(57)【要約】【課題】  接触不良を防止可能なテストシステム及びテスト方法を提供すること。【解決手段】  本発明にかかるテストシステムは、一面に電極が配置された電極面を有し、電極面に対向する背面が平坦である半導体パッケージ１のテストシステムに関する。このテストシステムでは、複数の半導体パッケージを電極面を上方にして載置するトレイ３を用いている。そして、トレイ３の上方にテスト装置２を設けている。このテスト装置２は、トレイ３に載置された状態の半導体パッケージ１の電極１１と電気的に接触してテストを実行する。【選択図】  図１
2005172492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に電極が配置された電極面を有し、当該電極面に対向する背面が平坦である半導体パッケージのテストシステムであって、
前記複数の半導体パッケージを前記電極面を上方にして載置するトレイと、
前記トレイの上方に設けられ、前記半導体パッケージの電極と接触してテストを実行するテスト装置とを備えたテストシステム。
【請求項２】
前記トレイは、前記複数の半導体パッケージを収容する複数の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のテストシステム。
【請求項３】
前記トレイは、上下に重ねられた状態において前記半導体パッケージを上下のトレイの間に形成された空間に収納することを特徴とする請求項１記載のテストシステム。
【請求項４】
前記トレイは、上下に重ねられた状態において前記半導体パッケージの電極が当該半導体パッケージの電極側に設けられたトレイに接触することを防止する受入部を有することを特徴とする請求項１記載のテストシステム。
【請求項５】
前記トレイは、位置決め機構を介してステージに固定され、当該ステージは、少なくとも前記テスト装置に対して移動可能であることを特徴とする請求項１記載のテストシステム。
【請求項６】
前記ステージは、温度調節機構を備えたことを特徴とする請求項５記載のテストシステム。
【請求項７】
前記テスト装置は、前記パッケージを保持するパッケージ保持機構を備えたことを特徴とする請求項１記載のテストシステム。
【請求項８】
前記トレイは、前記パッケージ保持機構の一部を受け入れる溝部を有することを特徴とする請求項７記載のテストシステム。
【請求項９】
前記テスト装置は、バーンインテストを行なう機能を有することを特徴とする請求項１記載のテストシステム。
【請求項１０】
少なくともバーインテスト中のパッケージを囲い、温度制御された炉を備えたことを特徴とする請求項９記載のテストシステム。
【請求項１１】
一面に電極が配置された電極面を有し、当該電極面に対向する背面が平坦である半導体パッケージのテスト方法であって、
複数の前記半導体パッケージを電極面を上方に向けてトレイの凹部に載置するステップと、
前記トレイを上方に移動させ、前記半導体パッケージの電極とテスト装置の電極とを接触させるステップと、
前記テスト装置から前記半導体パッケージに対して信号を供給してテストを実行するステップとを備えたテスト方法。
【請求項１２】
一面に電極が配置された電極面を有し、当該電極面に対向する背面が平坦である半導体パッケージのテスト方法であって、当該テスト方法は、通常の温度環境下における第１のテストを行なうステップと、高温下におけるバーンインテストである第２のテストを行なうステップとを備え、
前記第１のテストを行なうステップは、
複数の前記半導体パッケージが電極面を上方に向けて載置されたトレイを上方に移動させ、前記半導体パッケージの電極とテスト装置の電極とを接触させるステップと、
前記テスト装置から前記半導体パッケージに対して信号を供給してテストを実行するステップとを有し、
前記第２のテストを行なうステップは、
第１のテストで用いられたトレイを上方に移動させ、当該トレイに載置された半導体パッケージの電極とバーンインテスト装置の電極とを接触させるステップと、
前記バーンインテスト装置から少なくとも前記半導体パッケージに対して電源及び所定信号を供給してバーンインテストを実行するステップとを有するテスト方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体パッケージのテストシステム及びテスト方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に半導体チップは、モールド材により密封されてパッケージ化された後、テスト（検査）が行なわれる。このテストには、主に半導体チップ上に形成される集積回路の動作に関する検査及びバーンインテストが含まれる。バーンインテストは、製品の信頼性を高めるために実施されるテストであり、高温状態でかつ高電圧印加状態で連続動作させることにより実行される。
【０００３】
図１５に、従来の半導体パッケージ（以下、単にパッケージとする）のテストシステムの一例を示す。まず、トレイ１０６上に載置されたパッケージ１は、供給シャトル１０７によって真空吸着され、ソケット１０３内に搬送される。ソケット１０３は、図に示されるように、パッケージ１の形状に対応して凹部が形成され、その底部には、パッケージ１のボール電極１１に対応する位置に電極が設けられている。パッケージ１は、当該ソケット１０３の凹部の底面に設けられた電極のそれぞれに対して、当該パッケージ１のボール電極１１が接するようにして載置される。即ち、パッケージ１は、ボール電極１１側が下方に位置するようにしてソケット１０３の凹部に載置される。このような状態において、ソケット１０３の上方に設けられたプッシャー１０８が下方に移動し、パッケージ１の上面を押圧する。これにより、パッケージ１のボール電極１１とソケット１０３の凹部の電極との接触を確実にする。
【０００４】
尚、従来の半導体パッケージのテストシステムを開示する公知文献としては、特許文献１及び特許文献２がある。
【０００５】
図１６を用いて、従来のバーンインシステムを説明する。まずテスト対象となるパッケージ１は、バーンインテスト板（ＢＴ板）１０９上に設けられた複数のソケット１０９１に差し込まれる。
【０００６】
尚、以下の説明において「ＢＴ」はバーンインテストの略である。かかるＢＴ板１０９は、電極であるＢＴ板差込部１０９２を備えている。バーンイン装置６０はバーンイン炉６０１を有し、かかるバーンイン炉６０１の奥にはＢＴ板差込口６０２が設けられている。このＢＴ板差込口６０２にＢＴ板１０９のＢＴ板差込部１０９２が差し込まれた状態でバーンインテストが行なわれる。
【特許文献１】特開平６−１０２３１１号公報
【特許文献２】特開平１１−３７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のテストシステムでは、図１５に示されるように供給シャトル１０７によってパッケージ１をソケット１０３の凹部内に搬送するが、かかる搬送機構の調整が正確でない場合には、パッケージ１のボール電極１１等がソケット１０３の側壁等に衝突してソケット１０３の凹部に対して当該パッケージ１が斜めに傾いた状態で収納され、パッケージ１のボール電極１１とソケット１０３の電極との接触不良が発生することがある。特にアナログ回路のテストの場合には、接触不良が直接テスト特性に悪影響を及ぼす。
【０００８】
また、バーンインテストは上述のようにパッケージ１をＢＴ板１０９のソケット１０９１の差し込んだ状態で行なわれるが、一度にテストできるパッケージ１の数が少なく作業効率が低いという問題点があった。
【０００９】
本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、接触不良を防止可能なテストシステム及びテスト方法を提供することを第１の目的とする。さらに、作業効率の良いバーンインテストを実行可能なテストシステム及びテスト方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかるテストシステムは、一面に電極が配置された電極面を有し、当該電極面に対向する背面が平坦である半導体パッケージのテストシステムであって、前記複数の半導体パッケージを前記電極面を上方にして載置するトレイと、前記トレイの上方に設けられ、前記半導体パッケージの電極と接触してテストを実行するテスト装置とを備えたものである。
【００１１】
前記トレイは、前記複数の半導体パッケージを収容する複数の凹部が形成されていることが好ましい。
【００１２】
また、前記トレイは、上下に重ねられた状態において前記半導体パッケージを上下のトレイの間に形成された空間に収納することが望ましい。
【００１３】
また、前記トレイは、上下に重ねられた状態において前記半導体パッケージの電極が当該半導体パッケージの電極側に設けられたトレイに接触することを防止する受入部を有するとよい。
【００１４】
さらに、前記トレイは、位置決め機構を介してステージに固定され、当該ステージは、少なくとも前記テスト装置に対して移動可能であることが望まれる。
【００１５】
また、前記ステージは、温度調節機構を備えるとよい。
【００１６】
さらに、前記テスト装置は、前記パッケージを保持するパッケージ保持機構を備えることが望ましい。
【００１７】
さらに、また、前記トレイは、前記パッケージ保持機構の一部を受け入れる溝部を有することが望ましい。
【００１８】
好適な実施の形態におけるテスト装置は、バーンインテストを行なう機能を有する。
【００１９】
この場合は、少なくともバーインテスト中のパッケージを囲い、温度制御された炉を備えることが望ましい。
【００２０】
本発明にかかる半導体パッケージのテスト方法は、一面に電極が配置された電極面を有し、当該電極面に対向する背面が平坦である半導体パッケージのテスト方法であって、複数の前記半導体パッケージを電極面を上方に向けてトレイの凹部に載置するステップと、前記トレイを上方に移動させ、前記半導体パッケージの電極とテスト装置の電極とを接触させるステップと、前記テスト装置から前記半導体パッケージに対して信号を供給してテストを実行するステップとを備えたものである。
【００２１】
本発明にかかる他のテスト方法は、一面に電極が配置された電極面を有し、当該電極面に対向する背面が平坦である半導体パッケージのテスト方法であって、当該テスト方法は、通常の温度環境下における第１のテストを行なうステップと、高温下におけるバーンインテストである第２のテストを行なうステップとを備え、前記第１のテストを行なうステップは、複数の前記半導体パッケージが電極面を上方に向けて載置されたトレイを上方に移動させ、前記半導体パッケージの電極とテスト装置の電極とを接触させるステップと、前記テスト装置から前記半導体パッケージに対して信号を供給してテストを実行するステップとを有し、前記第２のテストを行なうステップは、第１のテストで用いられたトレイを上方に移動させ、当該トレイに載置された半導体パッケージの電極とバーンインテスト装置の電極とを接触させるステップと、前記バーンインテスト装置から少なくとも前記半導体パッケージに対して電源及び所定信号を供給してバーンインテストを実行するステップとを有するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、接触不良を防止可能なテストシステム及びテスト方法を提供することができる。さらに、作業効率の良いバーンインテストを実行できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
発明の実施の形態１．
図１に本発明の実施の形態１にかかるテストシステムの構成を示す。当該テストシステムにおいてテスト（検査）の対象となるパッケージ１は、一面に電極が構成され、当該電極面に対向する面は平坦面である表面実装タイプのパッケージである。例えば、半田等による球状バンプ（ボール電極）がアレイ状に配列されたＢＧＡ（Ball Grid Array）方式のパッケージである。但し、電極は、パッケージ１の電極面の全域に亘って配置されている必要はなく、周辺部分のみ配置されていてもよい。
【００２４】
当該テストシステムは、テスト装置２、トレイ３、ステージ４を備えている。
【００２５】
テスト装置２は、パッケージ１の電極１１と接触してパッケージ１に収納された半導体チップ（図示せず）の集積回路をテストする手段であり、図示しない固定手段によって固定されている。
【００２６】
テスト装置２は、テスタ２１、テストボード２２、電極部２３を備えている。テスタ２１は、テストを実行するための回路や制御手段が格納されている。テストボード２２は、パッケージや集積回路の種類に対応したテストを実行するために付加的に取り付けられる回路や制御手段を有する。当該テスタ２１やテストボード２２の構成は、従来の構成と同じであるため、詳細な説明は省略する。電極部２３は、その下面に電極面２３１を有し、直接、パッケージ１のボール電極１１と電気的な接触を行い、テスタ２１やテストボード２２とパッケージ１の集積回路との電気的な接続を実現するものである。当該電極面２３１には、パッケージ１に設けられたボール電極１１の配置に対応する位置に複数の電極が設けられている。
【００２７】
また、本発明の実施の形態におけるテスト装置２は、パッケージホールドアーム２４を備えている。このパッケージホールドアーム２４によってパッケージ１を保持し、これによりパッケージ１の移動が規制されるので、電極部２３とパッケージ１のボール電極１１間の電気的な接触を確実にすることができる。
【００２８】
トレイ３は、トレイ位置決め機構３１によりステージ４上に固定され、テスト装置２の下方に設けられる。トレイ位置決め機構３１は、この例では、トレイ３の下面から突出する凸部により構成され、ステージ４の上面の凹部と嵌合する。但し、トレイ位置決め機構３１は、このような構成に限らず、凹部であってもよい。この場合にはステージ４の上面の凸部と嵌合する。
【００２９】
トレイ３は、テストの際にパッケージ１の固定を行なう可搬手段である。また、トレイ３は、複数のパッケージ１を固定することができる複数の凹部を備えており、これにより、例えば２００個のパッケージ１を固定することができる。好適な実施の形態においては、かかるトレイ３は、当該テスト装置２を用いたテストのみならず、バーンインテストを行なう際にも用いられ、さらには、出荷の際にも用いられる。
【００３０】
トレイ３は、耐熱性を有する例えばＰＰ（ポリプロピレン）樹脂、ＰＳ（ポリスチレン）樹脂、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）樹脂等の合成樹脂等により構成され、パッケージ１が収納される凹部が形成されている。そのため、当該凹部は、パッケージ１よりも広い空間を形成している。パッケージ１は、トレイ３の凹部において、ボール電極１１が設けられた電極面が上を向くようにして載置される。即ち、パッケージ１は載置状態において、電極面に対向する背面がトレイ３の凹部底面に接触する。トレイ３の具体的な構成については、後に詳述する。
【００３１】
ステージ４は、トレイ３が固定され、パッケージ１の主面と平行な方向にステージ移動機構（図示せず）によって移動可能である。当該ステージ移動機構は、例えばステッピングモータやリニアモータ等を備えている。さらにステージ４は、当該ステージ移動機構によって、上方向、即ち、テスト装置２の方向に対して移動可能である。ステージ４は、温度調節機構（図示せず）を備えている。温度調節機構は、電熱ヒータ等の加熱手段のみならず、ペルチェ素子や液体窒素等の冷媒や冷却機による冷却手段も含まれる。さらに温度調節機構は、温度センサを含み、かかる温度センサにより検出されたステージ４の温度に基づいて加熱手段や冷却手段をフィードバック制御することが可能となる。
【００３２】
ここで、図１を用いて、本発明の実施の形態１におけるテスト方法について説明する。まず、パッケージ１を図示しない搬送手段によりトレイ３の凹部に載置する。本発明の実施の形態１では、パッケージ１は、電極面が上側に位置し、平坦な背面がトレイ３の凹部底面に接触するようにして配置されるので、搬送時にボール電極１１がトレイ３の側壁等に衝突する可能性が殆どない。そのため、パッケージ１がトレイ３に斜めに傾いた状態で収納されることも殆どないため、正確にパッケージ１をトレイ３に対して位置決めすることができる。
【００３３】
その後、ステージ移動機構によってパッケージ１と固定されたステージ４をテスト装置２の下方にまで移動させる。このとき、パッケージホールドアーム２４によってパッケージ１を保持する。次にステージ移動機構によって、パッケージ１と固定されたステージ４を上方、即ちテスト装置２側に移動させる。かかる移動は、パッケージ１のボール電極１１がテスト装置２の電極部２３の電極が接触するまで行なわれ、接触後移動は停止する。
【００３４】
次に、パッケージ１のボール電極１１とテスト装置２の電極部２３の電極が接触した状態において、各種のテストが実行される。具体的には、テスト装置２から半導体パッケージ１に対して各種のテストパターンに従った信号が供給され、これらの信号に対する出力信号をテスト装置２が検出すること等によってテストが行なわれる。テストが終了した場合には、パッケージホールドアーム２４によるパッケージ１の保持を解除し、ステージ移動機構によりステージ４を下方、即ちテスト装置２から離れる方向に移動させる。そして、インデックス動作を行い、同様にして別のパッケージ１のテストを行なう。テストは、トレイ３に載置されたパッケージ１全てについて実施される。
【００３５】
テスト装置２は、各パッケージ１に対するテスト結果を不良ＭＡＰ（マップ）情報としてメモリ等の記憶手段に格納する。この不良ＭＡＰ情報においては、トレイ３におけるパッケージ１の位置情報と、各パッケージ１のテスト結果情報を互いに関連付けている。テスト結果情報には、欠陥の種類情報（不良内容情報）を含むようにするとよい。パッケージ１をトレイ３上での位置を変更せずにそのままの状態でテストし、テスト後も同じ位置に配置されているため、パッケージ１の位置情報はテストの前後において同じままである。その後、欠陥のあり、なしに応じてパッケージ１を選別することも可能であり、さらに欠陥の種類に応じて細かく選別することも可能である。
【００３６】
トレイ３に載置されたパッケージ１の全てにつきテストが終了した場合には、ステージ４に固定されたトレイ３は、さらにバーンインテスト等の他の工程を実行するための装置に搬送される。その後、最終的に複数のパッケージ１が載置された状態のトレイ３がそのまま出荷される。
【００３７】
図２乃至図５はそれぞれトレイ３の一部を示す。図２はトレイ３の断面図、図３はトレイ３の上面図、図４はトレイ３の下面図、図５（ａ）はトレイ３の上面側からみた斜視図、図５（ｂ）はトレイ３の下面側からみた斜視図である。尚、以下の説明において、図２に示される状態において図上の上側をトレイ３の上側とし、図上の下側をトレイ３の下側として説明する。
【００３８】
トレイ３には、上述のようにパッケージ１が収納される凹部が形成されている。当該パッケージ１の凹部は、上面から視るとパッケージ１の側面に対応する４角形状に陥没した形状を有する。その窪みは、パッケージ１の厚みとほぼ同じである。パッケージ１の凹部は、その周囲に突出部３２が構成されることにより形成されている。この例では、パッケージ１の四隅において当該パッケージ１をガイドするようにして凹部１個に対して４つの突出部３２が設けられている。
【００３９】
凹部の底面３３には、パッケージ１の底面（電極面と対向する面）が接する。かかる底面３３の中央部には空洞３４が設けられている。空洞３４は、上面から視ると、４角形がくり貫かれた形状を有する。空洞３４は、下面から視ても４角形がくり貫かれた形状を有するが、パッケージ１の上面側に近づくにつれて空洞が狭くなるように形成されている。換言すると、空洞３４は、パッケージ１をトレイ３に載置した状態において、下側にいくほど、空洞が広くなるように形成されている。空洞３４の広さは、下側からパッケージ１の電極面に設けられたボール電極１１が挿入されうる程度である。
【００４０】
凹部の４辺のそれぞれの中央部近傍には、さらに凹部底面３３よりもさらに低い面３５を有する溝部３６が形成されている。図３に示されるように溝部３６は隣接する凹部を跨って形成される。溝部３６は、テスト装置２のパッケージホールドアーム２４の先端部が挿入される。即ち、溝部３６は、パッケージホールドアーム２４がパッケージ１を保持する動作を行う上でその先端部がトレイ３に接触することがないように設けられている。隣接する溝部３６の間の距離は、パッケージ１の対向側面間の距離よりも短い。これにより、パッケージホールドアーム２４は、パッケージ１を保持する際にトレイ３との接触を確実に回避できる。
【００４１】
図５（ｂ）に示されるように、トレイ３の下面３７にも突出部３８が空洞３４を囲むようにしてその４辺の中央部付近の４箇所に設けられている。この突出部３８は、四角柱状の凸部であり、複数のトレイ３を重ねた状態において、下に位置するトレイ３の上面にある隣接する突出部３２の間に嵌合して、両トレイ３の位置合わせがされる。
【００４２】
図６はトレイ３の一部を上面側から視た斜視図であり、図７はトレイ３の一部を下面側から視た斜視図である。図６に示す領域では、パッケージ１を６個搭載することが可能である。
【００４３】
図８は、出荷時のトレイ３の一部を示す断面図である。図に示されるように、出荷時には、複数のトレイ３が上下に重ねられる。複数のトレイ３は、重ねられた状態において突出部３２が下側に位置するトレイ３の面３７に接することにより、パッケージ１が収容される空間が形成される。このとき、下側のトレイ３の面３７から突出した突出部３８は、上側のトレイ３の面３３より突出した突出部３２の間において当該面３３と接する。上下のトレイ３の間に形成された空間にパッケージ１が収容される。このとき、パッケージ１のボール電極１１は、空洞３４の広い側から挿入された状態にある。このとき当該空洞３４はボール電極１１の受入部として機能する。このようにボール電極１１が下側に位置するトレイ３の空洞３４に挿入され、当該トレイ３と接触しない状態において収容されているため、当該ボール電極１１は損傷を受けにくい。これにより、製品の歩留りを向上させることが可能となる。尚、空洞３４は必ずしもトレイ３の上面と下面を貫通する必要はなく、少なくともボール電極１１の受入部を構成するものであればよい。従って、貫通する空洞でなくとも凹部であってもよい。
【００４４】
続いて、パッケージホールドアーム２４によるパッケージ１の保持について説明する。図１に示されるように、パッケージホールドアーム２４は、電極部２３の先端部の側方において、下方向に延在している４本の棒状部材を備えている。かかるパッケージホールドアーム２４によって、パッケージ１を保持する。
【００４５】
図９は、トレイ３の上面図である。図に示されるように４つのパッケージホールドアーム２４は、トレイ３に設けられた溝部３６内を移動して、パッケージ１を保持する。
【００４６】
図１０に当該パッケージホールドアーム２４の詳細構成を示す。同図（ａ）は、パッケージホールドアーム２４の上面図である。パッケージホールドアーム２４は、図に示された矢印方向、即ち内側に移動する移動機構（図示せず）を備えている。同図（ｂ）は、パッケージホールドアーム２４の側面図である。図に示されるように、先端部は、鋭角に加工されている。
【００４７】
図１１に基づき、パッケージホールドアーム２４の動作について説明する。同図（ａ）に示されるように、パッケージ１がトレイ３（図示省略）上に載置され、ステージ移動機構によってステージ４が上方に移動した状態において、パッケージ１を挟み込むように当該パッケージホールドアーム２４が内側に移動する。同図（ｂ）に示されるように、パッケージ１をパッケージホールドアーム２４が四方から保持した状態でさらにステージ４を上方に移動させる。パッケージ１のボール電極１１が図示しない電極部２３の電極に接触するまで、ステージ４を上方に移動させる。ステージ４を上方に移動させる際、パッケージ１は、パッケージホールドアーム２４の内側面を摺動し、位置規制された状態で電極接続が行なわれる。このため、精度良く電極接続を行なうことができ、接触不良を未然に防止できる。
【００４８】
上述のように本発明の実施の形態１にかかるテストシステムにおいては、パッケージ１は電極面と対向する背面が接するようにしてトレイ３上に固定されるため、安定して固定することができる。また、テスト時のパッケージ１毎に搬送を行なう必要がないため、いわゆる斜め入りによる電極接触の不具合が生じない。これにより、電極接触の不具合が発生する可能性を低減でき、安定してテストを行なうことができる。
【００４９】
また、当該テストシステムにおいては、ソケットを開発する必要がなくなるため、汎用性があり費用削減に効果がある。また、パッケージホールドアーム２４によってパッケージ１を保持した状態で電極同士の接触を実現するため、トレイ３に対するパッケージ１の位置決め精度はあまり高くなくても良い。このため、トレイ３の成形精度はあまり高くなくてもよいので、安価にトレイ３を製造することができ、費用削減できる。
【００５０】
また、トレイ３上にパッケージ１を載置した状態でテストを実行するため、パッケージ１のテスト終了から次のパッケージ１のテストを開始するまでの時間であるインデックスタイムを短縮することが可能となる。
【００５１】
さらに、上述のようにテスト結果を不良マップにより管理することとすれば、欠陥種類ごとにパッケージ１を分別することができ、不良解析を容易に行なうことができる。また、不良パッケージの分別を他のトレイテストの時に並列処理することで、テスト時はインデックス動作のみとすることができ、さらにトレイからソケットへの搬送工程が不要となり、作業効率を高めることが可能となる。
【００５２】
発明の実施の形態２．
本発明の実施の形態２にかかるテストシステムは、半導体の性能を評価するための耐候試験であるバーンインテストを実行するものである。例えば、バーンインテストでは、パッケージ１に対して高温下（１２５℃）で電圧を８時間乃至４０時間印加する。これにより、パッケージ１内の集積回路の初期不良を検出することが可能となる。図１２に当該テストシステムの構成を示す。このテストシステムにおいて用いられるトレイ３及びステージ４は、発明の実施の形態１において説明したトレイ３及びステージ４の構成と同じであるため、説明を省略する。
【００５３】
トレイ３の上方には、バーンイン装置５が設けられている。バーンイン装置５は、パッケージ１の電極１１と接触してパッケージ１に収納された半導体チップ（図示せず）に対してバーンインテストを実行する手段であり、図示しない固定手段によって固定されている。ここで、バーインテストは、パッケージ１に対して高温下で高電圧を所定時間を印加することをいい、その後にパッケージ１が正常に動作するかどうかを確認するテストは図１２に示すテストシステム以外のシステムによって実行される。
【００５４】
具体的にはバーンイン装置５は、装置本体５１、バーンイン板（ＢＴ板）５２、電極部５３を備えている。装置本体５１は、バーンインテストを実行するための回路や制御手段が格納されている。ＢＴ板５２は、パッケージや集積回路の種類に対応したテストを実行するために付加的に取り付けられる回路や制御手段を有する。電極部５３は、その下面に電極面５３１を有し、直接、パッケージ１のボール電極１１と電気的な接触を行い、装置本体５１やＢＴ板５２とパッケージ１の集積回路との電気的な接続を実現するものである。当該電極面５３１には、パッケージ１に設けられたボール電極１１の配置に対応する位置に複数の電極が設けられている。尚、電極面５３１の電極は、全てのボール電極１１に対応して設ける必要はない。例えば、ダイナミックバーインテストの場合には、クロック信号端子、入力信号端子、電源信号端子、グランド端子のそれぞれに対応する電極のみ設ければよい。例えば、出力信号端子に対応する電極は設ける必要がない。
【００５５】
また、本発明の実施の形態におけるバーンイン装置５は、パッケージホールドアーム５４を備えている。パッケージホールドアーム５４は、弾性体であるクッションバネ５５を介してＢＴ板５２或いは装置本体５１に弾性支持されている。このため、パッケージホールドアーム５４に外力が加えられた場合には、所定の弾性挙動を示す。このパッケージホールドアーム５４によって、パッケージ１の移動が規制され、これにより電極部２３とパッケージ１のボール電極１１間の電気的な接触を確実にする。
【００５６】
バーンインテストを実行するためには、パッケージ１に対する温度制御を行う必要がある。かかる温度制御を行う手段の一つとして、トレイ３を固定するステージ４に温度調節機構４１を備える方法がある。温度調節機構４１は、例えば電熱ヒータ等の加熱手段である。さらに温度調節機構４１は、温度センサを含み、かかる温度センサにより検出されたステージ４の温度に基づいて加熱手段をフィードバック制御することが可能となる。ステージ４が当該温度調節機構４１によって所定の温度に保たれると、当該ステージ４に接触するトレイ３も略同じ温度に保つことが可能となる。これにより、テスト精度に悪影響を及ぼすことなく、テストを行なう際の温度条件を正確に設定できる。特に、本発明の実施の形態２では、パッケージ１の背面がトレイ３に接触する構成を有するので、トレイ３からパッケージ１への熱伝達効率が高いため、より正確に温度条件を設定できる。
【００５７】
さらに、バーンイン装置５、トレイ３を少なくとも収容する箱状の筐体からなるＢＴ炉を設けてもよい。かかるＢＴ炉内を所定の温度に設定することにより、パッケージ１の温度制御が可能となる。図１３にＢＴ炉を有するバーンインテスト（ＢＴ）システム６の構成を示す。図に示されるようにＢＴ炉６１内に装置本体５１、ＢＴ板５２、電極部５３、トレイ３、ステージ４が収容されている。さらにＢＴ炉６１の前面には、図示しない扉が設けられており、密閉空間が形成される。このような構成により、さらに正確な温度制御が可能となる。
【００５８】
さらに図１４に示されるように、複数のＢＴシステム６Ａ、６Ｂ、６Ｃを隣接して横並びに設置し、搬送手段であるローダー７によって多数のパッケージ１を載置したトレイ３を各ＢＴシステム６Ａ、６Ｂ、６Ｃに対して搬送して、並列的にバーンインテストを実行するようにしてもよい。これにより、さらに効率が高められる。
【００５９】
ここで、図１２を用いて、本発明の実施の形態２におけるバーンインテスト方法について説明する。まず、パッケージ１を図示しない搬送手段によりトレイ３の凹部に載置する。
【００６０】
本発明の実施の形態２では、パッケージ１は、電極面が上側に位置し、平坦な背面がトレイ３の凹部底面に接触するようにして配置されるので、搬送時にボール電極１１がトレイ３の側壁等に衝突する可能性が殆どない。そのため、パッケージ１がトレイ３に斜めに傾いた状態で収納されることも殆どないため、正確にパッケージ１をトレイ３に対して位置決めすることができる。
【００６１】
その後、ステージ移動機構によって、ステージ４をバーンイン装置５の下方にまで移動させる。さらに、ステージ移動機構によって、ステージ４を上方、即ちバーンイン装置５側に移動させる。このときパッケージ１はパッケージホールドアーム５４によってその移動が規制される。かかる移動は、パッケージ１のボール電極１１がバーンイン装置５の電極部５３の電極が接触するまで行なわれ、接触後移動は停止する。
【００６２】
次に、パッケージ１のボール電極１１とバーンイン装置５の電極部２３の電極が接触した状態において、バーンインテストが実行される。かかるバーンインテストが実行される状態においては、パッケージ１は所定の温度制御が行われる。バーンインテストが終了した場合には、ステージ移動機構によりステージ４を下方、即ちバーンイン装置５から離れる方向に移動させる。さらにトレイ３は、他の工程を実行するための装置に搬送される。例えば、高温化で高電圧を所定時間印加されたパッケージ１の動作テストを実行し、不良品を選別する装置に搬送される。その後、最終的に複数のパッケージ１が載置された状態のトレイ３がそのまま出荷される。
【００６３】
上述のように本発明の実施の形態２にかかるテストシステムにおいては、トレイ３上でテストを実行することができるため、ソケットが必要ない。これにより費用削減が可能となる。
【００６４】
また、バーンイン装置５の電極部５３は、トレイ３に対して位置決めすればよく、パッケージ１との位置合わせを簡略化でき、電極面５３１の構造を小さくできる。このため、小さなスペースでテストを行なうことができる。
【００６５】
さらに、トレイ３の形状の精度を高めることにより、パッケージ１のボール電極１１とバーンイン装置５の電極部５３の電極との位置合わせをトレイ３に対する位置合わせのみにより行なうことができる。
【００６６】
また、トレイ３は、パッケージサイズが同じであれば、異なる電極構造を有するパッケージ１であっても同じものを用いることができるため、汎用的に使用できる。
【００６７】
その他の発明の実施の形態．
上述の例では、パッケージ１はトレイ３により出荷されることとして説明したが、他の安価なトレイに積み替えて出荷するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明にかかるテストシステムの構成を示す図である。
【図２】本発明にかかるテストシステムにおいて用いられるトレイの一部断面図である。
【図３】本発明にかかるテストシステムにおいて用いられるトレイの一部上面図である。
【図４】本発明にかかるテストシステムにおいて用いられるトレイの一部下面図である。
【図５】本発明にかかるテストシステムにおいて用いられるトレイの一部斜視図である。
【図６】本発明にかかるテストシステムにおいて用いられるトレイの一部斜視図である。
【図７】本発明にかかるテストシステムにおいて用いられるトレイの一部斜視図である。
【図８】本発明にかかるテストシステムにおいて用いられるトレイの出荷状態を示す断面図である。
【図９】本発明にかかるテストシステムにおいて用いられるトレイの一部断面図である。
【図１０】本発明にかかるテストシステムにおいて用いられるパッケージホールドアームの構成を示す図である。
【図１１】本発明にかかるテストシステムにおいて用いられるパッケージホールドアームのホールド動作を示す図である。
【図１２】本発明にかかるバーンインテストシステムの構成を示す図である。
【図１３】本発明にかかるバーンインテストシステムの構成を示す図である。
【図１４】本発明にかかるバーンインテストシステムの構成を示す図である。
【図１５】従来のテストシステムの構成を示す図である。
【図１６】従来のバーンインテストシステムの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  パッケージ
２  テスト装置
３  トレイ
４  ステージ
５  バーンイン装置
６  トレイ
７  供給シャトル
８  プッシャー
１１  ボール電極
２１  テスタ
２２  テストボード
２３  電極部
２４  パッケージホールドアーム
４１  温度調節機構
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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