(57)【要約】      （修正有）【課題】同時に複数個の測定待ち集積回路素子の電気特性を測定することができる測定装置を提供する。【解決手段】本発明のマルチ・ダイ測定装置１００は、矩形開口をもつプラットホーム１１０と、前記矩形開口の両側に平行に設置された２本のレール１１６と、少なくとも１つの非円形吊り梁１２０と前記非円形吊り梁上に取り付けられた少なくとも１つの微調整台１４０を含む。前記非円形吊り梁は、好ましくは矩形吊り梁であり、その２つの末端はそれぞれ第１スライド１１８によって前記レールに取り付けられている。前記微調整台には、Ｘ軸駆動ユニット、Ｙ軸駆動ユニット、Ｚ軸駆動ユニット、角度調整ユニット、載せ具が含まれる。【選択図】図５
2006038618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチ・ダイ測定装置であって、
開口を有するプラットホームと、
前記開口の両側に設置された２本のレールと、
２つの末端が夫々前記２本のレール上に取り付けられた少なくとも１つの非円形吊り梁と、
前記非円形吊り梁上に取り付けられた少なくとも１つの微調整台とを備え、
前記微調整台が、
測定カードを載せるための載せ具と、
前記載せ具を回転させることにより前記測定カードと測定待ち素子との相対的角度を調整する角度調整ユニットとを備えてなるものであるマルチ・ダイ測定装置。
【請求項２】
前記角度調整ユニットが、
前記載せ具上に取り付けられたウォーム歯車と、
前記ウォーム歯車に連結され、回転することにより前記ウォーム歯車の回転を駆動するウォームロッドとを含むものである請求項１記載のマルチ・ダイ測定装置。
【請求項３】
前記ウォームロッドが前記ウォーム歯車の回転軸と垂直になっている請求項２記載のマルチ・ダイ測定装置。
【請求項４】
前記角度調整ユニットが、
前記載せ具上に取り付けられた第１歯車と、
前記第１歯車に連結された第２歯車と、
前記第２歯車に連結され、回転することにより前記第２歯車の回転を駆動し、前記第２歯車の回転により前記第１歯車の回転をさらに駆動する回転構造部品とを含む、請求項１に記載のマルチ・ダイ測定装置。
【請求項５】
前記第１歯車の回転軸と前記第２歯車の回転軸間の角度が鋭角である請求項４記載のマルチ・ダイ測定装置。
【請求項６】
前記微調整台が、
前記測定カードと前記測定待ち素子とのＸ軸方向における相対的位置の調整に用いるＸ軸駆動ユニットと、
前記測定カードと前記測定待ち素子とのＹ軸方向における相対的位置の調整に用いるＹ軸駆動ユニットと、
前記測定カードと前記測定待ち素子とのＺ軸方向における相対的位置の調整に用いるＺ軸駆動ユニットとをさらに含むものである請求項１記載のマルチ・ダイ測定装置。
【請求項７】
前記非円形吊り梁と前記レールとが第１スライドで連結されている請求項１記載のマルチ・ダイ測定装置。
【請求項８】
前記微調整台と前記非円形吊り梁とが第２スライドで連結されている請求項１記載のマルチ・ダイ測定装置。
【請求項９】
前記プラットホームの開口が矩形である請求項１記載のマルチ・ダイ測定装置。
【請求項１０】
前記非円形吊り梁は矩形の吊り梁である請求項１記載のマルチ・ダイ測定装置。
【請求項１１】
マルチ・ダイ測定装置であって、
開口を有するプラットホームと、
前記開口の両側に設置された２本のレールと、
２つの末端が夫々前記２本のレール上に取り付けられた少なくとも１つの非円形吊り梁と、
前記非円形吊り梁上に取り付けられた少なくとも１つの微調整台とを備え
前記微調整台が、
前記測定カードと前記測定待ち素子のＸ軸方向における相対的位置の調整に用いるＸ軸駆動ユニットと、
前記測定カードと前記測定待ち素子のＹ軸方向における相対的位置の調整に用いるＹ軸駆動ユニットと、
前記測定カードと前記測定待ち素子のＺ軸方向における相対的位置の調整に用いるＺ軸駆動ユニットとを有するものであるマルチ・ダイ測定装置。
【請求項１２】
前記非円形吊り梁と前記レールとが第１スライドで連結されている請求項１１記載のマルチ・ダイ測定装置。
【請求項１３】
前記微調整台と前記非円形吊り梁とが第２スライドで連結されている請求項１１記載のマルチ・ダイ測定装置。
【請求項１４】
前記プラットホームの開口が矩形である請求項１１記載のマルチ・ダイ測定装置。
【請求項１５】
前記非円形吊り梁は矩形の吊り梁である請求項１１記載のマルチ・ダイ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマルチ・ダイ測定装置、特に同時に多数個の測定待ち集積回路素子の電気特性を測定できる測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路素子の製造過程において、測定カードで集積回路素子の電気特性を測定して製品規格に合わない集積回路素子を選出することが必要である。従来、測定カードは、測定待ち素子の信号接点の規格および位置に基づいて、各プローブをプローブ支持体に取り付け、エポキシ樹脂を用いてプローブを支持体の上に粘着固定するように設計されており、測定時においては、測定カードを測定待ち機器とマッチしたプリント回線板上に置き、各プローブの規格を測定待ち素子の規格に合うように厳密に調整し、電気性能を精確かつ安定に測定することができるように実現している。
【０００３】
図１は従来の測定カード１０の断面図である。図１に示すように、測定カード１０は回線板１２、回線板１２上に取り付けられた支持体１４、支持体１４上に固定された複数本のプローブ１６、およびプローブ１６と導線２６を電気的に連結する導電孔２０を含む。プローブ１６の水平位置が使用時間の増加によってピンの位置がずれる状況が生じないように確保するために、プローブ１６はエポキシ樹脂２４によって支持体１４に固定されている。測定待ち素子３０の電気特性を測定するとき、測定カード１０は図示しない測定器の台上に設置される。そして、測定器の台が測定カード１０を移動させて、プローブ１６と測定待ち素子３０との信号接点３８を電気的に接触させることにより、電気特性パラメータ測定信号を伝送する。
【０００４】
しかし、測定カード１０が一旦できあがると、同一規格の測定待ち素子の電気特性の測定にしか適用することができない。測定待ち素子の信号接点３８の配列方式や距離が変わると、必ずその測定待ち素子に合った測定カードを再度作らなければならない。そのため、従来の測定カード１０には転用する融通性がなく、測定のコストダウンを図ることができまい。
【０００５】
また、新製品と製造工程の量産タイムスケールが大幅に短縮されているため、製品の測定時間の制御が製品全体の生産時間の有効制御の重点となっている。そのため、近年は、多くの測定カード生産メーカーは、既存の振りプローブを改良して多ポイント測定にすることによって製品の測定時間の短縮を試みている。しかし現在、このような改良はある限界に直面している。つまり、たとえ多ポイント測定を行っても、測定カードの測定ポイント相互間の相対的位置は固定的である。例えば、４つの隣り合う測定待ち素子を同時に測定できるように測定カードが設計されている場合、使用者が隣り合っていないまたは相対的位置が異なる４つの測定待ち素子を測定したい時には、この測定カードをそのまま転用できず、交換しなければならない。そのため生産メーカーは別途時間とコストを費やして新しい測定カードを作らなければならず、製品の測定時間の短縮が図れない。
【０００６】
図２〜図４は、米国特許第６，０１１，４０５号で開示されている測定装置の説明図である。図２に示すように、この測定装置は複数本のプローブ４２を楔形カード４０上に置き、この楔形カード４０は調整器４４上に取り付けてあり、その中の回転ボルト４５は前記調整器４４を駆動してＺ軸方向に移動させることにより、前記楔形カード４０と測定待ち素子の相対的位置を調整する。
【０００７】
図３に示すように、丸棒７０の２つの末端は、それぞれ調整器７４によって２つの平行レール６０に取り付けられ、もう１つの丸棒７２の２つの末端はそれぞれ調整器７６によって他の２本の平行レール６０に取り付けられ、さらに調整器６６はこの２つの丸棒７０、７２上に載せてある。すなわち、２組の平行レール６０は開口６４を囲むように設置され、２つの丸棒７０、７２はそれぞれ平行レール６０上に取り付けてられている。楔形カード４０を調整器６６に取り付ければ、２つの丸棒７０、７２がレール６０上を移動（即ちＸ、Ｙ方向に移動）させることによって、楔形カード４０上のプローブ４２と測定待ち素子のＸ、Ｙ方向との相対的位置を調整することができる。但し、上記設計では、丸棒で調整器６６を載せているため、調整器６６が回転しないようにするために、互いに垂直の２つの丸棒７０、７２を用いる必要がある。
【０００８】
図４に示すように、上記設計は、前記２つの丸棒７０、７２の数量を増やすことで調整器６６の数量を増やし、複数個の測定待ち素子の電気特性の同時測定を実現できる。但し、この調整器６６は、互いに垂直の２つの丸棒７０、７２に載せなければならないため、調整器６６のＸ、Ｙ方向移動の柔軟性を限定してしまう。例えば、同一丸棒７０上に取り付けた３つの調整器６６のＹ方向の位置は必ず同じでなければならない。また同一丸棒７２上に取り付けた３つの調整器６６のＹ方向の位置も必ず同じでなければならない。また、上記設計は、行列形式で配列された測定待ち素子の電気特性の測定にしか適用できない。上記設計を非行列形式で配列された測定待ち素子の電気特性の測定に応用するには、各調整器６６をそれぞれ独立した丸棒７０、７２に載せる必要がある。それでは、設計の複雑さが増すだけでなく、同時に測定できる測定待ち素子の数量も低下する。
【特許文献１】米国特許第６，０１１，４０５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、同時に複数個の測定待ち集積回路素子の電気特性を測定することができる測定装置を提供することを主な目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のマルチ・ダイ測定装置は矩形開口を有するプラットホームと、前記矩形開口の両側に平行に設置された２本のレールと、少なくとも１つの非円形吊り梁と、前記非円形吊り梁上に取り付けられた少なくとも１つの微調整台とを有してなるものである。
【００１１】
前記非円形吊り梁は矩形吊り梁であることが望ましい。
【００１２】
また、前記非円形吊り梁の２つの末端はそれぞれ第１スライドによって前記レールに取り付けられるようにしてもよい。
【００１３】
前記微調整台は、Ｘ軸駆動ユニット、Ｙ軸駆動ユニット、Ｚ軸駆動ユニット、角度調整ユニット、載せ具とからなるように構成することができる。。この微調整台は第２スライドによって前記非円形吊り梁上に取り付けられており、前記載せ具は測定カードを載せるのに使用され、前記角度調整ユニットはこの測定カードと測定待ち素子との相対的角度を調整するためのものである。
【００１４】
この角度調整ユニットは、前記載せ具上に取り付けられたウォーム歯車とこのウォーム歯車に連結されたウォームロッドとを有してなるものとすることができ、このウォームロッドを回転させることにより前記ウォーム歯車の回転を駆動し、それによって前記測定カードと前記測定待ち素子の相対的角度を調整する。
【００１５】
また、この角度調整ユニットは、前記載せ具上に取り付けられた第１歯車と、前記第１歯車に連結された第２歯車と、前記第２歯車に連結された回転構造部品とを有してなるものとしてもよく、この回転構造部品が前記第２歯車を回転させ、それによって前記第１歯車の回転を駆動し、前記測定カードと前記測定待ち素子の相対的角度を調整する。
【発明の効果】
【００１６】
従来の技術に比べ、本発明は、各測定カードを個別の微調整台に設置することにより、使用者がその必要な測定待ち素子の規格に合わせて、柔軟に測定カードのＸ、ＹおよびＺ方向の位置を調整できる。つまり、本発明は、真に多ポイント測定の目的を実現させ、製品検査時間を効果的に短縮できる。また、本発明の角度調整ユニットも測定カードと測定待ち素子の相対的角度を調整できるため、使用者は一層柔軟に測定カードを調整して、規格の異なる測定待ち素子の電気特性を測定できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図５は本発明のマルチ・ダイ測定装置１００の説明図である。図５に示すように、当該マルチ・ダイ測定装置１００は、矩形開口１１２をもつプラットホーム１１０と、前記矩形開口１１２の両側に平行に設置された２本のレール１１６と、複数個の非円形吊り梁１２０と前記非円形吊り梁１２０上に取り付けられた微調整台１４０を含む。前記非円形吊り梁１２０は好ましくは矩形吊り梁であり、その２つの末端はそれぞれ第１スライド１１８によって前記レール１１６に取り付けられている。このプラットホーム１１０は複数個の固定装置１１４（例えばネジ）によって測定器の台（図中に示していない）上に固定しておくことができる。
【００１８】
米国特許第６，０１１，４０５号で開示の測定装置は実質的に行列形式で配列された測定待ち素子にしか適用できないのと比較する（図４参照）。本発明の微調整台１４０は、単一の非円形吊り梁１２０のみで支えるため、前記微調整台１４０の横方向の位置は制限されることなく自由に調整できる。即ち、前記微調整台１４０の前記非円形吊り梁１２０上における横方向の位置を柔軟に調整することにより、本発明の測定装置１００は、非行列形式で配列された測定待ち素子の電気特性の測定に適用できる。
【００１９】
さらに、従来技術を、非行列形式で配列された測定待ち素子の測定に適用するとき、各調整器６６をそれぞれ独立した丸棒７０、７２に載せる必要がある（図４参照）。これに対して、本発明の測定装置１００を非行列形式で配列された測定待ち素子の電気特性の測定に応用する場合は、複数個の微調整台１４０を同一吊り梁１２０上に取り付けていても、互いの横方向位置の調整柔軟性に影響を与えない。さらに、従来技術は、２組のレール６０を使用する上、各調整器６６はすべて互いに垂直な２本の丸棒７０、７２に載せる必要があるが、本発明は、１組の平行レール１１６のみを使用し、各微調整台１４０は１つの吊り梁１２０に載せるだけでよく、そのため設計が相対的に簡易である。従って、本発明の測定装置１００は、設計が比較的簡易であるほか、同時に測定できる測定待ち素子の数量も明らかに従来技術より高い。
【００２０】
図６と図７は本発明の微調整台１４０の例を示す。図に示すように、前記微調整台１４０は第２スライド１４２によって非円形吊り梁１２０上に取り付けられ、ボルト１４４によって前記調整台１４０を前記非円形吊り梁１２０の任意の位置に固定することができる。前記微調整台１４０には、Ｘ軸駆動ユニット１５０、Ｙ軸駆動ユニット１６０、Ｚ軸駆動ユニット１７０、角度調整ユニット１８０、載せ具１９０が含まれる。前記載せ具１９０は測定カード９２を載せるのに使用し、前記角度調整ユニット１８０はこの測定カード９２と測定待ち素子（図中に示していない）との相対的角度を調整できる。
【００２１】
前記Ｘ軸駆動ユニット１５０はスクリュー式マイクロメータ（ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ  ｓｃｒｅｗ  ｇａｕｇｅ）であり、回転によって構造部品１５２と構造部品１５４の横方向の位置を調整し、前記測定カード１９２と前記測定待ち素子のＸ軸方向の相対的位置を調整する。構造部品１７２は構造部品１５４上に固定され、前記Ｚ軸駆動ユニット１７０は、回転によって構造部品１７２と構造部品１７４の垂直方向の相対的位置を調整し、前記測定カード１９２と前記測定待ち素子のＺ軸方向の相対的位置を調整する。構造部品１６２は構造部品１７４上に固定され、構造部品１６４は前記載せ台１９０と連結する。前記Ｙ軸駆動ユニット１６０は回転によって構造部品１６２と構造部品１６４の縦方向の位置を調整し、前記測定カード１９２と前記測定待ち素子のＹ軸方向の相対的位置を調整する。
【００２２】
図８と図９は、本発明の実施例１の角度調整ユニット１８０を示す。図に示すように、構造部品１６４は２組の伝動ユニット２００によって構造部品１６２に嵌められ、さらに構造部品１６４は緩衝部品１９６によって前記載せ具１９０に接続されている。さらに言うと、各伝動ユニット２００には４本の鋼棒２０２と、この４本の鋼棒２０２の間に取り付けた複数のボール２０４とを含み、そのうちの２本の鋼棒２０２は構造部品１６２のスロット１６６内に取り付けられ、他の２本の鋼棒２０２は構造部品１６４のスロット１６８内に取り付けられている。測定カード１９２はスロット１９４内にあり、さらにボルト１９６で固定されている。前記角度調整ユニット１８０は、前記載せ具１９０上に取り付けられたウォーム歯車１８２とこのウォーム歯車１８２に連結されたウォームロッド１８４が含まれている。前記角度調整ユニット１８０は、前記ウォームロッド１８４の回転により前記ウォーム歯車１８２の回転を駆動し、それによって前記構造部品１６４と載せ具１９０の相対的角度を調整する。図６に示すように、前記ウォームロッド１８４と、前記ウォーム歯車１８２の回転軸とが互いに垂直である。
【００２３】
図１０と図１１は、本発明の実施例２の角度調整ユニット２３０を示す。図に示すように、この角度調整ユニット２３０には、前記載せ具１９０上に取り付けられた第１歯車２３２と、前記第１歯車２３２に連結された第２歯車２３４および前記第２歯車２３４に連結された回転構造部品２３６が含まれる。前記角度調整ユニット２３０は、前記回転構造部品２３６を回転させることにより第２歯車２３４の回転を駆動し、それによって前記第１歯車２３２の回転を駆動し、前記構造部品１６４と載せ台１９０の相対的角度を調整する。前記第１歯車２３２の回転軸と前記第２歯車２３４の回転軸は、図７に示すように、鋭角を呈する。
【００２４】
本発明を適用するとき、まず測定を要する測定待ち素子の数量と位置に基づき、必要な吊り梁１２０の数量を決める。次に第１スライド１１８を利用して前記吊り梁１２０をそれぞれ前記矩形開口１１２の両側のレール１１６上に設置する。第１スライド１１８はレール１１６の上を滑動できるため、吊り梁１２０は前記矩形開口１１２の両側のレール１１６（すなわちＹ方向）上を同期的に滑走できる。次に測定を要する測定待ち素子の数量と位置に基づき、第２スライド４２を吊り梁１２０上の大体測定待ち素子に対応する位置に設置する。次に微調整台１４０と第２スライド１４２を密着させ、さらにボルト１４４を利用して微調整台１４０を吊り梁１２０上に固定する。
【００２５】
測定カード１９２を微調整台１４０の固定スロット１９４の中に置き、さらに固定すれば、使用者は測定待ち素子の位置に合わせて、まず第１スライド１１８のレール１１６での位置を調整し、測定カード１９２のＹ軸での位置を大体調整することができる。次に、ボルト１４４を緩め、さらに微調整台１４０を載せている第２スライド１４２を調整することにより、測定カード１９２のＸ軸での位置を大体調整してから、誤差の小さい部分について、微調整台１４０上のＸ軸駆動ユニット１５０、Ｙ軸駆動ユニット１６０、Ｚ軸駆動ユニット１７０を利用して、最終的な位置調整をして、測定カード１９２が正確無比に測定待ち素子を測定できるようにする。
【００２６】
従来の技術に比べ、本発明の測定装置１００は、複数個の測定カード１９２を個別の微調整台１４０上に設置できる。使用者は測定待ち素子の規格に合わせて、柔軟に測定カード１９２のＸ、ＹおよびＺ方向の位置を調整できる。つまり、本発明は、真に多ポイント測定の目的を実現させ、製品検査時間を効果的に短縮できる。また、本発明の角度調整ユニット１８０も測定カード１９２と測定待ち素子の相対的角度を調整できるため、使用者は一層柔軟に測定カード１９２を調整して、規格の異なる測定待ち素子の電気特性を測定できるようになる。
【００２７】
本発明の技術内容と技術的特徴は上記に開示した通りであるが、この技術の熟練者は、本発明の教示と開示を基に、本発明の主旨から逸脱しない限り、さまざまな修正、変更を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、実施例に開示したものに限らず、さまざまな修正、変更を加えたものを含むべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の測定カードの断面図である。
【図２】従来の測定装置の説明図である。
【図３】従来の測定装置の説明図である。
【図４】従来の測定装置の説明図である。
【図５】本発明のマルチ・ダイ測定装置の説明図である。
【図６】本発明の微調整台を示す図である。
【図７】本発明の微調整台を示す図である。
【図８】本発明の実施例１の角度調整ユニットを示す図である。
【図９】本発明の実施例１の角度調整ユニットを示す図である。
【図１０】本発明の実施例２の角度調整ユニットを示す図である。
【図１１】本発明の実施例２の角度調整ユニットを示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  測定カード
１２  回線板
１４  支持体
１６  プローブ
２０  通路
２２  開口
２４  エポキシ樹脂
２６  導線
３０  測定待ち素子
３８  信号接点
４０  楔形カード
４２  プローブ
４４  調整器
４５  ボルト
６０  レール
６４  開口
６６  調整器
７０  丸棒
７２  丸棒
７４  調整台
１００  測定装置
１１０  プラットホーム
１１２  開口
１１４  固定装置
１１６  レール
１１８  第１スライド
１２０  吊り梁
１４０  微調整台
１４４  ボルト
１５０  Ｘ軸駆動ユニット
１５２  構造部品
１５４  構造部品
１６０  Ｙ軸駆動ユニット
１６２  構造部品
１６４  構造部品
１６６  スロット
１６８  スロット
１７０  Ｚ軸駆動ユニット
１７２  構造部品
１７４  構造部品
１８０  角度調整ユニット
１８２  ウォーム歯車
１８４  ウォームロッド
１８６  緩衝部品
１９０  載せ具
１９２  測定カード
１９４  スロット
１９６  ボルト
２００  伝動ユニット
２０２  鋼棒
２０４  ボール
２３０  角度調整ユニット
２３２  第１歯車
２３４  第２歯車
２３６  回転構造部品
【図１】
2006038618.tif 000003
【図２】
2006038618.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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