JPH08211123A - テスト・ヘッド接続装置を装備した半導体試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置面積と設備費用を大幅に削減したテスト
・ヘッド接続装置を装備した半導体試験装置を提供する 【解決手段】 レール１２０を設け、レール１２０の上
を移動できるようにテスタ５００に自在車輪１６１を設
ける。テスタ５００は筐体１６０が構造物の基本部分
で、ウエハ・プローバ装置９０と相対する方向に、アー
ム１２を筐体１６０より２本突き出す形で設ける。テス
ト・ヘッド２２は２本のアーム１２で抱えられ、当該装
置を上下に移動させるアーム１２と接続したチエン１３
０を設け、アーム１２の上下移動のためにアーム１２と
反対側のチエン１３０の先端に重り１４０を接続した。
テスト・ヘッド２２に試験をする種類のパフォーマンス
・ボード３２を装着して、ウエハ・プローバ装置９０の
真上に移動して接続と設置を行うテスト・ヘッド接続装
置を装備して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ・プローバ
装置又はハンドラ装置と接続して用いられるテスト・ヘ
ッド接続装置を装備した半導体試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テスト・ヘッドは半導体試験装置（以下
テスタと呼ぶ）と電気的にケーブルで接続されている。
テスト・ヘッドの接続部におけるパホーマンス・ボード
はウエハ・プローバやハンドラと接続されて、被試験用
ウエハや被試験用半導体ＩＣ（以下ＤＵＴと呼ぶ）の試
験を行う装置である。

【０００３】ウエハ・プローバ装置は被試験用ウエハを
連続して半導体試験装置の試験測定部に供給して、試験
を行わせる装置である。ハンドラ装置はパッケージされ
た、ＤＵＴを連続して半導体試験装置の試験測定部に供
給して、試験を行わせる装置である。そして、テスト信
号はテスタから被試験ウエハやＤＵＴへ、また被試験用
ウエハやＤＵＴからテスタへ伝えられる。ＤＵＴを試験
する際、ＤＵＴの品種がかわる毎にテストヘッドをウェ
ハプローバやハンドラから切り離して、テスト・ヘッド
に搭載されているパホーマンス・ボードの交換を行い、
交換が済むと、再度、ウエハ・プローバ装置もしくはハ
ンドラにテスト・ヘッドを接続する。テスト・ヘッドは
例えば２００ｋｇの重量があり、数人がかりでウエハ・
プローバ装置にテスト・ヘッドを乗せたり、テスト・ヘ
ッドのパホーマンス・ボードをウエハ・プローバ装置又
はハンドラ装置に接続させる必要がある等、取り付けが
簡単なものではかった。そして、接続と設置が完了した
のちテスタで試験が開始される。このテスト・ヘッドは
テストを行う品種によって変更するため１日数回の変更
を要する。比較的重量のあるテスト・ヘッドをＤＵＴの
品種がかわる毎に、ウェハプローバやハンドラから着脱
させパホーマンス・ボードを交換することは人手では大
変な作業となる。このため、作業を支援するためにマニ
ュピレータ等を使用している。

【０００４】従来技術の１つの実施例として、マニュピ
レータを用いてテストヘッドとウェハプローバを接続し
た状態を図５に示す。図５及び図６について説明する。
該装置の外形寸法は例とえば高さ２メートル、土台０．
６平方メートル、アームは１メートルもある金属で構成
された構造物である。 テスタ本体の設置面積よりマニ
ュピレータ装置１００を操作するための面積は２倍必要
となる。テスタと電気的に長いケーブル２３と接続され
たテスト・ヘッド２０に装着されたパフォーマンス・ボ
ード３０をウエハ・プローバ装置９０に接続するためア
ーム１０に抱えさせる。テスト・ヘッド２０の上下の位
置決めのためハンドル４０を回すとチエン５０が回転し
てチエン５０に接続された上下支持台６０が上下に移動
する。上下支持台６０は回転支持台７０と接続され、回
転支持台７０とアーム１０は直結してあり、回転支持台
７０は１８０度回転する。このように、一定範囲内で自
由自在に移動できる。マニュピレータ装置１００の最下
部に有るキャスター８０を使ってウエハ・プローバ装置
９０の設置位置まで移動する。設置時に、パフォーマン
ス・ボード３０を装着したテスト・ヘッド２０を接続す
るウエハ・プローバ装置９０の上部で回転支持台７０を
回転させてアーム１０に抱えられたテスト・ヘッド２０
をウエハ・プローバ装置９０に接近させ接続して設置を
完了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】マニュピレータ装置１
００とテスタ２７の使用面積の例を図６に示す。金属で
構成されたマニュピレータ装置１００は作業のため移動
範囲が広がるので、テスタ２７の使用面積より２倍の面
積を必要とするという問題があった。図６について説明
する。例では３台のテスタ２７と３台のマニュピレータ
装置１００を設置した標準タイプである。テスタ２７と
テスト・ヘッド２０は電気的に接続し、長いケーブル２
３が必要であり、ケーブル２３は数百チャンネル分の回
線であるので数千本となっている。使用状況は３台のテ
スタ２７と３台のマニュピレータ装置のとき、この面積
を見ると、単位をメートルで示せば縦×横は５．４×
８．０＝４３．２平方メートル必要であった。

【０００６】他の従来技術の実施例として、テスト・ヘ
ッド軽減装置１１０を用いて、テストヘッドとウェハプ
ローバを接続する場合がある。テスト・ヘッド軽減装置
１１０を用いて、テストヘッドとウェハプローバを接続
する例を図７に示す。図７について説明する。テスト・
ヘッド軽減装置１１０はテスト・ヘッド２０を抱えたア
ーム１１がウエハ・プローバ装置９０に丁度かぶさる位
置にテスト・ヘッド軽減装置１１０を設置して、パフォ
ーマンス・ボード３０の交換はテスト・ヘッド２０が１
８０度回転してウエハ・プローバ装置９０の反対側にく
るとテスト・ヘッド２０が上を向くので容易に行える。
パフォーマンス・ボード３０の交換を完了したテスト・
ヘッド２０はアーム１１に抱えられテスト・ヘッド軽減
装置１１０を中心に１８０度回転させて、ウエハ・プロ
ーバ装置９０にテスト・ヘッド２０を接続して設置す
る。マニュピレータ装置１００のように自在に移動しな
いので使用面積は少なくて済む、図７の例では３台のテ
スタ２７と３台のテスト・ヘッド軽減装置１１０を装備
した標準タイプである。テスタとテスト・ヘッド軽減装
置１１０のテスト・ヘッド２０と接続したケーブル２３
はマニュピレータ装置１００と同様に長く必要である、
全体の使用面積の単位をメートルで示せば縦×横は５．
１×７．７＝３９．３平方メートル必要であった。

【０００７】マニュピレータ装置１００とテスト・ヘッ
ド軽減装置１１０のテスト・ヘッド２０は、いずれもテ
スタ２７との電気的接続のケーブル２３を長く必要とす
る問題と、設置面積を広く必要とする問題と、マニュピ
レータ装置１００とテスト・ヘッド軽減装置１１０の製
造原価が高価である問題があり、この問題を解決しなく
てはならないという課題があった。

【０００８】本発明は、テスタとテスト・ヘッドを一体
とすることによって使用面積を狭くできて、さらに一体
化することによってケーブルが短くなり、一体化するこ
とによって装置全体の製造原価を引き下げることができ
る装置の提供を目的としている。さらに、一体化したテ
スタとテスト・ヘッドをウエハ・プローバ装置に正確に
移動させるためレールを設置して、重量物を簡単に移動
できて、かつ正確な位置の再現性を得られる装置の提供
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のテスト・ヘッド
接続装置を装備するテスタは、全体の使用面積を狭くす
るため、テスタとテスト・ヘッドを一体化したものであ
る。テスト・ヘッドとテスタを一体化させるので従来の
長いケーブルは必要とせず短いケーブルで電気的接続が
可能となる、テスタとテスト・ヘッドは短いケーブルに
よって電気的接続が行われる。テスタの筐体にチエンを
設け、チエンを引っ張り例えば２００Ｋｇあるテスト・
ヘッドの上下移動を行う、テスト・ヘッドを抱えたアー
ムはチエンと接続して重量のバランスを取る形で反対側
にチエンの先端に重りを接続する。筐体のガイドレール
に沿ってアームは上下移動を行う。テスタとテスト・ヘ
ッドを目的のウエハ・プローバ装置まで正確に移動させ
るためレールを設け、レールは目的物の縦や横に、多方
向に設置することが出来る、レールはレール止めによっ
て設置場所に固定される。テスト・ヘッドのパフォーマ
ンス・ボードとウエハ・プローバ装置の接続を容易に行
うためにテスト・ヘッドに緩衝を目的とした弾性体を設
ける。

【００１０】上記のように構成された装置でアームを動
かすとき、ガイドレールとチエンの先端に接続した重り
の作用によってバランスよく強い力を入れなくとも静か
に上下の操作ができる。テスト・ヘッドを接続するため
ウエハ・プローバ装置に移動させるレールはテスタとテ
スト・ヘッドとパフォーマンス・ボードは重量物にも関
わらず振動を与えることなく静かに目的物まで正確に移
動ができる。テスタとテスト・ヘッドとを電気的に接続
したケーブルは大変短くなったのでテスタの精度が向上
した。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を実施
例と共に詳細に説明する。

【００１２】

【実施例】本発明による第１の実施例を図を用いて説明
する。図１について説明する。ウエハ・プローバ装置９
０の真上からテスト・ヘッテド２２に接続したパフォー
マンス・ボード３２をかぶせるように接続できる位置に
２本のレール１２０を設け、レール１２０は複数のレー
ル止め１５０で固定される。レール１２０の上を移動で
きるようにテスタ５００に自在車輪１６１を設ける。テ
スタ５００は筐体１６０が構造物の基本部分で、ウエハ
・プローバ装置９０と相対する方向に、アーム１２を筐
体１６０より２本突き出す形で設ける。テスト・ヘッド
２２は２本のアーム１２で抱えられ、テスト・ヘッド２
２を上下に移動するアーム１２に接続したチエン１３０
を設け、アーム１２の上下移動を容易に行うためアーム
１２と接続したチエン１３０の反対側に重り１４０を接
続してバランスを取った。

【００１３】ウエハ・プローバ装置９０にテスト・ヘッ
ド２２に装着のパフォーマンス・ボード３２を接続する
には、テスト・ヘッド２２のパフォーマンス・ボード３
２の位置が上を向いている状態、すなわちウエハ・プロ
ーバ装置９０と離れているとき、試験に必要な種類のパ
フォーマンス・ボード３２を交換して、ウエハ・プロー
バ装置９０にテスト・ヘッド２２を近づけ回転させて接
続してウエハ・プローバ装置９０の上に設置して完了す
る。図２について説明する。図２の例では３台のテスト
・ヘッド２２と一体化したテスタ５００と３台のウエハ
・プローバ装置９０の標準タイプの装備である。テスト
・ヘッド２２と一体化したテスタ５００の電気的接続は
短いケーブル２５で可能となった。全体の使用面積は単
位をメートルで示せば縦×横は４．７×６．３＝２９．
６平方メートルとなった。従来タイプのマニュピレータ
ー装置１００を１００％とすると６８．５％で済んだ。

【００１４】本発明による第２の実施例を図を参照して
説明する。図４は、本発明による第２の実施例のレール
の平面図である。一体型テスタ５００において、テスト
・ヘッド２２のパフォーマンス・ボード３２を接続する
ウエハ・プローバ装置９０の他にハンドラ装置９１が増
えた場合に、一体型テスタ５００が移動できるようレー
ル１６７、１６８を設けた。レール１６７、１６８を縦
横に張り巡らしたとき、自在車輪１６１によってテスタ
５００は縦横に移動できる。

【００１５】本発明による第３の実施例を図を参照して
説明する。図３は、本発明による第３の実施例のテスト
・ヘッドの斜視面である。上記一体型テスタ５００にお
いて、テスト・ヘッド２２のパフォーマンス・ボード３
２とウエハ・プローバ装置９０の接続を容易に行うため
にテスト・ヘッド２２とシグナル・コンタクト・アセン
ブリ３３の間に緩衝を目的とした複数の弾性体３８を設
けた。

【００１６】上記実施例では、レール（１２０）は２本
の場合で説明しているが、レールは３本以上、又は１本
で実施してもよい。又、上記実施例においては、レール
止め（１５０）を用いているが、床面が水平に保たれて
いれば、レール止めを用いずに直接レールを床に設置し
てもよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明による各実施例は、以上説明した
ように構成されているので、以下に記載されるような効
果を奏する。従来技術によるマニュピレータ装置の標準
装備図６の使用面積と比較すると例えば、本発明では、
全体の使用面積は単位をメートルで示せば縦×横は４．
７×６．３＝２９．６平方メートルとなる。マニュピレ
ータ装置の標準装備図６の場合は、３台のテスタ２７と
３台のマニュピレータ装置のとき、縦×横は５．４×
８．０＝４３．２平方メートル必要としたので、従来タ
イプのマニュピレーター装置１００を１００％とすると
本発明では６８．５％ですむことになり△３１．５％も
使用面積が削減された。

【００１８】また、従来技術によるテスト・ヘッド軽減
装置１１０の標準装備図７の使用面積と比較すると例え
ば、本発明では、全体の使用面積は単位をメートルで示
せば縦×横は４．７×６．３＝２９．６平方メートルと
なる。テスト・ヘッド軽減装置１１０の場合は３台のテ
スタ２７と３台のテスト・ヘッド軽減装置１１０のと
き、縦×横は５．１×７．７＝３９．３平方メートル必
要としたので、従来タイプのテスト・ヘッド軽減装置１
１０を１００％とすると本発明では７５．３％ですむこ
とになり△２４．７％も使用面積が削減された。

【００１９】本発明による、テスタ５００とテスト・ヘ
ッド２２との一体化はケーブル２５の大幅な削減となっ
た。また、従来技術による長いケーブル２３では外部の
電気的ノイズを必然的にひろったが、短くできたケーブ
ル２５によって外部の電気的ノイズをひろわないのでテ
スタ５００の信頼度が向上した。ウエハ・プローバ装置
９０に、テスト・ヘッド２２に装着したパフォーマンス
・ボード３２を接続するため一体化したテスタ５００と
テスト・ヘッド２２を移動させるためのレール１２０は
重量物にも関わらず振動を与えることなく目的の各装置
まで静かに移動ができた。チエン１３０の先端に接続し
た重り１４０のバランスによってテスト・ヘッド２２を
静かに上下に操作ができた。

【００２０】マニュピレータ装置１００とテスト・ヘッ
ド軽減装置１１０の製造原価は高額であった。例えばマ
ニュピレータ装置１００の単価価格の絶対値を１００と
すれば、テスト・ヘッド軽減装置１１０の単価価格の絶
対値は５０であり、本発明のテスト・ヘッド接続装置を
装備した半導体試験装置はテスト・ヘッド２２を抱える
構造とテスタ５００が一体となった効果によって単価価
格の絶対値は１０となる。マニュピレータ装置１００と
比べ１／１０、テスト・ヘッド軽減装置１１０と比べ１
／５となり製造原価を激減する効果を得た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施例の側面図である。

【図２】本発明による第１の実施例の配置平面図であ
る。

【図３】本発明による第３の実施例のテスト・ヘッドの
斜視面である。

【図４】本発明による第２の実施例のレールの平面図で
ある。

【図５】従来技術の実施例のマニュピレータ装置の側面
図である。

【図６】従来技術の実施例のマニュピレータ装置の配置
平面図である。

【図７】従来技術の実施例のテスト・ヘッド軽減装置の
配置平面図である。

【符号の説明】

１ 支柱 １０、１１、１２ アーム ２０、２２ テスト・ヘッド ２３、２５ ケーブル ２７、５００ テスタ ３０、３２ パフォーマンス・ボード ３３ シグナル・コンタクト・アセンブリ ３４ パフォーマンス・ボード・ロックリング ３８ 弾性体 ４０ ハンドル ５０、１３０ チエン ６０ 上下支持台 ７０ 回転支持台 ８０ キャスタ ９０ ウエハ・プローバ装置 ９１ ハンドラ装置 １００ マニュピレータ装置 １１０ テスト・ヘッド軽減装置 １２０、１６７、１６８ レール １２１ ガイドレール １４０ 重り １５０ レール止め １６０ 筐体 １６１ 自在車輪

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量物であるテスト・ヘッド（２２）に
   パホーマンス・ボード（３２）を装着して、ウエハ・プ
   ローバ装置（９０）に接近して接続と設置をするテスト
   ・ヘッド接続装置と一体化した半導体試験装置におい
   て、 ウエハ・プローバ装置（９０）に接近する少なくとも１
   本のレール（１２０）を設け、 テスタ（５００）の骨組みを構成している構造物である
   筐体（１６０）を設け、 テスタ（５００）をレール（１２０）の上に自在車輪を
   （１６１）を付けて設け、 筐体（１６０）にテスト・ヘッド（２２）を抱えるアー
   ム（１２）を設け、 上下に移動するアーム（１２）を導くガイド・レール
   （１２１）を筐体（１６０）に設け、 アーム（１２）を上下に移動させるチエン（１３０）を
   重り（１４０）を接続して設け、 テスト・ヘッド（２２）とテスタ（５００）を電気的に
   接続するケーブル（２５）を接続して設け、 以上の構成を具備していること特徴としたテスト・ヘッ
   ド接続装置を装備した半導体試験装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載構成手段に加えて、 テスト・ヘッド（２２）の取り替え部分に複数の弾性体
   （３８）を設け、 以上を具備していること特徴としたテスト・ヘッド接続
   装置を装備した半導体試験装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載構成手段に加えて、 ハンドラ装置（９１）において、テスタ（５００）が移
   動できるレール（１６７、１６８）を設け、 以上を具備していること特徴としたテスト・ヘッド接続
   装置を装備した半導体試験装置。