JP4458077B2 - 検査用チップソケット - Google Patents

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Description

本発明は検査用チップソケットに関する。
従来、パッケージされた半導体集積回路などのチップの検査工程において、検査システムのテスタ基板と検査対象チップとを接続するためのコネクタとして検査用チップソケットが利用されている。検査対象チップの仕様に応じて製造される従来の検査用チップソケットは、1個の検査対象チップの端子と、検査回路が実装されているテスタ基板の端子とを接続するものであり、検査用チップソケットに装着される検査対象チップの個数は1個に限定されている。
しかし、テスタ基板上で挿抜機を使って検査対象チップを検査用チップソケットに挿入したり検査用チップソケットから検査対象チップを脱去することはできない。このため、検査用チップソケットを用いたチップ状態の検査工程において検査対象チップを検査用チップソケットに1つ1つ脱着する手作業が検査コストの増大を招いている。
さらに、テスタ基板の大きさに制約があり、検査用チップソケットは検査対象チップに比べて相当大きいため、1つのテスタ基板に複数の検査用チップソケットを装着できる検査システムであっても、1度に検査できるチップの個数は少ない。このこともチップ状態での検査のコストの増大を招いている。
本発明はこれらの問題を解決するために創作されたものであって、チップ状態での検査工程で発生するコストを低減することを目的とする。
(1)上記目的を達成するための検査用チップソケットは、テスタ基板に固定されるコンタクトブロックと、複数の載置区画にそれぞれ検査対象チップを位置決めするための凸部を有し、前記コンタクトブロックに載置されるトレイと、前記コンタクトブロックに保持され前記テスタ基板と前記検査対象チップとを接続するプローブであって、前記検査対象チップが載置された前記トレイが前記コンタクトブロックに載置されると、前記載置区画毎に載置されている複数の前記検査対象チップの端子に接触する複数のプローブと、を備える。
この検査用チップソケットによると、コンタクトブロックからトレイを取り外した状態において、1つのトレイの複数の載置区画に複数の検査対象チップを載置したりトレイから複数の検査対象チップを取り外すことができるため、検査対象チップをトレイに載置したりトレイから検査対象チップを取り外す工程を挿抜機を用いて自動化することができる。さらに1つのコンタクトブロックに複数の検査対象チップを固定することができるため、テスタ基板に対して密に検査対象チップを配列した状態で複数の検査対象チップを検査することができる。したがって、この検査用チップソケットは、チップ状態での検査工程で発生するコストを低減することができる。
(2)上記目的を達成するための検査用チップソケットにおいて、前記トレイには位置決め孔が形成され、前記コンタクトブロックには前記位置決め孔に挿入されるガイドロッドが設けられていてもよい。
この場合、位置決め孔にガイドロッドが挿入されるようにトレイをガイドブロックに載置することによりコンタクトブロック上でトレイを位置決めすることができる。
(3)上記目的を達成するための検査用チップソケットにおいて、前記トレイに載置された検査対象チップに被さるとともに前記トレイを前記コンタクトブロックに固定するカバーをさらに備え、前記トレイには前記プローブが挿入される通孔が前記載置区画ごとに形成されており、前記コンタクトブロックは、前記プローブが固定されているベースと、前記プローブが貫通し前記トレイが載置されるテーブルと、前記ベースから離れた位置に前記テーブルを支持するバネと、を有し、前記カバーは、前記テーブルを前記ベース側に押し込んだ状態で前記ベースに結合し、前記プローブは、前記カバーが前記ベースに結合すると、前記通孔から露出している前記検査対象チップの端子に接触してもよい。
(4)上記目的を達成するための検査システムは、上記いずれかの検査チップソケットが固定される検査システムであって、前記コンタクトブロックに載置される前記検査対象チップとしての磁気センサチップに備わる信号処理回路を検査するための前記テスタ基板と、複数の前記検査対象チップの検査結果を前記載置区画毎に示す検査結果データを前記テスタ基板を介して取得するデータ取得手段と、を備える。
この検査システムによると、磁気センサチップに備わる信号処理回路の検査コストを低減することができる。
(5)上記目的を達成するための検査システムは、上記いずれかの検査チップソケットが固定される検査システムであって、前記テスタ基板と、前記トレイの識別データを前記トレイから読み取るための読み取り手段と、複数の検査対象チップの検査結果を前記載置区画ごとに示す検査結果データを前記テスタ基板を介して取得するデータ取得手段と、前記検査結果データを前記識別データに関連づけて出力する出力手段と、を備える。
この検査システムによると、検査システムから出力される検査対象チップ毎の検査結果データをトレイの識別データに関連づけて管理できる。したがって、この検査システムによると、そのように管理される検査結果データを用いて挿抜機を制御することにより、検査対象チップの良品選別を自動化することができる。また複数の検査システムから出力される検査結果データをトレイの識別データに関連づけて管理できるため、複数の検査システム間において検査対象チップを移動させるときに複数の検査対象チップをトレイに載置した状態で取り扱うことができる。このためこの検査システムによると、チップ状態での検査工程で発生するコストをさらに低減することができる。
(6)上記目的を達成するためのチップ検査方法は、上記(5)の検査システムを用いたチップ検査方法であって、複数の前記載置区画にそれぞれ検査対象チップを載置し、前記読み取り手段に前記識別データを読み取らせ、前記検査対象チップが載置された前記トレイを前記コンタクトブロックに固定した状態で前記データ取得手段に前記検査結果データを取得させ、前記出力手段に前記検査結果データと前記識別データとを関連づけて出力させ、前記トレイを前記コンタクトブロックから取り外し、前記出力手段から出力された前記識別データのうち前記コンタクトブロックから取り外された特定の前記トレイである対象トレイに表示されている前記識別データに関連づけられている前記検査結果データに基づいて、前記対象トレイに載置された複数の前記検査対象チップから良品の前記検査対象チップを選別する、ことを含む。
このチップ検査方法によると、識別データに関連づけられた検査対象チップ毎の検査結果データを用いて挿抜機を制御することにより検査対象チップの良品選別を自動化することができる。
(7)上記目的を達成するための検査チップトレイは、上記いずれかの検査チップソケットの前記トレイとしての検査用チップトレイであって、前記検査対象チップの高さより高く複数の前記載置区画にそれぞれ前記検査対象チップを位置決めするための前記凸部を上面に有し、前記凸部が嵌る凹部を下面に有する積み重ね可能な板状である。
この検査チップトレイは、それぞれに検査対象チップを載置した複数の検査チップトレイを積み重ねた状態で取り扱うことができるため、多数の検査対象チップをまとめて取り扱うことができる。したがってこの検査チップトレイによると、チップ状態での検査工程で発生するコストをさらに低減することができる。
尚、請求項に記載された動作の順序は、技術的な阻害要因がない限りにおいて記載順に限定されず、同時に実行されても良いし、記載順の逆順に実行されても良いし、連続した順序で実行されなくても良い。
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
(検査用チップソケット)
図1は本発明による検査用チップソケットの一実施形態を示す図である。
図1A、図1B、図1Cに示すように、検査用チップソケット1はコンタクトブロック16、トレイ11、カバー12などからなる。コンタクトブロック16はテスタ基板28に固定される。検査対象チップ20が載置されるトレイ11はコンタクトブロック16に載置され、カバー12がコンタクトブロック16に結合することによって、コンタクトブロック16とカバー12とに挟まれた状態でコンタクトブロック16に固定される。
以下、検査用チップソケット1を構成する各部品について詳細に説明する。
1.トレイ
図2A、図2B、図2Cに示すように、トレイ11は板状であり、例えば射出成形された樹脂からなる。トレイ11にはそれぞれに検査対象チップを1つ載置するための複数の載置区画29がある。トレイ11あたりの載置区画29の数は任意であるが、載置区画29の数が多いほど一度に検査可能な検査対象チップの数が増大する。
載置区画29は凸部30に囲まれた凹部として区画されている。載置区画29の形状は検査対象チップがちょうど嵌る形状に設計されている。換言すれば、凸部30によって検査対象チップは載置区画29に位置決めされる。載置区画29に検査対象チップを位置決めする凸部は、例えば載置区画ごとに設けられる柱や壁として構成されても良い。
トレイ11の凸部30が形成されている面を表面とすると、裏面には周囲を壁で囲まれた凹部34が形成されている。凹部34は凸部30が緩く嵌り、凹部34を囲む壁部端面全周が下段のトレイ11の上面に接する形状に設計されている。このようにトレイ11の表裏に対応する凹凸を形成し、載置区画29に検査対象チップを載置した状態で凸部30の上面から検査対象チップが突出しないように凸部の高さを設計することにより(すなわち凸部30の高さを検査対象チップの高さより高く設計することにより)、検査対象チップを載置した状態でトレイ11を積み重ねて取り扱うことができる。また裏面の凹部34の深さ(D)よりも表面の凸部30の高さ(H)を小さく設計することにより、トレイ11を縁に隙間がないように重ねることができるようになり、その結果、載置区画29に載置され凹部34内に収まっている検査対象チップへの塵埃の付着を防止することができる。また、複数のトレイ11を積み重ねて取り扱う場合には、最上段のトレイ11に検査対象チップを載置しなければ、最上段のトレイ11は埃よけのカバーとして機能する。
載置区画29を形成している凹部の底面には後述するプローブが貫通する通孔33が形成されている。
2.コンタクトブロック
図3A、図3B、図3Cに示すように、コンタクトブロック16は、ベース上22、ベース下23、テーブル27等から構成されている。ベース下23とベース上22とは複数のねじ28によって結合され、通孔17に挿入される図示しないねじによってテスタ基板に固定される。テーブル27はねじ25によってベース上22に拘束され、ベース上22とテーブル27の間に設けられた複数のバネ26によってベース上22から離れた位置に支持されている。
ガイドロッド13は、ベース下23に固定されベース上22とテーブル27とを貫きコンタクトブロック16の上下から突出している。ガイドロッド13は、ベース下23とベース上22とテーブル27とを位置合わせするとともに、テスタ基板に対してコンタクトブロック16を位置決めし、テーブル27に載置されるトレイをコンタクトブロック16に対して位置決めする機能を有する。
3.カバー
図1A、図1B、図1Cに示すように、カバー12はコンタクトブロック16とともにトレイ11を挟み、トレイ11に載置されている複数の検査対象チップ20全てに被さる。カバー12にはガイドロッド13が挿入される通孔10が形成されている。カバー12は、ガイドロッド13が通孔10に挿入された状態で2つのツメ14によってコンタクトブロック16に掛け止められる。2つのツメ14はそれぞれシャフト18によってカバー12に保持され、ツメ14の先端部が互いに接近する方向にツメ14はバネ21によって押されている。ツメ14の先端部がベース上22の凸部に掛かると、バネ21の弾性力によってカバー12とコンタクトブロック16とが結合される。ツメ14の先端部をベース上22の凸部から外すと、コンタクトブロック16からカバー12が解放され、トレイ11をコンタクトブロック16から取り外せる状態になる。
4.プローブ
図1C、図1Dおよび図3Cに示すように、複数のプローブ24がコンタクトブロック16によって保持されている。具体的には次の通りである。ベース下23、ベース上22、テーブル27にはそれぞれプローブ24が挿入される通孔が形成されている。ベース下23に形成されている通孔は下部が上部よりも小径である。テーブル27に形成されている通孔は上部が下部よりも小径である。プローブ24は両端が先細りしている棒状であるため、ベース下23とテーブル27とにそれぞれ形成されている通孔の内壁面の段部に掛け止められた状態でコンタクトブロック16に保持される。
図1Dに示すように、プローブ24は、本体19と、本体19に挿入され図示しないバネによって本体19から突出する方向に押されているコンタクトピン25とを備えている。テスタ基板28に固定されていないコンタクトブロック16のテーブル27に空のトレイ11が載置された状態でカバー12がコンタクトブロック16に結合されると、テーブル27がトレイ11によってベース上22側に押し込まれ、トレイ11の載置区画29の底面とコンタクトブロック16の底面とからそれぞれプローブ24が突出する。コンタクトブロック16がテスタ基板28に固定されており、トレイ11の載置区画29に検査対象チップ20が載置されている場合には、コンタクトピン25が本体19に押し込まれた状態で、プローブ24の両端が検査対象チップ20の端子とテスタ基板28の端子とに接触するため、検査対象チップ20とテスタ基板28とが電気的に接続される。
(検査システム)
図4は本発明による検査システムの一実施形態を示す図である。
検査システム2は、テスタ基板28、制御部36、バーコードリーダ40、メモリコントローラ38等からなる。テスタ基板28は制御部36から出力される制御信号に応じた検査信号を生成し、プローブ24を介して検査信号を検査対象チップに入力するためのプリント配線基板である。またテスタ基板28は検査対象チップ毎に出力される出力信号に基づいて検査対象チップの検査結果を載置区画毎に示す検査結果データを生成し、制御部36に出力する。データ取得手段としての制御部36は、コンピュータとして構成され、テスタ基板28を介して検査対象チップに検査信号を入力し検査結果データを取得する。バーコードリーダ40は、トレイ11を識別するためのバーコードからトレイ11の識別データとしてのトレイIDを読み取る。トレイ11を識別するためのバーコードは例えばバーコードラベル39をトレイ11に貼付することによりトレイ11に表示される。トレイ11を識別するための識別データはバーコードの他、磁気データとしてトレイ11に格納することもできる。制御部36は、トレイ11毎に、バーコードリーダ40から取得したトレイIDとテスタ基板28から取得した検査結果データとを関連づけ、メモリコントローラ38を介してトレイIDと検査結果データとをリムーバブルメモリ41に出力する。
(検査方法)
図5は本発明による検査方法の一実施形態を示す図である。図5に示す検査方法は、磁気センサ、温度センサ、マルチプレクサ、AD変換回路、DA変換回路などを備えた磁気センサチップを検査対象チップとしてチップ状態で検査する方法である。
はじめに検査対象チップとしての磁気センサチップが多数搭載された移送用トレイから磁気センサチップが挿抜機によって1つ取り出され、取り出された磁気センサチップが検査用チップソケット1のトレイ11の載置区画29に載置される処理が繰り返される(ステップS100)。トレイ11を単独で取り扱うことができ、トレイ11には複数の磁気センサチップを載置することができるため、挿抜機を用いてトレイ11に複数の磁気センサチップを載置する工程を自動化することができる。
全ての載置区画に磁気センサチップが載置されたトレイ11は順次積み重ねられ、積み重ねられた複数のトレイ11がまとめて磁気テストシステムに移送される(S101)。このとき、図2Dに示す凸部30が凹部34に嵌るため、崩すことなく多数のトレイ11を積み重ねることができる。また、トレイ11を積み重ねると、載置区画29に載置された磁気センサチップはその上下のトレイ11によって閉じこめられるため、トレイ11の移送中に磁気センサチップが脱落することもないし、トレイ11の移送中に塵埃などで汚染されることもない。

次に磁気センサシステムにおいて、トレイ11毎に、トレイIDが読み取られ(ステップS102)、トレイ11に載置されている複数の磁気センサチップに対する磁気センサ検査が一度に実施される(ステップS103)。
磁気センサ検査システムは上述した検査システム2に磁場発生装置を設けたシステムである。磁場発生装置は検査用チップソケット1が固定される区域に磁気センサチップを検査するための磁場を発生させる。検査用チップソケット1はトレイ11上の小さな領域に複数の磁気センサを保持できるため、本実施形態によると磁場発生装置の出力を低減することができる。磁気センサ検査システムにおいては、トレイ11が取り外された状態で検査用チップソケット1がテスタ基板28にねじで固定されている。
作業者は2つのツメ14をつまんでカバー12をコンタクトブロック16から取り外し、テーブル27から突出しているガイドロッド13が通孔31に挿入されるようにトレイ11をテーブル27に載置する。この状態で作業者がカバー12をトレイ11に被せ、ツメ14をコンタクトブロック16に掛け止めると、トレイ11がガイドロッド13によって位置決めされた状態でコンタクトブロック16に固定される。トレイ11の上に磁気センサチップを配列できる個数は、テスタ基板28の上にコンタクトブロック16を配列できる個数に比べて多いため、本実施形態によると一度に検査可能な磁気センサチップの数を増大させることができる。
検査用チップソケット1が装着されている区域に磁場発生装置が磁場を発生させると、トレイ11に載置されている複数の磁気センサチップのそれぞれから出力信号がテスタ基板28に出力される。テスタ基板28は複数の磁気センサチップから入力される出力信号に応じた磁気センサ検査結果データを生成し、磁気センサ検査結果データを制御部36に出力する。
次に、制御部36はバーコードリーダ40から取得したトレイIDにテスタ基板28から取得した磁気センサ検査結果データを関連づけ、メモリコントローラ38を介してリムーバブルメモリ41に磁気センサ検査結果データを出力する(ステップS104)。
1つのトレイ11に載置されている磁気センサチップについて磁気センサ検査が完了すると、検査用チップソケット1からトレイ11が取り外され、検査用チップソケット1から順次取り外される複数のトレイ11は積み重ねられた状態でLSI検査システムへ移送される(ステップS105)。
次にLSI検査システムにおいて、トレイ11毎に、バーコードリーダ40によってトレイIDが読み取られ(ステップS106)、トレイ11に載置されている複数の磁気センサチップに対するLSI検査が一度に実施される(ステップS107)。
LSI検査システムは磁気センサチップに設けられている、マルチプレクサ、AD変換回路、DA変換回路等を構成している信号処理回路としてのLSIを検査するために設計された上述の検査システム2である。LSI検査システムにおいて、トレイ11をコンタクトブロック16に固定し、検査信号を磁気センサチップに入力すると、トレイ11に載置されている複数の磁気センサチップのそれぞれから出力信号がテスタ基板28に出力される。テスタ基板28は複数の磁気センサチップから入力される出力信号に応じたLSI検査結果データを生成し、LSI検査結果データを制御部36に出力する。
次に、制御部36はバーコードリーダ40から取得したトレイIDとテスタ基板28から取得したLSI検査結果データとを関連づけ、メモリコントローラ38を介してリムーバブルメモリ41に出力する(ステップS108)。
図6は、磁気センサ検査とLSI検査とが終了した時点でリムーバブルメモリ41に記録されているデータの一例を示す図である。磁気センサ検査システムとLSI検査システムとは、例えば、挿抜機で利用可能なデータベースのレコードを生成したり編集することにより、磁気センサ検査結果データとLSI検査結果データとを図6に示すようにトレイIDと区画IDとに関連づけてリムーバブルメモリ41に記録する。区画IDはトレイ11の載置区画29毎に固有であり、トレイIDはトレイ11毎に固有である。
1つのトレイ11に載置されている磁気センサチップについてLSI検査が完了すると、検査用チップソケット1からトレイ11が取り外され、検査用チップソケット1から順次取り外された複数のトレイ11は積み重ねられた状態で挿抜機へ移送される(ステップS109)。
挿抜機にはリムーバブルメモリ41に記録されている複数のトレイ11に対応する磁気センサ検査結果データとLSI検査結果データとが入力される(ステップS110)。
挿抜機は、トレイ11からトレイIDを読み取るためのバーコードリーダとチップを移送するためのロボットアームとリムーバブルメモリ41から磁気センサ検査結果データとLSI検査結果データとをトレイ11毎、載置区画29毎に取得する制御部とを備えている。
挿抜機の制御部は、トレイ11から読み取ったトレイIDに対応する磁気センサ検査結果データとLSI検査結果データとを1つの区画IDについて取得する。挿抜機の制御部は、取得した磁気センサ検査結果データとLSI検査結果データとがいずれも合格(図6では「1」を合格値として例示)である場合、その区画IDに対応する載置区画29に載置されている磁気センサチップを良品として判定する。良品判定された磁気センサチップは制御部によって制御されるロボットアームによってトレイ11から良品トレイに移送される。不良品判定された磁気センサチップはロボットアームによってトレイ11から不良品トレイに移送される。その結果、良品の磁気センサチップが選別される(ステップS111)。
このように本実施形態によると、トレイ11を単独で取り扱うことができ、トレイ11には複数の磁気センサチップを載置することができるため、挿抜機を用いてトレイ11から磁気センサチップを抜去して選別する工程を自動化することができる。また2つの検査システムから出力される検査結果データを磁気センサチップ毎にトレイIDに関連づけて管理できるため、そのように管理される検査結果データを用いて挿抜機を制御することにより、検査対象チップとしての磁気センサチップの良品選別を自動化することができる。また2つの検査システムから出力される検査結果データを磁気センサチップ毎にトレイIDに関連づけて管理できるため、2つの検査システム間において検査対象チップを移動させるときに複数の検査対象チップをトレイ11に載置した状態で取り扱うことができる。さらにトレイ11を積み重ねた状態で取り扱うことができるため、多数の検査対象チップをまとめて取り扱うことができる。したがって、以上説明した検査方法によると、磁気センサチップの検査工程で発生するコストを低減することができる。
尚、本発明は、上記した実施の形態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において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば検査システム間や検査システムと挿抜機との間における検査結果データの転送はリムーバブルメモリ41の代わりに通信回線や紙を用いて行っても良い。
(1A)は平面図。(1B)は(1A)に示すB−B線の一部切り欠き断面図。(1C)、(1D)は(1B)の部分拡大図。 (2A)は平面図。(2B)、(2C)は側面図。(2D)は(2C)に示すD部の拡大図。 (3A)は平面図。(3B)は(3A)に示すB−B線の一部切り欠き断面図。(3C)は(3B)に示すC部の拡大図。 ブロック図。 フローチャート。 データ構造図。
符号の説明
1:検査用チップソケット、2:検査システム、10:通孔、11:トレイ、12:カバー、13:ガイドロッド、14:ツメ、16:コンタクトブロック、17:通孔、20:検査対象チップ、21:バネ、22:ベース上、23:ベース下、23:ベース下、24:プローブ、25:コンタクトピン、26:バネ、27:テーブル、28:テスタ基板、29:載置区画、30:凸部、31:通孔、33:通孔、34:凹部、36:制御部、38:メモリコントローラ、39:バーコードラベル、40:バーコードリーダ、41:リムーバブルメモリ

Claims (1)

  1. 検査対象磁気センサチップに備わる信号処理回路を検査するためのテスタ基板と、
    前記テスタ基板に固定されるコンタクトブロックと、
    複数の載置区画にそれぞれ前記検査対象磁気センサチップを位置決めするための凸部であって前記検査対象磁気センサチップの高さより高い凸部を上面に有するとともに前記凸部が嵌る凹部を下面に有する積み重ね可能な板状であって前記コンタクトブロックに載置される樹脂からなるトレイと、
    前記コンタクトブロックに保持され前記テスタ基板と前記検査対象磁気センサチップとを接続するプローブであって、前記検査対象磁気センサチップが載置された前記トレイが前記コンタクトブロックに固定されると、前記載置区画毎に載置されている複数の前記検査対象磁気センサチップの端子に接触する複数のプローブと、
    前記トレイの識別データを前記トレイから読み取るための読み取り手段と、
    複数の前記検査対象磁気センサチップの検査結果を前記載置区画毎に示す検査結果データを前記テスタ基板を介して取得するデータ取得手段と、
    前記検査結果データを前記識別データに関連づけて出力する出力手段と、
    を備える検査システムを用いた方法であって、
    複数の前記載置区画にそれぞれ前記検査対象磁気センサチップを載置し、
    前記読み取り手段に前記識別データを読み取らせ、
    前記検査対象磁気センサチップが載置された前記トレイを前記コンタクトブロックに固定した状態で磁場を発生させるとともに前記データ取得手段に前記検査結果データを取得させ、
    前記載置区画毎に示す前記検査結果データを前記識別データに関連づけて前記出力手段に出力させ、
    前記トレイを前記コンタクトブロックから取り外し、
    前記出力手段から出力された前記識別データのうち前記コンタクトブロックから取り外された特定の前記トレイである対象トレイに表示されている前記識別データに関連づけられている前記検査結果データに基づいて、前記対象トレイの載置区画に載置された複数の前記検査対象磁気センサチップから良品の前記検査対象磁気センサチップを選別する、
    ことを含む磁気センサチップ検査方法。
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