては、グランド部材からソケットに向けての加熱
によって、被試験電子部品とソケットとの間で熱膨張ま
たは熱収縮の程度の差を小さくすることができ、これに
より、被試験電子部品をソケットに装着したときの両者
の接触信頼性を確保することができる。

【００２３】本発明の電子部品コンタクト装置におい
て、グランド部材がソケットに近接して設けられている
場合には、温度ストレスの緩和防止、配線基板の結露防
止および接触信頼性の確保といった効果がより大きいも
のとなる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の電子部品コンタクト
装置の一実施形態であるＩＣデバイスコンタクト装置
（以下「コンタクト装置」という。）を含んで構成され
るＩＣデバイス試験装置の全体側面図、図２は同実施形
態に係るコンタクト装置のテストヘッド付近の構造を示
す一部断面図、図３は同実施形態に係るコンタクト装置
で用いられるグランド部材の上面図、図４は同実施形態
に係るＩＣデバイス試験装置に含まれるＩＣデバイスハ
ンドリング装置（以下「ハンドラ」という。）を示す斜
視図、図５は被試験ＩＣデバイスの取り廻し方法を示す
トレイのフローチャート図、図６は同実施形態に係るＩ
Ｃデバイス試験装置におけるＩＣストッカの構造を示す
斜視図、図７は同実施形態に係るＩＣデバイス試験装置
で用いられるカスタマトレイを示す斜視図、図８は同実
施形態に係るＩＣデバイス試験装置における試験チャン
バ内の要部断面図、図９は同実施形態に係るＩＣデバイ
ス試験装置で用いられるテストトレイを示す一部分解斜
視図、図１０は同実施形態に係るＩＣデバイス試験装置
におけるソケット付近の構造を示す分解斜視図、図１１
は同実施形態に係るＩＣデバイス試験装置におけるソケ
ット付近の構造を示す一部断面図である。

【００２５】なお、図５は本実施形態に係るＩＣデバイ
ス試験装置における被試験ＩＣデバイスの取り廻し方法
を理解するための図であって、実際には上下方向に並ん
で配置されている部材を平面的に示した部分もある。し
たがって、その機械的（三次元的）構造は図４を参照し
て説明する。

【００２６】本実施形態に係るコンタクト装置を含んで
構成されるＩＣデバイス試験装置１０は、図１に示すよ
うに、ハンドラ１とコンタクト装置２と試験用メイン装
置６とを備える。

【００２７】ＩＣデバイス試験装置１０は、試験すべき
電子部品であるＩＣデバイスを、常温よりも高い温度状
態（高温）または低い温度状態（低温）で試験するため
の装置である。ハンドラ１は、ＩＣデバイスに低温また
は高温の温度ストレスを印加してコンタクト装置２にコ
ンタクトさせる（電気的に接続させる）とともに、試験
が終了したＩＣデバイスをテスト結果に従って分類して
所定のトレイに格納する動作を実行する。コンタクト装
置２は、図１に示すように、ケーブル７１を通じて試験
用メイン装置６に電気的に接続されており、ハンドラ１
によってコンタクト装置２にコンタクトさせたＩＣデバ
イスは、ケーブル７１を通じて試験用メイン装置６に電
気的に接続された状態となる。この状態で、ＩＣデバイ
スには試験用メイン装置６からの試験用電気信号が印加
され、被試験ＩＣデバイスから読み出された応答信号
は、ケーブル７１を通じて試験用メイン装置６に送ら
れ、これによりＩＣデバイスの性能や機能などが試験さ
れる。

【００２８】ハンドラ１の下部には、主としてハンドラ
１を制御する制御装置が内蔵してあるが、一部には図１
に示すように空間部分８が設けてある。この空間部分８
に、コンタクト装置２が交換自在に配置できるようにな
っており、ハンドラ１に形成してある開口部を通してＩ
Ｃデバイスをコンタクト装置２にコンタクトさせること
ができるようになっている。

【００２９】コンタクト装置２は、図１に示すように、
テストヘッド３と、テストヘッド３の上側に設けられた
コンタクト部４とから構成されている。

【００３０】コンタクト部４は、図２に示すように、テ
ストヘッド３上に設けられたパフォーマンスボード４６
と、パフォーマンスボード４６上に設けられた枠状のス
ペーシングフレーム４５と、スペーシングフレーム４５
上に設けられた平板状のグランドプレート４４と、グラ
ンドプレート４４上に設けられた枠状のボードスペーサ
ー４３と、ボードスペーサー４３上に設けられたソケッ
トボード４２と、ソケットボード４２上に設けられたソ
ケット４０とを含んで構成されている。

【００３１】ソケット４０とソケットボード４２とはそ
れぞれの端子を介して電気的に接続されており、ソケッ
トボード４２とパフォーマンスボード４６とはケーブル
７２を介して電気的に接続されており、パフォーマンス
ボード４６とテストヘッド３とはそれぞれの端子を介し
て電気的に接続されており、これによってソケット４０
はテストヘッド３と電気的に接続されている。

【００３２】ソケット４０はＩＣデバイス９を脱着可能
に装着できるように構成されており、ハンドラ１によっ
てＩＣデバイス９がソケット４０に装着されることによ
って、ＩＣデバイス９をコンタクト装置２へコンタクト
させる（電気的に接続させる）ことができるようになっ
ている。ソケット４０は、グランドプレート４４上にボ
ードスペーサー４３およびソケットボード４２を介して
４行×１６列の合計６４個が配置されており、後述する
テストトレイＴＳＴ（図９参照）に保持してある全ての
ＩＣデバイス９を同時にテストできるようになってい
る。ボードスペーサー４３は電気絶縁材料によって構成
されており、ソケットボード４２とグランドプレート４
４とは電気的に絶縁されている。

【００３３】ソケット４０は、図２、図１０および図１
１に示すように接続端子４０１を有しており、ＩＣデバ
イス９がソケット４０に装着されると、ＩＣデバイス９
の外部端子９２とソケット４０の接続端子４０１とが接
触して、ソケット４０に装着されたＩＣデバイス９がテ
ストヘッド３と電気的に接続されるようになっている。
ソケット４０の接続端子４０１はプローブピンであり、
ＩＣデバイス９の外部端子９２に対応する数および位置
に設けられており、図外のスプリングによって上方向に
バネ付勢されている。

【００３４】ソケット４０には、図１０および図１１に
示すように、接続端子４０１が露出するようにソケット
ガイド４１が固定されている。ソケットガイド４１の両
側には、図１０および図１１に示すように、ハンドラ１
が備えているプッシャ３０に形成してある２つのガイド
ピン３２が挿入されて、これら２つのガイドピン３２と
の間で位置決めを行なうためのガイドブッシュ４１１が
設けられている。

【００３５】グランドプレート４４には、図２および図
３に示すように、それぞれのソケット４０に対応した位
置に貫通孔４４１が設けられており、ボードスペーサー
４３の内部空間とスペーシングフレーム４５の内部空間
とは貫通孔４４１を介して連通しており、ソケットボー
ド４２とパフォーマンスボード４６とを接続するケーブ
ル７２は、ボードスペーサー４３の内部空間、貫通孔４
４１およびスペーシングフレーム４５の内部空間を通じ
て配線されている。

【００３６】グランドプレート４４は通常用いられるも
のよりも厚みを十分にとってあり、グランドプレート４
４の内部には、図２および図３に示すように、４つの棒
状のヒータ５が埋設されている。なお、グランドプレー
ト４４は通常用いられるものよりも厚いが、ボードスペ
ーサー４３は電気絶縁体として機能すれば十分であるの
で（ボードスペーサー４３を断熱体として機能させなく
てもよいので）、その厚みを薄くすることができ、これ
によってソケット４０の位置（高さ）を従来と同様にす
ることも可能である。

【００３７】図２および図３に示すように、４つのヒー
タ５は、それぞれ平面視矩形状のグランドプレート４４
の４つの辺に沿って設けられており、グランドプレート
４４の四隅にはそれぞれ温度センサー５０が設けられて
いる。ヒータ５および温度センサー５０は図外の温度制
御装置と接続してあり、温度センサーによってグランド
プレート４４の温度を感知し、ヒータ５の温度の昇降す
ることによってグランドプレート４４の温度を調節でき
るようになっている。

【００３８】グランドプレート４４は、導電性および導
熱性を有する材料（金属材料など）から構成されてい
る。グランドプレート４４は導電性を有しているので、
グランドプレート４４に各ソケット４０のグランド（図
示せず）が電気的に接続されることによって各ソケット
４０のグランド電位が平準化されている。また、グラン
ドプレート４４は導熱性を有しているので、グランドプ
レート４４の４つの辺に沿って設けられた４つのヒータ
５によってグランドプレート４４全体を速やかに加熱で
きるようになっている。

【００３９】グランドプレート４４は、図２に示すよう
に、ハンドラ１のテストチャンバ１０２の開口部１０２
１に位置するように設けられており、グランドプレート
４４の上方に設けられているソケット４０はハンドラ１
のテストチャンバ１０２の内部に挿入され、そこでＩＣ
デバイス９の試験が行われるようになっている。

【００４０】グランドプレート４４のヒータ５を稼動さ
せていない状態において、ソケット４０はテストチャン
バ１０２の内部に位置するので、ＩＣデバイス９と同様
の温度ストレスが加えられているが、ソケット４０は、
ソケットボード４２、ボードスペーサー４３、グランド
プレート４４、スペーシングフレーム４５、テストヘッ
ド３などを介して、テストチャンバ１０２の外部と接触
しているので、これらを介してソケット４０とテストチ
ャンバ１０２の外部との間の熱移動が生じるおそれがあ
る。また、ソケット４０とテストヘッド３とを接続する
ケーブル７２がテストチャンバ１０２の外部に延びてい
るので、ケーブル７２を通じてソケット４０とテストチ
ャンバ１０２の外部との間の熱移動が生じるおそれがあ
る。したがって、ＩＣデバイス９がソケット４０に装着
されると、ＩＣデバイス９とテストチャンバ１０２の外
部との温度差に従って熱が移動し、ＩＣデバイス９に加
えられた温度ストレスが緩和してしまうおそれがある。
また、ＩＣデバイス９に低温の温度ストレスが加えられ
ている場合には、ソケット４０と電気的に接続されてい
るパフォーマンスボード４６は熱を奪われて温度が降下
し、結露が生じて信号特性に悪影響を及ぼすおそれがあ
る。

【００４１】これに対して、グランドプレート４４のヒ
ータ５を稼動させると、グランドプレート４４の全体が
加熱され、グランドプレート４４の上面（ソケット側の
外面）、グランドプレート４４の下面（テストヘッド側
の外面）および貫通孔４４１の内側面を介して、グラン
ドプレート４４からソケット４０に向けての加熱、グラ
ンドプレート４４からテストヘッド３に向けての加熱、
およびグランドプレート４４から貫通孔４４１を通るケ
ーブル７２に向けての加熱が可能となる。したがって、
ヒータ５によってグランドプレート４４を加熱すること
によって、ＩＣデバイス９がソケット４０に装着された
ときに、ＩＣデバイス９に加えられた温度ストレスが緩
和されるのを防止することができる。

【００４２】また、グランドプレート４４からソケット
４０に向けての加熱によって、ＩＣデバイス９とソケッ
ト４０との間で熱膨張または熱収縮の程度の差を小さく
することができ、これによってＩＣデバイス９をソケッ
ト４０に装着したときの両者の接触信頼性を確保するこ
とができる。

【００４３】さらに、グランドプレート４４からテスト
ヘッド３に向けての加熱によって、ソケット４０と電気
的に接続されているパフォーマンスボード４６から熱が
奪われて温度が降下するのを防止することができ、これ
によりパフォーマンスボード４６に結露が生じることを
防止することができる。

【００４４】コンタクト装置２において、グランドプレ
ート４４は、図２に示すように、全てのソケット４０を
配置できる程度の大きさであるので、１枚のグランドプ
レート４４が全てのソケット４０に対してテストヘッド
３との間に介在できるようになっている。したがって、
１枚のグランドプレート４４の温度を制御することによ
って、全てのソケット４０に対して温度ストレスの緩和
防止、結露防止および接触信頼性の確保といった効果を
容易に得ることができる。

【００４５】また、コンタクト装置２において、各ソケ
ット４０は、図２に示すように、厚みの薄いボードスペ
ーサー４３およびソケットボード４２を介してグランド
プレート４４上に配置されているので、各ソケット４０
はグランドプレート４４に近接しており、各ソケット４
０に対する温度ストレスの緩和防止、結露防止および接
触信頼性の確保といった効果が大きい。

【００４６】ハンドラ１は、図４および図５に示すよう
に、これから試験を行なうＩＣデバイスを格納し、また
試験済のＩＣデバイスを分類して格納するＩＣ格納部２
００と、ＩＣ格納部２００から送られる被試験ＩＣデバ
イスをチャンバ部１００に送り込むローダ部３００と、
テストヘッド３を含むチャンバ部１００と、チャンバ部
１００で試験が行われた試験済のＩＣデバイスを分類し
て取り出すアンローダ部４００とから構成されている。

【００４７】ハンドラ１に収納される前のＩＣデバイス
は、図７に示すカスタマトレイＫＳＴ内に多数収納して
あり、その状態で、図４および図５に示すハンドラ１の
ＩＣ収納部２００へ供給され、そこで、カスタマトレイ
ＫＳＴから、ハンドラ１内で搬送されるテストトレイＴ
ＳＴ（図９参照）に、ＩＣデバイスが載せ替えられる。
ハンドラ１の内部では、図５に示すように、ＩＣデバイ
スは、テストトレイＴＳＴに載せられた状態で移動し、
高温または低温の温度ストレスが与えられ、適切に動作
するかどうか試験（検査）され、当該試験結果に応じて
分類される。

【００４８】図４に示すように、ＩＣ格納部２００に
は、試験前のＩＣデバイスを格納する試験前ＩＣストッ
カ２０１と、試験後のＩＣデバイスを試験結果に応じて
分類して格納する試験済ＩＣストッカ２０２とが設けら
れている。

【００４９】試験前ＩＣストッカ２０１および試験済Ｉ
Ｃストッカ２０２は、図６に示すように、枠状のトレイ
支持枠２０３と、このトレイ支持枠２０３の下部から侵
入して上部に向かって昇降可能なエレベータ２０４とを
具備している。トレイ支持枠２０３には、カスタマトレ
イＫＳＴが複数積み重ねられて支持され、この積み重ね
られたカスタマトレイＫＳＴのみがエレベータ２０４に
よって上下に移動するようになっている。

【００５０】図４に示す試験前ＩＣストッカ２０１に
は、試験前のＩＣデバイスが格納されたカスタマトレイ
ＫＳＴが積層されて保持されており、試験済ＩＣストッ
カ２０２には、試験を終えて分類されたＩＣデバイスが
収納されたカスタマトレイＫＳＴが積層されて保持され
ている。

【００５１】なお、試験前ＩＣストッカ２０１と試験済
ＩＣストッカ２０２とは、同一又は略同一の構造である
から、試験前ＩＣストッカ２０１を試験済ＩＣストッカ
２０２として使用することや、その逆も可能である。し
たがって、試験前ＩＣストッカ２０１の数と試験済ＩＣ
ストッカ２０２の数とは、必要に応じて容易に変更する
ことができる。

【００５２】図４および図５に示すように、本実施形態
では、試験前ＩＣストッカ２０１として２個のストッカ
ＳＴＫ−Ｂが設けてある。ストッカＳＴＫ−Ｂの隣に
は、試験済ＩＣストッカ２０２として、アンローダ部４
００へ送られる空ストッカＳＴＫ−Ｅを２個設けてあ
る。また、その隣には、試験済ＩＣストッカ２０２とし
て、８個のストッカＳＴＫ−１，ＳＴＫ−２，・・・，
ＳＴＫ−８を設けてあり、試験結果に応じて最大８つの
分類に仕分けして格納できるように構成されている。つ
まり、良品と不良品の別の外に、良品の中でも動作速度
が高速のもの、中速のもの、低速のもの、あるいは不良
の中でも再試験が必要なもの等に仕分けできるようにな
っている。

【００５３】図６に示す試験前ＩＣストッカ２０１のト
レイ支持枠２０３に収納してあるカスタマトレイＫＳＴ
は、図４に示すように、ＩＣ格納部２００と装置基板１
０５との間に設けられたトレイ移送アーム２０５によっ
てローダ部３００の窓部３０６に装置基板１０５の下側
から運ばれる。そして、このローダ部３００において、
カスタマトレイＫＳＴに積み込まれた被試験ＩＣデバイ
スを、Ｘ−Ｙ搬送装置３０４によって一旦プリサイサ
（preciser）３０５に移送し、ここで被試験ＩＣデバイ
スの相互の位置を修正したのち、さらにプリサイサ３０
５に移送された被試験ＩＣデバイスを再びＸ−Ｙ搬送装
置３０４を用いて、ローダ部３００に停止しているテス
トトレイＴＳＴに積み替える。

【００５４】カスタマトレイＫＳＴからテストトレイＴ
ＳＴへ被試験ＩＣデバイスを積み替えるＸ−Ｙ搬送装置
３０４としては、図４に示すように、装置基板１０５の
上部に架設された２本のレール３０１と、この２本のレ
ール３０１によってテストトレイＴＳＴとカスタマトレ
イＫＳＴとの間を往復する（この方向をＹ方向とする）
ことができる可動アーム３０２と、この可動アーム３０
２によって支持され、可動アーム３０２に沿ってＸ方向
に移動できる可動ヘッド３０３とを備えている。

【００５５】Ｘ−Ｙ搬送装置３０４の可動ヘッド３０３
には、吸着ヘッドが下向に装着されており、この吸着ヘ
ッドが空気を吸引しながら移動することで、カスタマト
レイＫＳＴから被試験ＩＣデバイスを吸着し、その被試
験ＩＣデバイスをテストトレイＴＳＴに積み替える。こ
うした吸着ヘッドは、可動ヘッド３０３に対して例えば
８本程度装着されており、一度に８個の被試験ＩＣデバ
イスをテストトレイＴＳＴに積み替えることができる。

【００５６】上述したテストトレイＴＳＴは、ローダ部
３００で被試験ＩＣデバイスが積み込まれた後、チャン
バ１００に送り込まれ、テストトレイＴＳＴに搭載され
た状態で各被試験ＩＣデバイスがテストされる。

【００５７】図４および図５に示すように、チャンバ１
００は、テストトレイＴＳＴに積み込まれた被試験ＩＣ
デバイスに目的とする高温または低温の熱ストレスを与
える恒温槽１０１と、この恒温槽１０１で熱ストレスが
与えられた状態にある被試験ＩＣデバイスをコンタクト
装置２にコンタクトして試験するテストチャンバ１０２
と、テストチャンバ１０２で試験された被試験ＩＣデバ
イスから、与えられた熱ストレスを除去する除熱槽１０
３とで構成されている。

【００５８】除熱槽１０３では、恒温槽１０１で高温を
印加した場合は、被試験ＩＣデバイスを送風により冷却
して室温に戻し、また恒温槽１０１で低温を印加した場
合は、被試験ＩＣデバイスを温風またはヒータ等で加熱
して結露が生じない程度の温度まで戻す。そして、この
除熱された被試験ＩＣデバイスをアンローダ部４００に
搬出する。

【００５９】図４に示すように、チャンバ１００の恒温
槽１０１および除熱槽１０３は、テストチャンバ１０２
より上方に突出するように配置されている。また、恒温
槽１０１には、図５に概念的に示すように、垂直搬送装
置が設けられており、テストチャンバ１０２が空くまで
の間、複数枚のテストトレイＴＳＴがこの垂直搬送装置
に支持されながら待機する。主として、この待機中にお
いて、被試験ＩＣデバイスに高温または低温の熱ストレ
スが印加される。

【００６０】図８に示すように、テストチャンバ１０２
には、その中央下部にコンタクト装置２が配置され、コ
ンタクト装置２にテストトレイＴＳＴが運ばれる。そこ
では、図９に示すテストトレイＴＳＴにより保持された
全てのＩＣデバイスを順次コンタクト装置２にコンタク
トさせ、テストトレイＴＳＴ内の全てのＩＣデバイスに
ついて試験を行なう。一方、試験が終了したテストトレ
イＴＳＴは、除熱槽１０３で除熱され、ＩＣデバイスの
温度を室温に戻したのち、図４および図５に示すアンロ
ーダ部４００に排出される。

【００６１】また、図４に示すように、恒温槽１０１と
除熱槽１０３の上部には、装置基板１０５からテストト
レイＴＳＴを送り込むための入り口用開口部と、装置基
板１０５へテストトレイＴＳＴを送り出すための出口用
開口部とがそれぞれ形成してある。装置基板１０５に
は、これら開口部からテストトレイＴＳＴを出し入れす
るためのテストトレイ搬送装置１０８が装着してある。
これら搬送装置１０８は、たとえば回転ローラなどで構
成してある。この装置基板１０５上に設けられたテスト
トレイ搬送装置１０８によって、除熱槽１０３から排出
されたテストトレイＴＳＴは、アンローダ部４００およ
びローダ部３００を介して恒温槽１０１へ返送される。

【００６２】テストトレイＴＳＴは、図９に示すよう
に、矩形フレーム１２を有し、そのフレーム１２に複数
の桟（さん）１３が平行かつ等間隔に設けてある。これ
ら桟１３の両側と、これら桟１３と平行なフレーム１２
の辺１２ａの内側とには、それぞれ複数の取付け片１４
が長手方向に等間隔に突出して形成してある。これら桟
１３の間および桟１３と辺１２ａとの間に設けられた複
数の取付け片１４の内の向かい合う２つの取付け片１４
によって、インサート収納部１５が構成されている。

【００６３】各インサート収納部１５には、それぞれ１
個のインサート１６が収納されるようになっている。イ
ンサート１６の両端部には、それぞれ取付け片１４への
取付け用孔２１が形成されており、インサート１６はフ
ァスナ１７を用いて２つの取付け片１４にフローティン
グ状態（三次元的に微動可能な状態）で取り付けられ
る。こうしたインサート１６は、例えば１つのテストト
レイＴＳＴに４×１６個程度取り付けられ、インサート
１６に被試験ＩＣデバイスが収納されることで、テスト
トレイＴＳＴに被試験ＩＣデバイスが積み込まれること
になる。なお、本実施形態で試験対象となっているＩＣ
デバイス９は、図１１に示すように、矩形の本体部２１
の下面に外部端子９２である半田ボールがマトリックス
状に配列している、いわゆるＢＧＡタイプのＩＣデバイ
スである。

【００６４】被試験ＩＣデバイスが、図９に示すように
４行×１６列に配列されている場合には、例えば各行に
おいて４列おきに配置された被試験ＩＣデバイスが同時
に試験される。つまり、１回目の試験では、各行におい
て１、５、９および１２列目に配置された１６個の被試
験ＩＣデバイスが同時に試験され、２回目の試験では、
テストトレイＴＳＴを１列分移動させて２、６、１０お
よび１５列目に配置された被試験ＩＣデバイスが同時に
試験され、これを繰り返すことで全ての被試験ＩＣを試
験する（いわゆる１６個同時測定）。この試験の結果
は、テストトレイＴＳＴに付された例えば識別番号と、
テストトレイＴＳＴの内部で割り当てられた被試験ＩＣ
デバイスの番号で決まるアドレスに記憶される。

【００６５】本実施形態のインサート１６においては、
図１０および図１１に示すように、被試験ＩＣデバイス
９を収納する矩形のＩＣ収納部１９が形成されている。
ＩＣ収納部１９の下端は、ＩＣデバイス９の外部端子９
２が露出するように開口しており、その開口周縁部には
ＩＣデバイス９を保持するＩＣ保持部１９５が設けられ
ている。

【００６６】図１０および図１１に示すように、インサ
ート１６の両側の中央部には、プッシャ３０のガイドピ
ン３２およびソケットガイド４１のガイドブッシュ４１
１が上下それぞれから挿入されるガイド孔２０が形成さ
れており、インサート１６の両側の角部には、テストト
レイＴＳＴの取付け片１４への取付け用孔２１が形成さ
れている。

【００６７】インサート１６のガイド孔２０は位置決め
のための孔である。例えば、図１１において左側のガイ
ド孔２０を位置決めのための孔とし、右側のガイド孔２
０よりも小さい内径とした場合、左側のガイド孔２０に
は、その上半分にプッシャ３０のガイドピン３２が挿入
されて位置決めが行われ、その下半分には、ソケットガ
イド４１のガイドブッシュ４１１が挿入されて位置決め
が行われる。一方、図１１において右側のガイド孔２０
と、プッシャ３０のガイドピン３２およびソケットガイ
ド４１のガイドブッシュ４１１とは、ゆるい嵌合状態と
なる。

【００６８】ハンドラ１には、図１０および図１１に示
すプッシャ３０が、ソケット４０の数に対応して、コン
タクト装置２の上側に設けられており、図示しないＺ軸
駆動装置（例えば流体圧シリンダ）によってＺ軸方向に
上下移動できるようになっている。図１０および図１１
に示すように、プッシャ３０の略中央には、被試験ＩＣ
デバイス９を押圧するための押圧子３１が形成されてお
り、その両側にインサート１６のガイド孔２０およびソ
ケットガイド４１のガイドブッシュ４１１に挿入される
ガイドピン３２が設けられている。また、図１０および
図１１に示すように、押圧子３１とガイドピン３２との
間には、プッシャ３０がＺ軸駆動装置によって下降した
際に、下限を規制するためのストッパガイド３４が設け
られており、ストッパガイド３４は、ソケットガイド４
１のストッパ面４１２に当接することで、インサート１
６に収納された被試験ＩＣデバイス９を破壊しない適切
な圧力で押し付けるプッシャ３０の下限位置が決定され
る。

【００６９】各プッシャ３０は、図８に示すように、ア
ダプタ６２の下端に固定してあり、各アダプタ６２は、
マッチプレート６０に弾性保持してある。マッチプレー
ト６０は、テストヘッド３の上部に位置するように、か
つプッシャ３０とソケット４０との間にテストトレイＴ
ＳＴが挿入可能となるように装着してある。このマッチ
プレート６０に保持されたプッシャ３０は、テストヘッ
ド３またはＺ軸駆動装置７０の駆動プレート（駆動体）
７２に対して、Ｚ軸方向に移動自在である。なお、テス
トトレイＴＳＴは、図８において紙面に垂直方向（Ｘ
軸）から、プッシャ３０とソケット４０との間に搬送さ
れてくる。チャンバ１００内部でのテストトレイＴＳＴ
の搬送手段としては、搬送用ローラなどが用いられる。
テストトレイＴＳＴの搬送移動に際しては、Ｚ軸駆動装
置７０の駆動プレートは、Ｚ軸方向に沿って上昇してお
り、プッシャ３０とソケット４０との間には、テストト
レイＴＳＴが挿入される十分な隙間が形成してある。

【００７０】図８に示すように、テストチャンバ１０２
の内部に配置された駆動プレート７２の下面には、プッ
シャ３０に対応する数の押圧部７４が固定してあり、マ
ッチプレート６０に保持してあるアダプタ６２の上面を
押圧可能にしてある。駆動プレート７２には駆動軸７８
が固定してあり、駆動軸７８にはモータ等の駆動源（図
示せず）が連結してあり、駆動軸７８をＺ軸方向に沿っ
て上下移動させ、アダプタ６２を押圧可能となってい
る。

【００７１】なお、マッチプレート６０は、試験すべき
ＩＣデバイス９の形状や、コンタクト装置２のソケット
数（同時に測定するＩＣデバイス９の数）などに合わせ
て、プッシャ３０と共に交換自在な構造になっている。
このようにマッチプレート６０を交換自在にしておくこ
とにより、Ｚ軸駆動装置７０を汎用のものとすることが
できる。本実施形態では、押圧部７４とプッシャ３０と
が１対１で対応しているが、例えば、テストヘッド３の
ソケット数が半分に変更されたときには、マッチプレー
ト６０を交換することにより、押圧部７４とプッシャ３
０とを２対１で対応させることも可能である。

【００７２】被試験ＩＣデバイス９の外部端子９２をソ
ケット４０のプローブピン４０１に接続させるには、図
１１に示すように、ＩＣデバイス９をインサート１６の
ＩＣ収納部１９に収納し、ＩＣ保持部１９５でＩＣデバ
イス９の本体部９１の下面（外部端子９２が設けられて
いる面）の周縁部を保持するとともに、ＩＣ収納部１９
の下端開口部からＩＣデバイス９の外部端子９２を露出
させる。

【００７３】そのようにしてＩＣデバイス９を収納した
インサート１６をソケットガイド４１に装着することに
より、ＩＣデバイス９をソケット４０に装着する。その
状態でＺ軸駆動装置を駆動させ、プッシャ３０を押圧す
る。そうすると、プッシャ３０の押圧子３１は、ＩＣデ
バイス９の本体部９１をソケット４０に押し付け、その
結果、ＩＣデバイス９の外部端子９２がソケット４０の
プローブピン４０１に接続される。このとき、ソケット
４０のプローブピン４０１は、上方向にバネ付勢されつ
つソケット４０の中に後退するものの、プローブピン４
０１の先端部は、わずかに外部端子９２に突き刺さる。

【００７４】本実施形態では、上述したように構成され
たチャンバ１００において、図８に示すように、テスト
チャンバ１０２を構成する密閉されたケーシング８０の
内部に、温度調節用送風装置９０が装着してある。温度
調節用送風装置９０は、ファン９２と、熱交換部９４と
を有し、ファン９２によりケーシング内部の空気を吸い
込み、熱交換部９４を通してケーシング８０の内部に吐
き出して循環させることで、ケーシング８０の内部を、
所定の温度条件（高温または低温）にする。

【００７５】温度調節用送風装置９０の熱交換部９４
は、ケーシング内部を高温にする場合には、加熱媒体が
流通する放熱用熱交換器または電熱ヒータなどで構成さ
れ、ケーシング内部を、たとえば室温〜１６０℃程度の
高温に維持するために十分な熱量を提供することが可能
になっている。また、ケーシング内部を低温にする場合
には、熱交換部９４は、液体窒素などの冷媒が循環する
吸熱用熱交換器などで構成され、ケーシング内部を、た
とえば−６０℃〜室温程度の低温に維持するために十分
な熱量を吸熱することが可能になっている。ケーシング
８０の内部温度は、たとえば温度センサー８２により検
出され、ケーシング８０の内部が所定温度に維持される
ように、ファン９２の風量および熱交換部９４の熱量な
どが制御される。

【００７６】温度調節用送風装置９０の熱交換部９４を
通して発生した温風または冷風（エア）は、ケーシング
８０の上部をＹ軸方向に沿って流れ、装置９０と反対側
のケーシング側壁に沿って下降し、マッチプレート６０
とテストヘッド３との間の隙間を通して、装置９０へと
戻り、ケーシング内部を循環するようになっている。

【００７７】図４および図５に示すアンローダ部４００
にも、ローダ部３００に設けられたＸ−Ｙ搬送装置３０
４と同一構造のＸ−Ｙ搬送装置４０４が設けられ、この
Ｘ−Ｙ搬送装置４０４によって、アンローダ部４００に
運び出されたテストトレイＴＳＴから試験済のＩＣデバ
イスがカスタマトレイＫＳＴに積み替えられる。

【００７８】図４に示すように、アンローダ部４００の
装置基板１０５には、アンローダ部４００へ運ばれたカ
スタマトレイＫＳＴが装置基板１０５の上面に臨むよう
に配置される一対の窓部４０６，４０６が二対開設して
ある。

【００７９】また、図示は省略するが、それぞれの窓部
４０６の下側には、カスタマトレイＫＳＴを昇降させる
ための昇降テーブルが設けられており、ここでは試験済
の被試験ＩＣデバイスが積み替えられて満杯になったカ
スタマトレイＫＳＴを載せて下降し、この満杯トレイを
トレイ移送アーム２０５に受け渡す。

【００８０】以上説明した実施形態は、本発明の理解を
容易にするために記載されたものであって、本発明を限
定するために記載されたものではない。したがって、上
記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲
に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

【００８１】例えば、グランドプレート４４の形状は平
板状に限定されるものではなく適宜変更が可能である。
また、グランドプレート４４に設けられるヒータ５の個
数や位置も適宜変更が可能である。また、グランドプレ
ート４４に設けられる貫通孔４４１の個数や位置も適宜
変更可能である。また、ソケット４０とテストヘッド３
との接続方式は適宜変更が可能である。また、ハンドラ
１はヒートプレートタイプのものに変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品コンタクト装置の一実施形態
であるＩＣデバイスコンタクト装置を含んで構成される
ＩＣデバイス試験装置の全体側面図である。

【図２】同実施形態に係るコンタクト装置のテストヘッ
ド付近の構造を示す一部断面図である。

【図３】同実施形態に係るコンタクト装置で用いられる
グランド部材の上面図である。

【図４】同実施形態に係るＩＣデバイス試験装置に含ま
れるＩＣデバイスハンドリング装置を示す斜視図であ
る。

【図５】被試験ＩＣデバイスの取り廻し方法を示すトレ
イのフローチャート図である。

【図６】同実施形態に係るＩＣデバイス試験装置におけ
るＩＣストッカの構造を示す斜視図である。

【図７】同実施形態に係るＩＣデバイス試験装置で用い
られるカスタマトレイを示す斜視図である。

【図８】同実施形態に係るＩＣデバイス試験装置におけ
る試験チャンバ内の要部断面図である。

【図９】同実施形態に係るＩＣデバイス試験装置で用い
られるテストトレイを示す一部分解斜視図である。

【図１０】同実施形態に係るＩＣデバイス試験装置にお
けるソケット付近の構造を示す分解斜視図である。

【図１１】同実施形態に係るＩＣデバイス試験装置にお
けるソケット付近の構造を示す一部断面図である。

【符号の説明】

１・・・ハンドラ（電子部品ハンドリング装置） ２・・・コンタクト装置（電子部品コンタクト装置） ３・・・テストヘッド ４・・・コンタクト部 ５・・・ヒータ（発熱体） ６・・・試験用メイン装置 ４０・・・ソケット ４４・・・グランドプレート（グランド部材） ４４１・・・貫通孔 ７２・・・ケーブル（貫通孔を通る配線）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G003 AC01 AC03 AD02 AD03 AD09 AG01 AG08 AG11 AG12 AG14 AH00 AH05 2G011 AA14 AA15 AB06 AB07 AB09 AC32 AC33 AF02 4M106 DD23 DG02 DG03 DG08 DG16 DG19 DG25 DH44 DH45 DH46

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験すべき電子部品が電気的に接続され
   る複数のソケットと、前記複数のソケットが電気的に接
   続されたテストヘッドと、前記複数のソケットのグラン
   ド電位を平準化し得るグランド部材とを備えた電子部品
   コンタクト装置であって、 前記グランド部材が前記複数のソケットと前記テストヘ
   ッドとの間に介設されており、 前記グランド部材が貫通孔を有しており、前記貫通孔を
   通る配線によって前記ソケットと前記テストヘッドとが
   電気的に接続されており、 前記グランド部材に発熱体が設けられていることを特徴
   とする電子部品コンタクト装置。
2. 【請求項２】 前記グランド部材が前記複数のソケット
   に近接して設けられていることを特徴とする請求項１記
   載の電子部品コンタクト装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の電子部品コンタ
   クト装置と、試験すべき電子部品を前記電子部品コンタ
   クト装置にコンタクトさせる電子部品ハンドリング装置
   と、前記電子部品コンタクト装置にコンタクトさせた電
   子部品の電気的特性を試験する試験用メイン装置とを備
   えたことを特徴とする電子部品試験装置。