JP2007093302A

JP2007093302A - 試験装置およびテストヘッド

Info

Publication number: JP2007093302A
Application number: JP2005280872A
Authority: JP
Inventors: Hideki Saito; 英樹斉藤; Akihiro Fujimoto; 明博藤本
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2007-04-12
Also published as: TW200712498A; KR101290952B1; TWI388837B; KR20070035440A

Abstract

【課題】試験装置のテストヘッドにマザーボードを容易に装着できるようにする。
【解決手段】被試験デバイスとの間で信号を授受するピンカードを内蔵するテストヘッドと、テストヘッドの上に載置され、ピンカードを被試験デバイスに電気的に接続するマザーボードとを備え、テストヘッドは、テストヘッドの上面において、当該上面と略平行な予め定められた移動方向にマザーボードをスライド可能に保持するテストヘッド側ガイド部と、マザーボードがスライドされることにより、マザーボード下部に設けられたマザーボード側コネクタが、ピンカードにおけるテストヘッドの上面側の辺上に設けられたピンカード側コネクタと対抗する位置に移動された状態において、マザーボードをテストヘッド側に移動させることによりマザーボード側コネクタを対応するピンカード側コネクタに接続する着脱部とを有する試験装置を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、試験装置およびテストヘッドに関する。特に本発明は、被試験デバイスと試験装置本体との間を電気的に接続するマザーボードをテストヘッド上に装着する試験装置およびテストヘッドに関する。

従来、試験装置は、半導体デバイス等の被試験デバイス（ＤＵＴ：ＤｅｖｉｃｅＵｎｄｅｒＴｅｓｔ）との間で信号を授受する複数のピンカードを内蔵するテストヘッドの上に、ピンカードおよび被試験デバイスの間を電気的に接続するマザーボードを載置し、マザーボード上に被試験デバイスを搭載して試験を行っていた。
なお、現時点で先行技術文献の存在を認識していないので、先行技術文献に関する記載を省略する。

従来、マザーボードを装着する場合、マザーボードを人手で持ち上げてテストヘッド上面に移動させて位置合わせした後、静かに下ろして装着していた。近年、試験装置の高集積化に伴い、同時に試験可能な被試験デバイスの数が増加しており、これに伴ってマザーボードが大型化し、重くなってきている。このため、マザーボードを交換するために、例えば４人以上などの大人数での作業が必要となってきている。

また、テストヘッド上面とマザーボードとの位置を合わせるため、テストヘッド上にはガイドピンが設けられ、マザーボード下部にはピン穴が設けられている。しかし、マザーボードが大型化し、重くなっていることから、交換作業中に、マザーボードを斜めに上下したり落としてしまう可能性が高まっており、マザーボードまたはピンカード側のコネクタを破損してしまう可能性が出てきている。

そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる試験装置およびテストヘッドを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

本発明の第１の形態によると、被試験デバイスを試験する試験装置であって、前記被試験デバイスとの間で信号を授受するピンカードを内蔵するテストヘッドと、前記テストヘッドの上に載置され、前記ピンカードを前記被試験デバイスに電気的に接続するマザーボードとを備え、前記テストヘッドは、前記テストヘッドの上面において、当該上面と略平行な予め定められた移動方向に前記マザーボードをスライド可能に保持するテストヘッド側ガイド部と、前記マザーボードがスライドされることにより、前記マザーボード下部に設けられたマザーボード側コネクタが、前記ピンカードにおける前記テストヘッドの上面側の辺上に設けられたピンカード側コネクタと対抗する位置に移動された状態において、前記マザーボードを前記テストヘッド側に移動させることにより前記マザーボード側コネクタを対応する前記ピンカード側コネクタに接続する着脱部とを有する試験装置を提供する。

前記マザーボードは、前記移動方向に延伸する板状のレールを有し、前記テストヘッド側ガイド部は、前記レールが前記テストヘッドの上面において前記移動方向と垂直な方向にずれないように支えつつ前記レールを前記移動方向に移動させてもよい。

前記レールは、前記テストヘッドの上面と平行な板状の形状を有し、前記テストヘッド側ガイド部は、前記レールが前記テストヘッドの上面における前記移動方向と垂直な方向、および、前記テストヘッドの上面と垂直な方向にずれないように前記レールを支えてもよい。

前記テストヘッド側ガイド部は、前記レールの下側に設けられ、前記レールを前記移動方向に移動可能に保持するローラを有してもよい。

前記着脱部は、前記テストヘッド側ガイド部を前記テストヘッドの上面と略垂直な方向に移動させることにより、前記マザーボードを前記テストヘッドの上面と略垂直な方向に移動させてもよい。

前記マザーボードは、前記テストヘッドの上面に装着される位置を合わせるためのマザーボード側位置決め部を下面に有し、前記テストヘッドは、前記テストヘッドの上面に設けられ、前記マザーボードが前記テストヘッド側に移動した場合に前記マザーボード側位置決め部と嵌合されることにより、前記マザーボード側コネクタおよび前記ピンカード側コネクタの位置を合わせるテストヘッド側位置決め部を更に有してもよい。

前記マザーボードを運搬する運搬装置を更に備え、前記運搬装置は、前記テストヘッドに横付けされた状態で前記テストヘッド側ガイド部が前記マザーボードをスライドさせる高さと同一の高さとなるように、前記マザーボードをスライド可能に保持する運搬側ガイド部を有し、前記マザーボードは、前記運搬側ガイド部から前記移動方向にスライドされて前記テストヘッド側ガイド部の側に移動されてもよい。

前記運搬装置は、前記運搬側ガイド部を上下に移動させる昇降部を更に有し、前記昇降部は、前記マザーボードを前記運搬装置から前記テストヘッドへ移動する場合に、前記運搬側ガイド部の高さが前記テストヘッド側ガイド部と同じ高さとなるように前記運搬ガイド部を上または下に移動させてもよい。

本発明の第２の形態によると、被試験デバイスを試験する試験装置において、前記被試験デバイスとの間で信号を授受するピンカードを内蔵するテストヘッドであって、当該テストヘッドの上に載置され、前記ピンカードを前記被試験デバイスに電気的に接続するマザーボードを、当該テストヘッドの上面において当該上面と略平行な予め定められた移動方向にスライド可能に保持するテストヘッド側ガイド部と、前記マザーボードがスライドされることにより、前記マザーボード下部に設けられたマザーボード側コネクタが、前記ピンカードにおける当該テストヘッドの上面側の辺上に設けられたピンカード側コネクタと対抗する位置に移動された状態において、前記マザーボードを当該テストヘッド側に移動させることにより前記マザーボード側コネクタを対応する前記ピンカード側コネクタに接続する着脱部とを備えるテストヘッドを提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る試験装置１０の構成を示す。試験装置１０は、ＤＵＴ１３０を試験する試験システムであり、メインフレーム１００と、テストヘッド１１０と、マザーボード１２０と、運搬装置１２５を備える。メインフレーム１００は、ＤＵＴ１３０を試験するための試験パターン、及び／又は、ＤＵＴ１３０が試験パターンに応じて出力する出力信号の期待値パターンを発生し、ＤＵＴ１３０の良否を判断する。テストヘッド１１０は、ＤＵＴ１３０との間で信号を授受する１または複数のピンカード２００を内蔵する。ピンカード２００は、一例として、試験パターンに基づく試験信号をＤＵＴ１３０へ供給し、試験信号に基づきＤＵＴ１３０が出力する出力信号を期待値パターンに基づく期待値と比較する試験モジュールである。マザーボード１２０は、パフォーマンスボードとも呼ばれるものであり、テストヘッド１１０の上に載置され、ＤＵＴ１３０を搭載する。そして、マザーボード１２０は、ピンカード２００をＤＵＴ１３０に電気的に接続する。運搬装置１２５は、マザーボード１２０を運搬する。そして、運搬装置１２５は、マザーボード１２０をテストヘッド１１０に取り付ける場合においてテストヘッド１１０に横付けされて、運搬したマザーボード１２０をテストヘッド１１０上に人手または機械的にスライドさせる。

本実施形態に係る試験装置１０は、運搬装置１２５からテストヘッド１１０に対してマザーボード１２０をスライドして搭載可能とする。これにより試験装置１０は、マザーボード１２０を人手で持ち上げてテストヘッド１１０上に載置する場合と比較して、安全かつ作業効率よくマザーボード１２０をテストヘッド１１０上に載置することができる。

図２は、本実施形態に係るテストヘッド１１０の斜視図である。本実施形態に係るテストヘッド１１０は、ＤＵＴ１３０の試験中においてはマザーボード１２０を下側に保持し、マザーボード１２０を載置する作業を行う際にはマザーボード１２０が上側となるように回転される構造をとる。そこで、本実施形態においては、マザーボード１２０を載置する作業を行う場合を基準として、上下方向を示す。

テストヘッド１１０は、１または複数のピンカード２００と、昇降部２２０と、ガイドピン２３０とを有する。１または複数のピンカード２００は、互いに略平行となるようにテストヘッド１１０本体の内部に収納される。各ピンカード２００におけるテストヘッド１１０の上面側の辺上には、マザーボード１２０下部に設けられたコネクタと接続されるコネクタ２１０が設けられる。ここで、コネクタ２１０は本発明に係るテストヘッド側コネクタの一例であり、マザーボード１２０下部に設けられたコネクタは本発明に係るマザーボード側コネクタの一例である。

昇降部２２０は、テストヘッド１１０の上面において、当該上面と略平行にマザーボード１２０をスライド可能に保持する。そして、昇降部２２０は、マザーボード１２０側の各コネクタが対応する各コネクタ２１０と対向する位置に移動された後、マザーボード１２０を下方に移動させてコネクタ同士を接続する。

ガイドピン２３０は、本発明に係るテストヘッド側位置決め部の一例であり、テストヘッド１１０の上面に設けられる。ガイドピン２３０は、マザーボード１２０がテストヘッド１１０側に移動された場合にマザーボード１２０の下面に設けられたマザーボード側位置決め部と嵌合されることにより、マザーボード側のコネクタおよびピンカード側のコネクタ２１０の位置を合わせる。本実施形態に係るガイドピン２３０は、一例としてテストヘッド１１０の上方に延伸するピンであり、マザーボード１２０を下方に移動させる際にマザーボード１２０側に設けられたガイド穴に挿入されて、マザーボード１２０側のコネクタとコネクタ２１０との間の位置ずれを解消するように位置合わせする。

図３は、本実施形態に係るマザーボード１２０の斜視図である。マザーボード１２０は、デバイス搭載部３０５と、マザーボード本体３１０と、マザーボードフレーム３２０と、取っ手３３０とを有する。デバイス搭載部３０５は、ＤＵＴ１３０を搭載するソケット等であり、ＤＵＴ１３０の端子とマザーボード本体３１０とを電気的に接続する。マザーボード本体３１０は、上側にデバイス搭載部３０５を搭載し、下側にコネクタ２１０と接続されるマザーボード１２０側のコネクタが設けられる。そして、マザーボード本体３１０は、当該コネクタの端子をデバイス搭載部３０５を介してＤＵＴ１３０の対応する端子に電気的に接続する配線パターンを有する。

マザーボードフレーム３２０は、マザーボード１２０をテストヘッド１１０の上に取り付ける場合に昇降部２２０の端部から挿入される。そして、マザーボードフレーム３２０は、テストヘッド１１０の上面においてマザーボードフレーム３２０の延伸方向にマザーボード１２０をスライドできるように昇降部２２０に保持される。一例として本実施形態においては、２つのマザーボードフレーム３２０が矩形状のマザーボード１２０の対向する辺に沿って平行に設けられる。それぞれのマザーボードフレーム３２０は、一例としてＬ字型の断面を有する。そして、それぞれのマザーボードフレーム３２０は、テストヘッド１１０の上面において当該上面と略平行な予め定められた移動方向（スライド方向）に延伸する板状のレール３２５を含む。レール３２５は、テストヘッド１１０の上面と平行な板状の形状を有し、昇降部２２０側に設けられたローラの上側に載せられることにより、マザーボード１２０をスライド方向に移動できるように昇降部２２０により保持される。

取っ手３３０は、テストヘッド１１０の上面においてマザーボード１２０をスライドさせる場合、または、マザーボード１２０を人手により移動させる場合において、マザーボード１２０を持つために用いられる。また、マザーボード１２０は、本発明に係るマザーボード側位置決め部の一例であり、テストヘッド１１０の上面に装着される位置を合わせるためのピン穴３３５を下面に有する。本実施形態において、ピン穴３３５は、ガイドピン２３０と嵌合されることにより、テストヘッド１１０とマザーボード１２０の面方向の位置を合わせる。

図４は、本実施形態に係る昇降部２２０の斜視図である。また、図５は、本実施形態に係る昇降部２２０を方向Ａから見た図である。昇降部２２０は、ガイド部４００と、着脱部４２０と、ガイド支え部４３０とを含む。ガイド部４００は、本発明に係るテストヘッド側ガイド部の一例であり、テストヘッド１１０の上面において、当該上面と略平行な予め定められた移動方向（スライド方向）にマザーボード１２０をスライド可能に保持する。

一例として、本実施形態においては、マザーボード１２０が有する２つのマザーボードフレーム３２０をそれぞれスライド方向に移動させるべく２つのガイド部４００が設けられる。各ガイド部４００は、当該ガイド部４００に嵌合されるレール３２５がテストヘッド１１０の上面において移動方向と垂直な方向にずれないように支えつつレール３２５をスライド方向に移動させるように保持する。更に、ガイド部４００は、レール３２５がテストヘッド１１０の上面における移動方向と垂直な方向、および、テストヘッド１１０の上面と垂直な方向にずれないようにレール３２５を支えてよい。これにより、ガイド部４００は、マザーボード１２０をスライド方向に精度良く移動させ、ピンカード２００に電気的に装着されるべくテストヘッド１１０側に移動された場合に、コネクタ２１０からの圧力によりマザーボード１２０が上向きに持ち上げられてしまうのを防ぐことができる。また、コネクタが接続されていない場合においてマザーボード１２０が下側となるようにテストヘッド１１０を回転させた場合でも、マザーボード１２０がテストヘッド１１０から脱落するのを防ぐことができる。

本実施形態においては、ガイド部４００は、一例としてコの字形状の断面を有しスライド方向に延伸する部材を含み、コの字の上下を形成する上側の板および下側の板の間に、これらの板と平行にレール３２５を保持する。なお、ガイド部４００は、ピンカード２００に電気的に装着するべくマザーボード１２０を装着位置に移動した場合に、更にそれ以上マザーボード１２０がスライドするのを防ぐストッパを有してよい。

各ガイド部４００は、マザーボード１２０をテストヘッド１１０の上面でスライドさせている状態においてレール３２５の下側に位置するように設けられ、レール３２５の下面に接触して回転することによりレール３２５をスライド方向に移動可能に保持する１または複数のローラ４１０を有する。これにより、テストヘッド１１０は、マザーボード１２０をスムースにスライドさせることができる。

着脱部４２０は、マザーボード１２０がスライドされることによりマザーボード１２０側のコネクタがコネクタ２１０と対抗する位置に移動された状態において、マザーボード１２０をテストヘッド１１０側に移動させる。より具体的には、着脱部４２０は、ガイド部４００をテストヘッド１１０の上面と略垂直な方向に移動させることにより、マザーボード１２０をテストヘッド１１０の上面と略垂直な方向に移動させる。これにより、着脱部４２０は、マザーボード１２０側のコネクタを対応するピンカード２００側のコネクタ２１０に接続する。着脱部４２０は、ガイド支え部４３０によりガイド部４００を支え、例えばエアシリンダーによってガイド部４００を上下させてよい。本実施形態に係る試験装置１０によれば、着脱部４２０を用いることにより、マザーボード１２０をテストヘッド１１０の上面に対して平行に保持した状態でマザーボード１２０を下降させることができる。これにより、マザーボード１２０が斜めに嵌合された場合に生じるピンカード２００側のコネクタ２１０またはマザーボード１２０側のコネクタの破損等を防ぐことができる。

なお、運搬装置１２５は、テストヘッド１１０に横付けされた状態でテストヘッド１１０側のガイド部４００がマザーボード１２０をスライドさせる高さと同一の高さとなるように、マザーボード１２０をスライド可能に保持する運搬側ガイド部を備える。運搬側ガイド部の構造は、図４および図５に示したガイド部４００と同様であるため、説明を省略する。マザーボード１２０をテストヘッド１１０に装着する場合において、試験装置１０の使用者は、運搬装置１２５をテストヘッド１１０に横付けし、運搬したマザーボード１２０を運搬側ガイド部から上記のスライド方向にスライドしてガイド部４００の側に移動する。これにより、試験装置１０の使用者は、１人等の少人数であっても大型のマザーボード１２０を効率よく交換することができる。

また、運搬装置１２５は、運搬側ガイド部を上下に移動させることにより運搬中のマザーボード１２０を上下に移動させる昇降部を更に有してよい。これにより、運搬装置１２５は、運搬装置１２５の上にマザーボード１２０を載せる場合に運搬側ガイド部を低い位置に移動してマザーボード１２０を載せやすくすることができる。また、マザーボード１２０を運搬装置１２５からテストヘッド１１０へ移動する場合に、運搬側ガイド部の高さがテストヘッド１１０側のガイド部４００と同じ高さとなるように運搬ガイド部を上または下に移動させ、高さを調節することができる。この結果、使用者は、マザーボード１２０をテストヘッド１１０側にスライドできるようになる。この昇降部は、一例として着脱部４２０と同様の機能および構成を採っても良い。また、マザーボード１２０を運搬装置１２５の上に載せやすくするためには、昇降部は、着脱部４２０と比較し運搬側ガイド部を上下に移動させることができる範囲が広いものであってもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

例えば、ローラ４１０は、マザーボード１２０側に設けられてもよい。この場合、マザーボード１２０を地面に置いた場合にその位置にマザーボード１２０を固定できるように、マザーボード１２０に固定具を設けることが望ましい。

本発明の実施形態に係る試験装置１０の構成を示す。本発明の実施形態に係るテストヘッド１１０の斜視図である。本発明の実施形態に係るマザーボード１２０の斜視図である。本発明の実施形態に係る昇降部２２０の斜視図である。本発明の実施形態に係る昇降部２２０を方向Ａから見た図である。

符号の説明

１０試験装置
１００メインフレーム
１１０テストヘッド
１２０マザーボード
１２５運搬装置
１３０ＤＵＴ
２００ピンカード
２１０コネクタ
２２０昇降部
２３０ガイドピン
３０５デバイス搭載部
３１０マザーボード本体
３２０マザーボードフレーム
３２５レール
３３０取っ手
３３５ピン穴
４００ガイド部
４０５レール支え部
４１０ローラ
４２０着脱部
４３０ガイド支え部

Claims

被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスとの間で信号を授受するピンカードを内蔵するテストヘッドと、
前記テストヘッドの上に載置され、前記ピンカードを前記被試験デバイスに電気的に接続するマザーボードと
を備え、
前記テストヘッドは、
前記テストヘッドの上面において、当該上面と略平行な予め定められた移動方向に前記マザーボードをスライド可能に保持するテストヘッド側ガイド部と、
前記マザーボードがスライドされることにより、前記マザーボード下部に設けられたマザーボード側コネクタが、前記ピンカードにおける前記テストヘッドの上面側の辺上に設けられたピンカード側コネクタと対抗する位置に移動された状態において、前記マザーボードを前記テストヘッド側に移動させることにより前記マザーボード側コネクタを対応する前記ピンカード側コネクタに接続する着脱部と
を有する試験装置。
前記マザーボードは、前記移動方向に延伸する板状のレールを有し、
前記テストヘッド側ガイド部は、前記レールが前記テストヘッドの上面において前記移動方向と垂直な方向にずれないように支えつつ前記レールを前記移動方向に移動させる請求項１に記載の試験装置。
前記レールは、前記テストヘッドの上面と平行な板状の形状を有し、
前記テストヘッド側ガイド部は、前記レールが前記テストヘッドの上面における前記移動方向と垂直な方向、および、前記テストヘッドの上面と垂直な方向にずれないように前記レールを支える請求項２に記載の試験装置。
前記テストヘッド側ガイド部は、前記レールの下側に設けられ、前記レールを前記移動方向に移動可能に保持するローラを有する請求項３に記載の試験装置。
前記着脱部は、前記テストヘッド側ガイド部を前記テストヘッドの上面と略垂直な方向に移動させることにより、前記マザーボードを前記テストヘッドの上面と略垂直な方向に移動させる請求項３に記載の試験装置。
前記マザーボードは、前記テストヘッドの上面に装着される位置を合わせるためのマザーボード側位置決め部を下面に有し、
前記テストヘッドは、前記テストヘッドの上面に設けられ、前記マザーボードが前記テストヘッド側に移動した場合に前記マザーボード側位置決め部と嵌合されることにより、前記マザーボード側コネクタおよび前記ピンカード側コネクタの位置を合わせるテストヘッド側位置決め部を更に有する
請求項１に記載の試験装置。
前記マザーボードを運搬する運搬装置を更に備え、
前記運搬装置は、前記テストヘッドに横付けされた状態で前記テストヘッド側ガイド部が前記マザーボードをスライドさせる高さと同一の高さとなるように、前記マザーボードをスライド可能に保持する運搬側ガイド部を有し、
前記マザーボードは、前記運搬側ガイド部から前記移動方向にスライドされて前記テストヘッド側ガイド部の側に移動される
請求項１に記載の試験装置。
前記運搬装置は、前記運搬側ガイド部を上下に移動させる昇降部を更に有し、
前記昇降部は、前記マザーボードを前記運搬装置から前記テストヘッドへ移動する場合に、前記運搬側ガイド部の高さが前記テストヘッド側ガイド部と同じ高さとなるように前記運搬ガイド部を上または下に移動させる
請求項７に記載の試験装置。
被試験デバイスを試験する試験装置において、前記被試験デバイスとの間で信号を授受するピンカードを内蔵するテストヘッドであって、
当該テストヘッドの上に載置され、前記ピンカードを前記被試験デバイスに電気的に接続するマザーボードを、当該テストヘッドの上面において当該上面と略平行な予め定められた移動方向にスライド可能に保持するテストヘッド側ガイド部と、
前記マザーボードがスライドされることにより、前記マザーボード下部に設けられたマザーボード側コネクタが、前記ピンカードにおける当該テストヘッドの上面側の辺上に設けられたピンカード側コネクタと対抗する位置に移動された状態において、前記マザーボードを当該テストヘッド側に移動させることにより前記マザーボード側コネクタを対応する前記ピンカード側コネクタに接続する着脱部と
を備えるテストヘッド。