JP2010197389A - テスト部ユニット、テストヘッドおよび電子部品試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機械構造が簡単で、優れた電気特性を有し、そして回路面積の増加が容易なテスト部ユニット、テストヘッドおよび電子部品試験装置を提供する。
【解決手段】テストヘッド本体１００に設置されるテスト部ユニット３００において、被試験電子部品が装着される複数のソケット３１１と、主基板としてのパフォーマンスボード３０１とを設け、複数のソケット３１１の全ては、ソケットボードを介在させることなく、パフォーマンスボード３０１に設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子部品試験装置におけるテストヘッド本体に設置されるテスト部ユニット、テストヘッドおよび電子部品試験装置に関するものである。

ＩＣデバイス等の電子部品の製造課程においては、最終的に製造された電子部品を試験する試験装置が必要となる。かかる電子部品試験装置においては、試験対象のＩＣデバイスをテストヘッド上のソケットに搬送し、そしてＩＣデバイスをソケットに装着して電気的に接続し、試験を行う。このようにしてＩＣデバイスは試験され、少なくとも良品と不良品とに分けられる。

上記テストヘッドは、一般的に、信号を処理する信号モジュールが収容されたテストヘッド本体と、テストヘッド本体に設置されるテスト部ユニットとを備えている。

従来のテスト部ユニット４００は、図４及び図５に示すように、複数のソケット４１０が設けられた複数のソケットボード４２０と、パフォーマンスボード（ＰＢ）４３０と、ソケットボード４２０およびパフォーマンスボード４３０を電気的に接続し、各種の周辺回路を搭載しているサブボード４４０と、パフォーマンスボード４３０とテストヘッド本体との間に位置し、両者を電気的に接続するＨｉｆｉｘ等のインターフェイス部材（図示しない）とを備えている。

なお、パフォーマンスボード４３０は、パフォーマンスボードプレート（ＰＢプレート）４３１と、パフォーマンスボードスティフナ（ＰＢスティフナ）４３２と、パフォーマンスボードコネクタ（ＰＢコネクタ）４３３とを備えており、ＰＢコネクタ４３３はＨｉｆｉｘのコネクタに嵌合する。

上記サブボード４４０上端のコネクタ４４１はソケットボード４２０のコネクタ（図示しない）に嵌合しており、サブボード４４０下端のコネクタ４４２はパフォーマンスボード４３０のコネクタ（図示しない）に嵌合している。すなわち、サブボード４４０は、ソケットボード４２０およびパフォーマンスボード４３０に対して垂直方向に立設されるように、上下のコネクタに差し込まれる。

しかしながら、上記従来のテスト部ユニット４００は、複数のソケットボード４２０とパフォーマンスボード４３０とを備えているため、機械構造が複雑であるという問題があった。また、ソケット４１０（被試験電子部品）と、サブボード４４０上の周辺回路との間の伝送線路は長く、さらにソケットボード４２０は複数に分割されているため、高周波伝送、電流容量等の電気特性は必ずしも良好なものではなかった。さらにまた、ソケットボード４２０およびパフォーマンスボード４３０に対して垂直方向に設けられるサブボード４４０の大きさはハンドラの構造上制限され、サブボード４４０の枚数も容易に増やせないため、周辺回路の実装エリア面積（回路面積）を増加することは困難であった。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、機械構造が簡単で、優れた電気特性を有し、そして回路面積の増加が容易なテスト部ユニット、テストヘッドおよび電子部品試験装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１に本発明は、テストヘッド本体に設置されるテスト部ユニットであって、被試験電子部品が装着される複数のソケットと、主基板としてのパフォーマンスボードとを備えており、前記複数のソケットの全ては、ソケットボードを介在させることなく、前記パフォーマンスボードに設けられていることを特徴とするテスト部ユニットを提供する（発明１）。

上記発明（発明１）によれば、従来のソケットボードがなく、パフォーマンスボードだけで足りるため、機械構造が簡単であるという利点がある。また、ソケットボードを介在させていないため、ソケット（被試験電子部品）の近くに周辺回路を配置することができ、ソケット（被試験電子部品）と周辺回路との間の伝送線路を短くすることができるため、高周波伝送や電流容量等に優れた電気特性が実現される。

上記発明（発明１）において、前記パフォーマンスボードは１枚であることが好ましい（発明２）。

上記発明（発明２）によれば、更に機械構造が簡単になるという利点がある。

上記発明（発明１）において、テスト部ユニットは、前記テストヘッド本体に直接設置されてもよいし（発明３）、インターフェイス部材を介して前記テストヘッド本体に設置されてもよい（発明４）。

上記発明（発明１）において、前記パフォーマンスボードには、発熱の大きい回路が実装されていることが好ましく（発明５）、周辺回路を搭載したサブボードが電気的に接続されていてもよい（発明６）。

上記発明（発明６）によれば、パフォーマンスボードに周辺回路を搭載し切れない場合には、サブボードに周辺回路を搭載することができる。

上記発明（発明６）において、前記サブボードは、前記パフォーマンスボードにおいて前記ソケットとは反対側に設けられていることが好ましく（発明７）、また、前記パフォーマンスボードに対して平行に設けられていることが好ましい（発明８）。さらに、前記サブボードは、前記パフォーマンスボードに対して１枚または複数枚積み重ねられていてもよく（発明９）、その場合、前記パフォーマンスボードと前記サブボード、または前記サブボード同士は、スタッキングコネクタを使用して電気的に接続されていることが好ましい（発明１０）。

上記発明（発明７〜１０）によれば、必要に応じてパフォーマンスボードに対してサブボードを所望の枚数積み重ねることができるため、サブボードをパフォーマンスボードに対して垂直方向に設ける場合よりも、回路面積を容易に増加させることができ、しかもソケット（被試験電子部品）と周辺回路との間の伝送線路は長くならず、優れた電気特性を維持することができる。ただし、本発明は、サブボードをパフォーマンスボードに対して垂直方向に設けたものを排除するものではない。

上記発明（発明１）において、前記パフォーマンスボードは、パフォーマンスボードプレートと、パフォーマンスボードスティフナと、パフォーマンスボードコネクタとを備えていることが好ましく（発明１１）、その場合、前記パフォーマンスボードコネクタは、テストヘッド本体のコネクタまたはインターフェイス部材のコネクタに嵌合することが好ましい（発明１２）。

第２に本発明は、テストヘッド本体と、前記テストヘッド本体に設置される前記テスト部ユニット（発明１〜１２）とを備えたことを特徴とするテストヘッドを提供する（発明１３）。

上記発明（発明１３）において、前記テスト部ユニットは、前記テストヘッド本体に直接設置されてもよいし（発明１４）、インターフェイス部材を介して前記テストヘッド本体に設置されてもよい（発明１５）。

第３に本発明は、前記テストヘッド（発明１３）と、被試験電子部品を取り廻して、前記テストヘッド上のソケットに前記被試験電子部品を装着する電子部品ハンドリング装置（ハンドラ）とを備えたことを特徴とする電子部品試験装置を提供する（発明１６）。

本発明に係るテスト部ユニットは、機械構造が簡単で、優れた電気特性を有し、そして回路面積の増加が容易である。

本発明の一実施形態に係る電子部品試験装置の全体側面図である。 （ａ）は同実施形態に係るテスト部ユニットの平面図、（ｂ）は正面断面図（Ａ−Ａ断面）、（ｃ）は側面断面図（Ｂ−Ｂ断面）である。 同実施形態に係るテスト部ユニットの概略斜視図である。 （ａ）は従来のテスト部ユニットの平面図、（ｂ）は正面断面図（Ｃ−Ｃ断面）、（ｃ）は側面断面図（Ｄ−Ｄ断面）である。 従来のテスト部ユニットの概略斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品試験装置の全体側面図であり、図２（ａ）は同実施形態に係るテスト部ユニットの平面図、図２（ｂ）は正面断面図（Ａ−Ａ断面）、図２（ｃ）は側面断面図（Ｂ−Ｂ断面）であり、図３は、同実施形態に係るテスト部ユニットの概略斜視図である。

本実施形態に係る電子部品試験装置１０は、図１に示すように、ハンドラ９と、テストヘッド１と、試験用メイン装置６とを有する。ハンドラ９は、試験すべきＩＣデバイス（電子部品の一例）をテストヘッド１に複数設けたＩＣソケット３１１に順次搬送し、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。

テストヘッド１には、後述するようにＩＣソケット３１１が設けられている（図２参照）。このＩＣソケット３１１は、ケーブル７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、ＩＣソケット３１１に脱着可能に装着されたＩＣデバイスを、ケーブル７を通じて試験用メイン装置６に接続し、試験用メイン装置６からの試験用電気信号によりＩＣデバイスをテストする。

ハンドラ９の下部には、主としてハンドラ９を制御する制御装置が内蔵されているが、一部に空間部分８が設けられている。この空間部分８に、テストヘッド１が交換自在に配置されており、ハンドラ９に形成した開口部を通してＩＣデバイスをテストヘッド１上のＩＣソケット３１１に装着することが可能になっている。

テストヘッド１は、図１に示すように、試験信号を入出力するテストヘッド本体１００と、ＩＣデバイスが着脱可能に装着されるソケット３１１を複数有するテスト部ユニット３００と、テストヘッド本体１００とテスト部ユニット３００とを電気的に接続するインターフェイス部材２００とを備えている。

テストヘッド本体１００には試験信号を処理する信号モジュール（図示しない）が収容されており、信号モジュールに電気的に接続されているコネクタ（図示しない）がテストヘッド本体１００の上面部に設けられている。

インターフェイス部材２００は、テストヘッド本体１００上に設置されている。インターフェイス部材２００の上面部および下面部には、互いに電気的に接続されたコネクタ（図示しない）が設けられている。インターフェイス部材２００の下面部に設けられたコネクタと、上記テストヘッド本体１００の上面部に設けられたコネクタとが嵌合することで、インターフェイス部材２００はテストヘッド本体１００と電気的に接続されている。

なお、インターフェイス部材２００は、他に例えばＨｉｆｉｘ（ハイフィックス）、試験ヘッドシャーシ、テストフィクスチャ、トッププレートとも呼ばれる。

テスト部ユニット３００は、インターフェイス部材２００上に設置されている。このテスト部ユニット３００は、図２及び図３に示すように、ＩＣデバイスが着脱可能に装着される複数のＩＣソケット３１１と、主基板として、１枚のみのパフォーマンスボード３０１とを備えている。複数のＩＣソケット３１１の全ては、従来存在したソケットボードを介在させることなく、１枚のみのパフォーマンスボード３０１に設けられている。なお、パフォーマンスボード３０１は、他に例えばロードボード、回路ボードとも呼ばれる。

パフォーマンスボード３０１は、図２および図３に示すように、ＩＣソケット３１１が設けられているパフォーマンスボードプレート（ＰＢプレート）３１０と、ＰＢプレート３１０の下側にてＰＢプレート３１０を支持・固定するパフォーマンスボードスティフナ（ＰＢスティフナ）３２０と、ＩＣソケット３１１と電気的に接続され、ＰＢプレート３１０の下側に設けられたパフォーマンスボードコネクタ（ＰＢコネクタ）３３０とを備えている。

ＰＢコネクタ３３０と、上記インターフェイス部材２００の上面部に設けられたコネクタとが嵌合することで、パフォーマンスボード３０１、ひいてはＩＣソケット３１１は、インターフェイス部材２００、そしてテストヘッド本体１００と電気的に接続される。

複数のＩＣソケット３１１は、ＰＢプレート３１０の上面部、略中央部分に設けられており、本実施形態においては、４行×８列、合計３２個のＩＣソケット３１１がＰＢプレート３１０に設けられている。

ＰＢプレート３１０には、例えば、発熱の大きい回路（リレードライバ）等が優先的に実装され、実装面積に余裕があれば、品種依存回路等の周辺回路が搭載される。ＰＢプレート３１０に周辺回路を搭載しきれない場合、本実施形態のようにサブボード３４０が使用される。

本実施形態では、サブボード３４０は、ＰＢプレート３１０の下側（ＩＣソケット３１１の反対側）にて、ＰＢプレート３１０に対して平行に、スタッキングコネクタ３５０を用いて積み重なるように設けられている。それぞれのサブボード３４０は、スタッキングコネクタ３５０を介して、上下方向に隣接するＰＢプレート３１０および／または他のサブボード３４０と電気的に接続されている。本実施形態においては、４行×４列×３段、合計４８枚のサブボード３４０が、スタッキングコネクタ３５０を用いて積み重なるように設けられている。

以上説明したテスト部ユニット３００によれば、従来のソケットボードがなく、パフォーマンスボード３０１が１枚だけで足りるため、機械構造が簡単であるという利点がある。また、被試験ＩＣデバイスが装着されるＩＣソケット３１１の近くに位置するＰＢプレート３１０またはサブボード３４０に周辺回路を設けることで、被試験ＩＣデバイスの近くに周辺回路を配置することができ、被試験ＩＣデバイスと周辺回路との間の伝送線路を短くすることができるため、高周波伝送や電流容量等に優れた電気特性が実現される。さらには、必要に応じてパフォーマンスボード３０１に対してサブボード３４０を所望の枚数積み重ねることができるため、サブボード３４０をパフォーマンスボード３０１に対して垂直方向に設ける場合よりも、回路面積を容易に増加させることができ、しかも被試験ＩＣデバイスと周辺回路との間の伝送線路は長くならず、優れた電気特性を維持することができる。

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。

例えば、本実施形態においてはインターフェイス部材２００がテストヘッド本体１００とテスト部ユニット３００との間の電気的接続を中継する形になっているが、これに限られるものではなく、テスト部ユニット３００のＰＢコネクタ３３０がテストヘッド本体１００のコネクタと直接接続されるような構造としてもよい。

また、必要な回路がＰＢプレート３１０に全て搭載できる場合には、サブボード３４０は省略されてもよい。

本発明に係るテスト部ユニット、テストヘッドおよび電子部品試験装置は、ＩＣデバイス等の電子部品の試験に有用である。

１０…電子部品試験装置
１…テストヘッド
１００…テストヘッド本体
２００…インターフェイス部材
３００…テスト部ユニット
３０１…パフォーマンスボード
３１０…パフォーマンスボードプレート（ＰＢプレート）
３１１…ＩＣソケット（ソケット）
３２０…パフォーマンスボードスティフナ（ＰＢスティフナ）
３３０…パフォーマンスボードコネクタ（ＰＢコネクタ）
３４０…サブボード
３５０…スタッキングコネクタ
６…試験用メイン装置
７…ケーブル
８…空間部分
９…ハンドラ（電子部品ハンドリング装置）

Claims (16)

1. テストヘッド本体に設置されるテスト部ユニットであって、
   被試験電子部品が装着される複数のソケットと、
   主基板としてのパフォーマンスボードと
   を備えており、
   前記複数のソケットの全ては、ソケットボードを介在させることなく、前記パフォーマンスボードに設けられている
   ことを特徴とするテスト部ユニット。
2. 前記パフォーマンスボードは１枚であることを特徴とする請求項１に記載のテスト部ユニット。
3. 前記テストヘッド本体に直接設置されることを特徴とする請求項１に記載のテスト部ユニット。
4. インターフェイス部材を介して前記テストヘッド本体に設置されることを特徴とする請求項１に記載のテスト部ユニット。
5. 前記パフォーマンスボードには、発熱の大きい回路が実装されていることを特徴とする請求項１に記載のテスト部ユニット。
6. 前記パフォーマンスボードには、周辺回路を搭載したサブボードが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のテスト部ユニット。
7. 前記サブボードは、前記パフォーマンスボードにおいて前記ソケットとは反対側に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のテスト部ユニット。
8. 前記サブボードは、前記パフォーマンスボードに対して平行に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のテスト部ユニット。
9. 前記サブボードは、前記パフォーマンスボードに対して１枚または複数枚積み重ねられていることを特徴とする請求項６に記載のテスト部ユニット。
10. 前記パフォーマンスボードと前記サブボード、または前記サブボード同士は、スタッキングコネクタを使用して電気的に接続されていることを特徴とする請求項９に記載のテスト部ユニット。
11. 前記パフォーマンスボードは、
    パフォーマンスボードプレートと、
    パフォーマンスボードスティフナと、
    パフォーマンスボードコネクタと
    を備えていることを特徴とする請求項１に記載のテスト部ユニット。
12. 前記パフォーマンスボードコネクタは、テストヘッド本体のコネクタまたはインターフェイス部材のコネクタに嵌合することを特徴とする請求項１１に記載のテスト部ユニット。
13. テストヘッド本体と、
    前記テストヘッド本体に設置される請求項１〜１２のいずれかに記載のテスト部ユニットと
    を備えたことを特徴とするテストヘッド。
14. 前記テスト部ユニットは、前記テストヘッド本体に直接設置されることを特徴とする請求項１３に記載のテストヘッド。
15. 前記テスト部ユニットは、インターフェイス部材を介して前記テストヘッド本体に設置されることを特徴とする請求項１３に記載のテストヘッド。
16. 請求項１３に記載のテストヘッドと、
    被試験電子部品を取り廻して、前記テストヘッド上のソケットに前記被試験電子部品を装着する電子部品ハンドリング装置と
    を備えたことを特徴とする電子部品試験装置。

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