JP2008232958A - Inspection tool and semiconductor device inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体デバイス検査治具および半導体デバイス検査方法に関し、半導体デバイスの各種測定を行なうために使用される検査治具および装着される半導体デバイスの温度制御を行なう技術に係るものである。 The present invention relates to a semiconductor device inspection jig and a semiconductor device inspection method, and relates to a technique for performing temperature control of an inspection jig used for performing various measurements of a semiconductor device and a semiconductor device to be mounted.
従来、半導体デバイスに温度を印加して検査する場合には、例えば図3に示すように、半導体デバイス101の上面側に配置する熱源装置(ヒーター装置)104と、半導体デバイス101の下面側に配置する検査治具(ソケット)100と、半導体デバイス101を測定する半導体デバイス検査装置(検査ボード109)とを用いる。
Conventionally, when inspecting by applying temperature to a semiconductor device, for example, as shown in FIG. 3, a heat source device (heater device) 104 disposed on the upper surface side of the
検査治具100はソケット筐体108に複数の接触子105を有しており、接触子105が半導体デバイス101と半導体デバイス検査装置の検査ボード109とをコンタクトする。接触子105はソケット上面側の接触子端部106で半導体デバイス101の外部電極103とコンタクトし、ソケット下面側の接触子端部107で検査ボード109にコンタクトする。
The
この構成において、熱源装置(ヒーター装置)104は半導体デバイス101をその上面側から加熱しつつ温度制御を行う。熱源装置104により加熱される半導体デバイス101の上面の熱は、半導体デバイス101の上面部分から半導体デバイス101の樹脂部分102へ熱伝導する。この状態で検査ボード109により半導体デバイス101のチップ110の温度保証検査を行う。
ところで、上述の温度保証検査において半導体デバイス101の動作特性を保証するためには、熱源装置(ヒーター装置)104で半導体デバイス101を加熱する際の半導体デバイス101の温度制御、特にチップ110の温度制御が重要である。しかし、チップ110は一般にパッケージとして樹脂部分102で封止して保護していることから熱伝導性があまり良くない。
By the way, in order to guarantee the operation characteristics of the
このため、熱源装置(ヒーター装置)104で加熱する場合に、半導体デバイス101には樹脂部分102の表面部分と樹脂部分102の内部にあるチップ110とで実際にはある程度の温度差がある。したがって、樹脂部分102の表面温度を測定しても、チップ110の温度を正確に測定することは困難である。
For this reason, when heated by the heat source device (heater device) 104, the
また、最近では半導体デバイス101の高機能化に伴って半導体デバイス101の外部電極103が多ピン化(500ピン以上)してきている。このため、樹脂部分102に加えた熱が多ピンの外部電極103を通してソケット100の接触子105に熱伝導し、熱が半導体デバイス検査装置の検査ボード109に逃げてしまうので、熱源装置(ヒーター装置)104 により樹脂部分102の温度調整を行っても、半導体デバイス内部のチップ110の温度を正確に調整することは困難である。
In recent years, the
このような問題に対して、特許文献1に記載する半導体装置検査装置用ソケットでは、検査治具の接触子の部分に気体もしくは液体の通る通路を設け、その通路へ加熱された気体もしくは液体を送り込むことにより接触子を加熱することで、半導体デバイスの熱が逃げ難い構成にして温度制御を行なっている。 With respect to such a problem, in the socket for semiconductor device inspection apparatus described in Patent Document 1, a passage through which gas or liquid passes is provided in the contact portion of the inspection jig, and the heated gas or liquid is supplied to the passage. The contactor is heated by feeding, and the temperature control is performed so that the heat of the semiconductor device is difficult to escape.
しかしながら、この方法では、検査治具(ソケット)の接触子端部に熱を送り込むための装置を検査治具の外部から熱を付加する必要があり、装置構成が複雑となる。
本発明は、上記の課題を解決するものであり、検査治具の外部から熱を付加することなく、半導体デバイスに加えた熱を逃がさないように検査治具の接触子端部を保温して半導体デバイスの正確な温度制御が行える検査治具および検査手法を提供することを目的とする。
However, in this method, it is necessary to apply heat from the outside of the inspection jig to the apparatus for sending heat to the contact end portion of the inspection jig (socket), and the apparatus configuration becomes complicated.
The present invention solves the above-mentioned problems, and without keeping heat from the outside of the inspection jig, the contact end of the inspection jig is kept warm so as not to release the heat applied to the semiconductor device. An object of the present invention is to provide an inspection jig and an inspection method capable of accurately controlling the temperature of a semiconductor device.
上記の課題を解決するために、本発明の検査治具は、半導体デバイスに設けられた複数の電極と前記半導体デバイスを測定する装置に設けられた複数の電極とを繋ぐ複数の接触子を配置した検査治具において、前記接触子の周囲を前記接触子より熱伝導性の高い気体または液体または固体の少なくとも何れかの物質で満たし、前記物質の周囲を前記物質より断熱性の高い物質で囲むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the inspection jig of the present invention includes a plurality of contacts that connect a plurality of electrodes provided in a semiconductor device and a plurality of electrodes provided in an apparatus for measuring the semiconductor device. In the inspection jig, the periphery of the contact is filled with at least one of a gas, a liquid, or a solid having higher thermal conductivity than the contact, and the periphery of the material is surrounded by a material having a higher thermal insulation than the material. It is characterized by that.
また、前記接触子より熱伝導性の高い物質が絶縁物を介して前記接触子と接触するか、もしくは前記接触子より熱伝導性の高い物質自体が絶縁物であることを特徴とする。
また、前記接触子は、前記半導体デバイスと接触する電極表面部分と前記半導体デバイスを測定する装置と接触する電極表面部分とを除いて、前記熱伝導性の高い物質と接触する表面部分が絶縁処理されていることを特徴とする。
In addition, a material having higher thermal conductivity than the contact is in contact with the contact through an insulator, or a material having higher thermal conductivity than the contact is itself an insulator.
In addition, the contact portion has an insulating treatment on a surface portion in contact with the material having high thermal conductivity except for an electrode surface portion in contact with the semiconductor device and an electrode surface portion in contact with an apparatus for measuring the semiconductor device. It is characterized by being.
また、前記断熱性の高い物質で囲んだ内部に、前記熱伝導性の高い物質を加熱する内部熱源装置を設けたことを特徴とする。
本発明の半導体デバイス検査方法は、半導体デバイスの電極と前記半導体デバイスを測定する装置の電極とを接触子で接続して前記半導体デバイスを検査するものであって、前記半導体デバイスを熱源装置で加熱し、前記半導体デバイスから前記接触子に熱伝導する熱を、前記接触子の周囲に配置した前記接触子よりも熱伝導の高い物質で保温しつつ、前記半導体デバイスの温度制御を行なって前記半導体デバイスの検査を行うことを特徴とする。
In addition, an internal heat source device that heats the material having high heat conductivity is provided inside the material surrounded by the material having high heat insulation.
The semiconductor device inspection method of the present invention is to inspect the semiconductor device by connecting the electrode of the semiconductor device and the electrode of the apparatus for measuring the semiconductor device with a contact, and heating the semiconductor device with a heat source device The semiconductor device is controlled by controlling the temperature of the semiconductor device while keeping the heat conducted from the semiconductor device to the contact with a substance having higher heat conductivity than the contact disposed around the contact. The device is inspected.
以上のように本発明によれば、熱源装置(ヒーター装置)から半導体デバイスの上面に加える熱が半導体デバイスの複数の電極から検査治具の接触子を通して半導体デバイスの測定装置へ逃げることを抑制し、その逃げる熱量を減らせることができるので、熱源装置(ヒーター装置)の調整により半導体デバイスの温度を正確に制御することができ、検査治具に外部から熱を加えることなく、半導体デバイスのチップの温度を正確に調整することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the heat applied from the heat source device (heater device) to the upper surface of the semiconductor device is prevented from escaping from the plurality of electrodes of the semiconductor device to the measuring device of the semiconductor device through the contact of the inspection jig. Since the amount of heat that escapes can be reduced, the temperature of the semiconductor device can be accurately controlled by adjusting the heat source device (heater device), and the chip of the semiconductor device can be obtained without applying heat to the inspection jig from the outside. It is possible to accurately adjust the temperature of the.
以下、本発明の実施の形態を示す検査治具および半導体デバイス検査方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。
最初に、本発明の実施の形態1の検査治具の構成について図1を用いて説明する。図1は本実施の形態1の検査治具の断面図である。
(実施の形態1)
図1に示すように、検査治具(以下ソケットと呼ぶ)200は、半導体デバイス101と半導体デバイス101を測定する半導体デバイス検査装置の検査ボード109とをコンタクトする複数の接触子105をソケット筐体108に配置している。
Hereinafter, an inspection jig and a semiconductor device inspection method showing embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
First, the configuration of the inspection jig according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of the inspection jig of the first embodiment.
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, an inspection jig (hereinafter referred to as a socket) 200 includes a plurality of
接触子105は、ソケット上面側の接触子端部106が半導体デバイス101の外部電極103とコンタクトし、ソケット下面側の接触子端部107が検査ボード109にコンタクトする。
In the
ソケット200にはソケット筐体108に熱伝導の高い物質201を設けており、この熱伝導の高い物質201がソケット200に配置した接触子105の周囲を囲って接触子105の表面に接触しており、熱伝導の高い物質201から接触子105へ熱が伝導する。
The
熱伝導の高い物質201は、接触子105および検査ボード109の材質よりも熱伝導率が高く、接触子105と接触する部分は絶縁してあり、接触子105の相互間での電気的ショートを防止している。また、熱伝導の高い物質201は、その物質状態として気体、液体、固体の何れでも良いが、接触子105とソケット筐体108の固定を確実に行うために固体が望ましい。さらに、熱伝導の高い物質201を絶縁物とすることも可能である。
The
一例として、接触子105と接触する部分の表面に絶縁メッキ(10×1016Ω以上の絶縁メッキ)を施した銅(Cu)等が良い。熱伝導の高い物質201の表面を絶縁しない場合には、接触子105に絶縁メッキ(10×1016Ω以上の絶縁メッキ)を施す。この絶縁メッキは、半導体デバイス101の外部電極103および半導体デバイス検査装置の検査ボード109にコンタクトする電極表面、つまり接触子端部106の上面部分、接触子端部107の下面部分を除いて施す。
As an example, copper (Cu) or the like that has been subjected to insulation plating (insulation plating of 10 × 10 16 Ω or more) on the surface of the portion that contacts the
熱伝導の高い物質201はその外側を断熱物質202で覆っており、熱伝導の高い物質201へ接触子105から伝導する熱がソケット200の外部に逃げないように断熱物質202で保温する。この断熱物質202の特徴としては接触子105の周囲に設けた熱伝導の高い物質201の熱伝導率より低い物質とする。
The outer side of the
以下に、本実施の形態1のソケット200による半導体デバイスの検査手法を説明する。図1に示すように、まず半導体デバイス101の上面を熱源装置(ヒーター装置)104で加熱する。熱源装置(ヒーター装置)104から半導体デバイス101の上面に加える熱は、樹脂部分102を通して外部電極103に熱伝導し、外部電極103から接触子端部106を通して接触子105に熱伝導し、さらに接触子105から熱伝導の高い物質201へ熱伝導する。熱伝導の高い物質201は断熱物質202により外部から断熱されているので、接触子105から熱伝導の高い物質201へ熱伝導した熱は熱伝導の高い物質201に保たれる。
A semiconductor device inspection method using the
この熱を保った熱伝導の高い物質201により接触子105の周囲を保温することで、熱源装置(ヒーター装置)104から半導体デバイス101へ加えた熱が接触子105を通して検査ボード109へ逃げ難くなり、熱源装置(ヒーター装置)104の調整により半導体デバイス101の温度を正確に制御することができる。
By keeping the heat around the
次に、本発明の実施の形態2の検査治具の構成について図2を用いて説明する。図2は本実施の形態2の検査治具の断面図である。
(実施の形態2)
図2において、図1において説明したものと同様の構成要素には同符号を付して説明を省略する。
Next, the configuration of the inspection jig according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the inspection jig of the second embodiment.
(Embodiment 2)
In FIG. 2, the same components as those described in FIG.
本実施の形態2における特徴は、ソケット300が内部熱源装置(ヒーター装置)301を有することにある。内部熱源装置(ヒーター装置)301はソケット筐体108の内部に配置し、熱伝導の高い物質201の表面部分へ熱を熱伝導し易い位置に取り付けており、本実施の形態2では熱伝導の高い物質201の外側に配置している。
The feature of the second embodiment is that the
熱伝導の高い物質201と内部熱源装置(ヒーター装置)301の周囲は断熱物質202で覆っており、接触子105から熱伝導の高い物質201へ熱伝導する熱および内部熱源装置(ヒーター装置)301から熱伝導の高い物質201へ熱伝導する熱がソケット300の外部に逃げないように断熱物質202で保温する。他の構成は先の図1と同様である。
The periphery of the material 201 with high heat conductivity and the internal heat source device (heater device) 301 is covered with a
以下に、本実施の形態2のソケット300による半導体デバイスの検査手法を説明する。図2に示すように、まず半導体デバイス101の上面を熱源装置(ヒーター装置)104で加熱する。熱源装置(ヒーター装置)104から半導体デバイス101の上面に加える熱は、樹脂部分102を通して外部電極103に熱伝導し、外部電極103から接触子端部106を通して接触子105に熱伝導し、さらに接触子105から熱伝導の高い物質201へ熱伝導する。
A semiconductor device inspection method using the
また、熱源装置(ヒーター装置)104による半導体デバイス101の加熱と同時に、熱伝導の高い物質201の表面部分に取り付けられた内部熱源装置(ヒーター装置)301により熱伝導の高い物質201を加熱する。
In addition, simultaneously with the heating of the
熱伝導の高い物質201は断熱物質202により外部から断熱されているので、接触子105から熱伝導の高い物質201へ熱伝導した熱、および内部熱源装置(ヒーター装置)301から加えた熱は熱伝導の高い物質201に保たれる。
Since the
この熱を保った熱伝導の高い物質201により接触子105の周囲を保温することで、熱源装置(ヒーター装置)104から半導体デバイス101へ加えた熱が接触子105を通して検査ボード109へ逃げ難くなり、熱源装置(ヒーター装置)104および内部熱源装置(ヒーター装置)301の調整により半導体デバイス101の温度を正確に制御することができる。
By keeping the heat around the
100 検査治具(ソケット)
101 半導体デバイス
102 半導体デバイスの樹脂部分
103 半導体デバイスの外部電極
104 熱源装置(ヒーター装置)
105 接触子
106 接触子端部(半導体デバイスとの接触部分)
107 接触子端部(検査ボードとの接触部分)
108 ソケット筐体
109 検査ボード
110 チップ
201 熱伝導の高い物質(気体もしくは液体もしくは固体)
202 断熱物質
301 内部熱源装置(ヒーター装置)
100 Inspection jig (socket)
DESCRIPTION OF
105
107 Contact end (contact part with inspection board)
108
202 Thermal insulation material 301 Internal heat source device (heater device)
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JP2007075697A JP2008232958A (en) | 2007-03-23 | 2007-03-23 | Inspection tool and semiconductor device inspection method |
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