JPH09159730A - 半導体試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テストヘッドの周囲に障害があっても、パフ
ォーマンスボードのテストヘッドに対する取り外し、取
り付けが簡単にできるようにする。 【解決手段】 テストヘッド１上の所定位置にパフォー
マンスボード２を取り付けて、パフォーマンスボード２
に搭載した被測定デバイス４を評価する半導体試験装置
において、パフォーマンスボード２をテストヘッド１上
にスライド自在に設けて、テストヘッド１から引き出せ
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パフォーマンスボ
ードに搭載した被測定デバイスをテストヘッドで評価す
る半導体試験装置に係り、特にテストヘッドに対するパ
フォーマンスボードの取り付け、取り外しを容易にした
ものに関する。

【０００２】

【従来の技術】被測定デバイスを搭載するパフォーマン
スボードは、被測定デバイスを評価するテストヘッド上
にセットされて、テストヘッドから試験に必要な信号を
被測定デバイスに伝送するようになっている。パフォー
マンスボードのセットは、通常、パフォーマンスボード
をピン係合してテストヘッド上の所定位置に取り付けた
後、パフォーマンスボードをテストヘッドに押し付けて
テストヘッド側のポゴピンをパフォーマンスボードに圧
接するか、またはパフォーマンスボードの端子とテスト
ヘッド側の端子とをゼロインサーションフォース形（Ｚ
ｉｆ形）コネクタで接続することにより行う。

【０００３】図６は、テストヘッド５０に対するパフォ
ーマンスボード５２のピン係合の様子を示す説明図であ
る。パフォーマンスボード５２をテストヘッド５０上の
所定位置に取り付けるために、テストヘッド５０上に複
数（例えば３本）のガイドピン５１が設けられる。パフ
ォーマンスボード５２には、このガイドピン５１と係合
するガイド孔５３が設けられ、このガイド孔５３をテス
トヘッド５０のガイドピン５１と係合させることによ
り、パフォーマンスボード５２をテストヘッド５０上の
所定位置に取り付けることができるようになっている。

【０００４】パフォーマンスボード５２は、図示するよ
うに、周囲に補強枠５４が設けられ、その補強枠５４に
複数の取っ手５５が取り付けられている。パフォーマン
スボード５２を取り外す場合、この取っ手５５を１人も
しくは２人で掴んでパフォーマンスボード５２を持ち上
げてピン係合を外している。取り付ける場合には、パフ
ォーマンスボード５２のガイド孔５３をテストヘッド５
０のガイドピン５１に合わせてピン係合している。パフ
ォーマンスボード５２をテストヘッド５０に対して、容
易に取り外したり、取り付けるためには、パフォーマン
スボード５２のガイド孔５３がテストヘッド５０のガイ
ドピン５１に当たらないように、ガイド孔５３に対して
ガイドピン５１を相対的に垂直移動させる必要がある。

【０００５】ところで、パフォーマンスボードは、テス
トヘッドと被測定デバイスボード間に装着され、被測定
デバイスとテストヘッドの間に介在し、試験に必要な信
号を伝達するものであるが、半導体試験装置の多ピン
化、高機能化等により、テストヘッドと共に年々大型化
し、重くなっている。因みに８００ｍｍ×５００ｍｍ、
３０ｋｇ程度の大きさのものも開発されている。

【０００６】したがって、パフォーマンスボードを人手
によりテストヘッドに取り付けたり、取り外したりする
ことは、ピン係合との関係で、作業員にとっては大変な
重労働となる。テストヘッドが大型化しているため、通
常の状態でも、テストヘッド上に装着されているパフォ
ーマンスボードの取っ手に手が届かず、テストヘッドか
ら取り出しにくかったり、また、テストヘッド上の所定
位置にパフォーマンスボードが届かず、取り付けにくか
ったりしている。さらに、テストヘッドが例えば２台並
んだときや、ケーブル等の障害物があって、テストヘッ
ドの一方が塞がれてしまうような場合には、パフォーマ
ンスボードの取扱いがさらに難しくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術には
次のような問題点があった。

【０００８】(1) 図４に示すように、テスタ本体２１に
二台のテストヘッド１ａ、１ｂが接続され、二台がとも
にオートハンドラ２０にセットされて、被測定デバイス
のテストを同時に行う場合を考えてみる。この場合、オ
ートハンドラ２０に引きこまれた二台のテストヘッド１
ａ、１ｂとテスタ本体２１との間に両者を接続する多数
本の径の異なるケーブル２３が床を這うことになる。

【０００９】そのようなオートハンドラ２０、具体的に
は水平ハンドラで自動試験している２台のテストヘッド
１ａ、１ｂのうち、一台はまだ稼働中であるが、残りの
一台が先にテストを終了したとする。ここで、終了した
テストヘッド１ｂをオートハンドラ２０から引き出し
て、異なる品種の被測定デバイスを試験するために、パ
フォーマンスボード２を２人の作業者２２で交換すると
しよう。２人の作業者２２がともに手前側からパフォー
マンスボードを掴んで持ち上げようとすると、テストヘ
ッド１ｂに奥行があるため、向う側の取っ手に手が届き
にくい。かといって、テストヘッド１ｂの右側にはケー
ブル２３があり邪魔になるため、作業者２２はテストヘ
ッド１ｂの左右からは作業できない。そこで、１人がテ
ストヘッド１ｂの手前側に、もう１人がテストヘッド１
ｂの向う側に廻りこめば、パフォーマンスボード２を両
側から掴んで容易に取り外すことができる。

【００１０】しかし、テスト中のテストヘッド１ａのケ
ーブル２３が、交換しようとするテストヘッド１ｂの向
う側を走っていて邪魔になるため、作業者２２は向う側
に簡単に廻りこむことができない。廻りこめたとしても
足場が非常に不安定になるので作業がしずらく、パフォ
ーマンスボード２に手が届きにくい。かりにテストヘッ
ド１の向う側でパフォーマンスボード２の取っ手がつか
めてパフォーマンスボード２の一端を持ち上げることが
できたとしても、一端を持ち上げたまま、こちら側に戻
って来なければならないが、今度は交換しようとするテ
ストヘッド１ｂ自身のケーブル２３が邪魔になり、パフ
ォーマンスボード２を運ぶことが困難となる。また、無
理な姿勢でパフォーマンスボードを取り外したり、運ぼ
うとすると、作業者が腰を痛める等、非常に危険であ
る。

【００１１】(2) パフォーマンスボードの端子とテスト
ヘッド側の端子とをＺｉｆ形コネクタで接続する場合、
図５に示すように、パフォーマンスボード２の下部に設
けたコネクタメス部４１を、テストヘッド１の上部に設
けたコネクタオス部４２に嵌合し、嵌合後に、レバー４
３を引いてオス部ピン４７をメス部ピン４５に係合させ
る。レバー４３を引いたとき、オス部ピン４７が上昇し
てメス部ピン４５に嵌まる。このとき、ポゴピンのよう
に圧接力はいらないのでゼロインサーションフォースと
いわれる所以である。

【００１２】ここで、従来は、このようなＺｉｆ形コネ
クタの付いたパフォーマンスボード２を人の力でテスト
ヘッド１上に載せているが、通常は、パフォーマンスボ
ード２が重いこともあって、テストヘッド上に完全に装
着されるまで支え続けることはなく、例えばピン孔がガ
イドピンに係合したら、途中で手を離してしまうことが
多い。この場合、ガイドピンによる位置合せに若干の遊
びがあるので、Ｚｉｆ形コネクタ４１、４２同士に位置
ずれが生じていたり、パフォーマンスボード２が傾いて
いたりすると、パフォーマンスボード２を離したとき
に、パフォーマンスボード２の落下による衝撃で、コネ
クタ４１、４２を破壊する原因になっていた。破壊状況
としては、ハウジング４４、４６の欠け、ピン４５、４
６の曲りなどであるが、このような破壊が生じると、Ｚ
ｉｆ形コネクタの接続に支障が生じたり、そのとき生じ
なくても将来問題になることがあった。

【００１３】本発明の目的は、上述した従来技術の問題
点を解消して、テストヘッドの周囲に障害等があって、
テストヘッドに対して直接パフォーマンスボードを取り
外したり、取り付けたりするのが困難な場合でも、パフ
ォーマンスボードのテストヘッドに対する取り外し、取
り付けを容易に行うことができる半導体試験装置を提供
することにある。

【００１４】また、本発明の他の目的は、機械的にパフ
ォーマンスボードを上下動させることにより、コネクタ
の破損を有効に防止できる半導体試験装置を提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１の発明の半導体試験
装置は、テストヘッド上の所定位置にパフォーマンスボ
ードを取り付けて、パフォーマンスボードに搭載した被
測定デバイスを評価する半導体試験装置において、上記
パフォーマンスボードをテストヘッド上にスライド自在
に設けて、テストヘッドから引き出せるようにしたもの
である。このようにパフォーマンスボードをテストヘッ
ドから引き出せるようにすると、テストヘッド上の所定
位置に対して直接パフォーマンスボードを取り付けた
り、取り外したりする場合に比して、テストヘッドの周
囲の障害物を避けることができるため、パフォーマンス
ボードの取り外し、または取り付けが容易になる。

【００１６】第２の発明の半導体試験装置は、パフォー
マンスボードを位置決めするガイドピンを有し、パフォ
ーマンスボードに搭載された被測定デバイスの評価を行
うテストヘッドと、テストヘッドのガイドピンと係合す
るガイド孔を有し、ガイド孔をガイドピンと係合させる
ことによりテストヘッド上の所定位置に取り付けられる
パフォーマンスボードと、パフォーマンスボードをテス
トヘッド上にスライド自在に支持するスライド手段であ
って、昇降自在に設けられ、上昇時にパフォーマンスボ
ードをテストヘッドのガイドピンより高い位置に持ち上
げてガイドピンとパフォーマンスボードのガイド孔との
係合を外すことにより、パフォーマンスボードのスライ
ドを許容させ、下降時に所定のスライド位置にあるパフ
ォーマンスボードを降ろしてテストヘッドのガイドピン
とパフォーマンスボードのガイド孔とを係合させること
により、テストヘッド上にパフォーマンスボードを取り
付けるスライド手段とを備えたものである。

【００１７】このようにパフォーマンスボードをスライ
ド自在に支持するスライド手段を昇降自在に設けると、
パフォーマンスボードの取り外し時は、スライド手段を
上昇させてパフォーマンスボードのガイド孔とテストヘ
ッドのガイドピンとのピン係合を外してから、パフォー
マンスボードをスライドしてテストヘッドから容易に引
き出すことができる。また、パフォーマンスボードの取
り付け時は、スライド手段を上昇させた後、スライド手
段をスライドしてパフォーマンスボードの取り付けやす
い位置に引き出してから、パフォーマンスボードをスラ
イド手段に載置することができる。載置後、パフォーマ
ンスボードを所定位置に戻してスライド手段を下降させ
れば、パフォーマンスボードのガイド孔とテストヘッド
のガイドピンとをピン係合させて、パフォーマンスボー
ドをテストヘッド上の所定位置に取り付けることができ
る。

【００１８】また、パフォーマンスボードを支持するス
ライド手段を昇降自在に設けたため、パフォーマンスボ
ードをテストヘッド上に取り付けるとき、人手による場
合のように途中で離してパフォーマンスボードを落下さ
せることはなく、最後まで静かに下降させることができ
るので、取付時の衝撃を和らげることができる。その結
果、Ｚｉｆ形コネクタ等を破壊から有効に防止すること
ができる。

【００１９】第３の発明の半導体試験装置は、第２の発
明において、上記スライド手段を、パフォーマンスボー
ドを載せてパフォーマンスボードと一緒にスライドする
スライドレールと、スライドレールをスライド自在に支
持する支持体と、支持体を昇降させるアクチュエータと
から構成したものである。このようにスライド手段のス
ライド部分を、パフォーマンスボードを載せるスライド
レールと、これをスライド自在に支持する支持体とに分
けて構成すると、パフォーマンスボードだけがスライド
してスライドに伴いパフォーマンスボードを支持できな
くなる場合と異なり、スライドレールと一体的にパフォ
ーマンスボードをスライドできるので、スライド時のパ
フォーマンスボードを安定に支持できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。図１は本実施の形態を示す半導体試験装
置の平面図、図２は図１の側面図である。

【００２１】図１において、テストヘッド１は、被測定
デバイス４に印加する試料用電源、タイミングジェネレ
ータ出力、パターンジェネレータ出力部、およびデバイ
ス出力を測定部に取り込むための入力部から構成され、
被測定デバイス４の評価を行う。このテストヘッド１に
Ｚｉｆ形コネクタのオス部が取り付けられる。このＺｉ
ｆ形コネクタのオス部が取り付けられたテストヘッド上
に、Ｚｉｆ形コネクタのメス部を下部に設け、上部に被
測定デバイス４を搭載したパフォーマンスボード２が装
着される。

【００２２】パフォーマンスボード２は、テストヘッド
１と被測定デバイスボード３間に装着され、被測定デバ
イス４とテストヘッド１の間に存在し、試験に必要な信
号を伝達する。このパフォーマンスボード２はこれに設
けたガイド孔５を、テストヘッド１上に設けた複数のガ
イドピン６と係合することにより、パフォーマンスボー
ド２をテストヘッド１上の所定位置に装着される。パフ
ォーマンスボード２の四辺は補強枠７で構成され、これ
らの補強枠７に前述したガイド孔５が設けられる。また
各コーナ部に取っ手８が取り付けられ、これを把持して
パフォーマンスボード２を持ち上げることができるよう
になっいる。

【００２３】ところで、同図に示すように、テストヘッ
ド１上に取り付けられるパフォーマンスボード２は、テ
ストヘッド１に対してスライド自在に設けられ、ピン係
合を外した状態では、テストヘッド１から任意に引き出
せるようになっている。図では、テストヘッド１の左側
方向と右側方向とにそれぞれスライドしてテストヘッド
１から引き出され得るようになっている。なお、スライ
ド方向は図示例の方向に限定されず、上下方向でも斜め
方向でもよい。

【００２４】このようにパフォーマンスボード２をテス
トヘッド１に対してスライド自在とするために、図２に
示すように、テストヘッド１上にスライド手段１０を設
けてある。このスライド手段は、パフォーマンスボード
２を載せてパフォーマンスボード２と一緒にスライドす
るスライドレール１１と、スライドレール１１をスライ
ド自在に支持する支持体１２と、支持体１２を昇降させ
るアクチュエータ１３とから主に構成されている。

【００２５】スライドレール１１は、図２のように、テ
ストヘッド１上の左右に２本平行に設けられる。レール
形状は断面略Ｌ字状（または断面略Ｚ字状）をしてお
り、そのコーナ部間にパフォーマンスボード２の両端部
を係合させて、パフォーマンスボード２を両端で支持で
きるようになっている。このスライドレール１１はパフ
ォーマンスボード２を支持した状態でレール方向にパフ
ォーマンスボード２と一緒にスライドするようになって
いる。なお、支持体に対してパフォーマンスボードのみ
がスライドして引き出される方式としても良い。この場
合、パフォーマンスボード２自身が直接滑動するもの、
あるいは支持体にコロを設け、コロ上をパフォーマンス
ボード２が滑動するもの等任意である。

【００２６】支持体１２は、テストヘッド１上に固定さ
れ、２本のスライドレール１１をスライド自在に支持
し、スライドレール１１に載置されたパフォーマンスボ
ード２を紙面に対して垂直方向にスライドさせる。

【００２７】アクチュエータ１３は、テストヘッド１に
昇降自在に設けられ、その昇降動に伴って、支持体１２
を上下移動できるようになっている。アクチュエータ１
３の上昇時には、パフォーマンスボード２をテストヘッ
ド１のガイドピン６よりも高い位置に持ち上げてガイド
ピン６とパフォーマンスボード２のガイド孔５との係合
を外すことにより、パフォーマンスボード２のスライド
を許容できるようになっている。また、下降時には、所
定のスライド位置にあるパフォーマンスボード２を降ろ
してテストヘッド１のガイドピン６とパフォーマンスボ
ード２のガイド孔５とを係合させることにより、テスト
ヘッド１上の所定位置にパフォーマンスボード２を取り
付けられるようになっている。なお、アクチュエータ１
３は、例えばエアシリンダ、油圧シリンダまたはモータ
等で構成することができる。

【００２８】さて、上記のようにテストヘッド１上にパ
フォーマンスボード２をスライド自在に設けるようにす
ると、図３に示したように、オートハンドラ２０の使用
中にパフォーマンスボード２を交換しようとする場合で
も、その交換が容易になることを説明しよう。２台のテ
ストヘッド１ａ、１ｂのうち、終了した方のテストヘッ
ド１ｂをオートハンドラ２０から引き出す。引き出した
らアクチュエータ１３を作動して支持体１２を上昇させ
ることにより、支持体１２上に載置されているパフォー
マンスボード２を自動的に持ち上げる。持ち上がる過程
で、テストヘッド１のガイドピン６がパフォーマンスボ
ード２のガイド孔５から外れてピン係合が解除される。

【００２９】ピン係合が解除されたら、パフォーマンス
ボード２を障害物のない手前にスライドしてテストヘッ
ド１ｂから引き出す。このとき引き出されたパフォーマ
ンスボード２は、ともに引き出されたスライドレール１
１によって支持されているので、人手により支えなくて
も落ちることはない。パフォーマンスボード２が取り外
しやすい位置までテストヘッド１ｂから引き出された
ら、パフォーマンスボード２の左右に２人の作業者２２
が廻りこんで、パフォーマンスボード２の取っ手を掴
み、パフォーマンスボード２を持ち上げてスライドレー
ル１１から取り外す。

【００３０】このようにすれば、ケーブル２３もなく、
その他の障害物もない位置で、パフォーマンスボード２
を取り外せるので、テストヘッド１からの取り外しが容
易になる。また、パフォーマンスボード２の取り外し時
には、スライド手段１０の上昇により、自動的にピン係
合が解除されるため、手動のときのように、ガイドピン
６がガイド孔５にぶつかったりせず、ピン係合の解除が
非常に円滑になる。さらに、大型で重いパフォーマンス
ボード２であっても、半自動的（前半は自動、後半は手
動）にパフォーマンスボードを取り外すことができるの
で、作業性が格段と向上する。また、無理な姿勢でパフ
ォーマンスボードを取り外したり、運んだりすることが
なくなるので、作業者が腰を痛めることもない。

【００３１】なお、パフォーマンスボード２をテストヘ
ッド１に取り付けるときは、上記とは逆の操作を行なえ
ば、同様にしてパフォーマンスボード２の取り付けも容
易になる。この場合、パフォーマンスボード２を支持す
る支持体１２をアクチュエータ１３により昇降自在に設
けたので、パフォーマンスボード２をテストヘッド１上
に取り付けるとき、人手による場合と違って、最後まで
静かに、しかも垂直に下降させることができる。したが
って、取付時の衝撃を和らげることができ、Ｚｉｆ形コ
ネクタの破壊を有効に防止することができる。

【００３２】なお、上記の実施の形態ではパフォーマン
スボードをスライドしてテストヘッドから引き出せるよ
うにしたが、スライドするのではなく、アームなどを使
って持ち上げてから移動させるようにすることもでき
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、パフォーマンスボード
をテストヘッド上にスライド自在に設けて、パフォーマ
ンスボードをテストヘッドから引き出すことができるよ
うにしたので、障害物等があってテストヘッドに対して
直接パフォーマンスボードを取り外したり、取り付けた
りしにくい場合であっても、パフォーマンスボードのテ
ストヘッドに対する取り外し、取り付けが容易になる。

【００３４】また、パフォーマンスボードを支持するス
ライド手段を昇降自在に設けたので、パフォーマンスボ
ードの取り付け、取り外し時にパフォーマンスボードま
たはテストヘッドに設けられたコネクタを破壊すること
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体試験装置の実施の形態を示すパ
フォーマンスボードをスライド自在に設けたテストヘッ
ドの平面図である。

【図２】本実施の形態のパフォーマンスボードを装着し
たテストヘッドの要部側面図である。

【図３】本実施の形態のテストヘッドからパフォーマン
スボードを取り外すときの説明図である。

【図４】従来例のテストヘッドからパフォーマンスボー
ドを取り外すときの説明図である。

【図５】Ｚｉｆ形コネクタの係合を示す説明図。

【図６】従来例のパフォーマンスボードとテストヘッド
とのピン係合の説明図である。

【符号の説明】

１ テストヘッド ２ パフォーマンスボード ４ 被測定デバイス ５ ガイド孔 ６ ガイドピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テストヘッド上の所定位置にパフォーマン
   スボードを取り付けて、パフォーマンスボードに搭載し
   た被測定デバイスを評価する半導体試験装置において、 上記パフォーマンスボードをテストヘッド上にスライド
   自在に設けて、テストヘッドから引き出せるようにした
   ことを特徴とする半導体試験装置。
2. 【請求項２】パフォーマンスボードを所定位置に位置決
   めするガイドピンを有し、パフォーマンスボードに搭載
   された被測定デバイスの評価を行うテストヘッドと、 テストヘッドのガイドピンと係合するガイド孔を有し、
   ガイド孔をガイドピンと係合させることによりテストヘ
   ッド上の所定位置に取り付けられるパフォーマンスボー
   ドと、 パフォーマンスボードをテストヘッド上にスライド自在
   に支持して、テストヘッドから引き出せるようにしたス
   ライド手段であって、昇降自在に設けられ、上昇時にパ
   フォーマンスボードをテストヘッドのガイドピンより高
   い位置に持ち上げてガイドピンとパフォーマンスボード
   のガイド孔との係合を外すことにより、パフォーマンス
   ボードのスライドを許容し、下降時に所定のスライド位
   置にあるパフォーマンスボードを降ろしてテストヘッド
   のガイドピンとパフォーマンスボードのガイド孔とを係
   合させることにより、テストヘッド上にパフォーマンス
   ボードを取り付けるスライド手段とを備えた半導体試験
   装置。
3. 【請求項３】上記スライド手段が、パフォーマンスボー
   ドを載せてパフォーマンスボードと一緒にスライドする
   スライドレールと、スライドレールをスライド自在に支
   持する支持体と、支持体を昇降させるアクチュエータと
   から構成されている請求項２に記載の半導体試験装置。