(57)【要約】【課題】  この発明は、半導体パッケージ側のパッドと検査基板側の配線との間での位置ズレが生じること無く、検査基板に対して均一な力で半導体パッケージを押し当てることができる、半導体検査治具を提供する。【解決手段】  上記課題を解決する一手段として、柔軟性を有する検査シート２と、ジンバル部３ａを有する板材３とを備える半導体検査治具がある。検査シート２は、半導体パッケージ１０と電気的に接続する配線２ａを有しており、当該配線２ａを介して半導体パッケージ１０に電気信号を入出力するための部材である。板材３の第一の主面には検査シート２が固定される。ジンバル部３ａは、二つの回転軸Ａ１，Ａ２を有することにより、二方向の角運動が与えられる。また、ジンバル部３ａには、検査シート２を介して半導体パッケージ１０が載置される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体パッケージと電気的に接続する配線を有しており、前記配線を介して前記半導体パッケージに電気信号を入出力する、柔軟性を有する検査シートと、
二つの回転軸を有することにより二方向の角運動が与えられると伴に、前記検査シートを介して前記半導体パッケージが載置されるジンバル部を有し、第一の主面において前記検査シートが固定される板材とを、備えている、
ことを特徴とする半導体検査治具。
【請求項２】
半導体パッケージと電気的に接続する配線を有しており、前記配線を介して前記半導体パッケージに電気信号を入出力する検査基板と、
二つの回転軸を有することにより二方向の角運動が与えられると伴に、前記検査基板が固定されるジンバル部を有する、板材とを、備えている、
ことを特徴とする半導体検査治具。
【請求項３】
前記板材が固定される台座を、さらに備えており、
前記台座は、
前記ジンバル部と面する部分に凹部を有する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体検査治具。
【請求項４】
前記台座の前記凹部は、
前記台座を貫通する貫通孔である、
ことを特徴とする請求項３に記載の半導体検査治具。
【請求項５】
前記台座は、
前記台座の側面から前記凹部にかけて穿設されており、前記凹部内に空気を送り込む通気孔を、さらに備えている、
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体検査治具。
【請求項６】
前記通気孔は、前記ジンバル部の底面に空気が当たるように、前記台座に穿設されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の半導体検査治具。
【請求項７】
前記通気孔は、一方の通気孔と当該一方の通気孔の斜向かいに形成されている他方の通気孔とからなる対の通気孔を有しおり、
前記一方の通気孔の軸と、前記他方の通気孔の軸とは、異なる線上に存する、
ことを特徴とする請求項５に記載の半導体検査治具。
【請求項８】
前記ジンバル部の第二の主面には、ヒートシンクが配設されている、
ことを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の半導体検査治具。
【請求項９】
前記板材に設けられた隙間を通して、前記貫通孔から前記配線に取り付けられ、前記半導体パッケージに電気信号を入出力するコネクタを、さらに備えている、
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体検査治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体パッケージの電気試験等の際に用いられる、半導体検査治具に係る発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体パッケージの検査は、以下のようにして行われていた。
【０００３】
まず、下面にパッドを有する半導体パッケージを、その上面からピッカーが吸着する。そして、半導体パッケージを吸着した状態でピッカーを移動させ、上面に配線が配設された検査基板の上方に、当該半導体パッケージを配置させる。次に、上述のパッドと配線とが接触するように、ピッカーを下方向に移動させ、検査基板に対して半導体パッケージを押し当てる。
【０００４】
このとき、もし、斜めの状態で半導体パッケージがピッカーに吸着していると、検査基板に対して、均一な力で半導体パッケージを押し当てることができない。
【０００５】
そこで、従来の半導体検査治具では、半導体パッケージの吸着部分（コレット）と連動した二つの回転軸を、ピッカーに設けていた。ここで、当該回転軸は、吸着された半導体パッケージより上方向に離隔して配設されていた。
【０００６】
斜めの状態で半導体パッケージがピッカーに吸着している場合には、上述したように、当該半導体パッケージは、検査基板に対して傾いた状態で接触する。しかし、上記半導体検査治具を用いることにより、上記回転軸を基準に、コレットを角運動させることができる。
【０００７】
当該角運動により、コレットを通じて、半導体パッケージを検査基板に対して平行となるように配置されることができ、半導体パッケージの傾き補正が行われていた。このように、上記半導体検査治具を用いた場合には、上記傾き補正が行われていたので、検査基板に対して半導体パッケージを、均一な力で押し当てることができていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記従来の半導体検査治具では、回転軸は、半導体パッケージより上方向に離隔して配設されていたので、上記角運動により、回転軸を中心として半導体パッケージの中心点も角運動してしまう。つまり、半導体パッケージの傾き補正を行うと、半導体パッケージ側のパッドと検査基板側の配線との間で、位置ズレが生じる。これは、角運動の支点が、半導体パッケージと検査基板との接触面内に存しないからである。
【０００９】
近年、半導体パッケージの小型化に伴い、半導体パッケージに配設されるパッド間隔も狭くなってきていることから、上記位置ズレは、検査上、極めて深刻な問題となっている。
【００１０】
なお、コの字型のコレットの窪んだ部分の奥深くに半導体パッケージが吸着させれば、回転軸と半導体パッケージの中心点とを、ほぼ同一平面上に存在させることもできる。しかし、この構成の半導体検査治具を採用した場合には、コレット枠体と検査基板上に配設されたマッチング抵抗等とが接触してしまう問題が生じるため、当該検査治具は適当でない。
【００１１】
そこで、この発明は、半導体パッケージ側のパッドと検査基板側の配線との間での位置ズレが生じること無く、検査基板に対して均一な力で半導体パッケージを押し当てることができる、半導体検査治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の半導体検査治具は、半導体パッケージと電気的に接続する配線を有しており、前記配線を介して前記半導体パッケージに電気信号を入出力する、柔軟性を有する検査シートと、二つの回転軸を有することにより二方向の角運動が与えられると伴に、前記検査シートを介して前記半導体パッケージが載置されるジンバル部を有し、第一の主面において前記検査シートが固定される板材とを、備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に記載の半導体検査治具は、半導体パッケージと電気的に接続する配線を有しており、前記配線を介して前記半導体パッケージに電気信号を入出力する、柔軟性を有する検査シートと、二つの回転軸を有することにより二方向の角運動が与えられると伴に、前記検査シートを介して前記半導体パッケージが載置されるジンバル部を有し、第一の主面において前記検査シートが固定される板材とを、備えているので、半導体パッケージの載置面の中心とジンバル部の角運動の支点とが、略同一平面内に存する。また、半導体パッケージの傾きに応じて、ジンバル部に連動して検査シート自身が変形する。したがって、半導体パッケージの傾き補正を行っても、半導体パッケージと検査シートの間で位置ズレが生じることも無い。よって、検査シートに対して均一な力で半導体パッケージを押し当てることができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の半導体検査治具は、半導体パッケージと電気的に接続する配線を有しており、前記配線を介して前記半導体パッケージに電気信号を入出力する検査基板と、二つの回転軸を有することにより二方向の角運動が与えられると伴に、前記検査基板が固定されるジンバル部を有する、板材とを備えているので、検査基板として比較的薄い基板を採用することにより、半導体パッケージの載置面の中心とジンバル部の角運動の支点とが、略同一平面内に存する。また、半導体パッケージの傾きに応じて、ジンバル部に固定された検査基板自身も角運動する。したがって、半導体パッケージの傾き補正を行っても、半導体パッケージと検査基板の間で位置ズレが生じることも無い。よって、検査基板に対して均一な力で半導体パッケージを押し当てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１に係る半導体検査治具の構成を示す分解斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態１に係る半導体検査治具は、吸着コレット１、検査シート２、板材３および台座４により構成されている。
【００１８】
吸着コレット１は、半導体パッケージ１０を上面から吸着する装置である。
【００１９】
吸着コレット１内部には、吸引孔１ａが設けられている。吸引孔１ａの一端から真空引きすることにより、当該吸引孔１ａの他端において半導体パッケージ１０を吸着する。ここで、半導体パッケージ１０の下面には、複数のパッド１０ａが配設されている。
【００２０】
検査シート２は、半導体パッケージ１０の電気特性を検査する基板であり、柔軟性を有している。柔軟性を有する検査シート２として、例えば液晶ポリマーシートを採用することができる。
【００２１】
検査シート２の上面には、金メッキされた銅配線２ａが配設（パターニング）されている。金メッキ処理は、銅配線２ａの腐食等の問題を防止するために行われる。半導体パッケージ１０の電気的検査の際には、各銅配線２ａの端部と、対応する半導体パッケージ１０のパッド１０ａとが各々電気的に接続され、当該銅配線２ａを介して半導体パッケージ１０に電気信号が入出力されることにより、半導体パッケージ１０の電気検査が実施される。
【００２２】
また、検査シート２の下面には、接地電位に接続される、金メッキされた銅箔（図示せず）が貼り付けられている。金メッキ処理は、銅箔の腐食等の問題を防止するために行われる。なお、検査シート２は、上記銅配線２ａおよび銅箔が形成された状態においても、なお柔軟性を有している。
【００２３】
また、検査シート２の側方には、銅配線２ａと接続されるコネクタ９が配設されている。半導体パッケージ１０の電気検査の際には、当該コネクタ９から電気信号が入出力される。
【００２４】
板材３の中央部には、ジンバル部３ａが形成されている。
【００２５】
ジンバル部３ａ（特に、ジンバル部３ａの砂地部分）の表面（第一の主面と把握できる）には、検査シート２を介して半導体パッケージ１０が載置される。また、ジンバル部３ａは、異なる方向に二つの回転軸Ａ１，Ａ２を有している。当該回転軸を基準として回転運動することにより、ジンバル部３ａ（特に、砂地部分）には、二方向の角運動が与えられる。
【００２６】
なお、一の回転軸は、板材３に二つのコの字状の開口部を、その端部同士が対向するように穿設することにより、形成される。外側の二つのコの字状の開口部に着目し、当該開口部端部同士の対向する部分（２箇所）には、一部板材３が残存にしている。当該板材３が残存している２箇所を結ぶ直線が、第一の軸Ａ１である。また、内側の二つのコの字状の開口部に着目し、当該開口部端部同士の対向する部分（２箇所）には、一部板材３が残存にしている。当該板材３が残存している２箇所を結ぶ直線が、第二の軸Ａ２である。
【００２７】
また、ジンバル部３ａには角運動が与えられるので、板材３には、弾性と、反復角運動に絶えられる耐久性とが必要とされる。また、電気検査の際に板材３において発生する熱を拡散させ易くするために、板材３には、熱伝導率の低い材料が適する。以上の条件を満たす板材３の材料として、例えばリン青銅またはベリリウム銅などが挙げられる。
【００２８】
台座４は、図示していないハンドラ装置に接続するための部材である。なお、台座４には、ジンバル部３ａと面する部分において凹部４ａが形成されている。
【００２９】
検査シート２の四隅、板材３の四隅、および台座４の所定の四箇所に、各々ネジ穴２ｓ，３ｓ，４ｓが、穿設されている。半導体パッケージ１０の電気検査の際には、当該各ネジ穴２ｓ，３ｓ，４ｓにネジを挿通することにより、検査シート２、板材３および台座４は、ネジ固定される。つまり、検査時には、板材３および台座４により、検査シート２が下面より保持される。
【００３０】
次に、本実施の形態１に係る半導体検査治具を用いた、半導体パッケージ１０の電気検査の方法について説明する。
【００３１】
まず、上記構成の、検査シート２、板材３および台座４をネジ固定する。
【００３２】
次に、吸着コレット１に半導体パッケージ１０を吸着させる。具体的に、吸引孔１ａの一端から真空引きすることにより、当該吸引孔１ａの他端において半導体パッケージ１０を吸着させる。
【００３３】
次に、半導体パッケージ１０を吸着させた状態で吸着コレット１を、当該半導体パッケージ１０が検査シート２の上方に配置されるように、移動させる。
【００３４】
次に、半導体パッケージ１０の各パッド１０ａが対応する銅配線２ａの端部と各々接続するように、吸着コレット１に吸着されている半導体パッケージ１０を検査シート２に押し当てる。
【００３５】
ここで、半導体パッケージ１０が吸着コレット１に対して斜めに吸着されていたとする。
【００３６】
当該斜め吸着している半導体パッケージ１０を検査シート２に押し当てると、半導体パッケージ１０に対して検査シート２が平行となるように、回転軸Ａ１，Ａ２を基準としてジンバル部３ａが角運動する（傾き補正）。なお、検査シート２は柔軟性を有しているので、ジンバル３ａの角運動に連動して検査シート２自身も変形する。つまり、半導体パッケージ１０の傾きを補正する向きに、検査シート２が変形する。
【００３７】
上記角運動による傾き補正により、半導体パッケージ１０が均一な力で検査シート２に接触した後に、コネクタ９および銅配線２ａを介して、半導体パッケージに対する電気信号の入出力を開始する。
【００３８】
上記のように、本実施の形態１に係る半導体検査治具では、二方向に角運動可能なジンバル部３ａ上に存する、柔軟性のある検査シート２に半導体パッケージ１０を押し当てる。すると、半導体パッケージ１０の傾きに応じて、ジンバル３ａに連動して検査シート２自身が変形する。
【００３９】
このとき、検査シート２の厚みだけの誤差はあるものの、傾き補正動作の支点は、ほぼ検査シート２の下面上に存することになる。つまり、角運動の支点が、半導体パッケージ１０と検査シート２との接触面内に接近して存する。したがって、上記傾き補正動作により、半導体パッケージ１０側のパッド１０ａと検査シート２側の配線２ａとの間での位置ズレが生じることが無くなる。
【００４０】
また、上記従来の技術に係る半導体検査治具では、角運動機構が、吸着コレット１が配設されるピッカー側に設けられていた。したがって、ピッカーの構成は複雑化していた。
【００４１】
しかし、本実施の形態１に係る半導体検査治具では、角運動機構を検査シート２側に設けたので、吸着コレット１が配設されるピッカー（図示せず）の構成自身を簡略化することができる。
【００４２】
また、台座４には、ジンバル部３ａと対面する部分において、凹部４ａが形成されている。したがって、ジンバル部３ａの角運動を阻害されることは無い。
【００４３】
また、凹部４ａは、底面を有する窪みであっても良く、台座４の上面から下面に至って穿設（貫通）されている貫通孔であっても良い。
【００４４】
凹部４ａが貫通孔の場合には、当該貫通孔内において空気が循環するので、半導体パッケージ１０および検査シート２の冷却が行われる。よって、安定した温度条件下での測定を行うことができる。
【００４５】
また、図２に示すように、台座４の側面から凹部（図２では、貫通孔）４ａにかけて穿設される、当該貫通孔４ａに空気を送り込む通気孔４ｂを、さらに設けても良い。
【００４６】
当該通気孔４ｂにより、半導体パッケージ１０および検査シート２の冷却をより促進することができる。
【００４７】
また通気孔４ｂは、ジンバル部３ａの底面に空気が当たるように、台座４に穿設しても良い。
【００４８】
これにより、ジンバル部３ａを介して直接、半導体パッケージ１０および検査シート２に空気が当たるので、当該部分の冷却をより促進することができる。
【００４９】
また、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、一方の通気孔４ｂＡと、当該一方の通気孔４ｂＡの斜向かいに形成されている他方の通気孔４ｂＢとからなる対の通気孔を有しいても良い。ここで、一方の通気孔４ｂＡの軸と、他方の通気孔４ｂＢの軸とは、異なる線上に存する。なお、図３は、貫通孔４ａを上方向から見た場合の平面図である。通気孔対４ｂＡ，４ｂＢは、透視のため点線にて形状を表している。
【００５０】
このような、通気孔対４ｂＡ，４ｂＢを設けることにより、貫通孔４ａ内で空気を循環させることができ、より効率良く半導体パッケージ１０および検査シート２を冷却することができる。
【００５１】
また、図４に示すように、ジンバル部３ａの裏面（第二の主面と把握できる）に、ヒートシンク２０を配設しても良い。
【００５２】
当該ヒートシンク２０の配設により、放熱面積を増大させることができ、より効率的に半導体パッケージ１０および検査シート２を冷却できる。
【００５３】
＜実施の形態２＞
図５は、本実施の形態２に係る半導体検査治具の構成を示す分解斜視図である。本実施の形態２に係る半導体検査治具は、以下の点において、実施の形態１に係る半導体検査治具と異なる。
【００５４】
本実施の形態２では、半導体パッケージ１０の電気検査の際に使用する検査基板３０は、検査シート２のように柔軟性を有する必要は無い。したがって、検査基板３０として、例えばエポキシやセラミックスから成る硬い基板上に配線３０ａをパターニングしたものを採用できる。
【００５５】
ここで、検査基板３０は、検査シート２と同様の機能を有するものである。つまり、半導体パッケージ１０の下面に配設されているパッド１０ａと、検査基板３０上に配設されている配線３０ａとを電気的に接続させる。そして、配線３０ａを介して半導体パッケージ１０に対して電気信号を入出力させることにより、半導体パッケージ１０の電気検査を行うために、当該検査基板３０は使用される。
【００５６】
また、検査基板３０は、図５に示すように、可動部であるジンバル部３ａに固定される。ここで、実施の形態１では、検査シート２は、板材３に固定される。
【００５７】
本実施の形態２では、検査基板３０の四隅に穿設されたネジ穴３０ｓとジンバル部３ａの四隅に穿設されたネジ穴３ａｓとを一致させる。そして、当該ネジ穴３０ｓ，３ａｓにネジを挿通させ、ネジ締めすることにより、検査基板３０をジンバル部３ａに固定させる。
【００５８】
ここで、ジンバル部３ａは、実施の形態１と同様に、板材３の一部として構成されており、二つの回転軸Ａ１，Ａ２を有することにより、当該ジンバル部３ａには二方向の角運動が与えられる。
【００５９】
その他の構成（凹部（貫通孔）４ａ、通気孔４ｂおよびヒートシンク２０等の構成も含む）は、実施の形態１で説明した構成と同じであるので、ここでの説明は省略する。
【００６０】
以上のように、本実施の形態２に係る半導体検査治具においても、検査基板３０として比較的薄い基板を採用すれば、ジンバル部３ａ角運動の支点が、ほぼ半導体パッケージ１０と検査基板３０との接触面内に存する。また、ジンバル部３ａが角運動すると、当該ジンバル部３ａに固定されている検査基板３０も角運動する。
【００６１】
したがって、半導体パッケージ１０の傾き補正動作により、半導体パッケージ１０側のパッド１０ａと検査基板３０側の配線３０ａとの間での位置ズレが、生じることが無くなる。よって、検査基板３０に対して均一な力で半導体パッケージ１０を押し当てることができる。
【００６２】
また、実施の形態１と同様に、ピッカー（図示せず）構成の複雑化を防止できる。さらに、貫通孔４ａ、通気孔４ｂやヒートシンク２０等に起因する空冷に関する諸効果も、実施の形態１と同様に、本実施の形態２に係る半導体検査治具においても有する。
【００６３】
なお、実施の形態１，２に係る半導体検査治具において、検査シート２（または検査基板３０）上に配設される配線２ａ（または配線３０ａ）と接続されるコネクタ９（図５では、コネクタ図示せず）を、以下のように配設しても良い。つまり、当該コネクタ９を、板材３を介して貫通孔４ａから、板材３（ジンバル部３ａを含む）に設けられた隙間等を通して、検査シート２（または検査基板３０）に取り付けても良い。ここで、上述したように、半導体パッケージ１０の電気検査の際には、当該コネクタ９から電気信号が入出力される。
【００６４】
コネクタ９の上記取り付け方法を採用することにより、コネクタ９は貫通孔４ａ内に納まるので、コネクタ９を外力から保護され、省スペース化にもなる。なお、上記コネクタ９の取り付け方法は、実施の形態２に係る半導体検査治具に適用する場合には、より効果的である。なぜなら、検査基板３０をジンバル部３ａに取り付けた場合、実施の形態１に係る半導体検査治具のように、検査基板３０の側面からコネクタ９を取り付けることが困難だからである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施の形態１に係る半導体検査治具の構成を示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る半導体検査治具の他の構成を示す分解斜視図である。
【図３】貫通孔を上方から見た平面図である。
【図４】実施の形態１に係る半導体検査治具の他の構成を示す分解斜視図である。
【図５】実施の形態２に係る半導体検査治具の構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  吸着コレット、２  検査シート、３  板材、４  台座、９  コネクタ、１０  半導体パッケージ、２０  ヒートシンク、３０  検査基板、１ａ  吸引孔、２ａ，３０ａ  配線、２ｓ，３ｓ，４ｓ，３０ｓ，３ａｓ  ネジ穴、３ａ  ジンバル部、４ａ  凹部（貫通孔）、４ｂ，４ｂＡ，４ｂＢ  通気孔、１０ａ  パッド、Ａ１，Ａ２  回転軸。
【図１】
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【図２】
2006177743.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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