説明

接触子組立体を用いたLSIチップ検査装置

【課題】 高価なチップテスターを不用とし、また同時並列検査による被テストチップの検査時間も短縮し、チップテストにおいて大幅なコスト削減効果を得る。
【解決手段】 LSIチップ検査装置として、汎用パソコンと、被試験LSIチップが配設されるウエハと、前記ウエハパッドと平行な配線基板と、該配線基板上の通信手段と接続するメモリ付コンピュータと、前記メモリ付コンピュータ上に配列された電子デバイス付電気接続手段と、LSIチップ及び電子デバイス付電気接続手段のパッドに接触する第1及び第2の端子を有する垂直型プローブとを備えた。これにより、高価なチップテスターが不用になり、また同時並列検査によって被テストチップの検査時間も短縮し、チップテストにおいて大幅なコスト削減効果が得られる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、チップの電極(パッド)が平面上に配列された半導体集積回路チップや液晶デバイス等の回路検査や二つの電子デバイス間の接続等に使用される電気接続用の接触子組立体及び平面上に格子状に回路端子が配置されているCSP(Chip Size Package)用ソケット等に使用可能な接触子組立体において、接触子の位置精度を保持するための接触子保持構造に関する。またこれを用いたLSIチップ検査装置、CSP等の回路検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ウエハ上に配列されたチップのパッド配列の狭ピッチ化に対応するために、接触子の入出力部の間に外力に対して弾性的に変形する弾性変形部(湾曲部)を介在させた薄板状材料からなる複数の接触子を、XY直交座標上に配置された端子配列のX軸に対して所定の角度をなして互いに干渉することなく配置した接触子組立体が特許文献1の図3で開示されている(以下この配置構造を接触子組立体と称する)。
【0003】
一般的に、例えばコネクターなどにおいては接触子の位置精度を保持する手段としてその接続側(通常は端子と呼ぶ側)を剛性のある基材に設けた保持穴に挿入、圧入等により保持する方法が採られている。この剛性のある基材は通常成形で作られるが、微細ピッチになると保持穴の成形は困難になる。
【0004】
上述した従来の接触子組立体においては、図29(特許文献1の図5)の正面図に開示されているように、シート状基材27に設けた保持穴に接触子1の出力部端子6を差し込み保持するとともに、接触子1の入力接点側にもシート状基材からなるガイドシート28に設けたガイド穴に入力部端子5を嵌め込み、連結ポスト25、支持ポスト26を介して固定することによって被試験電子デバイスと検査回路基板とを電気的に接続する接触子組立体保持構造が提案されているが、実用的な構造を提示するに至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2002−296295号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、高価なチップテスターが不用になり、また同時並列検査によって被テストチップの検査時間も短縮し、チップテストにおいて大幅なコスト削減効果が得られるLSIチップ検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、LSIチップ検査装置として、汎用パソコンと、被試験LSIチップ及びそのパッドが配設されるウエハと、前記ウエハパッドのパッド面Aと平行な面Bを有する配線基板と、該配線基板上に配列した通信手段と該通信手段と電気的に接続するメモリ付コンピュータと、前記メモリ付コンピュータと前記パッド面Aと複数の垂直面C上に配列された電子デバイス付電気接続手段と、前記被試験LSIチップのパッドに接触する第1の端子と、前記電子デバイス付電気接続手段のパッドに接触する第2の端子とを有し、これら第1及び第2の端子の間に弾性変形部を有する垂直型プローブとを備え、前記電子デバイス付電気接続手段の入力、出力線が、前記メモリ付コンピュータ及び垂直型プローブと電気的接続がなされ、垂直型プローブの入力端がウエハ上に配設されたLSIチップのパッドと電気的接続がなされることを特徴とするものである。
【0008】
本発明に係る前記垂直型プローブとLSIチップとの間には座標変換手段が介装され、前記垂直型プローブとLSIチップとの間における端子の配列を整合させることを特徴とする。
【0009】
本発明はまた、LSIチップ検査装置として、複数のLSIチップが設置されるテストボードと、このテストボードに配置されて前記LSIチップに結合し、且つ前記LSIチップへ信号を導入及び/又は導出するための端子ピンを有する複数のチップソケットと、前記チップソケットの端子ピンをCPLDに接続するための回路網とを有し、前記CPLDを介してテストパターンを含むテストプログラムを内蔵するコンピュータに接続されることにより、前記チップソケットに挿入された複数の被試験LSIチップを同時並列に検査することを特徴とする。
【0010】
本発明に係る前記コンピュータはチップテスターに接続され、このチップテスターからテストパターンを含むテスト情報を受取り処理することを特徴とする。
【0011】
本発明はまた、コンタクトシステムとして、LSIチップ上に設置され、必要な電気的接続数より多い数だけ設けられた複数のパッドと、電気回路検査装置に設置されて前記LSIチップ上のパッドに接続される、直線で平行に複数列配置された複数の入出力配線端子と、前記パッドと前記入出力配線端子との間に設置され、所望の前記パッドとこれに対応する前記入出力配線端子とを接続するべく配線した座標変換回路網から構成されることを特徴とする。
【0012】
本発明はまた、コンタクトシステムとして、LSIチップ上に設置され、必要な電気的接続数より多い数だけ設けられた複数のパッドと、電気回路検査装置に設置されて前記LSIチップ上のパッドに接続される、直線で平行に複数列配置された複数の入出力配線端子と、前記パッドと前記入出力配線端子との間に設置され、概略矩形状に配列した前記パッドとこれに対応する前記入出力配線端子に接続するべく配線した座標変換回路網からなることを特徴とする。
【0013】
本発明はまた、コンタクトシステムとして、LSIチップ上に設置され、必要な電気的接続数より多い数だけ設けられた複数のパッドと、電気回路検査装置に設置されて前記LSIチップ上のパッドに接続される、直線で平行に複数列配置された複数の入出力配線端子と、前記パッドと前記入出力配線端子との間に設置され、概略格子状に配列した前記パッドとこれに対応する前記入出力配線端子に接続するべく配線した座標変換回路網からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、LSIチップ検査装置として、汎用パソコンと、被試験LSIチップ及びそのパッドが配設されるウエハと、前記ウエハパッドのパッド面Aと平行な面Bを有する配線基板と、該配線基板上に配列した通信手段と該通信手段と電気的に接続するメモリ付コンピュータと、前記メモリ付コンピュータと前記パッド面Aと複数の垂直面C上に配列された電子デバイス付電気接続手段と、前記被試験LSIチップのパッドに接触する第1の端子と、前記電子デバイス付電気接続手段のパッドに接触する第2の端子とを有し、これら第1及び第2の端子の間に弾性変形部を有する垂直型プローブとを備えたため、パソコン等にテストパターンを含むテストプログラムと測定手順を規定するコントロールプログラムなどを入力することにより、高価なチップテスターはパソコン等によって代替されて不用になり、また同時並列検査によって被テストチップの検査時間も短縮されるので、現行のパッケージされたチップテストにおいても大幅なコスト削減効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施の形態1に使用する接触子を説明する図で、同図(a)は正面図、同図(b)は平面図である。
【図2】前記実施の形態1に使用する接触子を示す正面図で、同図(a)、(b)、(c)、(d)はそれぞれ一実施の形態に用いる4種類の接触子を示している。
【図3】前記実施の形態1に用いる接触子組立体の構成及びその機能を説明する部分平面図である。
【図4】前記実施の形態1に用いる接触子組立体の構成を説明する斜視図である。
【図5】前記実施の形態1に用いる接触子組立体保持機構の構成及びその機能を説明する平面図である。
【図6】前記実施の形態1に用いる接触子組立体保持機構の構成及びその機能を説明する斜視図である。
【図7】前記実施の形態1に用いる接触子組立体と回路検査装置とを接続するための検査回路基板の斜視図である。
【図8】前記実施の形態1の変更例に用いる接触子組立体保持機構の構成及びその機能を説明する斜視図である。
【図9】前記実施の形態1の変更例に用いる接触子組立体と回路検査装置とを接続するための検査回路基板の斜視図である。
【図10】本発明の実施の形態2において使用される電子部品の全体側面図である。
【図11】図10に示された電子部品の分解図である。
【図12】前記実施の形態において用いられる電子部品の電気出力端子の配列を示す図である。
【図13】前記実施の形態において用いられる電子部品に使用される異方性ポリマーを示す斜視図である。
【図14】前記実施の形態における樹脂状フィルムとプローブが接合され組み立てられたプローブ組立の斜視図である。
【図15】前記実施の形態において隣接する複数のプローブ組立が接合材を介して結合固定されている状態を示す斜視図である。
【図16】本発明の実施の形態3に用いられるプローバ装置の制御システムのブロック図である。
【図17】本発明の実施の形態3の変更例としての電気機能検査装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図18】前記実施の形態において用いられる接触子組立体の一部構成を表わす斜視図である。
【図19】前記実施の形態において用いられる接触子組立体の主要部を更に拡大した斜視図である。
【図20】前記実施の形態において実行される1軸テスト用のテスト回路の正面図である。
【図21】前記実施の形態において用いられる接触子組立体を図18において矢印X方向から見た図である。
【図22】前記実施の形態において用いられる接触子組立体を図18において矢印Y方向から見た図である。
【図23】本発明の実施の形態4に係る接触子組立体による検査システムの全体構成を示す斜視図である。
【図24】本発明の実施の形態5に係る電気信号検査装置のシステム構成を概略的に示す正面図である。
【図25】本発明の実施の形態5に係るLSIチップ検査装置1000のシステムの回路構成を示すブロック図である。
【図26】本発明の実施の形態5において、座標変換回路による座標変換動作として、特定のウエハチップにおけるウエハチップ端子の配置構造(端子位置)と、所定のウエハチップ端子に対する座標変換処理を表す模式図である。
【図27】図26に示されたウエハチップ端子の配置と座標変換処理後における座標変換回路の信号の到達位置を示す模式図である。
【図28】本発明の実施の形態6に係るLSIチップ検査装置1000に適用されるチップ一括検査用のチップ保持構造を示す斜視図である。
【図29】従来の接触子組立体保持機構を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明に関係し各種の検査装置名が出てくるので整理すると、回路検査装置とは、被試験電子デバイスを検査するための装置であり、接触子組立体と電気的に接続される装置をいう。この回路検査装置は本件図面中には具体的には図示されていない。本発明に使われる被試験電子デバイスは入出力端子が格子状に配列されたCSP、FPGA(Field Programmable Gate Array)等である。LSIチップ検査装置とは、ウエハ上に配列されたLSIチップの複数のパッドに同時且つ一括に接触し、各種電気的特性をテストする検査装置を意味する。
【0017】
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1について図面を参照して説明する。図1(a)、(b)は本発明に用いる接触子1の構造を示す正面図と平面図である。本発明に用いる接触子1は、リボン状樹脂フィルム3と、このフィルム面に形成された垂直型プローブ2とで構成されている。その構造は、リボン状樹脂フィルム3としてポリイミド等の樹脂フィルムを使用し、その上に垂直型プローブ2となる銅箔を貼り付け、通常よく知られたフォトリソグラフィ法によるエッチング技術を用いて製作する。銅箔の材料としては、プローブが剛性を必要とすることからベリリウム銅が好ましい。
【0018】
このようにして垂直型プローブ2とリボン状樹脂フィルム3とが一体型となった1枚の接触子1(厚さt、幅W)が形成される。垂直型プローブ2は、リボン状樹脂フィルム3の幅とほぼ同じ幅寸法を持つ横長のU字型(長さL、幅W)に形成された湾曲構造を備え、U字型の開端部はリボン状樹脂フィルム3の両長辺側からそれぞれ直角に突出(高さs)して一方は入力部端子5を形成し、他方は出力部端子6を形成している。入力部端子5は被試験電子デバイスのパッドと接触し、出力部端子6は検査回路のパッドと接触して被試験電子デバイスと検査回路との導通を図るようになっている。なお、図1の例では1枚の接触子1に垂直型プローブ2が2個になっているが、被試験電子デバイスのパッドの数に応じて増減させればよい。
【0019】
また、垂直型プローブ2が形成されたリボン状樹脂フィルム3には、垂直型プローブ2のU字型の弾性変形部4で囲まれる湾曲形状とほぼ等しい開口面積を持つ長穴7が開けられている。そして、この部分において、リボン状樹脂フィルム3は垂直型プローブ2とほぼ同じ幅の梁(非常に細い梁構造である)によってつながった構造となっており、この梁部分が弾性変形部4となっている。そして、入力部端子5、出力部端子6に接触圧力が加わった時に垂直型プローブ2だけでなくリボン状樹脂フィルム3も一体となって弾性変形できる構造となっている。さらにリボン状樹脂フィルム3には複数(図1では3個)の位置決め用の貫通孔8が開けられている。この貫通孔については後ほど説明する。
【0020】
このようにして形成された接触子1を複数枚重ね合わせた構造が接触子組立体となる。ただし、接触子1は、1枚1枚が同じ構造ではなく、垂直型プローブ2の位置を1ピッチずつずらしたものを使用する。この状態を図2の正面図に示す。図2(a)は図1で説明したのと同じもの(1a)である。図2(b)は図2(a)を基準にして垂直型プローブ2の位置をピッチp′だけずらしたもの(1b)である。図2(c)は図2(b)を基準にしてさらにピッチp′だけずらしたもの(1c)である。図2(d)は図2(c)を基準にしてさらにピッチp′だけずらしたもの(1d)である。図2では接触子1が4枚(1a〜1d)の場合を説明したが、被試験電子デバイスのパッド数に応じて増減させることが可能である。p′寸法については後ほど説明する。
【0021】
ここで1枚の接触子1において、垂直型プローブ2の設置間隔を被試験電子デバイスのパッドピッチ配列に合わせて複数個形成する場合を考えると、被試験電子デバイスのパッドピッチは極めて微細化しているため垂直型プローブ2の間隔が極めて狭くなってしまい、U字型の弾性変形部4(湾曲部)を設けるスペースが得られなくなる。そこで本発明では、弾性変形部4を大きく取った垂直型プローブ2を有する接触子1を複数枚重ね合わせ、XY直交座標上に配置された被試験電子デバイスのパッドピッチ配列のX軸に対して所定の角度をなして互いに干渉することなく配置することができる接触子組立体を構成している。接触子組立体は垂直型プローブ2とリボン状樹脂フィルム3が貼り合わされて一体化された構造であるから、重ね合わせた場合でも導電体である垂直型プローブ2と絶縁体であるリボン状樹脂フィルム3が交互に配置されることになり、全体として絶縁性が維持されている。
【0022】
図3は、接触子1を複数枚重ね合わせて配置することにより接触子組立体が構成されたときの接触子1の配置状態を示す平面図である。接触子1は複数枚配置されているから、当然のこととして入力部端子5および出力部端子6も複数個配置される。そして、入力部端子5および出力部端子6はそれぞれXY直交座標上でX軸方向およびY軸方向へ配置され、また入力部端子5および出力部端子6は、X軸方向およびY軸方向ともピッチpになるように配置されている。
【0023】
このXY直交座標は、被試験電子デバイスにおける複数のパッド10または検査回路のパッド11が格子状に配置された平面の格子の行および列方向にそれぞれ軸を設定したXY直交座標系に対応する。また、XY直交座標上でのX方向およびY方向のピッチpは、被試験電子デバイスにおける複数のパッド10または検査回路のパッド11が格子状に配置された平面の格子のピッチに対応するよう接触子1の配置が行われる。
【0024】
また、図3において、角度θは、リボン状構造の接触子1における長手方向の直線がXY直交座標系のX軸となす角度を表す。これにより、
L>p
の関係にある接触子1を複数枚重ね合わせることによって、垂直型プローブ2の端子をX軸に対して角度θをなす直線上に配置することができる。角度θは図1に示したように接触子1の厚さ(垂直型プローブ2とリボン状樹脂フィルム3を合わせた厚さ)をt、被試験電子デバイスのパッドのピッチをpとすれば、角度θは、
sinθ=t/p
の関係から求めることができる。
【0025】
今、図3に示すように、仮に1個の被試験電子デバイスに対しXY方向に格子状にピッチpでパッドが4×4=16個配置されているとすれば、1行目のパッド1−1、1−2、1−3、1−4にそれぞれ垂直型プローブ2の入力部端子5が接触するように垂直型プローブ2の配置をp′ずつずらして配置した接触子1を4枚(1a〜1d)積層し、接触子組立体9aを構成する。ここでp′は、
p′=t/tanθ
で与えられる。
【0026】
同様に、2行目のパッド2−1、2−2、2−3、2−4と接触する接触子組立体9bを構成し、次いで3行目のパッド3−1、3−2、3−3、3−4と接触する接触子組立体9cを構成し、次いで4行目のパッド4−1、4−2、4−3、4−4と接触する接触子組立体9dを構成する。この接触子組立体9a〜9dを一体化して接触子組立体9を構成する。これにより格子状に配置された16個のパッドの全てに同時に接触する接触子組立体が構成される。なお、図1に示したような垂直型プローブ2を2個持つ接触子1によって接触子組立体9を構成した場合は、同時に2個の被試験電子デバイスについて、全てのパッドに同時に接触子組立体を接触させた状態で測定が可能になる。
【0027】
次に、図4を用いて複数の接触子組立体を組みつけて保持する場合の組立構造について説明する。本実施の形態では、1枚のリボン状樹脂フィルム3に垂直型プローブ2を2個形成した接触子1を4枚積層した場合を例にとって説明する。図4はその接触子1を4枚積層(1a〜1d)して構成された接触子組立体9a〜9dを一体化して接触子組立体9を構成した場合の斜視図である。なお、図4では、リボン状樹脂フィルム3は接触子組立体9aを構成する4枚のみ示し、接触子組立体9b〜9dを構成する12枚は省略してある。
【0028】
図4において、16枚のリボン状樹脂フィルム3には全て同じ位置に同じ径の貫通孔8が開けられている。本実施の形態では、貫通孔8はリボン状樹脂フィルム3の両端部と中央部付近の3個所に開けられており、接触子組立体9を組み立てるときにそれぞれ位置決め棒12を挿通することによって、垂直型プローブ2の位置決めを行うと同時に16個の接触子1を固定する機能を果たす。貫通孔8と位置決め棒12の嵌め合いは静合程度が望ましい。このとき、位置決め棒12の一端を円錐状に尖らせておけば挿通し易くなる。
【0029】
このように接触子組立体9は、上方向に向けて突出する16個の入力部端子5と下方向に向けて突出する16個の出力部端子6とを有し、入力部端子5は被試験電子デバイスのパッドと接触し、出力部端子6は検査回路のパッドと接触するようになっている。入力部端子5および出力部端子6は、それぞれ16個の端子が格子状に配列されるとともに格子状のままXY座標に対し角度θだけ回転させた配置となっている。
【0030】
次に、図5および図6を用いて図4で説明した接触子組立体を保持する保持構造について説明する。図5は保持構造を示す平面図、図6はその斜視図である。図5および図6ともに検査回路に接続するためのコネクター構造を合わせて示している。
【0031】
図5および図6に示すように、接触子組立体9を保持する保持構造は、樹脂、セラミック、石英などの電気絶縁材料からなる板状のガイドブロック13で構成され、ガイドブロック13はリボン状樹脂フィルム3の幅寸法(W)と同じ厚さを有し、接触子組立体9がちょうど収まる幅と長さの開口面積を持つ長方形の開口部15を備えた枠体構造となっている。また、枠部分には、接触子組立体9を組み立てるときに用いた位置決め棒12の先端が嵌る溝16が形成され、溝16は開口部15の長手方向に沿って両側対称位置に設けられている。
【0032】
そして、溝16の深さは、接触子組立体9をガイドブロック13に入れ込んだときに接触子組立体9とガイドブロック13の面位置が合うように設定しておく。これにより、入力部端子5および出力部端子6がガイドブロック13の面位置から突出した構成となる。このように、接触子組立体9の位置決め精度が向上するとともに組立作業が簡素化される。さらに、接触子組立体9はガイドブロック13によって縦横の伸びが押さえられるので、被試験電子デバイスのパッドの配置が微細化されてもプロービングが正確になされ、特に熱膨脹に対して優れた安定性が得られる。
【0033】
さらにガイドブロック13には、接触子組立体9が嵌めこまれたときに入力部端子5および出力部端子6が配置される部分の両側に延びる張出し部14及び17が設けられている。この張出し部14は、後で説明するようにコネクター部分の回路配線を絶縁カバーする機能あるいは検査回路基板を補強する役目を果たすものである。
【0034】
図6からも分かるように、ガイドブロック13に収まった接触子組立体9は、複数の入力部端子5が被試験電子デバイス18の裏面側に設けられているパッド10(ここでは16個)と同時に接触する。この際、被試験電子デバイス18は上記してきた様にガイドブロック13のXY方向に対し角度θだけ傾けて配置される。この配置は、図示していない搬送手段、位置決め手段、押圧手段などによってもたらされ、図6では同時に2個の被試験電子デバイス18が供給された状態を示している。
【0035】
一方、接触子組立体9の複数の出力部端子6はガイドブロック13の下面側から突出し、検査回路基板19の回路配線21の配線パッド11(図7参照)に同時に接触する。検査回路基板19はプリント配線基板、あるいはフレキシブル配線基板などで構成され、必要に応じて複数枚が重ね合わされて張出し部23をコネクタソケット22に挿入し、これによって回路検査装置と電気的に接続される。
【0036】
図7は検査回路基板の一例を示す斜視図である。検査回路基板19はポリイミド等のフレキシブルフィルム上に銅箔をパターン形成した回路配線21を有し、コネクタソケット接続用の張出し部23を備えている。出力部端子6のそれぞれに対応して回路配線21が形成されており、図7では3個の出力部端子6が3本の回路配線21に接触することになる。
【0037】
さらに図7に示すように、検査回路基板19には貫通孔24が開けられている。この貫通孔24は検査回路基板が1枚で収まらない場合、例えば図6に示したように検査回路基板19、20の2枚を必要とする場合には、出力部端子6のうち何本かをこの貫通孔24を通して下側の検査回路基板20の回路配線21に接触させるようにしたものである。図7では検査回路基板19に貫通孔24は1区画ユニットに3個設けられているが、必要に応じて増減してもよく、さらに検査回路基板20に貫通孔を設けて3枚の検査回路基板としてもよい。
【0038】
検査回路基板19、20を重ねた場合には、重ねた基板厚さが出力部端子6の高さ以内ならば出力部端子6の先端は貫通孔を通して重ねた検査回路基板から突出するため回路配線21との接触には全く問題がない。出力部端子6の接触圧力は検査回路基板の上下によって多少差が出るが、垂直型プローブの変形部長さを大きく採ってあるのでばらつきの範囲に収めることが可能である。
【0039】
(実施の形態1の変更例)
実施の形態1の変更例の目的は実施の形態1と概略同じ構造体を利用し、格子状に配列されたCPLD(Complex Programmable Logic Device)やFPGA等のプログラマブル電子部品(後述する信号構成回路または)に置き換えて実施の形態1の構造を使ってウエハ上に配列されたチップのパッドに電気的接続を行い、例えば汎用市販の外部テスターまたは後出のメモリ付コンピュータ(実施の形態3において説明される)と接続して、数少ない配線でウエハチップのパッドが電気的に接続されることを可能にする目的で用いるものである。
【0040】
本実施の形態1の変更例の構造は格子状に配列されたCPLDやFPGAからの入出力端子など狭ピッチの配線に接続することは、従来のPCB基板ではCPLDやFPGAの入出力端子から狭ピッチの配線に至るにはPCB基板に空けるスルーホールが大きく、本実施の形態1の変更例に比べ高密度実装ができない問題をもっている。またPCBを利用しない他の高密度実装を可能とするセラミック基板等の適用も高価になること等の欠点を有している。
【0041】
実施の形態1、および本実施の形態1の変更例において検査回路基板はフレキシブルフイルムから成りその厚さが20〜30ミクロンを可能とし且つ配線厚さも同程度の厚さで達成可能である。また前記異方性ポリマー53の厚みも0.2mm前後であり、接触点に常に接触力を確保するための垂直型プローブ2も厚み方向で0.6mm程度であるためCPLDやFPGAの入出力端子から検査回路基板までの距離を小さくでき高密度の実装が可能になる。
【0042】
実施の形態1の変更例について図面に従って説明する。図8は本実施の形態1の変更例に用いる接触子組立体保持機構の構成及びその機能を説明する斜視図である。図8に示された接触子組立体保持機構の構成は実施の形態1と概略同じである。実施の形態1と異なる構成は検査回路基板19、検査回路基板20上に回路配線21に加えて回路配線21Aが追加配置されていることである。また被試験電子デバイス18(図6に示されている)に代って、当該被試験電子デバイス18に概略類似した構造を有するCPLDやFPGA等のプログラマブル電子デバイス18−1に置き換えられている点である。
【0043】
図9は前記第1−1の実施の形態に用いる接触子組立体と外部テスターまたはメモリ付コンピュータと接続するための検査回路基板の斜視図である。図9において、検査回路基板19の形状は実施の形態1と形状が異なり回路配線21に加えて回路配線21Aが追加配置されている。なお、図8及び図9において、回路配線21及び21Aはプログラマブル電子デバイス18−1の端子と電気接続されている。また、回路配線21及び21Aは上位検査回路またはメモリ付コンピュータからの信号授受が可能信号および電源線が接続されプログラマブル電子デバイス18−1を駆動することを可能としている。
【0044】
また回路配線21及び21Aはプログラマブル電子デバイス18−1の入出力の通信信号回路であり、例えばウエハ上に配列されたチップのパッドと接続されることによりチップの回路検査が可能となる。
【0045】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2について図面を参照して説明する。この実施の形態2は実施の形態1における接触子1の積層のための棒12を必要としない構造としたものである。すなわち、リボン状樹脂フィルムの積層は部分的に接着剤により隣接する前記リボン状樹脂フィルム同士を接合して成るものである。そして、リボン状樹脂フィルムが積層する間隔(すきま)は、部分的に充填された接着剤の厚みにより確保される。
【0046】
図10乃至図15に従い実施の形態2の構成とその機能について説明する。図10は実施の形態2の全体側面図である。51はCSP(Chip Size Package)とかBGA(Ball Grid Array)などの電気出力端子が格子状に配列された電子部品52を固定するホルダである。電子部品52は実施の形態1における被試験デバイス18に対応する。図11は図10の分解斜視図である。図11においてホルダ51の穴51−1に電子部品52が固定配置されている。また、電子部品52の下側には異方性ポリマー53が配置され、さらにその下側に接触子組立体が配置されている。
【0047】
図12は電子部品52の電気出力端子52−1の配列を示す下面斜視図である。図13は異方性ポリマーの一例を示す斜視図である。この異方性ポリマー53は、矩形状の非導電性材料から成る本体部53−2に細線状の導電性材料が表裏にわたって多数埋め込まれた材料からなり、一方に電気出力端子が接触すると概略接触した場所から反対側に電気が通電する。プローブの入力端子が直接電子部品52の電気出力端子52−1に接触した場合電気出力端子52−1の接触部の形状が球面の場合すべりが生じるため異方性ポリマー53を介在させている。該異方性ポリマー53の材料は信越化学株式会社等から発売されているものが相当する。
【0048】
図14は実施の形態2における樹脂状フィルム71とプローブ72が接合されることにより組立てられて成るプローブ組立70の斜視図である。図15は、図14に示されたプローブ組立70を複数個、面方向に整列させて設置した状態を示す斜視図である。図15において80は接着剤等の高分子有機材料からなる接合材である。隣接するプローブ組立70が接合材80を介して、必要とするプローブ組立70の間隔に固定されている。従って電子部品52の電気出力端子52−1は異方性ポリマー53を通じてプローブ72の入力端子と接続が行われる。外部配線等との電気的接続については実施の形態1と同様である。
【0049】
実施の形態2に従えば樹脂状フイルム71間を貫通する棒を必要としない接触子組立体が得られる。
【0050】
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について説明する。従来において、プローブカードと離れた場所に存在する市販の外部テスター等の検査装置を使用し、ウエハ上に配置された多くのチップの電極に電気的接触子を接触してウエハチップ端子に同時に接触子を接触し検査回路と導通することは困難であった。その理由は、前記プローブカード内を多層化基板にして多くの配線を対応することに空間の制限があったからである。また市販の外部テスターは非常に高価であった。実施の形態3はこのような状況に着目したもので、その目的は、比較的安価なパソコンとメモリ付コンピュータによって大きな配線空間を必要とする問題を解決することである。
【0051】
また外部テスターからの信号を基板内のCPLDまたはFPGAなどから成るプログラマブルシステムで授受した後、信号構成回路78と通信を可能とし、前記問題点である基板内を多層化基板にして多くの配線を配置する問題を解決することを目的とするものである。
【0052】
前記の目的を達成するために特に信号構成回路として矩形状外周に端子を有するプログラマブル電子デバイス等を使用した場合これ等のプログラマブル電子デバイスがウエハ上のチップと比較して大きいため、メモリ付コンピュータと前記プログラマブル電子デバイスを同一平面に配置することなく前記プログラマブル電子デバイスとウエハの配置角度に特別な配慮或いは工夫がされていることに特徴がある。
【0053】
図16は、本発明の実施の形態3に係る電気機能検査装置のシステムの一構成例を示すブロック図である。この電気機能検査装置のシステムは、配線基板にメモリ付コンピュータを有し、多数配線の必要がなく且つ検査処理の高速化に対応するようにしたものである。図16において、120は汎用コンピュータであり例えばパソコンである。74は回路付きプローブカードであり、図16中で二点鎖線で示されている。回路付きプロープカード74は、汎用コンピュータ120に接続された通信インターフェース121と、通信インタフェース121に接続されたメモリ付コンピュータ122と、メモリ付コンピュータ122に接続された信号構成回路78とから成る。
【0054】
信号構成回路78は、図6に示された比較的入出力の端子数の少ない被試験電子デバイス18や、図8に示された比較的入出力の端子数の多いプログラマブル電子デバイス18−1に相当する。信号構成回路78は複数設けられ、それぞれ目的が異なるテストに対応して起動されることも可能である。73はウエハチップ端子である。回路付きプローブカード74の信号構成回路78とウエハチップ端子73との間にはプローブ100が配置され、両部材を電気的に接続している。汎用コンピュータ120からは個別ウエハ毎の検査情報が通信インターフェース121に送られる。そして、検査情報は通信インターフェース121を通じてメモリ付コンピュータ122に送信され、さらにメモリ付コンピュータ122と信号構成回路78にテスト内容及び結果を送受信する。信号構成回路78はウエハチップ端子73に対応した検査信号を生成し、検査時は必要な信号をウエハチップ端子73との間で授受する。該信号構成回路78はまた、ウエハチップ端子73からの検査結果情報を受け取り、メモリ付コンピュータ122に送る。メモリ付コンピュータ122は通信インターフェース121を介して汎用コンピュータ120と情報を授受する。
【0055】
また信号構成回路78はウエハチップ端子73の矩形状に配置された電極(パッド)の一辺につき複数の信号構成回路78が対応している。例えばウエハチップ端子73の一辺に200個の電極が千鳥配列されている場合は2個の信号構成回路78が対応するようになっている。そして、この場合、1個の信号構成回路78の端子から100本の配線がウエハチップ端子73の奇数番目の電極に接続し、更に他の1個の信号構成回路78の端子から100本の配線がウエハチップ端子73の偶数番目の電極に接続している。従って矩形配列の4辺に対応する場合は、8個の信号構成回路78が1つのウエハチップ端子73の800個の電極に対応する。本発明は特別に矩形状に配列したウエハチップ端子73に限定するものではなく、1つの直線状に配列されたウエハチップ端子73に対して1つの信号構成回路78が対応している場合にも適用できるものである。
【0056】
図17は、本発明の実施の形態3に係る電気機能検査装置のシステムの変更例を示すブロック図である。この電気機能検査装置のシステムは、基板の外にある外部テスターとの信号の授受を行うことにより、多数配線の必要がなく且つ検査処理の高速化に対応するようにしたものである。図17において、プローブカード74の信号構成回路78と、ウエハチップ端子73と、プローブ100については図16に示されたものと同一の構成及び作用を有する。75はプログラマブルシステムであり、76は外部テスターである。外部テスター76は市販されているLSIのテスターで数百本またはそれ以上の複数信号線79と接続されていて、1つまたは複数のウエハ上のチップ検査を可能とする信号が含まれている。ただし複数のウエハ上のチップに対して同時一括検査をするにはウエハ上の端子と接続することは回路付きプローブカード74の空間の制限を受けるため、複数のウエハ上のチップに対して同時一括検査を行うことは困難を伴うと考えられる。
【0057】
プログラマブルシステム75は主デバイスとしてCPLDやFPGAを有しシリアル/パラレル変換機能やバウンダリースキャン機能等を有し多機能のシステムとして信号処理が可能である。またプログラマブルである為初めて検査処理内容を設定する場合、または変更する場合汎用コンピュータ120からの命令に従って処理し、内容も短時間に処理可能である。従って外部テスター76からの信号をプログラマブルシステム75で処理して回路付きプローブカード74の配線空間で配線可能な本数にして信号構成回路78との間で信号を送受することは可能である。
【0058】
次に、本発明の実施の形態3について図面を参照して詳細に説明する。図18は本実施の形態3に係るLSIチップ検査装置1000の全体構成を概略的に示す斜視図である。このLSIチップ検査装置1000は、例えばメモリ関係の線状に配列された複数のパッドに一括して複数のプローブを接触させ高速検査する。
【0059】
図18において、709−1はX方向位置決め部材、710−1はY方向位置決め部材である。本実施の形態3におけるX方向位置決め部材709−1、Y方向位置決め部材710−1は略同じ形状と機能を有する。ただし、X方向位置決め部材709−1は、図18、図19に示されているように下方に開口して形成されたスリット形状の第1係合溝711を有している。また、Y方向位置決め部材710−1は、同じく図19に示されているように上方に開口して形成されたスリット形状の第2係合溝712を有している。これにより、X方向位置決め部材709−1を上方から、Y方向位置決め部材710−1を下方から、それぞれ複数個ずつ、第1係合溝711と第2係合溝712とが合致するようにして組み付けると、全体として格子状の位置決め構造体が構成される。そして、X方向位置決め部材709−1、Y方向位置決め部材710−1は相互に正確で強固な位置決めを達成するための手段として機能している。
【0060】
上述のようにして組み付けられたX方向位置決め部材709−1およびY方向位置決め部材710−1の上側にはプローブ603−1がY方向に複数個、リボン状フィルムによりつながれた状態で配置される。またプローブ603−1は、当該プローブ603−1をつないでいるリボン状フィルムを複数枚厚さ方向(X方向)に並べることにより、所定の間隔を空けて積層して配列されている。実際には第1および実施の形態2に関連して説明した通り、フィルム状絶縁膜であるフィルム605−1にグランドラインパターン604−1および電気導通部606−3がリソグラフィ技術に基づくエッチング及びメッキ等の加工手段に形成され配置されている。110は1軸用テスト回路である。120は汎用のコンピュータであり121は通信インターフェースであり122はメモリ付コンピュータであり、123は配線基板であり、124は配線基板上の配線である。
【0061】
図19は図18に示されたLSIチップ検査装1000の主要部を拡大して示す斜視図である。図19において、110は1軸テスト回路であり、図16に示された信号構成回路78に相当する。この1軸テスト回路110はX方向位置決め部材709−1の側面に2セット強固に貼り付けられている。図20は1軸テスト回路110の正面図である。1軸テスト回路はフレキシブルフイルム111と、信号構成回路112と、接続配線113と、入出力線114とから成る。フレキシブルフイルム111の、接続配線113の端子に隣接した部分には切り欠き115が形成されている。1軸テスト回路110に形成された切り欠き115は、当該1軸テスト回路110とY方向位置決め部材710−1とが干渉するのを回避するためのものである。
【0062】
フレキシブルフイルム111は実施の形態8におけるリボン状フィルム707と同質の材料からなり、接続配線113は銅配線772と略同様のプローブとの電気的接続の役割を果たす。信号構成回路112は前記図16で説明の汎用コンピュータ120からの検査情報をインターフェース75から受け接続線113に送る。信号構成回路112は紙面の上下方向に必要とする空間を確保できるため、チップ1つに対し1つの検査回路が存在できるような配置が可能である。図20では2つの信号構成回路112から接続配線113がチップ上のパッド602に接続されるように表わしたが、実際は多数の信号構成回路112の1つから実質的に前記接続配線113を通じて1つのチップ上のパッド602に接続される。
【0063】
図21は図18の矢印Y方向から見た図である。図22は図18の矢印X方向から見た図である。図19、図21においてX方向位置決め部材709−1にあけられた穴791−1に固定ピン109が圧入され、固定ピン109の鍔(つば)とX方向位置決め部材709−1の凸部の一端に丸棒109が鋏まれ固定している。本実施の形態の場合丸棒109は1直線方向から(この場合はX方向からのみ)配置されている。後述する実施の形態ではX及びY方向からの配置になる。図22において、接続配線113はフレキシブルフイルム111から若干突出していて出力変形部610−1に接触しており、これにより電気的接続が達成される。1軸テスト回路110に形成された切り欠き115は、当該1軸テスト回路110とX方向位置決め部材709−1とが干渉するのを回避するためのものである。
【0064】
本実施の形態3において配線基板123と信号構成回路78を形成する信号構成回路112は異なる平面にあり、また信号構成回路112が取り付けられているフレキシブルフイルム111と直交して配置されている。このため電子デバイス111の平面状の大きさおよび配列する数はフレキシブルフイルム111の配線基板123の直交方向の高さを増すことにより対応可能である。
【0065】
(実施の形態4)
実施の形態4について図面を参照し説明する。実施の形態4は実施の形態3より更に多くの接触子をウエハチップ端子に対応させる場合に有効である。システムの構成は図16に示すブロック図と同じである。ただしウエハチップ端子が多くなったことにより信号構成回路にCPLDやFPGAなど出力端子が格子状に配列された電子デバイスの場合に本実施の形態4が有効である。
【0066】
本実施の形態4の構成の斜視図を図23に示す。図23において120は汎用のコンピュータであり121は通信インターフェースであり122はメモリ付コンピュータであり、123は配線基板であり、124は配線基板上の配線である。800は接触子組立体であり、実施の形態1又は実施の形態2における接触子組立体と同様の構成を有する。709−1は実施の形態3において説明したのと同様のX方向位置決め部材であり710−1は同じく実施の形態3において説明したのと同様のY方向位置決め部材である。X方向位置決め部材709−1とY方向位置決め部材710−1は略同じ形状と機能を有する。77はウエハチップ端子であり、プローブはウエハチップ端子77と接触した接触力を保持するように作用する。
【0067】
77−1は多数のウエハチップ端子77を有するチップである。77−2は多数のチップ77−1を保持するウエハであり、チップ77−1はウエハ77−2の一部として複数個が設けられている。図23において、チップ77−1はウエハ77−2の下面に配置されている。
【0068】
メモリ付コンピュータ122から信号構成回路112に接続される過程は実施の形態3と同様である。
【0069】
図23においてウエハ77−2の面Aと配線基板123の面Bは平行である。また信号構成回路112にあるプログラマブルデバイスの面Cとウエハ上の面Aは垂直である。
【0070】
以上、本実施の形態4に従えばウエハ上に配列された全チップの全てのパッドに検査回路から直接、チップ1対検査回路1の対応で検査信号の授受が図られる、シリアル検査ではない同時一括で高速のウエハ検査システムが構築できる。また実施の形態3において実施の形態1及び実施の形態2の電気接続手段によりその目的を達成している。
【0071】
(実施の形態5)
設備の有効利用の観点から、コンピュータや電子回路の部分は汎用的に使い、新しいチップのパッド配列になった時にプローブ組立のみを交換してウエハ検査を行うことが経済的である。本実施の形態5の座標変換回路とプログラマブル電子デバイスを組み合わせて利用することにより前記の目的を達成するものである。
【0072】
具体的には実施の形態5は配線基板123および信号構成回路78を取替えすることなく大きさ、位置の異なる、且つパッド配列も異なるLSIチップにプローブ603−1等の取り替えで対応する方法を提供するものである。
【0073】
本実施の形態5は、実施の形態1の変更例に関する図8の構造(信号構成回路78)を平行に配置して、回路配線21を図26に示す座標変換回路を介して図22の610−1の接触子に接続することにより達成される。1つプログラマブル電子デバイス18−1の入出力である回路配線は複数の異なるチップのパッド端子に接続されてもプログラマブルであるため検査目的を果たすことが可能である。
【0074】
また1軸用テスト回路110と概略同じ1軸用テスト回路110を直交した状態で配列することなく、1軸用テスト回路110を平行に複数配列しASIC等のパッドが矩形状配列チップに対応可能とし装置の簡潔化方法を提供する
【0075】
実施の形態5について図面を参照して説明する。実施の形態5は実施の形態3或いは実施の形態4におけるように、高密度のウエハチップ端子に接触子を対応させる場合に有効である。図24は、本実施の形態5に係るLSIチップ検査装置1000のシステム構成を概略的に示す正面図である。図24において、110は1軸用テスト回路であり、フレキシブルフィルム111に信号構成回路112(或いは信号構成回路78)を取り付けて成る。信号構成回路112にはCPLDやFPGAなどが使用される。内部構造は実施の形態1の変更例の構造を有する。
【0076】
125は被検査回路としてのプローブアッセンブリである。図22に示す様に、プローブアッセンブリ125はプローブ603−1、接続配線113、フレキシブルフイルム111等からなる。接続配線113と図26の端子a1,b1・・・・,l1及びa2,b2,・・・l2に配線が接続されることによって変換後のプローブ603−1への通電が可能となる。
【0077】
126は座標変換回路である。被検査回路125の端子(チップ端子77など)と1軸テスト回路110の端子(垂直型プローブの端子)との間を仲介接続するとともに、両端子間における位置のずれを修正或いは変更するための座標変換を行う。123は配線基板であり、第3および実施の形態4において述べたのと同じである。また、図24において、プローブアッセンブリ125と座標変換回路126とはユニット化されていて、回路付きプローブカード74に対して着脱可能となっている。
【0078】
図25は本発明の実施の形態5に係るLSIチップ検査装置1000のシステムの回路構成を示すブロック図である。この実施の形態において、システムの回路構成は図16のブロック図に示されたものと基本的に同じであるが、回路付きプローブカード74とウエハチップ端子73との間に座標変換回路126が配置されている点が異なる。
【0079】
以上の構成による本実施の形態5に係るLSIチップ検査装置1000の動作について以下説明する。被検査回路としてウエハチップが選ばれた場合、そのウエハチップ端子73の配列構造とLSIチップ検査装置1000側(信号構成回路78すなわち、信号構成回路112側)の端子の配列構造が異なる場合がある。この場合においてウエハチップの回路検査を行うと、本実施の形態では座標変換回路126の動作によりウエハチップとプローブカード74との間における座標変換が行われ、ウエハチップ端子73の矩形状外周に端子を有する配列構造に、信号構成回路78の端子の配列構造を座標変換回路126を介して電気的に導通にする。
【0080】
図26および図27は、座標変換回路126による座標変換動作の一事例を説明する模式図である。これらの図において、図26は或る特定のウエハチップにおけるウエハチップ端子73の配置構造(端子位置)と、所定のウエハチップ端子73に対する座標変換処理を表す模式図であり、図27は上記ウエハチップ端子73の配置位置と座標変換処理後における座標変換回路の信号の到達位置を示す模式図である。
【0081】
図26において、黒くぬりつぶした点(以降●)は上記ウエハチップにおけるウエハチップ端子位置でありウエハチップ端子位置(a1,b1,c1,・・・)等と呼ぶことにする。またこの●で示す点は座標変換後の信号の到達する目標点でもある。これらのウエハチップ端子の位置を、Aグループとして(a1),(b1),(c1),(d1),(e1),(f1),(g1),(h1),(i1),(j1),(k1),(l1)と,Bグループとして(a2),(b2),(c2),(d2),(e2),(f2),(g2),(h2),(i2),(j2),(k2),(l2)がある。AグループはチップA、BグループはチップBに対応している、AグループとBグループのX方向の間隔がSmm間隔である。Y方向配列については省略している。AグループとBグループの信号の配列は全く同一かまたは殆ど同一の配列を成す。
【0082】
同様に図26において、信号構成回路78からの出力である回路配線21の平面図とし位置座標としてあらわし、○は信号構成回路配線位置(X1,X2,X3,・・・)等と呼ぶことにする。またこの○で示す点は座標変換するべき信号の出発点を示す。αグループとして(X1),(X2),(X3),(X4)(X5),(X6),(X7),(X8),(X9),(X10),(X11),(X12)、βグループとして(Y1),(Y2),(Y3),(Y4)(Y5),(Y6),(Y7),(Y8),(Y9),(Y10),(Y11),(Y12)、があり夫々X及びY方向にPmmの間隔で配列されている。Y方向配列については省略している。αグループ、βグループ、γグループは同一のX座標またはY座標をもつ複数個CPLDから出力される信号構成回路配線位置である。図26のαグループは4列の○から構成されているから、4個のプログラマブル電子デバイス18−1によって構成されていることを示す。
【0083】
γグループの一部のZ1、Z2、Z6、Z11,・・・Z17がある。αグループとβグループ及びγグループの信号の配列は全く同一かまたは殆ど同一の配列を成すとする。
【0084】
A、Bグループとα、β、γグループに夫々特別な配列に関しはじめから存在しているものではなく、ウエハ上のチップの端子配列と信号構成回路78からの出力である回路配線21の配置によって決定するものである。
【0085】
(X1,X2,・・X5,・・Y1,Y2,・・Y5,・・Z1,Z2,・・)は検査回路基板19または検査回路基板20の上に配列されている。また(X6,X7,・・X10,・・Y6,Y7,・・Y10・・)は検査回路基板19または検査回路基板20の上に配列されている。
【0086】
回路配線21の位置とウエハチップ端子を模式的に表現した、図26のような関係はウエハ上のチップ端子に対応するプローブアッセンブリ125と標準的な1軸用テスト回路110と配線基板123によってLSIチップ検査装置を構成する時、通常出現する関係位置である。このような○と●の関係位置にある時、回路信号線21からは、X1→a1,X2→b1,X4→c1・・・・X16→i1・・・X20→i2グループにある●は他のグループからの○の信号線が配線されてないため,1つのプログラマブル電子デバイス18−1によって座標変換ができていることを示す。
【0087】
X5→a2,Y4→b2,・・Z1→d2(にまたがって配線)・・X20→I2このように3つのグループにまたがって配線されている場合はプログラマブル電子デバイス18−1の3つから得られた信号により第2グループにあるウエハ上のチップの検査が行われるように配線されている。
【0088】
(プログラマブル電子デバイス18−1による可能性の説明)
以上からウエハ上のチップ端子にプログラマブル電子デバイス18−1の回路配線21を割り当て配線することが可能である。この場合の条件は○の数が●の数より当然多いことが条件になる。具体的な設計においては配線の交差点の接触等を回避するため多層配線による工夫も必要となる場合がある。
【0089】
なお、各ウエハチップについての座標変換先は図26に示されたとおりでなくてもよく、これはウエハチップの配置構造を矩形配列に変換する一事例に過ぎない。そして、ウエハチップの位置が座標変換された後は、図27に示されたような矩形状の配置構造として認識され電気機能の試験或いは検査が行われる。
【0090】
先に説明した実施の形態3においては、信号構成回路78として矩形状外周に端子を有する信号構成回路112等を使用した場合これ等の信号構成回路112がウエハ77−2上のチップ77−1と比較して大きいことを考慮して、メモリ付コンピュータ122と前記信号構成回路112を同一平面に配置することなく前記信号構成回路112とウエハ77−2の配置角度に特別な配慮或いは工夫を施していたが、本実施の形態5では座標変換回路126により座標変換を行うから、信号構成回路112とウエハ77−2の配置角度に特別な配慮或いは工夫を施す必要はなく、簡易な構成を採ることができる。
【0091】
(実施の形態6)
以上の実施の形態1乃至5の説明においては、被検査回路としてのチップ(LSI)は半導体製造におけるウエハに配設されたままの状態におかれ、複数のチップについて一括して検査を行うことを本発明の特徴的態様として説明してきた。しかし、複数のチップについて一括して検査を行う方法には他にも考えられ、例えばチップをウエハから個別に切り出すか、或いは数個を一まとまりとして切り出し、切り出されたチップを何らかの受板(トレー或いはテストボード)の上に並べ、複数のチップについて一括して検査を行うことによってもチップについての一括検査は可能である。
【0092】
図28は本発明の実施の形態6として、上述のような、複数のチップをテストボードの上に並べて配置し、この複数のチップに対して先に説明してきたLSIチップ検査装置1000を適用して一括検査できるようにしたチップ保持構造を示す斜視図である。図6において、テストボードに複数個配列されたチップソケットに被テストチップを挿入し、チップテスターからの配線をテストボードに接続し、挿入された被テストチップを順次測定してゆく現行のテスト方式において、テストボードに配列されているソケットの端子ピンをプローブ組立体の出力側の端子に置き換えると検査方式の類似が成立する、即ち被テストチップが挿入されたソケットのピン端子がCPDLに接続されている回路網をパソコン、ワークステーション等で制御して、テストボード上の複数個の被テストチップを同時に並列的に測定することが出来る。パソコン等にテストパターンを含むテストプログラムと測定手順を規定するコントロールプログラムなどを入力することにより、高価なチップテスターはパソコン等によって代替されて不用になり、また同時並列検査によって被テストチップの検査時間も短縮されるので、現行のパッケージされたチップテストにおいても大幅なコスト削減効果が得られる。また、現行チップテスターを使用してテストパターンを含むテスト情報をパソコン、ワークステーション等に入力すると共に、被テストチップをこのパソコン、ワークステーション等によって同時並列に検査することにより、現行チップテスターを経営資源として利用しながら検査コストを削減することも出来る。
【0093】
このようなテストボード上に並べられた複数のチップの一括検査においても実施の形態5における座標変換回路を使った座標変換処理動作は可能である。よって、テストボード上にチップが不規則に配置されていても座標変換によって規則的に並べられている(例えば矩形配列)ように認識して電気機能検査を行うことができる。また、座標変換回路を有することにより将来的にチップサイズがより小型化される(集積密度がより高くなる)ことによりチップの端子位置が変更された場合でも、LSIチップ検査装置1000側の仕様はそのままで座標変換処理を行うことにより対応することができる。
【0094】
以上、本発明を種々の実施の形態について述べてきたように、被測定物はパッケージ構造に限るものではなく、半導体ウエハ上に形成された複数のチップに対しても、或いはテストボード上に並べられた複数のチップに対しても同時に一括してプローブ検査が可能となる。また、接触子組立体保持構造に熱膨脹率の小さい材料を使用すれば、バーンイン試験の際にも微細化された被測定物のパッドピッチに対して接触子組立体の伸びを押さえることができるのでプローブの位置ずれが発生せず、高温での特性検査が可能となる。
【0095】
さらに、ウエハが大口径化されチップがますます微細化されても、本発明の接触子組立体保持構造をXY方向にその配置を広げることによっていかようにも対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【0096】
LSIチップ検査装置として、汎用パソコンと、被試験LSIチップが配設されるウエハと、前記ウエハパッドと平行な配線基板と、該配線基板上の通信手段と接続するメモリ付コンピュータと、前記メモリ付コンピュータと前記パッド面Aと複数の垂直面C上に配列された電子デバイス付電気接続手段と、LSIチップのパッドに接触する第1の端子と電子デバイス付電気接続手段のパッドに接触する第2の端子との間に配置された垂直型プローブとを備えた。これにより、パソコン等にテストパターンを含むテストプログラムと測定手順を規定するコントロールプログラムなどを入力することにより、高価なチップテスターはパソコン等によって代替されて不用になり、また同時並列検査によって被テストチップの検査時間も短縮されるので、現行のパッケージされたチップテストにおいても大幅なコスト削減効果が得られる。
【符号の説明】
【0097】
1、1a〜1d 接触子
2 垂直型プローブ
3 リボン状樹脂フィルム
4 弾性変形部
5 入力部端子
6 出力部端子
7 長穴
8 貫通孔
9、9a〜9d 接触子組立体
10 被試験電子デバイスパッド
11 検査回路配線パッド
12 位置決め棒
13 ガイドブロック
14 張出し部
15 開口部
16 溝
17 張出し部
18 被試験電子デバイス
19、20 検査回路基板
21 回路配線
22 コネクタソケット
23 張出し部
24 貫通孔
25 連結ポスト
26 支持ポスト
27 シート状基板
28 ガイドシート
29 検査回路基板
30 被被試験電子デバイス
1000 LSIチップ検査装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
汎用パソコンと、被試験LSIチップ及びそのパッドが配設されるウエハと、
前記ウエハパッドのパッド面Aと平行な面Bを有する配線基板と、
該配線基板上に配列した通信手段と該通信手段と電気的に接続するメモリ付コンピュータと、
前記メモリ付コンピュータと前記パッド面Aと複数の垂直面C上に配列された電子デバイス付電気接続手段と、
前記被試験LSIチップのパッドに接触する第1の端子と、前記電子デバイス付電気接続手段のパッドに接触する第2の端子とを有し、これら第1及び第2の端子の間に弾性変形部を有する垂直型プローブとを備え、
前記電子デバイス付電気接続手段の入力、出力線が、前記メモリ付コンピュータ及び垂直型プローブと電気的接続がなされ、垂直型プローブの入力端がウエハ上に配設されたLSIチップのパッドと電気的接続がなされることを特徴とするLSIチップ検査装置。
【請求項2】
前記垂直型プローブは、
前記被試験LSIチップのパッドに接触する第1の端子と、前記電子デバイス付電気接続手段のパッドに接触する第2の端子とを有し、これら第1及び第2の端子の間に弾性変形部を有する垂直型プローブ、及び、複数の前記垂直型プロープが長手方向に所定の間隔で配置されたリボン状樹脂フィルムからなる接触子と、
前記接触子を複数個、隣接する接触子の間で前記垂直型プローブを長手方向に所定間隔ずらして、且つ、リボン状樹脂フィルムの面方向に所定の間隔を開けて重ね合わせ、各接触子を面方向に位置決め固定する位置決め部材と、
前記位置決め固定された複数の接触子を収容可能な開口部を持つとともに厚さが前記接触子の幅にほぼ等しい枠体構造のガイドブロックと、を備えた接触子組立体に組み込まれ、
前記ガイドブロックに前記挿入した位置決め部材が嵌る溝を設けて垂直型プローブの先端部がガイドブロックの上面及び下面位置より垂直に突出した状態で接触子の位置決めと保持を行うことを特徴とする請求項1に記載のLSIチップ検査装置。
【請求項3】
垂直型プローブとLSIチップとの間には座標変換手段が介装され、前記垂直型プローブとLSIチップとの間における端子の配列を整合させることを特徴とする請求項2記載のLSIチップ検査装置。
【請求項4】
複数のLSIチップが設置されるテストボードと、
このテストボードに配置されて前記LSIチップに結合し、且つ前記LSIチップへ信号を導入及び/又は導出するための端子ピンを有する複数のチップソケットと、
前記チップソケットの端子ピンをCPLDに接続するための回路網とを有し、
前記CPLDを介してテストパターンを含むテストプログラムを内蔵するコンピュータに接続されることにより、前記チップソケットに挿入された複数の被試験LSIチップを同時並列に検査するLSIチップ検査装置。
【請求項5】
コンピュータはチップテスターに接続され、このチップテスターからテストパターンを含むテスト情報を受取り処理することを特徴とする請求項4記載のLSIチップ検査装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【公開番号】特開2012−93375(P2012−93375A)
【公開日】平成24年5月17日(2012.5.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−31080(P2012−31080)
【出願日】平成24年1月30日(2012.1.30)
【分割の表示】特願2006−240820(P2006−240820)の分割
【原出願日】平成18年8月9日(2006.8.9)
【出願人】(391018662)
【Fターム(参考)】