JPWO2014041905A1 - Test jig, inspection device, mounting device, and test device - Google Patents
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Abstract
維持管理が容易な治具を用い、不良判定時の損失が最小限な試験を行うことができる試験装置が提供される。サブマウント(3)に接合された半導体チップ(2)である被試験体(1)に対する試験装置(20)に着脱自在に備えられる試験用治具(10)において、パレット(11)上に被試験体(1)が載置され、パレット(11)にコンタクトブロック(12)が着脱自在に装着され、コンタクトブロック(12)の接触部材が、被試験体(1)と電気的に接続される。試験装置(20)において、被試験体(1)を保持した試験用治具(10)の温度環境が制御されつつ、試験用治具(10)のコンタクトブロック(12)を介して、試験用治具(10)に保持される被試験体(1)に被試験体(1)を駆動するための電力が供給され、電力供給に応答して駆動する被試験体(1)の駆動結果が測定される。There is provided a test apparatus capable of performing a test with minimal loss at the time of defect determination using a jig that is easy to maintain. In a test jig (10) detachably provided in a test apparatus (20) for a test object (1) which is a semiconductor chip (2) bonded to a submount (3), a test jig (10) is mounted on a pallet (11). The test body (1) is placed, the contact block (12) is detachably mounted on the pallet (11), and the contact member of the contact block (12) is electrically connected to the test body (1). . In the test apparatus (20), the temperature environment of the test jig (10) holding the device under test (1) is controlled, and the test is performed via the contact block (12) of the test jig (10). Electric power for driving the device under test (1) is supplied to the device under test (1) held by the jig (10), and the drive result of the device under test (1) driven in response to the power supply is Measured.
Description
本発明は、半導体装置などのバーンイン試験に用いられる試験用治具、検査装置、載置装置および試験装置に関する。 The present invention relates to a test jig, an inspection device, a mounting device, and a testing device used for a burn-in test of a semiconductor device or the like.
従来、レーザダイオードなどの半導体素子は、半導体素子の製造完成後に、完成品の初期不良などを判別するために、バーンイン試験およびエージング試験などの信頼性試験が行われる。エージング試験は、被試験体の長時間駆動後の動作を確認するために、被試験体である半導体素子に所定の電流を長時間供給する。バーンイン試験は、被試験体の劣化を加速させて短時間で初期不良を発見するために、被試験体である半導体素子に電力を供給しつつ加熱する。 Conventionally, a semiconductor device such as a laser diode is subjected to a reliability test such as a burn-in test and an aging test in order to determine an initial failure of a finished product after the completion of the manufacture of the semiconductor device. In the aging test, a predetermined current is supplied to a semiconductor element, which is a device under test, for a long time in order to confirm the operation of the device under test after long-time driving. In the burn-in test, heating is performed while supplying electric power to a semiconductor element as a test object in order to accelerate the deterioration of the test object and find an initial failure in a short time.
半導体素子の信頼性試験は、一般的には、完成状態の半導体素子に対して行われる。完成状態の半導体素子は、サブマウントに接合された半導体チップであるチップ部品と、端子電極を備えたパッケージとを含む。パッケージは、ステムやフレームなどによって実現される。完成状態の半導体素子において、チップ部品がパッケージに内封され、パッケージの端子電極にチップ部品の半導体チップがボンディングワイヤなどによって電気的に接続される。半導体素子の信頼性試験のための従来技術として、以下の特許文献1および特許文献2が挙げられる。
A reliability test of a semiconductor element is generally performed on a completed semiconductor element. The completed semiconductor element includes a chip component which is a semiconductor chip bonded to a submount, and a package including terminal electrodes. The package is realized by a stem or a frame. In a completed semiconductor element, a chip component is enclosed in a package, and the semiconductor chip of the chip component is electrically connected to a terminal electrode of the package by a bonding wire or the like. The following
特許文献1には、半導体素子の検査用治具および検査装置が開示されている。この従来技術では、検査装置は恒温槽式のバーンイン試験装置であって、パッケージであるリードフレーム上に半導体チップが載置された構成の完成状態の半導体素子を、被試験体とする。前記検査装置は、完成状態の半導体素子を保持した試験用治具を恒温槽内に収納し、恒温槽内の雰囲気温度を制御しつつ試験用治具上の半導体素子を駆動させて、完成状態の半導体素子の駆動結果となる信号を検出する。
前記試験用治具は、ベース板上に配設されて完成状態の複数の半導体素子を保持するための保持手段と、保持手段に保持される半導体素子の駆動熱を放熱する放熱体とを備える。保持手段は、完成状態の半導体素子を保持するために該半導体素子のリードフレームを挟持し、かつ、保持された完成状態の半導体素子を放熱体に圧接させている。 The test jig includes a holding unit that is disposed on a base plate and holds a plurality of completed semiconductor elements, and a radiator that dissipates driving heat of the semiconductor elements held by the holding unit. . The holding means sandwiches the lead frame of the semiconductor element to hold the completed semiconductor element, and presses the held completed semiconductor element against the heat radiating body.
特許文献2には、電子部品試験装置が開示されている。この従来技術では、ペルチェ素子式のバーンイン試験の試験装置である。特許文献2の電子部品試験装置は、半導体レーザがステム上に載置されてステム裏面から接続端子が突き出した構成である完成状態の半導体レーザ装置を、被試験体とする。特許文献2の電子部品試験装置は、完成状態の半導体レーザ装置を搭載した伝熱板にペルチェ素子からの熱を伝えつつ、該半導体レーザ装置に電力を供給して、該半導体レーザ装置の駆動状態を調べる。
特許文献2の電子部品試験装置において、完成状態の半導体レーザ装置が伝熱板への載置時には、該半導体レーザ装置の接続端子が、伝熱板に設けられた貫通孔を貫通する。前記半導体レーザ装置載置済の伝熱板が電子部品駆動装置に取り付けられると、伝熱板に載置された前記半導体レーザ装置の接続端子が、伝熱板を貫通して、電子部品試験装置側のソケットに電気的に接続される。
In the electronic component testing apparatus disclosed in
上述した特許文献1および特許文献2において、完成状態の半導体素子を被試験体として、バーンイン試験などの信頼性試験が実行されている。完成状態の半導体素子への信頼性試験によって該半導体素子が不良品であると判定された場合、不良な半導体素子は出荷品から外される。完成状態の半導体素子への信頼性試験において不良品が発見される場合、出荷品から完成状態の不良な半導体素子を除くことになるので、製造コストが大きく成り易い。
In
完成状態の半導体素子の構成要素のうち、サブマウントに接合された半導体チップから成るチップ部品が、バーンイン試験などの信頼性試験を特に必要としている。たとえば、半導体素子が半導体レーザ素子である場合、チップ部品であるレーザチップとサブマウントとの接合状態が、半導体レーザ素子自体の温度特性、特に半導体レーザ素子の高温特性に影響を与える。このため、チップ部品とサブマウントとの接合状態の確認が可能であって、かつ不良発生時の損失を最小限とするために、チップ部品単体での信頼性試験を行うことができる試験装置が望まれている。 Of the components of the completed semiconductor element, a chip component composed of a semiconductor chip bonded to a submount particularly requires a reliability test such as a burn-in test. For example, when the semiconductor element is a semiconductor laser element, the bonding state between the laser chip as the chip component and the submount affects the temperature characteristics of the semiconductor laser element itself, particularly the high temperature characteristics of the semiconductor laser element. For this reason, there is a test apparatus capable of confirming the bonding state between the chip component and the submount and performing a reliability test on the chip component alone in order to minimize the loss when a defect occurs. It is desired.
上記したような、サブマウントに接合された半導体チップであるチップ部品は、完成状態の半導体素子と異なり、外部から半導体チップへ電力を供給するための端子電極が備えられていないことが多い。そのため、半導体チップへ電力を与えるには、外部電力供給路の電極を半導体チップへ直接接触させる必要がある。しかしながら、完成状態の半導体素子よりも、チップ部品のほうが格段に小さい。チップ部品に対して信頼性試験を実施する場合、小さなチップ部品である半導体チップに信頼性試験用の電力供給路の電極を接触させることが困難であるので、信頼性試験を行いにくいという問題がある。 A chip component that is a semiconductor chip bonded to a submount as described above often does not include a terminal electrode for supplying power to the semiconductor chip from the outside, unlike a completed semiconductor element. Therefore, in order to supply power to the semiconductor chip, it is necessary to directly contact the electrode of the external power supply path to the semiconductor chip. However, the chip component is much smaller than the completed semiconductor element. When performing a reliability test on a chip component, it is difficult to contact the electrode of the power supply path for reliability testing with a semiconductor chip, which is a small chip component. is there.
たとえば、完成状態の半導体素子が半導体レーザ素子である場合、レーザチップの大きさが100μm×500μm、サブマウントの大きさが500μm×500μm程度である。 For example, when the completed semiconductor element is a semiconductor laser element, the size of the laser chip is about 100 μm × 500 μm, and the size of the submount is about 500 μm × 500 μm.
このようなサブマウントに接合されたレーザチップから成る小型のチップ部品の取扱いに際し、該チップ部品の位置決めのために、小型で高精度の位置決め機構が必要となる。また、上述のような小型のチップ部品内の半導体チップへ信頼性試験用の電力供給路の端子を接触させるためには、小型で高精度の端子接触機構が必要とされる。そのため、上述のチップ部品に対する信頼性試験用の試験装置は、小型で高精細であるチップ部品用位置決め機構と、小型で高精度の端子接触機構とを必要とするため、試験装置の構成が複雑化し易い。 When handling a small chip component composed of a laser chip bonded to such a submount, a small and highly accurate positioning mechanism is required for positioning the chip component. Further, in order to bring the terminal of the power supply path for reliability testing into contact with the semiconductor chip in the small chip component as described above, a small and highly accurate terminal contact mechanism is required. For this reason, the above-described test apparatus for reliability testing of chip parts requires a compact and high-definition chip part positioning mechanism and a small and highly accurate terminal contact mechanism, and thus the configuration of the test apparatus is complicated. Easy to convert.
また、一般に、量産性を考慮して、1回の試験時に多数、たとえば1000個程度のチップ部品に対する信頼性試験が同時に実行される。このため、信頼性試験用の試験装置は、チップ部品用の小型かつ高精度の位置決め機構および小型かつ高精細の端子接触機構をそれぞれ多数具備する必要があるため、装置の構成がさらに複雑化して、装置が高価なものになってしまう。また、量産性を考慮した上述の試験装置において、外部の電力供給路の多数の端子が多数の半導体チップに同時に接触させる際、電力供給路の多数の端子と多数の半導体チップとを同時に位置決めすることは困難である。 In general, in consideration of mass productivity, a reliability test for a large number of chip parts, for example, about 1000 chip parts, is simultaneously performed during one test. For this reason, a test apparatus for reliability testing needs to include a large number of small and high-precision positioning mechanisms and small and high-definition terminal contact mechanisms for chip parts, which further complicates the configuration of the apparatus. The device becomes expensive. Further, in the above-described test apparatus considering mass productivity, when a large number of terminals of an external power supply path are simultaneously brought into contact with a large number of semiconductor chips, the large number of terminals of the power supply path and the large number of semiconductor chips are simultaneously positioned. It is difficult.
また上述のように、試験装置に多数のチップ部品用の位置決め機構が設けられた場合、多数の位置決め機構を正常に動作させるための維持管理に、多くのコストを要する。また、上述のように、試験装置に多数の端子接触機構が位置決め機構が設けられた場合、端子の半導体素子への接触圧力の維持管理するためなどに、多くのコストがかかる。 Further, as described above, when a testing apparatus is provided with positioning mechanisms for a large number of chip parts, a large amount of cost is required for maintenance for operating the positioning mechanisms correctly. In addition, as described above, when a positioning mechanism is provided for a number of terminal contact mechanisms in the test apparatus, a lot of costs are required for maintaining and managing the contact pressure of the terminals to the semiconductor elements.
本発明の目的は、サブマウントに接合された半導体チップである被試験体に対する信頼性試験による不良判定時の損失を最小限に抑えつつ、装置の維持管理が容易な試験用治具、検査装置、載置装置および試験装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a test jig and an inspection apparatus that can easily maintain and manage the apparatus while minimizing a loss at the time of a failure determination by a reliability test on a device under test that is a semiconductor chip bonded to a submount. It is to provide a mounting device and a test device.
本発明は、サブマウントに接合された半導体チップである被試験体に電力供給路を接続させて通電し、該被試験体に対する試験を行う試験装置で用いられる試験用治具であって、
前記被試験体に載置されるパレットと、
前記被試験体に電気的に接続可能であって、前記電力供給路と前記被試験体との間に介在される接触部材を有するコンタクトブロックとを含むことを特徴とする試験用治具である。The present invention is a test jig used in a test apparatus for connecting a power supply path to a device under test, which is a semiconductor chip bonded to a submount, and conducting a test on the device under test.
A pallet placed on the device under test;
A test jig comprising a contact block that is electrically connectable to the device under test and has a contact member interposed between the power supply path and the device under test. .
また本発明において、前記コンタクトブロックは、前記パレットに着脱自在に装着され、
前記接触部材が、導電性材料から成り、かつ、前記コンタクトブロックの前記パレットへの装着時に、前記接触部材の一部分が前記パレットに載置される前記被試験体に機械的に接触することが好ましい。In the present invention, the contact block is detachably attached to the pallet,
Preferably, the contact member is made of a conductive material, and when the contact block is mounted on the pallet, a part of the contact member is in mechanical contact with the device under test placed on the pallet. .
また本発明において、前記接触部材は、前記パレットへの装着時に前記被試験体を押圧可能な板ばねであることが好ましい。 Moreover, in this invention, it is preferable that the said contact member is a leaf | plate spring which can press the said to-be-tested object at the time of mounting | wearing to the said pallet.
また本発明において、前記各コンタクトブロックは、前記被試験体と前記電力供給路との間に介在可能な予め定める電気的特性を有することが予め判断されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that each contact block is determined in advance to have a predetermined electrical characteristic that can be interposed between the device under test and the power supply path.
本発明は、上述の試験用治具に用いられるコンタクトブロックの電気的特性を検査する検査装置であって、
前記試験用治具に載置されるべき前記被試験体と一部分が同形状である疑似チップと、
前記試験用治具に備えられる前記パレットと同形状であって、前記疑似チップが載置されるとともに、検査対象の前記コンタクトブロックが装着される疑似パレットと、
前記疑似パレット上の前記疑似チップに、前記疑似パレット上の前記コンタクトブロックの接触部材を介して電力を供給する検査用電力供給部と、
前記コンタクトブロックの接触抵抗を計測する抵抗計測部とを含むことを特徴とする検査装置である。The present invention is an inspection apparatus for inspecting the electrical characteristics of a contact block used in the above-described test jig,
A pseudo-chip that is partly the same shape as the device under test to be placed on the test jig;
The same shape as the pallet provided in the test jig, the pseudo chip on which the pseudo chip is mounted and the contact block to be inspected is mounted,
An inspection power supply unit that supplies power to the pseudo chip on the pseudo pallet via a contact member of the contact block on the pseudo pallet;
The inspection apparatus includes a resistance measuring unit that measures a contact resistance of the contact block.
また本発明は、上述の試験用治具の前記パレットに前記被試験体を載置するとともに前記コンタクトブロックを装着するための載置装置であって、
前記被試験体を把持して前記パレットへ移送する被試験体移送部と、
前記コンタクトブロックを把持して前記パレットへ移送するコンタクトブロック移送部と、
前記被試験体移送部および前記コンタクトブロック移送部を制御する移送制御部であって、
前記パレット内の前記被試験体を載置すべき予定位置を認識し、
前記被試験体移送部が把持する前記被試験体の形状および把持状態を認識し、
前記パレット上の認識された前記予定位置の中心と前記被試験体の中心が一致する位置に該被試験体が載置されるように、前記被試験体移送部を制御し、
前記パレット上に載置された前記被試験体に前記接触部材が電気的に接続可能な予め定める基準位置に前記コンタクトブロックが装着されるように、前記コンタクトブロック移送部を制御する移送制御部とを含むことを特徴とする載置装置である。Further, the present invention is a mounting device for mounting the device under test on the pallet of the test jig described above and mounting the contact block,
A test object transfer section for holding the test object and transferring it to the pallet;
A contact block transfer section for holding the contact block and transferring it to the pallet;
A transfer control unit for controlling the test object transfer unit and the contact block transfer unit,
Recognizing a planned position to place the device under test in the pallet;
Recognizing the shape and gripping state of the device under test gripped by the device under test transfer section,
Controlling the device under test transfer section so that the device under test is placed at a position where the center of the predetermined position recognized on the pallet and the center of the device under test coincide with each other;
A transfer control unit for controlling the contact block transfer unit so that the contact block is mounted at a predetermined reference position where the contact member can be electrically connected to the DUT placed on the pallet; It is the mounting apparatus characterized by including.
また本発明は、サブマウントに接合された半導体チップである前記被試験体を保持するための上述の試験用治具と、
前記被試験体を保持した前記試験用治具の温度環境を制御する温度環境制御部と、
前記試験用治具に保持される被試験体に、前記試験用治具のコンタクトブロックを介して、前記被試験体を駆動するための電力を供給する試験用電力供給部とを含むことを特徴とする試験装置である。Further, the present invention provides the above test jig for holding the device under test which is a semiconductor chip bonded to a submount,
A temperature environment control unit for controlling the temperature environment of the test jig holding the device under test;
A test power supply unit that supplies power for driving the device under test to the device under test held by the test jig via a contact block of the test jig. It is a test device.
本発明において、前記試験用治具の前記パレットは、前記パレット上の前記被試験体を載置する位置に一端が開口する吸着孔を有し、
前記試験装置は、前記吸着孔内の気体を吸引可能な真空吸引源をさらに含むことが好ましい。In the present invention, the pallet of the test jig has a suction hole whose one end opens at a position on the pallet on which the test object is placed,
It is preferable that the test apparatus further includes a vacuum suction source capable of sucking the gas in the adsorption hole.
また本発明において、前記温度環境制御部は、
予め定める一表面が前記試験用治具の前記パレットに接触し、前記パレットへの熱伝導が可能な恒温プレートと、
前記恒温プレートを加熱冷却する加熱冷却部とを含み、
前記恒温プレートは、前記一表面内の前記パレットとの接触時に前記パレットの吸着孔と連通可能な位置に開口する連通孔を有し、
前記真空吸引源が、前記恒温プレートの連通孔を介して、前記パレットの吸着孔内の気体を吸引することが好ましい。In the present invention, the temperature environment controller is
A constant temperature plate in which a predetermined surface is in contact with the pallet of the test jig and capable of conducting heat to the pallet;
A heating and cooling unit for heating and cooling the constant temperature plate,
The constant temperature plate has a communication hole that opens to a position where it can communicate with the suction hole of the pallet when in contact with the pallet in the one surface;
It is preferable that the vacuum suction source sucks the gas in the suction hole of the pallet through the communication hole of the constant temperature plate.
また本発明において、前記被試験体の半導体チップは、レーザダイオードであり、
前記試験用電力供給部は、前記コンタクトブロックと接触する外部電極を含み、
前記試験装置は、
前記被試験体のレーザダイオードから出射された光を予め定められた方向へ反射する反射鏡と、
前記反射鏡によって反射された光を受光する受光素子と、
前記外部電極と前記受光素子とを支持する支持基板と、
前記試験用治具に対して前記支持基板を近接離反させる基板移動部とをさらに含むことが好ましい。In the present invention, the semiconductor chip of the device under test is a laser diode,
The test power supply unit includes an external electrode in contact with the contact block,
The test apparatus comprises:
A reflecting mirror that reflects light emitted from the laser diode of the device under test in a predetermined direction;
A light receiving element that receives light reflected by the reflecting mirror;
A support substrate for supporting the external electrode and the light receiving element;
It is preferable that the apparatus further includes a substrate moving unit that moves the support substrate closer to and away from the test jig.
以上のように本発明によれば、本発明の試験用治具は、サブマウントに接合された半導体チップである被試験体に電力供給路を接続させて通電しつつ該被試験体に対して各種の試験を行うための試験装置において用いられる。以後の説明では、「サブマウントに接合された半導体チップ」を「チップ部品」と称することがある。チップ部品は、端子電極を備えたパッケージに取付けられて、完成状態の半導体素子を構成する。 As described above, according to the present invention, the test jig of the present invention connects the power supply path to the device under test, which is a semiconductor chip bonded to the submount, while energizing the device under test. Used in a test apparatus for performing various tests. In the following description, the “semiconductor chip bonded to the submount” may be referred to as “chip component”. The chip component is attached to a package having terminal electrodes to constitute a completed semiconductor element.
本発明の試験用治具は、パレットと接触部材を有するコンタクトブロックとを含む。本発明の試験用治具において、上述のチップ部品である被試験体が、パレット上に載置される。コンタクトブロックの接触部材は、パレット上の被試験体にそれぞれ電気的に接続される。パレット上の被試験体への電力供給時に、被試験体と電力供給路との間に、コンタクトブロックの接触部材が介在される。 The test jig of the present invention includes a pallet and a contact block having a contact member. In the test jig of the present invention, the device under test which is the above-described chip component is placed on a pallet. The contact members of the contact block are electrically connected to the test objects on the pallet, respectively. When power is supplied to the device under test on the pallet, the contact member of the contact block is interposed between the device under test and the power supply path.
これによって、本発明の試験用治具を用いたチップ部品に対する試験は、チップ部品に電力供給路が直接に電気的接続する従来技術の試験と比較して、該試験を容易に行うことができる。またこれによって、本発明の試験用治具を用いたチップ部品に対する試験は、完成状態の半導体素子に対する従来技術の試験に比較して、容易に行うことができる。 As a result, the test for the chip component using the test jig of the present invention can be easily performed as compared with the conventional test in which the power supply path is directly electrically connected to the chip component. . This also makes it possible to easily perform a test on a chip component using the test jig of the present invention as compared with a conventional test on a completed semiconductor element.
この結果、本発明の試験用治具を用いた試験を含む半導体素子の製造工程は、完成状態の半導体素子に対する従来技術の試験を含む半導体素子の製造工程よりも、完成状態の半導体素子の生産効率を向上させて、不良品を完成品全体から排除した際の製造コストを抑えることができる。またチップ部品が単体で出荷される場合に、本発明の試験用治具を用いる試験が行われることによって、出荷されるチップ部品の信頼性を容易かつ充分に向上することができる。 As a result, the semiconductor element manufacturing process including the test using the test jig of the present invention is more complete than the semiconductor element manufacturing process including the prior art test for the completed semiconductor element. The efficiency can be improved, and the manufacturing cost when the defective product is excluded from the entire finished product can be suppressed. Further, when a chip component is shipped alone, the reliability of the shipped chip component can be easily and sufficiently improved by performing a test using the test jig of the present invention.
また本発明によれば、本発明の試験用治具において、1以上の各コンタクトブロックが、パレットに着脱自在に装着可能に構成される。これによって、コンタクトブロックの維持管理が容易になるので、本発明の試験用治具の使い勝手が向上される。また本発明の試験用治具において、各コンタクトブロックの接触部材が、導電性材料から成り、かつ、各コンタクトブロックのパレットへの装着時に、該接触部材の一部分がパレットに載置される各被試験体に機械的に接触する。これによって、コンタクトブロックの接触部材と被試験体との電気的接続が容易になるので、本発明の試験用治具の使い勝手が向上される。これらによって、本発明の試験用治具は、本発明の試験用治具を用いる試験の難易度を低下させることができる。 According to the present invention, in the test jig of the present invention, one or more contact blocks are configured to be detachably mounted on the pallet. This facilitates the maintenance and management of the contact block, thereby improving the usability of the test jig of the present invention. In the test jig of the present invention, the contact member of each contact block is made of a conductive material, and when the contact block is mounted on the pallet, a part of the contact member is placed on the pallet. Contact the specimen mechanically. This facilitates the electrical connection between the contact member of the contact block and the device under test, thereby improving the usability of the test jig of the present invention. By these, the test jig | tool of this invention can reduce the difficulty of the test using the test jig | tool of this invention.
さらにまた本発明によれば、本発明の試験用治具において、コンタクトブロックの接触部材が、板ばねによって実現される。この結果、本発明の試験用治具において、被試験体載置済のパレットへの各コンタクトブロックの装着時に、各コンタクトブロックの接触部材が各被試験体を押圧する。これによって、本発明の試験用治具において、簡単な構成のコンタクトブロックおよびパレットを用いて、被試験体の位置姿勢を保持しつつ、外部の電力供給路と被試験体とを容易に電気的接続させることができる。したがって、本発明の試験用治具の使い勝手を向上することができる。 Furthermore, according to the present invention, in the test jig of the present invention, the contact member of the contact block is realized by a leaf spring. As a result, in the test jig of the present invention, when each contact block is mounted on the pallet on which the device under test is placed, the contact member of each contact block presses each device under test. Accordingly, in the test jig of the present invention, the external power supply path and the DUT can be easily electrically connected while maintaining the position and orientation of the DUT using a contact block and a pallet having a simple configuration. Can be connected. Therefore, the usability of the test jig of the present invention can be improved.
また本発明によれば、本発明の試験用治具において、パレットに取付けられる各コンタクトブロックが、被試験体と電力供給路との間に介在可能な予め定める電気的特性を有することが予め判断されている。すなわち、本発明の試験用治具において、多数のコンタクトブロックのうちの被試験体と電力供給路との間を介在可能な良品のコンタクトブロックが予め選別され、選別された良品のコンタクトブロックだけを用いて、本発明の試験用治具を用いた試験が行われる。これによって、本発明の試験用治具を用いる試験において、コンタクトブロックの不良に起因する試験の誤判断が未然に防がれる。ゆえに、本発明の試験用治具の使い勝手をさらに向上することができる。 Further, according to the present invention, in the test jig of the present invention, it is determined in advance that each contact block attached to the pallet has a predetermined electrical characteristic that can be interposed between the device under test and the power supply path. Has been. That is, in the test jig of the present invention, a non-defective contact block that can be interposed between the DUT and the power supply path among a large number of contact blocks is selected in advance, and only the selected non-defective contact blocks are selected. The test using the test jig of the present invention is performed. Thereby, in the test using the test jig of the present invention, erroneous determination of the test due to the failure of the contact block can be prevented. Therefore, the usability of the test jig of the present invention can be further improved.
本発明によれば、本発明の検査装置は、単一の被試験体と同形状である疑似チップが、試験用治具のパレットと同形状である疑似パレット上に載置されており、被検査物であるコンタクトブロックが疑似パレット上にさらに装着される。コンタクトブロックの疑似パレットへの装着後、コンタクトブロックの接触部材を介して、疑似パレット上の疑似チップに電力を供給しつつ、コンタクトブロックの接触抵抗が計測される。計測されたコンタクトブロックの接触抵抗に基づき、コンタクトブロックが良品であるか否かが判断される。これによって、本発明の検査装置は、試験装置のパレットへのコンタクトブロックの装着手順と同等の簡単な手順を用いて、コンタクトブロックの電気的特性を計測することができるので、使い勝手が向上される。 According to the present invention, in the inspection apparatus of the present invention, a pseudo chip having the same shape as a single object to be tested is placed on the pseudo pallet having the same shape as the pallet of the test jig. A contact block as an inspection object is further mounted on the pseudo pallet. After the contact block is mounted on the pseudo pallet, the contact block contact resistance is measured while supplying power to the pseudo chip on the pseudo pallet via the contact block contact member. Based on the measured contact resistance of the contact block, it is determined whether or not the contact block is a good product. As a result, the inspection apparatus of the present invention can measure the electrical characteristics of the contact block using a simple procedure equivalent to the procedure for mounting the contact block on the pallet of the test apparatus, so that the usability is improved. .
また本発明によれば、本発明の載置装置は、上述の試験用治具のパレットに上述の被試験体を載置して上述のコンタクトブロックを装着するための装置である。本発明の載置装置は、被試験体を把持して移送するための被試験体移送部と、コンタクトブロックを把持して移送するためのコンタクトブロック移送部と、被試験体移送部およびコンタクトブロック移送部を制御するための移送制御部とを含む。 According to the present invention, the mounting device of the present invention is a device for mounting the above-mentioned object to be tested on the pallet of the above-mentioned test jig and mounting the above-described contact block. The mounting device of the present invention includes a test object transfer unit for holding and transferring a test object, a contact block transfer unit for holding and transferring a contact block, a test object transfer part, and a contact block A transfer control unit for controlling the transfer unit.
本発明の載置装置において、最初に、パレット内の被試験体を載置すべき予定位置と、被試験体移送部に把持される被試験体の形状および把持状態とが、認識される。次いで、パレット上の認識された予定位置の中心と被試験体の中心とが一致する位置に、該被試験体が載置される。最後に、パレット上に載置された被試験体に接触部材が電気的に接続可能な予め定める基準位置に、コンタクトブロックが装着される。 In the mounting apparatus of the present invention, first, the planned position where the test object in the pallet is to be mounted and the shape and gripping state of the test object gripped by the test object transporting unit are recognized. Next, the device under test is placed at a position where the center of the recognized scheduled position on the pallet matches the center of the device under test. Finally, the contact block is mounted at a predetermined reference position where the contact member can be electrically connected to the test object placed on the pallet.
この結果、載置装置が用いられる場合、パレットとコンタクトブロックと被試験体とを相互に位置決めするための位置決め機構を、必要としない。これによって、本発明の載置装置は、本発明の試験用治具の構成を簡略化しつつ、パレット上の被試験体およびコンタクトブロックを的確に位置決めすることができる。したがって、本発明の載置装置は、試験用治具の使い勝手を向上することができる。 As a result, when the mounting device is used, a positioning mechanism for positioning the pallet, the contact block, and the device under test is not required. Thus, the mounting device of the present invention can accurately position the device under test and the contact block on the pallet while simplifying the configuration of the test jig of the present invention. Therefore, the mounting device of the present invention can improve the usability of the test jig.
本発明によれば、本発明の試験装置は、サブマウントに接合された半導体チップである1以上の被試験体を上述した試験用治具によって保持し、被試験体を保持した試験用治具の温度環境を制御しつつ、試験用治具に保持された各試験体に各コンタクトブロックを介して電力を供給する。この結果、温度環境を制御しつつチップ部品を駆動させて、該チップ部品に対する試験を行うことができる。 According to the present invention, the test apparatus of the present invention holds one or more test objects, which are semiconductor chips bonded to a submount, by the test jig described above, and holds the test objects. The electric power is supplied to each test body held by the test jig through each contact block while controlling the temperature environment. As a result, it is possible to test the chip component by driving the chip component while controlling the temperature environment.
これによって、上述の試験用治具を用いる試験装置は、チップ部品に試験用電力供給部が直接に電気的接続する構成である従来技術の試験装置と比較して、チップ部品に対する試験を容易に行うことができる。またこれによって、本発明の試験装置は、完成状態の半導体素子に対する従来技術の試験装置に比較して、被試験体に対する試験を容易に行うことができる。したがって、本発明の試験装置による試験を含む半導体素子の製造工程は、完成状態の半導体素子の生産効率を向上させて、完成品全体から不良品を排除した際の製造コストを抑えることができる。また、チップ部品が単体で出荷される場合に、出荷されるチップ部品の信頼性を容易かつ充分に向上することができる。 Accordingly, the test apparatus using the above-described test jig can easily test the chip component as compared with the conventional test apparatus in which the test power supply unit is directly electrically connected to the chip component. It can be carried out. This also makes it possible for the test apparatus of the present invention to easily test the device under test as compared with the prior art test apparatus for a completed semiconductor element. Therefore, the manufacturing process of the semiconductor element including the test by the test apparatus of the present invention can improve the production efficiency of the completed semiconductor element, and can suppress the manufacturing cost when the defective product is excluded from the entire finished product. Further, when a chip component is shipped alone, the reliability of the shipped chip component can be easily and sufficiently improved.
また本発明によれば、試験用治具のパレットが吸着孔を有し、吸着孔の一端の開口に重なる位置に被試験体が載置される。パレット上に各被試験体が載置された状態で、吸着孔内の気体が真空吸引源によって吸引される。この結果、試験用治具内の被試験体の位置および姿勢が、真空吸着によって保持される。 According to the present invention, the pallet of the test jig has the suction hole, and the device under test is placed at a position overlapping the opening at one end of the suction hole. In a state where each test object is placed on the pallet, the gas in the suction hole is sucked by the vacuum suction source. As a result, the position and posture of the test object in the test jig are held by vacuum suction.
これによって、コンタクトブロックの接触部材を用いて被試験体の位置姿勢を保持するだけでなく、真空吸引によって被試験体の位置姿勢をさらに保持することができる。したがって、試験用治具内の被試験体の位置姿勢の保持がより確実になるため、試験装置の使い勝手が向上される。 As a result, not only the position and orientation of the device under test can be maintained using the contact member of the contact block, but also the position and orientation of the device under test can be further maintained by vacuum suction. Therefore, since the position and orientation of the test object in the test jig is more reliably maintained, the usability of the test apparatus is improved.
また本発明によれば、試験装置は、温度環境制御部が、パレットと接触して熱を伝える恒温プレートと、恒温プレートを加熱冷却する加熱冷却部とを含む。また、パレットの吸着孔と連通可能な連通孔が恒温プレートに形成されており、パレットの吸着孔内の気体の吸引時に連通孔内の気体も吸引される。これによって、パレットと恒温プレートとの接触性が向上されるため、試験用治具の温度制御がより確実に実行される。したがって、試験装置の使い勝手が向上される。 According to the invention, the test apparatus includes a constant temperature plate in which the temperature environment control unit contacts the pallet and transmits heat, and a heating and cooling unit that heats and cools the constant temperature plate. Further, a communication hole that can communicate with the suction hole of the pallet is formed in the constant temperature plate, and the gas in the communication hole is also sucked when the gas in the suction hole of the pallet is sucked. This improves the contact between the pallet and the constant temperature plate, so that the temperature control of the test jig is more reliably executed. Therefore, the usability of the test apparatus is improved.
また本発明によれば、被試験体の半導体チップがレーザダイオードから形成される。すなわち、被試験体であるチップ部品は、サブマウントにレーザダイオードが接続されたサブマウント接合レーザチップによって実現され、該チップ部品を含む完成状態の半導体素子は、半導体レーザ素子によって実現される。 According to the present invention, the semiconductor chip to be tested is formed from a laser diode. That is, the chip component which is a device under test is realized by a submount bonded laser chip in which a laser diode is connected to the submount, and a completed semiconductor element including the chip component is realized by a semiconductor laser element.
被試験体であるサブマウント接合レーザチップから出射された光は、反射鏡によって反射されて、受光素子に導かれる。この結果、サブマウント接合レーザチップの光の出射方向に拘らず、受光素子の位置を任意に設定可能になるため、試験装置の構成上の自由度が向上される。 The light emitted from the submount bonded laser chip, which is a device under test, is reflected by the reflecting mirror and guided to the light receiving element. As a result, since the position of the light receiving element can be arbitrarily set regardless of the light emitting direction of the submount bonded laser chip, the degree of freedom in the configuration of the test apparatus is improved.
また本発明の試験装置は、試験用電力供給部の外部電極と受光素子とが単一の支持基板によって支持され、外部電極および受光素子が、支持基板ごと、試験用治具に対して近接離反される。この結果、試験用電極供給部の外部端子と検査用の受光素子とが一体化されて近接離反する。これによって、被試験体がサブマウント接合レーザチップである状況下で、試験装置は、構成要素の駆動系を共通化して、装置構成を簡略化することができる。 In the test apparatus of the present invention, the external electrode and the light receiving element of the test power supply unit are supported by a single support substrate, and the external electrode and the light receiving element are separated from the test jig together with the support substrate. Is done. As a result, the external terminal of the test electrode supply unit and the light receiving element for inspection are integrated and separated from each other. As a result, under the situation where the device under test is a submount bonded laser chip, the test apparatus can simplify the device configuration by sharing the drive system of the components.
本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
図1は、本発明の一実施形態である試験用治具10を用いた試験装置20の構成を模式的に示す平面図である。図2は、図1の試験装置20で用いられる試験用治具10の構成を模式的に示す正面図である。図3Aおよび図3Bは、図2の試験用治具10の構成を模式的に示す図であり、図3Aは図2の試験用治具10を上方から見た平面図であり、図3Bは接触部材13の外部接触端部32付近の拡大平面図である。図4は、図2の試験用治具10において被試験体1とコンタクトブロック12の接触部材13との機械的な接触状態を説明するための部分拡大図である。図1、図2、図3A、図3Bおよび図4を併せて参照して、本実施形態の試験装置20の構成について説明する。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a
本実施形態の試験装置20は、サブマウント3に接合された半導体チップ2である被試験体1に電力供給路を電気的に接続させて通電し、該被試験体1に対する各種試験を行うために用いられる。本実施形態の試験用治具10は、前述の試験装置20に備えられる。以下の説明では、サブマウント3と、サブマウント3に接合された半導体チップ2とを含んで、「チップ部品4」と称することがある。
The
チップ部品4は、完成状態の半導体素子5の構成要素の1つである。完成状態の半導体素子5は、チップ部品4と、端子電極7を備えたパッケージ6とを含む。パッケージ6は、たとえばステムやフレームなどで実現され、チップ部品4を内包する。パッケージ6の端子電極7は、チップ部品4と電力供給路との間に介在されるため、パッケージ6内においてチップ部品4に電気的に接続される。
The
前記試験用治具10は、パレット11と1以上のコンタクトブロック12とを含む。各コンタクトブロック12は、接触部材13をそれぞれ有する。前記試験用治具10において、チップ部品4である1以上の被試験体1が、パレット11上に載置される。1以上のコンタクトブロック12の接触部材13は、パレット11上の各被試験体1にそれぞれ電気的に接続される。パレット11上の各被試験体1への電力供給時に、各被試験体1と試験用治具10外部の電力供給路との間に、各コンタクトブロック12の接触部材13が介在される。
The
本実施形態の試験用治具10が用いられる場合、被試験体1への電力供給路は、コンタクトブロック12の接触部材13に電気的接続されればよく、チップ部品4である被試験体1に直接に電気的に接続される必要はない。すなわち、コンタクトブロック12の接触部材13が、完成状態の半導体素子5におけるパッケージ6の端子電極7の代わりを務める。これによって、本実施形態の試験用治具10を用いて行われるチップ部品4に対する本実施形態の試験は、チップ部品4に電力供給路が直接に電気的接続する構成であるチップ部品4に対する従来技術の試験と比較して、容易に行うことができる。
When the
特に、被試験体1であるチップ部品4の大きさが小さいほど、電力供給路をチップ部品4へ直接に電気的に接続することは困難である。本実施形態の試験用治具10は、チップ部品4の大きさに拘らず、コンタクトブロック12の接触部材13と電力供給路との電気的接続を容易に行うことができる大きさに、接触部材13を構成することが可能である。これによって、本実施形態の試験用治具10を用いる試験は、前述したチップ部品4に対する従来技術の試験と比較して、容易に行うことができる。
In particular, the smaller the size of the
また従来技術においては、端子電極7を備えるパッケージ6(後述の図8参照)にチップ部品4が取付けられた構成である完成状態の半導体素子5を被試験体1として、完成状態の半導体素子5に対して各種の試験が行われる。これに対し、本実施形態の試験用治具10を用いる試験は、被試験体1であるチップ部品4がパッケージ6に取付けられていなくとも、パッケージ6の端子電極7の代わりに、コンタクトブロック12の接触部材13が電力供給路とチップ部品4との間に介在される。これによって、本実施形態の試験用治具10を用いる試験は、完成状態の半導体素子5に対する従来技術に比較して、容易に行うことができる。
In the prior art, a completed semiconductor element 5 having a configuration in which a
以上の結果、本実施形態の試験用治具10を用いる試験は、サブマウント3に接合された半導体チップ2であるチップ部品4に対して、直接的に行うことができる。たとえば、本実施形態の試験用治具10を用いる試験は、チップ部品4に対して、半導体チップ2とサブマウント3との接合状態を直接的に確認することができる。
As a result, the test using the
特に、完成状態の半導体素子5が半導体レーザ素子である場合、電力供給に応答してレーザ光を発振するレーザチップによって、半導体チップ2が実現される。半導体チップ2とサブマウント3との接合状態は、半導体レーザ素子自体の温度特性、特に高温特性に影響を与える。上述した本実施形態の試験用治具10を用いる試験は、サブマウント3に半導体チップ2が接合されたチップ部品4に対して直接的に行うことができるので、半導体チップ2とサブマウント3との接合状態を直接的に確認することができる。したがって、チップ部品4の温度特性の信頼性を向上させることができる。
In particular, when the completed semiconductor element 5 is a semiconductor laser element, the
また上述したように、本実施形態の試験用治具10を用いる試験は、チップ部品4をステムやフレームなどのパッケージ6に実装する前に、チップ部品4に対して直接的に行うことができる。これによって、たとえば、本実施形態の試験用治具10を用いる試験の実施後、チップ部品4をパッケージ6に取付ける前に、該チップ部品4に対する本実施形態の試験の結果に基づいて、多数のチップ部品4の中から不良なチップ部品4を除くスクリーニングを行うことが可能である。
Further, as described above, the test using the
この結果、チップ部品4に対する本実施形態の試験用治具10を用いた試験を含む半導体素子5の製造工程は、パッケージ6に取付けるチップ部品4から不良なチップ部品4を予め排除することができる。このため、本実施形態の試験用治具10を用いた試験を含む半導体素子5の製造工程は、完成状態の半導体素子5に対する従来技術の試験を含む半導体素子5の製造工程よりも、パッケージ6にチップ部品4を取付けた完成状態の半導体素子5の不良の発生率を低減させることができるため、完成状態の半導体素子5の生産効率を向上させることができる。
As a result, the manufacturing process of the semiconductor element 5 including the test using the
したがって、本実施形態の試験用治具10を用いた試験を含む半導体素子5の製造工程は、完成状態の半導体素子5に対する従来技術の試験を含む半導体素子5の製造工程よりも、最終的に出荷される半導体素子5全体に要する材料費および作業費を削減することができる。この結果、本実施形態の試験を含む半導体素子5の製造工程は、試験結果に基づいて不良品を完成品全体から排除した際の製造コストを抑えることができる。
Therefore, the manufacturing process of the semiconductor element 5 including the test using the
また、サブマウント3に接合された半導体チップ2から成るチップ部品4は、チップ部品4がパッケージ6に実装された状態で出荷されるだけでなく、チップ部品4単体がそのまま出荷されることがある。本実施形態の試験用治具10を用いる試験は、チップ部品4に対して直接的に行うことができるので、パッケージ6に実装する前のチップ部品4を出荷前に直接的に試験することができる。したがって、チップ部品4が単体で出荷される場合であっても、出荷されるチップ部品4の信頼性を従来よりも向上させることができる。
Further, the
また本実施形態の試験用治具10を用いる試験は、チップ部品4単体に対して直接的かつ簡単に行うことができるので、チップ部品4が単体で出荷される場合に、チップ部品4に対する試験を抜取り検査ではなく全数検査としても、過度に長い時間を要せず、容易に実施可能である。これによって、出荷されるチップ部品4の信頼性を容易かつ充分に向上することができる。
In addition, since the test using the
また本実施形態の試験用治具10において、1以上、好ましくは複数のコンタクトブロック12が、パレット11に着脱自在に装着可能に構成される。この結果、各コンタクトブロック12を個別に維持管理することが可能となり、複数のコンタクトブロック12に対する維持管理が容易になる。これによって、本実施形態の試験用治具10の使い勝手が向上される。
Further, in the
本実施形態の試験用治具10において、たとえば、各コンタクトブロック12がパレット11に着脱自在であることによって、多数のコンタクトブロック12の電気的特性を個別に判定することが容易である。したがって、本実施形態の試験用治具10において、良品のコンタクトブロック12だけを実際に利用することが可能である。
In the
また、本実施形態の試験用治具10において、各コンタクトブロック12がパレット11に着脱自在であることによって、パレット11にコンタクトブロック12が常設される構成の試験用治具10に比較して、本実施形態の試験用治具10は、いずれかのコンタクトブロック12に不具合が生じた時点で、不良なコンタクトブロック12だけを素早く容易に交換することが可能である。これによって、多数のコンタクトブロック12の維持管理が容易になる。
Further, in the
また、本実施形態の試験用治具10において、各コンタクトブロック12がパレット11に容易に着脱可能であることによって、パレット11へ被試験体1を載置する際に、パレット11からコンタクトブロック12を取外しておくことが可能である。このため、パレット11への被試験体1の載置時に、コンタクトブロック12や被試験体1の位置決め機構などの干渉物が、パレット11内の被試験体1を載置すべき予定位置17周辺に存在しない状態で、パレット11へ被試験体1を載置することが可能である。これによって、パレット11への被試験体1の載置に関わる機構およびパレット11へのコンタクトブロック12の装着に関わる機構を簡略化することが可能になる。
Further, in the
また、本実施形態の試験用治具10において、各コンタクトブロック12がパレット11に着脱自在であれば、被試験体1の構造に合わせた構造のコンタクトブロック12を被試験体1の構造が共通な種類毎に作成しておき、被試験体1の構造が変更されたとき、コンタクトブロック12だけを交換することが可能である。これによって、多種類の被試験体1へ容易に適応することができる。
Further, in the
さらに、本実施形態の試験用治具10において、コンタクトブロック12の接触部材13が、導電性材料から成る部材であって、各コンタクトブロック12のパレット11への装着時に、該接触部材13の一部分がパレット11に載置される各被試験体1に機械的に接触する構成を有する。この結果、被試験体1を載置済のパレット11へのコンタクトブロック12の装着に伴い、被試験体1と導電性材料から成る接触部材13との機械的接触によって、コンタクトブロック12の接触部材13が被試験体1と電気的に接続させることができる。
Further, in the
これによって、コンタクトブロック12の接触部材13と被試験体1との電気的接続が容易になるので、本実施形態の試験用治具10の使い勝手が向上される。特に、本実施形態の試験用治具10を用いる試験において、1回の試験でパレット11に載置される被試験体1の数が多数である場合、パレット11への装着時に被試験体1に機械的に接触する構成の接触部材13を有するコンタクトブロック12が用いられることによって、各コンタクトブロック12と各被試験体1とを電気的に接続する手間が軽減される。
This facilitates the electrical connection between the
以上説明したように、本実施形態の試験用治具10において、パレット11に着脱自在な構成のコンタクトブロック12が用いられ、かつパレット11装着時に導電性材料から成る接触部材13が被試験体1に機械的に接触する。このような構成によって、本実施形態の試験用治具10の取扱いの手間が軽減され、本実施形態の試験用治具10を用いる試験の難易度を低下させることができる。
As described above, in the
さらにまた本実施形態の試験用治具10において、コンタクトブロック12の接触部材13が、板ばねによって実現される。板ばねから成る接触部材13は、被試験体1を載置済のパレット11への各コンタクトブロック12の装着時に、各コンタクトブロック12の接触部材13が各被試験体1に機械的に接触しつつ、該各被試験体1を押圧する。これによって、各コンタクトブロック12の接触部材13が、パレット11上の各被試験体1に対して電気的に接続を達成しつつ、該各被試験体1の位置姿勢を保持することができる。
Furthermore, in the
したがって、各被試験体1の位置姿勢の保持機構をパレット11に別途に備える必要がないため、パレット11の構成を簡略化することができる。また各被試験体1の位置姿勢の保持機構をコンタクトブロック12が別途に備える必要がなく、各被試験体1への電気的接続のための接触部材13に前記保持機構を兼任させることができるので、コンタクトブロック12の構成が複雑化することが防がれる。これらの結果、簡単な構成のコンタクトブロック12およびパレット11を用いて、被試験体1の位置姿勢を保持しつつ、外部の電力供給路と被試験体1とを容易に電気的に接続することができる。したがって、使い勝手の高い試験用治具10を実現することができる。
Therefore, since it is not necessary to separately provide a holding mechanism for the position and orientation of each device under
また、本実施形態の試験用治具10において、板ばね構造を有する接触部材13は、極めて簡単な構成によって、被試験体1と電気的に接続しつつ、被試験体1の位置姿勢を保持することが可能である。本実施形態の接触部材13の構成が簡単であるので、コンタクトブロック12の維持管理も簡便化することができる。これによって、試験用治具10の構成がより簡略化され、かつ試験用治具10の使い勝手がさらに向上される。
Further, in the
さらに、本実施形態の試験用治具10において、パレット11に取付けられる各コンタクトブロック12が、被試験体1と試験用治具10外部の電力供給路との間に介在可能な予め定める電気的特性を有すると、予め判断されている。すなわち、多数のコンタクトブロック12のうちの被試験体1と電力供給路との間を介在可能な電気的特性を有する良品のコンタクトブロック12が予め選別され、選別された良品のコンタクトブロック12がパレット11に装着されて、本実施形態の試験用治具10を用いた試験が行われる。これによって、本実施形態の試験用治具10を用いる試験において、コンタクトブロック12の不良に起因する試験の誤判断が未然に防がれる。これによってもまた、本実施形態の試験用治具10の使い勝手がさらに向上される。
Furthermore, in the
また、本実施形態の試験用治具10において、コンタクトブロック12がパレット11に着脱自在であることによって、パレット11からコンタクトブロック12を取外した状態で、コンタクトブロック12の電気的特性を検査することが可能である。パレット11に多数のコンタクトブロック12を装着したまま各コンタクトブロック12を検査する場合に比較して、本実施形態のようにパレット11から取外されたコンタクトブロック12を検査する場合のほうが、コンタクトブロック12の検査の手間が少ない。このように、コンタクトブロック12の検査の手間が軽減されるため、本実施形態の試験用治具10の使い勝手がさらに向上される。
Further, in the
再び、図1を参照して、本実施形態の試験用治具10は、試験装置20に、着脱自在に取付けられる。試験用治具10を用いる試験装置20は、サブマウント3に接合された半導体チップ2である1以上の被試験体1を上述した試験用治具10によって保持し、各被試験体1を保持した試験用治具10の温度環境を制御しつつ、試験用治具10に保持された各被試験体1に各コンタクトブロック12を介して電力を供給する。この結果、試験装置20は、温度環境を制御しつつ、チップ部品4である被試験体1を駆動させることによって、該チップ部品4に対する試験を行うことができる。
Referring to FIG. 1 again, the
このように、本実施形態の試験装置20は、上述した試験用治具10が着脱自在に取付けられ、取付けられた試験用治具10を試験に用いる。これによって、チップ部品4である被試験体1に試験用電力供給部22が直接に、電気的に接続する必要がなく、試験用治具10のコンタクトブロック12の接触部材13に試験用電力供給部22が電気的に接続されればよい。
As described above, in the
これによって、上述の試験用治具10を用いる試験装置20は、チップ部品4に試験用電力供給部22が直接に電気的接続する構成である従来技術の試験装置20と比較して、チップ部品4に対する試験を容易に行うことができる。またこれによって、本実施形態の試験装置20におけるチップ部品4に対する試験が、完成状態の半導体素子5に対する従来技術の試験に比較して、容易に行うことができる。
As a result, the
以上の結果、本実施形態の試験装置20は、サブマウント3に接合された半導体チップ2であるチップ部品4に対する試験を、温度環境を制御しつつ直接的に行うことができる。したがって、本実施形態の試験装置20による試験を含む半導体素子5の製造工程は、完成状態の半導体素子5の生産効率を向上させて、不良品による製造コストを抑えることができる。またしたがって、チップ部品4が単体で出荷される場合に、チップ部品4に対する全数検査を容易に行うことができるので、出荷されるチップ部品4の信頼性を容易かつ充分に向上させることができる。
As a result of the above, the
また本実施形態の試験装置20において、好ましくは、試験用治具10のパレット11が吸着孔14を有する。この場合、パレット11上の吸着孔14の一端の開口に重なる位置に被試験体1が載置され、パレット11上に各被試験体1が載置された状態で吸着孔14内の気体が真空吸引源23によって吸引される。この結果、試験用治具10内の被試験体1の位置姿勢が、真空吸着によって保持される。
In the
これによって、本実施形態の試験装置20に、パレット11上の被試験体1の位置姿勢の保持機構として、試験用治具10のパレット11の吸着孔14と真空吸引源23とを組合せた簡単な構成が追加される。ゆえに、本実施形態の試験装置20は、コンタクトブロック12の接触部材13を用いて被試験体1の位置姿勢を保持するだけでなく、真空吸引によって被試験体1の位置姿勢をさらに保持することができる。したがって、試験用治具10内の被試験体1の位置姿勢の保持がより確実になるため、本実施形態の試験装置20の使い勝手が向上される。
As a result, the
さらにまた、本実施形態の試験装置20において、温度環境制御部21が、パレット11と接触して熱を伝える恒温プレート74と、恒温プレート74を加熱冷却する加熱冷却部75とを含む。また、パレット11の吸着孔14と連通可能な連通孔81が恒温プレート74に形成されており、パレット11の吸着孔14内の気体の吸引時に連通孔81内の気体も吸引される。この結果、被試験体1の位置姿勢の保持のための真空吸引時に、被試験体1がパレット11に吸着されるだけでなく、パレット11が恒温プレート74に吸着される。これによって、パレット11と恒温プレート74との接触性が向上されるため、恒温プレート74の熱がパレット11に効率的に伝達される。したがって、試験用治具10の温度制御がより確実に実行されるため、本実施形態の試験装置20の使い勝手が向上される。
Furthermore, in the
以上のように説明した本実施形態の試験装置20の具体的構成の一例としては、被試験体1の半導体チップ2がレーザダイオードから成る。すなわち、本実施形態の試験装置20の被試験体1であるチップ部品4が、サブマウント3にレーザダイオードが接続された構成であるサブマウント接合レーザチップによって実現され、該チップ部品4を含む完成状態の半導体素子5が半導体レーザ素子で実現される。サブマウント接合レーザチップは、外部の電力供給路からの電力供給に応答して、所定の光を出射する。
As an example of the specific configuration of the
被試験体1がサブマウント接合レーザチップであるならば、本実施形態の試験装置20において、被試験体1であるサブマウント接合レーザチップから出射された光は、反射鏡15によって反射されて、受光素子25に導かれる。この結果、サブマウント接合レーザチップの出射方向に拘らず、受光素子25の位置を任意に設定可能になるため、本実施形態の試験装置20の構成の自由度が向上される。たとえば、本実施形態の試験装置20においては、被試験体1に対して、試験用電力供給部22が備えるコンタクトブロック12接触用の外部電極28が位置する側に、サブマウント接合レーザチップから出射された光が導かれる。
If the device under
上述した本実施形態の試験装置20において、好ましくは、試験用電力供給部22の外部電極28と受光素子25とが単一の支持基板26によって支持され、外部電極28および受光素子25が、支持基板26ごと、試験用治具10に対して近接離反される。この結果、試験用電極供給部の外部端子と検査用の受光素子25とが一体化されて近接離反する。これによって、被試験体1がサブマウント接合レーザチップである状況下で、本実施形態の試験装置20は、構成要素の駆動系を共通化して、装置構成を簡略化することができる。
In the
たとえば、試験用治具10の試験装置20への着脱時に、試験実施時の位置よりも温度環境制御部21の恒温プレート74から離反する待機位置まで、支持基板26が基板移動部27によって移動させられる。この結果、支持基板26の移動に伴って、支持基板26に支持される受光素子25および試験用電力供給部22の外部電極28も、恒温プレート74から離反する。
For example, when the
またたとえば、試験用治具10の試験装置20への装着後、試験実施時には、前記待機位置の支持基板26が、待機位置から試験実施時の位置まで、基板移動部27によって移動させられる。この結果、支持基板26の移動に伴って、支持基板26に支持される受光素子25および試験用電力供給部22の外部電極28も、待機位置よりも恒温プレート74に接近する。
Further, for example, after the
これらによって、本実施形態の試験装置20において、試験用治具10の試験装置20への着脱時に、支持基板26と恒温プレート74との間隔が試験実施時よりも広がるため、試験用治具10を試験装置20に着脱し易くなる。したがって、本実施形態の試験装置20の使い勝手が向上される。
As a result, in the
図5は、本実施形態の試験用治具10において、コンタクトブロック12に備えられる一対の接触部材13の詳細な構成を示す図である。一対の接触部材13は、基本的な構成は等しく、実際の寸法が相互に異なる。ゆえに一対の接触部材13の一方だけを図5に記載して説明する。以後の説明において、コンタクトブロック12とパレット11との近接離反方向を「Z方向」と定義し、後述するコンタクトブロック12の接触部材13の長手方向を「Y方向」と定義し、Y方向およびZ方向に直交する方向を「X方向」と定義する。
FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of a pair of
接触部材13は、導電性材料から形成される。導電性材料から形成される電極や端子が接触部材13に機械的に接触すれば、該電極や端子と接触部材13とが電気的に接続される。接触部材13の詳細な構成は、上述の機能を実現可能であれば、特に限定されるものではない。接触部材13は、一例としては、ベリリウム銅から形成され、表面に金メッキなどが施される。
The
接触部材13は、細長い板状部材の両端が板状部材の幅方向の相反する向きにそれぞれ突出した形状であり、全体として略乙形状を成す。接触部材13の長手方向一方端の突出部が、被試験体1と機械的に接触して電気的接続を成す。接触部材13の長手方向他方端の突出部が、試験用治具10の外部からの電力供給用端子と機械的に接触して電気的接続を成す。たとえば、本実施形態の試験用治具10が本実施形態の試験装置20に取付けられる場合、試験用電力供給部22の外部電極28が、一対の接触部材13の長手方向他方端の突出部に、機械的に接触する。
The
以後の説明では、接触部材13の長手方向両端部のうち、被試験体1と機械的接触すべき一方端部を「内部接触端部31」と称し、試験用治具10の外部の各種電極と機械的接触すべき他端部を「外部接触端部32」と称する。また接触部材13の内部接触端部31および外部接触端部32を除く長手方向中央部を、「中央撓り部33」と称する。
In the following description, one end of the
一対の接触部材13の内部接触端部31の突出部は、前述した図3Bに示すように、コンタクトブロック12のパレット11への装着時に、被試験体1の陽極陰極にそれぞれ機械的に接触可能になるように、形状および位置が定められる。すなわち、一対の接触部材13の内部接触端部31の突出部の形状および大きさは、被試験体1の構成に応じて定められる。また、一対の接触部材13の外部接触端部32の突出部は、被試験体1の大きさに拘らず、試験用治具10の外部の各種電極との容易な機械的接触が可能となるように、充分に大きく形成される。このような一対の接触部材13が用いられることで、被試験体1の大きさに拘らず、試験用治具10の外部の各種電極との機械的接触が容易になるため、試験用治具10の使い勝手が向上される。
As shown in FIG. 3B described above, the protrusions of the internal
接触部材13の外部接触端部32は、コンタクトブロック12内で固定される。接触部材13の内部接触端部31は、固定端部である外部接触端部32を支点として、コンタクトブロック12のパレット11への載置時に被試験体1と近接離反するZ方向に変位可能である。接触部材13の中央撓み部は、外部接触端部32を支点として、内部接触端部31の変位に応じて、Z方向に撓ることが可能に構成される。
The
コンタクトブロック12のパレット11への載置時には、接触部材13の内部接触端部31の突出部が、パレット11上の被試験体1と接触する。接触部材13の内部接触端部31突出部の被試験体1との機械的接触に伴い、接触部材13の中央撓り部33がZ方向に撓る。これによって、接触部材13が被試験体1を押さえ込む。一例としては、接触部材13は約0.05Nの力で、被試験体1を押さえ込む。
When the
接触部材13が板ばね構造を成すことによって被試験体1の電気的接続と被試験体1の保持とを行う接触部材13の構成を簡単にすることができるため、本実施形態の試験用治具10の製造コストおよび管理維持コストを低減させることが可能になる。
Since the
図6A〜図6Cは、本実施形態の試験用治具10に備えられるコンタクトブロック12の詳細な構成を示す図であり、図6Aはコンタクトブロック12の正面図であり、図6Bはコンタクトブロック12の平面図であり、図6Cはコンタクトブロック12の側面図である。図7Aおよび図7Bは、試験用治具10に含まれるパレット11の詳細な構成を示す図であり、図7Aはパレット11の平面図であるであり、図7Bは本実施形態のパレット11内の後述する載置台52において、被試験体1の予定位置17近傍を示す部分拡大図である。
6A to 6C are views showing a detailed configuration of the
以下に、図6A〜図6C、図7Aおよび図7を参照して、パレット11およびコンタクトブロック12の具体的な構成を以下に説明する。なお図6A〜図6Cに示すコンタクトブロック12の詳細構成ならびに図7Aおよび図7Bに示すパレット11の詳細構成は、コンタクトブロック12およびパレット11の詳細構成の一例であり、これに限定されるものではない。以後の説明において、コンタクトブロック12とパレット11との近接離反方向を「Z方向」と定義し、後述するコンタクトブロック12の接触部材13の長手方向を「Y方向」と定義し、Y方向およびZ方向に直交する方向を「X方向」と定義する。
Below, with reference to FIG. 6A-FIG. 6C, FIG. 7A, and FIG. 7, the specific structure of the
コンタクトブロック12は、被試験体1と試験用治具10の外部部材との電気的接続を介在し、かつ、被試験体1であるチップ部品4をパレット11に固定する機能を有する。コンタクトブロック12は、接触部材13の他に、カバー体41と、ベース板42と、ブロック用位置決めピン43とをさらに含む。パレット11は、反射鏡15の他に、基台51と、載置台52と、固定機構53と、鏡台54とをさらに含む。一例として、ベース板42がPEEK材などから形成され、カバー体41がアルミなどから形成され、ブロック用位置決めピン43がステンレスなどから形成される。
The
パレット11において、1以上のコンタクトブロック12をそれぞれ装着すべき基準位置18が、基台51の上面に予め設定されている。基台51上面の単一の基準位置18に対し、載置台52と一対の固定機構53と反射鏡15と鏡台54とが備えられる。なお、図7Aおよび図7Bの例では、1以上の被試験体1を載置すべきパレット11において、単一の被試験体1に係る範囲内の構成だけを詳細に示す。実際のパレット11は、図7Aおよび図7Bで示す構成を載置すべき被試験体1の数だけ並べた構成を有する。
In the
コンタクトブロック12において、矩形板状のベース板42の上面に、直方体状のカバー体41が載置される。ベース板42は、たとえばねじ止めによって、カバー体41の底面に固定される。カバー体41のY方向の奥行きは、ベース板42のY方向の奥行きよりも短い。ベース板42およびカバー体41は、コンタクトブロック12の各種構成要素を保持する。ベース板42は、接触部材13とパレット11を絶縁する。コンタクトブロック12の移載時には、網掛けで示すカバー体41の側面の一部分が把持される。
In the
コンタクトブロック12において、カバー体41の底部の中央部には、底部溝45が形成されている。カバー体41の底部溝45は、カバー体41の底面側に開口して、カバー体41をY方向に貫通する。ベース板42には、固定時にカバー体41の底部溝45と対向する位置に、スリット48が形成されている。ベース板42のスリット48は、カバー体41の底部溝45の長手方向と同方向に延伸して、底部溝45よりも幅が狭い。
In the
コンタクトブロック12において、Z方向と平行であるベース板42の法線方向から見て、接触部材13の長手方向両端部である外部接触端部32および内部接触端部31が、カバー体41の外に位置する。接触部材13の長手方向中央部である中央撓り部33が、接触部材13の外部接触端部32を支点としてベース板42の法線方向Zに撓り自在になるように、カバー体41の底部溝45およびベース板42に囲まれた空間内に配置される。カバー体41の底部溝45のZ方向の高さは、接触部材13の内部接触端部31の被試験体1への接触に伴う接触部材13の撓りを妨げない程度の充分な高さを有する。
In the
パレット11において、載置台52は、被試験体1を載置するための部材である。直方体形状の載置台52は、長手方向がY方向と平行になるように、基台51上面の基準位置18内のX方向中央部に固定される。被試験体1を載置すべき予定位置17は、詳しくは、載置台52上面に設定される。
In the
パレット11において、図7Bに示すように、基台51の法線方向であるZ方向から見て、パレット11の予定位置17の中央部に、パレット11の吸着孔14の一方端が開口する。パレット11の吸着孔14は、具体的には、載置台52および基台51を貫通しており、基台51の底面に吸着孔14の他方端が開口している。
In the
コンタクトブロック12において、略板状の一対の接触部材13は、接触部材13の長手方向他方端である外部接触端部32が固定されるように、ベース板42に取付けられる。ベース板42に取付けられた一対の接触部材13の中央撓り部33の間隔は、パレット11の載置台52のX方向の幅よりも広い。コンタクトブロック12のパレット11への装着時に、パレット11の載置台52がコンタクトブロック12の一対の接触部材13の中央撓り部33間の間隙に位置できるように、一対の接触部材13のコンタクトブロック12内の位置および載置台52のパレット11内の各基準位置18に対する位置が定められる。
In the
パレット11において、基台51上面に備えられる載置台52の上面に被試験体1が載置されることによって、被試験体1の載置位置が、基台51上面よりも一段高くなる。被試験体1が基台51上面に直接載置される構成よりも、本実施形態のように基台51上面の載置台52上に被試験体1が載置される構成のほうが、コンタクトブロック12のパレット11への装着時に、接触部材13の内部接触端部31の被試験体1への機械的接触に応答して、コンタクトブロック12内の接触部材13が充分に撓る。これによって、接触部材13の撓りによって被試験体1がより充分に押さえ込まれるため、被試験体1の位置姿勢が充分に保持される。
In the
コンタクトブロック12において、ベース板42の底面には、1以上のブロック用位置決めピン43が固定される。またパレット11において、基準位置18毎に、各ブロック用位置決めピン43が嵌合すべきブロック用嵌合凹部61が、基台51上面に形成されている。ブロック用位置決めピン43が2本ある場合、2本のブロック用位置決めピン43は、たとえば、ベース板42の対角の隅部にそれぞれ配置される。なお、パレット11側にブロック用位置決めピン43が設けられ、コンタクトブロック12側にブロック用嵌合凹部61が形成される構成であってもよい。
In the
ブロック用位置決めピン43およびブロック用嵌合凹部61は、コンタクトブロック12のパレット11への装着時に、コンタクトブロック12の位置を固定するための構成である。コンタクトブロック12がパレット11の所定の基準位置18に載置されると、パレット11のブロック用嵌合凹部61にコンタクトブロック12のブロック用位置決めピン43が嵌合する。この結果、基台51上面に平行な方向のコンタクトブロック12の移動が阻害されるので、コンタクトブロック12がパレット11の基準位置18に固定される。
The
ブロック用位置決めピン43およびブロック用嵌合凹部61は、好ましくは、コンタクトブロック12とパレット11との位置決めガイドを兼ねる。逆円錐状のブロック用位置決めピン43と円筒孔状のブロック用嵌合凹部61とが嵌合可能になるようにコンタクトブロック12がパレット11の所定位置におおよそ位置決めされると、ブロック用位置決めピン43がブロック用嵌合凹部61に嵌合する挙動に合わせて、パレット11に対するコンタクトブロック12の位置が自然に調整される。ゆえに、ブロック用位置決めピン43およびブロック用嵌合凹部61が設けられるならば、詳細な位置決め無しにパレット11とコンタクトブロック12との相対位置が自然調整されるので、使い勝手がよい。
The
パレット11において、パレット11上のコンタクトブロック12が載置されるべき基準位置18のX方向両側に、一対の固定機構53が配置される。コンタクトブロック12において、カバー体41のX方向の両側面に、固定凹部46がそれぞれ設けられる。すなわち、単一のコンタクトブロック12に対し、同形状の一対の固定機構53および一対の固定凹部46が備えられる。パレット11側の固定機構53と、コンタクトブロック12側の固定凹部46とが組合わされて、コンタクトブロック12をパレット11上に着脱自在に装着するための装着機構56が構成される。
In the
パレット11において、単一の固定機構53は、詳しくは、ストッパボール64と、ボール用ばね65と、固定部材66とを含む。固定部材66のX方向両側面のうちの基準位置18側に向く一側面に、該一側面に開口する収納凹部67が形成される。収納凹部67には、収納凹部67から突出自在になるように、ストッパボール64が収納される。またストッパボール64と収納凹部67の底部との間に、ボール用ばね65がX軸方向に伸縮自在に介在される。ボール用ばね65の一端が収納凹部67の底部に固定されるため、ボール用ばね65のばね力は、固定部材66の収納凹部67内部から収納凹部67外部へストッパボール64を押出す向きに作用する。コンタクトブロック12において、カバー体41のX方向両側面の固定凹部46は、固定機構53のストッパボール64の一部分が嵌合可能な形状を有する。
Specifically, in the
ストッパボール64に外部から力が作用しない状態では、ストッパボール64は、ボール用ばね65によって、収納凹部67から一部分が突出する状態で待機する。ボール用ばね65のばね力以上の力がストッパボール64に外部から加えられると、ストッパボール64はばね力に逆らって収納凹部67内部に収納される。収納凹部67内部に収納されたストッパボール64は、ばね力によって再び収納凹部67から一部分が突出する。
In a state where no force is applied to the
一対の固定機構53のストッパボール64の待機時の距離は、コンタクトブロック12のカバー体41のX方向の両側面の幅よりも多少狭い。2つの固定機構53の対面するX方向1側面の距離は、コンタクトブロック12のX方向の幅と同程度か多少広い。ゆえに、コンタクトブロック12のパレット11の基台51への近接離反に伴い、コンタクトブロック12のカバー体41の接触による外力がパレット11の固定機構53のストッパボール64に加わってストッパボール64の位置がX方向に移動し、コンタクトブロック12のカバー体41の固定凹部46にパレット11の固定機構53のストッパボール64が嵌合脱離する。この結果、コンタクトブロック12のパレット11への着脱自在に装着される。
The distance when the
たとえば、コンタクトブロック12のパレット11への装着時には、コンタクトブロック12がパレット11の基台51に近接する向きに移動する。コンタクトブロック12の移動に伴い、基準位置18の両側に配置される一対の固定機構53の間にコンタクトブロック12が挿入され、コンタクトブロック12のカバー体41のX方向両側面が一対の固定機構53のストッパボール64に接触する。ストッパボール64は球状なので、コンタクトブロック12の移動に伴い、カバー体41のX方向両側面がストッパボール64にばね力に逆らう向きの外力を加え、ストッパボール64が収納凹部67内部に収納される。コンタクトブロック12のカバー体41のX方向両側面の固定凹部46がストッパボール64と対向する位置に至ると、ストッパボール64に加わる外力が低減するので、ストッパボール64の一部分が収納凹部67から突出して固定凹部46に入り込む。この結果、一対の固定機構53によってコンタクトブロック12が固定される。
For example, when the
以上説明したように、コンタクトブロック12がパレット11の所定の基準位置18に載置されると、パレット11の基台51のブロック用嵌合凹部61に、コンタクトブロック12のブロック用位置決めピン43が嵌合する。またコンタクトブロック12がパレット11の基準位置18に載置されると、コンタクトブロック12のカバー体41の固定凹部46に、パレット11の固定機構53のストッパボール64が嵌合する。これらによって、コンタクトブロック12がパレット11に着脱自在に装着される。
As described above, when the
パレット11において、被試験体1が後述するサブマウント接合レーザチップなどの発光部品である場合、反射鏡15は、被試験体1から出射された光を所定の方向に反射させる。鏡台54は、被試験体1から出射される光を反射させるべき方向に合わせた角度で、反射鏡15を支える。反射鏡15によって光の光路を90度屈折させるならば、鏡台54は反射鏡15を光の出射方向に対して45度傾けた角度に支持する。
In the
被試験体1がサブマウント接合レーザチップなどの発光部品である場合、本実施形態の試験装置20において、好ましくは、パレット11の反射鏡15は、サブマウント接合レーザチップからの光の出射方向に対して45度傾けられて設置されており、サブマウント接合レーザチップから出射される光を、光の出射方向に対して90度を成す方向へ反射させる。
In the case where the device under
サブマウント接合レーザチップの発光面に対して平行に受光素子25を設置する構成では、サブマウント接合レーザチップの発光面の前に受光素子25を設けるスペースが必要なので、パレット11のサイズが大きく成り易い。サブマウント接合レーザチップの発光面に対して45度傾けた反射鏡15を使用することで、サブマウント接合レーザチップからの光出射方向に対して光の出射方向を90度曲げることによって、サブマウント接合レーザチップの発光面に対し受光素子25を垂直に設置することができるため、パレット11および試験装置20を小型化することができる。
In the configuration in which the light receiving element 25 is installed in parallel to the light emitting surface of the submount bonding laser chip, a space for providing the light receiving element 25 is required before the light emitting surface of the submount bonding laser chip, and thus the size of the
再び図1を参照して、本実施形態の試験装置20の詳細な構成を、以下に説明する。本実施形態の試験装置20は、詳しくは、制御部71と出力部72とをさらに含む。また試験用電力供給部22は、詳しくは、外部電極28の他に、駆動回路29を備える。温度環境制御部21の加熱冷却部75は、ペルチェ素子85と、放熱ファン87と、放熱フィン86と、温度制御器84とを含む。温度環境制御部21の恒温プレート74の上面には、試験用治具10を位置決めするための治具用位置決めピン82が備えられる。試験用治具10のパレット11の基台51底面には、治具用位置決めピン82が嵌合すべき治具用嵌合凹部62が形成される。
With reference to FIG. 1 again, the detailed configuration of the
制御部71は、被試験体1に対する試験を行うために、試験装置20の構成要素を制御する。制御部71は、例えば、温度環境制御部21によって制御された温度環境下で電力供給された被試験体1の駆動結果を入手し、入手した駆動結果に基づいて被試験体1の良否などを判断する。被試験体1の試験結果は、出力部72に出力される。出力部72は、被試験体1の試験結果を試験装置20の利用者に提示する。また出力部72は、試験装置20を備えた製造工程の他の装置へ、試験結果を伝達する。
The
試験用電力供給部22の駆動回路29は、試験装置20の制御部71からの制御命令に応答し、外部電極28を介して、試験用治具10内の被試験体1に、被試験体1を駆動するための電力を供給する。また、試験用電力供給部22の駆動回路29は、受光素子25と制御部71との間に介在されて、受光素子25からの信号を制御部71に伝達する。すなわち、試験用電力供給部22の駆動回路29は、所謂ドライバ回路として動作する。
The
温度環境制御部21の加熱冷却部75において、ペルチェ素子85の上面は、恒温プレート74の底面に機械的接触している。放熱フィン86は、ペルチェ素子85の底面に機械的接触している。放熱ファン87は、放熱フィン86を通過する気流を発生させる。温度制御器84は、試験装置20の制御部71からの制御信号に応答して、試験用治具10の温度環境が制御部71から指示される温度環境になるように、ペルチェ素子85を駆動させる。温度制御器84からの制御に応答して、ペルチェ素子85の上面および底面のいずれか一方面が発熱し、いずれか他方面が吸熱する。ペルチェ素子85の上面の発熱・吸熱に応答して、ペルチェ素子85と恒温プレート74との間で熱交換が起こる。ペルチェ素子85の裏面の発熱は、放熱フィン86に伝達される。ペルチェ素子85の発する余分な熱は、放熱フィン86および放熱ファン87によって排熱される。
In the heating /
治具用位置決めピン82および治具用嵌合凹部62は、試験用治具10の試験装置20への取付け時に、試験用治具10の位置を固定するための構成である。試験用治具10が試験装置20の恒温プレート74上の所定位置に載置されると、試験用治具10のパレット11の基台51底面の治具用嵌合凹部62に、恒温プレート74の上面の治具用位置決めピン82が嵌合する。この結果、恒温プレート74上面に平行な方向の試験用治具10の移動が阻害されるので、試験用治具10が試験装置20内の所定位置に固定される。治具用位置決めピン82および治具用嵌合凹部62は、好ましくは、ブロック用位置決めピン43およびブロック用嵌合凹部61の組合せと同様に、試験用治具10と恒温プレート74との位置決めガイドを兼ねる。この結果、試験装置20の使い勝手がよくなる。なお、試験用治具10側に治具用位置決めピン82が設けられ、恒温プレート74側に治具用嵌合凹部62が形成される構成であってもよい。
The
上述したように、本実施形態の試験装置20は、端子電極7を備えるパッケージ6へチップ部品4が封入された構成である完成状態の半導体素子5ではなく、チップ部品4単体を被試験体1とする。また本実施形態の試験装置20において、被試験体1であるチップ部品4は、パッケージ6の端子電極7に代わって、試験用治具10のコンタクトブロック12の接触部材13を介して、試験用電力供給部22と電気的に接続される。
As described above, the
本実施形態の試験装置20において、チップ部品4がレーザダイオードなどの発光を成す構成である場合、チップ部品4の発光状態が試験結果として観測される。もちろん、チップ部品4の試験結果は、発光状態に限らず、電気信号の出力状態など、チップ部品4の駆動状態を推測可能な出力が得られればよい。なお、試験結果としてチップ部品4からの電気的な出力を観察する必要がある場合、本実施形態の試験装置20は、チップ部品4からの電気的出力も、試験用治具10のコンタクトブロック12の接触部材13を介して、外部に取出せばよい。
In the
前述の図1で説明したように、本発明の試験装置20の被試験体1であるチップ部品4は、サブマウント3に接合された半導体チップ2を含む。半導体チップ2は、電力供給に応じて所定の機能を発揮する部品である。サブマウント3は、たとえば、半導体チップ2を載置支持する部品であり、半導体チップ2に直接的に接合される。
As described above with reference to FIG. 1, the
たとえば、半導体チップ2は、半導体層を含む複数の機能層が重ねられて構成される。一例としては、半導体チップ2は、表層に多数の回路が作り込まれたウェハを所定形状に切断して形成される所謂ダイで実現される。サブマウント3は、たとえば、半導体チップ2の機能層へ機械的に接触する電極層や、半導体チップ2から発生する熱の放熱層などを含む。
For example, the
完成状態の半導体素子5は、端子電極7を備えたパッケージ6にチップ部品4を内封し、チップ部品4と端子電極7とを電気的に接続した構成を有する。パッケージ6は、たとえば、後述するいわゆるステム101やフレームで実現される。パッケージ6内に内封されたチップ部品4とパッケージ6の端子電極7とは、たとえば、接続用ワイヤ8をボンディングすることで、電気的に接続される。
The completed semiconductor element 5 has a configuration in which the
上述したように、チップ部品4から完成状態の半導体素子5を作成するには、高価なステム101やワイヤ8を含むパッケージ6が必要であり、かつ、パッケージ6にチップ部品4を内封して電気的に接続するための各種のアセンブリ工程が必要である。このため、チップ部品4から完成状態の半導体素子5を作成するには、各種アセンブリ工程に要する作業時間がかかり、かつ、チップ部品4の他にパッケージ6などの部品などの費用がさらに必要とされる。
As described above, in order to produce the completed semiconductor element 5 from the
従来技術の半導体素子5の製造工程においては、多数の完成状態の半導体素子5を作成して、完成した全ての半導体素子5の中から不良な半導体素子5を除き、良品の半導体素子5だけを出荷する。上述の製造工程において、全半導体素子5の製造に要した費用総額に対して、欠品とされた不良な半導体素子5の製造に要した費用が、損失費用となる。 In the manufacturing process of the semiconductor element 5 of the prior art, a large number of completed semiconductor elements 5 are prepared, and defective semiconductor elements 5 are excluded from all completed semiconductor elements 5, and only good semiconductor elements 5 are obtained. Ship. In the above-described manufacturing process, the cost required for manufacturing the defective semiconductor element 5 which is a shortage is the loss cost with respect to the total cost required for manufacturing all the semiconductor elements 5.
上述した従来技術の半導体素子5の製造工程においては、完成状態の半導体素子5に対して各種の信頼性試験が実施されている。ゆえに、完成状態の半導体素子5にチップ部品4に起因する不良が発見された場合、パッケージ6に不良が無いにもかかわらず、完成状態の半導体素子5そのものを欠品とせざるを得なかった。このため、上述した従来技術の半導体素子5の製造工程においては、チップ部品4の不良に起因する不良な半導体素子5が発見された状況下において、チップ部品4単体を欠品とする場合よりも、完成状態の半導体素子5全体を欠品とする場合のほうが、1ロット当りの損失費用が多くなる。
In the above-described manufacturing process of the semiconductor element 5 of the prior art, various reliability tests are performed on the completed semiconductor element 5. Therefore, when a defect due to the
本実施形態の試験装置20は、完成状態の半導体素子5ではなく、パッケージ6に取付ける前のチップ部品4に対して各種の試験を実施するため、チップ部品4単独の良否を判断することができる。このような本実施形態の試験装置20を含む半導体素子5の製造工程においては、パッケージ6に取付ける前にチップ部品4単独の良否が判断され、パッケージ6未装着の全てのチップ部品4から不良なチップ部品4を排除して、良品のチップ部品4だけがパッケージ6に取付けられる。ゆえに、本実施形態の製造工程において、良品のパッケージ6に不良なチップ部品4が取付けられて完成状態の半導体素子5自体が不良となることが、未然に防止される。これによって、チップ部品4に対する本実施形態の試験装置20を含む製造工程は、完成状態の半導体素子5に対する試験装置20を含む従来技術の製造工程よりも、チップ部品4の不良に起因する製造コストを削減することができる。
Since the
本実施形態のチップ部品4の一例として、半導体チップ2がレーザダイオード90で実現されるチップ部品4が挙げられる。以後の説明において、「半導体チップ2がレーザダイオード90であるチップ部品4」を「サブマウント接合レーザチップ100」と称することがある。
As an example of the
図8Aは、本実施形態の試験装置20の被試験体であるチップ部品4の一例であるサブマウント接合レーザチップ100の構成を示す模式的な平面図である。図8Bは、図8Aのサブマウント接合レーザチップ100の構成を示す模式的な側面図である。図8Cは、図8Aのサブマウント接合レーザチップ100の電気記号を示す図である。図8Dは、図8Aのサブマウント接合レーザチップ100を含む完成状態の半導体素子5である半導体レーザ素子の構成を示す模式図である。
FIG. 8A is a schematic plan view showing a configuration of a submount bonded
半導体チップ2の1種類であるレーザダイオード90は、P型半導体層91とN型半導体層92とが接合されたPN接続層を有し、図8Cの回路図で表されるようなダイオードとして機能する。PN接続層の一方の半導体層側に陽極93(アノード)が設けられ、PN接続層の他方の半導体層側に陰極94(カソード)が設けられる。レーザダイオード90は、一例としては、ガリウムヒ素(Gallium_Arsenide:GaAs)の半導体層を含んで形成される。
A
レーザダイオード90に接合されるサブマウント3は、レーザダイオード90が発する熱を放熱する機能を備える。また前述のサブマウント3は、たとえば、導電性材料から成る上面電極層97と、絶縁体から成る下部絶縁体層98とを含む。下部絶縁体層98のレーザダイオード90側の面に、上面電極層97が重ねて配置される。サブマウント3は、一例としては、窒化アルミニウムから成る放熱層を含んで構成される。
The
サブマウント接合レーザチップ100内において、レーザダイオード90の陽極93および陰極94のどちらか一方極が上面電極層97と機械的かつ電気的に接続するように、レーザダイオード90がサブマウント3上の上面電極層97に接合される。ゆえに、サブマウント接合レーザチップ100に電力を供給するための電力供給路の外部電極28は、サブマウント3の上面電極層97を介して、レーザダイオード90の前記どちらか一方極に電気的に接続する。
In the submount
レーザダイオード90の陽極93および陰極94間に所定の電力が供給されると、P型半導体層91とN型半導体層92との接合境界部の発光点95が発光する。サブマウント接合レーザチップ100の発光点95から出射する光は、サブマウント接合レーザチップ100外部へ出射される。
When predetermined power is supplied between the
サブマウント接合レーザチップ100を含む完成状態の半導体レーザ素子は、一例としては、図8Dに示すように、サブマウント3に接合されたレーザチップであるサブマウント接合レーザチップ100を、ステム101やフレームなどで実現されるパッケージ6へボンディングし、パッケージ6の一対の端子電極7にサブマウント接合レーザチップ100の陽極93、陰極94をワイヤーボンディングした構成を有する。
As shown in FIG. 8D, the completed semiconductor laser element including the submount bonded
具体例としては、完成状態の半導体レーザ素子は、いわゆるCANパッケージ6を有する。CANパッケージ6を有する完成状態の半導体レーザ素子は、端子電極7を備えるステム101と、キャップ102とを含む。
As a specific example, the completed semiconductor laser device has a so-called CAN package 6. The completed semiconductor laser device having the CAN package 6 includes a
ステム101は、略円柱形の基部104と、サブマウント接合レーザチップ100が搭載される搭載部105とを有する。ステム101の搭載部105は、ステム101の基部104の軸線方向の一表面から突出している。ステム101は、サブマウント接合レーザチップ100から発生する熱を放射する機能を有する。ステム101は、熱伝導性および導電性の高い金属によって形成される。ステム101の基部104の軸線方向の他表面から、一対の端子電極7が突出する。
The
一対の端子電極7は、完成状態の半導体レーザ素子を駆動する電流を供給するためのプラス(+)側端子電極106とグランド側端子電極107とを含む。プラス側端子電極106は、ステム101に電気絶縁性部材を介して設けられ、ステム101とは電気的に絶縁されている。プラス側端子電極106およびグランド側端子電極107は、ステム101に搭載されるサブマウント接合レーザチップ100に電気的に接続されている。
The pair of
キャップ102は、基部104の一表面の周縁部が露出するような大きさの有底筒状に形成され、基部104と同軸に設けられる。有底筒状のキャップ102は、サブマウント接合レーザチップ100およびステム101の搭載部105を覆い、開口部がステム101の基部104の一表面で基部104に接合される。キャップ102も、サブマウント接合レーザチップ100から発生する熱を放射する機能を有する。キャップ102は、サブマウント接合レーザチップ100から出射されるレーザ光を透過する透過部を底部分に有する。キャップ102の透過部を除く部分については、熱伝導性および導電性の高い金属によって形成される。
The
半導体レーザ素子の詳細な構成は、上述の機能を実現可能であれば、特に限定されるものではない。たとえば、半導体レーザ素子は、CD(Compact Disk)の読取り書込み用またはDVD(Digital Versatile Disk)の読取り書込み用の光を発する構成であってもよいし、単波長または2波長の光を出力する構成のものであってもよい。サブマウント接合レーザチップ100の発光波長としては、400nm〜1300nmのものが好ましい。サブマウント接合レーザチップ100に用いられる半導体としては、ガリウム砒素系のものが好ましい。ステム101の構成材料は、特に限定されるものではなく、たとえばアルミニウムが挙げられる。端子電極7の構成材料は、特に限定されるものではなく、たとえば銅などが挙げられる。キャップ102の透過部を除く部分の構成材料は、特に限定されるものではなく、たとえばアルミニウムが挙げられる。
The detailed configuration of the semiconductor laser element is not particularly limited as long as the above function can be realized. For example, the semiconductor laser element may be configured to emit light for reading / writing on a CD (Compact Disk) or reading / writing on a DVD (Digital Versatile Disk), or configured to output light of a single wavelength or two wavelengths. It may be. The emission wavelength of the submount bonded
上述したように、被試験体1がサブマウント接合レーザチップ100である場合、たとえば、電流制御モード(Auto Current Control:ACC)駆動時およびパワー駆動モード(Auto Power Control:APC)駆動時の両方において、サブマウント接合レーザチップ100から発振されたレーザ光をフィードバックしてサブマウント接合レーザチップ100の良否判定のために測定するとよい。
As described above, when the
図9Aは、本実施形態の試験用治具10のコンタクトブロック12の電気的特性を検査するための検査装置110の構成を示す模式図である。図9Bは、本実施形態の検査装置110の電気系の構成を示す模式図である。
FIG. 9A is a schematic diagram showing the configuration of an
図9Aおよび図9Bの検査装置110は、本実施形態の試験用治具10において、多数のコンタクトブロック12のうちから、被試験体1と電力供給路との間を介在可能な良品のコンタクトブロック12を予め選別するための装置である。本実施形態の検査装置110で選別された良品のコンタクトブロック12だけを用いて、本実施形態の試験用治具10を用いた試験が行われる。
9A and 9B is a non-defective contact block capable of interposing between the device under
本実施形態の検査装置110は、詳しくは、上述した本実施形態の試験用治具10に用いられるコンタクトブロック12の電気的特性を検査するための装置である。検査装置110は、疑似パレット111と、疑似チップ112と、検査用電力供給部113と、抵抗計測部114とを含む。疑似チップ112は、本実施形態の試験用治具10の単一の被試験体1と同形状の電極である。疑似パレット111は、本実施形態の試験用治具10のパレット11と同形状の部材である。
In detail, the
本実施形態の検査装置110において、擬似チップ112が疑似パレット111上に載置されている。疑似チップ112載置済の疑似パレット111上に、被検査物であるコンタクトブロック12が装着される。検査装置110における疑似チップ112と疑似パレット111とコンタクトブロック12との位置関係は、試験装置20における被試験体1とパレット11とコンタクトブロック12との位置関係は等しい。
In the
本実施形態の検査装置110において、コンタクトブロック12の疑似パレット111への装着後、コンタクトブロック12の接触部材13を介して、疑似パレット111上の疑似チップ112に電力を供給しつつ、コンタクトブロック12の接触抵抗が計測される。計測されたコンタクトブロック12の接触抵抗に基づき、コンタクトブロック12が良品であるか否かが判断される。
In the
これによって、本実施形態の検査装置110は、疑似チップ112載置済の疑似パレット111にコンタクトブロック12を装着すれば、該コンタクトブロック12の電気的特性を容易に計測することができる。したがって、本実施形態の検査装置110は、試験装置20のパレット11へのコンタクトブロック12の装着手順と同等の簡単な手順を用いてコンタクトブロック12の電気的特性を計測することができる。ゆえに、本実施形態の検査装置110は、使い勝手がよい。
As a result, the
図9Aおよび図9Bを参照して、本実施形態の検査装置110の詳細構成を、以下に説明する。本実施形態の検査装置110において、疑似チップ112と検査用電力供給部113と抵抗計測部114とを含む電気系が、試験用治具10の接触部材13の数と同数用意される。図9Aおよび図9Bの例では、前記電気系が2系統用意される。単一の電気系において、抵抗計測部114は、検査用外部電極117と疑似チップ112との間の電圧を計測する。計測結果に基づいて、コンタクトブロック12の接触部材13の接触抵抗が求められる。
With reference to FIG. 9A and FIG. 9B, the detailed structure of the test |
本実施形態の検査装置110において、検査装置110の疑似パレット111は、試験用治具10のパレット11の基台51の単一のコンタクトブロック12に関連する部分と同形状に形成される。たとえば、試験用治具10のパレット11の基台51のブロック用嵌合凹部61と同形状の凹部が疑似パレット111の上面に形成されており、疑似パレット111へのコンタクトブロック12の装着時に、コンタクトブロック12のブロック用位置決めピン43が疑似パレット111の凹部に嵌まり込む。
In the
本実施形態の検査装置110において、検査用電力供給部113は、定電流電源116と検査用外部電極117とを含む。検査用電力供給部113の検査用外部電極117は、試験用治具10の接触部材13の外部接触端部32と機械的に接触する。試験用治具10の接触部材13の内部接触端部31は、検査装置110の疑似チップ112の先端部に機械的に接触する。疑似チップ112の先端部の形状は、試験用治具10のパレット11上に載置される被試験体1と同形状に形成される。また疑似パレット111に対する疑似チップ112の先端部の位置関係が試験用治具10におけるパレット11に対する被試験体1の位置関係を同等になるように、疑似パレット111に対する疑似チップ112の位置が定められる。定電流電源116は、定電流電源116と検査用外部電極117とコンタクトブロック12の接触部材13と疑似チップ112と抵抗計測部114とを含む電気系へ、所定の電力を供給する。
In the
これらの構成によって、検査装置110の疑似パレット111にコンタクトブロック12を装着すると、コンタクトブロック12の接触部材13の中央撓り部33がパレット11へのコンタクトブロック12の装着時と同等に撓りつつ、該接触部材13の内部接触端部31が疑似チップ112の先端部と機械的に接触する。コンタクトブロック12装着後、検査用外部電極117が接触部材13の外部接触端部32と電気的に接続され、検査用外部電極117と疑似チップ112との間の電圧が計測される。これによって、検査装置110は、コンタクトブロック12の電気的特性を確実に計測することができる。
With these configurations, when the
図10A〜図10Cは、載置装置120の構成を示す模式図である。図11A〜図Dは、本実施形態の載置装置120において、被試験体1およびコンタクトブロック12をパレット11に載置する載置手順を説明するための模式図である。図12Aおよび図12Bは、載置装置120の載置手順を説明するためのフローチャートである。図10A図10C、図11A〜図11D、図12Aおよび図12Bを合わせて説明する。
10A to 10C are schematic diagrams illustrating the configuration of the mounting
本実施形態の載置装置120は、上述の試験用治具10のパレット11に、上述の被試験体1を載置して上述のコンタクトブロック12を装着するための装置である。本実施形態の載置装置120は、図10Aに示すように、被試験体1を把持して移送するための被試験体移送部122と、コンタクトブロック12を把持して移送するためのコンタクトブロック移送部123と、被試験体移送部122およびコンタクトブロック移送部123を制御するための移送制御部124とを含む。コンタクトブロック移送部123には、好ましくは、前述したコンタクトブロック12の検査装置110が含まれる。
The mounting
本実施形態の載置装置120において、最初に、パレット11内の被試験体1を載置すべき予定位置17と、被試験体移送部122に把持される被試験体1の形状および把持状態とが、認識される。次いで、パレット11上の認識された予定位置17の中心と被試験体1の中心が一致する位置に、該被試験体1が載置される。最後に、パレット11上に載置された被試験体1に接触部材13が電気的に接続可能な予め定める基準位置18に、コンタクトブロック12が載置される。
In the mounting
この結果、本実施形態の載置装置120が用いられる場合、載置装置120がパレット11に対する被試験体1およびコンタクトブロック12の位置を定めるので、パレット11とコンタクトブロック12と被試験体1とを相互に位置決めするための位置決め機構を、パレット11およびコンタクトブロック12が備える必要がない。これによって、本実施形態の試験用治具10の構成を簡略化しつつ、パレット11上の被試験体1およびコンタクトブロック12を的確に位置決めすることができる。
As a result, when the mounting
特に、一度に多数の被試験体1に対する試験が行われる状況下において、パレット11およびコンタクトブロック12が上記位置決め機構を備える場合、多数の位置決め機構の正常な動作を維持管理するために、多数のコストがかかる。これに対し、上述の状況下において、本実施形態の試験用治具10のようにパレット11およびコンタクトブロック12自体に位置決め機構が無い場合、多数の位置決め機構の維持管理の必要が無いため、本実施形態の試験用治具10の維持管理が容易であり、維持管理に要するコストを削減することができる。したがって、本実施形態の試験用治具10の使い勝手がさらに向上される。
In particular, when the
本実施形態の載置装置120は、詳しくは、被試験体移送部122を含む被試験体移載機構126と、パレット制御機構127と、コンタクトブロック移送部123を含むコンタクトブロック移載機構128とを含む。被試験体移載機構126は、被試験体1の移載に係る。パレット制御機構127は、パレット11の位置制御などに係る。コンタクトブロック移載機構128は、コンタクトブロック12の移載に係る。
Specifically, the mounting
被試験体移載機構126は、被試験体移送部122の他に、チップシート131と、被試験体吸着位置補正用カメラ132と、被試験体底面認識用カメラ133とを含む。パレット制御機構127は、パレット位置補正用カメラ134と、載置用真空吸引源135とを含む。コンタクトブロック移載機構128は、コンタクトブロック移送部123と検査装置110との他に、コンタクトブロックマガジン136と不良ブロックマガジン137とを含む。
The
図12Aおよび図12Bの工程図において、ステップA1、ステップA4〜ステップA6,およびステップA12は、被試験体移載機構126に係る工程である。また図12Aおよび図12Bの工程図において、ステップA3、ステップA7〜ステップA9,ステップA11、ステップA13、およびステップA18は、パレット制御機構127に係る工程である。さらにまた図12Aおよび図12Bの工程図において、ステップA14〜ステップA17は、コンタクトブロック移載機構128に係る工程である。被試験体移載機構126に係る工程と、パレット制御機構127に係る工程と、コンタクトブロック移載機構128に係る工程は、適宜並列に実施可能である。
12A and 12B, step A1, step A4 to step A6, and step A12 are steps related to the test
図10A〜図10C、図11A〜図11D、図12Aおよび図12Bを参照して、本実施形態の載置装置120における被試験体1およびコンタクトブロック12の詳細な載置手順を、以下に説明する。図10A〜図10C、図11A〜図11D、図12Aおよび図12Bの例では、単一の試験用治具10のパレット11に、複数の被試験体1が載置され、パレット11載置済の各被試験体1に被さる位置に、コンタクトブロック12が装着される。
With reference to FIGS. 10A to 10C, FIGS. 11A to 11D, FIGS. 12A and 12B, detailed placement procedures of the
ステップA1において、パレット11に載置すべき複数の被試験体1が、チップシート131に搭載された状態で、載置装置120の被試験体移載機構126にセットされる。ステップA2において、パレット11に載置すべき複数のコンタクトブロック12が、コンタクトブロックマガジン136に搭載された状態で、載置装置120のコンタクトブロック移載機構128にセットされる。ステップA3において、図11Aに示すように、パレット11が、載置装置120のパレット制御機構127内の所定位置にセットされる。
In step A <b> 1, a plurality of
ステップA4において、被試験体移送部122が、チップシート131上の単一の被試験体1を把持する。詳しくは、被試験体吸着位置補正用カメラ132がチップシート131上の載置対象の被試験体1を撮影して、撮影画像に基づいて載置対象の被試験体1の位置を認識する。認識結果に基づき、被試験体移送部122が、載置対象の被試験体1を真空吸着によって把持する。
In step A <b> 4, the
ステップA5において、被試験体底面認識用カメラ133が、被試験体移送部122に把持される被試験体1の底面側から該被試験体1を撮影する。ステップA6において、被試験体底面認識用カメラ133の撮影画像に基づいて、被試験体移送部122に把持される被試験体1の形状および把持状態が認識される。特に、図11Bに示すように、被試験体移送部122の基準軸に対す被試験体1のX方向およびY方向の位置ずれなどが認識される。
In step A <b> 5, the DUT bottom
ステップA7において、パレット11上の載置対象の被試験体1が載置されるべき予定位置17に開口する吸着孔14の開口部が載置装置120の所定の搭載位置に位置するように、パレット11が移動される。ステップA8において、パレット位置補正用カメラ134が、パレット11の基台51の平面側から、該パレット11の予定位置17内の吸着孔14の開口部を撮影する。ステップA9において、パレット位置補正用カメラ134内の撮影画像に基づいて、パレット11内の被試験体1を載置すべき予定位置17が認識される。特に、図11Bに示すように、搭載位置に対する吸着孔14のX方向およびY方向の位置ずれなどが認識される。
In step A7, the opening of the
ステップA10において、被試験体移送部122に把持される被試験体1の形状および把持状態の認識された位置ずれならびにパレット11内の被試験体1を載置すべき予定位置17の認識された位置ずれに基づいて、パレット11のX方向およびY方向の位置補正量が把握される。ステップA11において、把握されたパレット11の位置補正量が打消されるように、パレット11の位置が補正される。たとえば、搭載位置の中心に吸着孔14が位置するように、パレット11の位置が補正される。
In step A10, the recognized displacement of the shape and gripping state of the device under
ステップA12において、図11Cに示すように、パレット11上の認識された予定位置17の中心と被試験体1の中心とが一致する位置に、被試験体1が載置される。載置完了後、パレット制御機構127は、ステップA12からステップA4に戻り、次の被試験体1の移載制御に掛かる。
In step A12, as shown in FIG. 11C, the device under
ステップA13において、パレット11の吸着孔14内の気体が、載置用真空吸引源135によって吸引される。吸着孔14内の気体吸引は、後述するステップA18まで継続される。
In step A <b> 13, the gas in the
ステップA4〜ステップA13の工程と平行して、ステップA14〜ステップA16の工程が実施される。ステップA14において、コンタクトブロック移送部123が、コンタクトブロックマガジン136から、単一のコンタクトブロック12を把持して、本実施形態の検査装置110へ移送する。
In parallel with the steps A4 to A13, the steps A14 to A16 are performed. In step A14, the contact
ステップA15において、本実施形態の検査装置110において、コンタクトブロック12の電気的特性が検査される。電気的特性が不良であれば、ステップA16において、不良なコンタクトブロック12が不良ブロックマガジンへセットされる。不良なコンタクトブロック12の排除後、ステップA15からステップA14に戻り、次のコンタクトブロック12をコンタクトブロック移送部123が把持して、本実施形態の検査装置110へ移送する。ステップA14〜ステップA16の処理は、電気的特性が良好であるコンタクトブロック12が得られるまで、繰返される。電気的特性が良好であるコンタクトブロック12が得られれば、ステップA15からステップA17へ進む。
In step A15, the electrical characteristics of the
ステップA17において、図11Dに示すように、コンタクトブロック移送部123が、電気的特性が良性であるコンタクトブロック12を、ステップA12で被試験体1載置済であるパレット11に装着する。コンタクトブロック12の装着後、コンタクトブロック移載機構128は、ステップA17からステップA14に戻り、次のコンタクトブロック12の移載制御に掛かる。
In step A17, as shown in FIG. 11D, the contact
コンタクトブロック12の装着後、ステップA18において、パレット11の吸着孔14内の気体の吸引が終了される。ステップA13〜ステップA18までの間、パレット制御機構127の制御によって、吸着孔14内の気体が真空吸引源23によって吸引される。吸着孔14内の気体吸引中は、被試験体1がパレット11上に真空吸着される。これによって、被試験体1載置後からコンタクトブロック12装着までの間、被試験体1の位置ずれが防がれる。ゆえに、パレット11への被試験体1の載置精度が向上される。
After the
吸引終了後、パレット制御機構127は、ステップA18からステップA7に戻り、パレット11上の次の被試験体1の次の予定位置17に係るパレット制御に掛かる。
After completion of the suction, the
ステップA4〜ステップA18の工程は、パレット11上に複数の被試験体1が全て載置され、かつ全ての各被試験体1に対応するコンタクトブロック12が装着されるまで、繰返される。全被試験体1の載置および全コンタクトブロック12装着の完了後、図10Bに示すように、被試験体1が載置された試験用治具10が載置装置120から取出される。
Steps A4 to A18 are repeated until the plurality of
本実施形態の載置装置120から取り出された被試験体1載置済の試験用治具10は、図10Cに示すように、本実施形態の試験装置20に取付けられる。本実施形態の試験装置20は、上述の状態の試験用治具10を用いて、試験用治具10の温度環境を制御しつつ、試験用治具10に載置される被試験体1へコンタクトブロック12を介して電力を供給する。電力供給に応じて駆動する被試験体の駆動結果を測定して、該被試験体の特性が検査される。
As shown in FIG. 10C, the
本実施形態の試験装置20における試験中に、試験装置20では、試験用治具10が恒温プレート74上に載置された状態で、恒温プレート74の連通孔81を介してパレット11の吸着孔14から気体が真空吸引される。この結果、試験用治具10内で被試験体1が固定され、かつ、恒温プレート74とパレット11とが密着する。これによって、試験用治具10を用いた試験が精度よく実行される。
During the test in the
本実施形態20を用いた被試験体1への試験後、本実施形態の試験装置20から試験用治具10が取出され、取出された試験用治具10から被試験体1が取外される。試験用治具から取外された被試験体は、試験用治具10を用いた試験の試験結果に基づき、各被試験体の特性に応じてランク分けされつつ回収される。以上の手順によって、本実施形態の試験装置20を用いた被試験体の試験が完了する。
After the test on the device under
試験用治具10からの被試験体1の回収は、たとえば、本実施形態の載置装置120における試験用治具10への被試験体1の載置手順と逆の手順で行われる。試験用治具10のコンタクトブロック12がパレット11から着脱自在なので、本実施形態の試験用治具10からの被試験体の回収手順も容易である。ゆえに、本実施形態の試験用治具10の使い勝手がよい。
The recovery of the
以上説明したように、本実施形態の試験用治具10、試験装置20、検査装置110、および載置装置120は、本発明の試験用治具10、試験装置20、検査装置110、および載置装置120の最良の実施形態の1つである。本実施形態の試験用治具10、試験装置20、検査装置110、および載置装置120の構成要素の詳細構成は、上述の作用効果が発揮可能な構成であれば、上述した構成に限らず、他の様々な構成が用いられてもよい。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。As described above, the
The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all points, and the scope of the present invention is shown in the scope of claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the claims are within the scope of the present invention.
1 被試験体
2 半導体チップ
3 サブマウント
4 チップ部品
5 完成状態の半導体素子
6 パッケージ
7 パッケージの端子電極
10 試験用治具
11 パレット
12 コンタクトブロック
13 コンタクトブロックの接触部材
14 パレットの吸着孔
17 パレット上の被試験体の予定位置
18 パレット上のコンタクトブロックの基準位置
20 試験装置
21 温度環境制御部
22 試験用電力供給部
23 真空吸引源
25 受光素子
26 支持基板
27 基板移動部
28 試験用電力供給部の外部電極
29 試験用電力供給部の駆動回路
31 接触部材の内部接触端部
32 接触部材の外部接触端部
33 接触部材の中央撓り部
41 コンタクトブロックのカバー体
42 コンタクトブロックのベース板
43 コンタクトブロックのブロック用位置決めピン
45 カバー体の底部溝
46 カバー体の固定凹部
48 ベース板のスリット
51 パレットの基台
52 パレットの載置台
53 パレットの固定機構
54 パレットの鏡台
61 ブロック用嵌合凹部
62 治具用嵌合凹部
64 固定機構のストッパボール
65 固定機構のボール用バネ
66 固定機構の固定部材
67 固定部材の収納凹部
74 温度環境制御部の恒温プレート
75 温度環境制御部の加熱冷却部
81 恒温プレートの連通孔
100 サブマウント接合レーザチップ
110 コンタクトブロックの検査装置
111 疑似パレット
112 疑似チップ
113 検査用電力供給部
114 抵抗計測部
117 検査用電力供給部の検査用外部電極
120 載置装置
122 被試験体移送部
123 コンタクトブロック移送部
124 移送制御部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Test object 2 Semiconductor chip 3 Submount 4 Chip part 5 Complete semiconductor element 6 Package 7 Package terminal electrode 10 Test jig 11 Palette 12 Contact block 13 Contact block contact member 14 Pallet suction hole 17 On pallet 18 Reference position of contact block on pallet 20 Test device 21 Temperature environment control unit 22 Test power supply unit 23 Vacuum suction source 25 Light receiving element 26 Support substrate 27 Substrate moving unit 28 Test power supply unit External electrode 29 Driving circuit of power supply unit for test 31 Internal contact end portion of contact member 32 External contact end portion of contact member 33 Central bending portion of contact member 41 Cover body of contact block 42 Base plate of contact block 43 Contact Block positioning for blocks 45 Cover body bottom groove 46 Cover body fixing recess 48 Base plate slit 51 Pallet base 52 Pallet mounting base 53 Pallet fixing mechanism 54 Pallet table 61 Block fitting recess 62 Jig fitting recess 64 Stopper Ball for Fixing Mechanism 65 Spring for Ball of Fixing Mechanism 66 Fixing Member for Fixing Mechanism 67 Recessed Part for Fixing Member 74 Constant Temperature Plate for Temperature Environment Control Unit 75 Heating / Cooling Unit for Temperature Environment Control Unit 81 Communication Hole for Constant Temperature Plate 100 Sub Mount bonding laser chip 110 Contact block inspection device 111 Pseudo pallet 112 Pseudo chip 113 Power supply unit for inspection 114 Resistance measurement unit 117 External electrode for inspection of power supply unit for inspection 120 Mounting device 122 Test object transfer unit 123 Contact block Transfer unit 124 Transfer control unit
本発明は、サブマウントに接合された半導体チップである被試験体に電力供給路を接続させて通電し、該被試験体に対する試験を行う試験装置で用いられる試験用治具であって、
前記被試験体が載置されるパレットと、
前記被試験体に電気的に接続可能であって、前記電力供給路と前記被試験体との間に介在される接触部材を有するコンタクトブロックとを含み、
前記接触部材は、細長い板状部材であって、該板状部材の長手方向両端に、該板状部材の幅方向の相反する向きにそれぞれ突出した突出部を有することを特徴とする試験用治具である。
The present invention is a test jig used in a test apparatus for connecting a power supply path to a device under test, which is a semiconductor chip bonded to a submount, and conducting a test on the device under test.
A pallet on which the device under test is placed;
Wherein an electrically connectable to the test object, looking contains a contact block having a contact member interposed between the test object and the power supply channel,
The contact member is an elongated plate-like member, and has a projecting portion protruding at opposite ends in the longitudinal direction of the plate-like member in opposite directions in the width direction of the plate-like member. It is a tool.
Claims (10)
前記被試験体に載置されるパレットと、
前記被試験体に電気的に接続可能であって、前記電力供給路と前記被試験体との間に介在される接触部材を有するコンタクトブロックとを含むことを特徴とする試験用治具。A test jig used in a test apparatus for connecting a power supply path to a device under test that is a semiconductor chip bonded to a submount and energizing the test device to test the device under test.
A pallet placed on the device under test;
A test jig comprising a contact block that is electrically connectable to the device under test and has a contact member interposed between the power supply path and the device under test.
前記接触部材が、導電性材料から成り、かつ、前記コンタクトブロックの前記パレットへの装着時に、前記接触部材の一部分が前記パレットに載置される前記被試験体に機械的に接触することを特徴とする請求項1に記載の試験用治具。The contact block is detachably attached to the pallet,
The contact member is made of a conductive material, and when the contact block is mounted on the pallet, a part of the contact member is in mechanical contact with the device under test placed on the pallet. The test jig according to claim 1.
前記試験用治具に載置されるべき前記被試験体と一部分が同形状である疑似チップと、
前記試験用治具に備えられる前記パレットと同形状であって、前記疑似チップが載置されるとともに、検査対象の前記コンタクトブロックが装着される疑似パレットと、
前記疑似パレット上の前記疑似チップに、前記疑似パレット上の前記コンタクトブロックの接触部材を介して電力を供給する検査用電力供給部と、
前記コンタクトブロックの接触抵抗を計測する抵抗計測部とを含むことを特徴とする検査装置。An inspection apparatus for inspecting electrical characteristics of a contact block used in the test jig according to any one of claims 1 to 4,
A pseudo-chip that is partly the same shape as the device under test to be placed on the test jig;
The same shape as the pallet provided in the test jig, the pseudo chip on which the pseudo chip is mounted and the contact block to be inspected is mounted,
An inspection power supply unit that supplies power to the pseudo chip on the pseudo pallet via a contact member of the contact block on the pseudo pallet;
An inspection apparatus comprising: a resistance measuring unit that measures a contact resistance of the contact block.
前記被試験体を把持して前記パレットへ移送する被試験体移送部と、
前記コンタクトブロックを把持して前記パレットへ移送するコンタクトブロック移送部と、
前記被試験体移送部および前記コンタクトブロック移送部を制御する移送制御部であって、
前記パレット内の前記被試験体を載置すべき予定位置を認識し、
前記被試験体移送部が把持する前記被試験体の形状および把持状態を認識し、
前記パレット上の認識された前記予定位置の中心と前記被試験体の中心が一致する位置に該被試験体が載置されるように、前記被試験体移送部を制御し、
前記パレット上に載置された前記被試験体に前記接触部材が電気的に接続可能な予め定める基準位置に前記コンタクトブロックが装着されるように、前記コンタクトブロック移送部を制御する移送制御部とを含むことを特徴とする載置装置。A mounting device for mounting the test object on the pallet of the test jig according to any one of claims 1 to 4 and mounting the contact block,
A test object transfer section for holding the test object and transferring it to the pallet;
A contact block transfer section for holding the contact block and transferring it to the pallet;
A transfer control unit for controlling the test object transfer unit and the contact block transfer unit,
Recognizing a planned position to place the device under test in the pallet;
Recognizing the shape and gripping state of the device under test gripped by the device under test transfer section,
Controlling the device under test transfer section so that the device under test is placed at a position where the center of the predetermined position recognized on the pallet and the center of the device under test coincide with each other;
A transfer control unit for controlling the contact block transfer unit so that the contact block is mounted at a predetermined reference position where the contact member can be electrically connected to the DUT placed on the pallet; The mounting apparatus characterized by including.
前記被試験体を保持した前記試験用治具の温度環境を制御する温度環境制御部と、
前記試験用治具に保持される被試験体に、前記試験用治具のコンタクトブロックを介して、前記被試験体を駆動するための電力を供給する試験用電力供給部とを含むことを特徴とする試験装置。A test jig according to any one of claims 1 to 4, for holding the device under test, which is a semiconductor chip bonded to a submount.
A temperature environment control unit for controlling the temperature environment of the test jig holding the device under test;
A test power supply unit that supplies power for driving the device under test to the device under test held by the test jig via a contact block of the test jig. Test equipment.
前記試験装置は、前記吸着孔内の気体を吸引可能な真空吸引源をさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の試験装置。The pallet of the test jig has a suction hole whose one end opens at a position on the pallet on which the test object is placed.
The test apparatus according to claim 7, further comprising a vacuum suction source capable of sucking a gas in the adsorption hole.
予め定める一表面が前記試験用治具の前記パレットに接触し、前記パレットへの熱伝導が可能な恒温プレートと、
前記恒温プレートを加熱冷却する加熱冷却部とを含み、
前記恒温プレートは、前記一表面内の前記パレットとの接触時に前記パレットの吸着孔と連通可能な位置に開口する連通孔を有し、
前記真空吸引源が、前記恒温プレートの連通孔を介して、前記パレットの吸着孔内の気体を吸引することを特徴とする請求項8に記載の試験装置。The temperature environment controller is
A constant temperature plate in which a predetermined surface is in contact with the pallet of the test jig and capable of conducting heat to the pallet;
A heating and cooling unit for heating and cooling the constant temperature plate,
The constant temperature plate has a communication hole that opens to a position where it can communicate with the suction hole of the pallet when in contact with the pallet in the one surface;
The test apparatus according to claim 8, wherein the vacuum suction source sucks the gas in the adsorption hole of the pallet through the communication hole of the constant temperature plate.
前記試験用電力供給部は、前記コンタクトブロックと接触する外部電極を含み、
前記試験装置は、
前記被試験体のレーザダイオードから出射された光を予め定められた方向へ反射する反射鏡と、
前記反射鏡によって反射された光を受光する受光素子と、
前記外部電極と前記受光素子とを支持する支持基板と、
前記試験用治具に対して前記支持基板を近接離反させる基板移動部とをさらに含むことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1つに記載の試験装置。The semiconductor chip of the device under test is a laser diode,
The test power supply unit includes an external electrode in contact with the contact block,
The test apparatus comprises:
A reflecting mirror that reflects light emitted from the laser diode of the device under test in a predetermined direction;
A light receiving element that receives light reflected by the reflecting mirror;
A support substrate for supporting the external electrode and the light receiving element;
The test apparatus according to claim 7, further comprising a substrate moving unit that moves the support substrate toward and away from the test jig.
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