(57)【要約】【課題】比較的簡易な構成、及び使用方法で電気的試験の結果が半導体チップの外的要因によるか、或いは内的要因によるかを簡易な切り換え動作で極めて容易且つ確実に判別し、精緻で信頼性の高い試験結果を得る。【解決手段】治具３０における半導体チップ１０の押下の圧力度合いにより、パッケージ端子１１とソケットピン２３との間で第１の電気的通路Ｐ１を形成し、パッケージ端子１１とソケットピン２３との電気的接続の状態を検査する第１の試験と、パッケージ端子１１とソケットピン２３との間で第２の電気的通路Ｐ２を形成し、パッケージ端子１１を介して半導体チップ１０の電気的特性を検査する第２の試験とを切り換えて行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスの電気的試験を行う試験装置であって、
前記電子デバイスに設けられた端子に対応して、前記端子と接触する接触子を有する試験基板と、
前記電子デバイスが設置され、前記電子デバイスの押下により前記端子を前記接触子に接触させる治具と
を備え、
前記治具における前記電子デバイスの押下の圧力度合いにより、
前記端子と前記接触子との間で第１の電気的通路を形成し、前記端子と前記接触子との電気的接続の状態を検査する第１の試験と、
前記端子と前記接触子との間で第２の電気的通路を形成し、前記端子を介して前記電子デバイスの電気的特性を検査する第２の試験と
を切り換えて行うことを特徴とする試験装置。
【請求項２】
前記電子デバイスに複数の前記端子が並設されており、
前記第１の試験を行う際には、列毎に並ぶ複数の前記端子と複数の前記接触子との間で前記第１の電気的通路を形成し、当該列毎の電気的特性を検査することを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記電子デバイスに複数の前記端子が行列状に並設されており、
前記第１の試験を行う際には、前記押下の圧力度合いにより、
行毎に並ぶ複数の前記端子と複数の前記接触子との間で前記第１の電気的通路を形成し、前記行毎の電気的接続の状態を検査する行方向試験と、
列毎に並ぶ複数の前記端子と複数の前記接触子との間で前記第１の電気的通路を形成し、前記列毎の電気的接続の状態を検査する列方向試験と
を切り換えて行うことを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【請求項４】
前記行方向試験の結果及び前記列方向試験の結果から、前記行列状に並設された複数の前記端子のうちの特定の前記端子を個々に検出することを特徴とする請求項３に記載の試験装置。
【請求項５】
前記接触子は、互いに非導通状態とされた一対の導電体からなり、前記端子が接触することにより前記各導電体が前記端子を介して導通するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の試験装置。
【請求項６】
電子デバイスの電気的試験を行う試験方法であって、
前記電子デバイスに設けられた端子に対応して、前記端子と接触する接触子を有する試験基板と、
前記電子デバイスが設置され、前記電子デバイスの押下により前記端子を前記接触子に接触させる治具と
を備えた試験装置を用いて、
前記治具における前記電子デバイスの押下の圧力度合いにより、
前記端子と前記接触子との間で第１の電気的通路を形成し、前記端子と前記接触子との電気的接続の状態を検査する第１の試験と、
前記端子と前記接触子との間で第２の電気的通路を形成し、前記端子を介して前記電子デバイスの電気的特性を検査する第２の試験と
を切り換えて行うことを特徴とする電子デバイスの試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップに代表される電子デバイスの電気的特性等の電気的試験を行う試験装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、試験装置を用いて、電子デバイス、例えば半導体チップに代表される半導体装置の電気的特性等の電気的試験を行うには、半導体チップに設けられたパッケージ端子を試験装置のソケットピンに接触させ、パッケージ端子を介して半導体チップ内の半導体素子等の電気的試験を実行している。通常では、最初に入出力セルの静電保護ダイオードの電気的特性試験を行った後、他の半導体素子の電気的特性試験を順次行う。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２１４９２号公報
【特許文献２】特開２００４−３２５１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来構成の試験装置では、半導体チップの電気的試験を行う際に、不良を示す試験結果が得られた場合、当該結果が半導体チップの外的要因によるものか或いは内的要因によるものか、即ち、パッケージ端子とソケットピンとの間の接触不良であるのか、或いは半導体チップの機能不良であるのかを判別することはできない。
【０００５】
この点、例えば特許文献１，２には、半導体チップを半導体パッケージとして実装する場合において、半導体チップの電極端子とパッケージの端子とを接続する際に、当該接続状態をモニターするための測定機構をパッケージに付加する構成が開示されている。
しかしながら、この技術を試験装置に応用適用したとしても、接続状態をモニターするための測定機構という別体の回路構成を付加することを要し、装置構成の大型化・複雑化を招くことは必至である。
【０００６】
このように、現在のところ、電気的試験の結果が半導体チップの外的要因によるか、或いは内的要因によるかを簡易に判別する試験装置は案出されておらず、今後の鋭意開発に期待されている現況にある。
【０００７】
本件は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、比較的簡易な構成、及び使用方法で、電子デバイスの外的要因の試験と内的要因の試験とを簡易な段階的な切り換え動作で、互いの試験に影響を与えることなく極めて容易且つ確実に行い、精緻で信頼性の高い試験結果を得ることを可能とする試験装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本件は、電子デバイスの電気的試験を行う試験装置を対象とする。
本件の試験装置は、前記電子デバイスに設けられた端子に対応して、前記端子と接触する接触子を有する試験基板と、前記電子デバイスが設置され、前記電子デバイスの押下により前記端子を前記接触子に接触させる治具とを備えている。ここで、前記治具における前記電子デバイスの押下の圧力度合いにより、前記端子と前記接触子との間で第１の電気的通路を形成し、前記端子と前記接触子との電気的接続の状態を検査する第１の試験と、前記端子と前記接触子との間で第２の電気的通路を形成し、前記端子を介して前記電子デバイスの電気的特性を検査する第２の試験とを切り換えて行う。
【０００９】
本件は、電子デバイスの電気的試験を行う試験方法を対象とする。
本件の試験方法は、前記電子デバイスに設けられた端子に対応して、前記端子と接触する接触子を有する試験基板と、前記電子デバイスが設置され、前記電子デバイスの押下により前記端子を前記接触子に接触させる治具とを備えた試験装置を用いる。ここで、前記治具における前記電子デバイスの押下の圧力度合いにより、前記端子と前記接触子との間で第１の電気的通路を形成し、前記端子と前記接触子との電気的接続の状態を検査する第１の試験と、前記端子と前記接触子との間で第２の電気的通路を形成し、前記端子を介して前記電子デバイスの電気的特性を検査する第２の試験とを切り換えて行う。
【発明の効果】
【００１０】
本件によれば、比較的簡易な構成、及び使用方法で、電子デバイスの外的要因の試験と内的要因の試験とを簡易な段階的な切り換え動作で、互いの試験に影響を与えることなく極めて容易且つ確実に行い、精緻で信頼性の高い試験結果を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
―本発明の基本骨子―
本発明の試験装置は、半導体チップの端子と接触する接触子を有する試験基板上に、半導体チップが設置された治具が配され、半導体チップを押下することにより端子を接触子に接触させる構成を採る。
この試験装置では、治具における半導体チップの押下の圧力度合い（圧力差）のみにより、端子と接触子との間で第１の電気的通路を形成し、端子と前記接触子との電気的接続の状態を検査する第１の試験と、端子と接触子との間で第２の電気的通路を形成し、端子を介して半導体チップの電気的特性を検査する第２の試験とを切り換えて行う。
【００１２】
即ち、先ず第１段階の圧力度合いで半導体チップを押下することにより、非押下時には離間している端子と接触子とが接続され、第１の電気的通路を形成される。この状態で第１の電気的通路に電圧を印加する。第１の電気的通路に電流が流れる、即ち第１の電気的通路が導通すれば、端子と接触子との電気的接続の状態は良好であることが確認される。この場合、半導体チップの外的要因よる電気的試験への影響は考慮する必要はない。一方、第１の電気的通路が導通しなければ、電気的接続の状態は不良であることが認められる。この場合、端子と接触子とで位置ズレ等が生じて接続状態が悪いか、或いは端子表面が酸化されている等、即ち半導体チップの電気的試験へ影響を及ぼす外的要因が存することが認められる。
【００１３】
ここで、第１の電気的通路における導通の有無を峻別して外的要因の存否を判定する代わりに、第１の電気的通路を流れる電流の複数の閾値を設定し、導通状態を例えば数段階に規定して、半導体チップの電気的試験へ影響を及ぼす外的要因の大小をきめ細かく判定するようにしても良い。
【００１４】
上記した外的要因が存しないか、或いは規定値以下であり無視できるものと判断された場合には、第１段階の押下に続いて、第１段階よりも大きい第２段階の圧力度合いで半導体チップを押下することにより、第１の電気的通路が電気的に分断され、端子と接触子との間で第１の電気的通路に代わって第２の電気的通路が形成される。この第２の電気的通路は、半導体チップと試験基板とを端子及び接触子が介して電気的に接続されてなるものであり、半導体チップの電気的特性等を調べる電気的試験が行われる。この電気的試験では、上記の外的要因の影響が排除されているため、その結果が不良と判定されれば、それは半導体チップの内的要因による半導体チップの機能不良であると判断される。
【００１５】
このように、本発明では、上記の外的要因の試験及び内的要因の試験を、特殊な切り換え制御を行うことなく、治具の圧力のみで切り換えが可能である。即ち、比較的簡易な構成、及び使用方法で、半導体チップの外的要因の試験と内的要因の試験とを簡易な段階的な切り換え動作で極めて容易且つ確実に行い、精緻で信頼性の高い試験結果を得ることができる。
【００１６】
―本発明を適用した好適な諸実施形態―
以下、上記した本発明の基本骨子を踏まえ、本発明を適用した好適な諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による試験装置の概略構成を示す断面図である。図２は、第１の実施形態による試験装置の試験基板における第２の配線板の様子を示す平面図であり、図３は、試験基板のソケットピンを拡大して示す模式図である。ここで図１は、図２における導通確認層の長手方向に沿った断面図である。
【００１８】
この試験装置は、試験対象である半導体装置、ここでは半導体チップ１０に設けられたパッケージ端子１１に対応して、パッケージ端子１１と接触するソケットピン２３が設けられた試験基板２０と、半導体チップ１０が設置され、半導体チップ１０の押下によりパッケージ端子１１をソケットピン２３に接触させる押さえ治具３０とを備えて構成されている。
【００１９】
押さえ治具３０は、下面が開口した筐体部３１と、筐体部３１の中央部位に設けられており、パッケージ端子１１の形成面が筐体部３１の開口から臨むように半導体チップ１０を設置固定するチップ固定部３２と、筐体部３１の上部位に設けられた押圧部３３と、チップ固定部３２と押圧部３３とを接続し、上下方向に弾発するバネ等の弾性部材３４とを備えて構成されている。
【００２０】
試験基板２０は、半導体チップ１０の電気的試験を行うための各種回路構成を有するテスタボード２１と、テスタボード２１上に配された配線板２２と、配線板２２に設けられたピン挿入孔２２ａに挿通されてなるソケットピン２３とを備えて構成されている。
【００２１】
ソケットピン２３は、導電材料からなり、半導体チップ１０のパッケージ端子１１に対応して例えば行列状に複数配されている。
各ソケットピン２３は、図３に示すように、平面視で略Ｕ字形状の一対のピン２６，２７が互いに電気的に非導通状態となるように、ここでは所定距離離間して配されてなる。
ピン２６，２７は、突起した上部２６ａ，２７ａがパッケージ端子１１との接触部位とされており、平面視でピン２６，２７を全体的に一体として見れば略十字形状となるように形成されている。ピン２６，２７は、上方の各端部２６ｂ，２７ｂと、下方の各端部２６ｃ，２７ｃとが、それぞれ側面視で側方へ突起するように形成されている。
【００２２】
配線板２２は、テスタボード２１と接続される接続板２４と、接続板２４上に配される導通確認用配線板２５とを備えて構成されている。
接続板２４は、ソケットピン２３に対応した接続端子３５が設けられており、半導体チップ１０の電気的試験を行う際に接続端子３５にソケットピン２３が接触する構成とされている。
【００２３】
導通確認用配線板２５は、第１の配線板２８及び第２の配線板２９が積層されて構成されている。
第１の配線板２８は、絶縁材料からなり、テスタボード２１上に固定された接続板２４との間で上下方向に弾発するバネ等の弾性部材３６が設けられており、ピン２６，２７の下方の端部２６ｃ，２７ｃが設けられ、端部２６ｃ，２７ｃと共に弾性部材３６により接続板２４に対して上下方向に弾発的に移動自在とされている。
【００２４】
第２の配線板２９は、絶縁材料からなり、テスタボード２１との間で上下方向に弾発するバネ等の弾性部材３７が設けられており、弾性部材３７により第１の配線板２８に対して上下方向に弾発的に移動自在とされている。第２の配線板２９の表面には、導電材料からなるストライプ状の複数の導通確認層３８が並列して設けられており、導通確認層３８を分断する複数のピン挿入孔２２ａが隣接して形成されている。
【００２５】
各導通確認層３８の一端には、共通に電源４１が接続されており、各導通確認層３８に対して一斉に一定電圧を印加自在とされている。
一方、各導通確認層３８の他端にはそれぞれ電流確認部４２が接続されている。電流確認部４２は、導通確認層３８における電流の有無を確認するものであり、電流計４３及びＬＥＤ４４が切り換えスイッチ４５により選択して接続自在に設けられている。電流計４３は、導通確認層３８に電流が流れた場合に、その電流値を測定するものであり、例えば電流について所定の閾値が設定され、電流値がこの閾値以上であれば導通すると判定され、閾値よりも小さければ導通しないと判定される。一方、ＬＥＤ４４は、導通確認層３８に電流が流れているか否かをその点灯の如何で判定することができるものである。
【００２６】
以下、この試験装置を用いて、試験対象である半導体チップ１０の電気的試験を行う方法について、図４のフロー図を用いて説明する。
先ず、図１のように、半導体チップ１０をチップ固定部３２に固定する。そして、電流確認部４２の切り替えスイッチ４５を例えばＬＥＤ４４と接続し、電源４１により各導通確認層３８に一定電圧Ｖを印加する（ステップＳ１）。
【００２７】
この状態では、弾性部材３６の弾発により、ピン挿入孔２２ａに挿通されたソケットピン２３がその各端部２６ｂ，２７ｂが第２の配線板２９の導通確認層３８と離間した状態で保たれている。そのため、導通確認層３８に電流は流れない。なお、ピン挿入孔２２ａに挿通されたソケットピン２３は、一対のピン２６，２７が所定距離離間して配されてなるため、１つの導通確認層３８で各ソケットピン２３の端部２６ｂ，２７ｂが導通確認層３８と接触しても、それだけでは導通確認層３８に電流は流れない構成が採られている。
【００２８】
最初に、半導体チップ１０のパッケージ端子１１とソケットピン２３との電気的接続の状態の試験を行う。
図５に示すように、押さえ治具３０の押圧部３３を第１段階の圧力（ここでは１／２押し）で押下する（ステップＳ２）。これにより、弾性部材３４の弾発で半導体チップ１０が降下して、各パッケージ端子１１が対応するソケットピン２３の上部、即ちピン２６，２７の上部２６ａ，２７ａと接触してソケットピン２３が押下され、ソケットピン２３の端部２６ｂ，２７ｂが導通確認層３８と接触する。このとき、ピン２６，２７がパッケージ端子１１により電気的に接続されるとともに、ソケットピン２３と導通確認層３８とが電気的に接続され、各導通確認層３８ではパッケージ端子１１を介して図中矢印で示す電気的通路Ｐ１が形成される。
【００２９】
次に、導通確認層３８の導通確認が行われる（ステップＳ３）。
詳細には、導通確認層３８に接続されたＬＥＤ４４が点灯した場合、電気的通路Ｐ１が形成されて電流が流れたことが判る。一方、ＬＥＤ４４が点灯しない場合、電気的通路Ｐ１に電気的な分断が生じて電流が流れないことが判る。本実施形態では、導通確認層３８ごとに電気的接続の状態の良し悪しが判定される。
【００３０】
ステップＳ３の結果に基づき、電気的接続の状態が判断される（ステップＳ４）。
詳細には、各導通確認層３８に接続されたＬＥＤ４４について全て点灯が確認されたときには、全てのパッケージ端子１１について、ソケットピン２３との電気的接続の状態は良好であると判断される。この場合には、続いて後述する電気的特性等の試験に進む。
【００３１】
一方、点灯しないＬＥＤ４４が確認されたときには、当該点灯しないＬＥＤ４４が接続された導通確認層３８に対応したパッケージ端子１１の少なくとも１つについて、当該パッケージ端子１１とソケットピン２３とで位置ズレ等が生じて接続状態が悪いか、或いは当該パッケージ端子１１の表面が酸化されている等、即ち半導体チップ１０の電気的試験へ影響を及ぼす外的要因が存在し、電気的接続の状態が不良であると判断される。この場合には、該当するパッケージ端子１１の概観チェック、及び端子洗浄等が施された後、再びステップＳ１から当該試験が開始される。
【００３２】
なお、電流確認部４２の切り替えスイッチ４４を電流計４３に接続した場合には、ステップＳ４は以下のように行われる。
電流計４３で計測された電流値が所定の閾値以上であれば、パッケージ端子１１とソケットピン２３との電気的接続の状態は良好であると判断される。一方、電流値が所定の閾値より小さい場合には、パッケージ端子１１とソケットピン２３との電気的接続の状態は不良であると判断される。ここで、所定の閾値を例えば０Ｖとすれば、ＬＥＤ４４を用いた場合の判断と同様となる。
【００３３】
更に、電流計４３における閾値を複数設定し、導通状態を例えば数段階に規定して、半導体チップ１０の電気的試験へ影響を及ぼす外的要因の大小を多段階にきめ細かく判定するようにしても良い。
【００３４】
続いて、各パッケージ端子１１を介した半導体チップ１０の電気的特性等の試験を行う。
図６に示すように、押さえ治具３０の押圧部３３を第１段階の圧力よりも強い第２段階の圧力（ここでは全押し）で押下する（ステップＳ５）。
【００３５】
このとき一方で、押さえ治具３０の筐体部３１の周縁部分が第２の配線板２９と当接し、弾性部材３７の弾発に抗して第２の配線板２９を押下する。これにより、導通確認層３８がソケットピン２３の端部２６ｂ，２７ｂと離間し、電気的通路Ｐ１が電気的に分断される。
【００３６】
他方では、第１の配線板２８が弾性部材３６の弾発に抗して押下される。このとき、ソケットピン２３の端部２６ｃ，２７ｃが接続板２４の接続端子３５と接触し、各パッケージ端子１１がそれぞれ接触した接続端子３５を介してテスタボード２１のテスタチャネルと接続され、パッケージ端子１１ごとに電気的通路Ｐ２が形成される。この電気的通路Ｐ２により、各パッケージ端子１１を介した半導体チップ１０の電気的特性等の試験が行われる（ステップＳ６）。
【００３７】
ステップＳ６の結果に基づき、半導体チップ１０の電気的特性の良し悪しが判断される（ステップＳ７）。
電気的特性が良好であると判断された場合、試験を終了する。一方、電気的特性が不良であると判断された場合、不良と判断されたパッケージ端子１１に関するデータを取得し、再びステップＳ１〜Ｓ７が行われたり、或いは一定期間の保管後に当該半導体チップ１０の廃棄処分等がなされる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、外的要因の試験及び内的要因の試験を、特殊な切り換え制御を行うことなく、押さえ治具３０の圧力のみで確実な切り換えが可能である。即ち、比較的簡易な構成、及び使用方法で、半導体チップ１０の外的要因の試験と内的要因の試験とを簡易な段階的な切り換え動作で、互いの試験に影響を与えることなく極めて容易且つ確実に行い、精緻で信頼性の高い試験結果を得ることが可能となる。
【００３９】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態による試験装置の概略構成を示す、Ｙ方向から見た断面図であり、図８は、第２の実施形態による試験装置の概略構成を示す、Ｘ方向から見た断面図である。図９は、第２の実施形態による試験装置の試験基板における第２及び第３の配線板の様子を透視的に示す平面図、図１０は第２の実施形態による試験装置の試験基板における第２及び第３の配線板の様子を示す斜視図であり、図１１は、試験基板のソケットピンを拡大して示す模式図である。ここで図７は図１０における導通確認層の長手方向に沿った断面図、図８は図１０における導通確認層の長手方向に沿った断面図である。
【００４０】
この試験装置は、試験対象である半導体装置、ここでは半導体チップ１０に設けられたパッケージ端子１１に対応して、パッケージ端子１１と接触するソケットピン１２３が設けられた試験基板１２０と、半導体チップ１０が設置され、半導体チップ１０の押下によりパッケージ端子１１をソケットピン１２３に接触させる押さえ治具１３０とを備えて構成されている。
【００４１】
押さえ治具１３０は、下面が開口した筐体部１３１と、筐体部１３１の中央部位に設けられており、パッケージ端子１１の形成面が筐体部１３１の開口から臨むように半導体チップ１０を設置固定するチップ固定部１３２と、筐体部１３１の上部位に設けられた押圧部１３３と、チップ固定部１３２と押圧部１３３とを接続し、上下方向に弾発するバネ等の弾性部材１３４とを備えて構成されている。筐体部１３１は、上部１３１ａと側部１３１ｂとが上下方向に弾発するバネ等の弾性部材１３１ｃにより接続されて構成されている。
【００４２】
試験基板１２０は、半導体チップ１０の電気的試験を行うための各種回路構成を有するテスタボード１２１と、テスタボード１２１上に配された配線板１２２と、配線板１２２に設けられたピン挿入孔１２２ａに挿通されてなるソケットピン１２３とを備えて構成されている。
【００４３】
ソケットピン１２３は、第１の実施形態のソケットピン２３と同様であり、図１１に示すように、互いに電気的に非導通状態となるように、ここでは所定距離離間して配されてなる一対のピン１２６，１２７からなり、上方の各端部１２６ｂ，１２７ｂと、下方の各端部１２６ｃ，１２７ｃとが、それぞれ側面視で側方へ突起するように形成されている。
【００４４】
配線板１２２は、テスタボード１２１と接続される接続板１２４と、接続板１２４上に配される導通確認用配線板１２５とを備えて構成されている。
接続板１２４は、ソケットピン１２３に対応した接続端子１３５が設けられており、半導体チップ１０の電気的試験を行う際に接続端子１３５にソケットピン１２３が接触する構成とされている。
【００４５】
導通確認用配線板１２５は、第１の配線板１１１、第２の配線板１２８、及び第３の配線板１２９が積層されて構成されている。
第１の配線板１１１は、絶縁材料からなり、テスタボード１２１上に固定された接続板１２４との間で上下方向に弾発するバネ等の弾性部材１３６が設けられており、ピン１２６，１２７の下方の端部１２６ｃ，１２７ｃが設けられ、端部１２６ｃ，１２７ｃと共に弾性部材１３６により接続板１２４に対して上下方向に弾発的に移動自在とされている。
【００４６】
第２の配線板１２８は、絶縁材料からなり、テスタボード１２１との間で上下方向に弾発するバネ等の弾性部材１３７が設けられており、弾性部材１３７により第１の配線板１１１及び第３の配線板１２９に対して上下方向に弾発的に移動自在とされている。第２の配線板１２８の表面には、導電材料からなるストライプ状の複数の導通確認層１３８がＹ方向に並列して設けられており、導通確認層１３８を分断する複数のピン挿入孔１２２ａが隣接して形成されている。
【００４７】
第３の配線板１２９は、絶縁材料からなり、第２の配線板１２８との間で上下方向に弾発するバネ等の弾性部材１４８が設けられており、弾性部材１４８により第２の配線板１２８に対して上下方向に弾発的に移動自在とされている。第３の配線板１２９の表面には、第２の配線板１２８の導通確認層１３８と絶縁されて直交するように、導電材料からなるストライプ状の複数の導通確認層１４６がＸ方向に並列して設けられており、導通確認層１４６を分断する複数のピン挿入孔１２２ａが隣接して形成されている。
【００４８】
各導通確認層１３８，１４６の一端には、共通に電源１４１が接続されており、各導通確認層１３８，１４６に対して一斉に一定電圧を印加自在とされている。一方、各導通確認層１３８の他端にはそれぞれ電流確認部１４２が、各導通確認層１４６の他端にはそれぞれ電流確認部１４７が接続されている。電流確認部１４２，１４７は、導通確認層１３８，１４６における電流の有無を確認するものであり、電流計１４３及びＬＥＤ１４４が切り換えスイッチ１４５により選択して接続自在に設けられている。電流計１４３は、導通確認層１３８，１４６に電流が流れた場合に、その電流値を測定するものであり、例えば電流について所定の閾値が設定され、電流値がこの閾値以上であれば導通すると判定され、閾値よりも小さければ導通しないと判定される。一方、ＬＥＤ１４４は、導通確認層１３８，１４６に電流が流れているか否かをその点灯の如何で判定することができるものである。
【００４９】
以下、この試験装置を用いて、試験対象である半導体チップ１０の電気的試験を行う方法について、図１２及び図１３のフロー図を用いて説明する。
先ず、図７及び図８のように、半導体チップ１０をチップ固定部１３２に固定する。そして、電流確認部１４２，１４７の切り替えスイッチ１４５を例えばＬＥＤ１４４と接続し、電源１４１により各導通確認層１３８，１４６に一定電圧Ｖを印加する（ステップＳ１１）。
【００５０】
この状態では、図７のように、弾性部材１３６の弾発により、ピン挿入孔１２２ａに挿通されたソケットピン１２３がその各端部１２６ｂ，１２７ｂが第３の配線板１２９の導通確認層１４６と離間した状態で保たれている。そのため、導通確認層１４６に電流は流れない。なお、ピン挿入孔１２２ａに挿通されたソケットピン１２３は、一対のピン１２６，１２７が所定距離離間して配されてなるため、１つの導通確認層１４６で各ソケットピン１２３の端部１２６ｂ，１２７ｂが導通確認層１４６と接触しても、それだけでは導通確認層１４６に電流は流れない構成が採られている。
【００５１】
また上記の状態では、図８のように、弾性部材１３７の弾発により、ピン挿入孔１２２ａに挿通されたソケットピン１２３がその各端部１２６ｃ，１２７ｃが第２の配線板１２８の導通確認層１３８と離間した状態で保たれている。そのため、導通確認層１３８に電流は流れない。なお上記と同様に、ピン挿入孔１２２ａに挿通されたソケットピン１２３は、一対のピン１２６，１２７が所定距離離間して配されてなるため、１つの導通確認層１３８で各ソケットピン１２３の端部１２６ｂ，１２７ｂが導通確認層１３８と接触しても、それだけでは導通確認層１３８に電流は流れない構成が採られている。
【００５２】
最初に、半導体チップ１０のパッケージ端子１１とソケットピン１２３との電気的接続の状態の試験を行う。
先ず、図１４（Ｙ方向から見た断面図）及び図１５（Ｘ方向から見た断面図）に示すように、押さえ治具１３０の押圧部１３３を第１段階の圧力（ここでは１／４押し）で押下する（ステップＳ１２）。
【００５３】
これにより、図１４に示すように、弾性部材１３１ｃ，１３４の弾発で半導体チップ１０が降下して、各パッケージ端子１１が対応するソケットピン１２３の上部、即ちピン１２６，１２７の上部１２６ａ，１２７ａと接触してソケットピン１２３が押下され、ソケットピン１２３の端部１２６ｂ，１２７ｂが導通確認層１４６と接触する。このとき、ピン１２６，１２７がパッケージ端子１１により電気的に接続されるとともに、ソケットピン１２３と導通確認層１４６とが電気的に接続され、各導通確認層１４６ではパッケージ端子１１１を介して図中矢印で示す電気的通路Ｐ１が形成される。
【００５４】
このとき一方で、図１５に示すように、依然として、ソケットピン１２３はその各端部１２６ｃ，１２７ｃが第２の配線板１２８の導通確認層１３８と離間した状態で保たれており、導通確認層１３８に電流は流れない。
【００５５】
次に、Ｘ方向に隣接する導通確認層１４６の導通確認が行われる（ステップＳ１３）。
詳細には、導通確認層１４６に接続されたＬＥＤ１４４が点灯した場合、電気的通路Ｐ１が形成されて電流が流れたことが判る。一方、ＬＥＤ１４４が点灯しない場合、電気的通路Ｐ１に電気的な分断が生じて電流が流れないことが判る。本実施形態では、導通確認層１４６ごとに電気的接続の状態の良し悪しが判定される。
【００５６】
ステップＳ１３の結果に基づき、電気的接続の状態が判断される（ステップＳ１４）。
詳細には、各導通確認層１４６に接続されたＬＥＤ１４４について全て点灯が確認されたときには、全てのパッケージ端子１１について、ソケットピン１２３との電気的接続の状態は良好であると判断される。この場合には、続いて後述する電気的特性等の試験に進む。
【００５７】
一方、点灯しないＬＥＤ１４４が確認されたときには、当該点灯しないＬＥＤ１４４が接続された導通確認層１４６に対応したＸ方向に隣接するパッケージ端子１１の少なくとも１つについて、電気的接続状態が不良であると判断される。このとき、半導体チップ１０の表面にマトリクス状に並ぶ複数（ｎ×ｍ個）のパッケージ端子１１のうち、電気的接続状態が不良のパッケージ端子１１のＸ座標（Ｘ１〜Ｘｎのいずれか１つ又は複数）が定まる。この場合には、引き続きＹ方向に隣接する導通確認層１３８の導通確認を行う。
【００５８】
続いて、図１６（Ｙ方向から見た断面図）及び図１７（Ｘ方向から見た断面図）に示すように、押さえ治具１３０の押圧部１３３を第１段階よりも強い第２段階の圧力（ここでは１／２押し）で押下する（ステップＳ１５）。
【００５９】
これにより、図１７に示すように、第２の配線板１２８が弾性部材１３７，１４８の弾発を受けて押下される。このとき、導通確認層１３８がソケットピン１２３の端部１２６ｃ，１２７ｃと接触する。これにより、ソケットピン１２３と導通確認層１３８とがパッケージ端子１１を介して電気的に接続され、各導通確認層１３８ではパッケージ端子１１１を介して図中矢印で示す電気的通路Ｐ２が形成される。
【００６０】
このとき一方で、図１６に示すように、押さえ治具１３０の筐体部１３１の周縁部分が弾性部材１４８の弾発に抗して第３の配線板１２９を押下する。これにより、導通確認層１４６がソケットピン１２３の端部１２６ｂ，１２７ｂと離間し、電気的通路Ｐ１が電気的に分断される。
【００６１】
次に、Ｙ方向に隣接する導通確認層１３８の導通確認が行われる（ステップＳ１６）。
詳細には、導通確認層１３８に接続されたＬＥＤ１４４が点灯した場合、電気的通路Ｐ２が形成されて電流が流れたことが判る。一方、ＬＥＤ１４４が点灯しない場合、電気的通路Ｐ２に電気的な分断が生じて電流が流れないことが判る。本実施形態では、導通確認層１３８ごとに電気的接続の状態の良し悪しが判定される。
【００６２】
ステップＳ１６の結果に基づき、電気的接続の状態が判断される（ステップＳ１７）。
詳細には、各導通確認層１３８に接続されたＬＥＤ１４４について全て点灯が確認されたときには、全てのパッケージ端子１１について、ソケットピン１２３との電気的接続の状態は良好であると判断される。この場合には、ステップＳ１４で確認されたＬＥＤ１４４の点灯しなかった導通確認層１４６では、パッケージ端子１１の電気的接続状態の不良は、主に、ソケットピン１２３との間で位置ズレ等が生じて接続状態が悪いことに起因するものと考えられる。この場合、該当するパッケージ端子１１の概観チェック、及び端子洗浄等が施された後、再びステップＳ１１から当該試験が開始される。
【００６３】
一方、各導通確認層１３８に接続されたＬＥＤ１４４のうち、点灯しないＬＥＤ１４４を確認する。当該点灯しないＬＥＤ１４４が接続された導通確認層１３８に対応したＹ方向に隣接するパッケージ端子１１の少なくとも１つについて、電気的接続状態が不良であると判断される。このとき、半導体チップ１０の表面にマトリクス状に並ぶ複数（ｎ×ｍ個）のパッケージ端子１１のうち、電気的接続状態が不良のパッケージ端子１１のＹ座標（Ｙ１〜Ｙｍのいずれか１つ又は複数）が定まる。
【００６４】
そして、ステップＳ１４で定められた電気的接続状態が不良のパッケージ端子１１のＸ座標と相俟って、電気的接続状態が不良のパッケージ端子１１が特定される（当該パッケージ端子１１のＸ座標及びＹ座標が定まる。）。当該パッケージ端子１１の電気的接続状態の不良は、主に、当該パッケージ端子１１の表面が酸化されている等、ソケットピン１２３との関係よりも当該パッケージ端子１１自体の不具合に起因する可能性が高いことが判明する。この場合、該当するパッケージ端子１１の概観チェック、及び端子洗浄等が施された後、再びステップＳ１２が行われる。
【００６５】
なお、電流確認部１４２，１４７の切り替えスイッチ１４４を電流計１４３に接続した場合には、ステップＳ１４，Ｓ１７は以下のように行われる。
電流計１４３で計測された電流値が所定の閾値以上であれば、パッケージ端子１１とソケットピン１２３との電気的接続の状態は良好であると判断される。一方、電流値が所定の閾値より小さい場合には、パッケージ端子１１とソケットピン１２３との電気的接続の状態は不良であると判断される。ここで、所定の閾値を例えば０Ｖとすれば、ＬＥＤ１４４を用いた場合の判断と同様となる。
【００６６】
更に、電流計１４３における閾値を複数設定し、導通状態を例えば数段階に規定して、半導体チップ１０の電気的試験へ影響を及ぼす外的要因の大小を多段階にきめ細かく判定するようにしても良い。
【００６７】
続いて、各パッケージ端子１１を介した半導体チップ１０の電気的特性等の試験を行う。
図１８（Ｙ方向から見た断面図）及び図１９（Ｘ方向から見た断面図）に示すように、押さえ治具１３０の押圧部１３３を第２段階の圧力よりも強い第３段階の圧力（ここでは全押し）で押下する（ステップＳ１８）。
【００６８】
このとき一方で、図１９に示すように、弾性部材１３６の弾発に抗して第１の配線板１１１が押下される。これにより、導通確認層１３８がソケットピン１２３の端部１２６ｂ，１２７ｂと離間し、電気的通路Ｐ２が電気的に分断される。
【００６９】
他方では、上記した第１の配線板１１１の押下により、ソケットピン１２３の端部１２１６ｃ，１２７ｃが接続板１２４の接続端子１３５と接触し、各パッケージ端子１１がそれぞれ接触した接続端子１３５を介してテスタボード１２１のテスタチャネルと接続され、パッケージ端子１１ごとに電気的通路Ｐ３が形成される。この電気的通路Ｐ３により、各パッケージ端子１１を介した半導体チップ１０の電気的特性等の試験が行われる（ステップＳ１９）。
【００７０】
ステップＳ１９の結果に基づき、半導体チップ１０の電気的特性の良し悪しが判断される（ステップＳ２０）。
電気的特性が良好であると判断された場合、試験を終了する。一方、電気的特性が不良であると判断された場合、不良と判断されたパッケージ端子１１に関するデータを取得し、再びステップＳ１１〜Ｓ１９が行われたり、或いは一定期間の保管後に当該半導体チップ１０の廃棄処分等がなされる。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、外的要因の試験及び内的要因の試験を、特殊な切り換え制御を行うことなく、押さえ治具１３０の圧力のみで確実な切り換えが可能である。即ち、比較的簡易な構成、及び使用方法で、半導体チップ１０の外的要因の試験と内的要因の試験とを簡易な段階的な切り換え動作で、互いの試験に影響を与えることなく極めて容易且つ確実に行い、精緻で信頼性の高い試験結果を得ることが可能となる。
【００７２】
更に本実施形態では、半導体チップ１０における複数のパッケージ端子１１のうち、外的要因である電気的接続不良が生じたパッケージ端子１１を正確に特定することができ、極めて精緻な試験を行うことが可能となる。
【００７３】
なお、上記した第１及び第２の実施形態では、試験対象を半導体チップとした場合について例示したが、本発明はこれに限るものではない。その他の電子デバイス、例えばシステムボード等への適用も可能である
【００７４】
また、上記した第１及び第２の実施形態について、以下のように試験を実行することもできる。
第１の実施形態において、押さえ治具３０における１／２押し及び全押しの動作、及び電流計４３を用いた電流値の計測及び電気的接触状態の良し悪しの判定を自動的に行い、例えばステップＳ２〜Ｓ７を全てコンピュータを用いた所定のプログラムにより自動化して実行するようにしても好適である。
【００７５】
同様に、第２の実施形態において、押さえ治具１３０における１／４押し、１／２押し及び全押しの動作、及び電流計１４３を用いた電流値の計測及び電気的接触状態の良し悪しの判定を自動的に行い、例えばステップＳ１２〜Ｓ２０を全てコンピュータを用いた所定のプログラムにより自動化して実行するようにしても好適である。
【００７６】
試験方法の各ステップ（図４のステップＳ２〜Ｓ７等、又は図１２のステップＳ１２〜Ｓ２０及び図１３のステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１７等）は、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。
【００７７】
具体的に、上記のプログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのような記録媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワークシステムにおける通信媒体を用いることができる。ここで、コンピュータネットワークとは、ＬＡＮ、インターネットの等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等であり、通信媒体とは、光ファイバ等の有線回線や無線回線等である。
【００７８】
また、本発明に含まれるプログラムとしては、供給されたプログラムをコンピュータが実行することにより上述の実施形態の機能が実現されるようなもののみではない。例えば、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）或いは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にも、かかるプログラムは本発明に含まれる。また、供給されたプログラムの処理の全て或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて上述の実施形態の機能が実現される場合にも、かかるプログラムは本発明に含まれる。
【００７９】
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００８０】
（付記１）電子デバイスの電気的試験を行う試験装置であって、
前記電子デバイスに設けられた端子に対応して、前記端子と接触する接触子を有する試験基板と、
前記電子デバイスが設置され、前記電子デバイスの押下により前記端子を前記接触子に接触させる治具と
を備え、
前記治具における前記電子デバイスの押下の圧力度合いにより、
前記端子と前記接触子との間で第１の電気的通路を形成し、前記端子と前記接触子との電気的接続の状態を検査する第１の試験と、
前記端子と前記接触子との間で第２の電気的通路を形成し、前記端子を介して前記電子デバイスの電気的特性を検査する第２の試験と
を切り換えて行うことを特徴とする試験装置。
【００８１】
（付記２）前記電子デバイスに複数の前記端子が並設されており、
前記第１の試験を行う際には、列毎に並ぶ複数の前記端子と複数の前記接触子との間で前記第１の電気的通路を形成し、当該列毎の電気的特性を検査することを特徴とする付記１に記載の試験装置。
【００８２】
（付記３）前記電子デバイスに複数の前記端子が行列状に並設されており、
前記第１の試験を行う際には、前記押下の圧力度合いにより、
行毎に並ぶ複数の前記端子と複数の前記接触子との間で前記第１の電気的通路を形成し、前記行毎の電気的接続の状態を検査する行方向試験と、
列毎に並ぶ複数の前記端子と複数の前記接触子との間で前記第１の電気的通路を形成し、前記列毎の電気的接続の状態を検査する列方向試験と
を切り換えて行うことを特徴とする付記１に記載の試験装置。
【００８３】
（付記４）前記行方向試験の結果及び前記列方向試験の結果から、前記行列状に並設された複数の前記端子のうちの特定の前記端子を個々に検出することを特徴とする付記３に記載の試験装置。
【００８４】
（付記５）前記接触子は、互いに非導通状態とされた一対の導電体からなり、前記端子が接触することにより前記各導電体が前記端子を介して導通するものであることを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の試験装置。
【００８５】
（付記６）電子デバイスの電気的試験を行う試験方法であって、
前記電子デバイスに設けられた端子に対応して、前記端子と接触する接触子を有する試験基板と、
前記電子デバイスが設置され、前記電子デバイスの押下により前記端子を前記接触子に接触させる治具と
を備えた試験装置を用いて、
前記治具における前記電子デバイスの押下の圧力度合いにより、
前記端子と前記接触子との間で第１の電気的通路を形成し、前記端子と前記接触子との電気的接続の状態を検査する第１の試験と、
前記端子と前記接触子との間で第２の電気的通路を形成し、前記端子を介して前記電子デバイスの電気的特性を検査する第２の試験と
を切り換えて行うことを特徴とする電子デバイスの試験方法。
【００８６】
（付記７）前記電子デバイスに複数の前記端子が並設されており、
前記第１の試験を行う際には、列毎に並ぶ複数の前記端子と複数の前記接触子との間で前記第１の電気的通路を形成し、当該列毎の電気的特性を検査することを特徴とする付記６に記載の電子デバイスの試験方法。
【００８７】
（付記８）前記電子デバイスに複数の前記端子が行列状に並設されており、
前記第１の試験を行う際には、前記押下の圧力度合いにより、
行毎に並ぶ複数の前記端子と複数の前記接触子との間で前記第１の電気的通路を形成し、前記行毎の電気的接続の状態を検査する行方向試験と、
列毎に並ぶ複数の前記端子と複数の前記接触子との間で前記第１の電気的通路を形成し、前記列毎の電気的接続の状態を検査する列方向試験と
を切り換えて行うことを特徴とする付記６に記載の電子デバイスの試験方法。
【００８８】
（付記９）前記行方向試験の結果及び前記列方向試験の結果から、前記行列状に並設された複数の前記端子のうちの特定の前記端子を個々に検出することを特徴とする付記７に記載の電子デバイスの試験方法。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１の実施形態による試験装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施形態による試験装置の試験基板における第２の配線板の様子を示す平面図である。
【図３】第１の実施形態による試験装置の試験基板のソケットピンを拡大して示す模式図である。
【図４】第１の実施形態による試験装置を用いて、試験対象である半導体チップの電気的試験を行う方法を示すフロー図である。
【図５】第１の実施形態による試験装置により電気的接続試験を行う様子を示す断面図である。
【図６】第１の実施形態による試験装置により電気的特性試験を行う様子を示す断面図である。
【図７】第２の実施形態による試験装置の概略構成を示す、Ｙ方向から見た断面図である。
【図８】第２の実施形態による試験装置の概略構成を示す、Ｘ方向から見た断面図である。
【図９】第２の実施形態による試験装置の試験基板における第２及び第３の配線板の様子を透視的に示す平面図である。
【図１０】第２の実施形態による試験装置の試験基板における第２及び第３の配線板の様子を示す斜視図である。
【図１１】第２の実施形態による試験装置の試験基板のソケットピンを拡大して示す模式図である。
【図１２】第２の実施形態による試験装置を用いて、試験対象である半導体チップの電気的試験を行う方法を示すフロー図である。
【図１３】図１２の一部（電気的接続不良の個所を特定する諸ステップ）を抽出して示すフロー図である。
【図１４】第２の実施形態による試験装置により電気的接続試験を行う様子（Ｙ方向から見た状態）を示す断面図である。
【図１５】第２の実施形態による試験装置により電気的接続試験を行う様子（Ｘ方向から見た状態）を示す断面図である。
【図１６】第２の実施形態による試験装置により電気的接続試験を行う様子（Ｙ方向から見た状態）を示す断面図である。
【図１７】第２の実施形態による試験装置により電気的接続試験を行う様子（Ｘ方向から見た状態）を示す断面図である。
【図１８】第２の実施形態による試験装置により電気的特性試験を行う様子（Ｙ方向から見た状態）を示す断面図である。
【図１９】第２の実施形態による試験装置により電気的特性試験を行う様子（Ｘ方向から見た状態）を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０  半導体チップ
１１  パッケージ端子
２０，１２０  試験基板
２１，１２１  テスタボード
２２，１２２  配線板
２２ａ，１２２ａ  ピン挿入孔
２３，１２３  ソケットピン
２４，１２４  接続板
２６，２７，１２６，１２７  ピン
２６ａ，２７ａ，１２６ａ，１２７ａ  上部
２６ｂ，２７ｂ，１２６ｂ，１２７ｂ  上方の端部
２６ｃ，２７ｃ，１２６ｃ，１２７ｃ  下方の端部
２８、１１１  第１の配線板
２９，１２８  第２の配線板
３０，１３０  押さえ治具
３１，１３１  筐体部
３２，１３２  チップ固定部
３３，１３３  押圧部
３４，３６，３７，１３１ｃ，１３４，１３６，１３７，１４８  弾性部材
３５，１３５  接続端子
３８，１３８，１４６  導通確認層
４１，１４１  電源
４２，１４２，１４７  電流確認部
４３，１４３  電流計
４４，１４４  ＬＥＤ
４５，１４５  切り替えスイッチ
１２９  第３の配線板
１３１ａ  上部
１３１ｂ  側部
【図１】
2009121849.tif 000003
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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