(57)【要約】【課題】安価なセンサを使用してテストヘッドの小さな傾きを検出し、パフォーマンスボードの落下を防止することが可能な半導体試験装置を実現する。【解決手段】パフォーマンスボードを載せた面が傾くようにテストヘッドが旋回される半導体試験装置において、旋回方向に予め傾けられ、テストヘッドの傾きを検出して検出信号を出力するセンサと、検出信号に応じてパフォーマンスボードを固定するボード固定部とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パフォーマンスボードを載せた面が傾くようにテストヘッドが旋回される半導体試験装置において、
前記旋回方向に予め傾けられ、前記テストヘッドの傾きを検出して検出信号を出力するセンサと、
前記検出信号に応じて前記パフォーマンスボードを固定するボード固定部と
を備えたことを特徴とする半導体試験装置。
【請求項２】
パフォーマンスボードを載せた面が傾くようにＡ軸およびＡ軸に直交するＢ軸を中心としてテストヘッドがそれぞれの方向に旋回される半導体試験装置において、
前記Ａ軸を中心とする旋回方向および前記Ｂ軸を中心とする旋回方向に予め傾けられ、前記テストヘッドの傾きを検出して検出信号を出力するセンサと、
前記検出信号に応じて前記パフォーマンスボードを固定するボード固定部と
を備えたことを特徴とする半導体試験装置。
【請求項３】
パフォーマンスボードを載せた面が傾くようにテストヘッドが旋回される半導体試験装置において、
前記旋回方向に予め傾けられ、前記テストヘッドの傾きを検出して第１の検出信号を出力する第１のセンサと、
この第１のセンサと逆の旋回方向に予め傾けられ、前記テストヘッドの傾きを検出して第２の検出信号を出力する第２のセンサと、
前記第１の検出信号および前記第２の検出信号に応じて前記パフォーマンスボードを固定するボード固定部と
を備えたことを特徴とする半導体試験装置。
【請求項４】
パフォーマンスボードを載せた面が傾くようにＡ軸およびＡ軸に直交するＢ軸を中心としてテストヘッドがそれぞれの方向に旋回される半導体試験装置において、
前記Ａ軸を中心とする旋回方向および前記Ｂ軸を中心とする旋回方向に予め傾けられ、前記テストヘッドの傾きを検出して第１の検出信号を出力する第１のセンサと、
この第１のセンサと逆方向であると共に前記Ａ軸を中心とする旋回方向および前記Ｂ軸を中心とする旋回方向に予め傾けられ、前記テストヘッドの傾きを検出して第２の検出信号を出力する第２のセンサと、
前記第１の検出信号および前記第２の検出信号に応じて前記パフォーマンスボードを固定するボード固定部と
を備えたことを特徴とする半導体試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パフォーマンスボードを載せた面が傾くようにテストヘッドが旋回される半導体試験装置に関し、特に安価なセンサを使用してテストヘッドの小さな傾きを検出し、パフォーマンスボードの落下を防止することが可能な半導体試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハ上に形成された半導体チップにプロービングするためのプローバやパッケージされたＩＣ（Integrated Circuit）をソケット等に搬送するハンドラとの接続において、一般に、半導体試験装置のテストヘッドは旋回して接続される場合が多い。
【０００３】
従来の半導体試験装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８７０６１号公報
【０００５】
図５はこのような従来の半導体試験装置のテストヘッド部を示す構成ブロック図、図６はセンサおよびセンサを実装したテストヘッド部を説明する説明図である。図５（Ａ）を用いてテストヘッド部の構成を説明する。インターフェース部１は主にコネクタやケーブル等で構成され、パフォーマンスボード２と共にテストヘッド１１内に実装されるピンエレクトロニクスカード（図示せず）と被試験デバイス（以下、ＤＵＴ（Device Under Test）という）の信号を中継する。
【０００６】
インターフェース部１とパフォーマンスボード２は予めネジやコネクタ等で固定されている。テストヘッド固定装置１２は旋回軸１４を中心としてテストヘッド１１を旋回させ、所望の角度で固定する。ボード固定部１３はエアクランプ等で構成され、パフォーマンスボード２をロックする機構を有している。
【０００７】
テストヘッド１１にパフォーマンスボード２を実装する際、テストヘッド１１のボード固定部１３にパフォーマンスボード２に設けられたガイド穴３を合わせることで、テストヘッド１１とパフォーマンスボード２の位置決めを行う。図５（Ｂ）に示すように、ボード固定部１３でパフォーマンスボード２をロックすることでテストヘッド１１に固定する。
【０００８】
前述のように、プローバやハンドラとの接続の際に、テストヘッド１１を旋回させて使用するが、旋回中に誤ってボード固定部のロックを解除してしまうと図５（Ｃ）に示すように、パフォーマンスボード２がテストヘッド１１から落下する危険性がある。
【０００９】
そこで、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、傾き±α／２で論理出力が切り替わるセンサ２１をテストヘッド１１に取り付ける（図６（Ｃ））。αはセンサ２１の検出可能な角度の範囲を表している。センサ２１は傾きが−α／２〜＋α／２の範囲にある時はハイレベルの検出信号を出力し、傾きが−α／２より小さい時、または、＋α／２より大きい時はローレベルの検出信号を出力する。なお、傾きはセンサ２１が水平の時を０とし、右旋回方向を＋（正）の傾き、左旋回方向を−（負）の傾きとしている。
【００１０】
これにより、図６（Ｄ）に示すように、テストヘッド１１の傾きが±α／２以内であることを検出することができ、センサ２１からの信号がローレベルの時、すなわち、テストヘッド１１の傾きが±α／２より大きい時はパフォーマンスボード２とテストヘッド１１を固定するロックが解除できないようにすることで、旋回中のパフォーマンスボード２の落下を防止することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一般に、センサ２１のような論理出力タイプのセンサは、低コストではあるが、検出角αが大きい場合が多い。インターフェース部１が重い場合、重心バランスが崩れやすいため、傾きが小さくても図５（Ｃ）のようにパフォーマンスボード２がテストヘッド１１から落下するという問題点があった。
【００１２】
図７はアナログ信号出力のセンサを説明する説明図である。図７に示すように、傾きをアナログ信号で出力するセンサを使用し、閾値を設けることで小さな角度まで検出することも可能だが、閾値との比較回路等で回路規模が大きくなると共に高価になるという問題点があった。
従って本発明が解決しようとする課題は、安価なセンサを使用してテストヘッドの小さな傾きを検出し、パフォーマンスボードの落下を防止することが可能な半導体試験装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
パフォーマンスボードを載せた面が傾くようにテストヘッドが旋回される半導体試験装置において、
前記旋回方向に予め傾けられ、前記テストヘッドの傾きを検出して検出信号を出力するセンサと、前記検出信号に応じて前記パフォーマンスボードを固定するボード固定部と
を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、
パフォーマンスボードを載せた面が傾くようにＡ軸およびＡ軸に直交するＢ軸を中心としてテストヘッドがそれぞれの方向に旋回される半導体試験装置において、
前記Ａ軸を中心とする旋回方向および前記Ｂ軸を中心とする旋回方向に予め傾けられ、前記テストヘッドの傾きを検出して検出信号を出力するセンサと、前記検出信号に応じて前記パフォーマンスボードを固定するボード固定部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、
パフォーマンスボードを載せた面が傾くようにテストヘッドが旋回される半導体試験装置において、
前記旋回方向に予め傾けられ、前記テストヘッドの傾きを検出して第１の検出信号を出力する第１のセンサと、この第１のセンサと逆の旋回方向に予め傾けられ、前記テストヘッドの傾きを検出して第２の検出信号を出力する第２のセンサと、前記第１の検出信号および前記第２の検出信号に応じて前記パフォーマンスボードを固定するボード固定部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、
パフォーマンスボードを載せた面が傾くようにＡ軸およびＡ軸に直交するＢ軸を中心としてテストヘッドがそれぞれの方向に旋回される半導体試験装置において、
前記Ａ軸を中心とする旋回方向および前記Ｂ軸を中心とする旋回方向に予め傾けられ、前記テストヘッドの傾きを検出して第１の検出信号を出力する第１のセンサと、この第１のセンサと逆方向であると共に前記Ａ軸を中心とする旋回方向および前記Ｂ軸を中心とする旋回方向に予め傾けられ、前記テストヘッドの傾きを検出して第２の検出信号を出力する第２のセンサと、前記第１の検出信号および前記第２の検出信号に応じて前記パフォーマンスボードを固定するボード固定部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば次のような効果がある。旋回方向に予め傾けた状態でセンサをテストヘッドに取り付けることにより、傾けた角度だけ小さい角度でテストヘッドの傾きを検出することができるので、安価なセンサを使用してテストヘッドの小さな傾きを検出し、パフォーマンスボードの落下を防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る半導体試験装置のテストヘッド部の一実施例を説明する説明図であり、図６と共通する部分には同一の符号を付けている。センサ３１はセンサ２１と同じもので、傾き±α／２で論理出力が切り替わる。
【００１９】
図１に示すように、例えば、テストヘッド１１が右旋回する場合で説明する。図１（Ａ）に示すように、テストヘッド１１の旋回軸１４を中心とする旋回方向に予めβ傾けた状態でセンサ３１をテストヘッド１１に取り付ける。
【００２０】
これにより、右旋回だけを想定するとβだけ小さい角度でテストヘッドの傾きを検出することが可能になる（図１（Ｂ））。センサ３１は傾きが（−α／２）−β〜（＋α／２）−βの範囲にある時はハイレベルの検出信号を出力し、傾きが（−α／２）−βより小さい時、または、（＋α／２）−βより大きい時はローレベルの検出信号を出力する（図１（Ｃ））。
【００２１】
センサ３１からの検出信号がローレベルの時、すなわち、テストヘッド１１の傾きが（＋α／２）−βより大きい時はパフォーマンスボード２とテストヘッド１１を固定するボード固定部１３のロックが解除できないようにする。
【００２２】
この結果、テストヘッド１１の旋回軸１４を中心とする旋回方向に予めβ傾けた状態でセンサ３１をテストヘッド１１に取り付けることにより、βだけ小さい角度でテストヘッドの傾きを検出することができるので、安価なセンサを使用してパフォーマンスボードの落下を防止することが可能になる。
【００２３】
図２は本発明に係る半導体試験装置のテストヘッド部の他の実施例を説明する説明図であり、図１と共通する部分には同一の符号を付けている。センサ４１はセンサ３１と同じもので、傾き±α／２で論理出力が切り替わる。
【００２４】
テストヘッド１１の旋回軸１４を中心とする旋回方向に予めβ傾けた状態でセンサ３１をテストヘッド１１に取り付け、テストヘッド１１の旋回軸１４を中心とする旋回方向に予め−β傾けた状態でセンサ４１をテストヘッド１１に取り付ける。
【００２５】
図１に示す実施例と同様に、センサ３１は傾きが（−α／２）−β〜（＋α／２）−βの範囲にある時はハイレベルの検出信号を出力し、傾きが（−α／２）−βより小さい時、または、（＋α／２）−βより大きい時はローレベルの検出信号を出力する（図２（Ｂ）上段）。
【００２６】
センサ４１は傾きが（−α／２）＋β〜（＋α／２）＋βの範囲にある時はハイレベルの検出信号を出力し、傾きが（−α／２）＋βより小さい時、または、（＋α／２）＋βより大きい時はローレベルの検出信号を出力する（図２（Ｂ）中段）。
【００２７】
そして、センサ３１の検出信号とセンサ４１の検出信号の論理積は傾きが（−α／２）＋β〜（＋α／２）−βの範囲にある時はハイレベルとなり、傾きが（−α／２）＋βより小さい時、または、（＋α／２）−βより大きい時はローレベルとなる（図２（Ｂ）下段）。
【００２８】
センサ３１の検出信号とセンサ４１の検出信号の論理積がローレベルの時、すなわち、テストヘッド１１の傾きが（−α／２）＋βより小さい時、または、（＋α／２）−βより大きい時はパフォーマンスボード２とテストヘッド１１を固定するボード固定部１３のロックが解除できないようにする。
【００２９】
この結果、テストヘッド１１の旋回軸１４を中心とする旋回方向に予めβ傾けた状態でセンサ３１をテストヘッド１１に取り付けると共にテストヘッド１１の旋回軸１４を中心とする旋回方向に予め−β傾けた状態でセンサ４１をテストヘッド１１に取り付け、センサ３１の検出信号とセンサ４１の検出信号の論理積でテストヘッド１１の傾きを検出することにより、右旋回および左旋回の２つの旋回方向についてβだけ小さい角度でテストヘッドの傾きを検出することができるので、安価なセンサを使用してパフォーマンスボードの落下を防止することが可能になる。
【００３０】
図３は２方向に旋回する半導体試験装置のテストヘッド部の概略構成図である。図３に示すように、テストヘッド１１は旋回軸１４を中心とするＡ方向の旋回と旋回軸１５を中心とするＢ方向の旋回が可能となっている。
【００３１】
図４は本発明に係る半導体試験装置のテストヘッド部の他の実施例を説明する説明図であり、図１と共通する部分には同一の符号を付けている。センサ５１はセンサ３１と同じもので、傾き±α1／２で論理出力が切り替わる。センサ６１はセンサ３１と同じもので、傾き±α2／２で論理出力が切り替わる。α1はセンサ５１およびセンサ６１のＡ方向の検出可能な角度の範囲を表し、α2はセンサ５１およびセンサ６１のＢ方向の検出可能な角度の範囲を表している。
【００３２】
テストヘッド１１の旋回軸１４を中心とする旋回方向（Ａ方向）にβ1傾け、さらに、旋回軸１５を中心とする旋回方向（Ｂ方向）にβ2傾けた状態でセンサ５１をテストヘッド１１に取り付ける。そして、テストヘッド１１の旋回軸１４を中心とする旋回方向（Ａ方向）に−β1傾け、さらに、旋回軸１５を中心とする旋回方向（Ｂ方向）に−β2傾けた状態でセンサ６１をテストヘッド１１に取り付ける。
【００３３】
図３に示す実施例と同様に、センサ５１はＡ方向の傾きが（−α1／２）−β1〜（＋α1／２）−β1の範囲にある時はハイレベルの検出信号を出力し、Ａ方向の傾きが（−α1／２）−β1より小さい時、または、（＋α1／２）−β1より大きい時はローレベルの検出信号を出力する。
【００３４】
センサ６１はＡ方向の傾きが（−α1／２）＋β1〜（＋α1／２）＋β1の範囲にある時はハイレベルの検出信号を出力し、Ａ方向の傾きが（−α1／２）＋β1より小さい時、または、（＋α1／２）＋β1より大きい時はローレベルの検出信号を出力する。
【００３５】
そして、センサ５１の検出信号とセンサ６１の検出信号の論理積はＡ方向の傾きが（−α1／２）＋β1〜（＋α1／２）−β1の範囲にある時はハイレベルとなり、傾きが（−α1／２）＋β1より小さい時、または、（＋α1／２）−β1より大きい時はローレベルとなる（図４（Ｂ）上段）。
【００３６】
一方、センサ５１はＢ方向の傾きが（−α2／２）−β2〜（＋α2／２）−β2の範囲にある時はハイレベルの検出信号を出力し、Ｂ方向の傾きが（−α2／２）−β2より小さい時、または、（＋α2／２）−β2より大きい時はローレベルの検出信号を出力する。
【００３７】
同様に、センサ６１はＢ方向の傾きが（−α2／２）＋β2〜（＋α2／２）＋β2の範囲にある時はハイレベルの検出信号を出力し、Ｂ方向の傾きが（−α2／２）＋β2より小さい時、または、（＋α2／２）＋β2より大きい時はローレベルの検出信号を出力する。
【００３８】
そして、センサ５１の検出信号とセンサ６１の検出信号の論理積はＢ方向の傾きが（−α2／２）＋β2〜（＋α2／２）−β2の範囲にある時はハイレベルとなり、傾きが（−α2／２）＋β2より小さい時、または、（＋α2／２）−β2より大きい時はローレベルとなる（図４（Ｂ）下段）。
【００３９】
Ａ方向の論理積またはＢ方向の論理積のどちらか一方がローレベルの時、すなわち、テストヘッド１１のＡ方向の傾きが（−α1／２）＋β1より小さい時、（＋α1／２）−β1より大きい時、Ｂ方向の傾きが（−α2／２）＋β2より小さい時、（＋α2／２）−β2より大きい時のいずれかの場合にパフォーマンスボード２とテストヘッド１１を固定するボード固定部１３のロックが解除できないようにする。
【００４０】
この結果、テストヘッド１１の旋回軸１４を中心とする旋回方向（Ａ方向）にβ1傾け、さらに、旋回軸１５を中心とする旋回方向（Ｂ方向）にβ2傾けた状態でセンサ５１をテストヘッド１１に取り付けると共に、テストヘッド１１の旋回軸１４を中心とする旋回方向（Ａ方向）に−β1傾け、さらに、旋回軸１５を中心とする旋回方向（Ｂ方向）に−β2傾けた状態でセンサ６１をテストヘッド１１に取り付けることにより、Ａ方向についてはβ1だけ小さい角度で、Ｂ方向についてはβ2だけ小さい角度でテストヘッドの傾きを検出することができるので、安価なセンサを使用してパフォーマンスボードの落下を防止することが可能になる。
【００４１】
なお、図１、図２および図４に示す実施例において、センサの検出信号の論理レベルが傾きを検出した場合にローレベルとなるようにしているが、必ずしもこのように限定される必要はなく、傾きを検出した場合にハイレベルとなるようにしてもよい。この場合、図２および図４に示す実施例では、センサの検出信号は論理積ではなく、論理和をとり、この論理和の出力がハイレベルの時にパフォーマンスボード２とテストヘッド１１を固定するボード固定部１３のロックが解除できないようにする。
【００４２】
また、図３および図４に示す実施例において、Ａ方向およびＢ方向の旋回方向についてそれぞれ右旋回および左旋回を想定してセンサ５１およびセンサ６１の２つのセンサをテストヘッド１１に取り付けているが、Ａ方向およびＢ方向の旋回方向についてそれぞれ右旋回または左旋回のどちらか一方向にしか旋回しない場合は、取り付けるセンサは１つでもよい。この場合、センサはＡ方向およびＢ方向の旋回する方向に傾けて取り付ける。
【００４３】
また、図１に示す実施例において、テストヘッド１１にセンサは１つしか取り付けられていないが、旋回方向へ傾きの異なるセンサを複数取り付け、各センサからの検出信号をモニタすることにより、テストヘッド１１の傾きの角度を細かく検出することができる。
【００４４】
同様に、図２に示す実施例において、テストヘッド１１にセンサは２つしか取り付けられていないが、右旋回および左旋回のそれぞれの旋回方向へ傾きの異なるセンサを複数取り付け、各センサからの検出信号をモニタすることにより、テストヘッド１１の傾きの角度を細かく検出することができる。
【００４５】
同様に、図４に示す実施例において、テストヘッド１１にセンサは２つしか取り付けられていないが、Ａ方向およびＢ方向のそれぞれの旋回方向へ傾きの異なるセンサを複数取り付け、各センサからの検出信号をモニタすることにより、テストヘッド１１のＡ方向の傾きの角度およびＢ方向の傾きの角度を細かく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る半導体試験装置のテストヘッド部の一実施例を説明する説明図である。
【図２】本発明に係る半導体試験装置のテストヘッド部の他の実施例を説明する説明図である。
【図３】２方向に旋回する半導体試験装置のテストヘッド部の概略構成図である。
【図４】本発明に係る半導体試験装置のテストヘッド部の他の実施例を説明する説明図である。
【図５】従来の半導体試験装置のテストヘッド部を示す構成ブロック図である。
【図６】センサおよびセンサを実装したテストヘッド部を説明する説明図である。
【図７】アナログ信号出力のセンサを説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  インターフェース部
２  パフォーマンスボード
３  ガイド穴
１１  テストヘッド
１２  テストヘッド固定装置
１３  ボード固定部
１４，１５  旋回軸
２１，３１，４１，５１，６１  センサ
【図１】
2009257999.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009257999.tif 000007
【図６】
2009257999.tif 000008
【図７】
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