KR19990071430A - 반도체 소자 시험용 캐리어 및 반도체 소자 시험 방법 및 반도체 소자 시험용 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 멤브레인식 콘택터를 사용하여 반도체 소자에 대한 시험을 행하는 구성으로 된 반도체 소자 시험용 캐리어 및 반도체 소자 시험 방법 및 반도체 소자 시험용 장치에 관한 것으로, 조립시 및 시험 실시시에 있어서 반도체 소자와 멤브레인상 콘택터간에서 위치 어긋남이 발생하는 것을 방지하는 것을 과제로 한다.
반도체 소자(22)의 전극부와 전기적인 접속을 행하는 콘택을 갖춘 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서, 멤브레인식 콘택터(24A)와, 반도체 소자(22)를 탑재하는 면과 반대측 면으로부터 멤브레인식 콘택터(24A)를 반도체 소자(22)를 향하여 가압하는 가압 기구(28A)와, 반도체 소자(22)의 멤브레인식 콘택터(24A)와 접속하는 면과 반대의 면을 보지하는 가압 보지체(26A)를 구비하고, 또 가압 보지체(28A)에 돌출 형성됨으로써 반도체 소자(22)를 보지한 상태에서 멤브레인식 콘택터(24A)와 가압 보지체(26A)를 맞닿게 하는 접촉부(30A)를 설치한다.
Description
본 발명은 반도체 소자 시험용 캐리어 및 반도체 소자 시험 방법 및 반도체 소자 시험용 장치에 관한 것이고, 특히 멤브레인식 콘택터(membrane contactor)를 사용하여 반도체 소자(베어 칩(bare chip), BGA(Ball Grid Array), SOP(Small Outline Package), QFP(Quad Flat Package) 등을 포함)에 대하여 시험을 행하는 구성으로 된 반도체 소자 시험용 캐리어 및 반도체 소자 시험 방법 및 반도체 소자 시험용 장치에 관한 것이다.
최근의 전자 회로는 소형화, 고속화, 고밀도화가 요구되고 있다.
이 때문에, 이들의 전자 회로에 배치되는 전극에 있어서도 소형화, 고속화, 고밀도화에 대응하기 위해 미세화가 도모되고, 이와 같은 전자 회로에 대한 시험이나 설치를 행하는 경우 확실하게 전기적 접속을 얻기 위한 콘택터가 요구되고 있다.
이와 같은 콘택터로서는 최근 PI(폴리이미드) 필름 상에 도전 패턴을 실시한 형태의 멤브레인(박막)상 콘택터가 사용되는 경우가 증가하고 있고, 이와 같은 콘택터를 갖춘 반도체 소자, 특히 베어 칩용 시험용 캐리어가 개발되고 있다.
종래의 멤브레인상 콘택터를 갖춘 반도체 소자 시험용 캐리어는 통상 피시험대상이 되는 반도체 소자를 멤브레인상 콘택터의 소정 위치에 탑재한 후, 이 반도체 소자를 상기 멤브레인상 콘택터로 눌러대기 위한 가압 기구를 반도체 소자 배면(멤브레인상 콘택터와 접촉시키는 면의 반대면)에 설치하는 구성으로 되어 있다. 결국, 캐리어 구조로서는 하부로부터 멤브레인상 콘택터-반도체 소자-가압 기구의 3중 구조를 기본으로 하고 있다.
이러한 종류의 반도체 소자 시험용 캐리어로서, 예컨대 도 13에 나타낸 것이 종래부터 알려져 있다.
도 13에 나타낸 반도체 소자 시험용 캐리어(1)는 대략하면 멤브레인식 콘택터(3), 프레임(4), 캡(5), 가압 기구(7), 펜스(fence)(10) 및 완충재(11) 등으로 구성되어 있다.
멤브레인식 콘택터(3)는 프레임(4)의 상면에 배치되어 있고, 그 외주부에 형성된 테스터 패드(tester pad)(도시하지 않음)에는 테스터 신호가 공급되도록 구성되어 있다. 또 멤브레인식 콘택터(3)의 상부에는 반도체 소자(2)를 소정 위치에 수납하기 위한 펜스(10)가 설치되어 있고, 반도체 소자 시험용 캐리어(1)의 외부로부터의 충격, 진동이 가해져도 반도체 소자(2)가 어긋나지 않도록 구성되어 있다.
가압 기구(7)는 가압판(8) 및 코일 스프링(9)으로 구성되어 있다. 코일 스프링(9)의 상단부는 연결 봉(6)에 의해 프레임(4) 상에 지지된 캡(5)에 맞닿아 있고, 또 코일 스프링(9)의 하단부는 가압판(8)에 맞닿아 있다. 이 코일 스프링(9)은 가압판(8)을 하방을 향하여 힘을 가하는 탄성력을 발생시킨다. 이 가압 기구(7)는 코일 스프링(9)의 힘에 의해 가압판(8)을 개재하여 반도체 소자(2)를 멤브레인식 콘택터(3)를 향하여 가압하고, 이것에 의해 반도체 소자(2)와 멤브레인식 콘택터(3)와의 양호한 전기적 접속이 얻어지도록 구성되어 있다.
또 프레임(4)의 반도체 소자(2)와 대향하는 위치에는 오목부(cavity)가 형성되어 있고, 이 오목부에는 완충재(11)가 설치되어 있다. 이 완충재(11)는 멤브레인식 콘택터(3)의 반도체 소자 탑재면과 반대측 면에 맞닿아 있고, 상기 가압 기구(7)의 가압력을 받아들이는 기능을 갖는다.
또 반도체 소자 시험용 캐리어(1)와 반도체 소자(2)와의 조립 공정으로서는 먼저 반도체 소자(2)를 멤브레인식 콘택터(3)의 기정(旣定) 위치에 장착한다. 이 때 반도체 소자(2)의 전극과 멤브레인식 콘택터(3)의 전극이 확실하게 접속되도록 고정밀도로 위치 결정한다. 그 후, 상기 가압 기구(7)를 장착하고, 반도체 소자(2)의 배면(멤브레인식 콘택터(3)와 접촉시키는 면의 반대면)으로부터 멤브레인식 콘택터(3)를 향하여 반도체 소자(2)를 가압한다. 이와 같이 조립된 반도체 소자 시험용 캐리어(1)의 형태로 반도체 소자(2)에 대한 시험을 실시한다.
그럼에도 불구하고, 종래의 반도체 소자 시험용 캐리어(1)는 반도체 소자(2)를 멤브레인식 콘택터(3)에 탑재한 후에 가압 기구(7)를 설치하는 구성으로 되어 있고, 또 가압 기구(7)(가압판(8))는 직접 반도체 소자(2)에 맞닿는 구성으로 되어 있기 때문에, 반도체 소자(2)를 멤브레인식 콘택터(3)에 고정밀도로 탑재하여도 가압 기구(7)의 설치시에 가압판(8)이 반도체 소자(2)에 충격을 줌으로써 고정밀도로 위치 맞춤된 반도체 소자(2)와 멤브레인식 콘택터(3)간에 위치 어긋남이 발생하여버리는 문제점이 있었다.
또 시험 공정 실시 중에 있어서, 반도체 소자 시험용 캐리어(1)에 각종 충격ㆍ진동 등이 인가된 경우, 이 충격ㆍ진동 등은 직접 반도체 소자(2)에 전해져버림으로써, 반도체 소자 시험용 캐리어(1)의 조립 후에 있어서도 반도체 소자(2)와 멤브레인식 콘택터(3)간에서 위치 어긋남이 발생하여버린다. 이와 같이 반도체 소자(2)와 멤브레인식 콘택터(3)간에 위치 어긋남이 발생하면, 전극 접촉 부분에 손상을 주어 양호한 전기적 접속을 도모할 수 없는 우려가 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 점을 감안하여 된 것으로, 조립시 및 시험 실시시에 있어서 반도체 소자와 멤브레인식 콘택터간에서 위치 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있는 반도체 소자 시험용 캐리어 및 반도체 소자 시험 방법 및 반도체 소자 시험용 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예인 반도체 소자 시험용 캐리어의 분해도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예인 반도체 소자 시험용 캐리어의 조립 상태를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예인 반도체 소자 시험용 캐리어의 단면도.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예인 반도체 소자 시험용 캐리어의 분해도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예인 반도체 소자 시험용 캐리어를 나타낸 도면으로, 도 5a는 평면도, 도 5b는 조립 상태를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 제 4 내지 제 7 실시예인 반도체 소자 시험용 캐리어에 조립되는 가압 기구를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 제 8 실시예인 반도체 소자 시험용 캐리어의 단면도.
도 8은 본 발명의 제 9 실시예인 반도체 소자 시험용 캐리어의 가압 보지체 근방을 확대하여 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 제 10 실시예인 반도체 소자 시험용 캐리어의 요부를 확대하여 나타낸 분해도.
도 10은 본 발명의 제 11 실시예인 반도체 소자 시험용 캐리어의 요부를 확대하여 나타낸 단면도.
도 11은 본 발명의 제 1 실시예인 반도체 소자 시험용 장치의 요부 구성을 나타낸 측면도.
도 12는 본 발명의 제 1 실시예인 반도체 소자 시험용 장치의 요부 구성을 나타낸 평면도.
도 13은 종래의 반도체 소자 시험용 캐리어의 일례를 나타낸 구성도.
(부호의 설명)
20A ∼ 20E 반도체 소자 시험용 캐리어
22 반도체 소자
24A ∼ 24C 멤브레인식 콘택터
26A ∼ 26F 가압 보지체
28A ∼ 28I 가압 기구
30A ∼ 30D 접촉부
36A ∼ 36E 가압판
38 코일 스프링
40 프레임
46A ∼ 46C 콘택터 장착체
48 개구부
56A ∼ 56D 본체부
64 기체 스프링
69 봉합 부재
70 탄성체 블록
71 제 1 자석
72 제 2 자석
74 진공 배기홀
76 밸브
78 진공 펌프
79 방열 핀
80 반도체 소자 시험용 장치
82 베이스
84 반송용 로봇
86 암
88 개구부
90 소자 수납용 트레이
92 양품용 트레이
94 불량품용 트레이
96 접지용 패드
98 소자 접속용 패드
상기 목적은 다음의 수단을 강구함으로써 해결할 수 있다.
청구항 1 기재의 발명에서는,
피시험대상이 되는 반도체 소자의 전극부와 전기적인 접속을 행하는 콘택을 갖춘 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 콘택으로서 기능하는 멤브레인식 콘택터와,
상기 반도체 소자를 탑재하는 면의 반대측 면으로부터 상기 멤브레인식 콘택터를 상기 반도체 소자를 향하여 가압하는 가압 기구와,
상기 반도체 소자의 상기 멤브레인식 콘택터와 접속하는 면의 반대면을 보지하는 가압 보지체를 구비하고,
또 상기 멤브레인식 콘택터 또는 상기 가압 보지체의 적어도 한쪽에 돌출 형성됨으로써 상기 반도체 소자를 보지한 상태에서 상기 멤브레인식 콘택터와 상기 가압 보지체를 맞닿게 하는 접촉부를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 2 기재의 발명에서는,
상기 청구항 1 기재의 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 멤브레인식 콘택터의 외주부에 상기 가압 보지체를 둘러싸도록 경질재로 된 프레임을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 3 기재의 발명에서는,
상기 청구항 1 또는 2 기재의 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 반도체 소자의 탑재 위치에 대응하는 위치에 개구부가 형성되는 동시에 상면에 상기 멤브레인식 콘택터가 배설되는 콘택터 장착체를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 4 기재의 발명에서는,
상기 청구항 3 기재의 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 콘택터 장착체를 수지로 형성하는 동시에 상기 멤브레인식 콘택터를 상기 콘택터 장착체에 삽입 성형에 의해 일체적 구성으로 한 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 5 기재의 발명에서는,
상기 청구항 3 또는 4 기재의 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 콘택터 장착체의 열팽창계수와 상기 멤브레인식 콘택터의 열팽창계수를 근사시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 6 기재의 발명에서는,
상기 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재한 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 가압 기구로서 블록상의 탄성체를 사용한 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 7 기재의 발명에서는,
상기 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재한 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 가압 기구로서 기체를 압축 밀봉한 구성의 기체 스프링을 사용한 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 8 기재의 발명에서는,
상기 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재한 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 가압 기구로서 압축성 유체를 내부에 밀봉한 액체 스프링을 사용한 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 9 기재의 발명에서는,
상기 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재한 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 가압 기구로서 상기 멤브레인식 콘택터의 상기 반도체 소자를 탑재하는 면 측의 압력을 진공으로 하는 진공 장치를 사용한 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 10 기재의 발명에서는,
상기 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재한 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 가압 기구로서 1 쌍의 자석을 같은 극이 대향하도록 배치한 자석 스프링을 사용한 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 11 기재의 발명에서는,
상기 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 기재한 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 접촉부가 상기 반도체 소자의 평면 방향의 위치 결정을 행하는 위치 결정 부재로서 기능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 12 기재의 발명에서는,
상기 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 기재한 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 가압 보지체를 도전성 재료로 구성하는 동시에,
상기 멤브레인식 콘택터에 상기 가압 보지체와 전기적으로 접속되는 접지용 패드를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 13 기재의 발명에서는,
상기 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 기재한 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,
상기 가압 보지체에 방열 핀(fin)을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 14 기재의 발명에서는,
상기 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 기재한 반도체 소자 시험용 캐리어를 사용하여 상기 반도체 소자에 대한 시험을 행하는 반도체 소자 시험 방법에 있어서,
상기 멤브레인식 콘택터의 기정 위치에 상기 반도체 소자를 위치 맞춤하여 탑재하는 탑재 공정과,
상기 가압 보지체를 상기 멤브레인식 콘택터에 장착함으로써 상기 반도체 소자를 상기 멤브레인식 콘택터 상에 보지하는 보지 공정과,
상기 가압 기구에 의해 상기 멤브레인식 콘택터를 상기 반도체 소자를 탑재하는 면의 반대측 면으로부터 상기 반도체 소자를 향하여 가압하는 가압 공정과,
상기 각 공정을 실시함으로써 형성되는 반도체 소자 시험용 캐리어에 테스터를 접속하고 상기 테스터를 사용하여 상기 반도체 소자에 대한 시험을 실시하는 시험 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또 청구항 15 기재의 발명에서는,
상기 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 기재한 반도체 소자 시험용 캐리어를 사용하여 상기 반도체 소자에 대한 시험을 행하는 반도체 소자 시험 방법에 있어서,
상기 가압 보지체와 상기 반도체 소자를 고정한 위에 상기 가압 보지체를 상기 멤브레인식 콘택터의 기정 위치에 위치 맞춤을 하여 장착함으로써 상기 반도체 소자를 상기 멤브레인식 콘택터 상에 보지하는 보지 공정과,
상기 가압 기구에 의해 상기 멤브레인식 콘택터를 상기 반도체 소자를 탑재하는 면의 반대측 면으로부터 상기 반도체 소자를 향하여 가압하는 가압 공정과,
상기 각 공정을 실시함으로써 형성되는 반도체 소자 시험용 캐리어에 테스터를 접속하고 상기 테스터를 사용하여 상기 반도체 소자에 대한 시험을 실시하는 시험 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한 청구항 16 기재의 발명에 관한 반도체 소자 시험용 장치에서는,
상기 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 기재한 반도체 소자 시험용 캐리어와,
상기 반도체 소자 시험용 캐리어를 구성하는 상기 멤브레인식 콘택터를 보지하는 동시에 상기 가압 기구와 대향하는 위치에 개구부가 형성되는 베이스와,
상기 반도체 소자 시험용 캐리어를 구성하는 상기 가압 보지체가 설치되어 상기 가압 보지체에 상기 반도체 소자를 탑재함으로써 상기 반도체 소자를 수납 트레이와 소정 시험 위치간에 반송하는 동시에, 상기 가압 보지체를 상기 멤브레인식 콘택터에 장착하는 반송용 로봇을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
상기한 각 수단은 다음과 같이 작용한다.
청구항 1 및 청구항 14 기재의 발명에 의하면,
가압 기구는 반도체 소자를 탑재하는 면과 반대측 면으로부터 멤브레인식 콘택터를 반도체 소자를 향하여 가압한다. 즉 가압 기구는 반도체 소자를 직접 가압하는 구성으로 되어 있지는 않다. 또 가압 보지체는 반도체 소자의 멤브레인식 콘택터와 접속하는 면과 반대의 면을 보지하는 구성으로 되어 있다.
또한 멤브레인식 콘택터 또는 가압 보지체의 적어도 한쪽에 접촉부를 돌출 형성하고 이 접촉부가 반도체 소자를 보지한 상태로 멤브레인식 콘택터와 가압 보지체가 맞닿도록 구성하고 있기 때문에, 외부로부터의 충격ㆍ진동 등이 가압 보지체에 인가되었다고 하더라도 가압 보지체는 멤브레인식 콘택터 상에 지탱되고 있으므로 반도체 소자와 멤브레인식 콘택터의 위치가 어긋나지 않는다. 또 가압 보지체에 인가된 충격ㆍ진동은 접촉부를 통하여 멤브레인식 콘택터 측으로 흘릴 수 있으므로, 반도체 소자에의 손상을 경감할 수 있다.
또 청구항 2 기재의 발명에 의하면,
멤브레인식 콘택터의 외주부에 가압 보지체를 둘러싸도록 경질재로 된 프레임을 설치함으로써, 가소성을 가지게 되어 변형하기 쉬운 멤브레인식 콘택터의 외주 부분의 시험 공정에서의 취급을 용이하게 할 수 있다. 또 시험 공정에 있어서 테스터의 프로브(probe)를 멤브레인식 콘택터에 접속하는 경우도 경질재로 된 프레임이 존재함으로써 프로브의 접속을 확실하게 행할 수 있다.
또 청구항 3 기재의 발명에 의하면,
반도체 소자의 탑재 위치에 대응하는 위치에 개구부가 형성되는 동시에 상면에 멤브레인식 콘택터가 배설된 콘택터 장착체를 설치함으로써, 가소성을 갖는 멤브레인식 콘택터를 단일체로서 취급할 필요가 없게 되고 콘택터 장착체에 장착된 상태로 취급할 수 있기 때문에, 반도체 소자 시험용 캐리어의 조립시 등에서의 멤브레인식 콘택터의 취급을 용이하게 할 수 있다.
또 청구항 4 기재의 발명에 의하면,
콘택터 장착체를 수지로 형성하는 동시에 멤브레인식 콘택터를 콘택터 장착체에 삽입 성형에 의해 일체적인 구성으로 함으로써, 멤브레인식 콘택터와 콘택터 장착체를 개별로 준비할 필요가 없게 되고 또 양자를 조립하는 공정도 불요하게 되기 때문에, 반도체 소자 시험용 캐리어의 조립 처리를 용이하고 저가로 행할 수 있다.
또 청구항 5 기재의 발명에 의하면,
콘택터 장착체의 열팽창계수와 멤브레인식 콘택터의 열팽창계수를 일치시켰기 때문에, 예컨대 번-인(burn in) 등의 고온하에서 행해지는 시험이 실시되어도, 콘택터 장착체와 멤브레인식 콘택터간에 열팽창의 수축에 의한 빗나감 및 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또 청구항 6 기재의 발명에 의하면,
가압 기구로서 블록상의 탄성체를 사용함으로써, 가압 기구를 저가로 간단히 얻을 수 있다.
또 청구항 7 기재의 발명에 의하면,
가압 기구로서 기체를 압축 밀봉한 구성의 기체 스프링을 사용함으로써, 반도체 소자에 대한 멤브레인식 콘택터의 가압력 분포를 균일하게 할 수 있게 된다.
또 청구항 8 기재의 발명에 의하면,
가압 기구로서 압축성 유체를 내부에 밀봉한 액체 스프링을 사용함으로써, 고압이 될 때의 체적 손실이 없고 또 고온하에서 실시되는 시험 등에 있어서도 가압 기구의 체적 변화를 적게 할 수 있다.
또 청구항 9 기재의 발명에 의하면,
가압 기구로서 멤브레인식 콘택터의 반도체 소자를 탑재하는 면 측의 압력을 진공으로 하는 진공 장치를 사용함으로써, 멤브레인식 콘택터를 반도체 소자에 압착시키는 수단을 강구하기 때문에, 반도체 소자 시험용 캐리어 자체에 가압 기구를 준비할 필요가 없게 되고 캐리어 구성의 간소화를 도모할 수 있다.
또 청구항 10 기재의 발명에 의하면,
가압 기구로서 한 쌍의 자석을 같은 극이 대향하도록 배치한 자석 스프링을 사용함으로써, 코일 스프링 등의 기계적 압력에 비해 가압 평면 전체에 균일한 힘을 발생시킬 수 있다.
또 청구항 11 기재의 발명에 의하면,
접촉부가 반도체 소자의 평면 방향의 위치 결정을 행하는 위치 결정 부재로서 기능하도록 구성함으로써, 시험 공정 등에 있어서 인가되는 충격ㆍ진동에 대해서도 반도체 소자와 멤브레인식 콘택터의 평면 방향의 위치를 확실하게 보지할 수 있다.
또 청구항 12 기재의 발명에 의하면,
가압 보지체를 도전성 재료로 구성하는 동시에 멤브레인식 콘택터에 가압 보지체와 전기적으로 접속되는 접지용 패드를 설치함으로써, 반도체 소자 시험용 캐리어를 조립할 때 접지 패드가 가압 보지체와 전기적으로 접속됨으로써 가압 보지체는 접지된 상태로 된다. 가압 보지체와 반도체 소자를 덮도록 배설되기 때문에, 캐리어 외부로부터의 전자파 등의 영향으로부터 피시험대상이 되는 반도체 소자를 보호할 수 있다.
또 청구항 13 기재의 발명에 의하면,
가압 보지체에 방열 핀을 설치함으로써 시험 중에 반도체 소자로부터 발생하는 열을 효율적으로 방열시킬 수 있다.
또 청구항 15 기재의 발명에 의하면,
보지 공정에 있어서, 반도체 소자의 배면(멤브레인식 콘택터와 접속하는 면과 반대의 면)을 보지하는 보지체와 반도체 소자를 고정한 상태로 멤브레인식 콘택터의 기정 위치에 위치 맞춤하여 탑재하기 때문에, 멤브레인식 콘택터에 대한 반도체 소자의 위치 맞춤을 한 후로부터 가압 보지체의 장착까지의 사이에 반도체 소자와 멤브레인식 콘택터간에 위치 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또 청구항 16 기재의 발명에 의하면,
반송용 로봇은 반도체 소자를 베이스에 배설된 멤브레인식 콘택터 상의 소정 시험 위치와 수납 트레이 사이를 반송하기 때문에, 반도체 소자에 대한 시험의 자동화를 도모할 수 있고 시험 효율의 향상을 도모할 수 있다.
(발명의 실시 형태)
다음에 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1 실시예인 반도체 소자 시험용 캐리어(20A)를 나타내고 있다. 도 1은 반도체 소자 시험용 캐리어(20A)의 분해도이고, 도 2는 반도체 소자 시험용 캐리어(20A)의 조립한 상태를 나타내는 도면이다.
각 도에 나타낸 바와 같이, 반도체 소자 시험용 캐리어(20A)는 멤브레인식 콘택터(24A), 가압 보지체(26A) 및 가압 기구(28A) 등으로 구성되어 있다.
멤브레인식 콘택터(24A)는 가소성을 갖는 필름상 부재이고, PI(폴리이미드) 필름 상에 소정의 도전 패턴을 형성한 구성으로 되어 있다. 이 멤브레인식 콘택터(24A)의 반도체 소자(22)가 탑재되는 기정 위치에는 반도체 소자(22)에 형성된 전극과 대응하도록 소자 접속용 패드(98)(도 10 참조)가 형성되어 있다.
가압 보지체(26A)는 본 실시예에서는 절연성을 갖는 경질 수지로 형성하고 있고, 그 내측 중앙 부분에는 반도체 소자(22)와 대향하는 오목부(44)가 형성되고, 또 외주 부분은 도면 중 하방을 향하여(멤브레인식 콘택터(24A)를 향하여) 돌출한 접촉부(30A)가 형성되어 있다. 또한 오목부(44)의 크기는 반도체 소자(22)의 크기에 비하여 크게 설정되어 있다.
또 가압 기구(28A)는 후술하는 바와 같이, 예컨대 스프링 등을 사용함으로써, 가압판(36A)을 도면 중 상방을 향하여(멤브레인식 콘택터(24A)를 향하여) 탄성력을 가할 수 있는 구성으로 되어 있다.
여기서, 본 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어(20A)의 반도체 소자(22), 멤브레인식 콘택터(24A), 가압 보지체(26A) 및 가압 기구(28A)의 배치 관계에 주목하면, 멤브레인식 콘택터(24A)의 상부에 먼저 반도체 소자(22)가 위치하고, 또 그 상부에 가압 보지체(26A)가 위치하는 구성으로 되어 있다. 또 가압 기구(28A)는 멤브레인식 콘택터(24A)의 하부에 위치한 구성으로 되어 있다.
따라서 가압 기구(28A)는 반도체 소자(22)를 탑재하는 면(이하, 표면이라 한다)과 반대측 면(이하, 이면이라 한다)으로부터 멤브레인식 콘택터(24A)를 반도체 소자(22)를 향하여 가압하는 구성으로 된다. 또 가압 보지체(26A)는 반도체 소자 시험용 캐리어(20A)를 조립한 상태에 있어서, 반도체 소자(22)의 상기 멤브레인식 콘택터(24A)와 접속하는 면의 반대의 면(도면 중의 상면)을 보지한다. 또 이 반도체 소자(22)를 보지한 상태에 있어서, 가압 보지체(26A)에 설치된 접촉부(30A)는 멤브레인식 콘택터(24A)와 접촉한 상태로 되어 있다.
상기 구성으로 된 반도체 소자 시험용 캐리어(20A)를 조립하는 방법으로서는 2 종류의 방법이 고려된다.
하나의 방법(이하, 제 1 방법이라 한다)으로서는 먼저 멤브레인식 콘택터(24A)의 기정 위치에 반도체 소자(22)를 위치 맞춤하여 탑재하는 탑재 공정을 실시한다. 반도체 소자(22)가 멤브레인식 콘택터(24A) 상에 탑재되면, 계속하여 가압 보지체(26A)를 멤브레인식 콘택터(24A)에 장착함으로써 반도체 소자(22)를 멤브레인식 콘택터(24A) 상에 보지하는 보지 공정을 실시한다. 이 보지 공정을 실시한 시점에서 가압 보지체(26A)에 설치되어 있는 접촉부(30A)는 멤브레인식 콘택터(24A)에 맞닿는다.
계속하여, 가압 기구(28A)를 사용하여 멤브레인식 콘택터(24A)를 이면(반도체 소자(22)를 탑재하는 면의 반대측 면)으로부터 반도체 소자(22)를 향하여 가압하는 가압 공정을 실시한다. 이것에 의해 멤브레인식 콘택터(24A)는 반도체 소자(22)에 가압되고, 또한 반도체 소자(22)의 상면은 가압 보지체(26A)에 보지되기 때문에, 상기 가압력은 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24A)의 접속부(즉, 반도체 소자(22)의 전극부와 멤브레인식 콘택터(24A)의 소자 접속용 패드(98)의 접속부)에 인가된다. 따라서 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24A)는 전기적으로 접속된다.
계속하여, 반도체 소자 시험용 캐리어(20A)에 테스터를 접속하고, 이 테스터를 사용하여 반도체 소자(22)에 대한 시험을 실시하는 시험 공정을 실시한다.
또 하나의 방법(이하, 제 2 방법이라 한다)은 먼저 가압 보지체(26A)에 반도체 소자(22)를 고정한다. 그리고 이 반도체 소자(22)를 가압 보지체(26A)에 고정한 상태를 유지하면서 가압 보지체(26A)를 멤브레인식 콘택터(24A)의 기정 위치에 위치 맞춤하여 장착하고, 이것에 의해 반도체 소자(22)를 멤브레인식 콘택터(24A)의 기정 위치로 보지한다(보지 공정). 이 보지 공정이 종료한 시점에서 가압 보지체(26A)에 형성된 접촉부(30A)는 멤브레인식 콘택터(24A)에 맞닿은 상태로 되어 있다. 이후의 공정은 전술한 공정과 동일하여, 가압 공정을 실시함으로써 멤브레인식 콘택터(24A)를 반도체 소자(22)에 가압하고, 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24A)를 전기적으로 접속한다. 계속하여, 반도체 소자 시험용 캐리어(20A)에 테스터를 접속하고, 이 테스터를 이용하여 반도체 소자(22)에 대한 시험을 실시하는 시험 공정을 실시한다.
상기한 제 1 방법과 제 2 방법을 비교하면, 제 2 방법에서는 보지 공정에 있어서 반도체 소자(22)를 고정한 상태의 가압 보지체(26A)를 멤브레인식 콘택터(24A)의 기정 위치에 위치 맞춤하여 탑재하는 구성이기 때문에, 제 1 방법에 비해 멤브레인식 콘택터(24A)에 대한 반도체 소자(22)의 위치 맞춤을 한 후로부터 가압 보지체(26A)의 장착까지의 사이에 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24A)간의 위치 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
여기서, 도 2에 나타낸 조립 상태의 반도체 소자 시험용 캐리어(20A)에 주목하면, 조립된 상태(즉, 반도체 소자(22)가 가압 보지체(26A)에 보지된 상태)에서는, 가압 보지체(26A)에 형성된 접촉부(30A)는 멤브레인식 콘택터(24A)와 맞닿은 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 외부로부터의 충격ㆍ진동 등이 가압 보지체(26A)에 인가되어도, 가압 보지체(26A)는 멤브레인식 콘택터(24A) 상에서 지탱되고 있으므로 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24A) 사이에서 위치 어긋남이 발생하지 않는다.
또 가압 보지체(26A)에 인가된 충격ㆍ진동은 접촉부(30A)를 통하여 멤브레인식 콘택터(24A) 측으로 흐르기 때문에, 반도체 소자(22)에의 손상을 경감할 수 있다. 따라서 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24A)의 접속 상태를 양호한 상태로 유지할 수 있고, 시험의 신뢰성의 향상 및 반도체 소자(22)의 손상을 확실하게 방지할 수 있다.
계속하여 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명한다.
도 3은 제 2 실시예인 반도체 소자 시험용 캐리어(20B)의 단면도이다. 또한 도 3에 있어서, 도 1 및 도 2에 나타낸 제 1 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어(20A)와 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
본 실시예에서는 가압 보지체(26B)의 측부에 클로(claw)부(32)를 형성하고, 이 클로부(32)가 가압 기구(28B)의 하부에 형성된 걸어맞춤부(34)에 걸어 맞추도록 구성되어 있다. 또 멤브레인식 콘택터(24A)의 클로부(32)의 형성 위치에 대응하는 위치에는 홀이 형성되어 있어서, 이 홀을 통과하여 끼워짐으로써 클로부(32)는 멤브레인식 콘택터(24A)의 하방으로 뻗을 수 있는 구성으로 되어 있다.
또 가압 기구(28B)는 내부에 형성된 오목부 내에 상하 방향으로 이동 가능한 구성으로 가압판(36A)이 배설되어 있고, 또한 가압판(36A)의 하부에는 코일 스프링(38)이 배설되어 있다. 이 코일 스프링(38)의 탄성력에 의해 가압판(36A)은 도면 중 상방을 향하여 힘이 가해진 구성으로 되어 있다.
상기 구성으로 된 가압 보지체(26B) 및 가압 기구(28B)는 멤브레인식 콘택터(24A)를 끼워서 그 상부에 가압 보지체(26B)가 배설되고, 하부에 가압 기구(28B)가 배설된다. 그리고 가압 보지체(26B)에 형성된 클로부(32)를 가압 기구(28B)에 형성된 걸어맞춤부(34)에 걸어 맞춤으로써, 멤브레인식 콘택터(24A), 가압 보지체(26B) 및 가압 기구(28B)는 일체화된다.
이 상태에 있어서, 가압 보지체(26B)는 반도체 소자(22)를 보지하는 동시에 접촉부(30B)는 멤브레인식 콘택터(24A)와 맞닿아 있다. 또 가압 기구(28B)는 멤브레인식 콘택터(24A)의 하측으로부터 반도체 소자(22)를 향하여 멤브레인식 콘택터(24A)를 가압하고 있다.
따라서 본 실시예에 있어서, 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24A)의 접속 상태를 양호한 상태로 유지할 수 있고, 시험의 신뢰성의 향상 및 반도체 소자(22)의 손상을 확실하게 방지할 수 있다.
여기서, 멤브레인식 콘택터(24A)의 외주부에 주목하면, 멤브레인식 콘택터(24A)의 외주부에는 가압 보지체(26B)를 둘러싸는 프레임(40)이 배설되어 있다. 이 프레임(40)은 프레임 상반부(41)와 프레임 하반부(42)로 구성되어 있고, 프레임 상반부(41)와 프레임 하반부(42)의 각각을 접착 수단 또는 기계적 고정 수단으로 멤브레인식 콘택터(24A)의 외주부에, 멤브레인식 콘택터(24A)를 끼우도록 배설되어 있다. 이 프레임(40)은 절연성을 갖는 경질 수지로 형성되어 있다.
본 실시예와 같이, 멤브레인식 콘택터(24A)의 외주부에 경질재로 된 프레임(40)을 설치함으로써, 가소성을 가지게 되어 변형하기 쉬운 멤브레인식 콘택터(24A)의 외주 부분의 시험 공정시의 취급을 용이하게 할 수 있다. 또 시험 공정에 있어서 테스터의 프로브를 멤브레인식 콘택터(24A)의 외주부에 접속하는 경우도 경질재로 된 프레임(40)이 존재함으로써 프로브의 접속을 확실하게 행할 수 있다.
계속하여, 본 발명의 제 3 실시예에 대하여 설명한다.
도 4 및 도 5는 제 3 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어(20C)를 나타내고 있다. 도 4는 반도체 소자 시험용 캐리어(20B)의 분해도이고, 도 5a는 반도체 소자 시험용 캐리어(20C)의 조립 상태를 나타낸 평면도이고, 또 도 5b는 반도체 소자 시험용 캐리어(20C)의 조립 상태를 나타낸 단면도이다. 또한 도 4 및 도 5에 있어서, 도 1 내지 도 3에 나타낸 제 1 및 제 2 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어(20A, 20B)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그의 설명을 생략한다.
본 실시예에서 채용하고 있는 가압 기구(28C)는 본체부(56A)와 가압판(36B)으로 구성되어 있다. 본체부(56A)의 하부에는 클로부(58)가 형성되는 동시에, 상부에는 가압판(36B)의 탈락을 방지하는 걸림부(60)가 형성되어 있다.
가압판(36B)은 본체부(56A)에 형성된 오목부 내를 상하 방향으로 이동 가능하게 부착되어 있고, 또 가압판(36B)과 본체부(56A)간에 배설된 코일 스프링(38)에 의해 도면 중 상방향으로 탄성력이 가해진 구성으로 되어 있다.
또 본 실시예에서는 멤브레인식 콘택터(24A)가 배설된 콘택터 장착체(46A)를 설치한 것을 특징으로 하고 있다. 이 콘택터 장착체(46A)는 예컨대 절연성 수지로 형성되어 있고, 반도체 소자(22)의 탑재 위치에 대응하는 위치에 개구부(48)가 형성되는 동시에, 상면에 멤브레인식 콘택터(24A)가 배설되는 구성으로 되어 있다.
또 콘택터 장착체(46A)의 외주 부분에는 테두리부(52)가 형성되는 동시에, 이 테두리부(52)에는 가압 보지체(26C)에 형성된 클로부(32)가 통하여 끼워지는 관통홀(54)이 형성되어 있다. 또한 개구부(48)의 내주 소정 위치에는 가압 기구(28C)에 형성된 클로부(58)가 걸어 맞추어지는 걸어맞춤부(50)가 형성되어 있다.
상기와 같이 멤브레인식 콘택터(24A)는 콘택터 장착체(46A)의 상면에 배설되지만, 본 실시예에서는 멤브레인식 콘택터(24A)를 콘택터 장착체(46A)에 고정하는 수단으로서 삽입 성형법을 사용하고 있다. 즉, 수지 형성품인 콘택터 장착체(46A)를 성형할 때, 미리 금형 내에 멤브레인식 콘택터(24A)를 장착하여 두고, 그 위에 콘택터 장착체(46A)로 되는 수지를 금형 내에 성형한다.
이와 같이, 멤브레인식 콘택터(24A)를 콘택터 장착체(46A)에 삽입 성형에 의해 일체 성형함으로써 멤브레인식 콘택터(24A)와 콘택터 장착체(46A)를 별개로 형성할 필요가 없게 되고, 또 양자를 조립하는 공정도 불요하게 되기 때문에 반도체 소자 시험용 캐리어(20C)의 제조 공정을 용이하고 저가로 행할 수 있다. 또한 제조 공정의 복잡화하기는 하지만, 멤브레인식 콘택터(24A)와 콘택터 장착체(46A)를 접착제를 사용하여 접합 또는 나사 등을 사용하여 기계적으로 고정하는 방법도 가능하다.
상기 구성으로 된 반도체 소자 시험용 캐리어(20C)를 조립하려면, 먼저 반도체 소자(22)를 콘택터 장착체(46A)에 배설된 멤브레인식 콘택터(24A) 상의 기정 위치에 위치 결정하여 탑재하는 동시에, 가압 보지체(26C)를 멤브레인식 콘택터(24A)의 상부로부터 콘택터 장착체(46A)에 장착한다. 구체적으로는, 가압 보지체(26C)에 형성되어 있는 클로부(32)를 관통홀(54) 내에 삽입하고(멤브레인식 콘택터(24A)의 관통홀(54)과 대향하는 위치에도 홀이 형성되어 있다), 클로부(32)를 콘택터 장착체(46A)의 하부 가장자리부에 걸어 맞춘다.
이와 같이, 가압 보지체(26C)를 콘택터 장착체(46A)에 장착한 상태에 있어서, 가압 보지체(26C)에 형성된 접촉부(30C)는 멤브레인식 콘택터(24A)와 맞닿아 있고, 또한 가압 보지체(26C)는 반도체 소자(22)의 상면과 맞닿음으로써, 이 반도체 소자(22)를 보지한 상태로 되어 있다.
계속하여, 가압 기구(28C)를 멤브레인식 콘택터(24A)의 이면 측으로부터 콘택터 장착체(46A)로 장착한다. 그리고, 클로부(58)가 걸어맞춤부(50)에 걸어 맞추어짐으로써 가압 기구(28C)는 콘택터 장착체(46A)에 장착된 상태로 된다. 이 장착 상태에 있어서, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 가압판(36B)은 멤브레인식 콘택터(24A)의 이면에 맞닿고, 코일 스프링(38)의 탄성력을 가지고 멤브레인식 콘택터(24A)를 반도체 소자(22)를 향하여 누른다.
이 때, 가압 기구(28C)는 멤브레인식 콘택터(24A)의 이면에 맞닿고, 직접 반도체 소자(22)에는 맞닿지 않으며, 또 반도체 소자(22)를 보지하는 가압 보지체(26C)의 접촉부(30C)는 멤브레인식 콘택터(24A)와 맞닿은 상태를 유지하고 있다. 따라서 본 실시예의 구성에 의해서도 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24A)의 접속 상태를 양호한 상태로 유지할 수 있고, 시험의 신뢰성의 향상 및 반도체 소자(22)의 손상을 확실하게 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기한 바와 같이, 멤브레인식 콘택터(24A)가 콘택터 장착체(46A)에 장착된 구성으로 되어 있기 때문에, 가소성을 갖는 멤브레인식 콘택터(24A)를 단일체로서 취급할 필요가 없게 되고 콘택터 장착체(46A)에 장착된 상태로 취급할 수 있기 때문에, 반도체 소자 시험용 캐리어(20C)의 조립시 등에서의 멤브레인식 콘택터(24A)의 취급을 용이하게 할 수 있다.
또한 본 실시예에 있어서는, 콘택터 장착체(46A)의 열팽창계수와 멤브레인식 콘택터(24A)의 열팽창계수를 대략 같게 되도록 구성하고 있다. 구체적으로는 상기한 바와 같이 멤브레인식 콘택터(24A)는 PI(폴리이미드)를 기재로 하기 때문에, 콘택터 장착체(46A)의 재료로서 폴리에테르이미드(열팽창계수 : 25 × 10-6/℃)를 사용하고 있다.
이와 같이, 콘택터 장착체(46A)로서 폴리에테르이미드를 사용한 결과, 상온하에서 행한 실험 및 고온하(약 125 ℃)에서 실시된 번-인 시험에 있어서도, 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24A)간에 열팽창의 수축에 의한 어긋남 및 왜곡이 발생하지 않았다. 따라서 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24A)의 접점 부분에 손상이 발생하지 않고, 양호한 시험 결과를 얻을 수 있었다. 또한 필요시에는, 콘택터 장착체(46A)의 재료로서 열팽창계수가 14 × 10-6/℃ 정도인 폴리에테르이미드를 사용하여도 좋다.
계속하여, 본 발명의 제 4 내지 제 7 실시예에 대하여 설명한다.
도 6a ∼ 도 6d는 제 4 내지 제 7 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어에 설치된 가압 기구(28D ∼ 28G)를 나타내고 있다. 또한 제 4 내지 제 7 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어는 가압 기구(28D ∼ 28G)에 특징이 있고, 다른 구성은 도 4 및 도 5에 나타낸 제 3 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어(20C)와 동일하기 때문에, 가압 기구(28D ∼ 28G)만을 도시하여 설명하기로 한다.
도 6a는 제 4 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어에 설치되는 가압 기구(28D)를 나타내고 있다.
본 실시예에서는 가압 기구(28D)로서 공기(67)(다른 기체를 사용하는 것도 가능)를 자루(66)에 압축 밀봉한 구성의 기체 스프링(64)을 사용한 것을 특징으로 하는 것이다. 이 구성의 가압 기구(28D)를 사용함으로써, 반도체 소자(22)에 대한 멤브레인식 콘택터(24A)의 가압력 분포를 균일하게 할 수 있게 된다.
또 공기(67)에 대신하여 압축성 유체를 자루(66)에 내부로 밀봉한 액체 스프링을 사용할 수도 있다. 이 구성에서는 고압으로 될 때의 체적 손실이 없고, 또 고온하에서 실시되는 시험 등에 있어서도 체적 변화를 적게 할 수 있다.
도 6b는 제 5 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어에 설치되는 가압 기구(28E)를 나타내고 있다.
본 실시예에서는 본체부(56C)에 이동 가능한 구성으로 배설된 가압판(36C)의 측 부에 봉합 부재(69)를 설치함으로써, 본체부(56C)에 대해 가압판(36C)이 기체 밀봉(액체 밀봉) 상태를 유지하면서 이동 가능한 구성으로 한 것을 특징으로 하는 것이다. 또 본체부(56C)와 가압판(36C)간에 형성되는 공간 부분에는 기체 또는 압축성 유체가 충전되어 있다(도면에서는 진공(67)을 충전한 구성을 나타내고 있다).
본 실시예의 구성에 있어서도 제 4 실시예와 마찬가지로, 기체를 사용한 경우에는 반도체 소자(22)에 대한 멤브레인식 콘택터(24A)의 가압력 분포를 균일하게 할 수 있게 되고, 또 압축성 유체를 사용한 경우에는 고압으로 될 때의 체적 손실이 없고 고온하에서 실시되는 시험 등에 있어서도 체적 변화를 적게 할 수 있다.
도 6c는 제 6 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어에 설치되는 가압 기구(28F)를 나타내고 있다.
본 실시예에서는 고무 등의 탄성체를 블록상으로 한 탄성체 블록(70)을 가압 기구(28F)로서 사용한 것을 특징으로 하는 것이다. 이와 같은 구성의 탄성체 블록(70)은 저가이고 또 용이하게 입수할 수 있다. 따라서 가압 기구(28F)를 저가로 간단히 얻을 수 있게 된다.
도 6d는 제 7 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어에 설치되는 가압 기구(28G)를 나타내고 있다.
본 실시예에서는 가압 기구(28G)로서 제 1 및 제 2 자석(71, 72)을 사용한 것을 특징으로 하는 것이다. 제 1 자석(71)은 본체부(56D)에 매설되어 있고, 또 제 2 자석(72)은 본체부(56D)에 대해 상하 방향으로 이동 가능하게 된 가압판(36D)에 매설되어 있다. 또 제 1 및 제 2 자석(71, 72)은 상호 같은 극이 대향하도록 배설되어 있다.
이 구성으로 함으로써, 제 1 자석(71)과 제 2 자석(72)간에서 반발력이 발생하고, 이 반발력에 의해 가압판(36D)은 본체부(56D)에 대해 상방향으로 힘이 가해지고, 따라서 이 제 1 및 제 2 자석(71, 72)은 자석 스프링을 구성하게 된다. 이 자석 스프링을 사용함으로써, 코일 스프링 등의 기계적 탄성력에 비해 가압 평면 전체에 균일한 힘을 발생시킬 수 있고, 안정한 가압 처리를 행할 수 있게 된다.
계속하여, 본 발명의 제 8 실시예에 대하여 설명한다.
도 7은 제 8 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어(20D)를 나타낸 단면도이다. 또한 도 7에 있어서, 도 1 내지 도 5에 나타낸 제 1 내지 제 3 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어(20A ∼ 20C)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 또 이하 설명하는 각 실시예에 대해서도 동일하다.
본 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어(20D)는 가압 기구(28H)로서 멤브레인식 콘택터(24A)의 반도체 소자(22)를 탑재하는 면 즉(표면 측)의 압력을 진공으로 하는 진공 장치를 사용한 것을 특징으로 하는 것이다. 구체적으로는, 가압 보지체(26D)에 형성된 오목부(44)와 연통(連通)하는 진공 배기홀(74)을 설치하는 동시에, 이 진공 배기홀(74)에 진공 펌프(78)를 접속한다. 또 진공 배기홀(74)과 진공 펌프(78)간에 진공을 해제하기 위한 밸브(76)를 설치한다.
상기 구성으로 된 반도체 소자 시험용 캐리어(20D)를 조립하려면, 먼저 반도체 소자(22)를 콘택터 장착체(46B)에 배설된 멤브레인식 콘택터(24A) 상의 기정 위치에 위치 결정하여 탑재하는 동시에, 가압 보지체(26D)를 멤브레인식 콘택터(24A) 상부로부터 콘택터 장착체(46B)에 장착한다. 이 가압 보지체(26D)를 콘택터 장착체(46B)에 장착한 상태에 있어서, 가압 보지체(26D)에 형성된 접촉부(30C)는 멤브레인식 콘택터(24A)와 당접하고 있고, 또한 가압 보지체(26D)는 반도체 소자(22)의 상면과 맞닿아서 반도체 소자(22)를 보지한 상태로 되어 있다.
계속하여, 가압 기구(28H)를 구성하는 진공 펌프(78)를 진공 배기홀(74)에 접속하고, 진공 펌프(78)를 구동시킴과 동시에 밸브(76)를 조작하여 진공 펌프(78)와 진공 배기홀(74)이 연통한 상태로 한다. 이것에 의해, 오목부(44) 내의 공기는 진공 펌프(78)에 의해 흡인되고, 오목부(44) 내의 진공도를 상승시킨다. 한편, 멤브레인식 콘택터(24A)의 이면에는 대기압이 작용한 상태로 있기 때문에, 멤브레인식 콘택터(24A)는 반도체 소자(22)를 가압 보지체(26D)로 누르도록 변위한다.
이 때, 가압 기구(28H)는 직접 반도체 소자(22)에는 맞닿지 않고, 또 반도체 소자(22)를 보지하는 가압 보지체(26D)의 접촉부(30C)는 멤브레인식 콘택터(24A)와 맞닿은 상태를 유지하고 있다. 따라서 본 실시예의 구성에 의해서도, 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24A)의 접속 상태를 양호한 상태로 유지할 수 있고, 시험의 신뢰성의 향상 및 반도체 소자(22)의 손상을 확실하게 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기한 바와 같이 가압 기구(28H)로서 멤브레인식 콘택터(24A)의 반도체 소자(22)를 탑재하는 면 측의 압력을 진공으로 하는 진공 펌프(78)를 사용한 구성으로 하고 있다. 이 구성에서는 반도체 소자 시험용 캐리어(20D) 자체에 가압 기구를 준비할 필요가 없게 되고, 캐리어 구성의 간소화를 도모할 수 있다. 즉, 콘택터 장착체(46B)의 개구부(48)에는 어떠한 것도 배설되지 않는 구성으로 할 수 있다.
계속하여, 본 발명의 제 9 실시예에 대하여 설명한다.
도 8은 제 9 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어에 설치되는 가압 보지체(26A)의 근방을 확대하여 나타낸 도면이다. 본 실시예에서는 가압 보지체(26A)에 방열 핀(79)을 설치한 것을 특징으로 한 것이다.
상술한 각 실시예로부터 명백하듯이, 반도체 소자 시험용 캐리어가 조립된 상태에 있어서, 가압 보지체(26A)는 반도체 소자(22)와 맞닿은 구성으로 되어 있다. 따라서, 이 가압 보지체(26A)에 방열 핀(79)을 설치함으로써, 시험 중에 반도체 소자(22)로부터 발생하는 열을 효과적으로 방열시킬 수 있다. 또한 이 구성의 경우, 가압 보지체(26A)의 재질도 방열 특성이 양호한 재료를 선정하는 것이 바람직하다.
계속하여, 본 발명의 제 10 실시예에 대하여 설명한다.
도 9는 제 10 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어에 설치되는 가압 보지체(26A) 및 콘택터 장착체(46C)의 근방을 확대하여 나타낸 도면이다.
본 실시예에서는 접촉부(30D)를 멤브레인식 콘택터(24B)에 설치하는 동시에, 이 접촉부(30D)를 반도체 소자(22)의 평면 방향의 위치 결정을 행하는 위치 결정 부재로서 사용한 것을 특징으로 하는 것이다. 이 접촉부(30D)는 멤브레인식 콘택터(24B) 상에 접착 등에 의해 배설하여도 좋고, 또 도금법을 사용하여 멤브레인식 콘택터(24B) 상에 금속을 성장시킨 구성으로 하여도 좋다.
본 실시예와 같이, 멤브레인식 콘택터(24B)에 접촉부(30D)를 설치한 구성으로 함으로써, 가압 보지체(26E)의 하면(멤브레인식 콘택터(24B)와 대향하는 면)을 평탄면으로 할 수 있고, 상기한 각 실시예와 같이 접촉부(30A ∼ 30C)를 가압 보지체 측에 형성하는 구성에 비하여, 그 가공을 용이하게 행할 수 있다.
또 상기한 각 실시예와 동일하게 조립한 상태에 있어서, 가압 보지체(26E)는 접촉부(30D)와 맞닿음으로써, 접촉부(30D)를 통하여 멤브레인식 콘택터(24B) 상에 지지되고 있고, 또한 이 상태에 있어서 가압 보지체(26E)는 반도체 소자(22) 상면과 접촉하도록 구성되어 있다. 따라서, 본 실시예에 의해서도, 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24A)의 접속 상태를 양호한 상태로 유지할 수 있고, 시험의 신뢰성의 향상 및 반도체 소자(22)의 손상을 확실하게 방지할 수 있다.
또한 본 실시예에서는, 접촉부(30D)가 반도체 소자(22)의 평면 방향의 위치 결정을 행하는 위치 결정 부재로서 기능하고 있기 때문에, 시험 공정 등에 있어서 인가되는 충격ㆍ진동에 의해서 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24B)의 평면 방향의 위치를 확실하게 보지할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 높은 시험을 행할 수 있게 되고, 또한 반도체 소자(22)와 멤브레인식 콘택터(24B)의 접합 부분에 응력이 인가되는 것을 방지할 수도 있다.
계속하여, 본 발명의 제 11 실시예에 대하여 설명한다.
도 10은 제 11 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어(20E)의 가압 보지체(26F)와 멤브레인식 콘택터(24C)의 접속 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
본 실시예에서는, 가압 보지체(26F)를 도전성 재료에 의해 형성하고 있다. 구체적으로는 동 또는 알루미늄 등의 도전성 금속에 의해 가압 보지체(26F)를 형성하고 있다. 또 멤브레인식 콘택터(24C)는 반도체 소자(22)와 접속을 행하기 위한 소자 접속용 패드(98)에 더하여, 가압 보지체(26F)와 전기적 접속을 행하기 위한 접지용 패드(96)를 설치한 구성으로 하고 있다. 이 접지용 패드(96)는 멤브레인식 콘택터(24C)에 형성되어 있는 접지용 배선 패턴에 접속되어 있다.
본 실시예와 같이, 가압 보지체(26F)를 도전성 재료로 구성하는 동시에 멤브레인식 콘택터(24C)에 가압 보지체(26F)와 전기적으로 접속되는 접지용 패드(96)를 설치함으로써, 반도체 소자 시험용 캐리어(20E)를 조립할 때 접지 패드(96)가 가압 보지체(26F)와 전기적으로 접속된다.
이것에 의해, 가압 보지체(26F)는 접지된 상태로 된다. 또 가압 보지체(26F)는 상기와 같이 반도체 소자(22)를 덮도록 배설되기 때문에, 반도체 소자 시험용 캐리어(20E)를 조립한 상태에 있어서, 외부로부터의 전자파 등의 영향으로부터 피시험대상이 되는 반도체 소자(22)를 보호할 수 있게 된다. 또 이와는 반대로, 반도체 소자(22)로서 고주파에서 구동하는 것을 사용한 경우에는, 반도체 소자(22)가 발생시키는 전자파가 가압 보지체(26F)의 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
계속하여, 본 발명의 일실시예인 반도체 소자 시험용 장치에 대하여 설명한다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일실시예인 반도체 소자 시험용 장치(80)를 나타내고 있고, 도 11은 반도체 소자 시험용 장치(80)의 요부 구성을 나타낸 측면도이고, 도 12는 반도체 소자 시험용 장치(80)의 요부 구성을 나타낸 평면도이다.
본 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 장치(80)는 상술한 제 1 내지 제 11 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어(20A ∼ 20E)의 어느 것도 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 제 1 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 캐리어(20A)(가압 기구(28I)만 다름)를 적용한 예에 대하여 설명하기로 한다.
본 실시예에 관한 반도체 소자 시험용 장치(80)는 대략하면 멤브레인식 콘택터(24A), 베이스(82), 반송용 로봇(84) 등에 의해 구성되어 있다. 베이스(82)는 멤브레인식 콘택터(24A)를 상부에 보지하는 동시에, 가압 기구(28I)와 대향하는 위치에는 개구부(88)가 형성되어 있다.
또 베이스(82)의 상부에는 도 12에 나타낸 바와 같이, 시험 전의 반도체 소자(22)가 수납되는 소자 수납용 트레이(90), 시험을 실시한 후에 양품(良品)이라고 판단된 반도체 소자(22)가 수납되는 양품용 트레이(92) 및 시험을 실시한 후에 불량품이라고 판단된 반도체 소자(22)가 수납되는 불량품용 트레이(94)가 배설되어 있다.
한편, 반송용 로봇(84)은 선단부에 가압 보지체(26A)가 배설된 암(86)을 갖고 있고, 이 암(86)을 도면 중 화살표 X 방향, Z 방향으로 직선 이동시키는 동시에, 도면 중 화살표 θ로 나타낸 방향으로 회전 가능한 구성으로 되어 있다. 따라서, 이 반송용 로봇(84)을 사용함으로써, 반도체 소자(22)를 소자 수납 트레이(90)로부터 꺼내어 멤브레인식 콘택터(24A)의 기정 위치에 장착하여 시험을 행하고, 시험 종류 후는 시험 결과에 기초하여 반도체 소자(22)를 양품용 트레이(92) 또는 불량품용 트레이(94)로 반송할 수 있게 된다.
또 가압 기구(28I)는 베이스(82)의 하부에 배설되어 있고, 가압판(36E)을 도면 중 화살표 Z 방향으로 이동시키는 구성으로 되어 있다. 본 실시예에서는 가압 기구(28I)로서 공기 실린더를 사용하고 있어서, 가압판(36E)의 상하 움직임을 제어하는 일이 가능한 구성으로 되어 있다.
반도체 소자 시험용 장치(80)를 상기의 구성으로 함으로써, 반송용 로봇(84)은 반도체 소자(22)를 베이스(82)에 배설된 멤브레인식 콘택터(24A) 상의 소정 시험 위치와 각 트레이(90 ∼ 94)간에 반송시킬 수 있기 때문에, 반도체 소자(22)에 대한 시험의 자동화를 도모할 수 있다. 따라서, 반도체 소자(22)에 대한 시험 효율의 향상을 도모할 수 있고, 또 사람에 의한 시험에 비해 반도체 소자(22)의 멤브레인식 콘택터(24A)에 대한 장착 정밀도도 향상하고, 신뢰성이 높은 시험을 실시할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 다음에 설명한 각종 효과를 실현할 수 있다.
청구항 1 및 청구항 14기재의 발명에 의하면, 외부로부터의 충격ㆍ진동 등이 가압 보지체에 인가되어도, 가압 보지체는 멤브레인식 콘택터 상에 지탱되고 있으므로, 반도체 소자와 멤브레인식 콘택터간에서 위치 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또 가압 보지체에 인가된 충격ㆍ진동은 접촉부를 통하여 멤브레인식 콘택터 측으로 흘리는 것이 가능하기 때문에, 반도체 소자에의 손상을 경감할 수 있다.
또 청구항 2 기재의 발명에 의하면, 가소성을 가짐으로써 변형하기 쉬운 멤브레인식 콘택터의 외주 부분의 시험 공정에서의 취급을 용이하게 할 수 있는 동시에, 시험 공정에서의 테스터의 프로브를 멤브레인식 콘택터에 접속하는 경우도 프로브의 접속을 확실하게 행할 수 있다.
또 청구항 3 기재의 발명에 의하면, 가소성을 갖는 멤브레인식 콘택터를 단일체로서 취급할 필요가 없게 되고, 콘택터 장착체에 장착된 상태로 취급할 수 있기 때문에, 반도체 소자 시험용 캐리어의 조립시 등에서의 멤브레인식 콘택터의 취급을 용이하게 할 수 있다.
또 청구항 4 기재의 발명에 의하면, 멤브레인식 콘택터와 콘택터 장착체를 별개로 준비할 필요가 없게 되고, 또 양자를 조립하는 공정도 불요하게 되기 때문에, 반도체 소자 시험용 캐리어의 조립 처리를 용이하고 또한 저가로 행할 수 있다.
또 청구항 5 기재의 발명에 의하면, 예컨대 번-인 등의 고온하에서 행해지는 시험이 실시되어도, 콘택터 장착체와 멤브레인식 콘택터간에 열팽창의 수축에 의한 어긋남 및 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또 청구항 6 기재의 발명에 의하면, 가압 기구로서 블록상의 탄성체를 사용함으로써, 가압 기구를 저가로 간단히 얻을 수 있다.
또 청구항 7 기재의 발명에 의하면, 가압 기구로서 기체를 압축 밀봉한 구성의 기체 스프링을 사용함으로써, 반도체 소자에 대한 멤브레인식 콘택터의 가압력 분포를 균일하게 할 수 있게 된다.
또 청구항 8 기재의 발명에 의하면, 가압 기구로서 압축성 기체를 내부에 밀봉한 액체 스프링을 사용함으로써, 고압으로 될 때의 체적 손상이 없고 또 고온하에서 실시되는 시험 등에 있어서도 가압 기구의 체적 변화를 적게 할 수 있다.
또 청구항 9 기재의 발명에 의하면, 반도체 소자 시험용 캐리어 자체에 가압 기구를 준비할 필요가 없게 되어 캐리어 구성의 간소화를 도모할 수 있다.
또 청구항 10 기재의 발명에 의하면, 가압 기구로서 한 쌍의 자석을 같은 극이 대향하도록 배치한 자석 스프링을 사용함으로써, 코일 스프링 등의 기계적인 압력에 비해 가압 평면 전제에 균일한 힘을 발생시킬 수 있다.
또 청구항 11 기재의 발명에 의하면, 시험 공정에 있어서 인가되는 충격ㆍ진동에 의해서도 반도체 소자와 멤브레인식 콘택터의 평면 방향의 위치를 확실하게 보지할 수 있다.
또 청구항 12 기재의 발명에 의하면, 반도체 소자 시험용 캐리어를 조립할 때, 접지 패드가 가압 보지체와 전기적으로 접속됨으로써 가압 보지체는 접지된 상태로 되고, 또한 가압 보지체는 반도체 소자를 덮도록 배설되기 때문에, 캐리어 외부로부터의 전자파 등의 영향으로부터 피시험대상이 되는 반도체 소자를 보호할 수 있다.
또 청구항 13 기재의 발명에 의하면, 가압 보지체에 방열 핀을 설치함으로써, 시험 중에 반도체 소자로부터 발생하는 열을 효과적으로 방열시킬 수 있다.
또 청구항 15 기재의 발명에 의하면, 멤브레인식 콘택터에 대한 반도체 소자의 위치 맞춤이 된 후로부터 가압 보지체의 장착까지의 사이에 반도체 소자와 멤브레인식 콘택터간에 위치 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또 청구항 16 기재의 발명에 의하면, 반도체 소자에 대한 시험의 자동화를 도모할 수 있고, 시험 효율의 향상을 도모할 수 있다.
Claims (16)
- 피시험대상이 되는 반도체 소자의 전극부와 전기적인 접속을 행하는 콘택을 갖춘 반도체 소자 시험용 캐리어에 있어서,상기 콘택으로서 기능하는 멤브레인식 콘택터와,상기 반도체 소자를 탑재하는 면과 반대측 면으로부터 상기 멤브레인식 콘택터를 상기 반도체 소자를 향하여 가압하는 가압 기구와,상기 반도체 소자의 상기 멤브레인식 콘택터와 접속하는 면과 반대면을 보지하는 가압 보지체를 구비하고,또 상기 멤브레인식 콘택터 또는 상기 가압 보지체의 적어도 한쪽에 돌출 형성됨으로써 상기 반도체 소자를 보지한 상태에서 상기 멤브레인식 콘택터와 상기 가압 보지체를 맞닿게 하는 접촉부를 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 1 항에 있어서,상기 멤브레인식 콘택터의 외주부에 상기 가압 보지체를 둘러싸도록 경질재로 된 프레임을 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 반도체 소자의 탑재 위치에 대응하는 위치에 개구부가 형성되는 동시에 상면에 상기 멤브레인식 콘택터가 배설되는 콘택터 장착체를 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 3 항에 있어서,상기 콘택터 장착체를 수지로 형성하는 동시에 상기 멤브레인식 콘택터를 상기 콘택터 장착체에 삽입 성형에 의해 일체적 구성으로 한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,상기 콘택터 장착체의 열팽창계수와 상기 멤브레인식 콘택터의 열팽창계수를 근사시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 가압 기구로서 블록상의 탄성체를 사용한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 가압 기구로서 기체를 압축 밀봉한 구성의 기체 스프링을 사용한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 가압 기구로서 압축성 유체를 내부에 밀봉한 액체 스프링을 사용한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 가압 기구로서 상기 멤브레인식 콘택터의 상기 반도체 소자를 탑재하는 면 측의 압력을 진공으로 하는 진공 장치를 사용한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 가압 기구로서 1 쌍의 자석을 같은 극이 대향하도록 배치한 자석 스프링을 사용한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 접촉부가 상기 반도체 소자의 평면 방향의 위치 결정을 행하는 위치 결정 부재로서 기능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 가압 보지체를 도전성 재료로 구성하는 동시에,상기 멤브레인식 콘택터에 상기 가압 보지체와 전기적으로 접속되는 접지용 패드를 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 가압 보지체에 방열 핀을 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 캐리어.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 반도체 소자 시험용 캐리어를 사용하여 상기 반도체 소자에 대한 시험을 행하는 반도체 소자 시험 방법에 있어서,상기 멤브레인식 콘택터의 기정 위치에 상기 반도체 소자를 위치 맞춤하여 탑재하는 탑재 공정과,상기 가압 보지체를 상기 멤브레인식 콘택터에 장착함으로써 상기 반도체 소자를 상기 멤브레인식 콘택터 상에 보지하는 보지 공정과,상기 가압 기구에 의해 상기 멤브레인식 콘택터를 상기 반도체 소자를 탑재하는 면과 반대측 면으로부터 상기 반도체 소자를 향하여 가압하는 가압 공정과,상기 각 공정을 실시함으로써 형성되는 반도체 소자 시험용 캐리어에 테스터를 접속하고 상기 테스터를 사용하여 상기 반도체 소자에 대한 시험을 실시하는 시험 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험 방법.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 반도체 소자 시험용 캐리어를 사용하여 상기 반도체 소자에 대한 시험을 행하는 반도체 소자 시험 방법에 있어서,상기 가압 보지체와 상기 반도체 소자를 고정한 위에 상기 가압 보지체를 상기 멤브레인식 콘택터의 기정 위치에 위치 맞춤을 하여 장착함으로써 상기 반도체 소자를 상기 멤브레인식 콘택터 상에 보지하는 보지 공정과,상기 가압 기구에 의해 상기 멤브레인식 콘택터를 상기 반도체 소자를 탑재하는 면과 반대측 면으로부터 상기 반도체 소자를 향하여 가압하는 가압 공정과,상기 각 공정을 실시함으로써 형성되는 반도체 소자 시험용 캐리어에 테스터를 접속하고 상기 테스터를 사용하여 상기 반도체 소자에 대한 시험을 실시하는 시험 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험 방법.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 반도체 소자 시험용 캐리어와,상기 반도체 소자 시험용 캐리어를 구성하는 상기 멤브레인식 콘택터를 보지하는 동시에 상기 가압 기구와 대향하는 위치에 개구부가 형성되는 베이스와,상기 반도체 소자 시험용 캐리어를 구성하는 상기 가압 보지체가 설치되고 상기 가압 보지체에 상기 반도체 소자를 탑재함으로써 상기 반도체 소자를 수납 트레이와 소정 시험 위치간에 반송하는 동시에, 상기 가압 보지체를 상기 멤브레인식 콘택터에 장착하는 반송용 로봇을 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 소자 시험용 장치.
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