(57)【要約】【課題】ファイナルテストでの配線間ショートの発生を回避する。【解決手段】被試験ＩＣを載置するためのソケットを有する検査治具１０３と、検査治具の複数の接触子と接触する複数の信号ピンを有するテスタヘッド１０１とを備える半導体検査治具であって、検査治具１０３とテスタヘッド１０１との間に絶縁部材１０２を介在させた構造を有する。【選択図】  図１
2004301664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験ＩＣを載置するためのソケットを有する検査治具と、前記検査治具の複数の接触子と接触する複数の信号ピンを有するテスタヘッドとを備える半導体検査治具であって、前記検査治具と前記テスタヘッドとの間に絶縁部材を介在させた構造を有する半導体検査治具。
【請求項２】
前記絶縁部材は、前記接触子または前記信号ピンの配列に整合する貫通孔を備える請求項１記載の半導体検査治具。
【請求項３】
前記絶縁部材は、上面に前記ソケットを搭載する前記検査治具の前記ソケットに対応する下面に設けられる請求項１記載の半導体検査治具。
【請求項４】
前記絶縁部材は、前記検査治具の接触子の配列に整合する貫通孔を備え、前記検査治具に接着する請求項１記載の半導体検査治具。
【請求項５】
前記絶縁治具は、前記信号ピンの配列に整合する貫通孔を備え、前記テスタヘッドに接着する請求項１記載の半導体検査治具。
【請求項６】
被試験ＩＣを載置するためのソケットを有する検査治具と、前記検査治具の複数の接触子と接触する複数の信号ピンを有するテスタヘッドとの間に設けられ、前記接触子または前記信号ピンの配列に整合する貫通孔を備える絶縁部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組立完了したＩＣに低温度の熱ストレスを与えて電気的なファイナルテストを行うのに用いる半導体検査治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、組立完了したＩＣに、低温度の熱ストレスを与えて検査を行うのに半導体検査装置が用いられる。この半導体検査治具では、例えば低温槽内に被試験ＩＣを入れたトレイを収容し、さらにトレイから吸着ヘッドで低温プレート上に被試験ＩＣを移して低温度の熱ストレスを与えている。このような半導体検査装置では、低温槽内で吸着ヘッドを駆動する回転軸のベアリングやハウジングが低温槽の外部に露出しているために、これらの露出部分に結露が生じ易くなっている。そこで、ベアリングやハウジング露出部分を密封カバーで被い、これらが常温の外気に触れないようにして、結露防止対策としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、図８に示すように、サーモストリーマを用いて被試験ＩＣに低温度の熱ストレスを与え、ファイナルテストを行う半導体検査装置が提案されている。半導体検査装置は、被試験ＩＣを載置するためのソケット１０６を有する検査治具１０３と、検査治具１０３を着脱可能に支持し、検査治具１０３に設けられた複数の接触子に接触する信号ピンを持ったテスタヘッド１０１と、検査治具１０３上において、ソケット１０６および周辺の領域を冷気の排気口で被い、排気口に冷気７０３を供給する冷気供給手段としてのサーモストリーマ７０２と、テスタヘッド１０１に接続されて、冷気による熱ストレスの印加条件下で被試験ＩＣの性能を試験するＩＣ試験機７０４とから構成されている。
【０００４】
ＩＣ検査装置を用いてＩＣのファイナルテストを行うには、まず、被試験ＩＣが収納されているソケットおよびその周辺の領域を密に被うようにして、サーモストリーマ７０２の排気口を検査治具上にセットする。次に、サーモストリーマ７０２から冷気７０３をこれの排気口に送り込み、被試験ＩＣ周辺の温度を変化させて熱ストレスを与える。この温度環境でソケット１０６検査治具１０３およびテスタヘッド１０１の各配線を介して電気的に接続されたＩＣ試験機７０４により、被試験ＩＣの検査を行う。
【０００５】
また、このような検査は通常複数個の被試験ＩＣを取り替えるたびに、サーモストリーマ７０２の排気口を検査治具１０３上において上下している。この場合において、検査治具１０３側には冷気７０３を被試験ＩＣ周辺外へ洩れないようにする対策がとられていないため、洩れた冷気が検査治具１０３上の中心部から周辺に流れ下る。このため、冷気７０３の温度がマイナス４０℃程度という低温度で長時間検査を行った場合に、被試験ＩＣ周辺や、検査治具１０３とテスタヘッド１０１との間隙に入った冷気が常温の外気と接触する。このため、検査治具１０３の下面に臨む複数の接触子間や、これらの接触子に接触される信号ピン１０４間に結露７０１が発生する場合がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２４８７８７号公報（第２〜３頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＩＣ検査装置にはこのような結露７０１を防止する対策がとられていないため、隣接する接触子同士や信号ピン同士の配線間経路の絶縁が阻害されて電気的にショート状態となり、検査結果に不具合を生じていた。また、この不具合解消のためこれまでその結露７０１を頻繁に拭き取っていたが、この作業のために被試験ＩＣの検査効率が極めて悪くなっているという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、配線間ショートの発生およびこれに伴う検査結果の不具合を回避す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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の半導体検査治具は、被試験ＩＣを載置するためのソケットを有する検査治具と、前記検査治具の複数の接触子と接触する複数の信号ピンを有するテスタヘッドとを備える半導体検査治具であって、前記検査治具と前記テスタヘッドとの間に絶縁部材を介在させた構造を有する。
【００１０】
上記構成によれば、検査治具とテスタヘッドとの間に絶縁部材を介在させることで、配線間ショートの発生を回避することができる。
【００１１】
請求項２の半導体検査治具は、請求項１の半導体検査治具において、前記絶縁部材は、前記接触子または前記信号ピンの配列に整合する貫通孔を備えるものである。
【００１２】
上記構成によれば、信号ピンが挿入する貫通孔を絶縁部材に備えることで、配線間ショートの発生を確実に回避することができる。
【００１３】
請求項３の半導体検査治具は、請求項１記載の半導体検査治具において、前記絶縁部材は、上面に前記ソケットを搭載する前記検査治具の前記ソケットに対応する下面に設けられるものである。
【００１４】
上記構成によれば、特に、検査治具のソケットに対応する下面で発生する結露による配線間ショートを効果的に回避することができる。
【００１５】
請求項４の半導体検査治具は、請求項１の半導体検査治具において、前記絶縁部材は、前記検査治具の接触子の配列に整合する貫通孔を備え、前記検査治具に接着するものである。
【００１６】
請求項５の半導体検査治具は、請求項１記載の半導体検査治具において、前記絶縁治具は、前記信号ピンの配列に整合する貫通孔を備え、前記テスタヘッドに接着するものである。
【００１７】
上記構成によれば、絶縁部材を検査治具またはテスタヘッドに接着させておくことで、ファイナルテスト時の検査治具とテスタヘッドとの密着をより確実に行うことができる。
【００１８】
請求項６の絶縁部材は、被試験ＩＣを載置するためのソケットを有する検査治具と、前記検査治具の複数の接触子と接触する複数の信号ピンを有するテスタヘッドとの間に設けられ、前記接触子または前記信号ピンの配列に整合する貫通孔を備えるものである。
【００１９】
上記構成により、被試験ＩＣの種別によって検査治具が変わる場合でも、汎用的に絶縁部材を用いて配線間ショートを回避することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の半導体検査治具を示す分解斜視図である。半導体検査治具は、検査治具１０３およびテスタヘッド１０１を有し、検査治具１０３は被試験ＩＣを載置するためのソケット１０６を、上面の略中央部に一体に備えている。検査治具１０３の下面には、複数個の接触子１０９が放射状に設けられ、これらが検査治具１０３内の配線を通じてソケット１０６側の試験用端子に接続されている。
【００２１】
テスタヘッド１０１は検査治具１０３を着脱可能に支持し、上面には接触子１０９に対応する位置に複数本の信号ピン１０４が突設されている。接触子１０９および信号ピン１０４は図２に示すような位置関係にあり、互いに対応する形状および大きさを持つ。各接触子１０９は、例えば導電プレートとしたり、あるいは検査治具１０３内に形成される導電性のコンタクトピンホールとすることもできる。接触子１０９と信号ピン１０４との後述のような接触を確実にするため、これらの一方または両方にばね材を使用したり、ばね材を介在させてもよい。各信号ピン１０４はテスタヘッド１０１内の配線を通じてＩＣ試験機７０４に接続されている。
【００２２】
検査治具１０３およびテスタヘッド１０１間には、伸縮性（弾性）材料によって作られた絶縁部材１０２が介在されている。絶縁部材１０２は、被試験ＩＣに対する低温度の熱ストレス印加時に、検査治具１０３とテスタヘッド１０１との間隙に冷気が侵入することにより発生した結露による、接触子１０９同士や信号ピン１０４同士の配線間ショートを阻止する。絶縁部材１０２は検査治具１０３下面およびテスタヘッド１０１上面間に介在されたとき、これらに確実に密着するゴムやプラスチックなどの伸縮材料からなる。
【００２３】
絶縁部材１０２は、接触子１０９や信号ピン１０４に対応する位置に各一の信号ピン挿入孔１０５が設けられている。従って、絶縁部材１０２を介してテスタヘッド１０１上に検査治具１０３を装着した場合に、各信号ピン１０４は各信号ピン孔１０５を貫通して、対向する各接触子１０９に接触する。このとき、各信号ピン１０５同士および接触子１０９同士が電気的に絶縁される。
【００２４】
次に絶縁部材１０２による結露防止および絶縁動作について説明する。被試験ＩＣの熱ストレス印加試験を行う場合には、まず、テスタヘッド１０１上に絶縁部材１０２を載置する。このとき、テスタヘッド１０１の各信号ピン１０４に対し、絶縁部材１０２の信号ピン挿入孔１０５を挿通させる。また、絶縁部材１０２の下面をテスタヘッド１０１の上面に密着させる。この密着は、後述の検査治具１０３の載置による重量を受けてより確実となる。従って、検査治具１０３が載置されるまでは、信号ピン１０４の上端は信号ピン挿入孔１０５内において絶縁部材１０２の上面に略一致するか、または僅か低い位置に臨んでいる。
【００２５】
続いて、絶縁部材１０２上に検査治具１０３を載置する。このとき、検査治具１０３の下面に臨む各接触子１０９を、テスタヘッド１０１上の各信号ピン１０４の上端（先端）に位置を合わせるようにして接触させる。この接触は、検査治具１０３が、絶縁部材１０２を厚み方向（下方向）に僅か加圧して収縮させることにより可能となる。これにより、テスタヘッド１０１に対し、検査治具１０３上のソケット１０６に載せられた被試験ＩＣの電気的接続を確実にすることができる。
【００２６】
絶縁部材１０２は収縮によってテスタヘッド１０１の上面と検査治具１０３の下面とに密着される。このため、サーモストリーマ７０２の排気口の上下によって被試験ＩＣやソケット１０６周辺から漏れた冷気が、テスタヘッド１０１と検査治具１０３との間隙の全領域１０７に対し侵入すること、および冷気と常温の大気との接触にもとづく結露の発生を防止できるとともに、各接触子１０９同士および信号ピン１０４同士を絶縁できる。通常は、ソケット１０６周辺部が集中して低温度の熱ストレスを受けるため、ソケット１０６の直下の検査治具１０３の下面領域１０８では温度勾配が大きくなり、この領域に結露が集中的に発生しやすくなる。この場合にも、絶縁部材１０２はその領域での結露発生を確実に防止するとともに、信号ピン挿入孔１０５内に臨む各接触子１０９同士や各信号ピン１０４同士をそれぞれ分離して絶縁する。従ってこれらを配線として流れる信号の漏れや配線間のショートを防止できる。この結果、結露発生による従来のような検査結果の不具合を解消できる。また、霜の除去作業が不要となり、試験作業の効率化を実現できる。
【００２７】
図３は、本発明の他の実施の形態によるＩＣ検査治具を示す要部の分解斜視図である。本実施の形態では、図１について述べたのと同様に、テスタヘッド１０１と検査治具１０３との間隙の全領域に冷気が侵入するのを、絶縁部材１０２Ａが防止する。絶縁部材１０２Ａには、ソケット１０６直下の検査治具１０３の下面領域１０８に対応する部位に、上下面に貫通する空洞１１０が設けられている。
【００２８】
図４は、本発明の他の実施の形態によるＩＣ検査治具を示す要部の分解斜視図である。本実施の形態は、ソケット１０６直下の検査治具１０３の下面領域１０８付近に結露が発生するのを防止するものである。このため、絶縁部材１０２Ｂがその下面領域１０８にのみに当接される形状（例えば、円形）および大きさに形成されている。これにより低温度の熱ストレスを集中して受ける下面領域１０８に結露が発生し、この結露が接触子１０９や信号ピン１０４がある部位に流れてこれらの間の絶縁が阻害されるのを確実に回避することができる。下面領域１０８を除く領域では結露が発生しない場合に有効である。
【００２９】
図５は、本発明の他の実施の形態によるＩＣ検査治具を示す要部の分解斜視図である。本実施の形態では、絶縁部材１０２を、検査治具１０３のテスタヘッド１０１に対向する面（下面）に予め接着してある。これによれば、検査治具１０３および絶縁部材１０２を一体として結露防止および絶縁の対策をＩＣ検査治具に施すことができる。特に、検査治具１０３下面の接触子１０９付近での結露発生の防止および絶縁保護をより十分に図ることができる。また、検査治具１０３とテスタヘッド１０１の組み付けを容易、迅速に実施できる。検査治具１０３のテスタヘッド１０１に対する接続は、空気圧（吸気圧）を利用してこれらを吸着搬送させることによりなされるため、検査治具１０３に最初から絶縁部材１０２を接着させておくことにより、上記のようなテスタヘッド１０１への組み付けを効率化でき、より十分な絶縁効果が得られる。
【００３０】
図６は、本発明の他の実施の形態によるＩＣ検査治具を示す要部の分解斜視図である。本実施の形態は、絶縁部材１０２を、テスタヘッド１０１の検査治具１０３に対向する面（上面）に予め接着（密着）してある。これによれば、テスタヘッド１０１および絶縁部材１０２を一体として結露防止および絶縁の対策をＩＣ検査治具に施すことができ、特に、テスタヘッド１０１上面の信号ピン１０４付近での結露発生の防止および絶縁保護をより十分に図ることができる。また検査治具１０３とテスタヘッド１０１の組み付けを容易、迅速に実施できる。検査治具１０３のテスタヘッド１０１に対する接続は、空気圧を利用してこれらを吸着搬送させることによりなされるため、テスタヘッド１０１に最初から絶縁部材を接着させておくことにより、テスタヘッド１０１に対する検査治具１０３の接続（組み付け）をこれまで通り簡単に行うことができ、また、十分な結露防止および絶縁の効果が得られる。
【００３１】
図７は、本発明の他の実施の形態によるＩＣ検査治具を示す要部の分解斜視図である。本実施の形態では、絶縁部材１０２を独立させることで、テストヘッド１０１と検査治具１０３との間に介在される絶縁部材１０２の交換を、被試験ＩＣの種類や試験条件、さらには絶縁部材１０２自体の疲労度合に応じて、任意のタイミングで容易に行うことができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、検査治具とテスタヘッドとの間の絶縁部材により、配線間ショートの発生を回避し、検査結果の不具合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態によるＩＣ検査治具の要部を分解して示す拡大斜視図。
【図２】図１に示す接触子と信号ピンとの対応関係を示す説明図。
【図３】本発明の他の実施の形態によるＩＣ検査治具の要部を分解して示す拡大斜視図。
【図４】本発明の他の実施の形態によるＩＣ検査治具の要部を分解して示す拡大斜視図。
【図５】本発明の他の実施の形態によるＩＣ検査治具の要部を分解して示す拡大斜視図。
【図６】本発明の他の実施の形態によるＩＣ検査治具の要部を分解して示す拡大斜視図。
【図７】本発明の他の実施の形態によるＩＣ検査治具の要部を分解して示す拡大斜視図。
【図８】従来のＩＣ検査装置の全体を示す斜視図。
【符号の説明】
１０１  テスタヘッド
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ  絶縁部材
１０３  検査治具
１０４  信号ピン
１０５  信号ピン挿入孔
１０６  ソケット
１０７  全領域
１０８  下面領域
１０９  接触子
１１０  空洞
７０２  サーモストリーマ
７０４  ＩＣ試験機
【図１】
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【図２】
2004301664.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】
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【図８】
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