JPH05160214A - Ｉｃ試験装置のテストヘッドの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被試験試料がパッケージ化ＩＣ及びウエハＩ
Ｃのいずれであっても、ターンオーバさせる必要のない
テストヘッドを提供する。 【構成】 テストヘッド本体１ａに貫通孔２３を設け、
その周りに複数のピンカード６を取付ける。ピンカード
６のコネクタ６ａは貫通孔に対向している。パッケージ
化ＩＣを試験する場合には、ＩＣソケット５を上面に実
装した第１パフォーマンスボード２及びそれと電気的に
接続される第１コネクションアセンブリ２１とが選ば
れ、後者は上方から貫通孔２３へ挿抜自在とされる。第
１コネクションアセンブリ２１のコネクタ２６がピンカ
ードのコネクタ６ａに嵌合される。ウエハプローバに収
容されたウエハＩＣを試験する場合には、第２パフォー
マンスボード３及び第２コネクションアセンブリ２２が
選ばれ、後者が下方から貫通孔２３へ挿抜自在とされ
る。テストヘッド本体と共に第２パフォーマンスボード
３は図示していないウエハプローバ上に重ねられ電気的
に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＩＣ試験装置のテスト
ヘッドの構造に関し、特にウエハＩＣを試験する際のテ
ストヘッドのターンオーバ（反転）を不要にしたもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のテストヘッド１は、図７に示すよ
うに被測定ＩＣ（パッケージ化ＩＣか又はウエハＩＣの
いずれか）と電気的に接続されるボード（パフォーマン
スボードと言う）２（又は３）は、図示していない取付
部品によってテストヘッド１の上面に装着される。

【０００３】図８に示すようにパッケージ化ＩＣ４を試
験する場合には、ＩＣソケット５を実装した専用の第１
パフォーマンスボード２がテストヘッド１に取付けら
れ、そのＩＣソケット５にパッケージ化ＩＣ４が取付け
られる。レバー５ａはパッケージ化ＩＣ４をＩＣソケッ
ト５に取付け又は取外すためのものである。第１パフォ
ーマンスボード２の底面側にはテストヘッド１内に収容
された多数のピンカード６（図７の例では軸線Ｌを中心
として放射状に取付けられている）と電気的に接続する
ためのコネクタ７ａ又は金パット８などの接続機構が設
けられている。コネクタ７ａと嵌合される相手側コネク
タ７ｂや、金パット８と圧接されるプローブコンタクト
ピン９はピンカード６側に取付けられている。

【０００４】ウエハＩＣを試験する場合には、図９に示
すようにそれ専用の第２のパフォーマンスボード３がテ
ストヘッド１の上面に取付けられる。第２パフォーマン
スボード３の上面には図示していないが、被試験ウエハ
ＩＣを収容したウエハプローバ１１の上面の接続機構と
電気的に接続するための接続機構、例えば金パットが設
けられている。第２パフォーマンスボード３の底面側に
は図８Ｂの第１パフォーマンスボード２の底面と同様の
接続機構が設けられている。ウエハＩＣの試験に際して
は、テストヘッド１をターンオーバさせて、第２パフォ
ーマンスボード３の上面を下向きにしてウエハプローバ
１１の上面に重ね合わせ相互の電気的接続が行われる。

【０００５】テストヘッド１は冷却用エアダクト１３や
多数のケーブル１４でＩＣ試験装置本体１５に接続され
る。エアダクト１３やケーブル１４はその途中で同本体
１５より延長された支持体１６に吊下げられて保持され
る。テストヘッド１をターンオーバさせる理由は、試験
ウエハ１Ｃとの距離をできるだけ短くして、高周波の信
号を伝達し易くするためである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年、被試験ＩＣの大
規模化に伴い、テストヘッド１のピン数が多くなり、そ
の重量が例えば２００kgにも達すると共に寸法も大きく
なっており、テストヘッド１をターンオーバさせるため
の機構（図示していないがウエハプローバ１１に内蔵さ
せたり、別設置させたりする）が大型で、高価となる問
題があった。

【０００７】また、テストヘッド１をターンオーバさせ
る際、ケーブル１４に大きなストレスが加わり、断線事
故が発生する恐れがあった。この発明の目的はこれら従
来の問題を解決して、被試験試料がパッケージ化ＩＣ及
びウエハＩＣのいずれであっても、ターンオーバさせる
必要のないテストヘッドを提供すると共にターンオーバ
に起因するケーブルの断線事故を無くそうとするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は第１、第２パ
フォーマンスボードと、第１、第２コネクションアセン
ブリと、テストヘッド本体とより成るＩＣ試験装置のテ
ストヘッドの構造である。前記第一パフォーマンスボー
ドは、被試験パッケージ化ＩＣを装着するためのＩＣソ
ケットを上面に実装し、そのＩＣソケットの各端子ピン
とそれぞれ接続され、前記第１コネクションアセンブリ
と電気的に接続するための接続機構を裏面に備えたボー
ドである。

【０００９】前記第２パフォーマンスボードは、被試験
ウエハＩＣを収容するウエハプローバの上面の接続機構
と電気的に接続するための第１接続機構を裏面に備え、
その第１接続機構と電気的に接続され、前記第２コネク
ションアセンブリと電気的に接続するための第２接続機
構を上面に備えたボードである。前記テストヘッド本体
は、上下方向に貫通孔を有し、その貫通孔の周りに、複
数のピンカードがその貫通孔の周面と直角に取付けら
れ、その各ピンカードにコネクタが前記貫通孔に対向し
て取付けられているものである。

【００１０】前記第１コネクションアセンブリは、上端
の周縁にフランジ部を有する筒状体であって、前記テス
トヘッド本体の貫通孔に、その上方から挿抜自在とさ
れ、前記筒状体の外周面に前記ピンカードのコネクタと
嵌合されるコネクタを備え、そのコネクタと電気的に接
続され、前記第１パフォーマンスボードの裏面の接続機
構と接続するための接続機構を前記フランジ部に備えた
ものである。

【００１１】前記第２コネクションアセンブリは、下端
の周縁にフランジ部を有する筒状体であって、前記テス
トヘッド本体の貫通孔に、その下方から挿抜自在とさ
れ、前記筒状体の外周面に前記ピンカードのコネクタと
嵌合されるコネクタを備え、そのコネクタと電気的に接
続され、前記第２パフォーマンスボードの上面の接続機
構と接続するための接続機構を前記フランジ部に備えた
ものである。

【００１２】被試験デバイスがパッケージ化ＩＣか又は
ウエハＩＣかに従って、前記第１コネクションアセンブ
リと第１パフォーマンスボードの組か又は前記第２コネ
クションアセンブリと第２パフォーマンスボードの組を
それぞれ選択する。

【００１３】

【実施例】この発明の実施例を図１、図２を参照して説
明する。これらの図では図７〜図９と対応する部分に同
じ符号を付してある。この発明のテストヘッド１は、第
１パフォーマンスボード２と、第１コネクションアセン
ブリ２１と、テストヘッド本体１ａと、第２コネクショ
ンアセンブリ２２と、第２パフォーマンスボード３とで
構成される。

【００１４】第１パフォーマンスボード２には、被試験
パッケージ化ＩＣを装着するためのＩＣソケット５が上
面に実装され、そのＩＣソケット５の各端子ピンとそれ
ぞれ接続され、第１コネクションアセンブリ２１と接続
するための接続機構２ａが裏面に備えられている。接続
機構２ａとしては、従来例で述べた図８Ｂのコネクタ７
ａや金パット８が用いられる。

【００１５】第２パフォーマンスボード３は、被試験ウ
エハＩＣを収容するウエハプローバ１１の上面の接続機
構と電気的に接続するための第１接続機構３ａを裏面に
備え、その第１接続機構３ａと電気的に接続され、第２
コネクションアセンブリ２２と接続するための第２接続
機構３ｂを上面に備えている。第１、第２接続機構３
ａ，３ｂとしては、図８Ｂのコネクタ７ａ又は金パット
８などが用いられる。

【００１６】テストヘッド本体１ａには、水平断面がほ
ぼ正方形の貫通孔２３が上下方向に形成され、その貫通
孔２３の周りに、複数のピンカード６が水平に、多段に
取付けられる。従ってピンカード６は貫通孔の周面と直
角になる。各ピンカード６にはコネクタ６ａが貫通孔２
３の各周面と対向して取付けられている。第１コネクシ
ョンアセンブリ２１は上端の周縁にリング状のフランジ
部２１ａを有する筒状体で、テストヘッド本体１ａの貫
通孔２３に上方から挿抜自在とされ、その筒状体の外周
面にピンカード６のコネクタ６ａと嵌合されるコネクタ
２６が取付けられている。フランジ部２１ａには、第１
パフォーマンスボード２の裏面の接続機構２ａと接続す
るための接続機構２８が設けられる。接続機構２８とし
ては、第１パフォーマンスボード２の接続機構２ａが図
８Ｂのコネクタ７ａか、金パット８かに従って、コネク
タ７ｂ又はプローブコンタクトピン９がそれぞれ用いら
れる。コネクタ７ｂのコンタクト又は金パット８の各々
は対応するコネクタ２６のコンタクトに接続されてい
る。

【００１７】第２コネクションアセンブリ２２は、第１
コネクションアセンブリ２１とほぼ同様の構造に作られ
る。しかし、貫通孔２３に、下方から挿抜自在とされ
る。その筒状体の外周面にピンカード６のコネクタ６ａ
と嵌合されるコネクタ３１が設けられ、またフランジ部
２２ａの底面側に第２パフォーマンスボード３の上面の
第２接続機構３ｂと接続するための接続機構３２が設け
られる。

【００１８】この発明のテストヘッドでは、被試験デバ
イスがパッケージ化ＩＣであるか、ウエハＩＣであるか
によって、第１コネクションアセンブリ２１と第１パフ
ォーマンスボード２の組又は第２コネクションアセンブ
リ２２と第２パフォーマンスボード３の組がそれぞれ選
択される。ウエハＩＣを試験する際、従来のようにテス
トヘッドの反転は行われない。

【００１９】なお、第１又は第２コネクションアセンブ
リ２１又は２２はコネクタ２６又は３１がピンカード６
のコネクタ６ａと嵌合された状態で、貫通孔２３内に保
持される。第１又は第２パフォーマンスボード２又は３
は図示していない取付具によって、テストヘッド本体１
ａの筐体に固定される。図３は図１の第１コネクション
アセンブリ２１の内部構造の概要をフランジ部を除いて
示したものである。第２コネクションアセンブリ２２に
ついても同様である。４枚の側板４１にコネクタ２６が
取付けられている。これら側板４１は４ロッド直交シリ
ンダ４２によって外側に押し出され或いは内側に戻さ
れ、ピンカード６のコネクタ６ａと挿抜できるようにさ
れている。各側板４１の内側にコネクタ２６のコンタク
トとフランジ部２１ａの接続機構２８とを接続するため
の同軸ケーブル４３が配され、その内側の中心部に円筒
状のボビン４４が挿入される。

【００２０】図４は図１の第１コネクションアセンブリ
２１のフランジ部２１ａの構造の一例を示したものであ
る。コネクタ７ｂはフランジ部２１ａの軸線を中心にし
て放射状に取付けられる。第２コネクションアセンブリ
２２についても同様である。図４にはテストヘッド本体
１ａの外形の一例も示してある。図５に示す変形実施例
では、貫通孔２３、第１、第２コネクションアセンブリ
２１，２２は円筒状とされる。テストヘッド本体１ａ内
のピンカード６は、図６Ａに示すように貫通孔２３の軸
線を中心として放射状に、軸線Ｌと平行に（上下方向に
立てて）取付けられる。従ってそのコネクタ６ａ及び第
１、第２コネクションアセンブリ２１，２２のコネクタ
２６，３１は上下方向（軸線方向）に取付けられてい
る。

【００２１】貫通孔２３が角筒状に形成される図１の場
合にも、ピンカード６、コネクタ６ａ及び２６，３１を
軸線Ｌと平行に（上下方向に立てて）取付けてもよい
（図６Ｂ）。図６Ｃに示すのは、図１のピンカード６の
コネクタ６ａ方向の寸法を大きくした場合である。

【００２２】

【発明の効果】この発明のテストヘッド１は、軸心に貫
通孔２３を有するテストヘッド本体１ａと、その貫通孔
２３に挿抜自在な第１、第２コネクションアセンブリ２
１，２２と、第１、第２パフォーマンスボード２，３と
で構成される。パッケージ化ＩＣを試験する場合には、
第１コネクションアセンブリ２１が貫通孔２３へその上
方から挿入されて保持され、第１コネクションアセンブ
リ２１上に第１パフォーマンスボード２が接続される。

【００２３】一方、ウエハプローバに収容されたウエハ
ＩＣを試験する場合には、第２コネクションアセンブリ
２２が貫通孔２３へその下方から挿入されて保持され、
第２コネクションアセンブリ２２の底面側に、第２パフ
ォーマンスボード３が接続される。テストヘッドの下面
に取付けられた第２パフォーマンスボード３は従来と同
様にウエハプローバの上面に重ねられ、電気的に接続さ
れて、ウエハＩＣの試験が行われる。

【００２４】このように、この発明のテストヘッドを用
いれば、ウエハＩＣを試験する際従来のようにテストヘ
ッドを反転させる必要がないので、そのための大型で高
価な反転機構が不要となり、ＩＣ試験装置の小型化と経
済化につながる。またテストヘッド反転時のストレスに
起因するケーブル（テストヘッドとＩＣ試験装置本体と
を接続する）の断線事故が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す部分分解斜視図。

【図２】図１の第１パフォーマンスボード２、第１コネ
クションアセンブリ２１及びテストヘッド本体１ａ間の
電気的接続を説明するための原理的な断面図。

【図３】Ａは図１の第１コネクションアセンブリ２１の
フランジ部を除いた斜視図、ＢはＡの４ロッド直交シリ
ンダ４２の斜視図。

【図４】図１のテストヘッドの要部の詳細を示すための
斜視図。

【図５】この発明の変形実施例の部分分解斜視図。

【図６】ピンカード６の種々の配列状態を説明するため
のこの発明のテストヘッド本体の原理的な平面図及び正
面図。

【図７】従来のテストヘッドの原理図で、Ａは平面図、
ＢはＡのＣ−Ｃ′断面図。

【図８】従来の第１パフォーマンスボードを示す図で、
Ａは斜視図、Ｂは断面図。

【図９】従来のＩＣ試験装置の斜視図。

【手続補正書】

【提出日】平成４年７月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１、第２パフォーマンスボードと、第
   １、第２コネクションアセンブリと、テストヘッド本体
   とより成るＩＣ試験装置のテストヘッドの構造であっ
   て、 前記第１パフォーマンスボードは、被試験パッケージ化
   ＩＣを装着するためのＩＣソケットを上面に実装し、そ
   のＩＣソケットの各端子ピンとそれぞれ接続され、前記
   第１コネクションアセンブリと電気的に接続するための
   接続機構を裏面に備えたボードであり、 前記第２パフォーマンスボードは、被試験ウエハＩＣを
   収容するウエハプローバの上面の接続機構と電気的に接
   続するための第１接続機構を裏面に備え、その第１接続
   機構と電気的に接続され、前記第２コネクションアセン
   ブリと電気的に接続するための第２接続機構を上面に備
   えたボードであり、 前記テストヘッド本体は、上下方向に貫通孔を有し、そ
   の貫通孔の周りに、複数のピンカードがその貫通孔の周
   面と直角に取付けられ、その各ピンカードにコネクタが
   前記貫通孔に対向して取付けられているものであり、 前記第１コネクションアセンブリは、上端の周縁にフラ
   ンジ部を有する筒状体であって、前記テストヘッド本体
   の貫通孔に、その上方から挿抜自在とされ、前記筒状体
   の外周面に前記ピンカードのコネクタと嵌合されるコネ
   クタを備え、そのコネクタと電気的に接続され、前記第
   １パフォーマンスボードの裏面の接続機構と接続するた
   めの接続機構を前記フランジ部に備えたものであり、 前記第２コネクションアセンブリは、下端の周縁にフラ
   ンジ部を有する筒状体であって、前記テストヘッド本体
   の貫通孔に、その下方から挿抜自在とされ、前記筒状体
   の外周面に前記ピンカードのコネクタと嵌合されるコネ
   クタを備え、そのコネクタと電気的に接続され、前記第
   ２パフォーマンスボードの上面の接続機構と接続するた
   めの接続機構を前記フランジ部に備えたものであり、 被試験デバイスがパッケージ化ＩＣか又はウエハＩＣか
   に従って、前記第１コネクションアセンブリと第１パフ
   ォーマンスボードの組か又は前記第２コネクションアセ
   ンブリと第２パフォーマンスボードの組をそれぞれ選択
   することを特徴とする、 ＩＣ試験装置のテストヘッドの構造。