JP2009528511A

JP2009528511A - 電子部品試験装置

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Publication number: JP2009528511A
Application number: JP2008555716A
Authority: JP
Inventors: シャウレ・マクシミリアン; ペーターマン・マヌエル; クルツ・シュテファン; ナギー・アンドレアス
Original assignee: ムルティテスト・エレクトロニッシェ・ジステーメ・ゲーエムベーハー
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2009-08-06
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP5044575B2; DE102006015363A1; ATE430943T1; EP1902325B1; US20080231296A1; WO2007115698A1; US7741861B2; EP1902325A1; DE102006015363B4; MY143637A

Abstract

特に連結条帯の形態に連結される電子部品を試験する試験装置において、試験盤(22)を固定できるキャリッジ状の試験盤支持装置(28)を試験台(15)に保持し、試験台(15)に接触空洞形成部(24)を連結する状態で試験盤面に対して試験盤支持装置(28)を平行に移動して、種々の試験盤(22)を側方に並置する試験位置に移動できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子部品、特に連結条帯の形態に連結される半導体部品を試験する請求項１の前文による電子部品試験装置に関する。

公知のように、導体盤等に半導体素子を実装する前に、所定の温度条件下で半導体素子の機能試験を実施することが多い。例えば、−６０℃から＋１７０℃の温度範囲内で電子部品の試験が行われる。このため、取扱装置の内部に配置される接触空洞形成部に電子部品を搬送する取扱装置とも呼ばれる操作自動装置が設けられる。次に、電子部品を収容する接触空洞形成部は、電子計算ユニットと電気的に接続される試験台に連結される。この場合、電子部品単体のみならず、特に、リード細条形態又は連結条帯（例えばリードフレーム）形態に電子部品を連結する状態でも電子部品の試験を行うことは、公知である。特に個別の電子部品としての取扱いが非常に困難な極めて小さい電子部品を取り扱う場合に、これは、有利である。また、電子部品を帯状に連結して配置すると、単位時間当たり多数の電子部品の同時試験が可能となり、歩留まりが向上すると共に、試験費用を低減できる。

僅か数ミリメートル以下の非常に小さい多数の電子部品を連結条帯上に設けるとき、連結条帯上の全電子部品に同時に接触して通電試験を行う多数の接触ピン又は接触ばねを備える試験台の試験盤（ＤＵＴボード、Device Under Test Board［被測定デバイスとテストヘッドの間に介在し、試験に必要な信号を伝達するボード］）を通常通り構成することはできない。その理由は、例えば、背後に配置される評価計算ユニットに接続される固有の配線を各接触ピン又は各接触ばねに設けると、非常に多数の接触ピン又は接触ばねが必要となるからである。

にもかかわらず、まず連結条帯の電子部品のうち１つの電子部品群のみに電気的に接触させ、次に、機能試験の実施後に接触空洞形成部を試験台に対して側方に移動させて、同じ連結条帯の別の電子部品群に電気的に接触させて、大きい実装密度に並置される小さく多数の電子部品を備える連結条帯の試験を安価に行う装置が、例えば、下記特許文献１から知られる。しかしながら、この装置は、取扱装置内で接触空洞形成部を移動する高価な調整装置を必要とする。特に、極端な所定の温度に接触空洞形成部を十分に調整して温度試験を実施するとき、前記複雑な調整装置は、特に高価となる。また、取扱装置により自動化せずに、試験台に手動で連結条帯を供給するとき、前記試験方法を使用できない。

下記特許文献２は、請求項１の前文による試験装置を示す。特許文献２は、本発明により得られるより詳細な実施の形態を示さずに、３次元移動自由空間を備えた試験盤が普遍的に示すに過ぎない。
米国特許出願公開第２００５／０１６２１５０号公報米国特許第６４０４２１２号公報

本発明は、連結して並置される複数の電子部品の試験を実施する際に、特に高信頼性と高精度を有する頭記種類の試験装置を提供する課題に基づく。

本発明では、請求項１の特徴を備える試験装置によりこの課題が解決される。本発明の有利な実施の形態を他の請求項に示す。

本発明による試験装置では、試験台に保持されるキャリッジ状の試験盤支持装置に試験盤を取り付けることができ、その際、試験台に接触空洞形成部が連結された状態で、試験盤面に対して試験盤支持装置を平行に移動して、側方に並置される種々の試験位置に試験盤を移動することができる。

従って、本発明による試験装置では、試験台に一度取り付けた接触空洞形成部の連結位置を変えずに、接触空洞形成部を保持しながら、連結条帯に対する試験盤の位置を変更して、連結条帯の電子部品の接触面に接触する位置が変更される。試験盤を側方に移動する全体の調整機構を試験台に取り付けて、部品群を収容する接触空洞形成部を上昇する取扱装置では、試験工程中に接触空洞形成部を移動する試験装置と比較して、基本的に内部構成を簡素化できる。また、試験盤支持装置により、試験盤は、安定化される。試験盤の撓みを確実に阻止できる。

機能試験中に、鉛直線に対し所定の傾斜角で移動する必要のあるマイクロ電子部品（例えば、ＭＥＭＳ）の試験及び較正にも役立つ試験装置でも、側方に移動できる試験盤の原理を利用できる点に本発明による試験装置の特別の利点がある。その際、静的な機能試験と共に、動的試験も実施でき、１つ又は２つの互いに垂直である軸の周りに動的に電子部品が回転される。この場合、試験台に固着される接触空洞形成部は、対応して傾斜又は回転され、電子部品と試験盤との間の相対位置を変化させて、連結条帯を迅速に試験することは従来不可能であった。また、本発明による試験装置は、自動的のみならず、手動でも取扱装置により支持でき、例えばテーブル上に載置される試験モジュールにも利用できる。

本発明の有利な実施の形態では、試験盤面に対して垂直に試験盤を移動でき、それは、接触空洞形成部を試験台に連結した状態で、電子部品に対して試験盤を接近しかつ離間させて移動できる。従って、最も近い試験位置に試験盤を側方に試験台に対して移動する際に、試験盤は、電子部品上に沿う接触ピン又はばねの滑動を阻止するために必要な上昇移動を行なう。しかしながら、別法として、試験盤を移動せずに、試験台から接触空洞形成部を僅かに持ち上げて、側方に試験盤を移動させた後に、再び試験台に密着して装着する装置を設けてもよい。

本発明の有利な実施の形態では、試験台は、少なくとも１つのガイドレールを有する試験台棚を備える。また、試験盤支持装置は、試験台棚の少なくとも１つのガイドレール上で移動可能に案内されるレール把持部品と、レール把持部品に対して相対的にかつ試験盤面に垂直に移動可能にレール把持部品に保持される試験盤支持装置とを備え、試験盤支持装置は、接触空洞形成部を連結する状態で、レール把持部品に対して、試験盤と共に取外しでき且つこれに接近できる昇降装置を備える。この場合、レバーの揺動運動により垂直方向に移動可能なスライダを備えるレバーを昇降装置に設けて、試験盤支持部品を接触方向に移動することが好ましい。また、レール把持部品と試験盤支持部品との間に設けられるばね形態の引戻装置により、接触方向に沿って引き込み位置に試験盤支持部品を移動することが有効であり好ましい。本実施の形態では、迅速で強制的に且つ比較的簡単な方法で、レール把持部品に対する試験盤の必要な上昇移動を行なうことができる。

本発明の実施の形態を図面ついてより詳細に以下説明する。
図１は、電子部品の自動操作装置の上面に又は別の平坦なベース、例えばテーブル上に固定され又は設けられる取扱装置、即ち試験装置2を略示する。詳細には図示しないが、特に連結条帯の形態で連結される半導体装置等の電子部品の試験を行う試験装置を使用して、連結条帯を導体板等に実装する前に、特に所定の熱的条件下で機能試験を行うことができる。

図２について試験装置1をより詳細に以下説明する。

試験装置1に設けられる外側フレーム4は、試験装置1の背部に設けられる垂直背板5と、垂直背板5の両側にそれぞれ配置される２つの垂直側板6と、垂直背板5と垂直側板6との下方に水平に配置される２つのブラケット7とを備える。

垂直背板5は、互いに平行に垂直に配置される２つのガイドレール8を側部領域に備え、ガイドレール8によりキャリッジ9の長手方向移動を案内することができる。従って、ガイドレール8に沿いかつ矢印10の垂直方向にキャリッジ9を上昇しかつ下降することができる。門型に構成されるキャリッジ9は、ガイドレール8に当接する水平な横断ビーム11を有し、横断ビーム11は、適宜の方法でガイドレール8を後方で把持する。横断ビーム11から垂直下方かつ前方に延伸する側部ビーム12が、横断ビーム11の両端に固定される。

昇降装置を構成する空圧作動式の昇降シリンダ13の一端を横断ビーム11に連結すると共に、他端を垂直背板5に連結して、垂直にキャリッジ9を移動することが好ましい。昇降シリンダ13の伸張及び収縮により、キャリッジ9を上方位置に上昇しかつ図２に示す下方位置に下降することができる。

キャリッジ9を使用して、旋回フレーム14を回転可能に保持すると共に、試験台15を回転可能に支持する。互いに整列して配置される旋回軸16a,16bにより、旋回フレーム14は、キャリッジ9の側部ビーム12に回転可能に枢支される。旋回駆動装置17は、回転軸16aを介して旋回フレーム14を回転する。

また、旋回フレーム14に対しＸ軸周りに試験台15を回転できる。この目的で、互いに整列して旋回フレーム14に回転可能に枢支される旋回軸19a,19bは、試験台15の互いに対向する側部から突出する。旋回フレーム14に固定される旋回駆動装置20は、試験台15の旋回軸19aを回転して、試験台15を旋回フレーム14に対して回転する。

従って、互いに直角に配置される２方向の旋回軸16a,16b,19a,19b周りに回転できる水平自在回転構造（ジンバル構造）でキャリッジ9に支持される試験台15は、鉛直線に対して所定の傾斜角度で静的に配置されると共に、動的に１つ又は２つの軸の周りに回転される。

図４及び図５に示すように、試験台15は、下面に３つの接触ソケット23を有する試験盤22（DUTボード）を備える。各接触ソケット23に設けられる多数の接触ピンは、下方から接近する電子部品の接点に電気的に接触可能であり、特に連結条帯の形態で連結される電子部品の対応する接点を各接触ソケット23の接触ピンに接触接続させて、電子部品と電子試験装置との間で電気的に接続することができる。

試験を行う連結条帯は、図１０に示す接触空洞形成部24に上方に装着される。取扱装置の内部に設けられる適宜の搬送装置（取上装置ユニット）により自動的に又は手動で連結条帯を装着することができる。所定の温度で電子部品の機能試験を行なうとき、適宜の温度に連結条帯を予め調整し、また、接触空洞形成部内に搬送する際に、接触空洞形成部24自体内でも連結条帯の温度を調整することが好ましい。次に、例えば、取扱装置の図示しない昇降装置により、接触空洞形成部24を高位置に移動して、試験台15の下面に接触空洞形成部24を装着するので、試験盤22の接触ピンは、試験すべき電子部品の対応する接点に接続される。図１０は、試験台15に連結する直前の接触空洞形成部24を示す。

電子部品を試験する間、保持装置25（図４及び図５）により、接触空洞形成部24は、試験台15の下面に強固に保持され、そのとき、試験盤22は、試験台15の静止する底面側の連結板26に当接する。

図４及び図５の比較並びに図５の矢印27により明らかなように、試験盤22は、試験台15内に移動可能に配置される。その際、試験盤22の面内で又は試験台15の長手方向に試験盤22を移動できることが好ましい。しかしながら、試験台15の横方向に試験盤22を移動する他の構成を採用してもよい。図示の実施の形態では、３つの接触ソケット23は、試験盤22上で互いに分離して配置され、接触ピンは、３つの接触ソケット23内に配置され、接触空洞形成部24の内部で連結条帯を移動せずに、配置される電子部品の関連する接点に対して、試験盤22を移動して、接触ピンの位置を変更することができる。このように、試験盤22の位置を変更できるので、接触空洞形成部24を試験台15から分離して、接触空洞形成部24又は連結条帯を新たに整列する必要がなく、隣接して並置される連結条帯の多数の部品群の試験を行うことができる。

試験台15は、図６及び図７に示す試験盤支持装置28を有し、試験盤支持装置28は、試験台棚30の少なくとも１つのガイドレール29上に沿って、試験台15の残部に対して試験盤22を側方に移動するキャリッジの形態で構成される。この場合、ガイドレール29は、試験盤22に対して平行に延伸する。

また、試験盤支持装置28は、図８及び図９に示す上方のレール把持部品31と、下方の試験盤支持部品32とを備える。試験盤支持部品32の下端に固定される補強板33（図６及び図７）は、少なくとも基本的に試験盤22と同一の寸法を有し、試験盤22は、試験盤22の撓みを阻止する補強板33の下面に固定される。

図３に示すキャリッジ駆動装置35は、試験台15の上面に配置され、試験盤支持装置28は、矢印34（図６及び図７）方向に移動される。例えば、電動機、特にステッピングモータをキャリッジ駆動装置35に使用できる。図３でキャリッジ駆動装置35の背後に示す駆動ローラ54は、キャリッジ駆動装置35の出力軸に取り付けられて引張ベルト37を駆動する。引張ベルト37は、試験台15の上面に回転可能に支持される回転ローラ38,39,40,41を介して、試験台15の反対側の端部領域方向に案内され、例えば、絶縁層を被覆した上方のカバー板42に形成される開口を通って試験台15の内部に張架される。別の転回ローラ43,44を介して試験盤支持装置28に張架される引張ベルト37の両端は、試験盤支持装置28を構成するレール把持部品31の対向する側面に固定される。キャリッジ駆動装置35により、矢印45（図６及び図７）方向に引張ベルト37を移動すると、試験盤支持装置28全体は、試験盤22と共に矢印34方向に移動する。従って、キャリッジ駆動装置35の回転方向に応じて、残りの試験台15に対して左方又は右方に試験盤22を移動することができる。

従って、機能試験の実施後に試験盤22を側方に移動する際に、試験盤22を側方に移動して試験盤22の接触ピンが同一の連結条帯の別の電子部品の接点に新たに接続する前に、試験盤22の面に対して垂直に接触ピンを移動しなければならない。即ち、追加工程として、電子部品の接点から接触ピンを上昇移動して、試験盤22の接触ピンの電子部品上での滑動を阻止しなければならない。この目的で、図８及び図９に示すように、試験盤支持部品32の高さを変更できるように、試験盤支持部品32は、レール把持部品31に枢支される。図示の目的で、補強板33を省略して、試験盤支持装置28を半分だけ表示する。

図８に示すように、接続盤支持部品32の上方で密閉構造を構成する連結板47が当接する基板46がレール把持部品31の底面側に設けられる。この場合、基板46上に固定される棚48は、Ｌ字形の屈曲形状を有するレバー49を回転可能に保持する。レバー49は、棚48に支持される回転軸50周りに回転できる。レバー49のレバーアーム51を介して回転軸50周りにレバー49を回転すると、垂直に配置されるスライダ52（図９）は、垂直方向に移動される。スライダ52の下端は、基板46内で長手方向に移動可能に案内されるが、連結板47上に当接し又は固定される。図８に示す位置から図９に示す位置に時計方向にレバー49を回転すると、スライダ52は、基板46を越えて下方に突出し、図９に示すように、連結板47及び試験盤支持ユニット32全体は、下方に押圧される。従って、試験盤支持ユニット32に固定される試験盤22は、同時に下方に移動されて、電子部品の接点上に接触ピンを接続することができる。

電子部品の接点から再び試験盤22の接触ピンを外して、試験盤22を側方に移動するとき、図８に示す位置に反時計方向にレバー49を移動して、スライダ52への圧力を解除する。これにより、棚48に一端が固定され、連結板47に他端が固定されたばね53の弾力により、試験盤支持部品32は、図８に示す位置に引き戻され、連結板47は、再び基板46に当接する。

レバー49を回転する駆動装置を詳細には図示しない。この場合、例えば公知の空圧シリンダを駆動装置として使用できる。

取扱装置又はテーブル上に配置された本発明による試験装置を概略的に示す斜視図図１の試験装置単体を示す斜視図揺動フレーム単体を備える試験台の斜上方から見た斜視図第１の位置にある試験盤を示す試験台単体を斜下方から見た斜視図第２の位置にある試験盤を示す図４と同様の斜視図中間位置にある試験盤を下から見た図３及び図４の試験台の部分概略縦断面図右に移動した位置に試験盤を示す図６と同様の部分概略縦断面図昇降機構を構成する試験盤支持装置の基本的部分を示す側面図上昇位置にある図８の試験盤支持装置を示す側面図連結位置の直前の接触空洞形成部を備える試験台を斜下方から見た斜視図

符号の説明

(15)・・試験台、 (22)・・試験盤、 (24)・・接触空洞形成部、 (28)・・試験盤支持装置、 (29)・・ガイドレール、 (30)・・試験台棚、 (31)・・レール把持部品、 (32)・・試験盤支持部品、 (35)・・キャリッジ駆動装置、 (37)・・引張ベルト、 (38,39,40,41,43,44)・・転回ローラ、 (49)・・レバー、 (52)・・スライダ、 (53)・・ばね、

Claims

多数の接触ピン又は接触ばねを備える試験盤(22)を保持する試験台(15)に連結可能な空洞形成部(24)内に電子部品を配置して、接触ピン又は接触ばねに電子部品を接触させて、特に連結条帯の形態に連結される電子部品の試験を行う試験装置において、
試験盤(22)を固定できるキャリッジ状の試験盤支持装置(28)を試験台(15)に保持し、
試験台(15)に接触空洞形成部(24)を連結する状態で、試験盤(22)の面に対して試験盤支持装置(28)を平行に移動して、側方に並置される種々の試験位置に試験盤(22)を移動できることを特徴とする電子部品試験装置。
試験台(15)に接触空洞形成部(24)を連結する状態で、電子部品上でこれに対して接近可能かつ離間可能に試験盤面に対して垂直に試験盤(22)を移動できる請求項１に記載の電子部品試験装置。
引張ベルト(37)を有するキャリッジ駆動装置(35)を試験台(15)に設け、転回ローラ(38,39,40,41,43,44)を介して案内される引張ベルト(37)を試験盤支持装置(28)に固定した請求項１又は２に記載の電子部品試験装置。
少なくとも１つのガイドレール(29)を備える試験台棚(30)を試験台(15)に設け、
試験盤支持装置(28)は、試験台棚(30)の少なくとも１つのガイドレール(29)上を移動可能に案内されるレール把持部品(31)と、レール把持部品(31)に対して相対的にかつ試験盤面に対して垂直に移動可能にレール把持部品(31)に保持される試験盤支持部品(32)を備え、
接触空洞形成部(24)を連結する状態で、電子部品に対して離間可能かつ接近可能に試験盤(22)と共に試験盤支持部品(32)を移動する昇降装置を設けた請求項１〜３の何れか１項に記載の電子部品試験装置。
昇降装置は、スライダ(52)を有するレバー(49)を備え、レバー(49)の回転によりスライダ(52)及び試験盤支持部品(32)を移動して、電子部品の接点上に接触ピンを接触させる請求項４に記載の電子部品試験装置。
レール把持部品(31)と試験盤支持部品(32)との間に設けられるばね(53)の形態の引戻装置により、レール把持部品(31)との接触方向に試験盤支持部品(32)を引き込み位置に移動させる請求項４又は５に記載の電子部品試験装置。