JPWO2012086653A1 - Inspection system and package holder - Google Patents
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Abstract
検査対象の各半導体パッケージ(20)を保持する保持穴(11)を複数有するトレイ(10)と、半導体パッケージ(20)の電極と接続するコンタクトプローブと、コンタクトプローブを保持するプローブホルダと、プローブホルダに設けられ、検査を行う際に保持穴(11)に対する半導体パッケージ(20)の位置決めを行う位置決め手段と、を備えることで、簡易な構成で、個片切断された検査対象の検査に要する時間を短縮することが可能となる。A tray (10) having a plurality of holding holes (11) for holding each semiconductor package (20) to be inspected, a contact probe connected to an electrode of the semiconductor package (20), a probe holder for holding the contact probe, and a probe It is provided with a positioning means for positioning the semiconductor package (20) with respect to the holding hole (11) when the inspection is performed, so that it is necessary for the inspection of the inspection object cut into pieces with a simple configuration. Time can be shortened.
Description
本発明は、電子回路基板間等の接続に用いられる検査システムおよびパッケージ保持具に関するものである。 The present invention relates to an inspection system and a package holder used for connection between electronic circuit boards and the like.
従来、半導体集積回路を封入する半導体パッケージや液晶パネルなどの検査対象の導通状態検査や動作特性検査を行う検査システムでは、検査対象と検査用信号を出力する信号処理装置との間の電気的な接続を図るために、導電性のコンタクトプローブを複数収容するプローブユニットが用いられる。プローブユニットにおいては、近年の半導体集積回路や液晶パネルの高集積化、微細化の進展に伴い、コンタクトプローブ間のピッチを狭小化することにより、高集積化、微細化された検査対象にも適用可能な技術が進歩してきている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an inspection system that performs continuity inspection and operation characteristic inspection of an inspection target such as a semiconductor package enclosing a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal panel, an electrical connection between the inspection target and a signal processing device that outputs an inspection signal In order to connect, a probe unit that accommodates a plurality of conductive contact probes is used. The probe unit can be applied to highly integrated and miniaturized inspection objects by narrowing the pitch between contact probes with the progress of high integration and miniaturization of semiconductor integrated circuits and liquid crystal panels in recent years. Possible technologies are progressing.
ところで、検査対象の導通状態検査や動作特性検査において、検査に要する時間の短縮が求められている。検査対象を製造するメーカーは、検査時間の短縮のため、多数個の半導体パッケージを同時に複数のコンタクトプローブとコンタクトさせることによって検査を行っている。 By the way, in the conduction state inspection and the operation characteristic inspection of the inspection object, it is required to reduce the time required for the inspection. In order to shorten the inspection time, a manufacturer that manufactures an inspection object performs an inspection by bringing a large number of semiconductor packages into contact with a plurality of contact probes simultaneously.
従来では、個片切断される前のパッケージキャリア連結体に繋がった状態の複数の基板の検査を同時に行う基板検査が行われている(例えば、特許文献1を参照)。この基板検査装置によって複数の基板の検査を同時に行なって、検査に要する時間を短縮することができる。また、基板検査が行なわれた後、プレス装置によって各基板がパッケージキャリア連結体から分断される。 Conventionally, a substrate inspection is performed to simultaneously inspect a plurality of substrates connected to a package carrier assembly before being cut into individual pieces (see, for example, Patent Document 1). A plurality of substrates can be inspected simultaneously by this substrate inspection apparatus, and the time required for the inspection can be shortened. Further, after the substrate inspection is performed, each substrate is separated from the package carrier coupling body by a press device.
これに対し、個片切断された基板に対して検査を行う方法として、特許文献2では、トレイの凹部に載置された各基板に対して、瞬間移動や振動による慣性移動、傾きによるすべり移動によって凹部の基板を移動させて凹部に対する基板の位置決めを行った後に基板の検査を行う部品検査方法が開示されている。特許文献3では、連結された複数の押し当て杆が、各開口部に載置された基板の角部をそれぞれ押圧することで複数の基板の位置決めを行う基板治具ボードが開示されている。また、特許文献4では、回路基板のネット、配線パターンに優先順位を付して検査を順次行うことで、回路基板の検査時間を短縮することができる基板検査方法が開示されている。
On the other hand, as a method for inspecting a substrate that has been cut into individual pieces,
しかしながら、特許文献1に示す基板検査装置では、検査可能な基板がパッケージキャリア連結体を利用する基板に限定されてしまう。このため、個片切断された基板(半導体パッケージ)の検査を行う場合は、基板一つ一つを順次検査するか、あるいはトレイの所定位置に基板をそれぞれ載置しなければならず、検査に要する時間が増大してしまうという問題があった。 However, in the substrate inspection apparatus disclosed in Patent Document 1, the substrate that can be inspected is limited to the substrate that uses the package carrier coupling body. For this reason, when inspecting a substrate (semiconductor package) that has been cut into individual pieces, it is necessary to inspect the substrates one by one or place each substrate at a predetermined position on the tray. There was a problem that the time required increased.
また、特許文献2に示す部品検査方法および特許文献3に示す基板治具ボードでは、複数の基板の位置決めを行って同時に検査できるものの、装置構成が複雑になるという問題があった。特許文献4に示す基板検査方法では、一つの基板に要する検査時間が短縮できるものの、個々に検査を行うため、検査に時間を要してしまうという問題があった。
Moreover, although the component inspection method shown in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で、個片切断された検査対象の検査に要する時間を短縮することが可能な検査システムおよびパッケージ保持具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides an inspection system and a package holder that can reduce the time required for inspection of an inspection object that has been cut into pieces with a simple configuration. Objective.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる検査システムは、検査対象のパッケージを保持する保持穴を複数有するトレイと、検査を行う際に前記パッケージの電極と接続するコンタクトプローブと、前記コンタクトプローブを保持するプローブホルダと、前記プローブホルダに設けられ、前記検査を行う際に前記保持穴に対する前記パッケージの位置決めを行う位置決め手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an inspection system according to the present invention includes a tray having a plurality of holding holes for holding a package to be inspected, and a contact connected to the electrode of the package when performing the inspection. A probe, a probe holder for holding the contact probe, and a positioning means provided on the probe holder for positioning the package with respect to the holding hole when performing the inspection.
また、本発明にかかる検査システムは、上記の発明において、前記トレイの上面を覆い、前記パッケージが有する電極を外部に露出する開口部を有し、前記トレイによって保持されたパッケージの少なくとも一部と当接可能な蓋体をさらに備えたことを特徴とする。 In the inspection system according to the present invention, in the above invention, the inspection system has an opening that covers an upper surface of the tray and exposes an electrode of the package to the outside. At least a part of the package held by the tray It is further provided with a lid that can be contacted.
また、本発明にかかる検査システムは、上記の発明において、前記位置決め手段は、前記プローブホルダから該プローブホルダの主面に垂直な方向に延びる先細な先端形状をなす複数のピンであって、前記トレイは、前記ピンの先端が挿入可能な挿入孔を有し、前記ピンは、前記検査を行う際に、前記パッケージの外縁に当接して前記パッケージを所定位置に移動させることを特徴とする。 Further, in the inspection system according to the present invention, in the above invention, the positioning means is a plurality of pins having a tapered tip shape extending in a direction perpendicular to a main surface of the probe holder from the probe holder, The tray has an insertion hole into which the tip of the pin can be inserted, and the pin contacts the outer edge of the package to move the package to a predetermined position when performing the inspection.
また、本発明にかかる検査システムは、上記の発明において、前記ピンは、前記プローブホルダの主面に垂直な方向に進退可能であることを特徴とする。 In the inspection system according to the present invention as set forth in the invention described above, the pin can be advanced and retracted in a direction perpendicular to a main surface of the probe holder.
また、本発明にかかる検査システムは、上記の発明において、前記位置決め手段は、検査を行う際に前記パッケージの主面に当接して前記パッケージを前記保持穴の所定位置に移動させる板バネであって、前記板バネは、前記プローブホルダの主面から前記所定位置に向けて斜めの方向に立ち上がって延在することを特徴とする。 In the inspection system according to the present invention, in the above invention, the positioning means is a leaf spring that contacts the main surface of the package and moves the package to a predetermined position of the holding hole when performing the inspection. Then, the leaf spring rises and extends in an oblique direction from the main surface of the probe holder toward the predetermined position.
また、本発明にかかるパッケージ保持具は、検査対象のパッケージを保持する保持穴を複数有するトレイと、前記トレイの上面を覆い、前記パッケージが有する電極を外部に露出する開口部を有し、前記トレイによって保持されたパッケージの少なくとも一部と当接可能な蓋体と、を備えたことを特徴とする。 The package holder according to the present invention includes a tray having a plurality of holding holes for holding a package to be inspected, an opening that covers an upper surface of the tray and exposes an electrode of the package to the outside, And a lid capable of contacting at least a part of the package held by the tray.
本発明にかかる検査システムおよびパッケージ保持具は、プローブユニット側に検査対象のパッケージの位置決めを行う位置決め手段を設け、トレイとプローブユニットとを近接させることでトレイに保持された検査対象のパッケージの位置決め、およびコンタクトプローブと検査対象のパッケージの電極との接触を同時に行なうようにしたので、簡易な構成で、個片切断された検査対象の検査に要する時間を短縮することができるという効果を奏する。 The inspection system and the package holder according to the present invention are provided with positioning means for positioning a package to be inspected on the probe unit side, and positioning the package to be inspected held on the tray by bringing the tray and the probe unit close to each other. Since the contact probe and the electrode of the package to be inspected are simultaneously contacted, it is possible to shorten the time required for inspecting the inspected individual object with a simple configuration.
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the following embodiment. The drawings referred to in the following description only schematically show the shape, size, and positional relationship so that the contents of the present invention can be understood. That is, the present invention is not limited only to the shape, size, and positional relationship illustrated in each drawing.
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態1にかかる検査システムの構成を示す斜視図である。図2は、本実施の形態1にかかる検査システムの構成を示す分解斜視図である。図1,2に示す検査システム1は、検査対象である半導体パッケージ20の電気特性検査を行う際に使用する装置であって、半導体パッケージ20と半導体パッケージ20へ検査用信号を出力する回路基板との間を電気的に接続するための装置である。(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the inspection system according to the first embodiment. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the inspection system according to the first embodiment. An inspection system 1 shown in FIGS. 1 and 2 is an apparatus used when performing an electrical characteristic inspection of a
検査システム1は、略矩形をなす半導体パッケージ20を保持する略円盤状をなすトレイ10と、トレイ10に保持された半導体パッケージ20の少なくとも端部に当接可能な略円盤状をなす蓋体30と、半導体パッケージ20と回路基板との間を電気的に接続させるプローブユニット40と、を備える。
The inspection system 1 includes a substantially disc-
トレイ10は、図3に示す斜視図のように、トレイ10の主面10aに形成され、半導体パッケージ20を保持可能な保持穴11を有する。また、保持穴11には、後述する位置決め手段としてのピン43が挿通可能な挿通孔11aが形成されている。ここで、挿通孔11aは、各保持穴11に対して少なくとも2つ形成される。挿通孔11aが保持穴11に対して2つ形成される場合、保持された半導体パッケージ20の連続する2辺に対応する位置に形成される。なお、トレイ10は、検査温度に対応できるような材料を用いて形成される。また、半導体パッケージと線膨張係数が同じもしくは近い材料を用いることで検査対象の半導体パッケージが膨張した場合であっても、正確な位置決めをすることが可能である。
As shown in the perspective view of FIG. 3, the
半導体パッケージ20は、BGA(Ball Grid Array)であって、図4に示す斜視図のように、電極としての半田ボール21が、面20aに略矩形をなして配設されている。
The
蓋体30は、トレイ10と略同一の外縁形状をなしてトレイ10を覆い、図5に示す斜視図のように、保持穴11に対応して設けられる円形をなす開口部31を有する。開口部31は、半導体パッケージ20の対角の長さより若干小さい直径の円形である。蓋体30がトレイ10に固定された場合、開口部31は、トレイ10が上下反転した際であっても、半導体パッケージ20の端部に当接し、半導体パッケージ20の保持穴11aからの離脱を防止することができる。なお、トレイ10と蓋体30とは、ねじ止めや嵌め合い等によって固定される。また、蓋体30は、面30a側でプローブユニット40と接触する。
The
プローブユニット40は、異なる二つの被接触体である半導体パッケージ20および回路基板に接触する導電性のコンタクトプローブ50(以下、単に「プローブ50」という)と、複数のプローブ50を所定のパターンにしたがって収容して保持する保持部としてのプローブホルダ41と、を有する。また、本実施の形態1では、4つの半導体パッケージと同時にコンタクトできるプローブユニットを例に説明する。
The
プローブホルダ41は、図6の下面側に位置する第1部材41aと上面側に位置する第2部材41bとが積層されてなる。第1部材41aおよび第2部材41bには、複数のプローブ50を収容するための第1ホルダ孔42aおよび第2ホルダ孔42b(ホルダ孔42)がそれぞれ同数ずつ形成され、プローブ50を収容する第1ホルダ孔42aおよび第2ホルダ孔42bは、互いの軸線が一致するように形成されている。また、プローブホルダ41は、蓋体30との対向する側の面40aに突出して設けられ、トレイ10の挿通孔11aに挿入する先細な先端形状をなすピン43を有する。なお、図6は、図1,2に示すプローブユニット40を反転させた斜視図を示している。
The
なお、プローブユニット40の蓋体30と接触する側の面40aには、蓋体30の開口部31に挿入可能な円柱状をなす突出部40bが形成され、プローブ50の配置が、半導体パッケージ20のパターンと同じ配置となるようにホルダ孔42が配設される。また、突出部40bは、プローブユニットの面40aに、開口部31の配置に対応して複数形成される。
Note that a
ホルダ孔42は、第1ホルダ孔42aと第2ホルダ孔42bとで構成され、ともに貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状をなしている。すなわち、第1ホルダ孔42aは、プローブホルダ41の上端面に開口を有する小径部42cと、この小径部42cよりも径が大きい大径部42dとからなる。他方、第2ホルダ孔42bは、プローブホルダ41の下端面に開口を有する小径部42eと、この小径部42eよりも径が大きい大径部42fとからなる。これらの第1ホルダ孔42aおよび第2ホルダ孔42bの形状は、収容するプローブ50の構成に応じて定められる。これにより、プローブ50のプローブホルダ41からの抜止機能を有する。
The
図7に示すプローブ50は、導電性材料を用いて形成され、回路基板側の電極に接触する第1プランジャ51と、半導体パッケージ20の検査を行なうときに半田ボール21に接触する第2プランジャ52と、第1プランジャ51と第2プランジャ52との間に設けられて二つの第1プランジャ51および第2プランジャ52を伸縮自在に連結するバネ部材53とを備える。プローブ50を構成する第1プランジャ51および第2プランジャ52、ならびにバネ部材53は同一の軸線を有している。
The
第1プランジャ51は、回路基板側の電極に接触する先細な先端形状をなす先端部51aと、先端部51aの径と比して大きい径を有するフランジ部51bと、フランジ部51bを介して先端部51aと反対側に延び、フランジ部51bと比して径が小さく、バネ部材53の端部が圧入される基端部51cとを有する。
The
第2プランジャ52は、先細な先端形状をなす複数の爪部を有する先端部52aと、先端部52aの径と比して大きい径のフランジ部52bと、フランジ部52bの先端部52aと対向して設けられ、フランジ部52bと比して径が小さく、バネ部材53の端部が圧入される基端部52cとを有する。
The
バネ部材53は、第1プランジャ51側が密着巻き部53aである一方、第2プランジャ52側が粗巻き部53bである。密着巻き部53aの端部は、基端部51cに圧入されて、フランジ部51bに当接している。一方、粗巻き部53bの端部は、基端部52cに圧入され、フランジ部52bに当接している。なお、バネ部材53は、半導体パッケージ20との接続方向に弾性変形する。
In the
半導体パッケージ20の検査時には、半導体パッケージ20からの接触荷重により、バネ部材53は長手方向に沿って圧縮された状態となる。バネ部材53が圧縮されると、密着巻き部53aが第2プランジャ52の基端部52dと接触する。これにより確実な電気導通が得られる。
When the
つぎに、ピン43の構成およびピン43による半導体パッケージ20の位置決めについて、図8,9を参照して説明する。ピン43は、プローブホルダ41に形成された第1保持穴41c、第2保持穴41d内で保持される。ピン43は、略柱状をなし、先端が先細な形状をなす先端部43aと、先端部43a側と異なる端部に連結され、先端部43aの最大径より大きい径のフランジ部43bと、フランジ部43bの先端部43aの連結側と異なる端部側に連結され、フランジ部43bより小さい径のボス部43cと、を有する。
Next, the configuration of the
また、第1保持穴41cの径は、第2保持穴41dの径より小さい。第1保持穴41cと第2保持穴41dとが形成する段付き形状にフランジ部43bが当接することで、ピン43のプローブホルダ41からの離脱を防止している。加えて、ピン43は、第2保持穴41dの底面に一端が固定されたコイル状をなすバネ部材44に対してボス部43cが圧入されている。これにより、ピン43は、挿入孔11aへの挿入方向に進退自在となる。なお、ピン43にボス部43cを設けずに、フランジ部43bの端面と第2保持穴41dの底面との間にバネ部材を配設するものであってもよい。
The diameter of the
半導体パッケージ20の位置決めを行う際、まず、蓋体30に対してプローブユニット40の面40a側を近づけると、ピン43がトレイ10の挿入孔11aの壁面に沿ってガイドされながら挿入される(図8参照)。このとき、ピン43は、側面が半導体パッケージ20の端部と接触して、半導体パッケージ20に対して力を加える。この力により、半導体パッケージ20は、保持穴11の挿入孔11aと対向する壁面側に移動する。また、ピン43は、図6に示すように、矩形の外縁(4辺)において隣り合う2辺に設けられた挿入孔11aに対応して設けられるため、保持穴11の4隅のうち1つの隅に半導体パッケージ20を移動させる。
When positioning the
蓋体30とプローブユニット40とが接触し、半導体パッケージ20が保持穴11の4つの壁面のうち、隣り合う2つの壁面に突き当たると、半導体パッケージ20の保持穴11に対する位置決めが完了する。同時に、プローブ50の先端部52aが半導体パッケージ20の半田ボール21に接触する(図9参照)。このとき、図7に示す先端部51aは、図示しない回路基板と接続しているため、半導体パッケージ20と回路基板とが電気的に接続される。
When the
上述した本実施の形態1によれば、プローブユニット側に半導体パッケージの位置決めを行うピン、および半導体パッケージを保持するトレイにピンが挿入可能な挿入孔を複数設け、トレイとプローブユニットとを近接させることでトレイ上の複数の半導体パッケージの位置決め、および半導体パッケージの電極との接触を同時に行なうようにしたので、簡易な構成で、個片切断された検査対象の検査を正確に行うことができるとともに、個片切断された検査対象の検査に要する時間を短縮することができる。 According to the first embodiment described above, a plurality of pins for positioning the semiconductor package on the probe unit side and a plurality of insertion holes into which the pins can be inserted are provided in the tray holding the semiconductor package, and the tray and the probe unit are brought close to each other. As a result, the positioning of the plurality of semiconductor packages on the tray and the contact with the electrodes of the semiconductor package are performed at the same time, so that it is possible to accurately inspect the inspection object that has been cut into pieces with a simple configuration. Thus, it is possible to shorten the time required for the inspection of the inspection object that has been cut into pieces.
加えて、半導体パッケージの一部と当接可能な開口部を有する蓋体を設けることで、トレイが回転した場合であっても蓋体によって半導体パッケージの上面が保持されるため、半導体パッケージの搬送の安定性を確保することができる。さらに、ウエハーを収容するカセットに対してトレイの大きさを調節することで、ウエハーの検査装置に流用できる。 In addition, since the upper surface of the semiconductor package is held by the lid even when the tray is rotated by providing a lid having an opening that can contact a part of the semiconductor package, the semiconductor package can be transported. Can be ensured. Furthermore, by adjusting the size of the tray with respect to the cassette for storing the wafer, it can be used for a wafer inspection apparatus.
また、本実施の形態1の構成は、プローブユニット側に位置決め用のピン、トレイ側にピンを挿入するための挿入孔を設けるのみでよいため、簡易な構成で正確な検査および検査時間の短縮を実現するとともに、現行のトレイに対して挿入穴を配設するのみで対応することが可能である。 In addition, the configuration of the first embodiment requires only a positioning pin on the probe unit side and an insertion hole for inserting the pin on the tray side. Therefore, accurate inspection and shortening of the inspection time can be achieved with a simple configuration. In addition, it is possible to cope with this by simply providing an insertion hole in the current tray.
また、ピン43は、金属によって形成されていてもよいし、樹脂によって形成されていてもよいし、金属で形成された基材に対して樹脂を被覆するようにしてもよい。ピン43は、半導体パッケージ20の材質等によって設計可能である。
Moreover, the
なお、使用する半導体パッケージは、上述したBGAの他、PGA(Pin Grid Array)等にも適用可能である。 In addition, the semiconductor package to be used is applicable to PGA (Pin Grid Array) etc. other than BGA mentioned above.
また、プローブは、図10に示すようなポゴピン54であってもよい。図10に示すポゴピン54は、ホルダ孔の一方の端部側が段付き形状をなすプローブホルダ41cに保持され、一方の長手方向に進退可能な先端部54a,54bを両端に有する。先端部54a,54bは、回路基板および半導体パッケージとそれぞれ接触することで、回路基板と半導体パッケージとの間を電気的に導通させる。
The probe may be a
(実施の形態2)
図11は、本実施の形態2にかかる検査システムの構成を示す斜視図である。図12は、本実施の形態2にかかる検査システムの構成を示す分解斜視図である。図11,12に示す検査システム2は、検査対象である半導体パッケージ70の電気特性検査を行う際に使用する装置であって、半導体パッケージ70と半導体パッケージ70へ検査用信号を出力する回路基板との間を電気的に接続するための装置である。(Embodiment 2)
FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the inspection system according to the second embodiment. FIG. 12 is an exploded perspective view showing the configuration of the inspection system according to the second embodiment. An
検査システム2は、略矩形をなす半導体パッケージ70を保持する略円盤状をなすトレイ60と、トレイ60に保持された半導体パッケージ70の主面の一部に当接可能な略円盤状をなす蓋体80と、半導体パッケージ70と回路基板との間を電気的に接続させるプローブユニット90と、を備える。
The
トレイ60は、図13に示す斜視図のように、トレイ60の主面60aに形成され、半導体パッケージ70を保持可能な保持穴61を有する。また、保持穴61は、図14に示す断面図のように、半導体パッケージ70を保持する略矩形の開口を有する第1保持穴61aと、第1保持穴61aの開口面に連通して設けられ、第1保持穴61aより大きい略矩形の開口を有する第2保持穴61bとを有する。第1保持穴61aおよび第2保持穴61bの配設高さは、後述する半導体パッケージ70のリード71の突出高さおよび先端部の高さに対応する。
As shown in the perspective view of FIG. 13, the
半導体パッケージ70は、矩形形状をなすQFP(Quad Flat Package)であって、図15に示す斜視図のように、電極であるリード71が、主面70aに対して直交する面から突出して配設されている。また、リード71は、主面70aに対して直交する面から突出し、先端部の高さ(延在高さ)が半導体パッケージ70の上面と同等の高さになるように折れ曲がった形状をなす。
The
蓋体80は、トレイ60と略同一の外縁形状をなしてトレイ60を覆い、図16に示す斜視図のように、保持穴61に対応して設けられる開口部81を有する。開口部81は、半導体パッケージ70の主面70aより小さい径の円形をなす第1開口部81aと、保持穴61の外縁の形状に対応して形成される4つの第2開口部81bと、を有する。蓋体80がトレイ60に固定された場合、開口部81は、トレイ60が反転した際であっても、半導体パッケージ70の端部に当接し、半導体パッケージ70の保持穴61からの離脱を防止することができる。なお、蓋体80は、面80a側でプローブユニット90と接触する。また、トレイ60と蓋体80とは、ねじ止めや嵌め合い等によって固定される。
The
プローブユニット90は、異なる二つの被接触体である半導体パッケージ70および回路基板に接触する導電性のコンタクトプローブ100(以下、単に「プローブ100」という)と、複数のプローブ100を所定のパターンにしたがって収容して保持する保持部としてのプローブホルダ91と、を有する。プローブホルダ91には、図17,18に示すように、面90a上に、各半導体パッケージ70のリード71および蓋体80の第2開口部81bに対応して設けられる突出部90bが形成されている。突出部90bの面90aと平行な面には、コンタクトプローブ100を保持するホルダ孔92が形成されている。面90aでは、4つの突出部90bが、一つの半導体パッケージ70に対応する矩形形状をなす。
The
プローブホルダ91は、図17の下面側に位置する第1部材91aと上面側に位置する第2部材91bとが積層されてなる。第1部材91aおよび第2部材91bには、複数のプローブ100を収容するための第1ホルダ孔92aおよび第2ホルダ孔92b(ホルダ孔92)がそれぞれ同数ずつ形成され、プローブ100を収容する第1ホルダ孔92aおよび第2ホルダ孔92bは、互いの軸線が一致するように形成されている。また、プローブホルダ91は、蓋体80との対向する側の面90aに設けられて半導体パッケージ70の主面に当接可能な位置決め手段としての板バネ93を有する。なお、図17は、図11,12に示すプローブユニット90を反転させた斜視図を示している。
The
なお、プローブユニット90の蓋体80と接触する側の面90aには、蓋体80の第2開口部81bに挿入可能な略柱状をなす突出部90bが形成され、1つの半導体パッケージ70のリード71の配設パターンと同じ配置となるようにホルダ孔92が配設される。また、突出部90bは、プローブユニットの面90aに、第2開口部81bの配置に対応して複数形成される。
A
ホルダ孔92は、図19に示す部分断面図のように、第1ホルダ孔92aと第2ホルダ孔92bとで構成され、ともに貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状をなしている。すなわち、第1ホルダ孔92aは、プローブホルダ91の上端面に開口を有する小径部92cと、この小径部92cよりも径が大きい大径部92dとからなる。他方、第2ホルダ孔92bは、プローブホルダ91の下端面に開口を有する小径部92eと、この小径部92eよりも径が大きい大径部92fとからなる。これらの第1ホルダ孔92aおよび第2ホルダ孔92bの形状は、収容するプローブ100の構成に応じて定められる。これにより、プローブ100のプローブホルダ91からの抜止機能を有する。
The
板バネ93は、ねじ93aによって面90aに対して固定され、面90aから斜めの方向に立ち上がるように延在している。また、板バネ93は、図17,18に示すように、少なくとも第2部材91bに対してねじ93aによって固定されている。板バネ93は、図18に示すように、突出部90bが形成する外縁(4辺)におけるいずれかの隅(頂点)に向けて延在するように設けられ、第1保持穴61aの4隅のうち1つの隅に向けて半導体パッケージ70を移動させる。なお、板バネ93は、金属で形成されていてもよいし、樹脂で形成されていてもよいし、金属の基材の表面を樹脂が覆うようにしてもよい。また、板バネ93の少なくとも半導体パッケージ70と接触する部分が、高い摩擦力を有することが好ましい。
The
図19に示すプローブ100は、導電性材料を用いて形成され、図7に示す第1プランジャ51と同様の構成を有する第1プランジャ101と、半導体集積回路70の検査を行なうときにリード71に接触する第2プランジャ102と、第1プランジャ101と第2プランジャ102との間に設けられて二つの第1プランジャ101および第2プランジャ102を伸縮自在に連結するバネ部材103とを備える。プローブ100を構成する第1プランジャ101および第2プランジャ102、ならびにバネ部材103は同一の軸線を有している。第1プランジャ101は、図7に示す先端部51a、フランジ部51bおよび基端部51cと同様、先端部101a、フランジ部101b、および基端部101cを有する。
A
第2プランジャ102は、リード71と接触する先細な先端形状をなす先端部102aと、先端部102aの径と比して大きい径のフランジ部102bと、フランジ部102bの先端部102aと対向して設けられ、フランジ部102bと比して径が小さく、バネ部材103の端部が圧入される基端部102cとを有する。
The
バネ部材103は、第1プランジャ101側が密着巻き部103aである一方、第2プランジャ102側が粗巻き部103bである。密着巻き部103aの端部は、基端部101cに圧入されて、フランジ部101bに当接している。一方、粗巻き部103bの端部は、基端部102cに圧入され、フランジ部102bに当接している。なお、バネ部材103は、半導体パッケージ70との接続方向に弾性変形する。
The
半導体パッケージ70の検査時には、半導体パッケージ70からの接触荷重により、バネ部材103は長手方向に沿って圧縮された状態となる。バネ部材103が圧縮されると、密着巻き部103aが第2プランジャ102の基端部102dと接触する。
When the
つぎに、板バネ93による半導体パッケージ70の位置決めについて、図20,21を参照して説明する。まず、蓋体80に対してプローブユニット90の面90a側を近づけると、板バネ93が半導体パッケージ70に接触し、半導体パッケージ70に対して力を加えることにより、半導体パッケージ70を板バネ93の延在方向(図20右方向)に移動させる。このとき、板バネ93は、半導体パッケージ70の主面70aと接触して半導体パッケージ70を移動させる。この力により、半導体パッケージ70は、第1保持穴61aと第2保持穴61bとの境界壁面側に移動する。
Next, the positioning of the
蓋体80とプローブユニット90とが接触し、半導体パッケージ70が保持穴61の4つの壁面のうち、隣り合う2つの壁面に突き当たると、半導体パッケージ70の保持穴61に対する位置決めが完了する。同時に、プローブ100の先端部102aが半導体パッケージ70のリード71に接触する(図21参照)。このとき、図19に示す先端部101aは、図示しない回路基板と接続しているため、半導体パッケージ70と回路基板とが電気的に接続される。
When the
上述した本実施の形態2によれば、半導体パッケージとしてQFPを用いた場合であっても、実施の形態1と同様、プローブユニット側に半導体パッケージの位置決めを行うピン、および半導体パッケージを保持するトレイにピンが挿入可能な挿入孔を複数設け、トレイとプローブユニットとを近接させることでトレイ上の複数の半導体パッケージの位置決め、および半導体パッケージの電極との接触を同時に行なうようにしたので、簡易な構成で、個片切断された検査対象の検査を正確に行うことができるとともに、個片切断された検査対象の検査に要する時間を短縮することができる。 According to the second embodiment described above, even when QFP is used as the semiconductor package, as in the first embodiment, the pins for positioning the semiconductor package on the probe unit side and the tray for holding the semiconductor package are used. Since a plurality of insertion holes into which pins can be inserted are provided, and the tray and the probe unit are brought close to each other, positioning of a plurality of semiconductor packages on the tray and contact with the electrodes of the semiconductor package are performed simultaneously. With the configuration, it is possible to accurately inspect the inspection target that has been cut into pieces, and to reduce the time required for the inspection of the inspection target that has been cut into pieces.
なお、本実施の形態2にかかる検査システムにおいても、上述した実施の形態1にかかる検査システムのピンを用いて位置決めするようにしてもよい。この場合のピンは、各半導体パッケージ70の4隅のうち2つ以上の隅に当接できる位置にピンが配置され、残りの隅側に半導体パッケージ70を移動させて位置決めすることが好ましい。半導体パッケージ70の3つの隅に当接できる位置にピンが配置されていればより好ましい。
In the inspection system according to the second embodiment, positioning may be performed using the pins of the inspection system according to the first embodiment described above. In this case, it is preferable that the pins are disposed at positions where two or more of the four corners of each
また、蓋体80の第2開口部81bおよびプローブユニット90の突出部90bの配置および高さを調整することで、QFN(Quad Flat Non‐leaded Package)やSOP(Small Outline Package)にも適用することができる。
Further, by adjusting the arrangement and height of the
また、上述した実施の形態1,2においてプローブユニットは、4つの半導体パッケージに対応するものとして説明したが、2つ以上の半導体パッケージとコンタクトできるものであればよく、トレイに対応してすべての半導体パッケージに同時にコンタクトできるものであってもよい。 In the first and second embodiments described above, the probe unit has been described as corresponding to four semiconductor packages. However, any probe unit can be used as long as it can contact two or more semiconductor packages. It may be possible to contact the semiconductor package at the same time.
以上のように、本発明にかかる検査システムおよびパッケージ保持具は、簡易な構成で、個片切断された複数の電気回路基板間等を接続して、電気的導通を行なう場合に有用である。 As described above, the inspection system and the package holder according to the present invention are useful for conducting electrical continuity by connecting a plurality of electrical circuit boards cut into pieces with a simple configuration.
1,2 検査システム
10,60 トレイ
11,61 保持穴
11a 挿入孔
20,70 半導体パッケージ
21 半田ボール
30,80 蓋体
31,81 開口部
40,90 プローブユニット
41,91 プローブホルダ
42,92 ホルダ孔
43 ピン
50,100 プローブ
61a 第1保持穴
61b 第2保持穴
71 リード
81a 第1開口部
81b 第2開口部
93 板バネDESCRIPTION OF
Claims (6)
検査を行う際に前記パッケージの電極と接続するコンタクトプローブと、
前記コンタクトプローブを保持するプローブホルダと、
前記プローブホルダに設けられ、前記検査を行う際に前記保持穴に対する前記パッケージの位置決めを行う位置決め手段と、
を備えたことを特徴とする検査システム。A tray having a plurality of holding holes for holding a package to be inspected;
A contact probe connected to the electrode of the package when performing an inspection;
A probe holder for holding the contact probe;
A positioning means provided on the probe holder for positioning the package with respect to the holding hole when performing the inspection;
An inspection system characterized by comprising:
前記トレイは、前記ピンの先端が挿入可能な挿入孔を有し、
前記ピンは、前記検査を行う際に、前記パッケージの外縁に当接して前記パッケージを所定位置に移動させることを特徴とする請求項1または2に記載の検査システム。The positioning means is a plurality of pins having a tapered tip shape extending from the probe holder in a direction perpendicular to the main surface of the probe holder,
The tray has an insertion hole into which the tip of the pin can be inserted,
3. The inspection system according to claim 1, wherein the pin abuts against an outer edge of the package to move the package to a predetermined position when performing the inspection.
前記板バネは、前記プローブホルダの主面から前記所定位置に向けて斜めの方向に立ち上がって延在することを特徴とする請求項1または2に記載の検査システム。The positioning means is a leaf spring that contacts the main surface of the package when inspecting and moves the package to a predetermined position of the holding hole,
The inspection system according to claim 1, wherein the leaf spring rises and extends in an oblique direction from the main surface of the probe holder toward the predetermined position.
前記トレイの上面を覆い、前記パッケージが有する電極を外部に露出する開口部を有し、前記トレイによって保持されたパッケージの少なくとも一部と当接可能な蓋体と、
を備えたことを特徴とするパッケージ保持具。A tray having a plurality of holding holes for holding a package to be inspected;
A lid that covers an upper surface of the tray, has an opening that exposes the electrode of the package to the outside, and can contact at least a part of the package held by the tray;
A package holder characterized by comprising:
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