JP2007292633A - 半導体装置の特性測定用治具及びそれを用いた特性測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に安定した測定精度を得ることができる特性測定用治具及びそれを用いた特性測定方法を提供する。
【解決手段】本発明の特性測定用治具は、半導体装置の特性を測定するための特性測定用治具において、測定の対象となる半導体装置を載置するベース台５と、ベース台５に対して着脱可能であり、前記ベース台５上に半導体装置が載置される位置を規制する位置規制部１５と、位置規制部１５によって載置される位置が規制された半導体装置をベース台５に固定する固定レバー６と、固定レバー６の先端に着脱可能に取り付けられ、半導体装置の電極と接触して測定を行う測定用針ユニット１４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の容量、インピーダンス等の特性を測定するときに使用する特性測定用治具及びそれを用いた測定方法に関するものである。

近年、情報機器の小型・薄型化の要請は高まり、それに伴いダイオードやトランジスタ等の半導体装置も小型・薄型化され様々なサイズ、形状のパッケージが存在し、特性測定に関しても様々な工夫が凝らされている。

また、携帯電話等の無線機器に使用される部品においては、インピーダンス等を測定する上での測定器を含む測定システム全体の精度の向上が要求されている。

以下、従来の半導体装置の特性測定について説明する。
図７（ａ）は、半導体装置の特性測定システムの概略構成図である。
図７（ａ）に示されるように、特性測定システムは、測定器１０１と、半導体装置（図示せず）を固定するための特性測定用治具１０２とからなり、特性測定用治具１０２と測定器１０１とが同軸ケーブル１０３により接続されている。

特性測定用治具１０２は、図７（ｂ）に示されるように、ベース台１０５と、半導体装置（図示せず）を固定するための固定用レバー１０６と、半導体装置の電極（図示せず）と電気的に接触させるための例えば表面が金メッキされた接触端子１０７ａ、１０７ｂと、本体部１０９とを有し、操作レバー１０８を操作することにより、固定用レバー１０６が矢印１１０のように上下に移動するようになっている。

また、測定については、図７（ｃ）に示されるように、測定者が、半導体装置１１１のリード電極１１２ａ、１１２ｂが、接触端子１０７ａ、１０７ｂに電気的に接触するように位置を合わせ、固定用レバー１０６により半導体装置１１１を押圧固定し、測定器１０１を操作することで測定を行う。

しかし、従来の測定方法では、図８に示されるように、半導体装置１１１を特性測定用治具１０２に測定者が設置する際、半導体装置１１１のリード電極１１２ａ、１１２ｂと特性測定用治具１０２の接触端子１０７ａ、１０７ｂとの位置ズレやパッケージ形状の違いなどによる接触不良等を起こし、測定値の精度の面において問題が生ずる。

そこで、図９に示すように、ベース台上に固定ガイド１１３を設けて、半導体装置１１１の位置を規制することが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００４−２５１８４０号

しかしながら、特許文献１に記載の測定装置は、ベース台上に接触端子を設ける構成であり、接触端子と測定対象の半導体装置の電極とが対応した位置にない場合は、前述の接触端子と電極との間の電気的接続を仲介し且つ位置も規制するポケットを測定対象の半導体装置毎に用意しなければならなかった。電気的接続を仲介する接触端子を有するポケットは、半導体装置の形状と同様に非常に小型であり、測定対象の半導体装置が変更される度にポケットを製造するのではコストがかかってしまう。

また、半導体装置の電極の形状は、例えば、底面に方形状に形成されるものや、底面から側面に湾曲して突出する形状のもの等さまざまである。
ポケットは電気的接続を仲介をする他、半導体装置の位置を規制する役割も果たすものであるため、ポケットの内壁と半導体装置とは略同一の大きさであり、半導体装置のリード電極の形状に不良があったり湾曲していたりすると、半導体装置がポケット内の予定した位置に収まらない場合がある。この場合、固定レバーにより上方から半導体装置を押さえつけたとしても、ベース台の接触端子と半導体装置のリード電極との接触が安定せず、半導体装置の特性が精度良く測定できなかった。

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、容易に安定した測定精度を得ることができる半導体装置の特性測定用治具及びそれを用いた特性測定方法を提供することを目的とする。

本発明の特性測定用治具は、半導体装置の特性を測定するための特性測定用治具において、測定の対象となる半導体装置を載置するベース台と、ベース台に対して着脱可能であり、前記ベース台上に半導体装置が載置される位置を規制する位置規制部と、位置規制部によって載置される位置が規制された半導体装置をベース台に固定する固定レバーと、固定レバーの先端に着脱可能に取り付けられ、半導体装置の電極と接触して測定を行う測定用針ユニットと、を備えるものである。

また、本発明の特性測定用治具は、前記位置規制部は、測定の対象となる半導体装置を囲うポケットである。

また、本発明の特性測定用治具は、前記位置規制部は、ベース台上に設けられた溝部に挿入されるピンである。

また、本発明の特性測定用治具は、前記位置規制部は、半導体装置の四隅のうち少なくとも対向する二隅の位置を規制するＬ字形状の規制部材である。

この構成により、安定かつ確実に測定用針ユニットと測定対象の半導体装置の電極とが電気的かつ機械的に接続するので、精度良く半導体装置の容量・抵抗等の特性を測定することができる。また、位置規制部、測定用針ユニットを複数個用意され交換することにより、様々な半導体装置のパッケージに簡便に対応することができる。また、ポケットは、位置規制の機能を果たせば良く、電極等を形成しなくてよい。従って、電極を有するポケットに比べて製造コストが低いので、予め複数のポケットを用意することができる。これにより、測定対象の半導体装置の変更に迅速対応することができる。

また、本発明の特性測定用治具は、前記ポケットは、対向する内側の壁面に半円部を有している。

この構成により、ピンセット等により、操作者は容易に半導体装置をポケット内にセットし、また取り外すことができる。

また、本発明の特性測定用治具は、測定用針ユニットは、先端が球状の同軸針である。

この構成により、測定対象の半導体装置のリード電極が傷つくのを予防することができる。

また、本発明の半導体装置の特性測定方法は、ベース台上に、測定対象の半導体装置の形状に対応した位置規制部を装着する工程と、半導体装置をベース台上に固定する固定レバーの先端に、前記半導体装置の電極に対応した測定針用ユニットを装着する工程と、ベース台上に装着された位置規制部内に半導体装置を載置する工程と、を有する。

この測定方法により、容易に安定した測定精度で半導体装置の特性を測定することができる。

本発明の半導体装置の特性測定用治具及びそれを用いた特性測定方法によれば、容易に安定した測定精度を得ることができる。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、半導体装置としてダイオードを例にした本実施の形態１の特性測定用治具１６の概略構成図である。図２は、本実施の形態１の特性測定用治具１６を上方から見た図である。

本実施の形態１の特性測定用治具１６は、ベース台５と、半導体装置（図示せず）を固定するための固定用レバー６と、操作レバー８と、本体部９とを有し、ケーブル３により測定器に接続されている。また、操作レバー８を操作することにより、固定用レバー６が上下に移動するようになっている。

ベース台５の上には、測定対象の半導体装置１１が載置される位置に、半導体装置１１の位置を規制するポケット１５が設置される。このポケット１５は、ベース台５と着脱可能であり、測定対象の半導体装置の形状に応じて設計する。なお、ポケットは、測定対象の半導体装置の外形に応じて設計すれば良い。

ここでポケット１５について詳しく説明する。図３（ａ）は、ポケット１５をベース台５の所定の位置に装着した状態を上から見た図である。図３（ｂ）はポケット１５に測定対象の半導体装置１１をセットした状態を上から見た図である。ポケット１５は、半導体装置１１の樹脂パッケージ側面部からわずかな隙間を残して、ポケット１５の内壁面で半導体装置１１の位置を規制する形状となっている。

樹脂パッケージの側面側に位置する半円の穴２０は半導体装置１１をセットする際、ピンセット等の先端部を逃がすためのもので、ピンセット用穴２０である。この穴は、ピンセットが入る隙間を確保できれば良く半円形状に限られず、例えば、凹形状等でも良い。

固定用レバー６の先端には、半導体装置１１の電極と接触して測定を行うように二又に分枝した形状の測定用針ユニット１４が装着されている。測定用針ユニット１４は、半導体装置の電極との接触したときに傷が発生しないような形状である。例えば、図５に示す遥に先端が球状の同軸針でも良い。

次に、測定用針ユニット１４について詳しく説明する。図３（ｃ）は、半導体装置１１がポケット１５内にセットされた後、測定用針ユニット１４が半導体装置１１のリード電極１２ａ、１２ｂにコンタクトしている様子を示している。測定用針ユニット１４により、半導体装置１１のリード電極１２ａ、１２ｂを測定用針ユニット１４の先端部にてコンタクトをとるため、安定かつ確実に測定用針と測定対象の半導体装置の電極とが電気的かつ機械的に接続する。よって、リード電極の不良等で反り部を有していても接触不良を防ぐことができる。

また、図３（ｄ）は、半導体装置１１が樹脂パッケージの下面に外部電極があるタイプ、いわゆるリードレスタイプの場合において、半導体装置１１の電極を上面に向け、測定用針ユニット１４によりコンタクトをとる様子を示している。

このように測定対象の半導体装置の電極の形状が異なる場合であっても、それぞれの形状に対応して、安定かつ確実に測定用針と測定対象の半導体装置の電極とが電気的かつ機械的に接続させることができる。よって、リード電極の不良等で反り部を有していても接触不良を防ぐことができる。

次に、本発明の半導体装置の特性測定用治具を用いた測定方法について図４Ａ、図４Ｂに従い説明する。

まず、図４Ａ（ａ）に示すように、本実施の形態１の測定治具本体１６と測定器（図示せず）とを同軸ケーブル３を介して接続し、特性測定システムを準備する。

次に、図４Ａ（ｂ）に示すように、ポケット１５を測定治具本体１６のベース台５上の所定の位置に搭載し、測定用針ユニット１４を固定用レバー６の先端にセットする。

次に、図４Ａ（ｃ）に示すように、ベース台５上に搭載したポケット１５内に測定の対象である半導体装置１１をピンセット等にてセットする。

次に、図４Ｂ（ｄ）に示すように、測定治具本体１６の操作レバー８を操作し、測定用針ユニット１４を装着した固定用レバー６をおろす。

そして、図４Ｂ（ｅ）に示すように、ポケット１５で半導体装置１１の樹脂パッケージ部を規制し、測定用針ユニット１４にて半導体装置１１のリード電極１２ａ、１２ｂとコンタクトさせて測定を行う。

図５に、測定用針ユニット１４を半導体装置１１のリード電極１２ａ、１２ｂとコンタクトさせた様子の要部拡大図を示す。測定用針ユニット１４の針の先端は上述のように球形状としている。測定用針ユニットと位置規制部であるポケットとは測定対象である半導体装置１１に対応したものであるので、図５に示すように、安定かつ確実に測定用針ユニット１４測定針と測定対象の半導体装置の電極とが電気的かつ機械的に接続し、精度良く半導体装置の容量・抵抗等の特性を測定することができる。

また、ポケット１５、測定用針ユニット１４は複数個用意され交換することにより、様々な半導体装置のパッケージに簡便に対応することができる。また、ポケットは、位置規制の機能を果たせば良く、電極等を形成しなくてよい。従って、電極を有するポケットに比べて製造コストが低いので、予め複数のポケットを用意することができる。これにより、測定対象の半導体装置の変更に迅速対応することができる。

なお、測定対象の半導体装置の位置を規制する手段の形状は、上述のポケットに限られず、例えば、図６（ａ）に示すように、半導体装置の樹脂パッケージの四隅のうち対向する二隅の位置を規制するＬ字上の位置規制部材１５ａや、また、図６（ｂ）に示すように、ベース台５に円柱状のピン１５ｂを挿入して、位置規制部材としても良い。

また、測定対象の半導体装置は、ダイオードを例に上げたが、これに限るものではなく、トランジスタ等の３端子などの半導体装置への適用も可能である。

本発明の半導体装置の特性測定用治具及びそれを用いた特性測定方法は、容易に安定した測定精度を得ることができる特性測定用治具及びそれを用いた特性測定方法として有用である。

本実施の形態１の半導体装置の特性測定用治具１６の概略構成図 本発明の半導体装置の特性測定用治具の上面図 （ａ）ポケット１５を上から見た図（ｂ）ポケット１５に半導体装置１１をセットした様子を示す図（ｃ）測定用針ユニット１４が半導体装置１１のリード電極にコンタクトしている様子を示す図（ｄ）測定用針ユニット１４が半導体装置１１の電極面にコンタクトしている様子を示す図 本発明の半導体装置の特性測定方法の流れを説明する図 本発明の半導体装置の特性測定方法の流れを説明する図 半導体装置の特性測定時の要部拡大図 半導体装置の位置を規制する位置規制部材の変形例 従来の半導体装置の特性測定用治具の概略構成図及び特性測定方法を示す図 従来の半導体装置の特性測定の状態を示す図 従来の半導体装置の特性測定の状態を示す図

符号の説明

１０１ 測定器
１６ 特性測定用治具
３ 同軸ケーブル
５ ベース台
６ 固定用レバー
８ 操作レバー
９ 本体部
１１ 半導体装置
１２ａ、１２ｂ リード電極
１４ 測定用針ユニット
１５ ポケット
２０ ピンセット用穴

Claims (7)

1. 半導体装置の特性を測定するための特性測定用治具において、
   測定の対象となる半導体装置を載置するベース台と、
   ベース台に対して着脱可能であり、前記ベース台上に半導体装置が載置される位置を規制する位置規制部と、
   位置規制部によって載置される位置が規制された半導体装置をベース台に固定する固定レバーと、
   固定レバーの先端に着脱可能に取り付けられ、半導体装置の電極と接触して測定を行う測定用針ユニットと、を備える特性測定用治具。
2. 前記位置規制部は、測定の対象となる半導体装置を囲うポケットである請求項１に記載の特性測定用治具。
3. 前記ポケットは、対向する内側の壁面に半円部を有している請求項２に記載の特性測定用治具。
4. 前記位置規制部は、ベース台上に設けられた溝部に挿入されるピンである請求項１に記載の特性測定用治具。
5. 前記位置規制部は、半導体装置の四隅のうち少なくとも対向する二隅の位置を規制するＬ字形状の規制部材である請求項１に記載の特性測定用治具。
6. 測定用針ユニットは、先端が球状の同軸針である請求項１から５いずれか一項に記載の特性測定用治具。
7. ベース台上に、測定対象の半導体装置の形状に対応した位置規制部を装着する工程と、
   半導体装置をベース台上に固定する固定レバーの先端に、前記半導体装置の電極に対応した測定針用ユニットを装着する工程と、
   ベース台上に装着された位置規制部内に半導体装置を載置する工程と、
   を有する半導体装置の特性測定方法。

Images