(57)【要約】【課題】高価なＩＣソケットを使用せず、ＬＳＩを容易かつ確実に試験装置に固定する。【解決手段】マザーボード１０上にテスト対象のＬＳＩ１を搭載するための枠１１を設けると共に、この枠１１の内側でＬＳＩ１との接続を行う接点１２が形成されていない箇所に、貫通孔１３を設ける。一方、マザーボード１０を搭載してＬＳＩ１と試験装置本体を接続するテスタヘッド２０には、このマザーボード１０裏面のパッドに接続するためのプローブ２１と、このマザーボード１０を真空吸着するための空間２２及び排気管２３が設けられている。テスタヘッド２０上にマザーボード１０を搭載し、このマザーボード１０にテスト対象のＬＳＩ１を搭載して排気管２３に接続した真空ポンプを作動させると、マザーボード１０がテスタヘッド２０に吸着されると共に、このマザーボード１０にＬＳＩ１が吸着される。【選択図】図１
2007292696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テスト対象の半導体装置を搭載してこの半導体装置の外部端子と試験装置のプローブとの間の電気的接続を行う半導体装置のテスト用治具であって、
前記半導体装置を所定の位置に搭載するための枠を有する絶縁基板と、
前記絶縁基板の表面で前記枠内に搭載された前記半導体装置の外部端子に対応する箇所に設けられた複数の接点と、
前記絶縁基板の裏面で前記試験装置のプローブに対応する箇所に設けられた複数のパッドと、
前記接点と前記パッドとを電気的に接続する配線層と、
前記試験装置側から前記半導体装置を吸引するために前記枠の内側に前記絶縁基板の表面から裏面に貫通して設けられた貫通孔とを、
備えたことを特徴とする半導体装置のテスト用治具。
【請求項２】
テスト対象の半導体装置を搭載してこの半導体装置の外部端子と試験装置のプローブとの間の電気的接続を行う半導体装置のテスト用治具であって、
前記半導体装置を所定の位置に搭載するためのストッパを有する絶縁基板と、
前記絶縁基板の表面で前記ストッパ内に搭載された前記半導体装置の外部端子に対応する箇所に設けられた複数の接点と、
前記絶縁基板の裏面で前記試験装置のプローブに対応する箇所に設けられた複数のパッドと、
前記接点と前記パッドとを電気的に接続する配線層と、
前記ストッパの内側に前記絶縁基板の表面から裏面に貫通して設けられた貫通孔と、
前記絶縁基板に搭載された前記半導体装置を覆い、前記貫通孔を通して前記試験装置側から吸引されたときに該半導体装置の表面に接触して該半導体装置を該絶縁基板に圧接させる蓋とを、
備えたことを特徴とする半導体装置のテスト用治具。
【請求項３】
テスト対象の半導体装置を搭載してこの半導体装置の外部端子と試験装置のプローブとの間の電気的接続を行う半導体装置のテスト用治具であって、
前記半導体装置を所定の位置に搭載するためのストッパを有する絶縁基板と、
前記絶縁基板の表面で前記ストッパ内に搭載された前記半導体装置の外部端子に対応する箇所に設けられた複数の接点と、
前記絶縁基板の裏面で前記試験装置のプローブに対応する箇所に設けられた複数のパッドと、
前記接点と前記パッドとを電気的に接続する配線層と、
前記絶縁基板に搭載された前記半導体装置の表面から風圧によって該半導体装置を該絶縁基板に圧接するための送風管とを、
備えたことを特徴とする半導体装置のテスト用治具。
【請求項４】
テスト対象の半導体装置を所定の位置に搭載するための枠を有する絶縁基板と、前記枠内に搭載された前記半導体装置の外部端子に対応する箇所に設けられた複数の接点と、前記絶縁基板の裏面で試験装置のプローブに対応する箇所に設けられた複数のパッドと、前記接点と前記パッドとを電気的に接続する配線層と、前記枠の内側に前記絶縁基板の表面から裏面に貫通して設けられた貫通孔とを備えたテスト用治具を用いた半導体装置のテスト方法であって、
前記テスト用治具を、その裏面のパッドが前記試験装置のプローブに対応するように該試験装置に搭載し、
前記枠内に前記半導体装置を搭載し、
前記試験装置側から前記貫通孔を通して前記半導体装置を吸引して該半導体装置の外部端子と前記テスト用治具の接点とを所定の圧力で接触させ、
前記試験装置から前記半導体装置を試験する、
ことを特徴とする半導体装置のテスト方法。
【請求項５】
テスト対象の半導体装置を所定の位置に搭載するためのストッパを有する絶縁基板と、前記絶縁基板に搭載された前記半導体装置の外部端子に対応する箇所に設けられた複数の接点と、前記絶縁基板の裏面で試験装置のプローブに対応する箇所に設けられた複数のパッドと、前記接点と前記パッドとを電気的に接続する配線層と、前記ストッパの内側に前記絶縁基板の表面から裏面に貫通して設けられた貫通孔とを備えたテスト用治具を用いた半導体装置のテスト方法であって、
前記テスト用治具を、その裏面のパッドが前記試験装置のプローブに対応するように該試験装置に搭載し、
前記テスト用治具の所定の位置に前記半導体装置を搭載し、
前記半導体装置を蓋で覆い、
前記試験装置側から前記貫通孔を通して前記蓋を吸引して該半導体装置の外部端子と前記テスト用治具の接点とを所定の圧力で接触させ、
前記試験装置から前記半導体装置を試験する、
ことを特徴とする半導体装置のテスト方法。
【請求項６】
テスト対象の半導体装置を所定の位置に搭載するためのストッパを有する絶縁基板と、前記絶縁基板に搭載された前記半導体装置の外部端子に対応する箇所に設けられた複数の接点と、前記絶縁基板の裏面で試験装置のプローブに対応する箇所に設けられた複数のパッドと、前記接点と前記パッドとを電気的に接続する配線層とを備えたテスト用治具を用いた半導体装置のテスト方法であって、
前記テスト用治具を、その裏面のパッドが前記試験装置のプローブに対応するように該試験装置に搭載し、
前記テスト用治具の所定の位置に前記半導体装置を搭載し、
前記半導体装置の表面に空気を吹きつけて該半導体装置の外部端子と前記テスト用治具の接点とを所定の圧力で接触させ、
前記試験装置から前記半導体装置を試験する、
ことを特徴とする半導体装置のテスト方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置（以下、「ＬＳＩ」という）を試験装置に固定して試験するためのテスト用治具とテスト方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は、従来のテスト用治具を用いたＬＳＩの試験方法の説明図である。
このテスト用治具はマザーボード４０とも呼ばれ、テスト対象のＬＳＩ１を挿入するためのソケット４１と、このソケット４１を搭載したプリント配線板４２で構成されている。プリント配線板４２は、例えばガラスエポキシ樹脂等の絶縁基板とその表面または内部に形成された銅箔等の配線層を有し、この配線層によってソケット４１の端子と絶縁基板の裏面に設けられたパッドとの間を電気的に接続したものである。
【０００３】
このマザーボード４０は、試験装置のテスタヘッド５０上の所定の位置に搭載されるようになっている。一方、図示されていないが、テスタヘッド５０には、マザーボード４０が所定の位置に搭載されたときに、その裏面に設けられたパッドに接触するように複数のプローブが配置され、このプローブが試験装置本体に接続されている。
【０００４】
このようなマザーボード４０を使用してＬＳＩ１の試験を行う場合、まず、マザーボード４０を試験装置のテスタヘッド５０上の所定の位置に搭載する。次に、マザーボード４０に設けられたソケット本体４１ｂに、試験対象のＬＳＩ１を挿入する。更に、ソケット４１の蓋４１ｌを閉めて押さえ付けることで、ＬＳＩ１の端子とソケット４１の端子を所定の圧力で接触させる。その後、試験装置本体からテスタヘッド５０とマザーボード４０を介してＬＳＩ１に所定の電源や信号を供給し、このＬＳＩ１を試験する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２０２３４６号公報
【０００６】
上記特許文献１には、温度変化による検査対象デバイスの位置ずれを低減するための位置固定方法（または、装置）として、トレイに凹部を設けて検査対象デバイスをこの凹部に嵌め合わせた状態で検査場所に位置固定したり、或いは、この凹部に真空ポンプを連結して検査対象デバイスをこの凹部に真空吸着して検査場所に位置固定するハンドラを用いたものが記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記マザーボード４０では、ソケット４１を用いてＬＳＩ１との接続を行っているので、次のような問題点があった。
（１）  ソケット本体４１ｂにＬＳＩ１を入れ、このソケット４１の蓋４１ｌを押さえて閉じるという人手作業が必要である。
（２）  ソケット４１の蓋４１ｌとＬＳＩ１との間に間隙が生じると、正常に接続できなくなるおそれがある。
（３）  ソケット４１の蓋４１ｌとＬＳＩ１との間の余裕が小さいと、蓋４１ｌが閉じなかったり、ソケット４１やＬＳＩ１が破損するというおそれがある。
（４）  ソケット４１の蓋４１ｌの余裕の設定は、微妙で作成が難しい。
（５）  ソケット本体４１ｂの材質によっては、テスト時に温度制約が発生することがある。
【０００８】
本発明は、テスト対象のＬＳＩを容易かつ確実に試験装置に固定して試験するためのテスト用治具とテスト方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のＬＳＩのテスト用治具は、テスト対象のＬＳＩを搭載してこのＬＳＩの外部端子と試験装置のプローブとの間の電気的接続を行うテスト用治具を、前記ＬＳＩを所定の位置に搭載するための枠を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の表面で前記枠内に搭載された前記ＬＳＩの外部端子に対応する箇所に設けられた複数の接点と、前記絶縁基板の裏面で前記試験装置のプローブに対応する箇所に設けられた複数のパッドと、前記接点と前記パッドとを電気的に接続する配線層と、前記試験装置側から前記ＬＳＩを吸引するために前記枠の内側に前記絶縁基板の表面から裏面に貫通して設けられた貫通孔とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、テスト対象のＬＳＩを搭載するテスト用治具の基板に貫通孔を設けておき、試験装置側からこの貫通孔を通して空気を抜くことによってＬＳＩを吸着するようにしている。これにより、高価なＩＣソケットを使用せずに、ＬＳＩを容易かつ確実に試験装置に固定して試験することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、次の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。但し、図面は、もっぱら解説のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１２】
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例１を示すＬＳＩ試験装置の構成図で、同図（ａ）は上側から見た平面図、及び同図（ｂ）は同図（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う部分の断面図である。
【００１３】
この試験装置は、テスト対象のＬＳＩ１を搭載するためのテスト用治具であるマザーボード１０と、このマザーボード１０を介してＬＳＩ１の外部端子に接続するためのテスタヘッド２０と、図示しない試験装置本体とで構成されている。
【００１４】
マザーボード１０は、一般的なプリント配線板と同様に、例えばガラスエポキシ樹脂等の絶縁基板と表面または内部に形成された銅箔等の配線層を有しており、そのＬＳＩ搭載面（表面）には、テスト対象のＬＳＩ１の周囲が丁度収まるような寸法及び形状の枠１１が設けられている。枠１１の内側のマザーボード１０の表面には、ＬＳＩ１の外部端子に対応する位置に、複数の接点１２が設けられ、更に、枠１１の内側で接点１２が設けられていない箇所に、空気を通すための貫通孔１３が設けられている。
【００１５】
また、マザーボード１０の裏面には、テスタヘッド２０のプローブ２１に対応する箇所に、接続用の複数のパッド１４が形成され、このパッド１４と対応する接点１２との間が、配線層１５を通して電気的に接続されている。
【００１６】
一方、テスタヘッド２０には、マザーボード１０裏面のパッド１４に接触するプローブ２１が設けられているほか、このマザーボード１０を真空吸着するための空間２２と、この空間２２内の空気を吸い出すための排気管２３が設けられている。なお、空間２２は、マザーボード１０の貫通孔１３に接続する位置に形成されている。また、排気管２３には図示しない真空ポンプが接続され、プローブ２１には図示しない試験装置本体が接続されている。
【００１７】
次に、この試験装置を用いたＬＳＩのテスト方法を説明する。
まず、マザーボード１０裏面の各パッド１４が、それぞれテストヘッド２０の対応するプローブ２１に接触するように、このマザーボード１０をテスタヘッド２０上の所定の位置に配置する。
【００１８】
次に、マザーボード１０表面の枠１１に合わせて、テスト対象のＬＳＩ１をマザーボード１０に搭載する。
【００１９】
その後、テスタヘッド２０の排気管２３に接続された真空ポンプを作動させ、このテスタヘッド２０の空間２２を減圧状態にする。これにより、マザーボード１０がテスタヘッド２０に吸着され、更に、このマザーボード１０に設けられた貫通孔１３を通して、マザーボード１０とＬＳＩ１との間の空間が減圧される。この結果、ＬＳＩ１がマザーボード１０に吸着され、ＬＳＩ１の外部端子がマザーボード１０の表面に設けられた接点１２に密着される。この時、適切な接触状態を維持するために、ＬＳＩ１の外部端子とマザーボード１０の接点１２との間の１端子当たりの接触圧力が２５ｇ程度となるように、真空ポンプの真空度を調整する。
【００２０】
この状態で、試験装置本体から、テスタヘッド２０とマザーボード１０を介してＬＳＩ１に所定の電源や信号を供給し、このＬＳＩ１を試験する。
【００２１】
以上のように、この実施例１のＬＳＩ試験装置は、次のような利点がある。
（ａ）  ＬＳＩ用の高価なソケットが不要になり、コストを削減することができる。
（ｂ）  マザーボード１０の所定の位置にＬＳＩ１を置くだけで良いので、ソケットの蓋を押さえて閉じるという人手作業が不要になる。
（ｃ）  ソケットを使用しないので、ソケットとＬＳＩの寸法の相違等による接続不良や、ソケットやＬＳＩの破損といったトラブルがなくなる。また、ソケットの材質によるテスト時の温度制約がなくなる。
【００２２】
なお、真空ポンプを使用したマザーボード１０の吸着は一般的に行われており、このために新たなテストヘッド２０を用意する必要はない。
【実施例２】
【００２３】
図３（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例２を示すＬＳＩ試験装置の構成図で、同図（ａ）は上側から見た平面図、及び同図（ｂ）は同図（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿う部分の断面図である。図３において、図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００２４】
この試験装置は、図１中のマザーボード１０に代えて、若干構成の異なるマザーボード１０Ａを設けている。
【００２５】
即ち、マザーボード１０Ａは、ＬＳＩ搭載面（表面）にテスト対象のＬＳＩ１を保持するためのストッパ１６が設けられている。ストッパ１６は、ＬＳＩ１の四隅を支えることにより、このＬＳＩ１をマザーボード１０Ａの表面の所定の位置に保持するものである。マザーボード１０Ａの表面には、ストッパ１６で保持されたＬＳＩ１の外部端子に対応する位置に、複数の接点１２が設けられ、更に、このＬＳＩ１が保持される領域で接点１２が設けられていない箇所には、空気を通すための複数の貫通孔１３が設けられている。
【００２６】
また、マザーボード１０Ａの裏面には、テスタヘッド２０のプローブ２１に対応する箇所に、接続用の複数のパッド１４が形成され、このパッド１４と対応する接点１２との間が、配線層１５を通して電気的に接続されている。
【００２７】
更に、マザーボード１０Ａの付属品として、このマザーボード１０Ａの表面に保持されたＬＳＩ１とストッパ１６を覆う箱型の蓋１７が準備されている。この蓋１７は、ＬＳＩ１に被せたときに箱のフランジ部１７ｆがマザーボード１０Ａの表面に密着し、箱の底部１７ｂがこのＬＳＩ１の表面とほぼ同じ高さとなるように形成されている。
【００２８】
なお、テスタヘッド２０と、図示しない試験装置本体及び真空ポンプは、実施例１と同様である。
【００２９】
次に、この試験装置を用いたＬＳＩのテスト方法を説明する。
まず、マザーボード１０Ａ裏面の各パッド１４が、それぞれテスタヘッド２０の対応するプローブ２１に接触するように、このマザーボード１０Ａをテスタヘッド２０上の所定の位置に配置する。
【００３０】
次に、マザーボード１０Ａ表面のストッパ１６に合わせて、テスト対象のＬＳＩ１をこのマザーボード１０Ａに搭載する。
【００３１】
更に、テスト対象のＬＳＩ１の上に蓋１７を被せる。
その後、テスタヘッド２０の排気管２３に接続された真空ポンプを作動させ、このテスタヘッド２０の空間２２を減圧状態にする。これにより、マザーボード１０Ａがテスタヘッド２０に吸着され、更に、マザーボード１０Ａに設けられた複数の貫通孔１３を通して、このマザーボード１０Ａと蓋１７との間の空間が減圧される。これにより、蓋１７の底部１７ｂがマザーボード１０Ａの表面に引き寄せられ、この蓋１７の底部１７ｂによって、ＬＳＩ１の表面がマザーボード１０Ａに押しつけられる。この結果、ＬＳＩ１の外部端子は、マザーボード１０Ａの表面に設けられた接点１２に密着される。この時、適切な接触状態を維持するために、ＬＳＩ１の外部端子とマザーボード１０Ａの接点１２との間の１端子当たりの接触圧力が２５ｇ程度となるように、真空ポンプの真空度を調整する。
【００３２】
この状態で、試験装置本体から、テスタヘッド２０とマザーボード１０Ａを介してＬＳＩ１に所定の電源や信号を供給し、このＬＳＩ１を試験する。
【００３３】
以上のように、この実施例２のＬＳＩ試験装置は、前記（ａ）〜（ｃ）の利点に加えて、次のような利点がある。
（ｄ）  図１の枠１１のように寸法精度が要求される構造物を必要としないので、構造を簡素化することができる。
【実施例３】
【００３４】
図４（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例３を示すＬＳＩ試験装置の構成図で、同図（ａ）は上側から見た平面図、及び同図（ｂ）は同図（ａ）中のＣ−Ｃ線に沿う部分の断面図である。図４において、図３中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００３５】
この試験装置は、テスト対象のＬＳＩ１を搭載するためのマザーボード１０Ｂと、このマザーボード１０Ｂを介してＬＳＩ１の外部端子に接続するためのテスタヘッド２０Ｂと、このマザーボード１０Ｂに搭載されたＬＳＩ１の表面にドライエアを吹き付けるための送風管３０と、図示しない試験装置本体とで構成されている。
【００３６】
マザーボード１０Ｂは、図３のマザーボード１０Ａから貫通孔１３を除去したものである。即ち、ＬＳＩ搭載面（表面）にテスト対象のＬＳＩ１を保持するためのストッパ１６が設けられ、このストッパ１６で保持されたＬＳＩ１の外部端子に対応する位置に、複数の接点１２が設けられている。また、マザーボード１０Ｂの裏面には、テスタヘッド２０Ｂのプローブ２１に対応する箇所に、接続用の複数のパッド１４が形成され、このパッド１４と対応する接点１２との間が、配線層１５を通して電気的に接続されている。
【００３７】
テスタヘッド２０Ｂは、マザーボード１０Ｂを搭載して、このマザーボード１０Ｂに搭載されたＬＳＩ１との電気的接続を行うもので、マザーボード１０Ｂ裏面のパッド１４に接触するプローブ２１を有している。なお、本例では、マザーボード１０Ｂを真空吸着するための空間２２と排気管２３を特に必要としてはいないが、このマザーボード１０Ｂをテスタヘッド２０Ｂの所定の位置に固定するための何らかの仕組みは必要である。
【００３８】
送風管３０は、図示しない送風機から送られるドライエアをＬＳＩ１の表面に吹き付け、このＬＳＩ１の表面を風圧によって押さえるもので、この送風管３０の先端のノズル部は、上下に移動できるようになっている。
【００３９】
次に、この試験装置を用いたＬＳＩのテスト方法を説明する。
まず、マザーボード１０Ｂ裏面の各パッド１４が、それぞれテスタヘッド２０Ｂの対応するプローブ２１に接触するように、このマザーボード１０Ｂをテスタヘッド２０Ｂ上の所定の位置に配置する。
【００４０】
次に、マザーボード１０Ｂ表面のストッパ１６に合わせて、テスト対象のＬＳＩ１をこのマザーボード１０Ｂに搭載する。
【００４１】
その後、送風管３０のノズル部をＬＳＩ１上の所定の高さまで降下させ、この送風管３０に接続された送風機を作動させる。これにより、ＬＳＩ１がマザーボード１０Ｂの表面に押しつけられ、このＬＳＩ１の外部端子は、マザーボード１０Ｂの表面に設けられた接点１２に密着される。この時、適切な接触状態を維持するために、ＬＳＩ１の外部端子とマザーボード１０Ｂの接点１２との間の１端子当たりの接触圧力が２５ｇ程度となるように、送風機の風量を調整する。
【００４２】
この状態で、試験装置本体から、テスタヘッド２０Ｂとマザーボード１０Ｂを介してＬＳＩ１に所定の電源や信号を供給し、このＬＳＩ１を試験する。
【００４３】
以上のように、この実施例３のＬＳＩ試験装置は、前記（ａ）〜（ｄ）のような利点がある。なお、ドライエアの送風は、従来の試験装置でも一般的に行われているので、これを利用すれば新たに送風機等の送風設備を用意する必要はない。
【００４４】
なお、本発明は、上記実施例に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
（Ａ）  図１及び図３のマザーボードに設けた貫通孔１３の形状、寸法、数及び位置は一例であり、測定対象のＬＳＩ１の外部端子の配置等に応じて適切に配置する必要がある。例えば、ＬＳＩの裏面一面に外部端子が並んでいるＢＧＡパッケージの場合には、中央部に大きな貫通孔を設けることができないので、外部端子の間に小さな貫通孔を複数設ける必要がある。
（Ｂ）  図１、図３及び図４では、ＢＧＡパッケージのＬＳＩを想定した図になっているが、ＱＦＰ，ＱＦＪ等の他の形状のＬＳＩに適応させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例１を示すＬＳＩ試験装置の構成図である。
【図２】従来のテスト用治具を用いたＬＳＩの試験方法の説明図である。
【図３】本発明の実施例２を示すＬＳＩ試験装置の構成図である。
【図４】本発明の実施例３を示すＬＳＩ試験装置の構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    ＬＳＩ
１０，１０Ａ，１０Ｂ    マザーボード
１１    枠
１２    接点
１３    貫通孔
１４    パッド
１５    配線層
１６    ストッパ
１７    蓋
２０，２０Ｂ    テスタヘッド
２１    プローブ
２２    空間
２３    排気管
３０    送風管
【図１】
2007292696.tif 000003
【図２】
2007292696.tif 000004
【図３】
2007292696.tif 000005
【図４】
2007292696.tif 000006