JPS62151772A - 高周波回路チップの試験装置 - 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】 本発明は試験装置に適合した適合特性インピーダンスの
高周波ラインにより高周波集積回路の出入力を伝達する
高周波集積回路チップの試験装置に関するものである。

本発明は高周波集積回路の製造分野に用いられる。高周
波集積回路の製造中または製造終了時、これ等の回路を
有するチップは、簡単で特に極めて精密なやり方で試験
せねばならない。

現在は集積回路チップに直接に試験を行うことは非常に
難しい。他面において、試験信号を、チップの入出力接
点に接続した単純なワイヤを経て伝送することは不可能
である。この信号は、必ず所定の特性インピーダンスを
もった高周波ラインを経て伝送せねばならない。

したがって、集積回路チップは、既知のインピーダンス
を有する多数の高周波ラインを有する基板上に置かれる
。チップの入出力接点はこれ等のラインの一端に接続さ
れ、一方、試験結果を記録する測定装置は、適合した特
性インピーダンスをもった普通の同軸コネクタによって
前記のラインの他端に接続される。

集積回路の試験装置は米国特許第３，８８２．５９７号
より知られている。けれどもこの文献は、被試験回路と
試験装置間の接触および接続部の問題をはっきり説明し
てはいるが、信号が高周波ラインによって伝送される高
周波回路の試験に対する解決に何等言及していない。

特にこの装置は、集積回路を、試験装置に接続された同
軸コネクタに接続するのに用いられる高周波ライン間の
結合が、装置の大面積部（ｍａｓｓ）と高周波ラインの
大面積部間の圧力によってきまるので、高周波ラインを
有する試験の使用には合わない。前記のラインの大面積
面への測定装置の圧力が適当でなければ、これ等ライン
間の結合は強くなりすぎ、測定が妨害される。

したがって、本発明は冒頭に記載した場合に用いられ、
この問題を解決することのできる新しい試験装置を供す
るものである。

本発明は次の特徴を有する装置によって前記の問題を解
決したものである、すなわち、一方においてはその表面
の一方に固定された集積回路を支持しまた他方において
は同じ表面（前面と称する）に形成されたコプレーナラ
イン形の高周波ラインの回路網を支持し、集積回路の入
出力によって出された信号を基板の周辺に伝達するのに
適した幾何に従って配設された絶縁または誘電体基板で
構成された第１サブアセンブリと、集積回路とコプレー
ナ回路網とが設けられた基板を受ける第２サブアセンブ
リとを有し、この第２サブアセンブリは更に、該第２サ
ブアセンブリの大面積部表面上へのコプレーナ回路網の
大面稜部部分の圧力を発生する手段と、コプレーナ回路
網の中央導体と測ゞ゛　　　　　　定装置に供給する同
軸コネクタの中心導体との間に良好且つ再現性ある接触
を形成する手段とを有する。

本発明の一実施態様では、この装置は次の特徴を有する
、すなわち、集積回路とコプレーナ回路網とが設けられ
た基板を受けるために、第２サブアセンブリは、平坦な
研磨面を有する第１部分と第２部分で主に構成され、こ
れ等の両面は、肩部が基板に対する凹部として用いられ
るのに適した第１部分に属する大面積部表面を形成し、
且つこの基板が肩部の平坦な研磨面と接するように互い
に対向して固定され、第２サブアセンブリは、測定装置
に供給する高周波ラインの同軸コネクタに対する切欠と
して用いるために、適当な幾何に従って前記の第１部分
と第２部分の周辺に沿って分布された、第１部分と第２
部分に設けられた、コプレーナラインの数に等しい数の
円形の開口部を有し、このため同軸コネクタの各中心導
体は、これ等の開口部の位置によって、コプレーナライ
ンの大面稜部部分だけが大面積部として役立つ肩部に接
し、一方コプレーナラインの中央導体は同軸タネフタの
中心導体の端と一致するようにされる。

したがって本発明の装置は特に次のような多くの利点を
有する。

−コプレーナラインを支持する基板の全周辺に沿った優
れた大面積部表面、 一コプレーナ線と測定装置間の接続を確実にするコプレ
ーナラインの中央導体と同軸コネクタの中心導体間の特
性インピーダンスの連続性、−コプレーナラインの中央
導体と同軸コネクタの中心導体間の良好且つ再現性ある
接触、−使用の大いなる簡便さ、コプレーナラインと破
滅集積回路とを有する基板の容易な取付けおよび取外し
、電気接続の良好な再現性、 −簡単でコストが安くしたがって集積回路の製造コスト
を増さない試験のやり方、 一最後に、チップに未だ容器が設けられていない製造段
階において集積回路チップに直接試験が行われることに
よる試験に対する極めて高い精度。

本発明を容易に実施することができるように以下に本発
明を添付の図面を参照して更に詳しく説明する。

本発明の試験装置は２つのサブアセンブリを有する。

、第１図に示した第１サブアセンブリは例えばアルミナ
の基体（補助支持体）１０より構成され、その表面の一
方には、この表面の部分３１内に配された破滅回路チッ
プの入出力に等しい数のコプレーナ形の高周波ラインが
形成されている。基板１０として設計された前記の補助
支持体は方形でも円形でもよい。実際には、当業者なら
ば、基板が１０よりも少ない多数のラインを有する場合
には直ちに方形を採り、その数が１０を越える場合には
直ちに円形を採用するであろう。けれどもこの制限値は
決して絶対的なものではなく、その選択は全くユーザに
まかされる。

これに対し、基板１０上に形成される高周波ライン１０
１．１０２等は所謂コプレーナ形に選ばれるのが好まし
い。

“コプレーナライン”という言葉は、大面積部を形成す
る２つの大きな金属化表面の間にある幅誓、の金属化テ
ープの形のラインを意味するものとする。この金属化テ
ープはラインの中央導体を形成し、この場合大面積部表
面は距離−２によって分離されている。更に、中央導体
を形成する金属化テープと大面積部表面とは基ｖｉ、１
０の同じ面１１に得られる。この状態において、このよ
うな高周波ラインの特性インピーダンスはＷ＋／Ｗｚに
よってだけ決まる。

この高周波ラインの実施例は非常に重要である。

先ず第１に、中央導体と主要部とは基板の同じ表面に形
成されるので、部分３１に配設された集積回路とこれ等
ラインとの接続は、所謂トリウェーハ（ｔｒｉ−ｗａｆ
ｅｒ）またはバイファイラ技術（ｂｉｆｉｌａｒｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ）におけるように基板の一方の面から他
方の面に接続部を通す金属化孔を用いることなしに直接
に得ることができ、前記の技術では基板の両面が金属化
される。金属化孔を通る接続は電気分岐の割合を損なう
ので、このことは極めて有利である。

第２に、インピーダンスは比１１１＋／Ｗｚにだけ依存
し、前述した別の技術におけるように−／ｅ（−は中央
導体のテープの幅、ｅは誘電体の厚さ）には依存しない
ので、たとえ狭いラインであってもコプレーナラインの
技術に従って例えば５０Ωのような電流インピーダンス
を有するラインを形成することは容易である。したがっ
て、この技術によって、第１図に示すように集積回路チ
ップの直ぐ近くに例えば５０Ωのような所望のインピー
ダンスをもった多数のラインを形成することは容易であ
る。このチップの入出力接点は、当業者の選択に従った
方法で中央導体１０１．１０２．１０３．１０４．１０
５゜１０６等の端子４１．４２．、４３．４４．４５．
４６等に接続され、この場合集積回路チップは部分３１
に配される。

第１図の形は勿論例として示したものに過ぎない。集積
回路チップの形状と寸法および入出力の数に適応した数
多くのその他の形態が可能である。

集積回路チップの入出力の試験は、各ライン１０１゜１
０２、１０３等の端５１．５２．５３等で基板１０上に
形成されたラインによって行われる。

この目的に対し、本発明の装置は、測定装置に信号を供
給する普通の同軸コネクタによって前記のラインに信顛
性ある且つ再現性ある接触を形成することのできる第２
サブアセンブリを有する。

第２図はこの第２サブアセンブリを簡略化した形で示す
。この第２サブアセンブリは１と２で示した互いに接触
する大面積部より成り、これ等の大面積部は例えば同心
的で、基板１０が円形の場合には回転体（ｂｏｄｙ　ｏ
ｆ　ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）を形成することができる。

前記の２つの大面積部の最も重要な部分は、部分１の平
らな表面３０と部分２の平らな表面４０である。

これ等の表面３０と４０は、平坦さおよび研磨面の状態
の両方に関して高精度に機械加工される。この等の表面
は次いで互いに対向して配される。

部分２の内径は、表面３０の一部が、適当な方法でライ
ンと大面積部に接続された集積回路チップを有する基板
１０の表面１１を受けることができるように、部分１の
内径よりも大きく選ばれる。

中央導体１０Ｌ　１０２．１０３等を支持する表面１１
の部分と一致するように、切欠が部分１およびこれに対
向した部分２に形成される。

この場合普通のタイプの同軸コネクタ４が部分１と２間
の前記の切欠中に延在し、中央導体１０１゜１０２等に
向けてその近くに動かされる。

部分１と２に形成された切欠は、同軸コネクタ４が高い
側方精度でこの切欠内に位置するような精度でつくられ
る。

第３図はこの装置を詳細に示す。調節の成る程度の自由
度は同軸コネクタに対する側方向位置決めに残されてい
る。

中心導体を５で示した同軸コネクタ４は、支持部２０と
ねじ２１によって部分１と２に対して保持される。

同軸コネクタ４の中心導体５の基板の前面に直角方向の
位置決めは、ねじ６によって精密に行われるが、このほ
しは、中心導体５の自然弾性変形により、表面１１で支
持された中央導体１０１または１０２等への中心導体５
の圧力の調節を行う。この調節は、装置の最初の使用時
一度行わねばならない。

試験位置では、基板１０の表面１１は低い比誘電率を有
する部分７によって部分１の表面３０に圧押される。こ
の部分７は例えばプレキシガスラより成るものでもよい
。

前記の部分７を形成するために選ばれる材料は、容量結
合を避けるために低い比誘電率を必ずもたねばならない
。この場合、高周波ラインによる高周波測定に関するも
のであることに留意すべきで、このことは、従来の公知
の試験装置ではなかった本発明の特異性につながるもの
である。

前記の部分７は更に、この部分７で及ぼされる圧力が、
表面１１を支持する表面３０と対向した区域でだけ基板
に与えられるように中央凹入部を有する。

最後に、部分７と同様に前述の理由で絶縁性でなければ
ならない部分８は部分■内を自由に滑動し、基板１０が
部分７に押付けられるようにばね９で支持されて基板１
０の表面１１を押圧する。

本発明の試験装置の使用方法は次のステップより成る。

一集積回路チツブは、中央導体１０１．１０２．１０３
等および大面積部１００を支持する基板１０の表面１１
の区域３１に位置決めし、集積回路の入出力を中央導体
の端４１．４２．４３等と接続する、−中央導体が切欠
に対向して位置しまた大面積部１００が部分１の表面３
０に対向して位置するうよに表面１１が部分８と対向さ
れるようにして基板１０を位置決めし、 一中央導体１０１．１０２等を同軸コネクタ４の中心導
体５と一致させ、 −ねじ３により基板１０を押圧する部分７を、中心導体
５と中央導体１０１．１０２−ｍ＝等の間の電気接続な
らびに金属化された大面積部１００と金属表面３０の間
の電気接続が確立される迄ばね９を圧縮することにより
表面３０上に位置決めする。異なる部分間の圧力は、２
つのコプレーナライン間の高周波結合を測定する限りに
おいて、この結合の値が最小である時に理想的であるこ
とがわかった。クランプ力は、この最小結合が得られる
以前に除くことはできないが、それ以後にも最早維持す
べきではない、というのは、さもなければ基板１０が破
損し易いからである。

第３図の実施例では、測定の精度と再現性は最終的にク
ランプ力によって決まるので、ブラケット１３とねじ３
とより成る簡単なシステムが、絶対に得ねばならない精
度をもってこのクランプ力を発生させる。

ブラケット１３および部分１と２は、図面を簡単にする
ため図示してないブロッキングシステムによって互いに
固定することがきできる。

更に装置の一実施例では、部分１と２は青銅よりつくる
ことができる。

この場合表面３０と４０は、再現性ある電気接点を、　
　　　　　保証するために金めっきされる。

同軸ライン４は、例えば、バイファイラまたはトリウェ
ーハマイクロリボン形のラインと接続するのに公知のよ
うに用いられる例えば登録商標ＲＡＤＩＡＬＬのような
トランケーテド形（ｔｒａｎｃａｔｅｄ　ｔｙｐｅ）の
ものである。

同軸ラインの正確な位置決めは次の操作によってＲｈ＋
的に保証される。

一同軸コネクタ４を支持体２０とねじ２１によって大、
体位１決めする、 一表面１１を例えば金めつきによって完全に金属化した
基準基板１０を部分ｌ上に位置決めし、ねじ３でクラン
プして表面１１を表面３０に押圧する。

この場合洛中心導体５の高さを、同軸コネクタの中心導
体５と全面金属化された表面１１間に電気接触ができる
迄その垂直調節ねじ６によって調節する。この場合中心
導体５は、金属化表面１１がさもなければ大面積部を形
成する表面３０と接触するので、大面積部電位と接触す
る。

−基準基板の金属面ｌｌ上への中心導体５の圧力はこの
場合接触が丁度得られた位置に対して僅かに増加される
。例えば、この僅かな圧力増加は、ねじ６が約０．２鰭
の距離進められるようにこのねじを回すことによって得
ることができる。中心導体はこの時彎曲状態にある。こ
の彎曲状態によって、再現性のある接触を得ることので
きる約１００グラムの圧力が確実につくられる。

同軸コネクタ４の中心導体５の圧力のこの予備調節は、
基準基板ＩＯによって、装置に用いられているすべての
中心導体に行われる。

したがって本発明の試験装置は、破滅集積回路と、既に
述べたすべての利点をもって信号を測定装置に供給する
同軸コネクタとの間の接続の確立を可能にする。

接触は、大面積部表面３０が平坦性に関して高い精度で
形成されているので優れている。表面３０の平坦性に関
するこの精度は、表面３０のアセンブリが機械加工およ
び研磨加工を受けこれ等の加工を受けるのは部分１と２
の肩部の形の頂部だけでないことによって得られるもの
で、若し部分１と２が一体の部分を形成するとすればこ
のような精度は得られない。

最後に、この装置のアセンブリは組立てが容易であるだ
けでなく取外しも容易である、というのは、この場合中
心導体５の調節を調整することは全く必要なく、ばね９
が基板１０を装置の出力に押し戻すからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は基板上のコプレーナラインの実施例を示す一部
の上面図。 第２図は試験装置の模型的断面図、 第３図は試験装置の詳細を示す一部断面図である。 １・・・第１部分　　　　　２・・・第２部分３．６．
２１・・・ねじ　　　４・・・同軸コネクタ５・・・中
心導体　　　　　７・・・第３部分８・・・第４部分　
　　　　９・・・ばね１０・・・基板　　　　　　　１
３・・・プラケット２０・・・支持部　　　　　　３０
・・・第１部分の表面４０・・・第２部分の表面 ４１〜４６・・・中央導体端部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、試験装置に適合した適合特性インピーダンスの高周
   波ラインにより高周波集積回路の出入力を伝達する高周
   波集積回路チップの試験装置において、一方においては
   その表面の一方に固定された集積回路を支持しまた他方
   においては同じ表面（前面と称する）に形成されたコプ
   レーナ形の高周波ラインの回路網を支持し、集積回路の
   入出力によって出された信号を基板の周辺に伝達するの
   に適した幾何に従って配設された絶縁または誘電体基板
   で構成された第１サブアセンブリと、集積回路とコプレ
   ーナ回路網とが設けられた基板を受ける第２サブアセン
   ブリとを有し、この第２サブアセンブリは更に、該第２
   サブアセンブリの大面積部表面上へコプレーナ回路網へ
   の大面積部部分の圧力を発生する手段と、コプレーナ回
   路網の中央導体と測定装置に供給する同軸コネクタの中
   心導体との間に良好且つ再現性ある接触を形成する手段
   とを有することを特徴とする高周波集積回路チップの試
   験装置。 ２、集積回路とコプレーナ回路網とが設けられた基板を
   受けるために、第２サブアセンブリは、平坦な研摩面を
   有する第１部分と第２部分で主に構成され、これ等の両
   面は、肩部が基板に対する凹部として用いられるのに適
   した第１部分に属する大表面部表面を形成し且つこの基
   板が肩部の平坦な研磨面と接するように互いに対向して
   固定され、第２サブアセンブリは、測定装置に供給する
   高周波ラインの同軸コネクタに対する切欠として用いら
   れるために、適当な幾何に従って前記の第１部分と第２
   部分の周辺に沿って分布された、第１部分と第２部分に
   設けられた、コプレーナラインの数に等しい数の円形の
   開口部を有し、このため、同軸コネクタの各中心導体は
   、これ等の開口部の位置によって、コプレーナラインの
   大面積部部分だけが大面積部として役立つ肩部に接し一
   方コプレーナラインの中心導体は同軸コネクタの中心導
   体と接するようにして、コプレーナラインの中心導体の
   端と一致するようにされた特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ３、肩部によって形成された大面積部へのコプレーナラ
   インの大面積部の圧力発生手段は、クランプ手段によっ
   て大面積部と接触する領域で基板の背面に押圧される剛
   直な誘電体材料でつくられた第３部分によって形成され
   、コプレーナラインと同軸コネクタ間の電気接触を確立
   するための手段は、これ等同軸コネクタの中心導体を弾
   性圧力によってコプレーナラインの中央導体上に維持す
   るように同軸コネクタをクランプする手段である特許請
   求の範囲第２項記載の装置。 ４、第３部分をクランプする手段は、装置の第１部分の
   凹入部内を装置の対称軸に平行に滑動する第４部分であ
   り、この第４部分は、前記の第１部分の凹入部の底に一
   端が接するばねによって基板の前面に押圧され、一方前
   記の手段は更に前記の第２部分の端に固定されたブラケ
   ットを有し、このブラケットには、対向して配設された
   大面積部部分の最適圧力を得るために第３部分の圧力を
   基板の背面に及ぼすねじが設けられた特許請求の範囲第
   ３項記載の装置。 ５、同軸コネクタをクランプする手段は、第１部分内で
   回り且つその先端が同軸コネクタの外被と接するねじで
   ある特許請求の範囲第３項または第４項記載の装置。 ６、第１部分と第２部分とは青銅より成り、研磨面は金
   めっきされた特許請求の範囲第２項から第５項の何れか
   の１項記載の装置。 ７、基板は例えばアルミナのようなセラミック材料より
   成る特許請求の範囲第１項から第６項の何れかの１項記
   載の装置。 ８、基板は円形である特許請求の範囲第１項から第７項
   の何れかの１項記載の装置。 ９、部分は回転体である特許請求の範囲第８項記載の装
   置。