TW201307869A - 電子元件測試裝置及固定裝置 - Google Patents

Abstract

【課題】提供一種可維持連接器之適當的嵌合的電子元件測試裝置。【解決手段】電子元件測試裝置1包括：具有第1連接器15的測試頭10；針電子卡20，係具有與第1連接器15嵌合的第2連接器23，並收容於測試頭10的內部；及固定裝置30，係將針電子卡20固定於測試頭10；固定裝置30具有：閂鎖35，係與測試頭10之機架16的槽161卡合；及線圈彈簧33，係介於針電子卡20與閂鎖35之間，並沿著第1連接器15與第2連接器23的嵌合方向對針電子卡20偏壓。

Description

電子元件測試裝置及固定裝置

本發明係有關於用以測試半導體積體電路元件等之被測試電子元件(DUT：Device Under Test)的電子元件測試裝置、及可用於該電子元件測試裝置的固定裝置。

在電子元件測試裝置的測試頭，收容組裝多個構成測試用高頻電路或電源電路之各種測試用裝置的針電子卡(測試模組)(例如參照專利文獻1)。

[先行技術文獻]

[專利文獻1]國際公開第2005/002294號

在上述的技術，針電子卡的連接器從下方與測試頭側的連接器嵌合。因此，針電子卡因針電子卡的自重或連接器的反作用力等而向下方移動，而連接器的嵌合可能變弱。尤其，在使用高頻信號的測試，連接器的嵌合變弱時，測試精度就降低。

本發明所欲解決之課題係提供一種可維持連接器之適當的嵌合的電子元件測試裝置及固定裝置。

[1]本發明之電子元件測試裝置的特徵在於：包括：測試頭，係具有第1連接器；基板，係具有與該第1連接器嵌合的第2連接器，並收容於該測試頭的內部；及固定手段，係將該基板固定於該測試頭；該固定手段係具有：卡合手段，係與該測試頭的卡合部卡合；及偏壓手段，係介於該基板與該卡合手段之間，並沿著該第1連接器與該第2連接器的嵌合方向對該基板偏壓。

[2]在該發明，亦可該固定手段係具有調整手段，該調整手段係調整在該嵌合方向之該卡合手段相對該卡合部的相對位置。

[3]在該發明，亦可該固定手段係具有進退手段，該進退手段係使該卡合手段相對該卡合部相對地進退。

[4]在該發明，亦可該卡合部係包含形成於該測試頭之機架的凹部；該卡合手段係包含與該凹部卡合的閂鎖；該偏壓手段係包含具有沿著該嵌合方向之彈力的彈性體。

[5]又，本發明之電子元件測試裝置係測試被測試電子元件的電子元件測試裝置，其特徵在於包括：測試頭，係具有第1連接器；基板，係具有與該第1連接器嵌合的第2連接器，並收容於該測試頭的內部；及固定手段，係將該基板固定於該測試頭；該固定手段係具有：安裝於該基板的外殼；閂鎖，係與形成於該測試頭之機架的凹部卡合；本體，係支撐該閂鎖，而且收容於該外殼內；彈性體，係介於該外殼與該本體之間，並具有沿著該第1連接器與該第2連接器之嵌合方向的彈力；及第1螺栓，係與該外殼螺合，並可從與該彈性體相反側與該本體抵接。

[6]在該發明，亦可該閂鎖係被支撐成在該本體可轉動，而且具有凸輪槽；該固定手段係具有：軸，係具有插入該凸輪槽內的凸輪從動件；及第2螺栓，係被保持成在該外殼可轉動，而且與該軸螺合，使該凸輪從動件移動。

[7]在該發明，亦可該第1螺栓係具有可轉動地插入該第2螺栓的內孔；該第2螺栓係經由該第1螺栓，被保持成在該外殼可轉動。

[8]在該發明，亦可該基板係具有朝向該嵌合方向突出的導銷；該測試頭係具有形成於該導銷可插入之導孔的承受部；該導銷係具有插入該導孔的插入部、及與該承受部抵接的抵接部。

[9]又，本發明之固定裝置係將基板固定於電子元件測試裝置的固定裝置，其特徵在於具有：閂鎖；支撐該閂鎖的本體；收容該本體的外殼；介於該外殼與該本體之間的彈性體；及第1螺栓，係與該外殼螺合，並從與該彈性體相反側可與該本體抵接。

[10]在該發明，亦可該閂鎖係被支撐成在該本體可轉動，而且具有凸輪槽；該固定裝置係具有：軸，係具有插入該凸輪槽內的凸輪從動件；及第2螺栓，係被保持成在該外殼可轉動，而且與該軸螺合，使該凸輪從動件移動。

[11]在該發明，亦可該第1螺栓係具有可轉動地插入該第2螺栓的內孔；該第2螺栓係經由該第1螺栓，被保持成在該外殼可轉動。

在本發明，使卡合手段與測試頭的卡合部卡合，而且使偏壓手段介於該卡合手段與基板之間，並在連接器的嵌合方向對基板偏壓。因此，可防止連接器的嵌合因基板的自重或連接器的反作用力等而變弱，而可維持連接器之適當的嵌合。

以下，根據圖面，說明本發明之實施形態。

第1圖係表示本實施形態之電子元件測試裝置的剖面圖，第2圖係沿著第1圖之Ⅱ-Ⅱ線之測試頭的剖面圖，第3圖係沿著第2圖之Ⅲ-Ⅲ線之測試頭的剖面圖。

本實施形態的電子元件測試裝置1係如第1圖所示，具有：測試頭10，係以電性連接被測試電子元件(DUT：Device Under Test)；及控制裝置(主機架)40，係經由電纜41與測試頭10連接。

測試頭10係可更換地配置於形成於處理器50之下部的空間51。在測試時以電性連接DUT的插座11設置於該測試頭10的上部。該插座11係經由形成於處理器50的開口52，進入處理器50的內部。處理器50係將DUT依序搬運至測試頭10上，並將該DUT壓在插座11，而電子元件測試裝置1在此狀態執行DUT的測試。順便地，測試後的DUT係藉處理器50根據測試結果分類。

處理器50係可對DUT施加高溫或低溫的熱應力，電子元件測試裝置1係在對DUT施加熱應力之狀態(或常溫之狀態)執行該DUT的測試。作為處理器50，例如可使用熱板型式或室型式等之周知的處理器。此外，本實施形態的電子元件測試裝置1係只不過是本發明之電子元件測試裝置的一例，本發明的電子元件測試裝置係在概念上包含測試頭10、控制裝置40或處理器50之至少一個。

插座11係具有多支對DUT的端子以電性接觸的接觸針(未圖示)，如第2圖及第3圖所示，組裝於插座基板12。而且，該插座基板12係經由電纜13等與主基板14以電性連接。在本實施形態，例如在測試頭10上以2列5行配置10個插座11，但是插座的個數或配置無特別限定。

測試DUT的複數個針電子卡20收容於測試頭10的內 部。該針電子卡20係經由第1及第2連接器15、23等，與上述的主基板14以電性連接。該針電子卡20係藉由經由插座11或主基板14在與DUT之間交換測試信號，測試DUT。此外，收容於測試頭10內之針電子卡20的片數或配置係無特別限定。

又，該針電子卡20係經由下側連接器25與設置於測試頭10之底部的背基板17以電性連接，該背基板17係經由電纜41與控制裝置40連接

控制裝置40係例如是執行程式的電腦，並控制電子元件測試裝置1之整體。該控制裝置40係因應於程式，與測試頭10內之各片針電子卡20通訊，而控制各片針電子卡20。

以下，一面參照第4圖至第9圖，一面詳細說明針電子卡20的構成。

第4圖及第5圖係表示本實施形態之測試頭之內部的剖面圖，第6圖係沿著第4圖之Ⅵ-Ⅵ線的剖面圖，第7圖係沿著第5圖之Ⅶ-Ⅶ線的剖面圖，第8圖係表示本實施形態之固定裝置的剖面圖，第9圖係本實施形態之固定裝置的分解立體圖。

本實施形態的針電子卡20係如第4圖及第5圖所示，具有測試用裝置21及基板本體22。該針電子卡20係如第4圖及第5圖所示，藉由從測試頭10的下方插入測試頭10內，而收容於測試頭10內。

作為測試用裝置21的具體例，例如可舉例表示裝入用 以處理測試信號的LSI等的高頻電路，或裝入用以向DUT供給測試用電力的切換式穩壓器等的電源電路等。該測試用裝置21係組裝於基板本體22的雙面。此外，組裝於基板本體22的測試用裝置21的個數或配置係未特別限定。

基板本體22係例如可舉例表示由玻璃環氧樹脂等所構成之印刷電路板、玻璃基板、陶瓷基板等。此外，雖未特別圖示，基板導件安裝於基板本體22的兩側，藉由使該基板導件在設置於測試頭10內的導槽(未圖示)內滑動，而如第4圖及第5圖所示，將針電子卡20插入測試頭10內。

在基板本體22的上部，組裝第2連接器23，而且安裝於導銷24。第2連接器23係可對與主基板14以電性連接的第1連接器15嵌合。

另一方面，導銷24係沿著第1及第2連接器15、23的嵌合方向突出，如第6圖及第7圖所示，具有：具有錐形之前端的插入部241、及直徑比該插入部241更粗的抵接部242。在測試頭10，導孔142形成於保持第1連接器15的連接器支架141，導銷24的插入部241可插入該導孔142。相對地，抵接部242具有比導孔142的內徑更粗的外徑，並可與連接器支架141的下面143抵接。

針電子卡20被插入測試頭10內時，藉由導銷24的插入部241插入導孔142，而將第2連接器23定位於第1連接器15。進而，將針電子卡20推入測試頭10內時，第2連接器23與第1連接器15嵌合，而且導銷24的抵接部242與連接器支架141的下面143抵接，而確保第1及第2 連接器15、23之適當的嵌合長度。

進而，在本實施形態，如第4圖及第5圖所示，將固定裝置30安裝於針電子卡20之下部的兩端。

該固定裝置30係如第8圖及第9圖所示，具有外殼31、本體32、線圈彈簧33、軸34、閂鎖(掛鉤)35、蓋36、內螺栓37及外螺栓38。

外殼31係具有在下側之端部(在第8圖為右側的端部)開口的第1收容孔311、及固定裝置收容孔311之開口的蓋312。本體32以在上下方向(在第8圖為左右方向)可移動的方式插入外殼31之收容孔311的內部。此外，藉由該外殼31藉螺栓(未圖示)固定於基板本體22之下側的端部，而將固定裝置30安裝於基板本體22。

本體32具有在上側之端部(在第8圖為左側的端部)開口的第2收容孔321。線圈彈簧33以被壓縮之狀態收容於該第2收容孔321的內部。線圈彈簧33例如是材料使用扁平線的壓縮線圈彈簧，該線圈彈簧33之上側的端部係經由導件331與外殼31抵接。此外，亦可替代線圈彈簧33，而使橡膠、彈性體(elastomer)、海綿等的彈性體介於外殼31與本體32之間。

又，該本體32係具有使該本體32沿著對軸向正交之方向貫穿的軸插入孔322。軸34在上下方向(在第8圖為左右方向)可移動地插入該軸插入孔322內。第1凸輪從動件341形成於該軸34之兩端，第1凸輪從動件341從本體32之兩側面突出。

進而，本體32係如第9圖所示，在其兩側面具有沿著對上下方向(在第9圖為上下方向)正交之方向突出的第2凸輪從動件324。該第2凸輪從動件324係插入閂鎖35的凸輪插入孔351。該閂鎖35的凸輪插入孔351係具有比第2凸輪從動件324之直徑稍大的內徑，閂鎖35係不是對本體32相對移動，而被保持成可在本體32轉動。

該閂鎖35係在其前端具有爪部352，而且在其後端具有第1凸輪槽353。爪部352係與測試頭10之機架16的槽161(參照第4圖)卡合。另一方面，上述之軸34的第1凸輪從動件341可滑動地插入第1凸輪槽353。

藉小螺絲361將蓋36安裝於外殼31之兩側。沿著上下方向(在第9圖為上下方向)的第2凸輪槽362形成於該蓋36。被插入閂鎖35之凸輪插入孔351的第2凸輪從動件324可滑動地插入該第2凸輪槽362。

進而，如第8圖所示，本體32具有沿著上下方向(在第8圖為左右方向)將第2收容孔321與軸插入孔322連通的連通孔323。該連通孔323係在下側的端部(在第8圖為右側的端部)開口，將內螺栓37經由該連通孔323插入軸插入孔322內。

貫穿該軸34的陰螺紋部342形成於軸34的約中央，內螺栓37的陽螺紋部371與軸34的陰螺紋部342螺合。

因此，使內螺栓37轉動時，軸34相對內螺栓37沿著上下方向(在第8圖為左右方向)相對地移動。伴隨軸34的移動，第1凸輪從動件341在第1凸輪槽353內滑動，因 為閂鎖35以凸輪插入孔351為中心轉動，所以閂鎖35從外殼31出入。

在該內螺栓37形成於陽螺紋部371之下側(在第8圖為左側)的槽，嵌入E環(E型固定圈)372。該E環372係位於軸插入孔322內。

該內螺栓37係可轉動地插入外螺栓38的內孔381，並經由外螺栓38保持成在外殼31可轉動。

外螺栓38的陽螺紋部382係與形成於外殼31之蓋312的陰螺紋部313螺合。此外，E環(E型固定件)385嵌入形成於該蓋36之前端附近的槽。

又，外螺栓38係經由墊圈383與本體32之下側的端部(在第8圖為左側)抵接。此外，墊圈383係在其中央具有貫穿孔384，而內螺栓37係經由該貫穿孔384進入本體32內。

使該外螺栓38轉動時，外螺栓38相對外殼31沿著上下方向(在第8圖為左右方向)相對地移動，因為支撐閂鎖35的本體32亦隨著移動，所以調整閂鎖35相對槽161的位置。此外，內螺栓37亦與外螺栓38一起移動。

以下，一面參照第4圖、第5圖、第10圖(a)至第10圖(c)及第11圖(a)至第11圖(c)，一面說明本實施形態之固定裝置的動作。

第10圖(a)至第10圖(c)係用以說明本實施形態之固定裝置之動作的剖面圖，第11圖(a)至第11圖(c)係用以說明本實施形態之固定裝置之動作的示意圖。此外，為了 易於理解固定裝置的動作，在第11圖(a)至第11圖(c)，內螺栓37係未圖示。

首先，如第4圖所示，將針電子卡20從下方插入測試頭10內。此時，如第10圖(a)及第11圖(a)所示，為了防止閂鎖35與測試頭10的機架16發生干涉，而預先將閂鎖35封閉於外殼31內。

然後，將針電子卡20之導銷24的插入部241插入連接器支架141的導孔142時，將第2連接器23對第1連接器15定位。進而，將針電子卡20推入測試頭10內時，如第5圖所示，第2連接器23與第1連接器15嵌合，而且導銷24的抵接部242碰到連接器支架141的下面143。藉此，確保第1及第2連接器15、23之適當的嵌合長度。

接著，如第10圖(b)所示，使內螺栓37轉動。藉此，與內螺栓37螺合的軸34朝向上側(在第10圖(b)為左側)移動，而第1凸輪從動件341在閂鎖35的第1凸輪槽353內滑動。伴隨該第1凸輪從動件341的滑動，閂鎖35以第2凸輪從動件324為中心轉動，如第10圖(b)及第11圖(b)所示，爪部352接近測試頭10之機架16的槽161。順便地，在將閂鎖35收容於外殼31的情況，只要使內螺栓37朝向與上述相反的方向轉動即可。

閂鎖35的爪部352充分地突出後，如第10圖(c)所示，使外螺栓38轉動。藉此，與外殼31之蓋312螺合的外螺栓38朝向下側(在第10圖(c)為右側)移動，線圈彈簧33的彈力亦作用，而本體32亦朝向下側移動。伴隨該本 體32的移動，因為閂鎖35亦朝向下側移動，所以最後閂鎖35與機架16的槽161卡合。

閂鎖35與機架16的槽161卡合時，如第11圖(c)所示，在外螺栓38的墊圈383與本體32之間發生若干的間隙，藉線圈彈簧33的彈力，將針電子卡20朝向第1及第2連接器15、23所嵌合的方向偏壓。

依此方式，在本實施形態，使閂鎖35與測試頭10之機架16的槽161卡合，而且，使線圈彈簧33介於該閂鎖35與針電子卡20之間，而將針電子卡20在第1及第2連接器15、23之嵌合方向偏壓。

因此，可防止第1及第2連接器15、23的嵌合因針電子卡20的自重或第1及第2連接器15、23的反作用力而變弱，而可維持第1及第2連接器15、23之適當的嵌合。尤其，在使用高頻信號的測試，藉由維持第1及第2連接器15、23之適當的嵌合，而可提高測試的精度。

又，在本實施形態，因為線圈彈簧33介於閂鎖35與針電子卡20之間，所以可藉線圈彈簧33吸收測試頭10或針電子卡20之構成元件所具有的加工誤差或組立誤差。

又，在本實施形態，因為線圈彈簧33介於閂鎖35與針電子卡20之間，所以在使閂鎖35與槽161卡合時不需要管理外螺栓38的扭矩，而提升作業性。

又，在本實施形態，因為導銷24及導孔142各設於連接器15、23附近，使導銷24的抵接部242與導孔142的周圍的下面143抵接，而確保連接器15、23之適當的嵌合 長度。

因此，可使連接器15、23的嵌合長度從測試頭10或針電子卡20之構成元件之加工誤差或組立誤差所受到的影響變小，而可實現第1及第2連接器15、23之高精度的定位。

本實施形態之針電子卡20相當於本發明之基板的一例，本實施形態之固定裝置30相當於本發明之固定手段的一例，本實施形態之閂鎖35相當於本發明之卡合手段的一例，本實施形態之線圈彈簧33相當於偏壓手段的一例。

又，在本實施形態，與外殼31螺合的外螺栓38相當於本發明之調整手段的一例。又，在本實施形態，可轉動地支撐閂鎖35的本體32、具有在閂鎖35的第1凸輪槽353內滑動之第1凸輪從動件341的軸34、及使軸34在軸向移動的內螺栓37相當於本發明之進退手段的一例。

又，本實施形態之機架16的槽161相當於本發明之機架之凹部的一例，本實施形態之外螺栓38相當於本發明之第1螺栓的一例，本實施形態之內螺栓37相當於本發明之第2螺栓的一例，本實施形態之閂鎖35的第1凸輪槽353相當於本發明之凸輪槽的一例，本實施形態之軸34的第1凸輪從動件341相當於本發明之凸輪從動件的一例，本實施形態之連接器支架141的下面143相當於本發明之承受部的一例。

此外，在以上所說明之實施形態，係為了易於理解本發明所記載，不是為了限定本發明所記載。因此，在上述 之實施形態所揭示的各要素係亦包含屬於本發明的技術性範圍之全部之設計變更或對等物的意義。

在上述之實施形態，說明將本發明應用於將針電子卡20固定於測試頭10之固定裝置的例子，但是未特別限定如此。例如，亦可將本發明應用於將基板固定於控制裝置40內的固定裝置。或者，亦可將本發明應用於將基板固定於處理器50內的固定裝置。

1‧‧‧電子元件測試裝置

10‧‧‧測試頭

141‧‧‧連接器支架

142‧‧‧導孔

143‧‧‧下面

15‧‧‧第1連接器

16‧‧‧機架

161‧‧‧槽

20‧‧‧針電子卡

21‧‧‧測試用裝置

22‧‧‧基板本體

23‧‧‧第2連接器

24‧‧‧導銷

241‧‧‧插入部

242‧‧‧抵接部

30‧‧‧固定裝置

31‧‧‧外殼

32‧‧‧本體

33‧‧‧線圈彈簧

34‧‧‧軸

341‧‧‧第1凸輪從動件

35‧‧‧閂鎖

352‧‧‧爪部

353‧‧‧第1凸輪槽

36‧‧‧蓋

37‧‧‧內螺栓

38‧‧‧外螺栓

381‧‧‧內孔

40‧‧‧控制裝置

50‧‧‧處理器

第1圖係表示本發明之實施形態之電子元件測試裝置的剖面圖。

第2圖係沿著第1圖之Ⅱ-Ⅱ線之測試頭的剖面圖。

第3圖係沿著第2圖之Ⅲ-Ⅲ線之測試頭的剖面圖。

第4圖係表示本發明之實施形態的測試頭之內部的剖面圖，係表示將針電子卡插入測試頭內之狀況的圖。

第5圖係表示本發明之實施形態的測試頭之內部的剖面圖，係表示將針電子卡收容於測試頭內之狀況的圖。

第6圖係沿著第4圖之Ⅵ-Ⅵ線的剖面圖。

第7圖係沿著第5圖之Ⅶ-Ⅶ線的剖面圖。

第8圖係表示本發明之實施形態之固定裝置的剖面圖。

第9圖係本發明之實施形態之固定裝置的分解立體圖。

第10圖(a)至第10圖(c)係用以說明本發明之實施形 態的固定裝置之動作的剖面圖。

第11圖(a)至第11圖(c)係用以說明本發明之實施形態的固定裝置之動作的示意圖。

16‧‧‧機架

20‧‧‧針電子卡

30‧‧‧固定裝置

31‧‧‧外殼

32‧‧‧本體

33‧‧‧線圈彈簧

34‧‧‧軸

35‧‧‧閂鎖

37‧‧‧內螺栓

38‧‧‧外螺栓

161‧‧‧槽

Claims (11)

1. 一種電子元件測試裝置，包括：測試頭，係具有第1連接器；基板，係具有與該第1連接器嵌合的第2連接器，並收容於該測試頭的內部；及固定手段，係將該基板固定於該測試頭；其特徵在於：該固定手段係具有：卡合手段，係與該測試頭的卡合部卡合；及偏壓手段，係介於該基板與該卡合手段之間，並沿著該第1連接器與該第2連接器的嵌合方向對該基板偏壓。
2. 如申請專利範圍第1項之電子元件測試裝置，其中該固定手段係具有調整手段，該調整手段係調整在該嵌合方向之該卡合手段相對該卡合部的相對位置。
3. 如申請專利範圍第1項之電子元件測試裝置，其中該固定手段係具有進退手段，該進退手段係使該卡合手段相對該卡合部相對地進退。
4. 如申請專利範圍第1項之電子元件測試裝置，其中該卡合部係包含形成於該測試頭之機架的凹部；該卡合手段係包含與該凹部卡合的閂鎖；該偏壓手段係包含具有沿著該嵌合方向之彈力的彈性體。
5. 一種電子元件測試裝置，測試被測試電子元件，包括： 測試頭，係具有第1連接器；基板，係具有與該第1連接器嵌合的第2連接器，並收容於該測試頭的內部；及固定手段，係將該基板固定於該測試頭；其特徵在於：該固定手段係具有：安裝於該基板的外殼；閂鎖，係與形成於該測試頭之機架的凹部卡合；本體，係支撐該閂鎖，而且收容於該外殼內；彈性體，係介於該外殼與該本體之間，並具有沿著該第1連接器與該第2連接器之嵌合方向的彈力；及第1螺栓，係與該外殼螺合，並可從與該彈性體相反側與該本體抵接。
6. 如申請專利範圍第5項之電子元件測試裝置，其中該閂鎖係被支撐成在該本體可轉動，而且具有凸輪槽；該固定手段係具有：軸，係具有插入該凸輪槽內的凸輪從動件；及第2螺栓，係被保持成在該外殼可轉動，而且與該軸螺合，使該凸輪從動件移動。
7. 如申請專利範圍第6項之電子元件測試裝置，其中該第1螺栓係具有可轉動地插入該第2螺栓的內孔；該第2螺栓係經由該第1螺栓，被保持成在該外殼可轉動。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之電子元件測 試裝置，其中該基板係具有朝向該嵌合方向突出的導銷；該測試頭係具有形成於該導銷可插入之導孔的承受部；該導銷係具有插入該導孔的插入部、及與該承受部抵接的抵接部。
9. 一種固定裝置，將基板固定於電子元件測試裝置，其特徵在於具有：閂鎖；支撐該閂鎖的本體；收容該本體的外殼；介於該外殼與該本體之間的彈性體；及第1螺栓，係與該外殼螺合，並從與該彈性體相反側可與該本體抵接。
10. 如申請專利範圍第9項之固定裝置，其中該閂鎖係被支撐成在該本體可轉動，而且具有凸輪槽；該固定裝置係具有：軸，係具有插入該凸輪槽內的凸輪從動件；及第2螺栓，係被保持成在該外殼可轉動，而且與該軸螺合，使該凸輪從動件移動。
11. 如申請專利範圍第10項之固定裝置，其中該第1螺栓係具有可轉動地插入該第2螺栓的內孔；該第2螺栓係經由該第1螺栓，被保持成在該外殼可轉動。