JP4919050B2 - フローティング機構 - Google Patents

Description

本発明は、ＸＹＺ方向に動作可能なフローティング機構に関し、例えばＬＳＩテスタのテストヘッドの上部に配置されたＤＵＴ部のハンドラへの接続とプローバへの接続動作時に用いて好適なフローティング機構に関するものである。

例えば、面実装コネクタ同士の嵌合およびアライメントを必要とする電子部品の検査を行うための装置として、可動部材と固定部材とを備えたフローティングユニットが用いられる場合がある。この種のフローティングユニットにおいて、検査用コネクタの形成された部材を可動部材上に載置して、前記検査用コネクタに検査対象である被検査用コネクタを嵌合させることで、被検査用コネクタの導通性能等を検査することができる。

このようなフローティング機構の先行技術としては例えば、下記の特許文献が知られている。

特開平６−２０８７８５ 特開２００６−３２０４８号公報 特許 ２００２−１６４１３６号

図４は本発明が適用されるＬＳＩテスト装置の外観を示す斜視図で、１はテストヘッド、２はテストヘッド上に配置されたＤＵＴ（Ｄｅｖｉｃｅ Ｕｎｄｅｒ Ｔｅｓｔ）である。
図４においてＤＵＴ２はテストヘッド１の複数（例えば３〜４）個所に設けられたフローティング機構によりＸＹＺ方向に動作可能に構成されている。

図５はＸＹＺ方向に動作可能なフローティング機構の従来例を示す断面構成図であり、前述の複数箇所に設けられたフローティング機構の一つを示している。
図５において、１０はホルダーであり、表面に大径穴１１が形成され、この穴の底部中央に大径穴の径よりも小さな径を有する貫通孔１２が形成されている。

１３はテストヘッド部で、ホルダー１０に形成された大径穴１１と略同じ径の貫通孔１４を有しており、この貫通孔１４が大径穴１１を上方へ延長する状態で複数個の固定ねじ１５によりホルダー１０に固定されている。

１６は大径穴１１内に配置された外径が大径穴１１の内径よりわずかに小さなコイルばねであり、一端が大径穴１１の底部に接し他端はテストヘッド部１３の表面から突出した状態となっている。１７はコイルばね１６および貫通孔１２を貫通して配置された支軸であり、一端にはカラー１８が固定ねじ１９により固定されている。

支柱１７の他端はＤＵＴベース部２０に当接し固定ねじ２１により固定されている。なお、支軸1７の外径は貫通孔１２の内径に対して片側でａで示す程度の隙間（例えば１ｍｍ）を有するように小さく形成されており、ＤＵＴベース部２０がＸＹ方向に最大２ｍｍ程度動作可能なように形成されている。

また、ＤＵＴベース部２０はコイルばね１６に当接した状態で所定の隙間ｂを有しており、ＤＵＴベース部２０がＺ方向に例えば４ｍｍ程度動作可能なように形成されている。２２は段付き孔、２３はねじ孔であり、ＤＵＴベース部２０をテストヘッド１３に固定する際に使用する。

図６はＤＵＴベース部２０を固定ねじ２４を用いてテストヘッド部１３に固定した状態を示す断面図である。図に示すようにコイルばね１６の長さが押圧により短縮され支軸１７の下方が図５に示す隙間ｂだけ突出した状態となっている。
上述において図５の状態（固定ねじ２４でＤＵＴベース部２０をテストヘッド部１３に固定しない状態）によれば、ハンドラ接続時においてＸＹＺ方向のフローティング動作が可能である。

しかしながら、上述の構成においては、プローバ接続時には接続条件上Ｚ方向のフローティングができないという問題があり、Ｚ方向のフローティングは固定した状態で、ＸＹ方向のフローティングのみを用いて接続をしなければならなかった。
他の方法としてプローバの接続媒体であるプローブリングにフローティング機能を持たせることも可能であるが、その場合はコスト高になるという問題があった。

従って本発明はＬＳＩテスタのＤＵＴ部のフローティング動作において、ハンドラ接続用動（ＸＹＺ方向）とプローバ接続用動作（ＸＹ）方向を同一構成のフローティング機構を用いて動作可能とし、接続の容易性とコスト低減を可能としたフローティング機構を実現することを目的としている。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、請求項１記載のフローティング機構の発明においては、
表面から所定の深さに大径の穴が形成され、該大径の穴の中心部に小径の貫通ねじ孔が形成された平行面を有するブロックと、該ブロックの表面に固定され、前記大径の穴と略同じ径の貫通孔が形成された固定プレートと、前記大径の穴内に配置され、前記固定プレートの表面から一端が突出して配置されたコイルばねと、一端に鍔を有し他端に前記貫通ねじ孔に螺合するねじを有する支軸と、該支軸が挿入されたときに横方向にわずかに動作可能な内径を有し一端に前記固定プレートの表面から突出して配置されたコイルばねを押圧する鍔を有するリングと、該リングが挿入された状態で横方向にわずかに動作可能な内径を有する貫通孔を有する可動プレートとからなり、前記支軸を前記コイルばねの内部に挿入するとともに支軸の他端に形成されたねじを前記貫通ねじ穴に螺合させた状態で、前記可動プレートを前記固定プレートに対してＸＹＺ方向に動作可能となるように構成したことを特徴とする。

請求項２においては、請求項１に記載のフローティング機構において、
前記可動プレートを前記固定プレートに固定する固定部材を設けたことを特徴とする。

以上説明したことから明らかなように本発明の請求項１、２によれば、次のような効果がある。
表面から所定の深さに大径の穴と小径の貫通ねじ孔を有するブロックと、その大径の穴と略同じ径の貫通孔を形成した固定プレートと、大径の穴内に固定プレートの表面から一端を突出して配置したコイルばねと、鍔と貫通ねじ孔に螺合するねじを有する支軸と、その支軸が挿入されたときに横方向に動作可能な内径を有し一端にコイルばねを押圧する鍔を有するリングと、リングが挿入された状態で横方向に動作可能な内径を有する貫通孔を有する可動プレートとを有しており、支軸をコイルばねの内部に挿入するとともに支軸の他端に形成されたねじを貫通ねじ穴に螺合させた状態で、可動プレートを固定プレートに対してＸＹＺ方向に動作可能となるように構成した。
その結果、支軸がＺ方向の動作を機能できる状態とＺ方向の動作を機能できない規制状態にできるので、ハンドラ接続用動（ＸＹＺ方向）とプローバ接続用動作（ＸＹ）方向を同一構成のフローティング機構を用いて動作させることができた。その結果、接続が容易となりコスト低減が可能となった。

図１は本発明の一実施例を示す断面図である。
図１において、３０はホルダー（ブロック）であり、表面に大径穴３１が形成され、この穴の底部中央に大径穴の径よりも小さな径を有する貫通ねじ孔３２が形成されている。

３３はテストヘッド部（固定プレート）で、ホルダー３０に形成された大径穴３１と略同じ径の貫通孔３４を有しており、この貫通孔３４が大径穴３１を上方へ延長する状態で複数個の固定ねじ３５によりホルダー３０に固定されている。

３６は大径穴３１内に配置された外径が大径穴３１の内径よりわずかに小さなコイルばねであり、一端が大径穴３１の底部に接し他端はテストヘッド部（固定プレート）３３の表面から突出した状態となっている。３７はコイルばね３６を貫通し一端に形成したねじ３２ａが貫通ねじ孔３２に螺合して配置された支軸であり、ねじ３２ａの先端にはカラー３８が固定ねじ３９により固定されている。

支軸３７の他端には鍔４１が固定ねじ４２により固定されており、一端にコイルばね３６に当接する鍔４３を有するリング４４を貫通している。リング４４の鍔４３と支軸３７の鍔４１の間には貫通孔４６を有するＤＵＴベース部（可動プレート）４０が配置されている。このＤＵＴベース部４０の厚さは鍔４３と鍔４１で形成される幅Ｔよりも薄く形成されており、テストヘッド３３とＤＵＴベース部４０は間隙ｂ（Ｚ動作量）を有して対向配置されている。

ここで、リング４４の内径は支軸３７の外径よりわずかに（ａで示すＸＹ動作量）大きく（例えば２ｍｍ）形成され、ＤＵＴベース部２０に形成された貫通孔４６の孔径はリング４４の外径よりわずかに（ａ1で示すＸＹ動作量）大きく（例えば２ｍｍ）形成されている。

４７は段付き孔、４８はねじ孔であり、ＤＵＴベース部２０をテストヘッド部３３に固定する際に使用する。４９はリングに形成された鍔４３が入る座ぐり穴であり、鍔４３の厚さよりも浅く形成されている。
図１の構成によればＤＵＴベース部４０はＸＹＺ方向に動作可能である。

図２は支軸の一端に形成したねじ３２ａをホルダーの底部に形成した貫通ねじ孔３２にねじ込んでリング４４の一端に形成した鍔４３でコイルばね３６を押圧し、鍔４３を座ぐり穴４９の底面に押し付けた状態を示している。このような状態ではＺ方向の動作が規制され、ＤＵＴベース部４０はＸＹ方向のみに動作可能である。

図３は図２の状態に加え、ＤＵＴベース部に形成した段付き穴４７からねじ孔４８に固定ねじ（固定部材）５０をねじ込んでＤＵＴベース部４０とテストヘッド３３の動作も固定した状態を示している。これにより全てのフローティング動作が固定される。

なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。

本発明のフローティング機構の一実施例を示す断面構成図である。 Ｚ方向の動作を固定しＸＹ方向のみフローティング動作をさせるようにした状態を示す断面図である。 ＸＹＺ方向の全てのフローティング動作を固定した状態を示す断面図である。 本発明が適用される半導体テスト装置の概要を示す斜視図である。 従来のフローティング機構の一例を示す断面構成図である。 従来のフローティング機構におけるＺ方向の動作を固定しＸＹ方向のみフローティング動作をさせるようにした状態を示す断面図である。

符号の説明

１ テストヘッド
２ ＤＵＴ
１０，３０ ホルダー
１１，３１ 大径穴
１２，１４，３４，４６ 貫通孔
１３ テストヘッド部
１５，１９,２１，２４，３５，３９，４２，５０ 固定ねじ
１６，３６ コイルばね
１７，３７ 支軸
１８，３８ カラー
２０，４０ ＤＵＴベース部
２２ 段付き孔
２３ ねじ孔
４１，４３ 鍔
４４ リング

Claims (2)

1. 表面から所定の深さに大径の穴が形成され、該大径の穴の中心部に小径の貫通ねじ孔が形成された平行面を有するブロックと、該ブロックの表面に固定され、前記大径の穴と略同じ径の貫通孔が形成された固定プレートと、前記大径の穴内に配置され、前記固定プレートの表面から一端が突出して配置されたコイルばねと、一端に鍔を有し他端に前記貫通ねじ孔に螺合するねじを有する支軸と、該支軸が挿入されたときに横方向にわずかに動作可能な内径を有し一端に前記固定プレートの表面から突出して配置されたコイルばねを押圧する鍔を有するリングと、該リングが挿入された状態で横方向にわずかに動作可能な内径を有する貫通孔を有する可動プレートとからなり、前記支軸を前記コイルばねの内部に挿入するとともに支軸の他端に形成されたねじを前記貫通ねじ穴に螺合させた状態で、前記可動プレートを前記固定プレートに対してＸＹＺ方向に動作可能となるように構成したことを特徴とするフローティング機構。
2. 前記可動プレートを前記固定プレートに固定する固定部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のフローティング機構。

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