TWI613451B - 基板檢測用夾具 - Google Patents

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TWI613451B TW105106033A TW105106033A TWI613451B TW I613451 B TWI613451 B TW I613451B TW 105106033 A TW105106033 A TW 105106033A TW 105106033 A TW105106033 A TW 105106033A TW I613451 B TWI613451 B TW I613451B
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Description

基板檢測用夾具
本發明係一種基板檢測用夾具，更具體地說，係有關於一種在檢測多面化IC封裝基板時提高單位時間處理之檢測能力的基板檢測用夾具。
以往，形成在基板上的配線用於向裝載在該基板上的IC或半導體部件或者除此以外的電子部件收發電信號。這種配線隨著近來電子部件的微細化，而被形成為更微細且更複雜，同時具有更低的電阻。作為這種基板的示例，存在著被稱為IC封裝基板的基板。
該IC封裝基板用於IC晶片和印刷配線板的電連接或固定，或用於保護IC晶片以防受外部的灰塵等或濕氣之影響。
這種IC封裝基板，如上所述，由於承擔連接IC晶片和印刷配線板的中介層(interposer)之作用，因此IC封裝基板也需要與IC晶片相對應的微細配線技術。鑒於此，設置在IC封裝基板的配線由非常微細的配線形成。
這種IC封裝基板，為了保證各個配線能準確地傳達電信號，利用預先設定在配線上的檢測點，測定所定檢測點間的電阻值或洩露電流等電氣特性，且基於該測定結果來判斷該配線的良好與否。
並且，這種IC封裝基板被大量製造，但在製造工藝中將多個IC封裝基板形成為一個片（Sheet）。鑒於此，存在與成為檢測物件的多個單位基板的檢測點相對應而配置多個檢測用夾具且針對該片狀基板內的多個單位基板進行一次性檢測的技術(例如，參考專利文獻1)。
在專利文獻1中，針對將多個單位基板按多行多列而配置的片狀基板，組合多個與單位基板相對應的檢測用夾具頭而形成檢測用夾具，且透過該檢測用夾具進行檢測，從而以一次性的檢測同時對多個單位基板進行處理，以此來提高檢測效率。
並且，在使用專利文獻1揭示的基板檢測用夾具時，由於只是具有多個與各個單位基板相對應的檢測用夾具頭，因此檢測本身是針對每個單位基板進行電檢測。尤其，對於為了供給電源電壓或接地(ground)而使用或者用於遮罩(shield)的被稱為VG網(Voltage/Ground-net)的具有多個端子的配線而言，需要對一個端子與其他端子分別進行輪叫調度(Round Robin)方式之組合次數的導通檢測。因此，即使具有多個檢測用夾具頭，也需要對每個單位基板進行電檢測，因此不能縮短檢測時間。
現有技術文獻
專利文獻1
日本專利申請公開(平)第8-21867號公報
本發明提供了一種在對具有多個單位基板的片狀基板進行檢測時提高單位時間處理之檢測能力的基板檢測用夾具。
根據一個實施形態的本發明，提供了一種基板檢測用夾具，在檢測由多個形成有多個具有多端的配線圖形的單位基板而連接的片狀基板的配線圖形時，將進行兩個以上單位基板的配線圖形的電檢測時的基板檢測裝置與片狀基板電連接，基板檢測用夾具包括：一端與配線圖形的檢測點相接的多個接觸端子；具有與接觸端子的另一端相接的電極部的電極體；與基板檢測裝置電連接的連接部；以及將一個具有多端的配線圖形的任意一個檢測點與不同於配線圖形的另一個具有多端的配線圖形的任意一個檢測點相連接的短路部。
根據一個實施例，另一個具有多端的配線圖形，形成在與形成有一個具有多端的配線圖形的單位基板不同的另一個單位基板。
根據一個實施例，基板檢測用夾具進一步包括：將電極部與連接部相連接的導線部，並且短路部設置在導線部。
根據一個實施例，基板檢測用夾具進一步包括：按多針狀保持多個接觸端子的保持體。
根據一個實施形態的本發明，提供了一種基板檢測方法，在檢測由多個形成有多個具有多端的配線圖形的單位基板而連接的片狀基板的配線圖形時，將兩個以上單位基板的配線圖形與進行電檢測的基板檢測裝置相連接，從而判定配線圖形的良好與否，基板檢測方法包括如下步驟：選出形成在一個單位基板上而成為檢測物件的一個配線圖形，以及形成在另一單位基板上且與一個配線圖形相同地形成的另一配線圖形；為了使一個配線圖形和另一配線圖形相短路，將一個配線圖形的任意一端與另一配線圖形的任意一端相電連接；進行一個配線圖形的任意一端以外的端子與另一配線圖形的任意一端以外的端子間的導通檢測。
根據一個實施例，至一個配線圖形與另一配線圖形的連接的組合全部結束為止，進行導通檢測。
根據本發明，為了使一個配線圖形與另一配線圖形相短路，將一個配線圖形的任意一端與另一配線圖形的任意一端電連接，進而對一個配線圖形的任意一端以外的端子與另一配線圖形的上述任意一端以外的端子間實施導通檢測，因此能縮減檢測次數。
尤其，相比以往的檢測方法，由於能將檢測次數縮減大約一半，因此能極大地提高單位時間處理的檢測能力。
用於使一個配線圖形與另一配線圖形相短路的短路端子設置在用於電連接基板檢測裝置和片狀基板的基板檢測用夾具上，因此透過製造基板檢測用夾具，就能實施本發明。鑒於此，能廉價實施本發明的檢測方法。
用於使一個配線圖形與另一配線圖形相短路的短路端子設置在用於電連接基板檢測用夾具與基板檢測裝置的連接部上，其中基板檢測用夾具用於電連接基板檢測裝置與片狀基板，因此透過在基板檢測裝置的連接部形成短路部位，無需構成複雜的裝置就能簡便且容易地進行基板檢測。
一個配線圖形的任意一端以外的端子和另一配線圖形的任意一端以外的端子間的導通檢測是直至一個配線圖形和另一配線圖形的連接組合全部結束為止進行，因此能準確地進行一個配線圖形和另一配線圖形的導通檢測且縮短檢測時間。
現針對用於實施本發明的最佳形態進行說明。
本發明的目的是有效進行由多個形成有一個以上具有多端的配線圖形P的單位基板CB而連接的片狀基板B的檢測。為此，針對成為檢測對象的片狀基板B進行說明。
第1圖示出了片狀基板B的一個實施形態。第1圖所示的片狀基板B由多個形成有多個配線圖形的單位基板CB按矩陣形狀而配置且形成為片狀。該片狀基板B，如第1圖所示，由成為檢測物件的多個單位基板CB按多行多列的矩陣形狀而形成。該片狀基板B在進行檢測處理等之後被分割為每個單位基板CB。各單位基板CB形成為具有同樣的多個配線圖形。第1圖所示的片狀基板B由單位基板CB按5行、15列之結構而形成。對單位基板CB形成的行數並不進行特別的限定。在本說明書和各附圖中為了說明的方便，將片狀基板B的列方向以x方向表示，將與列方向直交的行方向以y方向表示，且將對於片狀基板B的平面豎直的方向(法線方向)以z方向表示。
在單位基板CB形成有使用了銅等金屬的配線圖形，且進行這些配線圖形的導通和短路檢測。在這些配線圖形中預先設定了用於後述的接觸端子導通接觸的檢測點。並且，在本說明書中將該檢測點作為配線圖形P的端點進行說明。該檢測點被設定為通常與接觸端子相接進而從基板檢測裝置1收發電信號。
接下來，對多端的配線圖形進行說明。第2圖所示的單位基板CB的剖視圖示出了三個配線圖形P(P1~P3)。配線圖形P1和配線圖形P2是被稱為用於傳達信號的信號網(Signal-net：所謂信號線)的配線，其一側端形成在單位基板CB的表面CB1上，且其另一側端形成在背面CB2上。由此，能電連接單位基板CB的表面CB1和背面CB2。並且，信號網被設置為連接兩個焊盤(land)部之間從而能進行電氣信號的收發，因此具有較簡單配線路徑的情況多，整個路徑長度和表面積等較小的情況也多。
配線圖形P3是為了供給電源電壓或接地而使用或者用於遮罩的被稱為VG網(Voltage/Ground-net：所謂電源層等)的配線。第2圖的實施例示出了在單位基板CB的表面CB1上具有四個端點以及在背面CB2上也具有四個端點的配線圖形。由於該VG網(配線圖形P3)需要向單位基板CB內的多個位置供給電源電壓或接地且同時起到對信號網的遮罩之作用，因此在單位基板CB內按網狀設置的情況多，整體路徑長度和表面積等大的情況也多。
本發明的目的是有效檢測如形成在片狀基板B的單位基板CB上的配線圖形P3之多端的配線圖形P。片狀基板B具有多個單位基板CB，而各個單位基板CB具有多個配線圖形P。該配線圖形P有信號網，也存在著VG網。並且，由於本發明適用於對多端的配線圖形進行檢測，因此在隨後的說明中將基本省略關於如配線圖形P1或配線圖形P2之用於連接所定的兩點的信號網(兩端的配線圖形)。
接下來，對在本發明中所使用的用於檢測基板的基板檢測裝置1進行說明。第3圖是示出關於本發明的一個實施形態的基板檢測裝置1的結構剖視圖。從明確搬運台20以及第一和第二檢測用夾具移動部30、40的移動方向的觀點出發，在第3圖示出了根據XYZ軸的直交坐標系。對於Y軸，從第3圖的紙面的表側朝向裡側的方向為正方向。
基板檢測裝置1具有用於沿X軸移動搬運台20的基板移動部60，以及用於在YZ面內移動設置了多個基板檢測用接觸端子35、45的檢測用夾具32、42的第一和第二檢測用夾具移動部30、40。第一和第二檢測用夾具移動部30、40關於XY面對稱配置。
搬運台20具有用於承載檢測基板21的基板保持部22以及固定在其下面的圓筒狀的支架(bracket)63。圓筒狀的支架63形成有沿長度方向貫通的螺絲孔。
基板移動部60具有與支架63的螺絲孔相螺絲結合的滾珠螺桿（Ball screw）62，以及使該滾珠螺桿62旋轉的驅動部61。為了簡化並未示出滾珠螺桿62上的螺紋和螺槽。若根據驅動部61使滾珠螺桿62旋轉，則根據其旋轉量和旋轉方向，確定支架63即搬運台20的沿X軸方向的移動量和移動方向。
第一檢測用夾具移動部30具有檢測用夾具保持部33，該檢測用夾具保持部33在保持設置了基板檢測用的多個接觸端子35的檢測用夾具32的同時移動該檢測用夾具32進而使基板檢測用的多個接觸端子35與檢測基板21上的檢測對象的配線的檢測點相接觸。並且基板檢測用的多個接觸端子35等經由檢測用夾具保持部33，進而與用於進行基板檢測和測定的掃描器(scanner)(圖示省略)相電連接。
第二檢測用夾具移動部40具有與第一檢測用夾具移動部30的檢測用夾具保持部33相同的檢測用夾具保持部43，且該檢測用夾具保持部43具有與檢測用夾具保持部33相同的功能。
第一和第二檢測用夾具移動部30、40與基板移動部60的移動控制是根據基板檢測裝置1的控制裝置(圖示省略)而進行。並且，第一和第二檢測用夾具移動部30、40為了特定檢測基板21和搬運台20的位置而分別設置有主相機(camera)34、44。
接下來，對基板檢測裝置1使用的檢測用夾具32、42進行說明。第4圖示出了檢測用夾具的一個實施形態。檢測用夾具32、42包括多個接觸端子35、45；按多針狀保持該些接觸端子的保持體3；支撐該保持體3的同時具有與接觸端子35相接觸進而與基板檢測裝置1成導通狀態之電極部的電極體4；從電極部電連接而延伸設置的導線部5；以及具有與基板檢測裝置1電連接的連接部6a的連接體6。第4圖示出了用於說明檢測用夾具32、42的概略側視圖。在第4圖中接觸端子35、45雖然被圖示為三個，但並不進行特別的限定。
接觸端子35、45將設定在配線圖形P上的檢測點與後述的電極部相電連接。該接觸端子35的一側端與檢測點相接，而接觸端子35、45的另一側端與電極部相接。透過該接觸端子35、45，檢測點與電極部電連接。該接觸端子35、45例如可採用由細長棒狀形成且同時具有導電性和可撓性的部件。且也可採用使用了按長度方向伸縮之彈簧的部件。
電極體4用於保持與接觸端子35、45的另一側端相接觸的同時與基板檢測裝置1相電連接的電極部(圖示省略)。該電極部相對於電極體4的表面按大致相同平面而形成。優選地，該電極部形成為略大於接觸端子35、45的外徑。
導線部5將電極體4的電極部與後述的連接體6的連接部6a相電連接。該導線部5能將電極部與連接部6a相電連接即可，例如可採用銅線等線狀金屬線。
利用金屬線製造導線部5時，可在電極體4形成貫通孔，且在該貫通孔配置導線，按與電極體4的表面相同的平面切斷導線，從而可以形成電極部。此時，金屬線的一端部能用作電極部，而金屬線的另一端部與連接部6a導通連接。
連接體6用於保持與基板檢測裝置1電連接的連接部6a。該連接部6a透過與設定在基板檢測裝置1的連接處導通接觸而電連接。該連接例如可採用按凹凸形狀分別形成的連接器(connector)連接。
保持體3在保持接觸端子35、45的同時，將接觸端子35、45的一側端引導至檢測點且將接觸端子35、45的另一側端引導至電極部。第4圖的保持體3根據相隔所定間距而配置的兩個板狀部件而形成，在這兩個板狀部件形成的空間內能使接觸端子35彎曲。
該基板檢測用夾具32、42形成為包括至少兩個以上的與單位基板CB相對應的檢測用夾具頭(圖示省略)。檢測用夾具頭按接觸端子35、45與預先設定在單位基板CB的配線圖形P上的檢測點相接而配置。鑒於此，針對單位基板CB，檢測用夾具頭按一對一對應。因此，若基板檢測用夾具32、42包括四個檢測用夾具頭，則透過一次下壓(press)能檢測片狀基板B的四個單位基板CB，根據檢測用夾具頭的數量，能設定一次下壓時可檢測的單位基板CB的數量。
將後續進行詳細說明，本發明由於將形成在一個單位基板CB的一個配線圖形與形成在不同於該單位基板CB之另一單位基板CB的相同配線圖形相短路而進行檢測，因此優選地，將檢測用夾具頭設置為偶數。其原因在於透過將檢測用夾具頭設置為偶數能有效利用檢測用夾具頭從而縮短檢測時間。
接下來，為了實施本發明，將形成在一個單位基板CB的一個配線圖形P與和該配線圖形P相同之形成在另一單位基板CB的配線圖形P相短路。這是將一個單位基板CB的一個配線圖形P的任意一端與形成在另一單位基板CB的配線圖形P的任意一端相電連接。即，一個配線圖形P與另一配線圖形P串聯連接，因此一個單位基板CB與另一單位基板CB的所定配線圖形之間串聯連接。
並且，短路端子SW除以上所述，可採用用於電連接基板檢測用夾具32、42與基板檢測裝置1的連接部(圖示省略)，其中基板檢測用夾具32用於電連接基板檢測裝置1與片狀基板B。利用如上所述的連接部時，設定為一個配線圖形P的一端與另一配線圖形P的一端可在該連接部電連接。並且，與上述情況相同，優選地，將短路端子SW製成為具有能進行短路狀態的ON/OFF切換的開關功能。
一個配線圖形P與另一配線圖形P的位置關係並不做特別的限定，優選地，利用相鄰的單位基板CB。透過利用相鄰的單位基板CB的各個配線圖形P，能有效地利用單位基板CB。
若一個配線圖形P和另一配線圖形P能串聯連接，則對連接一個配線圖形P和另一配線圖形P的各個任意一端不進行特別的限定。串聯連接彼此該配線圖形P之間的短路端子可設置在用於電連接基板檢測裝置1和片狀基板B的基板檢測用夾具32、42。更具體地說，可使用如第4圖所示的基板檢測用夾具32、42的導線部5。可採用設置短路端子SW的方法，該短路端子SW使得與一個配線圖形P的一端相電連接的導線部5和與該一個配線圖形P的一端串聯連接的另一配線圖形P的一端相電連接的導線部5相短路。該短路端子SW可採用開關元件，優選地，設定為使得進行檢測的人員能轉換短路狀態的ON/OFF。
第5圖是說明使用短路端子SW1和短路端子SW2之情況的說明圖。第5圖的實施例中，在片狀基板B形成有四個單位基板CB(A)~CB(D)，且該些單位基板CB(A)~CB(D)分別形成有配線圖形P(1)~P(4)。並且該配線圖形P(1)~P(4)中形成有作為端子的五個端子T1~T5。各個端子配置有用於與基板檢測裝置1電連接的接觸端子35的群。該單位基板CB(A)~CB(D)僅舉例示出了所謂多端的配線圖形P(1)~P(4)，且所有單位基板CB(A)~CB(D)的配線圖形P(1)至P(4)為相同的配線圖形。
對於第5圖的實施例而言，單位基板CB(A)的配線圖形P(1)的端子T5與單位基板CB(B)的配線圖形P(2)的端子T1透過短路端子SW1而導通連接。單位基板CB(C)的配線圖形P(3)的端子T5與單位基板CB(D)的配線圖形P(4)的端子T1透過短路端子SW2而導通連接。短路端子SW1和短路端子SW2分別由能進行ON/OFF的開關形成。
基板檢測裝置1包括未圖示的開關群和電源以及電壓計或電流計，且根據開關群的ON/OFF動作，能實現檢測物件的測定。例如，在判定配線圖形P(1)的端子T1和端子T2之間的配線的電阻良好與否時，向端子T1和端子T2之間施加所定的電壓，進而測定在端子T1和端子T2間流動的電流。基於此時的電位差(電壓值)和電流值算出電阻值，且以該算出的電阻值為基礎進行良好與否的判定。
以上則是對用於實施本發明的基板檢測裝置1和基板檢測用夾具32、42以及短路端子SW的說明。
接下來，針對本發明的檢測方法，利用第5圖和第6圖進行說明。本發明能有效檢測形成在單位基板CB上的配線圖形P。圖4之情況，首先，將短路端子SW1處於ON。
接下來，經由短路端子SW1，將配線圖形P1的端子T4和配線圖形P2的端子T2形成為閉合電路，且算出該端子T4和端子T2之間的電阻值，進而進行配線的良好與否判斷。接下來，經由短路端子SW1，將配線圖形P1的端子T3和配線圖形P2的端子T3形成為閉合電路，且算出該配線圖形P1的端子T3和配線圖形P2的端子T3之間的電阻值，進而進行配線的良好與否判斷。接下來，經由短路端子SW1，將配線圖形P1的端子T2和配線圖形P2的端子T4形成為閉合電路，且算出該配線圖形P1的端子T2和配線圖形P2的端子T4之間的電阻值，進而進行配線的良好與否判斷。並且，經由短路端子SW1，將配線圖形P1的端子T1和配線圖形P2的端子T5形成為閉合電路，且算出該配線圖形P1的端子T1和配線圖形P2的端子T5之間的電阻值，進而進行配線的良好與否判斷。按如上所述，根據短路端子SW1導通連接配線圖形P1和配線圖形P2，能將以往的八次檢測次數縮減為一半即四次。
雖然詳細說明被省略，但透過針對單位基板CB(C)和單位基板CB(D)的各個配線圖形P3、P4也進行同樣的處理，相比以往能使檢測次數減半，而進行配線圖形P的檢測。
在本發明中，雖然將IC封裝基板稱為檢測物而進行了說明，但該檢測物可以是例如印刷配線基板、柔性(flexible)基板、陶瓷多層配線基板、液晶顯示器或等離子顯示器用電極板以及半導體封裝用封裝基板或薄膜載體等各種基板，也可適用於半導體晶片(wafer)或半導體晶片或CSP(Chip Size Package)等半導體裝置。
1‧‧‧基板檢測裝置
3‧‧‧保持體
4‧‧‧電極體
5‧‧‧導線部
6‧‧‧連接體
6a‧‧‧連接部
20‧‧‧搬運台
21‧‧‧檢測基板
22‧‧‧基板保持部
30‧‧‧第一檢測用夾具移動部
32‧‧‧檢測用夾具
33‧‧‧檢測用夾具保持部
34‧‧‧主相機(camera)
35‧‧‧接觸端子
40‧‧‧第二檢測用夾具移動部
42‧‧‧檢測用夾具
43‧‧‧檢測用夾具保持部
44‧‧‧主相機(camera)
45‧‧‧接觸端子
60‧‧‧基板移動部
61‧‧‧驅動部
62‧‧‧滾珠螺桿（Ball screw）
63‧‧‧支架(bracket)
B‧‧‧片狀基板
CB‧‧‧單位基板
CB1‧‧‧表面
CB2‧‧‧背面
CB(A)~CB(D)‧‧‧單位基板
SW‧‧‧短路端子
SW1‧‧‧短路端子
SW2‧‧‧短路端子
P‧‧‧配線圖形
P(1)~P(4)‧‧‧配線圖形
T1~T5‧‧‧端子
第1圖是示出片狀基板的一個實施形態的平面圖。
第2圖是示出本發明檢測物件之配線圖形的單位基板概略剖視圖。
第3圖是本發明基板檢測裝置的概略側視圖之剖視圖。
第4圖是本發明基板檢測用夾具的概略側視圖。
第5圖是示出本發明一個實施形態的概略之示圖，是概略示出檢測四個單位基板時的狀態之示圖。
第6圖是概念性示出本發明檢測方法的示圖。
B‧‧‧片狀基板
P(2)‧‧‧配線圖形
CB(B)‧‧‧單位基板
T1‧‧‧端子
T2‧‧‧端子
T3‧‧‧端子
T4‧‧‧端子
T5‧‧‧端子
SW1‧‧‧短路端子
CB(A)‧‧‧單位基板
P(1)‧‧‧配線圖形

Claims (4)

  1. 一種基板檢測用夾具，在檢測由多個形成有多個具有多端的配線圖形的單位基板而連接的一片狀基板的該配線圖形時，將進行兩個以上單位基板的該配線圖形的電檢測時的一基板檢測裝置與該片狀基板電連接，該基板檢測用夾具包括： 多個接觸端子，一端與該配線圖形的一檢測點相接； 一電極體，具有與該接觸端子的另一端相接的一電極部； 一連接部，與該基板檢測裝置電連接；以及 一短路部，將一個具有多端的配線圖形的任意一個檢測點與不同於該配線圖形的另一個具有多端的配線圖形的任意一個檢測點相連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之基板檢測用夾具，其中該另一個具有多端的配線圖形，形成在與形成有該一個具有多端的配線圖形的單位基板不同的另一個單位基板。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板檢測用夾具，其進一步包括：一導線部，將該電極部與該連接部相連接， 並且，該短路部設置在該導線部。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之基板檢測用夾具，其進一步包括：一保持體，按多針狀保持多個接觸端子。
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