JP2014115190A - Testing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の電気的特性の試験に用いられる試験装置に関する。 The present invention relates to a test apparatus used for testing electrical characteristics of a semiconductor device.
特許文献1には、端子(電池電極)を2つのコンタクト部で挟んで端子と金属部材を電気的に接続する方法が開示されている。
特許文献2には、2つのコンタクト部を有するIC用ソケットが開示されている。このIC用ソケットは、半導体装置の端子を2つのコンタクト部の間に圧入して2つのコンタクト部の一方を弾性変形させるものである。圧入が終わるとコンタクト部は十分弾性変形し、コンタクト部の弾性力によりコンタクト部と端子との接触が確保される。 Patent Document 2 discloses an IC socket having two contact portions. This IC socket is one in which a terminal of a semiconductor device is press-fitted between two contact portions to elastically deform one of the two contact portions. When the press-fitting is completed, the contact portion is sufficiently elastically deformed, and the contact between the contact portion and the terminal is ensured by the elastic force of the contact portion.
特許文献1に開示の技術では、半導体装置の端子の角度が所定角から乖離しているときに、端子とコンタクト部が点接触する問題があった。端子とコンタクト部が点接触すると放電が生じたり、端子にキズがついたりする問題があった。
The technique disclosed in
特許文献2に開示の技術では、端子を圧入する際に端子とコンタクト部が擦れるので、端子にキズがつく問題があった。 In the technique disclosed in Patent Document 2, there is a problem that the terminal and the contact portion are rubbed when the terminal is press-fitted, so that the terminal is damaged.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、端子とコンタクト部の点接触、及び端子のキズを防止できる試験装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a test apparatus capable of preventing point contact between a terminal and a contact portion and scratching of the terminal.
本願の発明に係る試験装置は、第1凸曲面を有し、導電性材料で形成された第1コンタクト部と、該第1凸曲面と対向するように設けられた第2凸曲面を有し、導電性材料で形成された第2コンタクト部と、該第1凸曲面と該第2凸曲面で半導体装置の端子を挟むように該第1コンタクト部と該第2コンタクト部を移動させる移動器具と、を備えたことを特徴とする。 The test apparatus according to the invention of the present application has a first convex curved surface, a first contact portion made of a conductive material, and a second convex curved surface provided so as to face the first convex curved surface. A second contact portion made of a conductive material, and a moving instrument for moving the first contact portion and the second contact portion so that the first convex curved surface and the second convex curved surface sandwich the terminal of the semiconductor device. And.
本発明によれば、第1コンタクト部の第1凸曲面と第2コンタクト部の第2凸曲面で端子を挟むので、端子と第1コンタクト部、又は端子と第2コンタクト部の点接触、及び端子のキズを防止できる。 According to the present invention, since the terminal is sandwiched between the first convex curved surface of the first contact portion and the second convex curved surface of the second contact portion, the point contact between the terminal and the first contact portion, or the terminal and the second contact portion, and It is possible to prevent scratches on the terminals.
本発明の実施の形態に係る試験装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。 A test apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る試験装置の断面図である。この試験装置は、第1コンタクト部10と第2コンタクト部14で半導体装置の端子を挟んで、第1コンタクト部10と第2コンタクト部14を介して半導体装置の電気的特性を測定するものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a test apparatus according to
第1コンタクト部10は導電性材料で形成されている。第1コンタクト部10にはネジ孔10aが形成されている。ネジ孔10aは外部との電気的接続に用いられる部分である。第1コンタクト部10には貫通孔10bが形成されている。貫通孔10bは第1コンタクト部10をz方向に貫く孔である。貫通孔10bにはシャフト12が設けられている。第1コンタクト部10はシャフト12を中心に回転できるようになっている。
The
第1コンタクト部10には第1凸曲面10cが形成されている。第1凸曲面10cは断面が半円形となっている。第1コンタクト部10のうち第1凸曲面10cの反対側には凹部10dが形成されている。
The
第2コンタクト部14は第1コンタクト部10と同じ形状及び材料で形成されているため説明を簡略化する。ネジ孔14aは外部との電気的接続に用いられる部分である。貫通孔14bにはシャフト16が設けられている。これにより第2コンタクト部14はシャフト16を中心に回転できるようになっている。第2コンタクト部14には第1凸曲面10cと対向するように第2凸曲面14cが形成されている。第2凸曲面14cは断面が半円形となっている。第2コンタクト部14のうち第2凸曲面14cの反対側には凹部14dが形成されている。
Since the
次に、第1コンタクト部10を移動させる移動器具について説明する。第1コンタクト部10は、シャフト12を介して可動ブロック20に固定されている。可動ブロック20には凹部20aが形成されている。この凹部20aと第1コンタクト部10の凹部10dに第1ばね22が収容されている。つまり、第1ばね22は、第1コンタクト部10の第1凸曲面10cが形成された部分の裏側と、移動器具の一部である可動ブロック20との間に、第2凸曲面14cの方向に伸縮するように配置されたものである。
Next, a moving instrument that moves the
可動ブロック20はスライドローラ24に接触している。スライドローラ24は、下方では部材30に接し上方では部材34の斜面34aに接している。そして、部材30と部材34は伸縮部材32を介して接続されている。伸縮部材32が縮み部材30と部材34が近づくと、スライドローラ24は斜面34aに沿ってx正方向にスライドする。これにより可動ブロック20及び第1コンタクト部10がx正方向に移動する。
The
部材30には接触ブロック36が固定されている。接触ブロック36は、第1コンタクト部10及び第2コンタクト部14よりも下方(y負方向)に伸びている。
A
第2コンタクト部14側の移動器具は、第1コンタクト部10側の移動器具と同様なので説明を簡略化する。可動ブロック26の凹部26aと第2コンタクト部14の凹部14dに第2ばね28が収容されている。第2ばね28は、第2コンタクト部14の第2凸曲面14cが形成された部分の裏側と、移動器具の一部である可動ブロック26との間に、第1凸曲面10cの方向に伸縮するように配置されたものである。
Since the moving instrument on the
可動ブロック26はスライドローラ40に接触している。スライドローラ40は、下方では部材50に接し上方では部材54の斜面54aに接している。部材50と部材54は伸縮部材52を介して接続されている。部材54と部材34の上には部材38が固定されている。部材50には接触ブロック56が固定されている。接触ブロック56は、第1コンタクト部10及び第2コンタクト部14よりも下方(y負方向)に伸びている。
The
ところで、半導体装置の電気的特性を測定するときに電流が流れるのは第1コンタクト部10と第2コンタクト部14である。従って、第1コンタクト部10又は第2コンタクト部14に接するおそれのある部品は絶縁材で形成することが好ましい。例えばシャフト12、16は絶縁材で形成しなければならない。
By the way, the current flows through the
図2は、各部品の連結を示す平面図である。第1コンタクト部10は複数形成され、シャフト12は全ての第1コンタクト部10を貫通している。第2コンタクト部14は複数形成され、シャフト16は全ての第2コンタクト部14を貫通している。可動ブロック20と可動ブロック26はシャフト70により接続されている。従って、シャフト70を抜き、その後シャフト12、16を抜くことで、第1コンタクト部10と第2コンタクト部14を容易に分解し必要であれば交換できる。
FIG. 2 is a plan view showing the connection of the components. A plurality of
図3は、本発明の実施の形態1に係る試験装置を用いた半導体装置の試験方法を示す断面図である。まず、ステージ100の主面100aに半導体装置102をのせる。半導体装置102は外部に伸びる端子102aを有する樹脂封止型の半導体装置である。端子102aの面のうち樹脂と反対方向に向く面が第1面102bであり、樹脂方向に向く面が第2面102cである。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a semiconductor device test method using the test apparatus according to the first embodiment of the present invention. First, the
半導体装置102を検査する際には試験装置の近傍に制御部104を用意する。制御部104は、第1コンタクト部10と第2コンタクト部14を介して半導体装置102に電圧及び電流を印加し半導体装置102の電気的特性を試験する部分である。制御部104は、ネジ孔10aとネジ孔14aに、それぞれ接続部品104a、104bを挿入することで、第1コンタクト部10及び第2コンタクト部14に接続されている。
When inspecting the
図3から分かるように、第1凸曲面10cから主面100aまでの距離と、第2凸曲面14cから主面100aまでの距離が異なっている。より具体的には、第1凸曲面14cから主面100aまでの距離の方が、第2凸曲面14cから主面100aまでの距離よりも短くなっている。また、検査実施前の第1コンタクト部10と第2コンタクト部14の間の距離(コンタクト間距離という)はx1とする。
As can be seen from FIG. 3, the distance from the first convex
ここまでの準備を終えた後、第1コンタクト部10と第2コンタクト部14を端子102aに接触させる。図4は、第1コンタクト部と第2コンタクト部で端子を挟んだことを示す断面図である。接触ブロック36、56を主面100aに接触させた状態で、移動器具の部材38を白抜き矢印方向(y負方向)に押圧すると伸縮部材32、52が縮む。具体的には、部材30と部材34の距離、及び部材50と部材54の距離が図1のy1より短いy2となる。
After completing the preparation so far, the
伸縮部材32、52が縮むことでスライドローラ24、40がそれぞれ斜面34a、54aに沿って黒矢印の方向へ移動する。そうすると可動ブロック20と可動ブロックの26の距離が縮まり、コンタクト間距離がx1より小さいx2となる。こうして、第1凸曲面10cを第1面102bに当てつつ第2凸曲面14cを第2面102cに当てる。この接触圧は第1ばね22及び第2ばね28により適正に保たれる。
As the
次いで、半導体装置102の電気的特性を試験する。具体的には、制御部104が第2コンタクト部14を介して端子102aに電圧及び電流を印加する。また、制御部104が第1コンタクト部10を介して端子102aの電圧を検出する。試験終了後は、移動器具の部材38を上方(y正方向)に持ち上げ、コンタクト間距離を大きくすることで第1コンタクト部10と第2コンタクト部14を端子102aから離隔させる。
Next, the electrical characteristics of the
本発明の実施の形態1に係る試験装置によれば、第1凸曲面10cと第2凸曲面14cを端子102aに当てるので、端子102aとコンタクト部(第1コンタクト部10及び第2コンタクト部14のことをいう)の点接触、及び端子102aのキズを防止できる。また、本発明の実施の形態1に係る第1コンタクト部10と第2コンタクト部14はそれぞれ単一部品で形成したので複数部品で形成した場合よりも電気抵抗が低くなっている。従って、半導体装置102に、例えば数千Aの大電流と1000V以上の高電圧を印加した試験が可能である。なお、半導体装置102に大電流高電圧を印加して試験する時にコンタクト部が端子に点接触していると放電が生じやすいが、本発明によれば点接触を回避できるので放電を防止できる。
According to the test apparatus according to
前述のとおり、第1凸曲面10cから主面100aまでの距離の方が、第2凸曲面14cから主面100aまでの距離よりも短くなっている。この意義について図5を参照して説明する。図5は、第1コンタクト部、第2コンタクト部、端子、及びステージの拡大図である。第1凸曲面10cの頂点と第2凸曲面14cの頂点を結ぶ線分1はx軸と角θ1をなしている。端子102aの長軸方向に伸びる線分2はy軸と角θ2をなしている。線分1と線分2は直交している。
As described above, the distance from the first convex
従って、第1コンタクト部10と第2コンタクト部14は、端子102aの一部の表裏をコンタクトしている。これにより半導体装置の電気特性を計測する際の電圧電流の印加ポイントと検出ポイントが同じになり、高精度の試験が可能となる。
Therefore, the
ところで、端子はある特定の方向に伸びるように製造されるが、製造ばらつきにより当該特定方向から例えば0−4°程度の範囲でずれることがある。そこで本発明の実施の形態1では、予め端子102aの角度のばらつき中心値を把握し、当該中心値のときの線分2に線分1が直交するように第1コンタクト部10と第2コンタクト部14の位置を調整した。具体的には第1凸曲面10cから主面100aまでの距離の方が第2凸曲面14cから主面100aまでの距離よりも短くなるようにした。
By the way, although a terminal is manufactured so that it may extend in a certain specific direction, it may shift in the range of about 0-4 ° from the specific direction due to manufacturing variation. Therefore, in the first embodiment of the present invention, the central value of the variation of the angle of the terminal 102a is grasped in advance, and the
なお、端子の角度がばらつき中心値から外れた場合には正確に端子の一部の表裏をコンタクトすることはできなくなるが、第1凸曲面10cと第2凸曲面14cを端子に当てるので点接触は回避できる。
When the terminal angle deviates from the variation center value, it is impossible to accurately contact the front and back of a part of the terminal. However, since the first convex
第1凸曲面10c及び第2凸曲面14cの断面形状は半円形に限定されない。凸曲面の曲率は適宜設定してよい。また、第1コンタクト部10と第2コンタクト部14を移動させる移動器具は、第1凸曲面10cと第2凸曲面14cで半導体装置の端子102aを挟むように第1コンタクト部10と第2コンタクト部14を移動させるものであれば特に限定されない。なお、これらの変形は、以下の実施の形態に係る試験装置についても応用できる。
The cross-sectional shapes of the first convex
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る試験装置は、実施の形態1との共通点が多いので実施の形態1との相違点を中心に説明する。図6は、本発明の実施の形態2に係る第1コンタクト部と第2コンタクト部の正面図である。
Embodiment 2. FIG.
Since the test apparatus according to the second embodiment of the present invention has a lot in common with the first embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described. FIG. 6 is a front view of the first contact portion and the second contact portion according to Embodiment 2 of the present invention.
第1コンタクト部200は、ネジ孔200a、貫通孔200b、及び凹部200dを有している。これらは第1本体部202Aに形成されている。第1コンタクト部200はさらに、一端と他端が第1本体部200Aに固定された、第1凸曲面として機能する第1板ばね200cを有している。第1板ばね200cは、例えばネジ止めにより第1本体部200Aに固定されている。
The
第2コンタクト部202は、ネジ孔202a、貫通孔202b、及び凹部202dを有している。これらは第2本体部202Aに形成されている。第2コンタクト部202はさらに、一端と他端が第2本体部202Aに固定された、第2凸曲面として機能する第2板ばね202cを有している。第2板ばね202cは、例えばネジ止めにより第2本体部202Aに固定されている。
The
本発明の実施の形態2に係る第1コンタクト部200と第2コンタクト部202によれば、第1板ばね200cと第2板ばね202cの伸縮により、端子角度に影響されずに均一なコンタクト圧を実現できる。また、端子に接触させたときに第1板ばね200cと第2板ばね202cがたわむことで端子とコンタクト部の接触面積を増加させることができる。
According to the
第1本体部200Aと第1板ばね200cの接続は、第1本体部200Aと第1板ばね200cが電気的に導通し、かつ第1板ばね200cが端子に当たってたわむように行われれば特にネジ止めに限定されない。第2本体部202Aと第2板ばね202cの接続も同様である。第1板ばね200cと第2板ばね202cの材料は金属が好ましいが、導電材料であれば特に限定されない。
The connection between the first
実施の形態3.
本発明の実施の形態3に係る試験装置は、実施の形態1との共通点が多いので実施の形態1との相違点を中心に説明する。図7は、本発明の実施の形態3に係る第1コンタクト部、第2コンタクト部、及びステージの主面の斜視図である。
Embodiment 3 FIG.
Since the test apparatus according to the third embodiment of the present invention has a lot in common with the first embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. FIG. 7 is a perspective view of main surfaces of the first contact portion, the second contact portion, and the stage according to Embodiment 3 of the present invention.
第1コンタクト部300は、ネジ孔300a、貫通孔300b、及び凹部を有している。これらは第1本体部300Aに形成されている。第1本体部300Aにはステージの主面100aに対し平行な第1軸300eが取り付けられている。第1軸300eは第1ローラ300cの第1貫通孔300c´に挿入されている。第1貫通孔300c´は、円柱状に形成された第1ローラ300cの上面と下面の間を貫通する孔である。こうして、第1ローラ300cは第1軸300eと接しつつ第1軸300eを中心に回転できるようになっている。第1軸300eと第1ローラ300cを含む第1コンタクト部300は導電材料で形成されている。
The
第2コンタクト部302は、ネジ孔302a、貫通孔302b、及び凹部302dを有している。これらは第2本体部302Aに形成されている。第2本体部302Aにはステージの主面100aに対し平行な第2軸302eが取り付けられている。第2軸302eは第2ローラ302cの第2貫通孔302c´に挿入されている。第2貫通孔302c´は、円柱状に形成された第2ローラ302cの上面と下面の間を貫通する孔である。こうして、第2ローラ302は第2軸302eと接しつつ第2軸302eを中心に回転できるようになっている。第2軸302eと第2ローラ302cを含む第2コンタクト部302は導電材料で形成されている。
The
半導体装置の電気的特性の試験時には、第1ローラ300cの曲面と第2ローラ302cの曲面を端子に当てる。図8は、第1ローラと第2ローラで端子を挟んだことを示す正面図である。第1ローラ300cの曲面が第1凸曲面に相当し、第2ローラ302cの曲面が第2凸曲面に相当する。第1ローラ300cと端子102aが接触しているときに第1コンタクト部300と端子102aの相対位置が変わった場合、第1ローラ300cが回転することにより端子102aへのキズが回避される。第2ローラ302cも同じ機能を有する。
When testing the electrical characteristics of the semiconductor device, the curved surface of the
図9は、第1ローラの交換を示す斜視図である。第1ローラ300cが消耗したときには、第1ローラ300cを第1軸300eからはずして新しい第1ローラを第1軸300eに挿入する。従って第1コンタクト部300全体を交換する場合に比べて部品交換コストを低減できる。第2ローラ302cについても同様である。
FIG. 9 is a perspective view showing replacement of the first roller. When the
第1ローラ300cの形状及び第1ローラ300cの取り付け方法については特に限定されない。つまり、第1ローラ300cは回転できるように第1本体部300Aに取り付けられ第1凸曲面を形成するものであれば特に限定されない。同様に、第2ローラ302cは回転できるように第2本体部302Aに取り付けられ第2凸曲面を形成するものであれば特に限定されない。なお、ここまでで説明した各実施の形態の特徴は適宜に組み合わせて用いてもよい。
The shape of the
10 第1コンタクト部、 10a,14a ネジ孔、 10b,14b 第1貫通孔、 10c 第1凸曲面、 14c 第2凸曲面、 10d,14d 凹部、 12,16,70 シャフト、 20,26 可動ブロック、 20a,26a 凹部、 22 第1ばね、 24,40 スライドローラ、 28 第2ばね、 32,52 伸縮部材、 34a,54a 斜面、 36,56 接触ブロック、 100 ステージ、 100a 主面、 102 半導体装置、 102a 端子、 102b 第1面、 102c 第2面、 104 制御部、 200 第1コンタクト部、 200A 第1本体部、 200c 第1板ばね、 202 第2コンタクト部、 202A 第2本体部、 202c 第2板ばね、 300 第1コンタクト部、 300c 第1ローラ、 302 第2コンタクト部、 302c 第2ローラ
10 first contact portion, 10a, 14a screw hole, 10b, 14b first through hole, 10c first convex curved surface, 14c second convex curved surface, 10d, 14d concave portion, 12, 16, 70 shaft, 20, 26 movable block, 20a, 26a Recess, 22 First spring, 24, 40 Slide roller, 28 Second spring, 32, 52 Stretch member, 34a, 54a Slope, 36, 56 Contact block, 100 Stage, 100a Main surface, 102 Semiconductor device,
Claims (7)
前記第1凸曲面と対向するように設けられた第2凸曲面を有し、導電性材料で形成された第2コンタクト部と、
前記第1凸曲面と前記第2凸曲面で半導体装置の端子を挟むように前記第1コンタクト部と前記第2コンタクト部を移動させる移動器具と、を備えたことを特徴とする試験装置。 A first contact portion having a first convex curved surface and formed of a conductive material;
A second contact portion having a second convex curved surface provided so as to face the first convex curved surface and formed of a conductive material;
A test apparatus comprising: a moving instrument configured to move the first contact portion and the second contact portion so as to sandwich a terminal of the semiconductor device between the first convex curved surface and the second convex curved surface.
前記第2コンタクト部は、第2本体部と、一端と他端が前記第2本体部に固定された、前記第2凸曲面として機能する第2板ばねとを有することを特徴とする請求項1に記載の試験装置。 The first contact portion includes a first body portion, and a first leaf spring that functions as the first convex curved surface, one end and the other end being fixed to the first body portion,
The second contact portion includes a second main body portion, and a second leaf spring that functions as the second convex curved surface, one end and the other end being fixed to the second main body portion. The test apparatus according to 1.
前記第2コンタクト部は、第2本体部と、回転できるように前記第2本体部に取り付けられ前記第2凸曲面を形成している第2ローラと、を有することを特徴とする請求項1に記載の試験装置。 The first contact portion includes a first main body portion and a first roller that is attached to the first main body portion so as to be rotatable and forms the first convex curved surface,
The said 2nd contact part has a 2nd main body part and the 2nd roller attached to the said 2nd main body part so that it can rotate and forms the said 2nd convex curve. The test apparatus described in 1.
前記第1コンタクト部は前記主面に対し平行な第1軸を備え、
前記第2コンタクト部は前記主面に対し平行な第2軸を備え、
前記第1ローラは、上面と下面の間を貫通する第1貫通孔を有し、前記第1貫通孔に前記第1軸が挿入され、前記第1軸と接しつつ前記第1軸を中心に回転できるようになっており、
前記第2ローラは、上面と下面の間を貫通する第2貫通孔を有し、前記第2貫通孔に前記第2軸が挿入され、前記第2軸と接しつつ前記第2軸を中心に回転できるようになっていることを特徴とする請求項4に記載の試験装置。 A stage having a main surface on which a semiconductor device having terminals is placed;
The first contact portion includes a first axis parallel to the main surface,
The second contact portion includes a second axis parallel to the main surface;
The first roller has a first through-hole penetrating between an upper surface and a lower surface, the first shaft is inserted into the first through-hole, and the first roller is centered on the first shaft while being in contact with the first shaft. It can be rotated,
The second roller has a second through-hole penetrating between an upper surface and a lower surface, the second shaft is inserted into the second through-hole, and the second roller is centered on the second shaft while being in contact with the second shaft. The test apparatus according to claim 4, wherein the test apparatus is rotatable.
前記第1凸曲面から前記主面までの距離と、前記第2凸曲面から前記主面までの距離が異なることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の試験装置。 A stage having a main surface on which a semiconductor device having terminals is placed;
5. The test apparatus according to claim 1, wherein a distance from the first convex curved surface to the main surface is different from a distance from the second convex curved surface to the main surface. 6.
前記第2コンタクト部の前記第2凸曲面が形成された部分の裏側と、前記移動器具との間に前記第1凸曲面の方向に伸縮するように配置された第2ばねと、を備えたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の試験装置。 A first spring arranged to expand and contract in the direction of the second convex curved surface between the back side of the portion where the first convex curved surface of the first contact portion is formed and the moving device;
A second spring disposed so as to expand and contract in the direction of the first convex curved surface between the back side of the portion of the second contact portion where the second convex curved surface is formed and the moving device; The test apparatus according to claim 1, wherein:
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