JP3252083B2 - Probe device - Google Patents

Probe device

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JP3252083B2
JP3252083B2 JP33606195A JP33606195A JP3252083B2 JP 3252083 B2 JP3252083 B2 JP 3252083B2 JP 33606195 A JP33606195 A JP 33606195A JP 33606195 A JP33606195 A JP 33606195A JP 3252083 B2 JP3252083 B2 JP 3252083B2
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arm
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久 中島
由多加 赤池
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プローブ装置に関
する。
[0001] The present invention relates to a probe device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のプローブ装置は、装置本体の天面
に装着されたプロービングカードと、このプロービング
カードの裏面に形成された接続端子に、これらの端子と
対応する接続端子が形成されたテストヘッドとを備え、
上記テストヘッドの接続端子を上記プロービングカード
の接続端子に電気的に導通させて被検査体例えば半導体
ウエハの電気的検査を行なうように構成されている。
2. Description of the Related Art A conventional probe apparatus has a test apparatus in which a probing card mounted on a top surface of an apparatus main body and connection terminals formed on the back surface of the probing card are provided with connection terminals corresponding to these terminals. With a head,
The connection terminals of the test head are electrically connected to the connection terminals of the probing card to perform an electrical inspection of an object to be inspected, for example, a semiconductor wafer.

【0003】即ち、プローブ装置本体にはその天面を形
成するヘッドプレートが取り付けられている。このヘッ
ドプレートの略中央には開口部が形成され、この開口部
にインサートリングが装着されている。そして、このイ
ンサートリングにカードホルダーを介してプロービング
カードが着脱自在に装着されている。また、このヘッド
プレートの上方にはプロービングカードの接続端子と電
気的に導通するテストヘッドが配設されている。テスト
ヘッドは装置本体の側面の外方に向けて反転できるよう
に例えば装置本体の左側面に取り付けられ、プロービン
グカードを交換する時あるいは装置本体内を点検する時
などのメンテナンス作業時にテストヘッドは左側方へ反
転し、ヘッドプレートはテストヘッドと干渉しない別の
方向例えば後方へ反転してメンテナンス作業が行なえる
ようになっている。また、テストヘッドが反転する側に
はテスタが配置されている。そして、テストヘッドとテ
スタとがケーブルによって接続され、テスタとプローブ
装置間で信号を授受し、半導体ウエハの電気的検査を行
うようにしてある。また、テストヘッドとプロービング
カードとはパフォーマンスボードや接続リングなどのポ
ゴピンを介して互いに電気的に導通するようになってい
る。
That is, a head plate forming the top surface is attached to the probe device main body. An opening is formed substantially at the center of the head plate, and an insert ring is mounted in the opening. A probing card is removably mounted on the insert ring via a card holder. A test head electrically connected to the connection terminals of the probing card is provided above the head plate. The test head is mounted, for example, on the left side of the main body so that it can be turned outward from the side of the main body.The test head is located on the left side during maintenance work such as when replacing the probing card or checking the inside of the main body. The head plate is turned in the other direction so that it does not interfere with the test head. For example, the head plate is turned in the rear direction so that maintenance work can be performed. Further, a tester is arranged on the side where the test head is inverted. Then, the test head and the tester are connected by a cable, signals are transmitted and received between the tester and the probe device, and an electrical inspection of the semiconductor wafer is performed. The test head and the probing card are electrically connected to each other via pogo pins such as a performance board and a connection ring.

【0004】また、最近では半導体ウエハの大口径化、
高集積化により、検査内容が豊富になり検査対象によっ
てはテストヘッドが大型化、重量化して来ているため、
モータを用いてテストヘッドを移動させるようになって
来ている。そして、テストヘッドとプロービングカード
とを電気的に接続する時には、ボールネジを利用してテ
ストヘッドを下降させ、テストヘッドと装置本体のプロ
ービングカードとを電気的に接触させるようにしてあ
る。
Recently, the diameter of semiconductor wafers has been increased,
Due to the high integration, the inspection content is abundant, and depending on the inspection target, the test head is becoming larger and heavier,
The test head is moved using a motor. When the test head and the probing card are electrically connected, the test head is lowered by using a ball screw, and the test head and the probing card of the apparatus main body are electrically contacted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プローブ装置の場合には、テストヘッドが例えば250
〜300Kgの重量があるため、アームの自由端側がテ
ストヘッドの重みで下がってアームが僅かではあるが傾
斜している。この傾斜のために、アームに固定されたテ
ストヘッドが共に傾斜し、そのパフォーマンスボード
(図示せず)とプロービングカードのインサートリング
との位置合わせが難しくなるという課題があった。しか
もモータによりテストヘッドを下降させる場合には、テ
ストヘッドを本来の検査位置で正確に停止させることが
難しく、テストヘッドを確実にプロービングカード側へ
接続するために本来の停止位置より余分にテストヘッド
を下降させ、パフォーマンスボードのポゴピンなどに余
分な負荷が掛かり、ポゴピンなどを損傷する虞があっ
た。また、従来のプローブ装置の場合には、プロービン
グカードを交換する時にはテストヘッドをその都度反転
させているため、その作業効率が悪く、それだけ交換作
業に多くに時間が掛かるという課題があった。更に、従
来のプローブ装置の場合には、テストヘッドをテスタ側
へ反転するようにしてあるため、テスタとプローブ装置
本体との間に反転したテストヘッドが納まる空間が必要
になる。そのため、プローブ装置からテスタまでの距離
が遠くなり、それだけケーブルの長さが長くなるという
課題があった。
However, in the case of the conventional probe device, the test head is, for example, 250 mm.
Due to the weight of ~ 300 kg, the free end side of the arm is lowered by the weight of the test head, and the arm is slightly inclined. Due to this inclination, the test head fixed to the arm is inclined together, and there is a problem that it is difficult to align the performance board (not shown) with the insert ring of the probing card. In addition, when the test head is lowered by the motor, it is difficult to stop the test head accurately at the original inspection position. To ensure that the test head is connected to the probing card, the test head is extra than the original stop position. Is lowered, an extra load is applied to the pogo pins and the like of the performance board, and the pogo pins and the like may be damaged. Further, in the case of the conventional probe device, since the test head is inverted each time the probing card is replaced, the work efficiency is poor, and there is a problem that the replacement work requires much time. Further, in the case of the conventional probe device, since the test head is inverted toward the tester, a space for accommodating the inverted test head is required between the tester and the probe device main body. Therefore, there is a problem that the distance from the probe device to the tester becomes longer and the length of the cable becomes longer accordingly.

【0006】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、モータ駆動方式によってテストヘッド側と
プロービングカード側とを電気的に接続する際に、テス
トヘッド側をプロービングカード側へ簡単に位置合わせ
できると共にテストヘッド側からの余分な負荷を軽減で
きるプローブ装置を提供することを目的としている。ま
た、本発明の他の目的は、パフォーマンスボードの交換
作業を短時間で行うことができ、しかもテストヘッドと
テスタを接続するケーブルを短く且つ設置面積を縮小す
ることができるプローブ装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and when the test head side and the probing card side are electrically connected by a motor driving method, the test head side is simply connected to the probing card side. It is an object of the present invention to provide a probe device capable of performing alignment and reducing an excessive load from a test head. Further, another object of the present invention is to provide a probe device capable of performing a work of replacing a performance board in a short time, and further reducing a cable connecting a test head and a tester and reducing an installation area. It is in.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のプローブ装置は、装置本体に固定されたプロービング
カードと、このプロービングカードの裏面に形成された
接続端子と対応する接続端子を有するテストヘッドと、
このテストヘッドを上記装置本体の側方から支持するア
ームと、このアームを介して上記テストヘッドを上記装
置本体の上側で昇降させる昇降駆動機構とを備え、上記
テストヘッドの自重により傾斜した上記アームを介して
上記テストヘッドを下降させて上記テストヘッドを上記
プロービングカードに電気的に接触させて被検査体の電
気的検査を行なうプローブ装置であって、上記テストヘ
ッドの前後両面に支持軸を設けると共に各支持軸を上記
アームの支持孔に嵌入し、上記各支持軸を介して上記テ
ストヘッドを上記アームに対して傾斜可能に軸支し、且
つ、上記テストヘッドの昇降時に上記テストヘッドの傾
きを水平に補正すると共に上記テストヘッドと上記プロ
ービングカードが電気的に接触して上記テストヘッド
ら切り離される傾斜補正機構を設けたことを特徴とする
ものである。
A probe device according to a first aspect of the present invention has a probing card fixed to an apparatus main body and a connection terminal corresponding to a connection terminal formed on the back surface of the probing card. A test head,
An arm for supporting the test head from the side of the apparatus main body, and the test head mounted on the arm via the arm.
And a lift drive mechanism for raising and lowering in the upper Okimoto body, the
A probe device for lowering the test head via the arm inclined by the weight of the test head and bringing the test head into electrical contact with the probing card to perform an electrical inspection of the device under test. A support shaft is provided on both front and rear surfaces of the test head, and each support shaft is fitted into a support hole of the arm, and the test head is pivotally supported on the arm via the support shaft so as to be tiltable with respect to the arm . In addition, when the test head is moved up and down, the tilt of the test head is corrected horizontally, and the test head and the professional are corrected.
Or the test head-to-Bing card is in electrical contact
A tilt correction mechanism that is separated from the main body.

【0008】また、本発明の請求項2に記載のプローブ
装置は、請求項1に記載の発明において、上記傾斜補正
機構は、上記支持軸に回転自在に軸支された揺動部材
と、この揺動部材の上面に左右対称に設けられた一対の
係合突起と、各係合突起が係合可能な係合凹部を有し且
つ上記テストヘッド側に固定された左右一対の係合ブロ
ックと、これらの係合ブロックを押さえるように上記ア
ームに設けられた左右一対の押さえ部材と、これらの押
さえ部材を介して揺動した上記揺動部材の傾斜を制限す
る傾斜制限機構とを備えたことを特徴とするものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the probe device according to the first aspect, the tilt correction mechanism includes a swing member rotatably supported by the support shaft, A pair of left and right engagement protrusions provided symmetrically on the upper surface of the swinging member, and a pair of left and right engagement blocks having engagement recesses with which the respective engagement protrusions can be engaged and fixed to the test head side; Above, so as to hold down these engagement blocks.
A pair of left and right holding members provided on the
And a tilt limiting mechanism for limiting the tilt of the rocking member which has rocked via the member.

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図6に示す実施例に
基づいて本発明を説明する。尚、図1は本発明のプロー
ブ装置の実施形態を示す図で、(a)はその斜視図、
(b)はテストヘッドの回転角制限機構を示す側面図、
図2は図1に示すプローブ装置に用いられたテストヘッ
ドの駆動機構を示す図で、(a)はその側面図、(b)
は(a)に示す旋回駆動機構のロック機構を示す構成
図、図3は図1に示すプローブ装置の旋回駆動機構の旋
回動作を補助する補助機構の動作説明図、図4は図1に
示すプローブ装置に用いられた傾斜補正機構を取り出し
て示す図で、(a)はその斜視図、(b)はその係合突
起と係合凹部の係合状態を示す断面図、(c)はその傾
斜制限機構を示す断面図、図5は図1に示すプローブ装
置に用いられたテストヘッドロック機構を示す構成図、
図6はテストヘッドのパフォーマンスボードとインサー
トリングとの位置合わせに用いられるテンプレートの使
用状態を示す斜視図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in FIGS. FIG. 1 is a view showing an embodiment of the probe device of the present invention, and FIG.
(B) is a side view showing a rotation angle limiting mechanism of the test head,
2A and 2B are diagrams showing a driving mechanism of a test head used in the probe device shown in FIG. 1, FIG. 2A is a side view thereof, and FIG.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a lock mechanism of the turning drive mechanism shown in FIG. 3A, FIG. 3 is an operation explanatory view of an auxiliary mechanism that assists the turning operation of the turning drive mechanism of the probe device shown in FIG. 1, and FIG. FIGS. 8A and 8B are views showing the tilt correction mechanism used in the probe device, in which FIG. 9A is a perspective view, FIG. 8B is a cross-sectional view showing an engagement state between an engagement protrusion and an engagement recess, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an inclination limiting mechanism, FIG. 5 is a configuration diagram showing a test head lock mechanism used in the probe device shown in FIG. 1,
FIG. 6 is a perspective view showing a use state of a template used for positioning the performance board of the test head and the insert ring.

【0012】本実施形態のプローブ装置は、図1に示す
ように、装置本体1に固定されたプロービングカード
(図示せず)と、このプロービングカードの裏面に形成
された接続端子と対応する接続端子を有するテストヘッ
ド2と、このテストヘッド2を装置本体1の左側方(図
1では手前側)から支持するアーム3と、このアーム3
を介してテストヘッド2を装置本体1から移動させる移
動機構4とを備えて構成されている。また、このプロー
ブ装置正面(図1では左側)の左側には距離Lを隔てて
テスタ5が配置され、このテスタ5とテストヘッド2は
ケーブル6を介して電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the probe device of the present embodiment has a probing card (not shown) fixed to the device body 1 and connection terminals corresponding to connection terminals formed on the back surface of the probing card. A test head 2 having an arm 3 for supporting the test head 2 from the left side (in FIG. 1, the front side) of the apparatus main body 1;
And a moving mechanism 4 for moving the test head 2 from the apparatus main body 1 through the device. A tester 5 is disposed on the left side of the front of the probe device (the left side in FIG. 1) with a distance L therebetween. The tester 5 and the test head 2 are electrically connected via a cable 6.

【0013】上記移動機構4は、装置本体1正面の左側
に配置され、アーム3を装置本体1の上方で矢印Aで示
すように昇降させる昇降駆動機構7と、アーム3を矢印
Bで示すように旋回させる旋回駆動機構8とを備えてい
る。また、移動機構4と対向する装置本体1の右側には
被検査体としての半導体ウエハをカセット単位で収納す
るウエハ収納部9が形成されている。尚、移動機構4等
の駆動機構は所定のプログラムが組み込まれたコントロ
ーラの制御下で駆動するようにしてある。
The moving mechanism 4 is disposed on the left side of the front of the apparatus main body 1 and raises and lowers the arm 3 above the apparatus main body 1 as indicated by an arrow A, and the arm 3 is indicated by an arrow B. And a turning drive mechanism 8 for turning the motor. On the right side of the apparatus main body 1 facing the moving mechanism 4, a wafer storage section 9 for storing a semiconductor wafer as an object to be inspected in a cassette unit is formed. The driving mechanism such as the moving mechanism 4 is driven under the control of a controller in which a predetermined program is incorporated.

【0014】上記昇降駆動機構7は、図2の(a)で示
すように、モータ7Aと、このモータ7Aの回転軸に固
定された第1歯車7Bと、この第1歯車7Bと噛合する
第2歯車7Cと、この第2歯車7Cを下端に有するボー
ルネジ7Dと、このボールネジ7Dに螺合する上下一対
のナット部材7E、7Eとを備えている。また、ボール
ネジ7Dの下端には軸受7Fが取り付けられている。そ
して、上下のナット部材7E、7Eは双方とも旋回駆動
機構8を支持する支持体10に固定され、この支持体1
0で支持された旋回駆動機構8はボールネジ7Dの正逆
回転により図示しないガイドレールに従って矢印A方向
で昇降するようにしてある。また、第1歯車7Bの左側
には第1歯車7Bに突起11Aが噛み込む昇降ロック機
構11が配設され、この昇降ロック機構11のロック爪
11Aが進出して昇降駆動機構7をロックしてテストヘ
ッドを所望位置で停止させ、ロック爪11Aが後退して
ロックを解除するようにしてある。
As shown in FIG. 2A, the elevation drive mechanism 7 includes a motor 7A, a first gear 7B fixed to a rotating shaft of the motor 7A, and a first gear 7B meshed with the first gear 7B. The ball gear 7C includes a second gear 7C, a ball screw 7D having the second gear 7C at the lower end, and a pair of upper and lower nut members 7E, 7E screwed to the ball screw 7D. A bearing 7F is attached to a lower end of the ball screw 7D. The upper and lower nut members 7E, 7E are both fixed to a support 10 that supports the turning drive mechanism 8, and this support 1
The turning drive mechanism 8 supported at 0 is moved up and down in the direction of arrow A according to a guide rail (not shown) by forward and reverse rotation of the ball screw 7D. Further, on the left side of the first gear 7B, an elevating lock mechanism 11 in which the projection 11A is engaged with the first gear 7B is provided, and a lock claw 11A of the elevating lock mechanism 11 advances to lock the elevating drive mechanism 7. The test head is stopped at a desired position, and the lock claw 11A is retracted to release the lock.

【0015】また、上記旋回駆動機構8は、図2の
(a)で示すように、モータ8Aと、このモータ8Aの
回転軸に固定された小歯車8Bと、この小歯車8Bと噛
合する大歯車8Cとを備えている。そして、大歯車8C
の回転軸(図示せず)にはアーム3を支持するヒンジア
ーム12が固定され、大歯車8Cの回転によりヒンジア
ーム12、アーム3を介してテストヘッド2が例えば1
20°後方(同図の矢印B方向)へ旋回するようにして
ある。また、大歯車8Cの下方には大歯車8Cに噛み込
む旋回ロック機構13が配設され、この旋回ロック機構
13によって旋回駆動機構8をロックし、テストヘッド
を所望旋回位置で停止させるようにしてある。
As shown in FIG. 2A, the turning drive mechanism 8 includes a motor 8A, a small gear 8B fixed to a rotating shaft of the motor 8A, and a large gear meshing with the small gear 8B. And a gear 8C. And large gear 8C
A hinge arm 12 that supports the arm 3 is fixed to a rotation shaft (not shown) of the test gear 2. By rotating the large gear 8 C, the test head 2 is connected to the test head 2 via the hinge arm 12 and the arm 3.
It is configured to turn backward by 20 ° (in the direction of arrow B in the figure). A turning lock mechanism 13 that engages with the large gear 8C is disposed below the large gear 8C. The turning lock mechanism 13 locks the turning drive mechanism 8 so that the test head stops at a desired turning position. is there.

【0016】上記旋回ロック機構13は、例えば図2の
(b)で示すように、エアシリンダ13Aと、そのシリ
ンダロッドに連結されたピン13Bと、このピン13B
を介して結合された一対のフラットバー13C、13D
を有している。そして、右側のフラットバー(以下、
「右フラットバー」と称す。)13Cの左端にはピン1
3Bが固定され、その右端には大歯車8Cに噛み込むロ
ック爪13Eがピン13Fを介して連結されている。ま
た、ロック爪13Eは支持体10に固定されたガイド部
材13Gのガイド孔に水平に嵌入している。一方、左側
のフラットバー(以下、「左フラットバー」と称す。)
13Dの右端部から長手方向に延びる長孔13Hが形成
され、この長孔13Hにおいてピン13Bが移動自在に
なっている。また、左フラットバー13Dの左端は支持
体10に固定されたピン13Iを介して連結され、左フ
ラットバー13Dがピン13Iを中心に回転自在になっ
ている。また、支持体10と各フラットバー13C、1
3Dは互いにスプリング13Jによってそれぞれ連結さ
れ、各スプリング13Jによって各フラットバー13
C、13Dを常にエアシリンダ13Aによる押し上げ方
向とは逆の方向へ付勢するようにしてある。
As shown in FIG. 2B, for example, the turning lock mechanism 13 includes an air cylinder 13A, a pin 13B connected to the cylinder rod, and a pin 13B.
Of flat bars 13C, 13D connected via
have. And the flat bar on the right (hereinafter,
Called the "right flat bar." ) Pin 1 at the left end of 13C
3B is fixed, and a lock claw 13E that engages with the large gear 8C is connected to the right end thereof via a pin 13F. The lock claw 13E is horizontally fitted into a guide hole of a guide member 13G fixed to the support 10. On the other hand, a left flat bar (hereinafter, referred to as "left flat bar").
A long hole 13H extending in the longitudinal direction is formed from the right end of 13D, and the pin 13B is movable in the long hole 13H. The left end of the left flat bar 13D is connected via a pin 13I fixed to the support 10, and the left flat bar 13D is rotatable about the pin 13I. Further, the support 10 and each flat bar 13C, 1
3D are connected to each other by springs 13J, and each flat bar 13
C and 13D are always urged in the direction opposite to the direction of pushing up by the air cylinder 13A.

【0017】従って、エアシリンダ13Aが駆動して図
2の(b)の実線で示すようにシリンダロッドが伸長す
ると、左フラットバー13Dは左端のピン13Iを中心
に反時計方向へ回転すると共に、右フラットバー13C
はコロ13Fがガイド溝13G内で左方へ移動しながら
持ち上げられ、ロック爪13Eが大歯車8Cから外れて
旋回駆動機構8のロックを解除するようにしてある。逆
に、シリンダ内の圧縮空気が抜けると、スプリング13
Jによって各フラットバー13C、13Dが引き下げら
れて図3の一点鎖線で示すように水平状態にし、ロック
爪13Eを大歯車8Cに噛み込ませ、旋回駆動機構8を
所望の旋回位置でロックするようにしてある。
Accordingly, when the air cylinder 13A is driven to extend the cylinder rod as shown by the solid line in FIG. 2 (b), the left flat bar 13D rotates counterclockwise around the left end pin 13I, and Right flat bar 13C
The roller 13F is lifted while moving to the left in the guide groove 13G, and the lock claw 13E is disengaged from the large gear 8C to release the lock of the turning drive mechanism 8. Conversely, when the compressed air in the cylinder escapes, the spring 13
The flat bars 13C and 13D are pulled down by J to be in a horizontal state as shown by the dashed line in FIG. 3, and the lock claw 13E is engaged with the large gear 8C to lock the turning drive mechanism 8 at a desired turning position. It is.

【0018】また、図1の(a)に示すように、上記ヒ
ンジアーム12の先端部には回転体14が回転自在に装
着され、この回転体14はアーム3のベースフレーム3
A中央に固定された歯車(図示せず)と一体化してい
る。この歯車は回転体14に図示しないモータの回転軸
に固定された歯車(図示せず)と噛合し、モータによっ
て歯車を介してアーム3及びテストヘッド2を正逆回転
するようにしてある。また、アーム3にはロックピン1
5が取り付けられていると共に、ベースフレーム3Aに
はロックピン15を挿入する孔(図示せず)が例えば2
箇所に設けられ、それぞれの孔にロックピン15を挿入
してテストヘッド2を例えば水平に保持するようにして
ある。一方の孔は図1に示すように装置本体1の上方で
テストヘッド2を水平に保持する時に使用され、他方の
孔は図3に示すようにテストヘッド2が後方へ反転し、
テストヘッド2をマニュアル旋回して水平に保持する時
に使用するようにしてある。また、アーム3の正面左側
にはスイッチ15Aが設けられており、このスイッチ1
5Aを操作することによりベースアーム3Aの孔にロッ
クピン15を固定したり、それを解除してロックピン1
5を孔から抜け易くするようにしてある。
As shown in FIG. 1A, a rotating body 14 is rotatably mounted on the tip of the hinge arm 12, and the rotating body 14 is attached to the base frame 3 of the arm 3.
A Integrated with a gear (not shown) fixed at the center. This gear meshes with a gear (not shown) fixed to a rotating shaft of a motor (not shown) on the rotating body 14, and the motor rotates the arm 3 and the test head 2 forward and backward via the gear. The arm 3 has a lock pin 1
5, and a hole (not shown) for inserting the lock pin 15 is provided in the base frame 3A.
A lock pin 15 is inserted into each of the holes to hold the test head 2 horizontally, for example. One hole is used to hold the test head 2 horizontally above the apparatus main body 1 as shown in FIG. 1, and the other hole is used for turning the test head 2 backward as shown in FIG.
It is used when the test head 2 is manually turned and held horizontally. A switch 15A is provided on the front left side of the arm 3.
5A, the lock pin 15 is fixed to the hole of the base arm 3A, and the lock pin 15
5 is made easy to fall out of the hole.

【0019】更に、図1の(b)に示すように、アーム
3の左側面にはL字状のブラケット16を介してショッ
クアブソーバ17が取り付けられ、ヒンジアーム12の
正面側側面にはショックアブソーバ17が弾接する受け
部材18が取り付けられている。また、ブラケット16
にはショックアブソーバ17に隣接させた調整用ボルト
19が取り付けられ、この調整用ボルト19が受け部材
18に当接することでテストヘッド2及びアーム3の時
計方向の回転を規制し、テストヘッド2及びアーム3を
水平に保持するようにしてある。ショックアブソーバ1
7は、テストヘッド2がモータ15により時計方向に回
転した時に調整用ボルト19が受け部材18へ当接する
直前に、受け部材18に弾接し、調整用ボルト19が受
け部材18へ当たる時の衝撃を防止してテストヘッド2
が上述のように水平位置で停止するようにしてある。つ
まり、これらの部材16〜20によりテストヘッド2の
回転角度を制限する回転角制限機構が構成されている。
また、テストヘッド2はモータ15により反時計方向へ
所定角度例えば60°だけ回転し、上述したショックア
ブソーバ17等と同様の部材(図示せず)によってその
回転位置で止まるようにしてある。後者の各部材は上述
の各部材16〜19とでヒンジアーム12を挟むように
取り付けられている。尚、図1の(b)において、20
はロックナットである。
Further, as shown in FIG. 1B, a shock absorber 17 is attached to the left side of the arm 3 via an L-shaped bracket 16, and a shock absorber is mounted on the front side of the hinge arm 12. A receiving member 18 to which the elastic member 17 makes elastic contact is attached. Also, the bracket 16
An adjustment bolt 19 adjacent to the shock absorber 17 is attached to the, and the adjustment bolt 19 abuts on the receiving member 18 to regulate the clockwise rotation of the test head 2 and the arm 3, and The arm 3 is held horizontally. Shock absorber 1
7 is an impact when the adjusting bolt 19 is brought into elastic contact with the receiving member 18 just before the adjusting bolt 19 comes into contact with the receiving member 18 when the test head 2 is rotated clockwise by the motor 15 and the adjusting bolt 19 comes into contact with the receiving member 18. Test head 2
Are stopped at the horizontal position as described above. That is, these members 16 to 20 constitute a rotation angle limiting mechanism for limiting the rotation angle of the test head 2.
The test head 2 is rotated counterclockwise by a predetermined angle, for example, 60 ° by the motor 15, and is stopped at the rotational position by a member (not shown) similar to the above-described shock absorber 17 or the like. The latter members are mounted so as to sandwich the hinge arm 12 with the above members 16 to 19. Note that, in FIG.
Is a lock nut.

【0020】また、上記装置本体1の後方には図3に示
すように旋回駆動機構8の駆動力を軽減する補助機構2
1が設けられている。この補助機構21は同図に示すよ
うにエアシリンダによって構成され、そのシリンダロッ
ド先端にローラ21Aが取り付けられている。このエア
シリンダには常に空気が供給されており、旋回駆動機構
8を介してテストヘッド2が図3の実線で示すアーム位
置から後方へ旋回して一点鎖線の位置まで来た時にロー
ラ21Aをヒンジアーム12の後側に形成された凹部1
2Aに係合させてテストヘッド3の荷重を受けるように
してある。従って、補助機構21は旋回中のテストヘッ
ド2の荷重をローラ21Aによって受け、テストヘッド
2の重量に基づくトルクを軽減でき、ひいては旋回駆動
機構8のモータ8Aの駆動力を軽減してモータ8Aを小
型化できるようにしてある。尚、補助機構21は下端で
ピン結合され、前後に揺動するようにしてある。
An auxiliary mechanism 2 for reducing the driving force of the turning drive mechanism 8, as shown in FIG.
1 is provided. The auxiliary mechanism 21 is constituted by an air cylinder as shown in the figure, and a roller 21A is attached to the tip of the cylinder rod. Air is always supplied to this air cylinder, and the roller 21A is hinged when the test head 2 pivots backward from the arm position shown by the solid line in FIG. Recess 1 formed on the rear side of arm 12
2A to receive the load of the test head 3. Therefore, the auxiliary mechanism 21 receives the load of the test head 2 during the turning by the roller 21A, and can reduce the torque based on the weight of the test head 2 and, consequently, reduce the driving force of the motor 8A of the turning drive mechanism 8 to operate the motor 8A. It can be made smaller. The auxiliary mechanism 21 is pin-coupled at the lower end and swings back and forth.

【0021】また、上記テストヘッド2の前後両面には
図4に示すように取付用プレート22が取り付けられ、
各取付用プレート22を介して支持軸23が取り付けら
れている。前後の支持軸23はアーム3に形成された支
持孔3Aに嵌入している。従って、テストヘッド2は支
持軸23を介して支持孔3Aで傾斜可能に支持されてい
る。また、アーム3には矩形状の孔が大きく形成され、
この孔に傾斜補正機構24が設けられ、この傾斜補正機
構24によってテストヘッド2の傾きを水平に補正する
と共にテストヘッド2の下降端でテストヘッド2からの
荷重を受けて装置本体1への荷重を軽減するようにして
ある。この傾斜補正機構24は以下のように構成されて
いる。
A mounting plate 22 is mounted on both front and rear surfaces of the test head 2 as shown in FIG.
A support shaft 23 is mounted via each mounting plate 22. The front and rear support shafts 23 are fitted into support holes 3A formed in the arm 3. Therefore, the test head 2 is tiltably supported by the support hole 3A via the support shaft 23. Also, a large rectangular hole is formed in the arm 3,
A tilt correction mechanism 24 is provided in the hole, and the tilt correction mechanism 24 corrects the tilt of the test head 2 horizontally and receives a load from the test head 2 at the lower end of the test head 2 to load the apparatus main body 1. Is to be reduced. The tilt correcting mechanism 24 is configured as follows.

【0022】即ち、上記傾斜補正機構24は、図4の
(a)に示すように、支持軸23に回転自在に軸支され
た揺動部材24Aと、この揺動部材24Aの上面に左右
対称に設けられた一対の係合突起24Bと、各係合突起
24Bが係合する係合凹部24Cとを有し且つテストヘ
ッド2側に固定された左右一対の係合ブロック24D
と、各係合ブロック24Dに対応してアーム3に設けら
れ且ついずれか一方の係合ブロック24Dの上側から当
接してテストヘッド2のアーム3に対する左右の傾きを
規制する左右一対のボルトからなる押さえ部材24E
と、各押さえ部材24Eと協働してテストヘッド2の傾
きを制限する傾斜制限機構24Fとを備えている。上記
係合突起24Bはテストヘッド2が下降端(検査位置)
に達するまでは対応する係合ブロック24Dと係合して
テストヘッド2の水平を維持し、検査位置に来た時にそ
れぞれが対応する係合ブロック24Dから切り離され
る。この結果、テストヘッド2がアーム3から切り離さ
れて装置本体1側へ掛かる荷重を軽減し、パフォーマン
スボードのポゴピンなどの損傷を防止する役割を有して
いる。ここで、余分な荷重とは、昇降駆動機構7の駆動
力で検査位置から更にテストヘッド2を押し下げる力を
いう。
That is, as shown in FIG. 4A, the tilt correcting mechanism 24 includes a swing member 24A rotatably supported by a support shaft 23 and a left-right symmetrical upper surface of the swing member 24A. A pair of left and right engagement blocks 24D having a pair of engagement protrusions 24B provided on the test head 2 and having a pair of engagement protrusions 24B provided on the
And a pair of left and right bolts provided on the arm 3 corresponding to each of the engagement blocks 24D and abutting from above one of the engagement blocks 24D to regulate the left and right inclination of the test head 2 with respect to the arm 3. Holding member 24E
And a tilt limiting mechanism 24F that limits the tilt of the test head 2 in cooperation with each pressing member 24E. The engagement protrusion 24B is such that the test head 2 is at the lower end (inspection position).
Engage with the corresponding engagement block 24D until
The test heads 2 are kept horizontal, and when they come to the inspection position , they are separated from the corresponding engagement blocks 24D.
You. As a result, the test head 2 is separated from the arm 3
It has a role of reducing the load applied to the apparatus main body 1 side and preventing damage such as pogo pins of the performance board. Here, the extra load means a force for further pushing down the test head 2 from the inspection position by the driving force of the lifting drive mechanism 7.

【0023】上記揺動部材24Aは図4の(a)に示す
ように略T字状に形成されている。この揺動部材24A
の水平部がアーム3の孔に臨み、その上面の左右の一対
の孔には係合突起24Bが図4の(b)に示すように嵌
め込まれている。また、揺動部材24Aの脚部の幅方向
中央には孔が形成され、この孔を支持軸23が貫通し、
揺動部材24Aが支持軸23を中心に僅かな角度範囲で
シーソー運動するようにしてある。このシーソー運動は
上記傾斜制限機構24Fにより制限するようにしてあ
る。
The swing member 24A is formed in a substantially T-shape as shown in FIG. This swing member 24A
The horizontal portion of the arm 3 faces the hole of the arm 3, and an engagement protrusion 24B is fitted into a pair of left and right holes on the upper surface thereof as shown in FIG. Further, a hole is formed at the center in the width direction of the leg portion of the swinging member 24A, and the support shaft 23 penetrates this hole,
The swinging member 24 </ b> A makes a seesaw movement about the support shaft 23 in a small angle range. This seesaw movement is restricted by the inclination restriction mechanism 24F.

【0024】即ち、傾斜制限機構24Fは、図4の
(b)、(c)に示すように、4本のボルト24Gと、
各ボルト24Gが嵌入する孔24Hとからなっている。
各ボルト24Gは支持軸23の左右上下に2対あり、支
持軸23と同様に取付用プレート22に固定されてい
る。各孔24Hは揺動部材24Aの脚部及びアーム3に
形成され、それぞれの内径はそれぞれに嵌入したボルト
24Gの外径より大きく形成されている。従って、揺動
部材24Aのシーソー運動は各ボルト24Gがそれぞれ
の孔24H内で動く範囲(例えば2°前後の傾斜範囲)
内で行われるようになっている。また、各係合ブロック
24Dは取付用プレート22にそれぞれネジ止めされて
いる。
That is, as shown in FIGS. 4B and 4C, the inclination limiting mechanism 24F includes four bolts 24G,
It has a hole 24H into which each bolt 24G fits.
There are two pairs of bolts 24G on the left, right, upper and lower sides of the support shaft 23, and they are fixed to the mounting plate 22 similarly to the support shaft 23. Each hole 24H is formed in the leg and the arm 3 of the swinging member 24A, and the inner diameter of each is formed larger than the outer diameter of the bolt 24G fitted into each hole. Accordingly, the seesaw movement of the swinging member 24A is limited to a range in which each bolt 24G moves in each hole 24H (for example, a tilt range of about 2 °).
It is done within. Each engagement block 24D is screwed to the mounting plate 22.

【0025】そして、テストヘッド2が昇降する時に
は、例えば右側の係合突起24Bが対応する係合ブロッ
ク24Dの係合凹部24Cと係合する。これに伴って揺
動部材24Aが傾斜制限機構24Fの許容範囲内で傾
き、テストヘッド2が所定角以上の傾斜を補正するよう
にしてある。また、テストヘッド2が検査位置にある時
には左右の係合突起24Bが左右の係合ブロック24D
下面の係合ブロック24Dから切り離されるようにして
ある。
When the test head 2 moves up and down, for example, the right engagement projection 24B engages with the engagement recess 24C of the corresponding engagement block 24D. Accordingly, the swing member 24A is tilted within the allowable range of the tilt limiting mechanism 24F, and the test head 2 corrects a tilt greater than a predetermined angle. When the test head 2 is at the inspection position, the left and right engagement protrusions 24B are connected to the left and right engagement blocks 24D.
It is designed to be separated from the engagement block 24D on the lower surface.

【0026】また、図1に示すように、上記装置本体1
左側面の前方上端部及び右側面の後方上端部にはテスト
ヘッド2を検査位置でロックするテストヘッドロック機
構25がそれぞれ設けれられている。また、テストヘッ
ド2のやや下方にはアーム3に連結されたフレーム26
が取り付けられている。そして、このフレーム26には
テストヘッドロック機構25によりテストヘッド2をロ
ックするための側面L字形状の突起27が2箇所に取り
付けられている。このテストヘッドロック機構25は、
例えば図5に示すように、ヒンジ結合されたロック部材
25Aと、このロック部材25Aに結合されたスプリン
グ25B及びエアシリンダ25Cとを有し、コントロー
ラからの信号を受信して自動的に駆動するようにしてあ
る。従って、このテストヘッドロック機構25はテスト
ヘッド2の下降指令信号(Zダウン信号)を受信しテス
トヘッド2が検査位置に達した時点で自動的にテストヘ
ッド2をロックし、また、上昇指令信号(Zアップ信
号)するようにしてある。
Further, as shown in FIG.
A test head lock mechanism 25 for locking the test head 2 at the inspection position is provided at a front upper end portion on the left side surface and a rear upper end portion on the right side surface. A frame 26 connected to the arm 3 is provided slightly below the test head 2.
Is attached. The frame 26 has two L-shaped side projections 27 for locking the test head 2 by the test head lock mechanism 25 at two locations. This test head lock mechanism 25
For example, as shown in FIG. 5, a lock member 25A that is hinged, a spring 25B and an air cylinder 25C that are connected to the lock member 25A, and receives a signal from a controller to be automatically driven. It is. Accordingly, the test head lock mechanism 25 receives the lowering command signal (Z down signal) of the test head 2 and automatically locks the test head 2 when the test head 2 reaches the inspection position. (Z-up signal).

【0027】従って、テストヘッド2が検査位置に達し
た時点で、エアシリンダ25CがON状態になり、スプ
リング25Bの引張力に抗してエアシリンダ25Cのロ
ッドが伸び、ロック部材25Aが図3の一点鎖線で示す
位置から時計方向に回転して飛び出し、実線で示したよ
うにその開口25Eを介して突起27に掛かり、テスト
ヘッド2を検査位置で自動的にロックするようにしてあ
る。また、テストヘッド2のZアップ信号を受信すると
エアシリンダ25CがOFF状態になり、エアシリンダ
の圧縮空気が抜かれ、スプリング25Bの引張力で元の
一点鎖線位置へ戻り、ロックを自動的に解除するように
してある。
Therefore, when the test head 2 reaches the inspection position, the air cylinder 25C is turned on, the rod of the air cylinder 25C is extended against the tensile force of the spring 25B, and the lock member 25A is moved to the position shown in FIG. The test head 2 is automatically rotated out of the position indicated by the dashed line in a clockwise direction and hangs over the projection 27 through the opening 25E as shown by the solid line to automatically lock the test head 2 at the inspection position. Further, when the Z-up signal of the test head 2 is received, the air cylinder 25C is turned off, the compressed air of the air cylinder is released, and the spring 25B returns to the original one-dot chain line position by the pulling force, and the lock is automatically released. It is like that.

【0028】また、上記装置本体1の上面及びインサー
トリング1Aの周囲には図6で示すように4本の第1位
置決め用ポスト28Aと2本の第2位置決め用ポスト2
8Bが立設され、これらの位置決め用ポスト28A、2
8Bによってテストヘッド2を検査位置に位置決めする
ようにしてある。6本の位置決め用ポスト28A、28
Bのうち、4本の第1位置決め用ポスト28Aはインサ
ートリング1Aに立設され、残りの2本の第2位置決め
用ポスト28Bは装置本体1の左側前方及び右側後方に
立設されている。そして、図示しないが、テストヘッド
2側には前者の4本が嵌入する孔が形成され、テストヘ
ッド2のフレーム26には後者の2本が嵌入する位置決
め用部材が取り付けられている。
As shown in FIG. 6, four first positioning posts 28A and two second positioning posts 2 are provided on the upper surface of the apparatus main body 1 and around the insert ring 1A.
8B, and these positioning posts 28A, 2B
8B, the test head 2 is positioned at the inspection position. Six positioning posts 28A, 28
Of B, four first positioning posts 28A are erected on the insert ring 1A, and the remaining two second positioning posts 28B are erected on the left front and right rear of the apparatus main body 1. Although not shown, a hole into which the former four are fitted is formed on the test head 2 side, and a positioning member into which the latter two are fitted is attached to the frame 26 of the test head 2.

【0029】ところで、上記アーム3にテストヘッド2
を取り付ける際には、テストヘッド2が装置本体1のイ
ンサートリング1Aと正確に一致するように、テストヘ
ッド2をアーム3に取り付ける必要がある。テストヘッ
ド2をアーム3に位置決めする時に図6に示す細長矩形
状のテンプレート29が用いられる。このテンプレート
29には例えば4個の孔が設けられている。そして、各
孔には上記位置決め用ポスト28A、28Bが嵌入する
大きさのパイプ状のポスト29Aが貫通して固定されて
いる。2本のポスト29Aは、図6に示すように、装置
本体1の左側前方及び右側後方に立設された位置決め用
ポスト28Bに対応してテンプレート29の両端部の隅
に配置され、残り2本のポスト29Aはインサートリン
グ1Bの周方向で180°隔てた位置にある位置決め用
ポスト28Aに対応してテンプレート29の長手方向の
側縁に配置されている。つまり、テンプレート29の4
本のポスト29Aは、装置本体1の左前方と右後方の略
対角線上に配置された位置決め用ポスト28に倣って配
置されている。
By the way, the test head 2 is attached to the arm 3.
When attaching the test head 2, it is necessary to attach the test head 2 to the arm 3 so that the test head 2 exactly matches the insert ring 1A of the apparatus main body 1. When positioning the test head 2 on the arm 3, an elongated rectangular template 29 shown in FIG. 6 is used. The template 29 has, for example, four holes. In each hole, a pipe-shaped post 29A having a size into which the positioning posts 28A and 28B are fitted is fixed therethrough. As shown in FIG. 6, the two posts 29A are arranged at the corners at both ends of the template 29 corresponding to the positioning posts 28B erected on the left front side and the right rear side of the apparatus main body 1, and the remaining two posts are provided. The post 29A is disposed on the side edge of the template 29 in the longitudinal direction corresponding to the positioning post 28A at a position separated by 180 ° in the circumferential direction of the insert ring 1B. That is, 4 of the template 29
The book posts 29A are arranged following the positioning posts 28 arranged substantially diagonally on the left front and right rear of the apparatus main body 1.

【0030】また、上記テンプレート29の各ポスト2
9Aはアーム3に取り付けられた位置決め部材の孔とテ
ストヘッド2の位置決め孔に対応しており、各ポスト2
9Aをアーム3の位置決め部材の孔及びテストヘッド2
の位置決め孔に位置合わせすれば、テストヘッド2が検
査位置に来るようにテストヘッド2をアーム3に取り付
けることができる。
Further, each post 2 of the template 29
9A corresponds to a hole of a positioning member attached to the arm 3 and a positioning hole of the test head 2, and each post 2
9A to the hole of the positioning member of the arm 3 and the test head 2
The test head 2 can be attached to the arm 3 so that the test head 2 comes to the inspection position.

【0031】次の動作について説明する。まず、テスト
ヘッド2をアーム3に取り付ける方法について説明す
る。装置本体1の組立が終了した後、テンプレート29
のポスト29Aを位置決め用ポスト28A、28Bに合
わせる。全ての位置決め用ポスト28A、28Bが図6
で示すように全てのポスト29Aに嵌まり込めば、各位
置決め用ポスト28A、28Bは正規の位置に立設して
いることになる。装置本体1上の4本の位置決め用ポス
ト28A、28Bが対応するポスト29Aからずれてお
れば、各位置決め用ポスト28A、28Bが図6で示す
ように正規の位置に来るようにポスト29Aを調整す
る。その後、フレーム26の左前方及び右後方にそれぞ
れ取り付けられたL型アングル30をずらしてテンプレ
ート29のポスト29Aに合うように調整する。これに
よってテストヘッド2とインサートリング1Aの位置決
めを簡単に行うことができる。
Next operation will be described. First, a method of attaching the test head 2 to the arm 3 will be described. After the assembly of the apparatus main body 1 is completed, the template 29
Of the post 29A is aligned with the positioning posts 28A and 28B. All positioning posts 28A and 28B are shown in FIG.
If all the posts 29A are fitted as shown in FIG. 7, the positioning posts 28A and 28B stand upright. If the four positioning posts 28A, 28B on the apparatus main body 1 are displaced from the corresponding posts 29A, the posts 29A are adjusted so that the respective positioning posts 28A, 28B are at the proper positions as shown in FIG. I do. Thereafter, the L-shaped angles 30 attached to the left front and the right rear of the frame 26 are shifted to adjust to the posts 29A of the template 29. This makes it possible to easily position the test head 2 and the insert ring 1A.

【0032】次に、テストヘッド2のパフォーマンスボ
ードを交換する場合や装置本体1あるいはテストヘッド
2をメンテナンスする場合について説明する。まず、半
導体ウエハの検査後にパフォーマンスボードを交換する
場合について説明する。半導体ウエハの検査後に、コン
トローラの制御下で昇降駆動機構7のモータ7Aが駆動
する。これにより第1歯車7Bが回転し、第2歯車7C
を介してボールネジ7Dが回転し、ナット部材7Eを介
して支持体10が旋回駆動機構8と一体的に上昇する。
旋回駆動機構8にはヒンジアーム12を介してアーム3
及びテストヘッド2が連結されているため、テストヘッ
ド2が上昇する。テストヘッド2が所定距離例えば30
0mm上昇すると、モータ7Aが停止すると共に昇降ロ
ック機構11のロック爪11Aが飛び出して第1歯車7
Aに噛み込み、昇降駆動機構7をロックする。これによ
りテストヘッド2は装置本体1から300mm上昇した
位置で停止し、その位置で水平に保持される。テストヘ
ッド2と装置本体1との間に300mmの隙間があれ
ば、この状態でパフォーマンスボードの交換を行うこと
ができる。従来の装置であれば、テストヘッド2を反転
させるため、それだけ多くに時間を必要とするが、本実
施形態ではテストヘッド2を300mm上昇させるだけ
でパフォーマンスボードを交換できるため、その交換作
業を短縮することができる。
Next, a case where the performance board of the test head 2 is replaced or a case where the maintenance of the apparatus body 1 or the test head 2 is performed will be described. First, a case where the performance board is replaced after the inspection of the semiconductor wafer will be described. After the inspection of the semiconductor wafer, the motor 7A of the lifting drive mechanism 7 is driven under the control of the controller. As a result, the first gear 7B rotates, and the second gear 7C
, The ball screw 7D rotates, and the support 10 ascends integrally with the turning drive mechanism 8 via the nut member 7E.
The arm 3 is connected to the turning drive mechanism 8 via a hinge arm 12.
And the test head 2 are connected, the test head 2 moves up. When the test head 2 is at a predetermined distance, for example, 30
When the motor 7A rises by 0 mm, the motor 7A stops and the lock claw 11A of the elevating lock mechanism 11 pops out, and the first gear 7
And locks the elevation drive mechanism 7. As a result, the test head 2 stops at a position elevated by 300 mm from the apparatus main body 1 and is held horizontally at that position. If there is a gap of 300 mm between the test head 2 and the apparatus main body 1, the performance board can be replaced in this state. In the case of a conventional apparatus, the test head 2 is inverted, so much time is required. However, in this embodiment, since the performance board can be replaced only by raising the test head 2 by 300 mm, the replacement work is shortened. can do.

【0033】また、プロービングカードを交換したりテ
ストヘッド2を点検したりする場合には、装置本体1か
ら例えば120mm上方へテストヘッド2を上昇させ、
この状態から旋回駆動機構8を用いてテストヘッド2を
旋回させる。この場合には旋回駆動機構8のモータ8A
が駆動する。これにより小歯車8Bが回転し、これに噛
合した大歯車8Cが回転すると、ヒンジアーム12及び
アーム3を介してテストヘッド2が図1の矢印Bで示す
反時計方向へ旋回する。テストヘッド2がある程度旋回
すると、図3に示すように補助機構21の伸長したシリ
ンダロッド先端のローラ21Aがヒンジアーム12の凹
部12Aと係合してテストヘッド2の荷重を受ける。更
に旋回駆動機構8により補助機構21の押し上げ力に抗
してテストヘッド2が更に旋回し、水平位置から120
°回転した時点で、旋回駆動機構8のモータ8Aが停止
し、旋回ロック機構13が駆動してロック爪13Eが大
歯車8Cに噛み込んで旋回駆動機構8をロックする。こ
れによりテストヘッド2はその旋回位置で停止し、その
状態で保持される。この時には、テストヘッド2は図3
に示すように傾斜している。
When the probing card is replaced or the test head 2 is inspected, the test head 2 is raised upward, for example, by 120 mm from the apparatus main body 1.
From this state, the test head 2 is turned using the turning drive mechanism 8. In this case, the motor 8A of the turning drive mechanism 8
Drives. As a result, the small gear 8B rotates, and when the large gear 8C meshed with the small gear 8B rotates, the test head 2 turns counterclockwise as indicated by an arrow B in FIG. When the test head 2 turns to some extent, the roller 21A at the tip of the extended cylinder rod of the auxiliary mechanism 21 engages with the concave portion 12A of the hinge arm 12 and receives the load of the test head 2 as shown in FIG. Furthermore, the test head 2 is further turned by the turning drive mechanism 8 against the pushing-up force of the auxiliary mechanism 21, and is moved from the horizontal position by 120 degrees.
At the time of rotation, the motor 8A of the turning drive mechanism 8 is stopped, the turning lock mechanism 13 is driven, and the lock claw 13E is engaged with the large gear 8C to lock the turning drive mechanism 8. As a result, the test head 2 stops at the turning position and is held in that state. At this time, the test head 2 is
It is inclined as shown.

【0034】上述の傾斜状態ではパフォーマンスボード
側が装置本体1側に対向して傾斜しているため、作用空
間が狭く点検作業がし難い。そこで、引き続きヒンジア
ーム12に取り付けられたモータが駆動し、テストヘッ
ド2が図3の位置から時計方向へ更に60°回転してテ
ストヘッド2が水平になる。この時ロックピン15をア
ーム3のベースプレート3Aの孔に挿入してテストヘッ
ド2を水平に保持する。これでテストヘッド2の後方か
ら点検作業を行うことができ点検作業が容易になる。ま
た、プロービングカードを交換する時には、装置本体1
のヘッドプレート1Bを容易に開放することができ、装
置本体1の内部点検も容易に行うことができる。
In the above-mentioned inclined state, the performance board side is inclined to face the apparatus main body 1 side, so that the working space is narrow and inspection work is difficult. Then, the motor attached to the hinge arm 12 is continuously driven, and the test head 2 is further rotated clockwise from the position shown in FIG. 3 by 60 °, so that the test head 2 becomes horizontal. At this time, the lock pin 15 is inserted into the hole of the base plate 3A of the arm 3 to hold the test head 2 horizontally. Thus, the inspection work can be performed from behind the test head 2 and the inspection work is facilitated. Also, when replacing the probing card, the
The head plate 1B can be easily opened, and the internal inspection of the apparatus main body 1 can be easily performed.

【0035】また、本実施形態では、上述したようにテ
ストヘッド2が装置本体1上方から後方へ旋回するよう
にしてあるため、装置本体1とテスタ5との間隔を詰め
て両者1、5間の距離Lを短くすることができ、それだ
けテストヘッド2とテスタ5を接続するケーブル6の長
さを短くすることができるため、テスタの特性を向上さ
せることができ、しかも装置の設置面積を縮小できる。
In this embodiment, since the test head 2 is swung backward from above the apparatus main body 1 as described above, the distance between the apparatus main body 1 and the tester 5 is reduced, and Can be shortened, and the length of the cable 6 connecting the test head 2 and the tester 5 can be shortened accordingly, so that the characteristics of the tester can be improved and the installation area of the apparatus can be reduced. it can.

【0036】また、種々のメンテナンス後、テストヘッ
ド2を検査位置に戻す場合には、上述した場合と逆の動
作によりテストヘッド2を検査位置に戻す。ところが、
テストヘッド2は近年益々重量化して来ているため、テ
ストヘッド2が旋回し、装置本体1の上方で水平位置に
なった時、テストヘッド2の自重によりアーム2が僅か
ではあるが傾くことになる。従来の装置であれば、昇降
駆動機構7によりテストヘッド2を検査位置に戻す場
合、前述したようにテストヘッド2がアーム3に固定さ
れているため、テストヘッド2もアーム3と共に傾斜し
ていてインサートリングとの位置合わせが難しかった。
また、テストヘッド2はモータ7Aにより下降するた
め、テストヘッド2を本来の検査位置で正確に止めるこ
とが難しかった。ところが、本実施形態では、傾斜補正
機構24を備えているため、検査位置に達すると共に係
合突起24Bが係合ブロック24Dの係合凹部24Cと
係合してテストヘッド2を水平に補正し、テストヘッド
2を簡単に位置決めすることができる。
When returning the test head 2 to the inspection position after various maintenances, the test head 2 is returned to the inspection position by an operation reverse to that described above. However,
Since the test head 2 has been getting heavier in recent years, when the test head 2 turns and becomes a horizontal position above the apparatus main body 1, the arm 2 slightly tilts due to the weight of the test head 2. Become. In the case of a conventional apparatus, when the test head 2 is returned to the inspection position by the lifting / lowering driving mechanism 7, the test head 2 is fixed to the arm 3 as described above. Alignment with the insert ring was difficult.
Further, since the test head 2 is lowered by the motor 7A, it is difficult to stop the test head 2 accurately at the original inspection position. However, in the present embodiment, since the tilt correction mechanism 24 is provided, the test head 2 is horizontally corrected by reaching the inspection position and the engagement protrusion 24B engaging with the engagement recess 24C of the engagement block 24D. The test head 2 can be easily positioned.

【0037】即ち、昇降駆動機構7によりテストヘッド
2が下降する時に、アーム3が多少右下に傾斜していて
も、図4の(a)に示すようにテストヘッド2は基本的
には支持軸23によってアーム3に軸支され、アーム3
に対しては浮いたフローティング状態になっているた
め、アーム3の傾斜とは関係なく略水平になる。また、
テストヘッド2が支持軸23を中心に左右のいずれかに
傾斜しようとする場合があっても、係合ブロック24D
に対して揺動部材24Aの係合突起24Bまたは押さえ
部材24Eと傾斜制限機構24Fが作用してテストヘッ
ド2を水平に維持する。この状態でテストヘッド2が下
降し、検査位置に達すると、上述のように係合突起24
Bが図4の(b)に示す状態から係合ブロック24D下
面の係合凹部24Cから切り離されてテストヘッド2が
装置本体1上に設置される。これによりテストヘッド2
を本来の検査位置に簡単に位置合わせすることができ
る。また、テストヘッド2がモータ7Aによって下降す
るため、テストヘッド2は本来の検査位置で正確に停止
せず、プロービングカードに大きな荷重を掛けそうにな
ると、係合ブロック24Dと係合突起24Bの離れるこ
とでモータ7Aによるテストヘッド2の装置本体1に対
する押す込みを防止することができる。
That is, when the test head 2 is lowered by the elevation drive mechanism 7, even if the arm 3 is slightly inclined to the lower right, the test head 2 is basically supported as shown in FIG. The arm 3 is supported by the shaft 3 by the shaft 23.
Is in a floating state, so that it is substantially horizontal regardless of the inclination of the arm 3. Also,
Even if the test head 2 is inclined to the left or right around the support shaft 23, the engagement block 24D
Then, the engagement protrusion 24B or the pressing member 24E of the swing member 24A and the inclination restricting mechanism 24F act to keep the test head 2 horizontal. In this state, when the test head 2 descends and reaches the inspection position, the engagement protrusion 24
4B is separated from the engagement recess 24C on the lower surface of the engagement block 24D from the state shown in FIG. 4B, and the test head 2 is installed on the apparatus main body 1. As a result, the test head 2
Can be easily adjusted to the original inspection position. Further, since the test head 2 is lowered by the motor 7A, the test head 2 does not stop accurately at the original inspection position, and when a large load is to be applied to the probing card, the engagement block 24D and the engagement protrusion 24B separate. This can prevent the test head 2 from being pushed into the apparatus main body 1 by the motor 7A.

【0038】上述のようにしてテストヘッド2が検査位
置に達すると、図5に示すようにテストヘッドロック機
構25のエアシリンダが駆動してシリンダロッドが瞬時
に伸び、これによりロック部材25Aが飛び出して突起
27に係合してテストヘッド2を検査位置にロックす
る。これにより半導体ウエハの検査を行うことができ
る。また、検査終了後、テストヘッド2を上昇させる場
合には、コントローラからのZアップ信号を受けると自
動的にロックは解除されテストヘッド2のロック状態を
解除する。
When the test head 2 reaches the inspection position as described above, the air cylinder of the test head lock mechanism 25 is driven to instantaneously extend the cylinder rod as shown in FIG. 5, whereby the lock member 25A protrudes. To lock the test head 2 at the inspection position by engaging with the projection 27. Thereby, the inspection of the semiconductor wafer can be performed. When the test head 2 is raised after the inspection, the lock is automatically released upon receiving a Z-up signal from the controller, and the locked state of the test head 2 is released.

【0039】以上説明したように本実施形態によれば、
昇降駆動機構7によりアーム3を介してテストヘッド2
を下降させるプローブ装置の場合には、テストヘッド2
を支持軸23、23を介してアーム3において回転可能
に軸支し、且つ、テストヘッド2とアーム3との間にテ
ストヘッド2の傾きを水平に補正すると共にテストヘッ
ド2からの荷重を受ける傾斜補正機構24を設けたた
め、テストヘッド2とプロービングカードとを電気的に
接続する際に、昇降駆動機構7によりテストヘッド2を
検査位置に正確に停止させることができなくても、テス
トヘッド2が検査位置に達すれば傾斜補正機構24がテ
ストヘッド2の傾きを水平に補正してテストヘッド2を
インサートリング1Aの第1位置決め用ポスト28A簡
単に位置合わせすることができる。しかも、この時に昇
降駆動機構7からテストヘッド2を押し下げる力が作用
しても傾斜補正機構24によりテストヘッド2からの荷
重を受けて装置本体1側へ荷重が掛からないようにする
ことができる。
As described above, according to the present embodiment,
The test head 2 is moved by the lifting drive mechanism 7 through the arm 3.
In the case of a probe device for lowering the
Is rotatably supported by the arm 3 via the support shafts 23, 23, and between the test head 2 and the arm 3, the inclination of the test head 2 is horizontally corrected and the load from the test head 2 is received. Since the tilt correction mechanism 24 is provided, when the test head 2 and the probing card are electrically connected to each other, even if the test head 2 cannot be accurately stopped at the inspection position by the lifting / lowering drive mechanism 7, the test head 2 cannot be stopped. Reaches the inspection position, the tilt correcting mechanism 24 corrects the tilt of the test head 2 horizontally, and the test head 2 can be easily positioned in the first positioning post 28A of the insert ring 1A. Moreover, at this time, even if a force for pushing down the test head 2 is applied from the lifting drive mechanism 7, the load from the test head 2 is received by the inclination correction mechanism 24 so that no load is applied to the apparatus main body 1.

【0040】また、本実施形態によれば、昇降駆動機構
7によりテストヘッド2を装置本体1の上方に持ち上
げ、パフォーマンスボードの交換に必要な隙間をテスト
ヘッド2と装置本体1の間に作ることができるため、テ
ストヘッド2を反転させるまでもなく、テストヘッド2
を持ち上げるだけでパフォーマンスボードの交換作業を
行うことができ、その作業時間を短時間で行うことがで
きる。
Further, according to the present embodiment, the test head 2 is lifted above the apparatus main body 1 by the lifting drive mechanism 7, and a gap required for replacing the performance board is formed between the test head 2 and the apparatus main body 1. Therefore, the test head 2 can be moved without turning the test head 2 over.
The work of replacing the performance board can be performed simply by lifting the work, and the work time can be shortened.

【0041】また、本実施形態によれば、旋回駆動機構
8によりテストヘッド2を装置本体1の後方へ旋回させ
ることができるため、テストヘッドをテスタ側へ反転さ
せる従来の装置と比較して装置本体1とテスタ5との間
隔を詰めることができ、もってテストヘッド2とテスタ
5を接続するケーブルを短くすることができる。
Further, according to the present embodiment, the test head 2 can be turned rearward of the apparatus main body 1 by the turning drive mechanism 8, so that the test head 2 is turned over as compared with the conventional apparatus in which the test head is turned to the tester side. The distance between the main body 1 and the tester 5 can be reduced, and the cable connecting the test head 2 and the tester 5 can be shortened.

【0042】また、本実施形態によれば、旋回駆動機構
8をロックし、テストヘッド2を所望の旋回位置で停止
させる旋回ロック機構13を設けたため、オペレータの
作業内容に応じてテストヘッド2を所望の傾斜角度に調
整でき、作業効率を高めることができる。
Further, according to the present embodiment, since the turning lock mechanism 13 for locking the turning drive mechanism 8 and stopping the test head 2 at a desired turning position is provided, the test head 2 can be set in accordance with the work contents of the operator. It can be adjusted to a desired inclination angle, and work efficiency can be increased.

【0043】尚、本発明は上記実施例に何等制限される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り本発明に
包含される。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and is included in the present invention unless departing from the gist of the present invention.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明の請求項1及び請求項2に記載の
発明によれば、モータ駆動方式によってテストヘッド側
とプロービングカード側とを電気的に接続する際に、テ
ストヘッド側をプロービングカード側へ簡単に位置合わ
せできると共にテストヘッド側から装置本体に掛かる
分な負荷を軽減できるプローブ装置を提供することがで
きる。
According to the first and second aspects of the present invention, when the test head side and the probing card side are electrically connected by the motor driving method, the test head side is connected to the probing card. It is possible to provide a probe device which can be easily positioned to the side and can reduce an excessive load applied to the device main body from the test head side.

【0045】[0045]

【0046】[0046]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のプローブ装置の実施形態を示す図で、
(a)はその斜視図、(b)はテストヘッドの回転角制
限機構を示す側面図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a probe device of the present invention,
(A) is a perspective view thereof, and (b) is a side view showing a rotation angle limiting mechanism of a test head.

【図2】図1に示すプローブ装置に用いられたテストヘ
ッドの駆動機構を示す図で、(a)はその側面図、
(b)は(a)に示す旋回駆動機構のロック機構を示す
構成図である。
2A and 2B are diagrams showing a driving mechanism of a test head used in the probe device shown in FIG. 1, wherein FIG.
(B) is a block diagram showing a lock mechanism of the turning drive mechanism shown in (a).

【図3】図1に示すプローブ装置の旋回駆動機構の旋回
動作を補助する補助機構の動作説明図である。
FIG. 3 is an operation explanatory view of an auxiliary mechanism that assists a turning operation of a turning drive mechanism of the probe device shown in FIG. 1;

【図4】図1に示すプローブ装置に用いられた傾斜補正
機構を取り出して示す図で、(a)はその斜視図、
(b)はその係合突起と係合凹部の係合状態を示す断面
図、(c)はその傾斜制限機構を示す断面図である。
FIGS. 4A and 4B are views showing a tilt correction mechanism used in the probe device shown in FIG. 1, and FIG.
(B) is a cross-sectional view showing an engagement state between the engagement protrusion and the engagement recess, and (c) is a cross-sectional view showing the inclination limiting mechanism.

【図5】図1に示すプローブ装置に用いられたテストヘ
ッドロック機構を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a test head lock mechanism used in the probe device shown in FIG. 1;

【図6】テストヘッドのパフォーマンスボードとインサ
ートリングとの位置合わせに用いられるテンプレートの
使用状態を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a use state of a template used for aligning a performance board and an insert ring of a test head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 装置本体 2 テストヘッド 3 アーム 3A 支持孔 7 昇降駆動機構 8 旋回駆動機構 13 旋回ロック機構 23 支持軸 24 傾斜補正機構 24B 係合突起 24C 係合凹部 24D 係合ブロック 24F 傾斜制限機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus main body 2 Test head 3 Arm 3A Support hole 7 Elevation drive mechanism 8 Rotation drive mechanism 13 Rotation lock mechanism 23 Support shaft 24 Inclination correction mechanism 24B Engagement projection 24C Engagement recess 24D Engagement block 24F Inclination limit mechanism

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−147305(JP,A) 特開 平6−102313(JP,A) 特開 平8−264603(JP,A) 特開 平8−148534(JP,A) 特開 平7−147306(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/66 G01R 1/06 G01R 31/26 G01R 31/28 Continuation of front page (56) References JP-A-7-147305 (JP, A) JP-A-6-102313 (JP, A) JP-A-8-264603 (JP, A) JP-A-8-148534 (JP) , A) JP-A-7-147306 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/66 G01R 1/06 G01R 31/26 G01R 31/28

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 装置本体に固定されたプロービングカー
ドと、このプロービングカードの裏面に形成された接続
端子と対応する接続端子を有するテストヘッドと、この
テストヘッドを上記装置本体の側方から支持するアーム
と、このアームを介して上記テストヘッドを上記装置本
体の上側で昇降させる昇降駆動機構とを備え、上記テス
トヘッドの自重により傾斜した上記アームを介して上記
テストヘッドを下降させて上記テストヘッドを上記プロ
ービングカードに電気的に接触させて被検査体の電気的
検査を行なうプローブ装置であって、上記テストヘッド
の前後両面に支持軸を設けると共に各支持軸を上記アー
ムの支持孔に嵌入し、上記各支持軸を介して上記テスト
ヘッドを上記アームに対して傾斜可能に軸支し、且つ、
上記テストヘッドの昇降時に上記テストヘッドの傾きを
水平に補正すると共に上記テストヘッドと上記プロービ
ングカードが電気的に接触して上記テストヘッドから切
り離される傾斜補正機構を設けたことを特徴とするプロ
ーブ装置。
1. A probing card fixed to an apparatus main body, a test head having a connection terminal corresponding to a connection terminal formed on a back surface of the probing card, and the test head supported from a side of the apparatus main body. An arm, and an elevating drive mechanism that moves the test head up and down above the apparatus main body via the arm. The test head is lowered by moving the test head down through the arm inclined by the weight of the test head. A probe device for electrically testing a device under test by electrically contacting the probe head with the probing card, wherein support shafts are provided on both front and rear surfaces of the test head, and each support shaft is fitted into a support hole of the arm. , The test head is pivotally supported with respect to the arm via each of the support shafts, and
A probe device for correcting a tilt of the test head horizontally when the test head is moved up and down, and a tilt correction mechanism for separating the test head and the probing card from the test head by making electrical contact. .
【請求項2】 上記傾斜補正機構は、上記支持軸に回転
自在に軸支された揺動部材と、この揺動部材の上面に左
右対称に設けられた一対の係合突起と、各係合突起が係
合可能な係合凹部を有し且つ上記テストヘッド側に固定
された左右一対の係合ブロックと、これらの係合ブロッ
クを押さえるように上記アームに設けられた左右一対の
押さえ部材と、これらの押さえ部材を介して揺動した上
記揺動部材の傾斜を制限する傾斜制限機構とを備えたこ
とを特徴とする請求項1に記載のプローブ装置。
2. The tilt correction mechanism includes: a swing member rotatably supported by the support shaft; a pair of engagement protrusions provided on the upper surface of the swing member in a symmetrical manner; A pair of left and right engagement blocks each having an engagement concave portion with which the projection can be engaged and fixed to the test head side; and a pair of left and right pressing members provided on the arm so as to press these engagement blocks. 2. The probe device according to claim 1, further comprising an inclination limiting mechanism for limiting an inclination of the swing member swinging via the holding members.
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