WO2011064847A1 - 基板装着装置、テストヘッド、及び電子部品試験装置 - Google Patents

基板装着装置、テストヘッド、及び電子部品試験装置 Download PDF

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test head
mounting apparatus
board
board mounting
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英樹 斉藤
一弘 松谷
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株式会社アドバンテスト
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2887—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor

Definitions

  • the present invention relates to a board mounting apparatus for attaching / detaching a first circuit board to / from a second circuit board provided in a test head, and a test head and an electronic component testing apparatus provided with the board mounting apparatus.
  • a large number of pin electronics cards are housed in the test head of an electronic component test apparatus used for testing electronic components under test such as semiconductor integrated circuit elements.
  • the pin electronics card is inserted and removed from above. It has a structure to do. Therefore, when replacing or repairing the pin electronics card, the test head is inverted from the test position arranged on the prober to the maintenance position where the test head can be accessed from above (for example, Patent Document 1). reference).
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a board mounting apparatus, a test head, and an electronic component testing apparatus that can reduce the cost and space of the electronic component testing apparatus.
  • a board mounting apparatus is a board mounting apparatus for attaching / detaching a first circuit board to / from a second circuit board provided in a test head, wherein the first circuit board is attached to a first circuit board.
  • a second direction substantially perpendicular to the first direction, the guiding means for guiding the first circuit board guided in the test head along the first direction; And an insertion / extraction means for electrically connecting the first circuit board to the second circuit board via a connector.
  • the board mounting device further includes biasing means for biasing the first circuit board guided by the guide means in a direction away from the second circuit board. Also good.
  • the board mounting device may further include a fixing means for fixing the movement of the first circuit board along the second direction.
  • the fixing means attaches the first circuit board at a first position where the first circuit board is electrically connected to the second circuit board via the connector. It may be fixed.
  • the fixing means may fix the first circuit board at a second position where the first circuit board is separated from the second circuit board.
  • the fixing means includes a stopper slidable along the first direction, and the stopper is engaged with a part of the guide means, whereby the first circuit board is engaged. May be fixed.
  • the board mounting device may include the insertion / extraction means for the plurality of guide means arranged in parallel along a third direction substantially orthogonal to the first and second directions. You may provide the moving means to move.
  • the guide means slides or rotates on the guide rail provided on the test head and the first circuit board along the first direction. And a contact body that performs.
  • the insertion / extraction means includes a cam follower, a slide member slidable along the first direction, a cam into which the cam follower is inserted, and the second A movable member that is movable relative to the slide member along the direction.
  • a test head according to the present invention is a test head electrically connected to an electronic device under test, wherein the first circuit board and the first circuit board are electrically connected via a connector. And the above-described board mounting device for attaching and detaching the first circuit board to and from the second circuit board.
  • An electronic component testing apparatus includes the test head, a tester body that is electrically connected to the test head and executes a test of the electronic device under test, and an electronic device under test in the test head. And conveying means for conveying the parts.
  • the first circuit board is guided in the test head along the first direction by the guiding means, and the first circuit board is moved along the second direction by the inserting / removing means, and the connector is interposed.
  • the first circuit board is connected to the second circuit board.
  • the first circuit board can be taken in and out of the test head without inverting the test head to the maintenance position, and a manipulator becomes unnecessary, thereby reducing the cost and space saving of the electronic component testing apparatus. be able to.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an electronic component testing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the test head in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a slide mechanism of the substrate mounting apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a side view showing the insertion / extraction mechanism of the board mounting apparatus according to the embodiment of the present invention, and shows the insertion / extraction mechanism in the raised state.
  • FIG. 5B is a side view showing the insertion / extraction mechanism of the board mounting apparatus according to the embodiment of the present invention, and shows the insertion / extraction mechanism in a lowered state.
  • FIG. 5A is a side view showing the insertion / extraction mechanism of the board mounting apparatus according to the embodiment of the present invention, and shows the insertion / extraction mechanism in a lowered state.
  • FIG. 5A
  • FIG. 6A is a side view showing the stopper of the substrate mounting apparatus in the embodiment of the present invention, and shows a state where the slide mechanism is fixed at the lower limit position.
  • FIG. 6B is a side view showing a state where the stopper is released from the state of FIG. 6A.
  • FIG. 7A is a side view showing the stopper of the substrate mounting apparatus in the embodiment of the present invention, and shows a state in which the slide mechanism is fixed at the upper limit position.
  • FIG. 7B is a side view showing a state in which the stopper is released from the state of FIG. 7A.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an electronic component testing apparatus in the present embodiment.
  • the electronic component test apparatus 1 in this embodiment is a so-called pre-process test apparatus that tests an electronic device under test (DUT: Device Under Test) built in a semiconductor wafer W to be tested, as shown in FIG.
  • DUT Device Under Test
  • a test head 10 a test head 10
  • a prober 60 a prober 60
  • a tester (main frame) 70 are provided.
  • the test head 10 is equipped with a probe card 12 that is electrically connected to the DUT built in the semiconductor wafer W to be tested.
  • the test head 10 is always provided on the prober 60 so that the probe card 12 faces the prober 60 through the opening 61 regardless of a test or maintenance.
  • the prober 60 can hold the semiconductor wafer W to be tested on the suction stage 62 and automatically supply it to a position facing the probe card 12.
  • the tester 70 is electrically connected to the test head 10 via a cable 71, and can input / output signals to / from the DUT via the test head 10.
  • the tester wafer 70 is pressed against the probe card 12 by the prober 60, and the tester 70 applies a test signal to the DUT via the test head 10 in this state.
  • the output signal response signal
  • the electrical characteristics of the DUT are evaluated.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the test head in the present embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2
  • FIG. 4 is a perspective view showing a slide mechanism of the substrate mounting apparatus in the present embodiment
  • FIG. 5B is a side view showing an insertion / extraction mechanism of the board mounting apparatus in the present embodiment
  • FIGS. 6A to 7B are side views showing stoppers of the board mounting apparatus in the present embodiment.
  • the back board 13 and a number of pin electronics cards 20 are accommodated in the test head 10 according to the present embodiment.
  • the backboard 13 is electrically connected to the tester 70 via a cable 71 (see FIG. 1), and is also electrically connected to the probe card 12 via an internal wiring (not shown).
  • the backboard 13 is mounted with a connector 14 that can be fitted to the connector 21 mounted on the pin electronics card 20.
  • the backboard 13 and the many pin electronics cards 20 are connected via the connectors 14 and 21. Are electrically connected.
  • the test head 10 includes a substrate mounting device 30 that allows the pin electronics card 20 to be taken in and out along the horizontal direction (X direction in the drawing) from the test head 10. ing.
  • the board mounting device 30 includes a guide mechanism 40 for guiding the pin electronics card 20 into the test head 10 along the horizontal direction (X direction in the figure), and the pin electronics card 20 guided in the test head 10 vertically.
  • An insertion / extraction mechanism 50 for inserting / removing the connectors 14 and 21 by moving in the direction (Z direction in the figure) and a moving mechanism 60 for moving the insertion / extraction mechanism 50 along the Y direction in the figure are provided.
  • the guide mechanism 40 of the board mounting device 30 includes upper and lower guide rails 41 and 42 provided along the X direction in the figure, a roller 22 provided on the top of the pin electronics card 20, It is composed of
  • the upper guide rail 41 is formed with a guide groove 411 protruding so that the ribs 412 face each other.
  • the roller 22 is rotatably attached to the pin electronics card 20 via a bearing or the like.
  • the pin electronics card 20 When the pin electronics card 20 is inserted into the test head 10 by the guide mechanism 40, the pin electronics card 20 is inserted into the test head 10 with the roller 22 inserted into the guide groove 411 of the upper guide rail 41. When pushed, the roller 22 rolls in the guide groove 411 and the pin electronics card 20 is guided into the test head 10.
  • an opening / closing part 15 constituted by an openable / closable door as shown in FIG. 4 is provided, and the opening / closing part 15 is opened via the opening 151.
  • a pin electronics card 20 is inserted into the test head 10.
  • the roller 22 inserted into the guide groove 411 is held by the rib 412, when the entire guide mechanism 40 is raised by the insertion / extraction mechanism 50, the pin electronics card 20 is also lifted accordingly.
  • the roller 22 may be configured by a member having a small friction made of a resin material or the like. In this case, the roller 22 slides in the upper guide rail 41.
  • the lower guide rail 42 is provided on the back board 13 and guides the lower part of the pin electronics card 20 along the X direction in the figure by sandwiching the connector 21 through a slight clearance.
  • a guide pin 23 protrudes from the lower part of the pin electronics card 20, and the connectors 14 and 21 are positioned by inserting the guide pin 23 into a guide hole (not shown) formed in the backboard 13. It has become so.
  • the substrate mounting apparatus 30 in the present embodiment includes the same number of guide mechanisms 40 configured as described above as the number of pin electronics cards 20 accommodated in the test head 10.
  • a head 46 is attached to the upper guide rail 41 via a connecting column 43 and an engaging column 45.
  • the insertion / removal mechanism 50 lowers the pin electronics card 20 held by the guide mechanism 40 via the head 46.
  • the head 46 is provided with a hook 47, and the insertion / extraction mechanism 50 engages a recess 531 of an engagement member 53 described later with the hook 47 to raise the pin electronics card 20.
  • both the connecting column 43 and the engaging column 45 of the guide mechanism 40 pass through the frame 11 of the test head 10. Further, a stopper 48 is provided on the frame 11 so as to be slidable along the horizontal direction (X direction in the figure), but the connecting column 43 and the engaging column 45 are provided with an engaging hole 481 and a through hole 482. This stopper 48 is passed through.
  • a coil spring 44 is coaxially disposed around the connecting column 43.
  • the coil spring 44 is interposed between the head 46 and the frame 11 of the test head 10 and urges the head 46 in a direction away from the frame 11. Thereby, interference between the connectors 14 and 21 when the pin electronics card 20 is guided into the test head 10 by the guide mechanism 40 is prevented.
  • the engagement post 45 is formed with two notches 451 and 452.
  • the peripheral edge of the engagement hole 481 engages with the first or second notch 451 or 452, and the vertical movement of the guide mechanism 40 by the insertion / extraction mechanism 50 is fixed. Yes.
  • the through hole 482 of the stopper 48 has a sufficiently large inner diameter with respect to the sliding amount of the stopper 48.
  • the insertion / extraction mechanism 50 of the board mounting device 30 includes a slide member 51, a movable block 52, and an engagement member 53.
  • the slide member 51 is provided so as to be slidable along the X direction on a moving plate 61 of a moving mechanism 60 described later via a linear guide 511.
  • a convex portion 512 projects from the upper surface of the slide member 51, and a cam follower 513 is rotatably attached to the convex portion 512.
  • the movable block 52 is inserted into the through holes 514 and 62 of the slide member 51 and the moving plate 61, and can move up and down relatively with respect to the slide member 51 and the moving plate 61.
  • the movable block 52 is formed with a cam 521 having a shape rising to the right in the figure, and a cam follower 513 of the slide member 51 is inserted into the cam 521 so as to be able to roll.
  • An engaging member 53 is slidably attached to the lower portion of the movable block 52 along the X direction in the figure. By pulling or pushing the handle 532, the engaging member 53 is moved relative to the movable block 52. It comes to slide relatively.
  • the engaging member 53 is formed with a recess 531 that engages with the hook 47 of the guide mechanism 40, and the hook 47 and the recess 531 are engaged by the relative sliding movement of the engaging member 53 with respect to the movable block 52. It can be released or released.
  • the insertion / extraction mechanism 50 includes a lever 54 for operating the pin electronics card 20 to move up and down.
  • the lever 54 is rotatably attached to the slide member 51 and the moving mechanism 60 with one end of the moving mechanism 60 as a fulcrum 541 and one end of the slide member 51 as a force point 542.
  • the pin electronics card 20 is raised by the insertion / extraction mechanism 50, first, as shown in FIG. 5A, the handle 532 is first pulled to the right side in the drawing, and the recess 531 of the engaging member 53 is hooked to the hook 47 of the guide mechanism 40. Engage with. Next, the lever 54 is pulled up, and the lever 54 is rotated counterclockwise in the drawing around the fulcrum 541. As a result, the slide member 51 slides to the left in the figure, the cam follower 513 rolls within the cam 521, the movable block 52 rises relative to the frame 11, and the head 46 is pulled up. As a result, the pin electronics card 20 held by the upper guide rail 41 is also raised, so that the connectors 14 and 21 connecting the pin electronics card 20 and the backboard 13 are removed.
  • the cam-type insertion / extraction mechanism 50 has been described.
  • the present invention is not particularly limited thereto.
  • the insertion / extraction mechanism may be configured by an actuator such as an air cylinder that is driven in the vertical direction.
  • the insertion / extraction mechanism 50 was driven manually, it is not specifically limited to this, For example, you may drive an insertion / extraction mechanism using a motor etc.
  • the moving mechanism 60 of the substrate mounting apparatus 30 includes a moving plate 61 provided with the above-described insertion / extraction mechanism 50 and a linear guide 63 interposed between the moving plate 61 and the frame 11 of the test head 10. ing.
  • the moving plate 61 can be slid along the Y direction on the frame 11 by a linear guide 63. Since the moving mechanism 60 allows the insertion / extraction mechanism 50 to move along the Y direction in the figure, the single insertion / extraction mechanism 50 can correspond to a plurality of guide mechanisms 40.
  • the pin electronics card 20 when the pin electronics card 20 is guided into the test head 10 by one guide mechanism 40, the pin electronics card 20 is moved by the insertion / removal mechanism 50 as shown in FIG. 5B. By pushing down, the connectors 14 and 21 are fitted to electrically connect the pin electronics card 20 to the backboard 13.
  • the stopper 48 is slid to the left in the drawing to be engaged with the first notch 451 of the engagement column 45, and the guide mechanism 40 is fixed.
  • the connection state between the pin electronics card 20 and the backboard 13 is maintained.
  • the insertion / extraction mechanism 50 is moved above the adjacent guide mechanism 40 by the moving mechanism 60 (see FIG. 3), and the pin electronics card 20 is electrically connected to the backboard 13 in the same manner.
  • the guide mechanism 40 is fixed by 48. By repeating such an operation, one insertion / extraction mechanism 50 can correspond to a plurality of guide mechanisms 40.
  • the pin electronics card 20 is electrically connected to the backboard 13 via the connectors 14 and 11.
  • the pin electronics card 20 can be taken in and out of the test head 10 without inverting the test head 10 to the maintenance position, and a manipulator is not required. Can be achieved.
  • the substrate mounting apparatus is applied to the test apparatus for the pre-process for testing the DUT built in the semiconductor wafer, but the present invention is not particularly limited thereto.
  • the substrate mounting apparatus may be applied to a test apparatus for a post process for testing a packaged DUT.
  • the first and third directions are described as the horizontal direction and the second direction is described as the vertical direction. However, as long as the relative relationship between the first to third directions is established. However, it is not particularly limited to this.

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Abstract

基板装着装置３０は、ピンエレクトロニクスカード２０を水平方向に沿ってテストヘッド３０内に案内するガイド機構４０と、テストヘッド１０内に案内されたピンエレクトロニクスカード２０を鉛直方向に沿って移動させて、ピンエレクトロニクスカード２０をバックボード１３にコネクタ１３，２１を介して電気的に接続させる挿抜機構５０と、を備えている。

Description

基板装着装置、テストヘッド、及び電子部品試験装置
　本発明は、第１の回路基板をテストヘッド内に設けられた第２の回路基板に着脱するための基板装着装置、並びにそれを備えたテストヘッド及び電子部品試験装置に関する。
　半導体集積回路素子等の被試験電子部品の試験に用いられる電子部品試験装置のテストヘッドの中には多数のピンエレクトロニクスカードが収容されているが、こうしたテストヘッドでは、ピンエレクトロニクスカードを上方から出し入れする構造となっている。そのため、ピンエレクトロニクスカードを交換や修理する場合には、プローバ上に配置されたテスト位置から、テストヘッド内に上方からアクセス可能となるメンテナンス位置に、テストヘッドを反転させている（例えば特許文献１参照）。
特開２００８－２８６６５７号公報
　しかしながら、テストヘッドを反転させるためにマニピュレータや余分なスペースが必要にな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、電子部品試験装置の低コスト化及び省スペース化を図ることが可能な基板装着装置、テストヘッド、及び電子部品試験装置を提供することである。
　［１］本発明に係る基板装着装置は、第１の回路基板をテストヘッド内に設けられた第２の回路基板に着脱するための基板装着装置であって、前記第１の回路基板を第１の方向に沿って前記テストヘッド内に案内する案内手段と、前記テストヘッド内に案内された前記第１の回路基板を、前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向に沿って移動させて、前記第１の回路基板を前記第２の回路基板にコネクタを介して電気的に接続させる挿抜手段と、を備えたことを特徴とする。
　［２］上記発明において、前記基板装着装置は、前記案内手段によって案内される前記第１の回路基板を、前記第２の回路基板から離れる方向に向かって付勢する付勢手段をさらに備えてもよい。
　［３］上記発明において、前記基板装着装置は、前記第１の回路基板の前記第２の方向に沿った移動を固定する固定手段をさらに備えてもよい。
　［４］上記発明において、前記固定手段は、前記第１の回路基板が前記コネクタを介して前記第２の回路基板に電気的に接続された第１の位置で、前記第１の回路基板を固定してもよい。
　［５］上記発明において、前記固定手段は、前記第１の回路基板が前記第２の回路基板から離れた第２の位置で、前記第１の回路基板を固定してもよい。
　［６］上記発明において、前記固定手段は、前記第１の方向に沿ってスライド可能なストッパを含み、前記ストッパは、前記案内手段の一部と係合することで、前記第１の回路基板を固定してもよい。
　［７］上記発明において、前記基板装着装置は、前記第１及び第２の方向に実質的に直交する第３の方向に沿って並列された複数の前記案内手段に対して、前記挿抜手段を移動させる移動手段を備えていてもよい。
　［８］上記発明において、前記案内手段は、前記第１の方向に沿って前記テストヘッドに設けられたガイドレールと、前記第１の回路基板に設けられ、前記ガイドレール上を摺動又は回転する接触体と、を有してもよい。
　［９］上記発明において、前記挿抜手段は、カムフォロアを有すると共に、前記第１の方向に沿ってスライド可能なスライド部材と、前記カムフォロアが挿入されたカムが形成されていると共に、前記第２の方向に沿って前記スライド部材に対して相対的に移動可能な可動部材と、を有してもよい。
　［１０］本発明に係るテストヘッドは、被試験電子部品に電気的に接続されるテストヘッドであって、第１の回路基板と、前記第１の回路基板がコネクタを介して電気的に接続される第２の回路基板と、前記第１の回路基板を前記第２の回路基板に着脱する上記の基板装着装置と、を備えたことを特徴とする。
　［１１］本発明に係る電子部品試験装置は、上記のテストヘッドと、前記テストヘッドに電気的に接続され、前記被試験電子部品のテストを実行するテスタ本体と、前記テストヘッドに被試験電子部品を搬送する搬送手段と、を備えたことを特徴とする。
　本発明では、案内手段によって第１の方向に沿ってテストヘッド内に第１の回路基板を案内し、挿抜手段によって第２の方向に沿って第１の回路基板を移動させて、コネクタを介して第１の回路基板を第２の回路基板に接続する。
　このため、テストヘッドをメンテナンス位置に反転させることなく、第１の回路基板をテストヘッドから出し入れすることができ、マニピュレータが不要となるので、電子部品試験装置の低コスト化と省スペース化を図ることができる。
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テストヘッドの断面図である。 図３は、図２のIII-III線に沿った断面図である。 図４は、本発明の実施形態における基板装着装置のスライド機構を示す斜視図である。 図５Ａは、本発明の実施形態における基板装着装置の挿抜機構を示す側面図であり、上昇した状態の挿抜機構を示す。 図５Ｂは、本発明の実施形態における基板装着装置の挿抜機構を示す側面図であり、下降した状態の挿抜機構を示す。 図６Ａは、本発明の実施形態における基板装着装置のストッパを示す側面図であり、下限位置でスライド機構を固定した状態を示す。 図６Ｂは、図６Ａの状態からストッパを解除した状態を示す側面図である。 図７Ａは、本発明の実施形態における基板装着装置のストッパを示す側面図であり、上限位置でスライド機構を固定した状態を示す。 図７Ｂは、図７Ａの状態からストッパを解除した状態を示す側面図である。
　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。
　本実施形態における電子部品試験装置１は、被試験半導体ウェハＷに造り込まれた被試験電子部品（ＤＵＴ:Device Under Test）を試験するいわゆる前工程用の試験装置であり、図１に示すように、テストヘッド１０、プローバ６０、及びテスタ（メインフレーム）７０を備えている。
　テストヘッド１０には、被試験半導体ウェハＷに造り込まれたＤＵＴに電気的に接続されるプローブカード１２が装着されている。本実施形態では、このテストヘッド１０は、テスト時又はメンテナンス時に関わらず、プローブカード１２が開口６１を介してプローバ６０内に臨むように、プローバ６０の上に常時設けられている。
　プローバ６０は、吸着ステージ６２上に被試験半導体ウェハＷを保持して、プローブカード１２に対向する位置に自動的に供給することが可能となっている。また、テスタ７０は、ケーブル７１を介してテストヘッド１０に電気的に接続されており、テストヘッド１０を介してＤＵＴとの間で信号を入出力することが可能となっている。
　以上のような構成の電子部品試験装置１では、プローバ６０によって被試験半導体ウェハＷをプローブカード１２に押し付け、その状態でテスタ７０がテストヘッド１０を介してＤＵＴに試験信号を印加し、ＤＵＴから出力信号（応答信号）を期待値と比較することで、ＤＵＴの電気的な特性を評価する。
　次に本実施形態におけるテストヘッド１０の構成について説明する。
　図２は本実施形態におけるテストヘッドの断面図、図３は図２のIII-III線に沿った断面図、図４は本実施形態における基板装着装置のスライド機構を示す斜視図、図５Ａ及び図５Ｂは本実施形態における基板装着装置の挿抜機構を示す側面図、図６Ａ～図７Ｂは本実施形態における基板装着装置のストッパを示す側面図である。
　図２及び図３に示すように、本実施形態におけるテストヘッド１０の内部には、バックボード１３と、多数のピンエレクトロニクスカード２０と、が収容されている。
　バックボード１３は、ケーブル７１を介してテスタ７０に電気的に接続されていると共に（図１参照）、特に図示しない内部配線を介してプローブカード１２に電気的に接続されている。また、このバックボード１３には、ピンエレクトロニクスカード２０に実装されたコネクタ２１と嵌合可能なコネクタ１４が実装されており、バックボード１３と多数のピンエレクトロニクスカード２０とはコネクタ１４，２１を介して電気的に接続されている。
　また、本実施形態におけるテストヘッド１０は、同図に示すように、テストヘッド１０からの水平方向（図中Ｘ方向）に沿ったピンエレクトロニクスカード２０の出し入れを可能とする基板装着装置３０を備えている。
　この基板装着装置３０は、ピンエレクトロニクスカード２０をテストヘッド１０内に水平方向（図中Ｘ方向）に沿って案内するガイド機構４０と、テストヘッド１０の中に案内されたピンエレクトロニクスカード２０を鉛直方向（図中Ｚ方向）に移動させてコネクタ１４，２１を挿抜する挿抜機構５０と、挿抜機構５０を図中Ｙ方向に沿って移動させる移動機構６０と、を備えている。
　基板装着装置３０のガイド機構４０は、図４に示すように、図中Ｘ方向に沿って設けられた上下のガイドレール４１，４２と、ピンエレクトロニクスカード２０の上部に設けられたローラ２２と、から構成されている。
　上ガイドレール４１には、リブ４１２が互いに対向するように突出した案内溝４１１が形成されている。ローラ２２は、ベアリング等を介してピンエレクトロニクスカード２０に回転可能に取り付けられている。
　このガイド機構４０によってテストヘッド１０内にピンエレクトロニクスカード２０を挿入する場合には、上ガイドレール４１の案内溝４１１内にローラ２２を挿入した状態で、ピンエレクトロニクスカード２０をテストヘッド１０の中に押し込むと、ローラ２２が案内溝４１１内を転動して、ピンエレクトロニクスカード２０がテストヘッド１０内に案内される。
　因みに、テストヘッド１０の側壁には、例えば図４に示すような開閉可能なドア等から構成される開閉部１５が設けられており、この開閉部１５を開放した状態で、開口１５１を介してピンエレクトロニクスカード２０がテストヘッド１０内に挿入される。
　なお、案内溝４１１に挿入されたローラ２２はリブ４１２によって保持されるので、挿抜機構５０によってガイド機構４０全体が上昇すると、それに伴ってピンエレクトロニクスカード２０も持ち上がるようになっている。また、ベアリングに代えて、樹脂材料等から構成される摩擦の少ない部材でローラ２２を構成してもよく、この場合には、ローラ２２は上ガイドレール４１内を摺動する。
　一方、下ガイドレール４２はバックボード１３上に設けられており、若干のクリアランスを介してコネクタ２１を挟み込むことで、ピンエレクトロニクスカード２０の下部を図中Ｘ方向に沿って案内する。
　なお、ピンエレクトロニクスカード２０の下部からガイドピン２３が突出しており、このガイドピン２３がバックボード１３に形成されたガイド孔（不図示）に挿入されることで、コネクタ１４，２１同士が位置決めされるようになっている。
　本実施形態における基板装着装置３０は、以上のような構成のガイド機構４０を、テストヘッド１０内に収容されるピンエレクトロニクスカード２０の枚数と同じ数だけ備えている。
　図５Ａ及び図５Ｂに示すように、本実施形態のガイド機構４０では、上ガイドレール４１に連結柱４３及び係合柱４５を介してヘッド４６が取り付けられている。挿抜機構５０は、このヘッド４６を介して、ガイド機構４０に保持されているピンエレクトロニクスカード２０を下降させる。
　さらに、ヘッド４６にはフック４７が設けられており、挿抜機構５０は、このフック４７に、後述する係合部材５３の凹部５３１を係合させて、ピンエレクトロニクスカード２０を上昇させる。
　図６Ａ～図７Ｂに示すように、ガイド機構４０の連結柱４３及び係合柱４５はいずれもテストヘッド１０のフレーム１１を貫通している。また、このフレーム１１上には、水平方向（図中Ｘ方向）に沿ってスライド可能にストッパ４８が設けられているが、連結柱４３及び係合柱４５は、係合孔４８１及び貫通孔４８２を介してこのストッパ４８を貫通している。
　また、連結柱４３の周りにはコイルスプリング４４が同軸状に配置されている。このコイルスプリング４４は、ヘッド４６とテストヘッド１０のフレーム１１との間に介装されており、ヘッド４６をフレーム１１から離れる方向に付勢している。これにより、ガイド機構４０によってピンエレクトロニクスカード２０がテストヘッド１０内に案内される際のコネクタ１４，２１同士の干渉が防止される。
　係合柱４５には、２つの切欠４５１，４５２が形成されている。そして、ストッパ４８をスライドさせると、係合孔４８１の周縁が第１又は第２の切欠４５１又は４５２に係合して、挿抜機構５０によるガイド機構４０の上下動が固定されるようになっている。因みに、ストッパ４８の貫通孔４８２は、当該ストッパ４８のスライド量に対して十分に大きな内径を有している。
　具体的には、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、係合柱４５の上側の切欠（第１の切欠）４５１にストッパ４８を係合させると、ガイド機構４０が下限位置（第１の位置）で固定され、コネクタ１４，２１が嵌合してバックボード１３とピンエレクトロニクスカード２０とが電気的に接続された状態が維持される。これにより、嵌合しているコネクタ１４，２１が反力によって外れてしまうのを防止することができる。
　一方、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、係合柱４５の下側の切欠（第２の切欠）４５２にストッパ４８を係合させると、ガイド機構４０が上限位置（第２の位置）で固定され、ガイド機構４０によってピンエレクトロニクスカード２０がテストヘッド１０内に案内される際のコネクタ１４，２１同士の干渉が防止される。
　基板装着装置３０の挿抜機構５０は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、スライド部材５１と、可動ブロック５２と、係合部材５３と、から構成されている。
　スライド部材５１は、リニアガイド５１１を介して、後述する移動機構６０の移動プレート６１上にＸ方向に沿ってスライド可能に設けられている。スライド部材５１の上面からは凸部５１２が突出しており、この凸部５１２には、カムフォロア５１３が回転可能に取り付けられている。
　可動ブロック５２は、スライド部材５１及び移動プレート６１の貫通孔５１４，６２に挿入されており、スライド部材５１及び移動プレート６１に対して相対的に上下動可能となっている。この可動ブロック５２には、図中において右上がりの形状のカム５２１が形成されており、このカム５２１にはスライド部材５１のカムフォロア５１３が転動可能に挿入されている。
　可動ブロック５２の下部には、係合部材５３が図中Ｘ方向に沿ってスライド可能に取り付けられており、ハンドル５３２を引いたり押したりすることで、係合部材５３が可動ブロック５２に対して相対的にスライドするようになっている。この係合部材５３には、ガイド機構４０のフック４７と係合する凹部５３１が形成されており、可動ブロック５２に対する係合部材５３の相対的なスライド移動によって、フック４７と凹部５３１を係合させたり解放することが可能となっている。
　さらに、この挿抜機構５０は、ピンエレクトロニクスカード２０の昇降を操作するためのレバー５４を備えている。このレバー５４は、移動機構６０の一端を支点５４１とし、スライド部材５１の一端を力点５４２として、スライド部材５１及び移動機構６０に回動可能に取り付けられている。
　この挿抜機構５０によってピンエレクトロニクスカード２０を下降させる場合には、図５Ｂに示すように、レバー５４を押し下げて、支点５４１を中心としてレバー５４を図中時計周りに回転させる。これにより、スライド部材５１が図中右側にスライドして、カムフォロア５１３がカム５２１内を転動し、可動ブロック５２がテストヘッド１０のフレーム１１に対して相対的に下降する。これにより、可動ブロック５２がヘッド４６を押し下げるので、上ガイドレール４１に保持されているピンエレクトロニクスカード２０も下降する。そして、コネクタ１４，２１が嵌合すると、ピンエレクトロニクスカード２０がバックボード１３に電気的に接続される。
　一方、挿抜機構５０によってピンエレクトロニクスカード２０を上昇させる場合には、図５Ａに示すように、先ず、ハンドル５３２を図中右側に引いて、係合部材５３の凹部５３１をガイド機構４０のフック４７に係合させる。次いで、レバー５４を引き上げて、支点５４１を中心としてレバー５４を図中反時計周りに回転させる。これにより、スライド部材５１が図中左側にスライドして、カムフォロア５１３がカム５２１内を転動し、可動ブロック５２がフレーム１１に対して相対的に上昇し、ヘッド４６が引き上げられる。これにより、上ガイドレール４１に保持されているピンエレクトロニクスカード２０も上昇するので、ピンエレクトロニクスカード２０とバックボード１３とを接続していたコネクタ１４，２１が取り外される。
　なお、本実施形態では、カム方式の挿抜機構５０について説明したが、特にこれに限定されず、例えば、上下方向に駆動するエアシリンダ等のアクチュエータで挿抜機構を構成してもよい。また、本実施形態では、手動で挿抜機構５０を駆動させたが、特にこれに限定されず、例えばモータ等を用いて挿抜機構を駆動させてもよい。
　基板装着装置３０の移動機構６０は、上述した挿抜機構５０が設けられた移動プレート６１と、この移動プレート６１とテストヘッド１０のフレーム１１との間に介装されたリニアガイド６３と、を備えている。移動プレート６１は、リニアガイド６３によって、フレーム１１上をＹ方向に沿ってスライド可能となっている。この移動機構６０によって、挿抜機構５０が図中Ｙ方向に沿って移動可能となっているので、一つの挿抜機構５０で複数のガイド機構４０に対応することが可能となっている。
　具体的には、図４に示すように、一つのガイド機構４０によってピンエレクトロニクスカード２０がテストヘッド１０内に案内されると、図５Ｂに示すように、挿抜機構５０によって当該ピンエレクトロニクスカード２０を押し下げ、コネクタ１４，２１が嵌合してピンエレクトロニクスカード２０をバックボード１３に電気的に接続する。この状態で、図６Ａに示すように、ストッパ４８を図中左側にスライドさせて係合柱４５の第１の切欠４５１に係合させ、ガイド機構４０を固定することで、挿抜機構５０がなくても、ピンエレクトロニクスカード２０とバックボード１３との接続状態が維持される。
　次いで、移動機構６０によって挿抜機構５０を隣のガイド機構４０の上方に移動させて（図３参照）、同様の要領でピンエレクトロニクスカード２０をバックボード１３に電気的に接続させ、この状態でストッパ４８によってガイド機構４０を固定する。このような動作を繰り返すことで、一つの挿抜機構５０で複数のガイド機構４０に対応することができる。
　以上のように、本実施形態では、ガイド機構４０によって水平方向（図中Ｘ方向）に沿ってテストヘッド１０内にピンエレクトロニクスカード２０を案内した後に、挿抜機構５０によって鉛直方向（図中Ｚ方向）に沿ってピンエレクトロニクスカード２０を移動させて、コネクタ１４，１１を介してピンエレクトロニクスカード２０をバックボード１３に電気的に接続する。
　このため、テストヘッド１０をメンテナンス位置に反転させることなく、ピンエレクトロニクスカード２０をテストヘッド１０から出し入れすることができ、マニピュレータが不要となるので、電子部品試験装置１の低コスト化と省スペース化を図ることができる。
　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。
　例えば、上述の実施形態では、半導体ウェハに造り込まれた状態のＤＵＴをテストする前工程用の試験装置に基板装着装置を適用した例について説明したが、特にこれに限定されない。例えば、パッケージングされたＤＵＴをテストする後工程用の試験装置に基板装着装置を適用してもよい。
　また、上述の実施形態では、第１及び第３の方向を水平方向とし、第２の方向を鉛直方向として説明したが、第１～第３の方向間での相対関係が成立している限り、特にこれに限定されない。
１…電子部品試験装置
　１０…テストヘッド
　　１１…フレーム
　　１３…バックボード（第２の回路基板）
　　　１４…コネクタ
　　１５…開閉部
　　２０…ピンエレクトロニクスカード（第１の回路基板）
　　　２１…コネクタ
　　　２２…ローラ（接触体）
　　３０…基板装着装置
　　　４０…ガイド機構（案内手段）
　　　　４１…上ガイドレール
　　　　４４…コイルスプリング（付勢手段）
　　　４８…ストッパ（固定手段）
　　　５０…挿抜機構（挿抜手段）
　　　　５１…スライド部材
　　　　　５１３…カムフォロア
　　　　　５１４…貫通孔
　　　　５２…可動ブロック（可動部材）
　　　　　５２１…カム
　　　　５３…係合部材
　　　　５４…レバー
　　　６０…移動機構（移動手段）

Claims (11)

  1. 　第１の回路基板をテストヘッド内に設けられた第２の回路基板に着脱するための基板装着装置であって、
    　前記第１の回路基板を第１の方向に沿って前記テストヘッド内に案内する案内手段と、
    　前記テストヘッド内に案内された前記第１の回路基板を、前記第１の方向に対して実質的に直交する第２の方向に沿って移動させて、前記第１の回路基板を前記第２の回路基板にコネクタを介して電気的に接続させる挿抜手段と、を備えたことを特徴とする基板装着装置。
  2. 　請求項１記載の基板装着装置であって、
    　前記案内手段によって案内される前記第１の回路基板を、前記第２の回路基板から離れる方向に向かって付勢する付勢手段をさらに備えたことを特徴とする基板装着装置。
  3. 　請求項１又は２記載の基板装着装置であって、
    　前記第１の回路基板の前記第２の方向に沿った移動を固定する固定手段をさらに備えたことを特徴とする基板装着装置。
  4. 　請求項３記載の基板装着装置であって、
    　前記固定手段は、前記第１の回路基板が前記コネクタを介して前記第２の回路基板に電気的に接続された第１の位置で、前記第１の回路基板を固定することを特徴とする基板装着装置。
  5. 　請求項３記載の基板装着装置であって、
    　前記固定手段は、前記第１の回路基板が前記第２の回路基板から離れた第２の位置で、前記第１の回路基板を固定することを特徴とする基板装着装置。
  6. 　請求項３～５の何れかに記載の基板装着装置であって、
    　前記固定手段は、前記第１の方向に沿ってスライド可能なストッパを含み、
    　前記ストッパは、前記案内手段の一部と係合することで、前記第１の回路基板を固定することを特徴とする基板装着装置。
  7. 　請求項１～６の何れかに記載の基板装着装置であって、
    　前記第１及び第２の方向に実質的に直交する第３の方向に沿って並列された複数の前記案内手段に対して、前記挿抜手段を移動させる移動手段を備えたことを特徴とする基板装着装置。
  8. 　請求項１～７の何れかに記載の基板装着装置であって、
    　前記案内手段は、
    　前記第１の方向に沿って前記テストヘッドに設けられたガイドレールと、
    　前記第１の回路基板に設けられ、前記ガイドレール上を摺動又は回転する接触体と、を有することを特徴とする基板装着装置。
  9. 　請求項１～８の何れかに記載の基板装着装置であって、
    　前記挿抜手段は、
    　カムフォロアを有すると共に、前記第１の方向に沿ってスライド可能なスライド部材と、
    　前記カムフォロアが挿入されたカムが形成されていると共に、前記第２の方向に沿って前記スライド部材に対して相対的に移動可能な可動部材と、を有することを特徴とする基板装着装置。
  10. 　被試験電子部品に電気的に接続されるテストヘッドであって、
    　第１の回路基板と、
    　前記第１の回路基板がコネクタを介して電気的に接続される第２の回路基板と、
    　前記第１の回路基板を前記第２の回路基板に着脱する請求項１～９の何れかに記載の基板装着装置と、を備えたことを特徴とするテストヘッド。
  11. 　請求項１０記載のテストヘッドと、
    　前記テストヘッドに電気的に接続され、前記被試験電子部品のテストを実行するテスタ本体と、
    　前記テストヘッドに被試験電子部品を搬送する搬送手段と、を備えたことを特徴とする電子部品試験装置。
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