JP2013019843A - 電子部品試験装置および固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を迅速に固定することが可能な電子部品試験装置を提供する。
【解決手段】電子部品試験装置１は、第１のコネクタ１５を有するテストヘッド１０と、Ｚ方向に沿って第１のコネクタ１５に嵌合する第２のコネクタ２３を有し、テストヘッド１０の内部に収容されるピンエレクトロニクスカード２０と、テストヘッド１０にピンエレクトロニクスカード２０を固定する固定装置３０と、を備えており、固定装置３０は、テストヘッド１０のフレーム１６の溝１６１に係合するフック３２と、フック３２を溝１６１に対して相対的に進退させる進退手段と、Ｚ方向における溝１６１に対するフック３２の相対位置を調整する調整手段と、進退手段と調整手段とを操作する単一の操作部３７７と、を有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、半導体集積回路素子等の被試験電子部品（ＤＵＴ：Device Under Test）を試験するための電子部品試験装置、及びその電子部品試験装置に用いることのできる固定装置に関する。

電子部品試験装置のテストヘッドには、試験用の高周波回路や電源回路を構成する各種の試験用デバイスが多数実装されたピンエレクトロニクスカード（試験モジュール）が収容されている（例えば特許文献１参照）。

国際公開第２００５／００２２９４号

上記の技術では、ピンエレクトロニクスカードのコネクタがテストヘッド側のコネクタに対して下方から嵌合している。そのため、ピンエレクトロニクスカードの自重やコネクタの反力等によってピンエレクトロニクスカードが下方に移動して、コネクタの嵌合が弱くなるおそれがある。

特に、高周波信号を用いた試験では、コネクタの嵌合が弱まると、試験精度が低下してしまう。

本発明が解決しようとする課題は、基板を迅速に固定することが可能な電子部品試験装置及び固定装置を提供することである。

［１］本発明に係る電子部品試験装置は、第１のコネクタを有するテストヘッドと、第１の方向に沿って前記第１のコネクタに嵌合する第２のコネクタを有し、前記テストヘッドの内部に収容される基板と、前記テストヘッドに前記基板を固定する固定装置と、を備えており、前記固定装置は、前記テストヘッドの凹部に係合するフックと、前記フックを前記凹部に対して相対的に進退させる進退手段と、前記第１の方向における前記凹部に対する前記フックの相対位置を調整する調整手段と、前記進退手段と前記調整手段とを操作する単一の操作部と、を有することを特徴とする。

［２］上記発明において、前記進退手段は、前記第１の方向を中心とした第１の回転運動を、前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向を中心とした第２の回転運動に変換することで、前記フックを前記第２の方向を中心として回動させ、前記調整手段は、前記第１の回転運動を、前記第１の方向に沿った直線運動に変換することで、前記フックを前記第１の方向に沿って直動させ、前記操作部は、前記進退手段及び前記調整手段に前記第１の回転運動を入力してもよい。

［３］上記発明において、前記固定装置は、前記基板と前記フックとの間に介在し、前記第１の方向に沿った弾性力を持つ弾性体を有してもよい。

［４］本発明に係る電子部品試験装置は、第１のコネクタを有するテストヘッドと、第１の方向に沿って前記第１のコネクタに嵌合する第２のコネクタを有し、前記テストヘッドの内部に収容される基板と、前記テストヘッドに前記基板を固定する固定装置と、を備え、前記固定装置は、前記テストヘッドの凹部に係合するフックと、第１のカム及び第２のカムを側面に有すると共に、前記第１の方向に沿った軸心を中心として回転可能であるカムスリーブと、前記第１のカムに案内される第１のカムフォロアを有すると共に、前記第１の方向に沿って直動可能である第１の伝達部材と、前記第２のカムに案内される第２のカムフォロアを有すると共に、前記第１の方向に沿って直動可能である第２の伝達部材と、前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向に沿って配置され、前記フックを前記第１の伝達部材に回動可能に連結する第１のピンと、前記第２の方向に沿って配置され、前記フックを前記第２の伝達部材に回動可能に連結する第２のピンと、前記基板に固定されていると共に、前記第１の方向に沿って前記第１のピンを案内する第３のカムと、前記第１の方向に沿って前記第２のピンを案内する第４のカムと、を有するハウジングと、を有し、前記カムスリーブは、前記カムスリーブを回転操作するための操作部を有しており、前記第１及び第２のカムは、前記第１の方向において、前記第１の伝達部材が停止しつつ、前記第２の伝達部材が直動する第１の区間と、前記第１の方向において、前記第１の伝達部材及び前記第２の伝達部材が直動する第２の区間と、を有することを特徴とする。

［５］上記発明において、前記第１又は第２のカムの少なくとも一方は、前記第２の区間の終点近傍に、前記第１又は第２のカムフォロアの少なくとも一方が乗り越える突起を有してもよい。

［６］上記発明において、前記操作部は、前記カムスリーブを回転させる操作具が嵌合する操作嵌合部と、前記操作嵌合部と実質的に同軸状に形成され、インタロック用ネジが螺合する雌ネジ部と、を有しており、前記雌ネジ部に螺合した前記インタロック用ネジは、前記第１の伝達部材に当接してもよい。

［７］上記発明において、前記固定装置は、前記ハウジングと前記フックとの間に介在し、前記第１の方向に沿った弾性力を持つ弾性体を有してもよい。

［８］上記発明において、前記基板は、前記第１の方向に沿って突出するガイドピンを有し、前記テストヘッドは、前記ガイドピンが挿入可能なガイド穴が形成された受け部を有し、前記ガイドピンは、前記ガイド穴に挿入される挿入部と、前記受け部に当接する当接部と、を有してもよい。

［９］本発明に係る固定装置は、基板を電子部品試験装置に固定する固定装置であって、前記電子部品試験装置の凹部に係合するフックと、前記フックを前記凹部に対して相対的に進退させる進退手段と、第１の方向における前記凹部に対する前記フックの相対位置を調整する調整手段と、前記進退手段と前記調整手段とを操作する単一の操作部と、を有することを特徴とする。

［１０］本発明に係る固定装置は、基板を電子部品試験装置に固定する固定装置であって、フックと、第１の方向を中心とした第１の回転運動を、前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向を中心とした第２の回転運動に変換することで、前記フックを前記第２の方向を中心として回動させる第１の変換機構と、前記第１の回転運動を、前記第１の方向に沿った直線運動に変換することで、前記フックを前記第１の方向に沿って直動させる第２の変換機構と、前記第１の変換機構及び前記第２の変換機構に前記第１の回転運動を入力する単一の操作部と、を備えたことを特徴とする。

［１１］本発明に係る固定装置は、基板を電子部品試験装置に固定する固定装置であって、フックと、第１のカム及び第２のカムを側面に有すると共に、第１の方向に沿った軸心を中心として回転可能であるカムスリーブと、前記第１のカムに案内される第１のカムフォロアを有すると共に、前記第１の方向に沿って直動可能である第１の伝達部材と、前記第２のカムに案内される第２のカムフォロアを有すると共に、前記第１の方向に沿って直動可能である第２の伝達部材と、前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向に沿って配置され、前記フックを前記第１の伝達部材に回動可能に連結する第１のピンと、前記第２の方向に沿って配置され、前記フックを前記第２の伝達部材に回動可能に連結する第２のピンと、前記第１の方向に沿って前記第１のピンを案内する第３のカムと、前記第１の方向に沿って前記第２のピンを案内する第４のカムと、を有するハウジングと、を備え、前記カムスリーブは、前記カムスリーブを回転操作するための操作部を有しており、前記第１及び第２のカムは、前記第１の方向において、前記第１の伝達部材が停止しつつ前記第２の伝達部材が直動する第１の区間と、前記第１の方向において、前記第１の伝達部材及び前記第２の伝達部材が直動する第２の区間と、を有することを特徴とする。

［１２］上記発明において、前記第１又は第２のカムの少なくとも一方は、前記第２の区間の終点近傍に、前記第１又は前記第２のカムフォロアの少なくとも一方が乗り越える突起を有してもよい。

［１３］上記発明において、前記操作部は、前記カムスリーブを回転させる操作具が嵌合する操作嵌合部と、前記操作嵌合部と実質的に同軸状に形成され、インタロック用ネジが螺合する雌ネジ部と、を有しており、前記雌ネジ部に螺合した前記インタロック用ネジは、前記第１の伝達部材に当接してもよい。

［１４］上記発明において、前記固定装置は、前記ハウジングと前記フックとの間に介在して、前記第１の方向に沿った弾性力を有する弾性体を備えてもよい。

本発明では、フックを凹部に対して進退させる進退手段と、第１の方向における凹部に対するフックの相対位置を調整する調整手段と、を単一の操作部によって操作する。このため、単一の操作部を操作することでフックの進退動作と調整動作の両方を行うことができるので、基板を迅速に固定することができる。

また、本発明では、操作部を介してカムスリーブを回転操作することで、第１及び第２のカムの第１の区間では、フックが第１のピンを支点として回動するのに対し、第１及び第２のカムの第２の区間では、フックが第１の方向に沿って直動する。このため、カムスリーブの一回の回転操作で、フックの進退動作と調整動作を連続して行うことができるので、基板を迅速に固定することができる。

また、本発明では、単一の操作部を介して第１の変換機構と第２の変換機構に第１の回転運動を入力して、第１の変換機構によって当該第１の回転運動を第２の回転運動に変換することでフックを回動させると共に、第２の変換機構によって当該第１の回転運動を直線運動に変換することでフックを直動させる。このため、単一の操作部を操作することで、フックの進退動作と調整動作の両方を行うことができるので、基板を迅速に固定することができる。

図１は、本発明の実施形態における電子部品試験装置を示す断面図である。 図２は、図１のII-II線に沿ったテストヘッドの断面図である。 図３は、図２のIII-III線に沿ったテストヘッドの断面図である。 図４は、本発明の実施形態におけるテストヘッドの内部を示す断面図であり、ピンエレクトロニクスカードをテストヘッド内に挿入している様子を示す図である。 図５は、本発明の実施形態におけるテストヘッドの内部を示す断面図であり、ピンエレクトロニクスカードをテストヘッド内に収容した様子を示す図である。 図６は、図４のVI-VI線に沿った断面図である。 図７は、図５のVII-VII線に沿った断面図である。 図８は、本発明の実施形態における固定装置を示す斜視図である。 図９は、本発明の実施形態における固定装置の正面図である。 図１０は、本発明の実施形態における固定装置の側面図である。 図１１は、図９のXI-XI線に沿った断面図である。 図１２は、本発明の実施形態における固定装置の分解斜視図である。 図１３は、本発明の実施形態における固定装置の要部の分解斜視図である。 図１４は、本発明の実施形態における第１及び第２のカムの展開図である。 図１５Ａは、本発明の実施形態における固定装置のインタロック機構を示す断面図であり、インタロック用ネジを取り外した状態を示す図である。 図１５Ｂは、本発明の実施形態における固定装置のインタロック機構を示す断面図であり、インタロック用ネジを螺合させた状態を示す図である。 図１６Ａは、本発明の実施形態における固定装置の動作を示す図であり、フックを退避させた状態を示す図である。 図１６Ｂは、本発明の実施形態における固定装置の動作を示す図であり、フックを突出させた状態を示す図である。 図１６Ｃは、本発明の実施形態における固定装置の動作を示す図であり、フックをフレームの溝に係合させた状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態における電子部品試験装置を示す断面図、図２は図１のII-II線に沿ったテストヘッドの断面図、図３は図２のIII-III線に沿ったテストヘッドの断面図である。

本実施形態における電子部品試験装置１は、図１に示すように、被試験電子部品（ＤＵＴ：Device Under Test）が電気的に接続されるテストヘッド１０と、ケーブル４１を介してテストヘッド１０に電気的に接続された制御装置（メインフレーム）４０と、を備えている。

テストヘッド１０は、ハンドラ５０の下部に形成された空間５１に交換可能に配置されている。このテストヘッド１０の上部には、テスト時にＤＵＴが電気的に接続されるソケット１１が設けられている。このソケット１１は、ハンドラ５０に形成された開口５２を介して、ハンドラ５０の内部に入り込んでいる。ハンドラ５０は、テストヘッド１０上にＤＵＴを順次搬送し、当該ＤＵＴをソケット１１に押し付け、電子部品試験装置１はこの状態でＤＵＴの試験を実行する。因みに、試験後のＤＵＴはハンドラ５０によって試験結果に従って分類される。

ハンドラ５０は、ＤＵＴに高温又は低温の熱ストレスを印加することが可能となっており、電子部品試験装置１は、ＤＵＴに熱ストレスを印加した状態（或いは常温の状態）で、当該ＤＵＴの試験を実行する。ハンドラ５０としては、例えば、ヒートプレートタイプやチャンバタイプ等の公知のハンドラを用いることができる。

なお、本実施形態では、テストヘッド１０が下方からハンドラ５０に装着されているが、テストヘッドをハンドラに装着する方向は特に限定されない。例えば、テストヘッドを側方からハンドラに装着してもよいし、テストヘッドを上方からハンドラに装着してもよい。また、本実施形態における電子部品試験装置１は本発明における電子部品試験装置の一例に過ぎず、本発明における電子部品試験装置は、テストヘッド１０、制御装置４０、又はハンドラ５０の少なくとも一つを含む概念である。

ソケット１１は、ＤＵＴの端子に電気的に接触するコンタクトピン（不図示）を多数有しており、図２及び図３に示すように、ソケットボード１２に実装されている。そして、このソケットボード１２は、ケーブル１３等を介してマザーボード１４に電気的に接続されている。

なお、マザーボード１４に代えて、複数の第１のコネクタ１５を枠状のコネクタホルダ１４１によって保持してもよく、この場合には、それぞれの第１のコネクタ１５に、ケーブル１３が直接接続されている。また、本実施形態では、例えば１０個のソケット１１がテストヘッド１０上に２行５列に配置されているが、ソケットの数や配置は特に限定されない。

テストヘッド１０の内部には、ＤＵＴを試験する複数のピンエレクトロニクスカード２０が収容されている。このピンエレクトロニクスカード２０は、第１及び第２のコネクタ１５，２３等を介して、上述のマザーボード１４に電気的に接続されている。このピンエレクトロニクスカード２０は、ソケット１１やマザーボード１４を介して、ＤＵＴとの間で試験信号を授受することで、ＤＵＴを試験する。

なお、テストヘッド１０内に収容されているピンエレクトロニクスカード２０の枚数や配置は特に限定されない。また、本実施形態におけるピンエレクトロニクスカード２０が本発明における基板の一例に相当する。

また、ピンエレクトロニクスカード２０は、下側コネクタ２５を介して、テストヘッド１０の底部に設けられたバックボード１７に電気的に接続されており、このバックボード１７は、ケーブル４１を介して制御装置４０に接続されている。なお、バックボード１７に代えて、ピンエレクトロニクスカード２０の下側コネクタ２５を、ケーブル４１の端部のコネクタに嵌合させることで、ピンエレクトロニクスカード２０を制御装置４０に電気的に接続してもよい。

制御装置４０は、例えば、プログラムを実行するコンピュータであって、電子部品試験装置１の全体を制御する。この制御装置４０は、プログラムに応じてテストヘッド１０内のそれぞれのピンエレクトロニクスカード２０と通信して、それぞれのピンエレクトロニクスカード２０を制御する。

以下に、ピンエレクトロニクスカード２０の構成について、図４〜図７を参照しながら詳細に説明する。

図４及び図５は本実施形態におけるテストヘッドの内部を示す断面図、図６は図４のVI-VI線に沿った断面図、図７は図５のVII-VII線に沿った断面図である。

本実施形態におけるピンエレクトロニクスカード２０は、図４及び図５に示すように、試験用デバイス２１と、ボード本体２２と、を備えている。このピンエレクトロニクスカード２０は、図４及び図５に示すように、テストヘッド１０の下方からテストヘッド１０内に挿入されることで、テストヘッド１０内に収容されるようになっている。

試験用デバイス２１の具体例としては、例えば、試験信号を発生したりＤＵＴからの出力信号を期待値と比較するためのＬＳＩ等が組み込まれた高周波回路や、試験用の電力をＤＵＴに供給するためのスイッチングレギュレータ等が組み込まれた電源回路等を例示することができる。この試験用デバイス２１は、ボード本体２２の両面に実装されている。なお、ボード本体２２に実装される試験用デバイス２１の数や配置は特に限定されない。

ボード本体２２は、例えば、ガラスエポキシ樹脂、ガラス、セラミックス等から構成されるプリント配線板を例示することができる。なお、特に図示しないが、ボード本体２２の両側にはボードガイドが取り付けられており、このボードガイドをテストヘッド１０内に設けられた案内溝（不図示）内でスライドさせることで、図４及び図５に示すように、テストヘッド１０内にピンエレクトロニクスカード２０を挿入する。

ボード本体２２の上部には、第２のコネクタ２３が実装されていると共に、ガイドピン２４が取り付けられている。第２のコネクタ２３は、ケーブル１３を介してソケットボード１２に電気的に接続された第１のコネクタ１５に嵌合可能となっている。

一方、ガイドピン２４は、第１及び第２のコネクタ１５，２３の嵌合方向（第１の方向、図中のＺ方向）に沿って突出しており、図６及び図７に示すように、テーパ状の先端を有する挿入部２４１と、当該挿入部２４１よりも大径の当接部２４２と、を有している。テストヘッド１０において第１のコネクタ１５を保持するコネクタホルダ１４１には、ガイド穴１４２が形成されており、ガイドピン２４の挿入部２４１は、このガイド穴１４２に挿入可能となっている。これに対し、当接部２４２は、ガイド穴１４２の内径よりも大きな外径を有しており、コネクタホルダ１４１の下面１４３に当接可能となっている。

ピンエレクトロニクスカード２０がテストヘッド１０内に挿入されると、ガイドピン２４の挿入部２４１がガイド穴１４２に挿入されることで、第２のコネクタ２３が第１のコネクタ１５に対して位置決めされる。さらに、ピンエレクトロニクスカード２０がテストヘッド１０内に押し込まれると、第２のコネクタ２３が第１のコネクタ１５に嵌合すると共に、ガイドピン２４の当接部２４２がコネクタホルダ１４１の下面１４３に当接して、第１及び第２のコネクタ１５，２３の適切な嵌合長が確保される。

さらに、本実施形態では、図４及び図５に示すように、ピンエレクトロニクスカード２０の下部の両端に、固定装置３０が取り付けられている。以下に、図８〜図１４を参照しながら固定装置について詳細に説明する。

図８〜図１０は本実施形態における固定装置を示す図、図１１は図９のXI-XI線に沿った断面図、図１２及び図１３は本実施形態における固定装置の分解斜視図、図１４は本実施形態における第１及び第２のカムの展開図、図１５Ａ及び図１５Ｂは本実施形態における固定装置のインタロック機構を示す断面図である。

本実施形態における固定装置３０は、図８〜図１３に示すように、ハウジング３１と、フック３２と、第１のピン３３と、第２のピン３４と、第１の伝達部材３５と、第２の伝達部材３６と、カムスリーブ３７と、コイルバネ３８と、インタロック用ネジ３９と、を備えている。この固定装置３０は、カムスリーブ３７を回転操作することで、フック３２を出し入れさせる動作と、Ｚ方向におけるフック３２の位置を調整する動作と、を行うことが可能となっている。なお、ボルト（不図示）等によってハウジング３１がボード本体２２の下側の両端に固定されることで、固定装置３０がボード本体２２に取り付けられている。

フック３２は、図１２及び図１３に示すように、一対の爪部３２１と、本体部３２２と、を有している。爪部３２１は、本体部３２２から突出しており、テストヘッド１０のフレーム１６の溝１６１（図５及び図１６Ｃ参照）に係合することが可能となっている。また、本体部３２２には、２つの貫通孔３２３，３２４が形成されている。第１の貫通孔３２３には第１のピン３３がＸ方向（第２の方向）に沿って挿入され、第２の貫通孔３２４には第２のピン３４がＸ方向に沿って挿入されている。

第１の伝達部材３５は、図１３に示すように、連結部３５１と、連結部３５１から−Ｚ方向に延在するシャフト部３５３と、シャフト部３５３に先端に取り付けられたヘッド部３５４と、を有している。連結部３５１には、第１のピン３３が挿入された貫通孔３５２が形成されており、フック３２は、第１のピン３３を介して、第１の伝達部材３５の連結部３５１に回動可能に連結されている。

第２の伝達部材３６も、連結部３６１と、連結部３６１から−Ｚ方向に延在する筒部３６３と、を有している。連結部３６１には、第２のピン３４が挿入された貫通孔３６２が形成されており、フック３２は、第２のピン３４を介して、第２の伝達部材３６の連結部３６１に回動可能に連結されている。

図１２に示すように、フック３２と第１及び第２の伝達部材３５，３６の連結部３５１，３６１は、ハウジング３１の第１の収容部３１１に収容されている。第１のピン３３は第１の収容部３１１の第１のスリット３１２内に摺動可能に挿入され、第２のピン３４も第１の収容部３１１の第２のスリット３１３内に摺動可能に挿入されている。これらの第１及び第２のスリット３１２，３１３は、Ｚ方向に沿って形成されている。

一方、第１の伝達部材３５のシャフト部３５３は、図１１〜図１３に示すように、第２の伝達部材３６の筒部３６３の内孔３６４を貫通しており、そのシャフト部３５３の先端に取り付けられたヘッド部３５４は、筒部３６３から露出してカムスリーブ３７の内孔３７１内に位置している。このヘッド部３５４は、径方向に突出した一対の第１のカムフォロア３５５を有している。第２の伝達部材３６の筒部３６３の先端部分も、カムスリーブ３７の内孔３７１内に位置しており、径方向に突出した一対の第２のカムフォロア３６５を有している。

なお、第１の伝達部材３５は、Ｚ方向において第２の伝達部材３６に対して相対的に移動することが可能となっており、第２の伝達部材３６もＺ方向においてカムスリーブ３７に対して相対的に移動することが可能となっている。

カムスリーブ３７は、Ｚ方向に沿った軸心を中心として回転可能な有底の円筒部材であり、その側面３７２には第１のカム３７３と第２のカム３７５が形成されている。また、このカムスリーブ３７の底部には、当該カムスリーブ３７を回転させるための工具（例えば六角レンチ等）が嵌合する操作嵌合孔３７７が形成されている。

さらに、本実施形態では、図８や図１１に示すように、操作嵌合孔３７７を横断する予備溝３７１ａが形成されている。カムスリーブ３７を回転させるための専用の工具がなくても、この予備溝３７７ａにドライバやコイン等を嵌合させることで、カムスリーブ３７を回転させることが可能となっている。

カムスリーブ３７の第１のカム３７３には、第１の伝達部材３５の第１のカムフォロア３５５が摺動可能に挿入されている。一方、カムスリーブ３７の第２のカム３７５には、第２の伝達部材３６の第２のカムフォロア３６５が摺動可能に挿入されている。

本実施形態における第１及び第２のカム３７３，３７５は、図１４に示すように、２つの区間ＳＣ１，ＳＣ２を有している。

第１の区間ＳＣ１では、第１のカム３７３が周方向に沿って延在しているのに対し、第２のカム３７５は周方向に対して＋Ｚ方向に向かって傾斜している。このため、この第１の区間ＳＣ１においてカムスリーブ３７を同図中の矢印方向に回転させると、第１のカムフォロア３５５はＺ方向に変位しないため、第１の伝達部材３５はＺ方向に移動しないのに対し、第２のカムフォロア３６５は＋Ｚ方向に変位するため、第２の伝達部材３６は＋Ｚ方向に移動する。これにより、フック３２が第１のピン３３を支点として回動して、爪部３２１がハウジング３１から突き出る。

これに対し、第２の区間ＳＣ２では、第１のカム３３１も第２のカム３３２も−Ｚ方向に向かって実質的に平行に傾斜している。このため、この第２の区間ＳＣ２においてカムスリーブ３７を同図中の矢印方向に回転させると、第１及び第２のカムフォロア３５５，３６５が−Ｚ方向に変位して、第１及び第２の伝達部材３５，３６が−Ｚ方向に移動するので、爪部３２１を突き出したままフック３２が−Ｚ方向に移動する。

また、本実施形態では、第１のカム３７３における第２の区間ＳＣ２の終点近傍に、−Ｚ方向（第１のコネクタ１５と第２のコネクタ２３とを取り外す方向）に突出した突起３７４が形成されており、この突起３７４で第１のカム３７３が屈曲している。

第１のカム３７３において第２の区間ＳＣ２の終点に達した第１のカムフォロア３５５は、この突起３７４を乗り越えるので、第２の区間ＳＣ２を戻ろうとする第１のカムフォロア３５５をロックすることができる。また、作業者は、第１のカムフォロア３５５が突起３７４を乗り越えた際の感覚で、第１のカムフォロア３５５が第２の区間ＳＣ２の終点に達したことを把握することができる。

同様に、第２のカム３７５における第２の区間ＳＣ２の終点近傍にも、−Ｚ方向に突出した突起３７６が形成されており、第２のカムフォロア３６５がこの突起３７６を乗り越えることで、第２の区間ＳＣ２を戻ろうとする第２のカムフォロア３６５をロックすることができる。なお、この突起３７４，３７６を、第１又は第２のカム３７３，３７５の一方のみに形成してもよい。

このカムスリーブ３７は、図１１に示すように、ハウジング３１の連通孔３１４を介して第２の収容部３１５内に位置しており、当該第２の収容部３１５内に収容されたコイルばね３８内に挿入されている。また、カムスリーブ３７の先端に形成された溝３７９には、スナップリング（Ｃ型止め輪）３８１が嵌め込まれており、ワッシャ３８２を介してコイルばね３８の端部がスナップリング３８１に当接している。

このコイルばね３８は、例えば、扁平線を素材として用いた圧縮コイルばねであり、第２の収容部３１５の一方の壁３１６とワッシャ３８２との間に圧縮された状態で介装されている。なお、コイルばね３８に代えて、ゴム、エラストマ、スポンジ等の弾性体を用いてもよい。

なお、フック３２がテストヘッド１０のフレーム１６の溝１６１に係合していない状態では、コイルばね３８の弾性力によって、カムスリーブ３７の先端がハウジング３１の第２の収容部３１５の他方の壁３１７に当接している。この他方の壁３１７には、操作孔３１８が形成されており、この操作孔３１８を介して、カムスリーブ３７の操作嵌合孔３７７に工具を接近させることが可能となっている。

これに対し、フック３２がテストヘッド１０のフレーム１６の溝１６１に係合すると、カムスリーブ３７の先端がハウジング３１の第２の収容部３１５の壁３１７から離れるので、コイルばね３８によって＋Ｚ方向に向かう弾性力がハウジング３１を介してピンエレクトロニクスカード２０に付与される（図１６Ｃ参照）。

さらに、本実施形態では、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、カムスリーブ３７の操作嵌合孔３７７と実質的に同軸状に雌ネジ部３７８が形成されており、この雌ネジ部３７８には、インタロック用ネジ３９が螺合することが可能となっている。なお、このインタロック用ネジ３９は、ストラップ３９１を介してハウジング３１に取り付けられている。

図１５Ｂに示すように、カムスリーブ３７の雌ネジ部３７８にインタロック用ネジ３９を螺合させると、このインタロック用ネジ３９が操作嵌合孔３７７を覆ってしまうため、誤って工具を操作嵌合孔３７７に嵌合させて操作してしまうことを防止することができる。

また、雌ネジ部３７８に螺合したインタロック用ネジ３９は、カムスリーブ３７内に位置する第１の伝達部材３５の先端面に当接するので、第１及び第２のカムフォロア３５２，３６３が突起３７４，３７６を乗り越えて第２の区間ＳＣ２を戻ってしまうのを防止することもできる。

以下に、本実施形態における固定装置の動作について、図４、図５、及び図１６Ａ〜図１６Ｃを参照しながら説明する。図１６Ａ〜図１６Ｃは本実施形態における固定装置の動作を示す図である。なお、固定装置の動作の理解を容易にするために、図１６Ａ〜図１６Ｃにおいて、フック３２及び伝達部材３５，３６と、カム３５５，３５６の展開図と、カムスリーブ３７及びコイルばね３８と、を分けて図示している。

先ず、図４に示すように、ピンエレクトロニクスカード２０をテストヘッド１０内に下方から挿入する。この際、図１６Ａに示すように、フック３２がテストヘッド１０のフレーム１６と干渉するのを防止するために、フック３２をハウジング３１内に閉じておく。具体的には、同図に示すように、第１及び第２のカムフォロア３５５，３６５を第１の区間ＳＣ１の始点にそれぞれ位置させておく。

そして、ピンエレクトロニクスカード２０のガイドピン２４の挿入部２４１がコネクタホルダ１４１のガイド孔１４２に挿入されると、第２のコネクタ２３が第１のコネクタ１５に対して位置決めされる。さらに、ピンエレクトロニクスカード２０をテストヘッド１０内に押し込むと、図５に示すように、第２のコネクタ２３が第１のコネクタ１５と嵌合すると共に、ガイドピン２４の当接部２４２がコネクタホルダ１４１の下面１４３に突き当たる。これにより、第１及び第２のコネクタ１５，２３の適切な嵌合長が確保される。

次いで、固定装置３０の操作嵌合部３７７に工具を嵌合させて、工具によってカムスリーブ３７を回転させることで、図１６Ｂに示すように、第１及び第２のカムフォロア３５５，３６５を第１の区間ＳＣ１の終点まで移動させる。

これにより、第１の伝達部材３５はＺ方向に移動しないのに対し、第２の伝達部材３６は＋Ｚ方向に移動して、フック３２が第１のピン３３を支点として回動するので、爪部３２１がハウジング３１から突き出る。すなわち、本実施形態では、カムスリーブ３７に入力されたＺ方向を中心とした回転運動を、Ｘ方向を中心とした回転運動に変換することで、フック３２の爪部３２１をハウジング３１から突出させる。

そして、工具によってカムスリーブ３７をさらに回転させて、図１６Ｃに示すように、第１及び第２のカムフォロア３５５，３５６を第２の区間ＳＣ２の終点まで移動させる。

これにより、第１及び第２の伝達部材３５，３６が−Ｚ方向に同時に移動するので、爪部３２１を突き出したままフック３２が−Ｚ方向に移動する。すなわち、本実施形態では、カムスリーブ３７に入力されたＺ方向を中心とした回転運動を、−Ｚ方向への直動運動に変換することで、フック３２を−Ｚ方向に移動させる。

この−Ｚ方向の移動によって、先ず、フック３２がテストヘッド１０のフレーム１６の溝１６１に係合する。そして、フック３２が−Ｚ方向にさらに移動することで、図１６Ｃに示すように、カムスリーブ３７の先端とハウジング３１の第２の壁３１７との間に若干のクリアランスが生じて、コイルばね３８の弾性力によって、第１及び第２のコネクタ１５，２３が嵌合する方向に向かってピンエレクトロニクスカード２０が付勢される。

第１及び第２のカムフォロア３５５，３６５は、第２の区間ＳＣ２の終点に到達すると、突起３７４，３７６によってロックされる。次いで、カムスリーブ３７の雌ネジ部３７８にインタロック用ネジ３９を螺合させることで、ピンエレクトロニクスカード２０の固定作業が完了する。因みに、フック３２をハウジング３１内に収容する場合には、カムスリーブ３７を上記とは反対の方向（図１６Ａ〜図１６Ｃ中の矢印とは反対の方向）に回転させればよい。

以上のように、本実施形態では、フック３２をテストヘッド１０のフレーム１６の溝１６１に対して進退させる動作と、Ｚ方向における溝１６１に対するフック３２の相対位置を調整する動作とを、カムスリーブ３７に形成された単一の操作嵌合孔３７７を介して操作する。このように、単一の操作嵌合孔３７７を介してフック３２の進退動作と調整動作の両方を行うことができるので、ピンエレクトロニクスカード２０をテストヘッド１０に迅速に固定することができる。

また、本実施形態では、単一の嵌合操作孔３７７を介してカムスリーブ３７を回転操作する（カムスリーブ３７に第１の回転運動を入力する）ことで、第１及び第２のカム３７３，３７５の第１の区間ＳＣ１では、フック３２が第１のピン３３を支点として回動する（すなわち第１の回転運動を第２の回転運動に変換する）のに対し、第１及び第２のカム３７３，３７５の第２の区間ＳＣ２では、フック３２がＺ方向に沿って直動する（すなわち第１の回転運動を直線運動に変換する）。このため、カムスリーブ３７の一回の回転操作で、フック３２の進退動作と調整動作とを連続して行うことができるので、テストヘッド１０にピンエレクトロニクスカード２０を迅速に固定することができる。

一般に電子部品試験装置のテストヘッド内には数十枚（例えば５０枚程度）のピンエレクトロニクスカードが収容されており、個々のピンエレクトロニクスカードには複数の固定装置が取り付けられている。そのため、それぞれの固定装置の操作時間を短縮することで、テストヘッド一台当たりの作業時間を累積的に大幅に削減することができる。

また、本実施形態では、テストヘッド１０のフレーム１６の溝１６１にフック３２を係合させると共に、当該フック３２とピンエレクトロニクスカード２０との間にコイルばね３８を介在させて、ピンエレクトロニクスカード２０を第１及び第２のコネクタ１５，２３の嵌合方向に付勢する。

このため、ピンエレクトロニクスカード２０の自重や第１及び第２のコネクタ１５，２３の反力等によって、第１及び第２のコネクタ１５，２３の嵌合が弱まるのを防止することができ、第１及び第２のコネクタ１５，２３の適切な嵌合長を維持することができる。特に、高周波信号を用いた試験では、第１及び第２のコネクタ１５，２３の適切な嵌合を維持することで、試験の精度向上を図ることができる。

また、本実施形態では、フック３２とピンエレクトロニクスカード２０との間にコイルばね３８が介在しているので、テストヘッド１０やピンエレクトロニクスカード２０の構成部品が有する加工誤差や組立誤差を、コイルばね３８によって吸収することができる。

また、本実施形態では、ガイドピン２４及びガイド孔１４２が、コネクタ２３，１５の近傍にそれぞれ設けられており、ガイドピン２４の当接部２４２がガイド孔１４２の周囲の面１４３に当接することで、コネクタ２３，１５の適切な嵌合長を確保している。

このため、コネクタ２３，１５の嵌合長が、テストヘッド１０やピンエレクトロニクスカード２０の構成部品の加工精度や組立精度から受ける影響を小さくすることができ、第１及び第２のコネクタ１５，２３の高精度な位置決めが可能となる。

なお、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、上記の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。

上述の実施形態では、テストヘッド１０にピンエレクトロニクスカード２０を固定する固定装置に本発明を適用した例を説明したが、特にこれに限定されない。例えば、制御装置４０内に基板を固定する固定装置に本発明を適用してもよい。或いは、ハンドラ５０内に基板を固定する固定装置に本発明を適用してもよい。

また、半導体ウェハに作り込まれた電子部品を試験する半導体ウェハ試験装置（電子部品試験装置）に、本発明を適用してもよい。この場合には、本発明の電子部品試験装置は、テストヘッド、制御装置、又はプローバの少なくとも一つを含む概念である。

１…電子部品試験装置
１０…テストヘッド
１５…第１のコネクタ
１６…フレーム
１６１…溝
２０…ピンエレクトロニクスカード
２３…第２のコネクタ
３０…固定装置
３１…ハウジング
３１２…第１のスリット（第３のカム）
３１３…第２のスリット（第４のカム）
３２…フック
３２１…爪部
３３…第１のピン
３４…第２のピン
３５…第１の伝達部材
３５５…第１のカムフォロア
３６…第２の伝達部材
３６５…第２のカムフォロア
３７…カムスリーブ
３７３…第１のカム
３７４…突起
３７５…第２のカム
３７６…突起
ＳＣ１…第１の区間
ＳＣ２…第２の区間
３７７…操作嵌合孔
３７７ａ…予備溝
３７８…雌ネジ孔
３８…コイルばね
３８１…スナップリング
３８２…ワッシャ
３９…インタロック用ネジ
４０…制御装置
５０…ハンドラ

Claims (14)

1. 第１のコネクタを有するテストヘッドと、
   第１の方向に沿って前記第１のコネクタに嵌合する第２のコネクタを有し、前記テストヘッドの内部に収容される基板と、
   前記テストヘッドに前記基板を固定する固定装置と、を備えており、
   前記固定装置は、
   前記テストヘッドの凹部に係合するフックと、
   前記フックを前記凹部に対して相対的に進退させる進退手段と、
   前記第１の方向における前記凹部に対する前記フックの相対位置を調整する調整手段と、
   前記進退手段と前記調整手段とを操作する単一の操作部と、を有することを特徴とする電子部品試験装置。
2. 請求項１に記載の電子部品試験装置であって、
   前記進退手段は、前記第１の方向を中心とした第１の回転運動を、前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向を中心とした第２の回転運動に変換することで、前記フックを前記第２の方向を中心として回動させ、
   前記調整手段は、前記第１の回転運動を、前記第１の方向に沿った直線運動に変換することで、前記フックを前記第１の方向に沿って直動させ、
   前記操作部は、前記進退手段及び前記調整手段に前記第１の回転運動を入力することを特徴とする電子部品試験装置。
3. 請求項１又は２に記載の電子部品試験装置であって、
   前記固定装置は、前記基板と前記フックとの間に介在し、前記第１の方向に沿った弾性力を持つ弾性体を有することを特徴とする電子部品試験装置。
4. 第１のコネクタを有するテストヘッドと、
   第１の方向に沿って前記第１のコネクタに嵌合する第２のコネクタを有し、前記テストヘッドの内部に収容される基板と、
   前記テストヘッドに前記基板を固定する固定装置と、を備え、
   前記固定装置は、
   前記テストヘッドの凹部に係合するフックと、
   第１のカム及び第２のカムを側面に有すると共に、前記第１の方向に沿った軸心を中心として回転可能であるカムスリーブと、
   前記第１のカムに案内される第１のカムフォロアを有すると共に、前記第１の方向に沿って直動可能である第１の伝達部材と、
   前記第２のカムに案内される第２のカムフォロアを有すると共に、前記第１の方向に沿って直動可能である第２の伝達部材と、
   前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向に沿って配置され、前記フックを前記第１の伝達部材に回動可能に連結する第１のピンと、
   前記第２の方向に沿って配置され、前記フックを前記第２の伝達部材に回動可能に連結する第２のピンと、
   前記基板に固定されていると共に、前記第１の方向に沿って前記第１のピンを案内する第３のカムと、前記第１の方向に沿って前記第２のピンを案内する第４のカムと、を有するハウジングと、を有し、
   前記カムスリーブは、前記カムスリーブを回転操作するための操作部を有しており、
   前記第１及び第２のカムは、
   前記第１の方向において、前記第１の伝達部材が停止しつつ、前記第２の伝達部材が直動する第１の区間と、
   前記第１の方向において、前記第１の伝達部材及び前記第２の伝達部材が直動する第２の区間と、を有することを特徴とする電子部品試験装置。
5. 請求項４に記載の電子部品試験装置であって、
   前記第１又は第２のカムの少なくとも一方は、前記第２の区間の終点近傍に、前記第１又は第２のカムフォロアの少なくとも一方が乗り越える突起を有することを特徴とする電子部品試験装置。
6. 請求項４又は５に記載の電子部品試験装置であって、
   前記操作部は、
   前記カムスリーブを回転させる操作具が嵌合する操作嵌合部と、
   前記操作嵌合部と実質的に同軸状に形成され、インタロック用ネジが螺合する雌ネジ部と、を有しており、
   前記雌ネジ部に螺合した前記インタロック用ネジは、前記第１の伝達部材に当接することを特徴とする電子部品試験装置。
7. 請求項４〜６の何れかに記載の電子部品試験装置であって、
   前記固定装置は、前記ハウジングと前記フックとの間に介在し、前記第１の方向に沿った弾性力を持つ弾性体を有することを特徴とする電子部品試験装置。
8. 請求項１〜７の何れかに記載の電子部品試験装置であって、
   前記基板は、前記第１の方向に沿って突出するガイドピンを有し、
   前記テストヘッドは、前記ガイドピンが挿入可能なガイド穴が形成された受け部を有し、
   前記ガイドピンは、前記ガイド穴に挿入される挿入部と、前記受け部に当接する当接部と、を有することを特徴とする電子部品試験装置。
9. 基板を電子部品試験装置に固定する固定装置であって、
   前記電子部品試験装置の凹部に係合するフックと、
   前記フックを前記凹部に対して相対的に進退させる進退手段と、
   第１の方向における前記凹部に対する前記フックの相対位置を調整する調整手段と、
   前記進退手段と前記調整手段とを操作する単一の操作部と、を有することを特徴とする固定装置。
10. 基板を電子部品試験装置に固定する固定装置であって、
    フックと、
    第１の方向を中心とした第１の回転運動を、前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向を中心とした第２の回転運動に変換することで、前記フックを前記第２の方向を中心として回動させる第１の変換機構と、
    前記第１の回転運動を、前記第１の方向に沿った直線運動に変換することで、前記フックを前記第１の方向に沿って直動させる第２の変換機構と、
    前記第１の変換機構及び前記第２の変換機構に前記第１の回転運動を入力する単一の操作部と、を備えたことを特徴とする固定装置。
11. 基板を電子部品試験装置に固定する固定装置であって、
    フックと、
    第１のカム及び第２のカムを側面に有すると共に、第１の方向に沿った軸心を中心として回転可能であるカムスリーブと、
    前記第１のカムに案内される第１のカムフォロアを有すると共に、前記第１の方向に沿って直動可能である第１の伝達部材と、
    前記第２のカムに案内される第２のカムフォロアを有すると共に、前記第１の方向に沿って直動可能である第２の伝達部材と、
    前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向に沿って配置され、前記フックを前記第１の伝達部材に回動可能に連結する第１のピンと、
    前記第２の方向に沿って配置され、前記フックを前記第２の伝達部材に回動可能に連結する第２のピンと、
    前記第１の方向に沿って前記第１のピンを案内する第３のカムと、前記第１の方向に沿って前記第２のピンを案内する第４のカムと、を有するハウジングと、を備え、
    前記カムスリーブは、前記カムスリーブを回転操作するための操作部を有しており、
    前記第１及び第２のカムは、
    前記第１の方向において、前記第１の伝達部材が停止しつつ前記第２の伝達部材が直動する第１の区間と、
    前記第１の方向において、前記第１の伝達部材及び前記第１の伝達部材が直動する第２の区間と、を有することを特徴とする固定装置。
12. 請求項１１に記載の固定装置であって、
    前記第１又は第２のカムの少なくとも一方は、前記第２の区間の終点近傍に、前記第１又は前記第２のカムフォロアの少なくとも一方が乗り越える突起を有することを特徴とする固定装置。
13. 請求項１１又は１２に記載の固定装置であって、
    前記操作部は、
    前記カムスリーブを回転させる操作具が嵌合する操作嵌合部と、
    前記操作嵌合部と実質的に同軸状に形成され、インタロック用ネジが螺合する雌ネジ部と、を有しており、
    前記雌ネジ部に螺合した前記インタロック用ネジは、前記第２の伝達部材に当接することを特徴とする固定装置。
14. 請求項１１〜１３の何れかに記載の固定装置であって、
    前記ハウジングと前記フックとの間に介在して、前記第１の方向に沿った弾性力を有する弾性体を備えていることを特徴とする固定装置。

Images