JPH102931A - バーンインボード検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ＩＣの品質チェック用のバーンイ
ンボードを検査するバーンインボード検査装置に関し、
バーンインボードのソケットに当接させる駆動ヘッドの
移動方法を改良して最適な当接力で行われるようにする
ことである。 【解決手段】 少なくとも、バーンインボード３に複数
個配設されたソケット１０に、Ｚ軸方向に上下移動する
駆動ヘッド８に装着したチェッカープローブ９を当接さ
せて、制御手段で前記各ソケット１０を検査するバーン
インボード検査装置１であって、前記チェッカープロー
ブ９と前記ソケット１０との当接力を測定する当接力測
定手段３２，３３を設けたことである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣの品質チェッ
ク用のバーンインボードを検査するバーンインボード検
査装置及び該検査装置におけるコンタクトヘッドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置の高密度化，高速化が
急激に進み、これに伴って例えばＩＣ等の品質も高性
能、高信頼性が要求されるようになっている。

【０００３】そこで、半導体試験として、ＩＣ等の半導
体部品の品質検査を行うため百数十度の炉の中で品質チ
ェックするバーンインが行われる。このバーンインは、
バーンイン用に多数のＩＣソケットをボード上に配設し
たバーンインボードを形成し、該バーンインボードに被
検査半導体部品を装着し、各半導体部品を作動させつつ
定格範囲内で高温・高電圧等のストレスを一定時間与え
ることで行われる。

【０００４】かかるバーンインにおいて、前記バーンイ
ンボードにも被検査半導体部品を作動させるためのＩＣ
ソケットやプリント基板回路等が配設されているので、
当該バーンインボード自身の良否も予め検査しておく必
要がある。

【０００５】そこで、従来は、例えば、図７に示すよう
に、バーンインボード検査装置（以下、バーンインボー
ドテスタと言う）１として、基台２上にバーンインボー
ド３を搬入する際のガイドとなるガイドレール４と、バ
ーンインボード３の端子部５を接続するガイドエッジコ
ネクタ６と、Ｘ−Ｙロボット７と、該Ｘ−Ｙロボット７
によってバーンインボード３上を２方向に移動され、Ｚ
軸方向に上下移動される駆動ヘッド８と、該駆動ヘッド
８の下端部にソケット式で着脱自在に装着されるチェッ
カープローブ９と、で構成する。

【０００６】前記チェッカープローブ９は、図８乃至図
９に示すように、バーンインボード３に多数配設される
ソケット１０に位置決めして当接されるもので、その位
置決め用に基準ピン１１，１１若しくは枠１１ａ，１１
ａと、コンタクト用の多数のピン１２が設けられてい
る。

【０００７】そして、前記駆動ヘッド８のＺ軸における
上下移動は、例えば、従来例として、サーボモータを
所定のパルス数回転させることで、該サーボモータの駆
動軸に固着したプーリ若しくは歯車でウォームギア若し
くはボールネジを回転させこれに歯合するラックを上下
移動させることにより行われるようにしている。

【０００８】また、従来例として、エアーシリンダー
で駆動ヘッド８をＺ軸方向に上下移動させているものも
知られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例に場合には、サーボモータによって高精度に駆動
ヘッド８の上下移動量が制御されることから、バーンイ
ンボード３上のソケット１０の高さが、例えば、バーン
インボード自身のソリ等によってばらついたりすると、
設定距離よりも離隔すると駆動ヘッド８におけるチェッ
カープローブ９のピン１２とソケット１０のコンタクト
ピンとの接触不良が生じたり、これとは反対に設定距離
よりも近づいたりすると高押圧となってソケット１０の
破損を招いたりするおそれがある、と言う問題点があ
る。

【００１０】このように、従来のバーンインボードテス
タは、バーンインボードのソケットに当接させる駆動ヘ
ッドの移動方法において解決すべき課題を有している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係るバーンイン
ボード検査装置の上記課題を解決するための要旨は、少
なくとも、バーンインボードに複数個配設されたソケッ
トに、Ｚ軸方向に上下移動する駆動ヘッドに装着したチ
ェッカープローブを当接させて、制御手段で前記各ソケ
ットを検査するバーンインボード検査装置であって、前
記チェッカープローブと前記ソケットとの当接力を測定
する当接力測定手段を設けたことである。

【００１２】前記当接力測定手段を電気的に接続した前
記制御手段に、前記当接力測定手段によって測定された
当接力が予め設定された一定値に達したときに、駆動ヘ
ッドの移動を少なくとも停止させる判定手段が設けられ
ていること、；また、前記当接力測定手段が、駆動ヘッ
ドとチェッカープローブとの取付部に設けられているこ
と、；チェッカープローブが、駆動ヘッドに着脱自在に
装着されることである。

【００１３】本発明に係るバーンインボード検査装置に
よれば、駆動ヘッドの装着されたチェッカープローブの
ピンと、バーンインボードにおけるソケットのコンタク
トピンとの当接が、一定の設定された当接力となるよう
に制御されて、常に最良の状態で当接する。よって、従
来のように、チェッカープローブが一定量で下方移動さ
れることにより、バーンインボードのソケットの高さの
バラツキで接触不良や当接力が過大となるおそれが解消
されるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施形態につ
いて図面を参照して詳細に説明する。なお、理解容易の
ため従来例に対応する部分には従来例と同一の符号を付
けて説明する。本発明の実施例は、図１乃至図３に示す
ように、Ｘ−ＹロボットによりＸ−Ｙの２方向に、ボー
ルネジ１５とガイドレール１６とで移動される移動体１
７にネジ１８，１９でヘッドブロック２０が固定されて
いる。

【００１５】前記ヘッドブロック２０に、Ｚ軸に沿って
上下に長い支持ブロック２１がネジで固定され、該支持
ブロック２１にはその上部と下部とにプーリ２２，２３
が配設されるとともに、この両プーリ２２，２３間には
ベルト２４が巻回されている。

【００１６】そして、前記支持ブロック２１の下部にモ
ータ用取付枠２５がネジで固定されて、当該モータ用取
付枠２５にモータ２６が固定されている。

【００１７】前記モータ２６のモータ軸が、前記支持ブ
ロック２１の下部のプーリ２４の軸と同軸にして連結さ
れている。

【００１８】更に、前記支持ブロック２１の両側部にＺ
軸の上下方向に沿って設けられた矩形状のガイドレール
２７，２８で摺動自在にガイドされ、前記ベルト２４の
片側に一部が固定されて前記上下方向に摺動される駆動
ヘッド８が設けられている。

【００１９】そして、前記支持ブロック２１の上部には
フォトセンサー２９が設けられ、一方、駆動ヘッド８の
上側にはセンサー棒３０が取り付けられている。該フォ
トセンサー２９とセンサー棒３０とにより、駆動ヘッド
８が上昇したときの上位置での停止位置決めとなるもの
である。

【００２０】前記駆動ヘッド８の前方側にはチャック取
付部３４が設けられ、そのチャック取付部３４の下方に
はチャック部３１が垂設されている。更に、前記チャッ
ク部３１に、チェッカープローブ９が着脱自在にチャッ
キングされている。該チェッカープローブ９は、図４に
示すように、ソケット１０のコンタクトピン１０ａに対
応してピン１２が複数配設され、また、対角線上にソケ
ット１０の基準孔に対応した位置決め用の基準ピン１
１，１１が垂設されている。

【００２１】そして、前記駆動ヘッド８におけるチャッ
ク取付部３４の下面に一部空隙を設け、その空隙部に当
接力測定手段である圧力センサー３２を接着材で固定
し、該圧力センサー３２のケーブル３３をバーンインボ
ード検査装置の制御手段である制御装置（図示せず）に
電気的に接続している。

【００２２】なお、前記当接力測定手段としての圧力セ
ンサー３２は、上記位置に限定することなく、チェッカ
ープローブ９がバーンインボード３上のソケット１０を
押す当接力を測定できる場所で有れば良く、例えば、チ
ャック部３１とチェッカープローブ９とのチャッキング
部に取り付けたりしてもよいものである。

【００２３】また、前記圧力センサー３２の電気回路構
成の一例を図５に示す。印可電圧は直流定電圧電源から
のＤＣ９（±０．０５）Ｖである。なお、圧力センサー
３２において、前記駆動ヘッド８とチャック部３１とを
ネジ８ａ，８ｂで締結した際に、圧力が前記圧力センサ
ー３２に加わって出力電圧が測定されるが、この出力電
圧を０Ｖにして０点出力とするものである。

【００２４】また、前記制御装置には、チェッカープロ
ーブ９がソケット１０に当接した際に、前記圧力センサ
ー３２によって出力される出力電圧をＡ／Ｄ変換し、そ
の得られたデータと予め設定された一定値（しきい値）
とを比較して、該一定値に達したときに、駆動ヘッド８
のＺ軸における下方向への移動を少なくとも停止させる
判定手段（判定ルーチン）が設けられている。

【００２５】そして、前記判定手段によって圧力センサ
ー３２の出力電圧が一定値に達したと判断されると、制
御装置がモータ用ドライバーを介して、駆動ヘッド８を
昇降させているモータ２６の回転を停止させるものであ
る。

【００２６】なお、前記一定値は、予め、チェッカープ
ローブ９とソケット１０との最も適切な当接力とされる
場合の、圧力センサー３２の出力電圧をＡ／Ｄ変換した
数値をデータとして制御装置に設定するものである。

【００２７】また、前記制御装置には、チェッカープロ
ーブ９の各ピン１２からのリード線が電気的に接続され
るとともに、モニター用のケーブルも電気的に接続さ
れ、ソケット検査時においては、ソケット１０の各コン
タクトピン１０ａの良否がモニターに一覧表示されるよ
うになっている。

【００２８】以上のようにして構成される本発明のバー
ンインボード検査装置を使用する方法を説明すると、図
７に示すように、バーンインボード３を基台２のガイド
レール４，４に沿って搬入し、該バーンインボード３の
端子５をガイドエッジコネクタ６に押圧して装着する。

【００２９】次に、制御装置において、圧力センサー３
２の出力電圧を０Ｖにリセットし、Ｘ−Ｙロボット７で
駆動ヘッド８をバーンインボード３上の所望の位置に移
動させる。

【００３０】そして、図６に示すように、制御装置でモ
ータドライバーを介してモータ２６を所定方向に回転さ
せて、Ｚ軸における下方向に駆動ヘッド８及びチェッカ
ープローブ９を降下させる。

【００３１】制御装置では、常に当接力測定手段として
の圧力センサー３２からの出力電圧をＡ／Ｄ変換してそ
の数値のデータを判定手段で監視する。

【００３２】そして、チェッカープローブ９がバーンイ
ンボード３上のソケット１０に当接し、チェッカープロ
ーブ９のピン１２とソケット１０のコンタクトピン１０
ａとが当接して更に押し込まれることで反発力が生じ、
圧力センサー３２に圧力が加わる。

【００３３】前記圧力センサー３２からの出力電圧が増
大し、そのＡ／Ｄ変換した数値のデータが所定の値にな
ると、判定手段からの信号を受けて制御装置が前記モー
タ２６の回転をモータドライバーを介して停止させる。
これにより、チェッカープローブ９のピン１２とソケッ
ト１０のコンタクトピン１０ａとが、一定の当接力でソ
フトタッチすることになる。

【００３４】次に、一定の当接力でソフトに接触し導通
している状態で、前記チェッカープローブ９でソケット
１０の検査を開始する。その検査結果は制御装置からモ
ニターに表示される。そして、前記ソケット１０のコン
タクトピン１０ａにおける断線や抵抗値等に係る所定の
検査が終了し、当該バーンインボード３の良否を判定し
だい、制御装置で前記モータを、駆動ヘッド８を降下さ
せたときとは逆方向に回転させ、チェッカープローブ９
を前記ソケット１０から離隔させる。

【００３５】駆動ヘッド８及びチェッカープローブ９を
上昇させた後に、図３に示すように、駆動ヘッド８と共
に上昇するセンサー棒３０が、支持ブロック２１側のフ
ォトセンサー２９に達すると、フォトセンサー２９にお
いてセンサー棒３０で赤外線が遮断され、これにより制
御装置が前記モータ２６の回転を停止させる。これが、
ソケット１０の検査における一工程である。

【００３６】その後、Ｘ−Ｙロボット７で駆動ヘッド８
を所望位置に移動させ、図６に示す作業フローにて各ソ
ケット１０の検査を行ない、検査終了したバーンインボ
ード３を搬出し、次工程に送り出すものである。

【００３７】このようにして、バーンインボード３上の
各ソケット１０に対してチェッカープローブ９が一定の
当接力で当接するように、当接力測定手段及び制御装置
とで駆動ヘッド８のＺ軸方向の降下が制御されるので、
該ソケット１０のコンタクトピン１０ａとチェッカープ
ローブ９のピン１２とが確実にコンタクトされる。本発
明の他の実施例として、駆動ヘッド８のＺ軸方向の昇降
手段として、ベルト２４による方法の他に、ボールネジ
等の摺動手段を採用することもできるものである。

【００３８】なお、バーンインボード３の種類が複数有
るときには、前記チェッカープローブ９をチャック部３
１から脱着して、検査対象のバーンインボード３に対応
したチェッカープローブ９を前記チャック部３１にチャ
ッキングするものである。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るバー
ンインボード検査装置は、少なくとも、バーンインボー
ドに複数個配設されたソケットに、Ｚ軸方向に上下移動
する駆動ヘッドに装着したチェッカープローブを当接さ
せて、制御手段で前記各ソケットを検査するもので、前
記チェッカープローブと前記ソケットとの当接力を測定
する当接力測定手段を設けたことなので、該チェッカー
プローブのピンとソケットのコンタクトピンとの当接力
を任意に設定することが出来て、常に最良の当接力に保
持することとなり、バーンインボード上のソケットの高
さのバラツキによる接触不良や破損等の従来の駆動ヘッ
ドを一定量で降下させる際の不都合を、本発明により解
消することが出来ると言う優れた効果を奏する。更に、
チェッカープローブのピン若しくはソケットのコンタク
トピンの寿命が延びるばかりでなく、信頼性の高いバー
ンインボード検査装置を提供することが出来ると言う優
れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバーンインボード検査装置の一部
要部の縦断面図である。

【図２】同本発明に係るバーンインボード検査装置の一
部要部の正面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】本発明に係るバーンインボード検査装置のチェ
ッカープローブがソケットに向かって降下する様子を示
す説明図である。

【図５】本発明に係るバーンインボード検査装置におけ
る当接力測定手段たる圧力センサーの回路構成の一例を
示す説明図である。

【図６】本発明に係るバーンインボード検査装置の駆動
ヘッドをＺ軸方向に降下させる時の作業フローを示す説
明図である。

【図７】従来例に係るバーンインボード検査装置の一部
概略構成図である。

【図８】同従来例に係るチェッカープローブの斜視図で
ある。

【図９】同従来例に於ける他の例のチェッカープローブ
の斜視図である。

【図１０】同従来例に係るバーンインボード検査装置の
駆動ヘッドをＺ軸方向に降下させる時の作業フローを示
す説明図である。

【符号の説明】

１ バーンインボード検査装置、 ２ 基台、 ３ バーンインボード、 ４ ガイドレール、 ５ 端子部、 ６ ガイドエッジコネクタ、 ７ Ｘ−Ｙロボット、 ８ 駆動ヘッド、 ９ チェッカープローブ、 １０ ソケット、 １０ａ ソケットのコンタクトピン、 １２ チェッカープローブのピン、 ２２，２３ プーリ、 ２４ ベルト、 ２６ モータ、 ２７，２８ ガイドレール、 ３１ チャック部、 ３２ 圧力センサー、 ３３ ケーブル。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、バーンインボードに複数個
   配設されたソケットに、Ｚ軸方向に上下移動する駆動ヘ
   ッドに装着したチェッカープローブを当接させて、制御
   手段で前記各ソケットを検査するバーンインボード検査
   装置であって、 前記チェッカープローブと前記ソケットとの当接力を測
   定する当接力測定手段を設けたこと、 を特徴とするバーンインボード検査装置。
2. 【請求項２】 当接力測定手段を電気的に接続した制御
   手段に、前記当接力測定手段によって測定された当接力
   が予め設定された一定値に達したときに、駆動ヘッドの
   移動を少なくとも停止させる判定手段が設けられている
   こと、 を特徴とする請求項１に記載のバーンインボード検査装
   置。
3. 【請求項３】 当接力測定手段が、駆動ヘッドとチェッ
   カープローブとの取付部に設けられていること、 ことを特徴とする請求項１に記載のバーンインボード検
   査装置。
4. 【請求項４】 チェッカープローブが、駆動ヘッドに着
   脱自在に装着されること、 を特徴とする請求項１に記載のバーンインボード検査装
   置。