JPWO2010004844A1 - 電子部品の試験方法、インサート、トレイ及び電子部品試験装置 - Google Patents

Abstract

インサート（７１０）のデバイスキャリア（７６０）の底板（７６０ａ）は、ＩＣデバイスの本体（９０１）から導出する半田ボール（ＨＢ）の高さ（Ａ）と、テスト時におけるソケット（５０）のハウジング（５２）からのコンタクトピン（５１）の第１の突出量（Ｃｏｐ）と、の合計に実質的に等しい厚さ（Ｂ）を有しており、底板（７６０ａ）を本体（９０１）とハウジング（５２）との間に挟んだ状態で、ＩＣデバイスをソケット（５０）に押し付けて、ＩＣデバイスの半田ボール（ＨＢ）をソケット（５０）のコンタクトピン（５１）に電気的に接触させて、ＩＣデバイスのテストを行う。

Description

本発明は、半導体集積回路素子等の各種電子部品（以下、代表的にＩＣデバイスとも称する。）をテストする電子部品の試験方法、並びに、ＩＣデバイスを収容可能なインサート、それを備えたトレイ及び電子部品試験装置に関する。

ＩＣデバイスの製造過程では、ＩＣデバイスの性能や機能を試験するために電子部品試験装置が用いられている。こうした電子部品試験装置では、ハンドラ（Handler）によりＩＣデバイスをテストヘッドのソケットに押し付けて、ＩＣデバイスの端子をソケットのコンタクトピンに電気的に接触させた状態で、テストヘッドを介してテスタがＩＣデバイスのテストを実行する。

ソケットのコンタクトピンには、テストの際に電気的な導通を確保するための最適なストローク量が設定されている。ＩＣデバイスは品種によってその厚みが異なるため、ＩＣデバイスを押し付けるプッシャ等の厚みを変化させることで、押付時のストロークの最適化を図るものが知られている。

しかしながら、ＩＣデバイスの厚みが変わる度にプッシャ等を交換しなければならず、電子部品試験装置の稼働率が低下するという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、稼働率の向上を図ることが可能な電子部品の試験方法、インサート、トレイ及び電子部品試験装置を提供することである。

（１）上記目的を達成するために、本発明によれば、被試験電子部品をソケットに押し付けて、前記被試験電子部品の端子を前記ソケットのコンタクトピンに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品の試験方法であって、前記被試験電子部品の本体から導出する前記端子の高さと、テスト時における前記ソケットのハウジングからの前記コンタクトピンの第１の突出量と、の合計に実質的に等しい厚さを有するスペーサを、前記本体と前記ハウジングとの間に挟んだ状態で、前記被試験電子部品を前記ソケットに押し付ける電子部品の試験方法が提供される（請求項１参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記第１の突出量は、無負荷状態における前記コンタクトピンの前記ハウジングからの第２の突出量よりも短く、且つ、前記コンタクトピンが最も収縮した状態における前記コンタクトピンの前記ハウジングからの第３の突出量よりも長いことが好ましい（請求項２参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記スペーサは、前記被試験電子部品を収容するインサートの底板であることが好ましい（請求項３参照）。

（２）上記目的を達成するために、本発明によれば、被試験電子部品をソケットに押し付けて、前記被試験電子部品の端子を前記ソケットのコンタクトピンに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品試験装置内で搬送されるトレイに設けられ、前記被試験電子部品を収容可能なインサートであって、前記被試験電子部品を保持する保持部を備えており、前記保持部は、前記被試験電子部品の本体から導出する前記端子の高さと、テスト時における前記ソケットのハウジングからの前記コンタクトピンの第１の突出量と、の合計に実質的に等しい厚さの底板を有するインサートが提供される（請求項４参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記底板は、前記被試験電子部品を前記ソケットに押し付ける際に、前記被試験電子部品の前記本体と前記ソケットの前記ハウジングとの間に挟み込まれることが好ましい（請求項５参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記第１の突出量は、無負荷状態における前記コンタクトピンの前記ハウジングからの第２の突出量よりも短く、且つ、前記コンタクトピンが最も収縮した状態における前記コンタクトピンの前記ハウジングからの第３の突出量よりも長いことが好ましい（請求項６参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記底板は、前記被試験電子部品の前記端子が嵌合可能な貫通孔を有することが好ましい（請求項７参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記インサートは、前記被試験電子部品を収容する収容孔を有するインサート本体を備えており、前記保持部は、前記収容孔に収容された前記被試験電子部品を保持することが好ましい（請求項８参照）。

上記発明においては特に限定されないが、前記インサートに対して前記保持部を着脱可能に保持する着脱手段をさらに備えていることが好ましい（請求項９参照）。

（３）上記目的を達成するために、本発明によれば、上記のインサートと、前記インサートを微動可能に保持するフレーム部材と、を備えたトレイが提供される（請求項１０参照）。

（４）上記目的を達成するために、本発明によれば、被試験電子部品をソケットに押し付けて、前記被試験電子部品の端子を前記ソケットのコンタクトピンに電気的に接触させて、上記のトレイに収容した状態で、前記被試験電子部品を前記ソケットに押し付けるテスト部と、試験前の前記被試験電子部品を収容した前記トレイを前記テスト部に搬入するローダ部と、試験済みの前記被試験電子部品を収容した前記トレイを前記テスト部から搬出するアンローダ部と、を備えており、前記トレイは、前記ローダ部、前記テスト部及び前記アンローダ部において循環搬送される電子部品試験装置が提供される（請求項１１参照）。

本発明では、被試験電子部品をソケットに押し付ける際に、被試験電子部品の本体とソケットのハウジングとの間にスペーサを介在させて、本体とハウジングとの間の間隔を、端子の高さとコンタクトピンの第１の突出量との合計に実質的に等しくする。これにより、プッシャ等を交換することなく、被試験電子部品をソケットに押し付けるだけで、コンタクトピンの最適なストローク量を自動的に確保することができ、電子部品試験装置の稼働率を向上させることができる。

図１は、本発明の実施形態における電子部品試験装置を示す概略断面図である。 図２は、本発明の実施形態における電子部品試験装置を示す斜視図である。 図３は、本発明の実施形態におけるトレイの取り廻しを示す概念図である。 図４は、本発明の実施形態における電子部品試験装置に用いられるＩＣストッカを示す分解斜視図である。 図５は、本発明の実施形態における電子部品試験装置に用いられるカスタマトレイを示す斜視図である。 図６は、本発明の実施形態における電子部品試験装置に用いられるテストトレイを示す分解斜視図である。 図７は、図６に示すテストトレイに用いられるインサートを示す分解斜視図である。 図８Ａは、本発明の実施形態におけるインサートの平面図であり、ラッチ部材が閉位置にある状態を示す図である。 図８Ｂは、本発明の実施形態におけるインサートの平面図であり、ラッチ部材が開位置にある状態を示す図である。 図９Ａは、図８ＡのIXA-IXA線に沿った断面図である。 図９Ｂは、図８ＢのIXB-IXB線に沿った断面図である。 図１０Ａは、図８ＡのXA-XA線に沿った断面図である。 図１０Ｂは、図８ＢのXB-XB線に沿った断面図である。 図１１は、本発明の実施形態においてインサートに用いられるフック部材の斜視図である。 図１２は、本発明の実施形態においてデバイスキャリアがインサート本体に装着されている状態を示す断面図である。 図１３は、本発明の実施形態において押圧時にＩＣデバイスと共にデバイスキャリアが微動している状態を示す断面図である。 図１４Ａは、本発明の実施形態におけるデバイスキャリアの底板を示す断面図であり、底板を介して薄いＩＣデバイスをソケットに押し付けた状態を示す図である。 図１４Ｂは、本発明の実施形態におけるデバイスキャリアの底板を示す断面図であり、底板を介して厚いＩＣデバイスをソケットに押し付けた状態を示す図である。 図１５は、本発明の実施形態においてデバイスキャリアをインサート本体に着脱するための治具を示す側面図である。 図１６は、本発明の実施形態において治具を用いてデバイスキャリアをインサート本体から取り外している状態を示す断面図である。 図１７は、本発明の実施形態におけるプッシャ、インサート、ソケットガイド及びソケットを示す断面図である。 図１８は、本発明の実施形態におけるソケットを示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態における電子部品試験装置を示す概略断面図、図２は本発明の実施形態における電子部品試験装置を示す斜視図、図３は本発明の実施形態におけるトレイの取り廻しを示す概念図である。

なお、図３は、電子部品試験装置内におけるトレイの取り廻し方法を理解するための図であって、実際には上下方向に並んで配置されている部材を平面的に示した部分もある。従って、その機械的（三次元的）構造は、図２を参照して説明する。

本実施形態における電子部品試験装置は、ＩＣデバイスに高温又は低温の熱ストレスを印加した状態で、テストヘッド５及びテスタ６を用いて、ＩＣデバイスが適切に動作するか否かを試験（検査）し、当該試験結果に基づいてＩＣデバイスを分類する装置である。この電子部品試験装置によるＩＣデバイスのテストは、試験対象となるＩＣデバイスが多数搭載されたカスタマトレイＫＳＴ（図５参照）から、ハンドラ１内において循環搬送されるテストトレイＴＳＴ（図６参照）にＩＣデバイスを載せ替えて実施される。なお、ＩＣデバイスは、図中において符号ＩＣで示されている。

図１に示すように、ハンドラ１の下部には空間８が設けられており、この空間８にテストヘッド５が交換可能に配置されている。テストヘッド５上にはソケット５０が設けられており、ケーブル７を通じてテスタ６に接続されている。そして、ハンドラ１に形成された開口部を通じて、ＩＣデバイスとテストヘッド５上のソケット５０とを電気的に接触させ、テスタ６からの電気信号によりＩＣデバイスのテストを行うことが可能となっている。なお、ＩＣデバイスの品種交換の際には、その品種のＩＣデバイスの形状やピン数に適したソケットに交換される。

本実施形態におけるハンドラ１は、図２及び図３に示すように、試験前や試験済みのＩＣデバイスを格納する格納部２００と、格納部２００から送られるＩＣデバイスをテスト部１００に送り込むローダ部３００と、テストヘッド５のソケット５０が内部に臨んでいるテスト部１００と、テスト部１００で試験が行われた試験済みのＩＣデバイスを分類するアンローダ部４００と、から構成されている。

以下に、ハンドラ１の各部について説明する。

＜格納部２００＞
図４は本発明の実施形態における電子部品試験装置に用いられるＩＣストッカを示す分解斜視図、図５は本発明の実施形態における電子部品試験装置に用いられるカスタマトレイを示す斜視図である。

格納部２００は、試験前のＩＣデバイスを収容したカスタマトレイＫＳＴを格納する試験前ストッカ２０１と、試験結果に応じて分類されたＩＣデバイスを収容したカスタマトレイＫＳＴを格納する試験済ストッカ２０２と、を備えている。

これらのストッカ２０１，２０２は、図４に示すように、枠状のトレイ支持枠２０３と、このトレイ支持枠２０３の下部から進入して上部に向かって昇降するエレベータ２０４と、を備えている。トレイ支持枠２０３には、カスタマトレイＫＳＴが複数積み重ねられており、この積み重ねられたカスタマトレイＫＳＴのみがエレベータ２０４によって上下に移動するようになっている。なお、本実施形態におけるカスタマトレイＫＳＴは、図５に示すように、ＩＣデバイスを収容する凹状の収容部が例えば１４行１３列に配列されている。

試験前ストッカ２０１と試験済ストッカ２０２とは同一構造となっているので、試験前ストッカ２０１と試験済ストッカ２０２とのそれぞれの数を必要に応じて適宜数に設定することができる。

本実施形態では、図２及び図３に示すように、試験前ストッカ２０１に２個のストッカＳＴＫ−Ｂが設けられ、その隣に空トレイストッカＳＴＫ−Ｅが２つ設けられている。それぞれの空トレイストッカＳＴＫ−Ｅは、アンローダ部４００に送られる空のカスタマトレイＫＳＴが積み重ねられている。

空トレイストッカＳＴＫ−Ｅの隣には、試験済ストッカ２０２に８個のストッカＳＴＫ−１，ＳＴＫ−２，・・・，ＳＴＫ−８が設けられており、試験結果に応じて最大８つの分類に仕分けして格納することができるように構成されている。つまり、良品と不良品の別のほかに、良品の中でも動作速度が高速なもの、中速なもの、低速なもの、或いは、不良品の中でも再試験が必要なもの等に仕分けすることが可能となっている。

＜ローダ部３００＞
上述したカスタマトレイＫＳＴは、格納部２００と装置基台１０１との間に設けられたトレイ移送アーム２０５によってローダ部３００の２箇所の窓部３７０に、装置基台１０１の下側から運び込まれる。そして、このローダ部３００において、カスタマトレイＫＳＴに積み込まれたＩＣデバイスを、デバイス搬送装置３１０がプリサイサ（preciser）３６０に一旦移送し、ここでＩＣデバイスの相互の位置関係を修正する。その後、このプリサイサ３６０に移送されたＩＣデバイスを、デバイス搬送装置３１０が再び移動させて、ローダ部３００に停止しているテストトレイＴＳＴに積み替える。

ローダ部３００は、上述の通り、カスタマトレイＫＳＴからテストトレイＴＳＴにＩＣデバイスを積み替えるデバイス搬送装置３１０を備えている。このデバイス搬送装置３１０は、図２に示すように、装置基台１０１上に架設された２本のレール３１１と、これらのレール３１１に沿ってテストトレイＴＳＴとカスタマトレイＫＳＴとの間を往復移動する（この方向をＹ方向とする。）ことが可能な可動アーム３１２と、この可動アーム３１２によって支持され、Ｘ方向に移動可能な可動ヘッド３２０と、を備えている。

このデバイス搬送装置３１０の可動ヘッド３２０には、吸着パッド（不図示）が下向きに装着されており、この吸着ヘッドが吸引しながら移動することで、カスタマトレイＫＳＴからＩＣデバイスを保持し、そのＩＣデバイスをテストトレイＴＳＴに積み替える。こうした吸着パッドは、一つの可動ヘッド３２０に例えば８個程度設けられており、一度に８個のＩＣデバイスをテストトレイＴＳＴに積み替えることができるようになっている。

＜テスト部１００＞
上述したテストトレイＴＳＴは、ローダ部３００でＩＣデバイスが積み込まれた後、テスト部１００に送り込まれ、ＩＣデバイスをテストトレイＴＳＴに搭載したままの状態で、各ＩＣデバイスのテストが実行される。

テスト部１００は、図２及び図３に示すように、テストトレイＴＳＴに搭載されたＩＣデバイスに、目的とする高温又は低温の熱ストレスを印加するソークチャンバ１１０と、このソークチャンバ１１０で熱ストレスが印加された状態にあるＩＣデバイスをテストヘッド５に押し付けるテストチャンバ１２０と、テストチャンバ１２０で試験されたＩＣデバイスから熱ストレスを除去するアンソークチャンバ１３０と、から構成されている。

ソークチャンバ１１０でＩＣデバイスに高温を印加した場合には、アンソークチャンバ１３０でＩＣデバイスを送風により冷却して室温まで戻す。一方、ソークチャンバ１１０でＩＣデバイスに低温を印加した場合は、アンソークチャンバ１３０でＩＣデバイスを温風又はヒータ等で加熱して結露が生じない程度の温度まで戻す。

図２に示すように、テスト部１００のソークチャンバ１１０及びアンソークチャンバ１３０は、テストチャンバ１２０よりも上方に突出している。また、ソークチャンバ１１０には、図３に概念的に示すように、垂直搬送装置が設けられており、テストチャンバ１２０が空くまでの間、複数枚のテストトレイＴＳＴがこの垂直搬送装置に支持されながら待機する。主として、この待機中において、ＩＣデバイスに高温又は低温の熱ストレスが印加される。

テストチャンバ１２０には、その中央にテストヘッド５が配置され、テストヘッド５の上にテストトレイＴＳＴが運ばれて、ＩＣデバイスの半田ボール（端子）ＨＢ（図１４Ａ参照）をテストヘッド５のソケット５０のコンタクトピン５２（図１４Ａ参照）に電気的に接触させることによりテストが行われる。一方、試験が終了したテストトレイＴＳＴは、アンソークチャンバ１３０で除熱され、ＩＣデバイスの温度を室温に戻した後、アンローダ部４００に搬出される。

ソークチャンバ１１０の上部には、装置基台１０１からテストトレイＴＳＴを搬入するための入口が形成されている。同様に、アンソークチャンバ１３０の上部にも、装置基台１０１にテストトレイＴＳＴを搬出するための出口が形成されている。そして、図２に示すように、装置基台１０１には、これら入口や出口を通じてテスト部１００からテストトレイＴＳＴを出し入れするためのトレイ搬送装置１０２が設けられている。このトレイ搬送装置１０２は、例えば回転ローラ等で構成されている。

このトレイ搬送装置１０２によって、アンソークチャンバ１３０から搬出されたテストトレイＴＳＴは、搭載されている全てのＩＣデバイスがデバイス搬送装置４１０（後述）により積み替えられた後に、アンローダ部４００及びローダ部３００を介してソークチャンバ１１０へ返送されるようになっている。

図６は本発明の実施形態における電子部品試験装置に用いられるテストトレイを示す分解斜視図である。

テストトレイＴＳＴは、図６に示すように、方形のフレーム部材７０１と、フレーム部材７０１に平行且つ等間隔に設けられた桟７０２と、桟７０２或いはフレーム部材７０１の辺７０１ａから等間隔に突出している複数の取付片７０３と、を有している。そして、桟７０２や辺７０１ａと取付片７０３によって、インサート収容部７０４が構成されている。

各インサート収容部７０４には、それぞれ１個のインサート７１０が収容されるようになっている。インサート７１０の両端には、当該インサート７１０を取付片７０３に取り付けるための取付孔７０６がそれぞれ形成されており、インサート７１０はファスナ７０５を用いて２つの取付片７０３にフローティング状態（三次元的に微動可能な状態）で取り付けられている。こうしたインサート７１０は、図６に示すように、１枚のテストトレイＴＳＴに４行１６列の配列で６４個取り付けられており、インサート７１０にＩＣデバイスが収容されることで、テストトレイＴＳＴにＩＣデバイスが積み込まれることとなる。

図７は図６に示すテストトレイに用いられるインサートを示す分解斜視図、図８Ａ及び図８Ｂは本発明の実施形態におけるインサートの平面図、図９Ａ〜図１０Ｂは図８Ａ及び図８Ｂの断面図、図１１は本発明の実施形態においてインサートに用いられるフック部材の斜視図、図１２は本発明の実施形態においてデバイスキャリアがインサート本体に装着されている状態を示す断面図、図１３は本発明の実施形態において押圧時にＩＣデバイスと共にデバイスキャリアが微動している状態を示す断面図、図１４Ａ及び図１４Ｂは本発明の実施形態におけるデバイスキャリアの底板を示す断面図、図１５は本発明の実施形態においてデバイスキャリアをインサート本体に着脱するための治具の側面図、図１６は本発明の実施形態において治具を用いてデバイスキャリアをインサート本体から取り外している状態を示す断面図である。

本実施形態におけるインサート７１０は、図７に示すように、インサート本体７２０、レバープレート７５０及びデバイスキャリア（保持部）７６０を備えている。

インサート本体７２０の略中央には、図７に示すように、ＩＣデバイスを収容するためのデバイス収容孔７２１が設けられている。デバイス収容孔７２１は、図９Ａ〜図１０Ｂに示すように、ＩＣデバイスが進入する進入口７２１ａを上部に有すると共に、デバイスキャリア７４０が装着される装着口７２１ｂを下部に有している。進入口７２１ａと装着口７２１ｂは連通しており、進入口７２１ａからデバイス収容孔７２１内に進入したＩＣデバイスは、装着口７２１ｂに装着されたデバイスキャリア７６０に案内されるようになっている。

また、インサート本体７２０の両端には、後述するプッシャ１２１のガイドピン１２２ｂ及びソケットガイド５５のガイドブッシュ５６が上下からそれぞれ挿入されるガイド孔７２６が形成されている。

なお、本実施形態では、一つのインサート７１０に１つのＩＣデバイスを収容するように説明したが、本発明においては特にこれに限定されない。一つのインサート本体７２０に複数のデバイス収容孔７２１を形成して、同一のインサート７１０に複数のＩＣデバイスを収容するようにしてもよい。

インサート本体７２０は、図７に示すように、ラッチ部材７３１、巻きバネ７３２、シャフト７３３、レバー７３４及びコイルバネ７３５から構成されるラッチ機構を有している。

ラッチ部材７３１は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、デバイス収容孔７２１に収容されたＩＣデバイスの上面に対して接近又は離反する先端７３１ａと、レバー７３４により押圧される後端７３１ｃと、を有している。また、このラッチ部材７３１において先端７３１ａと後端７３１ｃとの間には、回転中心７３１ｂとなる通孔が形成されており、この通孔にシャフト７３３が挿入されることで、ラッチ部材７３１がインサート本体７２０に回転可能に支持される。

ラッチ部材７３１はシャフト７３３を中心として回転することで、デバイス収容部７２１に収容されたＩＣデバイスの上面に接近して、ＩＣデバイスの飛び出しを防止する位置（図８Ａ、図９Ａ及び図１０Ａに示す状態であり、以下、単に、閉位置と称する。）と、デバイス収容孔７２１に収容されたＩＣデバイスの上面から退避して、ＩＣデバイスの出し入れを可能とする位置（図８Ｂ、図９Ｂ及び図１０Ｂに示す状態であり、以下、単に、開位置と称する。）との間を、ラッチ部材７３１の先端７３１ａが移動できるようになっている。

本実施形態では、図８Ａ及び図８Ｂに示すインサート７１０の平面視において、ラッチ部材７３１の先端７３１ａを回転動作させるので、先端７３１ａの大きな移動量を確保することができる。特に、本実施形態のインサート７１０では、ラッチ部材７３１の先端７３１ａがデバイス収容孔７２１の中央近傍まで移動することができるので、図８Ａ、図９Ａ及び図１０Ａにおいて符号ＩＣにて示す比較的小さなＩＣデバイスを収容することもできるし、同図において符号ＩＣ_Ｂで示す比較的サイズの大きなＩＣデバイスを収容することもでき、ＩＣデバイスのサイズに対する汎用性が高くなっている。

巻きバネ７３２は、図７、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、シャフト７３３を回転中心として、ラッチ部材７３１とインサート本体７２０との間に介在しており、その弾性力によりラッチ部材７３１を閉位置に付勢している。従って、巻きバネ７３２の弾性力を抗してラッチ部材７３１の後端７３１ｃが押圧されている場合には、ラッチ部材７３１の先端７３１ａは開位置に移動する。これに対し、ラッチ部材７３１の後端７３１ｃへの押圧が解除されると、巻きバネ７３２の弾性力により、ラッチ部材７３１の先端７３１ａが閉位置に戻るようになっている。

また、本実施形態では、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、インサート７１０へのＩＣデバイスの収容方向（通常は鉛直方向）に対してシャフト７３３がＩＣデバイス側にα度（例えば４５°程度）傾斜した状態で、シャフト７３３がインサート本体７２０に挿入されている。このため、シャフト部材７３３の先端７３１ａが、インサート本体７２０の主面に対して傾斜した仮想平面ＰＬ上で、シャフト７３３を中心として回転動作するようになっている。このため、ラッチ部材７３１の回転動作に伴ってラッチ部材７３１の先端７３１ａの高さが可変となっているので、品種交換に伴うＩＣデバイスの厚みの変更にも対応することが可能となっている。

図９Ａ〜図１０Ｂに示すように、インサート本体７２０のデバイス収容孔７２１の内壁面において、当該インサート本体７２０の長手方向に沿った面に、ラッチ部材７３１を収容するための収容凹部７２２が形成されている。本実施形態では、図８Ｂ、図９Ｂ及び図１０Ｂに示すように、開位置において、ラッチ部材７３１が収容凹部７２２内に完全に収容されるようになっており、デバイス収容孔７２１の開口寸法をＩＣデバイスのサイズのために最大限活用することができるようになっている。また、本実施形態では、ラッチ部材７３１が開位置においてインサート本体７２０の長手方向に沿っているので、ラッチ部材７３１において回転中心７３１ｂから先端７３１ａまでの距離を長くすることができ、先端７３１ａの回転移動量を多くすることができる。

レバー７３４は、図７に示すように、インサート本体７２０に形成されたレバー挿入孔７２３に、コイルバネ７３５を介して挿入されている。図７、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、レバー７３４の下部には段差部７３４ａが形成されていると共に、レバー挿入孔７２３が収容凹部７２２に連通しており、段差部７３４ａがラッチ部材７３１の後端７３１ｃと当接可能となっている。

レバー７３４を押していない状態では、ラッチ部材７３１の先端７３１ａは閉位置に位置しているが、レバー７３４が押されるとレバー７３４を介してラッチ部材７３１の後端７３１ｃが押圧され、ラッチ部材７３１の先端７３１ａが開位置に回転移動するようになっている。なお、レバー７３４は、ラッチ部材７３１の後端７３１ｃを押し下げると共にインサート本体７２０の内側に向かって押し出すため、図７に示すように、段差部７３４ａの接触面は平坦ではなく傾斜している。

コイルバネ７３５は、レバー７３４を上方（インサート本体７２０から離反する方向）に付勢している。このため、下方（インサート本体７２０に接近する方向）への押圧力を受けると、コイルバネ７３５の弾性力を抗して、レバー７３４が下方移動する。一方、レバー７３４への押圧が解除されると、コイルバネ７３５の弾性力によってレバー７３４が上方に戻るようになっている。

図７、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、レバー７３４の下部に長孔７３４ｂが形成されており、ピン７３６がインサート本体７２０の外側からこの長孔７３４ｂに挿入されている。これにより、レバー７３４の上方への移動が制限されている。

さらに、インサート本体７２０は、図７に示すように、フック部材７４１、コイルバネ７４２及びシャフト７４３から構成されるクランプ機構（装着機構）を有している。

フック部材７４１は、図１１に示すように、デバイスキャリア７６０の係合孔７６１に係合するフック７４１ａを先端に有している。図７に示すように、このフック部材７４１は、インサート本体７２０のクランプ収容部７２４に収容されており、インサート本体７２０の外側から挿入されているシャフト７４３により回転可能に支持されている。本実施形態では、図１１に示すように、フック部材７４１には、シャフト７４３が挿入される長孔７４１ｂが形成されている。この長孔７４１ｂは、コイルバネ７４２がフック部材７４１を付勢している状態(図１２の状態)において、テスト時にＩＣデバイスが押圧される押圧方向に沿った長軸を持った断面形状を有している。この長孔７４１ｂにより、シャフト７４３に支持されているフック部材７４１は、上下方向への微少な移動が許容されている。なお、本実施形態では押圧方向は鉛直方向に実質的に一致している。

コイルバネ７４２は、図７及び図１２に示すように、フック部材７４１と共にクランプ収容部７２４に収容されており、フック部材７４１の突起部７４１ｃは、コイルバネ７４２の内孔に挿入されている。このコイルバネ７４２は、フック部材７４１を、シャフト７４３を中心として一方の回転方向（図１２において反時計回り）に付勢している。また、このコイルバネ７４２は、図１２に示すように、無負荷（非押圧）時においてフック部材７３１を常時上方に押し上げており、フック部材７４１の長孔７４１ｂにおいてシャフト７４３が相対的に下方に移動している。

一方、図１３に示すように、テスト時にＩＣデバイスがテストヘッド５に向かって押圧されると、その押圧力がコイルバネ７４２の弾性力を抗して、フック部材７４１の長孔７４１ｂにおいてシャフト７４３が相対的に上方に移動し、フック部材７４１が、ＩＣデバイスと共に、インサート本体７２０に対して相対的に下降することが可能となっている。

本実施形態では、フック部材７４１を一方の回転方向に付勢する手段と、フック部材７４１を上方へ付勢する手段とを、同一のコイルバネ７４２で兼用しているので、インサート７１０を構成する部品点数の低減が図られている。なお、本発明においては、上記の２つの手段を別々のバネ等で構成してもよい。また、コイルバネ７４２の代わりに、ゴムやスポンジ等の他の弾性体を用いてもよい。

インサート本体７２０には、こうしたクランプ機構が２つ設けられており、デバイスキャリア７６０を着脱可能に保持することが可能となっている。なお、本発明においては、クランプ機構の数は複数であれば特に限定されず、例えば一つのインサート本体７２０に４つのクランプ機構を設けてもよい。

インサート本体７２０の上側には、図７に示すように、コイルバネ７５４を介してレバープレート７５０が取り付けられている。このコイルバネ７５４は、レバープレート７５０を上方（インサート本体７２０から離反する方向）に付勢している。このため、下方（インサート本体７２０に接近する方向）への押圧力を受けると、コイルバネ７５４の弾性力を抗して、レバープレート７５０が下方へ移動し、当該押圧が解除されるとコイルバネ７５４の弾性力によってレバープレート７５０が上方に戻るようになっている。なお、図７、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、レバープレート７５０の長辺７５１が、インサート本体７２０の側面に形成された溝７２５に係合することで、レバープレート７５０の上方への移動が制限されている。

レバープレート７５０の略中央には、図７に示すように、インサート本体７２０のデバイス収容孔７２１が露出するように、開口７５２が設けられている。この開口７５２は、進入口７２１ａを介したデバイス収容孔７２１へのＩＣデバイスの入出の妨げにならないように、進入口７２１ａよりも若干大きめに形成されている。

また、レバープレート７５０には、図７に示すように、インサート本体７２０のクランプ収容部７２４に対応する位置に、貫通孔７５３が設けられている。この貫通孔７５３は、デバイスキャリア７６０をインサート本体７２０から着脱する際に使用される。

インサート本体７２０の下側には、図７に示すように、デバイスキャリア７６０が装着されている。デバイスキャリア７６０の底板７６０ａを貫通している多数のガイド孔７６２が設けられている。本実施形態では、ＩＣデバイスの半田ボールＨＢ（図９Ａ〜図１０Ｂ及び図１４Ａ参照）をこれらのガイド孔７６２に嵌合させることで、ＩＣデバイスをデバイスキャリア７６０に対して位置決めする。このため、ＩＣデバイスの品種交換によりＩＣデバイスの外形が変わった場合でも端子ＨＢの大きさやピッチが同じであれば、デバイスキャリア７６０の交換が不要となる場合があり、デバイスキャリア７６０の汎用性が高くなっている。なお、本実施形態では、一つの半田ボールＨＢに対して一つのガイド孔７６２を対応させたが、本発明においては特にこれに限定されず、一つのガイド孔７６２を複数の半田ボールＨＢに対応させてもよい。

このデバイスキャリア７６０の底板７６０ａは、図１４Ａに示すように、ＩＣデバイスの本体９０１から下方に導出する半田ボールＨＢの高さＡと、テスト時におけるソケット５０のハウジング５２からのコンタクトピン５１の最適な第１の突出量Ｃ_ｏｐと、の合計に実質的に等しい厚さＢ（＝Ａ＋Ｃ_ｏｐ）を有している。このため、ＩＣデバイスをソケット５０に押し付けるだけで、コンタクトピン５１の最適なストローク量を自動的に確保することができる。

一般的に、ＩＣデバイスの容量を増加させる場合、内部の積層数を増やす必要があるため、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、ＩＣデバイスの本体９０１が厚さＴ_１からＴ_２へと厚くなる。これに対し、ＩＣデバイスの容量を増加させた場合であっても、半田ボールＨＢの高さＡは変える必要がない場合が多い。そのため、本実施形態では、同一のデバイスキャリア７６０により、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す両方のＩＣデバイスに対応することが可能となっている。

図７に示すように、デバイスキャリア７６０において底面７６０ａを囲むフランジ７６０ｂには、同一対角線上の２箇所に係合孔７６１が設けられている。それぞれの係合孔７６１は、クランプ機構のフック部材７４１のフック７４１ａが係合するように、直線状に形成されている。例えば、ＩＣデバイスの品種交換により半田ボールＨＢの大きさやピッチが変わった場合に、デバイスキャリア７６０を交換する。

デバイスキャリア７６０をインサート本体７２０から着脱する場合には、図１５に示すような専用の治具８００を用いる。

例えば、デバイスキャリア７６０をインサート本体７２０から取り外す場合には、先ず、治具８００のピン８０１を、レバープレート７５０の貫通孔７５３を介して、クランプ収容部７２４に上方から挿入する。このピン８０１の挿入により、図１６に示すように、コイルバネ７４２の弾性力を抗してフック部材７４１が直立し、フック７４１ａが内側に向かって（図１６において時計回りに）回転する。これにより、フック７４１ａと係合孔７６１との係合が解除されるので、デバイスキャリア７６０をインサート本体７２０から取り外すことができる。

一方、デバイスキャリア７６０をインサート本体７２０に装着する場合には、治具８００のピン８０１を、クランプ収容部７２４に挿入して、フック部材７３１を直立させる。この状態で、デバイスキャリア７６０をインサート本体７２０の下方にセットして、治具８００のピン８０１をクランプ収容部７２４から抜くことで、デバイスキャリア７６０がインサート本体７２０に保持される。

図１７は本発明の実施形態における電子部品試験装置のプッシャ、インサート、ソケットガイド及びソケットの構造を示す断面図、図１８は本発明の実施形態における電子部品試験装置のソケットを示す断面図である。

図１７に示すように、プッシャ１２１は、テストチャンバ１２０においてテストヘッド５の上方に設けられている。このプッシャ１２１は、ベース１２２、プッシャブロック１２３、ヘッド１２４及びコイルバネ１２５から構成されている。

ベース１２２の略中央には、プッシャブロック１２３が挿入される開口１２２ａが形成されている。また、ベース１２２の下面両端からは、インサート７１０のガイド孔７２６及びソケットガイド５５のガイドブッシュ５６に挿入されるガイドピン１２２ｂが突出している。

プッシャブロック１２３は、ベース１２２の開口１２２ａよりも小さな外径を持つ小径部１２３ａと、当該開口１２２ａよりも大きな外径を持つ大径部１２３ｂと、を有している。プッシャブロック１２３の小径部１２３ａは、ベース１２２の上方から開口１２２ａに挿入されている。一方、プッシャブロック１２３の大径部１２３ｂは、ベース１２２の上面に係止している。

ベース１２２の上部にはヘッド１２４がボルト等により固定されている。このヘッド１２４とプッシャブロック１２３の大径部１２３ｂとの間には、プッシャブロック１２３を下方に付勢するコイルバネ１２５が介装されている。なお、コイルバネ１２５に代えて、板バネ等の機械式バネ、ゴムやエラストマー等の弾性体を用いてもよい。プッシャ１２１は、同時にテストされるＩＣデバイスに対応するように、例えば４行１６列でマッチプレート（不図示）に保持されており、このマッチプレートはＺ軸駆動装置１２８と共に上下動可能にテストヘッド５の上方に設けられている。

このプッシャ１２１の上方には、例えば流体圧シリンダを有するＺ軸駆動装置１２８が設けられており、このＺ軸駆動装置１２８は、押圧板１２９をＺ軸方向（押圧方向）に上下動させることが可能となっている。プッシャ１２１は、この押圧板１２９により下方に押圧されるようになっている。

一方、テストヘッド５に設けられたソケット５０は、図１８に示すように、ＩＣデバイスの半田ボールＨＢに電気的に接触する複数のコンタクトピン５１と、このコンタクトピン５１を保持しているハウジング５２と、を備えている。各コンタクトピン５１はいわゆるポゴピンで構成されており、内部に収容されているコイルバネ（不図示）により先端が上下動可能となっている。

本実施形態では、図１８に示すように、コイルバネに負荷が懸かっていない状態（すなわち押圧されていない状態）において、ハウジング５２の上面５２ａからコンタクトピン５１の先端が第２の突出量Ｃ_ｍａｘだけ突出している。一方、コイルバネを最も収縮させると、ハウジング５２の上面５２ａからコンタクトピン５１の先端が第３の突出量Ｃ_ｍｉｎだけ突出するようになっている。

上述した１の突出量Ｃ_ｏｐは、テストの際に半田ボールＨＢとコンタクトピン５１との間で電気的な導通を確保するためのコンタクトピン５１の最適なストローク量であり、第２の突出量Ｃ_ｍａｘよりも短く、且つ、第３の突出量Ｃ_ｍｉｎよりも長くなっている（Ｃ_ｍｉｎ＜Ｃ_ｏｐ＜Ｃ_ｍａｘ）。

図１７に示すように、このソケット５０の周囲には、ソケットガイド５５が固定されている。このソケットガイド５５の両端には、プッシャ１２１のガイドピン１２２ｂが挿入されるガイドブッシュ５６が設けられている。

ＩＣデバイスのテストに際して、Ｚ軸駆動装置１２８が押圧板１２９を下降させると、プッシャ１２１のガイドピン１２２ｂがインサート７１０のガイド孔７２６に上方から挿入され、次いで、ソケットガイド５５のガイドブッシュ５６がインサート７１０のガイド孔７２６に下方から挿入されると共に、プッシャ１２１のガイドピン１２２ｂがガイドブッシュ５６内に挿入されることで、プッシャ１２１、インサート７１０及びソケット５０が相互に位置決めされる。

本実施形態では、Ｚ軸駆動装置１２８によりＩＣデバイスをソケット５０に押し付けると、図１４Ａや図１４Ｂに示すように、インサート７１０のデバイスキャリア７６０の底板７６０ａが、ＩＣデバイスの本体９０１とソケット５０のハウジング５２との間に挟み込まれる。このため、本体９０１とハウジング５２間の距離が底板７６０ａにより規定され、コンタクトピン５１の最適なストローク量が自動的に確保される。

ＩＣデバイスの試験は、ＩＣデバイスの半田ボールＨＢとソケット５０のコンタクトピン５１とを電気的に接触させた状態でテスタ６により実行される。そのＩＣデバイスの試験結果は、例えばテストトレイＴＳＴに附された識別番号と、テストトレイＴＳＴ内で割り当てられたＩＣデバイスの番号と、で決定されるアドレスに記憶される。

なお、テストに際して、Ｚ軸駆動装置１２８は、その電子部品試験装置が対応すべきＩＣデバイスの全品種の中で押付荷重が最大の品種を押し付ける際の押付荷重で、全ての品種のＩＣデバイスを押圧し、余分な荷重はプッシャ１２１のコイルバネ１２５により吸収される。そのため、本実施形態では、ＩＣデバイス１つ当たりの半田ボールＨＢの数が増減しても、コンタクトピン５１の最適なストローク量を自動的に確保することができる。因みに、Ｚ軸駆動装置１２８に要求される押付荷重は、コンタクトピン１本当たりに必要とされる押付荷重と、ＩＣデバイスにおけるコンタクトピン５１の本数と、同時に押圧するＩＣデバイスの数と、に基づいて算出される。

また、ＩＣデバイスの本体９０１の厚みの差も、コイルバネ１２５により吸収されるので、本実施形態では、ＩＣデバイスの本体の厚みが変わっても、コンタクトピン５１の最適なストローク量を自動的に確保することができる。なお、Ｚ軸駆動装置１２８による余分な荷重や、ＩＣデバイスの本体９０１の厚みの差を吸収する吸収手段の設置位置は、プッシャ１２１に限定されない。例えば、吸収手段を押圧板１２９やＺ軸駆動装置１２８自体に設けてもよい。

＜アンローダ部４００＞
図２に戻り、アンローダ部４００にも、ローダ部３００に設けられたデバイス搬送装置３１０と同一構造のデバイス搬送装置４１０が２台設けられており、これらのデバイス搬送装置４１０によって、アンローダ部４００に運び出されたテストトレイＴＳＴから試験済みのＩＣデバイスが、試験結果に応じたカスタマトレイＫＳＴに積み替えられる。

図２に示すように、アンローダ部４００における装置基台１０１には、格納部２００からアンローダ部４００に運び込まれたカスタマトレイＫＳＴが装置基台１０１の上面に臨むように配置される一対の窓部４７０が二組形成されている。

また、図示は省略するが、それぞれの窓部３７０，４７０の下側には、カスタマトレイＫＳＴを昇降させるための昇降テーブルが設けられている。アンローダ部４００では、試験済みのＩＣデバイスで満載となったカスタマトレイＫＳＴを昇降テーブルが下降させて、当該満載トレイをトレイ移送アーム２０５に受け渡す。

例えば、デバイス搬送装置４１０を用いてテストトレイＴＳＴに収容されたＩＣデバイスを取り出す場合には、図８Ａ、図９Ａ及び図１０Ａに示す状態（ラッチ部材７３１の先端７３１ａが閉位置の状態）でデバイス搬送装置４１０の吸着ヘッドが各インサート７１０に接近すると、その吸着ヘッドの一部でレバープレート７５０を押し下げる。これに伴って、レバー７３４によりラッチ部材７３１の後端７３１ｃが押し下げられ、ラッチ部材７３１は、シャフト７３３を中心として回転して、ラッチ部材７３１の先端７３１ａが開位置の状態へと遷移する。

この状態を図８Ｂ、図９Ｂおよび図１０Ｂに示すが、ラッチ部材７３１は、ＩＣデバイスの上面から退避して、インサート本体７２０の収容凹部７２２内に完全に収容されており、吸着ヘッドはＩＣデバイスを保持することができる。

以上のように、本実施形態では、ＩＣデバイスをソケット５０に押し付ける際に、ＩＣデバイスの本体９０１とソケット５０のハウジング５２との間にデバイスキャリア７６０の底板７６０ａを介在させて、本体９０１とハウジング５２との間の間隔Ｂを、半田ボールＨＢの高さＡとコンタクトピン５１の第１の突出量Ｃ_ｏｐとの合計に実質的に等しくする。これにより、プッシャ１２１等を交換することなく、ＩＣデバイスをソケット５０に押し付けるだけで、コンタクトピン５２の最適なストローク量を自動的に確保することができるので、電子部品試験装置の稼働率を向上させることができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

インサートにおいてＩＣデバイスを押さえるフック機構は上述の実施形態のものに限定されない。例えば、ＩＣデバイスのインサートへの挿入方向に対して直交する軸を中心として回転するフック機構を採用してもよい。

１…ハンドラ
１００…テスト部
２００…格納部
３００…ローダ部
４００…アンローダ部
５…テストヘッド
５０…ソケット
５１…コンタクトピン
５２…ハウジング
６…テスタ
ＴＳＴ…テストトレイ
７０１…フレーム部材
７１０…インサート
７２０…インサート本体
７６０…デバイスキャリア
７６０ａ…底面
７６２…ガイド孔
ＩＣ…ＩＣデバイス
９０１…ＩＣデバイスの本体
ＨＢ…半田ボール

Claims (11)

1. 被試験電子部品をソケットに押し付けて、前記被試験電子部品の端子を前記ソケットのコンタクトピンに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品の試験方法であって、
   前記被試験電子部品の本体から導出する前記端子の高さと、テスト時における前記ソケットのハウジングからの前記コンタクトピンの第１の突出量と、の合計に実質的に等しい厚さを有するスペーサを、前記本体と前記ハウジングとの間に挟んだ状態で、前記被試験電子部品を前記ソケットに押し付ける電子部品の試験方法。
2. 前記第１の突出量は、無負荷状態における前記コンタクトピンの前記ハウジングからの第２の突出量よりも短く、且つ、前記コンタクトピンが最も収縮した状態における前記コンタクトピンの前記ハウジングからの第３の突出量よりも長い請求項１記載の電子部品の試験方法。
3. 前記スペーサは、前記被試験電子部品を収容するインサートの底板である請求項１又は２記載の電子部品の試験方法。
4. 被試験電子部品をソケットに押し付けて、前記被試験電子部品の端子を前記ソケットのコンタクトピンに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品試験装置内で搬送されるトレイに設けられ、前記被試験電子部品を収容可能なインサートであって、
   前記被試験電子部品を保持する保持部を備えており、
   前記保持部は、前記被試験電子部品の本体から導出する前記端子の高さと、テスト時における前記ソケットのハウジングからの前記コンタクトピンの第１の突出量と、の合計に実質的に等しい厚さの底板を有するインサート。
5. 前記底板は、前記被試験電子部品を前記ソケットに押し付ける際に、前記本体と前記ハウジングとの間に挟み込まれる請求項４記載のインサート。
6. 前記第１の突出量は、無負荷状態における前記コンタクトピンの前記ハウジングからの第２の突出量よりも短く、且つ、前記コンタクトピンが最も収縮した状態における前記コンタクトピンの前記ハウジングからの第３の突出量よりも長い請求項４又は５記載のインサート。
7. 前記底板は、前記被試験電子部品の前記端子が嵌合可能な貫通孔を有する請求項４〜６の何れかに記載のインサート。
8. 前記インサートは、
   前記被試験電子部品を収容する収容孔を有するインサート本体を備えており、
   前記保持部は、前記収容孔に収容された前記被試験電子部品を保持する請求項４〜７の何れかに記載のインサート。
9. 前記インサートに対して前記保持部を着脱可能に保持する着脱手段をさらに備えた請求項４〜８の何れかに記載のインサート。
10. 請求項４〜９の何れかに記載のインサートと、
    前記インサートを微動可能に保持するフレーム部材と、を備えたトレイ。
11. 被試験電子部品をソケットに押し付けて、前記被試験電子部品の端子を前記ソケットのコンタクトピンに電気的に接触させて、前記被試験電子部品のテストを行う電子部品試験装置であって、
    前記被試験電子部品を請求項１０記載のトレイに収容した状態で、前記被試験電子部品を前記ソケットに押し付けるテスト部と、
    試験前の前記被試験電子部品を収容した前記トレイを前記テスト部に搬入するローダ部と、
    試験済みの前記被試験電子部品を収容した前記トレイを前記テスト部から搬出するアンローダ部と、を備えており、
    前記トレイは、前記ローダ部、前記テスト部及び前記アンローダ部において循環搬送される電子部品試験装置。

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