JP2885202B2 - 半導体パッケージ用検査治具 - Google Patents

半導体パッケージ用検査治具

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    • H01L2924/15311Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板に実装さ
れた半導体パッケージの検査用治具に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体パッケージの形態として
は、例えば、DIP(Dual In-line Package),QFP
(Quad Flat Package ),PGA(Pin Grid Array)等
の様々な種類のものが存在する。DIPはチップを収容
するパッケージの対向する2方向からリード線に接続さ
れた外部接続用ピンを導出したものであり、QFPはパ
ッケージの4方向からリード線に接続された外部接続用
ピンを導出したものである。これらのパッケージでは、
多ピン化するためにはピン間ピッチを狭小化せざるを得
ないため、限られたパッケージサイズでの多ピン化には
限界がある。
【0003】このような問題に対して、PGAはパッケ
ージの下面から外部接続用ピンを導出するように構成さ
れるため、多ピン化しやすく、また、ピン間ピッチもそ
れ程狭小化することがないという利点があり、大規模な
LSI(Large Scale Integrated circuit)においては
一般的なパッケージとなっている。しかし、このような
優れた利点を持つPGAも、回路基板に実装する際は、
ピン挿入実装となるため、DIPやQFP等における表
面実装と比較して実装面積上の効率が悪く、高密度実装
には適さないという欠点があった。
【0004】そこで、近時においてはPGAの持つ優れ
た利点を生かしつつ、その欠点を解消するために、図3
に示すようなBGA(Ball Grid Array )半導体パッケ
ージが開発されている。図3はBGA半導体パッケージ
を示す図であり、同図(a)はBGA半導体パッケージ
を下面側から見た図、同図(b)はBGA半導体パッケ
ージの実装状態を示す断面図である。BGA半導体パッ
ケージ50は、図3(a)に示すように、PGAにおけ
る外部接続用ピンの代わりにボール状のハンダバンプ5
1を設けたものである。プリント基板60にBGA半導
体パッケージ50を実装する場合には、図3(b)に示
すように、ハンダバンプ51を電気的な接続部位とし
て、例えば、リフロー加熱等によってプリント基板60
上のパッド(図示せず)と電気的に接続する。
【0005】BGA半導体パッケージ50は、セラミッ
クやガラスエポキシ等からなる基板52上にダイパッド
53およびインナーリード54を配設し、さらに、ダイ
パッド53上に所望のパターンが形成されたダイチップ
55を設けるとともに、ダイチップ55およびインナー
リード54をボンディングワイヤ56で接続し、これら
をエポキシ樹脂等の封入材57でモールドすることによ
り形成されている。また、基板52には、基板52を貫
通するスルーホールヴィア58が形成されており、スル
ーホールヴィア58を介してインナーリード54とハン
ダバンプ51とが電気的に接続されている。
【0006】ところで、前述の半導体パッケージでは、
電気的特性の確認や信頼性確保のために、回路基板に実
装した状態で接続検査を行うことが要求され、このよう
な接続検査を行うためには特別な形状の検査用治具が必
要となる。特に、BGA半導体パッケージ50では、ハ
ンダバンプ51の形状がボール状をしており、ハンダバ
ンプ51の高さが不揃いとなることで接触不良が生じや
すいため、検査治具も専用のものが必要である。BGA
半導体パッケージに用いられることを前提とした検査用
治具としては、例えば、特開平7−307537号公報
に示すような検査用治具がある。図4は従来の半導体パ
ッケージ用検査治具を示す図であり、同図(a)は検査
治具を上方から見た図、同図(b)は同図(a)にお
けるA−A' 線断面図である。
【0007】図4に示すように、従来の検査用治具70
は、金属板71上に絶縁層72を介して回路パターンを
形成した導電層73を有する金属ベース基板74からな
り、この金属ベース基板74にプレス成形等により、導
電層73の一端部分において半球状の凹部75を形成し
ている。この凹部75は、BGA半導体パッケージ50
におけるハンダバンプ51の対向位置に設ける。一方、
導電部73の他端部分は、外部との接続を行うための接
続パッド76としている。このように、検査用治具70
では、BGA半導体パッケージ50の特長でもあるハン
ダバンプ51の形状に合わせて、このハンダバンプ51
に接触すべき接点部分を半球状の凹部75としたため、
BGA半導体パッケージ50における外部接続端子部分
(ハンダバンプ51)に対し、確実な接触が得られるよ
うに構成されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の検査用治具70にあっては、半導体パッケー
ジの検査を行うために、半導体パッケージの外部接続端
子部分に接触すべき凹部75から接続パッド76までの
導電層73を延伸して形成する必要があったため、従来
の検査用治具70では、半導体パッケージの外部接続端
子部分から4方向に配線パターンが引き出されることに
よって検査用治具70の外形サイズが大きくなってしま
うという問題点があった。
【0009】これは、接続検査の際、検査用治具70上
にはBGA半導体パッケージ50を載置して検査を行う
ため、検査用治具70のサイズが大きくなるとBGA半
導体パッケージ50の周囲には部品を搭載することがで
きなくなり、実装効率が悪化するという問題点も生じる
ことになる。また、BGA半導体パッケージ50に設け
られたハンダバンプ51は、アレイ状に規則正しく配置
されているが、従来の検査用治具70にあっては、各ハ
ンダバンプ51に接触する凹部75に対応する接続パッ
ド76は、検査用治具70の4方向に分散された形で配
置されるため、使い勝手が悪いという問題点もあった。
【0010】本発明の目的は、上記問題点を解決するた
め、小型で使い勝手のよい半導体パッケージ用検査治具
を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載する半導
体パッケージ用検査治具は、検査すべき半導体パッケー
ジを載置する基板と、基板上の所定領域に、半導体パッ
ケージの外部端子を接続すべく形成された接続用パッド
と、接続用パッドが形成される基板上の同一面に設けら
れ、接続用パッドと電気的に接続される検査用パッド
と、接続用パッドが形成される基板の裏面に設けられ、
接続用パッドと電気的に接続される接続用端子とを備え
るように構成している。これによって、半導体パッケー
ジの検査時には、半導体パッケージ用検査治具上に検査
すべき半導体パッケージを装着した状態で所定の回路基
板に実装可能となる。
【0012】請求項2に記載する半導体パッケージ用検
査治具は、検査すべき半導体パッケージを載置する基板
上の一方面に、半導体パッケージの外部端子を接続する
複数の接続用パッドを形成し、接続用パッドの形成面と
同一面に、複数の接続用パッドとそれぞれ電気的に接続
する複数の検査用パッドを形成し、基板上の他方面に、
複数の接続用パッドとそれぞれ電気的に接続する複数の
接続用端子を設けるように構成している。これによっ
て、検査すべき半導体パッケージを半導体パッケージ用
検査治具に装着した状態で回路基板上に実装することが
でき、検査用パッドを介して所望の検査を行うことがで
きる。
【0013】この場合、請求項3に記載するように、基
板上における接続用パッドの配設パターンと検査用パッ
ドの配設パターンとを同一パターンとすることが好まし
い。これによって、検査用パッドの配列は半導体パッケ
ージにおける外部端子の端子間配列そのものとなり、半
導体パッケージの外部端子に対して行う操作を検査用パ
ッドに対する操作に置き換えることができる。また、請
求項4に記載するように、接続用パッドの形成領域を矩
形状領域とした場合、接続用パッドの形成領域と検査用
パッドの形成領域とは、接続用パッドの形成領域の一辺
から延伸されたパターン配線によって接続することが好
ましく、これによって、半導体パッケージ用検査治具
小型化することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図示した一実施例に基づい
て本発明を詳細に説明する。図1は本実施例における半
導体パッケージ用検査治具の要部構成を示す図であり、
同図(a)は本半導体パッケージ用検査治具を上方より
見た図、同図(b)は同図(a)におけるB−B’線断
面図である。なお、以下の説明において用いられる検査
対象物となるBGA半導体パッケージには図3に示すB
GA半導体パッケージと同一符号を付している。
【0015】本実施例における半導体パッケージ用検査
治具1は、図1(a)に示すように、ガラスエポキシや
BTレジン等により構成された基板2上の左側領域に、
検査すべきBGA半導体パッケージ50のハンダバンプ
51を接続するためにアレイ状に設けられた複数の接続
用パッド3を形成し、また、接続用パッド3の形成面と
同一面の右側領域に、各接続用パッド3と同数で、か
つ、同一パターンとなる複数の検査用パッド4を形成し
ている。そして、各接続用パッド3と各検査用パッド4
とは、パターン配線5によってそれぞれ1対1で対応付
けられて接続されている。
【0016】さらに、接続用パッド3の形成面の裏面側
には、図1(b)に示すように、各接続用パッド3にそ
れぞれ1対1で対応する接続用端子6が設けられてお
り、接続用端子6は、各接続用パッド3とスルーホール
7を介して電気的に接続されている裏面パッド8と、裏
面パッド8毎に固着されているハンダバンプ9とから構
成されている。これによって、基板2の表面に形成され
た接続用パッド3は、基板2の同一表面上に形成された
検査用パッド4および基板2の裏面に設けられた接続用
端子6とそれぞれ電気的に接続されることになる。
【0017】次に、上述の実施例における半導体パッケ
ージ用検査治具の作用を図2に基づいて説明する。図2
は、本実施例における半導体パッケージ用検査治具の作
用を説明するための概念図である。検査対象となるBG
A半導体パッケージ50を所定のプリント基板60に実
装した状態で検査を行う場合、まず、半導体パッケージ
用検査治具1の接続用パッド3位置にBGA半導体パッ
ケージ50のハンダバンプ51を対応させて載置すると
ともに、プリント基板60の接続用パッド61位置に半
導体パッケージ用検査治具1の接続用端子6を対応させ
て載置する。
【0018】この状態で、ハンダリフロー等を行うこと
により、一括してハンダ付けを行う。このハンダ付けを
行うときに、半導体パッケージ用検査治具1がプリント
基板60に対して傾いた状態では、きちんとハンダ付け
されないおそれがある。この対策としては、プリント基
板60上に半導体パッケージ用検査治具1を載置したと
き、半導体パッケージ用検査治具1とプリント基板60
とが互いに平行となるように、例えば、基板2の検査用
パッド4の形成面の裏面位置にスペーサ10を形成して
おくことが望ましい。
【0019】このようにして組み立てられたBGA半導
体パッケージ50およびプリント基板60は、半導体パ
ッケージ用検査治具1を介して電気的に接続された状態
となり、さらに、半導体パッケージ用検査治具1上の検
査用パッド4は、BGA半導体パッケージ50の外部接
続端子となるハンダバンプ51と接続された状態となっ
ている。そして、このようにして組み立てられた回路の
検査を行う場合、半導体パッケージ用検査治具1上の検
査用パッド4に、例えば、検査用のプローブ(図示せ
ず)を接触させて所定の電気信号を流すことにより、B
GA半導体パッケージ50の検査を行うことができる。
【0020】通常、BGA半導体パッケージ50をプリ
ント基板60上に実装した場合、BGA半導体パッケー
ジ50のハンダバンプ51に直接プローブを当てること
は不可能であるが、本実施例では、検査用パッド4にプ
ローブを当てることにより、ハンダバンプ51に直接プ
ローブを当てるのとほぼ同じ状態を得ることができる。
これによって、実装状態のBGA半導体パッケージ50
のプロービングが可能となり、例えば、信号波形等を直
接観測することができる。
【0021】また、本実施例の半導体パッケージ用検査
治具1では、BGA半導体パッケージ50を接続する接
続用パッド3の一方向からのみパターン配線5を引き出
すため、4方向から引き出していた従来例と比較して半
導体パッケージ用検査治具1の外形寸法を小さく抑える
ことができる。このため、半導体パッケージ用検査治具
1をプリント基板60上に取り付けた状態でも、BGA
半導体パッケージ50の周辺に部品を配置するためのス
ペースが生まれ、実装効率を高めることができる。さら
に、半導体パッケージ用検査治具1における検査用パッ
ド4の配列パターンは、BGA半導体パッケージ50の
端子配列とまったく同じ位置関係となるため、検査用の
プローブ等の制作も容易となり、使い勝手が向上する。
【0022】なお、前述の実施例では、半導体パッケー
ジ用検査治具1における接続用パッド3と検査用パッド
4との配列パターンをまったく同一とした場合を例に採
り説明したが、これに限らず、検査の種類に応じて、よ
り容易な検査が可能となるような種々のパターンに変更
可能であることは言うまでもない。
【0023】また、基板2をフレキシブル基板とした
り、少なくとも接続用パッド3および検査用パッド4の
間を可撓性を有する部材で構成することによって、プリ
ント基板60上に半導体パッケージ用検査治具1を配置
した状態で、BGA半導体パッケージ50の周辺に新た
な部品を配置し易くすることも有効である。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1または2記載の発明では、半導体パッケージの検査時
には、半導体パッケージ用検査治具上に検査すべき半導
体パッケージを装着した状態で所定の回路基板に実装可
能となるので、正確な検査を行うことができる。また、
請求項3記載の発明では、検査用パッドの配列を半導体
パッケージにおける外部端子の端子間配列とすること
で、半導体パッケージの外部端子に対して行う操作と同
一操作で検査用パッドに対する操作ができ、使い勝手が
向上するという効果がある。
【0025】さらに、請求項4記載の発明では、接続用
パッドの形成領域を矩形状領域とした場合、接続用パッ
ドの形成領域と検査用パッドの形状領域とは、接続用パ
ッドの形成領域の一辺から延伸されたパターン配線によ
って接続するため、配線パターンが限定され、結果とし
て、半導体パッケージ用検査治具を小型化することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明一実施例における半導体パッケージ用検
査治具の要部構成を示す図である。
【図2】本発明一実施例における半導体パッケージ用検
査治具の作用を説明するための概念図である。
【図3】BGA半導体パッケージを示す図である。
【図4】従来の半導体パッケージ用検査治具を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 半導体パッケージ用検査治具 2 基板 3 接続用パッド 4 検査用パッド 5 パターン配線 6 接続用端子 7 スルーホール 8 裏面パッド 9 ハンダバンプ 10 スペーサ 50 BGA半導体パッケージ 51 ハンダバンプ 52 基板 53 ダイパッド 54 インナーリード 55 ダイチップ 56 ボンディングワイヤ 57 封入材 58 スルーホールヴィア 60 プリント基板 61 接続用パッド

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検査すべき半導体パッケージを載置する
    基板と、 前記基板上の所定領域に、前記半導体パッケージの外部
    端子を接続すべく形成された接続用パッドと、 前記接続用パッドが形成される基板上の同一面に設けら
    れ、接続用パッドと電気的に接続される検査用パッド
    と、 前記接続用パッドが形成される基板の裏面に設けられ、
    接続用パッドと電気的に接続される接続用端子とを具備
    することを特徴とする半導体パッケージ用検査治具。
  2. 【請求項2】 検査すべき半導体パッケージを載置する
    基板上の一方面に、半導体パッケージの外部端子を接続
    する複数の接続用パッドを形成し、 前記接続用パッドの形成面と同一面に、複数の接続用パ
    ッドとそれぞれ電気的に接続する複数の検査用パッドを
    形成し、 前記基板上の他方面に、複数の接続用パッドとそれぞれ
    電気的に接続する複数の接続用端子を設けてなることを
    特徴とする半導体パッケージ用検査治具。
  3. 【請求項3】 前記基板上における接続用パッドの配設
    パターンと検査用パッドの配設パターンとは同一パター
    ンであることを特徴とする請求項2記載の半導体パッケ
    ージ用検査治具。
  4. 【請求項4】 前記接続用パッドの形成領域は矩形状領
    域であり、前記接続用パッドの形成領域と前記検査用
    ッドの形成領域とは、前記接続用パッドの形成領域の一
    辺から延伸されたパターン配線によって接続してなるこ
    とを特徴とする請求項1、2または3記載の半導体パッ
    ケージ用検査治具。
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JP2007064841A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Advantest Corp 電子部品試験装置用のキャリブレーションボード
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