ソケットボード実装構造

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【発明の名称】	ソケットボード実装構造
【発明者】	【氏名】濱博之
【要約】	【課題】テストヘッドの面に多数のＩＣソケットを実装し、同時に多数のＩＣを試験するＩＣ試験装置において、ＩＣソケットを支持するソケットボードを小形化し、テストヘッドに実装できるＩＣソケットの数を増加させる。【解決手段】テストヘッドの上面に互に板面を対向させて２枚のコンタクトボードを鉛直姿勢に支持させ、コンタクトボードの上端にソケットボードを差し渡して支持させ、このソケットボードの上面にＩＣソケットを実装し、このＩＣソケットに被試験ＩＣを接触させて試験を行うＩＣ試験装置のソケットボード実装構造において、ソケットボードとコンタクトボードの間を面実装型コネクタによって接続する構造とした。

【特許請求の範囲】
【請求項１】テストヘッドの上部に２枚のコネクタボードが鉛直姿勢に支持され、この２枚のコネクタボードの上端にソケットボードが差し渡されて実装され、このソケットボードの上面にＩＣソケットが実装され、上記ソケットボードが恒温槽に挿入され、恒温槽内部で被試験ＩＣが上記ＩＣソケットに接触されて試験を行うＩＣ試験装置のソケットボード実装構造において、上記ソケットボードとコネクタボードとの間の接続を面実装型コネクタによって接続する構造としたことを特徴とするソケットボード実装構造。
【請求項２】請求項１記載のソケットボード実装構造において、上記２枚のコネクタボードはテストヘッドの上部に設けられる品種交換用アダプタ基板に鉛直姿勢で支持され、この品種交換用アダプタ基板と上記２枚のコンタクトボードとの間も面実装型コネクタによって接続する構造としたことを特徴とするソケットボード実装構造。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体集積回路素子（以下ＩＣと称す）を試験するＩＣ試験装置に用いられるソケットボードの実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ試験装置では短時間に多量のＩＣを試験することが要求されている。このために同時に試験を行うＩＣの数（以下この数を同測数と称す）を大きくする試みが各種なされている。この発明の目的及びその作用効果を理解する上で必要となる同測数を多数個に採ることができるＩＣ試験装置の概要を簡単に説明する。
【０００３】図４にそのＩＣ試験装置の略線的平面図を示す。図中１００はテストヘッドを含むチャンバ部、２００はこれから試験を行う被試験ＩＣを格納し、また試験済のＩＣを分類して格納するＩＣ格納部、３００は被試験ＩＣをチャンバ部１００に送り込むローダ部、４００はチャンバ部１００で試験が行われた試験済のＩＣを分類して取り出すアンローダ部、ＴＳＴはローダ部３００で被試験ＩＣが積み込まれてチャンバ部１００に送り込まれ、チャンバ部１００でＩＣを試験し、試験済のＩＣをアンローダ部４００に運び出すＩＣ搬送用のテストトレイを示す。
【０００４】チャンバ部１００はテストトレイＴＳＴに積み込まれた被試験ＩＣに目的とする高温または低温の温度ストレスを与える恒温槽１０１と、この恒温槽１０１で熱ストレスが与えられた状態にあるＩＣをテストヘッドに接触させるテストチャンバ１０２と、テストチャンバ１０２で試験されたＩＣから、与えられた熱ストレスを除去する除熱槽１０３とによって構成される。つまり、恒温槽１０１で高温を印加した場合は送風により冷却し、室温に戻してアンローダ部４００に搬出する。また恒温槽１０１で例えば－３０℃程度の低温を印加した場合は温風乃至はヒータ等で加熱し、結露が生じない程度の温度に戻してアンローダ部４００に搬出する。
【０００５】恒温槽１０１及び除熱槽１０３はテストチャンバ１０２より上方に突出されて配置される。恒温槽１０１と除熱槽１０３の上部間に基板１０５が差し渡され、この基板１０５にテストトレイ搬送手段１０８が装着され、このテストトレイ搬送手段１０８によってテストトレイＴＳＴが、除熱槽１０３側から恒温槽１０１に向かって移送される。テストトレイＴＳＴはローダ部３００で被試験ＩＣを積込み、恒温槽１０１に運び込まれる。恒温槽１０１には垂直搬送手段が装着されており、この垂直搬送手段によって複数枚のテストトレイＴＳＴが支持されてテストチャンバ１０２が空くまで待機する。この待機中に被試験ＩＣに高温または低温の温度ストレスを印加する。テストチャンバ１０２にはその中央にテストヘッド１０４が配置され、テストヘッド１０４の上にテストトレイＴＳＴが運ばれて被試験ＩＣをテストヘッド１０４に電気的に接触させ試験を行う。試験が終了したテストトレイＴＳＴは除熱槽１０３で除熱し、ＩＣの温度を室温に戻し、アンローダ部４００に搬出する。
【０００６】ＩＣ格納部２００には被試験ＩＣを格納する被試験ＩＣストッカ２０１と、試験の結果に応じて分類されたＩＣを格納する試験済ＩＣストッカ２０２とが設けられる。被試験ＩＣストッカ２０１には被試験ＩＣを格納した汎用トレイＫＳＴが積層されて保持される。この汎用トレイＫＳＴがローダ部３００に運ばれ、ローダ部３００に運ばれた汎用トレイＫＳＴからローダ部３００に停止しているテストトレイＴＳＴに被試験ＩＣを積み替える。汎用トレイＫＳＴからテストトレイＴＳＴにＩＣを運び込むＩＣ搬送手段としては、基板１０５の上部に架設した２本のレール３０１と、この２本のレール３０１によってテストトレイＴＳＴと汎用トレイＫＳＴとの間を往復（この方向をＹ方向とする）することができる可動アーム３０２と、この可動アーム３０２によって支持され、可動アーム３０２に沿ってＸ方向に移動できる可動ヘッド３０３とによって構成されるＸ－Ｙ搬送手段３０４を用いることができる。
【０００７】可動ヘッド３０３には下向きに吸着ヘッドが装着され、この吸着ヘッドが空気を吸引しながら移動し、汎用トレイＫＳＴからＩＣを吸着し、そのＩＣをテストトレイＴＳＴに搬送する。吸着ヘッドは可動ヘッド３０３に対して例えば８本程度装着され、一度に８個のＩＣをテストトレイＴＳＴに搬送する。テストトレイＴＳＴには６４個程度のＩＣが積み込まれ、一度に例えば１６個ずつ試験が行われる。
【０００８】図５乃至図７に従来のソケットボードの実装構造を示す。図中１０４はテストヘッドを示す。テストヘッド１０４の上面に品種交換用アダプタ基板１１１がテストヘッド１０４の筐体に装着される。品種交換用アダプタ基板１１１の上面に２枚のコネクタボード１１２が鉛直姿勢で植設され、この２枚のコネクタボード１１２の上端側にソケットボード１１３が差し渡されて装着され、このソケットボード１１３の上面にＩＣソケット１１４が実装される。
【０００９】ＩＣソケット１１４はソケットボード１１３に形成された導電パターン（特に図示しない）を通じてピンコネクタ１１５に接続され、ピンコネクタ１１５を通じてコネクタボード１１２に接続され、コネクタボード１１２に形成した導電パターンと下部に設けたピンコネクタ１１５と同軸ケーブル１１７を介してテストヘッド１０４に電気的に接続される。図５は１個のＩＣソケット１１４の実装構造を示すが、この実装構造が品種交換用アダプタ基板１１１の上面に例えば６４個分形成される。
【００１０】従来はソケットボード１１３とコネクタボード１１２の間及びコネクタボード１１２と品種交換用アダプタ基板１１１の間の接続部分にはピンコネクタ１１５が用いられている。ピンコネクタ１１５は図７に拡大して示すように絶縁ボディ１１５Ａと、この絶縁ボディ１１５Ａの一方の面から突出し、コネクタボード１１２の導電端子に半田付する多数のコンタクト１１５Ｂと、このコンタクト１１５Ｂに電気的に導通し、絶縁ボディ１１５Ａの他方の面から突出して支持された導電ピン１１５Ｃとによって構成される。
【００１１】この導電ピン１１５Ｃがソケットボード１１３に形成された導電パターンに半田付され、また品種交換用アダプタ基板１１１に形成された導電パターンに半田付されてＩＣソケット１１４を電気的にテストヘッド１０４に接続する構造とされる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来は特にコネクタボード１１２とソケットボード１１３の間の接続をピンコネクタ１１５を用いたから、このピンコネクタ１１５の構造によればソケットボード１１３の表面側に導電ピン１１５Ｃの一部が突出するため、ソケットボード１１３の形状、横幅Ｗ及び長さＬの寸法を小さくできない不都合が生じ、テストヘッド１０４上に実装できるＩＣソケット１１４の数が６４個程度に制限される欠点がある。
【００１３】また導電ピン１１５ＣがＩＣソケット１１４の実装面に露出しているため、この面は図４で説明したテストチャンバ１０２の内部に挿入されるため、特に低温試験時には、その低温が導電ピン１１５Ｃとコンタクト１１５Ｂ、コネクタボード１１２に形成した導電パターン及び下側のピンコネクタ１１５を通じて品種交換用アダプタ基板１１１の裏側に伝導し、品種交換用アダプタ基板１１１の裏面側に結露ＫＴＵ（図５参照）が発生する不都合もある。
【００１４】この発明の第１の目的はソケットボード１１３の形状を小形化し、テストヘッドに実装可能なＩＣソケットの数を増加させることができるソケットボードの実装構造を提供しようとするものである。この発明の第２の目的はソケットボードから品種交換用アダプタ基板に熱伝導が生じることがなく、従って低温試験を実行しても品種交換用アダプタ基板に結露が発生しない構造のソケットボード実装構造を提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明では品種交換用アダプタ基板の上面に鉛直姿勢に立てられた２枚のコネクタボードと、この２枚のコネクタボードの上端に装着したソケットボードと、このソケットボードの上面に実装したＩＣソケットとによって構成されるソケットボード実装構造において、少なくともコネクタボードとソケットボードとの間を面実装型コネクタによって接続した構造とすることを特徴とするものである。
【００１６】面実装型コネクタによればソケットボードの下面（ＩＣソケットの実装面の裏側）に面実装型コネクタが半田付されて固定されるため、ソケットボードの上面側には何等コネクタボードとの接続に係わる部品が露出することはない。従って面実装型コネクタをＩＣソケットの実装位置の下側に配置することができることになり、この結果ソケットボードの形状を小形化することができる。これによりテストヘッドに実装できるＩＣソケットの数を増加できる利点が得られる。
【００１７】また、面実装型コネクタによれば熱伝導率が高い導電体がソケットボードを貫通して配置されることがないから、ソケットボードの表面側から品種交換用アダプタ基板の下面にまで恒温槽の熱が伝達されるおそれはない。従って、この発明によればソケットボードの小形化と共に、品種交換用アダプタ基板の裏側での結露の発生を防止できる効果も得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１乃至図３にこの発明によるソケットボード実装構造の一実施例を示す。この発明では少なくともソケットボード１１３とコネクタボード１１２との間の接続を面実装型コネクタ１１６によって接続する構造とするものである。図示の例ではコネクタボード１１２と品種交換用アダプタ基板１１１との間も面実装型コネクタ１１６を用いた場合を示す。
【００１９】図３に面実装型コネクタ１１６の構造の一例を拡大して示す。この例では凹溝を具備したソケット１１６Ａと、プラグ１１６Ｂとによって構成される面実装型コネクタの場合を示す。ソケット１１６Ａには面実装型のコンタクト１１６Ｃが突設され、このコンタクト１１６Ｃがソケットボード１１３の裏面に形成された導電パターン（ＩＣソケット１１４の各端子とスルーホールによって電気的に接続されている。）に半田付されソケットボード１１３の裏側にソケット１１６Ａを面実装する。
【００２０】プラグ１１６Ｂをコネクタボード１１２の端部に装着し、プラグ１１６Ｂの突起部分をソケット１１６Ａの凹溝に嵌合させ、コンタクト同士を接触させる。この接触によりＩＣソケット１１４の各端子をコネクタボード１１２に形成した導電パターン（特に図示しない）に接続することができる。コネクタボード１１２に形成した導電パターンはコネクタボード１１２の下端側に導出され、下端側に装着した面実装型コネクタ１１６を通じて品種交換用アダプタ基板１１１に接続する。
【００２１】品種交換用アダプタ基板１１１とテストヘッド１０４との間は特に図示しないが例えばポゴピン等と呼ばれている弾性接触ピンによって接続される。
【００２２】
【発明の効果】上述したように、この発明によればソケットボード１１３とコネクタボード１１２との間を面実装型コネクタ１１６によって電気的に接続する構造としたから、面実装型コネクタ１１６は図３に示したように、ソケットボード１１３の表面側に導電体を貫通させることなくソケットボード１１３とコネクタボード１１２を接続することができるから、面実装型コネクタ１１６をＩＣソケット１１４の下側に実装することができる。
【００２３】この結果、ソケットボード１１３の横幅Ｗと、更に長さＬを従来のものより小さくすることができる利点が得られる。一例として従来はＷ＝５０ｍｍ、Ｌ＝６３ｍｍであったが、この発明による実装構造を採ることによりＷ＝４０ｍｍ、Ｌ＝５０ｍｍに縮小することができた。この結果、従来と同じ面積のテストヘッド１０４の上部に実装できるＩＣソケット１１４の数を増加させることができ、同測数を増加できる利点が得られる。
【００２４】また、ソケットボード１１３の表側（ＩＣソケット１１４の実装面）に熱伝導性のよい導電体が露出しないから、コネクタボード１１２を通じて熱が品種交換用アダプタ基板１１１の裏側に伝達させることはない。よって品種交換用アダプタ基板１１１の裏側に結露が発生することも阻止することができ取扱いが容易なＩＣ試験装置を提供することができる利点も得られる。

【出願人】	【識別番号】３９０００５１７５【氏名又は名称】株式会社アドバンテスト
【出願日】	平成１０年６月２５日（１９９８．６．２５）
【代理人】	【識別番号】１０００６６１５３【弁理士】【氏名又は名称】草野卓（外１名）
【公開番号】	特開２０００－９７９６（Ｐ２０００－９７９６Ａ）
【公開日】	平成１２年１月１４日（２０００．１．１４）
【出願番号】	特願平１０－１７８４６７