JP2016503889A - 試験システム用インターフェイス - Google Patents

Abstract

例示的試験システムは、第１電気的コンタクトを含む、信号を被験デバイス（ＤＵＴ）とやりとりするためのピンエレクトロニクスボードと、前記ピンエレクトロニクスボードと、第２電気的コンタクトを含むパドルボードとの間に設けられ、前記第１電気的コンタクトと前記第２電気的コンタクトとの間の電気的経路を形成するために用いられる電気的コネクタを含むインタポーザと、前記電気的コネクタを前記第２電気的コンタクトと接触させて前記電気的経路を形成すべく、前記パドルボードと前記インタポーザとを接触させるアクチュエータとを備える。

Description

本特許出願は一般に、試験システム用インターフェイスに関する。

自動試験装置（ＡＴＥ）は、しばしば「テスター」と呼ばれるが、被験デバイス（「ＤＵＴ」）を試験するための各種電子機器を含む。テスターは、インターフェイスをその１つの構成要素とする。インターフェイスは、試験されるデバイス用のカスタマの試験用治具に装置信号を出すものである。適切な電気的信号忠実度を有する多くの信号を適切なコストで出すことが課題の一つである。

旧世代のテスターは、内蔵型ケーブルアセンブリを含み、内蔵型検査機器カードから信号を、（ＤＵＴが接続されている）標準的なテスターインターフェイスに出すようになっている。これにはいくつかの理由がある。例えば、ケーブルインターフェイスは、カスタマの用途、試験用治具、及び較正用に、標準的なインターフェイスを提供する。ケーブルインターフェイスは、いくつかの実装形態においては、検査機器とＤＵＴボードとの位置を揃えることに関わる潜在的な問題に対処する上でも役立つ。ケーブルインターフェイスは、装置のピッチとカスタマの試験用治具との間の、空間変換の問題に対処する上でも役立つ。こうした特性にも関わらず、ケーブルのみを用いるテストヘッドインターフェイスの使用に関連して、問題がいくつか存在している。例えば、ケーブルインターフェイスは、同軸ケーブル終端においてインピーダンス不連続をもたらす可能性があり、それは信号忠実度に影響を及ぼし得る。ケーブルの長さそれ自体が、信号減衰の新たな要因ともなり得る。また、内蔵型信号ケーブルのコストは比較的高いこともある。

１つの例示的試験システムは、以下の特徴のうち１つ以上を含み得る：第１電気的コンタクトを含む、信号を被験デバイス（ＤＵＴ）とやりとりするためのピンエレクトロニクス（ＰＥ）ボードを備える；前記ピンエレクトロニクスボードと、第２電気的コンタクトを含むパドルボードとの間に設けられ、前記第１電気的コンタクトと前記第２電気的コンタクトとの間の電気的経路を形成するために用いられる電気的コネクタを含むインタポーザを備える；及び前記電気的コネクタを前記第２電気的コンタクトと接触させて前記電気的経路を形成すべく、前記パドルボードと前記インタポーザとを接触させるアクチュエータを備える。上記の例示的試験システムは、以下の特徴のうちの１つ以上を、単独又は組み合わせのいずれかで含み得る。

前記インタポーザは第１インタポーザであってよい；前記パドルボードは第１パドルボードであってよい；前記第１電気的コンタクトは前記ピンエレクトロニクスボードの第１側にあってよい；前記電気的コネクタは第１電気的コネクタであってよい；及び前記ピンエレクトロニクスボードは、前記ピンエレクトロニクスボードの第２側にある第３コンタクトを含んでいてよい。上記の例示的試験システムは、以下の特徴を含み得る：前記ピンエレクトロニクスボードの第２側と、第４電気的コンタクトを備える第２パドルボードとの間に設けられ、前記第３電気的コンタクトと前記第４電気的コンタクトとの間の第２電気的経路を形成するために用いられる第２電気的コネクタを備える第２インタポーザを備える。前記第２電気的コネクタを前記第４電気的コンタクトと接触させて前記第２電気的経路を形成すべく、前記アクチュエータが前記第２パドルボードと前記第２インタポーザとを接触させるようにも構成されてよい。

上記の例示的試験システムは、アクチュエータによって加えられる力がない場合に、前記パドルボードと前記インタポーザとの接続を実現するように付勢される１つ以上のばねを含んでいてよい。１つ以上のそれぞれ対応するばねを圧縮するように制御可能な１つ以上のピストンを含む空圧システムを、前記アクチュエータが含んでいてよい。

上記の例示的試験システムは、前記アクチュエータを含むフィールド交換可能ユニット（ＦＲＵ）を含んでいてよい。前記ＦＲＵは、前記ＰＥボードの複数のスロットの１つに装着されてよい。前記位置揃え機構は、位置揃えガイドを含む粗位置揃え機構を含んでいてよい。前記位置揃え機構が精密位置揃え機構を含んでいてよく、該精密位置揃え機構は、パドルボードに形成された穴に対応するピンを含んでいてよい。

前記ＦＲＵは複数の挿入スロットを含んでいてよい。前記複数の挿入スロットのそれぞれは２枚のパドルボードを収容してよい。前記２枚のパドルボードはピンエレクトロニクスボードを間に挟んで垂直方向に配置されていてよい。前記複数の挿入スロットのそれぞれは、実質的に挿抜力なしで２枚のパドルボードを受容するように構成されていてよい。

前記アクチュエータはねじ又はカムを含んでいてよく、前記電気的コネクタはポゴピンであってよい。場合により、前記ピンエレクトロニクスボードと前記パドルボードとの間に、ケーブルによる接続が存在する必要がない。前記アクチュエータは、モータ、圧電材料、電磁機器、又は空圧機器のうちの少なくとも１つを含んでいてよい。

１つの例示的試験システムは、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る：それぞれが、試験システムと１つ以上の被験デバイス（ＤＵＴ）との間に信号を流す電気的経路を有する１対のパドルボードを、それぞれが収容するための複数の挿入スロットを含むフィールド交換可能ユニット（ＦＲＵ）。前記複数の挿入スロットのうちの少なくとも１つの挿入スロットは：第１電気的コンタクト及び第２電気的コンタクトを第１側及び第２側にそれぞれ含み、ＤＵＴと信号をやり取りするためのピンエレクトロニクス（ＰＥ）ボードと；前記ピンエレクトロニクスボードの前記第１側と、前記１対のパドルボードのうちの、第３電気的コンタクトを含む第１パドルボードとの間に設けられ、前記第１電気的コンタクトと前記第３電気的コンタクトとの間の第１電気的経路を形成するために用いられる第１電気的コネクタを含む第１インタポーザと；前記ピンエレクトロニクスボードの前記第２側と、前記１対のパドルボードのうちの、第４電気的コンタクトを含む第２パドルボードとの間に設けられ、前記第２電気的コンタクトと前記第４電気的コンタクトとの間の第２電気的経路を形成するために用いられる第２電気的コネクタを含む第２インタポーザと；前記第１パドルボード及び前記第２パドルボードに力を加えて、前記第１電気的コネクタ及び前記第２電気的コネクタをそれぞれ前記第３電気的コンタクト及び前記第４電気的コンタクトに接触させて、前記第１電気的経路及び前記第２電気的経路を形成する１つ以上のアクチュエータ。上記の例示的試験システムは、以下の特徴のうちの１つ以上を、単独又は組み合わせのいずれかで含み得る。

前記複数の挿入スロットのそれぞれが、ピンエレクトロニクスボードと、第１インタポーザと、第２インタポーザと、１つ以上のアクチュエータとを含んでいてよい。前記少なくとも１つの挿入スロットは、アクチュエータにより力が加えられない場合に、前記第１パドルボード及び前記第２パドルボードがそれぞれ前記第１インタポーザ及び前記第２インタポーザに接続するのを防ぐように付勢される１つ以上のばねを含んでいてよい。

それぞれのパドルボードを、前記少なくとも１つの挿入スロット内に位置揃えするための位置揃え機構を、前記少なくとも１つの挿入スロットが含んでいてよい。前記位置揃え機構は、位置揃えガイドを含む粗位置揃え機構を含んでいてよい。前記第１インタポーザ及び前記第２インタポーザのそれぞれが、精密位置揃え機構を含んでいてよい。前記精密位置揃え機構は、対応するパドルボードに形成された穴に対応するピンを含んでいてよい。

１つ以上のそれぞれ対応するばねを圧縮するように制御可能な１つ以上のピストンを含む空圧システムを、前記アクチュエータが含んでいてよい。それぞれのインタポーザ上において、それぞれの信号コンタクトが２つのグラウンドピンに関連付けられて、グラウンド−シグナル−グラウンド（ＧＳＧ）トリプレットを形成してよい。前記少なくとも１つの挿入スロットは、実質的に挿抜力なしで２枚のパドルボードを受容するように構成されていてよい。前記アクチュエータはねじ又はカムを含んでいてよく、前記電気的コネクタはポゴピンであってよい。場合によっては、前記ピンエレクトロニクスボードと、前記第１パドルボード又は前記第２パドルボードとの間に、ケーブルによる接続が存在する必要がない。

本概要の項を含む、本明細書に説明される特徴のうちの任意の２つ以上の特徴は、本明細書に具体的に説明されない実施形態を形成するように組み合わされてもよい。

前述の諸部分は、１つ以上の非一時的機械読み取り可能記憶媒体上に記憶され、且つ１つ以上の処理デバイス上で実行可能な命令からなる、コンピュータプログラム製品として実装することができる。前述の全て又は一部は、１つ以上の処理デバイスと、機能を実装するための実行可能命令を記憶するメモリとを含み得る、検査機器、方法、又はシステムとして、実装することができる。

１つ以上の実施例の詳細が、添付の図面及び以下の説明に記載される。更なる特徴、態様、及び有利点は、それらの説明、図面、及び特許請求の範囲から、明らかとなるであろう。

図１は、インタポーザに用いるための１つの例示的コネクタを示す、２つの側面図（２つの別の向きで描かれている側面図）である。 図２は例示的インタポーザの斜視図である。 図３は例示的インタポーザの斜視図である。 図４は、ピンエレクトロニクス（ＰＥ）ボードと、当該ＰＥボードの上方及び下方のインタポーザとの例示的相互接続を示す側面図である。 図５は、ＰＥボードの上下に接続された例示的インタポーザを示す斜視図である。 図６は、開放状態の構成における例示的無挿抜力（ＺＩＦ）コネクション（当該ＺＩＦコネクションＰＥボードと、当該ＰＥボードの上下のインタポーザと、それぞれ対応するインタポーザと組み合わせるためのパドルボードと、からなる）の側面図である。 図７は、閉鎖状態の構成における例示的ＺＩＦコネクション（当該ＺＩＦコネクションは、ＰＥボードと、当該ＰＥボードの上下のインタポーザと、それぞれ対応するインタポーザと組み合わせるためのパドルボードと、からなる）の側面図である。 図８は、閉鎖状態の構成における例示的ＺＩＦコネクション（当該ＺＩＦコネクションは、ＰＥボードと、当該ＰＥボードの上下のインタポーザと、それぞれ対応するインタポーザと組み合わせるためのパドルボードと、からなる）の側面図である。 図９は、１つの例示的パドルボードの斜視図である。 図１０Ａは、ＺＩＦインターフェイス用の複数のスロットを有する例示的アクチュエータアセンブリの前側斜視図である。 図１０Ｂは、ＺＩＦインターフェイス用の複数のスロットを有する例示的アクチュエータアセンブリの後側斜視図である。 図１１Ａは、例示的パドルボード及び当該パドルボードをスロット内にて位置揃えするための粗位置揃え機構の側面図である。 図１１Ｂは、スロット構造体の斜視図である。 図１２は、例示的ＺＩＦコネクション及び、インタポーザ上に包含されている（この例においては）ピンである精密位置揃え機構の斜視図である。 図１３は、パドルボードのインタポーザへの接続を制御するための（この例においては）ピストン及びばねであるアクチュエータを包含する開放状態の例示的ＺＩＦコネクションの前方断面図である。 図１４は、パドルボードのインタポーザへの接続を制御するための（この例においては）ピストン及びばねであるアクチュエータを包含する閉鎖状態の例示的ＺＩＦコネクションの前方断面図である。 図１５は、被験デバイス側から見た、例示的パドルボードアセンブリの斜視図である。 図１６は、試験装置側から見た、例示的パドルボードアセンブリの斜視図である。 図１７は、例示的パドルボードアセンブリの一部分を示す、パドルボードキャリアブロックの斜視図である。

メモリの製造業者及びその他の半導体製造業者のようなデバイス製造業者は一般に、その製造のさまざまな段階において、デバイスの試験を行う。製造の間、単一のシリコンウェーハ上に、集積回路が大量に製作され得る。それぞれのウェーハは、ダイと呼ばれる個別の集積回路に切り分けられ得る。各ダイは、フレーム内に装填され、フレームから延出するリード線にダイを接続するために、ボンディングワイヤが取り付けられ得る。次いで、装填されたフレームは、プラスチック又は別のパッケージ材料内に封入されることにより、最終製品が作り出され得る。製造業者は、製造プロセス中の可能な限り早期に、欠陥のある構成要素を検出して廃棄するという、経済的な動機を有する。従って、多くの製造業者は、ウェーハがダイへと切り出される前に、ウェーハレベルで集積回路を試験する。欠陥のある回路をマーク付けして、一般的には、パッケージ化される前に廃棄することにより、欠陥のあるダイをパッケージ化するコストが節約される。最終チェックとして、多くの製造業者は、出荷前に各最終製品を試験する。

構成要素を大量に試験するために、製造業者は通常テスターを用いる。試験プログラム内の機械により実行可能な命令に応答して、テスターは自動的に、集積回路に印加される入力信号を生成し、出力信号をモニターする。テスターは、その出力信号を期待応答と比較して、被験デバイス（ＤＵＴ）に欠陥があるかどうかを判定する。通常は、ピンエレクトロニクスを用いて信号を処理し、送信する。

通例は、部品テスターは、２つの異なる部分に設計される。「テストヘッド」と呼ばれる第１部分は、ＤＵＴに近接して配置することができる回路機構、例えば、駆動回路機構、受信回路機構、及び短い電気経路が有益である他の回路機構を含む。「テスター本体」と呼ばれる第２部分は、ケーブルを介してテストヘッドに接続されており、ＤＵＴに近接させることができない電子装置を収容する。いくつかの実装形態においては、特別の機械が複数のデバイスを動かし、デバイスを次々にテスターに機械的及び電気的に接続する。「プローバー」を使用して、半導体ウェーハレベルでデバイスを移動させる。「ハンドラー」を使用して、パッケージ化されたデバイスレベルでデバイスを移動させる。プローバー、ハンドラー、及びテスターに対してＤＵＴを位置決めするための他のデバイスは、包括的に「周辺機器」として知られている。周辺機器は一般的に、試験するためにＤＵＴが位置決めされる部位にある。周辺機器がその試験部位にＤＵＴをフィードし、テスターがＤＵＴを試験し、周辺機器がＤＵＴを試験部位から離れる方向に移動させることにより、別のＤＵＴを試験できるようになる。

テストヘッド及び周辺機器は、一般に別々の支持構造を有する別体の機械である。それゆえ、いくつかの実装形態においては、試験を始める前に、テストヘッド及び周辺機器を一体に装着する場合がある。一般に、これを実現するために、テストヘッドを周辺機器の方に移動し、テストヘッドの位置を整え、テストヘッドを周辺機器に留め具で留める。ひとたび留め具で留められると、ドッキング機構がテストヘッドと周辺機器とを一体に引き寄せ、テストヘッドと周辺機器との間にあるばね仕掛けのコンタクトがテスターとＤＵＴとの間を圧縮し、その電気的接続を形成するようになっている。

テスターは、カスタマ治具に対するインターフェイスを含むが、それはＤＵＴへの媒介的インターフェイスとなり得るものである。いくつかの実施例においては、インターフェイスは、以下に説明するタイプの無挿抜力（ＺＩＦ）インターフェイスを含む。この文脈においては、ＺＩＦとは、任意の適切な方法で開放し閉鎖することができるインターフェイスを指す。開放状態においては、圧力を要せず、又は、場合によっては小さな圧力のみによって、組み合わせコネクタがその中に挿入され得る。インターフェイスが閉鎖されると、当該組み合わせコネクタにより、電気的及び機械的接続が形成されるようになっている。以下に続く説明はＺＩＦインターフェイスに焦点を当てているが、本明細書に説明されている試験システムは、ＺＩＦインターフェイスと共に用いられるものに限られず、非ＺＩＦインターフェイスと共にも用いられ得る。しかしながらいずれの場合にも、信号を当該インターフェイスを通じて流すために用いるケーブル（例えば、同軸ケーブル及び／又はその他の配線）の数は少なくて済み、場合によってはゼロ又は１桁台にまで減らすことができる。

以下に説明するように、本明細書に説明される例示的ＺＩＦインターフェイスは、インタポーザボード（又は単に「インタポーザ」と呼ぶ）を用いて、テスター上のピンエレクトロニクス（ＰＥ）ボードと、電気的コンタクト及びそれに接続されている配線を含むパドルボード（又は単に「パドル」と呼ぶ）との間の電気的及び機械的接続を形成する。いくつかの実施例においては、１つのインタポーザが、１つのＰＥボードの上下に接続されて、１つの対応するパドルボードがそれぞれのインタポーザに接続されている。パドルボードをそれぞれ対応するインタポーザに接触するように押し込んで、ＰＥボードとパドルボードとの間に電気的経路を確立することにより、上記の接続を形成するようになっている。信号は、ＰＥボードとパドルボードとの間を、インタポーザにより確立された電気的経路を介して移動する。パドルボードをインタポーザから離すことで上記の接続が解消されるようになっている。このようなさまざまな特徴をもつ構成が、以下により詳しく説明される。

より具体的には、ＺＩＦインターフェイスの場合には、適切なインタポーザが用いられて、適切な接触レベル、サイクル寿命、接触密度、及び信頼性の組み合わせを提供するようになっている。いくつかの実施例においては、上記インタポーザは、カスタマの回路基板とテスター上のピンエレクトロニクス（ＰＥ）との間の電気的接続を提供するコネクタを含む回路基板である。いくつかの例示的実装形態においては、インタポーザボードは、プレス加工式コンタクトアレイ（ＳＣＡ）コネクタである。このコネクタは通常、ＺＩＦインターフェイスに求められるサイクルに耐えうるだけの頑丈さを有する、高密度の順応性電気的インターフェイスを提供する。

ＳＣＡインタポーザの基本的構成要素は、コネクタ（又は「コンタクト」）である。本実施例においては、高密度性の要求に応えるために、垂直式コンタクトが用いられている（ただし、他の実装形態においては、非垂直式コンタクトが用いられる場合もある）。ポゴピンは、垂直式コンタクトの例であるが、他のタイプの垂直式コンタクトを用いることもできる。

例えば、図１のＨピン１０のような、例示的ポゴピンを、プロセッサ及びバーンイン試験ソケット用に使用することができる。上記のようなＨピンを包含する例示的ＳＣＡインタポーザ１２が、図２に示されている。例示的ＳＣＡインタポーザ１２は、Ｈピン１０の１つ以上のアレイを保持するように構成されている。本明細書に説明されるインタポーザはＨピンを用いるが、任意のタイプのインタポーザを代わりに用いることもできる。本明細書に説明されるインターフェイスは、任意のタイプのインタポーザとともに用いることができるが、本明細書に説明される実施例に限られない。

いくつかの実施例においては、ＳＣＡインタポーザ１２は、テスター及び／又はＤＵＴに求められる、ルーティング、密度、及び性能の要件を満たすために特定のパターンのピンを有する。同じＳＣＡインタポーザコネクタがＰＥボードの両面（上面及び下面）に接続されるように、上記のパターンは選択され、そうすることで、インターフェイスの信号密度を高めることができる。いくつかの実施例においては、ＳＣＡインタポーザ上のそれぞれの高速信号ピンは、２つのグラウンドＨピンにより囲まれて、グラウンド−シグナル−グラウンド（ＧＳＧ）のトリプレットを形成する。これらのトリプレット１４が、図３及び４に示されている。特に図４には、例示的ＰＥボード１７が、当該ＰＥボード１７の上下に接続されているインタポーザ１６及び１８と、当該インタポーザ上の例示的Ｈピンとともに示されている。トリプレット１４は、ＰＥボード１７の下面２０上のコネクタが同じグラウンドを共有するように配置されていてよいが、これは必ずしもそうでなくてよい。

接続間のクロストークを減らすために、ＨピンがＰＥボードの一方の面（例えば上面）上に、ＰＥボードの他方の面（例えば下面）上のＨピンに対して、電気的な相互作用を減らすように配置されてもよい。例えば、別々の面上のＨピンが重ならない、又はほとんど重ならないようにするとよい。この点に関して、ＳＣＡインタポーザの高速領域におけるＨピンの密度は、ピンのサイズよりもクロストークに対する懸念により支配される場合がある。クロストークをさらに減らすために、Ｈピンパッドを有しない側のＰＥ面に、高速信号ビアがバックドリル加工により形成されてよい。サイクル数が多くなることへの不安材料となり得るので、繰り返しコネクタがオンオフされることによるパッドへのダメージを減らすために、ＰＥボード上のパッドは硬質金メッキされてよい。

ＰＥボード２３の上下に装着されたＳＣＡインタポーザ２４及び２５の一例が、図５に示されている。

例示的ＺＩＦインターフェイスの他の部位は、上述の通り、パドルボードである。パドルボードは、カスタマ／ＤＵＴ回路機構へのケーブルコンタクトを有して構成されている、カスタマ／ＤＵＴボードである。いくつかの実施例においては、パドルボードは、ＰＥボード上のＳＣＡインタポーザに組み合わされるようになっており、インターフェイス電気信号を、同軸（またはその他の）ケーブルに発するために用いられる。この目的のために、パドルボードは電気的コンタクトを含んでおり、当該コンタクトは、ＰＥからＳＣＡインタポーザコネクタ（例えば、Ｈピン）を介して電気的信号を受け取る。パドルボード上の電気的コンタクトは、カスタマ治具に繋がる同軸（またはその他の）ケーブルに電気的に接続されている回路に電気的に接続されている。いくつかの実装形態においては、パドルボードはテストヘッドの一部分となっている場合があるが、通常はテストヘッドの一部分ではない。むしろ、パドルボードは通常、カスタマ治具の一部となっている。

ケーブルに信号を発することに加えて、パドルボードは、ＰＥボードとカスタマテスターインターフェイスユニット（ＴＩＵ）との間の大まかな位置揃えをする位置揃え機構を有し、パドルボード上のパッドとそれぞれのＳＣＡインタポーザとの間の精密位置揃え機構をも有している。

図６は、ＳＣＡインタポーザ３０，３２及びＰＥボード３４に対してＺＩＦ開放位置におけるパドルボード２６、２８を示し、また図７は、同じくＺＩＦ閉鎖位置におけるパドルボード２６、２８を示す。いくつかの実施例においては、それぞれのパドルボードは、ＳＣＡインタポーザＨピンパッドと同軸ケーブルとの間に高性能の信号経路を提供するように構成されている。いくつかの実装形態においては、上記高速経路はストリップライン構成とバックドリルにより形成されたビアとを用いて、クロストークを減らし、インピーダンスを制御するようになっている。パドルボードルーティングの断面を図８に示す。すなわち、図８は、パドルボード２６、２８と、それぞれ対応するＳＣＡインタポーザ３０、３２と、パドルボード／ＳＣＡインタポーザ対の間にあり、ＰＥボード３４上の配線に接続しているＨピン３８と、を示す。

既に述べたように、パドルボードは、カスタマＴＩＵへの同軸ケーブル若しくはその他のケーブルによる、又は非ケーブル式のコネクションの開始点としても機能する。いくつかの実装形態においては、それぞれのパドルボードは、比較的低コストの、ホットバー式はんだ付けマスターミネーションアセンブリ法を用いて作製される。パドルボード上の同軸ケーブルを用いる実装形態においては、すべての同軸ケーブルを利用可能な空間に収めるために、当該ケーブルが拘束の信号又は電力を通すためのものであるかによって、サイズ及び／又はタイプの異なる同軸ケーブルが用いられる場合がある。ケーブルの取り付けられたパドルボード４０の一例を、図９に示す。

本明細書で説明されるＺＩＦインターフェイスの他の特徴としては、アクチュエータアセンブリがあり、その一例４２が図１０Ａ及び１０Ｂに示されている。アクチュエータアセンブリは、図１０Ａではテスター側から見たものであり、図１０Ｂではカスタマ側から見たものである。例示的アセンブリ４２は、次のような機能を提供するように構成されている。例えば、アセンブリ４２は、パドルボードと対応するＳＣＡインタポーザとをあらかじめ適切に位置合わせするようになっている場合がある。アセンブリ４２は、後述するように、クランプする力を提供するようになっている場合もある。当該力により、ＳＣＡインタポーザ内のＨピンを圧縮して、ＰＥボード上のコンタクトとパドルボード上のコンタクトとの間の、電気的接触をＨピンを介して確保する（それにより、ＰＥボードとパドルボードとの間にＳＣＡインタポーザを介した電気的経路を作り出す）ようになっている。アセンブリ４２は、電気的接続を切断する機構を提供する場合もある。

いくつかの実施例においては、例示的ＺＩＦ機構アクチュエータアセンブリ４２が、テストスロットごとに装着され得るフィールド交換可能ユニット（ＦＲＵ）に組み込まれている。ＺＩＦアクチュエータアセンブリは、このように、必要な場合には、フィールドで装着され得る。これらの特徴により、カスタマは、往々にして各種検査機器によってフル装備された試験システムを要求しないため、テストヘッドのゼロピン機械のコストを削減できる。しかしながら、それでもなおカスタマは、アップグレードが必要な場合には、追加的なＺＩＦアクチュエータをフィールドで装着しうる柔軟性を有している。ＺＩＦ機構アクチュエータアセンブリ４２の特徴にはまた、位置揃え機構が含まれる。この文脈においては、位置揃え機構は、ＦＲＵスロット４４に挿入されるパドルボードの位置をＳＣＡインタポーザに対して揃えるものである。図１０Ａに示すように、例示的ＦＲＵは、複数の挿入スロットを含み得る。更に、本明細書に説明される実施例においては、パドルボードは、ＰＥボードの上下にあるＳＣＡインタポーザに組み合わされるように、その垂直方向の位置を整えられる。このことは、ＦＲＵスロットに挿入されるパドルボード４６及び４８を描いている図１６において示される。

例示的位置揃え機構は、ＴＩＵがテスターに接続される際に、ＳＣＡインタポーザをＴＩＵ上のパドルボードに対して大まかに位置揃えをするよう構成されている。いくつかの例示的実装形態においては、１つのアクチュエータアセンブリにつき、８つの射出形成されたＴＩＵ位置揃えガイドが設けられる。しかしながら、任意の適切な数の位置揃えガイドを用いてよい。最初に、ＴＩＵが装着できるように大まかな位置揃えがなされると、ＺＩＦアクチュエータアセンブリによって、第２のレベルの大まかな位置決めが提供され、それぞれのパドルボードが、ＳＣＡインタポーザアクチュエータ位置揃えピンの位置揃え範囲内にあるスロットに確実に包摂されるようにする。図１１Ａ及び１１Ｂは、例示的粗位置揃え機構５０、すなわち対応するパドルボードを受容するためのスロットガイドを示す。この点に関して、図１１Ａは、インタポーザ５３とＰＥボード５５とを包摂するスロットに入っているパドル５２を示している。パドルボード５２をＳＣＡインタポーザに対して最終的に位置揃えするのは、ＳＣＡインタポーザ上の位置揃えピン５４（図１２）を用いて実現されてよい。すなわち、位置揃えピンが、パドルボード上のそれぞれ対応する穴５６に組み合わされる。位置揃えピンと穴の数は、任意の適切な数であってよい。いくつかの実施例においては、ボードがひとたび配置された後、当該ボードをキャプチャするのに十分な、広い浮動キャプチャ範囲を有するように、上記のピンはカスタムデザインされてよい。

例示的ＺＩＦアクチュエータアセンブリの他の機能は、クランプ力を提供し、パドルボードをそれぞれ対応するＳＣＡインタポーザに接触させ、それによって、ＰＥボードの上下と、対応するパドルボードとの間に、ＳＣＡインタポーザを介した電気的経路を作り出すことである（例えば、図７参照）。いくつかの実施例においては、ＳＣＡインタポーザにより必要とされる公称圧縮力があらかじめ定められている。それゆえに、これらの実施例においては、ＺＩＦアクチュエータは、これよりも大きな力を供給して、摩擦、ケーブルの力、及びその他のロスを克服できるようになっている。

例示的ＺＩＦにおいては、インターフェイス機構は、必ずしも電力や空気圧のロスによって阻害されない。それゆえに、いくつかの実施例においては、上記のクランプ力を、アクチュエータによって生成してもよい。いくつかの実装形態においては、アクチュエータは、ばね、空圧機器（例えば、ピストン）、カム及び／又はねじを含んでいてよい。しかし、本明細書に説明されるインターフェイスは、上記のような機構に限られない。むしろ、任意の適切なタイプのアクチュエータを用いることができ、その例としては、モータ、圧電材料、電磁機器等を含むアクチュエータがあげられるが、それらに限られない。本明細書に説明される例示的実装形態においては、空圧機器が用いられている。

図１３及び１４は、ピストンを用いて接続の開放及び閉鎖をし、そのピストンを制御するために空圧機器を用いるＺＩＦコネクションを示す側面図である。図１３及び１４に示す例では、ばね６０が圧縮されていない状態で対応するパドルボード６２、６４を押圧して、それぞれのパドルボードがＳＣＡインタポーザに接触するのを可能にするように、ばね６０が付勢されるようになっている。この例においては、空圧機器（不図示）が、ピストン６６、６８を閉鎖位置（図１４）から開放位置（図１３）へと移動させるが、閉鎖位置においては、ばねは圧縮されておらず、開放位置では、ばねが圧縮されて接続が機械的に開放されており、それによって、パドルボードと対応するＳＣＡインタポーザとの間の電気的接続が切断されている。

閉鎖位置において追加的クランプ力を提供するために、それぞれのピストンの排気部を真空状態にしてもよい。上記真空状態は、ベンチュリ式の真空発生器（不図示）によって生成されてもよい。また、場合によっては、当該真空状態をＺＩＦが動いている間にのみ用いて、可動部分の摩擦を克服するのを助けるようにしてもよい。この文脈においては、ＺＩＦの動きには、パドルボードを移動することによる接続の開放と閉鎖が含まれ得る。

上記の例において、サービスの作業（例えば、検査機器又はＴＩＵを交換すること）を実行するためにＺＩＦインターフェイスを開放する場合には、ピストン室７０、７２に圧力を加えることで実現できる。いくつかの実施例においては、ピストンが比較的小径であるため、約０．８３ＭＰａ（１２０ｐｓｉ）の空気圧を用いて、ばねを完全に圧縮してＺＩＦインターフェイスのコンタクトを断つ（それにより、ＰＥボードとパドルボードとの間の電気的経路を断つ）のに必要な力を生み出している。ただし、その他の値の空気圧を、他の実装形態において用いることができる。

いくつかの実施例においては、図１３及び１４のピストン室７０、７２に圧力をかけた際に、それぞれのパドルボードが大まかな浮動範囲にキャプチャされるので、パドルボードは、Ｈピンコンタクトから離間して、電気的及び機械的接続が切断される（図１３）。機械的接続を切断することにより、ＴＩＵ又は検査機器にダメージを与えることなく取り外すことが可能となる。電気的接続を切断することにより、テスターの診断を実行することが可能になる（それは、この作業が行われている間は、カスタマアプリケーションの治具は、テスターから電気的に分離されていなければならないためである）。

ＺＩＦインターフェイスの他の構成要素には、取り外し可能なカスタマアプリケーション治具があり、図１５及び１６に図示されている。ＴＩＵ−ＳＣＡインタポーザパドルアセンブリ７６は、インターフェイス信号をこの治具に伝達するために用いられる構成要素である。このサブアセンブリは、さまざまな異なるタイプのカスタマ治具に用いられるように意図されている。この点に関して、図１５は、テスター側から見たアセンブリ（例えば、テスターへのインターフェイス）を示し、図１６は、ＤＵＴ側から見たアセンブリ（例えば、ＤＵＴへのインターフェイス）を示している。

アセンブリ７６はいくつかの機能的特徴を有する。例えば、場合によって、アセンブリ７６は、ＴＩＵがテスターに装着された際に、パドルボードを既知の位置に配置するための機構を提供する。アセンブリ７６はまた、パドルボードがＺＩＦによって結合されるのを可能にする。

既に述べたように、ＴＩＵ−ＳＣＡインタポーザパドルアセンブリ７６は、パドルボードを既知の位置に配置するように構成されている。いくつかの実装形態においては、これはパドルボードを、アセンブリ７６の一部分であり、パドルの浮動を限られた範囲に収めることができる、アセタールキャリアブロックのようなブロックに保持することで実現され得る。キャリアブロックはばねによって付勢されて、ＺＩＦアクチュエータと係合しないときにパドルボードを、既知の位置に配置し、それにより、ＴＩＵがテスターに装着される前に、パドルボードが確実に所定の位置にあるようにすることができる。これらのキャリアブロック７８が、例示的パドルボード４６、４８に関連付けて、図１７に示されている。

いくつかの実装形態においては、パドルキャリアブロックは、シャフトの上に設けられて、シャフト上を自由に摺動できるようになっていてよい。これにより、ひとたびＳＣＡインタポーザパドルがＺＩＦアクチュエータに装着されると結合されるのを可能にする。

本明細書で説明される制御上の特徴（例えば、テストヘッドの制御、空圧機器の制御等）は、少なくとも部分的に、コンピュータプログラム製品を介して、例えば、データ処理装置（例えば１つ以上のプログラム可能プロセッサ、コンピュータ、若しくは複数のコンピュータ）によって実行されるか、又はそれらの動作を制御するための、１つ以上の情報担体（例えば、１つ以上の有形の非一時的機械読み取り可能記憶媒体）内に実体的に具現化される、コンピュータプログラムを介して、実装することができる。

コンピュータプログラムは、コンパイラ型又はインタープリタ型言語などのプログラミング言語の任意の形態で書かれることもでき、独立プログラムとして、又はモジュール、コンポーネント、サブルーチン、オブジェクト、若しくはその他のコンピューティング環境での使用に好適なユニットとしてなど、任意の形態で開発されてもよい。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ上で、又は一箇所にあるか、若しくは複数箇所に分布してネットワークで相互接続された複数のコンピュータ上で、実行されるように開発され得る。

これらの制御機構の実装に関連する動作は、較正プロセスの機能を実行するための１つ以上のコンピュータプログラムを実行する、１つ以上のプログラム可能プロセッサによって実行することができる。これらのプロセスの全て、若しくは一部は、専用の論理回路機構、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）及び／又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）として、実装することができる。

コンピュータプログラムの実行に好適なプロセッサとしては、例として、汎用マイクロプロセッサ及び専用マイクロプロセッサの双方、並びに任意の種類のデジタルコンピュータの、１つ又は複数の任意のプロセッサが挙げられる。一般的には、プロセッサは、読み取り専用記憶領域又はランダムアクセス記憶領域、若しくはその双方から、命令及びデータを受け取る。コンピュータ（サーバを含む）の諸要素は、命令を実行するための１つ以上のプロセッサ、並びに命令及びデータを記憶するための１つ以上の記憶領域デバイスを含む。一般的には、コンピュータはまた、データを記憶するための大容量記憶デバイス、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、又は光ディスクなどの、１つ以上の機械読み取り可能記憶媒体も含むか、あるいは動作可能に結合され、それらの記憶媒体からデータを受け取るか、又はそれらの記憶媒体にデータを転送するか、若しくはその双方を行う。コンピュータプログラム命令及びデータを具現化するために好適な、機械読み取り可能記憶媒体は、全ての形態の非一時的記憶領域を含むが、その例としては、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びフラッシュ記憶領域デバイスのような半導体記憶領域デバイス、例えば、内蔵ハードディスク又は取り外し可能ディスクのような磁気ディスク、光磁気ディスク、並びにＣＤ−ＲＯＭディスク及びＤＶＤ−ＲＯＭディスクがある。

本明細書で説明される種々の実装の諸要素を組み合わせることにより、上記で具体的に記載されない他の実施形態を形成することができる。本明細書で説明される構造の動作に悪影響を及ぼすことなく、それらの構造から諸要素を除外することができる。更には、様々な別個の要素を、１つ以上の個別の要素へと組み合わせて、本明細書で説明される機能を実行することができる。

本明細書で説明される種々の実装形態の諸要素を組み合わせることにより、上記で具体的に記載されない他の実装形態を形成することができる。本明細書で具体的に説明されない他の実装形態もまた、以下の特許請求の範囲内である。

Claims (21)

1. 第１電気的コンタクトを備える、信号を被験デバイス（ＤＵＴ）とやりとりするためのピンエレクトロニクス（ＰＥ）ボードと、
   前記ピンエレクトロニクスボードと、第２電気的コンタクトを備えるパドルボードとの間に設けられ、前記第１電気的コンタクトと前記第２電気的コンタクトとの間の電気的経路を形成するために用いられる電気的コネクタを備えるインタポーザと、
   前記電気的コネクタを前記第２電気的コンタクトと接触させて前記電気的経路を形成すべく、前記パドルボードと前記インタポーザとを接触させるアクチュエータと、を備える試験システム。
2. 前記インタポーザは第１インタポーザであり、前記パドルボードは第１パドルボードであり、前記第１電気的コンタクトは前記ピンエレクトロニクスボードの第１側にあり、前記電気的コネクタは第１電気的コネクタであり、前記ピンエレクトロニクスボードは、前記ピンエレクトロニクスボードの第２側にある第３コンタクトを備え、且つ、
   前記試験システムが、
   前記ピンエレクトロニクスボードの第２側と、第４電気的コンタクトを備える第２パドルボードとの間に設けられ、前記第３電気的コンタクトと前記第４電気的コンタクトとの間の第２電気的経路を形成するために用いられる第２電気的コネクタを備える第２インタポーザを更に備え、
   前記第２電気的コネクタを前記第４電気的コンタクトと接触させて前記第２電気的経路を形成すべく、前記アクチュエータが前記第２パドルボードと前記第２インタポーザとを接触させる、請求項１に記載の試験システム。
3. アクチュエータによって加えられる力がない場合に、前記パドルボードと前記インタポーザとの接続を実現するように付勢される１つ以上のばねを更に備える、請求項１に記載の試験システム。
4. １つ以上のそれぞれ対応するばねを圧縮するように制御可能な１つ以上のピストンを含む空圧システムを、前記アクチュエータが備える、請求項３に記載の試験システム。
5. 前記アクチュエータを含むフィールド交換可能ユニット（ＦＲＵ）を更に備え、前記ＦＲＵは、前記ＰＥボードの複数のスロットの１つに装着される、請求項１に記載の試験システム。
6. 前記位置揃え機構は、位置揃えガイドを備える粗位置揃え機構を備え、且つ
   前記インタポーザが精密位置揃え機構を備え、精密位置揃え機構は、パドルボードに形成された穴に対応するピンを含む、請求項５に記載の試験システム。
7. 前記ＦＲＵは複数の挿入スロットを備え、前記複数の挿入スロットのそれぞれは２枚のパドルボードを収容し、前記２枚のパドルボードはピンエレクトロニクスボードを間に挟んで垂直方向に配置されている、請求項５に記載の試験システム。
8. 前記複数の挿入スロットのそれぞれは、実質的に挿抜力なしで２枚のパドルボードを受容するように構成される、請求項５に記載の試験システム。
9. 前記アクチュエータはねじ又はカムを備え、前記電気的コネクタはポゴピンである、請求項１に記載の試験システム。
10. 前記ピンエレクトロニクスボードと前記パドルボードとの間に、ケーブルによる接続が存在しない、請求項１に記載の試験システム。
11. 前記アクチュエータは、モータ、圧電材料、電磁機器、又は空圧機器のうちの少なくとも１つを備える、請求項３に記載の試験システム。
12. それぞれが、前記試験システムと１つ以上の被験デバイス（ＤＵＴ）との間に信号を流す電気的経路を有する１対のパドルボードを、それぞれが収容するための複数の挿入スロットを含むフィールド交換可能ユニット（ＦＲＵ）を備え、
    前記複数の挿入スロットのうちの少なくとも１つの挿入スロットが、
    第１電気的コンタクト及び第２電気的コンタクトを第１側及び第２側にそれぞれ備え、ＤＵＴと信号をやり取りするためのピンエレクトロニクス（ＰＥ）ボードと、
    前記ピンエレクトロニクスボードの前記第１側と、前記１対のパドルボードのうちの、第３電気的コンタクトを備える第１パドルボードとの間に設けられ、前記第１電気的コンタクトと前記第３電気的コンタクトとの間の第１電気的経路を形成するために用いられる第１電気的コネクタを備える第１インタポーザと、
    前記ピンエレクトロニクスボードの前記第２側と、前記１対のパドルボードのうちの、第４電気的コンタクトを備える第２パドルボードとの間に設けられ、前記第２電気的コンタクトと前記第４電気的コンタクトとの間の第２電気的経路を形成するために用いられる第２電気的コネクタを備える第２インタポーザと、及び
    前記第１パドルボード及び前記第２パドルボードに力を加えて、前記第１電気的コネクタ及び前記第２電気的コネクタをそれぞれ前記第３電気的コンタクト及び前記第４電気的コンタクトに接触させて、前記第１電気的経路及び前記第２電気的経路を形成する１つ以上のアクチュエータと、を備える試験システム。
13. 前記複数の挿入スロットのそれぞれが、ピンエレクトロニクスボードと、第１インタポーザと、第２インタポーザと、１つ以上のアクチュエータとを備える、請求項１２に記載の試験システム。
14. 前記少なくとも１つの挿入スロットは、アクチュエータにより力が加えられない場合に、前記第１パドルボード及び前記第２パドルボードがそれぞれ前記第１インタポーザ及び前記第２インタポーザに接続するのを防ぐように付勢される１つ以上のばねを備える、請求項１２に記載の試験システム。
15. １つ以上のそれぞれ対応するばねを圧縮するように制御可能な１つ以上のピストンを含む空圧システムを、前記アクチュエータが備える、請求項１４に記載の試験システム。
16. それぞれのパドルボードを、前記少なくとも１つの挿入スロット内に位置揃えするための位置揃え機構を、前記少なくとも１つの挿入スロットが備える、請求項１２に記載の試験システム。
17. 前記位置揃え機構は、位置揃えガイドを有する粗位置揃え機構を含み、且つ
    前記第１インタポーザ及び前記第２インタポーザのそれぞれが、対応するパドルボードに形成された穴に対応するピンを含む精密位置揃え機構を備える、請求項１６に記載の試験システム。
18. それぞれのインタポーザ上において、それぞれの信号コンタクトが２つのグラウンドピンに関連付けられて、グラウンド−シグナル−グラウンド（ＧＳＧ）トリプレットを形成する、請求項１２に記載の試験システム。
19. 前記少なくとも１つの挿入スロットは、実質的に挿抜力なしで２枚のパドルボードを受容するように構成される、請求項１２に記載の試験システム。
20. 前記アクチュエータはねじ又はカムを備え、前記電気的コネクタはポゴピンである、請求項１２に記載の試験システム。
21. 前記ピンエレクトロニクスボードと、前記第１パドルボード又は前記第２パドルボードとの間に、ケーブルによる接続が存在しない、請求項１１に記載の試験システム。