(57)【要約】テストヘッド移動装置（１０）は、テストヘッド（１００）を昇降させる昇降アーム（１５）と、テストヘッド（１００）を水平方向に移動させるフレーム（１１）と、テストヘッド（１００）の高さに基づいて、フレーム（１１）の水平移動を禁止するインタロック機構（２０）と、を備えており、インタロック機構（２０）は、テストヘッド（１００）が最下限に位置していることを検出するリミットスイッチ（２３）と、床面に押付ユニット（５０）を当接させることが可能なストッパ（３０）と、有している。
2010007652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品試験装置においてテストヘッドを電子部品ハンドリング装置に連結するために、前記テストヘッドを移動させるテストヘッド移動装置であって、
前記テストヘッドを昇降させる昇降手段と、
前記テストヘッドを水平方向に移動させる水平移動手段と、
前記テストヘッドの高さに基づいて、前記水平移動手段の水平移動を禁止する禁止手段と、を備えたテストヘッド移動装置。
【請求項２】
前記禁止手段は、
前記テストヘッドが所定高さに位置していることを検出する検出手段と、
前記テストヘッドが前記所定高さに位置していることを前記検出手段が検出した場合に、前記水平移動手段の水平移動を許容又は禁止し、前記テストヘッドが前記所定高さに位置していることを前記検出手段が検出しない場合に、前記水平移動手段の水平移動を禁止又は許容するストッパと、を有する請求項１記載のテストヘッド移動装置。
【請求項３】
前記所定高さは、前記昇降手段による前記テストヘッドの昇降可能範囲の最下限であり、
前記ストッパは、前記テストヘッドが最下限に位置していることを前記検出手段が検出した場合に、前記水平移動手段の水平移動を許容し、前記テストヘッドが最下限に位置していることを前記検出手段が検出しない場合に、前記水平移動手段の水平移動を禁止する請求項２記載のテストヘッド移動装置。
【請求項４】
前記禁止手段は、
床面の当接する当接部材と、
前記当接部材を前記床面に対して接近又は離反させる移動手段と、
前記当接部材と前記移動手段との間に介在し、前記当接部材を前記床面に向かって付勢する第１の付勢手段と、を有する請求項１〜３の何れかに記載のテストヘッド移動装置。
【請求項５】
前記移動手段は、
前記第１の付勢手段を介して前記当接部材が取り付けられたロッドと、
前記ロッドを移動させる流体圧シリンダと、を有しており、
前記流体圧シリンダは、圧力流体の供給の停止に伴って前記ロッドを固定することが可能なロック機能付きシリンダである請求項１〜４の何れかに記載のテストヘッド移動装置。
【請求項６】
前記流体圧シリンダは、前記ロッドの一端に接続されたピストンを前記床面に向かって付勢する第２の付勢手段を有する請求項５記載のテストヘッド移動装置。
【請求項７】
被試験電子部品のテストを行うための電子部品試験装置であって、
請求項１〜６の何れかに記載のテストヘッド移動装置と、
前記テストヘッド移動装置に保持されたテストヘッドと、
前記テストヘッドに電気的に接続されたテスタと、を備えた電子部品試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体集積回路素子等の電子部品（以下、代表的にＩＣデバイスとも称する。）をテストするための電子部品試験装置において、テストヘッドをハンドラに連結するために、テストヘッドを移動させるテストヘッド移動装置、及び、それを備えた電子部品試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パッケージングされたＩＣデバイスを試験するための電子部品試験装置は、ＩＣデバイスに電気的に接続されるテストヘッドと、テストヘッドを介してＩＣデバイスとの間で試験信号の授受を行うテスタと、テストヘッドにＩＣデバイスを押し付けるハンドラ（電子部品ハンドリング装置）を備えている。【０００３】
ハンドラは、ＩＣデバイスに高温又は低温の熱ストレスを付与するためにチャンバを備えている。チャンバの底面には開口が形成されている。この開口内にテストヘッドの上部を挿入することで、テストヘッドがハンドラに連結される。【０００４】
このテストヘッドの連結作業には、テストヘッドをハンドリング可能なテストヘッド移動装置が用いられる。テストヘッドをハンドラに連結する際には、先ず、このテストヘッド移動装置により、テストヘッドをハンドラの開口の下方に水平移動させる。次いで、テストヘッド移動装置によりテストヘッドを上昇させて、テストヘッドの上部をハンドラの開口内に挿入する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の連結の際に、テストヘッドを高い位置で保持した状態で、テストヘッド移動装置をハンドラに向かって水平移動させると、テストヘッドとハンドラとが相互に干渉し、テストヘッドやハンドラが損傷するおそれがあるという問題があった。【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、テストヘッドや電子部品ハンドリング装置の損傷を防止することが可能なテストヘッド移動装置、及び、それを備えた電子部品試験装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、電子部品試験装置においてテストヘッドを電子部品ハンドリング装置に連結するために、前記テストヘッドを移動させるテストヘッド移動装置であって、前記テストヘッドを昇降させる昇降手段と、前記テストヘッドを水平方向に移動させる水平移動手段と、前記テストヘッドの高さに基づいて、前記水平移動手段の水平移動を禁止する禁止手段と、を備えたテストヘッド移動装置が提供される（請求項１参照）。【０００８】
上記発明においては特に限定されないが、前記禁止手段は、前記テストヘッドが所定高さに位置していることを検出する検出手段と、前記テストヘッドが前記所定高さに位置していることを前記検出手段が検出した場合に、前記水平移動手段の水平移動を許容又は禁止し、前記テストヘッドが前記所定高さに位置していることを前記検出手段が検出しない場合に、前記水平移動手段の水平移動を禁止又は許容するストッパと、を有することが好ましい（請求項２参照）。【０００９】
上記発明においては特に限定されないが、前記所定高さは、前記昇降手段による前記テストヘッドの昇降可能範囲の最下限であり、前記ストッパは、前記テストヘッドが最下限に位置していることを前記検出手段が検出した場合に、前記水平移動手段の水平移動を許容し、前記テストヘッドが最下限に位置していることを前記検出手段が検出しない場合に、前記水平移動手段の水平移動を禁止することが好ましい（請求項３参照）。【００１０】
上記発明においては特に限定されないが、前記禁止手段は、床面の当接する当接部材と、前記当接部材を前記床面に対して接近又は離反させる移動手段と、前記当接部材と前記移動手段との間に介在し、前記当接部材を前記床面に向かって付勢する第１の付勢手段と、を有することが好ましい（請求項４参照）。【００１１】
上記発明においては特に限定されないが、前記移動手段は、前記第１の付勢手段を介して前記当接部材が取り付けられたロッドと、前記ロッドを移動させる流体圧シリンダと、を有しており、前記流体圧シリンダは、圧力流体の供給の停止に伴って前記ロッドを固定することが可能なロック機能付きシリンダであることが好ましい（請求項５参照）。【００１２】
上記発明においては特に限定されないが、前記流体圧シリンダは、前記ロッドの一端に接続されたピストンを前記床面に向かって付勢する第２の付勢手段を有することが好ましい。【００１３】
また、上記目的を達成するために、本発明によれば、被試験電子部品のテストを行うための電子部品試験装置であって、上記のテストヘッド移動装置と、前記テストヘッド移動装置に保持されたテストヘッドと、前記テストヘッドに電気的に接続されたテスタと、を備えた電子部品試験装置が提供される（請求項７参照）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、テストヘッドの高さに応じて、水平移動手段による水平移動を禁止する。このため、テストヘッドと電子部品ハンドリング装置との干渉を回避して、テストヘッドや電子部品ハンドリング装置の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態におけるテストヘッド移動装置を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態におけるテストヘッド移動装置を示す側面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態におけるインタロック機構の全体構成を示すエア配管図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態におけるストッパの分解斜視図である。
【図６Ａ】図６Ａは、テストヘッドが任意の高さに位置している場合におけるストッパの側面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、テストヘッドが最下限に位置している場合におけるストッパの側面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、エア供給が停止した場合におけるストッパの側面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０…テストヘッド移動装置
１１…フレーム
１５…昇降アーム
２０…インタロック機構
２３…リミットスイッチ
２４…切換バルブ
３０…ストッパ
４０…エアシリンダ
４１…ピストン
４２…スプリング
４３…ロッド
４４，４５…ポート
５０…押付ユニット
５１…ベースプレート
５２…スプリング
５３…当接プレート
５４…ボルト
１００…テストヘッド
３００…ハンドラ
３１０…開口
ＢＬ…バックラッシュ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。【００１８】
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側面図である。【００１９】
本実施形態における電子部品試験装置は、図１に示すように、ＩＣデバイスに電気的に接続されるテストヘッド１００と、テストヘッド１００を介してＩＣデバイスとの間で試験信号の授受を行うテスタ（メインフレーム）２００と、テストヘッド１００にＩＣデバイスを押し付けるハンドラ３００と、テストヘッド１００をハンドラ３００に連結するためのテストヘッド移動装置１０と、を備えている。テストヘッド１００とテスタ２００とは、ケーブル２１０を介して電気的に接続されている。テストヘッド１００の上部には、ＩＣデバイスと電気的に接触するソケット１５０が装着されている。ハンドラ３００には、チャンバ内にテストヘッド１００の上部を挿入するための開口３１０が形成されている。【００２０】
同図に示すように、テストヘッド１００は、テストヘッド移動装置１０を用いてハンドラ３００に連結されている。テストヘッド１００をハンドラ３００に連結する際には、先ず、テストヘッド移動装置１０によりテストヘッド１００を水平移動させて、テストヘッド１００をハンドラ３００の開口３１０の下方に位置させる。次いで、テストヘッド移動装置１０によりテストヘッド１００を上昇させて、テストヘッド１００の上部を開口３１０内に挿入する。【００２１】
次に、本実施形態におけるテストヘッド移動装置１０について説明する。【００２２】
図２及び図３は本実施形態におけるテストヘッド移動装置を示す平面図及び側面図、図４は本実施形態におけるインタロック機構の全体構成を示すエア配管図、図５は本実施形態におけるストッパの分解斜視図である。【００２３】
本実施形態におけるテストヘッド移動装置１０は、上述のとおり、テストヘッド１００をハンドラ３００に連結するために、テストヘッド１００を水平方向及び鉛直方向に移動させることが可能な装置である。このテストヘッド移動装置１０は、図２及び図３に示すように、水平移動可能なフレーム１１と、フレーム１１に昇降可能に保持された２本の昇降アーム１５と、から構成されている。【００２４】
フレーム１１は、Ｘ軸方向に沿って平行に配置された２本のベース部材１２と、ベース部材１１の間に直立している直立部材１３と、を備えている。【００２５】
各ベース部材１２の前後端にはキャスタ１２１がそれぞれ取り付けられている。このキャスタ１２１により、フレーム１１は水平移動（ＸＹ平面に平行な方向に移動）することが可能となっている。なお、キャスタ１２１に代えて、床にリニアガイドを設置して、このリニアガイドによりフレーム１１を水平移動させてもよい。【００２６】
直立部材１３は、各ベース部材１１の後端近傍にボルト等を用いてそれぞれ固定されている。直立部材１３の前面の両側辺には、昇降アーム１５を昇降可能に保持するためのリニアガイド１３１がＺ軸方向に沿って設けられている。【００２７】
また、直立部材１３の背面には、２つの操作ハンドル１３２，１３３が設けられている。オペレータは、第１の操作ハンドル１３２を回転させることで、特に図示しないギア機構を介して、昇降アーム１５を上昇又は下降させることが可能となっている。一方、オペレータが第２の操作ハンドル１３３を回転させると、特に図示しないチェーン機構を介して、テストヘッド１００の傾きを調整することが可能となっている。さらに、直立部材１３の背面には、オペレータがテストヘッド移動装置１０を水平移動させる際に使用する２つの把手１３４も設けられている。【００２８】
２本の昇降アーム１５は、Ｘ軸方向に沿って平行に延在しており、ベース部材１２の上方に配置されている。これらの昇降アーム１５の先端の間にはテストヘッド１００が配置されており、昇降アーム１５とテストヘッド１００とはボルト等を用いて固定されている。一方、昇降アーム１５の後端は、直立部材１３のリニアガイド１３１に昇降可能に保持されている。これにより、テストヘッド移動装置１０は、テストヘッド１００を昇降させることが可能となっている。ベース部材１２と昇降アーム１５との間にはガススプリング１６が設けられている。このガススプリング１６により、昇降アーム１５の上昇動作が補助される。【００２９】
さらに、本実施形態におけるテストヘッド移動装置１０は、連結作業時におけるテストヘッド１００とハンドラ３００との干渉を防止するインタロック機構２０を備えている。【００３０】
このインタロック機構２０は、図４に示すように、エア供給源２１、レギュレータ２２、リミットスイッチ２３、切換バルブ２４、配管２５，２６、及び、４つのストッパ３０と、から構成されている。【００３１】
エア供給源２１は、例えばエアコンプレッサから構成される。レギュレータ２２は、エア供給源２１から供給されたエアの圧力を調整することが可能となっている。エア供給源２１は、ストッパ３０を駆動させるためのメイン配管２５と、切換バルブ２４を制御するためのサブ配管２６と、に接続されている。【００３２】
リミットスイッチ２３は、テストヘッド１００が最下限に位置していることを検出するためのスイッチである。このリミットスイッチ２３は、例えば、図３に示すように、直立部材１３の側面に設けられており、昇降アーム１５がテストヘッド１００を最下限まで下降させた際に、当該昇降アーム１５の一部がリミットスイッチ２３に接触する高さに設置されている。【００３３】
このリミットスイッチ２３は、図４に示すように、サブ配管２６に接続されている。リミットスイッチ２３がオフの場合（テストヘッド１００が最下限以外の任意の高さに位置している場合）には、バルブを閉じてサブ配管２６を閉塞する。一方、リミットスイッチ２３がオンの場合（テストヘッド１００が最下限に位置している場合）には、バルブを開放してサブ配管２６を介して切換バルブ２４に加圧エアを供給する。この加圧エアの供給により、切換バルブ２４が切り換えられる。【００３４】
切換バルブ２４は、メイン配管２５に接続されており、リミットスイッチ２３のオン／オフに応じて、各ストッパ３０が有するエアシリンダ４０の第１のポート４２又は第２のポート４３の間で、加圧エアの供給先を切り換えることが可能となっている。この切換動作により、ストッパ３０のエアシリンダ４０が上下動する。【００３５】
ストッパ３０は、図５に示すように、取付プレート３１、ホルダ３２、エアシリンダ４０、ガイドユニット３３、及び、押付ユニット５０から構成されている。【００３６】
本実施形態におけるエアシリンダ４０は、図４に示すように、ピストン４１を下方に付勢しているスプリング４２を有するバネ付きシリンダである。また、このエアシリンダ４０は、エア供給の停止に伴ってロッド４３を固定（保持）することが可能なロック機構付きエアシリンダである。このため、本実施形態におけるエアシリンダ４０は、エア供給が停止しても、スプリング４２によりロッド４３を強制的に下降させ、しかも下降した状態でロッド４３をロックすることができるので、エア供給停止時におけるテストヘッド移動装置１０の不用意な移動を予防することが可能となっている。【００３７】
このエアシリンダ４０は、図４及び図５に示すように、２つのポート４４，４５を備えている。第１のポート４４に加圧エアが供給されると、ロッド４３が下降する。一方、第２のポート４５に加圧エアが供給されると、ロッド４３が上昇するようになっている。【００３８】
図４に示すように、リミットスイッチ２３がオフの場合には、エア供給源２１から切換バルブ２４を介して第１のポート４４に加圧エアが供給される。一方、リミットスイッチ２３がオンになると、切換バルブ２４により加圧エアの供給先が、第１のポート４４から第２のポート４５に切り替わる。【００３９】
このエアシリンダ４０は、図５に示すように、２枚のホルダ３２を介して、取付プレート３１に固定されている。この取付プレート３１は、後述するように、フレーム１１のベース部材１２に固定される。エアシリンダ４０のロッド４３は、ガイドユニット３３を貫通して、その先端に押付ユニット５０が取り付けられている。エアシリンダ４０の駆動時には、ガイドユニット３３が有するベアリングにより、ロッド４３が円滑に案内されるようになっている。【００４０】
押付ユニット５０は、図５に示すように、ベースプレート５１、スプリング５２、当接プレート５３、ボルト５４、及び、クッション５５から構成されている。【００４１】
ベースプレート５１は、本実施形態では円盤状の部材から構成されており、その上面中央には、エアシリンダ４０のロッド４３の先端が固定されている。また、ベースプレート５１には、ボルト５４を貫通させるための３つの貫通孔５１ａが形成されている。これら３つの貫通孔５１ａは、実質的に等間隔に配置されている。【００４２】
当接プレート５３も同様に、本実施形態では円盤状の部材から構成されている。当接プレート５３には、ボルト５４が螺合可能な３つのネジ孔５３ａが形成されている。これら３つのネジ孔５３ａは、ベースプレート５１の貫通孔５１ａにそれぞれ対向している。【００４３】
また、当接プレート５３の下面には、クッション５５が貼り付けられている。このクッション５５は、当接部材５０が床面と密着するように、例えばゴム等の変形可能で且つ滑り難い材料で構成されている。【００４４】
ベースプレート５１と当接プレート５３との間には３つのスプリング５２が介装されている。各スプリング５２は、ベースプレート５１と当接プレート５３とを相互に離反させる方向の付勢力を有しており、ボルト５４と同軸状に配置される。【００４５】
２枚のプレート５１，５３の間にスプリング５２を挟み込んだ状態で、ベースプレート５１の上面から貫通孔５１ａにボルト５４が挿入され、当該ボルト５４が当接プレート５３のネジ孔５３ａに螺合し、ボルト５４の頭部がベースプレート５１の上面に係止している。このため、プレート５１，５３の離反がボルト５４により制限されている。【００４６】
なお、プレート５１，５３の平面形状は円形に限定されず、例えば矩形であってもよい。また、スプリング５２の数も特に限定されず、要求される弾性力に応じて適宜設定することができる。【００４７】
以上に説明した４つのストッパ３０は、図２及び図３に示すように、２本のベース部材１２の前後端の近傍にそれぞれ設けられている。インタロック機構２０が作動している場合には、ストッパ３０の押付ユニット５０が床面に当接しているので、テストヘッド移動装置１０の水平移動が禁止される。これに対し、インタロック機構２０が解除されると、ストッパ３０の押付ユニット５０が床面から離れて、テストヘッド移動装置１０を水平移動させることが可能となる。【００４８】
図６Ａはテストヘッドが最下限以外の任意の高さに位置している場合におけるストッパの側面図、図６Ｂはテストヘッドが最下限に位置している場合におけるストッパの側面図、図６Ｃはエア供給停止時におけるストッパの側面図である。【００４９】
以下に、図６Ａ〜図６Ｃを参照しながら、本実施形態に係るテストヘッド移動装置１０の動作について説明する。【００５０】
テストヘッド１００の連結作業を行う際に、テストヘッド１００が最下限以外の任意の高さに位置している場合には、リミットスイッチ２３がオフとなっている。そのため、エア供給源２１から供給された加圧エアは、切換バルブ２４により、エアシリンダ４０の第１のポート４４に導かれる。これにより、エアシリンダ４０は、押付ユニット５０を押し下げるので、図６Ａに示すように、押付ユニット５０が床面ＦＰに密着して、テストヘッド移動装置１０の水平移動が禁止されている。このため、本実施形態では、連結作業時におけるテストヘッド１００とハンドラ３００との干渉を防止することができる。【００５１】
因みに、本実施形態では、レギュレータ２２により加圧エアの圧力が低く（例えば０．５ＭＰａ程度）設定されており、エアシリンダ４０は、押付ユニット５０のスプリング５２を収縮させる程度の弱い押付力しか出力していない。このため、ストッパ３０が押付ユニットを床面ＦＰに押し付けても、高精度に設定されたハンドラ３００に対するテストヘッド１００の水平度を維持することが可能となっている。【００５２】
オペレータが第１の操作ハンドル１３２を操作することで昇降アーム１５が下降し、テストヘッド１００が最下限に位置すると、リミットスイッチ２３がオンとなる。これにより、加圧エアが、切換バルブ２４を介して、エアシリンダ４０の第２のポート４５に導かれ、エアシリンダ４０は押付ユニット５０を押し上げる。このため、図６Ｂに示すように、押付ユニット５０が床面ＦＰから離れ、テストヘッド移動装置１０の水平移動が可能となる。【００５３】
この状態で、オペレータは、テストヘッド１００がハンドラ３００の開口３１０の下方に位置するように、把手１３４を使ってテストヘッド移動装置１０を水平移動させる。テストヘッド１００が開口３１０の下方に位置したら、オペレータは第１の操作ハンドル１３２を使って昇降アーム１５を上昇させて、テストヘッド１００の上部をハンドラ３００の開口３１０内に挿入する。以上の一連の動作により、テストヘッド１００がハンドラ３００に連結される。【００５４】
一方、加圧エアの供給が停止している場合には、図６Ｃに示すように、スプリング４２によりピストン４１を押し下げられてロッド４３が伸び、押付ユニット５０が床面ＦＰに当接した状態で、ロック機能によりロッド４３がロックされる。このため、エア供給停止時におけるテストヘッド移動装置１０の不用意な移動を予防することが可能となっている。【００５５】
また、本実施形態では、押付ユニット５０において、２つのプレート５１，５３の間にスプリング５２が介装されており、スプリング５２が当接プレート５１を下方に付勢している。このため、図６Ｃに示すように、エアシリンダ４０のロック機構がバックラッシュＢＬを有していても、押付ユニット５０によりそのバックラッシュＢＬを吸収することが可能となっており、テストヘッド移動装置１０の水平移動を確実に禁止することができる。【００５６】
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。【００５７】
上述の実施形態では、テストヘッドが最下限に位置する場合に、インタロック機構を解除するように説明したが、特にこれに限定されない。例えば、テストヘッドの位置が所定高さよりも高い場合に、インタロック機構を作動するようにしてもよい。或いは、昇降アームに保持されているテストヘッドの高さを計測して、その計測値が所定範囲内にある場合に、インタロック機構を作動又は解除するようにしてもよい。【００５８】
また、上述の実施形態では、空気圧を用いてインタロック機構を駆動するように説明したが、特にこれに限定されない。油圧などの他の流体圧を用いてインタロック機構を駆動してもよい。
【図１】
2010007652.tif 000003
【図２】
2010007652.tif 000004
【図３】
2010007652.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010007652.tif 000007
【図６Ａ】
2010007652.tif 000008
【図６Ｂ】
2010007652.tif 000009
【図６Ｃ】
2010007652.tif 000010
【国際調査報告】
2010007652.tif 000011
2010007652.tif 000012