(57)【要約】【課題】ＢＧＡ型集積回路等の電気的特性測定を行う場合に、パッケージの大きさ・ピンピッチ・ピン数等の条件が変わっても、一台で各種の電気的特性測定を可能にした測定治具を提供する。【解決手段】表面実装形パッケージタイプの半導体集積回路の半田ボール群に、テストボードに立設したプローブピン群をそれぞれ接触させた状態で各種の電気的特性測定を行う測定治具において、半田ボール群（１０４）とプローブピン群（２０１）との間に、半田ボール群のボールピッチにプローブピン群の配列ピッチを対応させて、所定の半田ボールとプローブピンとを配線（２５）して導通可能にするピッチ変換基板（２０）を介在させる構成としてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装形パッケージタイプの半導体集積回路の半田ボール群に、テストボードに立設したプローブピン群をそれぞれ接触させた状態で各種の電気的特性測定を行う集積回路電気的特性測定治具において、
前記半田ボール群とプローブピン群との間に、半田ボール群のボールピッチをプローブピン群の配列ピッチに適合させ、所定の半田ボールと所定のプローブピンとが導通するようにしたピッチ変換基板を介在させることを特徴とする集積回路電気的特性測定治具。
【請求項２】
請求項１記載の集積回路電気的特性測定治具において、
前記ピッチ変換基板はその内部に配線を備えてなり、該配線は、等張配線であることを特徴とする集積回路電気的特性測定治具。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の集積回路電気的特性測定治具において、
前記プローブピン群とピッチ変換基板との間に、前記プローブピン群を安定した状態で立設させるプローブピン安定手段を備えたことを特徴とする集積回路電気的特性測定治具。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の集積回路電気的特性測定治具において、
前記半田ボールとピッチ変換基板とプローブピンとの接触状態を押圧して確保する押圧手段を備え、該押圧手段で半導体集積回路を押圧した場合に、該半導体集積回路を側面から安定した状態に固定する側面安定手段を備えたことを特徴とする集積回路電気的特性測定治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路電気的特性測定治具に関し、特に、表面実装形パッケージタイプの半導体集積回路の電気的特性測定を行う場合に、パッケージの大きさ・ピンピッチ・ピン数等の条件が変わっても、一台で各種の電気的特性測定を可能にした集積回路電気的特性測定治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の高集積化が進展し、極小化されたパッケージに極力多くの接続端子を付与させたいという欲求に応じて、表面実装形パッケージの一種であるボールグリッド型パッケージ（以下、ＢＧＡと記す）が登場した。このＢＧＡにＩＣチップを封止した半導体集積回路が、ＢＧＡ型集積回路である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、ＢＧＡ型集積回路の一例の外観斜視図、図５はＢＧＡ型集積回路の拡大断面図、図６は半田ボール群の外観斜視図である。
図４〜図６に示すように、平面形状が正方形のＢＧＡ型集積回路１００は、基板１０１の一方の面に成形樹脂１０２に封入されて搭載された集積回路（ＩＣチップ）１０３が備えられ、他方の面に半田ボール（ボールグリッド）１０４が備えられている。そして、集積回路１０３と半田ボール１０４とは、スルーホール１０５を経由して接続されている。
なお、個々の半田ボール１０４が多数存在する状態を（例えば、１０００個）、半田ボール群と称する。
【０００４】
以上の構成のＢＧＡ型集積回路を量産化する以前に、ＢＧＡ型集積回路の試作品を製作し、各種の試験を行い、その試作品が設計仕様を満足しているか否かの試験を行う。この試験の中には電気的特性の測定がある。
【０００５】
図７は、従来の試作品のＢＧＡ型集積回路の電気的特性測定に使用する集積回路電気的特性測定治具の概略分解斜視図、図８は、同集積回路電気的特性測定治具の側断面図である。
図７，図８に示すように、集積回路電気的特性測定治具２００は、例えば１０００本のプローブピン２０１がマトリックス状に立設されたテストボード２０２と、固定ブロック２０３と、プレート２０４と、コイルバネ２０５と、加圧フタ２０６とを備えてなる。
【０００６】
テストボード２０２の材質はガラスエポキシ樹脂であり、正方形をなしていて、図示省略の電気的特性測定器に接続されている。マトリックス状に立設されたプローブピン２０１の間隔は1ｍｍピッチである。
固定ブロック２０３の材質はアルミニュウムであり、平面形状が正方形をなし、周囲に側壁が囲繞され、固定ブロック凹部２０３ａが形成されている。固定ブロック２０３の底面には、前記プローブピン２０１の立設位置に対応して貫通孔が形成され、各貫通孔にはプローブピン２０１が挿通されている。
【０００７】
プレート２０４は塩化ビニル樹脂からなり、固定ブロック凹部２０３ａに挿入可能な正方形をなしており、プレート凹部２０４ａが形成されている。プレート２０４の底面には、プローブピン２０１の各正規位置に対応してガイド孔２０４ｂが貫通形成されている。そして、プレート２０４は、プローブピン２０１の上方に上下動可能に配置され、プレート２０４が下方に位置した場合には、プローブピン２０１の先端がガイド孔２０４ｂに挿入され、プローブピン２０１の位置を安定させるようになっている。
【０００８】
固定ブロック凹部２０３ａの四隅にはそれぞれコイルバネ２０５が配置され、常にプレート２０４を上方に付勢している。
加圧フタ２０６の材質はアルミニュウムであり、プレート凹部２０４ａに挿入可能な正方形をなしており、ＢＧＡ型集積回路１００がプレート凹部２０４ａに装填された場合に、加圧フタ２０６により上方から押圧するようになっている。
この押圧により、１ｍｍピッチで配列されて全ての半田ボール１０４とプローブピン２０１とが接触状態となって導通し、テストボード２０２を介して図示省略の電気的特性測定器により測定が可能となる。
【特許文献１】特開平１１−１７６５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ＢＧＡ型集積回路の試作品には、ボールピッチサイズ・外形サイズには様々のタイプものがある。
この様々のタイプのＢＧＡ型集積回路に対し、従来の集積回路電気的特性測定治具２００は、ＢＧＡ型集積回路のボールピッチサイズ・外形サイズ・測定使用ピン数（プローブピン数）に合わせて、集積回路電気的特性測定治具を開発していた。
【００１０】
即ち、ボールピッチサイズ・外形サイズのうち、一条件でも異なるＢＧＡ型集積回路を測定する場合は、集積回路電気的特性測定治具を新規開発しないと、被測定BGA型ＩＣ（DUT：Device  Under  Test）であるＢＧＡ型集積回路の測定を行うことができなかった。
この集積回路電気的特性測定治具の新規開発の必要性は、別の表面実装形パッケージタイプの半導体集積回路であるＣＳＰ（Chip Size Package）タイプの半導体集積回路についても同様である。
【００１１】
本発明は上記の問題を解決すべくなされたものであり、表面実装形パッケージタイプの半導体集積回路の電気的特性測定を行う場合に、パッケージの大きさ・ピンピッチ・ピン数等の条件が変わっても、一台で各種の電気的特性測定を可能にした集積回路電気的特性測定治具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために請求項1記載の発明は、表面実装形パッケージタイプの半導体集積回路の半田ボール群に、テストボードに立設したプローブピン群をそれぞれ接触させた状態で各種の電気的特性測定を行う集積回路電気的特性測定治具において、
前記半田ボール群（図１の半田ボール１０４）とプローブピン群（プローブピン２０１）との間に、半田ボール群のボールピッチ（例えば、１．２７ｍｍ）をプローブピン群の配列ピッチ（例えば、１ｍｍ）に適合させ、所定の半田ボールと所定のプローブピンとが導通するようにしたピッチ変換基板（変換基板２０）を介在させる構成としてある。
【００１３】
以上の構成を図示すると、例えば図１，図２に示すようになる。このようにすれば、プローブピン群の配列ピッチが例えば１ｍｍであり、半田ボール群のボールピッチが例えば１．２７ｍｍである場合に、変換基板２０を介在させ、配線２５により対応した半田ボール１０４とプローブピン２０１とを接続しているので、変換基板２０さえ変更すれば、一台の集積回路電気的特性測定治具で、半田ボールピッチや半田ボール数の異なる半導体集積回路の電気的特性測定を行うことができる。
【００１４】
また、従来例（図７，図８参照）の場合はテストボード２０２，プレート２０４，固定ブロック２０３，加圧フタ２０６をＢＧＡ型集積回路１００に応じて新規に開発する必要があった。しかし、本発明によれば変換基板２０さえ新規に開発すればよいので、集積回路電気的特性測定治具の開発工期・コストを大幅に削減できる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の集積回路電気的特性測定治具において、
前記ピッチ変換基板（変換基板２０）はその内部に配線を備えてなり、該配線（図２の符号２５）は、等張配線である構成としてある。
【００１６】
以上の構成を図示すると、例えば図２に示すようになる。このようにすれば、半田ボール１０４に接触するボール受けラウンド２４と、プローブピン２０１に接触するラウンド２２とは、それぞれが等張配線（配線の長さが等しい配線）であるので、電気的信号の伝わる速度を等しくすることができ、正確な電気的特性測定を行うことができる。
【００１７】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の集積回路電気的特性測定治具において、
前記プローブピン群（図１のプローブピン２０１）とピッチ変換基板（変換基板２０）との間に、前記プローブピン群を安定した状態で立設させるプローブピン安定手段（プレート２０４Ａ）を備えた構成としてある。
【００１８】
以上の構成を図示すると、例えば図１に示すようになる。このようにすれば、プレート２０４Ａはプローブピン２０１を安定立設させるガイド孔２０４ｂを備えているので、プローブピン２０１と変換基板２０のラウンド２２との安定接触が確保できる。
【００１９】
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の集積回路電気的特性測定治具において、
前記半田ボール（１０４）とピッチ変換基板（変換基板２０）とプローブピン（２０１）との接触状態を押圧して確保する押圧手段（加圧フタ２０６）を備え、該押圧手段で半導体集積回路（図３のＢＧＡ型集積回路１００Ｂ）を押圧した場合に、該半導体集積回路を側面から安定した状態に固定する側面安定手段（外形固定調整ネジ３１）を備えた構成としてある。
【００２０】
以上の構成を図示すると、例えば図２，図３に示すようになる。このようにすれば、ＢＧＡ型集積回路１００Ｂの大きさが小さい場合であっても、ＢＧＡ型集積回路１００Ｂを側面から外形固定調整ネジ３１で押さえて固定するので、測定の際に、半田ボール１０４と変換基板２０のボール受けラウンド２４との接触状態を良好に確保できる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の発明によれば、ピッチ変換基板さえ変更すれば、一台の集積回路電気的特性測定治具で、半田ボールピッチや半田ボール数の異なる半導体集積回路の電気的特性測定を行うことができる。また、ピッチ変換基板さえ新規に開発すればよいので、集積回路電気的特性測定治具の開発工期・コストを大幅に削減できる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、ピッチ変換基板の内部配線が等張配線（配線の長さが等しい配線）であるので、電気的信号の伝わる速度を等しくすることができ、正確な電気的特性測定を行うことができる。
請求項３記載の発明によれば、プローブピン安定手段（プレート）はプローブピンを安定させるガイド孔を備えているので、プローブピンとピッチ変換基板の接触端子（ラウンド）との安定接触が確保できる。
【００２３】
請求項４記載の発明によれば、ＢＧＡ型集積回路の大きさが小さい場合であっても、該ＢＧＡ型集積回路を側面から側面安定手段（外形固定調整ネジ）で押さえて固定するので、測定の際に、半田ボールとピッチ変換基板の接触端子（ボール受けラウンド）との接触状態を良好に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の「集積回路電気的特性測定治具」を、図示の実施形態に基づいて説明する。
（1） 第一の実施形態
図１は、本実施形態の側断面図、図２は、本実施形態に使用する変換基板の側断面図である。なお、既に説明済みの部材には同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００２５】
図１に示すように、集積回路電気的特性測定治具１０は、１０００本のプローブピン２０１がマトリックス状に立設されたテストボード２０２と、変換基板２０と、固定ブロック２０３Ａと、プレート２０４Ａと、コイルバネ２０５と、加圧フタ２０６とを備えてなる。
【００２６】
なお、本実施形態ではプローブピン２０１の本数を１０００本としたが、できるだけ多くするのが好ましい（例えば、２０００本）。このようにプローブピンの数を多くすれば、ＢＧＡ型集積回路の半田ボールの数が増加しても、一枚の変換基板で、半田ボール数の異なる各種のＢＧＡ型集積回路の電気的特性測定を行うことが可能となる。
【００２７】
この集積回路電気的特性測定治具１０を用いて電気的特性測定を行うのは、マトリックス状に例えば７００個の半田ボール１０４を備えたＢＧＡ型集積回路１００Ａであり、半田ボール相互間のピッチは１．２７ｍｍである。
【００２８】
図２に示すように、変換基板２０はガラスエポキシ樹脂からなり、基板本体２１の下面に、プローブピン２０１に対応してマトリックス状に１０００個のラウンド（接触端子）２２が固定されている。ラウンド相互間の縦横のピッチは１ｍｍである。
【００２９】
また、基板本体２１の上面に、ＢＧＡ型集積回路１００Ａの半田ボール１０４の位置に対応して、１．２７ｍｍピッチでマトリックス状に７００個のボール受け凹部２３が形成されている。ボール受け凹部２３の底面には、接触端子としてのボール受けラウンド２４が固定されている。このように、半田ボール１０４の球状部がボール受け凹部２３に嵌まり込むように構成されているので、半田ボール１０４とボール受け凹部２３とがズレルことがない。従って、後述する加圧フタ２０６の降下押圧の際に、半田ボール１０４とボール受けラウンド２４とが確実に導通接触する。
【００３０】
基板本体２１の内部において、ラウンド２２とボール受けラウンド２４とが配線（等張配線：等しい長さの配線）２５で接続されている。このように、基板本体内部で等張配線されているので、個々に対応した半田ボール１０４とプローブピン２０１との間における電気的信号の伝わる速度を、全て等しくすることができる。
変換基板２０を以上のように構成することにより、１．２７ｍｍピッチの半田ボール１０４を、１ｍｍピッチのプローブピン２０１の配列に変換できることになる。
【００３１】
次に、従来例（図７，図８参照）の固定ブロック２０３およびプレート２０４と、本実施形態の固定ブロック２０３Ａおよびプレート２０４Ａとの相違点を説明する。
本実施形態の固定ブロック２０３Ａは、周囲を囲繞した側壁の高さがやや従来例より高くなっている以外は、固定ブロック凹部２０３ａの寸法・面積・材質は、従来例と同一である。
【００３２】
また、従来例のプレート２０４では周囲を囲繞してプレート凹部２０４ａが形成されていたが、本実施形態のプレート２０４Ａは、周囲を囲繞せず、平面板としている。従来例の場合、プレートが平面板であるとコイルバネ２０５が上方に付勢した際に、左右に傾くおそれがあるので、周囲を囲繞した。
これに対し、本実施形態の場合は、プレート２０４Ａの直ぐ上に厚み（例えば、１０ｍｍ）のある変換基板２０が配設されているので、コイルバネ２０５で上方に付勢しても、プレート２０４Ａが左右に傾くおそれが無い。
【００３３】
次に、本実施形態の作用を説明する。
図１に示した状態において、先ず、ＢＧＡ型集積回路１００Ａを、半田ボール１０４側を下にして変換基板２０上に載置する。この時、各半田ボール１０４が対応したボール受け凹部２３に挿入されるように、ＢＧＡ型集積回路１００Ａを軽く左右前後に移動させる。この左右前後動により、それぞれの半田ボールが対応したボール受け凹部２３に入り込む。
【００３４】
次いで、加圧フタ２０６を下方に押し込むと、ＢＧＡ型集積回路１００Ａと変換基板２０とプレート２０４Ａとが下方に押し込まれる。すると、最初にそれぞれ対応した半田ボール１０４とボール受けラウンド２４とが接触して導通可能状態になり、さらに加圧フタ２０６を押し込むと、やがてそれぞれ対応したラウンド２２とプローブピン２０１とが接触して導通可能状態になる。
【００３５】
即ち、ＢＧＡ型集積回路１００Ａの半田ボール１０４と、プローブピン２０１の双方の配列ピッチが異なっても、半田ボール１０４とプローブピン２０１とが導通可能状態になるので、テストボード２０２および電気的特性測定器（図示省略）により、所定の電気的特性測定を行うことが可能となる。
【００３６】
（２）第二の実施形態
図３は、本実施形態の側断面図である。
本実施形態の集積回路電気的特性測定治具１０Ａと、第一の実施形態の集積回路電気的特性測定治具１０との相違点は、固定ブロック２０３Ｂの側壁をやや低くすると共に、四方向の側壁にそれぞれ外形固定調整ネジ３１を螺入可能に配置したことである。
また、本実施形態の集積回路電気的特性測定治具１０Ａに適用するＢＧＡ型集積回路１００Ｂは、前記ＢＧＡ型集積回路１００Ａより外形が一回り小さく、半田ボールの数も少ない（例えば、５００個）。
【００３７】
次に、本実施形態の作用を説明する。
外形固定調整ネジ３１の間の間隔を大きくした状態で、変換基板２０の上にＢＧＡ型集積回路１００Ｂを載置し、ＢＧＡ型集積回路１００Ｂを左右前後に軽く揺すって、それぞれの半田ボール１０４を対応したボール受け凹部２３に軽く嵌め込む。
【００３８】
次いで、加圧フタ２０６を降下押圧した状態で四個の外形固定調整ネジ３１をしっかり螺入し、ＢＧＡ型集積回路１００Ｂが左右前後にズレナイように固定する。従って、測定中に半田ボール１０４とボール受けラウンド２４とがズレルことがないので、第一の実施形態と同様に正確な電気的特性測定を行うことが可能となる。
【００３９】
なお、第二の実施形態では、ＢＧＡ型集積回路の半田ボールピッチが１．２７ｍｍで、プローブピンピッチが１ｍｍの場合を説明した。しかし、半田ボールピッチとプローブピンピッチとが同一の場合は（例えば、双方のピッチが１ｍｍ）、変換基板２０を取り除き、目視で対応した半田ボール１０４とプローブピン２０１とを接触させ、加圧フタ２０６を降下押圧した状態で四個の外形固定調整ネジ３１を螺入してＢＧＡ型集積回路１００Ｂを固定する。この固定状態で電気的特性測定を行えばよい。
【００４０】
また、前記第一および第二の実施形態ではＢＧＡ型集積回路の場合を説明したが、ＣＳＰパッケージ等を使用した表面実装形パッケージタイプの半導体集積回路であれば、本発明を適用可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一の実施形態の側断面図である。
【図２】同第一の実施形態に使用する変換基板の側断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態の側断面図である。
【図４】ＢＧＡ型集積回路の一例の外観斜視図である。
【図５】同ＢＧＡ型集積回路の拡大断面図である。
【図６】同ＢＧＡ型集積回路における半田ボール群の外観斜視図である。
【図７】従来の試作品のＢＧＡ型集積回路の電気的特性測定に使用する集積回路電気的特性測定治具の概略分解斜視図である。
【図８】同集積回路電気的特性測定治具の側断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  第一の実施形態の集積回路電気的特性測定治具
１０Ａ  第二の実施形態の集積回路電気的特性測定治具
２０  変換基板
２１  基板本体
２２  ラウンド（接触端子）
２３  ボール受け凹部
２４  ボール受けラウンド
２５  配線（等張配線）
３１  外形固定調整ネジ
１００Ａ  第一の実施形態に使用するＢＧＡ型集積回路
１００Ｂ  第二の実施形態に使用するＢＧＡ型集積回路
２０３Ａ  第一の実施形態に使用する固定ブロック
２０３Ｂ  第二の実施形態に使用する固定ブロック
２０４Ａ  第一の実施形態に使用するプレート
１００  ＢＧＡ型集積回路
１０１  基板
１０２  成形樹脂
１０３  集積回路（ＩＣチップ）
１０４  半田ボール
１０５  スルーホール
２００  従来の集積回路電気的特性測定治具
２０１  プローブピン
２０２  テストボード
２０３  固定ブロック
２０３ａ  固定ブロック凹部
２０４  プレート
２０４ａ  プレート凹部
２０４ｂ  ガイド孔
２０５  コイルバネ
２０６  加圧フタ
【図１】
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【図２】
2006138790.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006138790.tif 000009
【図８】
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