(57)【要約】  半導体試験装置であって、半導体デバイスに与えるテストパターンを生成する試験装置本体と、半導体デバイスに接触して、試験装置本体が生成したテストパターンを半導体デバイスに与えるテストヘッドと、試験装置本体からテストヘッドへテストパターンを受け渡すケーブルと、テストヘッドを移動可能に保持する保持台と、ケーブルを保持すると共に、テストヘッドが保持台に対して移動するのに伴ってケーブルに張力が生じた場合に試験装置本体側よりもテストヘッド側の当該張力をリリースさせる方向へ移動し、かつ、テストヘッドが保持台に対して移動するのに伴ってケーブルが弛んだ場合に試験装置本体側よりもテストヘッド側のケーブルを引っ張る方向へ移動する可動支持部とを備える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスに与えるテストパターンを生成する試験装置本体と、
前記半導体デバイスに接触して、前記試験装置本体が生成した前記テストパターンを前記半導体デバイスに与えるテストヘッドと、
前記試験装置本体から前記テストヘッドへ前記テストパターンを受け渡すケーブルと、
前記テストヘッドを移動可能に保持する保持台と、
前記ケーブルを保持すると共に、前記テストヘッドが前記保持台に対して移動するのに伴って前記ケーブルに張力が生じた場合に前記試験装置本体側よりも前記テストヘッド側の当該張力をリリースさせる方向へ移動し、かつ、前記テストヘッドが前記保持台に対して移動するのに伴って前記ケーブルが弛んだ場合に前記試験装置本体側よりも前記テストヘッド側の前記ケーブルを引っ張る方向へ移動する可動支持部と
を備えた半導体試験装置。
【請求項２】
前記保持台は、前記テストヘッドを回転可能に保持する請求項１に記載の半導体試験装置。
【請求項３】
前記保持台は、前記テストヘッドを前記試験装置本体に対して近接または離間する方向に移動可能に保持する請求項１に記載の半導体試験装置。
【請求項４】
前記保持台は、前記テストヘッドを昇降可能に保持する請求項１に記載の半導体試験装置。
【請求項５】
前記可動支持部は、前記ケーブルを把持する把持部を有し、前記ケーブルに張力が生じた場合に前記把持部を前記試験装置側に回転し、前記ケーブルが弛んだ場合に前記把持部を前記テストヘッド側に回転する請求項１から４のいずれかに記載の半導体試験装置。
【請求項６】
前記保持台の下方に配されて前記ケーブルを支持し、前記ケーブルの移動に連れ回るローラを更に備える請求項１から５のいずれかに記載の半導体試験装置。
【請求項７】
半導体デバイスに電気信号を与えて試験を行う試験装置本体と、
前記半導体デバイスと前記試験装置本体との間を仲介するテストヘッドと、
前記試験装置本体と前記テストヘッドの間を電気的に接続するケーブルと、
前記テストヘッドを回転可能に保持する保持台と、
前記ケーブルを保持する可動支持部と
を備え、
前記可動支持部は、前記テストヘッドが前記保持台に対して回転することにより前記ケーブルの弛みが生じた場合に、前記弛みを上方へ湾曲させるように、前記ケーブルを保持して回動する回転腕を有する
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、半導体試験装置に関する。特に本発明は、テストヘッドが移動可能に保持台に保持される半導体試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体試験装置は、試験される半導体デバイスにテストパターンを与え、当該テストパターンに基づいて半導体デバイスが出力した出力信号を受け取り、受け取った出力信号と期待値とを比較することにより、半導体デバイスの良否を判定する。テストパターン及び期待値を生成する半導体試験装置の試験装置本体は、試験される半導体デバイスの出力信号を受け取り、期待値と比較する。試験される半導体デバイスは、テストヘッド上に載置され、試験装置本体とテストヘッドとは、接続ケーブルを介して接続される。【０００３】
テストヘッド内部には、試験される半導体デバイスの端子配置に対応したパフォーマンスボード、及びパフォーマンスボードと接続ケーブルとを接続するピンエレクトロニクス基板を有する。試験される半導体デバイスは、ハンドラから自動的に供給される。この場合に、パフォーマンスボードを鉛直に立てた状態で半導体デバイスをパフォーマンスボードに対して着脱する縦型ハンドラがある。この縦型ハンドラを用いて半導体デバイスをパフォーマンスボードに対して着脱して交換するために、テストヘッドの向きが変えられる。そして、半導体デバイスが交換された後、テストヘッドの向きが元の向きに戻され、当該半導体デバイスが試験される。【０００４】
テストヘッドの向きを変える場合、試験装置本体に対してテストヘッドの向きが変化することにより、テストヘッドと試験装置本体とを接続する接続ケーブルに、張力がかかったり、当該張力が解放されて弛みが生じたりする。そこで、ケーブルを保持し、ケーブルに張力が生じた場合に当該張力をリリースさせる方向へ移動する可動支持部を備えた半導体試験装置がある（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００５／０２６７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１における可動支持部は、接続ケーブルに張力がかかった場合に下方に移動し、張力が解放された場合に上方に移動する。よって、可動支持部が下方に移動する場合及び上方に移動する場合に、接続ケーブルにおいて可動支持部により支持されている長さ方向の両側が等しく引っ張られる。この場合に、接続ケーブルが引っ張られることにより、試験装置本体と接続ケーブルの接続部分に引張力がかかり、当該接続部分が離れるという不具合がある。また、この引張力がかかることを避けるために接続ケーブルをより長くすると、試験信号の減衰及び遅延が生じるという不具合がある。【０００６】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる半導体試験装置を提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の形態によると、半導体試験装置であって、半導体デバイスに与えるテストパターンを生成する試験装置本体と、半導体デバイスに接触して、試験装置本体が生成したテストパターンを半導体デバイスに与えるテストヘッドと、試験装置本体からテストヘッドへテストパターンを受け渡すケーブルと、テストヘッドを移動可能に保持する保持台と、ケーブルを保持すると共に、テストヘッドが保持台に対して移動するのに伴ってケーブルに張力が生じた場合に試験装置本体側よりもテストヘッド側の当該張力をリリースさせる方向へ移動し、かつ、テストヘッドが保持台に対して移動するのに伴ってケーブルが弛んだ場合に試験装置本体側よりもテストヘッド側のケーブルを引っ張る方向へ移動する可動支持部とを備えた。【０００８】
上記半導体試験装置において、保持台は、テストヘッドを回転可能に保持してもよい。また、上記半導体試験装置において、保持台は、テストヘッドを試験装置本体に対して近接または離間する方向に移動可能に保持してもよい。さらにまた、上記半導体試験装置において、保持台は、テストヘッドを昇降可能に保持してもよい。【０００９】
上記半導体試験装置において、可動支持部は、ケーブルを把持する把持部を有し、ケーブルに張力が生じた場合に把持部を試験装置側に回転し、ケーブルが弛んだ場合に把持部をテストヘッド側に回転してもよい。【００１０】
上記半導体試験装置は、保持台の下方に配されてケーブルを支持し、ケーブルの移動に連れ回るローラを更に備えてもよい。【００１１】
本発明の第２の形態によると、半導体試験装置であって、半導体デバイスに電気信号を与えて試験を行う試験装置本体と、前記半導体デバイスと前記試験装置本体との間を仲介するテストヘッドと、前記試験装置本体と前記テストヘッドの間を電気的に接続するケーブルと、前記テストヘッドを回転可能に保持する保持台と、前記ケーブルを保持する可動支持部とを備え、前記可動支持部は、前記テストヘッドが前記保持台に対して回転することにより前記ケーブルの弛みが生じた場合に、前記弛みを上方へ湾曲させるように、前記ケーブルを保持して回動する回転腕を有する。【００１２】
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く、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。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、試験装置本体とテストヘッドとを接続する接続ケーブルに弛みが生じた場合に、試験装置本体との接続部分に負担をかけずに接続ケーブルの弛み部分を保持するとともに、接続ケーブルに張力が生じた場合に、試験装置本体との接続部分に負荷をかけずに当該張力をリリースすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体試験装置１０の構成を示す図である。
【図２】ピンエレクトロニクス基板を交換するためにテストヘッド１００が回転する途中の状態を示す図である。
【図３】可動支持部２００の詳細な構成の一例を示す図である。
【図４】可動支持部２００の構成の他の例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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く、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。【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る半導体試験装置１０の構成を示し、図２は、テストヘッド１００が回転した状態を示す。半導体試験装置１０は、試験装置本体３００、テストヘッド１００、可動支持部２００、接続ケーブル４００、複数のローラ５００、及び、ハンドラ６００を備える。本発明の半導体試験装置１０は、テストヘッドの回動に伴う接続ケーブル４００に加わるストレスや断線を防ぐことを目的とする。【００１７】
試験装置本体３００は、試験される半導体デバイス１０６に与えるテストパターンを生成する。また、試験装置本体３００は、テストパターンに応じて半導体デバイス１０６が出力した出力信号を受け取り、期待値と比較することにより、半導体デバイス１０６の良否を判定する。【００１８】
接続ケーブル４００は、テストヘッド１００及び試験装置本体３００に接続され、試験装置本体３００からテストヘッド１００へテストパターンを受け渡す。また、接続ケーブル４００は、テストパターンに応じて半導体デバイス１０６が出力した出力信号を、テストヘッド１００から試験装置本体３００へ受け渡す。接続ケーブル４００は、太い電源ケーブルと信号ケーブルとを含む数百本が束ねられている。また、例えば光ファイバー等の複数の伝送線がフラットに並べられたフラットケーブルを有する場合もある。また、システム構成によっては、接続ケーブル４００は、上記ケーブルが数千本を束ねられている場合もある。【００１９】
テストヘッド１００は、複数枚のピンエレクトロニクス基板と、当該ピンエレクトロニクス基板に接続されたデバイスインターフェース１０８とを備える。デバイスインターフェース１０８は、半導体デバイス１０６と電気的にコンタクトする複数個のＩＣソケット１０９を備える。デバイスインターフェース１０８はハンドラ６００へ機械的に位置決めされて結合される。この結合状態で、ハンドラ６００内において半導体デバイス１０６が搬送されて、ＩＣソケット１０９へ電気的に接続されてデバイス試験が行われる。テストヘッド１００は試験する半導体デバイス１０６の品種が変わる場合、これに対応したデバイスインターフェース１０８に交換される。また、保守点検作業を行う場合にもデバイスインターフェース１０８が着脱される。この為に、テストヘッド１００は水平方向へ移動可能な保持台１１０に支持され、また、テストヘッド１００が約９０度回転する構造を備えている。【００２０】
図２に示すハンドラ６００は、デバイスインターフェース１０８を交換する場合等において、テストヘッド１００の接続面が上になるように、鉛直に立てた状態にする。この結果、接続ケーブル４００は１ｍ程度引っ張られて、張力Ｔのストレスが加わることになる。【００２１】
保持台１１０は、台座１１４の底部に移動用の車輪（図示なし）を備えて、テストヘッド１００を移動可能に保持する。図１に示す形態において、保持台１１０は、台座１１４に取り付けられた一対の保持腕１１２を有する。一対の保持腕１１２がテストヘッド１００を軸支することにより、保持台１１０はテストヘッド１００を回転可能に保持する。【００２２】
複数のローラ５００は、接続ケーブル４００をストレス無く円滑に移動可能にするものであって、保持台１１０の台座１１４の上面に、回転自在に配される。これらのローラ５００は、下方から接続ケーブル４００を支持する。接続ケーブル４００に張力が生じたり弛んだりすることにより当該接続ケーブル４００が移動する場合に、接続ケーブル４００を支持しているローラ５００はこの移動に伴って連れ回る。これにより、ローラ５００は、接続ケーブル４００を円滑に移動させることができる。【００２３】
可動支持部２００は、接続ケーブル４００をストレス無く円滑に移動可能にするものであって、台座１１４に連結された台座２０８と、台座２０８に対して回転軸２０６の回りに回転可能に支持された回転腕２０４と、回転腕２０４の端部に配されて接続ケーブル４００を把持する把持部２０２とを有する。なお、底部に移動用の車輪（図示なし）も備えている。ここで、回転腕２０４は、接続ケーブル４００に張力が与えられてない状態において、図２に示すように直立した位置になるように、回転方向に対して適度な弾性力が付与してある。可動支持部２００は、接続ケーブル４００を保持した状態で、図１に示す位置と図２に示す位置との間を移動する。なお、把持部２０２は、接続ケーブル４００を挟んで保持するクリップでもよいし、ネジの締結力により接続ケーブルを挟んで保持するクランプでもよい。【００２４】
テストヘッド１００が図１に示す状態にある場合に、テストヘッド１００における接続ケーブル４００との接続部分は、試験装置本体３００から離れた位置にあり、テストヘッド１００が接続ケーブル４００を引っ張る。この場合に、可動支持部２００は、試験装置本体３００側よりもテストヘッド１００側の当該張力Ｔをリリースさせる方向へ移動する。図１に示す形態において、テストヘッド１００が接続ケーブル４００を引っ張る場合に、接続ケーブル４００の張力Ｔにより可動支持部２００の把持部２０２が図中の左方に引っ張られる。これに伴って、把持部２０２に連結されている回転腕２０４が回転軸２０６を中心として図中の矢印Ａの方向に回転する。これにより、把持部２０２がテストヘッド１００側に移動して、接続ケーブル４００におけるテストヘッド１００側の張力をリリースする。ここで、可動支持部２００に付与してある回転方向の弾性力は、接続ケーブル４００のストレスが最小となるようにすることが望ましい。【００２５】
図１に示す状態から図２に示す状態へテストヘッド１００が回転すると、接続ケーブル４００に弛みが生じる。接続ケーブル４００に弛みが生じると、接続ケーブル４００の一部が重なり、座屈することにより、大きなストレスとなり、繰り返すことで断線する場合がある。しかし、図２に示すように、可動支持部２００は、テストヘッド１００が保持台１１０に対して移動するのに伴って接続ケーブル４００が弛んだ場合に、試験装置本体３００側よりもテストヘッド１００側の接続ケーブル４００を引っ張る方向へ移動する。この場合に、接続ケーブル４００が弛むことにより接続ケーブル４００が把持部２０２を引っ張る力が解放されるので、把持部２０２に連結されている回転腕２０４が回転軸２０６を中心として図中Ｂの方向に回転する。よって、把持部２０２が試験装置本体３００側に移動して、接続ケーブル４００における弛んだ部分、すなわち、接続ケーブル４００におけるテストヘッド１００側部分を、可動支持部２００が引っ張る。これにより、接続ケーブル４００の座屈を防止することができる。従って、接続ケーブル４００の断線を防止することができる。また、接続ケーブル４００におけるテストヘッド１００側部分を引っ張るので、接続ケーブル４００と試験装置本体３００との接続箇所に負担をかけることを防ぐことができる。また、接続ケーブル４００の劣化を防止できる。【００２６】
逆に、テストヘッド１００は、図２に示す状態から図１に示す状態へ回転することにより、開口部１０４を下方へ向けた元の向きに戻る。この場合、接続ケーブル４００は、テストヘッド１００の回転に伴って、テストヘッド１００に引っ張られる。これにより、接続ケーブル４００に張力Ｔが生じる。テストヘッド１００が保持台１１０に対して移動するのに伴って接続ケーブル４００に張力Ｔが生じた場合に、接続ケーブル４００の張力Ｔにより可動支持部２００の把持部２０２が図１の左方に引っ張られる。これに伴って、把持部２０２に連結されている回転腕２０４が回転軸２０６を中心として図１の矢印Ａの方向に回転する。これにより、把持部２０２がテストヘッド１００側に移動して、接続ケーブル４００におけるテストヘッド１００側の張力をリリースする。従って、過大な張力が加わることにより、接続ケーブル４００が、断線することを防ぐことができる。接続ケーブル４００におけるテストヘッド１００側の張力をリリースするので、接続ケーブル４００と試験装置本体３００との接続箇所に負担をかけることを防ぐことができる。【００２７】
なお、図１及び図２に示す実施形態において、保持台１１０は、テストヘッド１００を回転可能に保持するが、これに限らない。例えば、ハンドラ６００が水平移動可能な場合には、保持台１１０は、移動用の車輪を削除した構造としても良い。さらに他の例として、保持台１１０は、テストヘッドを昇降可能に保持してもよい。この場合に、テストヘッド１００が試験装置本体３００に対して上昇するときには、回転腕２０４が試験装置本体３００側に回転することにより、接続ケーブル４００に生じる弛みを防止することができ、テストヘッド１００が試験装置本体３００に対して下降するときには、回転腕２０４がテストヘッド１００側に回転することにより、接続ケーブル４００に発生した張力をリリースすることができる。【００２８】
図３は、可動支持部２００の詳細な構成の一例を示す図である。可動支持部２００は、上記台座２０８、回転軸２０６、回転腕２０４及び把持部２０２を有する。さらに、可動支持部２０２は、回転軸２０６まわりに設けられたバネ２１０、及び、台座２０８内に突出したロック片２０２を有する。バネ２１０は、回転腕２０４を図中の矢印Ｂの方向に付勢する。また、ロック片２０２は、回転腕２０４が鉛直に直立した位置において回転腕２０４の一部に当接しており、回転腕２０４が当該位置よりもさらに矢印Ｂの方向に回転することを禁止している。【００２９】
図３に示す形態において、バネ２１０のバネ力は、把持部２０２に把持された接続ケーブル４００が張力Ｔで引っ張られた場合にこれにより生じるトルクよりも僅かに小さく設定される。これにより、テストヘッド１００が接続ケーブル４００を張力Ｔで引っ張った場合に、バネ２１０のバネ力に抗して回転腕２０４が矢印Ａの方向に回転することができる。一方、接続ケーブル４００が弛んだ場合にはバネ２１０のバネ力により、回転腕２０４が矢印Ｂの方向に回転し、回転腕２０４がロック片２０４に当接してその位置で停止する。この結果、接続ケーブル４００に対するストレスは大幅に低減できる。なお、バネ２１０のバネ力は、接続ケーブル４００のストレスを最小にできるように、バネ力が調整できる調整機構を備えることが望ましい。これにより、システム構成により異なるケーブル重量に対して、適切なバネ力を付与できる。【００３０】
図４は、可動支持部２００の詳細な構成の他の例を示す図である。図４の可動支持部２００は、図３の形態と同様に、台座２０８、回転軸２０６、回転腕２０４及び把持部２０２を有する。さらに、図４の可動支持部４００は、床等と回転腕２０４との間に配されるエアシリンダ装置２２０を有する。エアシリンダ装置２２０は、中空のシリンダ部２２４、及び、このシリンダ部２２４の中空部分に挿入されて、シリンダ部２２４に対して図中の矢印Ｃの方向に摺動するピストンロッド２２２を有する。エアシリンダ装置２２０は、シリンダ部２２４に注入されたガスの圧力によってピストンロッド２２２を駆動する。本例において、シリンダ部２２４内に注入されるガスは、例えばドライエアである。【００３１】
シリンダ部２２４内のガスの圧力は、例えば、接続ケーブル４００が最も弛み、ピストンロッド２２２の可動範囲の中で、ピストンロッド２２２が最も上昇している場合に、
把持部２０２にかかる荷重によってピストンロッド２２２がシリンダ部２２４内のガスに与える圧力よりも小さく、接続ケーブル４００の弛みが最も少なく、ピストンロッド２２２が可動範囲の中で最も下降している場合に、把持部２０２にかかる荷重によってピストンロッド２２２がシリンダ部２２４内のガスに与える圧力よりも大きくなるように設定される。好ましくは、ピストンロッド２２２が最も上昇している場合にピストンロッド２２２がシリンダ部２２４内のガスに与える圧力と、ピストンロッド２２２が最も下降している場合にピストンロッド２２２がシリンダ部２２４内のガスに与える圧力との平均値と略等しくなるように、シリンダ部２２４内のガスの圧力が設定される。【００３２】
以上の構成により、図４の可動支持部２００も図３の形態と同様に、接続ケーブル４００がテストヘッド１００により引っ張られた場合に、把持部２０２を矢印Ａの方向に移動させ、接続ケーブル４００が弛んだ場合に、把持部２０２を矢印Ｂの方向に移動することができる。この結果、接続ケーブル４００に対するストレスを大幅に低減することができる。【００３３】
尚、他の例として、エアシリンダ装置２２０に変えて、注入された油の圧力によってピストンロッドを駆動する油圧駆動装置を用いてもよい。更に他の例として、スプリング、又はシリンダ部内に封入されたガスの反発力を利用してスプリング効果を得るガススプリングを用いてもよい。【００３４】
上記説明から明らかなように、本実施形態の半導体試験装置１０によれば、試験装置本体３００とテストヘッド１００とを接続する接続ケーブル４００に弛みが生じた場合に、試験装置本体３００との接続部分に負荷をかけずに接続ケーブル４００の弛み部分を保持するとともに、接続ケーブル４００に張力が生じた場合に、試験装置本体３００との接続部分に負荷をかけずに当該張力をリリースすることができる。【００３５】
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ることが可能であ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得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上に示したように、本発明によれば、試験装置本体とテストヘッドとを接続する接続ケーブルに弛みが生じた場合に、接続ケーブルを断線させることなく、適切に保持することができる半導体試験装置を実現することができる。
【図１】
2006129372.tif 000002
【図２】
2006129372.tif 000003
【図３】
2006129372.tif 000004
【図４】
2006129372.tif 000005
【国際調査報告】
2006129372.tif 000006
2006129372.tif 000007
2006129372.tif 000008