JP2009229083A - 半導体試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストで作業性よくケーブルをシールドすることのできる半導体試験装置を提供する。
【解決手段】テスタ本体１とテストステーション２間を接続するケーブル束３が、導電性部材からなる複数のケーブルダクト１５Ａ〜１５Ｃの下に敷設された半導体試験装置において、前記各ケーブルダクト１５Ａ〜１５Ｃが搭載された金属板９と、この金属板９、前記テスタ本体１の筐体および隣接する前記ケーブルダクト１５Ａ〜１５Ｃを電気的に導通させる複数の接触部１５４と、前記各ケーブルダクト１５Ａ〜１５Ｃの側面を覆うシールド材１５２，１５５，１５６，１５９とを具備することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、周辺装置と接続するケーブル束について放射エミッション対策がなされた半導体試験装置に関する。

図５は従来の半導体試験装置の設置例を示す構成図である。半導体試験装置本体１とテストステーション２の間は、複数のケーブル束３で接続されている。ケーブル束３は、テストパターン信号やテスト結果などを送る高速信号線、本体１とテストステーション２の間を接続する電源線や接地線などから構成されている。近年の半導体試験装置は数百〜数千ピンという多数のピンを持つため、特に高速信号線は、数百〜数千本という非常に多数の本数となる。また、本体１の筐体は接地線６で接地されており、テストステーション２の筐体も、ケーブル束３の中の接地線と本体１の筐体を介して接地されている。

工場内に半導体試験装置を配置する場合は、作業者の移動スペースや、プローバ等の外部接続機器のスペースを確保するため、本体１とテストステーション２の間は距離をとる必要がある。また、テストステーション２は、プローバ等の外部接続機器に接続されて移動するので、ケーブル束３は通常、数メートル〜１０メートル程度の長さになる。

一般に、半導体試験装置本体１とテストステーション２を操作するための作業スペースを確保するとともに、ケーブル束３を作業者が踏まないように保護するために、テスタ本体から所定の距離まで、導電性部材からなる複数のケーブルダクト（作業台とも呼ぶ）で構成されるケーブルダクト群５を設置して、その下にケーブル束３を通すことが多い。

また、ケーブル束３は本数が多く、かつ長いため、十分な放射エミッション対策を施す必要がある。ケーブル束３内の多数の高速信号線から発生された電磁波は、本体１下部のケーブル束を引き出す開口部４や、ケーブルダクト群５の開口部、そしてケーブル束３そのものから、外部へ放射される。

図６はケーブル束３からの放射エミッションを抑える従来の一般的な手法を示す説明図である。ケーブル３１は両側にコネクタ３２，３３が接続される。コネクタ３２は本体１に収納されたカード類へ、コネクタ３３はテストステーション２に収納されたカード類へ接続される。数百本〜数千本あるケーブル３１は、ばらばらにならないようにグルーピングされ、一般的には幾つかのケーブル束３にまとめられている。ＥＭＣ対策を行う場合は、ケーブル束３は導電布３４で覆われ、さらにその外側はジッパチューブ３５で覆われる。ＥＭＣ対策を行わない場合は、ジッパチューブ３５のみで覆われる。図６では、４本のジッパチューブにまとめられたケーブル束の例を示している。導電布３４にはアースをとるための端子線（以下アース線と記す）３６，３７が付いており、アース線３６を本体１に接続し、アース線３７をテストステーション２の筐体に接続することにより、ケーブル束３をシールドすることができる。

半導体試験装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。

特開平１０−２９４５８７号公報

しかし、テストステーション２は外部機器に接続されて、回転や平行移動等の動作をするので、ケーブル束３の全体を金属筐体等でシールドすることは不可能である。

導電布の電磁波遮蔽効果は金属筐体より劣るので、金属筐体と同等の効果を得ようとすると多重に巻く必要があるので、製造時の作業性が悪く、巻き太りでジッパチューブの径が太くなり、コストが高くなるという問題がある。導電布の価格が高いので、特にコストの問題は大きい。

本発明はこのような課題を解決しようとするもので、低コストで作業性よくケーブルをシールドすることのできる半導体試験装置を提供することを目的とする。

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明に係る半導体試験装置は、
テスタ本体とテストステーション間を接続するケーブル束が、導電性部材からなる複数のケーブルダクトの下に敷設された半導体試験装置において、
前記各ケーブルダクトが搭載された金属板と、
この金属板、前記テスタ本体の筐体および隣接する前記ケーブルダクトを電気的に導通させる複数の接触部と、
前記各ケーブルダクトの側面を覆うシールド材と
を具備することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、
請求項１記載の半導体試験装置において、
端の位置に設置される前記ケーブルダクトの少なくとも１つは、前記ケーブル束が引き出される開口部を有したシールド材を備え、
前記ケーブル束を覆うシールドカバーの一端が、前記開口部を有するシールド材に接続され、他端が前記テストステーションの筐体に接続されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、
請求項１または２記載の半導体試験装置において、
前記各ケーブルダクトは、前記ケーブル束がその間を通る、対向する２側面に前記シールド材が取り付けられることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、
請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体試験装置において、
前記側面のシールド材は、前記ケーブル束により伝送される信号波長より十分短い径の通風孔を備えたことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、
請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体試験装置において、
前記接触部近傍の隙間は前記ケーブル束により伝送される信号波長より十分短い長さであることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、
請求項１乃至５のいずれかに記載の半導体試験装置において、
テスタ本体、ケーブル束およびケーブルダクトが前記金属板の上に設置されることを特徴とする。

以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、テスタ本体とテストステーション間を接続するケーブル束が、導電性部材からなる複数のケーブルダクトの下に敷設された半導体試験装置において、前記各ケーブルダクトが搭載された金属板と、この金属板、前記テスタ本体の筐体および隣接する前記ケーブルダクトを電気的に導通させる複数の接触部と、前記各ケーブルダクトの側面を覆うシールド材とを具備することにより、低コストで作業性よくケーブル束をシールドすることのできる半導体試験装置を提供することができる。

以下本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態に係る半導体試験装置の一実施例で、ケーブルの放射エミッション対策を講じたものの設置例を示す構成図である。図５と同じ箇所は同一の記号を付して、重複した説明は省略する。

金属板９は床の上に敷かれ、接地線１６を介してアースされる。半導体検査装置の本体１，ケーブルダクト群１５は金属板９上に設置され、テストステーション２はプローバ等に搭載される。

ケーブルダクト群１５を構成する複数のケーブルダクト１５Ａ〜１５Ｃは、本体１下部のケーブル開口部４（図５参照）とケーブル束３の一部（ケーブルダクト群１５内）を囲んでおり、半導体試験装置のレイアウトに応じて、フレキシブルに並べられる。また、ケーブルダクト１５Ａ〜１５Ｃは、所定の側面に電磁波シールド用の金属板が取り付けられるとともに、本体１の筐体、隣接するケーブルダクト１５Ａ〜１５Ｃ、および金属板９との間で、電気的に導通が取れるような構造を備えている。端に配置されたケーブルダクト１５Ｂにはケーブル開口部（シールドカバー取り付け部１５７）が設けられており、ここからテストステーション２のケーブル開口部（シールドカバー取り付け部２１）までのケーブル束３（シールドカバー１３５内）は、アースされた導電布を１重または多重に巻いたシールドカバー１３５で覆われている。

図２はケーブルダクト１５Ａ〜１５Ｃの構造の詳細を示す構成図である。

図２（Ａ）はケーブルダクト群１５の端に配置されるケーブルダクト１５Ｂの形状を示す平面図および側面図である。
ケーブルダクト１５Ｂは、図５のケーブルダクト群５を構成する既存のケーブルダクトを利用した、天板１５１と４本の脚１６０からなる机状の台に、長辺側の対向する２側面に電磁波シールド用の側板１５２が取り付けられ、その間をケーブル束３が通過可能とされている。半導体試験装置を空冷する為の風を通す必要がある場合は、側板１５２に、ケーブル束３により伝送される高速信号の波長よりも十分短い径の通風孔１５３をあけることにより、電磁波遮蔽効果を損なうことなく、通風を確保することができる。ケーブルダクトの外形寸法の一例を示すと、長辺＝５００ｍｍ、短辺＝３００ｍｍ、高さ＝２００ｍｍである。

ケーブルダクト１５Ｂの側面と底面には、図示のように、本体１の筐体、隣接するケーブルダクト１５Ａ〜１５Ｃや、金属板９と導通できるように接触部１５４が設けられている。接触部１５４としては、塗装を剥いだ金属部、ガスケット、ＥＭＩクリップ、銅箔テープ等が用いられる。接触部１５４は、隙間が開かないように並べられていることが好ましいが、やむを得ず隙間が生じる場合は、隙間の長辺が、ケーブル束３により伝送されてノイズ源となる、高速信号の波長より十分短くなるように配置する必要がある。

ケーブルダクト１５Ｂは、ケーブル束３の出口方向となる短辺側の側面にも、電磁波シールド用の金属板からなる上側側板１５５および下側側板１５６が設けられている。上側側板１５５および下側側板１５６は、ケーブル束３をケーブルダクト１５Ｂの下から引き出した後、図３に示すように上下からケーブル束３を挟むようにして固定することで、円筒形状のケーブル取り付け部１５７を作ることができる。ケーブル取り付け部１５７の周囲は、塗装を剥いだ金属部が露出しているか、ガスケット、ＥＭＩクリップまたは銅箔テープ等で覆われている。ここで、上側側板１５５および下側側板１５６に、側板１５２と同様に通風孔１５３を設けてもよい。

図２（Ｂ）はケーブルダクト群１５の、ケーブル束を引き出さない端の位置に設置されるケーブルダクト１５Ｃの短辺側の形状を示す側面図である。図に示すように、短辺側には電磁波が漏れないようにシールド用の金属板からなる側板１５９が取り付けられている。側板１５９には、側板１５２と同様の通風孔１５３が設けられている。その他の部分はケーブルダクト１５Ｂと同一である。

図２（Ｃ）はケーブルダクト１５Ａの短辺側の形状を示す側面図である。ケーブル束３を通す経路を確保するために、短辺側には側板は付いていない。その他の部分はケーブルダクト１５Ｂと同一である。

図４はシールドカバー１３５の取り付け方を示す説明図である。塩ビ等のプラスチック系の素材等でできたシールドカバー１３５と、その内側の導電布１３４で、ケーブル束３（図６のようにジッパチューブ３５で幾つかに束ねられたもの。ただし、図６の導電布３４は含まない。）を包み、ケーブルダクト１５Ｂ側のシールドカバー取り付け部１５７、およびテストステーション２側のシールドカバー取り付け部２１に、それぞれシールドカバー取り付け金具１３８、１３９で固定する。テストステーション２側のシールドカバー取り付け部２１は、ケーブルダクト１５Ｂ側のシールドカバー取り付け部１５７と同様に、円筒形をしており、その周囲は電気的導通がとれる構造となっている。円筒形状の取り付け部１５７，２１の導通部と導電布１３４が強く接触させられることで、シールドカバー１３５のアースをとることができる。

なお、遮蔽効果を高める為に、導電布１３４は多重に巻いてもよい。

また、導電布１３４のケーブルダクト１５Ｂ側とテストステーション２側の両側に、接地用のアース線１３６，１３７を取り付け、それぞれをネジ穴１５８，２２に固定することで、より効果的にアースすることができる。

また、放射エミッション評価の結果に基づいて、ケーブルダクト１５Ｂ側のアースとテストステーション２側のアースのいずれか一方のみとする場合もある。

複数の接触部１５４は金属板９、テスタ本体１の筐体および隣接するケーブルダクト１５Ａ〜１５Ｃを電気的に導通させる複数の接触部を構成する。

上記において、側板１５２，１５５，１５６，１５９は、外部に面した側面を覆うことにより前記金属板９および天板１５１と共に前記ケーブル束３からの電磁波を遮蔽するシールド材を構成する。

図１〜図４に示した構成の半導体試験装置の動作を次に説明する。

ケーブル束３は、いずれもアースをとられた本体１の筐体、金属板９、ケーブルダクト１５Ａ〜１５Ｃ、シールドカバー１３５およびテストステーション２の筐体に囲まれるので、ケーブル束３から放射される電磁波は外部から遮蔽される。

上記のような構成の半導体試験装置によれば、既存の金属製作業台（ケーブルダクト）にシールド機能を持たせることで、ケーブル束の露出部分を短くすることができるので、高価な導電布の使用量を減らし、製造時の作業性を改善するとともに、低コストの放射エミッション対策を可能にすることができる。

また、ケーブルダクトと金属の床により、ケーブル束を金属筐体に近い形で囲むことができるので、従来の導電布のみの対策よりも、シールド効果を高めることができる。

また、お互いに電気的導通を保ちながら連結可能なケーブルダクトを用意することで、半導体試験装置の種々のレイアウトに対しても、フレキシブルに対応できる。

また、放射エミッション（ＥＭＩ）だけでなく、過渡バーストや静電気などのイミュニティー（ＥＭＳ）についても遮蔽効果がある。

なお、図４のケーブル束３に対し、図６のように個々のジッパチューブ内にも導電布を巻きつけ、２重のシールドを施してもよい。この場合、コストアップとなるが、ケーブル束からの電磁波の遮蔽効果をさらに向上することができる。

また、図４の導電布１３４の代わりに、シールド材として形状可変の金属のチューブを使用してもよい。導電布よりコストアップになる可能性があるが、ケーブル束全体に金属製のチューブを使用する場合と比べればコストを抑えることができる。

また、側板１５２，１５５，１５６，１５９で、ケーブルダクト群１５の外部に面した側面のみを覆うことにより、金属板９および天板１５１と共にケーブル束３からの電磁波を遮蔽してもよい。この場合、シールド材の使用量が減るので、コストを低減させることができる。

また、金属板９をケーブルダクト群１５の下にのみ設けることにより、コストを低減することができる。

また、ケーブルダクト１５Ｂの短辺側の側板１５５，１５６の代わりに１枚のシールド板に開口部を設けたものを用いてもよい。

また、各側板は既存のケーブルダクトに取り付けているが、各タイプのケーブルダクトをそれぞれ別個に作成してもよい。

また、ケーブルダクトの天板の形状は矩形としているが、これに限らず、ケーブルダクト群として配置したときに隙間が生じないような、正方形、平行四辺形など任意の形状を用いることができる。

また、図２において、隣接した短辺側の接触部１５４同士は互いに嵌めあうように構成しているが、長辺側の接触部１５４について同様に構成してもよい。

また、接触部１５４を本体１の筐体表面や金属板９の表面にも設け、接触部１５４同士を互いに嵌め合わせるようにし、隙間を小さくするとともに、位置決めを兼ねてもよい。

また、ケーブルダクト群を構成するケーブルダクトの数は上記実施例の６に限らず、状況に応じて任意の数用いることができる。

また、テスタ本体に複数のテストステーションを接続し、テスタ本体と複数のテストステーションの間に上記の構成を適用してもよい。

本発明の実施の形態に係る半導体試験装置の一実施例示す構成図である。 ケーブルダクト１５Ａ〜１５Ｃの構造の詳細を示す構成図である。 ケーブルダクト１５Ｂの短辺側の側板を取り付ける様子を示す説明図である。 シールドカバー１３５の取り付け方を示す説明図である。 従来の半導体試験装置の設置例を示す構成図である。 ケーブル束３からの放射エミッションを抑える従来の一般的な手法を示す説明図である。

符号の説明

１ テスタ本体
２ テストステーション
３ ケーブル束
９ 金属板
１５Ａ〜１５Ｃ ケーブルダクト
１５１ 天板
１５２，１５５，１５６，１５９ シールド材
１５３ 通風孔
１５４ 接触部

Claims (6)

1. テスタ本体とテストステーション間を接続するケーブル束が、導電性部材からなる複数のケーブルダクトの下に敷設された半導体試験装置において、
   前記各ケーブルダクトが搭載された金属板と、
   この金属板、前記テスタ本体の筐体および隣接する前記ケーブルダクトを電気的に導通させる複数の接触部と、
   前記各ケーブルダクトの側面を覆うシールド材と
   を具備することを特徴とする半導体試験装置。
2. 端の位置に設置される前記ケーブルダクトの少なくとも１つは、前記ケーブル束が引き出される開口部を有したシールド材を備え、
   前記ケーブル束を覆うシールドカバーの一端が、前記開口部を有するシールド材に接続され、他端が前記テストステーションの筐体に接続されることを特徴とする請求項１記載の半導体試験装置。
3. 前記各ケーブルダクトは、前記ケーブル束がその間を通る、対向する２側面に前記シールド材が取り付けられることを特徴とする請求項１または２記載の半導体試験装置。
4. 前記シールド材は、前記ケーブル束により伝送される信号波長より十分短い径の通風孔を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体試験装置。
5. 前記接触部近傍の隙間は前記ケーブル束により伝送される信号波長より十分短い長さであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体試験装置。
6. テスタ本体、ケーブル束およびケーブルダクトが前記金属板の上に設置されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の半導体試験装置。

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