JPH11153647A - パッケージ基板検査装置 - Google Patents

パッケージ基板検査装置

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JPH11153647A
JPH11153647A JP9317993A JP31799397A JPH11153647A JP H11153647 A JPH11153647 A JP H11153647A JP 9317993 A JP9317993 A JP 9317993A JP 31799397 A JP31799397 A JP 31799397A JP H11153647 A JPH11153647 A JP H11153647A
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重樹 石川
Yoshio Yamada
佳男 山田
Kenji Minaishi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性変形し易い材質からなるパッケージ基板
に対する電気検査を確実に行う。 【解決手段】 上下面側の各プローブユニット3・4を
パッケージ基板1を挟持するように駆動して、各検査針
5をパッケージ基板の各ランドに突き当てて電気検査を
行う。その下面側プローブユニット4の中央部に島部4
aを一体形成して設け、パッケージ基板1のチップ搭載
部分の裏面側を受け止める。 【効果】 パッケージ基板のチップ搭載部分に過大な集
中荷重が掛かることを抑止でき、反りが緩和されるた
め、周縁部のランドに対する接触状態を確実なものとす
ることができ、検査針とランドとの接触抵抗が安定し
て、電気検査(オープン/ショート検査)の信頼性が向
上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、半導体チッ
プを搭載するパッケージ基板の電気検査に適するパッケ
ージ基板検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、LSIパッケージなどの半導体ベ
アチップ搭載パッケージにあっては、チップの高密度化
に伴う表面実装化により、小型化・薄型化・多ピン化・
ファインピッチ化が進んでいる。そのため、ベアチップ
やフリップチップを表面実装するパッケージ基板も従来
のセラミック基板から1mm厚以下の多層プラスチック
基板が主流になりつつある。
【0003】また、パッケージ基板のオープン/ショー
ト検査には、パッケージ基板の表裏両面にランド(電
極)が形成されている場合には、パッケージ基板の表裏
両面から検査用プローブを接触させ、電気検査(オープ
ン/ショート検査)を行っている。パッケージ基板のベ
アチップやフリップチップ搭載側ランドのパターン配置
は、当然密な状態になり、相反する側(マザーボード取
付側)の面におけるパターン配置は通常粗の状態にな
る。
【0004】図7に半導体ベアチップ搭載パッケージの
一例としてBGA(ボールグリッドアレイ)の模式的側
断面図を示す。図において、パッケージ基板1の上面に
半導体チップとしてのLSI12が搭載されており、L
SI12を封止する樹脂層がパッケージ基板1の上面に
形成されている共に、パッケージ基板1の下面にはマザ
ーボードなどに取り付けるためのリードとしての半田球
13が配設されている。したがって、そのパッケージ基
板1のLSI12搭載側のランドの配置(LSI12に
対応)面積は相対的に狭く、マザーボード取付側のラン
ドの配置(半田球12に対応)面積は相対的に広い。な
お、ランドの数もLSI12搭載側の方がマザーボード
取付側よりも多いのが通常である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記したようなパッケ
ージ基板1の表裏両面に設けられた各ランドに検査装置
のプローブユニットに配置された各検査針を突き当てて
通電検査を行うが、ランドに対する安定した接触圧を確
保するべく検査針を突出方向に付勢するばね付勢力は、
通常チップ側の方がマザーボード取付側よりピン数が多
く、また上記したようにLSI12搭載側のランド配置
面積が相対的に狭いことから、LSI12搭載側が集中
荷重となり、マザーボード取付側が分散荷重となる。
【0006】図8は検査装置の概略を示す図であり、図
において、パッケージ基板1がその周縁部を基板押さえ
用チャック2により支持されている。パッケージ基板1
の図における上面がチップ搭載側であり、下面がマザー
ボード取付側であり、パッケージ基板1の上方にはチッ
プ搭載側ランドに接触させるための複数の検査針を配設
された上面側プローブユニット3が設けられていると共
に、パッケージ基板1の下方にはマザーボード取付側ラ
ンドに接触させる複数の検査針を配設された下面側プロ
ーブユニット11が設けられている。そして、パッケー
ジ基板1を上下から挟持するように両プローブユニット
3・11を図示されないシリンダなどで駆動し、それぞ
れの各検査針を対応する各ランドに弾発的に突き当て
る。
【0007】しかしながら、上記したように各ランドの
配置面積の違いにより、各プローブパッケージ基板1の
表裏で荷重分布が不均一であり、特に上記したようにパ
ッケージ基板1をプラスチック材により形成した場合に
は、チップ搭載側の集中荷重の影響を受ける。そのた
め、図8に示されるように、上方に向けて凹状になるよ
うにパッケージ基板1に反りが発生して、パッケージ基
板1のマザーボード取付側における周縁側のランドに対
して検査針が十分に接触できなくなり、接触不良が生じ
た場合には電気検査を行えなくなるというという問題が
生じる。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、弾性変形し易い材質からなるパッケージ基板に対す
る電気検査を確実に行うことを実現するために、本発明
に於いては、半導体チップを搭載するパッケージ基板の
チップ搭載面側のランドに対応して複数の検査針を並列
に配設された第1のプローブユニットと、前記パッケー
ジ基板の前記チップ搭載面とは相反する側のランドに対
応して複数の検査針を並列に配設された第2のプローブ
ユニットとを有し、前記両プローブユニットにより前記
パッケージ基板を挟持するようにして前記パッケージ基
板の電機検査を行うようにしたパッケージ基板検査装置
であって、前記第1のプローブユニットにより押される
前記パッケージ基板の前記チップを搭載する部分の裏面
側を受け止めることにより前記パッケージ基板の反りを
防止するための反り防止板を前記第2のプローブユニッ
トの前記検査針と干渉しないように設けたり、あるい
は、前記第1のプローブユニットに、前記パッケージ基
板の前記チップ搭載面側の周縁部近傍を弾発的に押圧す
る弾発押圧手段を設けたものとした。
【0009】このようにすることにより、パッケージ基
板を挟持するように両プローブユニットを互いに近付け
るように駆動し、両プローブユニットの各検査針をパッ
ケージ基板の表裏両面の各ランドに突き当ててパッケー
ジ基板の電気検査を行う際に、第1のプローブユニット
により押されるパッケージ基板のチップを搭載する部分
に対する集中荷重によりパッケージ基板に反りが生じる
ことを、チップ搭載部分の裏面側を第2のプローブユニ
ットに設けた反り防止板により受け止めるようにしたこ
とから、チップ搭載部分の最大荷重を抑えることがで
き、反りの発生を抑制し得る。また、第1のプローブユ
ニット側に設けた弾発押圧手段によりパッケージ基板の
チップ搭載面側の周縁部近傍を弾発的に押圧することに
より、同様に上記反りを防止できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。
【0011】図1は、本発明が適用されたパッケージ基
板検査装置の概要を示す図であり、前記従来例で示した
図8で示した部分と同一の部分には同一の符号を付して
その詳しい説明を省略する。なお図1ではパッケージ基
板1の電気検査を行う前の状態を示しており、図示例で
は、パッケージ基板1のチップ搭載側ランドに上面側プ
ローブユニット3の各検査針を接触させた状態である。
その後、下面側プローブユニット4の各検査針をパッケ
ージ基板1のマザーボード取付側ランドに接触させる。
なお、それらの各状態にするには、図示されない駆動装
置により各プローブユニット3・4を上下動させること
で可能である。
【0012】図2は、本発明に基づく下面側プローブユ
ニット4の第1の具体例である。この例では、パッケー
ジ基板1のチップ(LSI12)搭載部分の裏面側に対
応する部分に反り防止板としての矩形の島部4aが形成
されている。この島部4aは、下面側プローブユニット
4を形成する際に同時に切削加工などにより形成される
ものであって良く、検査針5の突出方向高さよりは低い
高さにされている。すなわち、この第1の具体例に適用
されるパッケージ基板1のマザーボード取付側ランドは
前面に渡って一様に配置されているものである。
【0013】このようにして形成された下面側プローブ
ユニット4を用いて図1の検査装置で検査を行うと、パ
ッケージ基板1のチップ搭載側に対する上面側プローブ
ユニット3の集中荷重による押し下げ力を、島部4aで
受け止めることができ、そのチップ搭載部分に過大な集
中荷重が掛かることを抑止することができる。その結
果、従来例で示したような大きな反りがパッケージ基板
1に発生することを防止することができ、反りが緩和さ
れるため、周縁部のランドに対する接触状態を確実なも
のとすることができ、検査針5とランドとの接触抵抗が
安定して、電気検査(オープン/ショート検査)の信頼
性が向上する。
【0014】図3は、本発明に基づく下面側プローブユ
ニット6の第2の具体例である。この例では、上記島部
4aの一体形成の代わりに、別体の反り防止板7を形成
し、その反り防止板7を本下面側プローブユニット6の
図における上面にねじ止めして取り付けている。この第
2の具体例の下面側プローブユニット6は、パッケージ
基板1のマザーボード取付側ランドの配置が中央部にラ
ンドを配置していないものに適用し得る。なお、その効
果は上記第1の具体例のものと同様である。
【0015】図4は本発明に基づく第3の具体例であ
り、図4には上面側プローブユニット8が示されてい
る。この例では、チップ搭載側ランドに対応する各検査
針6が上面側プローブユニット8の中央部の狭い範囲に
密集するように配置されているが、その上面側プローブ
ユニット8の周縁部近傍に弾発押圧手段としてのプッシ
ャー9が周縁に沿うように複数配設されている。
【0016】プッシャー9は、図5に示されるように、
有頭ピン形状をなし、その頭部9aを上面側プローブユ
ニット8に形成された支持孔8a内に同軸的に往復動自
在に支持され、かつその支持孔8a内に受容された圧縮
コイルばね10により、柱状脚部の一部を検査針5の突
出方向に弾発付勢されている。
【0017】このようにしてなる上面側プローブユニッ
ト8を用いる場合には、図6に示される従来例と同様の
下面側プローブユニット11を用いることができる。こ
の下面側プローブユニット11には、上記第1及び第2
具体例で示した反り防止板を設けていないが、上面側プ
ローブユニット8によりパッケージ基板1を押圧した場
合には、その周縁部に設けたプッシャー9がパッケージ
基板1の周縁部を弾発付勢することになり、集中荷重に
よる反りの増大を抑制することができる。また、この場
合における効果も、上記第1の具体例と同様である。
【0018】
【発明の効果】このように本発明によれば、第1のプロ
ーブユニットにより押されるパッケージ基板のチップ搭
載部分に対する集中荷重によりパッケージ基板に反りが
生じることを、チップ搭載部分の裏面側を第2のプロー
ブユニットに設けた反り防止板により受け止めるように
したり、第1のプローブユニット側に設けた弾発押圧手
段によりパッケージ基板のチップ搭載面側の周縁部近傍
を弾発的に押圧することから、パッケージ基板に発生す
る反りを緩和し得るため、検査針とランドとの接触状態
が安定化し、電気検査の信頼性が向上する。また、反り
によるパッケージ基板内部の回路の断線を好適に防止す
る効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されたパッケージ基板検査装置の
概要を示す図。
【図2】本発明に基づく下面側プローブユニットの第1
の具体例を示す斜視図。
【図3】本発明に基づく下面側プローブユニットの第2
の具体例を示す斜視図。
【図4】本発明に基づく第3の具体例を示す上面側プロ
ーブユニットの斜視図。
【図5】第3の具体例のプッシャーを示す拡大断面図。
【図6】第3の具体例に適用される下面側プローブユニ
ットの斜視図。
【図7】半導体チップ搭載パッケージの一例を示す側断
面図。
【図8】従来の検査装置の概要を示す要部拡大図。
【符号の説明】
1 パッケージ基板 2 基板押さえ用チャック 3 上面側プローブユニット 4 下面側プローブユニット、4a 島部 5 検査針 6 下面側プローブユニット 7 反り防止板 8 上面側プローブユニット、8a 支持孔 9 プッシャー、9a 頭部 10 圧縮コイルばね 11 下面側プローブユニット 12 LSI 13 半田球

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップを搭載するパッケージ基板
    のチップ搭載面側のランドに対応して複数の検査針を並
    列に配設された第1のプローブユニットと、前記パッケ
    ージ基板の前記チップ搭載面とは相反する側のランドに
    対応して複数の検査針を並列に配設された第2のプロー
    ブユニットとを有し、前記両プローブユニットにより前
    記パッケージ基板を挟持するようにして前記パッケージ
    基板の電機検査を行うようにしたパッケージ基板検査装
    置であって、 前記第1のプローブユニットにより押される前記パッケ
    ージ基板の前記チップを搭載する部分の裏面側を受け止
    めることにより前記パッケージ基板の反りを防止するた
    めの反り防止板を前記第2のプローブユニットの前記検
    査針と干渉しないように設けたことを特徴とするパッケ
    ージ基板検査装置。
  2. 【請求項2】 前記反り防止板が、前記第2のプローブ
    ユニットの加工時に一体形成されていることを特徴とす
    る請求項1に記載のパッケージ基板検査装置。
  3. 【請求項3】 半導体チップを搭載するパッケージ基板
    のチップ搭載面側のランドに対応して複数の検査針を並
    列に配設された第1のプローブユニットと、前記パッケ
    ージ基板の前記チップ搭載面とは相反する側のランドに
    対応して複数の検査針を並列に配設された第2のプロー
    ブユニットとを有し、前記両プローブユニットにより前
    記パッケージ基板を挟持するようにして前記パッケージ
    基板の電機検査を行うようにしたパッケージ基板検査装
    置であって、 前記第1のプローブユニットに、前記パッケージ基板の
    前記チップ搭載面側の周縁部近傍を弾発的に押圧する弾
    発押圧手段を設けたことを特徴とするパッケージ基板検
    査装置。
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WO2004046739A1 (ja) * 2002-11-19 2004-06-03 Nhk Spring Co., Ltd. 電気的プローブシステム

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