JP5130782B2 - Inspection jig and inspection device - Google Patents
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Description
本発明は、検査対象に設けられた複数の検査点を介し、検査対象に設けられた配線パターンの電気的特性を検査するために用いられる検査治具及び検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection jig and an inspection apparatus used for inspecting electrical characteristics of a wiring pattern provided on an inspection object through a plurality of inspection points provided on the inspection object.
なお、本発明は、プリント配線基板、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイ及びプラズマディスプレイ用等の電極板、半導体パッケージ用のパッケージ基板及びフィルムキャリアなど、半導体ウェハ、及び半導体装置(半導体デバイス)における電気的配線の検査に適用でき、この明細書では、それら種々の検査対象を総称して「検査対象」と称する。 The present invention relates to a semiconductor wafer and a semiconductor device (semiconductor device), such as a printed wiring board, a flexible board, a multilayer wiring board, an electrode plate for a liquid crystal display and a plasma display, a package board for a semiconductor package, and a film carrier. The present invention can be applied to inspection of electrical wiring, and in this specification, these various inspection objects are collectively referred to as “inspection objects”.
検査対象に設けられた配線パターンの電気的特性に関する検査手法として、電流供給用の接触子と電圧計測用の接触子の2つの接触子を設け、その2つの接触子を検査点に同時に接触させて配線パターンの検査を行う手法(いわゆる4接点法)がある(例えば、特許文献1)。この4接点法では、電流供給用接触子と電圧計測用接触子とを分離したことで、電圧計測用接触子と検査点との間に流れる電流が実質的に無視できる程度に抑えられるため、電圧計測用接触子と検査点との接触抵抗の影響を実質的に除外して、電圧計測用接触子が接触する2箇所の検査点間の電圧が正確に計測できる。
上述のような4接点法では、検査対象に設けられたランド部等に接触子を電気的に接触させる場合には、2接点タイプのプローブを容易にランド部等に接触させて導通をとることが可能である。しかし、検査対象に設けられたピンに接触子を電気的に接触させる場合には、如何にピンとプローブとの間で2接点での導通を得るかが課題となっている。 In the four-contact method as described above, when a contactor is brought into electrical contact with a land portion or the like provided on an inspection object, a two-contact type probe is easily brought into contact with the land portion or the like to establish conduction. Is possible. However, in the case where the contact is brought into electrical contact with a pin provided on the inspection target, how to obtain conduction at two contacts between the pin and the probe is a problem.
例えば、図6に示すように、ピン1の先端に2つのプローブ2,3を当接させて導通をとるようにしたものが提案されている。しかし、この提案技術では、ピン1の先端は当接可能な面積が小さいとともに、ピン1の垂直度合いのバラツキや、プローブ2,3のブレ等のために、プローブ2,3とピン1との間に位置ずれ等が生じ、プローブ2,3をピン1の先端に確実に当接させるのは困難である。
For example, as shown in FIG. 6, there has been proposed one in which two
そこで、本発明の解決すべき課題は、検査対象に設けられた検査点がピンであっても、複数のプローブを確実に検査点に電気的に接触させることができる検査治具及び検査装置を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an inspection jig and an inspection apparatus capable of reliably bringing a plurality of probes into electrical contact with an inspection point even if the inspection point provided on the inspection object is a pin. Is to provide.
上記の課題を解決するため、請求項1の発明では、検査対象から立設された複数のピンの先端面を介し、前記検査対象に設けられた配線パターンの電気的特性を検査するために用いられる検査治具であって、前記複数のピンの配置位置にそれぞれ対応して設けられ、対応する前記ピンの前記先端面に導通される複数のプローブ群と、前記複数のプローブ群を保持する保持部材と、互いに電気的に接触される前記プローブ群と、前記ピンの先端とを両側から受け入れる複数のガイド孔を有するガイド部材と、を備え、前記プローブ群は、対応する前記ピンの前記先端面の中央に位置合わせして配置された第1プローブと、前記第1プローブの周囲に分散して配置されるとともに、該第1プローブと絶縁状態で配置された複数の第2プローブと、を備え、前記各プローブ群における前記複数の第2プローブは、前記第1プローブが対応する前記ピンの前記先端面の中心に電気的に接触されたときにすべての第2プローブが対応する前記ピンの前記先端面と電気的に接触可能なように、前記第1プローブを中心として前記第1プローブの周囲に点対称に配置され、前記プローブ群における前記第1プローブ及び前記複数の第2プローブは、負荷される荷重に応じて夫々が独自に撓むように、夫々独立して配置されている。
In order to solve the above problems, in the invention of
また、請求項2の発明では、請求項1の発明に係る検査治具において、前記プローブ群の前記第1プローブ及び前記複数の第2プローブの一方は、前記ピンに対する電流供給を行う電流供給用プローブとして用いられ、その他方は、前記ピンの電位を計測するための電位計測用プローブとして用いられる。 According to a second aspect of the invention, in the inspection jig according to the first aspect of the invention, one of the first probe and the plurality of second probes of the probe group is for supplying a current to the pin . The other is used as a probe for measuring a potential for measuring the potential of the pin .
また、請求項3の発明では、請求項1又は請求項2の発明に係る検査治具と、前記検査治具の前記複数のプローブ群のうちのいずれか2つのプローブ群に含まれる前記第1プローブ及び前記複数の第2プローブの一方を介して前記ピンに電流を供給するとともに、その他方を介して前記ピンの電位を計測する検査処理部とを備える。 According to a third aspect of the invention, the inspection jig according to the first or second aspect of the invention and the first probe group included in any two of the plurality of probe groups of the inspection jig. An inspection processing unit for supplying a current to the pin via one of the probe and the plurality of second probes and measuring the potential of the pin via the other.
請求項1に記載の発明によれば、検査対象の各検査点に対応して設けられるプローブ群には、対応するピンの先端面の中央に位置合わせして配置された第1プローブと、第1プローブの周囲に分散して配置された複数の第2プローブとが備えられる。それ故、ピンとプローブ群との間に位置ずれ等が生じた場合でも、プローブ群の中央に配置された第1プローブと、その第1プローブの周囲に分散して配置された複数の第2プローブのうちのいずれかとを確実にピンの先端面に接触させることができる。これにより、例えば、検査対象に設けられた配線パターンに対する所謂4接点法による検査をピンを介して確実に行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, the probe group provided corresponding to each inspection point to be inspected includes the first probe disposed in alignment with the center of the tip surface of the corresponding pin , And a plurality of second probes arranged in a distributed manner around one probe. Therefore, even when a positional deviation or the like occurs between the pin and the probe group, the first probe arranged at the center of the probe group and a plurality of second probes arranged dispersed around the first probe. Any one of the probes can be reliably brought into contact with the tip surface of the pin . This ensures, for example, can be reliably performed via the pin inspection by the so-called four-contact method for the wiring pattern provided on the test object.
また、各プローブ群における複数の第2プローブは、第1プローブが対応するピンの先端面の中心に電気的に接触されたときにすべての第2プローブが対応するピンの先端面と電気的に接触可能なように、第1プローブを中心として第1プローブの周囲に点対称に配置されている。それ故、ピンとプローブ群との間に位置ずれ等が生じた場合でも、プローブ群の中央に配置された第1プローブと、その第1プローブの周囲に配置された複数の第2プローブのうちのいずれかをより確実にピンの先端面に接触させることができる。 Further, the plurality of second probes in each probe group, when all of the second probe to the distal end surface and electrically corresponding pins of the first probe are in electrical contact with the center of the front end surface of the corresponding pin In order to be able to come into contact with each other, they are arranged point-symmetrically around the first probe around the first probe. Therefore, even when a positional deviation or the like occurs between the pin and the probe group, among the first probe arranged at the center of the probe group and the plurality of second probes arranged around the first probe. Any of the above can be brought into contact with the tip surface of the pin more reliably.
また、プローブ群の中央に配置された第1プローブと、その第1プローブの周囲に分散して配置された複数の第2プローブのうちのいずれかと確実にピンの先端に電気的に接触させることができる。 Also , the first probe disposed in the center of the probe group and any one of the plurality of second probes distributed around the first probe are surely brought into electrical contact with the tip of the pin. Can do.
また、ガイド部材のガイド孔によりピンの先端とプローブ群とをガイドすることにより、ピンとプローブ群とを容易かつ確実に電気的に接触させることができる。 Further , by guiding the tip of the pin and the probe group by the guide hole of the guide member, the pin and the probe group can be easily and reliably brought into electrical contact.
請求項2に記載の発明によれば、ピンとプローブ群との間に位置ずれ等が生じた場合でも、プローブ群の中央に配置された第1プローブと、その第1プローブの周囲に分散して配置された複数の第2プローブのうちのいずれかとを確実にピンの先端面に接触させ、検査対象に設けられた配線パターンに対する所謂4接点法による検査を確実に行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, even when a positional deviation or the like occurs between the pin and the probe group, the first probe disposed in the center of the probe group and the periphery of the first probe are dispersed. Any of the plurality of second probes arranged in this manner can be reliably brought into contact with the tip surface of the pin, and the wiring pattern provided on the inspection object can be reliably inspected by the so-called four-contact method.
請求項3に記載の発明によれば、ピンとプローブ群との間に位置ずれ等が生じた場合でも、プローブ群の中央に配置された第1プローブと、その第1プローブの周囲に分散して配置された複数の第2プローブのうちのいずれかとを確実にピンの先端面に接触させ、検査対象に設けられた配線パターンに対する所謂4接点法による検査を確実に行うことができる。 According to the third aspect of the present invention, even when a positional deviation or the like occurs between the pin and the probe group, the first probe disposed in the center of the probe group and the periphery of the first probe are dispersed. Any of the plurality of second probes arranged in this manner can be reliably brought into contact with the tip surface of the pin, and the wiring pattern provided on the inspection object can be reliably inspected by the so-called four-contact method.
図1は本発明の一実施形態に係る検査装置の全体的な構成を示す図であり、図2はその検査装置の検査治具に設けられるプローブ群の構成を示す側面図であり、図3は図2のプローブ群を構成する第1及び第2プローブの平面的な配置を示す図である。なお、図1及び図4では、便宜上、ガイド部材31のみを断面図で表している。
FIG. 1 is a diagram illustrating the overall configuration of an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view illustrating the configuration of a probe group provided in an inspection jig of the inspection apparatus. FIG. 3 is a diagram showing a planar arrangement of first and second probes constituting the probe group of FIG. 2. 1 and 4, only the
検査対象である半導体装置11(例えば、VGA(Video Graphics Array))は、図1に示すように、本体12と、その本体12から立設された複数のピン13とを備えている。このピン13を介して半導体装置11内の配線パターンの電気的特性に関する検査(例えば、導通検査)が行われる。なお、本実施形態では、検査対象として半導体装置11の検査に検査装置21を適用した場合について説明するが、上述のプリント配線基板等の他の検査対象の検査にも検査装置21を適用することができる。また、本実施形態では、半導体装置11のピン13の先端13aが検査点となっている場合について説明するが、配線パターンのランド部や、ランド部に設けられて半田バンプ等が検査点となっている場合にも本実施形態に係る検査装置21を適用してもよい。なお、この場合には、後述するガイド部材31は省略してもよい。
A semiconductor device 11 (for example, a VGA (Video Graphics Array)) to be inspected includes a
本実施形態に係る検査装置21は、図1に示すように、検査治具22と、接続切替部23と、検査処理部24とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
検査治具22は、ガイド部材31と、複数のプローブ群32を保持するプローブ保持部33と、電極保持部34とを備えている。
The
プローブ保持部33は、複数のプローブ群32と、そのプローブ群32を保持する少なくとも2つの保持プレート35,36を備えている。なお、本発明に係る保持部材には保持プレート35,36が相当している。
The
保持プレート35と保持プレート36とは、所定の間隔をあけて連結部材37によって互いに固定されている。保持プレート35,36には、プローブ群32を構成する後述する複数のプローブ41,42の先端側の部分及び後端側の部分がそれぞれ挿通されて保持される図示しない貫通孔が設けられている。
The
複数のプローブ群32は、半導体装置11の複数のピン13の配置位置にそれぞれ対応して設けられ、対応するピン13に電気的に接触されて導通される。プローブ群32を形成するプローブ41,42は夫々、一端が検査点(ピン13)に導通接続されるとともに、他端が半導体装置11の電極部(図示せず)に導通接続されている。
The plurality of
各プローブ群32には、図2及び図3に示すように、対応するピン13の中央に位置合わせして配置された1つの第1プローブ41と、第1プローブ41の周囲に分散して配置された複数(好ましくは3つ以上)の第2プローブ42とが備えられる。
As shown in FIGS. 2 and 3, each
プローブ群32を形成する第1プローブ41と複数の第2プローブ42は、夫々独立して配置されており、このため、検査点と電極部に挟まれて押圧された場合には、夫々が独自に負荷される荷重に応じて撓むことになる。
The
プローブ41,42は導電性及び可撓性を有する針状の部材を備えて構成されている。なお、プローブ41,42の外周部を覆う絶縁被覆を設けてもよい。
The
図3に示す例では、4つの第2プローブ42が設けられている。より具体的には、各プローブ群における複数の第2プローブ42は、第1プローブ41が対応するピン13の先端(より具体的には先端面)13aの中心に電気的に接触されたときに(プローブ群32に対して図3の破線で示す位置にピン13があるとき)、すべての第2プローブ42が対応するピン13の先端(より具体的には先端面)13aと電気的に接触可能なように、第1プローブ41を中心として第1プローブ41の周囲に分散して配置されている。例えば、複数の第2プローブ42は第1プローブ41の周方向に対して等間隔で配置されている。
In the example shown in FIG. 3, four
このような第1プローブ41と第2プローブ42の配置には、図3に示す如く、第1プローブ41を中心とし、複数の第2プローブ42を点対称位置になるように配置する方法を例示することができる。
The arrangement of the
なお、図3に示す例では、第1プローブ41の外径と第2プローブ42の外径とが同一であるが、第1プローブ41の外径を第2プローブ42の外径よりも大きくしてもよいし、逆に第2プローブ42の外径を第1プローブ41の外径よりも大きくしてもよい。
In the example shown in FIG. 3, the outer diameter of the
また、各プローブ群32の各プローブ41,42は、保持プレート35,36に個別に設けられた貫通孔に挿入され、電気的に独立した状態で保持プレート35,36により保持されている。さらに、各プローブ41,42はその先端部が前面側の保持プレート35の前面から出没変位可能に突出された状態で保持されている。このため、後述するように、ピン13の先端13aがプローブ41,42の先端に押し当てられた際に、その押圧力により、突出しているプローブ41,42の先端部が後端側に押し込まれるとともに、プローブ41,42が弾性的に挫屈変形(バックリング)する。ピン13との当接状態が解除されると、プローブ41,42は元の状態に自律的に復帰する。
The
このような各プローブ群32の第1プローブ41及び複数の第2プローブ42の一方は、ピン13に対する電流供給を行う電流供給用プローブとして用いられ、その第1プローブ41及び複数の第2プローブ42の他方は、ピン13の電位を計測するための電位計測用プローブとして用いられる。
One of the
このようなプローブ群32の構成により、ピン13にプローブ群32を電気的に接触させる際にピン13とプローブ群32との間に位置ずれ等が生じた場合(例えば、プローブ群32に対して図3の2点鎖線で示す位置にピン13があるとき)でも、プローブ群32の中央に配置された第1プローブ41と、その第1プローブ41の周囲に配置された複数の第2プローブ42のうちの少なくともいずれか1つとを確実にピン13の先端13aに接触させることができる。これにより、半導体装置11内の配線パターンに対する所謂4接点法による導通検査をピン13を介して確実に行うことができる。
With such a configuration of the
ガイド部材31は、互いに電気的に接触されるプローブ群32の先端部及びピン13の
先端13aを両側から受け入れる複数のガイド孔46を有している。このガイド部材31は、保持プレート35の前面側に突出されたプローブ群32の先端部がガイド孔46内に挿入された状態でプローブ保持部33の前面(検査対象との対向面)に装着されている。
The
そして、半導体装置11のピン13にプローブ群32を電気的に接触させる際には、図4に示すように、ピン13とガイド孔46及びプローブ群32とを位置合わせした状態で、ピン13の先端13aとプローブ群32の先端とが互いに押し付け合わされるように、半導体装置11と検査治具22とが互いに押し付けられる。このとき、ピン13により、保持プレート35の前面側に突出しているプローブ41,42の先端部が後端側に押し込まれるとともに、プローブ41,42が弾性的に挫屈変形(バックリング)する。ピン13との当接状態が解除されると、プローブ41,42は元の状態に自律的に復帰する。
When the
また、ピン13とプローブ群32とを電気的に接触させる際に、ガイド部材31のガイド孔46によりピン13が対応するプローブ群32にガイドされるため、ピン13とプローブ群32とを容易かつ確実に電気的に接触させることができる。
Further, when the
電極保持部34は、プローブ保持部33によって保持された複数のプローブ41,42の後端部とそれぞれ電気的に接触されて導通される図示しない複数の電極を保持している。各電極には、各プローブ41,42を検査処理部24と電気的に接続するための配線が電気的に接続される。
The
図5は、検査装置21による検査が行われているときの回路構成を簡略化して示す図である。図5に示すように、この検査装置21の検査処理部24には、プローブ群32を介して半導体装置11のピン13に検査用の電流を供給する電流供給部51と、プローブ群32を介してピン13間の電位差を計測する電位差計測部52とが備えられている。接続切替部23には、検査治具22に設けられる各プローブ41,42と、電流供給部51及び電位差計測部52との接続関係を切り替えるための複数のスイッチ53a,53b,54a,54bが備えられている。
FIG. 5 is a diagram showing a simplified circuit configuration when an inspection by the
そして、接続切替部23のスイッチ53a,53b,54a,54bの状態を切り替えることにより、検査治具22の複数のプローブ群32のうちのいずれか2つのプローブ群32に含まれる第1プローブ41及び複数の第2プローブ42の一方(例えば、第1プローブ41)を介していずれか2つのピン13間に、電流供給部51により電流が供給される。これと同時に、そのいずれか2つのプローブ群32に含まれる第1プローブ41及び複数の第2プローブ42の一方(例えば、第2プローブ42)を介していずれか2つのピン13間の電位差が、電位差計測部52によって計測される。そして、そのときに電流供給部51が供給している電流の値と、電位差計測部52によって計測された電位差の値とに基づいて、2つのピン13間を接続する配線パターン55の抵抗値が導出され、その抵抗値に基づいて配線パターン55の導通状態の良否が検査される。1つの配線パターン55に対する検査が終了すると、次の配線パターン55に対応するように接続切替部23のスイッチ53a,53b,54a,54bの状態が切り替えられる。
Then, by switching the states of the
11 半導体装置、12 本体、13 ピン、13a 先端、21 検査装置、22 検査治具、23 接続切替部、24 検査処理部、31 ガイド部材、32 プローブ保持部、33 プローブ保持部、34 電極保持部、35,36 保持プレート、41 第1プローブ、42 第2プローブ、46 ガイド孔、51 電流供給部、52 電位差計測部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記複数のピンの配置位置にそれぞれ対応して設けられ、対応する前記ピンの前記先端面に導通される複数のプローブ群と、
前記複数のプローブ群を保持する保持部材と、
互いに電気的に接触される前記プローブ群と、前記ピンの先端とを両側から受け入れる複数のガイド孔を有するガイド部材と、
を備え、
前記プローブ群は、
対応する前記ピンの前記先端面の中央に位置合わせして配置された第1プローブと、
前記第1プローブの周囲に分散して配置されるとともに、該第1プローブと絶縁状態で配置された複数の第2プローブと、
を備え、
前記各プローブ群における前記複数の第2プローブは、前記第1プローブが対応する前記ピンの前記先端面の中心に電気的に接触されたときにすべての第2プローブが対応する前記ピンの前記先端面と電気的に接触可能なように、前記第1プローブを中心として前記第1プローブの周囲に点対称に配置され、
前記プローブ群における前記第1プローブ及び前記複数の第2プローブは、負荷される荷重に応じて夫々が独自に撓むように、夫々独立して配置されていることを特徴とする検査治具。 An inspection jig used for inspecting the electrical characteristics of the wiring pattern provided on the inspection object through the tip surfaces of a plurality of pins erected from the inspection object,
A plurality of probe groups provided corresponding to the arrangement positions of the plurality of pins , respectively, and conducted to the tip surface of the corresponding pins ;
A holding member for holding the plurality of probe groups;
A guide member having a plurality of guide holes for receiving the probe group in electrical contact with each other and the tip of the pin from both sides;
With
The probe group includes:
A first probe disposed in alignment with the center of the tip surface of the corresponding pin ;
A plurality of second probes arranged in a distributed manner around the first probe, and arranged in an insulated state from the first probe;
Equipped with a,
The plurality of second probes in each of the probe groups includes the tips of the pins to which all the second probes correspond when the first probes are in electrical contact with the centers of the tips of the pins to which the first probes correspond. A point-symmetrical arrangement around the first probe so as to be in electrical contact with a surface;
The inspection jig according to claim 1, wherein the first probe and the plurality of second probes in the probe group are independently arranged so that each of the first probe and the plurality of second probes bend independently according to a load applied thereto .
前記プローブ群の前記第1プローブ及び前記複数の第2プローブの一方は、前記ピンに対する電流供給を行う電流供給用プローブとして用いられ、その他方は、前記ピンの電位を計測するための電位計測用プローブとして用いられることを特徴とする検査治具。 The inspection jig according to claim 1,
One of the first probe and the plurality of second probes of the probe group is used as a current supply probe that supplies current to the pin, and the other is used for measuring a potential of the pin. Inspection jig characterized by being used as a probe .
前記検査治具の前記複数のプローブ群のうちのいずれか2つのプローブ群に含まれる前記第1プローブ及び前記複数の第2プローブの一方を介して前記ピンに電流を供給するとともに、その他方を介して前記ピンの電位を計測する検査処理部と、 A current is supplied to the pin through one of the first probe and the plurality of second probes included in any two of the plurality of probe groups of the inspection jig, and the other is An inspection processing unit for measuring the potential of the pin via
を備えることを特徴とする検査装置。An inspection apparatus comprising:
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