WO2012086653A1 - 検査システムおよびパッケージ保持具 - Google Patents

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WO2012086653A1
WO2012086653A1 PCT/JP2011/079551 JP2011079551W WO2012086653A1 WO 2012086653 A1 WO2012086653 A1 WO 2012086653A1 JP 2011079551 W JP2011079551 W JP 2011079551W WO 2012086653 A1 WO2012086653 A1 WO 2012086653A1
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tray
semiconductor package
inspection
probe
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浩平 広中
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NHK Spring Co Ltd
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    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2891—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks related to sensing or controlling of force, position, temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
    • G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
    • G—PHYSICS
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    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2893—Handling, conveying or loading, e.g. belts, boats, vacuum fingers

Definitions

  • the present invention relates to an inspection system and a package holder used for connection between electronic circuit boards and the like.
  • an inspection system that conducts a conduction state inspection or an operation characteristic inspection of an inspection target such as a semiconductor package or a liquid crystal panel enclosing a semiconductor integrated circuit
  • an electrical connection between the inspection target and a signal processing device that outputs an inspection signal In order to connect, a probe unit that accommodates a plurality of conductive contact probes is used.
  • the probe unit can be applied to highly integrated and miniaturized inspection objects by narrowing the pitch between contact probes with the progress of high integration and miniaturization of semiconductor integrated circuits and liquid crystal panels in recent years. Possible technologies are progressing.
  • substrate inspection is performed to simultaneously inspect a plurality of substrates connected to a package carrier assembly before being cut into individual pieces (see, for example, Patent Document 1).
  • a plurality of substrates can be inspected simultaneously by this substrate inspection apparatus, and the time required for the inspection can be shortened. Further, after the substrate inspection is performed, each substrate is separated from the package carrier coupling body by a press device.
  • Patent Document 2 discloses an instantaneous movement, inertial movement due to vibration, and sliding movement due to tilt with respect to each substrate placed in a recess of the tray. Discloses a component inspection method for inspecting a substrate after moving the substrate in the recess and positioning the substrate with respect to the recess.
  • Patent Document 3 discloses a substrate jig board that positions a plurality of substrates by a plurality of connected pressing rods pressing corners of the substrates placed in the respective openings.
  • Patent Document 4 discloses a substrate inspection method that can shorten the inspection time of a circuit board by sequentially inspecting the circuit board nets and wiring patterns with priorities.
  • the substrate that can be inspected is limited to the substrate that uses the package carrier coupling body. For this reason, when inspecting a substrate (semiconductor package) that has been cut into individual pieces, it is necessary to inspect the substrates one by one or place each substrate at a predetermined position on the tray. There was a problem that the time required increased.
  • the present invention has been made in view of the above, and provides an inspection system and a package holder that can reduce the time required for inspection of an inspection object that has been cut into pieces with a simple configuration. Objective.
  • an inspection system includes a tray having a plurality of holding holes for holding a package to be inspected, and a contact connected to the electrode of the package when performing the inspection.
  • the inspection system has an opening that covers an upper surface of the tray and exposes an electrode of the package to the outside. At least a part of the package held by the tray It is further provided with a lid that can be contacted.
  • the positioning means is a plurality of pins having a tapered tip shape extending in a direction perpendicular to a main surface of the probe holder from the probe holder,
  • the tray has an insertion hole into which the tip of the pin can be inserted, and the pin contacts the outer edge of the package to move the package to a predetermined position when performing the inspection.
  • the inspection system according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the pin can be advanced and retracted in a direction perpendicular to a main surface of the probe holder.
  • the positioning means is a leaf spring that contacts the main surface of the package and moves the package to a predetermined position of the holding hole when performing the inspection. Then, the leaf spring rises and extends in an oblique direction from the main surface of the probe holder toward the predetermined position.
  • the package holder according to the present invention includes a tray having a plurality of holding holes for holding a package to be inspected, an opening that covers an upper surface of the tray and exposes an electrode of the package to the outside, And a lid capable of contacting at least a part of the package held by the tray.
  • the inspection system and the package holder according to the present invention are provided with positioning means for positioning a package to be inspected on the probe unit side, and positioning the package to be inspected held on the tray by bringing the tray and the probe unit close to each other. Since the contact probe and the electrode of the package to be inspected are simultaneously contacted, it is possible to shorten the time required for inspecting the inspected individual object with a simple configuration.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the inspection system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the inspection system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a main part of the inspection system shown in FIGS.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a main part of the inspection system shown in FIGS.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a main part of the inspection system shown in FIGS.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a main part of the inspection system shown in FIGS.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of the inspection system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of the inspection system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of the inspection system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing another configuration of the main part of the inspection system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the inspection system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view showing the configuration of the inspection system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a main part of the inspection system shown in FIGS. FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a configuration of a main part of the inspection system shown in FIGS.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a configuration of a main part of the inspection system shown in FIGS.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a configuration of a main part of the inspection system shown in FIGS.
  • FIG. 17 is a perspective view showing a configuration of a main part of the inspection system shown in FIGS.
  • FIG. 18 is a perspective view showing a configuration of a main part of the inspection system shown in FIGS.
  • FIG. 19 is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of the inspection system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a configuration of a main part of the inspection system shown in FIGS.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a configuration of a main part of the inspection system shown in FIGS.
  • FIG. 17 is a perspective view showing a configuration of a main part
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of the inspection system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of the inspection system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the inspection system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the inspection system according to the first embodiment.
  • An inspection system 1 shown in FIGS. 1 and 2 is an apparatus used when performing an electrical characteristic inspection on a semiconductor package 20 to be inspected, and includes a semiconductor package 20 and a circuit board that outputs an inspection signal to the semiconductor package 20. It is an apparatus for electrically connecting between.
  • the inspection system 1 includes a substantially disc-shaped tray 10 that holds a substantially rectangular semiconductor package 20, and a substantially disc-shaped lid 30 that can contact at least an end of the semiconductor package 20 held on the tray 10. And a probe unit 40 for electrically connecting the semiconductor package 20 and the circuit board.
  • the tray 10 has a holding hole 11 that is formed on the main surface 10 a of the tray 10 and can hold the semiconductor package 20. Further, the holding hole 11 is formed with an insertion hole 11a through which a pin 43 as a positioning means described later can be inserted. Here, at least two insertion holes 11 a are formed for each holding hole 11. When two insertion holes 11 a are formed with respect to the holding hole 11, the insertion holes 11 a are formed at positions corresponding to two continuous sides of the held semiconductor package 20.
  • the tray 10 is formed by using a material that can cope with the inspection temperature. Moreover, even when the semiconductor package to be inspected is expanded by using a material having the same or similar linear expansion coefficient as that of the semiconductor package, accurate positioning can be performed.
  • the semiconductor package 20 is a BGA (Ball Grid Array), and solder balls 21 as electrodes are arranged in a substantially rectangular shape on the surface 20a as shown in the perspective view of FIG.
  • the lid 30 covers the tray 10 in substantially the same outer edge shape as the tray 10, and has a circular opening 31 provided corresponding to the holding hole 11 as shown in the perspective view of FIG.
  • the opening 31 is circular with a diameter slightly smaller than the diagonal length of the semiconductor package 20.
  • the probe unit 40 includes a conductive contact probe 50 (hereinafter simply referred to as a “probe 50”) that contacts two different contacted semiconductor packages 20 and a circuit board, and a plurality of probes 50 according to a predetermined pattern. And a probe holder 41 as a holding portion that accommodates and holds.
  • a probe unit that can be contacted simultaneously with four semiconductor packages will be described as an example.
  • the probe holder 41 is formed by laminating a first member 41a located on the lower surface side in FIG. 6 and a second member 41b located on the upper surface side.
  • the first member 41 a and the second member 41 b are formed with the same number of first holder holes 42 a and second holder holes 42 b (holder holes 42) for receiving the plurality of probes 50, respectively.
  • the first holder hole 42a and the second holder hole 42b are formed so that their axes coincide with each other.
  • the probe holder 41 has a pin 43 that projects from a surface 40 a facing the lid 30 and has a tapered tip shape that is inserted into the insertion hole 11 a of the tray 10. 6 shows a perspective view in which the probe unit 40 shown in FIGS.
  • a columnar protrusion 40b that can be inserted into the opening 31 of the lid 30 is formed on the surface 40a of the probe unit 40 on the side that contacts the lid 30.
  • the arrangement of the probe 50 is the same as that of the semiconductor package 20.
  • the holder holes 42 are arranged so as to have the same arrangement as the pattern.
  • a plurality of protrusions 40b are formed on the surface 40a of the probe unit corresponding to the arrangement of the openings 31.
  • the holder hole 42 includes a first holder hole 42a and a second holder hole 42b, both of which have a stepped hole shape with different diameters along the penetration direction. That is, the first holder hole 42a includes a small diameter portion 42c having an opening at the upper end surface of the probe holder 41 and a large diameter portion 42d having a diameter larger than that of the small diameter portion 42c.
  • the 2nd holder hole 42b consists of the small diameter part 42e which has an opening in the lower end surface of the probe holder 41, and the large diameter part 42f whose diameter is larger than this small diameter part 42e.
  • the shapes of the first holder hole 42a and the second holder hole 42b are determined according to the configuration of the probe 50 to be accommodated. Thereby, it has the function to prevent the probe 50 from being removed from the probe holder 41.
  • the probe 50 shown in FIG. 7 is formed using a conductive material, and a first plunger 51 that contacts an electrode on the circuit board side, and a second plunger 52 that contacts the solder ball 21 when the semiconductor package 20 is inspected. And a spring member 53 that is provided between the first plunger 51 and the second plunger 52 and connects the two first plungers 51 and the second plunger 52 in a telescopic manner.
  • the first plunger 51 and the second plunger 52 and the spring member 53 constituting the probe 50 have the same axis.
  • the first plunger 51 has a distal end portion 51a having a tapered distal end shape that contacts the electrode on the circuit board side, a flange portion 51b having a diameter larger than the diameter of the distal end portion 51a, and a distal end via the flange portion 51b. It has a base end portion 51c that extends to the opposite side of the portion 51a, has a smaller diameter than the flange portion 51b, and into which the end of the spring member 53 is press-fitted.
  • the second plunger 52 is opposed to the tip portion 52a having a plurality of claw portions having a tapered tip shape, the flange portion 52b having a diameter larger than the diameter of the tip portion 52a, and the tip portion 52a of the flange portion 52b. And a base end portion 52c into which the end portion of the spring member 53 is press-fitted.
  • the spring member 53 has a tightly wound portion 53a on the first plunger 51 side and a coarsely wound portion 53b on the second plunger 52 side.
  • the end portion of the tightly wound portion 53a is press-fitted into the proximal end portion 51c and is in contact with the flange portion 51b.
  • the end portion of the coarsely wound portion 53b is press-fitted into the base end portion 52c and is in contact with the flange portion 52b.
  • the spring member 53 is elastically deformed in the connecting direction with the semiconductor package 20.
  • the spring member 53 When the semiconductor package 20 is inspected, the spring member 53 is compressed along the longitudinal direction due to the contact load from the semiconductor package 20. When the spring member 53 is compressed, the tightly wound portion 53 a comes into contact with the proximal end portion 52 d of the second plunger 52. Thereby, reliable electrical conduction is obtained.
  • the pin 43 is held in a first holding hole 41c and a second holding hole 41d formed in the probe holder 41.
  • the pin 43 has a substantially columnar shape and is connected to a tip portion 43a having a tapered tip, a flange portion 43b having a diameter larger than the maximum diameter of the tip portion 43a, and a flange portion. And a boss portion 43c having a diameter smaller than that of the flange portion 43b.
  • the diameter of the first holding hole 41c is smaller than the diameter of the second holding hole 41d.
  • the flange 43b contacts the stepped shape formed by the first holding hole 41c and the second holding hole 41d, thereby preventing the pin 43 from being detached from the probe holder 41.
  • the pin 43 has a boss portion 43c press-fitted into a coil-shaped spring member 44 having one end fixed to the bottom surface of the second holding hole 41d. As a result, the pin 43 can move forward and backward in the direction of insertion into the insertion hole 11a.
  • the pin 43 may be provided with a spring member between the end surface of the flange portion 43b and the bottom surface of the second holding hole 41d without providing the boss portion 43c.
  • the pins 43 are inserted while being guided along the wall surface of the insertion hole 11 a of the tray 10 (FIG. 8). At this time, the side surface of the pin 43 is in contact with the end portion of the semiconductor package 20 and applies a force to the semiconductor package 20. With this force, the semiconductor package 20 moves to the wall surface facing the insertion hole 11 a of the holding hole 11. Further, as shown in FIG. 6, the pin 43 is provided corresponding to the insertion hole 11 a provided on the two adjacent sides on the rectangular outer edge (four sides), and therefore, one of the four corners of the holding hole 11 is provided. The semiconductor package 20 is moved to the corner.
  • a plurality of pins for positioning the semiconductor package on the probe unit side and a plurality of insertion holes into which the pins can be inserted are provided in the tray holding the semiconductor package, and the tray and the probe unit are brought close to each other.
  • the positioning of the plurality of semiconductor packages on the tray and the contact with the electrodes of the semiconductor package are performed at the same time, so that it is possible to accurately inspect the inspection object that has been cut into pieces with a simple configuration.
  • the semiconductor package can be transported. Can be ensured. Furthermore, by adjusting the size of the tray with respect to the cassette for storing the wafer, it can be used for a wafer inspection apparatus.
  • the configuration of the first embodiment requires only a positioning pin on the probe unit side and an insertion hole for inserting the pin on the tray side. Therefore, accurate inspection and shortening of the inspection time can be achieved with a simple configuration. In addition, it is possible to cope with this by simply providing an insertion hole in the current tray.
  • the pin 43 may be made of metal, may be made of resin, or may cover the base material made of metal with resin.
  • the pin 43 can be designed depending on the material of the semiconductor package 20 or the like.
  • the semiconductor package to be used is applicable to PGA (Pin Grid Array) etc. other than BGA mentioned above.
  • the probe may be a pogo pin 54 as shown in FIG.
  • the pogo pin 54 shown in FIG. 10 is held by a probe holder 41c having a stepped shape at one end side of the holder hole, and has tip portions 54a and 54b that can be advanced and retracted in one longitudinal direction at both ends.
  • the tip portions 54a and 54b make electrical connection between the circuit board and the semiconductor package by making contact with the circuit board and the semiconductor package, respectively.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the inspection system according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view showing the configuration of the inspection system according to the second embodiment.
  • An inspection system 2 shown in FIGS. 11 and 12 is an apparatus used when an electrical characteristic inspection is performed on a semiconductor package 70 to be inspected, and includes a semiconductor package 70 and a circuit board that outputs an inspection signal to the semiconductor package 70. It is an apparatus for electrically connecting between.
  • the inspection system 2 includes a substantially disc-shaped tray 60 that holds a substantially rectangular semiconductor package 70 and a substantially disc-shaped lid that can come into contact with a part of the main surface of the semiconductor package 70 held by the tray 60. And a probe unit 90 for electrically connecting the semiconductor package 70 and the circuit board.
  • the tray 60 has a holding hole 61 that is formed on the main surface 60 a of the tray 60 and can hold the semiconductor package 70.
  • the holding hole 61 is provided in communication with the first holding hole 61a having a substantially rectangular opening for holding the semiconductor package 70 and the opening surface of the first holding hole 61a.
  • a second holding hole 61b having a substantially rectangular opening larger than the first holding hole 61a.
  • the arrangement heights of the first holding hole 61a and the second holding hole 61b correspond to the protruding height of the lead 71 and the height of the tip of the semiconductor package 70 described later.
  • the semiconductor package 70 is a rectangular QFP (Quad Flat Package), and as shown in a perspective view of FIG. 15, leads 71 as electrodes protrude from a surface orthogonal to the main surface 70a. Has been.
  • the lead 71 protrudes from a surface orthogonal to the main surface 70 a and has a bent shape so that the height (extending height) of the tip portion is the same as the upper surface of the semiconductor package 70.
  • the lid 80 has substantially the same outer edge shape as the tray 60 and covers the tray 60, and has an opening 81 provided corresponding to the holding hole 61 as shown in the perspective view of FIG.
  • the opening 81 includes a first opening 81 a having a circular shape with a smaller diameter than the main surface 70 a of the semiconductor package 70 and four second openings 81 b formed corresponding to the shape of the outer edge of the holding hole 61.
  • the opening 81 abuts against the end of the semiconductor package 70 even when the tray 60 is inverted to prevent the semiconductor package 70 from being detached from the holding hole 61. can do.
  • the lid 80 contacts the probe unit 90 on the surface 80a side. Further, the tray 60 and the lid 80 are fixed by screwing or fitting.
  • the probe unit 90 includes a conductive contact probe 100 (hereinafter simply referred to as “probe 100”) that contacts two different contact objects, ie, a semiconductor package 70 and a circuit board, and a plurality of probes 100 according to a predetermined pattern. And a probe holder 91 as a holding portion for receiving and holding. As shown in FIGS. 17 and 18, the probe holder 91 has a protrusion 90 b provided on the surface 90 a corresponding to the lead 71 of each semiconductor package 70 and the second opening 81 b of the lid 80. Yes. A holder hole 92 for holding the contact probe 100 is formed in a surface parallel to the surface 90a of the protruding portion 90b. On the surface 90 a, the four protruding portions 90 b have a rectangular shape corresponding to one semiconductor package 70.
  • the probe holder 91 is formed by laminating a first member 91a located on the lower surface side in FIG. 17 and a second member 91b located on the upper surface side.
  • the first member 91a and the second member 91b are formed with the same number of first holder holes 92a and second holder holes 92b (holder holes 92) for receiving the plurality of probes 100, respectively.
  • the first holder hole 92a and the second holder hole 92b are formed so that their axes coincide with each other.
  • the probe holder 91 has a leaf spring 93 as a positioning means that is provided on the surface 90 a on the side facing the lid 80 and can contact the main surface of the semiconductor package 70.
  • FIG. 17 shows a perspective view in which the probe unit 90 shown in FIGS. 11 and 12 is inverted.
  • a protrusion 90b having a substantially columnar shape that can be inserted into the second opening 81b of the lid 80 is formed on the surface 90a of the probe unit 90 that contacts the lid 80, and the lead of one semiconductor package 70 is formed.
  • the holder holes 92 are arranged so as to have the same arrangement as the arrangement pattern 71.
  • a plurality of protrusions 90b are formed on the surface 90a of the probe unit corresponding to the arrangement of the second openings 81b.
  • the holder hole 92 is composed of a first holder hole 92a and a second holder hole 92b as shown in the partial cross-sectional view shown in FIG. 19, and has a stepped hole shape with different diameters along the penetration direction. That is, the first holder hole 92a includes a small-diameter portion 92c having an opening on the upper end surface of the probe holder 91 and a large-diameter portion 92d having a larger diameter than the small-diameter portion 92c.
  • the second holder hole 92b includes a small diameter portion 92e having an opening at the lower end surface of the probe holder 91 and a large diameter portion 92f having a diameter larger than the small diameter portion 92e.
  • the shapes of the first holder hole 92a and the second holder hole 92b are determined according to the configuration of the probe 100 to be accommodated. Thereby, it has a function of preventing the probe 100 from being removed from the probe holder 91.
  • the leaf spring 93 is fixed to the surface 90a by a screw 93a and extends so as to rise in an oblique direction from the surface 90a. Further, as shown in FIGS. 17 and 18, the leaf spring 93 is fixed to at least the second member 91b by a screw 93a. As shown in FIG. 18, the leaf spring 93 is provided so as to extend toward any corner (vertex) of the outer edge (four sides) formed by the protruding portion 90 b, and the four corners of the first holding hole 61 a. The semiconductor package 70 is moved toward one corner.
  • the leaf spring 93 may be made of metal, may be made of resin, or may cover the surface of the metal base material with resin. Further, it is preferable that at least a portion of the leaf spring 93 that contacts the semiconductor package 70 has a high frictional force.
  • a probe 100 shown in FIG. 19 is formed using a conductive material, and is connected to the first plunger 101 having the same configuration as the first plunger 51 shown in FIG. 7 and the lead 71 when the semiconductor integrated circuit 70 is inspected.
  • a second plunger 102 that is in contact with each other, and a spring member 103 that is provided between the first plunger 101 and the second plunger 102 and that connects the two first plungers 101 and the second plunger 102 so as to expand and contract.
  • the first plunger 101 and the second plunger 102 and the spring member 103 constituting the probe 100 have the same axis.
  • the first plunger 101 has a distal end portion 101a, a flange portion 101b, and a proximal end portion 101c, similarly to the distal end portion 51a, the flange portion 51b, and the proximal end portion 51c shown in FIG.
  • the second plunger 102 is opposed to the tip portion 102a having a tapered tip shape contacting the lead 71, a flange portion 102b having a diameter larger than the diameter of the tip portion 102a, and the tip portion 102a of the flange portion 102b. And a base end portion 102c having a diameter smaller than that of the flange portion 102b and into which the end portion of the spring member 103 is press-fitted.
  • the spring member 103 has a tightly wound portion 103a on the first plunger 101 side, and a coarsely wound portion 103b on the second plunger 102 side.
  • the end of the tightly wound portion 103a is press-fitted into the base end portion 101c and is in contact with the flange portion 101b.
  • the end of the coarsely wound portion 103b is press-fitted into the base end portion 102c and is in contact with the flange portion 102b.
  • the spring member 103 is elastically deformed in the connection direction with the semiconductor package 70.
  • the spring member 103 When the semiconductor package 70 is inspected, the spring member 103 is compressed along the longitudinal direction due to the contact load from the semiconductor package 70. When the spring member 103 is compressed, the tightly wound portion 103 a comes into contact with the proximal end portion 102 d of the second plunger 102.
  • the leaf spring 93 comes into contact with the semiconductor package 70, and a force is applied to the semiconductor package 70, so that the semiconductor package 70 is attached to the leaf spring 93. It is moved in the extending direction (right direction in FIG. 20). At this time, the leaf spring 93 contacts the main surface 70 a of the semiconductor package 70 and moves the semiconductor package 70. With this force, the semiconductor package 70 moves to the boundary wall surface side between the first holding hole 61a and the second holding hole 61b.
  • the pins for positioning the semiconductor package on the probe unit side and the tray for holding the semiconductor package are used. Since a plurality of insertion holes into which pins can be inserted are provided, and the tray and the probe unit are brought close to each other, positioning of a plurality of semiconductor packages on the tray and contact with the electrodes of the semiconductor package are performed simultaneously. With the configuration, it is possible to accurately inspect the inspection target that has been cut into pieces, and to reduce the time required for the inspection of the inspection target that has been cut into pieces.
  • positioning may be performed using the pins of the inspection system according to the first embodiment described above.
  • the pins are disposed at positions where two or more of the four corners of each semiconductor package 70 can be abutted, and the semiconductor package 70 is moved to the remaining corners to be positioned. It is more preferable that pins are arranged at positions where they can come into contact with the three corners of the semiconductor package 70.
  • the probe unit has been described as corresponding to four semiconductor packages. However, any probe unit can be used as long as it can contact two or more semiconductor packages. It may be possible to contact the semiconductor package at the same time.
  • the inspection system and the package holder according to the present invention are useful for conducting electrical continuity by connecting a plurality of pieces of electric circuit boards cut into pieces with a simple configuration.

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Abstract

　検査対象の各半導体パッケージ（２０）を保持する保持穴（１１）を複数有するトレイ（１０）と、半導体パッケージ（２０）の電極と接続するコンタクトプローブと、コンタクトプローブを保持するプローブホルダと、プローブホルダに設けられ、検査を行う際に保持穴（１１）に対する半導体パッケージ（２０）の位置決めを行う位置決め手段と、を備えることで、簡易な構成で、個片切断された検査対象の検査に要する時間を短縮することが可能となる。

Description

検査システムおよびパッケージ保持具
　本発明は、電子回路基板間等の接続に用いられる検査システムおよびパッケージ保持具に関するものである。
　従来、半導体集積回路を封入する半導体パッケージや液晶パネルなどの検査対象の導通状態検査や動作特性検査を行う検査システムでは、検査対象と検査用信号を出力する信号処理装置との間の電気的な接続を図るために、導電性のコンタクトプローブを複数収容するプローブユニットが用いられる。プローブユニットにおいては、近年の半導体集積回路や液晶パネルの高集積化、微細化の進展に伴い、コンタクトプローブ間のピッチを狭小化することにより、高集積化、微細化された検査対象にも適用可能な技術が進歩してきている。
　ところで、検査対象の導通状態検査や動作特性検査において、検査に要する時間の短縮が求められている。検査対象を製造するメーカーは、検査時間の短縮のため、多数個の半導体パッケージを同時に複数のコンタクトプローブとコンタクトさせることによって検査を行っている。
　従来では、個片切断される前のパッケージキャリア連結体に繋がった状態の複数の基板の検査を同時に行う基板検査が行われている（例えば、特許文献１を参照）。この基板検査装置によって複数の基板の検査を同時に行なって、検査に要する時間を短縮することができる。また、基板検査が行なわれた後、プレス装置によって各基板がパッケージキャリア連結体から分断される。
　これに対し、個片切断された基板に対して検査を行う方法として、特許文献２では、トレイの凹部に載置された各基板に対して、瞬間移動や振動による慣性移動、傾きによるすべり移動によって凹部の基板を移動させて凹部に対する基板の位置決めを行った後に基板の検査を行う部品検査方法が開示されている。特許文献３では、連結された複数の押し当て杆が、各開口部に載置された基板の角部をそれぞれ押圧することで複数の基板の位置決めを行う基板治具ボードが開示されている。また、特許文献４では、回路基板のネット、配線パターンに優先順位を付して検査を順次行うことで、回路基板の検査時間を短縮することができる基板検査方法が開示されている。
特開平１１－２３６４６号公報 特開２００７－３３２６号公報 特開２００８－１０１９５９号公報 特開２００８－２８１４０６号公報
　しかしながら、特許文献１に示す基板検査装置では、検査可能な基板がパッケージキャリア連結体を利用する基板に限定されてしまう。このため、個片切断された基板（半導体パッケージ）の検査を行う場合は、基板一つ一つを順次検査するか、あるいはトレイの所定位置に基板をそれぞれ載置しなければならず、検査に要する時間が増大してしまうという問題があった。
　また、特許文献２に示す部品検査方法および特許文献３に示す基板治具ボードでは、複数の基板の位置決めを行って同時に検査できるものの、装置構成が複雑になるという問題があった。特許文献４に示す基板検査方法では、一つの基板に要する検査時間が短縮できるものの、個々に検査を行うため、検査に時間を要してしまうという問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で、個片切断された検査対象の検査に要する時間を短縮することが可能な検査システムおよびパッケージ保持具を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる検査システムは、検査対象のパッケージを保持する保持穴を複数有するトレイと、検査を行う際に前記パッケージの電極と接続するコンタクトプローブと、前記コンタクトプローブを保持するプローブホルダと、前記プローブホルダに設けられ、前記検査を行う際に前記保持穴に対する前記パッケージの位置決めを行う位置決め手段と、を備えたことを特徴とする。
　また、本発明にかかる検査システムは、上記の発明において、前記トレイの上面を覆い、前記パッケージが有する電極を外部に露出する開口部を有し、前記トレイによって保持されたパッケージの少なくとも一部と当接可能な蓋体をさらに備えたことを特徴とする。
　また、本発明にかかる検査システムは、上記の発明において、前記位置決め手段は、前記プローブホルダから該プローブホルダの主面に垂直な方向に延びる先細な先端形状をなす複数のピンであって、前記トレイは、前記ピンの先端が挿入可能な挿入孔を有し、前記ピンは、前記検査を行う際に、前記パッケージの外縁に当接して前記パッケージを所定位置に移動させることを特徴とする。
　また、本発明にかかる検査システムは、上記の発明において、前記ピンは、前記プローブホルダの主面に垂直な方向に進退可能であることを特徴とする。
　また、本発明にかかる検査システムは、上記の発明において、前記位置決め手段は、検査を行う際に前記パッケージの主面に当接して前記パッケージを前記保持穴の所定位置に移動させる板バネであって、前記板バネは、前記プローブホルダの主面から前記所定位置に向けて斜めの方向に立ち上がって延在することを特徴とする。
　また、本発明にかかるパッケージ保持具は、検査対象のパッケージを保持する保持穴を複数有するトレイと、前記トレイの上面を覆い、前記パッケージが有する電極を外部に露出する開口部を有し、前記トレイによって保持されたパッケージの少なくとも一部と当接可能な蓋体と、を備えたことを特徴とする。
　本発明にかかる検査システムおよびパッケージ保持具は、プローブユニット側に検査対象のパッケージの位置決めを行う位置決め手段を設け、トレイとプローブユニットとを近接させることでトレイに保持された検査対象のパッケージの位置決め、およびコンタクトプローブと検査対象のパッケージの電極との接触を同時に行なうようにしたので、簡易な構成で、個片切断された検査対象の検査に要する時間を短縮することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる検査システムの構成を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる検査システムの構成を示す分解斜視図である。 図３は、図１，２に示す検査システムの要部の構成を示す斜視図である。 図４は、図１，２に示す検査システムの要部の構成を示す斜視図である。 図５は、図１，２に示す検査システムの要部の構成を示す斜視図である。 図６は、図１，２に示す検査システムの要部の構成を示す斜視図である。 図７は、本発明の実施の形態１にかかる検査システムの要部の構成を示す部分断面図である。 図８は、本発明の実施の形態１にかかる検査システムの要部の構成を示す断面図である。 図９は、本発明の実施の形態１にかかる検査システムの要部の構成を示す断面図である。 図１０は、本発明の実施の形態１にかかる検査システムの要部のその他の構成を示す部分断面図である。 図１１は、本発明の実施の形態２にかかる検査システムの構成を示す斜視図である。 図１２は、本発明の実施の形態２にかかる検査システムの構成を示す分解斜視図である。 図１３は、図１１，１２に示す検査システムの要部の構成を示す斜視図である。 図１４は、図１１，１２に示す検査システムの要部の構成を示す断面図である。 図１５は、図１１，１２に示す検査システムの要部の構成を示す斜視図である。 図１６は、図１１，１２に示す検査システムの要部の構成を示す斜視図である。 図１７は、図１１，１２に示す検査システムの要部の構成を示す斜視図である。 図１８は、図１１，１２に示す検査システムの要部の構成を示す斜視図である。 図１９は、本発明の実施の形態２にかかる検査システムの要部の構成を示す部分断面図である。 図２０は、本発明の実施の形態２にかかる検査システムの要部の構成を示す断面図である。 図２１は、本発明の実施の形態２にかかる検査システムの要部の構成を示す断面図である。
　以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
（実施の形態１）
　図１は、本実施の形態１にかかる検査システムの構成を示す斜視図である。図２は、本実施の形態１にかかる検査システムの構成を示す分解斜視図である。図１，２に示す検査システム１は、検査対象である半導体パッケージ２０の電気特性検査を行う際に使用する装置であって、半導体パッケージ２０と半導体パッケージ２０へ検査用信号を出力する回路基板との間を電気的に接続するための装置である。
　検査システム１は、略矩形をなす半導体パッケージ２０を保持する略円盤状をなすトレイ１０と、トレイ１０に保持された半導体パッケージ２０の少なくとも端部に当接可能な略円盤状をなす蓋体３０と、半導体パッケージ２０と回路基板との間を電気的に接続させるプローブユニット４０と、を備える。
　トレイ１０は、図３に示す斜視図のように、トレイ１０の主面１０ａに形成され、半導体パッケージ２０を保持可能な保持穴１１を有する。また、保持穴１１には、後述する位置決め手段としてのピン４３が挿通可能な挿通孔１１ａが形成されている。ここで、挿通孔１１ａは、各保持穴１１に対して少なくとも２つ形成される。挿通孔１１ａが保持穴１１に対して２つ形成される場合、保持された半導体パッケージ２０の連続する２辺に対応する位置に形成される。なお、トレイ１０は、検査温度に対応できるような材料を用いて形成される。また、半導体パッケージと線膨張係数が同じもしくは近い材料を用いることで検査対象の半導体パッケージが膨張した場合であっても、正確な位置決めをすることが可能である。
　半導体パッケージ２０は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）であって、図４に示す斜視図のように、電極としての半田ボール２１が、面２０ａに略矩形をなして配設されている。
　蓋体３０は、トレイ１０と略同一の外縁形状をなしてトレイ１０を覆い、図５に示す斜視図のように、保持穴１１に対応して設けられる円形をなす開口部３１を有する。開口部３１は、半導体パッケージ２０の対角の長さより若干小さい直径の円形である。蓋体３０がトレイ１０に固定された場合、開口部３１は、トレイ１０が上下反転した際であっても、半導体パッケージ２０の端部に当接し、半導体パッケージ２０の保持穴１１ａからの離脱を防止することができる。なお、トレイ１０と蓋体３０とは、ねじ止めや嵌め合い等によって固定される。また、蓋体３０は、面３０ａ側でプローブユニット４０と接触する。
　プローブユニット４０は、異なる二つの被接触体である半導体パッケージ２０および回路基板に接触する導電性のコンタクトプローブ５０（以下、単に「プローブ５０」という）と、複数のプローブ５０を所定のパターンにしたがって収容して保持する保持部としてのプローブホルダ４１と、を有する。また、本実施の形態１では、４つの半導体パッケージと同時にコンタクトできるプローブユニットを例に説明する。
　プローブホルダ４１は、図６の下面側に位置する第１部材４１ａと上面側に位置する第２部材４１ｂとが積層されてなる。第１部材４１ａおよび第２部材４１ｂには、複数のプローブ５０を収容するための第１ホルダ孔４２ａおよび第２ホルダ孔４２ｂ（ホルダ孔４２）がそれぞれ同数ずつ形成され、プローブ５０を収容する第１ホルダ孔４２ａおよび第２ホルダ孔４２ｂは、互いの軸線が一致するように形成されている。また、プローブホルダ４１は、蓋体３０との対向する側の面４０ａに突出して設けられ、トレイ１０の挿通孔１１ａに挿入する先細な先端形状をなすピン４３を有する。なお、図６は、図１，２に示すプローブユニット４０を反転させた斜視図を示している。
　なお、プローブユニット４０の蓋体３０と接触する側の面４０ａには、蓋体３０の開口部３１に挿入可能な円柱状をなす突出部４０ｂが形成され、プローブ５０の配置が、半導体パッケージ２０のパターンと同じ配置となるようにホルダ孔４２が配設される。また、突出部４０ｂは、プローブユニットの面４０ａに、開口部３１の配置に対応して複数形成される。
　ホルダ孔４２は、第１ホルダ孔４２ａと第２ホルダ孔４２ｂとで構成され、ともに貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状をなしている。すなわち、第１ホルダ孔４２ａは、プローブホルダ４１の上端面に開口を有する小径部４２ｃと、この小径部４２ｃよりも径が大きい大径部４２ｄとからなる。他方、第２ホルダ孔４２ｂは、プローブホルダ４１の下端面に開口を有する小径部４２ｅと、この小径部４２ｅよりも径が大きい大径部４２ｆとからなる。これらの第１ホルダ孔４２ａおよび第２ホルダ孔４２ｂの形状は、収容するプローブ５０の構成に応じて定められる。これにより、プローブ５０のプローブホルダ４１からの抜止機能を有する。
　図７に示すプローブ５０は、導電性材料を用いて形成され、回路基板側の電極に接触する第１プランジャ５１と、半導体パッケージ２０の検査を行なうときに半田ボール２１に接触する第２プランジャ５２と、第１プランジャ５１と第２プランジャ５２との間に設けられて二つの第１プランジャ５１および第２プランジャ５２を伸縮自在に連結するバネ部材５３とを備える。プローブ５０を構成する第１プランジャ５１および第２プランジャ５２、ならびにバネ部材５３は同一の軸線を有している。
　第１プランジャ５１は、回路基板側の電極に接触する先細な先端形状をなす先端部５１ａと、先端部５１ａの径と比して大きい径を有するフランジ部５１ｂと、フランジ部５１ｂを介して先端部５１ａと反対側に延び、フランジ部５１ｂと比して径が小さく、バネ部材５３の端部が圧入される基端部５１ｃとを有する。
　第２プランジャ５２は、先細な先端形状をなす複数の爪部を有する先端部５２ａと、先端部５２ａの径と比して大きい径のフランジ部５２ｂと、フランジ部５２ｂの先端部５２ａと対向して設けられ、フランジ部５２ｂと比して径が小さく、バネ部材５３の端部が圧入される基端部５２ｃとを有する。
　バネ部材５３は、第１プランジャ５１側が密着巻き部５３ａである一方、第２プランジャ５２側が粗巻き部５３ｂである。密着巻き部５３ａの端部は、基端部５１ｃに圧入されて、フランジ部５１ｂに当接している。一方、粗巻き部５３ｂの端部は、基端部５２ｃに圧入され、フランジ部５２ｂに当接している。なお、バネ部材５３は、半導体パッケージ２０との接続方向に弾性変形する。
　半導体パッケージ２０の検査時には、半導体パッケージ２０からの接触荷重により、バネ部材５３は長手方向に沿って圧縮された状態となる。バネ部材５３が圧縮されると、密着巻き部５３ａが第２プランジャ５２の基端部５２ｄと接触する。これにより確実な電気導通が得られる。
　つぎに、ピン４３の構成およびピン４３による半導体パッケージ２０の位置決めについて、図８，９を参照して説明する。ピン４３は、プローブホルダ４１に形成された第１保持穴４１ｃ、第２保持穴４１ｄ内で保持される。ピン４３は、略柱状をなし、先端が先細な形状をなす先端部４３ａと、先端部４３ａ側と異なる端部に連結され、先端部４３ａの最大径より大きい径のフランジ部４３ｂと、フランジ部４３ｂの先端部４３ａの連結側と異なる端部側に連結され、フランジ部４３ｂより小さい径のボス部４３ｃと、を有する。
　また、第１保持穴４１ｃの径は、第２保持穴４１ｄの径より小さい。第１保持穴４１ｃと第２保持穴４１ｄとが形成する段付き形状にフランジ部４３ｂが当接することで、ピン４３のプローブホルダ４１からの離脱を防止している。加えて、ピン４３は、第２保持穴４１ｄの底面に一端が固定されたコイル状をなすバネ部材４４に対してボス部４３ｃが圧入されている。これにより、ピン４３は、挿入孔１１ａへの挿入方向に進退自在となる。なお、ピン４３にボス部４３ｃを設けずに、フランジ部４３ｂの端面と第２保持穴４１ｄの底面との間にバネ部材を配設するものであってもよい。
　半導体パッケージ２０の位置決めを行う際、まず、蓋体３０に対してプローブユニット４０の面４０ａ側を近づけると、ピン４３がトレイ１０の挿入孔１１ａの壁面に沿ってガイドされながら挿入される（図８参照）。このとき、ピン４３は、側面が半導体パッケージ２０の端部と接触して、半導体パッケージ２０に対して力を加える。この力により、半導体パッケージ２０は、保持穴１１の挿入孔１１ａと対向する壁面側に移動する。また、ピン４３は、図６に示すように、矩形の外縁（４辺）において隣り合う２辺に設けられた挿入孔１１ａに対応して設けられるため、保持穴１１の４隅のうち１つの隅に半導体パッケージ２０を移動させる。
　蓋体３０とプローブユニット４０とが接触し、半導体パッケージ２０が保持穴１１の４つの壁面のうち、隣り合う２つの壁面に突き当たると、半導体パッケージ２０の保持穴１１に対する位置決めが完了する。同時に、プローブ５０の先端部５２ａが半導体パッケージ２０の半田ボール２１に接触する（図９参照）。このとき、図７に示す先端部５１ａは、図示しない回路基板と接続しているため、半導体パッケージ２０と回路基板とが電気的に接続される。
　上述した本実施の形態１によれば、プローブユニット側に半導体パッケージの位置決めを行うピン、および半導体パッケージを保持するトレイにピンが挿入可能な挿入孔を複数設け、トレイとプローブユニットとを近接させることでトレイ上の複数の半導体パッケージの位置決め、および半導体パッケージの電極との接触を同時に行なうようにしたので、簡易な構成で、個片切断された検査対象の検査を正確に行うことができるとともに、個片切断された検査対象の検査に要する時間を短縮することができる。
　加えて、半導体パッケージの一部と当接可能な開口部を有する蓋体を設けることで、トレイが回転した場合であっても蓋体によって半導体パッケージの上面が保持されるため、半導体パッケージの搬送の安定性を確保することができる。さらに、ウエハーを収容するカセットに対してトレイの大きさを調節することで、ウエハーの検査装置に流用できる。
　また、本実施の形態１の構成は、プローブユニット側に位置決め用のピン、トレイ側にピンを挿入するための挿入孔を設けるのみでよいため、簡易な構成で正確な検査および検査時間の短縮を実現するとともに、現行のトレイに対して挿入穴を配設するのみで対応することが可能である。
　また、ピン４３は、金属によって形成されていてもよいし、樹脂によって形成されていてもよいし、金属で形成された基材に対して樹脂を被覆するようにしてもよい。ピン４３は、半導体パッケージ２０の材質等によって設計可能である。
　なお、使用する半導体パッケージは、上述したＢＧＡの他、ＰＧＡ（Ｐｉｎ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）等にも適用可能である。
　また、プローブは、図１０に示すようなポゴピン５４であってもよい。図１０に示すポゴピン５４は、ホルダ孔の一方の端部側が段付き形状をなすプローブホルダ４１ｃに保持され、一方の長手方向に進退可能な先端部５４ａ，５４ｂを両端に有する。先端部５４ａ，５４ｂは、回路基板および半導体パッケージとそれぞれ接触することで、回路基板と半導体パッケージとの間を電気的に導通させる。
（実施の形態２）
　図１１は、本実施の形態２にかかる検査システムの構成を示す斜視図である。図１２は、本実施の形態２にかかる検査システムの構成を示す分解斜視図である。図１１，１２に示す検査システム２は、検査対象である半導体パッケージ７０の電気特性検査を行う際に使用する装置であって、半導体パッケージ７０と半導体パッケージ７０へ検査用信号を出力する回路基板との間を電気的に接続するための装置である。
　検査システム２は、略矩形をなす半導体パッケージ７０を保持する略円盤状をなすトレイ６０と、トレイ６０に保持された半導体パッケージ７０の主面の一部に当接可能な略円盤状をなす蓋体８０と、半導体パッケージ７０と回路基板との間を電気的に接続させるプローブユニット９０と、を備える。
　トレイ６０は、図１３に示す斜視図のように、トレイ６０の主面６０ａに形成され、半導体パッケージ７０を保持可能な保持穴６１を有する。また、保持穴６１は、図１４に示す断面図のように、半導体パッケージ７０を保持する略矩形の開口を有する第１保持穴６１ａと、第１保持穴６１ａの開口面に連通して設けられ、第１保持穴６１ａより大きい略矩形の開口を有する第２保持穴６１ｂとを有する。第１保持穴６１ａおよび第２保持穴６１ｂの配設高さは、後述する半導体パッケージ７０のリード７１の突出高さおよび先端部の高さに対応する。
　半導体パッケージ７０は、矩形形状をなすＱＦＰ（Ｑｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｐａｃｋａｇｅ）であって、図１５に示す斜視図のように、電極であるリード７１が、主面７０ａに対して直交する面から突出して配設されている。また、リード７１は、主面７０ａに対して直交する面から突出し、先端部の高さ（延在高さ）が半導体パッケージ７０の上面と同等の高さになるように折れ曲がった形状をなす。
　蓋体８０は、トレイ６０と略同一の外縁形状をなしてトレイ６０を覆い、図１６に示す斜視図のように、保持穴６１に対応して設けられる開口部８１を有する。開口部８１は、半導体パッケージ７０の主面７０ａより小さい径の円形をなす第１開口部８１ａと、保持穴６１の外縁の形状に対応して形成される４つの第２開口部８１ｂと、を有する。蓋体８０がトレイ６０に固定された場合、開口部８１は、トレイ６０が反転した際であっても、半導体パッケージ７０の端部に当接し、半導体パッケージ７０の保持穴６１からの離脱を防止することができる。なお、蓋体８０は、面８０ａ側でプローブユニット９０と接触する。また、トレイ６０と蓋体８０とは、ねじ止めや嵌め合い等によって固定される。
　プローブユニット９０は、異なる二つの被接触体である半導体パッケージ７０および回路基板に接触する導電性のコンタクトプローブ１００（以下、単に「プローブ１００」という）と、複数のプローブ１００を所定のパターンにしたがって収容して保持する保持部としてのプローブホルダ９１と、を有する。プローブホルダ９１には、図１７，１８に示すように、面９０ａ上に、各半導体パッケージ７０のリード７１および蓋体８０の第２開口部８１ｂに対応して設けられる突出部９０ｂが形成されている。突出部９０ｂの面９０ａと平行な面には、コンタクトプローブ１００を保持するホルダ孔９２が形成されている。面９０ａでは、４つの突出部９０ｂが、一つの半導体パッケージ７０に対応する矩形形状をなす。
　プローブホルダ９１は、図１７の下面側に位置する第１部材９１ａと上面側に位置する第２部材９１ｂとが積層されてなる。第１部材９１ａおよび第２部材９１ｂには、複数のプローブ１００を収容するための第１ホルダ孔９２ａおよび第２ホルダ孔９２ｂ（ホルダ孔９２）がそれぞれ同数ずつ形成され、プローブ１００を収容する第１ホルダ孔９２ａおよび第２ホルダ孔９２ｂは、互いの軸線が一致するように形成されている。また、プローブホルダ９１は、蓋体８０との対向する側の面９０ａに設けられて半導体パッケージ７０の主面に当接可能な位置決め手段としての板バネ９３を有する。なお、図１７は、図１１，１２に示すプローブユニット９０を反転させた斜視図を示している。
　なお、プローブユニット９０の蓋体８０と接触する側の面９０ａには、蓋体８０の第２開口部８１ｂに挿入可能な略柱状をなす突出部９０ｂが形成され、１つの半導体パッケージ７０のリード７１の配設パターンと同じ配置となるようにホルダ孔９２が配設される。また、突出部９０ｂは、プローブユニットの面９０ａに、第２開口部８１ｂの配置に対応して複数形成される。
　ホルダ孔９２は、図１９に示す部分断面図のように、第１ホルダ孔９２ａと第２ホルダ孔９２ｂとで構成され、ともに貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状をなしている。すなわち、第１ホルダ孔９２ａは、プローブホルダ９１の上端面に開口を有する小径部９２ｃと、この小径部９２ｃよりも径が大きい大径部９２ｄとからなる。他方、第２ホルダ孔９２ｂは、プローブホルダ９１の下端面に開口を有する小径部９２ｅと、この小径部９２ｅよりも径が大きい大径部９２ｆとからなる。これらの第１ホルダ孔９２ａおよび第２ホルダ孔９２ｂの形状は、収容するプローブ１００の構成に応じて定められる。これにより、プローブ１００のプローブホルダ９１からの抜止機能を有する。
　板バネ９３は、ねじ９３ａによって面９０ａに対して固定され、面９０ａから斜めの方向に立ち上がるように延在している。また、板バネ９３は、図１７，１８に示すように、少なくとも第２部材９１ｂに対してねじ９３ａによって固定されている。板バネ９３は、図１８に示すように、突出部９０ｂが形成する外縁（４辺）におけるいずれかの隅（頂点）に向けて延在するように設けられ、第１保持穴６１ａの４隅のうち１つの隅に向けて半導体パッケージ７０を移動させる。なお、板バネ９３は、金属で形成されていてもよいし、樹脂で形成されていてもよいし、金属の基材の表面を樹脂が覆うようにしてもよい。また、板バネ９３の少なくとも半導体パッケージ７０と接触する部分が、高い摩擦力を有することが好ましい。
　図１９に示すプローブ１００は、導電性材料を用いて形成され、図７に示す第１プランジャ５１と同様の構成を有する第１プランジャ１０１と、半導体集積回路７０の検査を行なうときにリード７１に接触する第２プランジャ１０２と、第１プランジャ１０１と第２プランジャ１０２との間に設けられて二つの第１プランジャ１０１および第２プランジャ１０２を伸縮自在に連結するバネ部材１０３とを備える。プローブ１００を構成する第１プランジャ１０１および第２プランジャ１０２、ならびにバネ部材１０３は同一の軸線を有している。第１プランジャ１０１は、図７に示す先端部５１ａ、フランジ部５１ｂおよび基端部５１ｃと同様、先端部１０１ａ、フランジ部１０１ｂ、および基端部１０１ｃを有する。
　第２プランジャ１０２は、リード７１と接触する先細な先端形状をなす先端部１０２ａと、先端部１０２ａの径と比して大きい径のフランジ部１０２ｂと、フランジ部１０２ｂの先端部１０２ａと対向して設けられ、フランジ部１０２ｂと比して径が小さく、バネ部材１０３の端部が圧入される基端部１０２ｃとを有する。
　バネ部材１０３は、第１プランジャ１０１側が密着巻き部１０３ａである一方、第２プランジャ１０２側が粗巻き部１０３ｂである。密着巻き部１０３ａの端部は、基端部１０１ｃに圧入されて、フランジ部１０１ｂに当接している。一方、粗巻き部１０３ｂの端部は、基端部１０２ｃに圧入され、フランジ部１０２ｂに当接している。なお、バネ部材１０３は、半導体パッケージ７０との接続方向に弾性変形する。
　半導体パッケージ７０の検査時には、半導体パッケージ７０からの接触荷重により、バネ部材１０３は長手方向に沿って圧縮された状態となる。バネ部材１０３が圧縮されると、密着巻き部１０３ａが第２プランジャ１０２の基端部１０２ｄと接触する。
　つぎに、板バネ９３による半導体パッケージ７０の位置決めについて、図２０，２１を参照して説明する。まず、蓋体８０に対してプローブユニット９０の面９０ａ側を近づけると、板バネ９３が半導体パッケージ７０に接触し、半導体パッケージ７０に対して力を加えることにより、半導体パッケージ７０を板バネ９３の延在方向（図２０右方向）に移動させる。このとき、板バネ９３は、半導体パッケージ７０の主面７０ａと接触して半導体パッケージ７０を移動させる。この力により、半導体パッケージ７０は、第１保持穴６１ａと第２保持穴６１ｂとの境界壁面側に移動する。
　蓋体８０とプローブユニット９０とが接触し、半導体パッケージ７０が保持穴６１の４つの壁面のうち、隣り合う２つの壁面に突き当たると、半導体パッケージ７０の保持穴６１に対する位置決めが完了する。同時に、プローブ１００の先端部１０２ａが半導体パッケージ７０のリード７１に接触する（図２１参照）。このとき、図１９に示す先端部１０１ａは、図示しない回路基板と接続しているため、半導体パッケージ７０と回路基板とが電気的に接続される。
　上述した本実施の形態２によれば、半導体パッケージとしてＱＦＰを用いた場合であっても、実施の形態１と同様、プローブユニット側に半導体パッケージの位置決めを行うピン、および半導体パッケージを保持するトレイにピンが挿入可能な挿入孔を複数設け、トレイとプローブユニットとを近接させることでトレイ上の複数の半導体パッケージの位置決め、および半導体パッケージの電極との接触を同時に行なうようにしたので、簡易な構成で、個片切断された検査対象の検査を正確に行うことができるとともに、個片切断された検査対象の検査に要する時間を短縮することができる。
　なお、本実施の形態２にかかる検査システムにおいても、上述した実施の形態１にかかる検査システムのピンを用いて位置決めするようにしてもよい。この場合のピンは、各半導体パッケージ７０の４隅のうち２つ以上の隅に当接できる位置にピンが配置され、残りの隅側に半導体パッケージ７０を移動させて位置決めすることが好ましい。半導体パッケージ７０の３つの隅に当接できる位置にピンが配置されていればより好ましい。
　また、蓋体８０の第２開口部８１ｂおよびプローブユニット９０の突出部９０ｂの配置および高さを調整することで、ＱＦＮ（Ｑｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｎｏｎ‐ｌｅａｄｅｄ　Ｐａｃｋａｇｅ）やＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ　Ｏｕｔｌｉｎｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）にも適用することができる。
　また、上述した実施の形態１，２においてプローブユニットは、４つの半導体パッケージに対応するものとして説明したが、２つ以上の半導体パッケージとコンタクトできるものであればよく、トレイに対応してすべての半導体パッケージに同時にコンタクトできるものであってもよい。
　以上のように、本発明にかかる検査システムおよびパッケージ保持具は、簡易な構成で、個片切断された複数の電気回路基板間等を接続して、電気的導通を行なう場合に有用である。
　１，２　検査システム
　１０，６０　トレイ
　１１，６１　保持穴
　１１ａ　挿入孔
　２０，７０　半導体パッケージ
　２１　半田ボール
　３０，８０　蓋体
　３１，８１　開口部
　４０，９０　プローブユニット
　４１，９１　プローブホルダ
　４２，９２　ホルダ孔
　４３　ピン
　５０，１００　プローブ
　６１ａ　第１保持穴
　６１ｂ　第２保持穴
　７１　リード
　８１ａ　第１開口部
　８１ｂ　第２開口部
　９３　板バネ

Claims (6)

  1. 　検査対象のパッケージを保持する保持穴を複数有するトレイと、
    　検査を行う際に前記パッケージの電極と接続するコンタクトプローブと、
    　前記コンタクトプローブを保持するプローブホルダと、
    　前記プローブホルダに設けられ、前記検査を行う際に前記保持穴に対する前記パッケージの位置決めを行う位置決め手段と、
    　を備えたことを特徴とする検査システム。
  2. 　前記トレイの上面を覆い、前記パッケージが有する電極を外部に露出する開口部を有し、前記トレイによって保持されたパッケージの少なくとも一部と当接可能な蓋体をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の検査システム。
  3. 　前記位置決め手段は、前記プローブホルダから該プローブホルダの主面に垂直な方向に延びる先細な先端形状をなす複数のピンであって、
    　前記トレイは、前記ピンの先端が挿入可能な挿入孔を有し、
    　前記ピンは、前記検査を行う際に、前記パッケージの外縁に当接して前記パッケージを所定位置に移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の検査システム。
  4. 　前記ピンは、前記プローブホルダの主面に垂直な方向に進退可能であることを特徴とする請求項３に記載の検査システム。
  5. 　前記位置決め手段は、検査を行う際に前記パッケージの主面に当接して前記パッケージを前記保持穴の所定位置に移動させる板バネであって、
    　前記板バネは、前記プローブホルダの主面から前記所定位置に向けて斜めの方向に立ち上がって延在することを特徴とする請求項１または２に記載の検査システム。
  6. 　検査対象のパッケージを保持する保持穴を複数有するトレイと、
    　前記トレイの上面を覆い、前記パッケージが有する電極を外部に露出する開口部を有し、前記トレイによって保持されたパッケージの少なくとも一部と当接可能な蓋体と、
    　を備えたことを特徴とするパッケージ保持具。
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