(57)【要約】【課題】複数のボール状電極を有する半導体装置のための試験治具を提供する。【解決手段】試験治具は、ベース１０と、半導体装置をベース１０に向けてガイドするようにベース１０を囲んでいるガイドブロック２０と、ベース１０の第１エリアに形成され、第１のサイズを有する複数の第１の穴３０と、ベース１０の第２エリアに形成され、第１のサイズより大きい第２のサイズを有する複数の第２の穴４０とを備える。このように構成された試験治具によれば、半導体装置を試験治具に挿入する際に位置ずれが発生したとしても、最外周にあるボール状電極は常に第２の穴内に収納されるので、ベース１０に衝突したり、サイズの小さい第１の穴３０にひっかかったりすることが回避される。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置のための試験治具であって、
上面と、底面と、第１エリアと、第１エリアの外側に配置されている第２エリアとを有するベースと、
半導体装置を前記ベースに向けてガイドする傾斜面を有し、且つ前記ベースを囲んでいるガイドブロックと、
前記ベースの上面から底面まで貫通するように前記ベースの前記第１エリアに形成され、第１のサイズを有する複数の第１の穴と、
前記ベースの上面から底面まで貫通するように前記ベースの第２エリアに形成され、前記第１のサイズより大きい第２のサイズを有する複数の第２の穴とを備える、半導体装置のための試験治具。
【請求項２】
前記半導体装置は複数のボール状電極を有するものであり、
各前記第１の穴は、第１の数のボール状電極を収納するためのものであり、
各前記第２の穴は、前記第１の数より大きい第２の数のボール状電極を収納するためのものである、請求項１に記載の試験治具。
【請求項３】
前記第１の数は１であり、
各前記第１の穴の前記第１のサイズは、１つのボール状電極のサイズと実質同一である、請求項２に記載の試験治具。
【請求項４】
前記第２の穴は長穴であり且つ２つの行をなすように配列され、そのうちの１行の第２の穴は、前記第１の穴と前記ベースの第１の縁部との間に配置され、他の１行の第２の穴は、前記第１の穴と前記ベースの第２の縁部との間に配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の試験治具。
【請求項５】
前記第２の穴は矩形穴であり、且つ前記第１の穴を囲むように矩形をなして配列されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の試験治具。
【請求項６】
前記第２の穴は矩形穴及び長穴を含み、且つ前記第１の穴を囲むように矩形をなして配列されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の試験治具。
【請求項７】
前記第２の穴はＬ字形であり、且つ前記第１の穴を囲むように配列されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の試験治具。
【請求項８】
前記ベースの下方に設置される複数のコンタクトピンを更に備え、
各前記第１の穴は、第１の数のコンタクトピンと位置合わせされ、
各前記第２の穴は、第２の数のコンタクトピンと位置合わせされている、請求項２又は３に記載の試験治具。
【請求項９】
前記ベースは薄膜基板を用いて製造され、
前記ベースと前記ガイドブロックは、異なる材料で製造されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の試験治具。
【請求項１０】
前記ベースは、複数の錐状部を有し、各錐状部は、対応する第２の穴に設けられ、
各錐状部は、対応する第２の穴における、前記ベースの中央側の縁部に設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載の試験治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造の分野に関し、特に半導体装置の試験に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボール・グリッド・アレー（ＢＧＡ）は、集積回路に用いられる表面実装方法の一つである。従来の試験治具を用いてＢＧＡパッケージ型半導体装置の試験を行う際、半導体装置は試験治具に挿入され、半導体装置の底面におけるボール状電極は、試験回路と電気接続するように試験治具における穴に位置合わせして挿入されている。従来の試験治具に挿入されている状態で半導体装置の中心位置が移動すると、最外周のボール状電極は従来の試験治具における最外周の穴の壁と衝突することとなり、これにより、例えばボール状電極の落下、位置ずれ又は変形などの半導体装置の損傷が発生するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７,４７７,０６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述した問題点が軽減又は解消されるように試験治具を改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る半導体装置のための試験治具は、
上面と、底面と、第１エリアと、第１エリアの外側に配置されている第２エリアとを有するベースと、
半導体装置を前記ベースに向けてガイドする傾斜面を有し、且つ前記ベースを囲んでいるガイドブロックと、
前記ベースの上面から底面まで貫通するように前記ベースの前記第１エリアに形成され、第１のサイズを有する複数の第１の穴と、
前記ベースの上面から底面まで貫通するように前記ベースの第２エリアに形成され、前記第１のサイズより大きい第２のサイズを有する複数の第２の穴と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、半導体装置を試験治具に挿入する際に位置ずれが発生したとしても、最外周にあるボール状電極は常に第２の穴内に収納されるので、ベースに衝突したり、サイズの小さい第１の穴にひっかかったりすることが回避される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】本発明に係る半導体装置のための試験治具の第１実施形態を示す斜視図で ある。
【図１Ｂ】図１Ａに示される試験治具のベースを拡大して示す平面図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示される試験治具の、側面視部分断面動作図である。
【図１Ｄ】半導体装置のボール状電極と図１Ａに示される試験治具のベースとを拡大して示す平面視動作図である。
【図２Ａ】本発明に係る半導体装置のための試験治具の第２実施形態を示す斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示される試験治具のベースを拡大して示す平面図である。
【図２Ｃ】半導体装置のボール状電極と図２Ａに示される試験治具のベースとを拡大して示す平面視動作図である。
【図３Ａ】本発明に係る半導体装置のための試験治具の第３実施形態を示す斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示される試験治具のベースを拡大して示す平面図である。
【図３Ｃ】半導体装置のボール状電極と図３Ａに示される試験治具のベースとを拡大して示す平面視動作図である。
【図４Ａ】本発明に係る半導体装置のための試験治具の第４実施形態を示す斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示される試験治具のベースを拡大して示す平面図である。
【図４Ｃ】半導体装置のボール状電極と図４Ａに示される試験治具のベースとを拡大して示す平面視動作図である。
【図５Ａ】本発明に係る半導体装置のための試験治具の第５実施形態を示す斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示される試験治具のベースを拡大して示す平面図である。
【図５Ｃ】半導体装置のボール状電極と図５Ａに示される試験治具のベースとを拡大して示す平面視動作図である。
【図６Ａ】本発明に係る半導体装置のための試験治具の第６実施形態を示す側面視断面動作図であり、半導体装置が挿入されている途中の状態を示している。
【図６Ｂ】図６Ａに示される試験治具の側面視断面動作図であり、半導体装置が挿入された状態を示している。
【図７Ａ】本発明に係る半導体装置のための試験治具の第７実施形態を示す側面視断面動作図であり、半導体装置が挿入されている途中の状態を示している。
【図７Ｂ】試験治具と、半導体装置のボール状電極とを拡大して示す上面視動作図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の更なる目的、特徴及び作用効果は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明される。
【０００９】
図１と図２に示すように、本発明に係る半導体装置のための試験治具は、ベース１０と、ガイドブロック２０と、複数の第１穴３０と、複数の第２の穴４０とを備えている。
【００１０】
ベース１０は、上面と、底面と、第１エリアと、第２エリアとを有している。第２エリアは、第１エリアよりも縁部側に位置するように、第１エリアの外側に配置されている。
【００１１】
ガイドブロック２０は、ベース１０を囲んでいる。また、ガイドブロック２０は、上端部と下端部を有する複数の傾斜面２１を有し、対向する傾斜面２１の上端部間の距離が、対向する傾斜面２１の下端部間の距離より大きい。この構成により、本発明に係る試験治具に挿入された半導体装置は、ベース１０に向けてガイドされる。
【００１２】
ある実施形態において、ガイドブロック２０に凹部２１０が形成されている。ベース１０は、ガイドブロック２０の凹部２１０内に設置されることでガイドブロック２０によって囲まれている。傾斜面２１は、凹部２１０の壁面に形成されている。
【００１３】
第１の穴３０は、ベース１０の上面から底面まで貫通するように、ベース１０の第１エリアに形成されている。各第１の穴３０は、第１のサイズを有している。
【００１４】
第２の穴４０は、ベース１０の上面から底面まで貫通するように、ベース１０の第２エリアに形成されている。各第２の穴４０は、第１のサイズより大きい第２のサイズを有している。
【００１５】
図１Ｃと図１Ｄに示すように、試験を行うために半導体装置５０が凹部２１０内に挿入された際、半導体装置５０は傾斜面２１によってベース１０に向けてガイドされ、半導体装置５０のボール状電極５１は、第１の穴３０、第２の穴４０内にそれぞれ挿入される。各第１の穴３０には、第１の数のボール状電極５１が収納され、各第２の穴４０には、第２の数のボール状電極５１が収納される。第１の数は１又は１より大きく、第２の数は第１の数より大きい。すなわち、第１の数であるボール状電極５１には、１つのボール状電極５１、又は互いに隣接するボール状電極５１が含まれることができ、第２の数であるボール状電極５１には、互いに隣接するボール状電極５１が含まれることができる。一部の実施形態において、第１の穴３０の第１のサイズは、１つのボール状電極５１のサイズと同一である。
【００１６】
更に具体的に言うと、半導体装置が挿入された試験治具は、試験設備内に設置されており、試験設備のコンタクトピンは、ベース１０の第１の穴３０及び第２の穴４０から露出している半導体装置５０のボール状電極５１と接触する。この状態において、試験設備が試験治具内の半導体装置５０に対して所定の試験を行う。
【００１７】
第１の穴３０と第２の穴４０の配置、及びこれら穴に収納されるボール状電極５１は、実施形態に応じて異なる。以下、一部の実施形態を説明するが、本発明はこれら実施形態に限定されない。
【００１８】
図１Ａから図１Ｄに示す実施形態において、第１の数は１であり、第２の数は２である。すなわち、各第１の穴３０に１つのボール状電極５１が収納され、各第２の穴４０に２つのボール状電極５１が収納される。ベース１０の左右両側のそれぞれにおいて、第１の穴３０が複数行配列されている。第２の穴４０は長穴であり、２つの行をなすように配列されている。そのうちの１行の第２の穴４０は、第１の穴３０の行とベース１０の第１の縁部１０１との間に位置し、他の１行の第２の穴４０は、第１の穴３０の行とベース１０の第２の縁部１０２との間に位置している。
【００１９】
図２Ａから図２Ｄに示す実施形態において、第１の数は１であり、第２の数は４である。すなわち、各第１の穴３０Ａに１つのボール状電極５１が収納され、各第２の穴４０Ａに４つのボール状電極５１が収納される。第１の穴３０Ａは、複数の同心矩形をなして配列されている。第２の穴４０Ａは矩形穴であり、且つ第１の穴３０Ａからなる同心矩形を囲むように矩形をなして配列されている。すなわち、第２の穴４０Ａからなる矩形は、ベース１０の４つの縁部１０１、１０２、１０３、１０４と、第１の穴３０Ａからなる同心矩形との間に配置されている。
【００２０】
図３Ａから図３Ｃに示す実施形態において、第１の数は１であり、第２の数は２又は４である。すなわち、各第１の穴３０Ｂに１つのボール状電極５１が収納され、各第２の穴４０Ｂに２つ又は４つのボール状電極５１が収納される。第１の穴３０Ｂは、複数の同心矩形をなして配列されている。第２の穴４０Ｂは、第１の穴３０Ｂからなる同心矩形を囲むように矩形をなして配列されている。すなわち、第２の穴４０Ｂからなる矩形は、ベース１０の４つの縁部１０１、１０２、１０３、１０４と、第１の穴３０Ｂからなる同心矩形との間に配置されている。本実施形態において、一部の第２の穴４０Ｂは２つのボール状電極５１が収納される長穴である。その他の第２の穴４０Ｂは、４つのボール状電極５１が収納される矩形穴であり、第２の穴４０Ｂからなる矩形の角部に配置されている。
【００２１】
図４Ａから図４Ｃに示す実施形態において、第１の数は１であり、第２の数は２又は４である。すなわち、各第１の穴３０Ｃに１つのボール状電極５１が収納され、各第２の穴４０Ｃに２つ又は４つのボール状電極５１が収納される。第１の穴３０Ｃは、複数の同心矩形をなして配列されている。第２の穴４０Ｃは、第１の穴３０Ｃからなる同心矩形を囲むように矩形をなして配列されている。すなわち、第２の穴４０Ｃからなる矩形は、ベース１０の４つの縁部１０１、１０２、１０３、１０４と、第１の穴３０Ｃからなる同心矩形との間に配置されている。本実施形態において、一部の第２の穴４０Ｃは、２つのボール状電極５１が収納される長穴であり、第１の穴３０Ｃからなる矩形とベース１０の第１の縁部１０１との間、及び第１の穴３０Ｃからなる矩形とベース１０の第２の縁部１０２との間にそれぞれ配置されている。その他の第２の穴４０Ｃは、４つのボール状電極５１が収納される矩形穴であり、第１の穴３０Ｃからなる矩形とベース１０の第３の縁部１０３との間、及び第１の穴３０Ｃからなる矩形とベース１０の第４の縁部１０４との間にそれぞれ配置されている。
【００２２】
図５Ａから図５Ｃに示す実施形態において、第１の数は１であり、第２の数は４より大きい。すなわち、各第１の穴３０Ｄに１つのボール状電極５１が収納され、各第２の穴４０Ｄに４つより多いボール状電極５１が収納されている。第１の穴３０Ｄは、複数の同心矩形をなして配列されている。第２の穴４０Ｄは、第１の穴３０Ｄからなる同心矩形を囲むＬ字形穴である。すなわち、第２の穴４０Ｄからなる矩形は、ベース１０の４つの縁部１０１、１０２、１０３、１０４と、第１の穴３０Ｄからなる同心矩形との間に配置されている。
【００２３】
ベース１０とガイドブロック２０は、異なる材料で製造されており、ベース１０は、高耐熱性を有するポリイミドからなる薄膜基板を用いて製造されたものである。ベース１０に配置されている、上述した構成の複数の第１の穴３０と第２の穴４０は、カッティング、プレス又はエッチングなどによって形成される。
【００２４】
射出成形された樹脂製のガイドブロック２０とは違って、ポリイミド薄膜基板から構成されたベース１０は、上記の穴を形成する手段としてダイシング、プレス又はエッチング等を採用し得るため、半導体装置５０におけるピッチの狭いボール状電極５１に対応した第１の穴３０をベース１０に形成することができる。
【００２５】
また、半導体装置５０のボール状電極５１と実質的に同一のサイズを有する複数の第１の穴３０を形成することにより、試験治具内に収納される半導体装置５０のボール状電極に対して第１の穴３０を位置合わせさせることができる。
【００２６】
ベース１０のエリアの画定を、１つのボール状電極５１と実質的に同一のサイズを有する第１の穴３０を複数設けることによって行っているため、ベース１０において、頻繁に搬送される載置治具の耐久性を維持することができる。
【００２７】
他の実施形態において、第１の穴はマトリックス状に配列されてもよい。
【００２８】
図６Ａ、図６Ｂは、本発明に係る試験治具を用いたソケットを示す図である。
【００２９】
図６Ａ、図６Ｂに示すように、ベース１０の下方に複数のコンタクトピン６０が設けられており、ベース１０における各第１の穴３０は第１の数のコンタクトピン６０と位置合わせされ且つベース１０における各第２の穴４０は第２の数のコンタクトピン６０と位置合わせされている。試験のために半導体装置５０が凹部２１０内に挿入されると、コンタクトピン６０のそれぞれが１つのボール状電極５１を受け止めて電気接続を形成する。
【００３０】
図７Ａ、図７Ｂは、本発明に係るソケットの実施形態を示す図である。試験ソケットは、第２の穴４０Ａにおける、ベース１０の中央側の縁部に形成されている錐状部４０１を有する。第２の穴４０Ａに錐状部４０１を設けることで、ＢＧＡパッケージ構造体は、試験ソケットにおいて自己位置合わせされる。自己位置合わせ時の勢いによってＢＧＡパッケージ構造体がベース１０の外周部に上がってしまうことを防止するために、第２の穴４０Ａの外側の縁部は、ベース１０の底面に対して垂直である。
【００３１】
本発明に係る試験治具によれば、第２の穴４０は、１つ以上のボール状電極を収納できるように第１の穴より大きく形成されているため、試験治具内に挿入された半導体装置５０の位置ずれが発生したとしても、最外周のボール状電極５１は常に第２の穴４０にあり、ベース１０に衝突したりサイズの小さい第１の穴３０にひっかかったりすることが回避される。
【００３２】
本発明の構造及び特徴並びにこれらによる効果について詳細に記載したが、これら記載は単に説明のためのものである。請求の範囲において使用される用語に基づいて解釈し得る範囲内で本発明の細部を変更可能であり、特に構成要素の形状、サイズ及び配列について、本発明の思想から逸脱しない限り変更可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ベース
１０１  第１の縁部
１０２  第２の縁部
１０３  第３の縁部
１０４  第４の縁部
２０  ガイドブロック
２１  傾斜面
２１０  凹部
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ  第１の穴
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ  第２の穴
４０１  錐状部
５０  半導体装置
５１  ボール状電極
６０  コンタクトピン
【図１Ａ】
2020197519.tif 000003
【図１Ｂ】
2020197519.tif 000004
【図１Ｃ】
2020197519.tif 000005
【図１Ｄ】
2020197519.tif 000006
【図２Ａ】
2020197519.tif 000007
【図２Ｂ】
2020197519.tif 000008
【図２Ｃ】
2020197519.tif 000009
【図３Ａ】
2020197519.tif 000010
【図３Ｂ】
2020197519.tif 000011
【図３Ｃ】
2020197519.tif 000012
【図４Ａ】
2020197519.tif 000013
【図４Ｂ】
2020197519.tif 000014
【図４Ｃ】
2020197519.tif 000015
【図５Ａ】
2020197519.tif 000016
【図５Ｂ】
2020197519.tif 000017
【図５Ｃ】
2020197519.tif 000018
【図６Ａ】
2020197519.tif 000019
【図６Ｂ】
2020197519.tif 000020
【図７Ａ】
2020197519.tif 000021
【図７Ｂ】
2020197519.tif 000022