JPH08334546A - 半導体装置のテスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄型化、高速化の半導体装置、多種類の外形
の半導体装置などにも対応できる半導体装置のテスト装
置を提供する。 【構成】 測定対象の半導体装置のリードとテスト治具
の電気接点とを電気的に接続する部分を有する搬送治
具、および電気的に接続する部分を有しない搬送治具が
使用可能とされるテスト装置であって、電気的部分がな
い搬送治具の構造は、搬送治具１に測定対象の半導体装
置２が搭載され、この搬送治具１はテスト治具３を介し
てテストヘッドに接続されて半導体装置２のテストが行
われる。この搬送治具１内にはキャリア５が配置され、
このキャリア５の上面には押し板７が設けられ、これに
連結されるプッシャ９の先端は支点１２を中心に揺動で
きるてこ１０の一端に当接され、他端には加圧部１１が
取り付けられて、押し板７が押されている間にのみ半導
体装置２のリード６に接触される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の電気的特
性を測定するテスト技術に関し、特に単数または複数個
の半導体装置を同時にテストする場合において、多種類
の形状および仕様の半導体装置などに対応できる半導体
装置のテスト装置に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、発明者が検討したところによ
れば、ＩＣなどの半導体装置は製造装置で製造された
後、テスト装置において各種のテストが行われており、
このテスト装置の一例として、電気的な測定を行うテス
タと、テスタに接続してＩＣをハンドリングするハンド
ラとが考えられる。

【０００３】このハンドラにおいては、ＩＣをステック
に入れて供給し、自重でハンドリングする構造のハンド
ラが主流であったが、ＩＣの薄型化に伴ってＩＣを強制
的にロボットなどでハンドリングするハンドラ、いわゆ
る水平搬送ハンドラと呼ばれるものが必要となってい
る。

【０００４】この水平搬送ハンドラの一例として、たと
えば特開平３−９２８０号公報に記載されるＩＣ検査装
置などが挙げられる。このＩＣ検査装置の概要は、ロボ
ットによりＩＣを搬送して搬送治具上のソケットに装着
し、さらにこの搬送治具をテスタ上のテスト治具に搬送
して、ＩＣとテスタとの接続により電気的な検査を行う
ようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な水平搬送ハンドラにおいては、自重ハンドラでは対応
できない薄型ＩＣにも対応できるのみではなく、搬送治
具を交換することによりあらゆる形状のＩＣにも対応で
きるという長所があるものの、近年の電気的に高速なＩ
Ｃの出現に対しては対応が難しくなってきている。

【０００６】すなわち、前記のようなテスト装置は、搬
送治具において接触子、電気パターン、電極などの電気
的部分が存在するために信号経路が長くなり、高速製品
では不利となるケースが考えられる。そのため、電気的
部分が存在しない搬送治具が高速なＩＣでは有利である
ものの、ＩＣの形状によってはリード形状などの点から
ソケットを使用した搬送治具でなければ扱えないケース
も考えられる。

【０００７】また、同一のテスト装置において、あらゆ
る形状のＩＣにも対応できる電気的部分のある搬送治具
と、高速製品のＩＣへ対応の電気的部分がない搬送治具
とを切り替えて使う場合が存在し、このような場合を考
慮して搬送治具の共有化という要求も出てきている。

【０００８】そこで、本発明の目的は、特に高速化対応
の半導体装置については電気的部分が存在しない搬送治
具を用い、またリード形状などの形状的な対応が必要と
される半導体装置についてはソケットを使用した電気的
部分が存在する搬送治具を用いて、薄型化、高速化の半
導体装置、多種類の外形の半導体装置などにも対応する
ことができる半導体装置のテスト装置を提供することに
ある。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１１】すなわち、本発明の半導体装置のテスト装
置は、単数または複数の半導体装置を搭載した搬送治具
とテスト治具とを接続して半導体装置の電気的特性を測
定するテスト装置に適用されるものであり、前記搬送治
具に、半導体装置のリードを直接または間接的にテスト
治具の電気接点に加圧する加圧機構を設けるものであ
る。

【００１２】特に、前記搬送治具として、半導体装置の
リードとテスト治具の電気接点とを電気的に接続する部
分を有する搬送治具、および電気的に接続する部分を有
しない搬送治具を使用できるようにしたものである。

【００１３】この場合に、前記搬送治具に、半導体装置
を機械的に保持および位置決めする部分を有したり、前
記搬送治具の下側または上側から電気的に接触させる構
造としたり、さらには前記搬送治具をテスト工程の前ま
たは／および後工程においても共通に使用するようにし
たものである。

【００１４】また、前記加圧機構としては、半導体装置
のリードに対して支点を中心に揺動運動させ、一端に設
けられた加圧部をリードに当接させるてこによる構造、
または搬送治具に半導体装置の収容状態で蓋をし、この
蓋に設けられた加圧部をリードに当接させる構造を用い
るようにしたものである。

【００１５】

【作用】前記した半導体装置のテスト装置によれば、測
定対象とする半導体装置に応じて適用する搬送治具を選
択することで、高速性を要求される半導体装置には電気
的部分のない搬送治具を用い、またリード形状などによ
りソケットが必要な半導体装置に対しては電気的部分を
有する搬送治具を用い、これによって高速化の半導体装
置、多種類の外形の半導体装置などのあらゆる半導体装
置に対応させて電気的特性を測定することができる。

【００１６】すなわち、半導体装置を搭載する搬送治具
を用いる場合に、半導体装置をテスト治具に加圧する機
構、たとえば揺動運動するてこによる構造、搬送治具の
蓋による構造を付加し、電気的部分を有する搬送治具と
有しない搬送治具との寸法を同一として、ハンドラ本体
は変更なしで両者の搬送治具を適用でき、半導体装置を
搬送治具に搭載してテストを行い、そのテスト結果によ
って半導体装置を分類することができる。

【００１７】この場合に、搬送治具の形状などを工夫
し、たとえば収容エリアをテーパ形状などにして半導体
装置を挿入時に位置決めすることができ、また装着スペ
ースなどを考慮して搬送治具の下側または上側から半導
体装置に対して接触させることができる。

【００１８】さらに、テスト装置で使用した搬送治具
を、テスト工程の前工程、後工程などのエージング工程
などにも用いることができ、またこれらの工程間の搬送
用としても共通に用いることができる。

【００１９】これにより、特に測定対象の半導体装置に
対応した搬送治具を用いて、薄型化、高速化の半導体装
置、多種類の外形の半導体装置などにも対応して使用す
ることができる上に、この搬送治具を他の工程、搬送用
などとしても共通に使用することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２１】（実施例１）図１は本発明の一実施例であ
る半導体装置のテスト装置を示す概略斜視図、図２は本
実施例におけるテスト装置を示す断面図、図３は本実施
例のテスト装置を組み込んだハンドラの一例を示す概略
斜視図、図４は搬送治具の他の例を示す断面図、図５お
よび図６は搬送治具に半導体装置を搭載した例を示す概
略斜視図である。

【００２２】まず、図１により本実施例の半導体装置の
テスト装置の構成を説明する。

【００２３】本実施例のテスト装置は、測定対象の半導
体装置のリードとテスト治具の電気接点とを電気的に接
続する部分を有する搬送治具、および電気的に接続する
部分を有しない搬送治具が使用可能とされるテスト装置
とされ、たとえば電気的部分がない搬送治具の構造は図
１に示すように、搬送治具１に測定対象の半導体装置２
が搭載され、この搬送治具１はテスト治具３を介してテ
ストヘッド４に接続されて構成されている。

【００２４】具体的には、図２に示すように搬送治具１
とテスト治具３が結合され、搬送治具１内にはキャリア
５が若干の隙間を有して配置され、このキャリア５の半
導体装置２が収容されるエリアは位置決めを考慮してテ
ーパ状に上部が広げて形成されている。またキャリア５
の上面には、半導体装置２のリード６を加圧するための
押し板７が設けられ、この押し板７には半導体装置２毎
に対応してばね８によって自動復帰するプッシャ９が連
結されている。

【００２５】さらに、プッシャ９の先端はてこ１０の一
端に当接され、またこのてこ１０の他端には加圧部１１
が取り付けられている。てこ１０は支点１２を中心に揺
動できる構造となっており、ばね１３によって半導体装
置２のリード６側に引き寄せられ、加圧部１１は押し板
７が押されている間にのみ半導体装置２のリード６に上
側から直接的に接触されるようになっている。

【００２６】また、テスト治具３には、このテスト治具
３上に一端が突設される接触子１４が設けられ、半導体
装置２のリード６に対して下側から接触されている。こ
のテスト治具３と搬送治具１との結合においては、位置
決め用の穴１５がキャリア５に設けられ、また位置決め
用のピン１６がテスト治具３上に設けられており、キャ
リア５の穴１５にピン１６が嵌合することによって相互
に結合されるようになっている。

【００２７】以上のように構成されるテスト装置は、た
とえば図３に示すような水平搬送ハンドラのテストステ
ーションに組み込まれている。ここで、この水平搬送ハ
ンドラの構成を簡単に説明する。なお、このハンドラに
おいては、２組のテストステーションが設けられ、並行
してテストが行われるようになっている。

【００２８】図３において、水平搬送ハンドラは、ロボ
ット１７によって半導体装置２を供給トレイ１８から供
給するローダ１９と、コンベア２０を介して恒温槽２１
内に搬送し、半導体装置２の電気的特性を測定する２組
のテストステーション２２と、ロボット２３によって測
定結果に基づいて半導体装置２を所定の回収トレイ２４
に良品、不良品別、あるいは特性別に分類するアンロー
ダ２５とから構成されている。

【００２９】次に、本実施例の作用について、図２およ
び図３によりテスト装置の動作を説明する。

【００３０】まず、図３に代表される水平搬送ハンドラ
のローダ１９において、ロボット１７によって供給トレ
イ１８から搬送治具１へ半導体装置２を供給する。この
とき、押し板７を押すことによりプッシャ９がてこ１０
を押し、その結果てこ１０は支点１２を中心に揺動し、
加圧部１１を図２の一点鎖線で示す位置まで動かす。

【００３１】この状態にして、半導体装置２をロボット
１７に設けられた吸着ハンドによって挿入する。この際
に、キャリア５のテーパ状に沿って半導体装置２を挿入
できるので、所定の位置に位置決めすることができる。
挿入後、押し板７を解放することにより、加圧部１１は
ばね１３によって半導体装置２のリード６を上側から加
圧して保持する。

【００３２】このようにして、半導体装置２を搭載した
搬送治具１をコンベア２０によってテストステーション
２２に運ぶ。このテストステーション２２の中には、そ
れぞれにテストヘッド４が存在する。またテストステー
ション２２において、恒温槽２１により半導体装置２は
所定の温度に調整される。

【００３３】続いて、テストステーション２２内のそれ
ぞれにおいて、搬送治具１をテスト治具３に接続する。
このとき、キャリア５の穴１５がテスト治具３のピン１
６と嵌合されて位置決めされる。そのとき、半導体装置
２のリード６は下側が接触子１４と電気的に接続され、
リード６の上側からばね１３により所定の加圧力が与え
られる。

【００３４】この状態で、半導体装置２に対して所定の
電気的特性のテストを行う。テスト終了後、搬送治具１
をアンローダ２５に送る。ここでは、テストの結果に基
づいて、ロボット２３により所定の回収トレイ２４に良
品、不良品別、あるいは特性別に分類する。この搬送治
具１から半導体装置２を取り出す方法はローダ１９の場
合と同様である。

【００３５】以上のようにして、図２に示すような電気
的部分がない搬送治具１に搭載される半導体装置２、た
とえば薄型化、高速化の要求されている半導体装置２の
特性を測定して分類することができる。

【００３６】それに加え、本実施例のテスト装置におい
ては、図４のような電気的部分を有する搬送治具２６を
用いる場合についても同様にして適用することができ、
以下にその概要について説明する。

【００３７】すなわち、図４の電気的部分を有する搬送
治具２６は、前述の図１および図２に示した電気的部分
を有しない搬送治具１と同じ外形寸法であるので、特に
段取り替えなしで前述の水平搬送ハンドラに適用するこ
とができる。

【００３８】まず、水平搬送ハンドラのローダ１９にお
いて、半導体装置２７をロボット１７によって図４に示
す搬送治具２６上のソケット２８にテーパ状に沿って挿
入して装着する。このソケット２８には半導体装置２７
のリード３０を加圧するための電気接触子２９が設けら
れており、この電気接触子２９を半導体装置２７のリー
ド３０に接触させる。また電気接触子２９は電気パター
ン３１によって搬送治具２６の電極３２に電気的に接続
されている。

【００３９】続いて、この搬送治具２６をテストステー
ション２２に搬送し、半導体装置２７のテストを実施す
る。このとき、搬送治具２６に設けられた電極３２が、
テストヘッド４に接続されたテスト治具３３上のソケッ
ト３４内の接触子３５と接続され、テストヘッド４によ
って半導体装置２７をテストする。

【００４０】テスト終了後、搬送治具２６をアンローダ
２５に搬送し、ロボット２３によってテスト結果に基づ
いて、半導体装置２７を良品、不良品の分類あるいは製
品特性別の分類を行う。

【００４１】以上のようにして、本実施例のテスト装置
においては、電気的部分を有する搬送治具２６について
も電気的部分を有しない搬送治具１と同等に扱うことが
でき、たとえばＰＬＣＣ型の半導体装置２７のように、
Ｊ形のリード形状などの点からソケット２８を使用した
搬送治具２６に搭載される半導体装置２７、さらに４方
向にリードが出ているような半導体装置２７の特性を測
定して分類することができる。

【００４２】なお、前述のそれぞれの搬送治具１，２６
上には、対象とするテスタの能力により１個または複数
の半導体装置２，２７を搭載することができ、たとえば
図５は１個を搭載した例であり、また図６は３２個の半
導体装置２，２７を搭載した例である。両者の搬送治具
１，２６の外形は同じ寸法にし、外形寸法は最大搭載数
に適用できるように定めるとよい。

【００４３】従って、本実施例のテスト装置によれば、
電気的部分を有しない搬送治具１、電気的部分を有する
搬送治具２６に適用して、測定対象とする半導体装置
２，２７に応じて適用する搬送治具１，２６を選択する
ことで、あらゆる半導体装置に対応させて電気的特性を
測定することができる。また、半導体装置２，２７の搬
送治具１，２６への装着に際しても、テーパ状に沿って
半導体装置２，２７を挿入することができるので、半導
体装置２，２７を搬送治具１，２６の所定の位置に位置
決めして保持することができる。

【００４４】（実施例２）図７は本発明の他の実施例で
ある半導体装置のテスト装置において、搬送治具部分を
示す断面図、図８はコンタクト形式の変形例を示す説明
図である。

【００４５】本実施例のテスト装置は、実施例１と同様
に測定対象の半導体装置のリードとテスト治具の電気接
点とを電気的に接続する部分を有する搬送治具、および
電気的に接続する部分を有しない搬送治具が使用可能と
されるテスト装置とされ、実施例１との相違点は搬送治
具において、半導体装置のリードを加圧するための構造
が異なる点である。

【００４６】すなわち、本実施例の搬送治具おいて、た
とえば電気的部分がない搬送治具の構造は図７に示すよ
うに、搬送治具１ａに蓋３６をして半導体装置２を収容
するようにしたものである。この蓋３６は支点３７を中
心に回転し、蓋３６を開いた状態で半導体装置２を挿入
し、挿入後に蓋３６を閉じてストッパ３８により固定す
る。このとき、蓋３６の両側に設けられた加圧部３９に
より半導体装置２のリード６を加圧し、テスト治具３の
接触子１４に接触させることができる。

【００４７】従って、本実施例のテスト装置によれば、
蓋３６に設けられた加圧部３９により半導体装置２のリ
ード６をテスト治具３の接触子１４に加圧して接触させ
ることができるので、実施例１と同様に電気的部分を有
しない搬送治具１ａの他に電気的部分を有する搬送治具
にも適用することができ、測定対象とする半導体装置に
応じて搬送治具を選択して、あらゆる半導体装置の電気
的特性を測定して良品、不良品の分類あるいは製品特性
別に分類することができる。

【００４８】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例１および２に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００４９】たとえば、前記実施例のテスト装置におい
ては、半導体装置のリードに対して上側から加圧部を接
触させる場合について説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、半導体装置の装着スペース
などを考慮して、下側から加圧部を接触させるような構
造についても適用可能である。

【００５０】さらに、搬送治具とテスト治具との接続に
おいても、搬送治具１の下側からテスト治具と接続させ
る場合の他に、これとは逆にテスト治具を搬送治具の上
側から接続させるようにしてもよい。

【００５１】また、本実施例において特徴となる搬送治
具については、テスト工程を対象として説明したが、た
とえばエージング工程などに適用してもよく、さらにこ
れらの工程間の搬送用として兼用させることも可能であ
る。

【００５２】さらに、半導体装置のリードと電気的に接
続するテスト治具の接触子はいかなる形式のものを用い
てもよく、一例として図８(a) のプローブ、(b) のポゴ
ピン、(c) のＳ字コンタクト、(d) のワイヤコンタク
ト、(e) のダイヤモンドコンタクト、(f) の繊維状金属
コンタクトなどが挙げられるが、その他のいかなる形式
のものを用いてもよい。

【００５３】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００５４】(1).測定対象の半導体装置のリードをテス
ト治具の電気接点に加圧する加圧機構が設けられた搬送
治具を用いているので、半導体装置のテスト装置とし
て、測定対象とする半導体装置に応じて搬送治具を交換
するのみにより、いかなる形状の半導体装置にも適用可
能となる。

【００５５】(2).特に電気的部分を有しない搬送治具を
用いて高速性を要求される半導体装置に適用し、またソ
ケットを有するような電気的部分を有する搬送治具を用
いてリード形状が異なる半導体装置などにも適用し、両
者の形式の搬送治具がハンドラ本体の変更なしで容易に
適用できるので、いかなる仕様、形状などの異なる多種
類の半導体装置にも広く適用可能となり、設備の稼働率
を向上させ、設備投資台数の低減を図ることが可能とな
る。

【００５６】(3).搬送治具の形状などを工夫することに
よって、半導体装置の搬送治具への装着時に、挿入だけ
で半導体装置を機械的に保持および位置決めすることが
可能となる。

【００５７】(4).半導体装置のリードとテスト治具の電
気接点との接触を搬送治具の下側または上側から行うこ
とができるので、半導体装置の装着スペースが狭い場
合、さらにテスト装置の狭いスペースへの設置などへの
対応が可能となる。

【００５８】(5).テスト装置で使用した搬送治具を、テ
スト工程の前工程、後工程などのエージング工程、さら
にこれらの工程間の搬送用として共通に用いることがで
きるので、工程間治具の投資低減、あるいは工程間搬送
の自動化が可能となる。

【００５９】(6).前記(1) 〜(5) により、測定対象の半
導体装置に対応した搬送治具を用いて、薄型化、高速化
の半導体装置、多種類の外形の半導体装置などにも対応
して使用することができる上に、この搬送治具を他の工
程、搬送用などとしても共通に使用することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１である半導体装置のテスト装
置を示す概略斜視図である。

【図２】実施例１におけるテスト装置を示す断面図であ
る。

【図３】実施例１のテスト装置を組み込んだハンドラの
一例を示す概略斜視図である。

【図４】実施例１において、搬送治具の他の例を示す断
面図である。

【図５】実施例１において、搬送治具に半導体装置を搭
載した例を示す概略斜視図である。

【図６】実施例１において、搬送治具に半導体装置を搭
載した他の例を示す概略斜視図である。

【図７】本発明の実施例２である半導体装置のテスト装
置において、搬送治具部分を示す断面図である。

【図８】実施例２において、コンタクト形式の変形例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１，１ａ 搬送治具 ２ 半導体装置 ３ テスト治具 ４ テストヘッド ５ キャリア ６ リード ７ 押し板 ８ ばね ９ プッシャ １０ てこ １１ 加圧部 １２ 支点 １３ ばね １４ 接触子 １５ 穴 １６ ピン １７ ロボット １８ 供給トレイ １９ ローダ ２０ コンベア ２１ 恒温槽 ２２ テストステーション ２３ ロボット ２４ 回収トレイ ２５ アンローダ ２６ 搬送治具 ２７ 半導体装置 ２８ ソケット ２９ 電気接触子 ３０ リード ３１ 電気パターン ３２ 電極 ３３ テスト治具 ３４ ソケット ３５ 接触子 ３６ 蓋 ３７ 支点 ３８ ストッパ ３９ 加圧部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前原 孝行 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 永野 修身 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送治具に単数または複数の測定対象の
   半導体装置を搭載し、この搬送治具とテスト治具とを接
   続して前記単数または複数の半導体装置の電気的特性の
   測定を行うテスト装置であって、前記搬送治具に、前記
   半導体装置のリードを直接または間接的に前記テスト治
   具の電気接点に加圧する加圧機構が設けられていること
   を特徴とする半導体装置のテスト装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置のテスト装置
   であって、前記搬送治具として、前記半導体装置のリー
   ドと前記テスト治具の電気接点とを電気的に接続する部
   分を有する搬送治具、および前記半導体装置のリードと
   前記テスト治具の電気接点とを電気的に接続する部分を
   有しない搬送治具を使用可能とすることを特徴とする半
   導体装置のテスト装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の半導体装置のテスト装置
   であって、前記搬送治具に、前記半導体装置を機械的に
   保持および位置決めする部分を有することを特徴とする
   半導体装置のテスト装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載の半導体装置のテ
   スト装置であって、前記搬送治具の下側または上側か
   ら、前記半導体装置のリードと前記テスト治具の電気接
   点とを電気的に接触させる構造とすることを特徴とする
   半導体装置のテスト装置。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載の半導体
   装置のテスト装置であって、前記搬送治具を、前記テス
   ト装置によるテスト工程の前または／および後工程にお
   いても共通に使用することを特徴とする半導体装置のテ
   スト装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の半導体装置のテスト装置
   であって、前記加圧機構として、前記半導体装置のリー
   ドに対して支点を中心に揺動運動されるてこによる構造
   を用い、このてこの一端に設けられた加圧部を前記半導
   体装置のリードに当接させて加圧することを特徴とする
   半導体装置のテスト装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の半導体装置のテスト装置
   であって、前記加圧機構として、前記搬送治具に前記半
   導体装置の収容状態で蓋をする構造を用い、この蓋に設
   けられた加圧部を前記半導体装置のリードに当接させて
   加圧することを特徴とする半導体装置のテスト装置。