JPWO2010007653A1 - ソケットガイド、ソケット、プッシャおよび電子部品試験装置 - Google Patents

ソケットガイド、ソケット、プッシャおよび電子部品試験装置 Download PDF

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Abstract

ソケットガイド90の開口部周縁部には、蛇腹状の弾性体からなる隔壁部材70が立設されている。プッシャ315が吸着部317で吸着保持しているICデバイス2をソケット80に押圧したとき、隔壁部材70は弾性的に縮むとともに、隔壁部材70の上端はプッシャベース316の下面に密着する。このとき、ソケットガイド90とプッシャ315との間において、ソケット80側の雰囲気と、ソケット80の外側の雰囲気とが隔離され、両雰囲気間における熱移動が抑制される。

Description

本発明は、電子部品試験装置のテストヘッド上に設けられるソケットガイドおよびソケット、被試験電子部品をソケットに押し付けるプッシャ、電子部品ハンドリング装置ならびに電子部品試験装置に関するものである。
ICデバイス等の電子部品の製造過程においては、最終的に製造された電子部品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。
電子部品試験装置は、一般的に、テスタ本体と、ハンドラと、テストヘッドとを備えており、テストヘッド上には、被試験ICデバイスが装着されるソケットが設けられている。かかる電子部品試験装置では、ソケットにICデバイスが装着された状態で、テスタ本体からテストヘッドにテスト信号を供給し、そのテスト信号をソケットからICデバイスに印加し、ICデバイスから読み出される応答信号をテストヘッドからテスタ本体に送ることにより、ICデバイスの電気的特性を測定する。
上記ICデバイスの試験においては、ICデバイスに高温や低温の熱ストレスを与えて試験を行うことが多い。ICデバイスに熱ストレスを与える方法としては、例えば、ICデバイスをテストヘッドに搬送する前に予め加熱または冷却しておく方法等がある。
この場合、被試験ICデバイスを予め加熱または冷却するとともに、被試験ICデバイスを装着するソケットも加熱または冷却することが好ましい。被試験ICデバイスとソケットとの間に温度差があると、被試験ICデバイスをソケットに装着したときに被試験ICデバイスとソケットとの間で熱移動が生じ、被試験ICデバイスに与えられた熱ストレスが緩和されてしまう可能性があるからである。
ソケットを加熱する方法としては、特許文献1に示すように、ソケットに接しているソケットガイドをヒータによって加熱する方法や、特許文献2に示すように、加熱気体をソケットの中に流入させる方法がある。
特開平11−271389 特開平2002−236140
しかしながら、いずれの方法においても、ソケットからの放熱量が多いため、ソケットを所望の温度に制御することは困難であった。そのため、例えば、加熱したICデバイスをソケットに装着したときに、ICデバイスの温度が低下することを防止することができなかった。
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、ソケットの温度制御を効率良く行うことのできるソケットガイド、ソケット、プッシャ、電子部品ハンドリング装置および電子部品試験装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1に本発明は、被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットに隣接して設けられ、被試験電子部品が前記ソケットの所定の位置に装着されるように、前記被試験電子部品を保持する部材(例えばプッシャ、プッシャベース、コンタクトアーム等)をガイドするソケットガイドであって、前記被試験電子部品を前記ソケットに押圧しているプッシャとの間において、前記ソケット側の雰囲気と、前記ソケットの外側の雰囲気とを隔離する隔離手段を備えたことを特徴とするソケットガイドを提供する(発明1)。なお、本明細書における「プッシャ」とは、被試験電子部品をソケットに押し付ける(押圧する)ものをいい、被試験電子部品を吸着・保持してソケットに押し付けるものも含むものとする。
上記発明(発明1)によれば、隔離手段によってソケット側の雰囲気とソケットの外側の雰囲気とが隔離されるため、両雰囲気間における熱移動が抑制される。これにより、高温試験においてはソケットからの放熱、低温試験においてはソケットにおける吸熱が抑制され、ソケットの温度制御を効率良く行うことが可能となる。
上記発明(発明1)においては、前記隔離手段が、隔壁部材であることが好ましい(発明2)。
上記発明(発明2)においては、前記隔壁部材が、平面視において前記ソケットを囲繞するように前記ソケットガイドに立設されていることが好ましい(発明3)。
上記発明(発明2,3)においては、前記隔壁部材が、蛇腹状の弾性体からなることが好ましい(発明4)。
上記発明(発明1)においては、前記隔離手段が、エアカーテンであってもよい(発明5)。
上記発明(発明1〜5)においては、前記ソケットを加熱または冷却することのできる熱源を備えていてもよい(発明6)。
第2に本発明は、被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットであって、前記被試験電子部品を前記ソケットに押圧しているプッシャとの間において、前記ソケットの内側の雰囲気と、前記ソケットの外側の雰囲気とを隔離する隔離手段を備えたことを特徴とするソケットを提供する(発明7)。
上記発明(発明7)においては、前記隔離手段が、隔壁部材であることが好ましい(発明8)。
上記発明(発明8)において、前記隔壁部材は、平面視において前記接続端子を囲繞するように前記ソケットに立設されていることが好ましい(発明9)。
上記発明(発明8,9)においては、前記隔壁部材が、蛇腹状の弾性体からなることが好ましい(発明10)。
上記発明(発明7)においては、前記隔離手段が、エアカーテンであってもよい(発明11)。
上記発明(発明7〜11)においては、前記ソケットを加熱または冷却することのできる熱源を備えていてもよい(発明12)。
第3に本発明は、電子部品ハンドリング装置において被試験電子部品をテストヘッドのソケットに押圧するためのプッシャであって、前記被試験電子部品を前記ソケットに押圧している状態で、前記ソケットまたはソケットガイドとの間において、前記ソケット側の雰囲気と、前記ソケットの外側の雰囲気とを隔離する隔離手段を備えたことを特徴とするプッシャを提供する(発明13)。
上記発明(発明13)においては、前記隔離手段が、隔壁部材であることが好ましい(発明14)。
上記発明(発明14)において、前記プッシャは、被試験電子部品を吸着保持する吸着部と、前記ソケットガイドとの位置合わせを行うための基部とを備えており、前記隔壁部材は、前記吸着部を囲繞するように前記基部に設けられていることが好ましい(発明15)。
上記発明(発明14,15)においては、前記隔壁部材が、蛇腹状の弾性体からなることが好ましい(発明16)。
上記発明(発明13)においては、前記隔離手段が、エアカーテンであってもよい(発明17)。
上記発明(発明13〜17)においては、前記プッシャを加熱または冷却することのできる熱源を備えていてもよい(発明18)。
第4に本発明は、テストヘッド上に設けられた前記ソケットガイド(発明1〜6)を備えたことを特徴とする電子部品試験装置を提供する(発明19)。
上記発明(発明19)においては、前記ソケットおよび/または前記プッシャを加熱または冷却することのできる装置を備えていることが好ましい(発明20)。
第5に本発明は、テストヘッド上に設けられた前記ソケット(発明7〜12)を備えたことを特徴とする電子部品試験装置を提供する(発明21)。
上記発明(発明21)においては、前記ソケットおよび/または前記プッシャを加熱または冷却することのできる装置を備えていることが好ましい(発明22)。
第6に本発明は、前記プッシャ(発明13〜18)と、前記プッシャをZ軸方向に移動させることのできるZ軸駆動装置とを備えたことを特徴とする電子部品ハンドリング装置を提供する(発明23)。
第7に本発明は、前記電子部品ハンドリング装置(発明23)を備えるとともに、前記ソケットおよび/または前記プッシャを加熱または冷却することのできる装置を備えたことを特徴とする電子部品試験装置を提供する(発明24)。
第8に本発明は、被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットに隣接して設けられ、被試験電子部品が前記ソケットの所定の位置に装着されるように、前記被試験電子部品を保持する部材をガイドするソケットガイドであって、前記ソケットガイドよりもテストヘッド本体側に位置する基板であって、前記ソケットからの配線が直接的または間接的に接続される前記基板との間において、前記配線側の雰囲気と、前記配線の外側の雰囲気とを隔離する隔離手段を備えたことを特徴とするソケットガイドを提供する(発明25)。
上記発明(発明25)によれば、隔離手段によって配線側の雰囲気と配線の外側の雰囲気とが隔離されるため、両雰囲気間における熱移動が抑制される。これにより、高温試験においては配線からの放熱、低温試験においては配線における吸熱が抑制され、ソケットの温度制御を効率良く行うことが可能となる。
上記発明(発明25)においては、前記隔離手段が、隔壁部材であることが好ましい(発明26)。
上記発明(発明26)においては、前記隔壁部材が、平面視において前記配線を囲繞するように前記ソケットガイドに設けられていることが好ましい(発明26)。
上記発明(発明26,27)においては、前記隔壁部材が、蛇腹状の弾性体からなることが好ましい(発明28)。
上記発明(発明26〜28)においては、前記隔壁部材が、前記ソケットガイドから前記基板に向かって広がっていてもよい(発明29)。
第9に本発明は、被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットであって、前記ソケットよりもテストヘッド本体側に位置する基板であって、前記ソケットからの配線が直接的または間接的に接続される前記基板との間において、前記配線側の雰囲気と、前記配線の外側の雰囲気とを隔離する隔離手段を備えたことを特徴とするソケットを提供する(発明30)。
上記発明(発明30)においては、前記隔離手段が、隔壁部材であることが好ましい(発明31)。
上記発明(発明31)においては、前記隔壁部材が、平面視において前記配線を囲繞するように前記ソケットに設けられていることが好ましい(発明32)。
上記発明(発明31,32)においては、前記隔壁部材が、蛇腹状の弾性体からなることが好ましい(発明33)。
上記発明(発明31〜33)においては、前記隔壁部材が、前記ソケットから前記基板に向かって広がっていてもよい(発明34)。
第10に本発明は、テストヘッド上に設けられた前記ソケットガイド(発明25〜29)および/または前記ソケット(発明30〜34)を備えたことを特徴とする電子部品試験装置を提供する(発明35)。
第11に本発明は、テストヘッド上に設けられた前記ソケットガイド(発明1〜6)および/または前記ソケット(発明30〜34)を備えたことを特徴とする電子部品試験装置を提供する(発明36)。
第12に本発明は、テストヘッド上に設けられた前記ソケットガイド(発明25〜29)および/または前記ソケット(発明7〜12)を備えたことを特徴とする電子部品試験装置を提供する(発明37)。
第13に本発明は、被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットに隣接して設けられ、被試験電子部品が前記ソケットの所定の位置に装着されるように、前記被試験電子部品を保持する部材をガイドするソケットガイドであって、前記被試験電子部品を前記ソケットに押圧しているプッシャとの間において、前記ソケット側の雰囲気と、前記ソケットの外側の雰囲気とを隔離する第1の隔離手段と、前記ソケットガイドよりもテストヘッド本体側に位置する基板であって、前記ソケットからの配線が直接的または間接的に接続される前記基板との間において、前記配線側の雰囲気と、前記配線の外側の雰囲気とを隔離する第2の隔離手段とを備えたことを特徴とするソケットガイドを提供する(発明38)。
第14に本発明は、被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットであって、前記被試験電子部品を前記ソケットに押圧しているプッシャとの間において、前記ソケットの内側の雰囲気と、前記ソケットの外側の雰囲気とを隔離する第1の隔離手段と、前記ソケットよりもテストヘッド本体側に位置する基板であって、前記ソケットからの配線が直接的または間接的に接続される前記基板との間において、前記配線側の雰囲気と、前記配線の外側の雰囲気とを隔離する第2の隔離手段とを備えたことを特徴とするソケットを提供する(発明39)。
本発明によれば、高温試験においてはソケットからの放熱、低温試験においてはソケットにおける吸熱を抑制し、ソケットの温度制御を効率良く行うことができる。
本発明の一実施形態に係る電子部品試験装置の平面図である。 同実施形態に係る電子部品試験装置の側面部分断面図(図1におけるI−I断面図)である。 同電子部品試験装置におけるソケットおよびソケットガイドの側面断面図である。 同電子部品試験装置におけるソケットおよびソケットガイドの平面図である。 同電子部品試験装置におけるプッシャ、ソケットおよびソケットガイドの側面部分断面図である。 本発明の他の実施形態に係るプッシャの側面図である。 本発明の他の実施形態に係るプッシャの底面図である。 本発明の他の実施形態に係るソケットおよびソケットガイドの側面断面図である。 本発明の他の実施形態に係るソケットおよびソケットガイドの平面図である。 本発明の他の実施形態に係るプッシャ、ソケットおよびソケットガイドの側面部分断面図である。 本発明の他の実施形態に係るプッシャの底面図である。 本発明の他の実施形態に係るソケットおよびソケットガイドの平面図である。 本発明の別の実施形態に係る電子部品試験装置におけるテストヘッド上部の側面断面図である。 本発明の別の実施形態に係る電子部品試験装置におけるテストヘッド上部の側面断面図である。 本発明の別の実施形態に係る電子部品試験装置におけるテストヘッド上部の側面断面図である。
符号の説明
1…電子部品試験装置
2…ICデバイス(電子部品)
10…電子部品ハンドリング装置(ハンドラ)
70,73,74…隔壁部材
71…エア吐出口
72…エア吸引口
80…ソケット
81…コンタクトピン(接続端子)
90…ソケットガイド
300…テストヘッド
315…プッシャ
316…プッシャベース(基部)
317…吸着部
320…パフォーマンスボード(基板)
350…配線
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
〔第1の実施形態〕
図1は本発明の一実施形態に係るハンドラの平面図、図2は同実施形態に係るハンドラの側面部分断面図(図1におけるI−I断面図)、図3は同電子部品試験装置におけるソケットおよびソケットガイドの側面断面図、図4は同電子部品試験装置におけるソケットおよびソケットガイドの平面図、図5は同電子部品試験装置におけるプッシャ、ソケットおよびソケットガイドの側面部分断面図である。
なお、図5に示す被試験ICデバイスの形態は、一例として、外部端子として半田ボールを備えるBGAパッケージやCSP(Chip Size Package)パッケージ等であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、外部端子としてリードピンを備えるQFP(Quad Flat Package)パッケージやSOP(Small Outline Package)パッケージ等であってもよい。
図1及び図2に示すように、本実施形態における電子部品試験装置1は、ハンドラ10と、テストヘッド300と、テスタ20とを備え、テストヘッド300とテスタ20とはケーブル21を介して接続されている。そして、ハンドラ10の供給トレイ用ストッカ401に格納された供給トレイ上の試験前のICデバイスを搬送してテストヘッド300のコンタクト部301のソケット80に押し当て、このテストヘッド300及びケーブル21を介してICデバイスの試験を実行した後、試験が終了したICデバイスを試験結果に従って分類トレイ用ストッカ402に格納された分類トレイ上に搭載する。
ハンドラ10は、主にテスト部30と、ICデバイス格納部40と、ローダ部50と、アンローダ部60とから構成される。
ICデバイス格納部40は、試験前及び試験後のICデバイスを格納する部分であり、主に供給トレイ用ストッカ401と、分類トレイ用ストッカ402と、空トレイ用ストッカ403と、トレイ搬送装置404とから構成される。
供給トレイ用ストッカ401には、試験前の複数のICデバイスが搭載された複数の供給トレイが積載されて収納されており、本実施形態においては、図1に示すように、2つの供給トレイ用ストッカ401が具備されている。
分類トレイ用ストッカ402は、試験後の複数のICデバイスが搭載された複数の分類トレイが積載されて収納されており、本実施形態においては、図1に示すように4つの分類トレイ用ストッカ402が具備されている。これら4つの分類トレイ用ストッカ402を設けることにより、試験結果に応じて、最大4つの分類にICデバイスを仕分けして格納できるように構成されている。
空トレイ用ストッカ403は、供給トレイ用ストッカ401に搭載されていた全ての試験前のICデバイス20がテスト部30に供給された後の空トレイを格納する。なお、各ストッカ401〜403の数は、必要に応じて適宜設定することが可能である。
トレイ搬送装置404は、図1においてX軸、Z軸方向に移動可能な搬送装置であり、主にX軸方向レール404aと、可動ヘッド部404bと、4つの吸着パッド404cとから構成されており、供給トレイ用ストッカ401と、一部の分類トレイ用ストッカ402と、空トレイ用ストッカ403とを包含する範囲を動作範囲とする。
トレイ搬送装置404においては、ハンドラ10の基台12上に固定されたX軸方向レール404aがX軸方向に移動可能に可動ヘッド部404bを片持ち支持しており、可動ヘッド部404bには図示しないZ軸方向アクチュエータと、先端部に4つの吸着パッド404cが具備されている。
トレイ搬送装置404は、供給トレイ用ストッカ401にて空になった空トレイを吸着パッド404cにより吸着し保持し、Z軸方向アクチュエータにより上昇させ、X軸方向レール404a上で可動ヘッド部404bを摺動させることにより空トレイ用ストッカ401に移送する。同様に、分類トレイ用ストッカ402において分類トレイ上に試験後のICデバイスが満載された場合に、空トレイ用ストッカ403から空トレイを吸着し保持し、Z軸方向アクチュエータにより上昇させ、X軸方向レール404a上にて可動ヘッド部404bを摺動させることにより、分類トレイ用ストッカ402に移送する。
ローダ部50は、試験前のICデバイスをICデバイス格納部40の供給トレイ用ストッカ401からテスト部30に供給する部分であり、主にローダ部搬送装置501と、2つのローダ用バッファ部502(図1においてX軸負方向の2つ)と、ヒートプレート503とから構成される。
ローダ部搬送装置501は、ICデバイス格納部40の供給トレイ用ストッカ401の供給トレイ上のICデバイスをヒートプレート503上に移動させるとともに、ヒートプレート503上のICデバイスをローダ用バッファ部502上に移動させる装置であり、主にY軸方向レール501aと、X軸方向レール501bと、可動ヘッド部501cと、吸着部501dとから構成されている。このローダ部搬送装置501は、供給トレイ用ストッカ401と、ヒートプレート503と、2つのローダ用バッファ部502とを包含する範囲を動作範囲としている。
図1に示すように、ローダ部搬送装置501の2つのY軸方向レール501aは、ハンドラ10の基台12上に固定されており、それらの間にX軸方向レール502bがY軸方向に摺動可能に支持されている。X軸方向レール502bは、Z軸方向アクチュエータ(図示せず)を有する可動ヘッド部501cをX軸方向に摺動可能に支持している。
図2に示すように、可動ヘッド部501cは、下端部に吸着パッド501eを有する吸着部501dを4つ備えており、上記Z軸方向アクチュエータを駆動させることにより、4つの吸着部501dをそれぞれ独立してZ軸方向に昇降させることができる。
各吸着部501dは、負圧源(図示せず)に接続されており、吸着パッド501eからエアを吸引して負圧を発生させることにより、ICデバイスを吸着保持することができ、また、吸着パッド501eからのエアの吸引を停止することにより、ICデバイスを解放することができる。
ヒートプレート503は、ICデバイスに所定の熱ストレスを印加するための加熱源であり、例えば下部に発熱源(図示せず)を有する金属製の伝熱プレートである。ヒートプレート503の上面側には、ICデバイスを落とし込むための凹部503aが複数形成されている。なお、かかる加熱源の替わりに、冷却源が設けられてもよい。
ローダ用バッファ部502は、ICデバイスをローダ部搬送装置501の動作範囲と、テスト部搬送装置310の動作範囲との間を往復移動させる装置であり、主にバッファステージ502aと、X軸方向アクチュエータ502bとから構成されている。
ハンドラ10の基台12上に固定されたX軸方向アクチュエータ502bの片側端部にバッファステージ502aが支持されており、図1に示すように、バッファステージ502aの上面側には、ICデバイスを落とし込むための平面視矩形の凹部502cが4つ形成されている。
試験前のICデバイスは、ローダ部搬送装置501により供給トレイ用ストッカ401からヒートプレート503に移動され、ヒートプレート503にて所定の温度に加熱された後、再度ローダ部搬送装置501によりローダ用バッファ部502に移動され、そしてローダ用バッファ部502によって、テスト部30に導入される。
テスト部30は、被試験ICデバイス2の外部端子(半田ボール)をコンタクト部301のソケット80のコンタクトピン81に電気的に接触させることにより試験を行う部分である。このテスト部30は、主にテスト部搬送装置310を備えて構成されている。
テスト部搬送装置310は、ローダ用バッファ部502及びアンローダ用バッファ部602と、テストヘッド300との間のICデバイスの移動を行う装置である。
テスト部搬送装置310は、ハンドラ10の基台12上に固定された2つのY軸方向レール311に、Y軸方向に摺動可能に2つのX軸方向支持部材311aを支持している。各X軸方向支持部材311aの中央部には、可動ヘッド部312が支持されており、可動ヘッド部312は、ローダ用バッファ部502及びアンローダ用バッファ部602と、テストヘッド300とを包含する範囲を動作範囲とする。なお、一組のY軸方向レール311上で同時に動作する2つのX軸方向支持部材311aのそれぞれに支持される可動ヘッド部312は、互いの動作が干渉することがないよう制御されている。
各可動ヘッド部312は、その下部に4つのプッシャ315を具備している。4つのプッシャ315は、ソケット80の配列に対応して設けられている。図5に示すように、各プッシャ315は、ソケットガイド90のガイドブッシュ91に嵌合し得るガイドピン318を有するプッシャベース316と、プッシャベース316の下側に位置する吸着部317とを備えている。
各吸着部317は、負圧源(図示せず)に接続されており、吸着部317からエアを吸引して負圧を発生させることにより、ICデバイス2を吸着保持することができ、また、吸着部317からのエアの吸引を停止することにより、ICデバイス2を解放することができる。
なお、図示しないが、プッシャ315には、当該プッシャ315を加熱または冷却するための熱源、例えば、ヒータやペルチェ素子等が設けられていてもよいし、当該プッシャ315を加熱または冷却するエア等の流体が当該プッシャ315に供給されてもよい。
上記可動ヘッド部312によれば、プッシャ315が保持した4つのICデバイス2をY軸方向及びZ軸方向に移動させ、テストヘッド300のコンタクト部301に押し付けることが可能となっている。
テストヘッド300のコンタクト部301は、本実施形態においては、4つのソケット80を備えており、4つのソケット80は、テスト部搬送装置310の可動ヘッド部312のプッシャ315の配列に実質的に一致するような配列で配置されている。なお、ソケット80およびソケットガイド90の詳細については、後述する。
図2に示すように、テスト部30においては、ハンドラ10の基台12に開口部11が形成されており、その開口部11からテストヘッド300のコンタクト部301が臨出し、ICデバイスが押し当てられるようになっている。
ローダ用バッファ部502に載置された4個の試験前のICデバイスは、テスト部搬送装置310によりテストヘッド300のコンタクト部301まで移動されて4個同時に試験に付され、その後、再度テスト部搬送装置310によりアンローダ用バッファ部602に移動され、そしてアンローダ用バッファ部602によって、アンローダ部60に排出される。
アンローダ部60は、試験後のICデバイスをテスト部30からICデバイス格納部40に排出する部分であり、主にアンローダ部搬送装置601と、2つのアンローダ用バッファ部602(図1においてX軸正方向の2つ)とから構成される。
アンローダ用バッファ部602は、テスト部搬送装置310の動作範囲とICデバイスをアンローダ部搬送装置601の動作範囲との間を往復移動する装置であり、主にバッファステージ602aと、X軸方向アクチュエータ602bとから構成されている。
ハンドラ10の基台12上に固定されたX軸方向アクチュエータ602bの片側端部にバッファステージ602aが支持されており、バッファステージ602aの上面側には、ICデバイスを落とし込むための凹部602cが4つ形成されている。
アンローダ部搬送装置601は、アンローダ用バッファ部602上のICデバイスを分類トレイ用ストッカ402の分類トレイに移動させ搭載する装置であり、主に、Y軸方向レール601aと、X軸方向レール601bと、可動ヘッド部601cと、吸着部601dとから構成されている。このアンローダ部搬送装置601は、2つのアンローダ用バッファ602と、分類トレイ用ストッカ402とを包含する範囲を動作範囲としている。
図1に示すように、アンローダ部搬送装置601の2つのY軸方向レール601aは、ハンドラ10の基台12上に固定されており、それらの間にX軸方向レール602bがY軸方向に摺動可能に支持されている。X軸方向レール602bは、Z軸方向アクチュエータ(図示せず)を具備した可動ヘッド部601cをX軸方向に摺動可能に支持している。
可動ヘッド部601cは、下端部に吸着パッドを有する吸着部601dを4つ備えており、上記Z軸方向アクチュエータを駆動させることにより、4つの吸着部601dをそれぞれ独立してZ軸方向に昇降させることができる。
アンローダ用バッファ部602に載置された試験後のICデバイスは、テスト部30からアンローダ部60に排出され、そして、アンローダ部搬送装置601によりアンローダ用バッファ部602から分類トレイ用ストッカ402の分類トレイに搭載される。
ここで、本実施形態におけるソケット80およびソケットガイド90について詳述する。図3および図4に示すソケット80およびソケットガイド90は、図2に示すテストヘッド300のコンタクト部301に設けられている。
図3および図4に示すように、ソケット80は、複数のコンタクトピン81を備えている。ソケット80は、中央部が凹部、その周りが凸部となっており、複数のコンタクトピン81は、ICデバイス2の外部端子の配列に実質的に一致するような配列にてソケット80の凹部に設けられている。
ソケットガイド90は、被試験ICデバイス2がソケット80の所定の位置に装着されるように、被試験ICデバイス2を保持するプッシャ315をガイドするものであり、プッシャ315のプッシャベース316に設けられたガイドピン318に嵌合し得るガイドブッシュ91を備えている。
ソケットガイド90は、ソケット80を包囲するように設けられており、ソケットガイド90の中央部分は矩形の開口部になっている。ソケット80のコンタクトピン81は、そのソケットガイド90の開口部に露出している。本実施形態におけるソケットガイド90は、ソケットガイド90の開口部周縁部においてソケット80の凸部を覆っている。
なお、図示しないが、ソケット80および/またはソケットガイド90には、当該ソケット80を加熱または冷却するための熱源、例えば、ヒータやペルチェ素子等が設けられるか、加熱エアまたは冷却エア等の流体が当該ソケット80および/またはソケットガイド90に供給される。
図3および図4に示すように、本実施形態に係るソケットガイド90の開口部周縁部(平面視においてソケット80を囲繞する位置)には、隔壁部材70が立設されている。本実施形態における隔壁部材70は、蛇腹状の弾性体、例えばシリコーンラバーからなり、全体として四角筒状になっている。
図5に示すように、プッシャ315が吸着部317で吸着保持しているICデバイス2をソケット80に押圧したとき、隔壁部材70は弾性的に縮むとともに、隔壁部材70の上端はプッシャベース316の下面に密着する。このとき、ソケットガイド90とプッシャ315との間において、ソケット80側の雰囲気と、ソケット80の外側の雰囲気とが隔離され、両雰囲気間における熱移動が抑制される。これにより、高温試験においてはソケット80(および吸着部317)からの放熱、低温試験においてはソケット80(および吸着部317)における吸熱が抑制され、ソケット80の温度制御を効率良く行うことが可能となる。
なお、上記実施形態では、隔壁部材70をソケットガイド90側に設けたが、図6および図7に示すように、隔壁部材70をプッシャ315側に設けてもよい。図6および図7に示す実施形態では、隔壁部材70は、吸着部317を囲繞するようにプッシャベース316に設けられている。
図5に示すように、プッシャ315が吸着部317で吸着保持しているICデバイス2をソケット80に押圧したとき、隔壁部材70は弾性的に縮むとともに、隔壁部材70の下端はソケットガイド90の上面に密着する。このとき、プッシャ315とソケットガイド90との間において、ソケット80側の雰囲気と、ソケット80の外側の雰囲気とが隔離され、両雰囲気間における熱移動が抑制される。
次に、上述したハンドラ10の搬送・試験の動作フローについて説明する。ここでは一例として、ICデバイス2を高温試験すべく、ソケット80を高温に温度制御するものとする。
最初に、ローダ部搬送装置501が、4つの吸着部501dの吸着パッド501eにより、ICデバイス格納部40の供給トレイ用ストッカ401の最上段に位置する供給トレイ上の4つのICデバイスを吸着し、保持する。
ローダ部搬送装置501は、4つのICデバイスを保持したまま可動ヘッド部501cのZ軸方向アクチュエータにより4つのICデバイスを上昇させ、Y軸方向レール501a上でX軸方向レール501bを摺動させ、X軸方向レール501b上で可動ヘッド部501cを摺動させてローダ部50に移動させる。
そして、ローダ部搬送装置501は、ヒートプレート503の凹部503aの上方で位置決めを行い、可動ヘッド部501cのZ軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着パッド501eを解放してICデバイスをヒートプレート503の凹部503aに落とし込む。ヒートプレート503によってICデバイスが所定の温度まで加熱されたら、再度、ローダ部搬送装置501が加熱された4つのICデバイスを保持して、待機している一方のローダ用バッファ部502の上方に移動する。
ローダ部搬送装置501は、待機している一方のローダ用バッファ部502のバッファステージ502aの上方で位置決めを行い、可動ヘッド部501cのZ軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着部501dの吸着パッド501eが吸着保持しているICデバイスを解放し、ICデバイス2をバッファステージ502aの凹部502cに載置する。
ローダ用バッファ部502は、4つのICデバイスをバッファステージ502aの凹部502cに搭載したまま、X軸方向アクチュエータ502bを伸長させ、ローダ部50のローダ部搬送装置501の動作範囲からテスト部30のテスト部搬送装置310の動作範囲へ4つのICデバイスを移動させる。
上記のようにICデバイスが載置されたバッファステージ502aがテスト部搬送装置310の動作範囲内に移動してきたら、テスト部搬送装置310の可動ヘッド部312は、バッファステージ502aの凹部502cに載置されたICデバイス上に移動する。そして、可動ヘッド部312のZ軸方向アクチュエータが伸長し、可動ヘッド部312の4つのプッシャ315の吸着部317により、ローダ用バッファ部502のバッファステージ502aの凹部502cに位置する4つのICデバイスを吸着し、保持する。
4つのICデバイスを保持した可動ヘッド部312は、可動ヘッド部312のZ軸方向アクチュエータにより上昇する。
次に、テスト部搬送装置310は、可動ヘッド部312を支持するX軸方向支持部材311aをY軸方向レール311上で摺動させ、可動ヘッド部312におけるプッシャ315の吸着部317で保持している4つのICデバイスを、テストヘッド300のコンタクト部301における4つのソケット80の上方に搬送する。このとき、ソケット80は所定の温度に加熱されている。
そして、可動ヘッド部312は、Z軸方向アクチュエータを伸長させ、プッシャ315を下方に移動させる。これにより、図5に示すように、隔壁部材70の上端はプッシャベース316の下面に密着し、プッシャベース316のガイドピン318はソケットガイド90のガイドブッシュ91に嵌合し、それと同時に、プッシャ315の吸着部317に保持されているICデバイス2の外部端子は、ソケット80のコンタクトピン81に接触する。この接触の間に、コンタクトピン81を介して電気的な信号の送受信を行い、ICデバイス2の試験を遂行する。
ここで、前述したように、隔壁部材70の存在によって、ソケットガイド90とプッシャ315との間において、ソケット80側の雰囲気と、ソケット80の外側の雰囲気とが隔離され、ソケット80からの放熱が抑制される。これにより、ソケット80を所望の温度に制御することが可能となり、ソケット80への装着によりICデバイス2の温度が低下することが抑制され、したがって、ICデバイス2に所望の温度の熱ストレスを与えた状態で試験を行うことができる。
ICデバイス2の試験が完了したら、テスト部搬送装置310は、可動ヘッド部312のZ軸方向アクチュエータの収縮により、試験後のICデバイスを上昇させ、可動ヘッド部312を支持するX軸方向支持部材311aをY軸方向レール311上で摺動させて、可動ヘッド部312におけるプッシャ315で保持している4つのICデバイスを当該テスト部搬送装置310の動作範囲内で待機している一方のアンローダ用バッファ部602のバッファステージ602aの上方に搬送する。
可動ヘッド部312は、Z軸方向アクチュエータを伸長させ、吸着部317を解放することによりバッファステージ602aの凹部602cに4つのICデバイスを落とし込む。
アンローダ用バッファ部602は、試験後の4つのICデバイスを搭載したまま、X軸アクチュエータ602bを駆動させ、テスト部30のテスト部搬送装置310の動作範囲から、アンローダ部60のアンローダ部搬送装置601の動作範囲へICデバイスを移動させる。
次に、アンローダ用バッファ部602の上方に位置するアンローダ部搬送装置601の可動ヘッド部601cのZ軸方向アクチュエータを伸長させ、可動ヘッド部601cの4つの吸着部601dにより、アンローダ用バッファ部602のバッファステージ602aの凹部602cに位置する試験後の4つのICデバイスを吸着し、保持する。
アンローダ部搬送装置601は、試験後の4つのICデバイスを保持したまま可動ヘッド部601cのZ軸方向アクチュエータにより4つのICデバイスを上昇させ、Y軸方向レール601a上でX軸方向レール601bを摺動させ、X軸方向レール601b上で可動ヘッド部601cを摺動させてICデバイス格納部40の分類トレイ用ストッカ402上に移動させる。そして、各ICデバイスの試験結果に従って、各分類トレイ用ストッカ402の最上段に位置する分類トレイ上に各ICデバイスを搭載する。
以上のようにして、ICデバイスの試験が1回行われる。
上記実施形態においては、以下のように変更されてもよい。
例えば、図8〜図10に示すように、ソケット80の凸部がソケットガイド90に覆われずにプッシャ315側に露出している場合には、隔壁部材70は、ソケット80の凸部に立設されてもよい。
図10に示すように、プッシャ315が吸着部317で吸着保持しているICデバイス2をソケット80に押圧したとき、隔壁部材70は弾性的に縮むとともに、隔壁部材70の上端はプッシャベース316の下面に密着する。このとき、ソケット80とプッシャ315との間において、ソケット80の内側(コンタクトピン81側)の雰囲気と、ソケット80の外側の雰囲気とが隔離され、両雰囲気間における熱移動が抑制される。これにより、高温試験においてはソケット80(および吸着部317)からの放熱、低温試験においてはソケット80(および吸着部317)における吸熱が抑制され、ソケット80の温度制御を効率良く行うことが可能となる。
また、上記実施形態では、隔壁部材70は蛇腹状の弾性体としたが、蛇腹状でない弾性体であってもよいし、また、弾性体でなくてもよい。例えば、隔壁部材70は、弾性又は硬質のゴム;プラスチック(多孔質のものを含む);熱可塑性エラストマー(多孔質のものを含む);繊維強化プラスチック;織布、不織布等の繊維集合体;金属;又はそれらの複合材料などからなってもよく、中でも断熱性に優れた材料からなることが好ましい。隔壁部材70がいずれの材料からなる場合であっても(特に剛性の高い材料からなる場合)、隔壁部材70の高さは、プッシャ315がICデバイス2をソケット80に押圧するときに、プッシャ315の下方移動を妨げない高さに設定する必要がある。
さらに、本発明では、隔壁部材70の替わりに、エアカーテンを利用してもよい。その場合、例えば、図11および図12に示すように、プッシャ315における隔壁部材70に対応する位置に複数のエア吐出口71を形成し、ソケットガイド90(またはソケット80)における隔壁部材70に対応する位置に複数のエアエア吸引口を形成し、エア吐出口71からソケット80の温度と同様の温度のエアを吐出し、エア吸引口72からそのエアを吸引する。なお、エア吐出口71とエア吸引口72とは逆であってもよい。
上記のようにエアカーテンを利用することにより、プッシャ315とソケットガイド90との間において、ソケット80側の雰囲気と、ソケット80の外側の雰囲気とが隔離され、両雰囲気間における熱移動が抑制される。これにより、高温試験においてはソケット80(および吸着部317)からの放熱、低温試験においてはソケット80(および吸着部317)における吸熱が抑制され、ソケット80の温度制御を効率良く行うことが可能となる。
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図13は、本発明の第2の実施形態に係る電子部品試験装置におけるテストヘッド上部の側面断面図である。
図13に示すように、テストヘッド300の上部において、ソケット80の下方には、パフォーマンスボード320と呼ばれる基板が設けられている。本実施形態では、ソケット80とパフォーマンスボード320とは、やぐら状に組まれた複数の基板331,332,333を介して接続された配線350によって、電気的に接続されている。なお、各基板331,332,333は、支柱340によって支持されており、下方(パフォーマンスボード320側)向かって大きいものになっている。
ソケット80とパフォーマンスボード320との間には、上記やぐら状に組まれた複数の基板331,332,333および配線350を囲繞するように、隔壁部材73が設けられている。具体的には、隔壁部材73の上端部はソケット80の下面に固定されており、隔壁部材73の下端部はパフォーマンスボード320の上面に密着している。
本実施形態における隔壁部材73は、蛇腹状の弾性体、例えばシリコーンラバーからなり、全体として、下方(パフォーマンスボード320側)に向かって広がっている四角筒状になっている。
また、ソケットガイド90とパフォーマンスボード320との間には、上記やぐら状に組まれた複数の基板331,332,333、配線350および隔壁部材73を囲繞するように、隔壁部材74が設けられている。具体的には、隔壁部材74の上端部はソケットガイド90の下面に固定されており、隔壁部材74の下端部はパフォーマンスボード320の上面に密着している。
本実施形態における隔壁部材74は、蛇腹状の弾性体、例えばシリコーンラバーからなり、全体として四角筒状になっている。
上記2つの隔壁部材73,74によって、ソケットガイド90とパフォーマンスボード320との間において、配線350側の雰囲気と、配線350の外側の雰囲気とが隔離され、両雰囲気間における熱移動が抑制される。これにより、高温試験においてはソケット80の下面、ソケットガイド90の下面および配線350からの放熱、低温試験においてはソケット80の下面、ソケットガイド90の下面および配線350における吸熱が抑制され、ソケット80の温度制御を効率良く行うことが可能となる。
特に本実施形態では、隔壁部材が2つ設けられることにより、隔壁部材が1つだけ設けられる場合よりも、断熱効果が高まり、配線350側の雰囲気と配線350の外側の雰囲気との間における熱移動をより効果的に抑制することができ、ソケット80の温度制御をより効率良く行うことができる。
また、本実施形態では、隔壁部材73は、下方に向かって大きくなっている複数の基板331,332,333に合わせて、下方に向かって広がっているため、配線350により近い位置に設けられ得る。そのため、配線350からの放熱または配線350における吸熱を、より効果的に抑制することができ、したがって、ソケット80の温度制御をより効率良く行うことができる。
なお、上記実施形態では、2つの隔壁部材73,74が設けられているが、いずれか一方だけが設けられてもよく、それでも本発明の効果は得られる。
また、上記実施形態では、ソケット80とパフォーマンスボード320とは、やぐら状に組まれた複数の基板331,332,333を介して接続された配線350によって、電気的に接続されているが、これに限定されるものではない。例えば、図14に示すように、ソケット80とパフォーマンスボード320とは、配線を内蔵する複数のブロック361,362を介して電気的に接続されてもよい。
この場合、ソケットガイド90とパフォーマンスボード320との間には、上記複数のブロック361,362を囲繞するように、隔壁部材74が設けられる。また、上記実施形態と同様に、ソケット80とパフォーマンスボード320との間に、上記複数のブロック361,362を囲繞するように、隔壁部材73がさらに設けられてもよいし、隔壁部材74が省略されて隔壁部材73だけが設けられてもよい。
さらに、図15に示すように、第2の実施形態における隔壁部材74と、第1の実施形態における隔壁部材70とが併せて設けられてもよい。これにより、ソケット80の上側および下側の両側における放熱または吸熱を、効果的に抑制することができ、したがって、ソケット80の温度制御をさらに効率良く行うことができる。
なお、図15において、隔壁部材70は、ソケットガイド90に立設されているが、ソケット80に立設されてもよい。また、図13の実施形態と同様に、ソケット80とパフォーマンスボード320との間に、隔壁部材73がさらに設けられてもよいし、隔壁部材74が省略されて隔壁部材73だけが設けられてもよい。
さらにまた、上記隔壁部材70,73,74は、エアカーテンに変更されてもよい。
本発明は、電子部品に高温または低温の熱ストレスを与えて試験を行う電子部品試験装置に有用である。

Claims (39)

  1. 被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットに隣接して設けられ、被試験電子部品が前記ソケットの所定の位置に装着されるように、前記被試験電子部品を保持する部材をガイドするソケットガイドであって、
    前記被試験電子部品を前記ソケットに押圧しているプッシャとの間において、前記ソケット側の雰囲気と、前記ソケットの外側の雰囲気とを隔離する隔離手段を備えたことを特徴とするソケットガイド。
  2. 前記隔離手段が、隔壁部材であることを特徴とする請求項1に記載のソケットガイド。
  3. 前記隔壁部材が、平面視において前記ソケットを囲繞するように前記ソケットガイドに立設されていることを特徴とする請求項2に記載のソケットガイド。
  4. 前記隔壁部材が、蛇腹状の弾性体からなることを特徴とする請求項2または3に記載のソケットガイド。
  5. 前記隔離手段が、エアカーテンであることを特徴とする請求項1に記載のソケットガイド。
  6. 前記ソケットを加熱または冷却することのできる熱源を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のソケットガイド。
  7. 被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットであって、
    前記被試験電子部品を前記ソケットに押圧しているプッシャとの間において、前記ソケットの内側の雰囲気と、前記ソケットの外側の雰囲気とを隔離する隔離手段を備えたことを特徴とするソケット。
  8. 前記隔離手段が、隔壁部材であることを特徴とする請求項7に記載のソケット。
  9. 前記隔壁部材は、平面視において前記接続端子を囲繞するように前記ソケットに立設されていることを特徴とする請求項8に記載のソケットガイド。
  10. 前記隔壁部材が、蛇腹状の弾性体からなることを特徴とする請求項8または9に記載のソケット。
  11. 前記隔離手段が、エアカーテンであることを特徴とする請求項7に記載のソケット。
  12. 前記ソケットを加熱または冷却することのできる熱源を備えたことを特徴とする請求項7〜11のいずれかに記載のソケット。
  13. 電子部品ハンドリング装置において被試験電子部品をテストヘッドのソケットに押圧するためのプッシャであって、
    前記被試験電子部品を前記ソケットに押圧している状態で、前記ソケットまたはソケットガイドとの間において、前記ソケット側の雰囲気と、前記ソケットの外側の雰囲気とを隔離する隔離手段を備えたことを特徴とするプッシャ。
  14. 前記隔離手段が、隔壁部材であることを特徴とする請求項13に記載のプッシャ。
  15. 前記プッシャは、被試験電子部品を吸着保持する吸着部と、前記ソケットガイドとの位置合わせを行うための基部とを備えており、
    前記隔壁部材は、前記吸着部を囲繞するように前記基部に設けられていることを特徴とする請求項14に記載のプッシャ。
  16. 前記隔壁部材が、蛇腹状の弾性体からなることを特徴とする請求項14または15に記載のプッシャ。
  17. 前記隔離手段が、エアカーテンであることを特徴とする請求項13に記載のプッシャ。
  18. 前記プッシャを加熱または冷却することのできる熱源を備えたことを特徴とする請求項13〜17のいずれかに記載のプッシャ。
  19. テストヘッド上に設けられた請求項1〜6のいずれかに記載のソケットガイドを備えたことを特徴とする電子部品試験装置。
  20. 前記ソケットおよび/または前記プッシャを加熱または冷却することのできる装置を備えたことを特徴とする請求項19に記載の電子部品試験装置。
  21. テストヘッド上に設けられた請求項7〜12のいずれかに記載のソケットを備えたことを特徴とする電子部品試験装置。
  22. 前記ソケットおよび/または前記プッシャを加熱または冷却することのできる装置を備えたことを特徴とする請求項21に記載の電子部品試験装置。
  23. 請求項13〜18のいずれかに記載のプッシャと、
    前記プッシャをZ軸方向に移動させることのできるZ軸駆動装置と
    を備えたことを特徴とする電子部品ハンドリング装置。
  24. 請求項23に記載の電子部品ハンドリング装置を備えるとともに、
    前記ソケットおよび/または前記プッシャを加熱または冷却することのできる装置を備えたことを特徴とする電子部品試験装置。
  25. 被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットに隣接して設けられ、被試験電子部品が前記ソケットの所定の位置に装着されるように、前記被試験電子部品を保持する部材をガイドするソケットガイドであって、
    前記ソケットガイドよりもテストヘッド本体側に位置する基板であって、前記ソケットからの配線が直接的または間接的に接続される前記基板との間において、前記配線側の雰囲気と、前記配線の外側の雰囲気とを隔離する隔離手段を備えたことを特徴とするソケットガイド。
  26. 前記隔離手段が、隔壁部材であることを特徴とする請求項25に記載のソケットガイド。
  27. 前記隔壁部材が、平面視において前記配線を囲繞するように前記ソケットガイドに設けられていることを特徴とする請求項26に記載のソケットガイド。
  28. 前記隔壁部材が、蛇腹状の弾性体からなることを特徴とする請求項26または27に記載のソケットガイド。
  29. 前記隔壁部材が、前記ソケットガイドから前記基板に向かって広がっていることを特徴とする請求項26〜28のいずれかに記載のソケットガイド。
  30. 被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットであって、
    前記ソケットよりもテストヘッド本体側に位置する基板であって、前記ソケットからの配線が直接的または間接的に接続される前記基板との間において、前記配線側の雰囲気と、前記配線の外側の雰囲気とを隔離する隔離手段を備えたことを特徴とするソケット。
  31. 前記隔離手段が、隔壁部材であることを特徴とする請求項30に記載のソケット。
  32. 前記隔壁部材が、平面視において前記配線を囲繞するように前記ソケットに設けられていることを特徴とする請求項31に記載のソケット。
  33. 前記隔壁部材が、蛇腹状の弾性体からなることを特徴とする請求項31または32に記載のソケット。
  34. 前記隔壁部材が、前記ソケットから前記基板に向かって広がっていることを特徴とする請求項31〜33のいずれかに記載のソケットガイド。
  35. テストヘッド上に設けられた請求項25〜29のいずれかに記載のソケットガイドおよび/または請求項30〜34のいずれかに記載のソケットを備えたことを特徴とする電子部品試験装置。
  36. テストヘッド上に設けられた請求項1〜6のいずれかに記載のソケットガイドおよび/または請求項30〜34のいずれかに記載のソケットを備えたことを特徴とする電子部品試験装置。
  37. テストヘッド上に設けられた請求項25〜29のいずれかに記載のソケットガイドおよび/または請求項7〜12のいずれかに記載のソケットを備えたことを特徴とする電子部品試験装置。
  38. 被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットに隣接して設けられ、被試験電子部品が前記ソケットの所定の位置に装着されるように、前記被試験電子部品を保持する部材をガイドするソケットガイドであって、
    前記被試験電子部品を前記ソケットに押圧しているプッシャとの間において、前記ソケット側の雰囲気と、前記ソケットの外側の雰囲気とを隔離する第1の隔離手段と、
    前記ソケットガイドよりもテストヘッド本体側に位置する基板であって、前記ソケットからの配線が直接的または間接的に接続される前記基板との間において、前記配線側の雰囲気と、前記配線の外側の雰囲気とを隔離する第2の隔離手段と
    を備えたことを特徴とするソケットガイド。
  39. 被試験電子部品の外部端子と接触し得る接続端子を備えたソケットであって、
    前記被試験電子部品を前記ソケットに押圧しているプッシャとの間において、前記ソケットの内側の雰囲気と、前記ソケットの外側の雰囲気とを隔離する第1の隔離手段と、
    前記ソケットよりもテストヘッド本体側に位置する基板であって、前記ソケットからの配線が直接的または間接的に接続される前記基板との間において、前記配線側の雰囲気と、前記配線の外側の雰囲気とを隔離する第2の隔離手段と
    を備えたことを特徴とするソケット。
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