JPH1152011A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検査物の電極の高密度化に応じて装置が大
型化することなく、しかも、被検査物における比較的高
周波数帯域の信号を測定する場合においても、確実に電
気的特性試験を実行することができる。 【解決手段】 抵抗素子６０ａｉおよびコンデンサ６０
ｂｉが、それぞれ、基板部４８における信号層４８ｓ
ｐ、および、電源層４８ｖｐに設けられるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部に電子回路を
有する被検査物における電子回路の電気的特性試験に用
いられる検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器などに実装される半導体集積回
路は、実装される以前の段階で種々の試験が行われその
潜在的欠陥が除去される。その種々の試験のうち直流特
性試験および交流特性試験などは、所定の検査装置が用
いられて半導体集積回路について行われる。その交流特
性試験においては、検査装置により、例えば、半導体集
積回路における入出力端子間の伝搬遅延時間、出力波形
の遷移時間、最大クロック周波数などが測定される。

【０００３】このような試験を行う検査装置において
は、例えば、試験プログラムの動作制御を行う制御部
と、検査信号を送出する検査ヘッドとを含んで構成され
る。その検査ヘッドは、制御部からの制御信号に基づい
て検査信号を送出するものとされる。その際、検査信号
は、検査ヘッドに関連して設けられる複数のプローブを
通じて被検査物としての半導体集積回路の各電極に供給
される。その複数のプローブは、被検査物の各電極に対
応して所定の相互間隔で設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、被検査物とし
ての大規模集積回路（ＬＳＩ）における電極の高密度化
に応じて装置が大型化するので上述のような構造の装置
により試験を実行することにも限界がある。

【０００５】また、上述のような交流特性試験におい
て、最大クロック周波数が比較的高周波数帯域、例え
ば、５０ＭＨｚ以上の場合においては、その回路におけ
るプローブを含むリアクタンスに起因した雑音に基づく
誤動作が生じる虞があるので従来のプローブ等の構造を
用いることが困難となる場合がある。

【０００６】以上の問題点を考慮して、本発明は、内部
に電子回路を有する被検査物における電子回路の電気的
特性試験に用いられる検査装置であって、被検査物の電
極の高密度化に応じて装置が大型化することなく、しか
も、被検査物における比較的高周波数帯域の信号を測定
する場合においても、確実に電気的特性試験を実行する
ことができる検査装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る検査装置は、内部に電子回路を有す
る被検査物の端子に電気的に接続される電極面を有する
信号層、および、入力される検査信号を信号層に送出す
るとともに被検査物からの該信号層を通じて得られる出
力信号が送出される入出力部を有する基板と、基板の電
極面と被検査物の端子との間に基板の電極面および被検
査物の端子に対応して配され、被検査物の端子が当接さ
れる導電部を有し、導電部を介して該端子と電極面とを
選択的に導通状態とする導電性シート部材と、検査信号
を前記基板の入出力部に供給するとともに入出力部から
の出力信号を送出する検査ヘッドとを備え、検査信号の
周波数に応じた雑音抑制素子が、基板における信号層で
あって入出力部、もしくは、被検査物に近接した位置に
設けられるものとされる。

【０００８】また、雑音抑制素子が、加えて基板におけ
る電源ラインと基板の接地部との間に設けられてもよ
い。

【０００９】

【発明の実施の形態】図２は、本発明に係る検査装置の
一例を示す。

【００１０】図２において、検査装置は、後述する制御
ユニット２８からの検査制御信号に基づいて検査入力信
号群を形成し、それらを所定のタイミングで送出すると
ともに得られた検査結果をあらわすデータを制御ユニッ
ト２８に供給する検査ヘッド本体部２４と、検査ヘッド
本体部２４からの検査入力信号群を後述する第２中継基
板１８に転送するとともに第２中継基板１８からの検査
出力信号群を検査ヘッド本体部２４に転送する接続基板
２０と、接続基板２０からの検査入力信号群を後述する
支持基板１２側に転送するとともに支持基板１２側から
の検査出力信号群を接続基板２０側に転送する第１中継
基板１６および第２中継基板１８と、第１中継基板１６
にケーブル群１４を介して電気的に接続され後述する被
検査物収容部材１０を支持する支持基板１２とを含んで
構成されている。

【００１１】検査ヘッド本体部２４における上面部に
は、内部に連通する開口部２６ａが設けられている。開
口部２６ａの周囲には、検査入力信号群を送出するとと
もに接続基板２０からの検査出力信号群が入力される入
出力端子部２６が環状に設けられている。入出力端子部
２６は複数の端子により形成されている。

【００１２】入出力端子部２６の周縁には、相対向して
設けられ接続基板２０の凹部２２ｄに嵌合される一対の
位置決め部材２６Ｄ、および、相対向して設けられ接続
基板２０の凹部２２ｃに嵌合される一対の位置決め部材
２６Ｃが設けられている。また、検査ヘッド本体部２４
における上面部の４隅には、それぞれ、接続基板２０を
検査ヘッド本体部２４に固定するためのボルトＢｏがね
じ込まれる雌ねじ孔２４ａが設けられている。

【００１３】検査ヘッド本体部２４には、制御ユニット
２８が双方向式の伝送路を介して接続されている。検査
ヘッド本体部２４には、制御ユニット２８からの検査の
種類、例えば、直流特性試験、交流特性試験などをあら
わす制御信号、選択された端子群の測定順序、測定条
件、試験項目などをあらわす検査制御信号群ＣＱがクロ
ック信号群とともに供給される。検査ヘッド本体部２４
は、検査制御信号群ＣＱ、および、クロック信号群に基
づいて検査信号群を形成し、それらを所定の動作プログ
ラムに従うタイミングで接続基板２０に送出する。そし
て、検査ヘッド本体部２４は、後述する被検査物４２に
ついて所定の検査が実行された場合において得られた検
査結果データ群ＤＲを順次、制御ユニット２８に供給す
る。

【００１４】制御ユニット２８は、検査結果データ群Ｄ
Ｒに基づいて被検査物４２の良否の判定などを行う中央
演算処理装置、検査結果データ群ＤＲ、検査動作プログ
ラムなどが記憶される記憶装置、所定の値に設定された
電圧もしくは電流を供給する電力供給部などを含んで構
成されている。

【００１５】制御ユニット２８には、入出力装置３０が
接続されている。入出力装置３０は、被検査物４２をあ
らわす識別データ、検査プログラム、制御コマンドなど
を入力する操作部３２と、制御ユニット２８からの表示
データに基づく各被検査物４２の検査結果などを表示す
る表示部３４とを含んで構成されている。

【００１６】平板状に形成される接続基板２０における
検査ヘッド本体部２４の開口部２６ａに対向する位置に
は、開口部２２ａが設けられている。開口部２２ａの周
囲には、検査ヘッド本体部２４の入出力端子部２６に接
続される入出力端子部２２が環状に設けられている。入
出力端子部２２は、入出力端子部２６に対応して複数の
端子から形成されている。

【００１７】また、接続基板２０における検査ヘッド本
体部２４の上面に対向する面には、一対の位置決め部材
２６Ｄおよび一対の位置決め部材２６Ｃが嵌合される一
対の凹部２２ｃおよび２２ｄがそれぞれ設けられてい
る。

【００１８】さらに、接続基板２０における検査ヘッド
本体部２４の雌ねじ孔２４ａに対応する位置には、ボル
トＢｏが挿入される透孔２２ｂがそれぞれ設けられてい
る。これにより、接続基板２０は、その透孔２２ｂを介
してボルトＢｏが雌ねじ孔２４ａにねじ込まれることに
より検査ヘッド本体部２４に固定されることとなる。

【００１９】第１中継基板１６および第２中継基板１８
は、それぞれ、互いに電気的に接続されており、第２中
継基板１８は、接続基板２０の入出力端子部２２に接続
される端子部を有している。また、第１中継基板１６
は、ケーブル群１４の一端が電気的に接続される端子部
を有している。ケーブル群１４の他端は、支持基板１２
の入出力端子部に接続されている。

【００２０】支持基板１２は、例えば、プリント配線基
板とされ、第１中継基板１６に対向する一方の面に入出
力端子部を有し、他方の面の略中央部に被検査物収容部
材１０を有している。その入出力端子部と被検査物収容
部材１０が配置される電極群とは、図示が省略される導
体層を介して電気的に接続されている。また、支持基板
１２の入出力端子部は、ケーブル群１４に対して着脱可
能に接続されている。

【００２１】被検査物収容部材１０に収容される被検査
物としての半導体素子４２は、例えば、略長方形のベア
チップとされる。半導体素子４２において後述する導電
性シート部材５０に対向する面には、導電性シート部材
５０の導電部に接続されるべき電極が全周にわたって複
数個形成されている。

【００２２】被検査物収容部材１０は、図３および図４
に示されるように、支持基板１２における所定の位置に
配されその各端子部にそれぞれ接続される入出力端子部
５４を有する基台４６と、基台４６の上部に形成される
凹部の内部に配される基板部４８に接続される入出力端
子部５４と半導体素子４２の各電極とを選択的に導通状
態とする導電性シート部材５０と、基台４６および導電
性シート部材５０の上面に載置され、半導体素子４２の
各電極の導電性シート部材５０の導電部に対する位置合
わせを行うとともに半導体素子４２を収容する位置決め
プレート４４と、位置決めプレート４４の上方に対向し
て配され半導体素子４２の各電極を導電性シート部材５
０の導電部に対して押圧させる押圧体５６を有し選択的
に位置決めプレート４４に対し近接もしくは離隔する状
態をとる押圧体支持部４０と、押圧体支持部４０におけ
る押圧体５６を半導体素子４２に対して加圧状態で保
持、もしくは、半導体素子４２に対して離隔しその加圧
力を解放する状態をとらせるフック５２Ａおよび５２Ｂ
とを含んで構成されている。

【００２３】基台４６は、図示が省略される支持軸によ
り支持基板１２上に支持されている。これにより、半導
体素子４２の種類に応じた新たな被検査物収容部材１０
を支持基板１２上に適宜配置できることとなる。

【００２４】基台４６における入出力端子部５４の各接
続プローブ５４ａは、例えば、同軸プローブであり、そ
の周縁部を囲むように縦横に複数配列されている。各接
続プローブ５４ａの一端は、支持基板１２の入出力端子
部に電気的に接続される端子部に接続されている。各接
続プローブ５４ａの他端は、基板部４８の接続端子に接
続されている。

【００２５】なお、同軸プローブである各接続プローブ
５４ａは、ピンにより構成されているが、かかる例に限
られることなく、同軸ケーブルにより構成されるもので
あってもよい。

【００２６】プリント配線基板とされる基板部４８にお
ける略中央部には、後述する導電性シート部材５０の導
電部が配置される位置に対応して電極部４８ａが形成さ
れている。電極部４８ａと各接続プローブ５４ａの他端
に接続される接続端子とは、信号層および電源層を通じ
て電気的に接続されている。

【００２７】基板部４８における電極部４８ａと各接続
プローブ５４ａの他端に接続される接続端子との間に
は、図１および図３に示されるように、所定の相互間隔
をもって４本の位置決めピン６２が設けられている。ま
た、基台４６の凹部の周縁部における相対向する辺に
は、フック５２Ａおよび５２Ｂがそれぞれ回動可能に支
持されている。

【００２８】薄板状の導電性シート部材５０は、半導体
素子４２の各電極と電極部４８ａとを選択的に導通状態
とする導電部５０ａをその略中央部に有している。導電
部５０ａは、複合導電材料、例えば、シリコーンゴムと
金属粒子からなるもので作られている。複合導電材料と
しては、異方性導電ゴムが用いられる。異方性導電ゴム
は、その厚み方向に導電性を有し平面に沿った方向には
導電性を有しない材料である。また、異方性導電ゴムに
は、導電部が絶縁性を有するゴムの中に分散している分
散タイプと、導電部が部分的に複数個偏在している偏在
タイプがあり、いずれのタイプが用いられても良い。

【００２９】導電部５０ａがこのような異方性導電ゴム
で作られることにより半導体素子４２の各電極と導電部
５０ａとが面接触により接続されるので接触不良が回避
されるとともに半導体素子４２の電極との接触による損
傷が回避されることとなる。

【００３０】また、導電性シート部材５０には、基板部
４８の位置決めピン６２が嵌合される透孔５０ｂが位置
決めピン６２に対応した位置に設けられている。これに
より、導電性シート部材５０の導電部５０ａの基板部４
８の電極部４８ａに対する位置決めがなされることとな
る。

【００３１】位置決めプレート４４は、基板部４８の位
置決めピン６２が嵌合される透孔４４ｂを各位置決めピ
ン６２に対応した位置に有している。また、位置決めプ
レート４４の略中央部には、半導体素子４２を収容する
開口部４４ａが導電性シート部材５０の導電部５０ａに
対応して設けられている。開口部４４ａの寸法は、半導
体素子４２の外周面との間に所定の隙間が形成されるよ
うに設定されている。これにより、収容された半導体素
子４２の各電極の導電性シート部材５０の導電部５０ａ
に対する位置決めがなされることとなる。

【００３２】押圧体支持部４０は、図４に示されるよう
に、押圧体収容部４０ｂを有している。押圧体収容部４
０ｂは、位置決めプレート４４に対向する面に開口する
開口部４０ａに連通している。また、押圧体支持部４０
における開口部４０ａが設けられる面に対向する面に
は、開口部４０ａの開口面積に比して小なる開口部４０
ｃが設けられている。

【００３３】押圧体収容部４０ｂには、開口部４０ａを
通じて半導体素子４２に向けて突出する押圧部５６ａを
有する押圧体５６が収容されている。押圧体５６は、押
圧体収容部４０ｂ内に開口する貫通孔５６ｂを有してい
る。押圧体５６と押圧体収容部４０ｂの内壁面との間に
は、押圧体５６を半導体素子４２に向けて付勢するコイ
ルスプリング５８が設けられている。

【００３４】これにより、押圧部５６ａが半導体素子４
２に当接されるもとで押圧体支持部４０が、フック５２
Ａおよび５２Ｂの係合部がそき上面に係合されることに
より基台４６に保持される場合、コイルスプリング５８
の付勢力により半導体素子４２が所定の圧力で導電性シ
ート部材５０の導電部５０ａに対して押圧されることと
なる。その際、導電部５０ａは、導通状態とされる。一
方、押圧部５６ａが半導体素子４２に当接されるもとで
押圧体支持部４０がフック５２Ａおよび５２Ｂにより基
台４６に保持されない場合、半導体素子４２が押圧され
ず、導電部５０ａは、非導通状態とされる。

【００３５】さらに、図１に示されるように、電極部４
８ａと各接続プローブ５４ａの他端に接続される接続端
子とを接続する信号層４８ｓｐおよび電源層４８ｖｐに
は、それぞれ、雑音抑制素子としての抵抗素子６０ａｉ
もしくはコンデンサ６０ｂｉが、収容される半導体素子
４２、もしくは、入出力端子部５４に近接した位置に設
けられている。

【００３６】信号層４８ｓｐに設けられる抵抗素子６０
ａｉは、半導体素子４２の標準ロジックの種類、例え
ば、ＴＴＬ系、もしくは、ＣＭＯＳ系に応じてその抵抗
値が設定されている。

【００３７】また、抵抗素子６０ａｉの抵抗値は、信号
層４８ｓｐにおける入力側と出力側との間のインピーダ
ンスが略同一となるように設定されている。

【００３８】電源層４８ｖｐに設けられるコンデンサ６
０ｂｉは、電源ラインと接地電位部との間となる部位に
設けられている。例えば、バイパスコンデンサとされる
コンデンサ６０ｂｉは、特定の比較的高周波数帯域にお
いて、電源ラインから接地ラインに電流をバイパスさせ
るものとされる。

【００３９】このように信号層４８ｓｐおよび電源層４
８ｖｐにおいて、それぞれ、雑音抑制素子としての抵抗
素子６０ａｉもしくはコンデンサ６０ｂｉが設けられて
いるので例えば、被検査物収容部材１０に配された半導
体素子４２において比較的高周波数のクロック信号が測
定される場合においても、雑音が除去されることとな
る。

【００４０】かかる構成のもとで、被検査物収容部材１
０に配された半導体素子４２について特性試験を行うに
あたっては、各試験項目に応じて検査ヘッド本体部２４
から順次供給される検査入力信号が半導体素子４２の各
電極部ごとに選択的に供給されるとともに半導体素子４
２から検査出力信号が検査ヘッド本体部２４に供給され
ることとなる。

【００４１】その際、半導体素子４２の電極部が導電性
シート部材５０の導電部５０ａを通じて基板部４８の電
極部４８ａに対して導通状態とされ、かつ、雑音抑制素
子としての抵抗素子６０ａｉもしくはコンデンサ６０ｂ
ｉがその信号層４８ｓｐおよび電源層４８ｖｐに、それ
ぞれ、設けられているので雑音で誤動作することなく比
較的高周波数のクロック信号を精度よく測定できること
となる。

【００４２】図５は、本発明に係る検査装置の他の一例
を示す。

【００４３】図５においては、図４に示される例では基
台４６が支持基板１２に対して着脱可能に支持され、ま
た、接続プローブ５４ａが支持基板１２の端子部に接続
されているが、その代わりに、導電性シート部材５０の
導電部５０ａが支持基板１２の一方の面に形成される電
極面１２ａに直接的に載置され、また、電極面１２ａに
電気的に接続される信号層１２ｓｐおよび電源層１２ｖ
ｐが他方の面に形成されるものとされる。なお、図５に
おいて、図４に示される例の構成要素と同一の要素とさ
れるものについては同一の符号を付して示し、その重複
説明を省略する。

【００４４】フック５２Ａおよび５２Ｂは、それぞれ、
相対向して支持基板１２上に設けられる支持部材６８に
回動可能に支持されている。これにより、フック５２Ａ
および５２Ｂの係合部は、それぞれ、押圧体支持部４０
の上面部に対して選択的に係合状態もしくは非係合状態
をとることとなる。

【００４５】支持基板１２の下面には、その剛性を高め
るために板状部材７０が設けられている。また、支持基
板１２の下面における板状部材７０が接合される部分に
は、信号層１２ｓｐおよび電源層１２ｖｐが形成されて
いる。

【００４６】信号層１２ｓｐおよび電源層１２ｖｐに
は、上述の例と同様にそれぞれ、雑音抑制素子としての
抵抗素子７２ａｉもしくはコンデンサ７２ｂｉが設けら
れている。

【００４７】従って、上述の例と同様に、雑音で誤動作
することなく比較的高周波数のクロック信号を精度よく
測定でき、しかも、上述の例に比して支持基板１２と半
導体素子４２との間の距離がより近接した状態となるの
で雑音に対してより強い装置を構成することとなる。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る検査装置によれば、検査信号の周波数に応じた雑
音抑制素子が、基板における信号層であって入出力部、
もしくは、被検査物に近接した位置に設けられ、あるい
は、雑音抑制素子が基板における電源ラインと基板の接
地部との間に設けられるので被検査物の電極の高密度化
に応じて装置が大型化することなく、しかも、被検査物
における比較的高周波数帯域の信号を測定する場合にお
いても、確実に電気的特性試験を実行することができる
こととなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る検査装置の一例の要部を拡大して
示す斜視図である。

【図２】本発明に係る検査装置の一例の全体の構成を概
略的に示す斜視図である。

【図３】本発明に係る検査装置の一例の要部の構成を示
す斜視図である。

【図４】図３に示される例における構成を示す断面図で
ある。

【図５】本発明に係る検査装置の他の一例の要部を示す
断面図である。

【符号の説明】

１０ 被検査物収容部材 １２ 支持基板 ４２ 半導体素子 ４８ 基板部 ４８ｓｐ、１２ｓｐ 信号層 ４８ｖｐ、１２ｖｐ 電源層 ５０ 導電性シート部材 ５４ 入出力端子部 ６０ａｉ、７２ａｉ 抵抗素子 ６０ｂｉ、７２ｂｉ コンデンサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に電子回路を有する被検査物の端子
   に電気的に接続される電極面を有する信号層、および、
   入力される検査信号を該信号層に送出するとともに該被
   検査物からの該信号層を通じて得られる出力信号が送出
   される入出力部を有する基板と、 前記基板の電極面と前記被検査物の端子との間に該基板
   の電極面および該被検査物の端子に対応して配され、該
   被検査物の端子が当接される導電部を有し、該導電部を
   介して該端子と該電極面とを選択的に導通状態とする導
   電性シート部材と、 検査信号を前記基板の入出力部に供給するとともに該入
   出力部からの出力信号を送出する検査ヘッドとを備え、 前記検査信号の周波数に応じた雑音抑制素子が、前記基
   板における信号層であって前記入出力部、もしくは、前
   記被検査物に近接した位置に設けられることを特徴とす
   る検査装置。
2. 【請求項２】 前記雑音抑制素子が、加えて前記基板に
   おける電源ラインと該基板の接地部との間に、設けられ
   ることを特徴とする請求項１記載の検査装置。