(57)【要約】【課題】一般的なパッケージの端子形状に関係なく特性に影響を及ぼすリアクタンス成分、浮遊容量を削減し、測定精度をあげると共に、被検査物を圧着した時に生ずるストレスを低減させる検査用ソケットを提供する。【解決手段】検査用ソケットは、被検査物を搭載する基板と、前記基板の表面上に設けられ、前記被検査物の電気的特性を得るために、厚さが薄く前記被検査物側の端子と接触するように配置された配線と、前記基板に設けられた１つ以上の貫通孔から空気を吸い込み前記被検査物を前記基板に真空吸着するための吸引装置とを備える。【選択図】図６
2008304254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物を搭載する基板と、
前記基板の表面上に設けられ、前記被検査物の電気的特性を得るために、厚さが薄く前記被検査物側の端子と接触するように配置された配線と、
前記基板に設けられた１つ以上の貫通孔から空気を吸い込み前記被検査物を前記基板に真空吸着するための吸引装置と
を備えたことを特徴とする検査用ソケット。
【請求項２】
前記基板は台座に搭載され、前記台座には前記配線と接続される外部接続用の同軸コネクタが固定されていることを特徴とする請求項１に記載の検査用ソケット。
【請求項３】
前記基板上に設けられ、前記配線の前記被検査物側の端子との接触部を囲み、前記接触部方向に下降傾斜したテーパー面を有し、前記被検査物を前記検査用ソケットに設置する時、その端子と配線とが接触するように所定の位置に誘導するハウジングをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の検査用ソケット。
【請求項４】
前記吸引装置は、前記被検査物によって封鎖された貫通孔内の圧力を検出するセンサーを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の検査用ソケット。
【請求項５】
請求項４に記載の検査用ソケットを用いて半導体装置の検査を行う検査工程を有する半導体装置の製造方法であって、
前記検査工程が、
前記被検査物である半導体装置を前記吸引装置により前記基板に吸着する手順と、
前記吸着の際、前記センサーにより前記貫通孔内の圧力を監視し、前記センサーの検出結果から、前記半導体装置の端子が前記配線と接触しているかどうかを判定する手順と、
前記半導体装置の端子が前記配線と接触していると判定されたとき、前記半導体装置に電気印加して当該装置の電気的特性を判定する手順と
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波帯で動作する受動回路素子及び、能動回路素子等を検査、測定する検査用ソケット、およびその検査用ソケットを用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は高周波帯で動作する受動回路素子及び、能動回路素子を内蔵した半導体装置の一例を示す図である。半導体装置１０は図１に示す立方体の封止樹脂の１面に電源電圧やGND端子などの電極端子１２を露出した構造になっている。従来、被検査物である半導体装置１０の製造工程のうち検査工程において、検査に用いられる検査ソケットは図２、３に示すように、被検査物１０を搭載するための台座１と、前記台座１上に設けられた基板２と、前記台座１に固定され外部に電気的に接続するための同軸コネクタ３と、前記基板２上に設けられた被検査物１０の電気的特性を得るための配線４と、被検査物１０の端子１２と基板上の配線４とを電気的に接続するコンタクト８とを備え、検査時において被検査物１０、コンタクト８、基板２上の配線４との接続は絶縁体のおさえ棒１１で圧着する構成となっていた。
【０００３】
また、図４は従来の検査ソケットを上から見た図である。コンタクト８はおおよそL字の良導体、コンタクト１４は細長い立方体の良導体で、図４に示すように樹脂でできたコンタクト保持装置９はコンタクト８、GND用コンタクト１４を被検査物側の端子１２と配線４とを接続する位置に保持している。コンタクト８の保持はコンタクト保持装置９に設けられた支柱１３にはめ込んで実現されており、コンタクト８の電気的特性が劣化した場合にも容易に交換できるようになっている。
【０００４】
このような構成の検査ソケットを用いた従来の検査フローを図５に示す。被検査物１０は樹脂の供給トレーに収納されており、おさえ棒１１の先端部を被検査物１０の表面に接触させ、おさえ棒１１の先端部から空気を吸い込むことで吸着する。この後、おさえ棒が検査基板２上まで移動し、被検査物１０を基板２に押しあてて検査スタートする。ここで、電気的特性が判定され、PASS品とFAIL品は分類されてトレーに搬出される。ここで、FAIL品が入ったトレーと供給トレーが同じ構造であればFAIL品が入ったトレーを供給トレーとすることで再検査を行うことができる。
【０００５】
従来の検査用ソケットの構成の場合、被検査物１０と基板２を圧着した時、信号経路にコンタクト８が存在する為、コンタクト８の自己インダクタンス成分、隣接するコンタクト８間の寄生容量などが付加されることとなる。よって、実用に供するために製品に実装状態にしてときに比べ、特性に影響を及ぼすインダクタンス成分、寄生容量が異なるため、実使用時と特性が異なり測定精度の劣化を招くという問題を有していた。
【０００６】
更に、前記おさえ棒１１はその先端部から空気を吸い込んで被検査物１０を保持することで、収納されているトレーからの搬出、移動を行い、その状態でコンタクト８に機械的に圧着している。このため、トレーに収納されている被検査物１０のトレー上での位置ズレ、おさえ棒１１の先端部および被検査物１０の表面と基板２の表面との水平のズレが発生し、このズレによって被検査物１０の端子１２とコンタクト８との接続不良や、被検査物１０の電気的な耐圧の不足による受動回路素子、若しくは能動回路素子の破損や、破損することによってパッケージや端子の外観がそこなわれる問題も有していた。
【０００７】
上記の課題を解決する方法としては、例えば特許文献１に記載された超高周波帯回路素子検査治具がある。従来の治具でははんだ付けするか、絶縁体のおさえ棒で圧着する構成となっており、はんだ付けの場合は被検査物のリード端子にはんだが乗ることにより外観がそこなわれ、ゴテのリーク電流による回路素子の破壊をおこしてしまうし、絶縁体のおさえ棒では大きな圧力によるリード端子の破壊がおこってしまう。また、絶縁体のおさえ棒ではストリップラインの特性インピーダンスの変化による測定精度の低下をおこすなどの欠点を有している。
【０００８】
特許文献１に記載されている超高周波回路素子検査治具は、被検査物のリード端子に直接気体圧力を印加することにより、特性インピーダンスをもつストリップラインに圧着接続する手段を有することを特徴として、リード端子部分の破損や外観がそこなわれることなくリード端子と所定の特性インピーダンスを有するストリップラインとを接続することができ、測定精度を上げている。
【特許文献１】特開昭６３−２０１５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように特許文献１に記載されている超高周波帯回路素子検査治具は、被検査物の端子がＱＦＰタイプの形状であれば有効であるが、ＱＦＮタイプやＷＬＣＳＰのようにパッケージ裏面に端子があって、端子に直接気体圧力を印加できないようなパッケージには実現できないという問題があった。
【００１０】
本発明は一般的なパッケージの端子形状に関係なく特性に影響を及ぼすリアクタンス成分、浮遊容量を削減し、測定精度をあげると共に、被検査物を圧着した時に生ずるストレスを低減させる検査用ソケット、およびその検査用ソケットを用いた半導体装置の製造方法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】
【００１１】
上記の課題を解決し目的を達成するために本発明の提供する検査用ソケットは、被検査物を搭載する台座と、この上に設けられた基板と、前記台座に固定された外部接続用の同軸コネクタと、前記基板の表面上に設けられ、被検査物の電気的特性を得るための配線と、台座と基板に設けられた１つかそれ以上の貫通孔と、貫通孔から空気を吸い込む吸引装置とを備え、被検査物の基板側の面から貫通孔を通じて空気を吸い込んで被検査物と基板を圧着することにより、コンタクトを用いずに、基板上に形成された配線と被検査物の端子とを十分に接触させる。このため、特性に影響を及ぼすリアクタンス成分、浮遊容量を削減し、測定精度をあげることが可能となる。
【００１２】
また、本発明によれば、貫通孔から空気を吸い込むことで被検査物を基板に圧着しているため、被検査物の基板上の位置にズレがあると貫通孔内の気圧が小さくならない。これにより、被検査物への力学的ストレスを低減できる。さらに、貫通孔内の圧力を検出することによって、被検査物が正しく接続されていないことを検出することができ、被検査物に検査用の電圧等のストレス印加をする前に、被検査物の再配置を行うことで被検査物に与える電気的ストレスを低減することが可能となる。
【００１３】
またこの検査用ソケットを用いることで、本発明は、半導体装置の検査を行う検査工程を有する半導体装置の製造方法を提供することもできる。その検査工程は、被検査物である半導体装置を吸引装置により基板に吸着する手順と、その吸着の際、センサーにより貫通孔内の圧力を監視し、センサーの検出結果から、半導体装置の端子が前記配線と接触しているかどうかを判定する手順と、半導体装置の端子が配線と接触していると判定されたとき、半導体装置に電気印加して当該装置の電気的特性を判定する手順とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、上記構成を有しているので、実際に実装される状態とほぼ同じ状態で検査でき、コンタクトによる不要なリアクタンス成分や浮遊容量を考慮しなくてもよい高周波帯(特に300MHz〜3GHz)の検査が可能となる。
【００１５】
さらに、本発明によれば、正常な位置に被検査物が配置されていないと貫通孔内の気圧は小さくならないので、被検査物への力的ストレスが低減され、端子部分の破損や外観をそこなうことも低減される。また、電気的特性の測定に必要な電圧や外部信号も被検査物に印加されないため、電気的あるいは熱によるストレスが無くなるので品質の向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。この実施の形態では、300MHz〜3GHzで動作する高周波用半導体装置の製造方法における検査工程で用いる高周波帯用検査治具として本発明を具体化している。
【００１７】
図６、図７は本発明の一実施形態による高周波帯用検査治具を断面図、平面図で示している。この高周波帯用検査治具は、電気的特性を得るための端子１２をもつ被検査物１０を搭載する台座１と、この上に交換可能なようにして設けられた基板２と、前記台座１に固定された外部接続用の同軸コネクタ３と、前記基板２上に形成された、被検査物１０の電気的特性を得るための配線４と、前記基板２上に被検査物を所定の位置に誘導するために勾配をもたせたハウジング７と、台座１と基板２に設けられた１つかそれ以上の貫通孔５と、貫通孔５から空気を吸い込む吸引装置６とを備えている。また補助的におさえ棒１１が基板２の上方に設けられている。
【００１８】
図６、７に示すように、被検査物１０は、ハウジング７内側の矩形領域に配置される。この領域では、配線４の被検査物１０側のリード端子と接触する部分が被検査物１０の端子１２と正確に対向するように設けられている。被検査物１０は図１に示したように、大部分が樹脂からなる立方体の１面に電源電圧やGND端子などの複数の端子１２を露出した構造になっており、中央部分の長方形部分はGND端子、その他の６つの端子が電源電圧端子、入出力端子となっている。配線４の接触部分は、このような被検査物１０のリード端子の形状にあわせて配置されている。その配線４は同軸コネクタ３を介して外部と接続され、被検査物１０のリード端子と配線４とが接触することで、被検査物１０について電気的特性の判定がされる。
【００１９】
吸引装置６は筒状の構造を持っており、検査時に被検査物１０を基板２に圧着できるように、基板２や台座１に設けられた貫通孔５を通じて図面下側に向かって空気を吸い込んでいる。この実施の形態において貫通孔５は、配線４の接触部分と被検査物１０側のリード端子とが正しく対向しているとき、その被検査物１０の中央に相当する位置にあって、被検査物１０のGND端子と対向するよう配置されている。
【００２０】
このような構成により、被検査物１０と基板２を吸引装置６により吸着し圧着した時、端子１２と基板２上の厚さの薄い配線４とが隙間なく直接接触するので、図３に示したように従来使用していたコンタクト８の自己インダクタンス成分、コンタクト８とコンタクト８間の寄生容量などが無くなり、実装状態にほぼ等しくなる。
【００２１】
また従来では被検査物１０はコンタクト８、１４に圧着する際、おさえ棒１１が上から定められた距離だけ下降することで実現しているため、被検査物１０の厚みのばらつきや、被検査物とコンタクト８、１４との位置関係にズレがある場合、上からの必要以上な力学的なストレスを受ける可能性があった。さらに、コンタクト８、１４を介した被検査物１０と基板２上の配線４のズレがあっても電気的特性の検査をスタートするので、使用状態と異なる電気印加状態となって、電気的なストレスが被検査物に加わる可能性も存在していた。
【００２２】
これに対し、本発明の実施の形態による構成によれば、被検査物１０が正しい位置に存在した場合は吸引装置６によって被検査物１０の基板２側の面から空気を吸い込んで圧着するので、被検査物１０の厚みのばらつきにはほとんど関係しない。
【００２３】
また被検査物１０が正しい位置に存在しない場合は貫通孔５が完全に封鎖されず吸引装置６が空気を吸い込んでも気圧が下がらない。このため、被検査物１０の基板２上の位置にズレが生じても、被検査物１０への力学的ストレスを低減できる。
【００２４】
さらに、本実施の形態における検査治具では被検査物が正しい位置に存在しているか検出するために、被検査物１０が貫通孔５上方を封鎖した時に、貫通孔５内の圧力が正確な検査が可能となる所定の圧力以下になっているかを検出する手段としてバキュームセンサー１５を備えている。気圧が下がらないと、被検査物１０の端子１２が配線４と適正に接触していないと判定され電気印加をしないため、被検査物１０に電気的なストレスが加わるのを避けることができる。
【００２５】
本発明の実施の形態では被検査物をパッケージ裏面に端子があるＱＦＮタイプにしているが、貫通孔部に端子が存在せずに、基板２と被検査物の裏面の密封性を保てるパッケージ（例えばＱＦＰタイプ）なら何でも適用できる。また、貫通孔５の形状は円状にしているが、被検査物１０の端子形状によってドーナッツ状、長方形など被検査物への荷重が最適なものであればどのような形状であってもよい。貫通孔５を２以上設けたときには、各貫通孔についてバキュームセンサーを設け、各センサーの検出結果に基づいて、被検査物１０の端子１２が配線４と適正に接触しているかどうかを判定することもできる。なお、その場合、検査が可能となる所定の圧力は、各貫通孔によって異ならせてもよい。
【００２６】
上記のように構成された高周波帯用検査治具を使用した検査フローを図８に示す。まず被検査物１０は樹脂の供給トレーに収納されており、おさえ棒１１の先端部を被検査物１０の表面に接触させ、おさえ棒１１の先端部から空気を吸い込むことで吸着する。この後、おさえ棒が検査基板２上まで移動し、被検査物１０をハウジング７まで降ろす。このハウジング７には図６、図７に示すように、配線４の被検査物１０の端子１２が接触する部分の方向に下降傾斜するようにテーパーが設けられているので、位置ズレを起こして下ろされたとしてもテーパーにより被検査物１０はほぼその端子１２と配線４とが接触する位置に誘導される。このテーパーによって大きな位置ズレを避けている。
【００２７】
ここで、吸引装置を動作させ、基板２に圧着させる。この時バキュームセンサーにより、貫通孔内の気圧を監視し、被検査物１０の端子が配線４と適正に接触しているかどうかを判定する。気圧が十分に下がっていれば、被検査物１０の端子と配線４が接触していると判定し、検査スタートする。気圧が下がっていない場合は、被検査物１０の端子と配線４が適正に接触していないと判定し、基板への吸引を解除してから、再度、被検査物１０をおさえ棒で吸着し、置きなおす。このようにしてコンタクト判定がＰＡＳＳであれば検査がスタートし、電気的特性が判定される。電気的特性の判定が行われると、基板への吸引が解除され、その電気的特性の判定結果にしたがって被検査物がＰＡＳＳ品とＦＡＩＬ品に分類されてトレーに搬出される。
【００２８】
以上述べたように本実施の形態における高周波帯用検査治具によれば、従来使用されていたコンタクト８の自己インダクタンス成分、コンタクト８とコンタクト８間の寄生容量などが無くなり、実装状態にほぼ等しくなるので実使用状態と同様の状態で高周波用半導体装置の検査が正確に行うことができる。それに加えて本実施の形態における高周波帯用検査治具にはテーパーを形成したハウジングおよびバキュームセンサーが設置されているので、被検査物を正確に位置決めができ、端子部分の破損や外観をそこなうことも低減される。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は高周波帯で動作する受動回路素子及び、能動回路素子等の検査、測定において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】被検査物の外形の一例を示す図
【図２】従来の検査治具の断面図
【図３】従来の検査治具の平面図
【図４】従来の検査治具のコンタクトの外形図
【図５】従来の治具を使用した検査フロー
【図６】本発明に係る実施の形態の高周波帯用検査治具の断面図
【図７】本発明に係る実施の形態の高周波帯用検査治具の平面図
【図８】本発明に係る実施の形態の高周波帯用検査治具を使用した検査フロー
【符号の説明】
【００３１】
１  台座
２  基板
３  同軸コネクタ
４  配線
５  貫通孔
６  吸引装置
７  ハウジング
８  コンタクト
９  コンタクト保持装置
１０  被検査物
１１  おさえ棒
１２  端子
１３  支柱
１４  GND用コンタクト
１５  バキュームセンサー
【図１】
2008304254.tif 000003
【図２】
2008304254.tif 000004
【図３】
2008304254.tif 000005
【図４】
2008304254.tif 000006
【図５】
2008304254.tif 000007
【図６】
2008304254.tif 000008
【図７】
2008304254.tif 000009
【図８】
2008304254.tif 000010