JPH06289097A

JPH06289097A - コンタクトユニット

Info

Publication number: JPH06289097A
Application number: JP5100079A
Authority: JP
Inventors: Hideji Ohashi; 秀治大橋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-04-05
Filing date: 1993-04-05
Publication date: 1994-10-18
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: JP3225685B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ハンドリング装置に装着して、高い信頼性を
以てＩＣの高周波特性を測定できるコンタクトユニット
を提供する。【構成】コンタクトユニット１８は、ハンドリング装
置のテストヘッドの上に取り付ける第１ソケット２８
と、その上に取り付ける第２ソケット３０とを備える。
第２ソケットには、平板状の頭部３６と頭部の中央部か
ら下方に延びる脚部３５とからなる剛性コンタクトピン
３４を、頭部が第２ソケットの上面に載り、脚部が第２
ソケットを貫通して第１ソケットに達するように装着す
る。第１ソケットには、該コンタクトピンの脚部に電気
的に接触し、かつ外部テスターに接続する導電性端子３
２を装着する。弾性変形による断発性によりＩＣ半導体
装置のリード４４をコンタクトピンに押圧するリード押
え６４をリード押圧機構に備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ半導体装置の機能
テストを実施するハンドリング装置に装着して、ＩＣ半
導体装置と外部テスターの間の電気的インターフェース
を行うコンタクトユニットに関し、更に詳細には高い周
波数域におけるＩＣ半導体装置の高周波特性を正確に測
定できると共にリードが変形したＩＣ半導体装置を識別
できるコンタクトユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本明細書で言うハンドリング装置は、Ｉ
Ｃ半導体装置（以下、簡単のためにＩＣと略称する）の
機能テストを実施する装置であって、通称ハンドラーと
称されるものである。ここで、機能テストとは、ＩＣ半
導体装置が実現すべき論理機能のテストを含む種々の機
能テストを意味する。ハンドリング装置に装着するコン
タクトユニットは、ＩＣ半導体装置の電気的特性を測定
するためにＩＣ半導体装置のリード（ピン）に接触し、
外部テスターとＩＣ半導体装置の間の電気的インターフ
ェースを行うものである。

【０００３】従来のコンタクトユニットは、一般に図４
（ａ）及び（ｂ）に示すような構成の要部を有してい
た。標準型コンタクトユニットの要部は、図４（ａ）に
示すように、ソケット８１と、リード押圧機構（図示せ
ず）の下端に取り付けられた剛性のリード押え８０と、
弾性変形型のコンタクトピン８２とを備えている。リー
ド押圧機構は、リード押え８０を介してリード８４をコ
ンタクトピン８２に押圧するための機構であって、リー
ド押え８０は、リード押圧機構により下方に押圧され
て、ＩＣ受け台８８に載っているＩＣ８６のリード８４
を弾性変形型コンタクトピン８２との間で挟み付ける。
高周波用コンタクトユニットでは、リード押え８０は、
図４（ａ）に示す標準型コンタクトユニットのリード押
えと同様であるが、コンタクトピンを構成する部分が、
図４（ｂ）に示すように、ソケット８１の壁に一端が固
定された弾性変形型コンタクトピン８２と、それと接触
する端子８３の２個の部品とから構成されていて、剛性
のリード押え８０とコンタクトピン８２との間にＩＣの
リード８４を挟み付ける構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図４に示す従
来のコンタクトユニットは、標準型及び高周波用とも、
以下に説明するように、ＩＣの高周波特性を高い周波数
域で確実に測定することが実際には極めて難しかった。
先ず、標準コンタクトユニットについて言えば、ＩＣの
リードからハンドリング装置のテストヘッド迄の経路長
さが、曲がったコンタクトピンのために長くなり、高周
波特性の測定に誤差が生じるからであった。また、高周
波用のコンタクトユニットは、標準コンタクトユニット
に比べて経路長さは短くなっているが、コンタクトピン
を構成する部分における接触箇所が２か所になっている
ため確実な接触を常に維持することが難しいこと、及び
コンタクトピンが定形を維持し難い形状になっているた
めコンタクトピンとリードとの接触部の高さを正確に管
理することが難しいことから、高いコンタクト率を維持
できないからであった。

【０００５】以上の問題に鑑み、本発明は、ＩＣ半導体
装置の機能テストにおいて高い信頼性を以て高周波特性
を測定できるコンタクトユニット及びＩＣ半導体装置の
信頼性の高い機能テスト方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るコンタクトユニットは、ＩＣ半導体装
置の機能テストを行うハンドリング装置に装着されるユ
ニットであって、ＩＣ半導体装置のリードをコンタクト
ピンに押圧するリード押圧機構を備え、ＩＣ半導体装置
と外部テスターの間の電気的インターフェースを行うコ
ンタクトユニットにおいて、ハンドリング装置のテスト
ヘッドの上に取り付ける第１ソケットと、その上に取り
付ける第２ソケットとを備え、第２ソケットには、ＩＣ
半導体装置のリードと接触する平板状の頭部と、頭部の
中央部から下方に延びる脚部とからなる剛性コンタクト
ピンが、頭部を第２ソケットの上面に載せ、脚部を第２
ソケットに貫通させ、かつ第１ソケットに達するように
装着され、第１ソケットには、該コンタクトピンの脚部
に電気的に接触し、かつ外部テスターに接続する導電性
端子が装着されており、更に、弾性変形による断発性に
よりＩＣ半導体装置のリードをコンタクトピンの頭部に
押圧するリード押えをリード押圧機構に備えたことを特
徴としている。

【０００７】また、本発明に係る機能テスト方法は、ハ
ンドリング装置のコンタクトユニットのＩＣ受け台にＩ
Ｃ半導体装置を載せ、ＩＣ押圧機構を作動させて、第２
ソケット上に配置された剛性コンタクトピンの平板状の
頭部にＩＣ半導体装置のリードを接触させて、頭部とリ
ードとの接触状態により、リードの変形を点検し、次い
で、リード押圧機構を作動させて、リード押えをリード
に接触させると共にリード押えの弾性変形による断発性
によりリードをコンタクトピンの頭部に圧接する工程を
含むことを特徴としている。

【０００８】

【作用】本発明に係るコンタクトユニット及び機能テス
ト方法では、コンタクトピンが、ＩＣ半導体装置のリー
ドが接触する平板状の頭部と頭部から下方に延びる短い
直線状の脚部とから構成された剛性の部品であるから、
リードの接触部からの経路長さが、従来のコンタクトピ
ンに比べて大幅に短くなる。剛性のコンタクトピンと弾
性変形型のリード押えとの間でＩＣ半導体装置のリード
を挟むので、リードは、リード押えの断発性により確実
にコンタクトピンに圧接されることができる。これによ
り、コンタクト率が高くなる。短い経路長さと高いコン
タクト率とにより、誤差が減少し、高い周波数域におけ
るＩＣ半導体装置の高周波特性を正確に測定することが
可能となる。また、コンタクトピンの頭部が平板状であ
るから、リードとコンタクトピンとの接触状態を観察し
て、リードが変形してコンタクトピンから浮いている不
良品のＩＣ半導体装置を確実に識別できる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明に係るコンタクトユニットの
一実施例が装着されたハンドリング装置を模式的に示す
斜視全体図であり、図２は図１に示すハンドリング装置
のコンタクト部に装着された本発明に係るコンタクトユ
ニットの一実施例の模式的部分断面図である。図１に示
すハンドリング装置１０は、ＩＣ半導体装置（以下、簡
単のためＩＣと略称する）の機能テストを行う装置であ
って、主として、ハンドリング装置本体（以下、簡単の
ために装置本体と略称する）１２と、テストヘッド１４
とから構成されている。テストヘッド１４は、装置本体
１２と外部テスター（図示せず）とを接続するインター
フェースの機能を果たす部分であって、ＩＣに印加する
電源、ＩＣへの出力部及びＩＣ出力をテスターに取り込
むための入力部から構成され、ＩＣを直接搭載し、ＩＣ
の特性を評価を行う部分である。

【００１０】ハンドリング装置１０は、本体１２の上板
２９上にコンタクト部１６と、コンタクト部１６に組み
込まれたコンタクトユニット１８を備えている。更に、
トレー台２０、２２及び２４が、本体１２の上面の奥の
方に配置されていて、トレーを載置する台として機能す
ると共にトレーのローダ／アンローダとしても機能し、
トレーを受入れ、かつ排出する。トレー台２０は機能テ
ストを行うＩＣを収納したトレーを置くトレー台、トレ
ー台２２は機能テストの結果合格と判定された良品を収
納するトレーを置くトレー台、トレー台２４は機能テス
トの結果不合格と判定された不良品を収納するトレーを
置くトレー台である。

【００１１】更に、トレー台２０上のトレーからＩＣを
取り上げてコンタクト部１６に搬送し、機能テスト終了
の後、その機能テストの結果に応じて良品のＩＣをトレ
ー２２に、不良品のＩＣをトレー２４に搬送する搬送ユ
ニット２６が設けてある。搬送ユニット２６は、ＩＣ３
８を吸着する吸着部３９をその先端に有して、吸着部３
９がＸ、Ｙ及びＺ方向に自在に移動できる構造になって
いる。

【００１２】図２は、コンタクトユニット１８をより詳
細に示す断面図である。コンタクトユニット１８は、多
数の部品からなる組立体であって、その最下部にマザー
ソケット（第１ソケット）２８を備え、そのマザーソケ
ット２８が装置本体１２の上板２９を貫通してテストヘ
ッド１４上に取り付けられている。マザーソケット２８
の周縁部上には、複数個のチャイルドソケット（第２ソ
ケット）３０が取り付けられている。

【００１３】マザーソケット２８とチャイルドソケット
３０には、導電性金属端子３２と、導電性コンタクトピ
ン３４がそれぞれソケットと一体的に埋設されている。
端子３２は、上方に向かって二股に開いたクリップの形
状をしていて、ほぼ垂直にマザーソケット２８を貫通
し、その基部で導線３３を介して装置１０より離れて設
置されている外部テスター（図示せず）に接続されてい
る。また、コンタクトピン３４は、平板状の頭部３６と
その中央部から下方に直線状に延びる脚部３５とから形
成された剛性の部品であって、機能テストの際、ＩＣ３
８のリード４４が頭部３６に接触する。頭部３６は、チ
ャイルドソケット３０の上面に延在し、脚部３５は、チ
ャイルドソケット３０を垂直に貫通してマザーソケット
２８に達し、そこに設けられた端子３２のクリップに挟
まれて相互に電気的に接触している。以上の構成によ
り、コンタクトピン３４と外部テスター（図示せず）と
の電気的導通が導線３３を介して確保されている。チャ
イルドソケット３０は、コンタクトピン３４と一体的に
形成されているので、コンタクトピン３４とＩＣ３８の
リード４４との接触抵抗が高くなると、別の新しいチャ
イルドソケットと交換される。

【００１４】一方、マザーソケット２８の中央部上に
は、ＩＣ３８を±０．１程度に保持するＩＣ受け台４０
が載せてある。マザーソケット２８とＩＣ受け台４０と
の間には、バネ４２が介在していて、ＩＣ受け台４０
は、バネ４２により上方に上昇する方向に付勢されてい
る。ＩＣ受け台３８がフリーの状態で、バネ４２の強さ
は、ＩＣ受け台４０が最大上昇した場合でコンタクトピ
ン３４の頭部３６とＩＣ３８のリード４４との間隙が
０．３〜０．５に、かつＩＣ受け台４０が最大下降した
場合でＩＣ受け台４０のＩＣ受け面からコンタクトピン
３４の頭部３６までの図３（ａ）に示す寸法Ｄが、図３
（ｂ）に示すＩＣ３８のスタンドオフの寸法、即ちＩＣ
本体の下面とリード４４の下面との寸法ｄより０．０５
〜０．１小さい値となるように設定される。バネ４２の
強さは、ＩＣのピン数、リード材質、リード巾等によっ
て異なる数字で、適宜、実験又は試行等により決定され
る。

【００１５】一方、ＩＣ受け台４０の上方には、アーム
状のホールドブロック４６が、一端を垂直な支柱４８に
支持され、そこから水平に伸びるようにして設けてあ
る。更に、ホールドブロック４６は、支柱４８に沿って
設けられた昇降駆動シリンダー５０の作動により自在に
昇降するように、かつ装置本体１２の上板２９に固定さ
れた水平駆動シリンダー５２の作動により支柱４８と一
体的に自在に水平移動するように構成されている。ホー
ルドブロック４６は、その中央部にＩＣ押圧機構を備え
ている。ＩＣ押圧機構は、ＩＣ受け台４０上のＩＣ３８
を下方に押圧すプレッシャーピン５４と、プレッシャー
ピン５４の周囲を取り囲むガイド５６と、ホールドブロ
ック４６の貫通ネジ孔にねじ込まれたピン５８と、ピン
５８とプレッシャーピン５４との間に介在するバネ６０
とから構成されている。

【００１６】以上の構成により、プレッシャーピン５４
は、ガイド５６により下方に垂直に案内されつつ、バネ
６０の付勢力により１Kg以上の力でＩＣ受け台４０上の
ＩＣ３８を押圧して下方に押し下げる。プレッシャーピ
ン５４を押し下げる力は、ピン５８をネジ込み又はネジ
戻してバネ６０のバネ力を調整することにより、調節可
能になっており、ＩＣ３８のピン数に合わせて調節され
る。プレッシャーピン５４による押圧により、ＩＣ３８
は、上記Ｄとｄとの差の０．０５〜０．１だけ下方に押
し下げられ、リード４４は、変形すると共にコンタクト
ピン３４の頭部３６に確実に圧接する。しかし、その変
形は、弾性変形域の範囲であり、プレッシャーピン５４
の押圧を解除すると元の形に戻り残留しない。図２は、
プレッシャーピン５４でＩＣ３８を押圧した状態を示し
ている。プレッシャーピン５４とガイド５６との隙間Ｓ
を適当に適当に選ぶことにより、バネ４２によるプレッ
シャーピン５の押圧力を調節することができる。

【００１７】更に、ホールドブロック４６は、ＩＣ押圧
機構の左右に、又はその周囲にＩＣのリード形状に合わ
せてリード押圧機構を備えている。リード押圧機構は、
押圧シリンダー６２とそのピストンの下端に取り付けら
れたリード押え６４とから構成されている。押圧シリン
ダー６２は、ホールドブロック４６に固定されて、その
ピストン６３を下方にほぼ垂直に下降させる。リード押
え６４は、二股状の脚部を備えたヘアピン形状の弾性素
子であって、その両脚部を上下にほぼ水平にして配設さ
れている。その上方の脚部が押圧シリンダー６２のピス
トン６３の下端に固定され、下方の脚部の先端部にはＩ
Ｃ３８のリード４４に接触する突起部６６が設けてあ
る。リード押え６４は、各ピン毎に独立していても、２
〜３ピン共通にしてもよいが、一辺の全ピンを一つのリ
ード押えで共通にすることは、コンタクトピン３４の頭
部３６とホールドブロック４６との平行度の管理が難し
いため、好ましくない。一方、押圧シリンダー６２は、
各辺独立でも、四辺一括で共通にすることもできる。

【００１８】次に、コンタクトユニット１８の動作及び
操作方法を説明する。先ず、水平駆動シリンダー５２を
作動させて、ホールドブロック４６のリード押圧機構を
ＩＣ受け台４０の上方に位置させ、次いで昇降駆動シリ
ンダー５０を作動させてプレッシャーピン５４を下降さ
せ、図２の状態にする。図２の状態、即ちプレッシャー
ピン５４が、ＩＣ受け台４０上のＩＣ３８を押圧してＩ
Ｃ３８のリード４４がコンタクトピン３４の頭部３６に
接触している状態で、テスター側にテスト開始信号を送
り、各リード４４間のオープンショートチェックを行
う。

【００１９】かかるテストにおいて、ショートしている
べきリード間がオープンになっていると判明したとき、
その原因は、ＩＣ内部がオープンになっているためか、
コンタクト抵抗が大きいためか、又はリード変形のため
ＩＣのリードがコンタクトピンから浮いているためのい
ずれかと考えられる。かかる場合において、本実施例の
コンタクトユニットを使用した場合、コンタクトピン３
４の頭部３６が平板状になっているので、リードが変形
してコンタクトピン３４の頭部３６から浮いている不良
品のＩＣをこのテストより容易に識別できる。これに反
して、従来のコンタクトピンは、形状が複雑で弾性変形
するので、リードが変形しているＩＣを識別することは
極めて困難であった。

【００２０】図２に示す状態から次にリード押圧機構を
作動させる。押圧シリンダー６２を作動させてリード押
え６４の下端にある突起部６６をＩＣ３８のリード４４
に接触させ、更にピストン６３を下方に下げて、リード
押え６４の断発性によりリード４４とコンタクトピン３
４の頭部３６との接触圧を増加させる。接触圧が所要の
値になった状態で、先のオープンショートチェックに続
く種々の機能テストを行う。

【００２１】本実施例のコンタクトユニット１８では、
平板状の頭部３６と短い直線状の脚部３５とからなる剛
性のコンタクトピン３６をチャイルドソケット３０に埋
設したことにより、テストヘッド１４までの電気的経路
長さが従来のソケットに比べて大幅に短くなる。また、
リード押え６４の断発性によりＩＣ３８のリード４４を
コンタクトピン３６の剛性の頭部３６に圧接するので、
高いコンタクト率を維持できる。また、リード押え６２
の２本の脚部の板厚さ及びその巾を任意に設定すること
により、容易に所望の接触圧を得ることができる。短い
経路長さと高いコンタクト率により、従来品に比べて高
い周波数域でのＩＣの高周波特性の測定が可能となる。
更には、通常のソケットに使われている従来の弾性変形
型コンタクトピンを上述のリード押え６２として転用す
ることも可能である。その場合には、リード押え６４の
先端の突起部６６にセラミックス等を溶射して非導通と
することにより、信頼性の高い高周波測定を行うことが
できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の上述の構成により、ＩＣ半導体
装置のリードからコンタクトユニットの端子までの経路
長さが短くなる。また、断発性のリード押えによりコン
タクト率が向上すると共に、コンタクトピンが、剛性で
変形しないので、ＩＣ半導体装置のリードとコンタクト
ピンとのコンタクト位置の高さ管理が容易になる。これ
らにより、本発明に係るコンタクトユニットを使用すれ
ば、従来のコンタクトユニットに比べてより高い高周波
域におけるＩＣ半導体装置の高周波特性を高い信頼性で
測定できる。更に、コンタクトピンの形状も単純である
から、コンタクトピンを含むソケットの製作が容易であ
り、それだけソケット単価が下がる。本発明に係るコン
タクトユニットを使用すれば、コンタクトピンの頭部が
平板状になっているので、リードが変形して浮いている
不良品のＩＣ半導体装置の識別が可能となり、ＩＣ半導
体装置のリード検査が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハンドリング装置の斜視図である。

【図２】コンタクトユニットの模式的断面図である。

【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、ＩＣのスタンドオフ
を説明するＩＣの側面図である。

【図４】図４（ａ）は標準型コンタクトユニットの説明
図、図４（ｂ）は高周波用のコンタクトユニットの説明
図である。

【符号の説明】

１０ハンドリング装置１２装置本体１４テストヘッド１６コンタクト部１８コンタクトユニット２０、２２、２４トレー台２６搬送ユニット２８マザーソケット、第１ソケット２９上板３０チャイルドソケット、第２ソケット３２導電性金属端子３４コンタクトピン３５脚部３６頭部３８ＩＣ４０ＩＣ受け台４２バネ４４リード４６ホールドブロック４８支柱５０昇降駆動シリンダー５２水平駆動シリンダー５４プレッシャーピン５６ガイド５８ピン６０バネ６２押圧シリンダー６４リード押え

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＩＣ半導体装置の機能テストを行うハン
ドリング装置に装着されるユニットであって、ＩＣ半導
体装置のリードをコンタクトピンに押圧するリード押圧
機構を備え、ＩＣ半導体装置と外部テスターの間の電気
的インターフェースを行うコンタクトユニットにおい
て、ハンドリング装置のテストヘッドの上に取り付ける第１
ソケットと、その上に取り付ける第２ソケットとを備
え、第２ソケットには、ＩＣ半導体装置のリードと接触する
平板状の頭部と、頭部の中央部から下方に延びる脚部と
からなる剛性コンタクトピンが、頭部を第２ソケットの
上面に載せ、脚部を第２ソケットに貫通させ、かつ第１
ソケットに達するように装着され、第１ソケットには、
該コンタクトピンの脚部に電気的に接触し、かつ外部テ
スターに接続する導電性端子が装着されており、更に、弾性変形による断発性によりＩＣ半導体装置のリ
ードをコンタクトピンの頭部に押圧するリード押えをリ
ード押圧機構に備えたことを特徴とするコンタクトユニ
ット。
【請求項２】ハンドリング装置のコンタクトユニット
のＩＣ受け台にＩＣ半導体装置を載せ、ＩＣ押圧機構を作動させて、第２ソケット上に配置され
た剛性コンタクトピンの平板状の頭部にＩＣ半導体装置
のリードを接触させて、頭部とリードとの接触状態によ
り、リードの変形を点検し、次いで、リード押圧機構を作動させて、リード押えをリ
ードに接触させると共にリード押えの弾性変形による断
発性によりリードをコンタクトピンの頭部に圧接する工
程を含むことを特徴とするＩＣ半導体装置の機能テスト
方法。