JP3178784B2 - 半導体パッケージ基板の検査装置及び検査方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体パッケージ
基板の接続パッドにプローブを接触して半導体パッケー
ジ基板の電気的検査を行う検査装置及び検査方法に関
し、特に、基板における接続パッドと内層パターンとを
接続する少なくとも１つのフォトバイアホールを接続パ
ッド内に形成し、接続パッドにプローブを接触させて半
導体パッケージ基板の電気的検査を行うについて、プロ
ーブをフォトバイアホールから外れた位置に接触させつ
つ検査を行う検査装置及び検査方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体チップが搭載される各
種の半導体パッケージ基板が提案されている。例えば、
ＢＧＡ（ Ball Grid Array ）、ＬＧＡ（ Land Grid Ar
ray ）用のパッケージ基板では、マザーボードに接続す
る、又は、ソケットに接触させるためのＢＧＡ、ＬＧＡ
パッド、及び、ＢＧＡ、ＬＧＡパッドに接続される内層
パターンが設けられており、ＢＧＡ、ＬＧＡパッドと内
層パターンとの接続は、ＢＧＡ、ＬＧＡパッドの外側で
行われているのが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
て、各種電子機器の高機能化等を反映して半導体パッケ
ージ基板における配線パターンの高密度化が推進されて
きており、更なる高密度化配線パターンを実現した半導
体パッケージ基板の出現が望まれている。

【０００４】しかしながら、前記した従来の半導体パッ
ケージ基板では、ＢＧＡ、ＬＧＡパッドと内層パターン
との接続はＢＧＡ、ＬＧＡパッドの外側で行われてお
り、その接続には基板において必然的にスペースが必要
となることから、配線パターンの高密度化には自ずと限
界が存在する。従って、従来の半導体パッケージ基板に
よっては、配線パターンの高密度化に十分対応すること
ができない問題がある。

【０００５】また、配線パターンの高密度化を図るため
には、配線パターンの線幅及び配線パターン間のクリア
ランスを可能な限り微細に形成する必要があるが、従来
の半導体パッケージ基板では、ＢＧＡ、ＬＧＡパッドと
内層パターンとをＢＧＡ、ＬＧＡパッドの外側で接続し
ている関係上、やはり配線パターンの線幅及び配線パタ
ーン間のクリアランスを更に微細に形成することは困難
なものである。

【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解消するた
めになされたものであり、基板における接続パッドと内
層パターンとを接続する少なくとも１つのフォトバイア
ホールを接続パッド内に形成した半導体パッケージ基板
の電気的検査を従来より一般に汎用されている検査装置
で行う場合には、プローブを介してフォトバイアホール
にクラック等が発生して信頼性が低下しまう虞があるこ
とを勘案し、接続パッドにプローブを接触させて半導体
パッケージ基板の電気的検査を行うについて、プローブ
をフォトバイアホールから外れた位置に接触させつつ検
査を行うことにより、汎用性のあるコストの低いプロー
ブを配設したプローブユニットを使用した場合でもフォ
トバイアホールにクラック等が発生することなく信頼性
を保持しつつ基板の検査を行うことができる検査装置及
び検査方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に係る検査装置は、マザーボードの接続端子に
直接的に又は間接的に接続される接続パッドと、接続パ
ッドに接続された内層パターンとを有し、接続パッド内
にその接続パッドと内層パターンとを接続する少なくと
も１つのフォトバイアホールが設けられた半導体パッケ
ージ基板を検査する半導体パッケージ基板の検査装置で
あって、前記接続パッドを上方又は下方に向けた状態で
半導体パッケージ基板を固定する固定手段と、前記固定
手段を介して固定された半導体パッケージ基板に対し
て、プローブが配設されたプローブユニットを移動する
移動手段とを備え、半導体パッケージ基板の検査を行う
際に移動手段を介してプローブユニットを移動させるこ
とにより、プローブの先端を接続パッドのフォトバイア
ホールから外れた位置に配置した後、プローブを接続パ
ッドに接触させて及び内層パターンの検査を行う構成を
有する。

【０００８】請求項１の検査装置では、先ず、固定手段
を介して半導体パッケージ基板がその接続パッドを上方
又は下方に向けた状態で固定された後、半導体パッケー
ジ基板の検査を行うに際し移動手段を介してプローブユ
ニットのプローブの先端が接続パッドのフォトバイアホ
ールから外れた位置に配置される。更に、プローブユニ
ットが下方に移動され、プローブを接続パッドに接触さ
せた状態で基板の内層パターンの検査が行われる。この
ように、プローブがフォトバイアホールから外れた位置
で接続パッドに接触された状態で検査が行われることか
ら、汎用性のあるコストの低いプローブを配設したプロ
ーブユニットを使用した場合でもフォトバイアホールに
クラック等が発生することなく信頼性を保持しつつ基板
の検査を行うことが可能となる。

【０００９】更に、請求項２に係る検査方法は、マザー
ボードの接続端子に直接的に又は間接的に接続される接
続パッドと、接続パッドに接続された内層パターンとを
有し、接続パッド内にその接続パッドと内層パターンと
を接続する少なくとも１つのフォトバイアホールが設け
られた半導体パッケージ基板を検査する半導体パッケー
ジ基板の検査方法であって、前記接続パッドを上方又は
下方に向けた状態で半導体パッケージ基板を固定する工
程と、固定された半導体パッケージ基板に対して、プロ
ーブが配設されたプローブユニットを移動し、プローブ
の先端を接続パッドのフォトバイアホールから外れた位
置に配置する工程と、プローブを接続パッドに接触して
内層パターンの検査を行う工程とからなる。

【００１０】請求項２の検査方法では、先ず、最初の工
程で半導体パッケージ基板がその接続パッドを上方又は
下方に向けた状態で固定され、次の工程で半導体パッケ
ージ基板に対してプローブユニットのプローブの先端が
接続パッドのフォトバイアホールから外れた位置に配置
される。更に、最終工程でプローブユニットが下方に移
動され、プローブを接続パッドに接触させた状態で基板
の内層パターンの検査が行われる。このように、プロー
ブがフォトバイアホールから外れた位置で接続パッドに
接触された状態で検査が行われることから、前記請求項
２の検査装置の場合と同様に、汎用性のあるコストの低
いプローブを配設したプローブユニットを使用した場合
でもフォトバイアホールにクラック等が発生することな
く信頼性を保持しつつ基板の検査を行うことが可能とな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体パッケ
ージ基板、検査装置及び検査方法について、本発明を具
体化した実施例に基づき図面を参照しつつ詳細に説明す
る。先ず、第１実施例に係る半導体パッケージ基板につ
いて図１に基づき説明する。図１（Ａ）は第１実施例に
係るＬＧＡ用パッケージ基板の一部を模式的に示す断面
図、図１（Ｂ）はプローブが接触される範囲を模式的に
示すＬＧＡパッドの平面図である。

【００１２】先ず、半導体パッケージ基板としてＬＧＡ
用のパッケージ基板を例にとり、ＬＧＡパッド内に１つ
のフォトバイアホールが形成された基板について、図１
に基づき説明する。ＬＧＡ用のパッケージ基板１は多層
基板からなり、その表面側（図１（Ａ）中、上面側）に
はＬＧＡパッド２が形成されており、また、その内部に
は内層パターン３が形成されている。ＬＧＡパッド２の
中央位置には、１つのフォトバイアホール４が形成され
ており、かかるフォトバイアホール４を介して内層パタ
ーン３とＬＧＡパッド２とが相互に接続されている。こ
こに、ＬＧＡパッド２は、その直径Ａが例えば６００μ
ｍを有する円形に形成され、また、フォトバイアホール
４は、その直径Ｂが例えば１５０μｍの円形に形成され
ている。尚、ＬＧＡパッド２の周囲には、レジスト層５
が形成されており、また、ＬＧＡパッド２が形成された
面と反対側の基板面にはフリップ・チップ用パッド（図
６参照）が形成されている。

【００１３】このように構成されたパッケージ基板１に
おいては、ＬＧＡパッド２と内層パターン３とがフォト
バイアホール４を介して相互に接続されており、従っ
て、従来の半導体パッケージ基板におけるようにＬＧＡ
パッド２の外側でＬＧＡパッド２と内層パターン３とを
接続する場合とは異なり、ＬＧＡパッド２と内層パター
ン３との接続スペースは全く不要となることから、ＬＧ
Ａ基板１における内層パターン、その他の配線パターン
の高密度化に十分対応することが可能となり、また、配
線パターンの線幅及び配線パターン間のクリアランスを
更に微細に形成することが可能となる。

【００１４】前記パッケージ基板１における内層パター
ン３等の電気的検査を行う場合、検査装置のプローブユ
ニットに配設されたプローブを、フォトバイアホール４
から外れた位置でＬＧＡパッド２に接触しつつ検査が行
われる。このとき、プローブは、ＬＧＡパッド２内でフ
ォトバイアホール４を除いた領域に接触されることが望
ましく、更に好ましくは、前記領域を同心円状に５等分
し、外側及び内側から１／５だけ除いた領域内に接触さ
れることが望ましい。具体的には、図１（Ａ）に示すよ
うに、ＬＧＡパッド２の外側から４５μｍだけ内方に位
置する境界Ｃとフォトバイアホール４の外周から４５μ
ｍだけ外方に位置する境界Ｄとにより区画される領域６
（図１（Ｂ）中、斜線にて示す領域）内にプローブが接
触されることが望ましい。

【００１５】このように、プローブが領域６に接触され
るのが望ましい理由は、通常、検査装置ではプローブユ
ニットを移動してプローブとＬＧＡパッド２との位置決
めするに際して、検査装置に付設される画像認識装置を
介してプローブの位置補正を行いつつその位置決めが行
われるが、一般に汎用されている画像認識装置の位置決
め精度は、４０〜５０μｍであることから、かかる位置
決め精度を勘案した場合、前記のようにＬＧＡパッド２
の外側から４５μｍだけ内方に位置する境界Ｃとフォト
バイアホール４の外周から４５μｍだけ外方に位置する
境界Ｄとにより区画される領域６でプローブの位置決め
を行うことが良いことに基く。このようにプローブの位
置決めを行えば、プローブがフォトバイアホール４に接
触することを確実に回避することができ、フォトバイア
ホール４の潰れ、クラックが発生することを防止するこ
とができる。

【００１６】尚、前記のような画像認識装置が付設され
ていない検査装置では、プローブの位置補正を行うこと
ができず、この結果、ＬＧＡパッド２に対するプローブ
の位置のばらつきが大きくなることから、ＬＧＡパッド
２の外周とフォトバイアホール４の外周との間における
中点が描く軌跡（領域６を同心円状に２等分する線上に
存在する）を基準としてプローブの位置決めを行うこと
が望ましい。

【００１７】次に、前記第１実施例の場合と同様に、Ｌ
ＧＡ用のパッケージ基板を例にとり、ＬＧＡパッド内に
３つのフォトバイアホールが形成された第２実施例に係
る基板について図２に基づき説明する。図２は第２実施
例に係るＬＧＡパッド内に３つのフォトバイアホールを
形成したＬＧＡ用パッケージ基板を模式的に示し、図２
（Ａ）はＬＧＡ用パッケージ基板の一部を模式的に示す
断面図、図２（Ｂ）はプローブが接触される位置を模式
的に示すＬＧＡパッドの平面図である。

【００１８】ＬＧＡ用のパッケージ基板７は多層基板か
らなり、その表面側（図２（Ａ）中、上面側）にはＬＧ
Ａパッド８が形成されており、また、その内部には内層
パターン９が形成されている。ＬＧＡパッド８内には、
３つのフォトバイアホール１０が正三角形状に略均等し
て形成されており、これらの各フォトバイアホール１０
を介して内層パターン９とＬＧＡパッド８とが相互に接
続されている。ここに、パッケージ基板７では、ＬＧＡ
パッド８以外のパッド、例えば、接地（ＧＮＤ）パッ
ド、電源（ＶＣＣ）パッド、その他の信号接続パッド等
についても、各パッド内に３つのフォトバイアホール１
０が形成されている。尚、ＬＧＡパッド８の直径は、前
記と同様６００μｍに形成されており、また、ＬＧＡパ
ッド８の周囲には、レジスト層１１が形成されている。

【００１９】このように構成されたパッケージ基板７に
おいては、ＬＧＡパッド８と内層パターン９とが３つの
フォトバイアホール１０を介して相互に接続されてお
り、従って、従来の半導体パッケージ基板におけるよう
にＬＧＡパッド８の外側でＬＧＡパッド８と内層パター
ン９とを接続する場合とは異なり、ＬＧＡパッド８と内
層パターン９との接続スペースは全く不要となることか
ら、ＬＧＡ基板７における内層パターン９、その他の配
線パターンの高密度化に十分対応することが可能とな
り、また、配線パターンの線幅及び配線パターン間のク
リアランスを更に微細に形成することが可能となる。

【００２０】前記パッケージ基板７における内層パター
ン９等の電気的検査を行う場合、検査装置のプローブユ
ニットに配設されたプローブを、各フォトバイアホール
１０から外れた位置でＬＧＡパッド８に接触しつつ検査
が行われる。このとき、プローブは、ＬＧＡパッド８内
で各フォトバイアホール１０を除いた領域に接触され
る。具体的には、図２（Ｂ）に示すように、プローブ
は、ＬＧＡパッド８内で各フォトバイアホール１０によ
り描かれる正三角形の中央位置Ｅを基準として画像認識
装置を介して位置決めされつつＬＧＡパッド８に接触さ
れる。このようにプローブの位置決めを行えば、プロー
ブが各フォトバイアホール１０に接触することを確実に
回避することができ、フォトバイアホール１０の潰れ、
クラックが発生することを防止することができる。この
とき、プローブの位置ズレが発生してプローブがいずれ
かのフォトバイアホール１０に接触することに起因して
１つのフォトバイアホール１０にクラック等が発生した
場合においても、ＬＧＡパッド８と内層パターン９と
は、残りの２つのフォトバイアホール１０を介して確実
に接続されているので、ＬＧＡパッド８と内層パターン
９との接続に関し何ら問題が発生することはない。

【００２１】ここで、前記第１実施例のパッケージ用基
板１（ＬＧＡパッド２内に１つのフォトバイアホール４
が形成されている）、及び、第２実施例のパッケージ用
基板７（ＬＧＡパッド８内に３つのフォトバイアホール
１０が形成されている）の強度特性について図３に基づ
き説明する。図３はＬＧＡパッド内にフォトバイアホー
ルが形成されていないパッケージ用基板におけるＬＧＡ
パッド、第１実施例のパッケージ用基板１におけるＬＧ
Ａパッド２、及び、第２実施例のパッケージ用基板７に
おけるＬＧＡパッド８の引っ張り（プル）強度及び剪断
（シェア）強度の試験結果を対比して示す表である。
尚、ＬＧＡパッドの直径は６００μｍ、フォトバイアホ
ールの直径は１００μｍに形成し、試験は１０回行なわ
れた。また、強度値の単位はｋｇｆ／ｍｍ2 である。

【００２２】図３において、ＬＧＡパッド内にフォトバ
イアホールを形成していない基板の場合、ＬＧＡパッド
のプル強度は、最小値（Ｍｉｎ）が０．４、最大値（Ｍ
ａｘ）が１．４であり、その平均値は０．９である。ま
た、シェア強度については、最小値が２．８、最大値が
３．９であり、その平均値は３．４である。

【００２３】これに対して、第１実施例のパッケージ用
基板１では、ＬＧＡパッド２のプル強度は、最小値が
１．０、最大値が２．１であり、その平均値は１．６で
ある。シェア強度については、最小値が３．９、最大値
が５．７であり、その平均値は４．８である。また、第
２実施例のパッケージ用基板７では、ＬＧＡパッド８の
プル強度は、最小値が１．４、最大値が２．８であり、
その平均値は２．１である。同様にシェア強度について
は、最小値が６．０、最大値が８．５であり、その平均
値は５．７である。

【００２４】図３の表から明かなように、各ＬＧＡパッ
ドのプル強度及びシェア強度は、共に、フォトバイアホ
ールの数に比例して大きくなることが分かる。具体的に
は、第１実施例のパッケージ用基板１におけるＬＧＡパ
ッド２のプル強度は、フォトバイアホールが形成されて
いないＬＧＡパッドに比較して、１．８倍に向上してお
り、また、シェア強度は、同様に、１．４倍に向上して
いる。更に、第２実施例のパッケージ用基板７における
ＬＧＡパッド８にプル強度は、フォトバイアホールが形
成されていないＬＧＡパッドに比較して、２．３倍に向
上しており、また、シェア強度は、同様に、１．７倍に
向上している。このように、ＬＧＡパッド内にフォトバ
イアホールを形成することによりＬＧＡパッドのプル強
度及びシェア強度が向上するのは、基板の内部に食い込
んで形成されたフォトバイアホールを介してＬＧＡパッ
ドと基板との結合力が増大することに基くものである。
これにより、第１実施例及び第２実施例のパッケージ用
基板では、ＬＧＡパッド内にフォトバイアホールを形成
することにより、ＬＧＡパッドのプル強度及びシェア強
度が向上されるという付随的な効果が得られるものであ
る。

【００２５】また、複数個のフォトバイアホールを設け
ることにより、プローブが１つのフォトバイアホールに
当りクラックが発生しても、残りの２つのフォトバイア
ホールにより確実に内層と接続されている。

【００２６】次に、前記のような構成を有するパッケー
ジ用基板における内層パターン等の電気的検査を行う検
査装置について図４乃至図８に基づき説明する。先ず、
パッケージ用基板における内層パターン等の電気的検査
を自動的に行うことが可能な自動検査装置について図４
に基づき説明する。図４は自動検査装置を模式的に示す
側面図である。尚、以下の説明においては、前記第１実
施例のパッケージ用基板１の電気的検査を行う場合を例
にとって説明する。

【００２７】図４において、自動検査装置２０は一対の
基台２１を有し、各基台２１には基板１を所定方向に搬
送するコンベア（図示せず）が付設されている。各基台
２１の内方にピン支持部２２が設けられており、ピン支
持部２２には位置決めピン２３が上下動可能に配設され
ている。各位置決めピン２３は、基板１の両側に形成さ
れた位置決め孔２５内に挿嵌されて、基板１の位置決め
作用を行う。また、各基台２１に対向離間して可動テー
ブル２４が、ＸＹ方向（水平方向）及びＺ方向（上下方
向）に移動可能に、且つ、θ方向に回転可能に配設され
ている。ここに、可動テーブル２４は、ＸＹモータ、Ｚ
モータ及びθモータ（図示せず）を介してＸＹ方向及び
θ方向に移動制御されるものであり、かかる可動テーブ
ル２４については公知であるのでここではその説明を省
略する。尚、図４においては、基板１を下方より支持す
る下治具は省略されている。

【００２８】可動テーブル２４の両側からはプローブユ
ニット２６を固定する固定部材２７が垂設されており、
各固定部材２７にはプローブユニット２６がネジ等の保
持具（図示せず）を介して固定される。プローブユニッ
ト２６には、基板１に形成された各ＬＧＡパッド２の形
成パターンに対応して複数のプローブ２８が取り付けら
れており、また、プローブユニット２６は、各固定部材
２７に固定された際に、各プローブ２８の先端が基板１
の各ＬＧＡパッド２の中心に合致するように作製されて
いる。尚、各プローブ２８は、配線２９、コネクタ（図
示せず）を介してテスター３０に接続されており、テス
ター３０は配線２９等を介して各プローブ２８の通電制
御を行って基板１の内層パターン３等の導通テストや絶
縁テストを行うものである。

【００２９】また、可動テーブル２４の下面において各
固定部材２７の内方には、２つのＣＣＤカメラ３１が取
り付けられている。各カメラ３１は、基板１にて各ＬＧ
Ａパッド２の外側に形成されたアラインメントマーク３
２を撮像するためのものであり、各カメラ３１にて撮像
された画像データに基づき所定の画像認識が行われると
ともに、画像認識の結果に基づき可動テーブル２４の移
動制御を行ってプローブユニット２６の各プローブ２８
と基板１の各ＬＧＡパッド２との間の位置補正が行われ
る。

【００３０】前記のように構成された自動検査装置２０
を使用して基板１における内層パターン３等の電気的検
査を行う検査方法について図５を参照して説明する。図
５は基板１のＬＧＡパッド２に対するプローブ２８の位
置補正を行う状態を模式的に示す説明図である。

【００３１】基板１における内層パターン３等の電気的
検査を行うには、先ず、各基台２１に付設されたコンベ
アを介して基板１を検査ステージまで搬送し、基板１が
検査ステージまで搬送された時点で、各ピン支持部２２
に配設された位置決めピン２３を上方向に移動して基板
１の位置決め孔２５内に挿嵌する。これにより、基板１
は検査ステージにて位置決め固定される。尚、位置決め
ピン２３に代えて、基板１の端面を挟持固定するように
してもよい。

【００３２】前記のように基板１を固定した状態で、各
カメラ３１により基板１上のアラインメントマーク３２
の撮像して読み取り、その画像データに基づき所定の画
像認識処理を行うとともに、画像認識の結果に基づき可
動テーブル２４の移動制御を行ってプローブユニット２
６の各プローブ２８と基板１の各ＬＧＡパッド２との間
の位置補正を行う。

【００３３】かかる位置補正制御について図５に基づき
説明する。当初においては、プローブ２８の先端は、図
５で実線にて示すように、ＬＧＡパッド２の中心、即
ち、ＬＧＡパッド２の中央位置に形成されたフォトバイ
アホール４の中心に対向している。そして、位置補正が
行われると、プローブ２８の先端は、フォトバイアホー
ル４の中心からオフセットされて、図５で点線にて示す
ように、フォトバイアホール４から外れたＬＧＡパッド
２上の位置にセットされる。このとき、前記したよう
に、プローブ２８の位置補正制御は、その先端が領域６
（図１（Ｂ）参照）内に配置されるように、行われる。
具体的には、プローブ２８の先端が、ＬＧＡパッド２の
外周とフォトバイアホール４の外周との１／２の位置に
配置される。

【００３４】前記のようにプローブ２８の先端をＬＧＡ
パッド２の外周とフォトバイアホール４の外周との１／
２の位置に配置した後、可動テーブル２４を介してプロ
ーブユニット２６を下方に移動し、プローブ２８とＬＧ
Ａパッド２とを接触させる。この状態で、テスター３０
による制御下に各プローブ２８の通電制御を行い、抵抗
値を測定することにより基板１の内層パターン３等の導
通テスト、絶縁テストが行われる。テストの終了後、可
動テーブル２４によるプレス状態、位置決めピン２３に
よる基板１の固定状態が開放され、基板１はコンベアを
介して搬送される。

【００３５】次に、前記自動検査装置２０を使用してパ
ッケージ基板１のオープン検査、オープン・ショート検
査を分けて２回の検査を行う場合に、オープン検査（１
回目の検査）時とオープン・ショート検査（２回目の検
査）時とでＬＧＡパッド２に接触するプローブ２８の位
置を変えながら検査する方法について図６乃至図９を参
照して説明する。図６はプローブ２８がＬＧＡパッド２
に接触する位置を変えながら検査を行う状態を模式的に
示す説明図、図７はプローブ２８がＬＧＡパッドに接触
する位置を示す説明図である。

【００３６】先ず、導電ゴムを用いてフリップチップ用
パッドを全箇所でショートさせてＬＧＡパッドにプロー
ブを当て、パッケージ基板１のオープン検査を行う場
合、図６（Ａ）に示すようにオープン検査ステージにお
いて、下治具３３上に導電ゴムシート３４を載置すると
ともに、ＬＧＡパッド２が形成されたパッケージ基板１
の面と反対側の面におけるフリップ・チップ用パッド３
５が導電ゴムシート３４に接触するようにパッケージ基
板１を導電ゴムシート３４上に載置する。この状態で、
前記した位置補正制御を行ってプローブ２８とＬＧＡパ
ッド２との位置決めを行った後、可動テーブル２４を下
方に移動させてプローブユニット２６の各プローブ２８
をＬＧＡパッド２に接触させる。このとき、プローブ２
８の先端は、図６（Ａ）に示すように、ＬＧＡパッド２
の中心Ｆ（点線にて示す）から左側に外れた位置、即
ち、フォトバイアホール４の外周とＬＧＡパッド２の外
周との中間位置Ｇ（図７参照）に接触されている。この
状態でプローブ２８の先端は、図７に示すように、ＬＧ
Ａパッド２内に形成されたフォトバイアホール４から外
れた位置Ｇに当接されることとなり、フォトバイアホー
ル４にクラック等が発生することは全くない。かかる
後、テスター３０を介して各プローブ２８への通電制御
が行われて基板１のオープン検査が行われる。

【００３７】続いて、ＬＧＡパッドのみにプローブを当
て、パッケージ基板１のオープン検査及びショート検査
を行う場合、図６（Ｂ）に示すようにオープン・ショー
ト検査ステージにおいて、前記導電ゴムシート３４に代
えて下治具３３上に高さ調節シート３６を載置するとと
もに、ＬＧＡパッド２が形成されたパッケージ基板１の
面と反対側の面におけるフリップ・チップ用パッド３５
を下方にしてパッケージ基板１を高さ調節シート３６上
に載置する。この状態で、前記と同様の位置補正制御を
行ってプローブ２８とＬＧＡパッド２との位置決めを行
った後、可動テーブル２４を下方に移動させてプローブ
ユニット２６の各プローブ２８をＬＧＡパッド２に接触
させる。このとき、プローブ２８の先端は、図６（Ｂ）
に示すように、ＬＧＡパッド２の中心Ｆ（点線にて示
す）から右側に外れた位置、即ち、フォトバイアホール
４の外周とＬＧＡパッド２の外周との中間位置Ｈ（図７
参照）に接触されている。この状態でプローブ２８の先
端は、図７に示すように、ＬＧＡパッド２内に形成され
たフォトバイアホール４から外れた位置Ｈに当接される
こととなり、フォトバイアホール４にクラック等が発生
することは全くない。かかる後、テスター３０を介して
各プローブ２８への通電制御が行われて基板１のオープ
ン・ショート検査が行われる。

【００３８】前記したように、自動検査装置２０を使用
してパッケージ基板１のオープン検査及びオープン・シ
ョート検査の２回の検査を行う場合に、オープン検査
（１回目の検査）時とオープン・ショート検査（２回目
の検査）時とでＬＧＡパッド２に接触するプローブ２８
の位置を変えながらフォトバイアホール４から外れた位
置にて各検査を行うように構成すれば、プローブ２８の
先端が、フォトバイアホール４にクラック等を発生する
ことなくＬＧＡパッド２における同一接触位置にて当接
することを回避することができ、これにより信頼性を格
段に向上することができるものである。

【００３９】以上詳細に説明した通り第１及び第２実施
例に係るパッケージ基板１、７では、ＬＧＡパッド２、
８と内層パターン３、９とを接続するについて、ＬＧＡ
パッド２、８内に設けた少なくとも１つのフォトバイア
ホール４、１０を介して接続するように構成されている
ので、従来のパッケージ基板におけるようにＬＧＡパッ
ド２、８の外側でＬＧＡパッド２、８と内層パターン
３、９とを接続する場合に比して接続スペースは全く不
要とすることができる。これにより、パッケージ基板
１、７における配線パターンの高密度化に十分対応する
ことができ、また、配線パターンの線幅及び配線パター
ン間のクリアランスを更に微細に形成することができ
る。更に、フォトバイアホール４、１０を介してＬＧＡ
パッド２、８の基板１、７に対するプル強度及びシェア
強度を向上することができるものである。

【００４０】また、本実施例に係る自動検査装置２０及
びその自動検査装置２０にて行われる検査方法では、プ
ローブ２８がフォトバイアホール４から外れた位置でＬ
ＧＡパッド２に接触された状態で検査が行われるので、
汎用性のあるコストの低いプローブ２８を配設したプロ
ーブユニット２６を使用した場合でもフォトバイアホー
ル４にクラック等が発生することなく信頼性を保持しつ
つ基板１の検査を行うことができる。尚、本発明は前記
各実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは
勿論である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明した通り本発明は、基板におけ
る接続パッドと内層パターンとを接続する少なくとも１
つのフォトバイアホールを接続パッド内に形成した半導
体パッケージ基板の電気的検査を行うについて、プロー
ブをフォトバイアホールから外れた位置に接触させつつ
検査を行うことにより、汎用性のあるコストの低いプロ
ーブを配設したプローブユニットを使用した場合でもフ
ォトバイアホールにクラック等が発生することなく信頼
性を保持しつつ基板の検査を行うことができる検査装置
及び検査方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係るＬＧＡパッド内に１つのフォ
トバイアホールを形成したパッケージ基板を示し、図１
（Ａ）は第１実施例に係るＬＧＡ用パッケージ基板の一
部を模式的に示す断面図、図１（Ｂ）はプローブが接触
される範囲を模式的に示すＬＧＡパッドの平面図であ
る。

【図２】第２実施例に係るＬＧＡパッド内に３つのフォ
トバイアホールを形成したパッケージ基板を模式的に示
し、図２（Ａ）はＬＧＡ用パッケージ基板の一部を模式
的に示す断面図、図２（Ｂ）はプローブが接触される位
置を模式的に示すＬＧＡパッドの平面図である。

【図３】ＬＧＡパッド内にフォトバイアホールが形成さ
れていないパッケージ用基板におけるＬＧＡパッド、第
１実施例のパッケージ用基板におけるＬＧＡパッド、及
び、第２実施例のパッケージ用基板におけるＬＧＡパッ
ドの引っ張り（プル）強度及び剪断（シェア）強度の試
験結果を対比して示す表である。

【図４】自動検査装置を模式的に示す側面図である。

【図５】基板のＬＧＡパッドに対するプローブの位置補
正を行う状態を模式的に示す説明図である。

【図６】プローブがＬＧＡパッドに接触する位置を変え
ながら検査を行う状態を模式的に示す説明図である。

【図７】プローブがＬＧＡパッドに接触する位置を示す
説明図である。

【符号の説明】

１、７ パッケージ基板 ２、８ ＬＧＡパッド ３、９ 内層パターン ４、１０ フォトバイアホール ２０ 自動検査装置 ２１ 基台 ２３ 位置決めピン ２４ 可動テーブル ２５ 位置決め孔 ２６ プローブユニット ２８ プローブ ３０ テスター ３１ カメラ ３２ アラインメントマーク

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 23/12 H05K 3/46

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マザーボードの接続端子に直接的に又は
   間接的に接続される接続パッドと、接続パッドに接続さ
   れた内層パターンとを有し、接続パッド内にその接続パ
   ッドと内層パターンとを接続する少なくとも１つのフォ
   トバイアホールが設けられた半導体パッケージ基板を検
   査する半導体パッケージ基板の検査装置であって、 前記接続パッドを上方又は下方に向けた状態で半導体パ
   ッケージ基板を固定する固定手段と、 前記固定手段を介して固定された半導体パッケージ基板
   に対して、プローブが配設されたプローブユニットを移
   動する移動手段とを備え、 半導体パッケージ基板の検査を行う際に移動手段を介し
   てプローブユニットを移動させることにより、プローブ
   の先端を接続パッドのフォトバイアホールから外れた位
   置に配置した後、プローブを接続パッドに接触させて内
   層パターンの検査を行うことを特徴とする半導体パッケ
   ージ基板の検査装置。
2. 【請求項２】 マザーボードの接続端子に直接的に又は
   間接的に接続される接続パッドと、接続パッドに接続さ
   れた内層パターンとを有し、接続パッド内にその接続パ
   ッドと内層パターンとを接続する少なくとも１つのフォ
   トバイアホールが設けられた半導体パッケージ基板を検
   査する半導体パッケージ基板の検査方法であって、 前記接続パッドを上方又は下方に向けた状態で半導体パ
   ッケージ基板を固定する工程と、 固定された半導体パッケージ基板に対して、プローブが
   配設されたプローブユニットを移動し、プローブの先端
   を接続パッドのフォトバイアホールから外れた位置に配
   置する工程と、 プローブを接続パッドに接触して内層パターンの検査を
   行う工程とからなる半導体パッケージ基板の検査方法。