JP2008233077A - テストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャ - Google Patents

Abstract

【課題】テストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャを提供する。
【解決手段】取付板に取着されるボディ部と、前記ボディ部の前面から突き出てテストトレイのインサートに載置されている半導体素子を押し付ける押し付け部と、を備え、前記ボディ部の背面から前記押し付け部の前面に亘って、ダクトから前記ボディ部の背面に供給される所定の温度の空気を前記押し付け部の前面にある前記テストトレイのインサートに載置されている半導体素子に導く空気貫通孔が貫設されており、前記押し付け部の少なくとも一方の側面には、前記空気貫通孔と連通することにより、前記ダクトから前記空気貫通孔を通って供給される空気の一部をテストサイトの上に流出する少なくとも１以上の空気流出孔が穿設されている。これにより、テストサイト上にある半導体素子の温度ばらつきを低減することが可能になる。
【選択図】図５

Description

本発明は生産された半導体素子の検査を支援するためのテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャに関する。

テストハンドラーは、所定の製造工程を経て製造された半導体素子がテスターによりテストされるように支援するものであり、テスト結果に基づいて、半導体素子を同級別に仕分けして顧客トレイに積載する（例えば、下記の特許文献１を参照）。

通常、生産された半導体素子は、顧客トレイに積載された状態で、テストハンドラーに供給される。テストハンドラーに供給された半導体素子は、搬入位置にあるテストトレイに搬入されることにより、テストトレイに積載された状態でテストサイトを経て搬出位置まで移動させられた後、搬出位置から顧客トレイに搬出される。

上記の如きテストハンドラー中において、半導体素子の移動中にテストトレイがテストサイトに位置すると、ドッキングされたテスターにより半導体素子のテストが行われる。このとき、テストトレイのインサートに載置されている半導体素子をテスターのテストソケットに向かって押し付けるための押し付け装置が必要となる。従来の押し付け装置は、テストトレイにマッチングされるマッチプレートと、このマッチプレートをテストトレイに向かって進退するシリンダーなどとを備えている。マッチプレートは、取付板に多数のプッシャがマトリックス状に取着されているような構造を有するが、個々のプッシャはテストトレイの個々のインサートに一対一に対応することにより、インサートに載置されている半導体素子をテスターのテストソケットに押し付けて噛合する。

一方、半導体素子は、様々な環境下で使用可能であることが求められるため、テストハンドラーは、劣悪な温度環境を作り、半導体素子のテストが当該温度環境に同化された状態で行われるようにする必要がある。従来には、テストサイト上にある半導体素子を所望の温度条件に維持するために、単に当該温度条件を維持可能な空気（冷気または熱気）をテストサイトの上に供給していた。しかしながら、空気を供給する装置に近くて比較的に供給される温度と同じ温度条件に維持される半導体素子と、空気を供給する装置から遠くて対流を通って移動された空気と接する部分の半導体素子との間に熱差が生じ、この熱差は、テストサイト上にあるテストトレイに積載されている全ての半導体素子を同じ温度条件に維持することを妨げる要因となり、結果として、テストの信頼性を落とすといった不都合があった。すなわち、テストサイト上にある半導体素子間に温度ばらつきが生じ、結果として、テストサイト上にある半導体素子のテスト条件が異なってきてしまう。もちろん、テストサイト上にある半導体素子間にある程度の温度ばらつきが発生することはやむを得ないとはいえ、温度ばらつきが大きな場合、テストの信頼性を格段に低下させる原因となる。

このような問題点を解消するために、本発明の出願人は、上記した先行技術に開示されているように、テストトレイに積載されたそれぞれの半導体素子に空気をそれぞれ別々に供給する技術を開発するに至った。先行技術によれば、ダクトからの空気が直接的に半導体素子に供給されるため、既存の単純な空気対流構造のものに比べて、テストサイト上にある全ての半導体素子の温度が、±２℃の温度偏差内においてほとんど同温に維持可能になる。

ところが、テストに最も理想的な条件は、テストサイト上にある半導体素子がいずれも同じ温度状態を有するようにすることであるため、テストサイト上にある半導体素子の温度ばらつきを低減するために技術開発は持続的に行われる必要がある。

また、テスト対象となる半導体素子の１回当たりの数が増えると、各半導体素子の温度ばらつきが大きくなる余地がある。なぜならば、半導体素子の温度はその周りの空気の熱的な状態と関連しているが、テストサイト上の中央にある半導体素子側の周辺空気は外気の影響をほとんど受けず、テストサイト上の外郭近くにある半導体素子側の周辺空気は外気の影響を大きく受けるため、テスト対象となる半導体素子の１回当たりの数が増えると、テストサイト上の中央にある半導体素子と外郭にある半導体素子との距離が遠ざかり、その分温度ばらつきが大きくなってしまう。

このため、最も理想的なのは、個々の半導体素子に空気を供給すると共に、テストサイト上にも空気を供給することにより、半導体素子の周辺環境もテストに好適な温度状態に維持することである。

上述したように、マッチプレートは、取付板と、取付板にマトリックス状に配設される多数のプッシャと、を備えてなるが、先行技術によれば、図１に示すように、プッシャに空気貫通孔が穿設されて、個々の半導体素子にそれぞれ別々に空気を供給することが可能になっている。

すなわち、図１の断面図を参照すれば、プッシャ１００は、ボディ部１１０と、ボディ部１１０の前面から突き出てテストトレイのインサートに載置されている半導体素子Ｄを押し付ける押し付け部１２０と、を備えてなるが、空気貫通孔１３０は、ボディ部１１０の背面から押し付け部１２０の前面に亘って貫設されていて、矢印にて示すように、ダクト（図示せず）からそれぞれのプッシャ１００に供給される空気がプッシャ１００の空気貫通孔１３０を通って半導体素子Ｄに直接的に伝達されるようになっている。また、押し付け部１２０の前面には、図２の斜視図に詳細に示すように、空気貫通孔１３０を横切る十字溝１４０が凹設されているが、これは、空気貫通孔１３０を通って半導体素子Ｄに供給された空気が抜け出る流路となる。

ところが、先行技術は、半導体素子Ｄの周りの空気に対する温度環境まで考慮したとき、空気貫通孔１３０への空気の供給量が少ないという問題点がある。

もし、空気の供給量を増やすために空気貫通孔１３０の直径を拡径すると、押し付け部１２０の前面により押し付けられる半導体素子Ｄの中心付近（空気貫通孔が位置する個所の付近）及び十字溝１４０の付近と周縁付近との間に押付力のばらつきが生じ、半導体素子Ｄに損傷が与えられることがあるが、これは、空気貫通孔１３０の内径の拡径を制限する要因となる。これは、十字溝１４０の場合にも溝の幅を制限する要因となる。

さらに、先行技術による場合、図３の参照図に示すように、インサートＩのプッシャ１００との当接個所Ｃがボディ部１１０の前面により密着されるため、空気貫通孔１３０を通った空気がインサートＩをなす構成要素の隙間を割り込んで強制的に抜け出るようになっており、ダクトから空気貫通孔１３０を通って多量の空気を高圧にて供給するとしても、高圧の空気が抜け出る流路が十分に確保できず、これもまた、テストサイト上に十分に多くの空気を供給することを妨げる要因として働く。さらに、高圧の空気がインサートをなす構成要素の隙間から抜け出る過程で構成上の損傷を来たす余地もある。
大韓民国登録特許第０５５３９９２号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、テストサイト上にある個々の半導体素子にテスト条件を維持可能な空気を供給することができ、且つ、テストサイト上にも十分な量の空気を供給することができるテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャを提供するするところにある。

上記した目的を達成するために、本発明によるテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャは、取付板に取着されるボディ部と、前記ボディ部の前面から突き出てテストトレイのインサートに載置されている半導体素子を押し付ける押し付け部と、を備え、前記ボディ部の背面から前記押し付け部の前面に亘って、ダクトから前記ボディ部の背面に供給される所定の温度の空気を前記押し付け部の前面にある前記テストトレイのインサートに載置されている半導体素子に導く空気貫通孔が貫設されており、前記押し付け部の少なくとも一方の側面には、前記空気貫通孔と連通することにより、前記ダクトから前記空気貫通孔を通って供給される空気の一部をテストサイトの上に流出する少なくとも１以上の空気流出孔が穿設されていることを特徴とする。

好ましくは、前記ボディ部の少なくとも一方の側面には、前記空気貫通孔及び前記少なくとも１以上の空気流出孔から流れ出た空気をテストサイトの上に円滑に排出する空気排出溝が凹設されている。

また、好ましくは、前記空気貫通孔は、前記ボディ部の背面から前記少なくとも１以上の空気流出孔の穿設個所までの内径が、前記押し付け部の前面個所における内径よりも大径である。

さらに、好ましくは、前記空気貫通孔は、前記ボディ部の背面から所定の個所までの内径が、前記所定の個所から前記押し付け部の前面までの内径よりも大径であり、前記少なくとも１以上の空気流出孔は、前記所定の個所と前記押し付け部の前面との間に穿設されている。

さらに、好ましくは、前記空気貫通孔は、前記ボディ部の背面から所定の個所までの内径が、前記押し付け部の前面個所における内径よりも大径であり、前記押し付け部の前面個所における前記空気貫通孔の空気通過面積と前記少なくとも１以上の空気流出孔の空気流出面積とを合計した面積は、前記ボディ部の背面から前記所定の個所までの前記空気貫通孔の空気通過面積以下である。

また、上記した目的を達成するために、本発明によるテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャは、取付板に取着されるボディ部と、前記ボディ部の前面から突き出てテストトレイのインサートに載置されている半導体素子を押し付ける押し付け部と、を備え、前記ボディ部の背面から前記押し付け部の少なくとも一方の側面に亘って、ダクトから前記ボディ部の背面に供給される所定の温度の空気を前記押し付け部の少なくとも一方の側面に排出する空気供給孔が貫設されていることを特徴とする。

本発明によれば、半導体素子のテスト条件を維持可能な多量の空気を半導体素子及びテストサイト上に供給することにより、半導体素子そのもの及び周りの温度条件をテスト条件に見合うように維持することが可能になることから、テストサイト上にある複数の半導体素子間の温度ばらつきを低減することができ、しかも、テストサイト上にある全ての半導体素子を理想的なテスト環境に最大限に近く維持することができる。

以下、添付図面に基づき、本発明による好適な実施形態を詳述するが、重複する説明や自明な事項についての説明はできる限り省略または簡略化する。

＜第１の実施形態＞
図４は、本発明の第１の実施形態によるテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャ４００（以下、「プッシャ」と略す。）を示す斜視図であり、図５は、図４のＩ線に沿って切り取ってＸ方向から眺めた断面図である。

図４及び図５を参照すれば、この実施形態によるプッシャ４００は、ボディ部４１０と押し付け部４２０と、を備えてなり、ボディ部４１０の背面から押し付け部４２０の前面に亘って空気貫通孔４３０が貫設されている（参考までに、プッシャは一つのボディ部に複数の押し付け部が並設されるような構造を有しうるが、これは、一つのインサートに複数の半導体素子が並設可能になっている場合に限り、この実施形態においては、一つのボディ部に一つの押し付け部が設けられる構造を例にとって説明する）。

ボディ部４１０は、図示しない取付板に取着される。このボディ部４１０の両側面には空気排出溝４５０ａ、４５０ｂが凹設され、これは、後述する押し付け部４２０の空気流出孔４６０から流れ出た空気がテストサイト上に速やかに抜け出る流路となる。

また、押し付け部４２０は、ボディ部４１０の前面から突き出ており、半導体素子と接触される押し付け部４２０の前面には、従来の技術の欄において説明したように、十字溝４４０が凹設されている。また、図５に詳細に示すように、押し付け部４２０の側面には空気貫通孔４３０と連通する空気流出孔４６０が穿設されている。図６は、図４におけるＪ−Ｊ線に沿って切り取ってＹ方向から眺めた断面図であり、同図に示すように、空気流出孔４６０は、押し付け部４２０の４側面に穿設されていて、その形状が空気貫通孔４３０を横切る十字形状を呈する。

一方、ボディ部４１０の背面から押し付け部４２０の前面に亘って貫設された空気貫通孔４３０は、図５に示すように、２段の内径を有する。すなわち、ボディ部４１０の背面から空気流出孔４６０の穿設個所までの内径Ｌが、空気流出孔４６０の穿設個所から押し付け部４２０の前面までの内径ｌよりも大径となっている。これは、ダクトからより多量の空気を空気貫通孔４３０に収容可能にすることと関連する。すなわち、空気流出孔４６０の穿設個所までは、空気流出孔４６０を通ってテストサイト上に排出される空気の量と、押し付け部４２０の前面を通って半導体素子に供給される空気の量とを合計した量の空気が収容されて通過されなければならないが、空気流出孔４６０の穿設個所から押し付け部４２０の前面までは、半導体素子への空気の供給量だけが収容されて通過されればよいためである。このため、押し付け部４１０の前面における空気貫通孔４３０の内径は、押し付け部４２０の前面が半導体素子を押し付けるに際し、半導体素子への押付力にばらつきが生じることによる損傷を防止可能な程度に十分に小さくできる。

以下、図７の断面図に基づき、上記のような構成を有する本発明によるプッシャ４００の作動について詳述する。

ダクトからボディ部４１０の背面に多量の空気が直接的に供給されれば、空気は、空気貫通孔４３０を通って半導体素子Ｄに向かって移動し、その一部は、空気流出孔４６０の穿設個所で空気流出孔４６０を通って抜け出た後、ボディ部４１０の空気排出溝４５０ａ、４５０ｂを通ってテストサイト上に排出される。続けて、押し付け部４２０の前面を通って半導体素子Ｄに供給された空気は、十字溝４４０を通って押し付け部４２０の周りに抜け出た後、ボディ部４１０の空気排出溝４５０ａ、４５０ｂを通ってテストサイト上に排出される。図７の矢印は、ダクトからの空気がプッシャ４００を経て移動する経路を示している。

この実施形態においては、押し付け部４２０の前面個所における空気貫通孔４３０の内径よりも、空気流出孔４６０の内径が大径になっているが、本発明はこれに限定されるものではない。半導体素子に直接的に供給する空気の量を増やしたいときには、押し付け部４２０の前面個所における空気貫通孔の内径をより大径にしてもよく、その反対の場合には、この実施形態のように、空気流出孔４６０の内径をより大径にしてもよい。なお、空気貫通孔４３０の内径が空気流出孔４６０の位置とは無関係に一定に設定されてもよい。

＜第２の実施形態＞
図８は、本発明の第２の実施形態によるプッシャ８００を示す断面図である。
図８を参照すれば、この第２の実施形態によるプッシャ８００は、ボディ部８１０と、押し付け部８２０と、を備えてなり、ボディ部８１０の背面から押し付け部８２０の前面に亘って空気貫通孔８３０が貫設され、押し付け部８２０の側面には空気貫通孔８３０と連通する空気流出孔８６０が穿設されている。

空気貫通孔８３０は、第１の実施形態と同様、２段の内径を有するように穿設されている。すなわち、ボディ部８１０の背面から所定の個所Ｐまでの内径Ｌ´が、所定の個所Ｐから押し付け部８２０の前面までの内径ｌ´よりも大径になっており、この実施形態における空気流出孔８６０は、所定の個所Ｐと押し付け部８２０の前面との間において空気貫通孔８３０と連通自在に穿設されている。

この実施形態によれば、押し付け部８２０の前面個所における空気貫通孔８３０の空気通過面積と空気流出孔８６０の空気流出面積とを合計した面積を、ボディ部８１０の背面から所定の個所Ｐまでの空気貫通孔の空気通過面積よりも小さく（または同じく）することにより、たとえ、同量の空気が空気貫通孔８３０に供給されるとしたとき、ボディ部８１０の背面から所定の個所Ｐまでの空気貫通孔８３０における空圧よりも、所定の個所Ｐから押し付け部８２０の前面までの空気貫通孔８３０における空圧の方がより大きく（あるいは、同じく）なるように設計されている。

上記の第２の実施形態によるプッシャ８００は、ボディ部８１０の背面から所定の個所Ｐまでの空気貫通孔８３０における空圧よりも、所定の個所Ｐから押し付け部８２０の前面までの空気貫通孔８３０における空圧の方が大きいため、空気貫通孔８３０を通って供給される空気が押し付け部８２０の前面側の空気貫通孔８３０及び空気流出孔８６０に適切に分配可能になる。

以上の実施形態において、第１の実施形態によるプッシャ４００は、テストサイト上に直接的に流れ出る空気の量を増やす必要がある場合に好適に採択可能であり、第２の実施形態によるプッシャ８００は、半導体素子に供給される空気の量とテストサイトに直接的に排出される空気の量との間にバランスを取る必要（空気貫通孔に供給される空気のほとんどが空気流出孔にのみ排出されないようにする必要）がある場合に好適に採択可能である。

また、以上の実施形態においては、空気流出孔が十字形状に４本穿設されていて、テストサイト上に空気を満遍なく円滑に供給するのに適しており、また、空気貫通孔が２段に穿設されているが、実施態様に応じては、空気流出孔の数は４本に限定されるものではない。また、図９に示すように、空気貫通孔９３０がボディ部９１０側及び押し付け部９２０側の両方において同じ内径を有するようにも穿設可能である。

＜応用例＞
図１０は、本発明の応用例によるプッシャ１０００を示す断面図である。
図１０を参照すれば、この応用例によるプッシャ１０００は、ボディ部１０１０と、押し付け部１０２０と、を備えてなり、ボディ部１０１０の背面から押し付け部１０２０の側面に亘って空気供給孔１０３０が貫設され、押し付け部１０２０の前面側には閉止されている。

この応用例によるプッシャ１０００は、空気が半導体素子に直接的に供給される経路を遮断し、半導体素子の周りに空気を排出して間接的に半導体素子を加熱または冷却する必要があるときに好適に採用可能である。この応用例によるプッシャ１０００は、間接的に半導体素子を加熱または冷却するという点では、既存のファンを用いた対流方式とほとんど同様であるが、この応用例による場合、半導体素子の隣接部分に空気が供給され、半導体素子の四方から空気が供給されるため、既存のファンを用いた対流方式のものとは異なり、半導体素子の温度ばらつきを大幅に低減することが可能になる。

参考までに、図１０においては、所定の個所Ｐ´、すなわち、空気供給孔１０３０が押し付け部１０２０の側面に折り返えされた位置まで空気供給孔１０３０が同じ内径を有する穿設されているが、図８に示すように、ボディ部の背面から所定の個所まで空気供給孔が２段に穿設されており、内径が狭くなった個所において押し付け部の外側に折り返えされるように穿設することも考慮可能である。

以上、本発明を本発明の原理を例示するための好ましい実施の形態と結び付けて図示及び説明したが、本発明はこのような図示及び説明通りの構成及び作用に限定されるものではない。むしろ、特許請求の思想及び範ちゅうを逸脱しない範囲内であれば、本発明に対する多数の変更及び修正が可能であるということは、当業者にとって明らかである。よって、これらの全ての適切な変更及び修正と均等物も本発明の範囲に属すると見なされるべきである。

先行技術によるテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャの断面図。 図１に示すプッシャの斜視図。 図１に示すプッシャの作動を説明するための参照図。 本発明の第１の実施形態によるテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャの斜視図。 図４におけるＩ線に沿って切り取ってＸ方向から眺めた断面図。 図４におけるＪ−Ｊ線に沿って切り取ってＹ方向から眺めた断面図。 図４に示すプッシャの作動を説明するための断面図。 本発明の第２の実施形態によるテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャの断面図。 本発明の他の例によるプッシャの断面図。 本発明の応用例によるプッシャの断面図。

符号の説明

４００、８００、１０００：プッシャ、
４１０、８１０、１０１０：ボディ部、
４２０、８２０、１０２０：押し付け部、
４３０、８３０：空気貫通孔、
４４０：十字溝、
４５０ａ、４５０ｂ：空気排出溝、
４６０、８６０：空気流出孔、
１０３０：空気供給孔

Claims (7)

1. 取付板に取着されるボディ部と、
   前記ボディ部の前面から突き出てテストトレイのインサートに載置されている半導体素子を押し付ける押し付け部と、を備え、
   前記ボディ部の背面から前記押し付け部の前面に亘って、ダクトから前記ボディ部の背面に供給される所定の温度の空気を前記押し付け部の前面にある前記テストトレイのインサートに載置されている半導体素子に導く空気貫通孔が貫設されており、
   前記押し付け部の少なくとも一方の側面には、前記空気貫通孔と連通することにより、前記ダクトから前記空気貫通孔を通って供給される空気の一部をテストサイトの上に流出する少なくとも１以上の空気流出孔が穿設されていることを特徴とするテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャ。
2. 前記ボディ部の少なくとも一方の側面には、
   前記空気貫通孔及び前記少なくとも１以上の空気流出孔から流れ出た空気をテストサイトの上に円滑に排出する空気排出溝が凹設されていることを特徴とする請求項１に記載のテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャ。
3. 前記空気貫通孔は、
   前記ボディ部の背面から前記少なくとも１以上の空気流出孔の穿設個所までの内径が、前記押し付け部の前面個所における内径よりも大径であることを特徴とする請求項１又は２に記載のテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャ。
4. 前記空気貫通孔は、前記ボディ部の背面から所定の個所までの内径が、前記所定の個所から前記押し付け部の前面までの内径よりも大径であり、
   前記少なくとも１以上の空気流出孔は、前記所定の個所と前記押し付け部の前面との間に穿設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャ。
5. 前記空気貫通孔は、前記ボディ部の背面から所定の個所までの内径が、前記押し付け部の前面個所における内径よりも大径であり、
   前記押し付け部の前面個所における前記空気貫通孔の空気通過面積と前記少なくとも１以上の空気流出孔の空気流出面積とを合計した面積は、前記ボディ部の背面から前記所定の個所までの前記空気貫通孔の空気通過面積以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャ。
6. 取付板に取着されるボディ部と、
   前記ボディ部の前面から突き出てテストトレイのインサートに載置されている半導体素子を押し付ける押し付け部と、を備え、
   前記ボディ部の背面から前記押し付け部の少なくとも一方の側面に亘って、ダクトから前記ボディ部の背面に供給される所定の温度の空気を前記押し付け部の少なくとも一方の側面に排出する空気供給孔が貫設されていることを特徴とするテストハンドラーにおけるマッチプレート用のプッシャ。
7. テストトレイのインサートに載置されている半導体素子をテスターのテストソケットに向かって押し付けるための押し付け装置を有するテストハンドラーにおいて、
   前記押し付け装置は、
   テストトレイにマッチングされるマッチプレートと、
   前記マッチプレートをテストトレイの方向に進退させる駆動源と、を備え、
   前記マッチプレートは、
   取付板と、
   前記取付板にマトリックス状に設けられる請求項１または６に記載のマッチプレート用のプッシャと、を備えることを特徴とするテストハンドラー。
   
   

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