JP2003232832A - Ｉｃ検査装置およびｉｃ検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 専用の評価用基板を製作することなく、実際
の実装基板を用いてＩＣチップの機能検査を行うことが
できるＩＣ検査装置とＩＣ検査方法を提供する。 【解決手段】 基板搭載テーブル２と、位置決め用のダ
ミーソケット３または検査用ソケット４を取り付け可能
とされたＺ軸ステージ５と、ＩＣチップ押し込み用プレ
ス６とを備えたＩＣ検査装置を用い、基板１を基板搭載
テーブル２上に載置固定するとともに、ダミーソケット
３をＺ軸ステージ５に取り付けた後、Ｚ軸ステージ５を
下降してダミーソケット３を基板上１の電極パターンと
位置合わせし、次いでダミーソケット３に替えて検査用
ソケット４を取り付けた後、Ｚ軸ステージ５を再度下降
して検査用ソケット４のプローブを基板１上の電極パタ
ーンに接触させ、この状態で検査用ソケット４上にＩＣ
チップを載せ、ＩＣ押し込み用プレス６で押圧してＩＣ
チップの電極を検査用ソケット４のプローブに接触させ
ることにより、ＩＣチップの機能検査を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に実装される
ＩＣチップが正常に動作するか否かを検査するためのＩ
Ｃ検査装置と、このＩＣ検査装置を用いたＩＣ検査方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＩＣチップを実装した基板の機能
検査で発生したＩＣチップの不良は、その原因が基板配
線によるものか、ハンダ付けなどの実装不良によるもの
か、あるいはＩＣ自体の不良によるものが明確に判別で
きなかった。そのため、不良と判定されて基板から外さ
れたＩＣチップは廃棄処分されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、基板から取
り外されたＩＣチップを再度検査して良品を選び出すこ
とができれば、ＩＣチップの再利用が可能となり、ＩＣ
チップの無駄な廃棄を改善できる。また、基板への実装
前に、実装した場合と同一の状態でＩＣチップの検査が
できれば、不良ＩＣチップを交換する手間も省くことが
でき、作業効率の改善と品質向上を図ることができる。

【０００４】そのためには、例えば図１０に示すよう
に、実際にＩＣチップや電子部品を実装された良品の基
板５１を用い、この良品の基板５１上の検査対象とする
ＩＣチップの取付位置に検査用ソケット５２をボルト５
３などで取り付け、この検査用ソケット５２のプローブ
５４上に検査対象とするＩＣチップ５５を仮搭載し、機
能検査する必要がある。

【０００５】しかしながら、図示するところから明らか
なように、検査用ソケット５２を使用するためには、基
板５１上へ検査用ソケット５２を取り付けのための位置
決め用のノック穴、検査用ソッケト５２を固定するため
のネジ穴などを設ける必要があり、小型化が図られてい
る実際の基板ではそのようなスペースをとることは無理
であった。このため、実際の実装基板で実現することは
難しく、検査用ソケットを取りつけられるように特別に
設計された評価用の基板を製作しなければならず、労力
と時間ならびに費用がかかるという問題があった。

【０００６】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、専用の評価用基板を製作することなく、実
際の実装基板を用いてＩＣチップの機能検査を行うこと
のできるＩＣ検査装置と、このＩＣ検査装置を用いたＩ
Ｃ検査方法を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のＩＣ検査装置は、水平面内においてその位
置と向きを調整自在とされた基板搭載テーブルと、位置
決め用のダミーソケットまたは検査用ソケットを取り付
け可能とされ、上下方向に移動自在かつ任意の位置でロ
ック可能なＺ軸ステージと、該Ｚ軸ステージに取り付け
られた検査用ソケット上に載置されるＩＣチップを検査
用ソケットのプローブに向けて押し付けるＩＣチップ押
し込み用プレスとを備えたことを特徴とするものであ
る。

【０００８】また、本発明のＩＣ検査方法は、上記ＩＣ
検査装置を用いたＩＣチップの検査方法であって、検査
対象とするＩＣチップが実装される基板上の電極パター
ンに合わせた底面形状を備えた位置合わせ用のダミーソ
ケットと、ＩＣチップの電極位置に合わせて配置された
プローブを備えた検査用ソケットを用意するとともに、
良品確認済みの実装基板上から検査対象とするＩＣチッ
プのみを取り外した実装基板をＩＣチップ検査用の基板
として用い、該検査用の基板を基板搭載テーブル上に載
置固定するとともに、位置決め用のダミーソケットをＺ
軸ステージに取り付けた後、ダミーソケットの先端底面
が基板に接触する位置までＺ軸ステージを下降し、この
状態で基板搭載テーブルの位置と向きを調整してダミー
ソケットを基板上の電極パターンと位置合わせした後、
Ｚ軸ステージを上方へ移動させ、ダミーソケットに替え
て検査用ソケットをＺ軸ステージに取り付けた後、Ｚ軸
ステージを再度下降して検査用ソケットのプローブの基
板側先端部を基板上の電極パターンに接触させ、この状
態で検査用ソケットの上面部に検査対象とするＩＣチッ
プを載せた後、ＩＣ押し込み用プレスを操作してＩＣチ
ップを押圧し、ＩＣチップの電極を検査用ソケットのプ
ローブのＩＣチップ側先端部に接触させることにより、
ＩＣチップの機能検査を行うことを特徴とするものであ
る。

【０００９】上記構成のＩＣ検査装置とＩＣ検査方法と
した場合、専用の評価用基板を製作することなく、実際
の実装基板を用いてＩＣチップの機能検査を行うことが
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１に、本発明に係るＩＣ
検査装置の一実施の形態を示す。この実施の形態に係る
ＩＣ検査装置は手動式装置の例を示すもので、ＩＣチッ
プや電子部品を実装した基板１を載置固定し、水平面内
における位置（Ｘ軸，Ｙ軸方向）と向き（回転方向θ）
を調整自在とされた位置調整機構付きの基板搭載テーブ
ル２と、後述する位置決め用ダミーソケット３または検
査用ソケット４を取り付け自在とされ、上下（Ｚ軸）方
向に移動自在かつ任意の位置でロック可能なＺ軸ステー
ジ５と、検査用ソケット４上に載せられた検査対象とす
るＩＣチップを検査用ソケット４のプローブに向けて押
し付けるＩＣチップ押し込み用プレス６とから構成され
ている。

【００１１】上下方向に移動自在なＺ軸ステージ５は、
図２，図３に示すように、水平に延びる基準面部７を備
え、この基準面部７に位置決め用のダミーソケット３を
ネジ８などによって取り付け可能とされている。同様
に、このダミーソケット３に替えて、図６，図７に示す
検査用ソケット４を取り付け可能とされている。

【００１２】ダミーソケット３は、基板搭載テーブル２
に載置固定された基板１上のＩＣチップ実装位置に検査
用ソケット４を正確に位置合わせするための位置決め治
具であって、図２、図３に示すように、左右の側面に取
り付け用の鍔部９を備えており、この鍔部９に形成した
ネジ穴１０とＺ軸ステージ５の基準面部７のネジ穴１１
とを位置合わせすることにより、ネジ８によって基準面
部７に固定するように構成されている。

【００１３】ダミーソケット３の本体部分１２の底面形
状は、図４，図５に示すように、基板１上における検査
対象とするＩＣチップ１３の実装位置の電極パターン１
４の内部にぴったりと嵌まり合うような四角形状とされ
ており、より正確な位置合わせができるように４つの角
部１５はそれぞれ矩形状に小さく切り欠かれている。

【００１４】検査用ソケット４は、図６，図７に示すよ
うに、検査対象とするＩＣチップ１３を載置し、ＩＣチ
ップ押し込み用プレス６のプレス部１６によってＩＣチ
ップ１３を押圧し、ＩＣチップ１３の電極１９を検査用
ソケット４のブローブ２０に接触させるためのソケット
であって、左右側面に取り付け用の鍔部１７を備えてお
り、この鍔部１７のネジ穴１８と、Ｚ軸ステージ５の基
準面部７のネジ穴１１とを位置合わせすることにより、
ネジ８によって基準面部７に固定するよう構成されてい
る。

【００１５】検査用ソケット４には、ＩＣチップ１３の
電極１９と合致する位置に電気的な接触端子となるプロ
ーブ２０が埋め込まれており、このプローブ２０の基板
側先端部が基板１上の電極パターン１４に接触するとと
もに、ＩＣチップ側先端部がＩＣチップ１３の電極１９
に接触するように構成されている。

【００１６】次に、上記ＩＣ検査装置を用いた本発明の
ＩＣ検査方法について説明する。先ず、ＩＣチップの検
査に先立ち、ＩＣチップや電子部品などを実装された良
品と確認済みの実装基板を用意する。そして、図４示す
ように、この基板１上から検査対象とするＩＣチップ１
３のみを取り外し、これを検査用の基板として利用す
る。

【００１７】上記のようにして用意した検査用の基板１
を、図１に示すように、基板搭載テーブル２上に載置
し、定位置に固定する。また、Ｚ軸ステージ５の基準面
部７には、図２，図３に示すように、位置決め用のダミ
ーソケット３を取り付ける。

【００１８】次いで、Ｚ軸ステージ５を操作して基準面
部７を下降し、ダミーソケット３の先端底面部が基板１
に接触する位置まで降ろす。この状態で、基板搭載テー
ブル２のＺ軸方向の位置、Ｙ軸方向の位置、回転角度θ
を調整し、図８に示すように、ダミーソケット３が基板
１上のＩＣチップ１３の電極パターン１４にぴったりと
一致するようにテーブル位置の調整を行う。

【００１９】ダミーソケット３の位置決めが完了した
ら、Ｚ軸ステージ５を上方へ移動させげ所定位置まで引
き上げた後、ダミーソケット３を基準面部７から取り外
し、ダミーソケット３に替えて検査用ソケット４を取り
付ける。

【００２０】検査用ソケット４を取り付け後、Ｚ軸ステ
ージ５を再び下降し、検査用ソケット４のプローブ２０
の基板側先端部が基板１上のＩＣチップ１３の電極パタ
ーン１４に接触する位置まで下げた後、該位置にロック
する。

【００２１】検査用ソケット４に埋め込まれたプローブ
２０は、検査対象とするＩＣチップ１３の電極１４と同
一配置、すなわち基板１上の電極パターン１４に接触す
る位置にそれぞれ配置されているため、図９に示すよう
に、プローブ２０の基板側先端部は基板１上の電極パタ
ーン１４にそれぞれ正確に接触する。

【００２２】上記のようにして検査用ソケット４のブロ
ーブ２０の基板側先端部を基板１上の電極パターン１４
に接触させたら、図６，図７に示すように、検査用ソケ
ット４の上面部に検査対象とするＩＣチップ１３を載
せ、ＩＣ押し込み用プレス６のプレスレバー２１（図１
参照）を操作してブレス部１６をＩＣチップ１３の上面
に所定圧力で押し付け、ＩＣチップ１３の電極１９を検
査用ソケット４のプローブのＩＣチップ側先端部に接触
させる。

【００２３】上記操作によって、ＩＣチップ１３の基板
１への仮実装が完了する。そして、図示しない検査回路
や検査手段によってＩＣチップ１３の機能検査が開始さ
れ、検査対象とするＩＣチップ１３の良否が判定され
る。

【００２４】したがって、不良基板から取り外されたＩ
Ｃチップを再度検査して良品を選び出すことができ、Ｉ
Ｃチップの再利用が可能となる。また、基板への実装前
に、実装した場合と同一の状態でＩＣチップの検査がで
きるので、不良ＩＣチップを交換する手間も省くことが
できる。

【００２５】なお、上記実施の形態は、ＩＣチップとし
てＱＦＰパッケージを用いた場合を例示したが、ＢＧＡ
など他のパッケージでも同様に実現できることはいうま
でもない。また、上記実施の形態は、手動式装置の場合
を例示したが、基板搭載テーブル２やＺ軸ステージ５、
ＩＣ押し込み用プレス６などをモータや油圧機器、セン
サ、マイクロコンピュータを用いたコントローラなどで
自動制御するように構成すれば、自動式装置とすること
もできる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＩＣ検査
装置とＩＣ検査方法によれば、従来のように評価用の基
板を製作しなくても、実際に使用している基板を使って
ＩＣチップを仮実装し、機能検査を行うことができる。
このため、ＩＣチップの無駄な廃棄を改善し、製造コス
トの削減を図ることができる。また、基板への実装前
に、実装した場合と同一の状態でＩＣチップの検査がで
き、不良ＩＣチップを交換する手間も省くことができる
ので、作業効率の改善と品質向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＩＣ検査装置の一実施の形態を示
す装置外観図である。

【図２】ダミーソケットの形状と、Ｚ軸ステージへの取
り付け方法を説明するための略示斜視図である。

【図３】ダミーソケットをＺ軸ステージへ取り付け状態
を示す略示斜視図である。

【図４】ダミーソケットと基板上のＩＣチップとの関係
を示す略示側面図である。

【図５】（ａ）はダミーソケットと基板上の電極パター
ンとの接触状態を示す略示側面図、（ｂ）は（ａ）中の
ｂ−ｂ線位置における略示断面図である。

【図６】検査用ソケットの形状と、ＩＣチップおよびＩ
Ｃ押し込み用プレスとの位置関係を説明するための略示
斜視図である。

【図７】図６において検査用ソケット部分を一部断面で
示した略示側面図である。

【図８】ダミーソケットと基板上の電極パターンとの位
置合わせの説明図である。

【図９】検査用ソケットのプローブと基板上の電極パタ
ーンとの接触状態を示す略示拡大斜視図である。

【図１０】従来の検査用ソケットの基板への取り付け方
法の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 基板搭載テーブル ３ ダミーソケット ４ 検査用ソケット ５ Ｚ軸ステージ ６ ＩＣ押し込み用プレス ７ Ｚ軸ステージの基準面部 ８ ネジ ９ 鍔部 １０ ネジ穴 １１ ネジ穴 １２ ダミーソケットの本体部分 １３ ＩＣチップ １４ 基板上の電極パターン １５ ダミーソケットの本体部分の角部 １６ プレス部 １７ 鍔部 １８ ネジ穴 １９ ＩＣチップの電極 ２０ プローブ ２１ プレスレバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久間 陽也 福島県福島市太平寺一本柳１番地 松下電 器産業株式会社福島工場内 Ｆターム(参考） 2G003 AA00 AG01 AG08 AG11 AG12 AG16 AH04 AH05

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平面内においてその位置と向きを調整
   自在とされた基板搭載テーブルと、位置決め用のダミー
   ソケットまたは検査用ソケットを取り付け可能とされ、
   上下方向に移動自在かつ任意の位置でロック可能なＺ軸
   ステージと、該Ｚ軸ステージに取り付けられた検査用ソ
   ケット上に載置されるＩＣチップを検査用ソケットのプ
   ローブに向けて押し付けるＩＣチップ押し込み用プレス
   とを備えたことを特徴とするＩＣ検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＩＣ検査装置を用いたＩ
   Ｃチップの検査方法であって、 検査対象とするＩＣチップが実装される基板上の電極パ
   ターンに合わせた底面形状を備えた位置合わせ用のダミ
   ーソケットと、ＩＣチップの電極位置に合わせて配置さ
   れたプローブを備えた検査用ソケットを用意するととも
   に、良品確認済みの実装基板上から検査対象とするＩＣ
   チップのみを取り外した実装基板をＩＣチップ検査用の
   基板として用い、 該検査用の基板を基板搭載テーブル上に載置固定すると
   ともに、位置決め用のダミーソケットをＺ軸ステージに
   取り付けた後、ダミーソケットの先端底面が基板に接触
   する位置までＺ軸ステージを下降し、 この状態で基板搭載テーブルの位置と向きを調整してダ
   ミーソケットを基板上の電極パターンと位置合わせした
   後、Ｚ軸ステージを上方へ移動させ、 ダミーソケットに替えて検査用ソケットをＺ軸ステージ
   に取り付けた後、Ｚ軸ステージを再度下降して検査用ソ
   ケットのプローブの基板側先端部を基板上の電極パター
   ンに接触させ、 この状態で検査用ソケットの上面部に検査対象とするＩ
   Ｃチップを載せた後、ＩＣ押し込み用プレスを操作して
   ＩＣチップを押圧し、ＩＣチップの電極を検査用ソケッ
   トのプローブのＩＣチップ側先端部に接触させることに
   より、ＩＣチップの機能検査を行うことを特徴とするＩ
   Ｃ検査方法。