(57)【要約】【課題】  一種類のプッシャーで外形寸法の異なる複数種類の半導体装置に対応できるようにしたプッシャー及び半導体検査装置を提供する。【解決手段】  ＩＣパッケージ６０をＩＣソケット１０の凹部の底面上に載置してその電気的特性を検査する際に、このＩＣパッケージ６０の上面を押圧してそのボール電極６２と、ＩＣソケット１０のコンタクトピン１２とを接続させるプッシャー５０であって、ＩＣソケット１０の凹部の上方に配置されるバルーン２０を備え、このバルーン２０内には所定量の空気が入れられている。バルーン２０はＩＣパッケージ６０の外形にしたがって変形するので、一種類のプッシャーで外形寸法が異なる複数種類の半導体装置に対応することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージで封止された半導体装置をＩＣソケットの所定部位に載せてその電気的特性を検査する際に、前記半導体装置の上面を押圧してその外部端子と、該ＩＣソケットのコンタクトピンとを接続させるプッシャーであって、
前記ＩＣソケットの前記所定部位の上方に配置される袋体を備え、前記袋体内には所定の流動物が導入されていることを特徴とするプッシャー。
【請求項２】
前記袋体内に前記流動物を導入し、導入された前記流動物を前記袋体内から排出する流動物導排出手段、を備えたことを特徴とする請求項１に記載のプッシャー。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の前記プッシャーと、前記ＩＣソケットとを備えたことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項４】
前記ＩＣソケットに載せられた前記半導体装置の上方で、前記プッシャーを昇降動作させる昇降動作手段、を備えたことを特徴とする請求項３に記載の半導体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プッシャー及び半導体検査装置に関し、特に、樹脂パッケージ等により封止された半導体装置（以下、「ＩＣパッケージ」という。）をＩＣソケットに載せてその電気的特性を検査する際に、このＩＣパッケージの上面を押圧してその外部端子と、ＩＣソケットのコンタクトピンとを接続させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
量産されたＩＣパッケージは、製品として出荷される前に、パッケージの状態で電気的特性の試験（測定検査）、バーンイン試験（所定温度、電圧条件下での検査）などが行われ良品が選別される。その際に、このＩＣパッケージはＩＣハンドラーに取り付けられたＩＣソケットに載せられる。そして、ＩＣハンドラーが備えるプッシャーによって、ＩＣパッケージはＩＣソケットに押し付けられる。これにより、ＩＣパッケージの外部端子とＩＣソケットのプローブピンとが電気的に接続される（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
図３は従来例にかかるＩＣハンドラー３００の構成例を示す概念図である。このＩＣハンドラー３００は、ＩＣソケット３１０と、このＩＣソケット３１０を取り付けるためのソケット取付台３０５と、プッシャー３５０等を備えている。
ＩＣソケット３１０は、例えばＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）タイプのＩＣパッケージ６０に電気的特性の試験や、バーンイン試験等（以下、「プローブ検査」という。）を行う際に、このＩＣパッケージ６０を収容し、そのボール電極６２を当該ＩＣソケット３１０の外に引き出すものである。図３に示すように、このＩＣソケット３１０には、ＩＣパッケージ６０の外形寸法に対応した凹部が設けられており、この凹部の内壁面によってＩＣパッケージ６０は水平方向から固定されている。また、この凹部底面の中心部に複数のコンタクトピン３１２が貫いた状態で取り付けられており、このコンタクトピン３１２の先端は、凹部底面から僅かに突出している。
【０００４】
一方、プッシャー３５０は、このＩＣソケット３１０に載せられたＩＣパッケージ６０の上面をその先端部で押圧して、ＩＣパッケージ６０を垂直方向から固定するものである。このプッシャー３５０は、ＩＣソケット３１０の凹部の上方に設けられており、図３の矢印で示すように、垂直方向に移動可能となっている。また、このプッシャー３５０の先端部は、ＩＣソケット３１０の凹部や、この凹部内に収容されるＩＣパッケージ６０の形状及び大きさに対応している。即ち、プッシャー３５０の先端部は、ＩＣソケット３１０の凹部内に進入でき、かつこの凹部内に載置されたＩＣパッケージ６０上面のほぼ全体を覆うような形状及び大きさに形成されている。
【０００５】
このようなプッシャー３５０がＩＣパッケージ６０の上方から垂直に降下すると、その先端部はＩＣソケット３１０の凹部内に入り、ＩＣパッケージ６０の上面全体を略均一に押圧する。そして、この押圧によって、ＩＣパッケージ６０は垂直方向から固定され、ボール電極６２とコンタクトピン３１２とが十分に接触する。
【特許文献１】特開２００２−１５６４０７号公報
【特許文献２】特開平６−１８６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来例に係るＩＣハンドラー３００によれば、ＩＣパッケージ６０上面のほぼ全体を略均一に押圧するために、プッシャー３５０の先端部はＩＣパッケージ６０等に対応した形状及び大きさに形成されていた。
しかしながら、この種のＩＣパッケージ６０の外形の寸法（以下、「外形寸法」という。）は品種毎に様々であり、特に、多品種のＩＣパッケージ６０を少量に生産し検査するような、いわゆる多品種少量生産型ラインでは、外形寸法が異なる多くの種類のＩＣパッケージ６０がその生産工程や検査工程に流れる。
【０００７】
このため、特に、多品種少量生産型ラインでは、検査されるＩＣパッケージ６０の種類に応じて、プッシャー３５０の先端部を複数種類も用意する必要があった。そして、検査されるＩＣパッケージ６０の種類が変わる毎に、プッシャー３５０の先端部を適切な種類のものに取り替えなければならないので、手間がかかるという問題があった。
そこで、この発明はこのような問題を解決したものであって、一種類のプッシャーで外形寸法の異なる複数種類の半導体装置に対応できるようにしたプッシャー及び半導体検査装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明に係る第１のプッシャーは、パッケージで封止された半導体装置をＩＣソケットの所定部位に載せてその電気的特性を検査する際に、前記半導体装置の上面を押圧してその外部端子と、該ＩＣソケットのコンタクトピンとを接続させるプッシャーであって、前記ＩＣソケットの前記所定部位の上方に配置される袋体を備え、前記袋体内には所定の流動物が導入されていることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、流動物とは例えば、空気や窒素等の気体、水、所定の物質を水に溶かした水溶液、ゲル状の液体、又はビーズ等の粒子のことである。また、袋体とは、その内側に上記の流動物を漏れのない状態で保持可能なものである。この袋体は、その内側に上記の流動物を漏れのない状態で保持している間は、外力によって形や体積に変化を生じ、力を取り去ると再びもとの状態に回復する性質を有するものである（即ち、弾性変形する。）。このような袋体の一例として、伸縮可能な合成ゴム等からなるバルーン（即ち、風船）が挙げられる。
【００１０】
本発明に係る第１のプッシャーによれば、ＩＣソケットに載せられた半導体装置の上面を上記の袋体で押圧すると、この袋体は半導体装置の外形にしたがって変形する。従って、一種類のプッシャーで外形寸法が異なる複数種類の半導体装置に対応することができ、プッシャーの汎用性を向上させることができる。
また、本発明に係る第２のプッシャーは、上記の第１のプッシャーにおいて、前記袋体内に前記流動物を導入し、導入された前記流動物を前記袋体内から排出する流動物導排出手段、を備えたことを特徴とするものである。本発明に係る第２のプッシャーによれば、袋体内に導入される流動物の量を任意に変更することができ、半導体装置に付加される押圧力を流動物の量で調整することができる。
【００１１】
本発明に係る第１の半導体検査装置は、上記の第１のプッシャー又は、上記の第２のプッシャーの何れか一方と、前記ＩＣソケットとを備えたことを特徴とするものである。ここで、半導体検査装置とは、例えば、検査工程で使用されるＩＣテスターや、このＩＣテスターと接続して当該ＩＣテスターからの信号に従って半導体装置を自動分類するＩＣハンドラー等のことである。本発明に係る第１の半導体検査装置によれば、上記の第１のプッシャー又は、上記の第２のプッシャーの何れか一方を備えるので、一種類のプッシャーで外形寸法の異なる複数種類の半導体装置に対応することができ、プッシャーの汎用性を向上させることができる。
【００１２】
本発明に係る第２の半導体検査装置は、上記の第１の半導体検査装置において、前記ＩＣソケットに載せられた前記半導体装置の上方で、前記プッシャーを昇降動作させる昇降動作手段、を備えたことを特徴とするものである。本発明に係る第２の半導体検査装置によれば、袋体から半導体装置の上面にかかる押圧力をプッシャーの昇降動作によって調整できる。従って、例えば、袋体内に送り込む空気の量を低く抑えることができ、空気の送り込みに要する時間を短縮することが可能である。また、ＩＣソケットへの半導体装置の着脱時に、当該ＩＣソケット上から袋体を遠ざけることができるので、半導体装置の着脱を簡単に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るプッシャー及び半導体検査装置について説明する。
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係るＩＣハンドラー１００の構成例を示す概念図である。このＩＣハンドラー１００は、図示しないＩＣテスターに接続して使用される装置であり、ＩＣソケット１０と、このＩＣソケット１０を取り付けるためのソケット取付台５と、プッシャー５０等を備えている。
【００１４】
これらの中で、ＩＣソケット１０は、例えばＢＧＡタイプのＩＣパッケージ６０にプローブ検査を行う際に、このＩＣパッケージ６０を収容し、そのボール電極６２を当該ＩＣソケット１０の外に引き出すものである。図１に示すように、このＩＣソケット１０には、ＩＣパッケージ６０の外形寸法に対応した凹部が設けられており、この凹部の内壁面によってＩＣパッケージ６０は水平方向から固定されている。また、この凹部底面の中心部に複数のコンタクトピン１２が貫いた状態で取り付けられており、このコンタクトピン１２の先端は凹部底面から僅かに突出している。このＩＣソケット１０は、例えば合成樹脂等の絶縁材料で形成されている。
【００１５】
一方、プッシャー５０は、このＩＣソケット１０に載せられたＩＣパッケージ６０の上面を押圧して、ＩＣパッケージ６０を垂直方向から固定するものである。図１に示すように、このプッシャー５０は、バルーン２０と、エアー送入出部３０と、バルーン２０の内部に一端が差し込まれ、他端がエアー送入出部３０に接続されたエアーノズル２５等から構成されている。
【００１６】
図１に示すバルーン２０は、即ち風船であり、その内側に空気を漏れのない状態で保持可能なものである。このバルーン２０は、その内側に空気を漏れのない状態で保持している間は、外力によって形や体積に変化を生じ、力を取り去ると再びもとの状態に回復する性質を有するものである（即ち、弾性変形する）。このバルーン２０は、例えば伸縮可能な合成ゴム等からなるものである。また、エアー送入出部３０は、エアーノズル２５を通してバルーン２０内に空気を送り込み、或いはバルーン２０内の空気をエアーノズル２５を通して外に強制排気するものである。このエアー送入出部３０によるバルーン内への空気の送り込みと、その排気は、任意のタイミングで実行することが可能である。
【００１７】
図１において、２点鎖線で記したバルーン２０は、空気が外に排気されて収縮した状態を示している。また、実線で記したバルーン２０は、エアー送入出部３０によって空気が送り込まれて膨張した状態を示している。このＩＣハンドラー１００では、バルーン２０はＩＣソケット１０の凹部の上方に配置されている。
このようなＩＣハンドラー１００を用いてＩＣパッケージ６０をプローブ検査する場合には、まず始めに、ソケット取付台５にＩＣソケット１０を取り付けておく。次に、ＩＣパッケージ６０のボール電極６２を凹部底面に向けた状態で、このＩＣパッケージ６０をＩＣソケット１０の凹部内に載置する。ここで、ＩＣパッケージ６０が多少位置ずれして凹部内に入れられたとしても、この凹部の内壁によってＩＣパッケージ６０は凹部の底面上へガイドされる。そして、この凹部の底面上にＩＣパッケージ６０が載置されると、このＩＣパッケージ６０は凹部の内壁によって水平方向から固定される。
【００１８】
次に、エアー送入出部３０からエアーノズル２５を通してバルーン２０内に空気を所定量だけ送り込む。すると、この送り込まれた空気によってバルーン２０は所定の大きさだけ膨張し、ＩＣパッケージ６０の上面を押圧するようになる。この押圧に伴い、バルーン２０はＩＣパッケージ６０の外形にしたがって変形するので、プッシャー５０はＩＣパッケージ６０上面のほぼ全体を略均一に押圧することができる。
【００１９】
ところで、このバルーン２０内に送り込む空気の量と、この空気の送り込みによってＩＣパッケージ６０に付加される押圧力との関係を、外形寸法が異なるＩＣパッケージ６０の種類毎に調べておく。そして、ＩＣパッケージ６０の種類に応じて、バルーン２０内に送り込む空気の量を予め設定しておく。このようにバルーン２０内に送り込む空気の量を、ＩＣパッケージ６０の種類に応じて決めておくことで、ＩＣパッケージ６０の上面に付加される押圧力をその種類（外形寸法）に依存することなく、略均一にすることができる。これにより、ＩＣパッケージ６０のボール電極６２と、ＩＣソケット１０のコンタクトピン１２とを再現性良く接続することができる。
【００２０】
次に、このＩＣパッケージ６０とＩＣテスター（図示せず）との間で所定の検査信号を送受して、ＩＣパッケージ６０をプローブ検査する。このプローブ検査に要する時間は、ＩＣパッケージ（デバイス）の種類やテストモードにより異なるものの、多くの場合、ＩＣパッケージ１個当たり数〜十数秒程度である。このプローブ検査が行われる数〜十数秒程度の間、エアー送入出部３０とバルーン２０内との間で空気の流れを遮断し、図１の実線で示すように、バルーン２０の膨張状態を維持させる。
【００２１】
次に、プローブ検査が終了した後で、エアー送入出部３０とバルーン２０内との間で空気の流れを開放し、バルーン２０内の空気をエアーノズル２５を通して外へ排気する。これにより、バルーン２０は収縮してＩＣパッケージ６０の上面から離れる。この空気の排出はバルーン２０の収縮力（即ち、自然排気）に任せても良いが、例えばエアー送入出部３０により強制排気すれば、バルーン２０を速く収縮させることができる。従って、自然排気の場合と比べて、ＩＣパッケージ６０をＩＣソケット１０から早く取り出すことが可能である。
【００２２】
このように、本発明の第１実施形態に係るＩＣハンドラー１００によれば、ＩＣソケット１０により水平方向から固定されたＩＣパッケージ６０の上面を上記のバルーン２０で押圧すると、このバルーン２０はＩＣパッケージ６０の外形にしたがって変形する。従って、一種類のプッシャー５０で外形寸法が異なる複数種類のＩＣパッケージ６０に対応することができ、プッシャーの汎用性を向上させることができる。
【００２３】
この第１実施形態では、ＩＣパッケージ６０が本発明の半導体装置に対応し、ボール電極６２が本発明の半導体装置の外部端子に対応している。また、ＩＣソケット１０が本発明のＩＣソケットに対応し、このＩＣソケット１０の凹部が本発明のＩＣソケットの所定部位に対応している。さらに、コンタクトピン１２が本発明のコンタクトピンに対応し、バルーン２０が本発明のバルーンに対応している。また、バルーン２０内に導入された空気が本発明の所定の流動物に対応し、エアーノズル２５とエアー送入出部３０とが本発明の流動物導排出手段に対応している。さらに、プッシャー５０が本発明のプッシャーに対応し、ＩＣハンドラー１００が本発明の半導体検査装置に対応している。
（２）第２実施形態
図２は本発明の第２実施形態に係るＩＣハンドラー２００の構成例を示す概念図である。このＩＣハンドラー２００において、第１実施形態で説明したＩＣハンドラー１００と異なる点は、プッシャー５０を昇降動作させる昇降動作手段を備えた点である。その他の構成は、第１実施形態で説明したＩＣハンドラー１００と同じである。従って、図２において、図１と同一の部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００２４】
図２に示すように、このＩＣハンドラー２００は、プッシャー５０をＩＣソケット１０の凹部の上方で昇降動作させる（即ち、垂直方向に移動させる）昇降機構４０、を備えている。このような構成によれば、バルーン２０からＩＣパッケージ６０の上面にかかる押圧力をプッシャー５０の昇降動作によって調整することができる。従って、例えば、バルーン２０に送り込む空気の量を低く抑えることができ、空気の送り込みに要する時間を短縮することが可能である。また、ＩＣソケット１０へのＩＣパッケージ６０の着脱時に、当該ＩＣソケット１０上からバルーン２０を遠ざけることができるので、ＩＣパッケージ６０の着脱を簡単に行うことができる。この第２実施形態では、昇降機構４０が本発明の昇降動作手段に対応し、ＩＣハンドラー２００が本発明の半導体検査装置に対応している。
【００２５】
なお、上記の第１、第２実施形態では、流動物の一例として、空気を用いる場合について説明したが、本発明の流動物はこれに限られることはない。本発明の流動物は、例えば、窒素等の気体や、水、所定の物質を水に溶かした水溶液、ゲル状の液体、又はビーズ等の粒子でも良い。特に、水や、水溶液、ゲル状の液体等を用いる場合には、その自重によってＩＣパッケージ６０の上面を押圧することができるので、ＩＣパッケージ６０を垂直方向から固定する上で便利である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態に係るＩＣハンドラー１００の構成例を示す図。
【図２】第２実施形態に係るＩＣハンドラー２００の構成例を示す図。
【図３】従来例に係るＩＣハンドラー３００の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００２７】
５  取付台、１０  ＩＣソケット、１２  コンタクトピン、２０  バルーン、２５  エアーノズル、３０  エアー送入出部、５０  プッシャー、６０  ＩＣパッケージ、６２  ボール電極、１００、２００  ＩＣハンドラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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