JPH03179652A - 真空装置の外部入出力端子接続機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 真空装置の外部入出力端子接続機構に関し、多数の信号
線を小スペース内で容易且つ確実に接続・分離して接続
特性と生産性の向上を図ることを目的とし、 真空装置の真空領域内所定位置に装着された試料の複数
の入出力端子を、外部に位置するテスタと電気的に接続
する真空装置の外部入出力端子接続機構において、真空
領域内の所定位置に位置する試料からの複数の信号線を
外部に導出する端子板を備えた試料保持具と、該端子板
から引き出された上記信号線と個々に接続する複数のコ
ンタクトプローブピンの可動側端部が突出するように所
定位置に固定されている絶縁基板と、該各コンタクトプ
ローブピンの可動側端部と対応する位置に電極部が形成
され、且つ該電極部から他面側に弓き出されて外部に位
置するテスタに繋がる信号線を備えたプリント基板と、
該プリント基板の信号線を貫通させ該プリント基板を押
圧する抑え板とで構成され、上記試料保持具には、上記
絶縁基板とプリント基板および抑え板を上記絶縁基板の
方向に押圧しまた該押圧を解除する手段を備えて構成す
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子ビームテスタと外部テスタとの間の雷気的
な接続機構に係り、特に多数の信号入出力端子を小スペ
ース内で容易且つ確実に接続・分離することで接続特性
と生産性の向上を図った真空装置の外部入出力端子接続
機構に関する。

ＩＣ等半導体装置の動作試験や故障診断には、真空領域
内の被検試料に外部に位置するＬＳＩテスタ等から所定
の信号を付加すると同時に該被検試料に電子ビームを照
射し、その際該被検試料表面から射出する二次電子を電
子ビーム鏡筒内の検知器で検知する所謂電子ビームテス
タが通常使用されているが、かかる電子ビームテスタで
は真空領域内の被検試料（集積回路等）と外部に位置す
るＬＳＩテスタ等との間を数百〜千数百におよぶ多数の
信号線で接続しなければならない。

また該試料と外部のＬＳＩテスタ等との間の配線長は、
インピーダンス整合等のために極力短くする必要がある
。

従って上記の多数の信号線を、小スペース内で如何に容
易且つ確実に接続しまたは分離するかが大きな課題とな
っている。

〔従来の技術〕

側断面で示す第２図は従来の電子ビームテスタの外部入
出力端子接続機構を示す構成概念図である。

図で、ＩＣ等の試料１は円形のプリント基板２に実装さ
れたＩＣソケット３に装着した状態にあるが、特に該基
板２の裏面側の周辺に沿う領域には該試料ｌの複数の各
入出力端子と対応して導通する電極部がほぼ円状に整列
して配置されている。

また円筒状の試料保持具４の内部所定位置には、上記プ
リント基板２の各電極部と対応する位置にコンタクトプ
ローブピン（以下単にプローブピンとする）５が配設さ
れた円形の絶縁基板６が該保持具４の中心軸と直交して
固定されており、該絶縁基板６の上面６ａに上記プリン
ト基板２の電極部形成面を押圧したときに上記プローブ
ピン５の可動側端部５ａが該各電極部と所定の接触圧力
でコンタクトするように構成されている。

更に上記試料保持具４の他の内部所定位置には、プロー
ブピン５と同数のプラグピン７が両面に突出するように
整列配置してインサートモールドされている円板状の端
子板８が、その周面に形成された溝に嵌め込まれたＯ−
リング９で上記試料保持具４の内面との間で気密が保て
るように固定されている。

図のＩＯおよび１１は、該端子板８の各プラグピン７と
嵌合するジャック端子を備えたピンソケット１２および
１３がそれぞれ実装されたプリント基板を示しており、
この内プリント基板ＩＯは該基板ｌＯに実装されている
ピンソケット１２の各ジャック端子と導通して裏面側に
露出する配線パターン部分で上記プローブピン５の他端
と信号線１０ａで接続されている。

またプリント基板１１は、該基板１１に実装されている
ピンソケット１３の各ジャック端子と導通して裏面側に
露出する配線パターン部分で信号線１１ａによって外部
に位置するＬＳＩテスタ１４に繋がれている。

なお図の１５は上記試料保持具４をその外周部分でＯ−
リング１６によって気密を保って保持する筐体壁を示し
、また電子ビーム鏡筒１７は上記試料ｌの電子ビーム被
照射点に位置合わせされた状態で該筐体壁１５に対して
Ｏ−リング１８で気密を保って配置したものであるが、
特に該電子ビーム鏡筒１７の内部には図示されない二次
電子検知器が備えられている。

ここで、試料ｌがセットされたプリント基板２を絶縁基
板６の所定位置に例えば治具１９等で押圧固定し、ピン
ソケット１２を端子板８に装着することで図示の状態と
することができる。

従って、この時点で上記端子板８の各プラグピン７を試
料ｌの対応する各入出力端子とそれぞれ導通させること
かできる。

この状態で図示されない排気ポートから電子ビーム鏡筒
１７の内部を例えばＩ　Ｘ　１０−”　Ｔｏｒｒ程度に
減圧すると少なくとも上記端子板８までの領域が真空に
なる。

そこでピンソケットＩ３を図示官印の如く端子板８に嵌
合させた状態で上記電子ビーム鏡筒１７の図示上方から
矢印りのように電子ビームを試料ｌの表面に照射すると
、該試料ｌの照射点からはＬＳＩテスタＩ４からの信号
に対応する二次電子が破線で示すＬｌとなって飛び出す
ことから、該二次電子Ｌ′を図示されない検知器で検知
することによって該試料ｌの動作試験や故障診断等を行
うことができる。

なお上記電子ビームＬの試料ｌに対する照射点を相対的
に移動させることで該試料１の全面の状態を知ることが
できる。

しかしかかる構成になる場合では、接続するピン数が特
に多くなると、狭い空間内ではピンソケット１３を端子
板８に嵌合させる場合にプラグピン７が確実にピンソケ
ット１３に嵌合されずに折れ曲がってしまう等のことが
あり、両者を確実に結合したり分離するのに時間が掛か
って該作業を容易に行うことができない欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の電子ビームテスタの外部入出力端子接続機構では
、小スペース内で外部入出力端子の接続を行うことが容
易でないため接続・分離作業に多くの工数がかかり、生
産性の向上が期待できないと言う問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、真空装置の真空領域内所定位置に装着さ
れた試料の複数の入出力端子を、外部に位置するテスタ
と電気的に接続する真空装置の外部入出力端子接続機構
において、真空領域内の所定位置に位置する試料からの
複数の信号線を外部に導出する端子板を備えた試料保持
具と、該端子板から引き出された上記信号線と個々に接
続する複数のコンタクトプローブピンの可動側端部が突
出するように所定位置に固定されている絶縁基板と、該
各コンタクトプローブピンの可動側端部と対応する位置
に電極部が形成され、且つ該電極部から他面側に引き出
されて外部に位置するテスタに繋がる信号線を備えたプ
リント基板と、該プリント基板の信号線を貫通させ該プ
リント基板を押圧する抑え板とで構成され、上記試料保
持具には、上記絶縁基板とプリント基板および抑え板を
上記絶縁基板の方向に押圧しまた該押圧を解除する手段
が備えられている真空装置の外部入出力端子接続機構に
よって解決される。

〔作　用〕

本発明では、従来のＬＳＩテスタ等に繋がるピンソケッ
トと端子板のプラグピンとの挿抜による接続構成を、シ
リンダ駆動によるカンチレバーの動作でプリント基板と
コンタクトプローブピンの可動端部との押圧接触や分離
を行わせるようにしている。

従って、小スペース内での真空装置と外部に位置するＬ
ＳＩテスタ等との接続・分離作業を容易且つ確実に行う
ことができて生産性を向上させることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明になる外部入出力端子接続機構を示す構
成図であり、（Ａ）は接続前の状態をまた（Ｂ）は接続
後の状態をそれぞれ表わしている。

なお全図にわたって同じ対象物には同一符号で表わして
いる。

図（Ａ）、（Ｂ）で、試料ｌが円形のプリント基板２上
のＩＣソケット３に装着されており、該基板２の裏面側
には該試料１の各入出力端子と対応する電極部が形成さ
れていることは第２図と同様である。

また、平板部２０ａの一部に第２図で説明した試料保持
具４と同様の円筒部２０ｂが形成されている試料保持具
２０には、該円筒部２０ｂの内部の第２図と対応する所
定位置に上記プリント基板２の各電極部と対応してコン
タクトプローブピン（以下単にプローブピンとする）５
が配設された円形の絶縁基板６が固定されており、該絶
縁基板６の上面６ａに上記プリント基板２の電極部形成
面を押圧することで上記プローブピン５の先端部５ａが
該各電極部と所定の接触圧力でコンタクトするようにな
っている点も第２図と同様である。

なお図の１５は上記試料保持具２０をその円形部２０ｂ
の外周でＯ−リング１６によって気密を保って保持する
筐体壁であり、また１７は該筐体壁１５に対してＯ−リ
ング１８で気密を保って配置した第２図で説明した電子
ビーム鏡筒である。

また該円筒部２０ｂの内部の他の位置には、上記プロー
ブピン５とほぼ対応する位置に表裏に貫通する同軸線２
１が設けられている円形の端子板２２がその周面に形成
した溝に嵌め込まれたＯ−リング２３で該円筒部２０ｂ
の内面と気密を保って上記絶縁基板６と平行に固定され
ており、更に該端子板２２の各同軸線２１の上記プロー
ブピン５側の端部は各対応するプローブピン５に挿入等
によって接続されている。

図の２４は上記試料ｌの入出力端子と同数以上のプロー
ブピン５′が固定された絶縁基板であるが、形状的には
上記絶縁基板６の外径のみを大きくしてその周辺近傍の
等間隔位置に複数（図では２個）のガイド孔２４ａを形
成している。

一方上記試料保持具２０の平板部２０ａの上記円筒部２
０ｂと対応する反対側の面には、該円筒部２０ｂの内径
孔の周囲所定位置に複数（図で、は２個）のガイドピン
２５が立てられており、該ガイドピン２５に上記絶縁基
板２４のガイド孔２４ａを嵌合させることで該絶縁基板
２４が上記試料保持具２０ひいては端子板２２に対して
位置決めできるようになっている。

またプリント基板２６は上記複数のガイドピン２５と対
応する位置にガイド孔２６ａを持ち、且つ上記絶縁基板
２４の各プローブピン５′と対応する位置にある電極部
から裏面側に例えばスルーホール等でＬＳＩテスタ１４
に繋がる配線材２７が引き出されているが、該プリント
基板２６の上記電極部形成面２６ｂを絶縁基板２４のプ
ローブピン５′の可動端部５ａ側の面２４ｂに押圧する
と、該プローブピン５′の先端部５１が該プリント基板
２６の各電極部と所定の接触圧力で接触するようになっ
ている。

なお図の２８は上記ガイドピン２５に対応する位置にガ
イド孔２８ａを持つ絶縁材からなるリング状の抑え板で
ある。

更に該試料保持具２０の平板部２０ａの裏面側の所定位
置には、該平板部２０ａに沿って上記円筒部２０ｂの中
心に向かう図示ａ方向に移動する複数（図では２個）の
シリンダロッド２９と、該シリンダロッド２９の動作で
押圧されたときに軸３０で回転変位する同数のクランパ
３１が装着されている。

特に、空圧等で動作する該シリンダロッド２９の先端近
傍には先端側に曲がる側面視５字形のフック２９ａが固
定され、また該クランパ３Ｉには回転方向に突出する突
起３１ａと半径方向に突出する突起３１ｂとが形成され
ているが、該クランパ３１の突起３１ａは、上記ガイド
ピン２５に絶縁基板２４とプリント基板２６および抑え
板２８を順次挿入して位置決めした状態で該クランパ３
１が上記シリンダロッド２９で押圧されたときに最外部
に位置する抑え板２８の外面が僅かに厚さ方向に押圧で
きるように構成されており、また該クランパ３１の突起
３１ｂはこの状態で上記シリンダロッド２９のフック２
９ａに引っ掛かるように構成されている。

なお図の３２は該クランパ３１を常時シリンダロッド２
９側に変位させて置くバネであり、また３３は該クラン
パ３１のストッパである。

従って上記ガイドピン２５に、・各プローブピン５１の
端部と端子板２２の各対応する同軸線２１とを接続した
状態の絶縁基板２４と、プリント基板２６．抑え板２８
を順次挿入した後シリンダロッド２９を動作させた状態
を示す図（Ｂ）の時点では、試料ｌの各電極と外部に位
置するＬＳＩテスタ１４等とが対応した状態で接続して
いる。

そこで第２図と同様に、試料１がセットされたプリント
基板２を絶縁基板６の所定位置に治具１９等で押圧固定
し、図示されない排気ポートから電子ビーム鏡筒１７の
内部を例えばｌ　Ｘ　１０　’　Ｔｏｒｒ程度に減圧す
ると少なくとも上記端子板２２までの領域が真空となる
。

従って、電子ビーム鏡筒１７の図示上方から矢印りのよ
うに電子ビームを試料ｌの表面に照射することで、第２
図で説明した場合と同様に該試料ｌの動作試験や故障診
断等を行うことができる。

なお該シリンダロッド２９の動作をａ′方向に逆移動さ
せると、該シリンダロッド２９のフック２９ａがクラン
パ３１の突起３１ｂを引っ張ると共に該クランパ３１自
体がバネ３２によって（Ａ）に示す状態に戻ることから
、上記プリント基板２６の絶縁基板２４に対する押圧が
なくなって試料ｌとＬＳＩテスタ１４等との間の接続を
解除することができる。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明により、多数の信号線が小スペース内
で容易且つ確実に接続・分離できて接続特性と生産性の
向上を図った真空装置の外部入出力端子接続機構を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる外部入出力端子接続機構を示す構
成図、 第２図は従来の電子ビームテスタの外部入出力端子接続
機構を示す構成概念図、 である。図において、 １は試料、　　　　２．２６はプリント基板、３はＩＣ
ソケット、 ５．５′はコンタクトプローブピン、 ５ａ、５ａ’は可動端部、　６．２４は絶縁基板、６ａ
は上面、　　　　　１４はＬＳＩテスタ、１５は筐体壁
、　　　　１６．１８．２３はＯ−リング、１７は電子
ビーム鏡筒、１９は治具、 ２０は試料保持具、　　　２０ａは平板部、２０ｂは円
筒部、　　２１は同軸線（信号線）、２２は端子板、　
　　２４ａ、　２６ａ、　２８ａはガイド孔、２４ｂは
面、　　　　２５はガイドピン、２６ｂは電極部形成面
、 ２７は配線材、　　　２８は抑え板、 ２９はシリンダロフト、　２９ａはフック、３０は軸、
　　　　　３１はクランパ、３１ａ、３１ｂは突起、３
２はバネ、 ３３はストッパ、 をそれぞれ表わす。 冨 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 真空装置の真空領域内所定位置に装着された試料（１）
   の複数の入出力端子を、外部に位置するテスタ（１４）
   と電気的に接続する真空装置の外部入出力端子接続機構
   において、 真空領域内の所定位置に位置する試料からの複数の信号
   線（２１）を外部に導出する端子板（２２）を備えた試
   料保持具（２０）と、 該端子板（２２）から引き出された上記信号線（２１）
   と個々に接続する複数のコンタクトプローブピン（５′
   ）の可動側端部（５ａ′）が突出するように所定位置に
   固定されている絶縁基板（２４）と、該各コンタクトプ
   ローブピン（５′）の可動側端部（５ａ′）と対応する
   位置に電極部が形成され、且つ該電極部から他面側に引
   き出されて外部に位置するテスタ（１４）に繋がる信号
   線（２７）を備えたプリント基板（２６）と、 該プリント基板（２６）の信号線（２７）を貫通させ該
   プリント基板（２６）を押圧する抑え板（２８）とで構
   成され、 上記試料保持具（２０）には、上記絶縁基板（２４）と
   プリント基板（２６）および抑え板（２８）を上記絶縁
   基板（２４）の方向に押圧しまた該押圧を解除する手段
   が備えられていることを特徴とした真空装置の外部入出
   力端子接続機構。