集成电路的测试装置 技术领域 本发明涉及一种用于对半导体集成电路进行测试的装置， 特别是作为一次或分多 次对形成在晶圆上的未切割的许多个集成电路进行测试的装置而优选的测试装置。
背景技术 作为一次或分多次对形成在晶圆上的未切割的许多个集成电路进行测试的装置 的 1 种， 有如下装置， 该装置包括 ： 芯片单元， 其包括芯片支承体、 和配置在该芯片支承体上 侧的多个测试芯片 ； 探针单元， 其位于自该芯片单元隔开间隔的下方， 且包括探针支承体、 和配置在该探针支承体下侧的多个触头 ； 连接单元， 其配置在上述芯片单元与上述探针单 元之间， 且包括销支承体和多个连接销， 该连接销沿上下方向贯穿该销支承体且上端以及 下端分别能够突出到上述销支承体的上方以及下方 ( 专利文献 1 以及 2)。
在上述以往技术中， 各测试芯片具有下述功能， 即、 产生用于对集成电路、 即被检 查体进行电测试的电信号， 并且接收来自被检查体的响应信号而处理响应信号。 因此， 采用 以往技术， 由于无需设置多个配置有具有测试芯片的功能的多个电路的布线基板， 所以能 够使在以往技术之前一直必需的测试头 (test head) 显著小型化， 从而能够廉价地构成测 试装置。
但是， 上述以往技术只不过是沿芯片单元、 探针单元以及连接单元的厚度方向重 叠上述 3 个单元， 并未使上述 3 个单元结合起来， 且并未将上述 3 个单元支承在支承单元 上。
专利文献 1 ： 日本特表平 10-510682 号公报
专利文献 2 ： 日本特开平 11-251383 号公报
发明内容 本发明的目的在于将芯片单元以及探针单元中的至少一方单元、 与连接单元以能 够调整上述一方单元与连接单元之间的相对按压力的方式结合起来。
本发明的集成电路的测试装置包括 ： 芯片单元， 其包括芯片支承体、 和配置在该芯 片支承体上侧的多个电子零件 ； 探针单元， 其位于自该芯片单元隔开间隔的下方， 且包括探 针支承体、 和配置在该探针支承体下侧的多个触头 ； 连接单元， 其以电连接上述芯片单元以 及上述探针单元的方式配置在上述芯片单元以及上述探针单元之间， 且包括销支承体和多 个连接销， 该连接销以沿上下方向贯穿该销支承体的状态被支承在该销支承体上 ； 结合单 元， 其将上述芯片单元、 上述探针单元以及上述连接单元以能分开的方式结合起来， 且使上 述芯片单元以及上述探针单元中的至少一方单元、 与上述连接单元沿彼此靠近或彼此分开 的方向位移。
上述结合单元可以包括 ：
轴承装置， 其是推力轴承装置， 配置在上述芯片单元以及上述探针单元中的上述 一方单元、 与上述销支承体之间， 用于将上述一方单元与上述销支承体以能够沿彼此靠近
或彼此分开的方向位移的方式结合起来， 且该轴承装置在虚拟轴线的周围延伸， 该虚拟轴 线经过上述芯片支承体、 上述销支承体以及上述探针支承体而沿上下方向延伸 ；
旋转环， 其以能在上述虚拟轴线的周围旋转一定角度的方式配置在上述销支承体 与上述轴承装置之间 ；
位移机构， 其用于使该旋转环在上述虚拟轴线的周围进行位移， 从而使上述芯片 单元以及上述探针单元中的上述一方单元、 与上述销支承体沿彼此靠近或彼此分开的方向 位移。
上述位移机构可以包括 ： 凸轮从动件， 其自上述芯片单元以及上述探针单元中的 上述一方单元以上述虚拟轴线为中心的虚拟圆的半径方向外侧延伸 ； 凸轮槽， 其形成在上 述旋转环上， 且包括收纳口部和凸轮部， 上述收纳口部用于自上述芯片单元以及上述探针 单元中的上述一方单元侧收纳上述凸轮从动件， 上述凸轮部与该收纳口部连通且自该收纳 口部绕上述虚拟轴线延伸 ； 驱动机构， 其用于使上述旋转环相对于上述连接单元在上述虚 拟轴线的周围位移。上述凸轮部可以具有凸轮面， 该凸轮面以距离上述收纳口部越远的部 位、 越靠近上述芯片单元以及上述探针单元中的上述一方单元的方式相对于上述芯片单元 以及上述探针单元中的上述一方单元倾斜。 上述凸轮面可以在上述虚拟轴线的周围以彼此隔开间隔的方式具有多处凹处， 该 凹处是向与上述芯片单元以及上述探针单元中的上述一方单元侧相反的侧凹陷形成的。
上述轴承装置可以包括 ： 轴承保持体， 其与上述芯片单元以及上述探针单元中的 上述一方单元、 和上述销支承体结合 ； 推力轴承， 其为环状， 配置在上述芯片单元以及上述 探针单元中的上述一方单元、 与上述轴承保持体之间， 且与上述旋转环结合。
上述轴承保持体能够以能沿上下方向发生相对位移且不能在虚拟轴线发生相对 位移的方式与上述芯片单元或上述探针单元结合， 上述虚拟轴线经过上述芯片支承体、 上 述销支承体以及上述探针支承体而沿上下方向延伸。
上述结合单元还可以包括 ： 第 2 轴承装置， 其配置在上述芯片单元以及上述探针 单元中的另一方单元、 与上述连接单元之间， 且绕上述虚拟轴线延伸 ； 第 2 旋转环， 其配置 在上述连接单元与上述第 2 轴承装置之间 ； 第 2 位移机构， 其用于使上述第 2 旋转环相对于 上述连接单元绕上述虚拟轴线位移， 从而使上述芯片单元以及上述探针单元中的上述另一 方单元、 和上述连接单元沿彼此靠近或彼此分开的方向位移。
上述芯片支承体可以包括 ： 芯片基板， 其为在上侧配置有上述电子零件的圆板状 ； 第 1 环， 其具有第 1 开口， 该芯片基板配置在该第 1 开口处。上述探针支承体可以包括 ： 探 针基板， 其为在下侧配置有上述触头的圆板状 ； 第 2 环， 其具有第 2 开口， 该探针基板配置在 该第 2 开口处。上述销支承体可以包括 ： 销保持体， 其为板状， 上述连接销以沿上下方向贯 穿该销保持体的状态配置在该销保持体上 ； 第 3 环， 其具有第 3 开口， 该销保持体配置在该 第 3 开口处。上述结合单元可以使上述第 1、 第 2 以及第 3 环以能沿彼此靠近或彼此分开的 方向位移的方式相互结合。
上述销支承体可以包括 ： 环， 其包括环部和多个直线部， 上述环部在虚拟轴线的周 围延伸， 该虚拟轴线经过上述芯片支承体、 上述销支承体以及上述探针支承体而沿上下方 向延伸， 上述多个直线部自该环部朝向上述虚拟轴线延伸且在该环部的中心部彼此结合 ； 销保持体， 其由呈扇形板状的多个销支承片形成， 该多个销支承片配置在由上述环部以及
相邻的上述直线部形成的各空间内， 且该多个销支承片分别保持多个上述连接销。
各连接销可以包括 ： 主体部， 其沿上下方向贯穿上述销保持体 ； 上部针尖部， 其与 该主体部的上端一体地相连， 且自上述销保持体向上突出 ； 下部针尖部， 其与上述主体部的 下端一体地相连， 且自上述销保持体向下突出。
各连接销可以具有探针式连接器 (pogo pin)， 该探针式连接器包括 ： 1 对销构件， 它们沿上下方向隔开间隔地配置 ； 弹簧构件， 其配置在 1 对销构件之间且向使该 1 对销构件 的前端部分别自上述销支承体向后以及向下突出的方向对该 1 对销构件施力， 上述销支承 体还可以包括密封构件， 该密封构件为电绝缘性、 且分别配置在上述销保持体的上下表面 上， 并且具有容许上述销构件的前端部自该密封构件突出的孔。
测试装置还可以包括用于支承上述销支承体的外周缘部的支承基座。
各电子零件可以具有集成的测试芯片， 该集成的测试芯片产生用于对被检查体进 行电测试的电信号， 并且接收来自被检查体的响应信号而处理该响应信号。
在本发明的测试装置中， 在利用结合单元使芯片支承体以及探针支承体中的一 方、 和销支承体沿彼此靠近或彼此分开的方向位移时， 芯片单元以及探针单元中的至少一 方单元、 与连接销之间的相对按压力发生变化。
因此， 采用本发明， 通过使芯片单元以及探针单元中的至少一方单元、 与连接单元 沿彼此靠近或彼此分开的方向位移， 能够调整芯片单元以及探针单元中的至少一方单元、 与连接销之间的相对按压力。附图说明
图 1 是表示本发明的测试装置的一实施例的主视图。
图 2 是自斜上方观察在图 1 所示的测试装置中所用的测试卡组装体以及该测试卡 组装体附近的立体图。
图 3 是自斜下方观察测试卡组装体以及该测试卡组装体附近的立体图。
图 4 是测试卡组装体以及该测试卡组装体附近的纵剖视图。
图 5 是自斜下方观察测试卡组装体的立体图。
图 6 是分解表示测试卡组装体的主要构成部件的纵剖视图。
图 7 是在拆下了芯片单元的状态下、 自斜上方观察测试卡组装体的立体图。
图 8 是分解表示测试卡组装体所用的连接单元以及结合单元的主视图。
图 9 是自斜上方观察测试卡组装体所用的芯片支承体的立体图。
图 10 是自斜下方观察芯片支承体的立体图。
图 11 是表示拆下芯片单元后的、 连接单元和该连接单元附近的俯视图。
图 12 是放大表示测试卡组装体的结合部以及该结合部附近的构件的剖视图。
图 13 是将图 12 中的连接单元以及上下的结合单元连同上述单元附近的构件一起 表示的放大剖视图。
图 14 是将位移机构的一实施例以展开状态连同流体回路一起表示的主视图。
图 15 是图 14 所示的位移机构的按压力调整部的放大主视图。
图 16 是用于说明图 1 的测试装置所用的测试芯片的一实施例的电路图。
图 17 是表示图 16 的测试芯片中的电信号的波形的图。图 18 是表示连接单元的其他实施例的俯视图。 图 19 是图 18 所示的连接单元的纵剖视图。 图 20 是在拆下了销支承片的状态下的、 图 18 所示的连接单元的俯视图。 图 21 是图 19 所示的连接单元的纵剖视图。 图 22 是表示图 18 所示的连接单元所用的销支承片的一实施例的俯视图。 图 23 是图 22 所示的销支承片的主视图。 图 24 是表示使用了其他连接销的连接单元的一实施例的一部分的纵剖视图。具体实施方式
关于用语
在本发明中， 在图 1 以及图 4 中将上下方向称作上下方向或 Z 方向、 将左右方向称 作左右方向或 X 方向、 将朝向纸的背面方向称作前后方向或 Y 方向。但是， 这些方向依据将 芯片单元、 探针单元以及连接单元安装在测试装置的框架上后的状态下的这些单元的姿势 的不同而不同。
因此， 在将上述 3 个单元安装在框架上的状态下， 本发明的测试装置也可以在上 述本发明中所称的上下方向成为实际应用中的上下方向的状态、 上下颠倒的状态、 倾斜方 向的状态等任意方向的状态下使用。 一实施例
参照图 1， 测试装置 10 以形成在圆板状的半导体晶圆 12 上的未切割的许多个集 成电路 ( 未图示 ) 为被检查体， 一次或分多次对上述集成电路同时进行检查、 即进行测试。 测试装置 10 的电测试对象物即各集成电路在上表面具有焊盘电极那样的多个电极 ( 未图 示 )， 并且上述各集成电路具有多个元件 (cell)。
测试装置 10 包括 ： 支承单元 20 ； 检查台 22， 其被支承在支承单元 20 上， 用于接受 晶圆 12 ； 测试卡组装体 24， 其以位于检查台 22 上方的方式被支承在支承单元 20 上， 用于 相对于晶圆 12 交接电信号 ； 外部装置 26( 参照图 4 以及图 16)， 其具有各种电路 ； 计算机 28( 参照图 4 以及图 16)， 其用于控制测试装置 10 的各电路以及设备， 并且处理信号。
支承单元 20 包括 ： 基板 30， 其沿 XY 方向延伸 ； 支柱 32， 其以自该基板的沿 XY 方向 隔开间隔的多处分别向上延伸的状态安装在该基板上 ； 支承基座 34， 其安装在各支柱 32 的 上端部且与基板 30 平行， 为板状。
支承基座 34 具有用于收纳测试卡组装体 24 的圆形的开口 36。 在开口 36 的周围规 定开口 36 的缘部为接受并支承测试卡组装体 24 的朝上台阶部 38( 参照图 1、 图 4、 图 12)。
检查台 22 是如下公知的机构， 即、 检查台 22 将吸盘顶部 (chuck top)40 支承在台 移动机构 42 的上部， 利用台移动机构 42 使吸盘顶部 40 沿 XYZ 方向三维移动、 并使吸盘顶 部 40 绕沿上下方向延伸的 Z 轴线 ( 例如图 4 所示的虚拟轴线 94) 旋转一定角度， 该吸盘顶 部 40 以能解除对晶圆 12 的吸附的方式真空性地吸附晶圆 12。
因此， 在进行电测试之前， 在将晶圆 12 以能被解除吸附状态的方式真空吸附在检 查台 22 上的状态下， 使晶圆 12 沿前后方向、 左右方向以及上下方向三维移动、 并绕 Z 轴线 的周围旋转一定角度， 从而以能与板状的触头 44 的针尖接触的方式定位集成电路的各电 极。
测试卡组装体 24 包括圆板状的零件单元即芯片单元 46、 具有多个上述触头 44 的 探针单元 48、 电连接上述 2 个单元 46、 48 的内部布线的连接单元 50、 将单元 46 和单元 50 以能分开的方式结合起来的上结合单元 52( 参照图 2 ～图 15)、 和将单元 48 和单元 50 以能 分开的方式结合起来的下结合单元 54( 参照图 2 ～图 15)， 且测试卡组装体 24 整体为圆板 状。
参照图 2 ～图 17 进一步详细说明上述测试卡组装体 24。
详见图 12， 芯片单元 46 的分别作为电子零件发挥作用的多个 (M) 测试芯片 56 配 置在圆板状的芯片支承体 58 的上侧。各测试芯片 56 对应于多个 (N) 被检查体 ( 集成电 路 )。
另外， 各测试芯片 56 是为了能够产生用于对所对应的各被检查体进行电测试的 电信号、 且接收并处理来自所对应的各被检查体的响应信号而将形成在半导体晶圆上的集 成电路切割来形成的集成电路芯片， 各测试芯片 56 能够对所对应的各被检查体执行电测 试。
芯片支承体 58 包括 ： 芯片基板 60， 其为圆板状且在上表面配置有多个测试芯片 56 ； 环 62， 其绕着芯片基板 60 延伸。另外， 环 62 以使芯片基板 60 的上下表面分别暴露于 上下方的状态将该芯片基板 60 收纳在开口 62a 处 ( 参照图 6 以及图 12)。
上述结构的芯片基板 60 是利用玻璃环氧树脂、 聚酰亚胺树脂那样的树脂、 陶瓷、 上述材料的层叠体等电绝缘材料形成的圆板状的多层布线基板， 且该芯片基板 60 具有许 多条内部布线 64， 并且在上表面具有与测试芯片 56 的电极相连接的许多个连接盘 ( 未图 示 )， 此外该芯片基板 60 在下表面具有许多个另一连接盘 66， 且该芯片基板 60 在上表面还 具有多个连接器 68。
许多条内部布线 64 中的、 多条内部布线 64 的上端部与未图示的上述连接盘相连 接， 该连接盘与测试芯片 56 的电极相连接， 其余的多条内部布线 64 的上端部与连接器 68 的端子相连接。各内部布线 64 的下端部与连接盘 66 相连接。如图 4 所示， 各连接器 68 与 另一连接器 70 结合， 该连接器 70 与外部装置 26、 计算机 28 等电连接。
环 62 为板状的环， 且在上端内侧具有自上端部向内侧突出的朝内凸缘部 62b， 并 且环 62 在沿周向隔开间隔的多处分别具有沿上下方向贯穿的定位孔 62c。
利用多个定位螺钉 76( 参照图 9)， 在将芯片基板 60 按压在凸缘部 62b 的下表面的 状态、 且使环 62 绕着芯片基板 60 与芯片基板 60 同轴线地延伸的状态下， 将芯片基板 60 与 环 62 以能分开的方式结合起来， 上述定位螺钉 76 自凸缘部 62b 的上方向下贯穿而与芯片 基板 60 螺纹接合。
在环 62 上以绕图 4 所示的虚拟轴线 94 隔开间隔的方式设有多个凸轮从动件 72。 环 62 的凸轮从动件 72 自环 62 的外周部向半径方向外侧延伸， 且作为上接合装置 52 中的 位移机构 74( 参照图 2、 图 3、 图 4、 图 14) 的一部分而发挥作用。
详见图 12， 探针单元 48 包括多个触头 44、 和圆板状的探针支承体 78， 触头 44 配置 在该探针支承体 78 的下侧。探针支承体 78 包括在下表面配置有多个触头 44 的圆板状的 探针基板 80、 和绕着在探针基板 80 延伸的环 82。另外， 环 82 以使探针基板 80 的上下表面 分别暴露于上下方的状态将该探针基板 80 收纳在开口 82a 处 ( 参照图 6 以及图 12)。
与芯片基板 60 相同， 上述结构的探针基板 80 也是利用玻璃环氧树脂、 聚酰亚胺树脂那样的树脂、 陶瓷、 上述材料的层叠体等电绝缘材料形成的、 直径尺寸与芯片基板 60 的 直径尺寸基本相同的圆板状的布线基板， 且该探针基板 80 具有许多条内部布线 84， 并且该 探针基板 80 在上表面具有多个连接盘 85， 此外该探针基板 80 在下表面具有多个探针连接 盘 87。
各触头 44 为日本特开 2006-337080 号公报、 日本特开 2007-113946 号公报、 日本 特开 2009-115477 号公报等所述的公知构件， 其包括沿上下方向延伸的座部 ( 安装区域 )、 自该座部的下端部沿 X 方向或沿 Y 方向延伸的臂区域、 和自该臂区域的前端部向下突出的 针尖区域。
在臂区域沿 X 方向或沿 Y 方向延伸且针尖区域向下突出的状态下， 采用焊锡、 焊接 等适当的方法呈悬臂梁状地将各触头 44 在座部的上端部固定在探针连接盘 87 上。各内部 布线 84 的上端部与连接盘 85 相连接， 各内部布线 84 的下端部与探针连接盘 87 连接。
与环 62 相同， 环 82 也为板状的环， 且在下端内侧具有自下端部向内侧突出的朝内 凸缘部 82b， 并且环 82 在沿周向隔开间隔的多处分别具有沿上下方向贯穿的定位孔 82c。
探针基板 80 和环 82 的结合方式与芯片基板 60 和环 62 的结合方式相同， 即， 利用 多个定位螺钉 ( 未图示 )， 在将探针基板 80 按压在凸缘部 82b 的上表面的状态、 且使环 82 绕着探针基板 80 与探针基板 80 同轴线地延伸的状态下， 将探针基板 80 与环 82 以能分开 的方式结合起来， 上述定位螺钉自凸缘部 82b 的下方向上贯穿而与探针基板 80 螺纹接合。 与环 62 相同， 环 82 也以绕图 4 所示的虚拟轴线 94 隔开间隔的方式设有多个凸轮 从动件 72。环 82 的凸轮从动件 72 自环 82 的外周部向半径方向外侧延伸， 且作为下接合装 置 54 中的位移机构 74 的一部分而发挥作用。
详见图 12， 连接单元 50 包括将连接盘 66 和连接盘 85 电连接起来的许多个连接销 86、 和支承该连接销的圆板状的销支承体 88。销支承体 88 包括销保持体 90、 和收纳该销保 持体 90 的板状的环 92。销保持体 90 以使连接销 86 沿上下方向贯穿圆板状的销保持体 90 的状态支承上述连接销 86。环 92 将销保持体 90 收纳在开口 92a 处。
销保持体 90 和环 92 分别在外周缘部具有朝上台阶部以及朝下台阶部， 且利用多 个定位螺钉 ( 未图示 ) 在使上述台阶部相互按压的状态下、 且使环 92 与销保持体 90 同轴 线地绕着该销保持体 90 的状态下将销保持体 90 和环 92 以能分开的方式结合起来。
利用导电性材料呈细线状或板状地制作各连接销 86， 且各连接销 86 包括沿厚度 方向贯穿销保持体 90 的主部 86a、 与主部 86a 的上部一体地相连的呈横 U 形的上针尖部 86b、 和与主部 86a 的下部一体地相连的呈横 U 形的下针尖部 86c( 参照图 12、 图 13)。上针 尖部 86b 的上端部自销保持体 90 向上突出， 下针尖部 86c 的下端部自销保持体 90 向下突 出。
利用结合单元 52、 54 以沿上下方向延伸的虚拟轴线 94( 参照图 4) 为共用轴线将 芯片支承体 58、 探针支承体 78 以及销支承体 88 同轴线地结合起来。
详见图 12， 在将环 92 的周缘部载置在支承基座 34 的朝上台阶部 38 上的状态下， 将多个螺钉构件 95 插入在环 92 的通孔 92b 中而与支承基座 34 螺纹接合， 从而使连接单元 50 与支承基座 34 以能分开的方式结合。由此， 将测试卡组装体 24 支承在支承单元 20 上。
详见图 12、 图 13， 结合单元 52、 54 除了分别具有多个上述位移机构 74 之外， 还分 别包括 ： 推力轴承装置 96， 其配置在芯片支承体 58 与销支承体 88 之间、 或配置在探针支承
体 78 与销支承体 88 之间 ； 旋转环 98， 其配置在销支承体 88 与推力轴承装置 96 之间， 且自 推力轴承装置 96 的外周侧与推力轴承装置 96 结合。
推力轴承装置 96 包括定位销 104、 绕虚拟轴线 94 延伸的环状的轴承保持体 100、 和绕虚拟轴线 94 延伸的环状的推力轴承 102。轴承保持体 100 配置在芯片支承体 58 与销 支承体 88( 更确切而言是环 92) 之间、 或配置在探针支承体 78 与销支承体 88( 更确切而言 是环 92) 之间， 推力轴承 102 配置在旋转环 98 与轴承保持体 100 之间， 定位销 104 设置在 轴承保持体 100 的上表面或下表面的、 沿周向隔开间隔的多处。
将各轴承保持体 100 以不能相对于环 92 的上表面或下表面移动的方式安装在环 92 的上表面或下表面上。 定位销 104 自各轴承保持体 100 向上或向下突出而被收纳在定位 孔 62c 或 82c 中。由此， 将芯片支承体 58 和环 92、 探针支承体 78 和环 92 以能沿上下方向 相对位移、 以及不能绕虚拟轴线 94 相对位移的方式结合。
各轴承保持体 100 利用板形环部和较短的筒状部形成 L 字形或倒 L 字形的截面形 状； 上述筒状部自环 92 的上表面向上延伸或自环 92 的下表面向下延伸、 且利用未图示的螺 钉部件那样适当的部件以不能相对于环 92 移动的方式安装在环 92 上 ； 上述板形环部自该 筒状部的上端向外侧延伸。推力轴承 102 在推力轴承 102 的上侧或下侧的环状轨道盘 ( 推 力环 ) 处安装在轴承保持体 100 的板形环部的下侧或上侧。 各旋转环 98 利用板形环部和较短的筒状部形成 L 字形或倒 L 字形的截面形状 ； 上 述板形环部的一部分与推力轴承 102 结合 ； 上述筒状部自该板形环部的外周缘部向上或向 下延伸。 且各旋转环 98 在板形环部处安装在推力轴承 102 的上侧或下侧的环状轨道盘 ( 推 力环 ) 中。由此， 将各旋转环 98 以能够绕图 4 所示的虚拟轴线 94 旋转的方式安装在 3 个 单元 46、 48、 50( 参照图 1、 图 2 以及图 6) 上。
为了使旋转环 98 相对于环 92 顺利地移动， 在环 92 与旋转环 98 之间配置有环状 的滑片 106。
图 14 以及图 15 表示下部 ( 探针单元 48 侧 ) 的位移机构的实施例。上部 ( 芯片 单元 46 侧 ) 的位移机构 74 具有将用于构成各位移机构的、 图 14 以及图 15 中的多个凸轮 从动件 72、 多个凸轮槽 110、 多个驱动机构 112 等构件上下颠倒后而成的形状和构造。
详见图 14、 图 15， 在各位移机构 74 中， 多个凸轮槽 110 以能收纳各凸轮从动件 72 的方式绕图 4 所示的虚拟轴线 94 隔开间隔地形成在旋转环 98 中， 且为了使旋转环 98 相对 于销支承体 88 绕虚拟轴线 94 位移而绕图 4 所示的虚拟轴线 94 隔开间隔地设置多个驱动 机构 112。
各凸轮槽 110 包括用于收纳凸轮从动件 72 的收纳口部 110a、 和与收纳口部 110a 连通且自收纳口部 110a 绕虚拟轴线 94 延伸的凸轮部 110b。
收纳口部 110a 以能自探针支承体 78( 或芯片支承体 58) 侧 ( 即上侧或下侧 ) 收 纳所对应的凸轮从动件 72 的方式向上方或下方开放。
凸轮部 110b 具有凸轮面 110c， 该凸轮面 110c 以距离收纳口部 110a 越远、 越靠近 芯片支承体 58 或探针支承体 78( 即上侧或下侧 ) 的方式相对于探针支承体 78( 或芯片支 承体 58) 以角度 θ 倾斜。
凸轮面 110c 是用于限定凸轮部 110b 的面中的、 与销支承体 88 侧相反的一侧的 面， 且该凸轮面 110c 具有凹陷形成在与销支承体 88 侧相反的一侧的多个凹处 114a、 114b、
114c。凹处 114a、 114b、 114c 绕虚拟轴线 94 隔开间隔。
在图 14 所示的例子中， 各驱动机构 112 采用多个作动缸机构， 该作动缸机构的活 塞部借助配件 118 与旋转环 98 相连结， 该作动缸机构的缸体部借助配件 116 与支承基座 34 相连结。
借助压力流体源 120、 压力调整机构 122 以及阀 124 同时将压缩空气、 压缩油那样 的压力流体供给到上述驱动机构 112( 即作动缸机构 ) 中。利用图 4 所示的计算机 28 控制 压力流体源 120、 压力调整机构 122 以及阀 124。
各驱动机构 112 的工作方式是 ： 在将压力流体相对于活塞供给到一方缸室中时， 活塞向伸长方向移动， 从而使旋转环 98 向绕虚拟轴线 94 的一方向旋转移动 ； 在将压力流体 相对于活塞供给到另一方缸室中时， 活塞向收缩方向移动， 从而使旋转环 98 向绕虚拟轴线 94 的另一方向旋转移动。
由此， 芯片单元 46、 探针单元 48 以及连接单元 50 彼此结合且能位移地与轴承保持 体 100 结合， 在该结构的作用下， 凸轮部 110b 能够相对于凸轮从动件 72 绕虚拟轴线 94 移 动。
结果， 芯片单元 46 或探针单元 48 能够相对于连接单元 50 沿彼此靠近或彼此分开 的方向 ( 即上下方向 ) 移动， 从而改变连接盘 66 或 85 与连接销 86 的相对按压力。 通过使旋转环 98、 进一步是指凸轮部 110b 相对于凸轮从动件 72 进行上述那样的 旋转移动， 能够在将凸轮从动件 72 收纳在凹处 114a、 114b、 114c 中某处的状态下， 利用驱动 机构 112 维持旋转环 98 进一步是指至凸轮部 110b。由此， 能够将连接盘 66 或 85 与连接销 86 的相对按压力维持成与收纳有凸轮从动件 72 的凹处 114a 或 114b 或 114c 对应的值。
从芯片单元 46 或探针单元 48 到凹处 114a、 114b 以及 114c 的距离尺寸按照凹处 114a、 114b、 114c 的顺序依次变小。 因此， 在凸轮从动件 72 被收纳在凹处 114a 中时， 连接盘 66 或 85 与连接销 86 的相对按压力最小。相对于此， 在凸轮从动件 72 被收纳在凹处 114c 中时， 连接盘 66 或 85 与连接销 86 的相对按压力最大。
结果， 采用结合单元 52、 54， 通过使凸轮从动件 72 位移到凸轮槽 110 中的适当位 置， 能够不使连接单元 50 相对于芯片单元 46 以及探针单元 48 旋转地改变或调整连接盘 66 或 85 与连接销 86 的相对按压力。
另外， 通过使凸轮从动件 72 位于凹处 114a、 114b 以及 114c 中的任意一处中， 能够 防止在测试时连接盘 66 或 85 与连接销 86 的相对按压力发生变化。
但是， 在凸轮槽 110 与凸轮从动件 72 之间的摩擦力、 驱动机构的驱动力、 维持力较 大时、 在采用其他结构的装置使凸轮从动件 72 位移并保持在凸轮槽 110 内的适当位置时等 的情况下， 也可以省略设置凹处 114a、 114b 以及 114c。
在进行测试时， 将触头 44 的针尖按压在被检查体的对应电极上， 在该状态下自各 测试芯片 56 向被检查体供给测试信号， 然后将来自各被检查体的响应信号输出到对应的 测试芯片 56 中。各测试芯片 56 根据来自所对应的被检查体的响应信号判断该被检查体中 的元件是否不良。
在能如上所述地改变或调整连接盘 66 与连接销 86、 以及连接盘 85 与连接销 86 的 相对按压力时， 具有下述优点。
针对连接盘 66 与连接销 86 的相对按压力、 连接盘 85 与连接销 86 的相对按压力，
能够依据被检查体的种类将上述按压力改变或调整成分别不同的值、 或相同的值。 另外， 能 够依据被检查体的电极与触头 44 的相对按压力改变或调整连接盘 66 与连接销 86、 以及连 接盘 85 与连接销 86 的相对按压力。
结果， 在如集成电路那样使用微弱电流、 微弱电压的高频信号的被检查体的测试 中， 能够将上述接触部中的接触电阻值设定成最佳值。
测试芯片的实施例
参照图 16 以及图 17 进一步说明测试芯片 56。
各测试芯片 56 分别包括 ： 多个信号处理电路 130， 它们与能利用测试芯片 56 同时 进行测试的多个被检查体 ( 集成电路 ) 中的 1 个被检查体对应地产生用于对所对应的被 检查体进行电测试的测试信号即驱动信号 S3， 并且接收来自所对应的被检查体的响应信号 (S4) 而处理该响应信号 ； 交接电路 132， 其用于在上述信号处理电路 130 与外部之间交接电 信号。
上述电路 130、 132 被计算机 28 控制， 并自外部装置 26 接收各种数据以及电力而 进行动作。各信号处理电路 130 以一对一的形式与被检查体对应， 产生用于对所对应的被 检查体进行电测试的驱动信号 S3， 并且接收来自所对应的被检查体的响应信号 S4 而处理 该响应信号。交接电路 132 形成为被测试芯片 56 内的所有信号处理电路 130 共用的电路。
各 信 号 处 理 电 路 130 包 括 ： 格 式 器 (FMA)134， 其 根 据 图 像 信 息 (pattern information)S1 和时序信号 (timing clock)S12 产生脉冲信号 S2， 自图像存储器 (pattern memory)156 输出上述图像信息 S1、 且该图像信息 S1 是测试信号的基本信息， 自时序发生器 (timing generator)148 输出上述时序信号 S12 ； 多个 (N) 驱动器 136， 其根据脉冲信号 S2 产生用于驱动被检查体的驱动信号 S3 ； 多个 (N) 比较电路 138， 其接收来自被检查体的响应 信号 S4， 然后将显示被检查体中的元件为不良的不良信号 S5 输出到交接电路 132 中 ； 恒压 恒流产生电路 (PMU)140， 其用于产生在利用恒压以及恒流对被检查体进行测试时所用的、 用于进行特殊测试的特殊测试信号 S6 ； 钳位加载电路 142， 其用于保护信号处理电路 130 不 受自被检查体向信号处理电路 130 输入的过电压影响。
驱动器 136、 比较电路 138 以及后述说明的输入输出端子 I/O 的数量 (N) 均与能利 用 1 个信号处理电路 130 同时进行测试的被检查体的端子的数量相同， 且以相对于被检查 体的 1 个元件一对一的方式与被检查体对应。
共用电路即交接电路 132 包括 ： 频率发生器 (RG)144， 其用于产生测试芯片 56 所 用的、 表示基准测试频率的基准测试频率信号 S10 ； 故障俘获控制器 (FCC)146， 其根据自各 信号处理电路 130 输出的不良信号 S5 限定出被检查体的不良元件 ； 时序发生器 (TG)148， 其根据基准测试频率信号 S10 和来自计算机 28 的指令产生与基准测试频率信号 S10 对应 的时序信号 S7 ； 测视图案信号发生器 (PG)150， 其基于来自计算机 28 的指令将用于输出 ( 读出 ) 图像信息 S1 的地址信号 S8 输出到图像存储器 156 中。
外部装置 26 包括 ： 电源 152， 其向所有测试芯片 56 中的信号处理电路 130 以及交 接电路 132 供电 ； 多个 (M) 故障存储器 154， 其用于存储数据， 然后将该数据以能被计算机 28 读出的方式存储在计算机 28 中， 该数据是用于根据自所有测试芯片 56 中的 FCC146 输出 的不良信号 S11 确定不良元件 ； 图像存储器 156， 其存储有测试器的功能测试用的许多个测 试图像、 即图像信息。计算机 28 根据被设定在计算机 28 中的各种数据以及程序控制外部装置 26、 各信 号处理电路 130 以及交接电路 132， 且容许依据对被检查体进行的测试的种类设定信号频 率以及信号电平， 将用于自 FCC 电路 146 读入不良元件的相关数据的命令输出到 FCC 电路 中， 然后将上述不良元件的相关数据读入计算机 28 的内部存储器而存储在该内部存储器 中。
以下， 为了便于说明以及理解， 使来自计算机 28 的指令含有图 17 的 (D) 所示的波 形。 因此， 能够利用具有图 17 的 (D) 所示的波形的驱动信号 ( 测试信号 )S3 驱动被检查体。
测视图案信号发生器 150 根据来自计算机 28 的指令将地址信号 S8 输出到图像存 储器 156 中， 该地址信号 S8 用于输出与上述来自计算机 28 的指令对应的图像信息 S1。
图像存储器 156 产生与自测视图案信号发生器 (PG)150 供给的地址信号 S8 对应 的图像信息 S1， 然后将该图像信息 S1 输出到各信号处理电路 130 的格式器 134 中。
频率发生器 (RG)144 将用于表示自计算机 28 供给的信号频率的产生期间的基准 测试频率信号 S10 输出到测试芯片 56 内的各电路中。图 17 的 (A) 表示上述基准测试频率 信号 S10 的一例。
另一方面， 时序发生器 148 产生作为该测试芯片 56 所用的基本时钟的时序信号 S12。
各格式器 (FMA)134 根据图像信息 S1 和时序信号 S12 产生脉冲信号 S2， 然后将该 脉冲信号 S2 输出到对应的驱动器 136 中。图 17 的 (D) 表示上述脉冲信号 S2 的一例。
各驱动器 136 根据脉冲信号 S2 产生用于驱动被检查体的对应元件的驱动信号 S3， 然后通过所对应的各输入输出端子 I/O 将该驱动信号 S3 输出到被检查体的对应输入输出 端子中。图 17 的 (E) 表示上述驱动信号 S3 的一例。输入输出端子 I/O 具有与能利用 1 个 信号处理电路 130 同时进行测试的、 被检查体的元件数量相同的数量 (N)。
来自被检查体、 特别是各元件的响应信号 S4 在所对应的驱动器 136 关闭时， 以脉 冲信号的形式通过对应的输入输出部 I/O 被输入到各信号处理电路 130 中， 从而被对应的 比较电路 138 接收。
各比较电路 138 包括 ： 多个第 1 模拟比较器 (analogcomparator)160， 其用于将来 自对应元件的响应信号 S4 与具有正侧 ( 高电平侧 ) 的基准信号电平的 H 基准信号 VOH 进 行比较 ； 多个第 2 模拟比较器 162， 其用于将来自对应元件的响应信号 S4 与具有负侧 ( 低 电平侧 ) 的基准信号电平的 L 基准信号 VOL 进行比较 ； 不良信号产生电路 164， 其根据 2 个 模拟比较器 160、 162 的输出与信号输出对应元件相关的不良信号 S5。
在各第 1 模拟比较器 160 的比较结果是对应的响应信号 S4 大于 H 基准信号 VOH 时， 来自对应元件的 H 侧的信号异常， 各第 1 模拟比较器 160 针对每个元件将表示该元件为 不良的异常信号输出到不良信号产生电路 164 中。
在各第 2 模拟比较器 162 的比较结果是对应的响应信号 S4 并未达到负基准信号 VOL 时， 来自对应元件的 L 侧的信号异常， 各第 2 模拟比较器 162 将表示该元件为不良的异 常信号输出到不良信号产生电路 164 中。
各不良信号产生电路 164 在输入了对应的第 1 以及第 2 模拟比较器 160、 162 的异 常信号的基础上， 将与对应元件相关的不良信号 S5 输出到交接电路 132 的故障俘获控制器 (FCC)146 中。 因此， 不良信号 S5 含有用于确定被检查体中的不良元件和该不良元件的坐标位置的信息。
在本实施例中， 利用各信号处理电路 130 同时对多个 (N) 元件进行测试， 因此， 第 1 以及第 2 模拟比较器 160、 162 在规定的时刻判断来自对应元件的响应信号 S4 是否不良， 且产生用于表示上述 H 侧以及 L 侧的异常的信号。因此， 不良信号产生电路 164 根据上述 用于表示异常的信号自模拟比较器 160 或 162 输入的时刻确定不良元件和该不良元件的坐 标位置。
每次自各信号处理电路 130 输出不良信号 S5 时， 故障俘获控制器 (FCC)146 都确 定不良元件， 然后将该不良元件的坐标位置输出到外部装置 26 中。
如上所述， 各信号处理电路 130 利用来自驱动器 136 的驱动信号 S3 驱动所对应的 被检查体的各元件， 使比较电路 138 接收与各元件的驱动状态对应的响应信号 S4， 从而判 断各元件是否不良。
恒压恒流产生电路 (PMU)140 是用于使用高精度的直流信号 (DC) 进行特殊测试的 测试单元， 在对被检查体进行该种特殊测试的情况下， 恒压恒流产生电路 (PMU)140 产生高 精度的恒压以及恒流的特殊测试信号 S6， 然后将该特殊测试信号 S6 输出到输入输出端子 I/O 中， 从而对被检查体进行电压电流测试。 恒压恒流产生电路 (PMU)140 在输出了电流后， 测量来自被检查体的电压， 在输出了电压后， 测量来自被检查体的电流。 钳位加载电路 142 为如下电路， 即、 在自被检查体输入到各信号处理电路 130 中的 响应信号 S4 的电平为大于基准值的过电压的情况下， 保护向信号处理电路 130 输入响应信 号 S4 的、 所谓的高钳位以及低钳位电路。由此， 能够保护信号处理电路 130 不受过电压的 响应信号 S4 影响。
连接单元的其他实施例
参照图 18 ～图 23， 连接单元 170 的板状的环 172 包括 ： 环部 174， 其与销支承体 88 的环 92 相同、 也绕虚拟轴线 94 延伸 ； 多个直线部 176， 其自环部 174 向环部 174 的曲率 半径的中心延伸且在环部 174 的中心部彼此结合。
销支承体 88 具有多个呈扇形板状的销支承片 178， 该销支承片 178 配置在由环部 174 以及相邻的直线部 176 形成的各空间 180 中。 在各销支承片 178 上以贯穿销支承片 178 的状态保持有多个连接销 86。上述支承片彼此共同形成销保持体。
在环部 174 的内侧以及各直线部 176 的两侧部形成有用于接受销支承片 178 的台 阶部。利用多个螺钉构件 ( 未图示 ) 将销支承片 178 安装在环部 174 的上述台阶部上。
采用上述连接单元 170， 由于销支承体 88 自环部 174 向虚拟轴线 94 延伸且在中心 部被彼此结合的多个直线部 176 加强， 因此即使在高温测试中， 探针单元 78、 特别是探针基 板 80 的中央部因热膨胀而欲向下或向上发生变形， 也能抑制发生该热变形。结果， 能够防 止与热变形对应发生的触头 44 的针尖位置的变化。
连接销的其他实施例
参照图 24， 销支承体 190 将探针式连接器用作连接销 192。
各探针式连接器即各连接销 192 包括 ： 筒状构件 194 ； 第 1 销构件 196， 其能沿筒 状构件 194 的长度方向移动地配置在筒状构件 194 的一端部 ； 第 2 销构件 198， 其能沿筒状 构件 194 的长度方向移动地配置在筒状构件 194 的另一端部 ； 压缩螺旋弹簧 200， 其在筒状 构件 194 内配置在第 1 销构件 196 以及第 2 销构件 198 之间， 沿使第 1 销构件 196 以及第
2 销构件 198 的前端部分别自筒状构件 194 的一端部以及另一端部突出的方向 ( 即、 使第 1 销构件 196 以及第 2 销构件 198 分开的方向 ) 对第 1 销构件 196 以及第 2 销构件 198 施 力。
筒状构件 194、 第 1 销构件 196 以及第 2 销构件 198、 螺旋弹簧 200 均由导电性材料 制成。将第 1 销构件 196 以及第 2 销构件 198 以不能脱落的方式保持在筒状构件 194 中。
将各连接销 192 以不能脱落的方式维持在筒状构件 194 中。在销保持体 202 的上 表面以及下表面上分别固定有利用电绝缘性材料制成的保持片 204。第 1 销构件 196 以及 第 2 销构件 198 分别贯穿上侧以及下侧的片构件 204。
但是， 筒状构件 194 的上端以及下端是以筒状构件 194 不贯穿 2 个片构件 204 的 方式与片构件 204 抵接的。由此， 各连接销 192 的筒状构件 194 位于销保持体 202 中， 从而 能够防止各连接销 192 自销保持体 202 脱落。
工业实用性
在上述各实施例中， 各触头 44 也可以是如日本特开 2008-145224 号公报所述具有 金属细线的触头、 使用了具有图 24 所示的形状以及构造的探针式连接器的触头等的公知 的具有其他构造以及形状的构件。 本发明除可以应用在作为各电子零件 56 的具有上述功能的测试芯片之外， 还可 以应用在由使用了继电器 (ralay)、 电容器 (condenser)、 电阻器等其他零件的单元的装置 中。
另外， 本发明不仅能应用在上述在凸轮槽 110 中形成凸轮面 110c 的装置中， 还可 以应用在使用其他结构的凸轮面的装置中， 例如向图 15 中的旋转环 98 的上表面的上方开 放地形成的凸轮面。
此外， 本发明也可以应用在使用除上述结合单元 52、 54、 位移机构 74、 驱动机构 112 之外的结合单元、 位移机构、 驱动机构的装置中。
本发明并不限定于上述实施例， 在不脱离技术方案所述的主旨的范围内， 可以进 行各种变更。