(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボード本体にＩＣデバイスが載置されるキャリアを複数個設けて、これら各キャリアに載置したＩＣデバイスをテストヘッドに設けた複数箇所のコンタクト部とそれぞれ接続して電気的特性の試験を同時に行うためのものにおいて、
複数本のガイドロッドを介して前記各キャリアが近接・離間する方向にのみ相対移動可能に連結したキャリア保持板を有するキャリア保持手段と、
前記キャリア保持板と前記キャリアとの間に介装され、これらキャリア保持板とキャリアとを離間させる方向に付勢したキャリア付勢手段と、
前記ボード本体と前記各キャリアとの間に介装されて、これら各キャリアをそれぞれ独立に前記テストヘッドの各コンタクト部に倣うようにフローティング支持するフローティング用ばねと、前記ボード本体に連結され、前記フローティング用ばねにより前記各キャリアが押し付けられるキャリアガイドとを有するキャリアフローティング手段とから構成され、
前記フローティング用ばねは、前記キャリアが前記キャリアガイドから離間したときに、前記ＩＣデバイスが前記コンタクト部に倣うようにフローティングさせるものであり、
前記キャリア保持板は、前記ボード本体に当接することによって、前記フローティング用ばねによる前記キャリアのフローティングを解除するためのものであり、
前記キャリア付勢手段は、フローティング解除された前記各キャリアを前記ガイドロッドにガイドさせて、これら各キャリアに載置したＩＣデバイスとテストヘッドとのコンタクト時に各々のＩＣデバイスをコンタクト部に圧接させるものである
ことを特徴とするＩＣデバイスのテスト用キャリアボード。
【請求項２】
前記フローティング用ばねは前記ボード本体と前記キャリアとの間に介装した圧縮ばねからなり、また前記キャリア付勢手段は圧縮ばねで構成し、前記フローティング用ばねのばね定数は、前記キャリア付勢手段のばね定数より小さいものであることを特徴とする請求項１記載のＩＣデバイスのテスト用キャリアボード。
【請求項３】
前記ガイドロッドは前記キャリア保持板に取り付けられ、前記キャリアには、これらガイドロッドを挿通させる挿通孔を形成し、かつ前記ガイドロッドには前記キャリアがこのガイドロッドから脱出するのを防止するストッパを設ける構成としたことを特徴とする請求項１記載のＩＣデバイスのテスト用キャリアボード。
【請求項４】
前記ボード本体はプッシャにより前記各キャリアを前記テストヘッドの各コンタクト部に対して近接・離間する方向に変位させる構成となし、前記テストヘッドに位置決めピンを設けて、前記各キャリアには、この位置決めピンが嵌入する位置決め孔を形成するようになし、これら位置決めピンと位置決め孔はそれぞれ少なくとも２箇所設ける構成としたことを特徴とする請求項１記載のＩＣデバイスのテスト用キャリアボード。
【請求項５】
前記各キャリアには前記ＩＣデバイスを所定の位置に位置決め固定する位置決め手段を備える構成としたことを特徴とする請求項１記載のＩ
Ｃデバイスのテスト用キャリアボード。
【請求項６】
前記位置決め手段は、ＩＣデバイスの相隣接する２辺が当接する基準壁と、これら各基準壁にＩＣデバイスの側面を押し付けるレバーとを備える構成としたことを特徴とする請求項５記載のＩＣデバイスのテスト用キャリアボード。
【請求項７】
前記レバーは、前記ＩＣデバイスの側面に近接・離間する方向に回動するものであり、このＩＣデバイスとの係合時には、その側面における上側のエッジ部分に当接するものであることを特徴とする請求項６記載のＩＣデバイスのテスト用キャリアボード。
【請求項８】
前記レバーは、前記ＩＣデバイスの側面に近接・離間する方向に回動するものであり、このＩＣデバイスとの係合時には、その側面における上側のエッジ部分に当接する第１の係合部と、この第１の係合部から所定長さ突出し、前記ＩＣデバイスの上面に当接するか、または僅かな間隔を置いて対面する第２の係合部とを有するもので構成したことを特徴とする請求項７記載のＩＣデバイスのテスト用キャリアボード。
【請求項９】
前記レバーは基準壁を設けない側の２辺と、基準壁を設けた側の１辺とに装着する構成としたことを特徴とする請求項８記載のＩＣデバイス
のテスト用キャリアボード。
【請求項１０】
前記ＩＣデバイスは、基板の一面側に所定数の球形電極を形成したものからなり、前記テストヘッドのコンタクト部には、これら各球形電極に接離するコンタクトピンを設ける構成としたことを特徴とする請求項１記載のＩＣデバイスのテスト用キャリアボード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣデバイス、特にＢＧＡ（ball grid array ）型やＣＳＰ（chip scale package）型のＩＣデバイスの電気的特性を試験するために用いられ、多数のＩＣデバイスを載置してＩＣテスタのテストヘッドに同時に接離させるためのＩＣデバイスのテスト用キャリアボードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣデバイスの電気的特性の試験を行うためにＩＣテスタが用いられるが、このＩＣテスタは、所定数の電極を設けたテストヘッドを有し、ＩＣデバイスを搬送して、このＩＣテスタのコンタクト部に接続し、その間で通電することにより試験を行う構成としたものである。試験効率を向上させるために、ボード本体に所定数のキャリアを設けたテスト用のキャリアボードを用い、これら各キャリアにＩＣデバイスを着脱可能に載置できるようになし、もって多数のＩＣデバイスを同時に試験するのが一般的である。キャリアボードは、ローダ部において各キャリアに試験すべきＩＣデバイスを搭載して、コンベア等の適宜の搬送手段によりＩＣテスタのテストヘッドに対面する位置にまで搬送し、プッシャ等でキャリアボードをテストヘッドに向けて押動することによって、各キャリアに載置したＩＣデバイスの電極をテストヘッドの電極に当接させる。また、試験が終了してキャリアボードをテストヘッドから離脱させた後には、このキャリアボードをアンローダ部に搬送して、このアンローダ部で試験結果に基づいてＩＣデバイスを分類分けした状態で所定の治具に収納させる。
【０００３】
一般に、ＩＣデバイスは、電子回路を内蔵させたパッケージ部に所要数の電極部を設けたものから構成されるが、回路の高集積化等により電極の数が多くなり、しかもパッケージ部自体が小型化される傾向にある。ＩＣテスタのテストヘッドには、多数のＩＣデバイスを同時に試験するために、所定数のコンタクト部が設けられ、これら各コンタクト部にはＩＣデバイスの電極と同数のコンタクトプローブ、つまりテスタ側の電極が、ＩＣデバイス側の電極の配列関係と一致する状態に設けられる。キャリアボードには所定数のキャリアが設けられているが、各キャリアに載置した全てのＩＣデバイスの全電極と、コンタクト部の対応する各コンタクトプローブとを確実に接続しなければならない。このためには、まずＩＣデバイスのキャリアに対する位置決めと、キャリアのＩＣテスタにおけるコンタクト部に対する相対位置決めとを必要とする。また、ＩＣデバイスに設けた全ての電極は確実にコンタクトプローブと電気的に接続するために、所定の圧接力をもって相互に圧接させる必要がある。
【０００４】
而して、ＩＣデバイスのキャリアに対する位置決めは、通常、クランプ部材で行う。また、キャリアのコンタクト部に対する相対位置決めを行う機構の代表的なものとしては、キャリアをばねでフローティングさせ、テストヘッド側に位置決めピンを設け、またキャリア側にはこの位置決めピンが嵌入する位置決め孔を設けるように構成したものがある。さらに、ＩＣデバイスの電極とコンタクトプローブとの電気的な接続を確保するために、ＩＣデバイスの電極を弾性的に支持するようになし、この電極とコンタクトプローブとが当接した時に、弾性支持部材を所定量撓めることによって、電極とコンタクトプローブとの間に圧接力を作用させるのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＩＣデバイスにおける電極としては、パッケージ部から延在させたリードで構成したものがあり、この場合には各々のリードをばね性のある弾性支持部材に当接させれば、コンタクト時にリードとコンタクトプローブとの間に圧接力を作用させることはできる。
【０００６】
しかしながら、近年においては、ＩＣデバイスのパッケージ方式として、集積回路素子に直接、またはこの集積回路素子を封止するパッケージ用樹脂にハンダボール等からなる球形電極を設けるように構成したもの、例えばＢＧＡ型、ＣＳＰ型のＩＣデバイスが開発され、かつ実用化されている。このタイプのＩＣデバイスでは、電極は集積回路素子またはパッケージ用樹脂に一体化されているので、試験する際にコンタクト時における電極とコンタクトプローブとの間に圧接力を作用させるには、コンタクトプローブ側にばね性を持たせなければならない。ただし、そうするとコンタクトプローブの強度が低下して、十分な耐久性が得られないという問題点がある。
【０００７】
キャリアをばねでフローティングさせる構成とした場合には、このフローティング用ばねを電極とコンタクトプローブとの圧接用として利用することも考えられる。しかしながら、各ＩＣデバイスに設けられる電極の数は、例えば１００以上というように極めて数の多いものであるから、各電極とコンタクトプローブとの間に必要な圧接力を作用させるには、ばね力の大きいものを用いる必要がある。フローティング用ばねのばね力を大きくすると、フローティング機能が低下することになり、キャリアをコンタクト部に対して円滑に追従させることができなくなる等の問題点がある。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、キャリアのフローティング機能を損なうことなく、キャリアに載置したＩＣデバイスの電極とＩＣテスタのコンタクト部を構成する電極との間を確実に電気的に接続できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、ボード本体にＩＣデバイスが載置されるキャリアを複数個設けて、これら各キャリアに載置したＩＣデバイスを同時にテストヘッドに設けた複数箇所のコンタクト部とそれぞれ接続して電気的特性の試験を行うためのものであって、複数本のガイドロッドを介して前記各キャリアが近接・離間する方向にのみ相対移動可能に連結したキャリア保持板を有するキャリア保持手段と、前記キャリア保持板と前記キャリアとの間に介装され、これらキャリア保持板とキャリアとを離間させる方向に付勢したキャリア付勢手段と、前記ボード本体と前記各キャリアとの間に介装されて、これら各キャリアをそれぞれ独立に前記テストヘッドの各コンタクト部に倣うようにフローティング支持するフローティング用ばねと、前記ボード本体に連結され、前記フローティング用ばねにより前記各キャリアが押し付けられるキャリアガイドとを有するキャリアフローティング手段とから構成され、前記フローティング用ばねは、前記キャリアが前記キャリアガイドから離間したときに、前記ＩＣデバイスが前記コンタクト部に倣うようにフローティングさせるものであり、前記キャリア保持板は、前記ボード本体に当接することによって、前記フローティング用ばねによる前記キャリアのフローティングを解除するためのものであり、前記キャリア付勢手段は、フローティング解除された前記各キャリアを前記ガイドロッドにガイドさせて、これら各キャリアに載置したＩＣデバイスとテストヘッドとのコンタクト時に各々のＩＣデバイスをコンタクト部に圧接させるものであることをその特徴とするものである。
【００１０】
ここで、キャリアフローティング手段は、キャリアをテストヘッドのコンタクト部に倣うように、任意の方向に変位できるように保持するものであり、空気圧やゴム等の弾性部材で支持させる等の構成を採用することもできるが、ボード本体と各キャリアとの間にそれぞれフローティング用ばねを介装するように構成するのが望ましい。そして、ボード本体にキャリアガイドを連設して設け、フローティング用ばねの作用により各キャリアをキャリアガイドに押し付けるようにする。また、キャリアガイドはキャリアを所定の範囲だけフローティング用ばねの付勢方向と直交する方向に変位可能に保持させる。
【００１１】
ＩＣデバイスのコンタクト時には、このＩＣデバイスの電極とコンタクト部と電極との圧接時には、相対位置ずれを防止するためにフローティング状態を解除する。キャリア保持手段はこのために設けられるものであり、ボード本体に接離可能な保持板と、この保持板を各キャリアに対して近接・離間する方向にのみ移動できるように連結するガイドロッドとで構成できる。キャリアがフローティング状態にある時には保持板をボード本体から離間させ、各キャリアがコンタクト部に倣った後にはこの保持板をボード本体に当接させる。この結果、キャリアのフローティング状態が解除されて、キャリアは一方向にのみ移動可能となる。キャリアはガイドロッドに規制されるものであり、それが移動できる方向は、ＩＣデバイスの電極とコンタクト部の電極との間を圧接させる方向となし、キャリアと位置決め板との間に圧縮ばねを作用させることにより、キャリアと位置決め板との間に圧縮するキャリア付勢手段を構成できる。これによって、キャリア付勢手段を構成する圧縮ばねのばね力をフローティング手段とは無関係に設定でき、しかもフローティング手段の作動に影響を与えることがなくなる。このように、キャリア付勢手段を圧縮ばねで構成した場合、フローティング用ばねのばね定数はキャリア付勢手段のばね定数より小さいものとする。
【００１２】
ＩＣデバイスのコンタクト時には、フローティング手段により支持されているキャリアをテストヘッドのコンタクト部に倣わせる。キャリアボード側を可動にするが、このためにはボード本体をプッシャ等により各キャリアが各コンタクト部に近接・離間する方向に変位させる構成とすれば良い。また、キャリアとコンタクト部との相対位置決めは、テストヘッドに位置決めピンを設け、また各キャリアには、この位置決めピンが嵌入する位置決め孔を形成すれば良い。そして、これら位置決めピンと位置決め孔はそれぞれ少なくとも２箇所設ける。
【００１３】
各キャリアにはＩＣデバイスを所定の位置に位置決め固定する位置決め手段を設けるが、位置決め手段としては、例えばＩＣデバイスの相隣接する２辺が当接する基準壁と、これら各基準壁にＩＣデバイスの側面を押し付けるレバーとを備える構成とすることができる。そして、レバーをＩＣデバイスの側面に近接・離間する方向に回動するようになし、このＩＣデバイスとの係合時には、その側面における上側のエッジ部分に当接するように構成すれば、ＩＣデバイスの位置決めをより円滑かつ確実に行えるし、またＩＣデバイスをクランプ保持することも可能になる。
【００１４】
ここで、レバーの他の構成としては、ＩＣデバイスとの係合時に、その側面における上側のエッジ部分に当接する第１の係合部と、この第１の係合部から所定長さ突出し、ＩＣデバイスの上面に当接するか、または僅かな間隔を置いて対面する第２の係合部とを有するもので構成とすると、ＩＣデバイスの安定性がさらに向上する。しかも、レバーを基準壁を設けない側の２辺と、基準壁を設けた側の１辺とに設ける構成とすれば、ＩＣデバイスがキャリアに移載された時に部分的に浮き上がっていても、その姿勢を修正することができる等、ＩＣデバイスの位置決め精度がより向上する。
【００１５】
以上の構成を有するテスト用キャリアボードにおいては、試験されるＩＣデバイスの種類は問わないが、基板の一面側に所定数の球形電極を形成したＢＧＡ型，ＣＳＰ型等のＩＣデバイスを試験するのに好適に用いられる。この場合には、テストヘッドのコンタクト部には、これら各球形電極に接離するコンタクトピンを設ける構成とすれば良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、図１にＩＣデバイスの電気的特性の試験装置の概略構成を示す。同図において、１はローダ・アンローダ部、２はテスト部である。ローダ・アンローダ部１では、トレーＴから試験すべきＩＣデバイスを取り出して、テスト部２に搬送して、その電気的特性の試験が行われる。このために、テスト部２にはＩＣテスタ３が設置され、またＩＣデバイスを加熱したり、冷却したりするための恒温槽４を備える構成としている。なお、ローダ部とアンローダ部とは別個の位置に設けても良く、また常温で試験する場合には、恒温槽４を設置する必要はない。
【００１７】
以上の試験装置を用いて電気的特性の試験が行われるＩＣデバイスの構成の一例を図２に示す。同図から明らかなように、ＩＣデバイス１０は、集積回路素子１１と基板１２とを有し、集積回路素子１１は封止樹脂１３によって封止されている。また、集積回路素子１１と基板１２との間はワイヤ１４で電気的に接続されており、基板１２の集積回路素子１１を搭載した側とは反対側の面には、例えばハンダボールからなる球形電極１５が多数設けられている。従って、集積回路素子１１とその基板１２及び封止樹脂１３によりパッケージ部１６が構成され、このパッケージ部１６の基板１２側の面に縦横に所定数の球形電極１５が所定のピッチ間隔で配列されている。ＩＣデバイス１０をこのように構成することによって、その全体が集積回路素子１１より僅かに大きいサイズのパッケージとなり、電気機器の回路基板等に対して極めてコンパクトに実装することができる。
【００１８】
ＩＣテスタ３では、前述した構成を有するＩＣデバイス１０を、例えば３２個、６４個等というように、多数のＩＣデバイス１０を同時に試験するようになっており、多数のＩＣデバイス１０をローダ・アンローダ部１とテスト部２との間に搬送するために、キャリアボード５が用いられる。キャリアボード５は、従って、搬送コンベア等、水平搬送手段によりローダ・アンローダ部１とテスト部２との間を往復移動するものとなる。そして、キャリアボード５を恒温槽４内で所定時間滞留させることによって、ＩＣデバイス１０を所定の温度条件にした上で、キャリアボード５をＩＣテスタ３のテストヘッド３ａに向けて移動させることによって、ＩＣデバイス１０がテストヘッド３ａに接続される。
【００１９】
キャリアボード５は所定数のＩＣデバイス１０が載置されるものであって、このためにキャリアボード５は、図３乃至図５に示したように、ボード本体１９に所定数のキャリア２０を設ける構成としている。ＩＣデバイス１０はこれら各キャリア２０に着脱可能に載置されるが、ＩＣデバイス１０がその球形電極１５が上向きとなるように載置されることになる。テストヘッド３ａの下面にはキャリアボード５のキャリア２０と同数のコンタクトブロック６が設けられ、これら各コンタクトブロック６には、ＩＣデバイス１０の球形電極１５と同数のプローブピン７が垂設される（図８参照）。従って、テストヘッド３ａにおける各コンタクトブロック６がＩＣデバイス１０を試験するためのコンタクト部を構成し、コンタクトピン７が電極である。キャリアボード５を押し上げると、各キャリア２０に載置したＩＣデバイス１０の球形電極１５とコンタクトブロック６に設けたプローブピン７とが電気的に接続されることになる。
【００２０】
図６に球形電極１５とプローブピン７との接続状態を示す。プローブピン７は弾性を有する導電部材からなり、その下端部は複数の接触爪部７ａに分割されており、球形電極１５をプローブピン７に押し付けると、接触爪部７ａが拡開する方向に弾性変形することになる結果、球形電極１５はプローブピン７と確実に電気的に接続される。従って、試験を行うには、まずＩＣデバイス１０の各球形電極１５がそれに対応するプローブピン７と確実に接続されなければならず、また各球形電極１５はプローブピン７に対して所定の圧接力が作用するようになっていなければならない。
【００２１】
まず、キャリアボード５に所定数設けた各キャリア２０には、ＩＣデバイス１０が載置されるデバイス載置部２１が設けられる。このデバイス載置部２１は２箇所に基準壁２２，２２を形成してなるものであり、ＩＣデバイス１０は、そのパッケージ部１６の相隣接する２つの端面がこれら基準壁２２に当接することにより位置決めされるようになっている。ＩＣデバイス１０をこれらの基準壁２２に当接させるために、両基準壁２２に対面する位置にクランプレバー２３が設けられる。クランプレバー２３は、水平軸２４により上下方向に回動可能に装着されており、常時においては、捩りコイルばね２５によりクランプ方向に付勢されている。そして、クランプレバー２３は水平軸２４を挿通させた作動板２６の両側部から延在させたものからなり、図７に示したように、この作動板２６は、クランプ解除板８に設けた押動杆８ａにより上方から押動できるようになっている。これにより、クランプレバー２３は捩りコイルばね２５の付勢力に抗して、クランプ解除方向に変位することになる。また、作動板２６を回動できるようにするために、キャリア２０には透孔２０ａが形成されている。そして、クランプ解除板８には挿通用開口８ｂが形成されており、ＩＣデバイス１０を真空吸着する真空吸着ヘッド９は、この挿通用開口８ｂに対して挿脱可能となっている。
【００２２】
以上のように構成することによって、クランプ解除板８と真空吸着ヘッド９とからなるロード・アンロード作業手段でロード・アンロード作業、つまりキャリア２０にＩＣデバイス１０を載置したり、取り出したりする作業が行われる。ロード・アンロード作業を行う際には、まずクランプ解除板８を下降させて、その押動杆８ａにより作動板２６を押動することによって、クランプレバー２３を水平軸２４を中心として回動変位させるようになし、もってクランプ解除状態に変位させる。そして、真空吸着ヘッド９に吸着したＩＣデバイス１０をこの挿通用開口８ｂ内に挿通させることによって、デバイス載置部２１にＩＣデバイス１０を載置したり、デバイス載置部２１からＩＣデバイス１０を取り出したりすることができる。
【００２３】
ロード作業においては、真空吸着ヘッド９によりＩＣデバイス１０が全てのキャリア２０に載置された後に、クランプ解除板８を上昇させると、押動杆８ａが作動板２６から離間することになって、クランプレバー２３は、その捩りコイルばね２５の作用により下方に回動して、パッケージ部１６の２面をそれぞれ２箇所で押動することにより、それぞれ基準壁２２に当接することになる。この時に、クランプレバー２３はＩＣデバイス１０に対して、そのパッケージ部１６の上面部分、つまり基板１２のエッジ部分に当接することになり、これによって両基準壁２２に圧接されて位置決めされると共に、ＩＣデバイス１０がデバイス載置部２１にクランプ保持される。
【００２４】
このようにしてキャリア２０に載置されたＩＣデバイス１０は、ロード・アンロード部１からテスト部２に移行して、ＩＣテスタ３により、その電気的特性の試験が行われるが、試験はＩＣデバイス１０の各球形電極１５がそれに対応するプローブピン７と接続した状態で行う。このためには、まずキャリアボード５の全体をテストヘッド３ａに対して相対位置決めする。このキャリアボード５の機構としては、図示は省略するが、キャリアボード５に少なくとも２箇所の位置決め孔が設けられており、またテストヘッド３ａにはこれら各位置決め孔に挿嵌される位置決めピンを垂設させる構成とする。これによって、キャリアボード５を押し上げると、キャリアボード５はテストヘッド３ａに倣うように位置合わせされることになる。
【００２５】
キャリアボード５には多数のキャリア２０が設けられている。従って、たとえキャリアボード５がテストヘッド３ａに対して正確に位置合わせされても、キャリア２０とコンタクトブロック６との位置が合って、ＩＣデバイス１０の球形電極１５とプローブピン７とが必ず図６に示したような接続状態になるとは限らない。つまり、キャリアボード５における各キャリア２０には、組み付け誤差や寸法公差等が存在するから、キャリアボード５を位置決めしただけで、このキャリアボード５に設けた全てのキャリア２０に載置した各ＩＣデバイス１０の球形電極１５とテストヘッド３ａ側における各コンタクトブロック６の全てのプローブピン７とが一致することにはならない。
【００２６】
以上のことから、各キャリア２０はそれぞれ対応するコンタクトブロック６に倣うように位置調整できる構成としている。このために、フローティング手段を設けて、キャリア２０をボード本体１９に対して、それぞれ独立に水平方向にフローティング状態に装着される。キャリア２０のフローティングは制限された範囲でのものであり、ボード本体１９には、図４から明らかなように、キャリアガイド３０が設けられている。キャリアガイド３０は、ボード本体１９のほぼ全長に及ぶようにして、キャリア２０の長手方向に延在させた所定高さを有する突条３１の上部から左右方向に所定量張り出す状態に連設したものである。キャリアガイド３０は、平面状態において長さ方向に所定の間隔毎に細幅部３０ａを形成することによって、図３から明らかなように、両側の細幅部３０ａ，３０ａ間の部位がキャリア２０の可動範囲を形成する。一方、キャリア２０の左右の側面部分には、段差部２０ｂが形成されており、この段差部２０ｂによる落ち込み部分は、前後の両端部分の幅は広く、中間部分の幅は狭くなっている。これにより、キャリア２０には、キャリアガイド３０の細幅部３０ａにより形成される規制空間内で前後及び左右に所定の隙間ｄをもって配置される規制部３２が形成され、キャリア２０はこの隙間ｄ分だけ水平方向に変位できる。
【００２７】
さらに、キャリア２０とボード本体１９との間には、フローティング用ばね３３が６箇所弾装されている。このフローティング用ばね３３は、キャリア２０の段差部２０ｂをキャリアガイド３０の内面に当接させるものであって、その付勢力は、キャリア２０の全荷重を支承して、しかもキャリアガイド３０に弱い力で押し付けるためのものである。従って、フローティング用ばね３３全体の付勢力はキャリア２０の全重量以上であり、かつその２倍以下となっており、僅かな外力が作用しただけで、各キャリア２０はそれぞれ独立に規制空間で規制された範囲で水平方向に任意の方向に円滑に動くようになっている。
【００２８】
キャリア２０には、その中心線を外した位置に２箇所の位置決め孔３４が設けられており、またテストヘッド３ａにおける各コンタクトブロック６には、これら各位置決め孔３４に嵌入する位置決めピン３５が垂設されている。位置決めピン３５は、図８に示したように、位置決め孔３４に実質的に隙間のない状態で嵌入される円柱状部を有し、またその先端には呼び込み部となる概略円錐形状が形成され、一方位置決め孔３４の上部側には外向きに拡開するテーパ形状となっている。従って、キャリア２０とコンタクトブロック６との位置があっていなくても、その間の位置ずれが前述した隙間ｄ分以下の範囲であれば、このキャリア２０がコンタクトブロック６に近接した時に、位置決めピン３５がキャリア２０の位置決め孔３４に嵌入することによって、キャリア２０がコンタクトブロック６に倣うように位置の修正が行われる。この結果、キャリアボード５のボード本体１９にキャリア２０を装着する際に、それらが多少位置ずれしていたとしても、各キャリア２０がそれぞれ個別的にテストヘッド３ａのコンタクトブロック６に倣うようにして相対位置合わせが行われる。そして、フローティング用ばね３３はこの位置決め孔３４にも設けられており、これによって位置決めピン３５が位置決め孔３４に進入する動作が円滑に行われるようになる。
【００２９】
次に、各キャリア２０において、クランプレバー２３と基準壁２２とによりデバイス載置部２１における所定の位置に位置決め保持されているＩＣデバイス１０の各球形電極１５をコンタクトブロック６における各プローブピン７に対して所定の圧接力をもって圧接させるように接続しなければならない。このためには、まずキャリア２０に対するフローティング作用を解除し、かつこのキャリア２０をプローブピン７に近接・離間する方向に弾性的に支持させる。そこで、図３から明らかなように、キャリア２０の下部位置にキャリア保持手段としてのキャリア保持板３６を配置して、このキャリア保持板３６とキャリア２０との間を４本のガイドロッド３７で連結している。キャリア保持板３６は、キャリア２０に対して外力が作用しない状態では、ボード本体１７から浮いた状態に保持されたフローティング状態となり、キャリア２０が上方から押圧されると、このキャリア保持板３６はボード本体１７に当接してフローティング解除状態となる。
【００３０】
ガイドロッド３７はキャリア保持板３６にねじ３８で固定されている。また、キャリア２０にはガイドロッド３７を挿通するための挿通孔３９が４箇所形成され、キャリア保持板３６をキャリア２０に対して近接・離間する方向に移動可能に連結している。ガイドロッド３７がキャリア２０から逸脱しないようにするために、ガイドロッド３７の上端部には大径のストッパ部３７ａを形成し、またキャリア２０の挿通孔３９の上部側には大径部３９ａを形成し、ストッパ部３７ａを大径部３９ａに係合させている。これによって、キャリア２０とキャリア保持板３６との間の最大離間距離が規制される。
【００３１】
キャリア２０とキャリア保持板３６との間には、キャリア付勢手段を構成する圧縮ばね４０が介装されている。圧縮ばね４０は各ガイドロッド３７に嵌合するように４箇所設けられる。これら４個の圧縮ばね４０は球形電極１５とプローブピン７とを圧接させて、その間を確実に電気的に接続するためのものであり、その合計のばね力は、ＩＣデバイス１０の全ての球形電極１５が各プローブピン７と確実に電気的に接続されるのに必要な圧接力を保持するように設定される。従って、圧縮ばね４０のばね定数はフローティング用ばね３３よりかなり大きなものとなっている。
【００３２】
而して、ローダ・アンローダ部１にキャリアボード５を配置して、真空吸着ヘッド９によって、各キャリア２０にＩＣデバイス１０を載置して、クランプレバー２３により基準壁２２との間で、ＩＣデバイス１０をキャリア２０に対して位置決めして固定的に保持させる。この状態で、キャリアボード５をローダ・アンローダ部１からテスト部２に移行させ、キャリアボード５をテストヘッド３ａに近接する方向に押動させる。キャリアボード５の上昇により、まずこのキャリアボード５全体がテストヘッド３ａに倣うように第１段の位置調整が行われる。
【００３３】
キャリアボード５をさらに上昇させると、この上昇ストロークにおいて、図９に示したように、テストヘッド３ａにおける各コンタクトブロック６に設けた位置決めピン３５がキャリア２０の位置決め孔３４に嵌入する。各キャリア２０はキャリアボード５に対してフローティング用ばね３３によりそれぞれ独立にフローティングしているので、各キャリア２０は相互に無関係にそれぞれのコンタクトブロック６に個別的に倣うように第２段の位置調整がなされる。ここで、フローティング用ばね３３は弱いばね力しか作用していないので、全てのキャリア２０は実質的に同時に、しかも円滑に各コンタクトブロック６に倣うことになる。この結果、コンタクトブロック６に設けた各プローブピン７はＩＣデバイス１０の各球形電極１５に当接する。
【００３４】
そして、キャリアボード５がさらに上昇すると、フローティング用ばね３３が所定量撓むことにより、図１０に示したように、キャリア２０にガイドロッド３７を介して連結されているキャリア保持板３６がボード本体１９の表面に当接する結果、このキャリア２０のフローティングは解除される。ただし、キャリア２０とキャリア保持板３６とは相互に近接する方向に移動できるようになっており、しかもその間には圧縮ばね４０が弾装されているので、キャリアボード５の上昇が継続されると、今度は圧縮ばね４０が撓むことになる。この時には、キャリア保持板３６がボード本体１９に当接しているから、圧縮ばね４０の反力はこのボード本体１９により受承される。従って、キャリア２０に圧縮ばね４０の付勢力が各球形電極１５が各々プローブピン７に圧接させる方向に作用する。
【００３５】
図１１に示したように、圧縮ばね４０が所定量撓んだ時に、つまりキャリア保持板３６がボード本体１９に当接することによって、圧縮ばね４０の付勢力により全てのプローブピン７の接触爪部７ａが弾性変形する状態にまで各球形電極１５と圧接した時に、キャリアボード５の上昇を停止させる。この状態で、ＩＣデバイス１０に通電することにより、その電気的特性の測定が行われる。
【００３６】
このように、キャリアボード５に載置されている多数のキャリア２０をまず弱いばね力を有するフローティング用ばね３３の作用によりフローティングさせることによって、各々のキャリア２０は独立に、円滑かつ確実に、しかも格別抵抗なくテストヘッド３ａのコンタクトブロック６に倣うように位置調整される。この結果、キャリア２０に載置したＩＣデバイス１０の全ての球形電極１５は確実にコンタクトブロック６のプローブピン７が当接可能な状態になる。また、各キャリア２０の位置調整がなされると、しかも位置調整がなされた後にも、キャリアボード５の上昇動作を継続させることにより、キャリア２０のフローティングが解除されて、このキャリア２０とコンタクトブロック６との相対位置が変化することなく、圧縮ばね４０の撓みが開始することになり、この圧縮ばね４０が所定量撓むことによって、全ての球形電極１５に対してプローブピン７と電気的に接続される状態にまでばね荷重を作用させることができ、コンタクト不良等の事態が発生するおそれはない。
【００３７】
そして、ＩＣデバイス１０に対する通電試験が終了すると、キャリアボード５を下降させることによって、テストヘッド３ａのコンタクトブロック６から離脱させる。これによって、キャリアボード５は図８の状態に復帰することになり、このキャリアボード５は恒温槽４からローダ・アンローダ部１に移行して、試験済のＩＣデバイス１０は試験結果に基づいて分類別にトレーＴに移載される。
【００３８】
ところで、ＩＣデバイス１０の球形電極１５にコンタクトプローブ６のプローブピン７を確実に接続させるために、この球形電極１５とプローブピン７との間に圧接力を作用させて、図６に示したように、プローブピン７の接触爪部７ａが拡開するから、接触爪部７ａにより球形電極１５に対する挾持力が作用する場合もある。一方、キャリア２０内でＩＣデバイス１０はクランプレバー２３と基準壁２２との間で位置決め保持されているが、クランプレバー２３はＩＣデバイス１０の上側のエッジ部分を基準壁２２に押しているだけであり、キャリア２０の表面に当接する方向に押えている訳ではない。従って、プローブピン７の接触爪部７ａが球形電極１５を挾持した状態になっていると、キャリアボード５を下降させた時に、プローブピン７による挾持力の作用でＩＣデバイス１０が浮き上がる等、その安定性が失われる可能性もないとは言えない。
【００３９】
以上のようなＩＣデバイス１０の不安定さを解消するには、クランプレバーを図１２に示したように構成する。同図において、１２３はクランプレバーであって、このクランプレバー１２３は作動板１２６の両側部に設けられ、この作動板１２６は水平軸１２４に上下方向に回動可能に装着されている。そして、クランプレバー１２３は捩りコイルばね１２５によりクランプ方向に付勢されており、また作動板１２６を押圧することによって、捩りコイルばね１２５の付勢力に抗してクランプレバー１２３をクランプ解除方向に変位させるようになっている。以上の点については、クランプレバー２３と格別の差異はない。
【００４０】
然るに、クランプレバー１２３においては、ＩＣデバイス１０に対する作用箇所は２箇所となっている。まず、第１の係合部１２３ａは、クランプレバー１２３がクランプ状態となった時に、ＩＣデバイス１０の上側のエッジ部分に当接する位置決め作用部であり、この第１の係合部１２３ａはＩＣデバイス１０の上面に対して所定角度傾斜している。この第１の係合部１２３ａはＩＣデバイス１０のクランプ時には、必ずＩＣデバイス１０と当接するものであり、かつＩＣデバイス１０を基準壁側に押し付けるように、水平方向の押動力を作用させるようになっている。また、クランプレバー１２３における第１の係合部１２３ａの上部側には、クランプ時に概略水平方向に延在される第２の係合部１２３ｂが形成されている。この第２の係合部１２３ｂは、ＩＣデバイス１０の上面に対して僅かに接触するか、または極僅かな隙間を置いて対面するもので、ＩＣデバイス１０が外力の作用で浮き上がるのを抑制するデバイス押えの機能を発揮する。
【００４１】
従って、クランプレバー１２３がクランプ解除状態となし、キャリア２０のデバイス載置部２１にＩＣデバイス１０が載置された後に、クランプレバー１２３がクランプ位置に回動変位する動作の間に、まず第１の係合部１２３ａがＩＣデバイス１０のエッジに当接して、このＩＣデバイス１０が図１２の矢印方向に押動されて、基準壁に倣うように位置修正される。その間は第２の係合部１２３ｂはＩＣデバイス１０とは非接触状態に保たれ、クランプレバー１２３でＩＣデバイス１０の位置決めが実質的に完了した時に、第２の係合部１２３ｂはＩＣデバイス１０の上面に触れるか、あるいはそれと僅かな間隔を置いて対面する状態に保持されることになる。
【００４２】
このように、クランプレバー１２３に第２の係合部１２３ｂを設けることによって、ＩＣデバイス１０をクランプした時に、その浮き上がり方向に固定できるようになる。従って、プローブピン７の接触爪部７ａが球形電極１５に対して挾持力が作用し、キャリアボード５を下降させた時にＩＣデバイス１０が持ち上げられようとしても、クランプレバー１２３の第２の係合部１２３ｂで押えられるから、キャリア２０のデバイス載置部２１に安定的に保持され、その浮き上がりが確実に防止される。
【００４３】
ここで、第２の係合部１２３ｂでＩＣデバイス１０を確実に押えるために、この第２の係合部１２３ｂの長さを長くすると、クランプレバー１２３をクランプ解除位置として、ＩＣデバイス１０をデバイス載置部２１に載置する操作を行う際に、クランプレバー１２３を大きく回動しなければならなくなる。しかしながら、ＩＣデバイス１０の浮き上がりはプローブピン７からの離脱時に生じるものであって、通常、プローブピン７の接触爪部７ａによる球形電極１５に対する挾持力はあまり大きくはないので、第２の係合部１２３ｂはＩＣデバイス１０の上面側に僅かに回り込ませておく程度で良く、従ってクランプ解除時におけるクランプレバー１２３の回動動作をあまり大きくする必要はない。
【００４４】
また、クランプレバー１２３に第２の係合部１２３ｂを設けることにより、ＩＣデバイス１０がデバイス載置部２１に載置される際における位置決め精度を向上させる機能をも発揮させることができる。ＩＣデバイス１０は、水平方向においては、第１の係合部１２３ａによる基準壁への押し付けにより正確に位置決めできる。ただし、ＩＣデバイス１０を載置する際に、デバイス載置部２１の表面から浮き上がっている場合もある。この位置の修正は第１の係合部１２３ａによっては行えない。そこで、ＩＣデバイス１０の側面における相対向する辺には基準壁が設けられていない側だけでなく、基準壁を設けた側にも少なくとも１箇所にクランプレバー１２３を配置する。従って、図１３及び図１４に示したように、クランプレバー１２３が設けられている側の基準壁１２２は、クランプレバー１２３に対応する位置に切欠部１２２ａを形成しておく。このように、切欠部１２２ａを形成したとしても、ＩＣデバイス１０の側面に対する位置決め機能が実質的に損なわれることはない。
【００４５】
このように構成すれば、３個のクランプレバー１２３をクランプ解除位置に保持した状態で、ＩＣデバイス１０をデバイス載置部２１に載置した時に、このＩＣデバイス１０がデバイス載置部２１から部分的に浮き上がっていたとしても、デバイス載置部２１の表面に確実に当接させることができる。従って、このためには、第２の係合部１２３ｂはクランプ時にはＩＣデバイス１０の上面に僅かに触れるように設定するのが望ましい。また、作動板１２６の両側に位置する一対からなるクランプレバー１２３の間隔はある程度広く取っておくのがさらに望ましい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、キャリアのフローティング機能を損なうことなく、キャリアに載置したＩＣデバイスの電極とＩＣテスタのコンタクト部を構成する電極との間を確実に電気的に接続できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＩＣデバイスの電気的特性の試験装置の概略構成図である。
【図２】試験が行われるＩＣデバイスの一例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の一形態を示すキャリアボードの要部平面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】図３のＹ−Ｙ断面図である。
【図６】ＩＣデバイスにおける球形電極とプローブピンとの接続状態を示す動作説明図である。
【図７】ＩＣデバイスのクランプ機構の構成説明図である。
【図８】コンタクトブロックとキャリアとの位置合わせ機構の構成説明図である。
【図９】キャリアのコンタクトブロックへの倣い状態を示す作動説明図である。
【図１０】キャリアに対する付勢力の作用開始時の状態を示す作動説明図である。
【図１１】ＩＣデバイスの球形電極とコンタクトブロックのプローブピンとが接続された状態を示す作動説明図である。
【図１２】クランプ機構の他の構成例を示す構成説明図である。
【図１３】図１２のクランプ機構を３箇所設ける構成としたキャリアボードの要部平面図である。
【図１４】図１３のＺ−Ｚ断面図である。
【符号の説明】
１  ローダ・アンローダ部                ２  テスト部
４  キャリアボード                      ５  プッシャ
６  コンタクト部                        ７  プローブピン
１０  ＩＣデバイス                      １５  球形電極
１６  パッケージ部                      １９  ボード本体
２０  キャリア                          ２０ａ  透孔
２０ｂ  段差部                          ２１  デバイス載置部
２２，１２２  基準壁                    ２３，１２３  クランプレバー
３０  キャリアガイド                    ３１  突条
３２  規制部                            ３３  フローティング用ばね
３４  位置決め孔                        ３５  位置決めピン
３６  キャリア保持板                    ３７  ガイドロッド
３８  挿通孔                            ４０  圧縮ばね
１２３ａ  第１の係合部                  １２３ｂ  第２の係合部
【図１】
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【図２】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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