JP2023039380A

JP2023039380A - トレー交換式試験ユニット

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Publication number: JP2023039380A
Application number: JP2021166491A
Authority: JP
Inventors: 末晴宮川; Sueharu Miyagawa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-09-08
Filing date: 2021-09-08
Publication date: 2023-03-20

Abstract

【課題】トレー交換式試験ユニットにおいて、オープントップ型テストソケットの使用を可能にする手段他を提供する。
【解決手段】テストトレー６０を交換可能に搭載するテストボードユニット２０は、コンタクト５２の先端部の開閉と、半導体デバイス８０を保持するクランプ５４の開閉を行う機構を起動するオープナー５３を備えたテストソケット５０を搭載し、前記オープナー５３を起動する押圧板３１と前記押圧板３１を上下動させる駆動部３２を備えたテストソケット押圧機構３０と、前記テストトレー６０の載置を行うトレー搭載ステージ４１と前記トレー搭載ステージ４１を上下動させる駆動部４２を有したトレー昇降機構４０を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体デバイスのバーンイン試験装置や後工程試験装置等に使用されるテストソケットが搭載されて半導体デバイスの試験を行うテストボードにおいて、テストトレーを使用して試験を実施する、トレー交換式試験ユニットに関する。

半導体デバイスは、高温或いは低温の環境下で、ストレステストや機能テスト等の電気的特性試験が行われている。
これらの試験の際には、一般に、テストソケットを基板上に実装したバーンインボードやＤＵＴボードなどのテストボードが用いられている。

これに対して、一般的なテストソケットではなく、ソケットをコンタクト部とキャリア部に分割しキャリア部を１枚にまとめて搭載するテストトレーを使用したバーンインボードを用いて試験を行うことを特徴とする発明が、特許文献１に開示されている。

すなわち、特許文献１には、テストトレーを交換可能に搭載したバーンインボードと、該バーンインボードを搭載するボードラックとを備え、前記ボードラックは、減圧用試験空間を構成する押圧板と、該押圧板を上下に駆動する複数のエアーシリンダーとを備え、前記バーンインボードは、テスト基板と、コンタクト基板（本案ではテストソケット）と、減圧用試験空間を構成する真空チャンバー枠と、前記テストトレーを搭載するトレー搭載ステージとを備え、前記テストトレーは、半導体デバイスを収容するソケット（本案ではキャリアソケット）と、トレーフレームと、を備える発明が開示されている。

特許第６１７８９６９号

特許文献１に係る発明は、バーンインボード上に減圧試験空間を構成する真空チャンバー枠を設け、バーンインボードに搭載されるテストソケットのコンタクトと、テストトレーに搭載されるキャリアソケットに収容された半導体デバイスの端子間を、真空圧により電気的に接続する技術である。
この接続技術は、半導体デバイスの端子をその下面より接触させて真空圧で圧接して接続を得るコンタクト突き当て方式であるため、ＢＧＡやＱＦＰパッケージ等のソケットで使用されているオープントップ型テストソケット（ボール端子掴んで接続、或いは端子を上下から挟んで接続）に対しては、対応する手段が提案されてなく、コンタクト突き当て方式のコンタクト以外への対応がむつかしいという課題、及び減圧用試験空間を構成する押圧板と、前記押圧板を上下に駆動する複数のエアーシリンダーとをボードラックに備える必要があり、既存の試験装置の大幅改造が必要になると言う課題があった。

本発明の課題を解決するための手段は、下記のとおりである。

第１に、
半導体デバイスの端子と接触接続するコンタクトを有するテストソケットと、
前記テストソケットを搭載するテスト基板と、
前記テストソケットの上面を押えるテストソケット押圧機構と、
前記半導体デバイスを収容するキャリアソケットが前記テストソケットと対向する位置に配置されるテストトレーと、
前記テストトレーを載置し該テストトレーを上下動させるトレー昇降機構と、
を備え、
前記テストソケットは、
前記コンタクトの先端の開閉、及び前記半導体デバイスを保持するクランプの開閉を起動させるオープナーを該テストソケットの上面に備え、
前記キャリアソケットは、
前記テストソケットに挿入され前記クランプが作動する時、該クランプの設置場所と対向する前記キャリアソケットのソケットフレームに、該クランプの作動を妨げない開口部を備え、
前記テストソケット押圧機構は、
前記オープナーと接する押圧板と該押圧板を上下動させる駆動部を備え、
前記押圧板は、
前記テストトレーが前記トレー昇降機構で押し下げられる時、前記キャリアソケットが前記テストソケットへ挿入されることを妨げない開口部を備え、
前記駆動部は、
金具を介して前記テスト基板に取り付けられ、該駆動部の駆動軸が前記押圧板に連結され、該駆動部の駆動で前記押圧板を上下動させることを特徴とするトレー交換式試験ユニット。

第２に、
半導体デバイスの端子と接触接続するコンタクトを有するテストソケットと、
前記テストソケットを搭載するテスト基板と、
前記テストソケットの上面を押えるテストソケット押圧機構と、
前記半導体デバイスを収容するキャリアソケットが前記テストソケットと対向する位置に配置されるテストトレーと、
前記テストトレーを載置し該テストトレーを上下動させるトレー昇降機構と、
を備え、
前記テストソケットは、
前記コンタクトの先端の開閉、及び前記半導体デバイスを保持するクランプの開閉を起動させるオープナーを該テストソケットの上面に備え、
前記キャリアソケットは、
前記テストソケットに挿入され前記クランプが作動する時、該クランプの設置場所と対向する前記キャリアソケットのソケットフレームに、該クランプの作動を妨げない開口部を備え、
前記トレー昇降機構は、
前記テストトレーを載置するトレー搭載ステージと、
前記トレー搭載ステージを昇降させる駆動部を備え、
前記駆動部は
金具を介して前記テスト基板に取り付けられ、該駆動部の駆動軸が前記トレー搭載ステージに連結され、
前記トレー搭載ステージを前記テストトレーが載置される位置から、前記キャリアソケットが前記テストソケットに挿入され停止する位置までの間を昇降させることを特徴とするトレー交換式試験ユニット。

第３に、
半導体デバイスの端子と接触接続するコンタクトを有するテストソケットと、
前記テストソケットを搭載するテスト基板と、
前記半導体デバイスを収容するキャリアソケットが前記テストソケットと対向する位置に配置されるテストトレーと、
前記テストトレーを載置し該テストトレーを上下動させるトレー昇降機構と、
前記トレー昇降機構に設けられるトレー押さえ板と前記テスト基板で挟まれる空間を密閉する真空チャンバー枠と、
真空ポンプに接続された吸引口と、
を備え、
前記テストソケットは、
前記半導体デバイスの端子に先端を押し当てて接触接続する前記コンタクトを備え、
前記キャリアソケットは、
収容される前記半導体デバイスを該キャリアソケットに閉じ込める押さえ蓋を備え、
前記トレー昇降機構は、
前記テストトレーを載置するトレー搭載ステージと、
前記テストトレーの上面と接する前記トレー押さえ板と、
前記トレー搭載ステージを昇降させる駆動部と、
を備え、
前記トレー押さえ板は、
前記トレー搭載ステージの上側に設置連結され、前記トレー昇降機構の降下時に前記真空チャンバー枠と接する平面を有し、
前記駆動部は、
金具を介して前記テスト基板に取り付けられ、該駆動部の駆動軸が前記トレー押さえ板に連結され、
前記トレー搭載ステージを前記テストトレーが載置される位置から、前記トレー押さえ板の下面が前記真空チャンバー枠に接する位置まで降下させ、前記テスト基板と前記トレー押さえ板と前記真空チャンバー枠とで囲まれる密閉空間を前記吸引口より減圧し、前記テストソケットに挿入された前記キャリアソケットが停止する位置までの間を昇降させることを特徴とするトレー交換式試験ユニット。

本発明によれば以下の効果を奏することができる。

第１の発明によれば、
半導体デバイスの端子と接触接続するコンタクトを有するテストソケットと、
前記テストソケットを搭載するテスト基板と、
前記テストソケットの上面を押えるテストソケット押圧機構と、
前記半導体デバイスを収容するキャリアソケットが前記テストソケットと対向する位置に配置されるテストトレーと、
前記テストトレーを載置し該テストトレーを上下動させるトレー昇降機構と、
を備え、
前記テストソケットは、
前記コンタクトの先端の開閉、及び前記半導体デバイスを保持するクランプの開閉を起動させるオープナーを該テストソケットの上面に備え、
前記キャリアソケットは、
前記テストソケットに挿入され前記クランプが作動する時、該クランプの設置場所と対向する前記キャリアソケットのソケットフレームに、該クランプの作動を妨げない開口部を備え、
前記テストソケット押圧機構は、
前記オープナーと接する押圧板と該押圧板を上下動させる駆動部を備え、
前記押圧板は、
前記テストトレーが前記トレー昇降機構で押し下げられる時、前記キャリアソケットが前記テストソケットへ挿入されることを妨げない開口部を備え、
前記駆動部は、
金具を介して前記テスト基板に取り付けられ、該駆動部の駆動軸が前記押圧板に連結され、該駆動部の駆動で前記押圧板を上下動させることを特徴とすることにより、
前記テストソケット押圧機構の駆動で、前記テストソケットのコンタクト先端部の開閉と、前記キャリアソケット内の半導体デバイスの上面を押さえる前記クランプの開閉が行われ、さらに前記テスト基板に搭載された前記テストソケットと前記テストトレーに搭載された前記キャリアソケットが、それぞれ対向する位置に配置されていることから、トレー昇降機構の下降により前記半導体デバイスの端子と前記コンタクトの接触接続が可能になり、ＢＧＡやＱＦＰパッケージ用ソケットなどの前記半導体デバイスの端子を掴んで、或いは挟んで前記ソケットのコンタクトとの接続を行うオープントップ型テストソケットに対応することができる。
また、金具を介して前記駆動部を前記テスト基板に取り付けること、及び駆動ストロークを標準ストロークの中間ストロークに設定することで、トレー交換式試験ユニットの厚さ（高さ）を前記駆動部の高さ（ストローク後）の範囲内に抑えることができる。
前記駆動部の取り付けの効果は、第２の発明から第４の発明まで同じ効果を奏することができる。

第２の発明によれば、
半導体デバイスの端子と接触接続するコンタクトを有するテストソケットと、
前記テストソケットを搭載するテスト基板と、
前記テストソケットの上面を押えるテストソケット押圧機構と、
前記半導体デバイスを収容するキャリアソケットが前記テストソケットと対向する位置に配置されるテストトレーと、
前記テストトレーを載置し該テストトレーを上下動させるトレー昇降機構と、
を備え、
前記テストソケットは、
前記コンタクトの先端の開閉、及び前記半導体デバイスを保持するクランプの開閉を起動させるオープナーを該テストソケットの上面に備え、
前記キャリアソケットは、
前記テストソケットに挿入され前記クランプが作動する時、該クランプの設置場所と対向する前記キャリアソケットのソケットフレームに、該クランプの作動を妨げない開口部を備え、
前記トレー昇降機構は、
前記テストトレーを載置するトレー搭載ステージと、
前記トレー搭載ステージを昇降させる駆動部を備え、
前記駆動部は
金具を介して前記テスト基板に取り付けられ、該駆動部の駆動軸が前記トレー搭載ステージに連結され、
前記トレー搭載ステージを前記テストトレーが載置される位置から、前記キャリアソケットが前記テストソケットに挿入され停止する位置までの間を昇降させることを特徴とすることにより、
前記テスト基板に搭載された前記テストソケットと前記テストトレーに搭載された前記キャリアソケットが、それぞれ対向する位置に配置されていることから、前記テストソケット押圧機構の動作に同期したトレー昇降機構の下降により、前記キャリアソケットが前記テストソケットに挿入され、前記半導体デバイスの端子と前記コンタクトの接触接続を行うことができる。

第３の発明によれば、
半導体デバイスの端子と接触接続するコンタクトを有するテストソケットと、
前記テストソケットを搭載するテスト基板と、
前記半導体デバイスを収容するキャリアソケットが前記テストソケットと対向する位置に配置されるテストトレーと、
前記テストトレーを載置し該テストトレーを上下動させるトレー昇降機構と、
前記トレー昇降機構に設けられるトレー押さえ板と前記テスト基板で挟まれる空間を密閉する真空チャンバー枠と、
真空ポンプに接続された吸引口と、
を備え、
前記テストソケットは、
前記半導体デバイスの端子に先端を押し当てて接触接続する前記コンタクトを備え、
前記キャリアソケットは、
収容される前記半導体デバイスを該キャリアソケットに閉じ込める押さえ蓋を備え、
前記トレー昇降機構は、
前記テストトレーを載置するトレー搭載ステージと、
前記テストトレーの上面と接する前記トレー押さえ板と、
前記トレー搭載ステージを昇降させる駆動部と、
を備え、
前記トレー押さえ板は、
前記トレー搭載ステージの上側に設置連結され、前記トレー昇降機構の降下時に前記真空チャンバー枠と接する平面を有し、
前記駆動部は、
金具を介して前記テスト基板に取り付けられ、該駆動部の駆動軸が前記トレー押さえ板に連結され、
前記トレー搭載ステージを前記テストトレーが載置される位置から、前記トレー押さえ板の下面が前記真空チャンバー枠に接する位置まで降下させ、前記テスト基板と前記トレー押さえ板と前記真空チャンバー枠とで囲まれる密閉空間を前記吸引口より減圧し、前記テストソケットに挿入された前記キャリアソケットが停止する位置までの間を昇降させることを特徴とすることにより、
前記トレー昇降ステージの昇降と、前記半導体デバイスの端子と前記コンタクトの接触接続に、前記駆動部の推力と真空圧を利用することが可能になり、コンパクトな試験ユニットを構成することができる。
前記コンタクトに前記半導体デバイスの端子を押し当てて接触接続する突き当て方式では、その接続に大きな接触圧が必要になるが、真空圧を利用することにより駆動部の数を増やす、或いは駆動部の容量を上げるなどの対応は不要になる。

本発明の第１及び第２の実施形態に係るトレー交換式試験ユニットを示す外観斜視図である。図１で示されるトレー交換式試験ユニットを構成するテストボードユニットの構成を示す斜視図である。図２で示されるテストボードユニットの断面を示す図である。本発明の第１及び第２の実施形態に係るトレー交換式試験ユニットで使用されるテストソケットとキャリアソケットを示す外観斜視図である。図４で示されるテストソケットにキャリアソケットが挿入された時の断面図である。本発明の第３の実施形態に係るトレー交換式試験ユニットを示す外観斜視図である。図６で示されるトレー交換式試験ユニットの断面を示す図である。本発明の第３の実施形態に係るトレー交換式試験ユニット、及び図９で表示のトレー交換式試験ユニットで使用されるテストソケットとキャリアソケットの外観斜視図である。図６で示されるトレー交換式試験ユニットで、真空吸引を使用しないで駆動部だけを使用したトレー交換式試験ユニットの外観斜視図である。図９で示されるトレー交換式試験ユニットの断面を示す図である。テストトレーを２枚搭載するトレー交換式試験ユニットを示す外観斜視図である。本発明の第１及び２の実施形態に係るテストボードユニットで、駆動部の取り付けを、金具を介さないでテスト基板に直接取り付けた場合のテストボードユニットを示す外観斜視図である。図１２で示されるテストボードユニットの断面を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を、バーンイン試験装置で使用されるバーンインボード（本発明ではトレー交換式試験ユニット）を引用し、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。
ここで、添付図面において同一の部材には同一符号を付しており、また重複した説明は省略されている。
なお、ここでの説明は本発明が実施される一形態であることから、本発明は該当自体に限定されるものではない。

図１は、本発明の第１及び第２の実施形態に係るトレー交換式試験ユニット１０を示す外観斜視図である。
テストボードユニット２０と、キャリアソケット７０がトレーフレーム６１に搭載されたテストトレー６０で構成され、前記テストボードユニット２０はテスト基板２１と、フレーム２２と、テストソケット押圧機構３０と、トレー昇降機構４０と，テストソケット５０とを備えている。

前記テストソケット押圧機構３０は、押圧板３１と駆動部３２を備え、前記押圧板３１は前記駆動部３２の駆動軸に連結され、該駆動部３２は金具３３を介して前記テスト基板２１に取り付けられている。

前記トレー昇降機構４０は、トレー搭載ステージ４１と駆動部４２を備え、前記トレー搭載ステージ４１は前記駆動部４２の駆動軸に連結され、該駆動部４２は金具４３を介して前記テスト基板２１に取り付けられている。
図で説明の前記駆動部３２及び前記駆動部４２にはエアーシリンダー（単動引き込み型、シリンダー径Φ１２、ストローク５ｍｍ及び１０ｍｍ）が使用されている。

図２は、前記テストボードユニット２０の構成を示す斜視図である。
前記テストソケット５０を搭載した前記テスト基板２１と前記フレーム２２と前記押圧板３１と前記トレー搭載ステージ４１を示し、前記テストソケット圧機構３０を構成する前記駆動部３２が前記金具３３を介して前記テスト基板２１に取り付けられ、前記トレー昇降機構４０を構成する前記駆動部４２が前記金具４３を介して前記テスト基板２１に取り付けられている。

前記テスト基板２１には前記駆動部３２取り付けられるように穴２３が開けられ、前記駆動部４２が取り付けられるように穴２４が開けられている。
なお、前記押圧板３１には前記テストソケット５０への前記キャリアソケット７０の挿入を妨げない開口部３４を備えている

前記押圧機構３０を構成する前記押圧板３１は、図では分離した表示になっているが図３で示すように、前記駆動部３２の駆動軸に連結されている。また、前記トレー昇降機構４０を構成する前記トレー搭載ステージ４１は前記駆動部４２の駆動軸に連結されている。

図３は、図２で示される前記テストボードユニット２０の断面図である。
前記テストソケット押圧機構３０を構成する前記駆動部３２が前記金具３３を介して前記テスト基板２１に取り付けられ、前記押圧板３１と前記駆動部３２の駆動軸が連結され、前記駆動部３２の駆動で前記押圧板３１を上下動させることができる。

また、前記トレー昇降機構４０を構成する前記駆動部４２が前記金具４３を介して前記テスト基板２１に取り付けられ、前記トレー搭載ステージ４１と前記駆動部４２の駆動軸が連結され、前記駆動部４２の駆動で前記トレー搭載ステージ４１を上下動させることができる。

なお、前記トレー搭載ステージ４１は図２で示されるように、前記テストトレー６０の両サイドと前の３辺をガイド溝で保持しているが、３辺だけでは前記テストトレー６０の中央部の押さえが不足する場合は、図９で説明のトレー押さえ板４６と同様のものを前記トレー搭載ステージ４１に設けることもできる。

図４は、前記テストソケット５０と前記キャリアソケット７０を示す斜視図である。
前記テストソケット５０はソケットフレーム５１と、コンタクト５２と、オープナー５３と、スプリング５６と、半導体デバイス８０を保持するクランプ５４と、位置合わせ用の穴５５を備えている。

前記オープナー５３は、前記押圧板３１で押圧されることで下降する機構を有し、前記コンタクト５２の先端を開閉する機構と前記半導体デバイス８０をクランプする機構を備えている。なお、前記オープナー５３の下側には前記スプリング５６が配置されている。

現在半導体デバイスのテストで使用されているオープントップ型テストソケットの構成及び技術と殆ど同じであり、その構成の異なるところは前記半導体デバイス８０が挿入されるのではなく、前記キャリアソケット７０が挿入されることであり、既存技術の利用の範囲であることからここでの説明は省略する。

前記キャリアソケット７０は前記テストソケット５０に挿入する時、該テストソケット５０に設けられる前記クランプ５４の作動を妨げない開口部７３を有したソケットフレーム７１と位置合わせ用のピン７４を表示している。表示の矢印は前記テストソケット５０に前記キャリアソケット７０が挿入されることを示している。

図５は、前記テストソケット５０に前記キャリアソケット７０が挿入された状態を示す断面図である。前記テストソケット５０は前記テスト基板２１に搭載され、前記ソケットフレーム５１と前記コンタクト５２と前記オープナー５３と前記スプリング５６と前記クランプ５４とを備え、前記キャリアソケット７０が前記ソケットフレーム５１に挿入できる構造を有し、前記オープナー５３が前記押圧板３１で押さえられる構造になっている。

前記キャリアソケット７０を構成するシート状のベースプレート７２に搭載された前記半導体デバイス８０は、前記クランプ５４で保持されるように、該クランプ５４と対向する前記ソケットフレーム７１に、前記クランプ５４の作動を妨げない開口部７３が設けられている。詳細は省略するが、前記キャリアソケット７０は前記テストトレー６０の前記フレーム６１にフローティングするように取り付けられている。

図４でも記述したが、前記コンタクト５２の開閉及び前記クランプ５４の開閉に関する機構については、市販されているテストソケットの技術の範囲であり説明は省略する。

図６は、本発明の第３の実施形態に係るトレー交換式試験ユニット１０を示す外観斜視図であり、前記テストボードユニット２０に前記テストトレー６０が挿入された状態を示している。前記テストボードユニット２０は、前記テスト基板２１、前記フレーム２２、テストソケット５０ａ、前記トレー昇降機構４０、真空チャンバー枠４７、トレー押さえ板４５、吸引口４４を備えている。

前記テスト基板２１の上面に前記トレー昇降機構４０（構成は図７で説明）と前記真空チャンバー枠４７が設置され、前記トレー搭載ステージ４１はその上部に前記トレー押さえ板４５を有している。図面では理解を容易にするため、前記トレー押さえ板４５は前記トレー搭載ステージ４１と分離して表示しているが、実際には連結している。

発明の第１及び第２の実施形態との大きな違いは、前記テストソケット押圧機構３０を不要としていることと真空圧を利用していることであり、前記テストソケット５０ａには、図８で説明する突き当て方式のコンタクト５２ａが使用されていることである。

図７は、図６で示されるトレー交換式試験ユニット１０の断面を示す図であり、前記テストボードユニット２０、前記テスト基板２１、前記テストソケット５０ａ、前記トレー昇降機構４０、前記真空チャンバー枠４７、前記吸引口４４、前記テストトレー６０を示している。前記トレー押さえ板４５は前記駆動部４２の駆動軸に連結されていることで、前記トレー搭載ステージ４１を昇降させることができる。
なお、前記トレー押さえ板４５の材質は熱伝導性の良いアルミ等の材料が望ましい。

図では理解しづらい面もあるが、前記トレー押さえ板４５と前記真空チャンバー枠４７の間には、前記テストトレー６０を挿入或いは引き出すためのスペースが確保されている。図は前記トレー搭載ステージ４１が押し上げられた状態を示している。
前記駆動部４２の駆動で前記トレー搭載ステージ４１が下降し、前記トレー押さえ板４５の下面の周囲と前記真空チャンバー枠４７が接触することで密閉空間が形成され、真空ポンプ（非表示）に接続した前記吸引口４４から前記密閉空間を吸引することで、前記トレー搭載ステージ４１がさらに降下し、前記半導体デバイス８０の端子と前記コンタクト５２ａ（図８）の接続が行われる。
前記トレー昇降機構４０を構成する各部材の説明はすでに行われているため省略する。

図８は、本発明の第３の実施形態に係るトレー交換式試験ユニット１０で使用される前記テストソケット５０ａとキャリアソケット７０ａの外観斜視図である。
前記テストソケット５０ａは、ソケットフレーム５１ａと前記コンタクト５２ａを備え、前記コンタクト５２ａは前記半導体デバイス８０の端子に押し当てて接触接続する突き当て方式のコンタクト（スプリングタイプのピン）を表示している。

前記キャリアソケット７０ａは、ソケットフレーム７１ａと、シート状のベースプレート７２ａと、前記半導体デバイス８０を閉じ込める押さえ蓋７５ａを備えている。
前記押さえ蓋７５ａは前記キャリアソケット７０ａが下降し前記テストソケット５０ａに押し当てられる時、前記半導体デバイス８０の浮き上がりを防止している。

図９は、図６で示されるトレー交換式試験ユニット１０で、真空圧を使用しないで前記駆動部４２（エアーシリンダー）だけを使用したトレー交換式試験ユニット１０の外観斜視図であり、前記テストボードユニット２０と、前記テストトレー６０で構成されている。

前記テストボードユニット２０は、前記トレー昇降機構４０を備え、さらに前記トレー搭載ステージ４１がトレー押さえ板４６を有し、前記テストトレー６０を下降させる時、該テストトレー６０の上面を押さえる構成になっている。なお前記駆動部４２は金具４３を介して前記テスト基板２１に取り付けられている。

本図で示す前記テストソケット５０ａには、図８で説明の突き当て方式の前記コンタクト５２ａが使用されている。本方式の場合の前記コンタクト５２ａと前記半導体デバイス８０の端子接触接続するための圧力（接圧）は、前記テストボードユニット２０あたり数百Ｋｇと大きくなり、薄型エアーシリンダー等の使用では対応が困難と考える。

図９で記載の前記駆動部４２には市販の薄型エアーシリンダーでシリンダー径１２、最大でも１６、ストローク１０ｍｍ、単動引き込み型の使用が考えられる。
この場合の利用できる推力（接圧）は、シリンダー径１２で４～６ｋｇ、シリンダー径１６で７～１０ｋｇであり、仮にシリンダーを１０個使用した場合でも最大１００ｋｇである。本実施形態を使用するにあたっては、必要な接圧に対応できるか否かを確認して使用すべきと考える。

図１０は、図９で示される前記トレー交換式試験ユニット１０の断面を示す図であり、前記テストトレー６０は前記テストボードユニット２０に挿入された状態を示し、前記テストソケット５０ａが搭載された前記テスト基板２１に前記金具４３を介して前記トレー昇降機構４０を構成する前記駆動部４２が設置され、前記駆動部４２の駆動で前記トレー搭載ステージ４１を上下動させることができる。

図１１は、前記テストトレー６０を２枚搭載するトレー交換式試験ユニット１０を示す外観斜視図であり、前記テストボードユニット２０と２枚に分割された前記テストトレー６０が搭載された状態を示している。
前記テストソケット押圧機構３０と前記トレー昇降機構４０の構成は、分割された前記テストトレー６０の大きさに合わせて２式設置しているが、特に限定するものではない。

図１２は、本発明の第１及び２の実施形態に係る前記テストボードユニット２０で、前記駆動部３２及び４２の取り付けを、前記金具３３及び４３を介さないで直接前記テスト基板２１に取り付けた場合の前記テストボードユニット２０を示す外観斜視図である。

前記テストソケット押圧機構３０を構成する前記駆動部３２と前記トレー昇降機構４０を構成する前記駆動部４２は前記テスト基板２１の裏面に直接取り付けられる構成となっている。

前記テストソケット押圧機構３０を構成する前記押圧板３１は前記駆動部３２の駆動軸に連結され、前記駆動部３２の駆動で前記押圧板３１を上下動させることができる。
前記トレー昇降機構４０を構成する前記トレー搭載ステージ４１は前記駆動部４２の駆動軸に連結され、前記駆動部４２の駆動で前記トレー搭載ステージ４１を上下動させることができる。

前記駆動部３２と前記駆動部４２を前記テスト基板２１に直接取り付けることで、第１から第４の実施形態に比較しシンプルな構成になることが特徴ではあるが、前記駆動部３２及び前記駆動部４２の高さのすべてが前記テスト基板２１の裏面に出ることから、前記テストボードユニット２０の高さが高くなるというデメリットがある。
図３と図１３を比較すると高さの違いが分かりやすい。

図１３は、図１２で示される前記テストボードユニット２０の断面を示す図であり、前記テストソケット押圧機構３０を構成する前記駆動部３２と、前記トレー昇降機構４０を構成する前記駆動部４２が前記テスト基板２１に直接取り付けられ、前記押圧板３１は前記駆動部３２の駆動軸に連結され、前記トレー搭載ステージ４１は前記駆動部４２の駆動軸に連結されて上下移動ができる。

本発明は以上のように構成するので、具体的には次の課題への対応が可能になる。
本発明の第１と第２の実施形態に係るトレー交換式試験ユニットにおいては、
テストソケット押圧機構を設けることで、テストソケットの上面に設けられるオープナーの押さえが可能になり、コンタクトの先端部を開閉して半導体デバイスの端子と接触接続を行うテストソケットの使用が可能になる。
さらに、テストソケットのデバイスをクランプする機構の開閉に対しても、前記オープナーを押さえることで開閉が可能になり、テストソケット内での半導体デバイスを保持することができる。
また、本発明の第３の実施形態に係るトレー交換式試験ユニットにおいては、半導体デバイスの端子をコンタクト先端に押し当てて接触する方式のテストソケットに対しても使用が可能になる。

１０トレー交換式試験ユニット
２０テストボードユニット
２１テスト基板
２２フレーム
２３穴
２４穴
３０テストソケット押圧機構
３１押圧板
３２駆動部
３３金具
３４開口部
４０トレー昇降機構
４１トレー搭載ステージ
４２駆動部
４３金具
４４吸引口
４５トレー押さえ板
４６トレー押さえ板
４７真空チャンバー枠
５０テストソケット
５１ソケットフレーム
５２コンタクト
５３オープナー
５４クランプ
５５位置合わせ用の穴
５６スプリング
５０ａテストソケット
５１ａソケットフレーム
５２ａコンタクト
６０テストトレー
６１トレーフレーム
７０キャリアソケット
７１ソケットフレーム
７２ベースプレート
７３開口部
７４位置合わせ用のピン
７０ａキャリアソケット
７１ａソケットフレーム
７２ａベースプレート
７５ａ押さえ蓋
８０半導体デバイス

Claims

半導体デバイスの端子と接触接続するコンタクトを有するテストソケットと、
前記テストソケットを搭載するテスト基板と、
前記テストソケットの上面を押えるテストソケット押圧機構と、
前記半導体デバイスを収容するキャリアソケットが前記テストソケットと対向する位置に配置されるテストトレーと、
前記テストトレーを載置し該テストトレーを上下動させるトレー昇降機構と、
を備え、
前記テストソケットは、
前記コンタクトの先端の開閉、及び前記半導体デバイスを保持するクランプの開閉を起動させるオープナーを該テストソケットの上面に備え、
前記キャリアソケットは、
前記テストソケットに挿入され前記クランプが作動する時、該クランプの設置場所と対向する前記キャリアソケットのソケットフレームに、該クランプの作動を妨げない開口部を備え、
前記テストソケット押圧機構は、
前記オープナーと接する押圧板と該押圧板を上下動させる駆動部を備え、
前記押圧板は、
前記テストトレーが前記トレー昇降機構で押し下げられる時、前記キャリアソケットが前記テストソケットへ挿入されることを妨げない開口部を備え、
前記駆動部は、
金具を介して前記テスト基板に取り付けられ、該駆動部の駆動軸が前記押圧板に連結され、該駆動部の駆動で前記押圧板を上下動させることを特徴とするトレー交換式試験ユニット。
半導体デバイスの端子と接触接続するコンタクトを有するテストソケットと、
前記テストソケットを搭載するテスト基板と、
前記テストソケットの上面を押えるテストソケット押圧機構と、
前記半導体デバイスを収容するキャリアソケットが前記テストソケットと対向する位置に配置されるテストトレーと、
前記テストトレーを載置し該テストトレーを上下動させるトレー昇降機構と、
を備え、
前記テストソケットは、
前記コンタクトの先端の開閉、及び前記半導体デバイスを保持するクランプの開閉を起動させるオープナーを該テストソケットの上面に備え、
前記キャリアソケットは、
前記テストソケットに挿入され前記クランプが作動する時、該クランプの設置場所と対向する前記キャリアソケットのソケットフレームに、該クランプの作動を妨げない開口部を備え、
前記トレー昇降機構は、
前記テストトレーを載置するトレー搭載ステージと、
前記トレー搭載ステージを昇降させる駆動部を備え、
前記駆動部は
金具を介して前記テスト基板に取り付けられ、該駆動部の駆動軸が前記トレー搭載ステージに連結され、前記トレー搭載ステージを前記テストトレーが載置される位置から、前記キャリアソケットが前記テストソケットに挿入され停止する位置までの間を昇降させることを特徴とするトレー交換式試験ユニット。
半導体デバイスの端子と接触接続するコンタクトを有するテストソケットと、
前記テストソケットを搭載するテスト基板と、
前記半導体デバイスを収容するキャリアソケットが前記テストソケットと対向する位置に配置されるテストトレーと、
前記テストトレーを載置し該テストトレーを上下動させるトレー昇降機構と、
前記トレー昇降機構に設けられるトレー押さえ板と前記テスト基板で挟まれる空間を密閉する真空チャンバー枠と、
真空ポンプに接続された吸引口と、
を備え、
前記テストソケットは、
前記半導体デバイスの端子に先端を押し当てて接触接続する前記コンタクトを備え、
前記キャリアソケットは、
収容される前記半導体デバイスを該キャリアソケットに閉じ込める押さえ蓋を備え、
前記トレー昇降機構は、
前記テストトレーを載置するトレー搭載ステージと、
前記テストトレーの上面と接する前記トレー押さえ板と、
前記トレー搭載ステージを昇降させる駆動部と、
を備え、
前記トレー押さえ板は、
前記トレー搭載ステージの上側に設置連結され、前記トレー昇降機構の降下時に前記真空チャンバー枠と接する平面を有し、
前記駆動部は、
金具を介して前記テスト基板に取り付けられ、該駆動部の駆動軸が前記トレー押さえ板に連結され、前記トレー搭載ステージを前記テストトレーが載置される位置から、前記トレー押さえ板の下面が前記真空チャンバー枠に接する位置まで降下させ、前記テスト基板と前記トレー押さえ板と前記真空チャンバー枠とで囲まれる密閉空間を前記吸引口より減圧し、前記テストソケットに挿入された前記キャリアソケットが停止する位置までの間を昇降させることを特徴とするトレー交換式試験ユニット。