(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドラの測定ハンドにより搬送した半導体チップをソケットに接続して電気的性能の試験を行なう半導体チップの試験装置であって、
前記ハンドラのハンドラベースと、テストヘッド及びテストボードとを連結し、前記ソケットに接続状態の半導体チップの周囲を囲うコンタクトユニットの全部を絶縁性材料により構成した半導体チップの試験装置。
【請求項２】
前記コンタクトユニットには、前記ハンドラベース又は前記テストヘッドとの連結のためのネジを螺入する金属製のネジ穴部品を設けたことを特徴とする請求項１記載の半導体チップの試験装置。
【請求項３】
前記コンタクトユニットと前記テストヘッドの間に、当該半導体チップの試験を実行するためのテストボードを設け、
さらに当該テストボードを補強する補強プレートを設けたことを特徴とする請求項１記載の半導体チップの試験装置。
【請求項４】
前記補強プレートは前記テストボードの下方に絶縁シートを介して設けられており、
前記補強プレートは金属性のプレートであって、
前記テストボードと前記絶縁シートは接して設けられ、前記絶縁シートと前記補強プレートは接して設けられていることを特徴とする請求項３記載の半導体チップの試験装置。
【請求項５】
前記コンタクトユニットの絶縁性材料は、ガラスエポキシ樹脂又はポリエーテルイミド樹脂であることを特徴とする請求項１記載の半導体チップの試験装置。
【請求項６】
前記コンタクトユニットは、前記ソケットの側面に内接していることを特徴とする請求項１記載の半導体チップの試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップの試験装置に関するものであり、特にハンドラの測定ハンドにより搬送した半導体チップをソケットに接続して電気的性能の試験を行なう半導体チップの試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体チップ（ＩＣ）の電気的特性を測定する試験装置が実用化されている。この試験装置は、通常、生産性の向上のため、ハンドラと呼ばれる自動搬送装置と一体化されている。
【０００３】
図３に、従来の試験装置の模式断面図を示す。図に示されるように、テストユニット１は、ネジ７やネジ１０によって、コンタクトユニット５ａ等を介してハンドラベース４に取り付けられている。ここで、従来の試験装置のコンタクトユニット５ａは、加工性、耐久性等の理由から金属材料により形成されている。
【０００４】
尚、半導体チップの試験装置におけるノイズ対策に関する技術は、例えば特許文献１において開示されている。この特許文献１では、駆動部品から発生する電圧ノイズがテストユニットに伝わらないようにするために、ガイドレール、クランプ板、ガイドレールを電気絶縁性の良好な樹脂材料により形成する点が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】実公平７−４０２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
試験装置が設置された環境においては、ハンドラの電源、ＬＳＩテスタの電源や隣接する機械の電源等、様々なノイズ源が存在する。特に図３を用いて説明した従来の試験装置のコンタクトユニット５ａは、金属製であるため、電圧ノイズがハンドラベース４、ネジ１０、コンタクトユニット５ａを通じて伝わり、さらにアンテナ効果により電磁波ノイズが空間を被試験対象の半導体チップやＩＣソケットの端子や配線に非接触で伝わり、電気的特性の試験に悪影響を及ぼすという問題点があった。
【０００７】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、電圧ノイズ及び電磁波ノイズが被試験対象の半導体チップ等に加わることを防止し、安定的に電気的特性を測定できる試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる半導体チップの試験装置は、ハンドラの測定ハンドにより搬送した半導体チップをソケットに接続して電気的性能の試験を行なう半導体チップの試験装置であって、前記ハンドラのハンドラベースと、テストヘッド及びテストボードとを連結し、前記ソケットに接続状態の半導体チップの周囲を囲うコンタクトユニットの全部を絶縁性材料により構成したものである。このような構成によれば、半導体チップの周囲を囲うコンタクトユニットの全部を絶縁性材料により構成したので、電圧ノイズ及び電磁波ノイズが非試験対象の半導体チップ等に加わることを防止できる。
【０００９】
また、コンタクトユニットには、前記ハンドラベース又は前記テストヘッドとの連結のためのネジを螺入する金属製のネジ穴部品を設けることが好ましい。このような構成により、コンタクトユニットとハンドラベース、又はコンタクトユニットとテストヘッドとをネジにより容易に固定できる。特に、本発明においては、コンタクトユニットは絶縁性材料により構成されているので、そのままネジを螺入すると螺入部分に壊れが発生しやすいが、その部分にネジ穴部品を設けることにより、壊れを防止できる。
【００１０】
さらに、前記コンタクトユニットと前記テストヘッドの間に、当該半導体チップの試験を実行するためのテストボードを設け、当該テストボードを補強する補強プレートを設けるとよい。絶縁性材料により形成されたコンタクトユニットは、金属材料により形成された場合に比べて、強度が弱くならざるを得ないが、補強プレートを取り付けることにより、半導体チップをソケットに差し込む際に生じるテストボードへの応力から当該テストボードを保護することが可能となる。
また、前記補強プレートは前記テストボードの下方に絶縁シートを介して設けられており、前記補強プレートは金属性のプレートであって、前記テストボードと前記絶縁シートは接して設けられ、前記絶縁シートと前記補強プレートは接して設けられているとよい。
【００１１】
好適な実施の形態におけるコンタクトユニットの絶縁性材料は、ガラスエポキシ樹脂又はポリエーテルイミド樹脂である。
【００１２】
また、コンタクトユニットは、前記ソケットの側面に内接していることが好ましい。これにより、ソケットとコンタクトユニット間の隙間より電磁波ノイズがテストヘッドに対して混入することを防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電圧ノイズ及び電磁波ノイズが被試験対象の半導体チップ等に加わることを防止し、安定的に電気的特性を測定できる試験装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明にかかる試験装置の模式断面図であり、同図（ａ）に半導体チップを搭載する前の状態を、同図（ｂ）に半導体チップを搭載した後であって電気的特性の測定状態の試験装置を示す。また、図２は、本発明にかかる試験装置の模式上面図である。図１の断面図は、図２のＡ−Ａ'断面を示す。
【００１５】
本発明にかかる試験装置により電気的特性の試験等が実行される半導体チップ２は、パッケージ済みのチップである。特に、電圧ノイズや電磁波ノイズの影響を受けやすいアナログＩＣが好適である。さらに具体的には、高精度のＡ／Ｄコンバータを実現するアナログＩＣである。
【００１６】
この試験装置では、ＬＳＩテスタのテストヘッド１上にテストボード３が取り付けられている。テストヘッド１内には、電気的特性の測定・試験を行なう各種の回路等が格納されている。例えば、テストヘッド１の主面は、１ｍ四方の正方形を有する。テストボード３は、被試験対象の半導体チップ２に応じて適宜取り替えられ、例えば３０ｃｍ四方のプリント配線板から構成される。テストボード３の上面には、半導体チップ２の端子が挿入され接続されるＩＣソケット６が設けられている。
【００１７】
ＩＣソケット６の外側の周囲には、図２の上面図においてよく示されるように厚肉円筒状のコンタクトユニット５が設けられている。コンタクトユニット５の内周の形状は、当該ＩＣソケット６の側面に内接するよう構成されている。この例では、ＩＣソケット６は四角柱の形状を有するため、コンタクトユニット５の内周は、四角柱をくり貫いた形状を有している。また、コンタクトユニット５の内周は、測定ハンド１２との接触を防止するため当該測定ハンド１２の外周より広く形成されている。
【００１８】
このコンタクトユニット５は、加工性に富む絶縁性樹脂により作られている。好適には、コンタクトユニット５は、ガラスエポキシ樹脂、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）樹脂により作られるが、絶縁性を有する素材であればよく、樹脂以外にもセラミックス等により作られていてもよい。
【００１９】
コンタクトユニット５は、テストヘッド１及びテストボード３をハンドラベース４に固定する機能を有するものである。即ち、コンタクトユニット５がテストヘッド１及びテストボード３とハンドラベース４の相対的な位置を規制することになる。
【００２０】
まず、コンタクトユニット５とテストヘッド１及びテストボード３は、テストボード−コンタクトユニット固定用ネジ７によって固定される。そのため、コンタクトユニット５、テストボード３、テストヘッド１の筐体上面のそれぞれには４箇所において当該ネジ７を通すための通し穴が設けられている。また、テストボード３とコンタクトユニット５間には絶縁シート８が設けられている。テストボード３の下方には、絶縁シート８を介して補強プレート９が設けられている。
【００２１】
この補強プレート９は、金属性のプレートであり、上方から測定ハンド１２によって半導体チップ２がＩＣソケット６に対して挿入された際に加わるテストボード３への応力から、テストボード３を保護するために設けられている。そのため補強プレート９は、少なくともＩＣソケット６の主面よりも広い範囲内において当該テストボード３を補強している。この補強プレート９においても、ネジ７を通すための通し穴が４箇所設けられている。特に、この発明の実施の形態においては、コンタクトユニット５が金属よりも一般的に強度が弱い絶縁性材料により構成されているため、当該補強プレート９は強度を補完する上で効果的である。尚、この例における補強プレート９は、絶縁シート８と別体で構成されているが、これに限らず、補強プレート９に絶縁メッキを施しても良い。
【００２２】
コンタクトユニット５、テストボード３、テストヘッド１の筐体上面、絶縁シート８及び補強プレート９の通し穴を通されたネジは、テストヘッド１の内部においてナットにより締め付けられる。これにより、それぞれの部材は、一体的に固定される。
【００２３】
また、コンタクトユニット５とハンドラベース４とは、４つのハンドラベース−コンタクトユニット固定ネジ１０によって固定される。このため、樹脂により作成されたコンタクトユニット５では、当該ネジが螺入される位置に埋め込み型のネジ穴部品１１が設けられている。このネジ穴部品１１は、当該ネジ１０と螺合して当該ネジ１０とコンタクトユニット５の固定を実現するものであり、例えば、金属により構成される。尚、コンタクトユニット５において、さらに、ネジ７に対応する部分にもネジ穴部材１１と同様の部材を設けてもよい。このとき、図１及び図２に示すように、ネジ１０に対応するネジ穴部材１１と、ネジ７に対応するネジ穴部材１１とは、連続しないように、ずれた部分に配置される。
【００２４】
ハンドラベース４は、半導体チップ２を搬送するハンドラと呼ばれる自動搬送装置の筐体のベースとなる部品であり、例えば鉄製の合金よりなる板状部材である。ハンドラは、生産性向上のために設けられており、基本的に試験前の半導体チップ２を載置する場所、試験を行なう場所（即ち、ＩＣソケット６に固定する位置）、試験後の半導体チップ２を載置する場所の間において半導体チップ２を運ぶ搬送装置である。このハンドラは、図示しない固定部材により地面に対して固定されており、別途接地されている。
【００２５】
測定ハンド１２は、ハンドラの一部材であり、搬送の際に、半導体チップ２を保持する保持手段である。当該測定ハンド１２は、半導体チップ２を保持した状態において下方に移動し、半導体チップ２をＩＣソケット６に固定する。この測定ハンド１２は、絶縁素材により構成される。尚、当該測定ハンド１２は、一つの半導体チップ２のみならず、複数の半導体チップ２を保持する場合もある。
【００２６】
このように、本発明においては、コンタクトユニット５を絶縁性の材料により構成したので、アンテナ効果が低減し、空間を伝搬する電磁波ノイズ、例えばハンドラやＬＳＩテスタ等の電磁波ノイズ（商用周波数サイン波等）を遮断する効果を高めることができる。特に、信号対雑音比の、電磁波ノイズによる特性が劣化するアナログ特性測定が改善できる。
また、コンタクトユニット５を絶縁性の材料により構成したので、電圧ノイズがハンドラベース４、コンタクトユニット５等を通じて、被試験対象の半導体チップ２等に伝わることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかる試験装置の模式断面図である。
【図２】本発明にかかる試験装置の模式上面図である。
【図３】従来の試験装置の模式断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  テストヘッド
２  被測定ＩＣ
３  テストボード
４  ハンドラベース
５  コンタクトユニット
６  ＩＣソケット
８  絶縁シート
９  補強プレート
１２  測定ハンド
【図１】
0004738727.tif 000002
【図２】
0004738727.tif 000003
【図３】
0004738727.tif 000004