DE19800461B4

DE19800461B4 - Untersuchungsspannvorrichtung

Info

Publication number: DE19800461B4
Application number: DE19800461A
Authority: DE
Inventors: Hisasi Oguro; Kazuo Inoue
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: ISC Co Ltd
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1998-01-08
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2018-01-09
Also published as: JPH10197597A; NL1008000A1; NL1008000C2; KR19980070419A; DE19800461A1; US6097198A; KR100554029B1; JP3722321B2

Abstract

Untersuchungsspannvorrichtung (22) mit
einer Platine (20), die mindestens einen Kontakt, der mit mindestens einem Anschluss eines in Untersuchung befindlichen, eine interne elektronische Schaltung enthaltenden Objekts (24) elektrisch verbindbar ist, und einen Eingabel/Ausgabeabschnitt (20A) aufweist, über den ein Eingangssignal eingebbar und ein Ausgangssignal ausgebbar ist,
einem Halterungsabschnitt (28), der einen Andrückkörper (38) aufweist, der mit einem gedrückten Oberflächenabschnitt des zu untersuchenden Objekts (24) mit einem vorbestimmten Druck in Berührung steht, um hierdurch den mindestens einen Kontakt der Platine (20) auf den mindestens einen Anschluss des zu untersuchenden, auf die Platine (20) aufgebrachten Objekts (24) zu drücken und mit diesem zu kontaktieren,
Trägerschäften (30), die den Halterungsabschnitt (28) derart halten, dass sich der Andrückkörper (38) des Halterungsabschnitts (28) in Richtung zu und weg von dem gedrückten Oberflächenabschnitt entlang einer Richtung bewegen kann, die rechtwinklig zu dem gedrückten Oberflächenabschnitt des zu untersuchenden, auf der Platine (20) angeordneten Objekts (24)...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Untersuchungsspannvorrichtung bzw. Inspektionsspann- oder Klemmvorrichtung, die bei einem nicht zerstörenden Test einer elektronischen Schaltung, die in einem zu untersuchenden Objekt enthalten ist, zum Einsatz kommt.
Bei integrierten Halbleiterschaltungen, die an oder in elektronischen Bauelementen oder dergleichen angebracht sind, können mögliche Fehler beseitigt werden, wenn unterschiedliche Tests vor der Montage durchgeführt werden. Die Tests werden in nicht zerstörender Weise durch Anlegen einer Spannungsbeaufschlagung, durch einen Betrieb bei hoher Temperatur, durch eine Lagerung bei hoher Temperatur und dergleichen entsprechend thermischen und mechanischen Umgebungsbelastungstests ausgeführt werden. Zu den unterschiedlichen Tests zählt auch ein als Einbrenntest bzw. Hochtemperaturtest ("bum-in test") bezeichneter Test, der zum Erkennen und Zurückweisen einer integrierten Schaltung mit bereits anfänglich vorhandenen Betriebsfehlern wirksam ist und bei dem ein Betriebstest für eine vorbestimmte Zeitdauer bei hoher Temperatur ausgeführt wird.

Die US 4832612 A offenbart eine Spannvorrichtung, mit einem platinenartigen Substrat, das mindestens einen Kontakt, der mit mindestens einem Anschluss eines, eine interne elektronische Schaltung enthaltenden Objekts elektrisch verbindbar ist, und einen Eingabe/Ausgabeabschnitt aufweist, über den ein Eingangssignal eingebbar und ein Ausgangssignal ausgebbar ist, einem Halterungsabschnitt, der mit einem gedrückten Oberflächenabschnitt des Objekts mit einem vorbestimmten Druck in Berührung steht, um hierdurch den mindestens einen Kontakt des platinenartigen Substrats mit dem Objekt zu kontaktieren, Trägerschäften, die den Halterungsabschnitt derart halten, dass sich dieser in Richtung zu und weg von dem gedrückten Oberflächenabschnitt entlang einer Richtung bewegen kann, die rechtwinklig zu dem gedrückten Oberflächenabschnitt des auf dem platinenartigen Substrat angeordneten Objekts verläuft, und einem gleitverschieblichen Element, das von dem Halterungsabschnitt derart getragen wird, dass es in einer zu dem gedrückten Oberflächenabschnitt des Objekts parallel verlaufenden Richtung beweglich ist, und das den Halterungsabschnitt selektiv zwischen einem Andrückzustand und einem andrucklosen Zustand relativ zu dem gedrückten Oberflächenabschnitt des Objekts verstellt.

Die US 4390220 A offenbart eine Spannvorrichtung, mit einer Platine, die mindestens einen Kontakt, der mit mindestens einem Anschluss eines, eine interne elektronische Schaltung enthaltenden Objekts elektrisch verbindbar ist, und einen Eingabe/Ausgabeabschnitt aufweist, über den ein Eingangssignal eingebbar und ein Ausgangssignal ausgebbar ist, einem Halterungsabschnitt, der mit dem Objekt in Berührung steht, um hierdurch den mindestens einen Kontakt der Platine mit dem mindestens einen Anschluss des auf die Platine aufgebrachten Objekts zu kontaktieren, Trägerschäften, die den Halterungsabschnitt derart halten, dass sich dieser, in Richtung zu und weg von dem gedrückten Oberflächenabschnitt, entlang einer Richtung bewegen kann, die rechtwinklig zu dem gedrückten Oberflächenabschnitt des auf der Platine angeordneten Objekts verläuft, und einem gleitverschieblichen Element, das in einer zu dem gedrückten Oberflächenabschnitt des Objekts parallel verlaufenden Richtung beweglich ist, und das den Halterungsabschnitt selektiv zwischen einem Andrückzustand und einem andrucklosen Zustand relativ zu dem gedrückten Oberflächenabschnitt des Objekts verstellt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Untersuchungsspannvorrichtung, die bei einem nicht zerstörenden Test einer elektronischen Schaltung in einem zu untersuchenden, die elektronische Schaltung enthaltenden Objekt zum Einsatz kommen kann und die einen Druck auf jeweilige Anschlüsse des Halbleiterbauelements in gleichförmiger Weise ausüben kann, ohne dass unerwünschte Scherkräfte, die auf eine Kontaktfläche zwischen den jeweiligen Anschlüssen des eingebrachten Halbleiterbauelements und den jeweiligen Anschlüssen der Leiterplatte ausgeübt werden könnten, auftreten. Die Untersuchungsspannvorrichtung soll dabei Tests selbst bei Halbleiterbauelementen, die mit hoher Dichte angeordnete Anschlüsse aufweisen, in einfacher Weise durchführen können.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei einer Untersuchungsspannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, das Halteelement das Drückelement derart, daß der Kontaktabschnitt des Drückelements sich in Richtung zu und weg von dem gedrückten oder vertieften Oberflächenabschnitt entlang einer Richtung bewegen kann, die im wesentlichen rechtwinklig zu dem gedrückten oder vertieften Oberflächenabschnitt des in der Untersuchung befindlichen und auf der gedruckten Leiterplatte angeordneten Objekts verläuft, wobei bei der Bewegung ein Druck auf den gedrückten oder vertieften Oberflächenabschnitt des in der Untersuchung befindlichen Objekts durch das Drückelement gleichförmig ausgeübt wird, wobei auch ein Gleitelement bzw. Schiebeelement vorgesehen ist. Das Gleitelement ist derart gehalten, daß es entlang einer Richtung beweglich ist, die im wesentlichen parallel zu dem gedrückten Oberflächenabschnitt des in der Untersuchung befindlichen Objekts verläuft, wobei die Halterung des Gleitelements an den beiden Enden des Abschnitts erfolgt, der dem Kontaktabschnitt in dem Drückelement entspricht, derart, daß der Kontaktabschnitt selektiv in die gedrückte Position und in die freigegebene Position mit Bezug zu dem gedrückten Oberflächenabschnitt des in der Untersuchung befindlichen Objekts gebracht ist. Folglich wirken keine unerwünschten Scherkräfte auf die Kontaktfläche jedes Anschlusses des Halbleiters und jedes Anschlusses der gedruckten Leiterplatte auf, wobei hierbei ein gleichförmiger Druck auf die jeweiligen Anschlüsse des Halbleiterbauelements ausgeübt wird.

Wenn aber andererseits eine selektiv leitende gedruckte Leiterplatte (Druckschaltungsplatine) zwischen dem oder den Kontakten der gedruckten Leiterplatte und dem oder den Anschlüssen des in der Untersuchung befindlichen Objekts angeordnet ist und den Kontaktabschnitt entsprechend dem oder den Anschlüssen des in der Untersuchung befindlichen Objekts aufweist, und die selektiv leitende gedruckte Leiterplatte den oder die Anschlüsse und den oder die Kontakte selektiv über den Kontaktabschnitt verbindet, kann ein Test selbst bei einem Halbleiterbauelement, das mit hoher Dichte bzw. geringem räumlichen Abstand angeordnete Anschlüsse aufweist, einfach ausgeführt werden.

Wenn sich der Kontaktabschnitt des Drückelements in Kontakt mit dem gedrückten oder vertieften Oberflächenabschnitt des in der Untersuchung befindlichen Objekts befindet, ist weiterhin ein Druckbegrenzungsabschnitt, der den Druck in dem Kontaktabschnitt des Drückelements begrenzt, so angeordnet, daß er dem Drückelement gegenüberliegt. Daher kann ein in einem zulässigen Bereich liegender Druck gleichförmig auf die jeweiligen Anschlüsse des jeweiligen Halbleiterbauelements ausgeübt werden.

Die selektiv leitende gedruckte Leiterplatte, die zwischen dem oder den Kontakten der gedruckten Leiterplatte und dem oder den Anschlüssen des in der Untersuchung befindlichen Objekts anzuordnen ist, ist mit dem Kontaktabschnitt versehen, der dem oder den Kontakten der gedruckten Leiterplatte und dem oder den Anschlüssen des in der Untersuchung befindlichen Objekts entspricht, wobei der Kontaktabschnitt mit dem Eingriffsabschnitt mit dem Anschluß des in der Untersuchung befindlichen Objekts in Eingriff zu bringen ist. Da der oder die Anschlüsse und der oder die Kontakte durch den Verbindungsabschnitt selektiv in leitende Verbindung gebracht werden, kann die Positionierung der jeweiligen Anschlüsse des Halbleiterbauelements relativ zu dem oder den Anschlüssen der Platine in einfacher Weise ausgeführt werden. Im Zusammenhang hiermit kann ein Test selbst bei einem Halbleiterbauelement, das mit hoher Dichte bzw. engem räumlichen Abstand angeordnete Anschlüsse aufweist, einfach durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

1 zeigt eine Schnittansicht, in der der hauptsächliche Teil eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Untersuchungsspannvorrichtung dargestellt ist,

2 zeigt eine Draufsicht, in der der allgemeine Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels der Untersuchungsspannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,

3 zeigt eine Draufsicht auf das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel,

4 zeigt eine Draufsicht, in der der hauptsächliche Teil des in 3 dargestellten Ausführungsbeispiels gezeigt ist,

5 zeigt eine Schnittansicht, in der der hauptsächliche Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Untersuchungsspannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,

6 zeigt eine Schnittansicht, in der der hauptsächliche Teil eines dritten Ausführungsbeispiels der Untersuchungsspannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,

7 zeigt eine Schnittansicht, die zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des in 6 dargestellten Ausführungsbeispiels dient,

8 zeigt eine Schnittansicht, die zur Erläuterung der Arbeitsweise des in 6 dargestellten Ausführungsbeispiels dient,

9 zeigt eine Schnittansicht, in der der größere Teil eines vierten Ausführungsbeispiels der Untersuchungsspannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,

10 zeigt eine Schnittansicht, die zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des in 9 gezeigten Ausführungsbeispiels dient,

11 zeigt eine Schnittansicht, die zur Erläuterung der Arbeitsweise des in 9 dargestellten Ausführungsbeispiels dient,

12 zeigt eine Schnittansicht, die zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des in 9 dargestellten Ausführungsbeispiels dient,

13 zeigt eine Schnittansicht, die den größeren Teil eines fünften Ausführungsbeispiels der Untersuchungsspannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,

14 zeigt eine perspektivische Ansicht, in der eine Außenansicht eines Halbleiterelements dargestellt ist, bei dem das fünfte, in 13 dargestellte Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommt,

15 zeigt eine Draufsicht, in der der hauptsächliche Abschnitt des in 13 dargestellten Ausführungsbeispiels gezeigt ist,

16 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht des hauptsächlichen Abschnitts des in 13 dargestellten Ausführungsbeispiels,

17 zeigt eine teilweise geschnittene Darstellung, in der der größere Teil eines sechsten Ausführungsbeispiels der Untersuchungsspannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,

18 zeigt eine Draufsicht, in der eine selektiv leitende Platine dargestellt ist, die bei dem in 17 gezeigten Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommt,

19 zeigt eine partielle Draufsicht, in der der hauptsächliche Abschnitt des in 17 dargestellten Ausführungsbeispiels gezeigt ist,

20 zeigt eine Darstellung, die zur Erläuterung der Arbeitsweise des in 17 gezeigten Ausführungsbeispiels dient,

21 zeigt eine partielle Schnittansicht, in der der größere Teil eines siebten Ausführungsbeispiels der Untersuchungsspannvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,

22 zeigt eine partielle Schnittansicht, in der der größere Teil des in 21 gezeigten Ausführungsbeispiels dargestellt ist,

23 zeigt eine Draufsicht, in der die selektiv leitende Platine dargestellt ist, die bei dem in 21 gezeigten Ausführungsbeispiel eingesetzt wird, und

24 zeigt eine Darstellung, die zur Erläuterung der Arbeitsweise bei dem in 21 gezeigten Ausführungsbeispiel dient.

In 2 ist allgemein der Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels einer in Ubereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stehenden Untersuchungsspannvorrichtung dargestellt. Gemäß 2 ist das erste Ausführungsbeispiel der Untersuchungsspannvorrichtung so ausgebildet, daß es eine gedruckte Leiterplatte bzw. Druckschaltungsplatine 20 enthält, die mit einer vorbestimmten Testspannung gespeist wird und einen Eingabe/Ausgabeabschnitt 20A aufweist, der ein Fehlererfassungssignal überträgt, das einen Kurzschluß oder einen anderen Fehler in einem in der Untersuchung befindlichen Objekt anzeigt. Weiterhin enthält das Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von zur Aufnahme von zu untersuchenden Objekten dienenden Aufnahmeelementen 22, die in vorbestimmten Position in jeder Richtung der gedruckten Leiterplatte 20 angeordnet sind und Aufnahmekammern enthalten, in die als zu untersuchende Objekte dienende Halbleiterbauelemente eingebracht werden.
Wie in 1 gezeigt ist, ist ein als zu untersuchendes Objekt dienendes Halbleiterbauelement 24 als ein im wesentlichen quadratischer Chip ausgebildet, der durch Unterteilung eines Wafers, in dem eine Vielzahl von integrierten Halbleiterschaltungen ausgebildet ist, zum Beispiel mit Hilfe eines Zerteilungsprozesses erhalten worden ist. In dem Halbleiterbauelement 24 ist eine Mehrzahl von Elektroden, die mit Anschlußabschnitten einer im weiteren Text noch näher beschriebenen, selektiv leitenden Platine 34 zu verbinden sind, entlang der gesamten Peripherie an einer Oberfläche ausgebildet, die der selektiv leitenden Platine 34 gegenüberliegt. Wie in 1 gezeigt ist, weist das Aufnahmeelement 22 eine Basis 36 auf, die an vorbestimmten Positionen in oder an der gedruckten Leiterplatte angeordnet ist und Eingangs/Ausgangsanschlußabschnitte 36A enthält, die jeweils mit jeweiligen Anschlußabschnitten der gedruckten Leiterplatte 20 verbunden sind. Das Aufnahmeelement 22 enthält weiterhin die selektiv leitende Platine 34, die die Eingabe/ Ausgabeanschlußabschnitte 36A in einem Platinenabschnitt 35 selektiv leitend verbindet, der in einem ausgenommenen Abschnitt 36a angeordnet ist, der seinerseits in dem oberen Abschnitt der Basis 36 ausgebildet ist, und die Eingabe/Ausgabeanschlußabschnitte 36A mit jeweiligen Elektroden der Halbleiterbauelemente 24 in Kontakt bringt. Das Aufnahmeelement 22 enthält weiterhin ein Positionierelement 32, das an dem oberen Randabschnitt der Basis 36 und der oberen Oberfläche der selektiv leitenden Platine 34 montiert ist und dazu dient, die jeweiligen Elektroden der Halbleiterelemente 24 relativ zu den Anschlußabschnitten der selektiv leitenden Platine 34 zu positionieren und in Verbindung hiermit das jeweilige Halbleiterbauelement 24 aufzunehmen. Ferner enthält das Aufnahmeelement 23 einen zur Halterung eines Andrückkörpers 38 dienenden Halterungs- bzw. Stützabschnitt 28, der oberhalb des Positionierelements 32 so angeordnet ist, daß er diesem gegenüberliegt, und der den Andrückkörper 38 aufweist, der die jeweiligen Elektroden der Halbleiterelemente 24 an die Anschlußabschnitte der selektiv leitenden Platine 34 andrückt und der selektiv in Richtung zu und weg von dem Positionierelement 32 bewegbar ist. Ferner enthält das Aufnahmeelement 22 ein Gleit- bzw. Schiebeelement (gleitverschiebliches Element) 26, das den Andrückkörper 38 des Halterungsabschnitts 28 selektiv zwischen einem Andrückzustand, bei dem er das Halbleiterbauelement 24 niederdrückt, und einem Zustand ohne Druckausübung verstellbar ist, in dem es von dem Halbleiterbauelement 24 wegverschoben ist.
In der Basis 36 reicht ein Ende der Eingabe/Ausgabeanschlußabschnitte 36A, das oder die zum Beispiel aus Messing, Beryll, Kupfer oder Gold ausgebildet sind, bis zu einem Oberflächenabschnitt des Platinenabschnitts 35, der in dem ausgenommenen Abschnitt 36a der Basis 36 vorgesehen ist, wie es in 4 dargestellt ist. Der Eingabe/Ausgabeanschlußabschnitt 36A ist derart angeordnet, daß er den gesamten umfangsmäßigen Randabschnitt des ausgenommenen Abschnitts 36a umgibt. Jeweilige Anschlüsse der Eingabe/Ausgabeanschlußabschnitte 36A sind in allen Richtungen mit einem jeweiligen gegenseitigen Intervall bzw. Abstand von zum Beispiel ungefähr 1,7 mm angeordnet.
Auf der anderen Seite ist in dem mittleren Abschnitt in dem Platinenabschnitt 35 eine Elektrodengruppe 35B, die mit den Anschlußabschnitten der selektiv leitenden Platine 34 in Kontakt steht, in Entsprechung mit den Anschlußabschnitten der selektiv leitenden Platine 34 vorgesehen, wie es in 4 gezeigt ist. Jeweilige Elektroden in der Elektrodengruppe 35 sind mit jeweiligen Eingabe/Ausgabeanschlußabschnitten 36A über nicht gezeigte Leiter verbunden. Durch diese Maßnahmen werden Signale von den Eingabe/Ausgabeanschlußabschnitten 36A zu den Anschlußabschnitten 34a der selektiv leitenden Platine 34 über die Elektrodengruppe 35 zugeführt. Von den Anschlußabschnitten 34a der selektiv leitenden Platine 34 stammende Signale werden zu den Eingabe/Ausgabeanschlußabschnitten 36A durch die Elektrodengruppe 35 übertragen.
An vier Ecken in dem Platinenabschnitt 35 sind Stützschäfte bzw. Trägerschäfte 30 angeordnet, die die Position der Positionierelements 32 begrenzen oder festlegen, was im weiteren Text noch näher erläutert wird, und die in Verbindung hiermit die Bewegung des zur Halterung des Andrückkörpers dienenden Trägerabschnitts 28 führen. Die zylindrischen Trägerschäfte 30 weisen einen Führungsabschnitt 30a, der an der Basis 36 befestigt ist, einen Eingriffsabschnitt 30c, der mit dem Schiebe- bzw. Gleitelement 26 selektiv in Eingriff zu bringen ist, und einen Verbindungsabschnitt 30b auf, der den Führungsabschnitt 30a und den Eingriffsabschnitt 30c miteinander verbindet, wie es in 1 gezeigt ist. Der Durchmesser des Verbindungsabschnitts 30b ist kleiner als derjenige des Führungsabschnitts 30a und des Eingriffsabschnitts 30c.
An dem im wesentlichen mittigen Abschnitt der selektiv leitenden Platine 34, die aus einem Harzmaterial in der Form einer dünnen Platte ausgebildet ist, sind die Anschlußpositionen 34a, die durch Andrücken selektiv leitend werden, so angeordnet, daß sie der oder den Elektroden des Halbleiterbauelements 24 und der Elektrodengruppe 36B der Basis 36 gegenüberliegen.
Die Anschlußabschnitte 34a der selektiv leitenden Platine 34 sind aus einem zusammengesetzten, leitenden Material, wie etwa aus einem zusammengesetzten Material, herge stellt, das zum Beispiel aus Silikongummi und Metallpartikeln besteht. Als das zusammengesetzte leitende Material wird anisotrop leitender Gummi benutzt. Anisotrop leitender Gummi weist eine Leitfähigkeit in der Dickenrichtung auf, jedoch keine Leitfähigkeit in einer Richtung entlang der Ebene bzw. einer rechtwinklig zur Dickenrichtung verlaufenden Richtung. Weiterhin gibt es auch einen Dispersionstyp, bei dem leitende Abschnitte in einem Gummi, das isolierende Eigenschaften besitzt, dispergiert bzw. verteilt sind, und ferner einen lokalisierten Typ, bei dem eine Mehrzahl von leitenden Abschnitten partiell lokal in dem anisotrop leitenden Gummi konzentriert sind. Jede Art von anisotrop leitendem Gummi kann eingesetzt werden. Indem die Anschlüsse 34a aus einem solchen anisotrop leitenden Gummi hergestellt werden, kann ein Oberflächenkontakt zwischen jeweiligen Anschlüssen des Halbleiterbauelements 24 und den Anschlußabschnitten 34a hergestellt werden, um hierdurch die Möglichkeit des Auftretens von Verbindungsfehlern zu vermeiden. In Verbindung hiermit kann eine Beschädigung aufgrund eines Kontakts mit den Elektroden des Halbleiterbauelements 24 erfolgreich vermieden werden.
Die leitenden Abschnitte sind aus leitenden Partikeln hergestellt, die elektrische Leitfähigkeit zeigen.
Die leitenden Partikel sind durch Metallpartikel, wie etwa Eisen, Nickel, Kobalt, Aluminium, Kupfer und Legierungen oder zusammengesetzten metallischen Partikeln mit zwei oder mehr Komponenten, aus Ruß (Carbon Black), Haarkristallen des Eisentyps (Kristall-Whiskern), oder ferromagnetischem Metall in Form kurzer Fasern gebildet. Ruß, Eisen, Nickel und Kupfer werden im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und die elektrische Leitfähigkeit bevorzugt. Insbesondere bevorzugte leitende Partikel sind Nickelpartikel, deren Oberfläche mit mindestens einem Metall beschichtet ist, das aus Gold, Silber, Kupfer, Zinn, Palladium, Rhodium, Zink und Chrom ausgewählt ist. Es ist auch möglich, die leitenden Partikel dadurch zu erzeugen, daß die Oberfläche von nicht magnetischen Metallpartikeln oder anorganischen Partikeln, wie etwa Glasperlen bzw. Glaskugeln oder dergleichen, oder Polymerpartikel mit einem Material plattiert bzw. beschichtet werden, das aus Eisen, Nickel, Kobalt oder ähnlichem ausgewählt ist.
Wenn die leitenden Partikel Nickelpartikel mit einer mit Gold plattierten bzw. beschichteten Oberfläche sind, werden diese durch Vergolden der Nickelpartikel mit Hilfe von elektrodenlosem Plattieren (chemischen Plattieren bzw. Beschichten) oder dergleichen hergestellt. Die Schichtdicke der Nickelpartikel, die durch den Vergoldungsprozeß erzeugt wird, ist vorzugsweise gleich oder größer als zum Beispiel 100 nm (1000 A). Auf der anderen Seite ist das Plattierungsverhältnis, das für eine vorbestimmte Anzahl von leitenden Partikeln erforderlich ist, gleich oder größer als 1 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-%, und liegt noch stärker bevorzugt in einem Bereich von 3 bis 7 Gew.-%. Wenn Silikongummi als der anisotrop leitende Gummi benutzt wird, ist der Prozentsatz der Bedeckung eines Koppelagents des Silan-Typs in den leitenden Partikeln gleich oder größer als 5 %, und vorzugsweise bei 20 bis 100 %.
Die Korngröße (D) der leitenden Partikel liegt bei 1 bis 1000 (μm) und liegt vorzugsweise zum Beispiel zwischen 5 und 100 (μm). Die Verteilung des Korndurchmessers der leitenden Partikel (Korngröße D_w/D_n) liegt zwischen 1 und 10, und vorzugsweise zwischen 1,1 und 4.
Wenn leitende Partikel eingesetzt werden, die mit einer kugelförmigen Gestalt oder einer sternförmigen Form ausgebildet sind und eine Korngröße in dem vorstehend angegebenen Bereich aufweisen, läßt sich ein ausreichender elektrischer Kontakt in dem leitenden Abschnitt der selektiv leitenden Platine 34 erzielen, der durch diese leitenden Partikel hervorgerufen wird.
Die leitenden Partikel liegen in einem Bereich von 30 bis 1000 Gewichtsteilen, relativ zu 100 Gewichtsteilen eines gummiförmigen Polymers, und liegen vorzugsweise in einem Bereich von 50 bis 750 Gewichtsteilen. Der Grund für die Einstellungen des Verhältnisses oder Anteils der leitenden Partikel in dem vorstehend angegebenen Bereich liegt darin, daß die Größe des elektrischen Widerstandwerts bei Einsatz in gedrücktem Zustand in der leitenden Position nicht ausreichend niedrig sein kann, wenn das Verhältnis kleiner ist als 30 Gewichtsteile, so daß keine zufriedenstellende Verbindungsfunktion erzielt werden kann, und liegt weiterhin darin, daß der leitende Abschnitt so verhärtet ist, daß er für einen Einsatz zu brüchig ist, wenn das Verhältnis 1000 Gewichtsteile überschreitet.
Als Gummi, das isolierende Eigenschaften besitzt, ist Silikongummi im Hinblick auf seine Verarbeitbarkeit beim Gießen und hinsichtlich seiner elektrischen Eigenschaften bevorzugt.
Vorzugsweise wird als Silikongummi ein kreuzgekoppeltes bzw. quervernetztes oder kondensiertes flüssiges Silikongummi verwendet. Das flüssige Silikongummi ist ein Dimethyl-Silikon-Rohgummi, ein Methylvinyl-Silikon-Rohgummi, ein Methylphenylvinyl-Silikon-Rohgummi usw., wobei diese Materialien als Beispiel dienen. Die bevorzugte Viskosität des flüssigen Silikongummis ist vorzugsweise gleich oder kleiner als 10⁵ (P) bei einer Belastungsgeschwindigkeit bzw. Dehnungsgeschwindigkeit von 10^–1 (s). Es ist anzumerken, daß das flüssige Silikongummi ein beliebiger Typ aus den nachfolgend angegebenen Typen sein kann: kondensierter Typ, Additionspolymerisationstyp, Vinylgruppentyp und ein eine Hydroxylgruppe enthaltender Typ. Das Molekulargewicht des gummiähnlichen Polymers (durchschnittliches Molekulargewicht bei Umwandlung in Standard-Polystyrol) liegt in dem Bereich von 10000 bis 40000, wobei der Verteilungsindex der molekularen Gewichtsverteilung der gummiförmigen Polymerkomposition (ein Verhältnis zwischen gewichtsgemittelten Molekulargewicht bei der Umwandlung in Standard-Polystyrol und dem zahlengemittelten bzw. nummerngemittelten Molekulargewicht bei der Umwandlung in Standard-Polystyrol) vorzugsweise gleich oder kleiner als 2 im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit der erhaltenen selektiv leitenden Platine 34 ist.
Alternativ zu einem gummiförmigen Polymer mit elektrisch isolierenden Eigenschaften in Form eines Silikongummis kann jedes beliebige Material verwendet werden, das sich bei der Herstellung der selektiv leitenden Platine 34 in dem flüssige Zustand befindet oder fließfähige Eigenschaften aufweist, und das sich bei der normalen Temperatur in dem flüssigen Zustand befindet und zum Beispiel nach dem Aushärten mit Hilfe von Wärme als Festkörpergummi vorliegt. Andererseits ist es aber auch möglich, ein Harzmaterial zu verwenden, das sich bei der normalen Temperatur in dem festen Zustand befindet, das bei der Herstellung der selektiv leitenden Platine 34 in Fluidform gebracht wird und das sich in dem festen Zustand befindet, wenn die fertige, selektiv leitende Platine 34 hergestellt worden ist, wobei es sich bei diesen Materialien um weiches Flüssigepoxiharz, thermoplastisches Elastomer, thermoplastisches weiches Harz usw. handeln kann. Wenn die selektiv leitende Platine 34 als fertiges Produkt hergestellt ist, ist ein isolierendes Material mit einer quervernetzten Struktur im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit und die Lebensdauer bevorzugt.
Als Materialien für das gummiförmige Material sind neben dem Silikongummi ein Gummi des konjugierten Dien-Typs, wie etwa Polybutadien, Naturgummi bzw. Naturkautschuk, Polyisopren, SBR, NBR und hydrierte Materialien derselben, Block-Kopolymer, wie etwa ein Gummi des Stylenbutadien- bzw. Styrolbutadien-Typs, ein Stylenbutadien- bzw. Styrolbutadien-Block-Kopolymer, ein Stylenisopren- bzw. Styrolisopren-Block-Kopolymer und dergleichen und hydrierte Materialien derselben, ein Chloropren, ein Gummi des Fluorin-Typs, ein Urethangummi, ein Gummi des Polyester-Typs, ein Epichlorohydrin-Gummi, ein Ethylenpropylen-Kopolymer, ein Ethylen-Propyrendien- bzw. Ethylen-Propylendien-Kopolymer, ein weiches Epoxiharz verwendet werden.
Bei den vorstehend angegebenen, gummiförmigen Polymeren können ein anorganisches Füllmaterial wie etwa ein Silikapulver, ein kolloidales Silika, ein Aerogel-Silika, ein Aluminiumoxid und ähnliches je nach Bedarf enthalten sein. Wenn solche anorganischen Füllmaterialien enthalten sind, können thixotrope Eigenschaften zuverlässig beibehalten werden und es ist die Viskosität selbst in dem nicht ausgehärteten Zustand der selektiv leitenden Platine 34 hoch. Ferner kann die Dispersionsstabilität der leitenden Partikel verbessert werden und es kann die Festigkeit bzw. Stärke der selektiv leitenden Platine 34 nach dem Härten erhöht werden.
Falls eine relativ große Menge von anorganischem Füllmaterial eingesetzt wird, wird die selektiv leitende Platine 34 brüchig. Die Zusammensetzung der selektiv leitenden Platine 34 liegt daher vorzugsweise in einem Bereich von 100000 bis 300000 (cp) bei einer Temperatur von 25°C.
Bei der Vorbereitung bzw. Zubereitung des vorstehend angegebenen, gummiähnlichen Polymers kann ein katalytisches Härtungsmittel zum Härten enthalten sein. Ein solches katalytisches Härtungsmittel wird vorzugsweise bereits vorab zu dem gummiförmigen Polymer im Hinblick auf die Lagerstabilität und die Verhinderung einer lokalen Konzentration des Katalysators bei dem Mischen der Komponenten hinzugemischt. Auf der anderen Seite wird die Einsatzmenge des katalytischen Härtungsmittels im Hinblick auf die aktuelle Härtungsgeschwindigkeit auf eine geeignete Größe eingestellt. Hierbei kann die Härtungsgeschwindigkeit durch die zusätzliche Benutzung eines Steueragens zur Steuerung der Hydrosilylationsreaktion (hydrosilylation reaction), wie etwa einer Siloxan enthaltenden Aminogruppe, einer Siloxan enthaltenden Hydroxygruppe und dergleichen gesteuert werden.
Als katalytisches Härtungsmittel sind zum Beispiel organisches Peroxid, eine fette Azoverbindung, ein Hydroxylations-Katalysator, Strahlung und ähnliches bevorzugt.
Als organisches Peroxid sind zum Beispiel ein Benzoylperoxid, ein Bisdizyklobenzoyl-Peroxid, ein Dikumylperoxid, ein Ditertiärbutylperoxid und dergleichen bevorzugt. Als fette Azoverbindung ist Azo-Bisisobutyronitril bevorzugt.
Als Hydroxilations-Katalysator ist Platinchloridsäure und deren Salze, eine einen Siloxankomplex enthaltende Platin-ungesättigte Gruppe, ein Komplex aus Vinylsiloxan und Platin, ein Komplex aus Platin und 1,3-Divinyltetralmethyldisiloxan, ein Komplex aus Triorganophosphin oder Phosphit und Platin, ein Komplex aus Acetylacetonat-Platin-Chelat, ein Komplex aus zyklischem Dien und Platin bevorzugt.
Auch wenn bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel eine selektiv leitende Platine 34 für jede Basis 36 vorgesehen ist, ist anzumerken, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Unter der Bedingung, daß jeweilige Basen 36 gegenseitig verbunden sind, kann die selektiv leitende Platine 34 so vorgesehen sein, daß sie eine Mehrzahl von Basen 36 überbrückt.
An vier Ecken der selektiv leitenden Platine 34 sind Durchgangslöcher 34b vorgesehen, mit denen die Führungsabschnitte 30a der Stützschäfte bzw. Lagerschäfte 30 verbunden bzw. durch diese hindurchgeführt sind, wie es in 4 gezeigt ist. Aufgrund der Begrenzung der Position der selektiv leitenden Platine 34 mit Hilfe des Stützschafts 30 kann die Positionierung der Anschlußabschnitte 34a in der selektiv leitenden Platine 34 relativ zu der Elektrodengruppe 35B des Platinenabschnitts 35 in geeigneter Weise durchgeführt werden.
Das Positionierelement 32, das an dem oberen Oberflächenabschnitt der selektiv leitenden Platine 34 montiert ist, ist mit einem im wesentlichen quadratischen Öffnungsabschnitt 32a, in dem das Halbleiterbauelement 24 aufgenommen wird, an seinem mittleren Abschnitt versehen, wie dies in 1 gezeigt ist. Der Öffnungsabschnitt 32a ist derart ausgebildet, daß das Halbleiterbauelement 24 in diesem aufgenommen ist und hierbei einen Spalt zwischen dem peripheren Randabschnitt des Öffnungsabschnitts 32a und der äußeren Peripherie des Halbleiterbauelements 24 definiert. Auf der anderen Seite sind an den vier Ecken in dem Positionierelement 32 Durchgangslöcher 32b, die mit den Führungsabschnitten 30a der Stützschäfte 30 in Eingriff stehen, so vorgesehen, daß sie den Durchgangslöchern 34b der selektiv leitenden Platine 34 entsprechen.
Aufgrund dieser Ausgestaltung können die Elektroden des Halbleiterbauelements 24 relativ zu den Anschlußabschnitten 34a der selektiv leitenden Platine 34 in geeigneter Weise positioniert werden.
Wie in 1 gezeigt ist, weist der zum Lagern des Andrückkörpers dienende Halterungsabschnitt 28 einen oberen Oberflächenabschnitt und eine untere Oberflächenposition bzw. einen unteren Oberflächenabschnitt auf, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. An einer Position des unteren Oberflächenabschnitts des zur Lagerung des Andrückkörpers dienenden Halterungsabschnitts 28 ist in Ausrichtung mit dem Öffnungsabschnitt 32a des Positionierelements 32 eine Ausnehmung 28d vorgesehen, in der der Andrückkörper 38 aufgenommen ist. Auf der anderen Seite ist an dem oberen Abschnitt des zur Halterung des Andrückkörpers dienenden Lagerungsabschnitt 28 ein ausgenommener Abschnitt 28a ausgebildet, der eine vorbestimmte Tiefe aufweist. An dem bodenseitigen Abschnitt des ausgenommenen Abschnitts 28a ist eine Durchgangsöffnung 28e für die Einführung einer Schraube BS1 ausgebildet, die zum Festhalten bzw. Befestigen des Andrückkörpers 38 in der Ausnehmung 28d dient. Der Andrückkörper 38 weist einen Innengewindeabschnitt auf, der mit der Schraube BS1 in Eingriff bringbar ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung wird der Andrückkörper 38 an dem Halterungsabschnitt 28 durch die Schraube BS1 befestigt. Der Andrückkörper 38 ist aus einem elastischen Material, zum Beispiel aus einem Gummimaterial, hergestellt. Auf der anderen Seite wird der Andrückkörper 38 in eine trommelförmige Form deformiert, wie es in 1 mit einer durchgezogenen Linie dargestellt ist, wenn er mit der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelements 24 für die Druckbeaufschlagung in Kontakt gebracht wird, und wird zu dem anfänglichen Zustand zurückgebracht, der in 1 mit einer doppelt punktierten Linie dargestellt ist, wenn die Druckkraft freigegeben wird.
An den vier Ecken des zur Halterung des Andrückkörpers dienenden Halterungsabschnitts 28 sind Durchgangslöcher 28b vorgesehen, mit denen die Stützschäfte 30 in gleitverschieblichem Eingriff stehen. Andererseits sind, wie in den 1 und 3 gezeigt ist, zwischen sich jeweils gegenüberliegenden Durchgangslöchern 28b Innengewindeabschnitte 28c, die mit Außengewindeabschnitten der Schrauben BS2 in Eingriff zu bringen sind, in sich gegenüberliegender Position angeordnet.
An dem oberen Oberflächenabschnitt des Halterungsabschnitts 28 ist ein Gleitelement bzw. Schiebeelement (gleitverschiebliches Element) 26 vorgesehen, das sich innerhalb einer vorbestimmten Strecke in der Querrichtung gemäß den 1 und 3 gleitverschieblich bewegen kann. Das Gleitelement 26 ist in Form einer flachen Platte aus PPS-Harz oder PES-Harz (Polyethylensulfon-Harz), PEI-Harz (Polyethylenimid-Harz), das heißt aus einem wärmebeständigen Kunststoffmaterial, hergestellt. In dem gleitverschieblichen Element (Gleitelement bzw. Schiebeelement) 26 sind langgestreckte Löcher 26d, die sich in der Querrichtung gemäß 3 erstrecken, jeweils so vorgesehen, daß sie mit den entsprechenden Innengewindeabschnitten 28c in dem zum Halten des Andrückkörpers dienenden Halterungsabschnitt 28 angeordnet sind. An dem peripheren Randabschnitt jedes langgestreckten Lochs 26d ist ein Stufenabschnitt 26e ausgebildet, mit dem der Kopf der Schraube BS2 in gleitverschieblichen Eingriff bringbar ist. Andererseits ist in dem gleitverschieblichen Element 26 ein Eingriffsloch 40, das dem Eingriffsabschnitt 30c jedes Stützschafts 30 entspricht, so vorgesehen, daß es im wesentlichen parallel zu jedem langgestreckten Loch 26d verläuft.
Wie in 3 gezeigt ist, ist das Eingriffsloch 40 mit einem langgestreckten Loch 40a, in dem der Eingriffsabschnitt 30c des Stützschafts 20 aufgenommen ist, und einem Eingriffsstück 40c versehen, das einen ausgenommenen bzw. ausgeschnittenen Abschnitt 40b enthält, in den ein Verbindungsabschnitt 30b des Stützschafts 30 eingefügt ist und das den Eingriffsabschnitt 30c des Stützschafts 30 hält.
An einer Seite eines Endabschnitts des Eingriffsstücks 40c ist ein Durchgangsloch 40d vorgesehen, durch das hindurch der Eingriffsabschnitt 30c des Stützschafts 30 eingeführt ist. Das Eingriffsstück 40c ist so ausgebildet, daß es sich kontinuierlich mit dem peripheren Randabschnitt des Durchgangslochs 40d erstreckt.
Das Eingriffsstück 40c begrenzt die Bewegungsrichtung des gleitverschieblichen Elements 26 in der Querrichtung, wie es in 3 mit der durchgezogenen Linie dargestellt ist, und legt in Verbindung hiermit den Halterungsabschnitt 28 für den Andrückkörper relativ zu dem Positionierelement 32 und der Basis 36 mit Hilfe der Vorspannkraft fest, die durch die elastische Kraft oder Verformung des Andrückkörpers 38 ausgeübt wird. Das Halbleiterbauelement 24 wird somit durch den Andrückkörper 28 nach unten gedrückt.
Wenn jedoch, wie dies in 1 mit den doppelt punktierten Linien angezeigt ist, das gleitverschiebliche Element 26 so verschoben wird, daß der Verbindungsabschnitt 30b des Stützschafts 30 in einen Zustand gebracht wird, bei dem er außer Eingriff von dem ausgeschnittenen Abschnitt 40b gelangt und in dem Durchgangsloch 40d angeordnet ist, werden das gleitverschiebliche Element 26 und der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 28 in diejenige Position, die in 1 mit der doppelt punktierten Linie angegeben ist, aufgrund der Vorspannkraft angehoben, die auf der Basis der Rückstellkraft des Andrückkörpers 38 erzeugt wird. Hierdurch werden das gleitverschiebliche Element 26 und der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 28 von dem Positionierelement 32 und der Basis 36 wegbewegt, so daß sie in den freigegebenen Zustand gebracht sind.
Bei einem solchen Aufbau wird bei der Durchführung einer Untersuchung (Inspektion) des Halbleiterbauelements 24 zunächst dieses Halbleiterbauelement 24 in einem Zustand, bei dem das gleitverschiebliche Element 26 und der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 28 von dem Positionierelement 32 und der Basis 36 wegbewegt sind, auf die selektiv leitende Platine 34 aufgebracht, wobei die äußere Peripherie desselben in den Öffnungsabschnitt 32a des Positionierelements 32 eingebracht wird, wies es in 1 gezeigt ist. Hierbei werden alle jeweiligen Elektroden des Halbleiterbauelements 24 jeweils mit den jeweiligen Anschlußabschnitten 34a der selektiv leitenden Platine 34 in Kontakt gebracht.
Nachfolgend wird der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 28 in einem Zustand, bei dem der Andrückkörper 38 des Andrückabschnitts 28 oberhalb des Halbleiterbauelements 24 so angeordnet ist, daß er diesem gegenüberliegt, durch die jeweiligen Stützschäfte 30 geführt. Durch eine nach unten gerichtete Bewegung des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitts 28, das durch die jeweiligen Stützschäfte 30 geführt wird, gelangt das spitzenseitige bzw. vordere Ende des Andrückkörpers 38 des Halterungsabschnitts 28 mit der oberen Oberfläche des Halbleiterelements 24 in Kontakt, und es ist der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 28 so angeordnet, daß er dem Positionierelement 32 gegenüberliegt, wie dies in 1 durch die doppelt punktierte Linie angezeigt ist.
Nachfolgend wird das gleitverschiebliche Element 26 in einem Zustand, bei dem es durch den Stützschaft 30 geführt wird, nach unten gedrückt, so daß das gleitverschiebliche Element 26 von derjenigen Position, die durch die doppelt punktierte Linie in 1 angezeigt ist, gleitend zu derjenigen Position, die durch die durchgezogene Linie in 1 angegeben ist, entlang der oberen Oberfläche des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitts 28 verschoben wird. Durch diesen Vorgang wird jedes Eingriffsstück 40c des gleitverschieblichen Elements 26 mit dem Verbindungsabschnitt 30b jedes Stützschafts 30 in Eingriff gebracht. Das gleitverschiebliche Element 26 wird an dem Halterungselement 28 durch die gegenseitige Reibkraft zwischen dem Eingriffsabschnitt 30c des Stützschafts 30 und diesem in Abhängigkeit von der durch den Andrückkörper 38 ausgeübten elastischen Kraft bzw. Federkraft gehalten. Hierbei werden die Elektroden des Halbleiterbauelements 24 mit dem jeweiligen Anschlußabschnitt 34a der selektiv leitenden Platine 34 mit einem vorbestimmten Druck gehalten.
Bei dem aufeinanderfolgenden Ablauf von dem Einbringen des Halbleiterbauelements 24 in den Öffnungsabschnitt 32a des Positionierelements 32 bis zu dem Andrücken der Elektroden des Halbleiterbauelements 24 an die jeweiligen Anschlußpositionen 34a der selektiv leitenden Platine 34 wird somit der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 28 gleichförmig in einer im wesentlichen rechtwinklig verlaufenden Richtung, relativ zu den jeweiligen Elektroden des Halbleiterbauelements 24 angedrückt, wobei er durch die jeweiligen Stützschäfte 30 geführt wird. Weiterhin wird das gleitverschiebliche Element 26 in gleitverschiebliche Berührung mit dem oberen Oberflächenabschnitt des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitts 28 gebracht, so daß die jeweiligen Eingriffsstücke 40c des gleitverschieblichen Elements 26 mit dem Eingriffsabschnitt 30c des Stützschafts 30 in gleitverschieblichen Eingriff gebracht sind. Daher können keinerlei unerwünschte Scherkräfte zwischen den jeweiligen Elektroden des Halbleiterbauelements 24 und dem jeweiligen Anschlußabschnitt 34a der selektiv leitenden Platine 34 auftreten. Als Ergebnis kann eine Beschädigung der jeweiligen Anschlußabschnitte 34a der selektiv leitenden Platine und der oder den Elektroden des Halbleiterbauelements 24 vermieden werden.
Da ein gleichförmiger Druck auf die obere Oberfläche des Halbleiterbauelements 24 einwirkt, wird die Andrückkraft gleichförmig auf den jeweiligen Anschlußabschnitt 34b der selektiv leitenden Platine 34 über die jeweiligen Elektroden des Halbleiterbauelements 24 ausgeübt. Als Ergebnis werden alle jeweiligen Elektroden des Halbleiterbauelements 24 und alle jeweiligen Anschlußabschnitte 34b der selektiv leitenden Platine 34 und der Eingabe/Ausgabeanschlußabschnitt 36A der Platine 35 in selektive Verbindung gebracht. Aufgrund des Einsatzes der selektiv leitenden Platine 34, die die aus einem aniosotropen leitenden Gummi gebildeten Anschlußabschnitte aufweist, kann ferner die Untersuchung selbst bei Halbleiterbauelementen, die mit hoher Dichte bzw. kleinen Abständen angeordnete Anschlüsse aufweisen, in einfacher Weise ausgeführt werden.
Bei vorbestmmten Umgebungsbedingungen wird dann eine Testspannung über den Eingabe/Ausgabeabschnitt 20A der gedruckten Leiterplatte 20 zugeführt und es wird ein Test durchgeführt. Auf der Grundlage des Ausgangssignals, das von dem Eingabe/Ausgabeabschnitt 20A erhalten wird, läßt sich dann ein möglicher Defekt bzw. Fehler des Halbleiterbauelements 24 mit Hilfe einer nicht dargestellten Diagnoseeinrichtung beurteilen.
In 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stehenden Untersuchungsspannvorrichtung gezeigt.
Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiels ist anstelle des Andrückkörpers 38, der in 1 gezeigt ist und aus elastischem Material hergestellt ist, ein Andrückkörper 50 vorgesehen, der aus einem PPS-Harz, einem PES-Harz (Polyethylensulfon-Harz), einem PEI-Harz (Polyethylenimid-Harz) als wärmebeständigen Kunststoffmaterial oder aus einem Aluminiumlegierungsmaterial hergestellt ist. Weiterhin ist eine Blattfeder 32 in einem ausgenommenen Abschnitt 28a des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitts 28 vorhanden, die zum Vorspannen des Andrückkörpers 50 mit einem vorbestimmten Druck nach unten dient. Hierbei ist anzumerken, daß nicht nur in 5, sondern auch in allen nachfolgenden Ausführungsbeispielen Elemente, die gleich sind wie die bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel vorhandenen Elemente, mit den gleichen Bezugs zeichen versehen sind und zur Vereinfachung der Beschreibung nicht nochmals erläutert werden, so daß das Verständnis der vorliegenden Erfindung erleichtert ist.
Bei einer solchen Ausgestaltung wird zunächst bei der Ausführung einer Untersuchung eines Halbleiterelements 24 dieses Halbleiterelement 24 in einem Zustand, bei dem das gleitverschiebliche Element 26 und der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 28 entfernt von dem Positionierelement 32 und der Basis 36 angeordnet sind, auf die selektiv leitende Platine 34 aufgebracht, und zwar derart, daß es durch den Eingriff zwischen seinem äußeren Umfang und dem Innenbereich des Öffnungsabschnitts 32a des Positionierelements 32 positioniert wird, wie es in 5 gezeigt ist. Hierbei sind die jeweiligen Elektroden des Halbleiterbauelements 24 jeweils mit den jeweiligen Anschlußabschnitten 34a der selektiv leitenden Platine 34 in Kontakt gebracht.
Nachfolgend wird der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 28 bei einem Zustand, bei dem der Andrückkörper 50 des Halterungsabschnitts 28 oberhalb des Halbleiterbauelements 24 angeordnet ist und diesem gegenüberliegt, durch die jeweiligen Stützschäfte 30 geführt. Aufgrund der nach unten gerichteten Bewegung des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitts 28, der durch den oder die jeweiligen Stützschäfte 30 geführt wird, gelangt das spitzenseitige bzw. vordere Ende des Andrückkörpers 50 des Halterungsabschnitts 28 mit der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelements 24 in Berührung, und es ist der Halterungsabschnitt 28 für den Andrückkörper so angeordnet, daß er dem Positionierelement 32 gegenüberliegt, wie dies in 5 durch die doppelt punktierte Linie dargestellt ist.
Während das gleitverschiebliche Element 26 durch den Stützschaft 30 geführt wird, wird das gleitverschiebliche Element 26 nachfolgend nach unten entgegen der durch die Blattfeder 52 ausgeübten Vorspannkraft gedrückt, damit das gleitverschiebliche Element 26 von derjenigen Position, die in 5 durch die doppelt punktierte Linie angegeben ist, zu der Position, die in 5 mit der durchgezogenen Linie angegeben ist, gleitend verschoben wird. Aufgrund dieses Vorgangs wird jedes Eingriffsstück 40c des gleitverschieblichen Elements 26 mit dem Verbindungsabschnitt 30b jedes Stützschafts 30 in Eingriff gebracht. Das gleitverschiebliche Element 26 wird an dem für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungselement (Halterungsabschnitt) 28 durch die Reibungskraft gehalten, die zwischen dem Eingriffsabschnitt 30c des Stützschafts 30 und den gegenüberliegenden Abschnitten in Abhängigkeit von der durch die Blattfeder 52 erzeugten Federkraft erzeugt wird. Hierbei werden die Elektroden des Halbleiterbauelements 24 in Berührung mit den jeweiligen Anschlußabschnitten 34a der selektiv leitenden Platine 34 mit einem vorbestimmten Druck gehalten, der von der Größe der Auslenkung der Blattfeder 52 abhängt.
Demgemäß lassen sich gleichartige Wirkungen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, die bereits vorstehend erläutert wurden, auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erzielen. Da gemäß 5 der Andrückkörper 50 aus einem Material hergestellt ist, das relativ hohe Beständigkeit bzw. Lebensdauer oder Härte aufweist, und die Blattfeder 52 zum Niederdrücken des Halbleiterbauelements 24 vorgesehen ist, läßt sich ferner die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Untersuchungsspannvorrichtung erhöhen.
Es ist anzumerken, daß bei den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen das gleitverschiebliche Element 26 so ausgestaltet ist, daß es relativ zu dem Eingriffsabschnitt 30c des Stützschafts 30 durch die hin- und hergehende Bewegung in der Querrichtung gemäß den 1 und 5 selektiv in den Eingriffszustand bzw. in den eingriffslosen Zustand gebracht werden kann. Diese Ausgestaltung ist allerdings nicht wesentlich. Als Beispiel kann das gleitverschiebliche Element 26 dann, wenn ein bogenförmiges bzw. gekrümmtes langgestrecktes Loch in dem gleitverschieblichen Element 26 vorgesehen ist, das dem Eingriffsabschnitt 30c des Stützschafts 30 entspricht, so aufgebaut sein, daß es relativ zu dem Eingriffsabschnitt 30c des Stützschafts 30 dadurch selektiv in den Eingriffszustand bzw. in den eingriffsfreien Zustand gebracht werden kann, daß das gleitverschiebliche Element 26 in den nach vorne und hinten weisenden Richtungen verschwenkt wird.
Auf der anderen Seite ist anzumerken, daß auch ein ausgeschnittener Abschnitt oder ein Öffnungsabschnitt an dem gleitverschieblichen Element 26 für die Durchführung eines in der Untersuchung befindlichen Objekts bei dessen Einbringung in den Öffnungsabschnitt 32a des Positionierelements 32 vorgesehen sein kann.
In 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stehenden Untersuchungsspannvorrichtung dargestellt.
Ein Halbleiterbauelement 60, das als zu untersuchendes Objekt dient, ist zum Beispiel ein oberflächenmontierbarer Chip in Form eines abgestützten Chips bzw. Bärenchips (bear chip). Bei dem Halbleiterbauelement 60 ist oder sind die Oberfläche(n), die der selektiv leitenden, im weiteren Text näher erläuterten Platine 34 gegenüberliegen, mit einer Vielzahl von höckerförmigen ("bump"-förmigen) Elektroden 60a versehen, die über die gesamte Oberfläche verteilt sind und mit den Anschlußabschnitten der selektiv leitenden Platine 34 in Verbindung zu bringen sind.
Wie in 6 gezeigt ist, ist auf einem Positionierelement 56, das an dem oberen Oberflächenabschnitt der selektiv leitenden Platine 34 angebracht ist, ein im wesentlichen quadratförmiger Öffnungsabschnitt 56a an dem mittleren Abschnitt vorgesehen, wobei der Öffnungsabschnitt 56a das Halbleiterbauelement 60 aufnimmt. Der Öffnungsabschnitt 56a ist so ausgebildet, daß das Halbleiterbauelement 60 in Eingriff gebracht bzw. so aufgenommen werden kann, daß ein vorbestimmter Spalt zwischen seinem peripheren Randbereich und der äußeren Peripherie des Halbleiterbauelements 60 aufrecht erhalten wird. An den vier Ecken des Positionierelements 56 sind ferner Durchgangslöcher 56b ausgebildet die mit den Führungsabschnitten 30a der Stützschäfte 30 in Eingriff stehen und so angeordnet sind, daß sie den Durchgangslöchern 34b der selektiv leitenden Platine 34 entsprechen.
Durch diese Maßnahmen wird die Positionierung des Positionierelements 56 relativ zu der selektiv leitenden Platine 34 erzielt, und es können die Elektroden des Halbleiterbauele ments 60 in Verbindung hiermit relativ zu den Anschlußabschnitten 34a der selektiv leitenden Platine 34 in geeigneter Weise positioniert werden.
Ferner wird an dem peripheren Randabschnitt des Öffnungsabschnitts 56a ein ausgenommener Abschnitt 56c, dessen bodenseitiger Oberflächenabschnitt mit einem vorderen Ende bzw. spitzen Ende des im weiteren Text näher erläuterten Andrückkörpers 58 in Berührung steht, ausgebildet, der als ein Abschnitt zur Begrenzung der Andrückkraft dient.
Wie in 7 gezeigt ist, ist die Tiefe des ausgenommenen Abschnitts 56 so eingestellt, daß eine Stufe zwischen derjenigen Position des oberen Oberflächenabschnitts des Halbleiterbauelements 60, die von dem ausgenommenen Abschnitt 56c bei dem Einbringen des Halbleiterbauelements 60 in dem Öffnungsabschnitt 56a vorsteht, und der Position des bodenseitigen Oberflächenabschnitts des ausgenommenen Abschnitts 56c, das heißt der Druck- bzw. Vertiefungsgröße Hp, in dem Bereich von 10 bis 60 %, vorzugsweise in dem Bereich von 10 bis 30 %, bezogen auf die Dicke des Anschlußabschnitts 34a der selektiv leitenden Platine 34, liegt.
Der Bereich für die Vertiefungsgröße Hp, die auf den vorstehend angegebenem Bereich eingestellt ist, wird auf der Grundlage der Eigenschaften des Widerstandswerts R des anisotropen leitenden Gummis festgelegt, das die Anschlußabschnitte 34a der selektiv leitenden Platine bildet.
Wenn das anisotrop leitende Gummi mit einem vorbestimmten Druck zusammengedrückt wird, wird der Widerstandswert R rasch auf einen Wert Ra abgesenkt, bis eine Belastung ∊ 10 % entsprechend einem vorbestimmten Kennlinienkurve erreicht. Auf der anderen Seite wird der Widerstandswert R zu einem Wert Rb, der größer ist als der Wert Ra, wenn die Belastung ∊ zum Beispiel von 10 % auf 60 % vergrößert wird. Ferner tendiert der Widerstandswert R dazu, sich zu erhöhen und größer zu werden als der Wert Rb, wenn die Belastung ∊ über 60 % hinaus erhöht wird.
Demgemäß wird die Vertiefungsgröße bzw. das Zusammendrückungsausmaß Hp auf einen Bereich von 0 bis 60 % mit Bezug zu der Dicke der Anschlußabschnitte 34a der selektiv leitenden Platine 34 eingestellt, so daß der Widerstandswert R des anisotropen leitenden Gummis der Anschlußabschnitte 34a einen relativ stabilen Wert annimmt.
Durch die Festlegung des Vertiefungsausmaßes bzw. Zusammendrückungsausmaßes Hp auf diesen Bereich wird auf der anderen Seite eine hohe Lebensdauer bzw. Beständigkeit des anisotrop leitenden Gummis zuverlässig erhalten, ohne daß eine relativ starke Deformation hervorgerufen wird.
Wie in 6 gezeigt ist, weist der zur Aufnahme des Andrückkörpers dienende Halterungsabschnitt 54 einen oberen Oberflächenabschnitt und einen unteren Oberflächenabschnitt auf, die jeweils parallel zueinander verlaufen. An einer Position des unteren Oberflächenabschnitts des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitts 54, die dem Öffnungsabschnitt 56a des Positionierelements 56 entspricht, ist eine Ausnehmung 58d vorgesehen, in der ein oberes Ende des Andrückkörpers 58 festgehalten ist. Andererseits ist an dem oberen Abschnitt des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitt 54 ein ausgenommener Abschnitt 54a vorgesehen, der eine vorbestimmten Tiefe aufweist. An dem bodenseitigen Abschnitt des ausgenommenen Abschnitts 54a ist eine Durchgangsöffnung 54e ausgebildet, die zur Einführung einer Schraube BS1 für die Festlegung des oberen Endes des Andrückkörpers 58 in der Ausnehmung 58d dient. Der Andrückkörper 58 weist einen Innengewindeabschnitt 58a auf, der mit dem Außengewindeabschnitt der Schraube BS1 in Eingriff steht. Durch diese Maßnahme wird das obere Ende des Andrückkörpers 58 mit Hilfe der Schraube BS1 an dem Halterungsabschnitt 54 befestigt. Der Andrückkörper 58 ist aus einem elastischen Material wie etwa aus einem Gummimaterial hergestellt.
An den vier Ecken des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitts 54 sind Durchgangslöcher 54b ausgebildet, mit denen die Stützschäfte 30 in gleitbeweglichem Eingriff stehen. Ferner sind zwischen den sich gegenseitig gegenüberliegenden Durch gangslöchern 54b Innengewindeabschnitte 54c, die für den Eingriff mit Außengewindeabschnitten der Schrauben BS2 vorgesehen sind, in einer sich jeweils gegenüberliegenden Beziehung vorgesehen.
An dem oberen Oberflächenabschnitt des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitt 54 ist ein gleitverschiebliches Element 26 vorgesehen, das innerhalb einer bzw. um eine vorbestimmte Strecke in der Querrichtung gemäß 6 gleitverschieblich bewegbar ist.
Bei diesem Aufbau wird bei der Ausführung einer Untersuchung (Test) des Halbleiterbauelements 60 dieses Halbleiterbauelement 60 zunächst in einem Zustand, bei dem das gleitverschiebliche Element 26 und der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 54 entfernt von dem Positionierelement 56 und der Basis 36 angeordnet sind, wie es in 7 gezeigt ist, auf die selektiv leitende Platine 34 aufgebracht und hierbei dadurch positioniert, daß sein äußerer Umfangsbereich in dem Öffnungsabschnitt 56a des Positionierelements 56 eingebracht wird und mit diesem in Eingriff gelangt. Hierbei wird jede Elektrode 60a des Halbleiterbauelements 60 jeweils mit den jeweiligen Anschlußabschnitten 34a der selektiv leitenden Platine 34 in Kontakt gebracht. Nachfolgend wird der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 54 durch die jeweiligen Stützschäfte 30 in einem solchen Zustand geführt, bei dem der Andrückkörper 58 des Halterungsabschnitts 54 oberhalb des Halbleiterbauelements 60 angeordnet ist und diesem gegenüberliegt. Bei der nach unten gerichteten Bewegung des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungselements 54, das durch den jeweiligen Stützschaft 30 geführt wird, gelangt das spitzenseitige Ende bzw. vordere Ende des Andrückkörpers 58 des Halterungsabschnitts 54 mit der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelements 60 in Berührung, und es wird hierbei der Halterungsabschnitt 54 so angeordnet bzw. positioniert, daß er dem Positionierelement 56 gegenüberliegt.
Nachfolgend wird das gleitverschiebliche Element 26 weiter nach unten gedrückt, während es durch den Stützschaft 30 geführt wird, so daß das gleitverschiebliche Element 26 von derjenigen Position, die in 6 mit einer doppelt punktierten Linie dargestellt ist, zu derjenigen Position, die in 6 mit einer durchgezogenen Linie veranschaulicht ist, entlang der oberen Oberfläche des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitts 54 gleitend bewegt wird.
Aufgrund dieser Vorgehensweise wird jedes Eingriffsstück 40c des gleitverschieblichen Elements 26 mit dem Verbindungsabschnitt 30b jedes Stützschafts 30 in Eingriff gebracht, wie es in 8 gezeigt ist.
Das gleitverschiebliche Element 26 wird an dem Halterungsabschnitt 54 aufgrund der gegenseitigen Reibungskraft gehalten, die zwischen dem Eingriffsabschnitt 30c des Stützschafts 30 und dem gleitverschieblichen Element 26 in Abhängigkeit von der Federkraft auftritt, die durch den Andrückkörper 58 erzeugt wird.
Hierbei befindet sich die untere Endoberfläche des Andrückkörpers 58 mit dem bodenseitigen Oberflächenabschnitt des ausgenommenen Abschnitts 56c in Berührung. Folglich wird die Elektrode 60a des Halbleiterbauelements 60 nicht in einem größeren Ausmaß nach unten gedrückt, als es der vorbestimmten Vertiefungsgröße bzw. dem Zusammendrückungsausmaß Hp entspricht. Als Ergebnis dessen wird oder werden die Elektrode(n) 60a des Halbleiterbauelements 60 mit einem vorbestimmten, geeigneten, zulässigen Druck in dem zusammengedrückten bzw. niedergedrückten Zustand, mit Bezug zu den jeweiligen Anschlußabschnitten 34a der selektiv leitenden Platine 34, gehalten.
Bei dem sequentiellen Vorgang von dem Einbringen des Halbleiterbauelements 60 in den Öffnungsabschnitt 56a des Positionierelements 56 bis zu dem Andrücken der Elektroden des Halbleiterbauelements 60 an die jeweiligen Anschlußpositionen bzw. Anschlußabschnitte 34a der selektiv leitenden Platine 34 wird der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 54 gleichförmig entlang einer Richtung, die im wesentlichen rechtwinklig mit Bezug zu den jeweiligen Elektroden des Halbleiterbauelements 60 verläuft, gedrückt, wobei er durch die jeweiligen Stützschäfte 30 geführt wird. Ferner befindet sich das gleitverschiebliche Element 26 mit dem oberen Oberflächenabschnitt des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitts 54 in gleitverschieblicher Berührung, wodurch die jeweiligen Eingriffsstücke 40c des gleitverschieblichen Elements 26 mit dem Eingriffsabschnitt 30c des jeweiligen Stützschafts 30 in gleitverschieblichen Eingriff gebracht werden. Daher wirken keinerlei unerwünschte Scherkräfte zwischen den jeweiligen Elektroden des Halbleiterbauelements 60 und den jeweiligen Anschlußabschnitten 34a der selektiv leitenden Platine. Als Ergebnis läßt sich eine Beschädigung der jeweiligen Anschlußabschnitte 34a der selektiv leitenden Platine 34 und der Elektroden 60a des Halbleiterbauelements 60 vermeiden.
Da ferner ein gleichförmiger Druck auf die oberste Oberfläche des Halbleiterbauelements 60 ausgeübt wird, wird die Andrückkraft gleichförmig auf die jeweiligen Anschlußabschnitte 34b der selektiv leitenden Platine 34 über die jeweiligen Elektroden 60a des Halbleiterbauelements 60 ausgeübt. Als Ergebnis werden alle jeweiligen Elektroden 60a des Halbleiterbauelements 60 und die jeweiligen Anschlußabschnitte 34b der selektiv leitenden Platine 34 sowie der Eingabe/Ausgabeanschlußabschnitt 36A der Platine 35 in selektive Verbindung gebracht. Aufgrund des Einsatzes der selektiv leitenden Platine 34, die die aus dem anisotrop leitenden Gummi gefertigten Anschlußabschnitte aufweist, kann eine Untersuchung in einfacher Weise selbst bei einem Halbleiterbauelement ausgeführt werden, das mit hoher Dichte bzw. engem räumliche Abstand angeordnete Anschlüsse aufweist.
In den 9 und 10 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stehenden Untersuchungsspannvorrichtung dargestellt.
In den 9 und 10 sind Elemente, die den bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 6 bis 8 gezeigten Elementen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden zur Vereinfachung der Beschreibung nicht nochmals beschrieben.
In einem Zwischenelement 64, das an dem oberen Oberflächenabschnitt eines selektiv leitenden Substrats 62 montiert ist, ist ein Aufnahmeabschnitt 64a im wesentlichen in dem mittleren Abschnitt des Zwischenelements 64 ausgebildet, wie es in 9 gezeigt ist. Der Aufnahmeabschnitt 64a weist eine im wesentlichen quadratförmige Gestalt auf und dient zum Aufnehmen eines Halbleiterbauelements 60. Der Aufnahmeabschnitt 64a ist in einer solchen Weise ausgebildet, daß das Halbleiterbauelement 60 in ihm so aufgenommen wird, daß ein vorbestimmter Spalt zwischen seinem peripheren Randabschnitt und dem Außenumfang des Halbleiterbauelements 60 vorhanden ist. An den vier Ecken des Zwischenelements 64 sind Durchgangslöcher 64b ausgebildet, die mit den Führungsabschnitten 30a der Stützschäfte 30 in Eingriff stehen und derart angeordnet sind, daß sie mit den Durchgangslöchern 62b der selektiv leitenden Platine 62 übereinstimmen bzw. mit diesen ausgerichtet sind. Hierdurch wird die Positionierung des Zwischenelements 64 relativ zu der selektiv leitenden Platine 62 erreicht. Weiterhin ist an dem peripheren Randabschnitt des Aufnahmeabschnitts 64a ein ausgenommener Abschnitt 64c ausgebildet, der einen bodenseitigen Oberflächenabschnitt aufweist, der mit dem vorderen Ende des Andrückkörpers 58 in Berührung steht. Der ausgenommene Abschnitt 64c dient als ein Abschnitt zur Begrenzung der Andrückkraft.
Wie in 9 dargestellt ist, ist die Tiefe des ausgenommenen Abschnitts 64c so festgelegt, daß eine Stufe zwischen der Position des oberseitigen Oberflächenabschnitts des Halbleiterbauelements 60, das von dem ausgenommenen Abschnitt 64c vorsteht, und der Position des bodenseitigen Oberflächenabschnitts des ausgenommenen Abschnitts 64c vorhanden ist. Die Größe der Stufe ist derart, daß bei dem Einbringen des Halbleiterbauelements 60 in den Öffnungsabschnitt 64a eine Niederdruckgröße bzw. eine Zusammendrückung Hp auftritt, die in dem Bereich von 10 bis 60 %, vorzugsweise in dem Bereich von 10 bis 30 % liegt, bezogen auf die Dicke des Anschlußabschnitts 62a der selektiv leitenden Platine 62. Die Größe für die Festlegung des Zusammendrückungsausmaßes Hp in dem vorstehend angegebenen Bereich ist der gleiche Grund, wie er bereits vorstehend im Zusammenhang mit dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel erläutert wurde.
In dem im wesentlichen mittigen Abschnitt der selektiv leitenden Platine 62, die in Form einer dünnen Platte aus Harzmaterial ausgebildet ist, sind die Anschlußabschnitte 62a, die durch Zusammendrücken selektiv in den leitenden Zustand gebracht werden, so angeordnet, daß sie den Elektroden des Halbleiterbauelements 24 und der Elektrodengruppe 35B des Platinenabschnitts 35 entsprechen bzw. mit diesen ausgerichtet sind, wie es in 9 gezeigt ist. An den vier Ecken der selektiv leitenden Platine 62 sind jeweils Durchgangslöcher 62b ausgebildet, durch die hindurch sich der vorstehende Abschnitt des Zwischenelements 64 hindurch erstreckt, durch das hindurch der jeweilige Führungsabschnitt 30a der Stützschäfte 30 verläuft, wie es in 9 gezeigt ist.
Durch die Begrenzung der Position der selektiv leitenden Platine 62 mit Hilfe der Stützschäfte 30 kann die Positionierung des Anschlußabschnittes 62a in der selektiv leitenden Platine 62 relativ zu der Elektrodengruppe 35B (35a) des Platinenabschnitts 35 in geeigneter Weise erzielt werden.
Wie in den 11 und 12 in vergrößerter Darstellung gezeigt ist, ist ein im wesentlichen kugelförmiger (sphärisch) ausgenommener Abschnitt 62g, der als Abschnitt für den individuellen Eingriff mit den jeweiligen Elektroden 60a vorgesehen ist, an demjenigen Endabschnitt in dem jeweiligen leitenden Abschnitt 62p des Anschlußabschnittes 62a, der eine Mehrzahl von leitenden Abschnitten 62p aufweist, ausgebildet, der der oder den Elektroden 60a des Halbleiterbauelements 60 gegenüberliegt. Der Krümmungsradius des ausgenommenen Abschnitts 62g ist so festgelegt, daß er beispielsweise größer ist als der Krümmungsradius der Elektrode 60a. Hierbei liegt die effektive Tiefe des Eingriffsabschnitts des ausgenommenen Abschnitts 62g, in dem die Elektrode 60a aufgenommen wird, auf 5 bis 150 % der Höhe Hd der Elektrode 60a, und vorzugsweise in einem Bereich von 40 bis 80 % der Höhe der Elektrode 60a, festgelegt. Hierbei ist anzumerken, daß dann, wenn die effektive Tiefe des ausgenommenen Abschnitts 62g auf einen Bereich von 100 bis 150 % der Höhe Hd der Elektrode 60a eingestellt ist, die Andrückkraft auf den peripheren Abschnitt des leitenden Abschnitts 62p verteilt wird, so daß eine Beschädigung des leitenden Abschnitts 62p aufgrund einer Belastungskonzentration erfolgreich verhindert wird.
Wenn das Halbleiterbauelement 60, das an der selektiv leitenden Platine 62 angebracht ist, nicht durch den Vertiefungskörper 58 gedrückt wird, wie es in 9 gezeigt ist, befinden sich das spitzenseitige bzw. vordere Ende der Elektrode 60a des Halbleiterbauelements 60 und der bodenseitige Oberflächenabschnitt des ausgenommenen Abschnitts 62g in gegenseitigem Kontakt, wie es in 11 gezeigt ist. Hierbei ist ein Spalt zwischen dem oberen Oberflächenabschnitt der selektiv leitenden Platine und der unteren Oberfläche des Halbleiterbauelements 60, die der oberen Oberfläche der selektiv leitenden Platine 62 gegenüberliegt, gebildet.
Wenn das Halbleiterbauelement 60, das an der selektiv leitenden Platine 62 angebracht ist, jedoch durch den Andrückkörper 58 niedergedrückt wird, wie es in 10 gezeigt ist, werden das spitzenseitige Ende der Elektrode 60a des Halbleiterbauelements 60 und der bodenseitige Oberflächenabschnitt des ausgenommenen Abschnitts 62g miteinander in Kontakt gebracht und es wird der leitende Abschnitt 62p zusammengedrückt. Wie in 12 gezeigt ist, wird der leitende Abschnitt 62p hierdurch mit dem Kontakt 35a des Platinenabschnitts 35 in Verbindung gebracht. Im Zusammenhang hiermit wird die Belastung bzw. Druckbeanspruchung begrenzt, da die Kontaktfläche zwischen dem vorderen Ende der Elektrode 60a des Halbleiterbauelements 60 und dem bodenseitigen Oberflächenabschnitt des ausgenommenen Abschnitts 62g vergrößert wird, wodurch der Oberflächendruck je Flächeneinheit verringert wird.
Bei einem solchen Aufbau wird das Halbleiterbauelement 60 bei der Ausführung einer Untersuchung (Test) des Halbleiterbauelements 60 zunächst in einem Zustand, bei dem das gleitverschiebliche Element 26 und der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 54 entfernt von dem Zwischenelement 64 und der Basis 36 angeordnet sind, wie es in 9 gezeigt ist, auf die selektiv leitende Platine 62 aufgebracht, die in dem Aufnahmeabschnitt 64a des Zwischenelements 64a angeordnet ist. Hierbei werden alle jeweiligen Elektroden 60a des Halbleiterbauelements 60 mit dem jeweiligen ausgenommenen Abschnitt 62g der jeweiligen leitenden Abschnitte 62p in Eingriff gebracht, die den jeweiligen Anschlußabschnitten 62a der selektiv leitenden Platine 62 entsprechen. Hierdurch kann eine Positionierung des Halbleiterbauelements 60 relativ zu dem Anschlußabschnitt 62a der selektiv leitenden Platine 62 exakt ausgeführt werden, und es können die jeweiligen leitenden Abschnitt 62p und die jeweiligen Elektroden 60a zuverlässig in Kontakt gebracht werden. Demgemäß ist die Positionierung des Halbleiterbauelements 60 relativ zu den Anschlußabschnitten 62a der selektiv leitenden Platine 62 erleichtert, und zwar unabhängig von eventuellen Toleranzen bzw. Abweichungen des äußeren Gehäuseabschnitts des Halbleiterbauelements 60, die sich beim Gießen ergeben können.
Nachfolgend wird der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 54 durch die jeweiligen Stützschäfte 30 in einem Zustand geführt, bei dem der Andrückkörper 58 des Halterungsabschnitts 54 oberhalb des Halbleiterbauelements 60 so angeordnet ist, daß er diesem gegenüberliegt. Durch die nach unten gerichteten Bewegung des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitts 54, das durch die jeweiligen Stützschäfte 30 geführt wird, gelangt das vordere bzw. untere Ende des Andrückkörpers 58 des Halterungsabschnitts 54 mit der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelements 60 in Berührung, wobei der Halterungsabschnitt 54 so angeordnet ist, daß er dem Zwischenelement 64 gegenüberliegt.
Nachfolgend wird das gleitverschiebliche Element 26 weiter nach unten gedrückt, während es durch den oder die Stützschäfte 30 geführt wird, so daß das gleitverschiebliche Element 26 in diejenige Position, die in 10 durch die durchgezogene Linie angezeigt ist, entlang des oberen Oberflächenabschnitts des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitts 54 gleitend bewegt wird.
Wie in 10 gezeigt ist, befindet sich somit jedes Eingriffsstück 40c des gleitverschieblichen Elements 26 mit dem Verbindungsabschnitt 30b jedes Stützschafts 30 in Eingriff. Das gleitverschiebliche Element 26 wird an dem für den Andrückkörper vorgesehenen Halte rungsabschnitt 54 durch die gegenseitige Reibungskraft des Eingriffsabschnitts 30c des Stützschafts 30 in Abhängigkeit von der Federkraft bzw. Rückstellkraft des Andrückkörpers 58 gehalten.
Hierbei befindet sich die untere Endoberfläche des Andrückkörpers 58 mit dem bodenseitigen Oberflächenabschnitt des ausgenommenen Abschnitts 64c in Berührung. Folglich wird oder werden die Elektrode(n) 60a des Halbleiterbauelements 60 nicht in einem größeren Ausmaß zusammengedrückt, als es dem vorbestimmten Zusammendrückungsausmaß Hp entspricht. Als Ergebnis wird oder werden die Elektrode(n) 60a des Halbleiterbauelements 60 in dem gedrückten Zustand im Hinblick auf die jeweiligen Anschlußabschnitte bzw. Anschlußpositionen 62p der selektiv leitenden Platine 62 mit einem vorbestimmten, geeigneten, zulässigen Druck gehalten.
Bei dem sequentiellen Vorgang von dem Einbringen der Elektroden 60a des Halbleiterbauelements 60 in den Aufnahmeabschnitt 64a des Zwischenelements 64 bis zu dem Andrücken der Elektroden des Halbleiterbauelements 60 an die jeweiligen leitenden Abschnitte 62p der selektiv leitenden Platine 62 wird der für den Andrückkörper vorgesehene Halterungsabschnitt 54 gleichförmig zusammengedrückt, und zwar in einer Richtung, die im wesentlichen rechtwinklig zu den jeweiligen Elektroden 60a des Halbleiterbauelements 60 verläuft, wobei er durch die jeweiligen Stützschäfte 30 geführt wird. Weiterhin befindet sich das gleitverschiebliche Element 26 mit dem oberen Oberflächenabschnitt des für den Andrückkörper vorgesehenen Halterungsabschnitts 54 in gleitverschieblicher Berührung, so daß die jeweiligen Eingriffsstücke 40c des gleitverschieblichen Elements 26 mit dem Eingriffsabschnitt 30c des oder der Stützschäfte 30 in gleitverschieblichen Eingriff gebracht sind. Daher werden keine unerwünschte Scherkräfte zwischen den jeweiligen Elektroden 60a des Halbleiterbauelements 60 und den jeweiligen Anschlußabschnitten 62a der selektiv leitenden Platine 62 ausgeübt. Als Ergebnis kann eine Beschädigung der jeweiligen Anschlußabschnitte 62a der selektiv leitenden Platine 62 und der jeweiligen Elektroden 60a des Halbleiterbauelements 60 vermieden werden. Durch den Einsatz der selektiv leitenden Platine 62, die die aus anisotrop leitenden Gummi hergestellten Anschlußabschnitte 62a aufweist, läßt sich somit eine Untersuchung selbst bei Halbleiterbauelementen, die mit hoher Dichte bzw. engem räumlichen Abstand angeordnete Anschlüsse aufweisen, in einfacher Weise ausführen. Da ein gleichförmiger Druck auf die obere Oberfläche des Halbleiterbauelements 60 ausgeübt wird, wird ferner die Andrückkraft gleichförmig auf die jeweiligen Anschlußabschnitte 62a der selektiv leitenden Platine 62 über die jeweiligen Elektroden 60a des Halbleiterbauelements 60 ausgeübt. Als Ergebnis werden die jeweiligen Elektroden 60a des Halbleiterbauelements 60 und die jeweiligen Anschlußabschnitte 62a der selektiv leitenden Platine mit den Eingabe/Ausgabeanschlußabschnitten 36A der Platine 35 in Verbindung gebracht.
13 zeigt den Aufbau eines hauptsächlichen Abschnitts eines fünften Ausführungsbeispiel der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stehenden Untersuchungsspannvorrichtung. Bei dem in 13 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Untersuchungsspannvorrichtung so aufgebaut, daß sie ein Aufnahmeelement 68 für die Aufnahme des zu untersuchenden Objekts enthält, wobei das Aufnahmeelement 68 Aufnahmekammern aufweist, die jeweilige Halbleiterbauelemente 70 als zu untersuchende Objekte aufnehmen und an vorbestimmten Positionen in allen Richtungen bzw. matrixförmig an der gedruckten Leiterplatte 20 angeordnet sind.
Das Halbleiterbauelement 70, das das zu untersuchende Objekt darstellt, ist ein Halbleiterbauelement mit flachem Gehäuse und im wesentlichen quadratischer Gestalt, wie es in 14 gezeigt ist, und enthält eine Chipabschnitt 70a, in dem eine integrierte Halbleiterschaltung enthalten ist, und einen Gehäuseabschnitt 70b, der die periphere Position bzw. den peripheren Bereich des Chipabschnitts 70a umgibt und elektrisch mit dem Chipabschnitt 70a verbunden ist. Der Chipabschnitt 70a weist die Form einer im wesentlichen rechteckförmigen flachen Platte auf und ist im wesentlichen in dem mittigen Abschnitt in dem Gehäuseabschnitt 70b angeordnet. Der Chipabschnitt 70a erstreckt sich von einer Oberfläche des Gehäuseabschnitts 70b mit einer vorbestimmten Dicke nach unten. In dem Chipabschnitt 70a weist ein Vorsprung 70c, der von einer Oberfläche des Gehäuseabschnitts 70b vorsteht, sich gegenseitig schneidende, kürzere und längere Ränder auf. An dem kürzeren Rand und dem längeren Rand sind Endflächen ausgebildet, die mit relativ hoher Genauigkeit endbearbeitet sind.
An dem peripheren Randabschnitt des die Form einer relativ dünnen, flachen Platte aufweisenden Gehäuseabschnitts 70b sind Anschlußabschnitte 70da und 70dc, die mit dem Chipabschnitt 70a verbunden sind und für die Verbindung mit externen Anschlüssen eingesetzt werden, so vorgesehen, daß sie den jeweiligen längeren Ränder des Chipabschnitts 70a gegenüberliegen, und es sind Anschlußabschnitte 70db und 70dd, die ähnlich sind wie die Anschlußabschnitte 70da und 70dc so vorgesehen, daß sie jeweiligen, kürzeren Rändern des Chipabschnitts 70a gegenüberliegen.
Wie in 13 gezeigt ist, weist das zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienende Aufnahmeelement 68 eine Basis 72, auf die das Halbleiterbauelement 70 aufgebracht wird, und ein Abdeckelement (Deckelelement) 74 auf, das an dem oberen Oberflächenabschnitt der Basis 72 angebracht ist und den oberen Oberflächenabschnitt der Basis 72 bedeckt.
Wie in 13 gezeigt ist, hält das Abdeckelement 74 einen Hauptkörperabschnitt 76 für die Abdeckung, der eine äußere Hülle bildet, ein Führungselement 82, das an einem ausgenommenen Abschnitt 76a befestigt ist, der an dem oberen Oberflächenabschnitt des Hauptkörperabschnitts 76 vorgesehen ist, einen Andrückkörper 86, der in einem Innenraum 76b, der unterhalb des ausgenommenen Abschnitts 76a des Hauptkörperabschnitts 76 ausgebildet ist, angeordnet ist, und eine Blattfeder 84, die zwischen der oberen Oberfläche des Andrückkörpers 86 und einer Wandoberfläche angeordnet ist, die den oberen Abschnitt des Innenraums 76b definiert, wobei die Blattfeder 84 den Andrückkörper 86 in der nach unten weisenden Richtung, das heißt in der auf das Halbleiterbauelement 70 weisenden Richtung, vorspannt.
An der oberen Oberfläche des Hauptkörperabschnitts 76 des Deckelelements 74 ist ein mit Fliesen oder Kacheln bedeckter Oberflächenabschnitt (bzw. ein schräg verlaufender Oberflächenabschnitt) 76c ausgebildet, der über den gesamten Umfang hinweg einen vorbestimmten Neigungswinkel besitzt. An dem gesamten Umfangsrandabschnitt an der unteren Oberfläche des Hauptkörperabschnitts 76 ist ein stufenförmig ausgebildeter Abschnitt 76h vorgesehen, der mit dem Umfangsrandabschnitt der Basis 72 in Eingriff steht, was im folgenden erläutert wird. Andererseits sind an einem Rand, in einer sich bezüglich der Längsrichtung gegenüberliegenden Beziehung jeweilige ausgenommene Abschnitte 76d vorgesehen, mit denen die Eingriffsoberflächenabschnitte 88a des Hakenelements 88, das im weiteren Text erläutert wird, in Eingriff stehen.
An dem bodenseitigen Abschnitt des ausgenommenen Abschnitts 76a, der an dem oberen Abschnitt des Hauptkörperabschnitts 76 vorgesehen ist, sind jeweilige Öffnungsabschnitte 76e, die die Außenumgebung und die Innenräume 76b miteinander in Verbindung bringen, jeweils an vier Position so vorgesehen, daß sie sich einander gegenüberliegen. An dem peripheren Rand jedes Öffnungsabschnitts 76e ist ein Eingriffsstück 76f vorgesehen, das den Andrückkörper 86 hält. Die Eingriffsstücke 76f verlaufen kontinuierlich mit bzw. an dem peripheren Rand des entsprechenden Öffnungsabschnitts 76e und erstrecken sich nach unten.
An dem Bodenabschnitt in dem mittigen Abschnitt des ausgenommenen Abschnitts 76a ist ein Plattenelement 78 mit Hilfe einer Schraube BS2 befestigt. An dem unteren Oberflächenabschnitt des Plattenelements 78 ist ein Führungselement 82, das in einen Öffnungsabschnitt 76g einzuführen ist, mit Hilfe von Schrauben BS1 befestigt.
Der Andrückkörper 86 weist einen Kontaktabschnitt 86a auf, der mit jeweiligen Anschlußabschnitten 70da bis 70dd in dem Gehäuseabschnitt 70b des Halbleiterbauelements 70 in Kontakt steht, das an einer Position angeordnet ist, die dem unteren Oberflächenabschnitt des Andrückkörpers 86 gegenüberliegt. An demjenigen Abschnitt, der von dem Kontaktabschnitt 86a des Andrückkörpers 86 in Richtung zu dem mittigen Abschnitt geneigt bzw. angeordnet ist, ist ein Durchgangsloch 86b vorgesehen, in das das Führungselement 82 eingeführt ist. Weiterhin sind an dem Umfang des Durchgangslochs 86b jeweils Durch gangslöcher 86c vorgesehen, in die die vorderen Enden von jeweiligen Positionierstiften 96a, 96b, 96c und 96d eingeführt sind.
Bei diesem Aufbau wird der Andrückkörper 86 an dem äußeren peripheren Abschnitt mit Hilfe der Eingriffsstücke 76f gehalten und durch die von der oder den Blattfedern 84 ausgeübten Vorspannkraft nach unten gedrückt, wobei er durch das Führungselement 82 geführt wird, das in das Durchgangsloch 86b eingeführt ist.
Die Basis 72, die an der vorbestimmten Position in oder an der gedruckten Leiterplatte 20 angebracht ist, weist an der Innenseite ihres peripheren Wandabschnitts eine gedruckte Platine 90 auf, die Anschlußabschnitte 90a besitzt, die mit Kontakten der gedruckten Leiterplatte 20 verbunden sind.
Demgemäß definiert die für das zu untersuchende Objekt vorgesehene Aufnahmekammer einen Raum, der von der Oberfläche der gedruckten Platine 90, der inneren peripheren Wandoberfläche der Basis 72 und dem inneren Oberflächenabschnitt des Abdeckelements 74 umgeben ist, die vorstehend beschrieben sind.
An der Außenseite des peripheren Wandabschnitts entlang der Längsrichtung der Basis 72 sind Hakenelemente 88 so vorgesehen, daß sie der Basis 72 jeweils gegenüberliegen. Die Hakenelemente 88 weisen Eingriffsoberflächenabschnitte 88a auf, die mit dem ausgenommenen Abschnitt 76d des Hauptkörperabschnitts 76 in Eingriff zu bringen sind. Die Hakenelemente oder Hakenabschnitte 88 sind an dem oder den Stützschäften, der bzw. die an der Basis 72 vorgesehen ist/sind, schwenkbar gelagert. Durch den Eingriff zwischen den Eingriffsoberflächenabschnitten 88a eines Paars von Hakenelementen 88 mit dem ausgenommenen Abschnitt 7d des Abdeckelements 74 wird das Abdeckelement 74 an der Basis 72 gehalten.
An dem im wesentlichen mittigen Abschnitt in der gedruckten Leiterplatte 90 ist ein Positionierelement 92 vorgesehen, das einen ausgenommenen Abschnitt 48a aufweist, mit dem der vorspringende Abschnitt 70c als Eingriffsabschnitt des Chipabschnitts 70a des montierten Halbleiterbauelements 70 in Eingriff steht. Das Positionierelement 92 ist aus einem hitzebeständigen Material wie etwa aus Keramik hergestellt. Der ausgenommene Abschnitt 92 des Positionierelements 92 ist mit einer im wesentlichen rechteckförmigen Gestaltung versehen, die der Form des vorspringenden Abschnitts 70c des Chipabschnitts 70a in dem montierten bzw. angebrachten Halbleiterbauelement 70 entspricht. Ferner sind die jeweiligen Längen der längeren Kante und der kürzeren Kante jeweils auf Längen bzw. Größen festgelegt, die größer sind als die jeweiligen, entsprechenden Längen des vorstehenden Abschnitts 70c des Chipabschnitts 70a, so daß ein recht kleiner Spalt zwischen dem peripheren Randabschnitt des ausgenommenen Abschnitts 92 und dem äußeren peripheren Oberflächenabschnitt des vorstehenden Abschnitts 70c des Chipabschnitts 70a gebildet ist. An dem peripheren Randabschnitt des ausgenommenen Abschnitts 92 sind bogenförmige Abschnitte 92b an den vier Ecken ausgebildet. Hierbei ist der Spalt so festgelegt, daß er der relativen Positionierungsgenauigkeit der Anschlußabschnitte 70da bis 70dd des Halbleiterbauelements 70 relativ zu den Anschlußabschnitten der selektiv leitenden Platine 50 entspricht, was im weiteren Text näher erläutert wird. Die zulässige Toleranz des Spalts ist hierbei nämlich in einem Bereich festgelegt, der der erforderten relativen Positionierungsgenauigkeit genügt.
Hierdurch kann die relative Positionierungsgenauigkeit der Anschlußabschnitte 70da bis 70dd des Halbleiterbauelements 70 relativ zu der selektiv leitenden Platine 50, die im weiteren Text erläutert wird, in Abhängigkeit von der Genauigkeit des Spalts aufrecht erhalten werden.
Es ist anzumerken, daß das Positionierelement 92 separat von der gedruckten Platine bzw. Druckschaltungsplatine 90 ausgebildet ist, wie es bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Jedoch kann das Positionierelement 92 zum Beispiel auch integral oder einstückig mit der gedruckten Platine 90 ausgebildet sein.
In demjenigen Abschnitt der gedruckten Platine 90, an dem die selektiv leitende, im weiteren Text noch näher erläuterte Platine 50 angebracht ist, sind vier Anschlußabschnitte vorgesehen, die so angeordnet sind, daß sie die jeweiligen Positionierelemente 92 an den Positionen, die dem Anschlußabschnitt der selektiv leitenden Platine 50 und den Anschlußabschnitten 70da bis 70dd des Halbleiterbauelements 70 entsprechen, umgeben.
Die Anschlußabschnitte eines der Paare der Anschlußabschnitte der gedruckten Platine 50 liegen sich jeweils mit einem vorbestimmten Abstand entlang bzw. quer zu dem längeren Rand des Positionierelements 92 gegenüber, und es liegt sich das andere Paar der Anschlüsse mit einem vorbestimmten Abstand entlang bzw. quer zu dem kürzeren Rand des Positionierelements 92 gegenüber.
An der Position der gedruckten Platine 90, die dem längeren Rand des Positionierelements 92 über den Anschlußabschnitt hinweg gegenüberliegt, sind Positionierstifte 96a und 96b so angeordnet, daß sie einander gegenüberliegen, wobei die Positionierstifte 96a und 96b die Positionierung der Anschlußanschlüsse der selektiv leitenden Platine 50 relativ zu den Anschlußabschnitten der gedruckten Platine 90 bewirken. Weiterhin ist ein gleichartiger Positionierstift 96d so angeordnet, daß er dem Stift 96a unter Zwischenlage des Anschlußabschnitts der gedruckten Platine 90 gegenüberliegt. Ferner ist ein ähnlicher Positionierstift 96c so vorgesehen, daß er dem längeren Rand des Positionierelements 92 unter Zwischenlage von dessen Anschlußabschnitt gegenüberliegt und auch dem Stift 96d gegenüberliegt.
An der äußeren Umgebung bzw. Umrandung der vier Anschlußabschnitte der gedruckten Platine 90 sind die Anschlußabschnitte jeweils an einem Ende mit nicht dargestellten Leitern verbunden, und es sind Eingabe/Ausgabeanschlüsse 90a, die als Eingangs/Ausgangsabschnitte dienen, mit jeweiligen Kontakten der gedruckten Leiterplatte 20 verbunden und an dem anderen Ende vorgesehen.
An der selektiv leitenden Platine 50, die an der gedruckten Platine 90 montiert ist, sind, wie in 15 gezeigt ist, Anschlußabschnitte 94da, 94db, 94dc und 94dd vorgesehen, die aus einem zusammengesetzten leitenden Material, wie etwa aus einem zusammengesetzten, aus Silikongummi und Metallpartikeln bestehenden Material gebildet sind und so angeordnet sind, daß sie jeweiligen Anschlußabschnitten des montierten Halbleiterbauelements 70 entsprechen. Als zusammengesetztes Material wird anisotrop leitendes Gummi eingesetzt. Anisotrop leitender Gummi ist ein Material, das eine Leitfähigkeit in der Dickenrichtung und keine Leitfähigkeit entlang der Ebene bzw. der zur Dickenrichtung verlaufenden Richtung besitzt. Als anisotrop leitender Gummi kann sowohl ein Gummi des Dispersionstyps, bei dem die leitenden Abschnitte in einem isolierende Eigenschaften aufweisenden Gummi dispergiert bzw. verteilt sind, als auch ein Gummi vom lokalisierten Typ benutzt werden, bei dem die leitenden Abschnitten lokal konzentriert sind. Durch Herstellung der Anschlußabschnitte 94da bis 94dd aus einem solchen anisotrop leitendem Gummi werden die jeweiligen Anschlußabschnitte des Halbleiterbauelements 70 und die Anschlußabschnitten 94da und 94dd durch den Oberflächenkontakt in Verbindung gebracht, um hierdurch einen Kontaktfehler zu vermeiden. In Verbindung hiermit kann auch eine Beschädigung durch eine Kontaktierung mit den Anschlußanschlüssen 94da bis 94dd verhindert werden.
Wie in 15 gezeigt ist, ist an derjenigen Position, die dem Positionierelement 92 in der selektiv leitenden Platine 94 gegenüberliegt, ein Öffnungabschnitt 94e vorgesehen, durch den hindurch sich die vorstehenden Abschnitte 70c des Halbleiterbauelements 70 erstrecken. Ferner sind an denjenigen Positionen, die den Stifte 96a bis 96d an der gedruckten Schaltplatine 90 in der selektiv leitenden Platine 94 entsprechen, Durchgangslöcher 94a, 94b, 94c und 94d vorgesehen, durch die hindurch die jeweiligen entsprechenden Stifte hindurchgeführt sind. Aufgrund dieser Maßnahme wird die Positionierung der jeweiligen Anschlußabschnitte 94da bis 94dd der selektiv leitenden Platine 94 relativ zu den Anschlußpositionen 90da bis 90dd der gedruckten Platine 90 ausgeführt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird bei der Ausführung einer Untersuchung (Test) eines Halbleiterbauelements 70 zunächst das Halbleiterbauelement 70 an der selektiv leitenden Platine 94 positioniert, was dadurch erreicht wird, daß der vorspringende Abschnitt 70c als Eingriffsabschnitt des Halbleiterbauelements mit dem ausgenommenen Abschnitt 92a der gedruckten Platine 90 in Eingriff gebracht wird. Hierbei werden die jeweiligen Anschlußabschnitte 70da bis 70dd des Halbleiterbauelements 70 jeweils mit entsprechenden Anschlußabschnitten 94da bis 94dd der selektiv leitenden Platine 94 in Kontakt gebracht.
Demgemäß wird die Positionierung der jeweiligen Anschlußabschnitte 70da bis 70dd des Halbleiterbauelements 70 bezüglich der jeweiligen Anschlußabschnitte 94da bis 94dd der selektiv leitenden Platine 94 leicht, zuverlässig und genau durchgeführt, da eine relativ hohe Eingriffsgenauigkeit bezüglich des Eingriffs zwischen dem vorstehenden Abschnitt 70c und dem ausgenommenen Abschnitt 92a aufrecht erhalten wird.
Während der Andrückkörper 86 in dem Abdeckkörper 74 oberhalb des Halbleiterbauelements 70, diesem gegenüberliegend, angeordnet ist, wird nachfolgend der vorstehende Abschnitt 86a des Andrückkörpers 86 nach unten bewegt, wie es in 16 mit der doppelt punktierten Linie dargestellt ist, wobei er mit den jeweiligen Anschlußabschnitten 70da bis 70dd des Halbleiterbauelements in Kontakt gelangt. In Verbindung hiermit gelangt der stufenförmige ausgebildete Abschnitt 76h in dem Hauptkörperabschnitt 76 mit dem peripheren Randabschnitt der Basis 72 in Eingriff.
Nachfolgend werden die jeweiligen Hakenelemente 88 nach oben verschwenkt und nähern sich hierbei einander an, so daß der Eingriffsoberflächenabschnitt 88a jeweils mit dem jeweiligen ausgenommenen Abschnitt 76d in dem Hauptkörperabschnitt 76 in Eingriff gebracht wird. Hierbei werden die jeweiligen Anschlußabschnitte 70da bis 70dd des Halbleiterbauelements 70 und die jeweiligen Anschlußabschnitte 94da bis 94dd der selektiv leitenden Platine 94 durch die von der Blattfeder 38 ausgeübte Vorspannkraft vorgespannt, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen den jeweiligen Anschlußabschnitten 70da bis 70dd des Halbleiterbauelements 70 und den jeweiligen Anschlußabschnitten 94da bis 94dd der selektiv leitenden Platine 94 hergestellt wird.
gedruckten Leiterplatte 20 zugeführt wird. Auf der Grundlage des Ausgangssignals, das von dem Eingabe/Ausgabeabschnitt 20A erhalten wird, kann hierbei ein möglicher Fehler des Halbleiterbauelements 70 (70c) mit Hilfe eines nicht gezeigten Diagnosegeräts erfaßt werden.
17 zeigt den Aufbau des hauptsächlichen Abschnitts des sechsten Ausführungsbeispiel der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stehenden Untersuchungsspannvorrichtung.
Bei dem in 17 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Untersuchungsspannvorrichtung mit einer gedruckten Leiterplatte 20 versehen, die an einer Basis 110 montiert ist, die aus einem Aluminiumlegierungsmaterial oder aus PPS-Harz (Polyphenylensulfid) hergestellt ist. Die gedruckte Leiterplatte 20 wird mit einer Testspannung gespeist und weist einen Eingabe/Ausgabeabschnitt 20A, der ein Ausgangssignal von einem als das zu untersuchende Objekte dienenden Halbleiterbauelement 106 überträgt, eine Mehrzahl von zur Aufnahme eines zu untersuchenden Objekts vorgesehenen Aufnahmeelementen 104, die in einer geraden Linie mit einem vorbestimmten relativen Abstand bzw. Zwischenabstand an der gedruckten Schaltplatine 20 zur Ausbildung einer Reihe ausgerichtet sind und in einer Mehrzahl von Reihen bzw. Zeilen angeordnet sind sowie zum Aufnehmen der Halbleiterbauelemente 106 dienen, Andrückabschnitte 114, die oberhalb der jeweiligen, zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmeelemente 104 angeordnet und in einer geraden Linie derart angebracht sind, daß sie den jeweiligen, zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmeelementen 104 gegenüberliegen und eine vorbestimmte Druckkraft auf die obere Oberfläche des jeweils in die Aufnahmeelemente 104 eingebrachten Halbleiterbauelements 106 ausüben, und einen Stützmechanismusabschnitt bzw. Halterungsabschnitt auf, der die gegenüberliegenden Endabschnitte des oder der Andrückabschnitte 114 an der jeweiligen Basis 110 selektiv abstützt bzw. hält.
Das Halbleiterbauelement 106, das das zu untersuchende Objekt darstellt, ist ein Chip mit einer im wesentlichen rechteckförmigen Gestalt, der durch Zerteilen eines Wafers, auf dem eine Vielzahl von integrierten Halbleiterschaltung ausgebildet ist, mit Hilfe eines Ritz- bzw. Zerteilungsverfahrens erhalten worden ist. Auf der Oberfläche des Halbleiterbauelements 106, die einer im weiteren Text näher erläuterten, selektiv leitenden Platine 44 gegenüberliegt, ist eine Vielzahl von Kontakten, die mit den Anschlußabschnitten der selektiv leitenden Platine 44 in Verbindung zu bringen sind, über den gesamten Umfang hinweg ausgebildet.
In dem mittigen Abschnitt der Positionen, die jeweils den Durchgangslöchern 20b der gedruckten Leiterplatte 20 in der Basis 110 entsprechen, sind Innengewindelöcher 110g vorgesehen, die mit Außengewindeabschnitten der im weiteren Text näher erläuterten Positionierungsbolzen 40 in Eingriff stehen, wie es in 17 gezeigt ist.
Ein Andrückabschnitt 114 ist so aufgebaut, daß er einen Andrückbalken 100, der oberhalb der zur Aufnahme der zu untersuchenden Objekt dienenden Aufnahmeelemente 104 derart angeordnet ist, daß er mit diesen ausgerichtet ist und ihnen gegenüberliegt, und einen Andrückkörper 26 aufweist, der an dem unteren Oberflächenabschnitt des Andrückbalkens 100 derart vorgesehen ist, daß er den jeweiligen Aufnahmeelementen 104 gegenüberliegt.
Der Andrückbalken 100 ist zum Beispiel aus einem PPS-Harz oder aus einem Aluminiumlegierungsmaterial hergestellt. Ausnehmungen 100a, in denen jeweilige Stützelemente 46 eingeführt sind, sind an den beiden Endabschnitten vorgesehen. Weiterhin ist an dem oder den Endabschnitten, der bzw. die kontinuierlich mit dem ausgeschnittenen Abschnitt 100a verlaufen bzw. sich an diesen anschließen, ein geneigter Oberflächenabschnitt 100b vorgesehen, der einen vorbestimmten Gradienten aufweist.
Der Andrückkörper 102 ist aus einem elastischen Material, wie etwa aus einem Gummielement hergestellt und weist an seine spitzen bzw. vorderen Ende eine Kontaktfläche auf, die mit der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelements 106 in Berührung steht.
Das zur Aufnahme eines zu untersuchenden Objekts dienende Aufnahmeelement 104 ist zum Beispiel aus einem PPS-Harz oder einem hitzebeständigen Kunststoffmaterial wie etwa aus PES-Harz (PES = Polyethylensulfon) oder PEI-Harz (PEI = Polyethylenimid) hergestellt, und weist die zur Aufnahme der zu untersuchenden Objekte dienenden Aufnahmekammern 104a, die zur Aufnahme der Halbleiterbauelemente 106 vorgesehen sind, in dem zentralen Abschnitt auf, wie es in 19 gezeigt ist.
An dem peripheren Randabschnitt der zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmekammer 104a sind bogenförmige Abschnitte 104ia, 104ib und 104ic sowie ein ausgenommener bzw. ausgeschnittener Abschnitt 104n vorgesehen, die dazu dienen, Störungen bzw. nachteilige Beeinflussungen zwischen dem jeweiligen Eckabschnitt und der Endfläche des Halbleiterbauelements 106 zu verhindern. An der Wandoberfläche, die die zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts vorgesehene Aufnahmekammer 104a ausbildet, ist zwischen dem bogenförmigen Abschnitt 104ia und dem bogenförmigen Abschnitt 104ib eine Referenzebene 104rs gebildet, in Richtung zu der eine der kürzeren Kanten des Halbleiterbauelements 106 für einen Kontakt angedrückt wird. Ferner ist eine Referenzebene 104rs, an die eine der längeren Kanten des Halbleiterbauelements 106 für eine Berührung angedrückt wird, zwischen dem bogenförmigen Abschnitt 104ib und dem ausgenommenen bzw. ausgeschnittenen Abschnitt 104n ausgebildet. Die Referenzebene 104rs bildet eine Referenz für die Begrenzung der relativen Position der jeweiligen Endflächen des Halbleiterbauelements relativ zu den Anschlußabschnitten 105a der selektiv leitenden Platine 112. Ein Abstand zwischen der Referenzebene 104rs und dem Anschlußabschnitt 112a der selektiv leitenden Platine 112 ist auf einen vorbestimmten Wert derart festgelegt, daß die jeweiligen Kontakte des Halbleiterbauelements 106, das mit der Referenzebene 104rs in Berührung steht, zuverlässigen Kontakt mit den Anschlußabschnitten 112 der selektiv leitenden Platine 112 aufweisen.
Selbst wenn in dem Halbleiterbauelement 106 Schwankungen der Gesamtlänge aufgrund von Toleranzen bei der Herstellung auftreten sollten, werden somit die jeweiligen Kontakte des Halbleiterbauelements 106 in zuverlässigen Kontakt mit den Anschlußabschnitten 112a der selektiv leitenden Platine 112 gebracht, solange die Abstände zwischen der Endfläche des Halbleiterbauelements 106, die mit der Referenzebene 104rs in Berührung steht, und den jeweiligen Kontakten beibehalten werden.
Auf der Seite des bogenförmigen bzw. gekrümmten Abschnitts 104ic in dem peripheren Rand bzw. Eckbereich der zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts vorgesehenen Aufnahmekammer 104a ist weiterhin eine Führungsrille 104g vorgesehen, die mit der Aufnahmekammer 104a in Verbindung steht und entlang der ein gleitverschiebliches Element 116 gleitet. Die Führungsrille 104g erstreckt sich entlang einer Diagonallinie des Halbleiterbauelements 106. Ein Ende der Führungsrille 104g steht mit der zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts vorgesehenen Aufnahmekammer 104a in Verbindung. Das andere Ende der Führungsrille 104g öffnet sich gegenüber dem geneigten bzw. schrägen Oberflächenabschnitt 104d, der an einer der vier Ecken des zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts vorgesehenen Aufnahmeelements 104 ausgebildet ist.
An einem Ende der zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmekammer 104a sind in dem gleitverschieblichen Element bzw. Schiebeelement 116 Kontaktoberflächenabschnitte 116b und 116c vorgesehen, die jeweils mit der längeren Kante bzw. mit der kürzeren Kante des Halbleiterbauelements 106 in Berührung stehen. Weiterhin ist in dem gleitverschieblichen Element 116 in diesem Flächenbereich ein bogenförmiger bzw. gekrümmter Abschnitt 116a vorgesehen, der mit dem Kontaktoberflächenabschnitt 116b und dem Kontaktoberflächenabschnitt 116c verbunden ist. An dem anderen Ende des gleitverschieblichen Elements 116 ist das andere Ende des Betätigungselements 120 in Berührung hiermit vorgesehen.
Das Betätigungselement 120 wird in das Durchgangsloch 118a des Blockelements 30 (118) eingeführt, das in oder an dem schrägen Oberflächenabschnitt 104d vorgesehen ist, und wird hierdurch geführt. Das Blockelement 118 ist an dem schrägen Oberflächenabschnitt 104d mit Hilfe von Schrauben Bs befestigt. Auf der dem schrägen Oberflächenabschnitt 104d zugewandten Seite des Blockelements 118 ist ein ausgenommener Abschnitt 118b vorgesehen, der mit dem Durchgangsloch 118a in Verbindung steht. In dem ausgenommenen Abschnitt 118b ist eine Schraubenfeder 31 angeordnet, die um den Außenumfang des Betätigungselements 120 herum gewickelt ist. Hierdurch wird das gleitverschiebliche Element 116 in Richtung zu der Innenseite der für die Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmekammer 104a mittels der durch die Schraubenfeder 31 ausgeübten Vorspannkraft zusammen mit dem Betätigungselement 120 um eine vorbestimmte Strecke von zum Beispiel ungefähr 1 mm bewegt, wie es in 20 mit der doppelt punktierten Linie angegebenen ist. Wenn das Betätigungselement 120 aber in einer Richtung betätigt wird, die in 20 mit einem Pfeil T bezeichnet ist, wird das gleitverschiebliche Element 116 entfernt von der zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts vorgesehenen Aufnahmekammer 104a angeordnet, wie es in 20 durch die doppelt punktierte Linie angegeben ist. Somit ist der Kontaktmechanismusabschnitt durch das Blockelement 118, das gleitverschiebliche Element 116, die Schraubenfeder 119 und das Betätigungselement 120 gebildet.
Wenn das Halbleiterbauelement 106 in die zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts vorgesehene Aufnahmekammer 104a eingebracht wird, werden die Kontaktoberflächenabschnitte 116b und 116c des gleitverschieblichen Elements 116 durch die von der Schraubenfeder 119 ausgeübte Vorspannkraft an die jeweils zugeordnete längere bzw. kürzere Kante des Halbleiterbauelements 106 angedrückt, wie es in 20 mit der durchgezogenen Linie dargestellt ist.
Somit werden die jeweils anderen Kanten, das heißt die längere und die kürzere Kante des Halbleiterbauelements 106 an die jeweiligen Referenzoberflächen 104rs durch das gleitverschiebliche Element 116 mit einem vorbestimmten Druck von zum Beispiel 100 g/mm² in Anlage gebracht. Selbst wenn eine Toleranz bzw. eine Abweichung hinsichtlich der Gesamtlänge des Halbleiterbauelements 106 aufgrund der Toleranzen bei der Herstellung auftreten sollten, werden die jeweiligen Kontakte des Halbleiterbauelements 106 zuverlässig mit den Anschlußabschnitten 112a der selektiv leitenden Platine 112 in Kontakt gebracht, solange die Abstände zwischen den Endflächen des Halbleiterbauelements 106, die mit den Referenzebenen 104rs in Berührung stehen, und den jeweiligen Kontakten beibehalten bleiben.
An der Umgebung der zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmekammer 104a bzw. um diese herum ist ein stufenförmig ausgebildeter Abschnitt 104s (164s) vorgesehen, der die Aufnahmekammer umgibt. Ferner ist an dem oberen Endflächenabschnitt der Aufnahmekammer 104a ein Loch 104h vorgesehen, das eine vorbestimmte Tiefe besitzt.
In der Umgebung der zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmekammer 104a sind, wie in 17 gezeigt ist, vorspringende Abschnitte 104b vorgesehen, die in jeweilige Durchgangslöcher 20b der gedruckten Leiterplatte 20 zur Erzielung einer Positionierung der selektiv leitenden Platine 112 relativ zu der gedruckten Leiterplatte 20 einzuführen sind. Innerhalb jedes vorspringenden Abschnitts 104b ist jeweils ein Durchgangsloch 104c vorgesehen, durch das hindurch der Positionierungsbolzen 40 einzuführen ist.
Hierdurch wird das zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienende Aufnahmeelement 104 an der Basis 110 befestigt, indem der Positionierungsbolzen 108 durch das Durchgangsloch 104c hindurch mit dem Gewindeloch 110s (110g) der Basis 110 in Eingriff gebracht wird.
Wie in 18 gezeigt ist, ist in der selektiv leitenden Platine 112 ein Anschlußabschnitt 112b, der aus einem zusammengesetzten leitenden Material, wie etwa aus einem zusammengesetzten, aus Silikongummi und Metallpartikeln bestehenden Material hergestellt ist, entsprechend den jeweiligen Anschlußabschnitten des Halbleiterbauelements 106 vorgesehen, das in der Aufnahmekammer 104a angeordnet ist. Als zusammengesetztes leitendes Material wird anisotrop leitender Gummi eingesetzt. Anisotrop leitender Gummi ist ein Material, das eine Leitfähigkeit in der Dickenrichtung aufweist, jedoch keine Leitfähigkeit in der quer hierzu verlaufenden Ebene besitzt. Als anisotrop leitender Gummi kann zum Beispiel ein dispergierter Typ, bei dem die leitenden Abschnitte oder Partikel in einem Gummi mit isolierenden Eigenschaften dispergiert bzw. verteilt sind, oder ein lokalisierter Typ eingesetzt werden, bei dem die leitenden Abschnitten lokal konzentriert sind.
Durch die Herstellung des Anschlußabschnitts 112b aus einem solchen anisotrop leitenden Gummi werden die jeweiligen Anschlußabschnitte des Halbleiterbauelements 106 und der Anschlußabschnitt 112b durch Oberflächenkontakt miteinander verbunden, um hierdurch Kontaktfehler zu verhindern. In Verbindung hiermit kann auch eine Beschädigung durch die Kontaktierung mit dem Anschlußabschnitt 112b verhindert werden.
Wie in 18 gezeigt ist, sind an derjenigen Position der selektiv leitenden Platine 112, die den Kontakten 20a in der gedruckten Leiterplatte 20 gegenüberliegt, jeweils Anschlüsse 112a vorgesehen. Die Anschlußabschnitte 112a werden aus dem anisotrop leitenden Gummi in gleichartiger Weise wie der Anschlußabschnitt 112b hergestellt. Jeder Anschlußabschnitt 112a ist mit jedem Anschlußabschnitt 112b durch jeweilige Leiter 112p verbunden.
Hierbei ist ein Abstand PA zwischen den Anschlußabschnitten 112a so festgelegt, daß er größer ist als der Abstand PB in den Anschlußabschnitten 112b, was durch unterschiedliche Längen der jeweiligen Leiter 112p erreicht wird. Ferner sind die Anschlußabschnitte 112a alternierend in zwei Reihen angeordnet, damit der Abstand PA ausreichend groß festgelegt werden kann. Die selektiv leitende Platine 112 kann somit für Halbleiterbauelemente eingesetzt werden bzw. an solche Halbleiterbauelemente angepaßt werden, die mit hoher Dichte bzw. engem räumlichen Abstand angeordnete Anschlüsse besitzen.
An drei Ecken der selektiv leitende Platine 112 sind Durchgangslöcher 112c, in die die vorstehenden Abschnitte 104b des zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmeelements eingeführt werden, entsprechend den vorstehenden Abschnitten 104b des zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmeelements 104 vorgesehen.
Auch wenn bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel die selektiv leitende Platine 112 für jedes der zur Aufnahme der zu untersuchenden Objekte dienenden Aufnahmeelemente 104 vorgesehen ist, ist anzumerken, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigte Konstruktion beschränkt ist. Die selektiv leitende Platine 112 kann zum Beispiel über einer bzw. für eine Mehrzahl von zur Aufnahme der zu untersuchenden Objekte dienenden Aufnahmeelemente 104 vorgesehen sein.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird bei der Durchführung eines Tests eines Halbleiterbauelements 106 zunächst dieses Halbleiterbauelement 106 in die Aufnahmekammer 104 des Aufnahmeelements 104 eingebracht, wobei es hierbei durch das gleitverschiebliche Element 116 positioniert wird. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich dann jeder Anschlußabschnitt des Halbleiterbauelements 106 in Kontakt mit jedem Anschlußabschnitt 112b der selektiv leitenden Platine.
Nachfolgend wird der Andrückkörper 102 in einem Zustand, bei dem die jeweiligen, nicht gezeigten Stützelemente und Verriegelungshebel in die jeweiligen ausgenommenen Abschnitte 100a des Andrückbalkens 100 eingeführt sind, mit der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelements 106 in Anlage gebracht, wobei nicht gezeigte Positionsmarkierungen, die jeweils an dem Andrückbalken 100 und dem zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmeelement 104 vorgesehen sind, zur gegenseitigen Übereinstimmung gebracht werden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Position des Andrückbalkens 100 höher als diejenige der oberen Endfläche jedes Stützelements, was von der durch den Andrückkörper 102 ausgeübten elastischen Kraft abhängt.
Nachfolgend wird der Andrückbalken 100 durch Verschwenken der jeweiligen Verriegelungshebel entlang des schrägen Oberflächenabschnitts des Verriegelungsbalkens 100 abgesenkt, so daß die Kontaktoberfläche des Andrückkörpers 102 an der oberen Ober fläche des Halbleiterbauelements 106 mit einem Druck anliegt, der durch die elastische Kraft bzw. Federkraft und Rückstellkraft des Andrückkörpers 102 erzeugt wird. Hierdurch werden die jeweiligen Anschlußabschnitte 112b der selektiv leitenden Platine 112 leitend angeschlossen.
Unter diesen Umständen wird die Testspannung über den Eingabe/Ausgabeabschnitt 20A der gedruckten Leiterplatte 20 für die Durchführung des Tests zugeführt. Auf der Grundlage des Ausgangssignals, das von dem Eingabe/Ausgabeabschnitt 20A erhalten wird, lassen sich dann mögliche Fehler des Halbleiterbauelements 106 mit Hilfe einer nicht dargestellten Diagnoseeinrichtung erfassen.
21 zeigt den Aufbau des hauptsächlichen Teils eines siebten Ausführungsbeispiel der in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stehenden Untersuchungsspannvorrichtung. Bei dem in 21 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Untersuchungsspannvorrichtung mit einer gedruckten Leiterplatte 20 versehen, die auf einer Basis 144, die aus einem Aluminiumlegierungsmaterial oder aus PPS-Harz (PPS = Polyphenylsulfid) hergestellt ist, angebracht ist, mit einer Testspannung gespeist wird und einen Eingabe/Ausgabeabschnitt 20A aufweist, der ein Ausgangssignal von dem das zu untersuchende Objekte darstellende Halbleiterbauelement 138 überträgt. Die gedruckte Leiterplatte 20 enthält eine Mehrzahl von zur Aufnahme eines zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmeelementen 136, die entlang einer oder mehrerer gerader Linien mit einem vorbestimmten relativen Abstand bzw. Zwischenabstand an der gedruckten Leiterplatte 20 zur Ausbildung jeweiliger Reihen ausgerichtet und in einer Mehrzahl von Reihen angeordnet sind, einen Andrückmechanismusabschnitt 125, der als Andrückelement dient und oberhalb jeweiliger Aufnahmeelemente 136 entlang einer Vielzahl von geraden Linien so angeordnet ist, daß er den jeweiligen, zur Aufnahme der zu untersuchenden Objekte dienenden Aufnahmeelementen 136 gegenüberliegt, und eine vorbestimmte Andrückkraft auf die obere Oberfläche der jeweiligen, in den Aufnahmeelementen 136 befindlichen Halbleiterbauelemente 138 ausübt, und einen Stützmechanismusabschnitt bzw. Halterungs abschnitt 145, der die entgegengesetzten Endabschnitte des Andrückmechanismusabschnitts 125 selektiv an der jeweiligen Basis 144 abstützt.
In dem zentralen Abschnitt derjenigen Positionen, die jeweils den Durchgangslöchern 20b der gedruckten Leiterplatte 20 in der Basis 144 entsprechen, sind, wie in 22 gezeigt ist, Innengewindelöcher 144g vorgesehen, die mit Außengewindeabschnitten von Positionierungsbolzen 142 in Eingriff stehen, die im weiteren Text erläutert werden.
An denjenigen Positionen in der Basis 144, die jeweils den beiden Endabschnitten des Andrückmechanismusabschnitts 125 entsprechen, ist ferner ein Stützelement 146, das sich durch das Durchgangsloch 20c der gedruckten Leiterplatte 20 erstreckt, dadurch befestigt, daß ein Befestigungsbolzen 150 in Gewindeeingriff mit Innengewindelöchern 146s gebracht wird, wie dies in 21 gezeigt ist. An dem oberen Ende des Stützelements 146 ist ein Verriegelungshebel 128 vorgesehen, der den Andrückbalken 22 in dem Andrückmechanismusabschnitt 125 selektiv verriegelt. Der Eingriffshebel 128 ist an dem oberen Endabschnitt des Stützelements 146 dadurch schwenkbar gelagert, daß eine Schraube 148 in das Durchgangsloch 128a desselben eingeführt und mit dem Gewindeloch 146a an dem oberen Ende des Stützelements 146 in Eingriff gebracht ist, wie dies durch die doppelt punktierte Linie dargestellt ist.
Das zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmeelement 136 ist zum Beispiel aus einem PPS-Harz oder einem hitzebeständigen Kunststoffmaterial wie etwa einem PES-Harz (Polyethylensulfon) oder PEI-Harz (Polyethylenimid) hergestellt und weist zur Aufnahme der zu untersuchenden Objekte dienende Aufnahmekammern 136a für die Aufnahme der Halbleiterbauelemente 138 in dem zentralen Abschnitt auf, wie es in 22 gezeigt ist. In der zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmekammer 136a ist ein Wandoberflächenabschnitt 136w vorgesehen, der die jeweiligen Positionen der beiden Seitenabschnitte in den jeweiligen Anschlußgruppen des Halbleiterbauelements 138 begrenzt. An dem Umfang der Aufnahmekammer 136a sind vorstehende Abschnitte 136b vorgesehen, die in jeweilige Durchgangslöcher 20b der gedruckten Leiterplatte 20 für die Positionierung des Aufnahmeelements 136 und der selektiv leitenden Platine 152 einzuführen sind. Innerhalb jedes vorstehenden Abschnitts 136b sind jeweils Durchgangslöcher 136c vorgesehen, in die die Positionierungsbolzen 142 einzuführen sind. Das zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienende Aufnahmeelement 136 wird somit an der Basis 144 dadurch befestigt, daß die Positionierungsbolzen 142 durch die Löcher 136c hindurch mit den Gewindelöchern 144s der Basis 144 in Eingriff gebracht werden.
Wie in 23 gezeigt ist, ist in der selektiv leitenden Platine 152 ein Anschlußabschnitt 152a, der aus einem zusammengesetzten leitenden Material wie etwa aus einem zusammengesetzten, aus Silikongummi und Metallpartikeln bestehenden Material hergestellt ist, entsprechend den jeweiligen Anschlußabschnitten des Halbleiterbauelements 138 ausgebildet, das in der Aufnahmekammer 136a aufgenommen ist. Als das zusammengesetzte Material wird anisotrop leitender Gummi eingesetzt. Anisotrop leitender Gummi ist ein Material, das eine Leitfähigkeit in der Dickenrichtung und keine Leitfähigkeit in der entlang der Ebene bzw. quer zur Dickenrichtung weisenden Richtung besitzt. Als anisotrop leitender Gummi kann zum Beispiel ein Dispersionstyp, bei dem die leitenden Abschnitte in einem Gummi mit isolierenden Eigenschaften dispergiert bzw. verteilt sind, oder ein lokalisierter Typ, bei dem die leitenden Abschnitten lokal konzentriert sind, eingesetzt werden.
Aufgrund der Herstellung des Anschlußabschnitts 152a aus einem solchen anisotrop leitenden Gummi werden die jeweiligen Anschlußabschnitte des Halbleiterbauelements 138 und der Anschlußabschnitt 152a durch Oberflächenkontakt miteinander verbunden, wodurch Kontaktfehler vermieden werden. Im Zusammenhang hiermit kann auch eine Beschädigung aufgrund des Kontakts mit dem Anschlußabschnitt 152a verhindert werden.
An der Position der selektiv leitenden Platine 152, die den Kontakten 20a in der gedruckten Leiterplatte 20 gegenüberliegt, sind jeweils Anschlußabschnitte 122a vorgesehen. Die Anschlußabschnitte 152a sind ähnlich wie der Anschlußabschnitt 152b aus dem anisotrop leitenden Gummi hergestellt. Jeder Anschlußabschnitt 152a ist mit jedem Anschlußabschnitt 152b durch jeweilige Leiter 152p verbunden. Hierbei ist der Abstand PA zwischen den Anschlußabschnitten 152a (bzw. zwischen den einzelnen Anschlüssen der Anschlußabschnitte 152a) so festgelegt, daß er größer ist als der Abstand PB der Anschlußabschnitte 152b (bzw. zwischen den einzelnen Anschlüssen der Anschlußabschnitte 152b), was durch unterschiedliche Länge jedes Leiters 152p erreicht wird. Weiterhin sind die Anschlußabschnitte 152a abwechselnd in zwei Reihen angeordnet, so daß der Abstand PA ausreichend groß eingestellt werden kann. Hierdurch läßt sich erreichen, daß die selektiv leitende Platine 152 für ein Halbleiterbauelement eingesetzt werden kann, das mit hoher Dichte angeordnete Anschlüsse aufweist.
An den vier Ecken der selektiv leitende Platine 152 sind Durchgangslöcher 152c, mit denen die vorstehenden Abschnitte 136b des zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmeelements 136 in Eingriff bringbar sind, entsprechend diesen vorstehenden Abschnitten 136b des Aufnahmeelements 136 vorgesehen.
Es ist anzumerken, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, bei dem eine selektiv leitende Platine 152 für jedes der zur Aufnahme der zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmeelemente 136 vorgesehen ist. Als Beispiel kann die selektiv leitende Platine 152 so vorgesehen sein, daß sie eine Vielzahl von selektiv leitenden Platinen 136 überbrückt.
Der Andrückmechanismusabschnitt 125 ist so aufgebaut, daß er einen Andrückbalken 126, der mit dem zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmeelement 136 ausgerichtet und oberhalb des Aufnahmeelements 136, diesem gegenüberliegend, angeordnet ist, ein Gehäuseelement 130, das an dem oberen Oberflächenabschnitt des Andrückbalkens 126 so vorgesehen ist, daß es oder er dem jeweiligen Aufnahmeelement 136 gegenüberliegt, ein Blockelement 140, das eine Kontaktfläche besitzt, die mit der oberen Oberfläche des in das Aufnahmeelement 136 eingebrachten Halbleiterbauelements 138 in Berührung steht, Stützelemente 28, die in das Gehäuseelement 130 eingeführt sind und mit schaukelförmigen Bewegungen verschwenkbar mit dem Blockelement 140 verbunden ist, und eine Spulen- bzw. Schraubenfeder 134 aufweist, die zwischen der äußeren peripheren Oberfläche des Stützelements 28 und der inneren peripheren Oberfläche des Gehäuseelements 130 angeordnet ist, um hierdurch das Blockelement 140 mit einem vorbestimmten Druck nach unten zu drücken und vorzuspannen, das heißt in Richtung zu der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelements 138 zu drücken.
Der Andrückbalken 126 ist mit ausgenommenen bzw. ausgeschnittenen Abschnitten 126a versehen, in die (jeweils) ein Stützelement 146 an beiden Enden eingeführt ist. Hierbei ist an dem Endabschnitt, der kontinuierlich bzw. angrenzend an den ausgeschnittenen Abschnitt 126a verläuft, ein geneigter bzw. schräger Oberflächenabschnitt 126b vorgesehen, der eine vorbestimmte Neigung besitzt. An einem Abschnitt an dem oberen Oberflächenabschnitt des oder der Andrückbalken 126, der dem zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmeelement 136 gegenüberliegt, ist ein ausgenommener Abschnitt 126g ausgebildet, der im wesentlichen quadratische oder rechteckförmige Gestalt besitzt und an dem unteren Endabschnitt des Gehäuseelements 130 befestigt ist. Auf der Innenseite des vorspringenden Abschnitts 126f, der den inneren peripheren Wandabschnitt des ausgenommenen Abschnitts 126g bildet, ist ein Öffnungsabschnitt 126d vorgesehen, durch den hindurch sich das Stützelement 28 erstreckt.
Die Innenseite des Gehäuseelements 130 enthält ein Durchgangsloch 130c, das an dem oberen Endabschnitt vorgesehen ist, einen großen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 130d, in den der vorstehende Abschnitt 126f des Andrückbalkens 126 eingeführt ist, und einen kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 130b, der mit dem Durchgangsloch 130c und dem großen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 130d kommuniziert bzw. in Verbindung steht.
In dem Durchgangsloch 130c und den kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 130b ist ein säulenförmiges Element bzw. Säulenelement 132 eingeführt. Hierbei ist zwischen der äußeren peripheren Oberfläche des säulenförmigen Elements 132 und dem kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 130b eine Spulen- bzw. Schraubenfeder 134 angeordnet.
Das säulenförmige Element 132 weist einen im wesentlichen hexagonalen Kopfabschnitt 132a und einen Stil- oder Schaftabschnitt 132b auf, der an einem Ende mit dem Kopfabschnitt 132a verbunden ist. An dem anderen Endabschnitt des Schaftabschnitts 132b ist das Blockelement 140 vorgesehen, das einen ausgenommenen Abschnitt 140a aufweist, der mit einem sphärischen bzw. kugelförmigen Vebindungsabschnitt 132c mit Hilfe eines Schnapprings 132d verbunden ist. Zwischen dem Außenumfang des Schaftabschnitts 132b des säulenförmigen Elements 132 und dem peripheren Randabschnitt des Durchgangslochs 130c ist ein vorbestimmter Spalt gebildet. Das Stützelement 132 kann somit so angetrieben oder betätigt werden, wie dies in 21 mit der doppelt punktierten Linie dargestellt ist.
Auf der anderen Seite ist das Blockelement 140 mit dem Schaftabschnitt 132b für eine hin- und herschwenkende bzw. verkippende Bewegung relativ zu dem Verbindungsabschnitt 132c bei einem Zustand, bei dem das Blockelement 140 in Richtung zu der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelements 138 durch die von der Schraubenfeder 134 ausgeübte Vorspannkraft gedruckt wird, verbunden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird bei der Durchführung eines Test eines Halbleiterbauelements 138 zunächst dieses Halbleiterbauelement 138 in die Aufnahmekammer 136a des Aufnahmeelements 136 in einem Zustand eingebracht, bei dem seine Anschlußpositionen 138a durch den Wandoberflächenabschnitt 136w positioniert werden, wie dies in 22 gezeigt ist. Hierbei befindet sich jeder Anschlußabschnitt 138a des Halbleiterbauelements 138 mit jedem Anschlußabschnitt 152b der selektiv leitenden Platine 152 in Kontakt.
Nachfolgend wird in einem Zustand, bei dem jedes Stützelement 146 und der Veniegelungshebel 128 in die jeweiligen ausgeschnittenen Abschnitte 126a des Andrückbalkens 126 von oben her eingeführt sind, die untere Endoberfläche des Blockelements 140 als Kon taktabschnitt in Berührung mit der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelements 138 angeordnet, wobei nicht gezeigte Positionsmarkierungen, die jeweils an dem Andrückbalken 126 und dem zur Aufnahme des zu untersuchenden Objekts dienenden Aufnahmeelement 136 angebracht sind, in gegenseitige Übereinstimmung gebracht werden. Hierbei ist die Position des Andrückbalkens 126 zu diesem Zeitpunkt höher als der obere Endabschnitt des jeweiligen Stützelements 146, und zwar abhängig von der durch die Schraubenfeder 134 ausgeübten Vorspannkraft, wie dies in 21 mit der doppelt punktierten Linie angegeben ist.
Durch nachfolgendes Verschwenken der jeweiligen Verriegelungshebel 128 entlang des schrägen Oberflächenabschnitts 126b des Andrückbalkens 126, wie dies in 21 mit einer durchgezogenen Linie veranschaulicht ist, gelangt das Blockelement 140, das durch die von der Schraubenfeder 134 erzeugte Vorspannkraft beaufschlagt wird, mit der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelements 138 in Berührung.
Wenn hierbei, wie in 24 gezeigt ist, einer der Anschlußabschnitte 138a aus den sich gegenseitig gegenüberliegenden Anschlußabschnitten des Halbleiterbauelements 138 mit einem Winkel gebogen ist oder wird, der größer als oder gleich groß wie ein vorbestimmter Winkel ist, werden die unteren Endoberflächen des säulenförmigen Elements 132 und des Blockelements 140 auf der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelements 138 verkippt und gelangen hierbei mit der oberen Oberfläche des Halbleiterbauelements 138 in Berührung, vorzugsweise in flächige Berührung.
Demgemäß kann die Andrückkraft, die auf die obere Oberfläche des Halbleiterbauelements 138 einwirkt, gleichförmig wirken. Daher wird die Andrückkraft, die auf die jeweiligen Anschlüssen 152b der selektiv leitenden Platine 152 über die jeweiligen Anschlußabschnitte 138a des Halbleiterbauelements 138 auszuüben ist, gleichförmig aufgebracht. Als Ergebnis gelangen die Anschlußabschnitte 152b und 152a und die Kontakte 20a der gedruckten Leiterplatte 20 in den leitenden Zustand.
Unter den vorgegebenen Bedingungen wird dann die Testspannung über den Eingabe/Ausgabeabschnitt 20A zugeführt. Auf der Grundlage des Ausgangssignals, das von dem Eingabe/Ausgabeabschnitt 20A erhalten wird, läßt sich dann ein möglicher Defekt des Halbleiterbauelements mit Hilfe eines nicht gezeigten Diagnosesystems ermitteln.
Bei der erfindungsgemäßen Untersuchungsspannvorrichtung wird somit ein Halterungsabschnitt, der einen auf die Oberseite des Halbleiterbauelements drückenden Andrückkörper aufweist, durch einen Stützschaft geführt und abgestützt. Ein an der Oberfläche des Halterungsabschnitts vorgesehenes, gleitverschiebliches Element kann in Richtung zu der Oberfläche des Halbleiterbauelements nach unten gedrückt und anschließend relativ zu der Oberfläche des Halterungsabschnitts in einer Richtung verschoben werden, um hierdurch ein Eingriffsstück des gleitverschieblichen Elements mit einem Verbindungsabschnitt des Stützschafts in Eingriff zu bringen, wodurch der durch den Andrückkörper bewirkte Andrückzustand aufrechterhalten wird.

Claims

Untersuchungsspannvorrichtung (22) mit einer Platine (20), die mindestens einen Kontakt, der mit mindestens einem Anschluss eines in Untersuchung befindlichen, eine interne elektronische Schaltung enthaltenden Objekts (24) elektrisch verbindbar ist, und einen Eingabel/Ausgabeabschnitt (20A) aufweist, über den ein Eingangssignal eingebbar und ein Ausgangssignal ausgebbar ist, einem Halterungsabschnitt (28), der einen Andrückkörper (38) aufweist, der mit einem gedrückten Oberflächenabschnitt des zu untersuchenden Objekts (24) mit einem vorbestimmten Druck in Berührung steht, um hierdurch den mindestens einen Kontakt der Platine (20) auf den mindestens einen Anschluss des zu untersuchenden, auf die Platine (20) aufgebrachten Objekts (24) zu drücken und mit diesem zu kontaktieren, Trägerschäften (30), die den Halterungsabschnitt (28) derart halten, dass sich der Andrückkörper (38) des Halterungsabschnitts (28) in Richtung zu und weg von dem gedrückten Oberflächenabschnitt entlang einer Richtung bewegen kann, die rechtwinklig zu dem gedrückten Oberflächenabschnitt des zu untersuchenden, auf der Platine (20) angeordneten Objekts (24) verläuft, und einem gleitverschieblichen Element (26), das von den beiden, dem Andrückköper (38) gegenüberliegenden, Enden des Halterungsabschnitts (28) derart getragen wird, dass es in einer zu dem gedrückten Oberflächenabschnitt des zu untersuchenden Objekts (24) parallel verlaufenden Richtung beweglich ist, und das den Andrückkörper (38) des Halterungsabschnitts (28) selektiv zwischen einem Andrückzustand und einem andrucklosen Zustand relativ zu dem gedrückten Oberflächenabschnitt des zu untersuchenden Objekts (24) verstellt.
Untersuchungsspannvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine selektiv leitende Platine vorgesehen ist, die zwischen dem Kontakt der Platine und dem Anschluss des zu untersuchenden Objekts angeordnet ist und einen Verbindungsabschnitt aufweist, der entsprechend dem Kontakt der Platine vorgesehen ist und der den Anschluss und den Kontakt selektiv über den Verbindungsabschnitt in leitende Verbindung bringt.
Untersuchungsspannvorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit einem Andrückkraft-Begrenzungsabschnitt, der so angeordnet ist, dass er dem Andrückelement gegenüberliegt, und der die Andrückkraft, die auf den Kontaktabschnitt des Andrückelements auszuüben ist, begrenzt, wenn das Andrückelement mit dem gedrückten Oberflächenabschnitt des zu untersuchenden Objekts in Berührung steht.
Untersuchungsspannvorrichtung nach Anspruch 3, wobei eine selektiv leitende Platine vorgesehen ist, die zwischen dem mindestens einen Kontakt der Platine und dem mindestens einen Anschluss des zu untersuchenden Objekts angeordnet ist und einen Verbindungsabschnitt aufweist, der entsprechend dem Kontakt der Platine vorgesehen ist und den mindestens einen Anschluss und den mindestens einen Kontakt über den Verbindungsabschnitt selektiv in leitende Verbindung bringt.