TWI388837B - 測試裝置以及測試頭 - Google Patents

Description

測試裝置以及測試頭

本發明是關於一種測試裝置以及測試頭。本發明特別是關於一種將被測試元件和測試裝置主體間進行電氣連接的母板安裝在測試頭上的測試裝置以及測試頭。

在習知技術中，測試裝置在內置有與半導體元件等被測試元件(DUT：Device Under Test，待測物)間收發信號用的多個針卡之測試頭上，載置著將針卡及被測試元件間進行電氣連接的母板，並在母板上搭載被測試元件以進行測試。

另外，由於目前未發現先前技術文獻之存在，所以省略關於先前技術文獻的記述。

在習知技術中，當安裝母板時，是由人手抬起母板並在測試頭上進行移動且位置相合後，輕輕地放下而進行安裝。近年來，隨著測試裝置的高積體化，可同時進行測試的被測試元件的數目增加，且隨之使母板也變得大型化且重量也增加。因此，為了更換母板，需要利用例如4人以上等的成人數量來作業。

而且，為了使測試頭上面和母板的位置相合，而在測試頭上設置引導針，並在母板下部設置針孔。但是，因為母板大型化並變重，所以在更換作業中，母板上下傾斜或掉落的可能性增高，有可能使母板或針卡側的連接器破損。

因此，本發明的目的是提供一種能夠解決上述課題的測試裝置及測試頭。該目的藉由專利申請範圍的獨立項所記述之特徵的組合而達成。而且，從屬項規定本發明的更加有利的具體例子。

本發明的第1形態提供一種測試裝置，為一種對被測試元件進行測試的測試裝置，包括：測試頭，內置有與前述被測試元件間收發信號用的針卡；以及母板，載置在前述測試頭上並將前述針卡與前述被測試元件進行電氣連接；前述測試頭包括測試頭側引導部和裝卸部，其中，測試頭側引導部在前述測試頭的上面，使前述母板沿與該上面大致平行的預先確定的移動方向可滑動地保持著，裝卸部在藉由使前述母板滑動，而使前述母板下部所設置的母板側連接器，移動到前述針卡的與前述測試頭的上面側的邊上所設置的針卡側連接器相對抗的位置上之狀態下，藉由使前述母板移動到前述測試頭側，而將前述母板側連接器連接至對應的前述針卡側連接器。

可使前述母板具有沿前述移動方向延伸之板狀的軌道，且前述測試頭側引導部以前述軌道在前述測試頭的上面上沿與前述移動方向垂直的方向未偏離之形態下支持著，並使前述軌道沿前述移動方向而移動。

可使前述軌道具有與前述測試頭的上面相平行之板狀的形狀，且前述測試頭側引導部支持著前述軌道，以使前述軌道沿著前述測試頭的上面的與前述移動方向垂直的方向、及沿著與前述測試頭的上面互相垂直的方向都不會偏離。

可使前述測試頭側引導部具有被設置在前述軌道的下側的滾子，此滾子將前述軌道以可沿前述移動方向移動的形態而保持著。

前述裝卸部藉由使前述測試頭側引導部沿與前述測試頭的上面大致垂直的方向而移動，則亦可使前述母板沿與前述測試頭的上面大致垂直的方向而移動。

可使前述母板在下面具有用於使前述測試頭的上面的安裝位置相合的母板側定位部，前述測試頭還具有被設置在前述測試頭的上面之測試頭側定位部，藉由在前述母板移動至前述測試頭側的情況下與前述母板側定位部進行嵌合，而使前述母板側連接器及前述針卡側連接器的位置相合。

可還具有用於搬運前述母板的搬運裝置，此搬運裝置具有搬運側引導部，在被橫靠於前述測試頭上的狀態下，以使前述測試頭側引導部形成與使前述母板進行滑動的高度相同的高度之形態下，將前述母板可滑動地保持著，且前述母板可由前述搬運側引導部沿前述移動方向而滑動，並移動到前述測試頭側引導部的一側。

前述搬運裝置還可具有使前述搬運側引導部上下移動的升降部，且前述升降部在將前述母板從前述搬運裝置向前述測試頭移動的情況下，使前述搬運側引導部向上或向下移動，以使前述搬運側引導部的高度與前述測試頭側引導部成為相同的高度。

本發明的第2形態提供一種測試頭，為一種在對被測試元件進行測試的測試裝置中，內置著與前述被測試元件間收發信號用的針卡之測試頭，此測試頭包括測試頭側引導部和裝卸部，其中，測試頭側引導部使載置在該測試頭上並將前述針卡與前述被測試元件進行電氣連接的母板，於該測試頭的上面上，沿與該上面大致平行的預先確定的移動方向可滑動地保持著，裝卸部在藉由使前述母板滑動，而使前述母板下部所設置的母板側連接器，移動到前述針卡的與該測試頭的上面側的邊上所設置的針卡側連接器相對抗的位置上之狀態下，藉由使前述母板移動到該測試頭側，而將前述母板側連接器連接至對應的前述針卡側連接器。

本發明的第3形態提供一種母板，為一種被載置在對被測試元件進行測試的測試裝置所具有的測試頭上，將內置於測試頭上並與前述被測試元件間收發信號用之針卡，與前述被測試元件形成電性連接，此母板包括：元件搭載部，用於搭載前述被測試元件；母板框架，在前述測試頭的上面，為了可沿與該上面大致平行的預先確定的移動方向使該母板滑動，而利用前述測試頭來保持著；以及母板主體，在上側搭載前述元件搭載部，在下側具有與前述針卡上的前述測試頭的上面側的邊上所設置之針卡側連接器相連接的母板側連接器，此母板主體並具有配線圖案，其將前述母板側連接器的終端通過前述元件搭載部而連接至前述被測試元件的對應的終端。

前述母板框架可具有沿前述移動方向延伸的板狀的軌道。

前述母板可在下面具有為了將前述測試頭的上面的安裝位置進行相合而設置的母板側定位部，藉由在前述母板移動到測試頭側的情況下，與前述測試頭的上面所設置的測試頭側定位部進行核對，而使前述母板側連接器及前述針卡側連接器的位置相合。

另外，上述發明的概要並未列舉本發明的必要的特徵的全部，它們的特徵群的子集(sub－combination)也可又形成發明。

以下通過發明的實施形態對本發明進行說明，但以下的實施形態並不對關於專利申請範圍的發明進行限定，而且實施形態中所說明之特徵的組合的全部也未必是發明的解決方法所必需的。

圖1所示為關於本實施形態的測試裝置10的構成。測試裝置10為對DUT130進行測試的測試系統，包括主框架100、測試頭110、母板120、搬運裝置125。主框架100產生用於測試DUT130的測試圖案，及/或DUT130依據測試圖案所輸出的輸出信號的期待值圖案，並對DUT130的好壞進行判定。測試頭110內置1個或多個針卡200，用於在與DUT130之間收發信號。針卡200為一種測試模組，作為一個例子，是向DUT130供給一種基於測試圖案的測試信號，並根據此測試信號將DUT130所輸出的輸出信號來與基於期待值圖案的期待值進行比較。母板120也被稱作性能(performance)板且被載置在測試頭110上並搭載著DUT130。而且，母板120將針卡200與DUT130進行電氣連接。一搬運裝置125搬運母板120。而且，此搬運裝置125在母板120安裝在測試頭110上的情況下橫靠在測試頭110上，並使所搬運的母板120在測試頭110上由人手或機械式地進行滑動。

關於本實施形態的測試裝置10使母板120從搬運裝置125而對測試頭110可滑動地進行搭載。藉此，與由人手抬起母板120並載置在測試頭110上的情況相比，測試裝置10可安全且作業效率良好地將母板120載置在測試頭110上。

圖2所示為關於本實施形態的測試頭110的斜視圖。本實施形態的測試頭110在構造上採用一種在DUT130的測試中使母板120保持在下側，並在進行載置此母板120的作業時進行旋轉以使母板120成為上側。因此，在本實施形態中，將進行載置母板120之作業的情況作為基準，以表示上下方向。

測試頭110具有1個或多個針卡200、升降部220、引導針230。1個或多個針卡200以彼此大致平行的形態被收納在測試頭110主體的內部。在各針卡200的測試頭110的上面側的邊上，設置有與被設置在母板120下部的連接器相連接的連接器210。這裏，連接器210為本發明的測試頭側連接器的一個例子，而設置在母板120下部的連接器為本發明的母板側連接器的一個例子。

升降部220在測試頭110的上面，與該上面大致平行地將母板120可滑動地保持著。而且，升降部220在使母板120側的各連接器移動到與對應的各連接器210對向的位置上後，使母板120向下方移動而將連接器間彼此進行連接。

引導針230為關於本發明的測試頭側定位部的一個例子，被設置在測試頭110的上面。引導針230藉由在母板120向測試頭110側進行移動的情況下，與母板120的下面所設置的母板側定位部進行嵌合，而使母板側的連接器及針卡側的連接器210的位置相合。關於本實施形態的引導針230，作為一個例子，為一種向測試頭110的上方延伸的針，在使母板120向下方移動時被插入到母板120側所設置的引導孔中，使位置相合以消除母板120側的連接器和連接器210之間的位置偏離。

圖3所示為關於本實施形態的母板120的斜視圖。母板120包括元件搭載部305、母板主體310、母板框架320、把手330。元件搭載部305為搭載DUT130用的插口等，將DUT130的終端和母板主體310進行電氣連接。母板主體310在上側上搭載著元件搭載部305，在下側上設置著與連接器210連接之母板120側的連接器。而且，母板主體310具有配線圖案，其將該連接器的終端藉由元件搭載部305而與DUT130的對應的終端形成電性連接。

母板框架320在將母板120安裝在測試頭110上的情況下，從升降部220的端部被插入。而且，母板框架320以在測試頭110的上面上，沿母板框架320的延伸方向可使母板120滑動的形態而在升降部220上被保持著。作為一個例子，在本實施形態中，2個母板框架320沿矩形狀的母板120的對向的邊而平行地設置著。各個母板框架320作為一個例子，具有L字型的斷面。而且，各個母板框架320在測試頭110的上面上，設有沿與該上面大致平行的預先確定的移動方向(滑動方向)而延伸之板狀的軌道325。軌道325具有一種與測試頭110的上面平行之板狀的形狀，藉由載置於升降部220側所設置的滾子的上側，則母板120可沿滑動方向而移動的形態藉由升降部220而保持著。

把手330在使母板120於測試頭110的上面上進行滑動的情況下，或使母板120利用人手進行移動的情況下，用於把持母板120。而且，母板120為關於本發明的母板側定位部的一個例子，母板120下面具有用於將測試頭110的上面上的安裝位置進行相合的針孔335。在本實施形態中，針孔335藉由與引導針230進行嵌合，而使測試頭110與母板120的面方向的位置相合。

圖4為關於本發明的升降部220的立體圖。而且，圖5為從方向A觀察到的關於本實施形態的升降部220的圖示。升降部220包括引導部400、裝卸部420、引導支持部430。引導部400為關於本發明的測試頭側引導部的一個例子，在測試頭110的上面，沿與該上面大致平行的預先確定的移動方向(滑動方向)將母板120可滑動地保持著。

作為一個例子，在本實施形態中，為了使母板120所具有的2個母板框架320分別沿滑動方向移動，而設置有2個引導部400。各引導部400以使該引導部400所嵌合的軌道325在測試頭110的上面上在與移動方向垂直的方向中未偏離的形態來支持著，且使軌道325可沿滑動方向移動地來保持著各引導部400。另外，引導部400也可以軌道325沿測試頭110的上面的與移動方向垂直的方向，及沿與測試頭110的上面垂直的方向未偏離的形態，而對軌道325進行支持。藉此，引導部400可使母板120沿滑動方向精度良好地移動，當為了在針卡200上進行電氣安裝而向測試頭110側移動時，可防止因來自連接器210的壓力而使母板120被向上抬起。而且，即使在未連接有連接器的情況下，使測試頭110旋轉而使母板120成為下側時，也可防止母板120從測試頭110上脫落。

在本實施形態中，引導部400包含作為一個例子而具有字形狀的斷面並沿滑動方向延伸的構件，且在形成字的上下之上側的板及下側的板之間，與這些板平行地保持著軌道325。另外，在為了於針卡200上進行電氣安裝而將母板120移動到安裝位置上的情況下，引導部400可具有用於防止母板120超過該安裝位置繼續滑動用的制動器。

各引導部400具有1個或多個滾子410，其中該滾子以在母板120於測試頭110的上面滑動的狀態下位於軌道325的下側之形態而設置著，並藉由與軌道325的下面接觸且進行旋轉，而將軌道325沿滑動方向可移動地保持著。藉此，測試頭110可使母板120平滑地進行滑動。

裝卸部420在藉由使母板120滑動以使母板120側的連接器移動到與連接器210相對抗的位置上之狀態下，使母板120移動到測試頭110側。更具體地說，裝卸部420藉由使引導部400沿與測試頭110的上面大致垂直的方向進行移動，以使母板120沿與測試頭110的上面大致垂直的方向而移動。藉此，裝卸部420將母板120側的連接器連接至對應的針卡200側的連接器210。裝卸部420可利用引導支持部430來支持該引導部400，並由例如空氣汽缸使引導部400上下動作。如利用關於本實施形態的測試裝置10，則藉由利用該裝卸部420，可在將母板120對測試頭110的上面保持著平行的狀態下，使母板120下降。藉此，能夠防止母板120被傾斜地嵌合的情況下所產生的位於針卡200側的連接器210或母板120側的連接器的破損等。

另外，搬運裝置125具有搬運側引導部，其在橫靠於測試頭110上的狀態下，使測試頭110側的引導部400成為與使母板120滑動時的高度相同之高度，以將母板120可滑動地保持著。搬運側引導部的構造與圖4及圖5所示的引導部400相同，所以省略其說明。在將母板120安裝在測試頭110的情況下，測試裝置10的使用者將搬運裝置125橫靠在測試頭110上，並將所搬運的母板120從搬運側引導部沿上述的滑動方向進行滑動而移動到引導部400的一側。藉此，測試裝置10的使用者即使為1人等少量人數，也可效率良好地更換大型的母板120。

而且，搬運裝置125可還具有升降部，其中該升降部藉由使搬運側引導部上下移動而使搬運中的母板120上下移動。藉此，搬運裝置120在使母板120載置在搬運裝置125的上面的情況下，可將搬運側引導部移動到低位置而使母板120容易載置。而且，在將母板120從搬運裝置125向測試頭110移動的情況下，可使搬運側引導部向上或向下移動而調節高度，以使搬運側引導部的高度與測試頭110側的引導部400成為相同的高度。結果，使用者可使母板120向測試頭110側滑動。該升降部作為一個例子，可與裝卸部420採用相同的機能及構成。而且，為了使母板120容易載置到搬運裝置125的上面，升降部與裝卸部420相比之下，能夠使搬運側引導部進行上下移動的範圍擴大。

以上利用實施形態對本發明進行了說明，但本發明的技術範圍並不限定於上述實施形態所記述的範圍。本行業的技術人員應該清楚，在上述實施形態上可加以各種各樣的變更或改良。由專利申請範圍的說明可知，施加了變更或改良的形態也可包含在本發明的技術範圍中。

例如，滾子410也可設置在母板120側。在這種情況下，為了在將母板120置於地面上時可在該位置上將母板120固定，則最好在母板120上設置固定器。

10．．．測試裝置

100．．．主框架

110．．．測試頭

120．．．母板

125．．．搬運裝置

130．．．DUT

200．．．針卡

210．．．連接器

220．．．升降部

230．．．引導針

305．．．元件搭載部

310．．．母板主體

320．．．母板框架

325．．．軌道

330．．．把手

335．．．針孔

400．．．引導部

405．．．軌道支持部

410．．．滾子

420．．．裝卸部

430．．．引導支持部

圖1所示為關於本發明的實施形態之測試裝置10的構成。

圖2所示為關於本發明的實施形態之測試頭110的立體圖。

圖3所示為關於本發明的實施形態之母板120的立體圖。

圖4所示為關於本發明的實施形態之升降部220的立體圖。

圖5所示為關於本發明的實施形態之升降部220從方向A觀察的圖示。

110．．．測試頭

200．．．針卡

210．．．連接器

220．．．升降部

230．．．引導針

Claims (11)

1. 一種測試裝置，為一種對被測試元件進行測試的測試裝置，包括：測試頭，內置有在與前述被測試元件間收發信號用的針卡；以及母板，載置在前述測試頭上並使前述針卡與前述被測試元件形成電性連接；前述測試頭包括：測試頭側引導部，在前述測試頭的上面，使前述母板沿與該上面大致平行的預先確定的移動方向而可滑動地保持著；裝卸部，在藉由使前述母板滑動，而使前述母板下部所設置的母板側連接器移動到前述針卡的與前述測試頭的上面側的邊上所設置的針卡側連接器相對抗的位置上之狀態下，藉由使前述母板移動到前述測試頭側，而將前述母板側連接器連接至對應的前述針卡側連接器；以及搬運裝置，用於搬運前述母板，且在前述母板安裝在前述測試頭上的情況下該搬運裝置橫靠在前述測試頭上，前述搬運裝置具有搬運側引導部，在被橫靠於前述測試頭上的狀態下，以使前述測試頭側引導部成為與使前述母板滑動時的高度相同的高度之形態下，將前述母板可滑動地保持著，前述母板可從前述搬運側引導部沿前述移動方向滑動，並移動到前述測試頭側引導部的一側。
2. 如申請專利範圍第1項所述的測試裝置，其中：前述母板具有沿前述移動方向延伸之板狀的軌道，前述測試頭側引導部以前述軌道在前述測試頭的上面上沿與前述移動方向垂直的方向未偏離之形態下支持著，並使前述軌道沿前述移動方向而移動。
3. 如申請專利範圍第2項所述的測試裝置，其中：前述軌道具有與前述測試頭的上面平行之板狀的形狀，前述測試頭側引導部支持著前述軌道，以使前述軌道沿前述測試頭的上面的與前述移動方向垂直的方向，及沿與前述測試頭的上面垂直的方向都未產生偏離。
4. 如申請專利範圍第3項所述的測試裝置，其中：前述測試頭側引導部具有被設置在前述軌道的下側、且將前述軌道以可沿前述移動方向移動的形態而保持著之滾子。
5. 如申請專利範圍第3項所述的測試裝置，其中：前述裝卸部藉由使前述測試頭側引導部沿與前述測試頭的上面大致垂直的方向而移動，以使前述母板沿與前述測試頭的上面大致垂直的方向而移動。
6. 如申請專利範圍第1項所述的測試裝置，其中：前述母板在下面具有母板側定位部，其用於使前述測試頭的上面的安裝位置相合，前述測試頭還具有被設置在前述測試頭的上面之測試頭側定位部，在前述母板已向前述測試頭側移動的情況 下藉由與前述母板側定位部進行嵌合，而使前述母板側連接器及前述針卡側連接器的位置相合。
7. 如申請專利範圍第1項所述的測試裝置，其中：前述搬運裝置還具有使前述搬運側引導部上下移動的升降部，前述升降部在將前述母板從前述搬運裝置向前述測試頭移動的情況下，使前述搬運引導部向上或向下移動，以使前述搬運側引導部的高度成為與前述測試頭側引導部相同的高度。
8. 一種測試頭，為一種在對被測試元件進行測試的測試裝置中，內置著與前述被測試元件間收發信號用的針卡之測試頭，包括：測試頭側引導部，使載置在該測試頭上並使前述針卡與前述被測試元件形成電性連接的母板，於該測試頭的上面上，沿與該上面大致平行的預先確定的移動方向可滑動地保持著；以及裝卸部，在藉由使前述母板滑動，而使前述母板下部所設置的母板側連接器，移動到前述針卡的與該測試頭的上面側的邊上所設置的針卡側連接器相對抗的位置上之狀態下，藉由使前述母板移動到該測試頭側，而將前述母板側連接器連接至對應的前述針卡側連接器，前述測試頭側引導部以前述母板具有之軌道在前述測試頭的上面上沿與前述移動方向垂直的方向未偏離之形態下支持著，並使前述軌道沿前述移動方向而移動，其中 前述軌道為沿前述移動方向延伸之板狀，前述測試頭側引導部具有被設置在前述軌道的下側、且將前述軌道以可沿前述移動方向移動的形態而保持著之滾子。
9. 一種母板，為一種被載置在對被測試元件進行測試的測試裝置所具有的測試頭上，將內置於測試頭中並與前述被測試元件間收發信號用之針卡電性連接至前述被測試元件，此母板包括：元件搭載部，用於搭載前述被測試元件；母板框架，在前述測試頭的上面，為了可沿與該上面大致平行的預先確定的移動方向使該母板滑動，而利用前述測試頭來保持著此母板框架；母板主體，在上側搭載前述元件搭載部，在下側具有母板側連接器，其與前述針卡上的前述測試頭的上面側的邊上所設置之針卡側連接器相連接，並具有配線圖案，其將前述母板側連接器的終端藉由前述元件搭載部而連接至前述被測試元件的對應的終端；以及滾子，設置於前述母板側且使前述母板於前述移動方向上移動，前述母板被支持於測試頭側引導部，其中前述測試頭側引導部在前述測試頭的上面，使前述母板沿與該上面大致平行的預先確定的前述移動方向而可滑動地保持著；固定器，將前述母板置於地面上時在該位置上將前述 母板固定。
10. 如申請專利範圍第9項所述的母板，其中：前述母板框架具有沿前述移動方向延伸的板狀的軌道。
11. 如申請專利範圍第9項所述的母板，其中：前述母板在下面具有使前述測試頭的上面的安裝位置相合而設置的母板側定位部，在前述母板移動到測試頭側的情況下，藉由與前述測試頭的上面所設置的測試頭側定位部來進行核對，而使前述母板側連接器及前述針卡側連接器的位置相合。