JPH0726784U - パフォーマンスボード・ロック機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体試験装置のテストヘッドは、近年ます
ますピン数が増加している。このためパフォーマンスボ
ードを牽引する力も、大きな力を必要としてきている。
本考案は小型軽量でありながら大きな力を発生でき、パ
フォーマンスボードを牽引したのちロックを掛け、更に
牽引の制御信号が遮断されてもロックは解除されず、デ
バイスや周辺回路の破損を防止できる装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 エアシリンダと流体を媒体とした複数のシリ
ンダと、最終段シリンダのピストンにはシャフトを固定
し、シャフトの上短にはパフォーマンスボードを牽引す
るためのロックピンを固定し、シャフトの下端にはロッ
クするための構造を形成する。同シャフトが下方に移動
する時の力で牽引し、且つ、移動完了したときに、機械
的なロックを行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

半導体試験装置のテストヘッドにおいてパフォーマンスボードとポゴピンとを 接触させる動力伝達機構と、接触を保持する機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体試験装置においてデバイスの試験を行うには、ドライブパターンは試験 装置本体からテストヘッド上のポゴピンを介し、パフォーマンスボードに伝えら れてデバイスに印加される。又、デバイスの出力パターンはパフォーマンスボー ドからポゴピンを介し、テストヘッド、試験装置本体へと返される。ここで使用 されているポゴピンは円筒内部にバネを持ち、１本当たり通常８０ｇ〜１２０ｇ ぐらいのバネ圧力を持っている。従って総バネ圧力以上の牽引力でパフォーマン スボードと接触させることにより、正常に電気信号を伝達できるものである。

【０００３】 ところで近年デバイスの発展はＬＳＩ，ＶＬＳＩへと進展するに伴い、半導体 試験装置のチャンネル数は２５６チャンネル、５１２チャンネル・・・と拡大の 一途をたどっている。このため例えば５１２チャンネルのテストヘッドで、パフ ォーマンスボードとポゴピンとを接触させるためには、１チャンネル当たり３本 のポゴピンを使用しているので、単純に計算しても１２０Ｋｇ以上の力を必要と する。従って近年ではエアシリンダなどの動力源を利用して、パフォーマンスボ ードを牽引するようになっている。

【０００４】 従来の方法を図６に示し説明する。図６はテストヘッドの断面の一部を示して いる。テストヘッドの上部には多数のポゴピン１１が取付けられており、このポ ゴピンの上にパフォーマンスボード１２を置く。パフォーマンスボード１２には 穴が数箇所にあけられていて、複数のロックピン１３の上端が顔を覗かせる状態 に置かれる。ここへロックリング１４を上からかぶせ、水平方向へ数十度回転さ せて、パフォーマンスボード１２とロックピン１３とを固定する。テストヘッド 内にはエアシリンダ１５が設けられてあり、シリンダ１５のシャフトに連結シャ フト１６の一端を固定する。連結シャフト１６の中程の一点をテストヘッド内の 固定点に止め、連結シャフト１６はこの固定点で回転出来るようにしておく。更 に連結シャフト１６の他端をロックシャフト１７の中程の一端に止める。

【０００５】 これによりエアシリンダ１５をオンオフ動作させると、シリンダシャフトの上 下運動が連結シャフト１６に伝わり、連結シャフト１６は固定点を中心としてテ コの働きをなし、ロックシャフト１７を上下運動させる。さらに、連結シャフト １６の固定点の位置の取り方により、エアシリンダ１５で発生した力の数倍の大 きさの牽引力をロックシャフト１７に発生させることが可能である。ロックシャ フト１７がａ点１８からｂ点１９へ移動することにより、パフォーマンスボード １２とポゴピン１１とを接触させる。この状態にして初めて電気信号の伝達が可 能となる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上述したようにチャンネル数は増加の傾向にあり、この場合従来方法によると 以下の問題を有する。 （１）牽引力をさらに大きくするためには、更に大きな力の出せるエアシリンダ １５が必要になる。即ち形状の大型の物を必要とする。或いは連結シャフ ト１６の長さを大きくして、ロックシャフト１７に、より大きな力を発生 させねばならない。即ちどちらの場合にしても、テストヘッドの形状を大 型化しなければならない。 （２）オイルシリンダを用いる方法があり大きな力を生み出せるが、万が一オイ ル漏れが発生した場合、周囲にあるゴムやプラスチック材及び電気部品な どが侵食される恐れがある。 （３）同じく漏れが発生した場合、周囲の熱により気化し引火する恐れがある。 又、周囲に異臭を放つ心配がある。 （４）エアバルブを動作させている電気信号やエア源が何等かの原因で遮断され た場合、ロックが解除され、デバイスを破損する恐れがある。 本考案はこれらの問題点を鑑み、小型でありながら大きな力を生み出せ、安全性 も確保できること、更にエアバルブを動作せている電気信号やエア源が遮断され ても、ロックが勝手に解除されない機構を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

請求項１を実現するための手段。数Ｋｇの圧力を発生できるエア源からの高圧 エアを、エアシリンダの１次側に入力する。エアシリンダのピストンと次のシリ ンダのピストンとはその中心をシャフトで繋ぎ固定する。これによりエアシリン ダのピストンが移動すると次のシリンダのピストンも同じ方向に移動する。該シ リンダの２次側には媒体として液体を封入する。該シリンダ２次側をもう１つ別 の最終段シリンダの１次側に繋ぐ。

【０００８】 該最終段シリンダのピストンは、その中心にシャフトを固定し十字型構造とし 、最終段シリンダ外の上部に出ているシャフトの一部にロックピンを取り付ける 。最終段シリンダの下部に出ているシャフトの先端部分は、逆Ｔ字型構造とする 。シリンダ底面部外側には、別のエアシリンダのオンオフ動作により、水平方向 に往復運動するロックスライダを設ける。該ロックスライダには、中程にシャフ トの逆Ｔ字部分と噛み合う形状をした穴をあけておく。

【０００９】 請求項２を実現するための手段。シリンダ２次側と最終段シリンダとの１次側 媒体として不活性液体を封入する。

【００１０】

【作用】

請求項１の作用について説明する。エアシリンダの１次側に圧力Ｆ₁ の高圧エ アを入力する。これによりピストンが移動し、２次側に数倍の力Ｆ₂ を発生させ る。この力はシャフトを介し、次のシリンダの１次側に伝達される。同シリンダ のピストンが２次側の液体を押さえ込みながら移動することにより、２次側には 数倍の圧力Ｆ₃ を発生する。液体はこの圧力Ｆ₃ を、最終段シリンダの１次側に 伝達する。最終段シリンダのピストンは（Ｆ₃ ・ピストン面積）の圧力Ｆ₄ を受 けて下方に押し下げられる。

【００１１】 この力によりピストンに取り付けられたシャフト上部のロックピンは、パフォ ーマンスボードを下方に押さえ付ける。これによりポゴピンとパフォーマンスボ ード上のパッドが充分に接触し、電気信号の伝達経路を形成する。同時にシャフ ト下部の逆Ｔ字部分は、ロックスライダの直方体形状のあなの中に充分に沈み込 む。この状態で別のエアシリンダをオンさせて、ロックスライダを水平方向に押 し出す。これによりシャフト下部の逆Ｔ字部分と、ロックスライダのＴ字型部分 が噛み合い、一連の動作が完了する。

【００１２】 請求項２の作用について説明する。シリンダ２次側と最終段シリンダ１次側に 封入した不活性液体は、力の伝達媒体として働く。

【００１３】

【実施例】

実施例を図１に示す。この図はポゴピン上にパフォーマンスボード１２を載せ ロックリング１４をかぶせて、パフォーマンスボード１２をロックピン１３に固 定した状態を示している。エアシリンダ２４の１次側には、高圧エアは入力して いない。エアシリンダ２４とシリンダ２５とはテストヘッド内部に取り付けられ る。更にエアシリンダ２４とシリンダ２５とのピストンは、その中心に１本のシ ャフトで繋がれ固定されてある。シリンダ２５の２次側からは、図には示してい ないが複数のチューブ３３が出ており、複数の最終段シリンダ２６に動力を伝達 できるように構成する。

【００１４】 最終段シリンダ２６のピストン２７は、その中心にシャフト２８を固定した十 字型構造をし、シャフト２８の上下両端はシリンダ２６の外部に出ている。この シャフト２８の上端にはロックピン１３が取付けられる。また、シャフト２８の 下端は逆Ｔ字型構造２９にする。最終段シリンダ２６の底面には、ロックスライ ダ３０の両端をシリンダ２６にネジ止めしてはあるが、自由に動ける状態にして ある。更にロックスライダ３０はエアシリンダ３１のシャフトに固定され、オン オフ動作により水平方向に往復運動をする。

【００１５】 次にパフォーマンスボードを牽引し、ロック状態にした様子を図２に示す。図 １の状態にあるときに、エアバルブ２１に制御信号２３を送り、エアシリンダ２ ４の１次側にエア圧力Ｆ₁ の高圧エアを入力する。これにより２次側に数倍の力 Ｆ₂ が発生する。この力はシリンダ２５の１次側に伝達される。シリンダ２５の ２次側と最終段シリンダ２６の１次側及びそれらを繋ぐチューブ３３内には、オ イルの替わりに液体４０を封入してある。シリンダ２５のピストンはＦ₂ の力で 押し込まれ、２次側には更に数倍の圧力Ｆ₃ を発生させる。この圧力Ｆ₃ は最終 段シリンダ２６のピストン２７を押し下げる力Ｆ4 ＝Ｆ3 ・Ｓとなって現れる。 ここでＳはピストン２７の断面積を現す。

【００１６】 ピストン２７が下方に押し下げられることにより、ピストン２７に取り付けら れたシャフト２８も、同時にＦ₄ なる力を伴って下方に移動する。複数のシャフ ト２８が同時動作をするために、パフォーマンスボード１２はボード全体が平均 して下方に牽引されて、多数のポゴピン１１と接触する。ポゴピン１１のバネ圧 を総合計した力Ｆ₅ より充分大きな力で接触したとき、ポゴピン１１はバネが縮 み、その反動力でパフォーマンスボード１２上のパッドと充分に接触し、電気信 号を問題なく通す経路ができる。

【００１６】 一方シャフト２８下部の逆十字型部分２９は、下方に下がる。図４に示すよう に充分に下がりきったときに、エアシリンダ３１をオン動作させ、ロックスライ ダ３０を水平方向に押し出し、ロックスライダ３０のＴ字型部分３２とシャフト ２８の逆Ｔ字型部分２９が噛み合いロックが掛かる。以上の様にして一連の動作 を完了する。

【００１７】 次にエアバルブ２１をオンオフ動作させる電気信号２３、或いは高圧エア２２ が、なんらかの原因で遮断されたときの状態を、図３に示す。このときエアシリ ンダ２４、シリンダ２５の各ピストンは、図１と同じ初期位置に戻ってしまう。 従って最終段シリンダ２６のピストン２７とそれに固定されたシャフト２８も、 初期位置に戻ろうとする。しかし逆Ｔ字部分２９とロックスライダ３０のＴ字部 分３２との噛み合っている部分には、ポゴピン１１の総バネ圧力Ｆ₅ である数十 Ｋｇという大きな摩擦力が働くために、ロックスライダ３０はこの力を受け、シ リンダ２６低面に押しつけられた状態になり、噛み合ったままとなる。複数のロ ックスライダ３０が四方からこの状態を維持し続けることになり、ロック状態を 保持し続けることになる。

【００１８】 請求項２の実施例は、図１、図２、図３において、シリンダ２５の２次側と最 終段シリンダ２６の１次側及びこの２つのシリンダを繋ぐチューブ３３内に不活 性液体４０を封入し使用する。

【００１９】

【考案の効果】

本考案は以上説明したように構成されるので、以下に記載されるような効果を 奏する。 （１）エアシリンダと流体を媒体としたシリンダとを組み合わせて必要な動力を 発生できるので、小型軽量化されテストヘッド形状を大型化しないで済む 。 （２）牽引の制御信号が遮断されても、ロックは解除されず、従ってデバイスや 周辺回路の破損を防止できる。 （３）不活性液体を使用するので、万が一液漏れが発生しても、周囲の部品を腐 食させることはない。同時に火災の発生も防止でき安全性も高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す動作前の状態を示す断面図であ
る。

【図２】実施例１を示す動作後の状態を示す断面図であ
る。

【図３】制御信号が遮断されても、ロック状態にあるこ
とを示す断面図である。

【図４】ロック勘合部を示す断面図である。

【図５】ロックスライダの構造を示す斜視図である。

【図６】従来技術を示す断面図である。

【符号の説明】

１１ ポゴピン １２ パフォーマンスボード １３ ロックピン １４ ロックリング １５ エアシリンダ １６ 連結シャフト １７ ロックシャフト １８ ａ点 １９ ｂ点 ２１ エアバルブ ２２ 高圧エア ２３ 制御信号 ２４ エアシリンダ ２５ シリンダ ２６ 最終段シリンダ ２７ ピストン ２８ ジャフト ２９ 逆Ｔ字型勘合部 ３０ ロックスライダ ３１ エアシリンダ ３２ ロックスライダ勘合部 ３３ チューブ ４０ 不活性液体

【手続補正書】

【提出日】平成６年２月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】考案の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【考案の名称】 パフォーマンスボード・ロック
機構

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体試験装置のテストヘッドでデバイ
   スを試験するときに使用するパフォーマンスボードを多
   数のポゴピン上に載せてロックリングで固定し牽引する
   ときにおいて、 高圧エアとエアバルブとエアシリンダと流体を媒体とし
   た他の複数のシリンダとを用いて動力源とし、そのうち
   最終段のシリンダのピストンはその中心にシャフトを固
   定し、シリンダ外上部に出ている該シャフトの一端にロ
   ックピンを固定し、該シャフトの上下運動によりパフォ
   ーマンスボードを牽引する手段と、 シリンダ外下部に出ている該シャフトと、別の１つのエ
   アシリンダとロックスライダとによりシャフトが下方向
   に移動したときその位置を保持する手段と、 を具備することを特徴とするパフォーマンスボード・ロ
   ック機構。
2. 【請求項２】 流体を媒体としたシリンダの２次側と最
   終段シリンダの１次側とにおいて、 不活性液体を媒体として用いた手段、 を具備することを特徴とする請求項１記載のパフォーマ
   ンスボード・ロック機構。