JP2010223664A - 電子デバイスの電気的特性の検査方法、電子デバイス検査用冶具 - Google Patents

電子デバイスの電気的特性の検査方法、電子デバイス検査用冶具 Download PDF

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Abstract

【課題】電子デバイスの電気的特性の検査方法、及び電子デバイス検査用冶具を提供する。
【解決手段】被検査端子20と、電源端子16と、被接地端子18と、前記被接地端子18に接続するリッド24と、を有する電子デバイス12の電気的特性の検査方法であって、前記被接地端子18を接地して前記電源端子16に電流を供給するとともに、前記リッド24の電位を基準として前記被検査端子20の電圧を測定する。そして、前記電子デバイス12は、前記被検査端子20に出力される電圧の検査条件を与えるための電圧が印加される被電圧印加端子22を有するとともに、前記リッド24の電位を基準として前記被電圧印加端子22に電圧を印加する。
【選択図】図1

Description

本発明は、電子デバイスの電気的特性の検査技術に関し、特に検査の際に発生する接触抵抗による電圧降下の影響を低減する技術に関する。
現在、IC検査用ソケットは、IC量産時において、そのICの電気的特性の検査を簡単に且つ迅速に行うことを目的として、計測者がICの電気的特性を検査する計測回路に簡単に接続できるように使用される。そして従来より使用されているIC検査用ソケットは、その内部でICの端子と接続するとともに外部に電気的に接続するピンを備えたコンタクトを有する。
図8は第1の従来技術に係るIC測定用ソケットの模式図である。図8に示すIC測定用ソケット201は、半導体集積回路装置であるIC202と、前記IC202のリード203に接続するコンタクト204を有している。さらに、コンタクト204は、外部の特性測定器との電気的接触を行うためのピン216を有している。またIC測定用ソケット201に接続したICの特性測定器本体内にはIC202の量産時においてIC202の飽和電圧特性や動作時の電流能力以外の発振周波数やリーク電圧等の様々な電気的特性を測定できるようにするために、ピン216に接続した多数のコネクターやリレーやそれらを繋ぐ配線等が具備されている。そしてIC等の電気的特性検査にあっては通常、ICの各リードに1つのコンタクトを接触させ、前記コンタクトを1つの電極として作用させているが、その検査精度をより高める観点から、検査装置の内部抵抗やコンタクトとリードとの接触抵抗による電圧降下を除去して電圧測定ができるケルビン接続を用いて電気的特性検査が行えるよう、ICの各リードに2つの電極を接触させる構成を備えている(特許文献1参照)。
なお、IC202はIC測定用ソケット201の蓋部201aによって上部から押さえつけられることによって、弾性を持つコンタクト204とリード203が充分に接触するようになっている。ここで、このコネクター、リレー及び配線等による抵抗成分をR3とする。ピン216に接続した前記抵抗成分R3に、電流源207と電圧計208とが並列に接続される。この場合、電流源207、電圧計208及び抵抗成分R3の接続点gが前記IC202の飽和電圧特性や動作時の電流能力等を測定する測定点となる。
ここで、前記ICの飽和電圧特性や動作時の電流能力を測定するためには、IC202の入出力端子となるリード203に数百mA〜千数百mAの大電流を印加するとともに、リード203にかかる数十mV〜数百mVの低電圧を測定しなければならないので、本来IC202のリード203にできるだけ近い点を測定点とすることが望ましい。
しかしながら、このようなIC202の持つ様々電気的特性の測定は、その量産時において行われるので、IC202の特性を測定するICの特性測定器は、上記で示したような様々な電気特性を測定できるようにするためにIC測定用ソケット201のピン216と前記測定点gの間に多数のコネクターやリレーやそれらを繋ぐ配線等が具備されている。またこのようなコネクター、リレー及び配線等には電流源207によって電流が流れるのでその抵抗成分R3による電気的な劣化が生じるため、測定点gでの電圧は前記抵抗成分R3の影響を強く受け、正確な測定が困難であった。
そこで、特許文献2においては、図9に示す第2の従来技術のように、ICのリード203と接続するコンタクト204を通してIC202の電気的特性を測定するためのIC
測定用ソケット201において、前記コンタクト204が前記リード203を通してIC202に電力を供給するための第1ピン205と、前記リード203に生じる電圧を測定するための第2ピン206とを有している構成が開示されている。これによりIC測定用ソケット201内に保持するIC202に電力を供給する第1ピン205と、IC202のリード203の電圧を測定する第2ピン206をIC202のリード203に接続するコンタクト204に設けたので、飽和電圧測定のようにIC202内に大電流を流してそのリード203にかかる電圧の測定を行うときに、その供給する電流が電圧の測定値に与える影響を抑制することができ、その電圧を従来に比べてより正確に測定することができる。
特開2005−326307号公報 特開2000−133395号公報
一方、上述の機能を有するソケットを温度補償型水晶発振器(TCXO:Tempereture Compensated Crystal Oscillator)に適用して、検査の作業効率を高めることが提案されている。
しかし最近のTCXOは小型化が進行しており、TCXOは、圧電振動子、及び前記圧電振動子を発振させる発振回路、前記圧電振動子の温度補償を行う温度補償回路を収容する筐体の表面にリードのかわりとなる接点(電極パッド)が設けられている。この端子は非常に小さなものであるので、一つの測定点に対し2箇所の接触を確保するケルビン接続を行うことが困難となってきている。
さらにTCXOの調整制度は極めて高精度なものとなってきている。これを背景にTCXOの温度センサーの電圧測定にはμVオーダーの精度が要求されている。また調整時に印加する温度補償電圧等も同様である。一方、上述のような通常の調整検査用のソケットの接触抵抗は数十mΩ〜数百mΩの抵抗を有しておりTCXOの消費電流は数mA〜数十mA程度となる。またこの消費電流は温度によって変動するためソケットの接触抵抗には数μVから数十μVの電圧降下が発生して調整精度向上の障害となっている。すなわち特許文献2の構成をTCXOに適用しようとすると第1ピンと第2ピンとが結合しているので、コンタクトと電極パッドとの接触抵抗により数μVから数十μVの電圧降下が発生するため、μVオーダーの電圧測定、データの書き込み等を行うことができないといった問題がある。
そこで本発明は上記問題に着目し、消費電流が流れる電極パッドとプローブとの接触抵抗による電圧降下の影響を回避してTCXO等の電子デバイスの電気的特性の検査を精度良く行うことが可能な電子デバイスの電気的特性の検査方法、電子デバイス検査用ソケット、電子デバイス検査装置を提供することを目的とする。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
[適用例1]被検査端子と、電源端子と、被接地端子と、前記被接地端子に接続するリッドと、を有する電子デバイスの電気的特性の検査方法であって、前記被接地端子を接地して前記電源端子に電流を供給するとともに、前記リッドの電位を基準として前記被検査端子の電圧を測定することを特徴とする電子デバイスの電気的特性の検査方法。
上記構成において、電源端子から入力される電流は被接地端子から外部に流れている。このとき被検査端子の電圧は一般的に電圧計で測定するが電圧計の内部抵抗は極めて高いのでリッドに電源端子からの電流が流れ込むことは殆どなく、たとえ電圧計の配線とリッドとの接触抵抗があったとしても電流が殆ど流れないので、リッドとの接触による電圧降下は殆どない。しかもリッドは被接地端子と接続されているためその電位は被接地端子と同じである。したがって被接地端子における接触抵抗における電圧降下の影響を回避して被検査端子の電圧を高精度に測定することがきる。
[適用例2]前記電子デバイスは、前記被検査端子に出力される電圧の検査条件を与えるために電圧が印加される被電圧印加端子を有するととともに、前記リッドの電位を基準として前記被電圧印加端子に電圧を印加することを特徴とする適用例1に記載の電子デバイスの電気的特性の検査方法。
これにより、被接地端子で生じる接触抵抗による電圧降下の影響を回避しつつ被電圧印加端子に電圧を高精度に印加して、前記被検査端子に出力される電圧の検査条件を与え、検査条件が与えられた電子デバイスの電気的特性を被検査端子において高精度に測定することができる。
[適用例3]被検査端子と、電源端子と、被接地端子と、前記被接地端子に接続するリッドと、を有する電子デバイスを搭載して、前記電子デバイスの電気的特性を検査するための電子デバイス検査用冶具であって、前記電子デバイス検査用冶具は、前記被検査端子に接触する検査用プローブと、前記電源端子に接触する電源用プローブと、前記被接地端子に接触する接地用プローブと、前記リッドに接触する接続端子と、を保持し、前記電子デバイスを搭載し、前記接地用プローブを接地して前記電源用プローブに電流を供給するとともに、前記検査用プローブは、前記接続端子の電位を基準として前記被検査端子の電圧を測定することを特徴とする電子デバイス検査用冶具。
これにより、被接地端子で生じる接触抵抗による電圧降下の影響を回避して被検査端子の電圧を高精度に測定することが可能な電子デバイス検査用冶具となる。
[適用例4]前記電子デバイスは、能動面に被検査端子と、電源端子と、被接地端子とを有し、前記能動面の反対側に前記被接地端子に接続するリッド面を有し、前記電子デバイス検査用冶具は、前記被検査端子に接触する検査用プローブと、前記電源端子に接触する電源用プローブと、前記被接地端子に接触する接地用プローブと、を保持し、前記能動面に対向する第1部材と、前記リッド面に接触する接続端子を保持し、前記リッド面に対向する第2部材と、を有し、前記第1部材と前記第2部材により前記電子デバイスを挟み込んで搭載することを特徴とする適用例3に記載の電子デバイス検査用冶具。
電子デバイスの多くは能動面の反対面にリッド面を有するが、シールドを目的としてリッド面を能動面の被接地端子と接続している。よって第1部材及び第2部材により電子デバイスを上記構成により挟み込むことにより、電子デバイスと各プローブとの接触を確実に行うことができる。
[適用例5]前記電子デバイスは、前記被検査端子に出力される電圧の検査条件を与えるために電圧が印加される被電圧印加端子を前記能動面に有し、前記第1部材は、前記被電圧印加端子に接触する電圧印加用プローブを保持するとともに、前記電圧印加用プローブは、前記接続端子の電位を基準として前記被電圧印加端子に電圧を印加することを特徴とする適用例4に記載の電子デバイス検査用冶具。
これにより、被接地端子で生じる接触抵抗による電圧降下の影響を回避しつつ被電圧印加端子に電圧を高精度に印加して、前記被検査端子に出力される電圧の検査条件を与え、検査条件が与えられた電子デバイスの電気的特性を被検査端子において高精度に測定することが可能な電子デバイス検査用冶具となる。
[適用例6]前記第1部材と前記第2部材は、その長手方向の一端で互いにピン結合されるとともに、前記一端の反対側の他端において、前記電子デバイスを前記第1部材及び前記第2部材で挟み込んだのち、前記第1部材と前記第2部材とを互いに係合させる係合部を有することを特徴とする適用例4または5に記載の電子デバイス検査用冶具。
これにより、第1部材と第2部材による電子デバイスの挟み込みを維持することができ、各プローブの電子デバイスとの接触が検査中に外れることを防止することができる。
[適用例7]前記第1部材と前記第2部材による挟み込みを解除する方向に付勢された導体のバネが前記ピン結合の軸と同軸に設けられたことを特徴とする適用例6に記載の電子デバイス検査用冶具。
これにより、係合部の係合を解除したときに第1部材と第2部材による挟み込みがバネの付勢により解除されるため、電子デバイス検査用冶具において電子デバイスの取り外しを容易に行うことができる。
[適用例8]前記バネは、導体で形成され、前記接続端子に接続されるとともに、外部と電気的に接続可能であることを特徴とする適用例7に記載の電子デバイス検査用冶具。
リッド面と外部との電気的接続をバネを介して行うことにより、電子デバイスと電気的に接続する接点を全て第1部材側に配置することになるため、外部回路との接続が容易となる。
[適用例9]前記第2部材の前記第1部材に対向する側には、凸部が設けられて前記凸部の頂面に前記接続端子が延伸され、前記第1部材は前記頂面に接触する第2接地用プローブを保持するとともに、前記第1部材と前記第2部材により前記電子デバイスを挟み込んだときに前記頂面と前記第2接地用プローブが接触することを特徴とする適用例6または7に記載の電子デバイス検査用冶具。
リッド面と外部との電気的接続を第1部材に保持された第2接地用プローブを介して行うことにより、電子デバイスと電気的に接続する接点を全て第1部材側に配置することになるため、外部回路との接続が容易となるほか、バネを介することなく第2接地用プローブがリッド面と電気的に接続されるため安定した接続となる。
[適用例10]能動面に被検査端子と、電源端子と、被接地端子とを有し、前記能動面の反対側に前記被接地端子に接続するリッド面を有する電子デバイスの電気的特性を検査するための電子デバイス検査用冶具であって、前記電子デバイス検査装置は、導体で形成されたトレーと、前記トレーの表面に形成され前記リッド面に対向して前記リッド面に接触しつつ前記電子デバイスを嵌め込む凹部と、前記能動面に対向する検査用プローブブロックと、を有し、前記検査用プローブブロックは、前記被検査端子に接触する検査用プローブと、前記電源端子に接触する電源用プローブと、前記被接地端子に接触する第1接地用プローブと、前記トレーに接触する第2接地用プローブと、を保持し、前記トレーと前記検査用プローブブロックとにより前記電子デバイスを挟み込み、前記第1接地用プローブを接地して前記電源用プローブに電流を供給した状態で、前記検査用プローブは、前記第2接地用プローブの電位を基準として前記被検査端子の電圧を測定することを特徴とす
る電子デバイス検査用冶具。
これにより、被接地端子で生じる接触抵抗による電圧降下の影響を回避して被検査端子の電圧を高精度に測定することが可能であり、また凹部に電子デバイスを嵌め込むため、電子デバイスを機械的に設置しやすい電子デバイス検査用冶具となる。
[適用例11]前記電子デバイスは、前記被検査端子に出力される電圧の検査条件を与えるために電圧が印加される被電圧印加端子を前記能動面に有し、前記第1部材は前記被電圧印加端子に接触する電圧印加用プローブを有するとともに、前記電圧印加用プローブは前記第2接地用プローブの電位を基準として前記被電圧印加端子に電圧を入力することを特徴とする適用例10に記載の電子デバイス検査用冶具。
これにより、被接地端子で生じる接触抵抗による電圧降下の影響を回避しつつ被電圧印加端子に電圧を高精度に印加して、前記被検査端子に出力される電圧の検査条件を与え、検査条件が与えられた電子デバイスの電気的特性を被検査端子において高精度に測定することが可能な電子デバイス検査用冶具となる。
[適用例12]前記トレーには前記凹部が複数形成され、前記検査用プローブブロックは前記凹部に対向する位置に複数配列され、複数の前記凹部にそれぞれ前記電子デバイスが嵌め込まれ、前記トレーと複数の前記検査用プローブブロックにより複数の前記電子デバイスを挟み込むことを特徴とする適用例10または11に記載の電子デバイス検査用冶具。
これにより、電子デバイスの検査を複数同時に行うことができるので作業効率を向上させることができる。
第1実施形態に係る電子デバイス検査用冶具の模式図である。 第1実施形態の電子デバイスの能動面の模式図である。 第1実施形態に係る電子デバイス検査冶具の回路図である。 第2実施形態に係る電子デバイス検査用冶具の模式図である。 第3実施形態に係る電子デバイス検査用冶具の模式図である。 第4実施形態に係る電子デバイス検査用冶具の模式図である。 第4実施形態の検査用プローブブロックの平面図である。 第1の従来技術に係るIC計測用ソケットの模式図である。 第2の従来技術に係るIC計測用ソケットの模式図である。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
本発明に係る電子デバイスの電気的特性の検査方法は、被検査端子と、電源端子と、被接地端子と、前記被接地端子に接続するリッドと、を有する電子デバイスの電気的特性の検査方法であって、前記被接地端子を接地して前記電源端子に電流を供給するとともに、前記リッドの電位を基準として前記被検査端子の電圧を測定するものである。そして、前記電子デバイスは、前記被検査端子に出力される電圧の検査条件を与えるために電圧が印加される被電圧印加端子を有するととともに、前記リッドの電位を基準として前記被電圧印加端子に電圧を印加するものである。
図1に、上記方法を具現化する第1実施形態に係る電子デバイス検査用冶具10を示す
。また図2に電子デバイス12の能動面14を示す。第1実施形態に係る電子デバイス検査用冶具10は、被検査端子20と、電源端子16と、被接地端子18と、前記被接地端子18に接続するリッド24と、を有する電子デバイス12を搭載して、前記電子デバイス12の電気的特性を検査するための電子デバイス検査用冶具10であって、前記電子デバイス検査用冶具10は、前記被検査端子20に接触する検査用プローブ28と、前記電源端子16に接触する電源用プローブ30と、前記被接地端子18に接触する接地用プローブ32と、前記リッド24に接触する接続端子38と、を保持し、前記電子デバイス12を搭載し、前記接地用プローブ32を接地して前記電源用プローブ30に電流を供給するとともに、前記検査用プローブ28は、前記接続端子38の電位を基準として前記被検査端子20の電圧を測定するものである。
より詳細には、前記電子デバイス12は、能動面14に被検査端子20と、電源端子16と、被接地端子18とを有し、前記能動面14の反対側に前記被接地端子18に接続するリッド面26を有し、前記電子デバイス検査用冶具10は、前記被検査端子20に接触する検査用プローブ28と、前記電源端子16に接触する電源用プローブ30と、前記被接地端子18に接触する接地用プローブ32と、を保持し、前記能動面14に対向する第1部材36と、前記リッド面26に接触する接続端子38を保持し、前記リッド面26に対向する第2部材40と、を有し、前記第1部材36と前記第2部材40により前記電子デバイス12を挟み込んで搭載するソケットである。そして、前記電子デバイス12は、前記被検査端子20に出力される電圧の検査条件を与えるために電圧が印加される被電圧印加端子22を前記能動面14に有し、前記第1部材36は、前記被電圧印加端子22に接触する電圧印加用プローブ34を保持するとともに、前記電圧印加用プローブ34は、前記接続端子38の電位を基準として前記被電圧印加端子22に電圧を印加するものである。
電子デバイス検査用冶具10の適用対象である電子デバイス12は、圧電振動子12a(以下、図3参照)に、圧電振動子12aを発振させる発振回路12b、発振回路12bの温度補償を行う温度補償回路12c、測定温度に対応した出力電圧を温度補償回路12cに出力する温度センサー12d等を付加した温度補償型発振回路(TCXO)である。電子デバイス12の能動面14(圧電振動子12aの下面)には電流(電力)が供給される電源端子16(VCC)、接地される被接地端子18(GND1)を有する。また電子デバイス12の能動面14には被検査端子20が設けられている。被検査端子20としては、温度センサー12dの出力電圧をモニターする出力端子(SENS)、温度補償型発振回路の出力端子(OUT)、温度補償回路12cの記憶領域(不図示)に書き込まれた温度補償データを読み出す読み出し端子(R)等がある。さらに電子デバイス12の能動面14には電圧が印加される被電圧印加端子22が設けられている。被電圧印加端子22としては、発振回路12bの発振周波数を調整する電圧が入力される電圧入力端子(VCONT)、温度補償回路12cの記憶領域(不図示)に温度補償データを書き込む書き込み端子(W)等がある。また、これらの被電圧印加端子22は、被検査端子20に出力される電圧を検査するときの検査条件を電子デバイス12に与えるために使用することができる。なお図1(b)においては、被検査端子20及び被電圧印加端子22は簡単のためそれぞれ1つのみ記載している。また各端子の配置は図示した位置関係に限定されず、様々な配置を取ることができる。
このように電子デバイス12の能動面14には、被検査端子20及び被電圧印加端子22がそれぞれ複数設けられることとなるが、電子デバイス12を小型化するためには端子数を削減する必要がある。よって、電子デバイス12において、能動面14には、電源端子16及び被接地端子18のほかに、上記の被検査端子20(1つ)と、被電圧印加端子22(1つ)と、被検査端子20及び被電圧印加端子22の接続先を識別するバイナリデータが入力されるデータ入力端子(不図示)と、を設け、電子デバイス12の筐体中には
前記バイナリデータをデコードして被接続端子18及び被電圧印加端子22の接続先をそれぞれ切り替えるマルチプレクサ(不図示)を設ける構成としても良い。
一方、電子デバイス12の能動面14の反対側には圧電振動子12aの一部であって金属製のリッド24が設けられている。リッド24は筐体内部に形成された貫通電極(不図示)等により被接地端子18と電気的に接続されている。これによりリッド24及びリッド面26は被接地端子18と同じ電位になるとともに、電子デバイス12のシールドとしての役割を果たすことができる。
図3に本実施形態に係る電子デバイス検査用冶具の回路図を示す。図3に示すように、電子デバイス12には電子デバイス検査用冶具10を介して、様々な外部回路が接続される。電源回路42は電子デバイス12に電流(電力)を供給するものであり、一端42a(プラス側)が電源端子16に電気的に接続され、他端42b(マイナス側)が被接地端子18に電気的に接続される。電圧計44(図3において接続先は(a)のいずれか)は電子デバイス12の被検査端子20の電圧を測定するものであり、一端44a(プラス側)が被検査端子20に電気的に接続され、他端44b(マイナス側)がリッド面26に電気的に接続される。電圧印加回路46(図3において接続先は(b)のいずれか)は発振回路12bの発振周波数の調整を行う電圧、または温度補償データを温度補償回路12c側に出力するものであり、一端46a(プラス側)が被電圧印加端子22に電気的に接続され、他端46b(マイナス側)がリッド面26に電気的に接続される。なお電源回路42の他端42b(マイナス側)、及び電圧印加回路46の他端46b(マイナス側)は接地されているものとする。
なお、上述のように、被検査端子20及び被電圧印加端子22の接続先をそれぞれ切り替えるマルチプレクサ(不図示)を電子デバイス12の筐体中に設ける構成としてもよい。例えば、図3において温度センサー12dと被検査端子20(SENS)との接続を断ち、接続先を温度補償回路12cの出力ラインAに切り替える。更に被電圧印加端子22(Vcont)の接続先を温度補償回路12cの入力ラインBに切り替える、このとき温度センサー12dをエミュレーションした電圧を被電圧印加端子22(Vcont)から入力して温度補償回路12cに与え、温度補償回路12cの出力電圧を被検査端子20(SENS)からモニターすることができる。すなわち、外部から電子デバイス12に特定の検査条件を与えることができるのである。
図1に示すように、電子デバイス検査用冶具10は第1部材36及び第2部材40により全体の外形が形成され、第1部材36及び第2部材40により電子デバイス12を挟み込むように構成される。第1部材36及び第2部材40は、プラスティック等の絶縁体で形成された筐体である。そして第1部材36及び第2部材40は、長手方向の一端にある第1ピン結合部48において互いにピン結合されている。
また前記長手方向の一端の反対側の他端には係合部50が設けられている。係合部50は、第2部材40とピン結合する第2ピン結合部50bを有するアーム50aと、アーム50aの第1部材側の先端に形成された係合爪50cと、アーム50aにおいて前記係合爪50cの第2ピン結合部50bを挟んだ反対側に形成された解除レバー50dと、第1部材36の前記係合爪50cの当接する位置に形成され、前記係合爪50cと係合する係止爪50eと、を有する。これにより第1部材36と第2部材40とで電子デバイス12を挟み込んだとき係合爪50cと係止爪50eとを互いに係合させることにより、第1部材36と第2部材40による電子デバイス12の挟み込みを維持することができ、後述の各プローブの電子デバイス12との接触が検査中に外れることを防止することができる。なお図においてはアーム50aが第2部材40に設けられ、係止爪50eが第1部材36に設けられているが、逆に設けても良い。そして解除レバー50dを第1部材36側に倒
すことにより係合爪50cと係止爪50eとの係合が解除され、電子デバイス12を取り出すことができる。
そして第1ピン結合部48において、前記第1部材36及び第2部材40の電子デバイス12の挟み込みを解除する方向に付勢されたバネ52が第1ピン結合部48の軸48aと同軸に設けられている。バネ52は第1ピン結合部48の軸48aに金属線を巻いた態様のコイル形状をしており、コイルを形成する線の一端52aが第1部材36に固定され、他端52bが第2部材40に固定されている。これにより、係合部50の係合を解除したときに第1部材36と第2部材40による挟み込みがバネの付勢により解除されるため、電子デバイス検査用冶具10において電子デバイス12の取り外しを容易に行うことができる。
第1部材36の第2部材40に対向する側には、電子デバイス12の能動面14の外形に倣った形状の凹部を有し、能動面14の周縁及び電子デバイス12の側面12dと当接し電子デバイス12を嵌め込む態様で保持する第1枠部54が設けられ、第2部材40の第1部材36に対向する側には、電子デバイスのリッド面26の周縁と当接して電子デバイス12をリッド面26側から押さえ込む第2枠部56が設けられている。
第1枠部54の枠内には検査用プローブ28、電源用プローブ30、接地用プローブ32、電圧印加用プローブ34が設けられ、それぞれ第1部材36を貫通する態様で第1部材36に保持されている。各プローブの先端は、電子デバイス12を第1枠部54に嵌め込んだときに、電子デバイス12の能動面14に設けられた各端子と接触可能な位置に配置されている。検査用プローブ28の先端28aは能動面14の被検査端子20と接触し、電源用プローブ30の先端30aは能動面14の電源端子16と接触し、接地用プローブ32の先端32aは能動面14の被接地端子18と接触し、電圧印加用プローブ34の先端34aは能動面14の被電圧印加端子22と接触する。一方、各プローブの先端の反対側のピンは第1部材から外部に露出し、各ピンは電子デバイス12を検査する外部回路(電源回路42、電圧計44、電圧印加回路46)の所定の端子に接続される。検査用プローブ28のピン28bは電圧計44の一端44a(プラス側)が接続され、電源用プローブ30のピン30bは電源回路42の一端42a(プラス側)に接続され、接地用プローブ32のピン32bは電源回路42の他端42b(マイナス側)に接続され、電圧印加用プローブ34のピン34bは電圧印加回路46の一端46a(プラス側)に接続される。これにより電子デバイス12の能動面14に形成された各端子はそれぞれ第1部材の外部にある外部回路(電源回路42、電圧計44、電圧印加回路46)と電気的に接続することができる。
第2枠部56の枠内には接続端子38が設けられている。接続端子38は第1実施形態においてはプローブとなっており、第2部材40を貫通する態様で第2部材40に保持されている。プローブ形状の接続端子38の先端38aは、リッド面26と第2枠部56が当接したときにリッド面26と接触可能な位置に配置されている。そして接続端子38の先端38aの反対側のピン38bは第2部材40から外部に露出するととともに、電圧計44の他端44b(マイナス側)及び電圧印加回路46の他端46b(マイナス側)に接続される。これにより電子デバイス12のリッド面26は第2部材40の外部にある外部回路(電圧計44、電圧印加回路46)と電気的に接続することができる。
本実施形態において、図3に示すように被接地端子18(GND1)と接地用プローブ32の先端32aとの間で接触抵抗(R1)が発生し、電源端子16と電源用プローブ30の先端30aとの間で接触抵抗(R2)が発生し、被検査端子20と検査用プローブ28の先端28aとの間で接触抵抗(R3)が発生し、被電圧印加端子22と電圧印加用プローブ34の先端34aとの間で接触抵抗(R4)が発生することになる。さらにリッド
面26(GND2)と接続端子38の先端38aとの間で接触抵抗(R5)が発生することになる。
そして、被接地端子18には電源回路42からの電流(I)が流れるため、被接地端子18で発生する接触抵抗により電圧降下(R1×I)が発生する。しかし、電圧計44はリッド面26の電位を基準として被検査端子20の電圧を測定し、電圧印加回路46はリッド面26の電位を基準として被電圧印加端子22に電圧を印加することになるため、電流(I)に起因する電圧降下の影響を受けることはない。また電圧計44及び電圧印加回路46の内部インピーダンスは非常に大きいため、リッド面26において接触抵抗(R5)が発生しても、リッド面26に電流は殆ど流れないので電圧降下も殆ど発生しないことになる。同様にR3、R4においても電流は殆ど流れないので電圧降下は殆ど発生しない。したがって電源回路42からの電流(I)に起因する電圧降下の影響を受けることなく、電圧計44においては電圧を正確に測定することができ、電圧印加回路46においては電圧を正確に印加することができる。
第2実施形態に係る電子デバイス検査用冶具60を図4に示す。第2実施形態に係る電子デバイス検査用冶具60は基本的には第1実施形態と類似するが、接続端子66が第2実施形態においては、第2部材64(第2部材40と共通)の第1部材62(第1部材36と共通)に対抗する側にメッキされた金属膜で形成されている。第2枠部56(第1実施形態参照)の枠内は埋めこまれて凸部68となり、接続端子66が凸部68の頂面68aに設けられてリッド面26と面接触した状態となっている。さらに接続端子66は第1ピン結合部48近傍に延伸されている。そして導体で形成されたバネ70は一端70aが第1部材62の外部に露出する配線70cと接続され、他端が接続端子66に接続されている。この配線70cには、電圧計44の他端44b(マイナス側)及び電圧印加回路46の他端46b(マイナス側)が接続される。上記構成によりリッド面26は接続端子66及びバネ70を介して外部と電気的に接続される。したがって、リッド面26と外部との電気的接続をバネ70を介して行うことにより、電子デバイス12と電気的に接続する接点を全て第1部材62側に配置することになるため、外部回路との接続が容易となる。
第3実施形態に係る電子デバイス検査用冶具80を図5に示す。第3実施形態に係る電子デバイス検査用冶具80は基本的には第2実施形態と類似するが、第2部材84(第2部材40と共通)の第1部材82(第1部材36と共通)に対向する側には、凸部86が設けられて凸部86の頂面86aに接続端子88が延伸され、第1部材82は頂面86aに接触する第2接地用プローブ90を保持するとともに、第1部材82と第2部材84により電子デバイス12を挟み込んだときに頂面86aと第2接地用プローブ90が接触する構成である。
第2接地用プローブ90は、接地用プローブ32等と同様の形状を有するものであり、第1部材82に貫通する態様で第1部材82に保持されている。第2接地用プローブ90の先端90aは頂面86aにある接続端子88に接触し、先端90aの反対側のピンには第1部材82から露出するとともに、電圧計44の他端44b(マイナス側)及び電圧印加回路46の他端46b(マイナス側)が接続される。
リッド面26と外部との電気的接続を第1部材82に保持された第2接地用プローブ90を介して行うことにより、電子デバイス12と電気的に接続する接点を全て第1部材側に配置することになるため、外部回路との接続が容易となるほか、バネ52、70を介することなく第2接地用プローブ90がリッド面26と電気的に接続されるため安定した接続となる。
第4実施形態に係る電子デバイス検査用冶具100を図6に示す。また図7に検査用プ
ローブブロックの平面図を図7に示す。第4実施形態に係る電子デバイス検査用冶具100は、電子デバイス12と外部回路(電源回路42、電圧計44、電圧印加回路46)との電気的接続は上述の実施形態と共通であるが、複数の電子デバイス12を検査するのに好適な構成を有している。
第4実施形態に係る電子デバイス検査用冶具100は、検査台102と検査用プローブブロック112とから構成される。
検査台102は、ベース層104、ベース層104上に設けられた金属等の導体で形成されたトレー108からなる。トレー108には電子デバイス12の外形に倣った形状の凹部110が形成され、その深さは電子デバイス12の厚みと同程度となっている。これにより電子デバイス12を凹部110に嵌め込むことができる。ここで電子デバイス12はリッド面26を下向きにして、リッド面26を凹部110の底面110aに接触させる。また電子デバイス12を凹部110に嵌め込む、または取り出す場合は上向きとなる能動面14を真空吸引して吸着させて運搬可能なマニピュレーター(不図示)を用いればよい。
検査用プローブブロック112は、被検査端子20に接触する検査用プローブ114と、電源端子16に接触する電源用プローブ116と、被接地端子18に接触する第1接地用プローブ118と、被電圧印加端子22に接触する電圧印加用プローブ120と、トレー108の表面に接触する第2接地用プローブ122と、を貫通させる態様で保持し、樹脂やセラミック等の絶縁体で形成された第3部材124からなる。
各プローブの先端は電子デバイス12の各端子に接触する。検査用プローブ114の先端114aは能動面14の被検査端子20と接触し、電源用プローブ116の先端116aは能動面14の電源端子16と接触し、第1接地用プローブ118の先端118aは能動面14の被接地端子18と接触し、電圧印加用プローブ120の先端120aは能動面14の被電圧印加端子22と接触し、第2接地用プローブ122の先端122aはトレー108の表面に接触する。
一方、各プローブの先端の反対側のピンは第3部材124から外部に露出し、各ピンは電子デバイス12を検査する外部回路(電源回路42、電圧計44、電圧印加回路46)に接続される。検査用プローブ114のピン114bは電圧計44の一端44a(プラス側)が接続され、電源用プローブ116のピン116bは電源回路42の一端42a(プラス側)に接続され、第1接地用プローブ118のピン118bは電源回路42の他端42b(マイナス側)に接続され、電圧印加用プローブ120のピン120bは電圧印加回路46の一端46a(プラス側)に接続され、第2接地用プローブ122のピン122bは電圧計44の他端44b(マイナス側)及び電圧印加回路46の他端46b(マイナス側)に接続される。
これにより電子デバイス12の能動面14に形成された各端子は、それぞれ第3部材124の外部にある外部回路(電源回路42、電圧計44、電圧印加回路46)と電気的に接続することができ、またリッド面26はトレー108及び第2接地用プローブ122を介して外部回路(電圧計44、電圧印加回路46)に電気的に接続される。
また検査用プローブブロック112はマニピュレータ(不図示)により電子デバイス12が嵌め込まれた凹部110にまで運ばれ、検査用プローブ114が被検査端子20に接触し、電源用プローブ116が電源端子16に接触し、第1接地用プローブ118が被接地端子18に接触し、電圧印加用プローブ120が被電圧印加端子22に接触し、第2接地用プローブ122がトレー108の表面に接触する配置で凹部上に載置若しくは押し付けられる。
よって、トレー108と検査用プローブブロック112とにより電子デバイス12を挟み込み、第1接地用プローブを接地して電源用プローブに電流を供給した状態で、検査用プローブ114は、第2接地用プローブ122の電位を基準として被検査端子20の電圧を測定することになり、電圧印加用プローブ120は第2接地用プローブ122の電位を基準として被電圧印加端子22に電圧を入力することとなる。この状態において、被接地端子18とリッド面26とが電気的に接続されているため、第1接地用プローブ118と第2接地用プローブ122の電位は同じである。第1接地用プローブ118には電源回路42からの電流(第1実施形態のIに相当)が流れており、被接地端子18と第1接地用プローブ118の先端118aとの間には電圧降下(第1実施形態におけるR1×Iに相当)が発生している。一方、リッド面26とトレー108との間、若しくはトレー108と第2接地用プローブ122の先端122aとの間に接触抵抗があったとしても、第2接地用プローブ122には、内部抵抗が非常に大きい電圧計44及び電圧印加回路46が接続されるのみであるので電流が流れることが殆どないため電圧降下は殆ど発生しない。よって本実施形態においても、電圧計44は被検査端子20の電圧を高精度に測定することができ、電圧印加回路46は被電圧印加端子22に電圧を高精度に印加することができる。
第4実施形態において、トレー108には凹部110を複数形成し、検査用プローブブロック112は凹部110に対向する位置に複数配列することができる。そして、複数の凹部110にそれぞれ電子デバイス12を嵌め込み、トレー108と複数配列された検査用プローブブロック112により複数の電子デバイス12を挟み込むことができる。これにより、電子デバイス12の検査を複数同時に行うことができるので作業効率を向上させることができる。
以上述べたように本実施形態に係る電子デバイスの電気的特性の検査方法によれば、電源端子16から入力される電流は被接地端子18から外部に流れている。このとき被検査端子20の電圧は一般的に電圧計44で測定するが電圧計44の内部抵抗は極めて高いのでリッドに電源端子16からの電流が流れ込むことは殆どなく、たとえ電圧計44の配線とリッド24との間に接触抵抗があったとしても電流が殆ど流れないので、リッド24との接触による電圧降下は殆どない。しかもリッド24は被接地端子18と接続されているため、その電位は被接地端子18と同じである。したがって被接地端子18で生じる接触抵抗による電圧降下の影響を回避して被検査端子20の電圧を高精度に測定することができる。また、被接地端子18で生じる接触抵抗による電圧降下の影響を回避しつつ被電圧印加端子22に電圧を高精度に印加して、被検査端子20に出力される電圧の検査条件を与え、検査条件が与えられた電子デバイス12の電気的特性を被検査端子20において高精度に測定することができる。
そして第1実施形態に係る電子デバイス検査用冶具10によれば、被接地端子18で生じる接触抵抗による電圧降下の影響を回避して被検査端子20の電圧を高精度に測定することが可能な電子デバイス検査用冶具10となる。また、電子デバイス12の多くは能動面14の反対面にリッド面26を有するが、シールドを目的としてリッド面26を能動面14の被接地端子18と接続している。よって第1部材36及び第2部材40により電子デバイス12を挟み込むことにより、電子デバイス12と各プローブとの接触を確実に行うことができる。さらに、被接地端子18で生じる接触抵抗による電圧降下の影響を回避しつつ被電圧印加端子22に電圧を高精度に印加して、被検査端子20に出力される電圧の検査条件を与え、検査条件が与えられた電子デバイス12の電気的特性を被検査端子20において高精度に測定することが可能な電子デバイス検査用冶具10となる。また、係合部50により第1部材36と第2部材40による電子デバイス12の挟み込みを維持することができ、各プローブの電子デバイス12との接触が検査中に外れることを防止する
ことができる。そして、係合部50の係合を解除したときに第1部材36と第2部材40による挟み込みがバネ52の付勢により解除されるため、電子デバイス検査用冶具10において電子デバイス12の取り外しを容易に行うことができる。
第2実施形態に係る電子デバイス検査用冶具60によれば、リッド面26と外部との電気的接続をバネ70を介して行うことにより、電子デバイス12と電気的に接続する接点を全て第1部材62側に配置することになるため、外部回路との接続が容易となる。
第3実施形態に係る電子デバイス検査用冶具80によれば、リッド面26と外部との電気的接続を第1部材82に保持された第2接地用プローブ90を介して行うことにより、電子デバイス12と電気的に接続する接点を全て第1部材82側に配置することになるため、外部回路との接続が容易となるほか、バネ52、70を介することなく第2接地用プローブ90がリッド面26と電気的に接続されるため安定した接続となる。
第4実施形態に係る電子デバイス検査用冶具100によれば、被接地端子18で生じる接触抵抗による電圧降下の影響を回避して被検査端子20の電圧を高精度に測定することが可能であり、また凹部110に電子デバイス12を嵌め込むため、電子デバイス12を機械的に設置しやすい電子デバイス検査用冶具100となる。また、被接地端子18で生じる接触抵抗による電圧降下の影響を回避しつつ被電圧印加端子22に電圧を高精度に印加して、被検査端子20に出力される電圧の検査条件を与え、検査条件が与えられた電子デバイス12の電気的特性を被検査端子20において高精度に測定することが可能な電子デバイス検査用冶具100となる。さらに、電子デバイス12の検査を複数同時に行うことができるので作業効率を向上させることができる。
10………電子デバイス検査用冶具、12………電子デバイス、14………能動面、16………電源端子、18………被接地端子、20………被検査端子、22………被電圧印加端子、24………リッド、26………リッド面、28………検査用プローブ、30………電源用プローブ、32………接地用プローブ、34………電圧印加用プローブ、36………第1部材、38………接続端子、40………第2部材、42………電源回路、44………電圧計、46………電圧印加回路、48………第1ピン結合部、50………係合部、52………バネ、54………第1枠部、56………第2枠部、60………電子デバイス検査用冶具、62………第1部材、64………第2部材、66………接続端子、68………凸部、70………バネ、80………電子デバイス検査用冶具、82………第1部材、84………第2部材、86………凸部、88………接続端子、90………第2接地用プローブ、100………電子デバイス検査用治具、102………検査台、104………ベース層、108………トレー、110………凹部、112………検査用プローブブロック、114………検査用プローブ、116………電源用プローブ、118………第1接地用プローブ、120………電圧印加用プローブ、122………第2接地用プローブ、124………第3部材、201………IC測定用ソケット、202………IC、203………リード、204………コンタクト、205………第1ピン、206………第2ピン、207………電流源、208………電圧計、216………ピン。

Claims (12)

  1. 被検査端子と、電源端子と、被接地端子と、前記被接地端子に接続するリッドと、を有する電子デバイスの電気的特性の検査方法であって、
    前記被接地端子を接地して前記電源端子に電流を供給するとともに、前記リッドの電位を基準として前記被検査端子の電圧を測定することを特徴とする電子デバイスの電気的特性の検査方法。
  2. 前記電子デバイスは、前記被検査端子に出力される電圧の検査条件を与えるために電圧が印加される被電圧印加端子を有するととともに、前記リッドの電位を基準として前記被電圧印加端子に電圧を印加することを特徴とする請求項1に記載の電子デバイスの電気的特性の検査方法。
  3. 被検査端子と、電源端子と、被接地端子と、前記被接地端子に接続するリッドと、を有する電子デバイスを搭載して、前記電子デバイスの電気的特性を検査するための電子デバイス検査用冶具であって、
    前記電子デバイス検査用冶具は、
    前記被検査端子に接触する検査用プローブと、前記電源端子に接触する電源用プローブと、前記被接地端子に接触する接地用プローブと、前記リッドに接触する接続端子と、を保持し、
    前記電子デバイスを搭載し、前記接地用プローブを接地して前記電源用プローブに電流を供給するとともに、前記検査用プローブは、前記接続端子の電位を基準として前記被検査端子の電圧を測定することを特徴とする電子デバイス検査用冶具。
  4. 前記電子デバイスは、能動面に被検査端子と、電源端子と、被接地端子とを有し、前記能動面の反対側に前記被接地端子に接続するリッド面を有し、
    前記電子デバイス検査用冶具は、
    前記被検査端子に接触する検査用プローブと、前記電源端子に接触する電源用プローブと、前記被接地端子に接触する接地用プローブと、を保持し、前記能動面に対向する第1部材と、
    前記リッド面に接触する接続端子を保持し、前記リッド面に対向する第2部材と、を有し、
    前記第1部材と前記第2部材により前記電子デバイスを挟み込んで搭載することを特徴とする請求項3に記載の電子デバイス検査用冶具。
  5. 前記電子デバイスは、前記被検査端子に出力される電圧の検査条件を与えるために電圧が印加される被電圧印加端子を前記能動面に有し、
    前記第1部材は、前記被電圧印加端子に接触する電圧印加用プローブを保持するとともに、
    前記電圧印加用プローブは、前記接続端子の電位を基準として前記被電圧印加端子に電圧を印加することを特徴とする請求項4に記載の電子デバイス検査用冶具。
  6. 前記第1部材と前記第2部材は、その長手方向の一端で互いにピン結合されるとともに、
    前記一端の反対側の他端において、前記電子デバイスを前記第1部材及び前記第2部材で挟み込んだのち、前記第1部材と前記第2部材とを互いに係合させる係合部を有することを特徴とする請求項4または5に記載の電子デバイス検査用冶具。
  7. 前記第1部材と前記第2部材による挟み込みを解除する方向に付勢された導体のバネが前記ピン結合の軸と同軸に設けられたことを特徴とする請求項6に記載の電子デバイス検
    査用冶具。
  8. 前記バネは、導体で形成され、前記接続端子に接続されるとともに、外部と電気的に接続可能であることを特徴とする請求項7に記載の電子デバイス検査用冶具。
  9. 前記第2部材の前記第1部材に対向する側には、凸部が設けられて前記凸部の頂面に前記接続端子が延伸され、
    前記第1部材は前記頂面に接触する第2接地用プローブを保持するとともに、前記第1部材と前記第2部材により前記電子デバイスを挟み込んだときに前記頂面と前記第2接地用プローブが接触することを特徴とする請求項6または7に記載の電子デバイス検査用冶具。
  10. 能動面に被検査端子と、電源端子と、被接地端子とを有し、前記能動面の反対側に前記被接地端子に接続するリッド面を有する電子デバイスの電気的特性を検査するための電子デバイス検査用冶具であって、
    前記電子デバイス検査用冶具は、
    導体で形成されたトレーと、
    前記トレーの表面に形成され前記リッド面に対向して前記リッド面に接触しつつ前記電子デバイスを嵌め込む凹部と、
    前記能動面に対向する検査用プローブブロックと、を有し、
    前記検査用プローブブロックは、
    前記被検査端子に接触する検査用プローブと、前記電源端子に接触する電源用プローブと、前記被接地端子に接触する第1接地用プローブと、前記トレーに接触する第2接地用プローブと、を保持し、
    前記トレーと前記検査用プローブブロックとにより前記電子デバイスを挟み込み、前記第1接地用プローブを接地して前記電源用プローブに電流を供給した状態で、前記検査用プローブは、前記第2接地用プローブの電位を基準として前記被検査端子の電圧を測定することを特徴とする電子デバイス検査用冶具。
  11. 前記電子デバイスは、前記被検査端子に出力される電圧の検査条件を与えるために電圧が印加される被電圧印加端子を前記能動面に有し、前記第1部材は前記被電圧印加端子に接触する電圧印加用プローブを有するとともに、前記電圧印加用プローブは前記第2接地用プローブの電位を基準として前記被電圧印加端子に電圧を入力することを特徴とする請求項10に記載の電子デバイス検査用冶具。
  12. 前記トレーには前記凹部が複数形成され、前記検査用プローブブロックは前記凹部に対向する位置に複数配列され、複数の前記凹部にそれぞれ前記電子デバイスが嵌め込まれ、前記トレーと複数の前記検査用プローブブロックにより複数の前記電子デバイスを挟み込むことを特徴とする請求項10または11に記載の電子デバイス検査用冶具。
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