JPH0425777A - Ｉｃテスタ用ｉｃ接続装置、該接続装置を構成するテストボードおよびテストヘッド - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、被測定用ＩＣを搭載し、このＩＣとＩＣテス
タとを電気的に接続するとともに、前記ＩＣとＩＣテス
タ間の高周波数データ連化を同軸状態で可能にするＩＣ
接続装置と、このＩＣ接続装置を構成するテストボード
およびテストヘッドに関するものである。

［従来の技術］ ＩＣテスタに用いる上記ＩＣ接続装置は、テスタの持つ
機能を具体的に実行するに当り、テスタと被測定用ＩＣ
との間のデータ送受信を仲介するものとして不可欠であ
り、ＩＣテスタシステムを構成する一部分であると認識
されている。さらに言えば、ＩＣテスタの性能を被測定
用ＩＣに伝える最終段階に位置した重要部品として、Ｉ
Ｃテスタシステムを左右するものと言っても過言ではな
い。

一般的に言って、ＩＣテスタは、測定時の速度を決める
テストレートの高いもの、対応できる測定ビン数の多い
もの、制御信号の時間精度の高いもの、操作性の容易な
もの、価格の低し）ものが優れたシステムとされる。こ
れらはいずれも電気的性能、物理的性能の点においてＩ
Ｃ接続装置と密接に関連している。とりわけテストレー
トの向上、テストビン数の増大がＩＣ産業の動向に伴う
要求であり、ＩＣ接続装置は高周波数信号の伝達特性の
よいものが望ましい。

従来のＩＣ接続装置の例を第７図に示す。このＩＣ接続
装置は、被測定用ＩＣＩを搭載するテストボード２と、
図示しないＩＣテスタに一体的に取り付けられており、
前記テストボード２に電気的に着脱自在に接続されるテ
ストへ・ノド３とを具備してなるものである。

前記テストボード２上には、ＩＣＩの各入出力端子１ａ
・・・にその一端が接続される電気導体４・・・が布設
されている。前記電気導体４の各他端はスルーホール５
を介してテストボード２の下面（テストヘッド３接続側
）に連通し、ランドパタン６に一体的に接続している。

前記テストヘッド３上には、ＩＣテスタの信号入出力用
の単針プローブ７・・・がそれぞれ前記各ランドパタン
６・・・に対応した位置に植設されている。

このように、従来のＩＣ接続装置は、ＩＣテスタ側の入
出力端子と被測定用ＩＣの入出力端子との間を単に電気
的に接続するという考えに基づいたものであり、その構
成は、単針プローブ７、ランドパタン６、スルーホール
５、電気導体４、等すべて高周波数伝達を考慮しない素
子による伝送系である。したがって、ＩＣテスタの信号
入出力ビンとＩＣ端子との間におけるインピーダンスマ
ツチングが保証されていないので、数１０ＭＨ２以下の
低速テスタ用のテストボードに限定した使用しかできな
い。

［発明が解決しようとする課題］ 一般的に、高周波信号伝送をするためには信号経路のイ
ンピーダンスマツチングが不可欠とされ、高速テスタ用
のＩＣ接続装置とするには、前記従来のＩＣ接続装置で
は対応できない。そこで、高速テスタ用のＩＣ接続装置
を新たに製造しようとすると、第８図のような構成が取
り合えず考えられる。　すなわち、まず、テストボード
１０上には、ＩＣＩの各入出力端子１ａ・・・にその−
端が接続されるマイクロストリップライン１１・・・を
布設する。そして、前記マイクロストリップライン１１
の各他端をテストボード１０の端部に取り付けた同軸コ
ネクタ１２に半田付け１３により接続し、テストボード
１０の下面にグランドパタン１４を形成する。このテス
トボード１０に対応して、テストヘッド１５上には、信
号入出力ビン１６・・・を配設する。前記各同軸コネク
タ１２と各信号入出力ビン１６との連結をそれぞれ同軸
ケーブル１７によって行う。

この構成の高速テスタ用のＩＣ接続装置では、同軸コネ
クタ１２が取り付けられる範囲内でテストビン数を多く
することができるものの、同軸ケーブルを接続するには
一本ずつ人手により行わなければならないため、操作性
が極端に悪くなる。

さらに、テストボード１０上のマイクロストリップライ
ン１１の周波数帯域は同軸ケーブル１７に比較して１／
２〜１／３程度低くなる上、同軸ケーブル１７とマイク
ロストリップライン１１の接続部では必ずインピーダン
スの不整合が要因となる信号伝達の劣化を認めざるを得
ない。したがって、前記のような現技術レベルで容易に
構成されるＩＣ接続装置は、従来のＩＣ接続装置よりは
高い周波数帯域で使用することが可能であるものの、信
号の伝達性や装置の操作性の点で不十分な装置である。

このように、従来のＩＣ接続装置は、高速テスタには対
応しておらず、高速テスタ用のＩＣ接続装置に対応させ
ようとした場合、高周波信号における電気的特性とテス
トビン数との関係、操作性との関係は相反しており、総
合的に容易にレベルアップすることができない。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、１００Ｍ
Ｈｚ以上の高周波化と数百ビン以上の多ビン化と端子接
続の容易性とを同時に達成するＩＣ接続装置、さらに、
このＩＣ接続装置を構成するテストボードおよびテスト
ヘッドを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、本発明では、テストボード
およびテストヘッドを以下のように構成し、被測定ＩＣ
とＩＣテスタ間の高周波数データ通信を同軸状態で可能
にするとともに、テストボードとテストヘッドとを一度
の動作で圧着するだけで、接続が完了するようにした。

すなわち、 テストボードの第１の構成として、テストボードの基板
上に被測定ＩＣの複数の入出力端子に接続される複数の
同軸ケーブルを配置し、この同軸ケーブルと一体化した
複数の同軸プローブを前記基板を貫通させ基板の下面に
突出させて配置した。

テストボードの第２の構成として、テストボードの基板
下面に同軸プローブと電気的に接続可能なランドパタン
を形成し、このランドパタンを前記基板を貫通させて基
板の表面もしくは内層面に形成したストリップラインま
たはマイクロストリップライン構造の配線パターンと接
続した。

また、テストヘッドの構成として、その上面にプローブ
固定板を一体的に取り付け、このプローブ固定板に、前
記ＩＣテスタの入出力端子に連結する同軸ケーブルの先
端に一体に取り付けた同軸プローブを前記テストボード
の複数の接続端子に対応して植設した。

本発明のＩＣ接続装置は、これらテストボードとテスト
ヘッドとの組み合わせにより構成され、その構成によっ
て、前記したように、被測定ＩＣとＩＣテスタ間の高周
波数データ通信を同軸状態で可能にするとともに、テス
トボードとテストヘッドとを一度の動作で圧着するだけ
で、接続が完了するようにした。

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。

［実施例１］ 第１図は本発明の第１の実施例を示すものである。この
ＩＣ接続装置は、被測定用ＩＣＩを搭載するテストボー
ド２０と、図示しないＩＣテスタに一体に取り付けられ
、ＩＣテスタの信号入出力ビン２１・・・が植設されて
いるテストヘッド２２と、前記テストボード２０上のＩ
ＣＩと前記信号入出力ビン２１とを接続する多数の同軸
ケーブル２３・・・を有するプローブ固定板２４とを具
備している。

前記テストボード２０上には、ＩＣＩの各入出力端子１
ａ・・・にその一端が接続される同軸ケーブル２５・・
・が配置されている。前記同軸ケーブル２５の各他端は
その接続端がテストボード２０の下面に突出する受は形
の同軸プローブ２６・・・に接続している。

前記テストヘッド２２上には、前記したようにＩＣテス
タの入出力端子に連結している信号入出力用ビン２１・
・・がそれぞれ前記同軸プローブ２６・・・にほは対応
した位置に植設されている。

前記同軸ケーブル２３は、その一端に前記テストボード
２０に固定されている受は形の同軸プローブ２６に連結
する送り形の同軸プローブ２７が取り付けられていると
ともに、その他端に前記テストヘッド２２上の信号入出
力ビン２１に嵌着するコネクタ２８が取り付けられてい
る。

通常、前記信号入出力ビン２１と同軸ケーブル２３のコ
ネクタ２８とは連結したままである。

すなわち、通常、テストヘッド２２とプローブ固定板２
４とは一体化された状態にある。

上記した構成のＩＣ接続装置は、ＩＣテスタ側のテスタ
ヘッド２２から出した同軸形の信号入出力ビン２１と被
測定工Ｃ１の入出力端子１ａとの間を同軸構造で接続す
るものである。このＩＣ接続装置では、前記テストボー
ド２０とプローブ固定板２４の両者を圧着するたった一
回の手順で、ＩＣテスタと被測定ＩＣ１間で高周波信号
の劣化のない送受信ができる。また、この構成では、多
数の同軸プローブの配列により、テストビン数の増加に
も対応できるので、本ＩＣ接続装置は、性能、操作性に
優れたものである。

［実施例２］ 第２図は本発明の第２の実施例を示すものである。この
第２図において、前記第１図で示した装置と同一構成要
素には同一符号を付して説明を簡略化する。

本実施例のＩＣ接続装置の特徴は、テストボード３０の
裏面にプローブからの電気的および物理的な接続を受け
るブローブランドパタン３１を作り、テストボード３０
の表面層や内層に位置するストリップライン（またはマ
イクロストリップライン）構造の配線バタン３２を介し
て、ＩＣＩの入出力端子１ａと電気的に接続した点にあ
る。

前記同軸プローブ用ランドパタン３１は、芯線バタン３
１ａと外被バタン３１ｂとからなり、前記テストヘッド
２２に連結されている同軸ケーブル２３の同軸プローブ
２７の芯線および外被を所望のＩＣＩの入出力端子１ａ
に同時に導通させるもので、プリント配線等の方法によ
り容易に作ることができる。

前記ランドパタン部の構造を第３図に示す。

前記テストボード３０は、通常、積層板で作られる。そ
の場合、少なくとも、表面の信号バタン層３０ａと中間
の信号通過層３０ｂと接続側のランドパタン層３０ｃの
３層から構成される。

前記信号通過層３０ｂと信号バタン層３０ａにはランド
パタン３１と同一形状のバタンを作成する。前記信号バ
タン層３０ａと信号通過層３゜ｂの各表面、およびラン
ドパタン層３０ｃの裏面には、それぞれランドパタンの
芯線を構成する信号ライン４０および外被を構成するグ
ランドライン４１とが形成され、これらの各層の信号ラ
イン４０およびグランドライン４１間を一つの信号スル
ーホール４２および少なくとも三つのグランドスルホー
ル４３とで接続することによって、極力同軸構造に近付
けている。この近似同軸構造により信号バス系のインピ
ーダンス不整合を可能な限り抑えている。

この近似同軸構造の組立後の構造を説明する断面図を、
前記信号バタン層３０ａと信号通過層３０ｂとの間にグ
ランドパタン層３０ｄを加えた４層積層構造を例として
、第４図に示した。この構成のテストボード３０と前記
テストヘッド２２に一体的に固定されているプローブ固
定板２４とを圧着嵌合させる場合、図に示すように、同
軸プローブ２７の芯線２７ａがランドパタン３１の芯線
バタン３１ａに圧着するとともに、同軸プローブ２７の
外被２７ｂがランドパタン３１の外被バタン３１ｂに圧
着する。

また、前記テストボード３０の積層における近似同軸構
造とともに、信号バタン層３０ａ上で、グランドライン
４１を信号ライン４０の周辺もしくは信号ライン４０間
に配置してバタン化すればシールド効果を増し、クロス
トーク防止や伝送信号の波形劣化を小さくすることに有
効である。なお、信号バタン層３０ａ上の信号ライン４
０およびグランドライン４１は、前記配線ライン３１の
端部を構成している。

前記構成から明らかなように、ランドパタン３１はテス
トボード３０の面積内では非常に高い柔軟性を持って位
置させることができる。このランドパタンによる接続端
の構成は、テストビン数を増加させる極めて有効な方法
であるばかりでなく、ストリップラインまたはマイクロ
ストリップライン構造の配線バタン３２の長さをできる
だけ短くすることもできる。したがって、本実施例のＩ
Ｃ接続装置では、容易に高周波性能を得ることができる
。

また、第２図に示すように、前記構造のテストボード３
０とＩＣテスタの信号入出力ビン２１とを同軸プローブ
２７と一体化した同軸ケーブル２３で直接に結線するこ
とで、同軸ケーブル２３の持つ高い周波数伝達特性を有
効に使うことが可能となる。すなわち、信号入出力ビン
２１から損失、劣化の少ない信号をＩＣＩの入出力端子
１ａに加え、逆に被測定ＩＣＩの出力信号を損失、劣化
を少なく工Ｃテスタ側に取り込めるため、高速ＩＣテス
タ構成の重要な一部を担うことができる。

これらの発明の効果を最高に発揮するためには、ランド
パタン３１のレイアウトも関連する。

第５図および第６図に示すように、ランドパタン３１は
四角形状（第５図）または同心円状（第６図）に配置し
、テストビン数の増加に対しては列を多重化することで
テストボード３０の寸法面積を変更することなく実現で
きる。なお、この時、基板作成上のバタン規則性という
観点からは第５図の四角形状の方が優れていると言える
。また、以上述べたようなテストボードでは、ランドパ
タンと被測定ＩＣの外部ビンまでの電気長が、チャネル
ごとに異なるという問題が発生する。しかし、本発明に
よるテストボード３０を用いるような高速テスタは必ず
チャネル間の時間軸補正機能を備えているので、テスト
ボード上のバタン長に差があっても一定の範囲内（例え
ば、１０ｃｍ位）であれば、補正可能となるものである
。

なお、前記第１の実施例の構成は、同軸ケーブルで接続
したのと等価なため、最も好ましい形感ではあるが、テ
ストビン数によっては高価格となる可能性もある。これ
に対し、上記第２の実施例の構成では、積層テストボー
ド上に形成するバタンも同一形状、同一寸法のバタンで
よく、容易かつ安価に形成できるため、経済的である利
点がある。

［発明の効果〕 以上説明したように、本発明の工Ｃ接続装置は、同軸プ
ローブと接続するランドパタンまたは同軸プローブ（受
は側）を、テストボードを貫通してテストボードの接続
側に構成することによって、同軸プローブを一体的に有
する同軸ケーブルを用いたＩＣテスタとの信号通信がで
きるので、被測定ＩＣの高速、高周波数測定とテストビ
ン数の増加に対応できる利点がある。特に、同軸プロー
ブの小型化、高性能化は益々発展する傾向にあり、１０
００ビン規模の高速ＩＣテスタ用途として最も有効なＩ
Ｃ接続装置となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のＩＣ接続装置の一部断
面視した側面構成図である。 第２図は本発明の第２の実施例のＩＣ接続装置の一部断
面視した側面構成図である。 第３図は本発明の第２の実施例装置のテストボードの分
解斜視図である。 第４図は本発明の第２の実施例装置のテストボードの４
層積層構造の場合の断面構成図である。 第５図および第６図はそれぞれ本発明の第２の実施例の
テストボードにおける同軸プローブ用のランドパタンの
レイアウト例を示す斜視図である。 第７図は従来のＩＣ接続装置の一部断面視した側面構成
図である。 第８図は従来のＩＣ接続装置の欠点を改良するために容
易に考えられる改良品の一部断面視した側面構成図であ
る。 １・・・被測定用ＩＣ。 １ａ・・・被測定用ＩＣの入出力端子、２０・・・テス
トボード、 ２１・・・信号入出力ビン、 ２２・　・　・テストヘッド、 ２３・・・同軸ケーブル、 ２４・・・プローブ固定板、 ２５・・・同軸ケーブル、 ２６．２７・・・同軸プローブ、 ２７ａ・・・同軸プローブの芯線、 ２７ｂ・・・同軸プローブの外被、 ２８・・・コネクタ、 ３０・・・テストボード、 ３０ａ・・・信号バタン層、 ３０ｂ・・・信号通過層、 ３０ｃ・・・ランドパタン層、 ３０ｄ・　・　・グランドパタン層、 ３１・　・　・ブローブランドパタン、３１ａ・・・芯
線バタン、 ３１ｂ・・・外被バタン、 ・配線バタン、 ・信号ライン、 グランドライン、 ・信号スルーホール、 ・グランドスルホール。 ３０デスト水゛−ド裏面 ノ ３１ｐＩＭアローブ用ランＦノソクン 第５図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定用ＩＣを搭載するテストボードと、ＩＣテ
   スタと一体をなすとともにＩＣテスタの入出力端子を有
   し、前記テストボードに電気的に着脱自在に接続される
   テストヘッドとを具備してなり、前記ＩＣとＩＣテスタ
   間の高周波数データ通信を同軸形態で可能にするＩＣテ
   スタ用接続装置であって、 前記テストボードの基板上に前記ＩＣの複数の入出力端
   子に接続される複数の同軸ケーブルが配置され、この同
   軸ケーブルと一体化した複数の同軸プローブが前記基板
   を貫通し基板の下面に突出して配置され、 前記テストヘッドにプローブ固定板が一体的に取り付け
   られ、このプローブ固定板に、前記ＩＣテスタの入出力
   端子に連結する同軸ケーブルの先端に一体に取り付けた
   同軸プローブが前記テストボードの複数の同軸プローブ
   に対応して植設されていることを特徴とするＩＣテスタ
   用接続装置。
2. （２）被測定用ＩＣを搭載するテストボードと、ＩＣテ
   スタと一体をなすとともにＩＣテスタの入出力端子を有
   し、前記テストボードに電気的に着脱自在に接続される
   テストヘッドとを具備してなり、前記ＩＣとＩＣテスタ
   間の高周波数データ通信を同軸形態で可能にするＩＣテ
   スタ用接続装置であって、 前記テストボードの基板下面に同軸プローブと電気的に
   接続可能なランドパタンが形成され、このランドパタン
   が前記基板を貫通して基板の表面もしくは内層面に形成
   されたストリップラインまたはマイクロストリップライ
   ン構造の配線パターンと接続され、 前記テストヘッドにプローブ固定板が一体的に取り付け
   られ、このプローブ固定板に、前記ＩＣテスタの入出力
   端子に連結する同軸ケーブルの先端に一体に取り付けた
   同軸プローブが前記複数の同軸プローブに対応して植設
   されていることを特徴とするＩＣテスタ用接続装置。
3. （３）前記同軸プローブ用ランドパタンが同軸プローブ
   に対応した同心円構造になっており、かつ前記テストボ
   ードの積層プリント基板の信号通過層とランドパタン層
   の各ランドパタンが同一形状を有し、これらランドパタ
   ンの信号ラインおよびグランドラインの各層間をスルー
   ホールで結んだ構造を特徴とする請求項２記載のＩＣテ
   スタ用ＩＣ接続装置。
4. （４）被測定用ＩＣを搭載し、このＩＣの入出力端子と
   ＩＣテスタの入出力端子間の高周波数データ通信を同軸
   形態で可能にするＩＣテスタ用テストボードであって、 テストボードの基板上に前記ＩＣの複数の入出力端子に
   接続される複数の同軸ケーブルが配置され、この同軸ケ
   ーブルと一体化した複数の同軸プローブが前記基板を貫
   通し基板の下面に突出して配置されていることを特徴と
   するＩＣテスタ用テストボード。
5. （５）被測定用ＩＣを搭載し、このＩＣの入出力端子と
   ＩＣテスタの入出力端子間の高周波数データ通信を同軸
   形態で可能にするＩＣテスタ用テストボードであって、 テストボードの基板下面に同軸プローブと電気的に接続
   可能なランドパタンが形成され、このランドパタンが前
   記基板を貫通して基板の表面もしくは内層面に形成され
   たストリップラインまたはマイクロストリップライン構
   造の配線パターンと接続されていることを特徴とするＩ
   Ｃテスタ用テストボード。
6. （６）前記同軸プローブ用ランドパタンが同軸プローブ
   に対応した同心円構造になっており、かつ前記テストボ
   ードの積層プリント基板の信号通過層とランドパタン層
   のランドパタンが同一形状を有し、これらランドパタン
   の信号ラインおよびグランドラインの各層間をスルーホ
   ールで結んだ構造を特徴とする請求項５記載のＩＣテス
   タ用テストボード。
7. （７）ＩＣテスタと一体をなすとともにＩＣテスタの入
   出力端子を有し、被測定ＩＣを搭載したテストボードに
   電気的に着脱自在に接続され、前記ＩＣの入出力端子と
   ＩＣテスタの入出力端子間の高周波数データ通信を同軸
   形態で可能にするテストヘッドであって、 その上面にプローブ固定板が一体的に取り付けられ、こ
   のプローブ固定板に、前記ＩＣテスタの入出力端子に連
   結する同軸ケーブルの先端に一体に取り付けた同軸プロ
   ーブが前記テストボードの複数の接続端子に対応して植
   設されていることを特徴とするＩＣテスタ用テストヘッ
   ド。