JP2006319066A - Light emitting diode array - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、片側電極型発光ダイオードアレイの構造に関するものである。 The present invention relates to a structure of a one-side electrode type light emitting diode array.
従来、片側電極型の発光ダイオードアレイは、発光ドットを形成する発光部を一列状に配列すると共に、電極たるボンディングパットを一列状に配列した構造を有する(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a one-side electrode type light emitting diode array has a structure in which light emitting portions for forming light emitting dots are arranged in a line and bonding pads serving as electrodes are arranged in a line (see, for example, Patent Document 1).
従来の片側電極型発光ダイオードアレイの構造例を図2に示す。 An example of the structure of a conventional one-side electrode type light emitting diode array is shown in FIG.
図示するように、長方形をした半導体チップ15の上面の一方の長辺15a側には、長辺方向に沿って、複数個の発光部(発光ダイオード部)11が一定ピッチ間隔で一列状に形成されている。また、半導体チップ15の上面の他方の長辺15b側には、長辺方向に沿って、上記の発光部11に対応する複数個のボンディングパット12が一列状に形成されている。そして、これらの対応する発光部11とボンディングパット12の間を金属配線としての配線パターン13にて接続した構成となっている。 As shown in the drawing, a plurality of light emitting portions (light emitting diode portions) 11 are formed in a line at a constant pitch along the long side direction on one long side 15a side of the upper surface of the semiconductor chip 15 having a rectangular shape. Has been. A plurality of bonding pads 12 corresponding to the light emitting portion 11 are formed in a row along the long side direction on the other long side 15 b side of the upper surface of the semiconductor chip 15. Then, the corresponding light emitting section 11 and bonding pad 12 are connected by a wiring pattern 13 as a metal wiring.
要するに、半導体チップ15の一側に発光部11が存在し、この発光部11より配線パターン13を介して半導体チップ短辺方向の反対側にボンディングパット12が存在する。 In short, the light emitting portion 11 exists on one side of the semiconductor chip 15, and the bonding pad 12 exists on the opposite side of the semiconductor chip short side direction through the wiring pattern 13 from the light emitting portion 11.
発光ダイオードアレイの電気特性を測定評価をする場合は、この半導体チップ15のボンディングパット12に、測定用プローブカードの針(以下測定用プローブ針と略称する。)を立てることにより、触針させて測定を行っている。電気特性の測定評価とは、例えば、発光出力、順方向電圧、逆方向電流などの測定と評価である。 When measuring and evaluating the electrical characteristics of the light-emitting diode array, a probe needle for measurement (hereinafter abbreviated as “probe for measurement”) is raised on the bonding pad 12 of the semiconductor chip 15 so that the probe is touched. Measuring. The electrical property measurement evaluation is, for example, measurement and evaluation of light emission output, forward voltage, reverse current, and the like.
なお、本発明と直接には関係がないが、ボンディングパットの横並びに第1ダミーパターン、第2ダミーパターンを設けて、半導体チップの長辺方向及び幅方向に沿った寸法の基準とする技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、図2に示した片側電極型発光ダイオードアレイの構造では、半導体チップ上面の領域を短辺の中央を通る直線Lを境界として、第一領域Aと第二領域Bの二つの領域に分割して考えたとき、ボンディングパット12はほぼ第一領域Aにのみ存在し第二領域Bには存在しない。このため、測定用プローブ針をボンディングパット12に触針させた場合、半導体チップ15全体に対して片側、つまりボンディングパット12が存在する第一領域A側のみを測定用プローブ針で押圧することになる。従って、電気特性測定中に、半導体チップ15に短辺方向中央を中心としてアンバランスな力がかかり、極端な場合には半導体チップの片側が持ち上がってしまう。そのため、針とボンディングパット12の接触が点接触となったり、もしくは離れてしまうなど、不安定な接触状態になる。この結果、電気特性、特に順方向電圧において、正確に特性の測定を行い評価することが困難になる。 However, in the structure of the one-side electrode type light emitting diode array shown in FIG. 2, the region on the upper surface of the semiconductor chip is divided into two regions, a first region A and a second region B, with a straight line L passing through the center of the short side as a boundary. When considered, the bonding pad 12 exists only in the first region A and does not exist in the second region B. Therefore, when the measurement probe needle is brought into contact with the bonding pad 12, only one side of the entire semiconductor chip 15, that is, the first region A side where the bonding pad 12 exists is pressed with the measurement probe needle. Become. Therefore, an unbalanced force is applied to the semiconductor chip 15 around the center in the short side direction during measurement of electrical characteristics, and in an extreme case, one side of the semiconductor chip is lifted. For this reason, the contact between the needle and the bonding pad 12 becomes a point contact or becomes an unstable contact state such as being separated. As a result, it is difficult to accurately measure and evaluate the electrical characteristics, particularly the forward voltage.
そこで本発明の目的は、上記課題を解決し、半導体チップの持ち上がり等不安定な接触状態となるのを防止し、安定した電気特性の測定評価を得ることができる片側電極型発光ダイオードアレイの構造を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, prevent an unstable contact state such as lifting of a semiconductor chip, and a structure of a one-sided electrode type light-emitting diode array that can obtain measurement and evaluation of stable electrical characteristics Is to provide.
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
請求項1の発明に係る発光ダイオードアレイは、長方形をした半導体チップの上面の一方の長辺側に、長辺方向に沿って、複数個の発光部を一定ピッチの間隔で一列状に形成すると共に、半導体チップの上面の他方の長辺側に、長辺方向に沿って、上記の発光部に対応する複数個のボンディングパットを一列状に形成し、それらの対応する発光部とボンディングパットの間を金属配線にて接続した片側電極型の発光ダイオードアレイにおいて、発光部に対して、上記ボンディングパットを半導体チップの長辺方向中心に密集するように配置することにより半導体チップ長辺方向両端にスペースを確保し、このスペース内に、測定のため上記ボンディングパットにプローブ針を触針させる際に追加的に触針させる針立て用パットを設け、上記針立て用パットの位置を、半導体チップ上面の領域を短辺の中央を通る直線にて二つの領域に分割したとき、上記ボンディングパットが存在する第一領域とは反対側の第二領域に針立て用パットの中心が来るように定めたことを特徴とする。 In the light-emitting diode array according to the first aspect of the present invention, a plurality of light-emitting portions are formed in a row at regular pitch intervals along the long-side direction on one long side of the upper surface of the rectangular semiconductor chip. In addition, a plurality of bonding pads corresponding to the light emitting portions are formed in a row along the long side direction on the other long side of the upper surface of the semiconductor chip, and the corresponding light emitting portions and bonding pads In a one-sided electrode type light-emitting diode array connected by metal wiring between them, the bonding pads are arranged so as to be densely centered in the long-side direction of the semiconductor chip with respect to the light-emitting portion. A space is provided, and in this space, a needle stand pad is provided for additional contact when the probe needle is brought into contact with the bonding pad for measurement. When the area of the upper surface of the semiconductor chip is divided into two areas by a straight line passing through the center of the short side of the area on the upper surface of the semiconductor chip, a needle stand is provided in the second area opposite to the first area where the bonding pad exists. It is characterized in that it is determined that the center of the pad will come.
請求項2の発明は、請求項1記載の発光ダイオードアレイにおいて、半導体チップの短辺方向に見て、上記ボンディングパットは第一領域全体及び第二領域の一部にかけて存在し、また上記針立て用パットは中心が第二領域中に在り且つ第二領域の一部から第一領域の一部にかけて存在することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the light emitting diode array according to the first aspect, the bonding pad exists over the entire first region and a part of the second region when viewed in the short side direction of the semiconductor chip, and the needle holder The use pad is characterized in that the center is in the second region and exists from a part of the second region to a part of the first region.
請求項3の発明は、請求項1又は2記載の発光ダイオードアレイにおいて、上記針立て用パットの位置を、半導体チップを配置すべき位置を検出するための位置センサー用パットとして機能する位置に定めたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the light-emitting diode array according to the first or second aspect, the position of the needle stand pad is set to a position that functions as a position sensor pad for detecting a position where the semiconductor chip is to be disposed. It is characterized by that.
<発明の要点>
本発明は、LEDアレイチップの電気特性を測定評価する際に、片側電極型発光ダイオードアレイの場合、測定時に測定用プローブ針が片側のみに集中することから、半導体チップにかかる針圧によって、半導体チップの測定用プローブ針で触針していない側が持ち上がってしまい、測定用プローブ針が電極と接触不良となり、特に順方向電圧などの電気測定で正確な測定が出来なくなる、という問題点を解決することを目的とするものである。
<Key points of the invention>
In the present invention, when measuring and evaluating the electrical characteristics of an LED array chip, in the case of a one-side electrode type light emitting diode array, the probe needle for measurement is concentrated only on one side at the time of measurement. Solves the problem that the tip of the tip that is not in contact with the probe needle is lifted up, causing the probe needle for measurement to be in poor contact with the electrode, making it impossible to accurately measure the electrical voltage such as forward voltage. It is for the purpose.
この目的を達成する手段として、本発明においては、測定用プローブ針が触針する電極(ボンディングパット)の存在する領域と半導体チップ短辺方向でなるべく反対側の領域に、半導体チップの持ち上がり防止のために、チップ押さえ用の針を触針させて押圧するためのボンディングパット(針立て用パット)を設ける。すなわち、針立て用パットの位置は、半導体チップ上面の領域を短辺の中央を通る直線にて二つの領域に分割したとき、上記ボンディングパットが存在する第一領域とは反対側の第二領域に針立て用パットの中心が来るように定める。 As means for achieving this object, in the present invention, the semiconductor chip is prevented from being lifted in a region opposite to the region where the electrode (bonding pad) to be contacted by the measuring probe needle exists as much as possible in the short side direction of the semiconductor chip. For this purpose, a bonding pad (needle stand pad) is provided for causing the tip pressing needle to touch and press. That is, the position of the needle stand pad is a second region opposite to the first region where the bonding pad exists when the region on the upper surface of the semiconductor chip is divided into two regions by a straight line passing through the center of the short side. Determine the center of the needle holder pad.
なお、本発明が、半導体チップ短辺方向でなるべくボンディングパットの反対側に針立て用パットを設けようとする構成であるのに対し、特許文献2は、ボンディングパットの横並び(長辺方向)にダミーパターンを設ける構成のものであり、この点で本発明と大きく相違する。
The present invention has a configuration in which a needle stand pad is provided on the opposite side of the bonding pad as much as possible in the short side direction of the semiconductor chip, whereas
本発明では、片側電極型発光ダイオードアレイにおいて、ボンディングパットを長辺方向中心に密集させ、これにより生まれた半導体チップ長辺方向両端のスペース内で、かつ測定評価すべきサンプルである半導体チップを安定的に押さえる位置、つまり半導体チップの短辺方向に見てボンディングパットと反対側となる位置に中心が来るように針立て用パットを設ける。このため本発明によれば、電気特性の測定時、特に順方向電圧の測定時において、ボンディングパットの他に針立て用パットにも触針し針圧を加えることにより、半導体チップの持ち上がりが防止されて半導体チップの姿勢が安定する。このため、測定用プローブ針がボンディングパットに確実に接触し、安定した測定値を得ることが可能となる。 In the present invention, in the one-side electrode type light emitting diode array, the bonding pads are concentrated in the center in the long side direction, and the semiconductor chip which is a sample to be measured and evaluated in the space at both ends in the long side direction produced thereby is stabilized. The needle stand pad is provided so that the center comes to the position where it is pressed, that is, the position opposite to the bonding pad when viewed in the short side direction of the semiconductor chip. Therefore, according to the present invention, when measuring electrical characteristics, particularly when measuring the forward voltage, the semiconductor chip is prevented from being lifted by applying a needle pressure to the needle pad in addition to the bonding pad. As a result, the posture of the semiconductor chip is stabilized. For this reason, the measurement probe needle can reliably contact the bonding pad, and a stable measurement value can be obtained.
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
この実施形態は、片側電極型発光ダイオードアレイ構造において、発光部と配線パターンによって電気的に接続があるボンディングパットを、半導体チップの長辺方向中心に密集するように配設し、この密集化により空いた長辺方向両端のスペース内におけるプローブカード位置センサー用ならびにサンプル(半導体チップ)押さえ用の針を刺す部分に、発光部と電気的に分離されている針立て用パットを設ける構成のものである。 In this embodiment, in the one-side electrode type light emitting diode array structure, bonding pads that are electrically connected to the light emitting portion by the wiring pattern are arranged so as to be densely arranged at the center in the long side direction of the semiconductor chip. A structure for providing a needle stand pad that is electrically separated from the light emitting portion at the portion where the needle for probe card position sensor and the sample (semiconductor chip) pressing in the space at both ends in the vacant long side direction is inserted. is there.
図1は本発明の実施形態における、発光ダイオードアレイ構造を示したものである。 FIG. 1 shows a light emitting diode array structure in an embodiment of the present invention.
従来と同様に、長方形をした半導体チップ5の上面の一方の長辺5a側には、長辺方向に沿って、複数個の発光部(発光ダイオード部)1が一定ピッチ間隔で一列状に形成されている。また、半導体チップ5の上面の他方の長辺5b側には、長辺方向に沿って、上記の発光部1に対応する複数個のボンディングパット2が一列状に形成されている。そして、これらの対応する発光部1とボンディングパット2の間を金属配線としての配線パターン3にて接続した構成となっている。
As in the prior art, a plurality of light emitting portions (light emitting diode portions) 1 are formed in a row at a constant pitch along the long side direction on one long side 5a side of the upper surface of the
しかし、従来技術の図2の場合と異なり、発光部1に対して、上記ボンディングパット2は半導体チップ5の長辺方向中心に密集するように配設してあり、これにより半導体チップ5の長辺方向両端にスペースを確保している。そして、このスペース内には、電気特性の測定評価のためボンディングパット2に測定用プローブ針を触針させる際に追加的に触針させる針立て用パット4が、発光部1と電気的に分離して設けてある。
However, unlike the case of FIG. 2 of the prior art, the
この針立て用パット4の位置は、半導体チップ上面の領域を短辺の中央を通る直線Lにて第一領域A、第二領域Bの二つの領域に分割したとき、上記ボンディングパット2が存在する第一領域Aとは反対側の第二領域Bに針立て用パット4の中心が来るように定められる。
The position of the
従って、電気特性の測定評価のためにボンディングパット2に測定用プローブ針を触針させる際には、針立て用パット4が追加的に触針されて押さえられる。このため、電気特性の測定時、特に順方向電圧の測定時においても、測定用プローブ針がボンディングパット2に確実に接触し、安定した測定値を得ることが可能となる。
Accordingly, when the measurement probe needle is caused to contact the
図1の実施形態の場合、半導体チップ10の短辺方向に見て、上記ボンディングパット2は第一領域A全体及び第二領域Bの一部にかけて存在させており、また針立て用パット4は、その中心が第二領域B中に在り且つ第二領域の一部から第一領域の一部にかけて存在させている。しかし、ボンディングパット2はその全体が第一領域A中に存在する形態でもよく、また針立て用パット4は、その全体が第二領域B中に存在する形態でもよい。
In the embodiment of FIG. 1, the
更にこの実施形態の場合、上述した針立て用パット4は、該針立て用パット4が半導体チップ10を配置すべき位置を検出するための位置センサー用パットとして機能する位置に設けられている。従って、特に専用の位置センサー用パットを設ける必要がない。
Further, in the case of this embodiment, the above-described
<具体例>
具体的に、次のように発光ダイオードアレイを作製した。
<Specific example>
Specifically, a light emitting diode array was produced as follows.
半導体チップ10は、その長辺方向の寸法を6400μm、短辺方向の寸法を500μmとした。半導体チップ10の表面上に発光部1とボンディングパット2、そしてそれらを電気的に接続する配線パターン3を、それらの組み合わせで64組存在させた。半導体チップ10の長辺方向の両端には、本発明の位置センサー用パットならびにサンプル押さえ用パットとして機能する針立て用パット(ボンディングパット)4を存在させた。
The semiconductor chip 10 has a long side dimension of 6400 μm and a short side dimension of 500 μm. On the surface of the semiconductor chip 10, 64 sets of the
次に各パターンの位置を説明する。図1の半導体チップ10の左下部を座標(0、0)と定義することにする。 Next, the position of each pattern will be described. The lower left part of the semiconductor chip 10 in FIG. 1 is defined as coordinates (0, 0).
発光部1は、両端のパターンが座標(50、420)(6350、420)を中心になるようにし、64個のパターンが半導体チップ10の長辺方向に隣同士の寸法が100μmになるように配置する。寸法は長辺方向に70μm、短辺方向に60μmになるように設計している。
In the
ボンディングパット2は両端のパターンが座標(365、150)(6035、150)を中心になるようにし、64個のパターンが半導体チップ長辺方向に隣同士の寸法が90μmになるように配置する。寸法は長辺方向に70μm、短辺方向に260μmになるように設計した。各発光部1とボンディングパット2は配線パターン3を介して電気的に接続した。
The
針立て用パット4は座標(100、280)(6300、280)が中心になるように2個配置する。針立て用パット4の寸法は長辺方向短辺方向とも100μmになるように設計した。
Two needle stand
かく構成することにより、ボンディングパット2と共に針立て用パット4を触針して押さえることで、測定評価時における半導体チップの姿勢を安定させ、LEDアレイチップの電気特性を正しく測定評価することができた。
With this configuration, the posture of the semiconductor chip at the time of measurement evaluation can be stabilized and the electrical characteristics of the LED array chip can be correctly measured and evaluated by touching and pressing the
1 発光部
2 ボンディングパット
3 配線パターン
4 針立て用パット
5 半導体チップ
5a 一方の長辺
5b 他方の長辺
11 発光部
12 ボンディングパット
13 配線パターン
15 半導体チップ
15a 一方の長辺
15b 他方の長辺
DESCRIPTION OF
Claims (3)
半導体チップの上面の他方の長辺側に、長辺方向に沿って、上記の発光部に対応する複数個のボンディングパットを一列状に形成し、
それらの対応する発光部とボンディングパットの間を金属配線にて接続した片側電極型の発光ダイオードアレイにおいて、
発光部に対して、上記ボンディングパットを半導体チップの長辺方向中心に密集するように配置することにより半導体チップ長辺方向両端にスペースを確保し、
このスペース内に、測定のため上記ボンディングパットにプローブ針を触針させる際に追加的に触針させる針立て用パットを設け、
上記針立て用パットの位置を、半導体チップ上面の領域を短辺の中央を通る直線にて二つの領域に分割したとき、上記ボンディングパットが存在する第一領域とは反対側の第二領域に針立て用パットの中心が来るように定めたことを特徴とする発光ダイオードアレイ。 Along the long side direction on one long side of the top surface of the semiconductor chip having a rectangular shape, a plurality of light emitting portions are formed in a line at regular pitch intervals, and
On the other long side of the upper surface of the semiconductor chip, along the long side direction, a plurality of bonding pads corresponding to the light emitting part are formed in a line,
In the one side electrode type light emitting diode array in which the corresponding light emitting portion and the bonding pad are connected by metal wiring,
A space is secured at both ends in the long side direction of the semiconductor chip by arranging the bonding pads so as to be densely centered in the long side direction of the semiconductor chip with respect to the light emitting part,
In this space, a needle stand pad is provided for additional contact when the probe is contacted with the bonding pad for measurement.
When the area of the upper surface of the semiconductor chip is divided into two areas by a straight line passing through the center of the short side, the position of the needle stand pad is changed to a second area opposite to the first area where the bonding pad exists. A light-emitting diode array characterized in that the center of a needle stand pad is set.
半導体チップの短辺方向に見て、上記ボンディングパットは第一領域全体及び第二領域の一部にかけて存在し、また上記針立て用パットは中心が第二領域中に在り且つ第二領域の一部から第一領域の一部にかけて存在することを特徴とする発光ダイオードアレイ。 The light emitting diode array of claim 1,
When viewed in the short side direction of the semiconductor chip, the bonding pad exists over the entire first region and a part of the second region, and the needle holder pad is centered in the second region and is one part of the second region. A light-emitting diode array that exists from a part to a part of a first region.
上記針立て用パットの位置を、半導体チップを配置すべき位置を検出するための位置センサー用パットとして機能する位置に定めたことを特徴とする発光ダイオードアレイ。 The light-emitting diode array according to claim 1 or 2,
A light-emitting diode array, wherein the position of the needle stand pad is set to a position that functions as a position sensor pad for detecting a position where a semiconductor chip is to be disposed.
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CN104167485A (en) * | 2014-08-21 | 2014-11-26 | 中国科学院半导体研究所 | Self-supported LED array light source structure |
KR101473064B1 (en) * | 2011-12-26 | 2014-12-15 | 샤프 가부시키가이샤 | Optical test device |
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