JP6318697B2 - コンタクタ、試験システム - Google Patents

Description

本発明は、被検査半導体デバイス（ＤＵＴ：Device Under Test）の電気的特性の測定に用いるコンタクタ及び試験システムに関する。

特許文献１には、ＤＵＴと配線基板の間にテストボード（コンタクタ）を設けて、ＤＵＴと配線基板とを電気的に接続する技術が開示されている。

特開平６−８８８５７号公報

コンタクタでＤＵＴと配線基板を電気的に接続する場合は、その接続が実現できていないことがあるので、十分注意すべきである。そのため、ＤＵＴの電気的特性を測定する前などに、コンタクタによってＤＵＴと配線基板が電気的に接続されたことを、直接的に確認することが好ましい。

特に、ＤＵＴの端子を小さくすると、当該端子とコンタクタの端子との接続が不安定となるので、ＤＵＴと配線基板が電気的に接続されたことを直接的に確認する必要があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ＤＵＴと配線基板が電気的に接続されたことを直接的に確認できるコンタクタ、及び試験システムを提供することを目的とする。

本願の発明に係るコンタクタは、上面と下面を有するハウジングと、該上面と該下面に露出するように該ハウジングを貫通する信号端子と、該ハウジングの該上面に、該信号端子と隣接して設けられた接触判定端子と、該接触判定端子と電気的に接続され、該ハウジングの該上面に形成された引出電極と、を備え、該信号端子は複数設けられ、複数の該信号端子は該接触判定端子を囲むように設けられたことを特徴とする。

本願の発明に係る試験システムは、上面と下面を有するハウジングと、該上面と該下面に露出するように該ハウジングを貫通する複数の信号端子と、該ハウジングの該上面に設けられた接触判定端子と、該接触判定端子と電気的に接続され、該ハウジングの該上面に形成された引出電極と、を有するコンタクタと、基板と、該基板の上に形成され、該ハウジングの下面側で、該複数の信号端子と接触する１つの配線パターンと、を有する配線基板と、該複数の信号端子と該接触判定端子に１つのＤＵＴ端子をあてた状態で、該引出電極と該配線パターンの間の導通試験をする試験装置と、該引出電極と該試験装置を接続する接続線と、該接続線に接続された、周波数１ＧＨｚのインダクタンスが１００ｎＨ以上となるインダクタと、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、コンタクタに信号端子と接触判定用端子を設けて、接触用判定端子から、ＤＵＴの端子とコンタクタの信号端子を経由して配線基板（配線パターン）に至る電流経路を形成する。この電流経路の抵抗等を測定することで、ＤＵＴと配線基板が電気的に接続されたことを直接的に確認できる。

本発明の実施の形態１に係るコンタクタ等の斜視図である。 コンタクタの上面の構成を示す斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。 コンタクタの下面の構成を示す斜視図である。 導通試験時の接続を示す断面図である。 ＤＵＴの電気的特性を測定する際の回路図である。 本発明の実施の形態２に係る試験システムの一部断面図である。 本発明の実施の形態３に係るコンタクタの一部断面図である。 本発明の実施の形態４に係るコンタクタの一部断面図である。

本発明の実施の形態に係るコンタクタと試験システムについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るコンタクタ２０等の斜視図である。図１には、ＤＵＴ１０と、コンタクタ２０と、配線基板３０が示されているので順に説明する。

ＤＵＴ１０は被測定物である。図１においてＤＵＴ１０だけが透過図で示されている。ＤＵＴ１０は下面に４つのＤＵＴ端子１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを有している。

コンタクタ２０は、ＤＵＴ１０と配線基板３０の間に位置して、両者を電気的に接続するものである。コンタクタ２０は、上面２２Ａと下面２２Ｂを有するハウジング２２を備えている。ハウジング２２は、例えば絶縁性樹脂などの弾性体で形成されている。

配線基板３０は、基板３１と、基板３１の上に形成された配線パターン３２、３４、３６、３８を備えている。配線パターン３２は、ほぼ正方形に形成された第１部分３２Ａと、直線的に形成された第２部分３２Ｂと、長方形に形成された第３部分３２Ｃを備えている。配線パターン３４、３６、３８は、配線パターン３２と同じ形状である。

図２は、コンタクタ２０の上面２２Ａの構成を示す斜視図である。ハウジング２２の上面２２Ａには、環状に形成された電極５０が設けられている。この電極５０に接し、かつ電極５０を貫通するように７つの信号端子５２が設けられている。

上面２２Ａには引出電極５４が設けられている。引出電極５４は、７つの信号端子５２に囲まれた被包囲部５４Ａを有している。被包囲部５４Ａは直線部５４Ｂに接続されている。直線部５４Ｂは外部接続部５４Ｃに接続されている。外部接続部５４Ｃは被包囲部５４Ａよりもハウジング２２の外縁側に位置している。

上面２２Ａには、引出電極５４の被包囲部５４Ａに接する接触判定端子５６が設けられている。接触判定端子５６は引出電極５４と電気的に接続されている。また、接触判定端子５６は、信号端子５２と隣接して設けられているが、信号端子５２と電気的に絶縁されている。

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。信号端子５２は、ハウジング２２の上面２２Ａと下面２２Ｂに露出するように、ハウジング２２を貫通している。他方、接触判定端子５６は、上面２２Ａに設けられ、ハウジング２２を貫通していない。信号端子５２と接触判定端子５６の上面は、ハウジング２２の上面２２Ａ、電極５０の上面、及び引出電極５４の上面よりも高い位置にあるので、信号端子５２と接触判定端子５６はＤＵＴの端子に接触しやすくなっている。

図２の説明に戻る。前述した電極５０、信号端子５２、引出電極５４、及び接触判定端子５６は、ハウジング２２の４つの角部うちの１つの角部に設けられている。図２に示されているとおり、上面２２Ａには、電極５０、信号端子５２、引出電極５４、及び接触判定端子５６と同じ構成が、合計で４つ設けられている。

つまり、ハウジング２２の右上の角部には、電極６０、信号端子６２、引出電極６４、及び接触判定端子６６が設けられている。ハウジング２２の左下の角部には、電極７０、信号端子７２、引出電極７４、及び接触判定端子７６が設けられている。ハウジング２２の右下の角部には、電極８０、信号端子８２、引出電極８４、及び接触判定端子８６が設けられている。

図４は、コンタクタ２０の下面２２Ｂの構成を示す斜視図である。ハウジング２２の下面２２Ｂには、７つの信号端子５２が露出している。７つの信号端子５２と接するように、環状の電極５８が形成されている。同様に、７つの信号端子６２、７２、８２のそれぞれに接するように、環状の電極６８、７８、８８が形成されている。

続いて、ＤＵＴ１０と配線基板３０が電気的に接続されたことを直接的に確認することを説明する。まず、コンタクタ２０の下面２２Ｂから露出した７つの（複数の）信号端子５２を、配線パターン３２の第１部分３２Ａに接触させる。つまり、ハウジング２２の下面側で、複数の信号端子５２と配線パターン３２を接触させる。信号端子６２、７２、８２についても、それぞれ、配線パターン３４、３６、３８に接触させる。

次いで、ＤＵＴ１０をコンタクタ２０の上面２２Ａに近づけ、複数の信号端子５２と接触判定端子５６に１つのＤＵＴ端子１０Ａをあてる。同様に、複数の信号端子６２と接触判定端子６６にＤＵＴ端子１０Ｂを接触させ、複数の信号端子７２と接触判定端子７６にＤＵＴ端子１０Ｃをあて、複数の信号端子８２と接触判定端子８６にＤＵＴ端子１０Ｄをあてる。このような接続状態で、ＤＵＴ１０と配線基板３０が電気的に接続されたことを直接的に確認するための導通試験を実施する。

図５は、導通試験時の接続を示す断面図である。図５のコンタクタ２０は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図に対応する。図５に示すとおり、導通試験時には試験装置１００を用いる。引出電極５４の外部接続部５４Ｃと試験装置１００を、接続線１０２で接続する。接続線１０２の途中にはスイッチ１０４が設けられている。スイッチのオンオフの切り替えは制御装置１０４Ａで制御する。制御装置１０４Ａは、導通試験中にスイッチ１０４をオンにし、導通試験をしていないときはスイッチ１０４をオフにする。

配線パターン３２の第３部分３２Ｃと試験装置１００を、接続線１０６で接続する。そして、試験装置１００が、引出電極５４と配線パターン３２との間の抵抗値若しくは定電圧を印加したときの電流値を測定することで、導通試験をする。引出電極５４と配線パターン３２の間が導通していれば、抵抗値が低く、電流値が高くなる。他方、引出電極５４と配線パターン３２の間が導通していなければ、抵抗値が高く、電流値が低くなる。

さらに、引出電極６４、７４、８４がそれぞれ配線パターン３４、３６、３８と導通しているか、上記と同じように試験する。こうして、ＤＵＴ１０と配線基板３０が電気的に接続されたことを直接的に確認できる。

導通試験に合格した場合は、ＤＵＴ１０の電気的特性を測定する。図６には、ＤＵＴ１０の電気的特性を測定する際の回路図が示されている。ここで、導通試験を終了しＤＵＴ１０の電気的特性を測定する際には、制御装置１０４Ａがスイッチ１０４をオフにするので、ＤＵＴ１０の電気的特性の測定結果への影響を回避できる。

本願の実施の形態１に係るコンタクタ２０は、１つのＤＵＴ端子に対し、複数の信号端子を接触させるので、ＤＵＴ端子と信号端子が非接触となる可能性を下げることができる。また、ＤＵＴ端子のうち信号端子と接する面が、コンタクタ２０の上面２２Ａに対して傾いていた場合でも、複数の信号端子のいずれかの信号端子がＤＵＴ端子と接触することができる。

図５の構成のうち、ＤＵＴ１０を除く部分が試験システムを構成しているが、この試験システムについては様々な変形が可能である。つまり、本発明は、コンタクタに信号端子と導通試験のための接触判定端子を設け、これらを用いて、ＤＵＴと配線基板が電気的に接続されたことを直接的に確認するものである。従って、この特徴を失わない範囲で様々な変形が可能である。

例えば、本発明の実施の形態１では１つのＤＵＴ端子に７つの信号端子を接触させたが、１つのＤＵＴ端子に接触させる信号端子の数は複数であれば特に限定されない。複数の信号端子を１つのＤＵＴ端子に接触させることで、ＤＵＴ端子と信号端子との接触を安定させることができる。

また、複数の信号端子５２で接触判定端子５６を囲むようにしたが、これらは自由に配置してもよい。しかしながら、小面積のＤＵＴ端子に対応するためには、複数の信号端子と接触判定端子を可能な限り近づけて配置することが好ましい。

スイッチ１０４と制御装置１０４Ａは、省略しても良い。スイッチ１０４と制御装置１０４Ａを省略しても導通試験には支障がない。これらの変形は以下の実施の形態に係るコンタクタと試験システムにも応用することができる。

以下の実施の形態に係るコンタクタと試験システムは、実施の形態１のコンタクタと試験システムと共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２に係る試験システムの一部断面図である。接続線１０２には、周波数１ＧＨｚのインダクタンスが１００ｎＨ以上となるインダクタ１０８が接続されている。従って、ＤＵＴ１０の電気的特性（高周波特性）の測定結果への影響を回避できる。

このように、実施の形態２に係る試験システムは、ＤＵＴ１０の電気的特性の測定結果が引出電極５４によって影響を受けることを、インダクタ１０８を設けて防止するものである。インダクタ１０８を設けることで、実施の形態１のスイッチ１０４と制御装置１０４Ａを省略できるので、試験システムの構成を簡素にできる。これと同じ効果を得るために、例えば、引出電極を周波数１ＧＨｚのインダクタンスが１００ｎＨ以上となる形状で形成してもよい。その場合は、インダクタ１０８を省略できる。

実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係るコンタクタ２０の一部断面図である。ハウジング２２の下面２２Ｂのうち、接触判定端子５６の直下にばね２００が設けられている。コンタクタ２０には４つの接触判定端子が設けられているので、ばね２００は合計４箇所に設けられている。

コンタクタ２０を介してＤＵＴ１０と配線基板３０を電気的に接続する際は、ＤＵＴ１０の上面に接し、ＤＵＴ１０を配線基板３０の方向に押し付ける押下装置を用いる。この押下装置によりＤＵＴに及ぼされる力は必ずしも均等ではないが、ばね２００を設けることでその力のばらつきを低減できる。なお、ハウジング２２を弾性体で形成することで、押下装置によってＤＵＴ１０に及ぼされる配線基板３０方向の力を均等にする効果を高めることができる。

実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４に係るコンタクタ２０の一部断面図である。接触判定端子３００の上面は、信号端子５２の上面よりも高い位置にある。これにより、接触判定端子３００とＤＵＴ端子を確実に接触させることができる。従って、接触判定端子３００とＤＵＴ端子が非接触となり導通試験ができなくなることを防止できる。しかも、ハウジング２２は弾性体で形成されているので、信号端子５２とＤＵＴ端子の接触も確保できる。

なお、ここまでで説明した各実施の形態の特徴は、適宜に組み合わせてもよい。

１０ ＤＵＴ、 １０Ａ,１０Ｂ,１０Ｃ,１０Ｄ ＤＵＴ端子、 ２０ コンタクタ、 ２２ ハウジング、 ２２Ａ 上面、 ２２Ｂ 下面、 ３０ 配線基板、 ３１ 基板、 ３２,３４,３６,３８ 配線パターン、 ３２Ａ 第１部分、 ３２Ｂ 第２部分、 ３２Ｃ 第３部分、 ５０ 電極、 ５２ 信号端子、 ５４ 引出電極、 ５４Ａ 被包囲部、 ５４Ｂ 直線部、 ５４Ｃ 外部接続部、 ５６ 接触判定端子、 ５８ 電極、 １００ 試験装置、 １０２,１０６ 接続線、 １０４ スイッチ、 １０４Ａ 制御装置、 １０８ インダクタ、 ３００ 接触判定端子

Claims (7)

1. 上面と下面を有するハウジングと、
   前記上面と前記下面に露出するように前記ハウジングを貫通する信号端子と、
   前記ハウジングの前記上面に、前記信号端子と隣接して設けられた接触判定端子と、
   前記接触判定端子と電気的に接続され、前記ハウジングの前記上面に形成された引出電極と、を備え、
   前記信号端子は複数設けられ、
   複数の前記信号端子は前記接触判定端子を囲むように設けられたことを特徴とするコンタクタ。
2. 前記ハウジングは弾性体で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のコンタクタ。
3. 上面と下面を有するハウジングと、
   前記上面と前記下面に露出するように前記ハウジングを貫通する信号端子と、
   前記ハウジングの前記上面に、前記信号端子と隣接して設けられた接触判定端子と、
   前記接触判定端子と電気的に接続され、前記ハウジングの前記上面に形成された引出電極と、を備え、
   前記ハウジングは弾性体で形成され、
   前記ハウジングの前記下面のうち、前記接触判定端子の直下に設けられたばねを備えたことを特徴とするコンタクタ。
4. 上面と下面を有するハウジングと、
   前記上面と前記下面に露出するように前記ハウジングを貫通する信号端子と、
   前記ハウジングの前記上面に、前記信号端子と隣接して設けられた接触判定端子と、
   前記接触判定端子と電気的に接続され、前記ハウジングの前記上面に形成された引出電極と、を備え、
   前記ハウジングは弾性体で形成され、
   前記接触判定端子の上面は、前記信号端子の上面よりも高い位置にあることを特徴とするコンタクタ。
5. 上面と下面を有するハウジングと、
   前記上面と前記下面に露出するように前記ハウジングを貫通する信号端子と、
   前記ハウジングの前記上面に、前記信号端子と隣接して設けられた接触判定端子と、
   前記接触判定端子と電気的に接続され、前記ハウジングの前記上面に形成された引出電極と、を備え、
   前記引出電極は、周波数１ＧＨｚのインダクタンスが１００ｎＨ以上となる形状であることを特徴とするコンタクタ。
6. 前記引出電極は、周波数１ＧＨｚのインダクタンスが１００ｎＨ以上となる形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコンタクタ。
7. 上面と下面を有するハウジングと、
   前記上面と前記下面に露出するように前記ハウジングを貫通する複数の信号端子と、
   前記ハウジングの前記上面に設けられた接触判定端子と、
   前記接触判定端子と電気的に接続され、前記ハウジングの前記上面に形成された引出電極と、を有するコンタクタと、
   基板と、
   前記基板の上に形成され、前記ハウジングの下面側で、前記複数の信号端子と接触する１つの配線パターンと、を有する配線基板と、
   前記複数の信号端子と前記接触判定端子に１つのＤＵＴ端子をあてた状態で、前記引出電極と前記配線パターンの間の導通試験をする試験装置と、
   前記引出電極と前記試験装置を接続する接続線と、
   前記接続線に接続された、周波数１ＧＨｚのインダクタンスが１００ｎＨ以上となるインダクタと、を備えたことを特徴とする試験システム。

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