JP3351245B2 - デバイス検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路（以下、
ＩＣという）等の被測定デバイスの特性を自動的に評価
するデバイス検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】組立が完了したＩＣ等のデバイスの特性
評価試験は、例えば、被測定デバイスの特性評価を行う
テストヘッドにハンドラによって被測定デバイスを供給
して行うが、ハンドラによって被測定デバイスをテスト
ヘッドの接続部へ接続する際に、ハンドラとテストヘッ
ドとの正確な位置決めを行う必要がある。上記の位置決
めの方法として、例えば、特開平４−３２６７４２号公
報に開示されたものがある。

【０００３】この位置決め方法は、リード線によってテ
ストヘッドと結線され被測定デバイスを接続するための
ソケットが設けられた基板をテストヘッドの上方に設置
し、この基板に位置決めピンおよびガイドピンを設け
る。一方、ハンドラのハンドラベースに前記位置決めピ
ンおよびガイドピン用孔をそれぞれ形成し、ガイドピン
用孔には、ガイドピン検出用のセンサを設ける。そし
て、ハンドラの下降に伴ってガイドピン用孔にガイドピ
ンが挿入されたか否かをガイドピン検出用センサで確認
し、ガイドピン用孔にガイドピンが挿入されていない場
合には、ガイドピン用孔にガイドピンが挿入されるよう
に、テストヘッドをモータ等の駆動手段により適宜移動
させて位置決めを行い、位置決めピンを位置決め用孔に
挿入して被測定デバイスを基板のソケットにセットする
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハンド
ラおよびテストヘッドは共に重量が例えば数百ｋｇの重
量物であるため、上記のガイドピンがガイドピン用孔に
挿入するようにテストヘッド自体を適宜移動させる位置
決めは難しいという問題がある。また、上記のガイドピ
ンをガイドピン用孔に挿入しても、位置決めピンが位置
決め用孔に挿入されないこともあり、再度テストヘッド
の位置調整をする必要があり、位置決めに多大な時間が
かかるという問題もあった。さらに、テストヘッドを駆
動させる駆動手段が必要となるため、装置が複雑にな
り、装置のコストが上昇するという問題もあった。ま
た、上記のように、テストヘッドの上方に設置する基板
をリード線によってテストヘッドに結線しているため、
リード線の全長が長くなると、テストヘッドによる測定
の際にグラウンドのレベルを一定に保持するのが難しく
なり、試験結果にミスが生じるという問題もあった。

【０００５】本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなさ
れたものであって、ハンドラによって被測定デバイスを
テストヘッドに供給して当該デバイスの特性を測定する
デバイス検査装置において、被測定デバイスのテストヘ
ッドに対する接続を容易で、かつ簡素な構成で行うこと
ができるとともに、確実なデバイスの検査が可能なデバ
イス検査装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るデバイス検
査装置は、テストヘッド上に設けられかつ当該テストヘ
ッドと電気的に接続された介在基板の接続部に被測定デ
バイスをハンドラによって移送して接続し、当該被測定
デバイスの特性を当該テストヘッドによって自動的に評
価するデバイス検査装置であって、前記介在基板は、前
記テストヘッド上に移動可能に載置され、かつ前記被測
定デバイスを当該介在基板の接続部に接続する際に、前
記ハンドラ側に形成された被係合部と係合して当該介在
基板を所定の位置に移動させて、当該介在基板の接続部
を被測定デバイスに対して所定の位置に位置決めする位
置決め手段が形成されている。

【０００７】本発明に係るデバイス検査装置は、前記位
置決め手段は、前記介在基板の所定の位置に垂直に設け
られた２本の位置決めピンであって、前記ハンドラ側に
形成された被係合部は、前記位置決めピンがそれぞれ嵌
合挿入される挿入孔である。

【０００８】本発明に係るデバイス検査装置は、前記位
置決めピンの先端は円錐状に形成されている。

【０００９】本発明に係るデバイス検査装置は、前記介
在基板は、前記ハンドラ側に形成された挿入孔に前記位
置決めピンの円錐状の先端部が挿入可能な範囲で前記テ
ストヘッド上を移動可能に載置されている。

【００１０】本発明に係るデバイス検査装置では、被測
定デバイスを保持するハンドラによって当該被測定デバ
イスを介在基板の方向に向けて移動させると、介在基板
に設けられた位置決め手段とハンドラ側に形成された被
係合部とが係合し、介在基板の接続部が被測定デバイス
に対して所定の位置に位置決めされることになり、テス
トヘッドを移動させないで被測定デバイスを介在基板の
接続部に接続することができる。また、介在基板はテス
トヘッド上に移動可能に設けられていることから、介在
基板とテストヘッドとを結ぶリード線の長さは最小限で
すむ。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るデバイス検査
装置の実施の形態について図面を参照して詳細に説明す
る。

【００１２】図１は、本発明に係るデバイス検査装置の
テストヘッド側の一構成例を示す説明図であり、図２は
図１のテストヘッドを矢印Ａの方向から見た図であり、
図３は図１のテストヘッドを矢印Ｂの方向から見た図で
ある。図１〜図３に示すように、テストヘッド１の上に
は円形のテストヘッドボード２が設けられている。テス
トヘッド１は、例えば、被測定デバイスに印加する試料
用電源、タイミングジェネレータ出力部、パターンジェ
ネレータ出力部およびデバイス出力を測定部に取り込む
ための入力部等から構成され、被測定デバイスの評価を
行うものであり、テストヘッドボード２は上記の入出力
を行うインターフェースの役割を果たす。

【００１３】テストヘッドボード２上には支持台座１４
が４か所に固定された変換基板４がテストヘッドボード
２上を移動可能に載置されている。変換基板４のさらに
上部には、変換基板６が固定されており、この変換基板
６上にテストヘッド側ソケット８が設けられている。し
たがって、上記の変換基板６および変換基板６上のテス
トヘッド側ソケット８は、変換基板４と一体となって移
動する。変換基板４，６は、試験に必要な信号を被測定
デバイスからテストヘッド１へ伝達する介在基板であ
り、例えば図示しないリード線によってテストヘッドボ
ード２と接続されている。テストヘッド側ソケット８
は、後述するハンドラ側ソケット３２と接続される。

【００１４】テストヘッドボード２上の変換基板４を囲
む４か所の位置に移動規制治具１２が設けられている。
変換基板４をテストヘッドボード２上の所定の位置に載
置した場合に、移動規制治具１２の移動規制面１２ａが
変換基板４の外周端面４ａと所定の間隔を有するような
位置に移動規制治具１２は固定されている。上記の変換
基板４の外周端面４ａと移動規制治具１２の移動規制面
１２ａとの間隔は、例えば５ｍｍである。また、移動規
制治具１２の係止部１２ｂは、変換基板４の上下方向の
移動を規制するために形成されている。さらに、上記し
た支持台座１４のうち、図１に下側の２つ支持台座１４
の上端には、垂直方向に位置決めピン１０がそれぞれ設
けられている。

【００１５】一方、図４はハンドラにおけるハンドラベ
ースの構成を示す断面図である。このハンドラベース３
１には、上記の位置決め用ピン１０が嵌合挿入される挿
入孔３１ａが２か所に形成され、また、凹部３１ｃにハ
ンドラ側ソケット３２が設けられ、ハンドラ側ソケット
３２の下側には貫通孔３１ｂが形成されている。ハンド
ラ側ソケット３２には、被測定デバイスＷがセットされ
る。被測定デバイスＷとしては、例えばＭＯＳ系ＩＣが
用いられる。なお、ハンドラは、例えば図示しない吸着
装置等によって、組立完了した被測定デバイスＷを自動
的にハンドラ側ソケット３２にセットし、テスト結果に
基づいて自動的に被測定デバイスＷを他の収納場所へ収
納するものである。

【００１６】上記したテストヘッド１の上方に位置する
ハンドラヘッド３１が下降し、上記のテストヘッド側ソ
ケット８の先端部８ａが貫通孔３１ｂを通じてハンドラ
側ソケット３２と電気的に接続されることによって、被
測定デバイスＷとテストヘッドとが電気的に接続される
ことになるのであるが、このときテストヘッド側ソケッ
ト８とハンドラ側ソケット３２との位置決めが正確に行
われる必要がある。

【００１７】したがって、テストヘッド側ソケット８と
ハンドラ側ソケット３２との位置決めを行う前に、テス
トヘッド側ソケット８を基板６に設けた２本の位置決め
ピン対して正確な位置に取り付けなければならない。そ
こで、本実施形態では、例えば図５に示すゲージ２１を
用いる。ゲージ２１は、Ｔ字状の板材であって、２本の
位置決めピン１０がそれぞれ嵌合挿入される２つの挿入
孔２１ａが形成され、この挿入孔２１ａに位置決めピン
１０を嵌合挿入した状態で、当接面２１ｂ、２１ｃにテ
ストヘッド側ソケット８の外周面を当接させることによ
って２本の位置決めピン１０に対してテストヘッド側ソ
ケット８を所定の位置に位置決めし、これを基板６に取
り付ける。

【００１８】上記したように、変換基板４の外周端面４
ａと移動規制治具１２の移動規制面１２ａとの間隔を例
えば５ｍｍとした場合には、位置決めピン１０の外径お
よび位置決めピン１０が嵌合挿入されるハンドラヘッド
３１の挿入孔３１ａの内径は、５ｍｍ以上とする。これ
により、例えば、図６に示すように、変換基板４の外周
端面４ａがいずれかの移動規制治具１２の移動規制面１
２ａに当接した状態でテストヘッドボード２上に載置さ
れている場合であっても、ハンドラヘッド３１を下降さ
せた際に、ハンドラヘッド３１の挿入孔３１ａに位置決
めピン１０の円錐状の先端部が確実に挿入される。

【００１９】図６に示す状態からさらにハンドラヘッド
３１を下降させると、位置決めピン１０の円錐状の先端
部とハンドラヘッド３１の挿入孔３１ａの内周面とが係
合する。このため、テストヘッド側ソケット８等が設け
られた基板４がテストヘッドボード２上を矢印Ｃの方向
に滑りながら移動する。位置決めピン１０は２本設けら
れているため、基板４は矢印Ｃの方向に直線運動するの
みではなく、回転運動も同時に行う。

【００２０】ハンドラヘッド３１の下降が完了すると、
図７に示すように、基板４は対向する移動規制治具１２
の中央に移動した状態となり、同時にテストヘッド側ソ
ケット８とハンドラ側ソケット３２の接続が完了し、ハ
ンドラ側ソケット３２にセットされた被測定デバイスＷ
とテストヘッド１とが電気的に接続され、テストヘッド
１において被測定デバイスＷの特性試験が行われること
になる。そして、被測定デバイスＷの特性試験が完了す
ると、当該被測定デバイスＷはハンドラヘッド３１に上
昇されて所定の場所に搬送される。

【００２１】以上のように、本実施形態によれば、４つ
の移動規制治具１２によって規制される移動可能な範囲
の任意の位置に変換基板４を載置して、ハンドラヘッド
３１を変換基板４に向けて下降させるだけでハンドラ側
ソケット３２とテストヘッド側ソケット８とが確実に接
続され、被測定デバイスＷとテストヘッド１とを電気的
に接続することができる。したがって、非常に容易に確
実に被測定デバイスＷをテストヘッド１にセットするこ
とができる。また、位置決めピン１０を２本設けたこと
により、テストヘッド側ソケット８とハンドラ側ソケッ
ト３２との位置決めをｘ，ｙ軸方向のみならず、回転方
向に対しても同時に行うことができる。また、重量物で
あるテストヘッド１自体を移動させる駆動手段等が必要
がないため、装置のコストを削減することが可能であ
る。さらに、移動可能な変換基板４を支持台座１４を介
してテストヘッドボード２上に直接載置したことによ
り、変換基板４とテストヘッド１とを結ぶリード線の長
さを大幅に短縮することができ、テストヘッド１による
被測定デバイスＷの測定の際にグラウンドのレベルを一
定に保持することが困難であるという問題が解消され
る。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るデバ
イス検査装置によれば、移動可能な範囲の任意の位置に
変換基板４を載置して、被測定でデバイスを保持するハ
ンドラヘッドを介在基板に向けて下降させるだけで被測
定デバイスをテストヘッド側に確実に電気的に接続する
ことができる。したがって、複雑な位置決め作業の必要
がなく、非常に容易にかつ確実に被測定デバイスをテス
トヘッドにセットすることができる。

【００２３】また、本発明に係るデバイス検査装置によ
れば、位置決めピンを２本設けたことにより、位置決め
をｘ，ｙ軸方向のみならず、回転方向に対しても同時に
行うことができる。

【００２４】また、本発明に係るデバイス検査装置によ
れば、重量物であるテストヘッド自体を移動させる駆動
手段等が必要がないため、装置のコストを削減すること
が可能である。

【００２５】さらに、本発明に係るデバイス検査装置に
よれば、移動可能な介在基板をテストヘッド上に直接載
置したことにより、介在基板とテストヘッドとを結ぶリ
ード線の長さを大幅に短縮することができ、テストヘッ
ドによる被測定デバイスの測定の際にグラウンドのレベ
ルを一定に保持することが困難であるという問題を解消
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデバイス検査装置のテストヘッド
側の一構成例を示す説明図である。

【図２】図１のテストヘッドを矢印Ａの方向から見た図

【図３】図１のテストヘッドを矢印Ｂの方向から見た図
である。

【図４】本発明に係るデバイス検査装置におけるハンド
ラヘッドの構造を示す断面説明図である。

【図５】ゲージの形状の一例を示す説明図である。

【図６】ハンドラヘッドをテストヘッドに向けて下降さ
せている状態を示す説明図である。

【図７】ハンドラヘッドのテストヘッドに向けた下降が
完了した状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１…テストヘッド、２…テストヘッドボード、４，６…
変換基板、８…テストヘッド側ソケット、１０…位置決
めピン、１２…移動規制治具、１４…支持台座、２１…
ゲージ、３１…ハンドラヘッド、３２…ハンドラ側ソケ
ット、Ｗ…被測定デバイス。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テストヘッド上に設けられかつ当該テスト
   ヘッドと電気的に接続された介在基板の接続部に被測定
   デバイスをハンドラによって移送して接続し、当該被測
   定デバイスの特性を当該テストヘッドによって自動的に
   評価するデバイス検査装置であって、 前記介在基板は、前記テストヘッド上に移動可能に載置
   され、かつ前記被測定デバイスを当該介在基板の接続部
   に接続する際に、前記ハンドラ側に形成された被係合部
   と係合して当該介在基板を所定の位置に移動させて、当
   該介在基板の接続部を被測定デバイスに対して所定の位
   置に位置決めする位置決め手段を有するデバイス検査装
   置。
2. 【請求項２】前記位置決め手段は、前記介在基板の所定
   の位置に当該介在基板面に対して垂直に設けられた２本
   の位置決めピンであって、 前記ハンドラ側に形成された被係合部は、前記位置決め
   ピンがそれぞれ嵌合挿入される挿入孔である請求項１に
   記載のデバイス検査装置。
3. 【請求項３】前記位置決めピンの先端は円錐状に形成さ
   れている請求項２に記載のデバイス検査装置。
4. 【請求項４】前記介在基板は、前記ハンドラ側に形成さ
   れた挿入孔に前記位置決めピンの円錐状の先端部が挿入
   可能な範囲で前記テストヘッド上を移動可能に載置され
   ている請求項３に記載のデバイス検査装置。