JP4738727B2 - Semiconductor chip testing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、半導体チップの試験装置に関するものであり、特にハンドラの測定ハンドにより搬送した半導体チップをソケットに接続して電気的性能の試験を行なう半導体チップの試験装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor chip test apparatus, and more particularly, to a semiconductor chip test apparatus for testing electrical performance by connecting a semiconductor chip conveyed by a measuring hand of a handler to a socket.
従来より、半導体チップ(IC)の電気的特性を測定する試験装置が実用化されている。この試験装置は、通常、生産性の向上のため、ハンドラと呼ばれる自動搬送装置と一体化されている。 Conventionally, a test apparatus for measuring the electrical characteristics of a semiconductor chip (IC) has been put into practical use. This test apparatus is usually integrated with an automatic transfer device called a handler in order to improve productivity.
図3に、従来の試験装置の模式断面図を示す。図に示されるように、テストユニット1は、ネジ7やネジ10によって、コンタクトユニット5a等を介してハンドラベース4に取り付けられている。ここで、従来の試験装置のコンタクトユニット5aは、加工性、耐久性等の理由から金属材料により形成されている。
FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a conventional test apparatus. As shown in the figure, the test unit 1 is attached to the handler base 4 with the
尚、半導体チップの試験装置におけるノイズ対策に関する技術は、例えば特許文献1において開示されている。この特許文献1では、駆動部品から発生する電圧ノイズがテストユニットに伝わらないようにするために、ガイドレール、クランプ板、ガイドレールを電気絶縁性の良好な樹脂材料により形成する点が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technique relating to noise countermeasures in a semiconductor chip test apparatus. This patent document 1 discloses that a guide rail, a clamp plate, and a guide rail are formed of a resin material having good electrical insulation so that voltage noise generated from a driving component is not transmitted to a test unit. Yes .
試験装置が設置された環境においては、ハンドラの電源、LSIテスタの電源や隣接する機械の電源等、様々なノイズ源が存在する。特に図3を用いて説明した従来の試験装置のコンタクトユニット5aは、金属製であるため、電圧ノイズがハンドラベース4、ネジ10、コンタクトユニット5aを通じて伝わり、さらにアンテナ効果により電磁波ノイズが空間を被試験対象の半導体チップやICソケットの端子や配線に非接触で伝わり、電気的特性の試験に悪影響を及ぼすという問題点があった。
In an environment where a test apparatus is installed, there are various noise sources such as a power source for a handler, a power source for an LSI tester, and a power source for an adjacent machine. In particular, since the contact unit 5a of the conventional test apparatus described with reference to FIG. 3 is made of metal, voltage noise is transmitted through the handler base 4, the
本発明の目的は、かかる問題を解消し、電圧ノイズ及び電磁波ノイズが被試験対象の半導体チップ等に加わることを防止し、安定的に電気的特性を測定できる試験装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a test apparatus capable of solving such problems, preventing voltage noise and electromagnetic wave noise from being applied to a semiconductor chip to be tested, etc., and stably measuring electrical characteristics.
本発明にかかる半導体チップの試験装置は、ハンドラの測定ハンドにより搬送した半導体チップをソケットに接続して電気的性能の試験を行なう半導体チップの試験装置であって、前記ハンドラのハンドラベースと、テストヘッド及びテストボードとを連結し、前記ソケットに接続状態の半導体チップの周囲を囲うコンタクトユニットの全部を絶縁性材料により構成したものである。このような構成によれば、半導体チップの周囲を囲うコンタクトユニットの全部を絶縁性材料により構成したので、電圧ノイズ及び電磁波ノイズが非試験対象の半導体チップ等に加わることを防止できる。 A semiconductor chip test apparatus according to the present invention is a semiconductor chip test apparatus for performing an electrical performance test by connecting a semiconductor chip transported by a measurement hand of a handler to a socket, the handler base of the handler, and a test connecting the head and the test board, all parts of the contact unit surrounding the semiconductor chip connection state to the socket is obtained by construction of an insulating material. According to this structure, since all parts of the contact unit surrounding the semiconductor chip and made of an insulating material, it is possible to prevent the voltage noise and electromagnetic noise are applied to the semiconductor chip or the like of the non-test object.
また、コンタクトユニットには、前記ハンドラベース又は前記テストヘッドとの連結のためのネジを螺入する金属製のネジ穴部品を設けることが好ましい。このような構成により、コンタクトユニットとハンドラベース、又はコンタクトユニットとテストヘッドとをネジにより容易に固定できる。特に、本発明においては、コンタクトユニットは絶縁性材料により構成されているので、そのままネジを螺入すると螺入部分に壊れが発生しやすいが、その部分にネジ穴部品を設けることにより、壊れを防止できる。 The contact unit is preferably provided with a metal screw hole part into which a screw for connection with the handler base or the test head is screwed. With such a configuration, the contact unit and the handler base , or the contact unit and the test head can be easily fixed with screws. In particular, in the present invention, since the contact unit is made of an insulating material, if the screw is screwed in as it is, the screwed portion is likely to be broken. Can be prevented.
さらに、前記コンタクトユニットと前記テストヘッドの間に、当該半導体チップの試験を実行するためのテストボードを設け、当該テストボードを補強する補強プレートを設けるとよい。絶縁性材料により形成されたコンタクトユニットは、金属材料により形成された場合に比べて、強度が弱くならざるを得ないが、補強プレートを取り付けることにより、半導体チップをソケットに差し込む際に生じるテストボードへの応力から当該テストボードを保護することが可能となる。
また、前記補強プレートは前記テストボードの下方に絶縁シートを介して設けられており、前記補強プレートは金属性のプレートであって、前記テストボードと前記絶縁シートは接して設けられ、前記絶縁シートと前記補強プレートは接して設けられているとよい。
Furthermore, a test board for executing a test of the semiconductor chip may be provided between the contact unit and the test head, and a reinforcing plate for reinforcing the test board may be provided. The contact unit made of an insulating material has to be weaker than that made of a metal material, but a test board that is created when a semiconductor chip is inserted into a socket by attaching a reinforcing plate It is possible to protect the test board from stress on the surface.
The reinforcing plate is provided below the test board via an insulating sheet, the reinforcing plate is a metallic plate, the test board and the insulating sheet are provided in contact with each other, and the insulating sheet is provided. And the reinforcing plate may be provided in contact with each other.
好適な実施の形態におけるコンタクトユニットの絶縁性材料は、ガラスエポキシ樹脂又はポリエーテルイミド樹脂である。 The insulating material of the contact unit in a preferred embodiment is a glass epoxy resin or a polyetherimide resin.
また、コンタクトユニットは、前記ソケットの側面に内接していることが好ましい。これにより、ソケットとコンタクトユニット間の隙間より電磁波ノイズがテストヘッドに対して混入することを防止できる。 Moreover, it is preferable that the contact unit is inscribed in the side surface of the socket. Thereby, electromagnetic wave noise can be prevented from entering the test head through the gap between the socket and the contact unit.
本発明によれば、電圧ノイズ及び電磁波ノイズが被試験対象の半導体チップ等に加わることを防止し、安定的に電気的特性を測定できる試験装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a test apparatus that can prevent voltage noise and electromagnetic wave noise from being applied to a semiconductor chip to be tested and can stably measure electrical characteristics.
図1は、本発明にかかる試験装置の模式断面図であり、同図(a)に半導体チップを搭載する前の状態を、同図(b)に半導体チップを搭載した後であって電気的特性の測定状態の試験装置を示す。また、図2は、本発明にかかる試験装置の模式上面図である。図1の断面図は、図2のA−A'断面を示す。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a test apparatus according to the present invention. FIG. 1A shows a state before mounting a semiconductor chip, and FIG. 1B shows an electrical state after mounting the semiconductor chip. The test apparatus of the characteristic measurement state is shown. FIG. 2 is a schematic top view of the test apparatus according to the present invention. The cross-sectional view of FIG. 1 shows the AA ′ cross-section of FIG.
本発明にかかる試験装置により電気的特性の試験等が実行される半導体チップ2は、パッケージ済みのチップである。特に、電圧ノイズや電磁波ノイズの影響を受けやすいアナログICが好適である。さらに具体的には、高精度のA/Dコンバータを実現するアナログICである。
The
この試験装置では、LSIテスタのテストヘッド1上にテストボード3が取り付けられている。テストヘッド1内には、電気的特性の測定・試験を行なう各種の回路等が格納されている。例えば、テストヘッド1の主面は、1m四方の正方形を有する。テストボード3は、被試験対象の半導体チップ2に応じて適宜取り替えられ、例えば30cm四方のプリント配線板から構成される。テストボード3の上面には、半導体チップ2の端子が挿入され接続されるICソケット6が設けられている。
In this test apparatus, a
ICソケット6の外側の周囲には、図2の上面図においてよく示されるように厚肉円筒状のコンタクトユニット5が設けられている。コンタクトユニット5の内周の形状は、当該ICソケット6の側面に内接するよう構成されている。この例では、ICソケット6は四角柱の形状を有するため、コンタクトユニット5の内周は、四角柱をくり貫いた形状を有している。また、コンタクトユニット5の内周は、測定ハンド12との接触を防止するため当該測定ハンド12の外周より広く形成されている。
A thick
このコンタクトユニット5は、加工性に富む絶縁性樹脂により作られている。好適には、コンタクトユニット5は、ガラスエポキシ樹脂、PEI(ポリエーテルイミド)樹脂により作られるが、絶縁性を有する素材であればよく、樹脂以外にもセラミックス等により作られていてもよい。
The
コンタクトユニット5は、テストヘッド1及びテストボード3をハンドラベース4に固定する機能を有するものである。即ち、コンタクトユニット5がテストヘッド1及びテストボード3とハンドラベース4の相対的な位置を規制することになる。
The
まず、コンタクトユニット5とテストヘッド1及びテストボード3は、テストボード−コンタクトユニット固定用ネジ7によって固定される。そのため、コンタクトユニット5、テストボード3、テストヘッド1の筐体上面のそれぞれには4箇所において当該ネジ7を通すための通し穴が設けられている。また、テストボード3とコンタクトユニット5間には絶縁シート8が設けられている。テストボード3の下方には、絶縁シート8を介して補強プレート9が設けられている。
First, the
この補強プレート9は、金属性のプレートであり、上方から測定ハンド12によって半導体チップ2がICソケット6に対して挿入された際に加わるテストボード3への応力から、テストボード3を保護するために設けられている。そのため補強プレート9は、少なくともICソケット6の主面よりも広い範囲内において当該テストボード3を補強している。この補強プレート9においても、ネジ7を通すための通し穴が4箇所設けられている。特に、この発明の実施の形態においては、コンタクトユニット5が金属よりも一般的に強度が弱い絶縁性材料により構成されているため、当該補強プレート9は強度を補完する上で効果的である。尚、この例における補強プレート9は、絶縁シート8と別体で構成されているが、これに限らず、補強プレート9に絶縁メッキを施しても良い。
The reinforcing plate 9 is a metallic plate, and protects the
コンタクトユニット5、テストボード3、テストヘッド1の筐体上面、絶縁シート8及び補強プレート9の通し穴を通されたネジは、テストヘッド1の内部においてナットにより締め付けられる。これにより、それぞれの部材は、一体的に固定される。
Screws passed through the
また、コンタクトユニット5とハンドラベース4とは、4つのハンドラベース−コンタクトユニット固定ネジ10によって固定される。このため、樹脂により作成されたコンタクトユニット5では、当該ネジが螺入される位置に埋め込み型のネジ穴部品11が設けられている。このネジ穴部品11は、当該ネジ10と螺合して当該ネジ10とコンタクトユニット5の固定を実現するものであり、例えば、金属により構成される。尚、コンタクトユニット5において、さらに、ネジ7に対応する部分にもネジ穴部材11と同様の部材を設けてもよい。このとき、図1及び図2に示すように、ネジ10に対応するネジ穴部材11と、ネジ7に対応するネジ穴部材11とは、連続しないように、ずれた部分に配置される。
The
ハンドラベース4は、半導体チップ2を搬送するハンドラと呼ばれる自動搬送装置の筐体のベースとなる部品であり、例えば鉄製の合金よりなる板状部材である。ハンドラは、生産性向上のために設けられており、基本的に試験前の半導体チップ2を載置する場所、試験を行なう場所(即ち、ICソケット6に固定する位置)、試験後の半導体チップ2を載置する場所の間において半導体チップ2を運ぶ搬送装置である。このハンドラは、図示しない固定部材により地面に対して固定されており、別途接地されている。
The handler base 4 is a component that is a base of a casing of an automatic transfer device called a handler that transfers the
測定ハンド12は、ハンドラの一部材であり、搬送の際に、半導体チップ2を保持する保持手段である。当該測定ハンド12は、半導体チップ2を保持した状態において下方に移動し、半導体チップ2をICソケット6に固定する。この測定ハンド12は、絶縁素材により構成される。尚、当該測定ハンド12は、一つの半導体チップ2のみならず、複数の半導体チップ2を保持する場合もある。
The measuring
このように、本発明においては、コンタクトユニット5を絶縁性の材料により構成したので、アンテナ効果が低減し、空間を伝搬する電磁波ノイズ、例えばハンドラやLSIテスタ等の電磁波ノイズ(商用周波数サイン波等)を遮断する効果を高めることができる。特に、信号対雑音比の、電磁波ノイズによる特性が劣化するアナログ特性測定が改善できる。
また、コンタクトユニット5を絶縁性の材料により構成したので、電圧ノイズがハンドラベース4、コンタクトユニット5等を通じて、被試験対象の半導体チップ2等に伝わることを防止できる。
As described above, in the present invention, since the
Further, since the
1 テストヘッド
2 被測定IC
3 テストボード
4 ハンドラベース
5 コンタクトユニット
6 ICソケット
8 絶縁シート
9 補強プレート
12 測定ハンド
1
3 Test board 4
Claims (6)
前記ハンドラのハンドラベースと、テストヘッド及びテストボードとを連結し、前記ソケットに接続状態の半導体チップの周囲を囲うコンタクトユニットの全部を絶縁性材料により構成した半導体チップの試験装置。 A semiconductor chip testing apparatus for testing electrical performance by connecting a semiconductor chip transported by a measurement hand of a handler to a socket,
And handlers base of the handler, connects the test head and the test board, a semiconductor chip test apparatus constructed of an insulating material all parts of the contact unit surrounding the semiconductor chip connection state to the socket.
さらに当該テストボードを補強する補強プレートを設けたことを特徴とする請求項1記載の半導体チップの試験装置。 A test board for executing a test of the semiconductor chip is provided between the contact unit and the test head,
2. The semiconductor chip testing apparatus according to claim 1, further comprising a reinforcing plate for reinforcing the test board.
前記補強プレートは金属性のプレートであって、
前記テストボードと前記絶縁シートは接して設けられ、前記絶縁シートと前記補強プレートは接して設けられていることを特徴とする請求項3記載の半導体チップの試験装置。 The reinforcing plate is provided below the test board via an insulating sheet,
The reinforcing plate is a metallic plate,
4. The semiconductor chip testing apparatus according to claim 3, wherein the test board and the insulating sheet are provided in contact with each other, and the insulating sheet and the reinforcing plate are provided in contact with each other.
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