JP3215202U

JP3215202U - 半導体チップ検査装置

Info

Publication number: JP3215202U
Application number: JP2017005124U
Authority: JP
Inventors: チャン、テ・ヨウン
Original assignee: エヌティーエス・カンパニー・リミテッド
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2018-03-08
Anticipated expiration: 2024-09-11
Also published as: WO2015046786A1; CN105849572A; US20160231355A1; CN105849572B; KR101437092B1; US9910068B2; JP2016533508A

Abstract

【課題】半導体チップの不良の有無を判別するテスト過程に用いられる半導体チップ検査装置を提供する。【解決手段】半導体チップ検査装置は、下部に載置溝１１０が形成されるガイドプレートと、ガイドプレートの下部に結合され、上部には上部半導体チップ１０が載置溝１１０内に位置するように実装される基板２００と、基板２００の下部パターンと接触した状態で、ガイドプレートの下部に結合される上部ポゴピン３１０が上部に突出形成され、下部には下部ポゴピン３２０が突出形成される上部ソケット３００と、下部ポゴピン３２０の接触する下部半導体チップ１０’が上部に載置される下部ソケット４００とを含む。【選択図】図４

Description

本考案は、半導体チップ検査装置に関し、より詳細には、半導体チップの不良の有無を判別するためのテスト過程に用いられる半導体チップ検査装置に関する。

一般的に、電子製品を製造する時に使用される半導体チップは、その不良の有無を判別するためのテスト過程を経ることになり、このテスト過程により、半導体チップの電気的特性および信頼性を確保することができる。

このテストのために用いられる半導体チップ検査装置は、半導体チップを設けるためのプレートと、プレートの一面において半導体チップの端子とピンによって接触するソケットと、半導体チップをソケット方向に弾性支持する加圧部などとから構成される。

このように構成される半導体チップ検査装置によれば、加圧部が半導体チップを弾性支持して一定位置に固定的に位置させ、ソケットは、半導体チップと電気的な信号をやり取りする。

本考案に関連する先行文献としては、大韓民国公開特許第１０−２０１３−００７１０３８号（公開日：２０１３年６月２８日）があり、前記先行文献には半導体チップテスト用ソケットが開示されている。

本考案の目的は、半導体チップのテスト歩留まりを安定して維持させることができる半導体チップ検査装置を提供することである。

本考案に係る半導体チップ検査装置は、下部に載置溝が形成されるガイドプレートと、前記ガイドプレートの下部に結合され、上部には上部半導体チップが前記載置溝内に位置するように実装される基板と、前記基板の下部パターンと接触した状態で、前記ガイドプレートの下部に結合される上部ポゴピンが上部に突出形成され、下部には下部ポゴピンが突出形成される上部ソケットと、前記下部ポゴピンの接触する下部半導体チップが上部に載置される下部ソケットとを含む。

また、前記ガイドプレートの上部には、前記載置溝と連通する開閉溝が上下に貫通形成され、前記開閉溝内には、前記載置溝に位置した上部半導体チップを下部方向に弾性支持する加圧部材が備えられることが好ましい。

また、前記加圧部材は、前記開閉溝に結合されるカバーと、前記カバーと前記上部半導体チップとの間に位置し、前記上部半導体チップを下部方向に弾性支持する加圧具とを備えることが好ましい。

また、前記加圧具は、前記カバーと前記上部半導体チップとの間に昇降可能に備えられ、前記上部半導体チップを下部方向に加圧する加圧板と、前記カバーと前記加圧板との間に備えられ、前記加圧板を下部方向に加圧する弾性力を提供する弾性部材とを備えることが好ましい。

また、前記加圧板には、１つまたは複数の設置溝が形成され、前記設置溝は、前記上部半導体チップの中心と同一線上をなす前記加圧板の中心位置、および前記加圧板の中心位置を基準として外郭に等間隔に複数形成されることが好ましい。

前記上部ソケットと前記基板の縁部位を貫通し、前記上部ソケットと前記基板を前記ガイドプレートの下部に結合させる締結部材をさらに備えることが好ましい。

また、前記上部ポゴピンと前記下部ポゴピンは、前記上部ソケットの上下部縁に沿って複数の列に配列されることが好ましい。

また、前記上部ソケットの下部縁部位には、複数の整列ピンが下部に突出形成され、前記下部ソケットの上面には、前記整列ピンが対応挿入されるように挿入溝が凹んで形成されることが好ましい。

本考案の半導体チップ検査装置によれば、上部半導体チップと上部ソケットとの間の接続不良の発生を抑えられるだけでなく、半導体チップの性能テスト時に発生する衝撃を緩衝させて装置および半導体チップの損傷を防止することができ、これにより、半導体チップのテスト歩留まりを安定して維持させることができる。

本考案の一実施形態に係る半導体チップ検査装置の各構成が分離された状態を示す分解斜視図である。本考案の一実施形態に係る半導体チップ検査装置の各構成が結合された状態を示す結合斜視図である。本考案の一実施形態に係る半導体チップ検査装置の各構成が結合された状態における底面を示す背面斜視図である。本考案の一実施形態に係る半導体チップ検査装置の各構成が結合された状態を示す結合断面図である。

以下、添付した図面を参照して、本考案に係る半導体チップ検査装置の一実施形態を説明する。説明の便宜のために、図面に示された線の厚さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性と便宜上誇張されて示されていることがある。

また、後述する用語は、本考案における機能を考慮して定義された用語であって、これは、使用者、運用者の意図または慣例によって異なり得る。そのため、これらの用語に対する定義は、本明細書全般にわたる内容に基づいて行われなければならない。

図１は、本考案の一実施形態に係る半導体チップ検査装置の各構成が分離された状態を示す分解斜視図であり、図２は、本考案の一実施形態に係る半導体チップ検査装置の各構成が結合された状態を示す結合斜視図である。

また、図３は、本考案の一実施形態に係る半導体チップ検査装置の各構成が結合された状態における底面を示す背面斜視図であり、図４は、本考案の一実施形態に係る半導体チップ検査装置の各構成が結合された状態を示す結合断面図である。

図１〜図４を参照すれば、本考案に係る半導体チップ検査装置は、ガイドプレート１００と、基板２００と、上部ソケット３００と、下部ソケット４００とを含む。

ガイドプレート１００は、半導体チップ１０が載置される本体の役割を果たす。このようなガイドプレート１００の下部には、検査対象の上部半導体チップ１０の上端が挿入できるように載置溝１１０が凹んで形成される。

載置溝１１０は、上部半導体チップ１０に対応する形状に形成され、上部半導体チップ１０の上下厚さと同一または類似の深さを有してもよい。

そして、ガイドプレート１００の上部には、カバー１３０と加圧具１４０が挿入される開閉溝１２０が貫通形成される。

開閉溝１２０は、載置溝１１０と上下に連通して形成される。本実施形態において、開閉溝１２０は、加圧具１４０が挿入される第１開閉溝１２１と、カバー１３０が挿入される第２開閉溝１２５とを含むものとして例示される。

第１開閉溝１２１は、載置溝１１０と上下に連通して形成され、載置溝１１０と同一、または類似の幅を有するように形成されてもよい。このような第１開閉溝１２１には、加圧具１４０が挿入される。

前記のように形成される載置溝１１０と第１開閉溝１２１との間には、突出段部１１５が形成されてもよい。突出段部１１５は、載置溝１１０および第１開閉溝１２１が形成されたガイドプレート１００の内周面に突出して形成され、載置溝１１０と第１開閉溝１２１との間に形成され、載置溝１１０と第１開閉溝１２１との間を区画する。

このように形成された突出段部１１５の下部には、載置溝１１０に挿入された上部半導体チップ１０の上部縁部位が係止され、突出段部１１５の上部には、加圧具１４０、より具体的には、後述する加圧具１４０の加圧板１４１の縁部位が係止される。

すなわち、上部半導体チップ１０と加圧板１４１は、突出段部１１５を挟んで載置溝１１０と第１開閉溝１２１にそれぞれ挿入されるが、突出段部１１５の厚さによって互いに所定間隔離隔して位置する。

第２開閉溝１２５は、第１開閉溝１２１と上下に連通して形成され、載置溝１１０および第１開閉溝１２１の幅より大きい幅を有するように形成される。このように形成される第２開閉溝１２５と第１開閉溝１２１との間には、第２開閉溝１２５と第１開閉溝１２１との間の幅差によって段部が形成され、このような段部には、第２開閉溝１２５に挿入されるカバー１３０の縁部位が係止される。

一方、開閉溝１２０、より具体的に第１開閉溝１２１内には、載置溝１１０に位置した上部半導体チップ１０を下部に弾性支持するための加圧部材１３０、１４０が備えられる。このような加圧部材１３０、１４０は、開閉溝１２０の上部を開閉するカバー１３０と、上部半導体チップ１０を弾性支持する加圧具１４０とを含む。

加圧具１４０は、上部半導体チップ１０を下部に弾性支持する役割を果たすものであって、加圧板１４１と、弾性部材１４２とを含む。

加圧板１４１は、開閉溝１２０の形状に対応する形状を有するように形成され、開閉溝１２０内に昇降可能に備えられる。このような加圧板１４１は、弾性部材１４２から提供される弾性力を利用して上部半導体チップ１０の上部を加圧する。

本実施形態において、加圧板１４１は、上部と下部、２つの部分に区分され、上部が下部より広い幅を有するように形成されるものとして例示される。このような加圧板１４１は、その上部が第１開閉溝１２１に挿入され、下部が突出段部１１５によって取り囲まれた通路を通過できるように備えられる。

これによれば、加圧板１４１の下部は、突出段部１１５によって取り囲まれた通路を通過して載置溝１１０の内部に突出し、加圧板１４１の昇降によってその突出程度が調整可能である。

このように備えられる加圧板１４１は、載置溝１１０に位置した上部半導体チップ１０の上部を下部に加圧し、このような加圧板１４１の加圧力は、弾性部材１４２の弾性力によって提供される。

前記のような加圧板１４１には、１つまたは複数の設置溝１４１ａが形成される。設置溝１４１ａは、加圧板１４１の上部から下部側に上下に凹んで形成され、このような設置溝１４１ａには弾性部材１４２が挟まれる。

本実施形態において、設置溝１４１ａは、上部半導体チップ１０の中心と同一線上をなす加圧板１４１の中心位置と、加圧板１４１の中心位置を基準として外郭に等間隔に複数形成されるものとして例示される。

弾性部材１４２は、カバー１３０と加圧板１４１との間に備えられ、設置溝１４１ａに挟まれて加圧板１４１に設けられる。本実施形態において、弾性部材１４２は、上下方向に圧縮または伸張するコイルスプリングであるとして例示される。

これによれば、弾性部材１４２の上端はカバー１３０の下端に支持され、弾性部材１４２の下端は設置溝１４１ａの内部で加圧板１４１に支持される。

このように備えられる弾性部材１４２は、その上端がカバー１３０によって支持された状態で、加圧板１４１を下部方向に加圧する弾性力を提供する。

このような弾性部材１４２の作用によって、加圧板１４１は、下部方向に加圧されて上部半導体チップ１０の上端と密着し、上部半導体チップ１０を加圧することで、上部半導体チップ１０の流動を抑えることができる。

これによって、上部半導体チップ１０は、載置溝１１０内で流動せず安定して固定できる。

基板２００は、上部ソケット３００と共に、ガイドプレート１００の下部に結合される。このような基板２００の上面には、検査対象の上部半導体チップ１０が実装される。この時、上部半導体チップ１０の外部端子は、基板２００に形成されたパターンに電気的に接続される。

そして、載置溝１１０の下部には、基板２００の上端が挿入できるようにより大きい幅の拡張部位が形成されることで、基板２００の設置部位が案内される一方、基板２００がガイドプレート１００の下部に安定して結合できる。

上部ソケット３００は、基板２００の下部に密着した状態で、締結部材Ｂによってガイドプレート１００の下部に結合される。

上部ソケット３００の上部には、複数の上部ポゴピン（Ｕｐｐｅｒｐｏｇｏｐｉｎ）３１０が突出形成され、上部ポゴピン３１０は、基板２００の下部に形成されたパターンに接触することができる。

そして、上部ソケット３００の下部には、図３に示されているように、複数の下部ポゴピン（Ｌｏｗｅｒｐｏｇｏｐｉｎ）３２０が突出し、下部ポゴピン３２０は、後述する下部半導体チップ１０’の外部端子と接触する。

このために、上部ポゴピン３１０は、基板２００のパターンと同一位置に配置されてもよく、下部ポゴピン３２０は、下部半導体チップ１０’の端子と同一位置に配置されてもよい。

前記上部ポゴピン３１０および下部ポゴピン３２０は、パターンまたは端子と接触する一側端部部分がポゴピン３１０、３２０の内部に設けられたスプリングによって弾性支持される構造を有するように備えられる。

このように備えられる上部ポゴピン３１０および下部ポゴピン３２０は、外部衝撃を自体で吸収する緩衝力を提供することで、半導体チップを検査する過程で発生する衝撃を緩衝させることができる。

これと共に、本実施形態によれば、上部半導体チップ１０は、上部半導体チップ１０の外部端子が上部ソケット３００に直接挿入されて接続される方式の代わりに、上部半導体チップ１０が基板２００に実装された状態で、基板２００の下部パターンが上部ポゴピン３１０と接触して接続される方式で上部ソケット３００に接続される。

すなわち、上部半導体チップ１０が基板２００の下部パターンと上部ポゴピン３１０との間の接続を通した間接接続方式により上部ソケット３００に接続されるため、上部半導体チップ１０と上部ソケット３００との間の公差発生の有無にかかわらず、上部半導体チップ１０と上部ソケット３００との間の接続が不良なく効果的に行われる。

また、上記の接続構造によれば、上部半導体チップ１０が流動して衝撃が発生する場合、このような衝撃は、基板２００および基板２００に接続された上部ポゴピン３１０が提供する緩衝力によって相殺できる。

これと共に、前記上部ポゴピン３１０および下部ポゴピン３２０は、上部ソケット３００の縁部位に沿って複数の列に配列されてもよい。そして、上部ソケット３００の上部に形成された複数の上部ポゴピン３１０は、上部ソケット３００の下部に形成された複数の下部ポゴピン３２０と上下方向に互いに対応する位置に互いに同じ配列で形成されてもよい。

一方、上部ソケット３００と基板２００の縁部位は、図４に示されているように、締結部材Ｂによって貫通してガイドプレート１００の下部に結合できる。

そして、上部ソケット３００の下部縁部位には、複数の整列ピン３３０が下部に突出形成されてもよい。本実施形態において、整列ピン３３０は、ビーム（Ｂｅａｍ）形状に形成され、その下端が下部に所定長さ突出するものとして例示される。

このように形成された整列ピン３３０は、下部ソケット４００に凹んで形成された挿入溝４１０に挿入されてもよい。このような整列ピン３３０と挿入溝４１０との間の結合によって、上部ソケット３００が下部ソケット４００に結合される位置が正確に案内できる。

下部ソケット４００の上面には、図１と図４に示されているように、検査対象の下部半導体チップ１０’が載置されるが、上部ソケット３００の下部ポゴピン３２０と接触可能な位置に載置される。

このために、下部ソケット４００の上面には、下部半導体チップ１０’が載置可能な別の載置溝（符号省略）が形成されてもよい。

本実施形態によれば、下部半導体チップ１０’は、下部ソケット４００の上部に載置された状態で、上部ソケット３００に接触することができる。このような下部半導体チップ１０’は、上部半導体チップ１０と共に、半導体チップの両面が同時に検査できるように検査面が互いに対応する。

以下、本考案に係る半導体チップ検査装置の検査過程を説明する。

まず、基板２００に実装された上部半導体チップ１０をガイドプレート１００の載置溝１１０に挿入位置させる。

そして、上部ソケット３００を基板２００の下部に密着させた状態で、締結部材Ｂを用いて基板２００と上部ソケット３００をガイドプレート１００の下部に結合させる。

この時、上部ソケット３００の上部ポゴピン３１０が基板２００の下部に形成されたパターンに接触して、上部ソケット３００と基板２００とが電気的に接続される。

その後、ガイドプレート１００の開閉溝１２０を介して加圧具１４０を挿入させた後、締結部材Ｂを用いて開閉溝１２０の上部にカバー１３０を結合させる。

これによって、加圧具１４０の加圧板１４１は、弾性部材１４２から提供される弾性力によって上部半導体チップ１０を加圧し、下部に弾性支持する。

この状態で、上部半導体チップ１０は、上部ソケット３００の上部ポゴピン３１０と緊密に密着した状態を維持し、上部ポゴピン３１０は、上部から加えられる衝撃を一定部分吸収することができる。

前記のような過程が完了すると、整列ピン３３０を挿入溝４１０に挿入しながら、上部ソケット３００を下部ソケット４００に結合させる。

整列ピン３３０と挿入溝４１０との間の結合によって上部ソケット３００が下部ソケット４００に結合される位置が正確に案内され、これによって、上部ソケット３００の下部ポゴピン３２０は、下部ソケット４００に載置された下部半導体チップ１０’の外部端子に接触する。

前記のように上部ソケット３００と下部ソケット４００との結合が完了すると、上部ソケット３００は、上部半導体チップ１０および下部半導体チップ１０’と電気的に連結された状態となる。そして、上部ソケット３００と電気的に連結された半導体検査機により半導体の両面に対する性能検査を実施することができる。

この時、上部半導体チップ１０が基板２００の下部パターンと上部ポゴピン３１０との間の接続を通した間接接続方式により上部ソケット３００に接続されるため、上部半導体チップ１０と上部ソケット３００との間の公差発生の有無にかかわらず、上部半導体チップ１０と上部ソケット３００との間の接続が不良なく効果的に行われる。

上記の本実施形態の半導体チップ検査装置によれば、上部半導体チップ１０と上部ソケット３００との間の接続不良の発生を抑えられるだけでなく、半導体チップの性能テスト時に発生する衝撃を緩衝させて装置および半導体チップの損傷を防止することができ、これにより、半導体チップのテスト歩留まりを安定して維持させることができる。

本考案は、図面に示された実施形態を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術の属する分野における通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施形態が可能であることを理解するであろう。したがって、本考案の真の技術的保護範囲は、以下の実用新案登録請求の範囲によって定められなければならない。

Claims

下部に載置溝が形成されるガイドプレートと、
前記ガイドプレートの下部に結合され、上部には上部半導体チップが前記載置溝内に位置するように実装される基板と、
前記基板の下部パターンと接触した状態で、前記ガイドプレートの下部に結合される上部ポゴピンが上部に突出形成され、下部には下部ポゴピンが突出形成される上部ソケットと、
前記下部ポゴピンの接触する下部半導体チップが上部に載置される下部ソケットと
を含むことを特徴とする半導体チップ検査装置。
前記ガイドプレートの上部には、前記載置溝と連通する開閉溝が上下に貫通形成され、
前記開閉溝内には、前記載置溝に位置した上部半導体チップの上部に加圧部材が備えられることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップ検査装置。
前記加圧部材は、
前記開閉溝に結合されるカバーと、
前記カバーと前記上部半導体チップとの間に位置する加圧具と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の半導体チップ検査装置。
前記加圧具は、
前記カバーと前記上部半導体チップとの間に昇降可能に備えられた加圧板と、
前記カバーと前記加圧板との間に備えられ、前記加圧板を下部方向に加圧する弾性力を提供する弾性部材と
を備えることを特徴とする請求項３に記載の半導体チップ検査装置。
前記加圧板には、１つまたは複数の設置溝が形成され、
前記設置溝は、前記上部半導体チップの中心と同一線上をなす前記加圧板の中心位置、および前記加圧板の中心位置を基準として外郭に等間隔に複数形成されることを特徴とする請求項４に記載の半導体チップ検査装置。
前記上部ソケットと前記基板の縁部位を貫通し、前記上部ソケットと前記基板を前記ガイドプレートの下部に結合させる締結部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップ検査装置。
前記上部ポゴピンと前記下部ポゴピンは、前記上部ソケットの上下部縁に沿って複数の列に配列されることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップ検査装置。
前記上部ソケットの下部縁部位には、複数の整列ピンが下部に突出形成され、
前記下部ソケットの上面には、前記整列ピンが対応挿入されるように挿入溝が凹んで形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体チップ検査装置。