(57)【要約】本発明は、主回路と称されるプリント配線回路内の複数のハウジングのうちの１つを備えた、被試験回路と称される集積回路を試験する試験装置に関する。この装置は、それぞれ両面が導電層によって覆われた柔軟な材料で作られた絶縁膜を備え、両導電層がビアホールを介して相互接続されると共に、試験中、被試験回路および主回路間に加えられる押圧力の作用により試験装置を変形させて被試験回路および主回路にそれぞれ接触するように構成される。押圧力の作用により、両導電層とこれに接触する回路（被試験回路または主回路）との間の接触品質を保証するように、被試験回路のピンやタブ、パッドなどに応じて両導電層の少なくとも一方に所定パターンの突起が形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主回路と称される試験用プリント配線回路の助けを借りて、複数のコンタクトを備えた被試験回路と称される集積回路を試験するための試験装置であって、
前記試験装置は、それぞれ両面が導電層によって覆われ柔軟な材料で作られた絶縁膜を備え、前記両導電層は接続手段によって相互接続されると共に、試験中、前記被試験回路および前記主回路間に加えられる押圧力の作用により前記試験装置を変形させて前記被試験回路および前記主回路にそれぞれ接触するように構成され、
前記押圧力の作用により、前記両導電層とこれに接触する前記被試験回路または前記主回路との間の接触を保証するように、前記両導電層の少なくとも一方に、前記被試験回路へ接触するような所定のパターンに従った突起が形成されている、
集積回路を試験する試験装置。
【請求項２】
前記接続手段が前記絶縁膜および２つの導電層を貫通するメタライズホールによって提供される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
０．４ｍｍ以下の厚さを持っている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記絶縁膜が０．１ｍｍ以下の厚さを持っている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記突起が４５μｍ以上の高さを持っている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記突起が前記コンタクトの表面に関連する直径を持っている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記絶縁膜がカプトンで作られている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記突起が上下２導電層に対をなして設けられ、しかも対をなす各突起が、前記押圧力の作用により前記柔軟な絶縁膜を変形させるように、前記接続手段の両側に位置する導電層上に設けられている、請求項１に記載の試験装置。
【請求項９】
主回路と称される被試験回路によって試験されるべき、種々のタイプの複数のハウジングのセットのうちのあるハウジングにおけるテスト回路と称される集積回路と、考えられる各タイプのハウジングに応じて、前記被試験装置に適合する、前記ハウジングのセッに対応する、請求項１に記載の試験装置と、を供給する試験方法。
【請求項１０】
各試験装置が、標準面と称される第１面に、主回路に適合する標準導電層を備え、特定面と称される第２面に、ハウジングの所定タイプに適合する特定導電層を備える、請求項９に記載の試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は集積回路の分野に関する。より詳細には、本発明は、主回路と称されるプリント配線回路によって試験されるように意図された、試験回路（被試験回路）と称される集積回路を試験するための試験装置および試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明はそのようなテストボード（プリント配線回路）と試験されるコンポーネントとの間の接触（コンタクト）を保証する目的のためのものである。さらに本発明は、主プリント配線回路と称される同じテストボードまたは実験モデル（ラボラトリモデル）の助けを借りて、種々のタイプのケーシング（同じ集積回路または同じファミリーを収納する）の試験を可能とするものである（実験モデルは当初ある１つのタイプのケーシング用として設計されたものである）。
【０００３】
本発明は集積回路試験のすべてのタイプ、特に製造中（バルク）の試験や、ラボラトリ試験に適用され、またはバーンインと称される信頼性／品質試験にも適用される。
【０００４】
本発明は、例えば特に２ＧＨｚのオーダーの高周波で動作する集積回路の試験に有利なものである。特に携帯電話用電力増幅器、携帯電話用無線周波回路、ビデオ機器（ＴＶおよび衛星放送用デコーダ）、さらには高周波／無線周波（ＨＦ／ＲＦ）信号を搬送するあらゆるタイプの集積回路の試験に有利に適用可能なものである。
【０００５】
しばしばテストソケットと称される上述のタイプの試験装置には数多くのタイプのものが存在し、それは主試験回路またはボードを保護し、また試験されるエレメントの出し入れの繰り返しによる急速な摩耗を回避するために製造中に用いられる。これらの装置またはテストソケットは一定の厚さと一定の接触長（マイクロポイントコンタクトまたはポーゴー（pogo）、Ｓの形をしたジョンステッチ（Johnstech）コンタクト、エラストマーコンタクト等）を持っており、それが高周波で動作する回路の試験を困難にしたり、不可能にしたりする。さらに、それらはしばしば非常に高価である。実際、例えば電力増幅器のような高周波回路は、それ自体試験装置によって引き起こされるインダクタンスに対して非常に感応しやすいので、一般にどんな付加的接触長も許されない。
【０００６】
集積回路の種々のタイプのものは一般に「トゥループランジトゥボード（True Plunge To Board）（ＴＰＴＢ）と称される技術を用いて試験される。ＴＰＴＢによれば、被試験回路は、何の付加装置を用いることもなく、テストボード（主回路）に直接挿入される。ＨＶＱＦＮ（Heatsink Very thin Quad Flat Packages No leads）はピンまたはラグのないハウジングであるが、「パッド」と言われるフラット接触エリアしか持っておらず、そのＨＶＱＦＮのケーシングという特殊ケースにおいては、ＴＰＴＢ技術は十分な電気接触を得るために最低１２０ニュートン（Ｎ）のオーダーのかなり大きな支持力を必要とする。一定数の試験片、例えば２００，０００個のオーダーの試験片が同じＴＰＴＢテストボードに通された後、またはバルク回路のための１週間の製造の後、ボードは、被試験回路との接触部位が試験片の出し入れによって完全に破損されてしまうので、結果的に使用不能になるまで用いられることになる。その場合は新たなテストボードを製造することが必要になるが、その完成には長い時間と高い費用がかかる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、この欠点を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、それぞれ両面が導電トラック層によって覆われ弾性材料で作られた絶縁膜を備え、両導電トラック層が接続手段によって相互接続されると共に、導電トラック層とこれに接触する回路（被試験回路または主回路）との間の接触品質を保証するように、両導電トラック層の少なくとも一方に、試験される集積回路のコンタクト（ピン、パッド、ボール等）の位置に応じた所定のパターンの突起が形成される試験装置によって解決される。
【０００９】
絶縁膜の弾性または柔軟性が被試験回路と主回路との間の平坦性の違いを吸収することによって、良好な接触性を達成することができる。装置のパフォーマンスは、絶縁膜をより薄くするのが好ましい。突起は、接触されるべき両部品間の摩擦の度合を増加させることによって接続品質を改善することができる。絶縁膜の片側で相互接続される両導電層は、装置のコンタクトの長さを減少させうるシステムを形成する。
【００１０】
本発明はまた、異なるタイプのハウジング（例えば、HVQFN、HVSON、Heatsink Very thin Quad Flat Packages No leads（ヒートシンク超薄型小型アウトラインパッケージ、リード無し）、LQFP低ＱＦＰ・３２／６４ピン、等）のセットの中からあるハウジング内に集積回路をインストールする試験方法を提供するものである。集積回路は単一のテストボードまたは主回路の助けを借りてセットの種々のタイプのハウジング内で連続的に試験されるように、また関連する試験装置またはハウジングの種々のタイプに適合する試験ソケットのセットのインストールが、同じテストボードで試験される。
【００１１】
好ましくは、この方法はそれぞれの新しいハウジングを有する被試験回路を試してみるための新しいテストボードの再開発を回避することができる。それは相当な時間の節減と、特に高周波における回路動作のためのハードウェア資源の節約になる。このようにして同じテストボードを異なる試験装置（または試験ソケットまたは突起付き薄型ＰＣＢコンタクト）に再び用いることができる。その片面（導電層）が主回路および考えられるハウジングのタイプとは異なるものに適合される。
【００１２】
本発明のこれらおよび他の面は以下に実施例を参照して述べるところから明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
低価格集積回路の製造には、利益を出せるような相当の販売量を達成することが必要である。出荷前の試験方法は工業的なものでなければならず、かつ高速に自動的に行われなければならない。集積回路はその端子や、ピン、タブ、パッド、ボール等との接触を確立することによって試験される。これらの接触対象の名称はハウジングのタイプに応じて変わるが、以下の記載においては総称的にコンタクトと称することにする。
【００１４】
図１は、試験対象の集積回路と被試験回路またはボードとの間のインタフェースとして用いられる、本発明による試験装置を示すものである。なお、ここで試験装置またはボードは、集積回路を試験する目的を持った負荷ボードとも言われ、また主回路とも言われるものである。本発明の特徴の多くは図１では見えないが、それは他の図で見ることができる。被試験回路（図１には示されていない）は、テストボードまたは主回路（図１には示されていない）を用いて試験されるべく意図された複数のハウジングを備えている。この試験装置は、ある一定の柔軟性を持つ材料で作られた絶縁膜１を備えている。図１は絶縁膜１の両面のうちの一方の面２のみが見えている。絶縁膜１は両面が導電層３によって覆われているが、その１導電層のみが可視面に対応し、図１に見えている。両導電層３は、例えばビア（図１には示されていない）のような接続手段によって相互接続され、被試験回路と主回路との間に試験中に加えられる圧力から得られる試験装置の変形作用により、それぞれ被試験回路と主回路との間の接触を保証するように考慮されている。圧力作用のもとに導電層との接触を行う、突起を支持する導電層と回路（これは被試験回路および主回路の一方でありうる）との間に十分な接触品質を保証するように、両導電層のうちの少なくとも一方に、コンタクト（ピン、タブ、パッド、ボール等）の部位に応じて所定のパターンで突起（図１には示されていない）が設けられている。
【００１５】
図１に示されている試験装置ないし試験ソケットはＰＣＢ（プリント配線板）と称されるプリント配線回路であって、好ましくは薄いものである。すなわち、このプリント配線回路はその全体の厚さが４００μｍを超えることはなく、テストボードまたは主回路と被試験回路との間に固有の接触を保証するのに役立つ突起を持っている。この試験装置は、主プリント配線回路（工業的テストボードまたは実験モデル）と試験シーケンスにさらされるコンポーネント（被試験回路）との間でインサートの役割を果たす。コンポーネントは一般に、内部に存在する結晶に損傷を与えることなく、より容易に操作できるようにハウジング内に収納される。この装置のサポートは位置決めスタッド４によって保証される。許容可能な最大機械寸法ＸおよびＹは、サポートの変形なしで、約４０ｍｍ×４０ｍｍである。この試験装置の外形は任意にすることができる。というのは、それはどのような被試験回路またはテストボードにも適合させるためである。
【００１６】
図１に示されている試験装置の例は２導電層構造の一般的なプリント配線回路である。一方の絶縁膜は、好ましくはデュポン社製のカプトン（Kapton）（登録商標）で作られるか、またはカプトンより柔らかくないタイプＦＲ４のエポキシグラスで作られる。後者の厚さは０．１ｍｍを超えることはない。これら両導電層はビアによって相互結線された２つの銅導電層の両面上に置かれる装置のサポートを形成する。互いのトップ面上に装着された２つのプリント配線回路間に良好な接触品質を持たせるために、この薄い装置は一方の面上に、または希望によっては２つの面上に、試験されるハウジングのタイプに応じて、円錐台（またはボール、シリンダ等の）形状をした小さな突起を持っている。
【００１７】
図２は絶縁膜２１の断面を示すものである。絶縁膜２１は上面２３ａの導電層上に形成された円錐台形状の突起２２を備えている。上面２３ａの導電層は、ビア２４によって、下面２３ｂの導電層に接続されている。好ましくは、突起２２の高さは４５μｍを超えるものとし、その直径はハウジングの接触寸法に応じて、例えば１２５μｍ以下でありうる。突起２２は絶縁膜の両面に設けることができ、しかもその両突起は異なる高さとすることができる。これらの両突起は、例えば長期にわたって良好な抵抗を示すために例えば５ないし１０μｍのニッケル導電層、および良好な導電性を得るために約０．５μｍの金の微細導電層によって被覆された、少なくとも４０ｍｍの厚さの銅導電層によって構成することができる。サポート（絶縁膜）は０．１ｍｍのカプトンで作ることができる。
【００１８】
新しい集積回路が市場に登場する時、それは顧客の用途に応じて、または回路が持っている用途に応じて、特別なタイプのハウジング内に収容される。この回路は固有の特性を持つ選択されたハウジングに応じて開発されるテストボードのためにハウジング内に収納された後で試験される。このようにして、これらのボードは特別なタイプのハウジングに特に専用に用いられ、したがって中央の試験ピンは明確に非可撓性に作られる。顧客が他の用途に照らして異なるハウジングに装着された同じ回路（同じ結晶）を持つことを望む時は、ラボラトリで再び新しいテストボードが開発されなければならず、製造ライン上でその新しいハウジングについて顧客に知らせなければならない。この操作は非常にコストがかかるものであり、また高周波で動作する回路の故に非常に長い調整時間がかかることがある。
【００１９】
好ましいことに、本発明はそれぞれの新しいハウジングのための試験装置を再開発する煩わしさを避けることができる。事実上、１つの試験装置を作ることで十分であり、そのためそれぞれの予測されるタイプのハウジングに対して非常にコストがかかるということがない。装置の一面は新しいハウジングに適合するトラックを備えており、それに対して他面のトラックはすでに開発されたテストボードに適合させられる。このようにして、上記の試験装置は新しいハウジングへの被試験回路の適合を実現することによってハウジングコンバータの役割を果たす。その利点は数多く列挙することができる。すなわち、
・  十分な電気接触を得るために数ニュートン（Ｎ）の、ハウジングに作用される力の減少、
・  新しいテストボードの開発を排除することによる時間および費用の節減による利益、
・  既存のボードとの総合的互換性によるハードウェアの安定性（ラボラトリまたは試験）、
・  新しいハウジングに装着される回路の評価のための時間の節減による利益、
・  同様の全実験モデル上で種々のハウジング（内部に同一回路を有する）の評価を許容することによる最良ハウジングの選択のための時間節減の利益、および、
・  新しいハウジングについて顧客の反響を迅速に聞く可能性による、市場の新しい製品を売り出すための時間節減の利益、
がそれである。
【００２０】
本発明は第１に、ハウジングのタイプ変更を決定する場合、時間的損失および付加的な開発費用を無くすことによって潜在的な顧客との商業的関係を改善することができる。したがって、本発明は、試験されるように意図された被試験回路と称されるハウジングの異なるタイプのセットから与えられるハウジング内の集積回路の共同出荷（ジョイントデリバリ）を推奨する。主回路と称されるテストボードと、ハウジングのセットに対応する試験装置のセットとの助けを借りて、ハウジングのセットに対応する試験装置のセットを考えられるハウジングの各タイプに応じてその被試験回路に適合させることができる。
【００２１】
次の図は本発明の特別な実施例を示すものである。大電力・無線周波回路（携帯電話用電力増幅器など）の場合、グローバルコンタクトシステム（主回路＋試験装置）は数ミリオーム（ｍΩ）の抵抗を示し、コンタクト（ピンなど）に対し数十ナノヘンリ（ｎＨ）より小さく、またアースに対し数百ｎＨより小さいインダクタンスを示すものでなければならない。これは無線周波レベルでの正しい動作にとって必要なことである。抵抗についての考え方はコンタクトシステムの品質とその同じシステムの寸法に対するインダクタンスの考え方とによるものである。
【００２２】
図３ないし６に示されている実施例は特にタイプHVQFN16（４×４ｍｍのハウジング、１つの中央露出ダイパッドを有する１６パッド）のハウジングにおける無線周波集積回路（＜２．４ＧＨｚ）の試験に適用されるものである。このハウジングはコネクションタブまたはピンの部位において０．５×０．２５ｍｍのメタリックパッドを持っている。それは少なくとも１７コンタクトピンを作らなければならないので、極端に静的なシステム内に収容されるプリント配線回路を備えている。
【００２３】
図３は上述の実施例による試験装置のパターンの詳細を示すものである。柔軟な絶縁膜３１は２つの導電層上に対をなして配設された突起３２ａおよび３２ｂを備えている。対をなす各突起３２ａ，３２ｂは、試験中に実施される押圧作用中、弾性絶縁膜３１を変形させて、被試験回路を、インタフェースの役割を果たす試験装置を介してテストボードと接触させるように、接続手段３４の両側に、しかも導電層３３ａおよび３３ｂの互いに反対側に位置している。この絶縁膜３１の柔軟性はハウジングとプリント配線回路との間の平坦性の違いを吸収するために用いられる。パターンは、ハウジングが押圧されている時にスイッチの役割を果たす。さらに、この変形中、突起により接触される部分間に摩擦が生じ、それが接触の品質を改善する。
【００２４】
図４は、図３に示されているパターンの詳細を上面から見た部分図（絶縁膜は省略）を示すものである。ここでは図３の参照符号は新たな参照符号によって置き換えられているが、それは図３の参照符号に数値１０を加えたものに相当する。下方の導電層に対応する図示されていない部分は破線で示されている。突起４２ａおよび４２ｂはそれぞれ各導電層４３ａおよび４３ｂに設けられ、これら両導電層はビア４４を介して相互接続されている。次に、両側の導電層４３ａ，４３ｂにはそれぞれ細長い２つのパッドによってパターンが形成される。両導電層は互いに位置がずれており、接続手段、ここではビア４４によって相互接続されている。
【００２５】
図５は試験用プリント配線回路、試験装置のパターン、およびそのハウジング内の試験用プリント配線回路を示すものである。図５に示す試験装置のパターンは図３に示したものと同等であるが、ここではスイッチング位置で示されている。図３の参照符号は新しい参照符号によって置き換えられており、ここでは図３の符号に数値２０を加えた符号５１ないし５４に置き換えられている。このスイッチング位置は試験集積回路の試験動作中に作用する圧力によって得られる。この試験装置は、一方に存在する、主回路または導電トラック５６によって覆われたテストボードと、他方に存在する、そのハウジング５７内の被試験回路との間に配置されている。他方、ハウジング５７から被試験コンタクトが導電パッド５８の形でアクセス可能である。両導電層の突起５２ａおよび５２ｂはそれぞれ被試験回路５８および主回路５６の対応する導電パッドに接触している。このパターンでちょうど押圧されるハウジングは絶縁膜５１を変形させ、平坦性の違いを吸収することによって接触を作り出すようにビア５４の軸心に関してパターンをスイッチングさせる。
【００２６】
図６は試験装置の部分平面図であり、突起のパターン６０の完成例を示すものである。実線は装置の表面上に形成されたパターンを示している。裏面上に形成されたパターンは破線で示されている。装置の上下両面の突起間の接続を実現する開口またはビアが囲みの中に点々を付して示されている。突起は図４に示されているように丸によって表現されている。パターンは絶縁膜の片面に設けられた長円形の銅パッドによって形成されており、互いに位置がずれている。これら２つのパッドはビアを介して互いに接続されている。突起に作用を及ぼす銅の柱状成長（pillar growth）が、接続が望まれる位置に実現される。厚さ５ないし１０μｍのニッケルの導電層が銅を覆って機械的抵抗力を強化する。薄い（＜１μｍ）ニッケル導電層の上の金の仕上げが接触の品質を改善する。このパターンは、ハウジングのピンのすべてとの接触を得るために１６回繰り返される。露出ダイパッドと称され、ハウジングの中央に位置する部分は２×２ｍｍの被接続メタライズパッドである。これは無線周波数グランドを参照する。この位置でのコンタクトのインダクタンスを極小化するために多数のパターンを備えるものとする。このシステムは特にタイプHVQFNおよびVSOFNの共平面コンタクトパッドを備えたすべてのテーブルハウジング（tables housing）に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による試験装置の一例を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施例による装置の一例の詳細を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施例による装置の一例の詳細を示す断面図である。
【図４】図３の装置の平面図である。
【図５】試験動作中における図３の装置の断面図である。
【図６】本発明の第２実施例による装置の平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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