JPH03263347A - 被検査体の位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は被検査体の位置決め方法に係り、特に複数の半
導体チップを塔載してモジュール化Ｌ７た被検査体の位
置決め方法に関する。

（従来の技術） ＩＣチップ等を利用した種々の半導体装置の製造工程に
おいては、一般に、半導体ウェハ上に多数のＩＣチップ
等が形成されている段階で行うプローブテスト（−次検
査）と、例えばバッヶジングされて製品化された段階で
行うファイナルテスト（二次検査）とが行われている。

ところで、ＩＣチップやＬＳＩチップ（以下、チップと
記す）等を個別にパッケージジグしたＱＦＰ、ＳＯＰ等
に代表される半導体装置の二次検査については、測定部
のユニット等を交換することで１台で多くの形状の半導
体素子の測定が可能な検査装置（ＩＣハンドラ）、いわ
ゆるユニバーサルハンドラ等が開発されており、検査工
数の短縮化や検査精度の向上が図られている。

しかしく最近の半導体分野においては、各種処理の高速
化や複雑化等に対応するために、内部配線が施された多
層セラミックス基板上等に機能の異なる複数のチップを
塔載し、モジュール化してチップアレイとして直接利用
することが徐々に増加しつつあり、このような半導体モ
ジュールの二次検査への対応が強く望まれている。

このような半導体モジュールの二次検査は、個々のチッ
プのボンディング状態や多層セラミックス基板内の配線
状態等の検査、さらにはモジュールとしての動作特性の
検査の他に、個々のチップの基本性能や入力から出力ま
での中間過程における動作特性等の検査も必要とされる
。

そして、かかる検査においては、半導体モジュルと検査
装置本体との正確な位置あわせをした後、検査をする必
要がある。

（発明が解決しようとする課題） このように半導体モジュール（半導体装置）を検査する
ためには、半導体モジュールと装置本体との正確な位置
あわせが必要である。

本発明はこのような要望に鑑みてなされたものでその目
的とするところは被検査体例えば半導体モジュールと装
置本体との正確な位置あわせを行うことが出来る被検査
体の位置決め方法を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 検査装置本体に設けられた被検査体の電極端子に検査端
子を接触させて検査を行う際の被検査体の位置決め方法
において、前記検査装置本体に対して移動可能であり前
記被検査体を載置したサイドボードと前記検査装置本体
との粗い位置決めを行う工程と、前記被検査体を支持す
るソケットボードと前記検査装置本体との正確な位置決
めを行う工程と、を具備してなる被検査体の位置決め方
法である。

（作　用） 本発明では、まず最初に被検査体を載置したワークと検
査装置本体との粗い位置決めを行った後、上記ワークに
載置した被検査体と検査装置本体との正確な位置決めを
行い、高精度な位置決めを可能としたことを特徴とする
。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明方法の一実施例の半導体検査装置の断面
図である。

装置本体１は、非導電性不活性液体中で被検査体例えば
半導体モジュール２を搬送および検査可能な状態とした
ワーク３の所定の検査を行う検査部１０と、半導体モジ
ュール２上に塔載された複数の半導体素子（以下、チッ
プと記す）に対応した複数の検査用接触端子が収容され
、これらの交換および位置合せを行う接触端子供給部２
０とから構成されており、装置本体１の検査部１０側の
端部には、上記ワーク３をロード・アンロードするため
のワークローダ一部３０が着脱自在に設置されている。

また、装置本体１およびワークロダ一部３０上には、そ
れぞれワークローダ一部３０１検査部１０、接触端子供
給部２０の並列方向（以下、Ｘ方向とよぶ）に沿って移
動可能とされたワーク搬送機構４０と接触端子移動機構
５０とが塔載されている。

なお上記ワーク３は、例えば第２図に示すように、複数
例えば３６個のチップ２ａが内部配線を有する多層セラ
ミックス基板２ｂ上にボンディングされて構成された半
導体モジュール２の下部に、この半導体モジュール２の
図示を省略した各人出カピンと電気的に接触されたソケ
ット４およびソケットボード５が配置され、また半導体
モジュール２の外周側に押え板６とＯリング７とによっ
て液密シールが形成されたクランプ部となるサポートボ
ード８が配置されて構成されたものである。

なおソケットボード５、押え板６、サポートボード８は
締結ボルト１０１によって締結される。

また、図示を省略したがチップ２ａの周囲には測定用電
極パッドが、多層セラミックス基板２ｂの上面の３隅に
はアライメント用ターゲットが、またサポートボード８
の４隅には粗い信号決めを行うための位置決め孔１０２
が設けられており、ソケットボート５の２隅には正確な
信号決めを行うための信号決め孔１０３が設けられる。

上記検査部１０は、装置本体１の基台１ａ上に設置され
た検査部基台１１．の上面側に突設された槽外壁１１ａ
および横内壁１１ｂと、例えばネオプレンゴム等のシー
ルを有するワーク載置台１２およびワーク３自体とによ
って形成される液槽１３を有しており、ワーク３はクラ
ンプ１４によってワーク載置台１２に対し、液密シール
を形成するように密着固定される。そして、液槽１３内
に注入された非導電性不活性液体１５中にワーク３を浸
漬し、その状態で検査が行われる。なお、検査部基台１
１内には、槽外壁１１ａと槽内壁１１ｂとの間にオーバ
ーフローした非導電性不活性液体１５の排出管１６ａと
、ワーク交換時の排出管１６ｂとが設けられており、そ
れぞれ図示を省略した冷却機構に接続されている。また
、上記口字状のワーク載置台１２の開口部下方には、ワ
ーク３のソケットボード５に対して差込まれ電気的な接
続を行う多数のピン１０４が突設されたワークセットベ
ースユニット１７が配置されており、さらにワーク搬送
機構４０およびワーク載置台１２間におけるワーク３の
移載を行う昇降可能なワク移載ピン１つが設けられてい
る。

このワーク移載ピン１９は、サポートボード８の四隅に
設けられた位置決め孔１０２に係合するものである。ま
た、ワークベースユニット１７の対角線上の三隅には、
ソケットボード５の対角線の三隅に設けられた位置決め
孔１０３に係合する固定ピン１０５が設けられる。

すなわち、この半導体検査装置では、ワーク２をワーク
セットベースユニット１７上に載置する場合、ワーク移
載ピン１９とサポートボード８に設けられている位置決
め孔１０２によってワーク２と検査装置との粗い位置合
せを行い、さらにソケットボード５に設けられている位
置決め孔１０３と固定ピン１０５によって正確な位置合
せを行う。

ワークローダ一部３０は、装置本体１の基台１ａに対し
て着脱自在に配置されたワーク通過孔３１ａを有するロ
ーダ一部基台３１と、このローダ一部基台３１の下方に
配置され、ワーク３を収容しつつワーク交換位置とワー
ク通過孔゛３１ａの下方位置との間を移動可能とされた
ワークセットテーブル３２と、ワーク通過孔３１ａの下
方に配置され、ワーク３をワーク搬送機構４０へと受渡
すワーク昇降機構３３とにより構成されている。また、
ローダ一部基台３１の上面は、装置本体１の基台１ａの
上面と面一とされており、これらローダ一部基台３１お
よび装置本体１の基台１ａ上面には、Ｘ方向に連結され
たステージ用ガイド３０ａ　−、１ｂが設けられている
。

ワーク搬送機構４０は、上記ステージ用ガイド３０ａ、
ｌｂ上をＸ方向に沿って移動可能とされており、上記ワ
ーク昇降機構３３によって上昇したワーク３を保持する
保持部４１を有している。

この保持部４１は、ワーク３の下面を支持するＸ方向に
進退自在の一対のつめ４２によって構成されている。

また、接触端子移動機構５０は、上記ステージ用ガイド
上に塔載された口字形状を有するＸステージ５１、この
Ｘステージ５１上に配置された同様の開口面積を有する
口字形状のＹステージ５２および上記Ｘステージ５１お
よびＹステージ５２の開口部内に配置された２ステージ
５３によって、この２ステージ５３に固定されたピンブ
ロック２１のチャック部５４と上アライメント用カメラ
５５とが設置された測定部５６が、ｘ−ｙ−ｚ方向に移
動可能に構成されており、また図示を省略したθ駆動機
構によってチャック部５４が回転自在とされている。そ
して、上記チャック部５４に保持されたピンブロック２
１は、２ステージ５３によって検査部１０の液槽１３内
まで下降し、液槽１３内に浸漬されているワーク３との
接触が行われる。

測定部５６には、上記チャック部５４に近接して図示を
省略した冷却機構に接続された非導電性不活性液体導入
管５７が配設されており、またチャック部５４の上部に
はピンブロック２１と図示を省略したテスタに接続され
たタッチプレートが配置されており、このタッチプレー
トによってピンブロック２１とテスタとの電気的な接続
が行われている。

上記構成の半導体検査装置における検査手順について、
第２．３．４図を参照して以下に説明する。

　０ まず、ワークローダ一部３０におけるワークセットテー
ブル３２のワーク収容部３２ａ内にワク３を載置すると
ともに、ワークセットテーブル３２を駆動してワーク３
をワーク昇降機構３３の上方の受渡位置まで移動させる
。次いで、ワーク昇降機構３３の昇降テーブル３３ａに
よってワク３を位置決めしつつワーク搬送機構４０の保
持部４１位置まで上昇させる。ワーク３の上昇を確認し
た後、保持部４１の一対のつめ４２によってワーク３は
保持される（第３図−ａ）。

次に、ワーク搬送機構４０を駆動して、ワーク３を検査
部１０のワーク載置台１２上方のワーク受渡位置まで搬
送する。この際、接触端子移動機構５０は、接触端子供
給部側へと移動する。

ワーク受渡位置まで搬送されたワーク３は、検査部１０
側から上昇したワーク移載ピン１９上に移載される。こ
の際にワーク移載ピン１９の先端部は、ワーク３におけ
るサポートボード８の４角に設けられた位置決め孔１０
２に挿入され、ワーク３の粗い位置決めが行われる（第
２図）。

１ 粗い位置決めとなるのは、位置決め孔１０２の内径がワ
ーク移載ピン１つの外径よりもかなり大きいからである
。

この後、ワーク移載ピン１９は下降し、ワーク載置台１
２上にワーク３が載置される。このとき、第４図に示す
ように、ソケットボード５の位置決め孔１０３にワーク
セットベースユニット１７の固定ピン１０５が係合する
ことによって、ソケットボート５に載置された半導体モ
ジュール２の正確な位置決めが行われる。

正確な位置決めとなるのは、位置決め孔１０３の内径と
固定ピン１０５の外径とが略等しいからである。

このように、粗い位置決めの後に正確な位置決めを行う
のは半導体モジュール２を載置したソケットボード５と
サポートボード８は締結ボルト１０１によって締結され
るので、締結時に取付は誤差がでるので、固定ピン１０
５と位置決め孔１０３によってソケットボード５の正確
な位置決めを行い、半導体モジュール２の正確な位置を
決定す２ るためである。

そして、クランプ１４によってワーク載置台１２に対し
て液密に固定されると共に、ワーク３のソケットボード
５と検査部１ｏ側のワークセットベースユニット１７と
の電気的な接続が行われる（第３図＝ｂ）。

ワーク３のセツティングと相前後して、ピンブロック２
１の装着が行われる。（第３図−ｂ）Ｘステージ５１、
Ｙステージ５２および図示を省略したθ駆動機構を駆動
してチップ２ａの周囲に形成された測定用電極パッドと
ピンブロック２１に植設されたプローブピンとのアライ
メントが行われる。

そして、非導電性不活性液体導入管５７から例えばフッ
素系不活性液が液槽１３内に供給され、ワーク３は非導
電性不活性液体１５内に浸漬された状態となる。

この後、非導電性不活性液体１５を測定対象チップ２ａ
上および周囲に供給しつつ、２ステージ５３を駆動する
ことによって測定部５６を下降さ　３ せ、ピンブロック２１のプローブピンを非導電性不活性
液体１５中に浸漬しつつ、測定用電極パッドに当接させ
る。そして、半導体モジュール２にテスト電圧を供給し
当該チップ２ａの検査を行う（第３図−Ｃ）。

検査が終了した後、非導電性不活性液体１５を排出し、
検査部１０上方まで移動したワーク搬送機構４０にワー
ク移載ピン１９によってワーク３を移載する。そして、
ワーク搬送機構４０をワクローダ一部３０まで移動して
、ワーク３を搬出し、一連の検査工程が終了する。

このように、本実施例によれば、サポートボド８の位置
決め孔１０２と、ワーク移載ピン１９によってワーク２
の粗い位置合せを行った後、ソケットボード５の位置決
め孔１０３とワークセットベースユニット１７に設けら
れた固定ビン１０５によって、ソケットボード５の正確
な位置合せが行われる。

このため、締結ボルト１０１によって締結されるサポー
トボード８とソケットボード５の相対位４ 置関係がすれたとしても、ソケットボード５を正確に位
置合せすることができるので、半導体モジュール２の正
確な位置決めを行うことができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、半導体モジュー
ルと本体側との正確な位置決めを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる半導体検査装置の断
面図、第２図および第４図はワークおよヒワークセット
ベースユニット近辺のＸ方向断面図、第３図はこの半導
体検査装置の検査手順を示す説明図である。 ２・・・・・・・・・半導体モ、ジュール３・・・・・
・・・・ワーク ５・・・・・・・・・ソケットボード ８・・・・・・・・・サポートボード １７・・・・・・・・・ワークセットベースユニット１
９・・・・・・・・・ワーク移載ピン１０２．１０３・
・・・・・・・・位置決め孔５ ５・・・・・・・・・固定ピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　検査装置本体に設けられた被検査体の電極端子に検査
   端子を接触させて検査を行う際の被検査体の位置決め方
   法において、前記検査装置本体に対して移動可能であり
   前記被検査体を載置したサイドボードと前記検査装置本
   体との粗い位置決めを行う工程と、前記被検査体を支持
   するソケットボードと前記検査装置本体との正確な位置
   決めを行う工程と、を具備してなる被検査体の位置決め
   方法。