JP6822112B2

JP6822112B2 - 半導体検査治具

Info

Publication number: JP6822112B2
Application number: JP2016240326A
Authority: JP
Inventors: 北川　哲也; 哲也北川; 久保田　雅之; 雅之久保田; 元良小柳; 智仁谷内; 大輔池田; 和洋佐々野; 勇爾小林
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-12-12
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2021-01-27
Anticipated expiration: 2036-12-12
Also published as: JP2018096777A; US20180164344A1; US10895586B2

Description

本発明は、半導体装置の電気的特性の検査に用いられる半導体検査治具に関する。

電極のコンタクト性向上のため、リードを上下から電極で挟み込む半導体検査治具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。半導体装置のマウント部をテーパ状に加工して位置決めとし、パターンではなくプローブを半導体装置のリードの中間部分を接触させる半導体検査治具が提案されている（例えば、特許文献２参照）。リードレス半導体装置を対象とした検査治具であって、押えとコンタクト用の電極が一体になったものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。多ピンのフレームリード品の検査治具であって、厚さ方向に導通のあるインターポーザーを介して半導体装置のリードと治具のパターンを導通させるものが提案されている（例えば、特許文献４参照）。バネで半導体装置ガイドを浮かせ、治具の電極プローブをリードの中間部分に接触させる光半導体測定用のソケットが提案されている（例えば、特許文献５参照）。

特開平１−２１７２６９号公報特開平６−１８６１３号公報特開２０１４−１５３２９３号公報特開２０１０−１４５８５号公報特開平１−１８４４７８号公報

高い電力を扱う高周波電力増幅器の電気的特性の検査には、耐電力の問題から高周波信号の伝送線路にプローブは使用できず、金属パターンを形成したセラミック基板を金属ブロックに半田で接合した検査治具を用いる。この金属パターンに半導体装置のリードを接触させて検査を行う。金属パターンには金が用いられ、厚みも４〜１０μｍと薄い。このため、機械的な耐久性が弱く、リードとの接触により摩耗し、使用回数を重ねるたびに劣化していく。特に、半導体装置のリードの先端はバリが発生している。さらに、半導体装置をセットする際にリードとパターンが接触した状態でリードに対して垂直方向への位置調整が必要である。このため、リードの先端とパターンが接触する箇所が最も摩耗し易い。長期の使用によりパターンの摩耗が進行すると、最終的にはパターンが断線し、検査不可能となるという問題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は長寿命化を図ることができる半導体検査治具を得るものである。

本発明に係る半導体検査治具は、下面と前記下面に直交する側面を持つ本体部と、前記本体部の前記側面から突出したリードとを有する半導体装置を載せるベースと、前記ベースの上に設けられ、導電パターンを有する基板とを備え、前記リードは、前記本体部の前記側面に対して垂直な第１の方向に沿って直線状に延び、前記基板は、上面と前記上面に直交する側面を持ち、前記導電パターンは、前記基板の前記上面に設けられ、前記ベースの上面に対して垂直方向から見た平面視において、前記基板の前記側面に平行な第２の方向に沿って延びる直線状であり、前記本体部の前記下面が前記ベースの前記上面に対向し、前記本体部の前記側面の下側部分が前記基板の前記側面に対向し、前記リードが前記基板の前記上面の上に配置されるように前記半導体装置が前記ベースに載せられた場合に、前記導電パターンは前記第１の方向とは異なる前記第２の方向から前記リードに交差し、前記リードの先端に接触することなく前記リードの中間部分に接触し、前記リードの先端が前記平面視で前記導電パターンのどの部分とも重ならないことを特徴とする。

本発明では、リードの先端が導電パターンと接触しないため、導電パターンの摩耗が緩和され、検査治具の長寿命化を図ることができる。

検査対象である半導体装置を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る半導体検査治具を示す斜視図である。本発明の実施の形態１に係る半導体検査治具により半導体装置の検査を行う状態を示す斜視図である。比較例に係る半導体検査治具により半導体装置の検査を行う状態を示す斜視図である。本発明の実施の形態２に係る半導体検査治具を示す斜視図である。本発明の実施の形態２に係る半導体検査治具により半導体装置の検査を行う状態を示す斜視図である。本発明の実施の形態３に係る半導体検査治具を示す斜視図である。本発明の実施の形態３に係る半導体検査治具により半導体装置の検査を行う状態を示す斜視図である。本発明の実施の形態４に係る半導体検査治具を示す斜視図である。

本発明の実施の形態に係る半導体検査治具について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、検査対象である半導体装置を示す斜視図である。半導体装置１は高い電力を扱う高周波電力増幅器である。半導体装置１は、半導体チップが封止された本体部２と、本体部２から互いに反対方向に突出したリード３ａ，３ｂとを有する。本体部２の内部においてリード３ａ，３ｂは半導体チップに接続されている。なお、本体部２における半導体チップの封止方法は、例えば樹脂封止であるが、これに限定されない。

図２は、本発明の実施の形態１に係る半導体検査治具を示す斜視図である。ベース４は、半導体装置１を載せるマウント部である。ベース４の上に、導電パターン５ａ，５ｂを有するアルミナ基板６ａ，６ｂが設けられている。導電パターン５ａ，５ｂは、半導体検査治具の外部部品と半導体装置１を繋ぐ、高周波信号の伝送線路である。アルミナ基板６ａ，６ｂの裏面にも導電パターンが形成され、このパターンはベース４とアルミナ基板６ａ，６ｂの半田付けに使用される。

図３は、本発明の実施の形態１に係る半導体検査治具により半導体装置の検査を行う状態を示す斜視図である。導電パターン５ａ，５ｂは、ベース４の上面に対して垂直方向から見た平面視において、ベース４に載せられた半導体装置１のリード３ａ，３ｂに対して水平方向ではない方向からリード３ａ，３ｂに交差し、リード３ａ，３ｂの先端に直接的に接触することなくリード３ａ，３ｂの中間部分に直接的に接触する。また、リード３ａ，３ｂと導電パターン５ａ，５ｂを確実に導通させるために、樹脂製の押え棒７で一定量の荷重を加えてリード３ａ，３ｂを導電パターン５ａ，５ｂに押し付ける。

外部部品からアルミナ基板６ａの導電パターン５ａを介して半導体装置１に高周波信号を入力する。そして、半導体装置１の出力信号をアルミナ基板６ｂの導電パターン５ｂを介して外部部品に出力する。これにより、半導体装置１の検査を行うことができる。

続いて、本実施の形態の効果を比較例と比較して説明する。図４は、比較例に係る半導体検査治具により半導体装置の検査を行う状態を示す斜視図である。導電パターン５ａ，５ｂは、半導体装置１のリード３ａ，３ｂに対して水平方向に延びる直線状パターンである。従って、リード３ａ，３ｂの先端が導電パターン５ａ，５ｂと直接的に接触し、導電パターン５ａ，５ｂが摩耗するという問題がある。これに対して、本実施の形態では、リード３ａ，３ｂの先端が導電パターン５ａ，５ｂと直接的に接触しないため、導電パターン５ａ，５ｂの摩耗が緩和され、検査治具の長寿命化を図ることができる。

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る半導体検査治具を示す斜視図である。アルミナ基板６ａ，６ｂの導電パターン５ａ，５ｂは、ベース４に載せられた半導体装置１のリード３ａ，３ｂに直接的に接触せず、離間している。コンタクトシート８は、リード３ａ，３ｂに対し垂直方向に導電パターン９ａ，９ｂが設けられた樹脂製のフィルムである。コンタクトシート８には、半導体装置１の本体部２の外径寸法に合わせた形状の穴１０が設けられている。

図６は、本発明の実施の形態２に係る半導体検査治具により半導体装置の検査を行う状態を示す斜視図である。半導体装置１をベース４に載せ、コンタクトシート８の穴１０に本体部２を通すように位置合わせしてコンタクトシート８をリード３ａ，３ｂ及びアルミナ基板６ａ，６ｂの上に被せる。導電パターン９ａ，９ｂは、それぞれリード３ａ，３ｂの先端に直接的に接触することなくリード３ａ，３ｂの中間部分に直接的に接触し、導電パターン９ａ，９ｂを介してリード３ａ，３ｂと導電パターン５ａ，５ｂが接続される。また、確実に導通させるために、樹脂製の押え棒７で一定量の荷重を加えてコンタクトシート８の導電パターン９ａ，９ｂをそれぞれリード３ａ，３ｂ及び導電パターン５ａ，５ｂに押し付ける。

本実施の形態でも、実施の形態１と同様に、リード３ａ，３ｂの先端が導電パターン５ａ，５ｂと直接的に接触しないため、導電パターン５ａ，５ｂの摩耗が緩和され、検査治具の長寿命化を図ることができる。

実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係る半導体検査治具を示す斜視図である。実施の形態２のコンタクトシート８の代わりに、本実施の形態ではリード３ａ，３ｂに対し垂直方向に導電パターン９ａ，９ｂがそれぞれ形成されたリード押さえ１１ａ，１１ｂを用いる。その他の構成は実施の形態２と同様である。

図８は、本発明の実施の形態３に係る半導体検査治具により半導体装置の検査を行う状態を示す斜視図である。半導体装置１をベース４に載せてリード押さえ１１ａ，１１ｂでそれぞれリード３ａ，３ｂを押さえる。これにより、導電パターン９ａ，９ｂがそれぞれリード３ａ，３ｂの先端に直接的に接触することなくリード３ａ，３ｂの中間部分に直接的に接触し、導電パターン９ａ，９ｂを介してリード３ａ，３ｂと導電パターン５ａ，５ｂがそれぞれ接続される。

本実施の形態でも、実施の形態１，２と同様に、リード３ａ，３ｂの先端が導電パターン５ａ，５ｂと直接的に接触しないため、導電パターン５ａ，５ｂの摩耗が緩和され、検査治具の長寿命化を図ることができる。

実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４に係る半導体検査治具を示す斜視図である。導電性のバネ式のプローブ１２がベース４の上面から突出している。アルミナ基板６ａ，６ｂの上面に、それぞれリード３ａ，３ｂの幅に合わせて凹部１３ａ，１３ｂが設けられている。導電パターン５ａ，５ｂはそれぞれ凹部１３ａ，１３ｂ内に設けられている。

半導体装置１をベース４に載せるとプローブ１２により半導体装置１が持ち上がってリード３ａ，３ｂが導電パターン５ａ，５ｂから離れた状態となる。この状態で、半導体装置１をリード３ａ，３ｂに対して垂直方向に動かして、リード３ａ，３ｂと導電パターン５ａ，５ｂの位置合わせを行う。その後、半導体装置１を押さえつけてプローブ１２を収縮させることでリード３ａ，３ｂがそれぞれ導電パターン５ａ，５ｂに直接的に接触する。リード３ａ，３ｂが凹部１３ａ，１３ｂ内に入ることで、導電パターン５ａ，５ｂに対して垂直方向に半導体装置１が動かなくなる。

本実施の形態では、リード３ａ，３ｂの先端が導電パターン５ａ，５ｂと直接的に接触していない状態で半導体装置１の位置調整を行うことができる。このため、導電パターン５ａ，５ｂの摩耗が緩和され、検査治具の長寿命化を図ることができる。

１半導体装置、２本体部、３ａ，３ｂリード、４ベース、５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂ導電パターン、６ａ，６ｂアルミナ基板、８コンタクトシート、１０穴、１１ａ，１１ｂリード押さえ、１２プローブ、１３ａ，１３ｂ凹部

Claims

下面と前記下面に直交する側面を持つ本体部と、前記本体部の前記側面から突出したリードとを有する半導体装置を載せるベースと、
前記ベースの上に設けられ、導電パターンを有する基板とを備え、
前記リードは、前記本体部の前記側面に対して垂直な第１の方向に沿って直線状に延び、
前記基板は、上面と前記上面に直交する側面を持ち、
前記導電パターンは、前記基板の前記上面に設けられ、前記ベースの上面に対して垂直方向から見た平面視において、前記基板の前記側面に平行な第２の方向に沿って延びる直線状であり、
前記本体部の前記下面が前記ベースの前記上面に対向し、前記本体部の前記側面の下側部分が前記基板の前記側面に対向し、前記リードが前記基板の前記上面の上に配置されるように前記半導体装置が前記ベースに載せられた場合に、前記導電パターンは前記第１の方向とは異なる前記第２の方向から前記リードに交差し、前記リードの先端に接触することなく前記リードの中間部分に接触し、
前記リードの先端が前記平面視で前記導電パターンのどの部分とも重ならないことを特徴とする半導体検査治具。