(57)【要約】  試験装置において、信号の劣化が少ない品種交換ユニットを提供する。被試験デバイスの品種に応じて試験装置に装着され、被試験デバイスおよび試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットであって、表面および裏面を有して表面側に被試験デバイスが近接および離間されるソケットボードと、被試験デバイスの接続端子と同じ配置でソケットボードから支持され、且つ、先端をソケットボードの表面から先端を突出させて被試験デバイスの接続端子に先端を当接させる複数のスプリングピンとを備える。
2009098770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験デバイスの品種に応じて試験装置に装着され、前記被試験デバイスおよび前記試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットであって、
表面および裏面を有して表面側に前記被試験デバイスが近接および離間されるソケットボードと、
前記被試験デバイスの接続端子と同じ配置で前記ソケットボードから支持され、且つ、前記ソケットボードの表面から先端を突出させて前記被試験デバイスの接続端子に先端を当接させる複数のスプリングピンと
を備える品種交換ユニット。
【請求項２】
前記ソケットボードは、前記被試験デバイスに供給される低速信号を伝播させる低速信号配線を更に有する請求項１に記載の品種交換ユニット。
【請求項３】
前記スプリングピンは、前記ソケットボードの裏面から後端を突出させる請求項１に記載の品種交換ユニット。
【請求項４】
前記被試験デバイスの接続端子を前記スプリングピンの前記先端に当接させるべく、前記被試験デバイスを案内するデバイスソケットを更に備える請求項１に記載の品種交換ユニット。
【請求項５】
前記デバイスソケットは、前記スプリングピンを前記ソケットボードに対して押しつける請求項４に記載の品種交換ユニット。
【請求項６】
前記スプリングピンは、前記ソケットボードの裏面側から前記試験装置側に向かって延在する同軸ケーブルの一端を後端に接続される請求項１に記載の品種交換ユニット。
【請求項７】
前記同軸ケーブルの他端は、前記試験装置のマザーボードに接続される請求項６に記載の品種交換ユニット。
【請求項８】
前記ソケットボードは、
前記ソケットボードの表面および裏面に平行に形成された複数の導体層と、
前記ソケットボードの厚さ方向に埋設され、前記複数の導体層を相互に電気的に結合するビアと
を含むシールド部を有する請求項６に記載の品種交換ユニット。
【請求項９】
前記ソケットボードの裏面に対して固定され、前記同軸ケーブルのシールド線に電気的に結合され、且つ、前記同軸ケーブルを機械的に支持する導体のブロック部材を更に備える請求項８に記載の品種交換ユニット。
【請求項１０】
前記ブロック部材は、前記シールド部に電気的に接続される、請求項９に記載の品種交換ユニット。
【請求項１１】
被試験デバイスの品種に応じて試験装置に装着され、前記被試験デバイスおよび前記試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットであって、
前記被試験デバイスに対する接続端子を表面に有するデバイスソケットの裏面の接続端子と同じ配置で表裏を貫通して形成された複数のビアを有し、前記デバイスソケットを表面に実装されるソケットボードと、
前記ソケットボードの裏面に対して固定されたブロック部材と、
前記ブロック部材に埋設されて、前記ブロック部材の内部から前記ソケットボードの裏面に向かって突出させた先端を、前記ソケットボードの裏面において前記ビアの端面に当接させたスプリングピンと、
一端を前記スプリングピンの後端に接続され、前記ブロック部材の裏面側から前記試験装置側に向かって延在する同軸ケーブルと
を備える品種交換ユニット。
【請求項１２】
前記同軸ケーブルの他端は、前記試験装置のマザーボードに接続される請求項１１に記載の品種交換ユニット。
【請求項１３】
前記ソケットボードは、前記デバイスソケットに装着された前記被試験デバイスに供給される低速信号を伝播させる低速信号配線を更に有する請求項１１に記載の品種交換ユニット。
【請求項１４】
前記ブロック部材は、導体により形成されて前記同軸ケーブルのシールド線に電気的に結合され、且つ、前記同軸ケーブルを機械的に支持する請求項１１に記載の品種交換ユニット。
【請求項１５】
前記ソケットボードは、
前記ソケットボードの表面および裏面に平行に形成された複数の導体層と、
前記ソケットボードの厚さ方向に埋設され、前記複数の導体層を相互に電気的に結合するビアと
を含むシールド部を有する請求項１１に記載の品種交換ユニット。
【請求項１６】
前記ブロック部材は、前記シールド部に電気的に接続される請求項１５に記載の品種交換ユニット。
【請求項１７】
被試験デバイスの品種に応じて試験装置に装着され、被試験デバイスおよび前記試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットであって、
表面に前記被試験デバイスが近接および離間されるソケットボードと、
前記ソケットボードの表面において、前記被試験デバイスの接続端子に電気的に先端を接続される接続部材と、
前記接続部材の後端に一端を接続され、前記ソケットボードの裏面側から前記試験装置側に向かって延在する同軸ケーブルと、
前記ソケットボードの裏面に対して固定された導体ブロックと
を備え、前記導体ブロックは、前記同軸ケーブルのシールド線に電気的に結合され、且つ、前記同軸ケーブルを機械的に支持する品種交換ユニット。
【請求項１８】
前記ソケットボードは、
前記ソケットボードの表面および裏面に平行に形成された複数の導体層と、
前記ソケットボードの厚さ方向に埋設され、前記複数の導体層を相互に電気的に結合するビアと
を含むシールド部を更に有し、
前記導体ブロックは、前記シールド部に電気的に接続される請求項１７に記載の品種交換ユニット。
【請求項１９】
表面および裏面を有する支持部材と、
前記支持部材に埋設されて、前記支持部材の内部から前記表面に向かって先端を突出させたスプリングピンと、
一端を前記スプリングピンの後端に接続され、前記支持部材の前記裏面の側から試験装置側に延在する同軸ケーブルと
を備え、被試験デバイスの品種に応じて試験装置に装着され、被試験デバイスおよび前記試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットを製造する製造方法であって、
前記スプリングピンを、前記支持部材に前記表面から挿入する段階と、
前記同軸ケーブルの前記一端を、前記裏面から前記支持部材に挿入する段階と、
前記スプリングピンおよび前記同軸ケーブルを電気的に結合する段階と
を含む製造方法。
【請求項２０】
被試験デバイスに対する試験を実行するテストヘッドと
前記被試験デバイスの品種に応じて前記テストヘッドに装着され、前記被試験デバイスおよび前記試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットと
を備える試験装置であって、
前記品種交換ユニットが、
表面および裏面を有して表面側に前記被試験デバイスが近接および離間されるソケットボードと、
前記被試験デバイスの接続端子と同じ配置で前記ソケットボードから支持され、且つ、前記ソケットボードの表面から先端を突出させて前記被試験デバイスの接続端子に先端を当接させる複数のスプリングピンと
を有する試験装置。
【請求項２１】
被試験デバイスに対する試験を実行するテストヘッドと
前記被試験デバイスの品種に応じて前記テストヘッドに装着され、前記被試験デバイスおよび前記試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットと
を備える試験装置であって、
前記品種交換ユニットが、
前記被試験デバイスに対する接続端子を表面に有するデバイスソケットの裏面の接続端子と同じ配置で表裏を貫通して形成された複数のビアを有し、前記デバイスソケットを表面に実装されるソケットボードと、
前記ソケットボードの裏面に対して固定されたブロック部材と、
前記ブロック部材に埋設されて、前記ブロック部材の内部から前記ソケットボードの裏面に向かって突出させた先端を、前記ソケットボードの裏面において前記ビアの端面に当接させたスプリングピンと、
一端を前記スプリングピンの後端に接続され、前記ブロック部材の裏面側から前記試験装置側に向かって延在する同軸ケーブルと
を有する試験装置。
【請求項２２】
被試験デバイスに対する試験を実行するテストヘッドと
前記被試験デバイスの品種に応じて前記テストヘッドに装着され、前記被試験デバイスおよび前記試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットと
を備える試験装置であって、
前記品種交換ユニットが、
表面に前記被試験デバイスを実装されるソケットボードと、
前記ソケットボードの表面において、前記被試験デバイスの接続端子に電気的に先端を接続される接続部材と、
前記接続部材の後端に一端を接続され、前記ソケットボードの裏面側から前記試験装置側に向かって延在する同軸ケーブルと、
前記ソケットボードの裏面に対して固定された導体ブロックと
を備え、前記導体ブロックは、前記同軸ケーブルのシールド線に電気的に結合され、且つ、前記同軸ケーブルを機械的に支持する試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、品種交換ユニットおよび製造方法に関する。より詳細には、試験装置において、被試験デバイスに対する電気的な接続を形成する品種交換ユニットと、それを製造する製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体試験装置は、一部の部品を交換して種々の試験に対応させることができる構造を有する。交換できる部品のひとつとして、被試験デバイスに対する電気的なインタフェイスを形成する品種交換ユニットがある。【０００３】
品種交換ユニットは、被試験デバイスの形状および接続端子の配置に応じたデバイスソケットと、当該ソケットを試験装置側に接続するコネクタ等とを有する。コネクタを挿抜して品種交換ユニットを交換することにより、試験装置を種々の被試験デバイスに対応させることができる。【０００４】
下記の特許文献１には、パフォーマンスボードに搭載されたソケットボードの構造が記載される。ソケットボードは層間配線を有して、上面に搭載されたＩＣソケットと、下面に接続された同軸ケーブルとを電気的に接続する。また、ＩＣソケットを物理的に支持する機能も担う。【０００５】
下記の特許文献２には、複数のソケットを搭載するソケットボードが記載される。このソケットボードも、ソケットを物理的に支持すると共に、ソケット用配線を備えて、ソケットに対する電気的接続の一部を担っている。
【特許文献１】特開平１１−０９４８９６号公報
【特許文献２】特開２０００−２３５０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
被試験デバイスにおいて処理される信号は日増しに高速化している。このため、半導体試験装置における試験信号も高速化しており、近年はギガヘルツ帯域にまで達している。このように周波数の高い信号は配線自体が形成する分布定数の影響を受けやすく、伝送損失、不整合反射、スタブによる反射等が顕著になる。試験装置における信号の劣化は被試験デバイスの正確な評価を困難にするので、有効な対策が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく、本発明の第１の形態として、被試験デバイスの品種に応じて試験装置に装着され、被試験デバイスおよび試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットであって、表面および裏面を有して表面側に被試験デバイスが近接および離間されるソケットボードと、被試験デバイスの接続端子と同じ配置でソケットボードから支持され、且つ、ソケットボードの表面から先端を突出させて被試験デバイスの接続端子に先端を当接させる複数のスプリングピンとを備える品種交換ユニットが提供される。【０００８】
また、本発明の第２の形態として、被試験デバイスの品種に応じて試験装置に装着され、被試験デバイスおよび試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットであって、被試験デバイスに対する接続端子を表面に有するデバイスソケットの裏面の接続端子と同じ配置で表裏を貫通して形成された複数のビアを有し、デバイスソケットを表面に実装されるソケットボードと、ソケットボードの裏面に対して固定されたブロック部材と、ブロック部材に埋設されて、ブロック部材の内部からソケットボードの裏面に向かって突出させた先端を、ソケットボードの裏面においてビアの端面に当接させたスプリングピンと、一端をスプリングピンの後端に接続され、ブロック部材の裏面側から試験装置側に向かって延在する同軸ケーブルとを備える品種交換ユニットが提供される。【０００９】
更に、本発明の第３の形態として、被試験デバイスの品種に応じて試験装置に装着され、被試験デバイスおよび試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットであって、表面に被試験デバイスが近接および離間されるソケットボードと、ソケットボードの表面において、被試験デバイスの接続端子に電気的に先端を接続される接続部材と、接続部材の後端に一端を接続され、ソケットボードの裏面側から試験装置側に向かって延在する同軸ケーブルと、ソケットボードの裏面に対して固定された導体ブロックとを備え、導体ブロックは、同軸ケーブルのシールド線に電気的に結合され、且つ、同軸ケーブルを機械的に支持する品種交換ユニットが提供される。【００１０】
更に、本発明の第４の形態として、表面および裏面を有する支持部材と、支持部材に埋設されて、支持部材の内部から表面に向かって先端を突出させたスプリングピンと、一端をスプリングピンの後端に接続され、支持部材の裏面の側から試験装置側に延在する同軸ケーブルとを備え、被試験デバイスの品種に応じて試験装置に装着され、被試験デバイスおよび試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットを製造する製造方法であって、スプリングピンを、支持部材に表面から挿入する段階と、同軸ケーブルの一端を、裏面から支持部材に挿入する段階と、スプリングピンおよび同軸ケーブルを電気的に結合する段階とを含む製造方法が提供される。【００１１】
また更に、本発明の第５の形態として、被試験デバイスに対する試験を実行するテストヘッドと被試験デバイスの品種に応じてテストヘッドに装着され、被試験デバイスおよび試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットとを備える試験装置であって、品種交換ユニットが、表面および裏面を有して表面側に被試験デバイスが近接および離間されるソケットボードと、被試験デバイスの接続端子と同じ配置でソケットボードから支持され、且つ、ソケットボードの表面から先端を突出させて被試験デバイスの接続端子に先端を当接させる複数のスプリングピンとを有する試験装置が提供される。【００１２】
また更に、本発明の第６の形態として、被試験デバイスに対する試験を実行するテストヘッドと被試験デバイスの品種に応じてテストヘッドに装着され、被試験デバイスおよび試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットとを備える試験装置であって、品種交換ユニットが、被試験デバイスに対する接続端子を表面に有するデバイスソケットの裏面の接続端子と同じ配置で表裏を貫通して形成された複数のビアを有し、デバイスソケットを表面に実装されるソケットボードと、ソケットボードの裏面に対して固定されたブロック部材と、ブロック部材に埋設されて、ブロック部材の内部からソケットボードの裏面に向かって突出させた先端を、ソケットボードの裏面においてビアの端面に当接させたスプリングピンと、一端をスプリングピンの後端に接続され、ブロック部材の裏面側から試験装置側に向かって延在する同軸ケーブルとを有する試験装置。【００１３】
また更に、本発明の第７の形態として、被試験デバイスに対する試験を実行するテストヘッドと被試験デバイスの品種に応じてテストヘッドに装着され、被試験デバイスおよび試験装置の間で信号経路に介在する品種交換ユニットとを備える試験装置であって、品種交換ユニットが、表面に被試験デバイスが近接および離間されるソケットボードと、ソケットボードの表面において、被試験デバイスの接続端子に電気的に先端を接続される接続部材と、接続部材の後端に一端を接続され、ソケットボードの裏面側から試験装置側に向かって延在する同軸ケーブルと、ソケットボードの裏面に対して固定された導体ブロックとを備え、導体ブロックは、同軸ケーブルのシールド線に電気的に結合され、且つ、同軸ケーブルを機械的に支持する試験装置。【００１４】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】試験装置１００全体の構造を模式的に示す図である。
【図２】品種交換ユニット２００の構造を示す断面図である。
【図３】ソケットボード２２０の底面のレイアウトを示す図である。
【図４】品種交換ユニット２００における接続構造２０１を示す図である。
【図５】品種交換ユニット２００の構造を示す断面図である。
【図６】ソケットボード２２０の底面のレイアウトを示す図である。
【図７】導体ブロック２４０の上面のレイアウトを示す図である。
【図８】導体ブロック２４０の底面における水平断面構造を示す断面図である。
【図９】品種交換ユニット２００における接続構造２０１を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１００  試験装置、１１０  ハンドラ、１１１  接続端子、１１２  被試験デバイス、１２０  テストヘッド、１２２  ピンエレクトロニクス、１２４  マザーボード、１３０  メインフレーム、１４０  接続ケーブル、２００  品種交換ユニット、２０１  接続構造、２１０  デバイスソケット、２１１  貫通穴、２１２  ソケットガイド、２１３  接続部材、２１４  デバイスソケット、２２０  ソケットボード、２２２  絶縁層、２２４  層間配線、２２６  層間ビア、２２８  貫通ビア、２２７  パッド、２２９  キャパシタ、２３０  スペーサ、２４０  導体ブロック、２５０  誘電体、２６０  スプリングピン、２６１  フランジ部、２６２  コンタクトピン、２６３  留め具、２６４  スリーブ、２７０  同軸ケーブル、２７２  芯線、２７４  誘電体、２７８  絶縁材、２７６  シールド線、２８０  コネクタ、２９０  筐体、３２９  座繰り部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。【００１８】
図１は、試験装置１００全体の構造を模式的に示す図である。試験装置１００は、ハンドラ１１０、テストヘッド１２０およびメインフレーム１３０を含む。【００１９】
ハンドラ１１０は、被試験デバイス１１２を格納すると共に、被試験デバイス１１２を所要数毎にテストヘッド１２０に搬送して試験に供する。これにより、デバイスがメモリの場合であれば例えば５１２個といった複数の被試験デバイス１１２の試験を自動的に順次実行できる。【００２０】
テストヘッド１２０は、複数のピンエレクトロニクス１２２を収容する。ピンエレクトロニクス１２２は、メインフレーム１３０からの指示の下に、被試験デバイス１１２に送信する試験信号を発生する。また、被試験デバイス１１２に送信して処理された試験信号を受信して、被試験デバイス１１２の機能および特性を評価する。【００２１】
また、ピンエレクトロニクス１２２は、マザーボード１２４に接続される。【００２２】
一方、テストヘッド１２０の上面には、品種交換ユニット２００が装着される。品種交換ユニット２００は、ハンドラ１１０により搬送された被試験デバイス１１２と接続部の形状が同じものが選択して装着される。これにより、被試験デバイス１１２およびテストヘッド１２０の間で電気信号を送信または受信することができるようになる。【００２３】
メインフレーム１３０は、接続ケーブル１４０によりハンドラ１１０およびテストヘッド１２０に接続され、各部の動作を包括的に制御する。【００２４】
上記のようなテストヘッド１２０において、被試験デバイス１１２を他の品種に切り替える等の要求があった場合、また、試験の内容が変更になった場合は、品種交換ユニット２００およびピンエレクトロニクス１２２の両方、または、いずれか一方を交換することにより、同じテストヘッド１２０を用いて試験を実行できる。これにより、高価な試験装置１００の利用効率を向上させることができる。【００２５】
図２は、品種交換ユニット２００の構造を示す断面図である。品種交換ユニット２００は、ソケットボード２２０、スペーサ２３０、導体ブロック２４０および筐体２９０を順次積層した構造を有する。【００２６】
ソケットボード２２０は、絶縁層２２２により一体化された層間配線２２４および層間ビア２２６と、スプリングピン２６０とを有する。層間配線２２４の一部は、ソケットボード２２０の下面にも形成される。層間配線２２４は、層間ビア２２６により電気的に相互接続される。【００２７】
また、ソケットボード２２０は、上面にデバイスソケット２１４およびソケットガイド２１２を搭載する。デバイスソケット２１４は、被試験デバイス１１２の接続端子１１１と同じ配列で形成された複数の貫通穴２１１を有する。接続端子１１１の一例はボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）である。【００２８】
また、デバイスソケット２１４は、被試験デバイス１１２を保持したハンドラ１１０のピンを案内する部分を有する。これにより、ハンドラ１１０に保持された被試験デバイス１１２の接続端子１１１が貫通穴２１１に対抗する位置に案内される。【００２９】
スプリングピン２６０は、ソケットボード２２０を厚さ方向に貫通して埋設される。スプリングピン２６０は、デバイスソケット２１４の貫通穴２１１と同じ配置を有する。【００３０】
また、スプリングピン２６０の上端はソケットボード２２０の上面から突出して、貫通穴２１１の内部に延在する。すなわち、デバイスソケット２１４は、スプリングピン２６０のハウジングとして機能する。これにより、ハンドラ１１０から押圧された被試験デバイス１１２は、接続端子１１１をスプリングピン２６０の上端に当接させる。【００３１】
導体ブロック２４０は、スプリングピン２６０が配された領域においてソケットボード２２０の下面に固定される。導体ブロック２４０は、例えば金属等の導体材料により形成され、ソケットボード２２０下面の層間配線２２４に接して、当該層間配線２２４と同電位となる。【００３２】
スペーサ２３０は、導体ブロック２４０の周囲に装着され、導体ブロック２４０を位置決めすると共に、ソケットボード２２０、導体ブロック２４０およびスペーサ２３０の組立体下面を平坦にする。スペーサ２３０は、電気的な導体であり、ソケットボード２２０の底面の層間配線２２４に電気的に接続する。スペーサ２３０の上面には、ソケットボード２２０の下面に配されるキャパシタ２２９を受け入れる座繰り部３２９が設けられる。【００３３】
筐体２９０は、上記組立体を下方から支持すると共に、コネクタ２８０および同軸ケーブル２７０を収容する。コネクタ２８０は筐体２９０の底面に装着され、品種交換ユニット２００がマザーボード１２４上に装着された場合に、マザーボード１２４側の回路と電気的な接続を形成する。【００３４】
同軸ケーブル２７０は、導体ブロック２４０を貫通して、スプリングピン２６０の下端とコネクタ２８０とを電気的に接続する。さらに、電源の供給線３７１およびグランド線３７２も、層間配線２２４とコネクタ２８０とを電気的に接続する。こうして、これにより、ハンドラ１１０から押圧された被試験デバイス１１２の接続端子１１１は、スプリングピン２６０、同軸ケーブル２７０およびコネクタ２８０を介してマザーボード１２４に接続される。【００３５】
こうして、被試験デバイス１１２の品種に応じて試験装置１００に装着され、被試験デバイス１１２および試験装置１００の間で信号経路に介在する品種交換ユニット２００であって、表面および裏面を有して表面側に被試験デバイス１１２がハンドラ１１０により近接および離間されるソケットボード２２０と、被試験デバイス１１２の接続端子１１１と同じ配置でソケットボード２２０から支持され、且つ、ソケットボード２２０の表面から先端を突出させて被試験デバイス１１２の接続端子１１１に先端を当接させる複数のスプリングピン２６０とを備える品種交換ユニット２００が形成される。また、上記品種交換ユニット２００は、被試験デバイス１１２を保持したハンドラ１１０を案内するソケットガイド２１２を更に備え、被試験デバイス１１２の接続端子１１１をスプリングピン２６０の先端に当接させる。【００３６】
図３は、ソケットボード２２０の底面のレイアウトを示す図である。なお、この底面の品種交換ユニット２００内の位置を、図２に矢印Ｐにより示す。【００３７】
ソケットボード２２０の底面には、層間配線２２４の一部と、スプリングピン２６０の下端とが露出する。また、ソケットボード２２０の下面には、キャパシタ２２９が取り付けられる。【００３８】
ここで、層間配線２２４は、スプリングピン２６０の周囲を除いて、ソケットボード２０の底面一面に形成される。また、スプリングピン２６０の下端は、層間配線２２４から離間している。これにより、スプリングピン２６０が信号経路となった場合に、少なくともソケットボード２２０の底面を含む平面内において、層間配線２２４と協働して分布定数回路を形成する。【００３９】
図４は、品種交換ユニット２００における信号経路の接続構造２０１を示す図である。ソケットボード２２０上に実装される被試験デバイス１１２から同軸ケーブル２７０に至る信号経路には、スプリングピン２６０が介在する。【００４０】
スプリングピン２６０は、ソケットボード２２０を厚さ方向に貫通して埋設されたスリーブ２６４と、スリーブ２６４内からソケットボード２２０の上方に延在するコンタクトピン２６２とを有する。コンタクトピン２６２は、スリーブ２６４の内部を長手方向に摺動し得ると共に、スリーブ２６４に内蔵された付勢部材により上方に向かって付勢される。これにより、被試験デバイス１１２およびその接続端子１１１の高さ方向の寸法誤差を吸収して、コンタクトピン２６２を接続端子に確実に接触させ、電気的な導通を確立できる。【００４１】
また、スプリングピン２６０のスリーブ２６４は、上端に一体に形成されたフランジ部２６１を有する。これにより、ソケットボード２２０に厚さ方向に形成された貫通穴にスリーブピンを挿入した場合に、スプリングピン２６０がソケットボード２２０の内部に一定以上沈むことがない。また、コンタクトピン２６２の上端に接続端子１１１が当接した場合の反力を受け止め、両者の電気的接続を確実にすることができる。【００４２】
更に、フランジ部２６１は、デバイスソケット２１４の下面によりソケットボード２２０の上面に向かって押しつけられる。これにより、スプリングピン２６０がソケットボード２２０から脱落することが防止される。【００４３】
なお、スプリングピン２６０の下端は、ソケットボード２２０の下面において下方に向かって僅かに突出して、周囲に留め具２６３を装着される。留め具２６３は、ソケットボード２２０にスプリングピン２６０を挿入した直後に装着され、デバイスソケット２１４を装着するまでの間、スプリングピン２６０を仮止めする。【００４４】
また、ソケットボード２２０は、ソケットボード２２０の表面および裏面に平行に形成された複数の層間配線２２４を有して、その多くはソケットボード２２０の内部に配置される。層間配線２２４の各々は、ソケットボード２２０を貫通するスプリングピン２６０には接することなく、その周囲に配置される。また、ソケットボード２２０の厚さ方向に延在するように埋設された層間ビア２２６が、層間配線２２４を相互に接続する。【００４５】
更に、ソケットボード２２０の底面に位置する層間配線２２４は、導体ブロック２４０に接している。これにより、ソケットボード２２０の内部において、スプリングピン２６０の各々は、導体ブロック２４０と同電位の層間配線２２４および層間ビア２２６で形成されたシールド部により包囲されて同軸線路を形成する。【００４６】
なお、シールド部を形成するソケットボード２２０内部の層間配線２２４は、ソケットボード２２０の全面にわたって形成さていなくてもよい。この場合に、スプリングピン２６０のうちのいくつかが電源供給等に使用され、当該スプリングピン２６０が層間配線２２４に電気的に接続されてもよい。これにより、スプリングピン２６０のいずれか及び層間配線２２４の一部を、被試験デバイス１１２に供給する電源等の低速信号を伝播させる低速信号配線として使用してもよい。この場合に、層間配線２２４と電気的に接続されているはスプリングピン２６０については、底面側に同軸ケーブルが接続されなくてもよい。【００４７】
同軸ケーブル２７０は、その径方向について中心に位置する芯線２７２と、誘電体２７４を介して芯線２７２を包囲するシールド線２７６と、シールド線２７６の外側を包囲する絶縁材２７８とを有する。同軸ケーブル２７０の上端近傍においては、シールド線２７６および誘電体２７４、２７８が取り除かれて芯線２７２が露出する。露出した芯線２７２は、スプリングピン２６０の下端に結合される。即ち、スプリングピン２６０のスリーブ２６４の下端からスプリングピン２６０の内部に押し込まれて、電気的に一体となる。【００４８】
同軸ケーブル２７０の上記芯線２７２露出部に続く区間は、導体ブロック２４０の内部に挿通される。この区間では、外側の絶縁材２７８が除去され、シールド線２７６および導体ブロック２４０が直接に接する。これにより、同軸ケーブル２７０が導体ブロック２４０により機械的に支持、固定されると共に、シールド線２７６および導体ブロック２４０は同電位となる。【００４９】
また、既に説明した通り、導体ブロック２４０および層間配線２２４は相互に接続されている。更に、層間配線２２４は、スプリングピン２６０と共に同軸構造を形成する。従って、同軸ケーブル２７０からソケットボード２２０の上面に至るまで、同軸構造の信号線路が形成される。【００５０】
なお、上記のような接続構造２０１において、同軸ケーブル２７０の上端近傍は、上端に近づくほど部材を取り除かれて外径が細くなる。従って、品種交換ユニット２００を組み立てる場合に、ソケットボード２２０および導体ブロック２４０が組み合わされた組立体に対して、下方から挿入することができる。【００５１】
こうして、スプリングピン２６０を、ソケットボード２２０に表面から挿入する段階と、同軸ケーブル２７０の一端を、ソケットボード２２０の裏面から挿入する段階と、スプリングピン２６０および同軸ケーブル２７０を電気的に結合する段階とを含む製造方法により、表面および裏面を有するソケットボード２２０と、ソケットボード２２０に埋設されて、ソケットボード２２０の内部から表面に向かって先端を突出させたスプリングピン２６０と、一端をスプリングピン２６０の後端に接続され、ソケットボード２２０の裏面の側からマザーボード１２４側に延在する同軸ケーブル２７０とを備え、被試験デバイス１１２の品種に応じて試験装置１００に装着され、被試験デバイス１１２および試験装置１００の間で信号経路に介在する品種交換ユニット２００を製造できる。【００５２】
図５は、他の実施形態に係る品種交換ユニット２００の構造を示す断面図である。品種交換ユニット２００は、ソケットボード２２０、スペーサ２３０、導体ブロック２４０および筐体２９０を順次積層した構造を有する。なお、図１から図４までに示した形態と共通の構成要素には共通の参照番号を付して、重複する説明を省く。【００５３】
ソケットボード２２０は、絶縁層２２２、層間配線２２４および層間ビア２２６と、貫通ビア２２８とを有する。また、ソケットボード２２０の上面には、ソケットガイド２１２およびデバイスソケット２１４が搭載される。【００５４】
デバイスソケット２１４は、本体に被試験デバイス１１２の接続端子１１１と同じ配列で形成された複数の貫通穴２１１を有し、貫通穴２１１の内部に、貫通穴２１１の延在方向に弾性を有する接続部材２１３を収容する。接続部材２１３の一例はコンタクトピンである。【００５５】
また、ソケットガイド２１２は、被試験デバイス１１２を保持したハンドラ１１０のピンを案内する部分を有する。これにより、ハンドラ１１０に保持された被試験デバイス１１２の接続端子１１１が貫通穴２１１に配された接続部材２１４の上端に当接する。【００５６】
ソケットボード２２０において、層間配線２２４の一部は、ソケットボード２２０の下面にも形成される。また、層間配線２２４は、層間ビア２２６により電気的に相互接続される。【００５７】
貫通ビア２２８は、ソケットボード２２０を厚さ方向に貫通して形成される。貫通ビア２２８の両端には、平坦なパッド２２７が設けられる。貫通ビア２２８は、層間配線２２４および層間ビア２２６とは電気的に分離している。ソケットボード２２０上面のパッド２２７の配置は、デバイスソケット２１０の接続部材の配置に等しい。【００５８】
導体ブロック２４０は、貫通ビア２２８が配された領域においてソケットボード２２０の下面に固定される。導体ブロック２４０は、例えば金属等の導体材料により形成され、ソケットボード２２０下面の層間配線２２４に接して、当該層間配線２２４と同電位となる。【００５９】
導体ブロック２４０には、誘電体２５０を介して、スプリングピン２６０が埋設される。スプリングピン２６０は、ソケットボード２２０の下面におけるパッド２２７の配置と同じ配置を有する。スプリングピン２６０の上端は、貫通ビア２２８の下側端面に当接する。【００６０】
スペーサ２３０は、導体ブロック２４０の周囲に装着され、導体ブロック２４０を位置決めすると共に、ソケットボード２２０、導体ブロック２４０およびスペーサ２３０の組立体下面を平坦にする。【００６１】
筐体２９０は、上記組立体を下方から支持すると共に、コネクタ２８０および同軸ケーブル２７０を収容する。コネクタ２８０は筐体２９０の底面に装着され、品種交換ユニット２００がマザーボード１２４上に装着された場合に、マザーボード１２４側の回路と電気的な接続を形成する。【００６２】
同軸ケーブル２７０は、導体ブロック２４０の内部において、スプリングピン２６０の下端に結合される。これにより、デバイスソケット２１０に実装された被試験デバイス１１２の接続端子１１１は、接続部材２１４、貫通ビア２２８、スプリングピン２６０、同軸ケーブル２７０およびコネクタ２８０を介してマザーボード１２４に接続される。【００６３】
こうして、被試験デバイス１１２の品種に応じて試験装置１００に装着され、被試験デバイス１１２および試験装置１００の間で信号経路に介在する品種交換ユニット２００であって、被試験デバイス１１２に対する接続部材２１４を有するデバイスソケット２１０の裏面の接続端子と同じ配置で表裏を貫通して形成された複数の貫通ビア２２８を有し、デバイスソケット２１０を表面に実装されるソケットボード２２０と、ソケットボード２２０の裏面に対して固定された導体ブロック２４０と、導体ブロック２４０に埋設されて、導体ブロック２４０の内部からソケットボード２２０の裏面に向かって突出させた先端を、ソケットボード２２０の裏面において貫通ビア２２８の端面に当接させたスプリングピン２６０と、一端をスプリングピン２６０の後端に接続され、導体ブロック２４０の裏面側から試験装置側に向かって延在する同軸ケーブルとを備える品種交換ユニットが形成される。【００６４】
図６は、ソケットボード２２０の底面のレイアウトを示す図である。なお、この底面の品種交換ユニット２００内の位置を、図５に矢印Ｐにより示す。また、底面を見上げた場合の視線の方向を、図５に矢印Ａにより示す。【００６５】
ソケットボード２２０の底面には、最下層の層間配線２２４と、貫通ビア２２８の下端に形成されたパッド２２７と、層間ビア２２６の下端とが現れる。ここで、層間配線２２４は、パッド２２７の周囲を除いて、ソケットボード２２０の底面一面に形成される。層間ビア２２６は、層間配線２２４が存在する領域に端面を現す。【００６６】
また、貫通ビア２２８の下端に相当するパッド２２７は、層間配線２２４から離間している。これにより、貫通ビア２２８が信号経路となった場合に、少なくともソケットボード２２０の底面を含む平面内において、層間配線２２４と協働して分布定数回路を形成する。【００６７】
図７は、導体ブロック２４０の上面のレイアウトを示す図である。なお、この上面の位置を、図５に矢印Ｐにより示す。また、上面を見下ろした場合の視線の方向を、図５に矢印Ｂにより示す。【００６８】
導体ブロック２４０の上面からは、導体ブロック２４０に埋設されたスプリングピン２６０が見える。また、導体ブロック２４０およびスプリングピン２６０の間に、誘電体２５０が介在していることが見える。これにより、スプリングピン２６０が信号経路となった場合に、少なくとも導体ブロック２４０の上面を含む平面内において、導体ブロック２４０と協働して分布定数回路を形成する。また、この分布定数は、スプリングピン２６０の略全長にわたって維持される。【００６９】
図８は、導体ブロック２４０の底面における水平断面構造を示す断面図である。なお、この底面の品種交換ユニット２００内の位置を、図５に矢印Ｒにより示す。また、底面を見上げた場合の視線の方向を、図５に矢印Ｃにより示す。【００７０】
導体ブロック２４０の底面においては、導体ブロック２４０に挿入された同軸ケーブル２７０の断面が現れる。また、同軸ケーブル２７０の外側の絶縁材２７８が除去されて、シールド線２７６および導体ブロック２４０が接していることが判る。これにより、同軸ケーブル２７０のシールド線２７６と導体ブロック２４０とが同電位になることが判る。この構造は、シールド線２７６が導体ブロック２４０に接した区間の全域にわたって維持される。【００７１】
図９は、品種交換ユニット２００におけるソケットボード２２０から同軸ケーブル２７０に至る電気的な接続構造２０１を示す図である。他の図と共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。【００７２】
ソケットボード２２０は、ソケットボード２２０の表面および裏面に平行に形成された複数の層間配線２２４を有する。層間配線２２４は、ソケットボード２２０の厚さ方向に延在する層間ビア２２６により相互に接続される。ただし、層間配線２２４は、貫通ビア２２８には接していない。これにより、ソケットボード２２０の内部において、貫通ビア２２８の各々は、層間配線２２４および層間ビア２２６で形成されたシールド部により包囲されて同軸線路を形成する。【００７３】
なお、シールド部を形成するソケットボード２２０内部の層間配線２２４は、ソケットボード２２０の全面にわたって形成さていなくてもよい。この場合に、貫通ビア２２８のうちのいくつかが電源供給等に使用され、当該貫通ビア２２８が層間配線２２４に電気的に接続されてもよい。これにより、貫通ビア２２８のいずれか及び層間配線２２４の一部を、被試験デバイス１１２に供給する電源等の低速信号を伝播させる低速信号配線として使用してもよい。この場合に、層間配線２２４と電気的に接続されているは貫通ビア２２８については、底面側にスプリングピン２６０が接続されなくてもよい。【００７４】
また、ソケットボード２２０の底面に位置する層間配線２２４は、導体ブロック２４０に接している。導体ブロック２４０に埋設された  スプリングピン２６０は、上方に向かって付勢され、パッド２２７に先端を押し当てる。これにより、ソケットボード２２０の貫通ビア２２８とスプリングピン２６０との電気的な接続が確立される。【００７５】
また、スプリングピン２６０は、誘電体２５０を介して導体ブロック２４０に埋設される。誘電体２５０は、スプリングピン２６０の下面に回り込んで、スプリングピン２６０および導体ブロック２４０の電気的な導通を遮断する。これにより、導体ブロック２４０およびスプリングピン２６０による同軸構造が形成される。なお、誘電体２５０の上端は開口しているので、スプリングピン２６０を上方から挿入することができる。【００７６】
同軸ケーブル２７０の上端近傍は、シールド線２７６および誘電体２７４、２７８を取り除かれて芯線２７２が露出している。露出した芯線２７２は、スプリングピン２６０のスリーブ２６４の下端からスプリングピン２６０の内部に押し込まれて、電気的に一体となる。【００７７】
同軸ケーブル２７０の続く区間は、導体ブロック２４０の内部に挿通される。この区間では、外側の絶縁材２７８が除去され、シールド線２７６および導体ブロック２４０が直接に接する。これにより、同軸ケーブル２７０が導体ブロック２４０により機械的に支持、固定されると共に、シールド線２７６、導体ブロック２４０および層間配線２２４が同電位となる。こうして、同軸ケーブル２７０からソケットボード２２０の上面に至るまで、同軸構造の信号線路が形成される。【００７８】
なお、上記のような接続構造２０１において、同軸ケーブル２７０の上端近傍は、上端に近づくほど部材を取り除かれて外径が細くなっている。従って、品種交換ユニット２００を組み立てる場合に、下面から導体ブロック２４０に挿入することができる。【００７９】
こうして、スプリングピン２６０を、導体ブロック２４０の表面から挿入する段階と、同軸ケーブル２７０の一端を、導体ブロック２４０の裏面から挿入する段階と、スプリングピン２６０および同軸ケーブル２７０を電気的に結合する段階とを含む製造方法により、導体ブロック２４０と、導体ブロック２４０に埋設されて、導体ブロック２４０の内部から上方に向かって先端を突出させたスプリングピン２６０と、一端をスプリングピン２６０の後端に接続され、導体ブロック２４０の裏面の側からマザーボード１２４側に延在する同軸ケーブル２７０とを備えて、被試験デバイス１１２の品種に応じて試験装置１００に装着され、被試験デバイス１１２および試験装置１００の間で信号経路に介在する品種交換ユニット２００を製造できる。【００８０】
このように、品種交換ユニット２００は、マザーボード１２４から被試験デバイス１１２に至る信号経路の殆どを同軸構造としている。これにより、信号線路のインピーダンスを整合させて、伝送信号の減衰を抑制することができる。また、伝送信号による不要電磁輻射およびクロストークも抑制される。従って、特に信号周波数の高い半導体装置を試験する試験装置において有利に使用できる。なお、被試験デバイス１１２の接続端子１１１の間隔が極端に狭く、接続端子１１１の間隔と同じ間隔で同軸ケーブル２７０を配置することができない場合は、隣接する一対の線路を組み合わせて、平行二線式平衡型線路を形成してもよい。【００８１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【図１】
2009098770.tif 000003
【図２】
2009098770.tif 000004
【図３】
2009098770.tif 000005
【図４】
2009098770.tif 000006
【図５】
2009098770.tif 000007
【図６】
2009098770.tif 000008
【図７】
2009098770.tif 000009
【図８】
2009098770.tif 000010
【図９】
2009098770.tif 000011
【国際調査報告】
2009098770.tif 000012
2009098770.tif 000013
2009098770.tif 000014
2009098770.tif 000015
2009098770.tif 000016