JPH03270039A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、被検体の検査装置に関する。

（従来の技術） ＩＣチップ等を利用した種々の半導体装置の製造工程に
おいては、一般に、半導体ウェハ上に多数のＩＣチップ
等が形成されている段階で行うプローブテスト（−次検
査）と、例えばパッケージングされて製品化された段階
で行うファイナルテスト（二次検査）とが行われている
。

ところで、ＩＣチップやＬＳＩチップ（以下、チップと
記す）等を個別にパッケージングしたＱＦＰ　。

ＳＯＰ等に代表される半導体装置の二次検査においては
、７１ｐ１定部のユニット等を交換することにより１台
で多くの形状の半導体素子の測定が可能な検査装置（Ｉ
Ｃハンドラ）、いわゆるユニバーサルハンドラ等が開発
されており、検査工数の短縮化や検査精度の向上が図ら
れている。

しかし、最近の半導体分野においては、各種検査処理の
高速化等に対応するために、内部配線が施された多層セ
ラミックス基板上等に機能の光なる複数のチップを搭載
してモジニール化し、チップアレイとして直接利用する
ことが徐々に増加しつつあるため、このような半導体モ
ジュールの二次検査への対応が強く望まれている。

このような半導体モジュールの二次検査は、個々のチッ
プのボンディング状態や多層セラミックス基板内の配線
状態等の検査、さらにはモジュールとしての動作特性の
検査の他に、個々のチップの基本性能や人力から出力ま
での中間過程における動作特性等の検査も必要とされる
が、機能や規格（電極パッド数、電極パッド配列等）の
異なる個々のチップへの対応は充分とは言えない。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、規格の穴なる複数のチップを内部配線
が施された基板上に搭載し、モジュールとしての動作を
可能にした半導体モジュールの総合的な検査は、検査精
度の向上を図る上でチップの電極パッドに対して高精度
にプローブビンを電気的に接触させることが必要不可決
であり、このような要求を満足する半導体モジュールの
検査装置の開発が強く望まれている。

本発明は、このような課題に対処するためになされたも
ので、基板の位置決めを確実に行うことにより、高精度
な電気的接触を可能とし、高検査猜度および高検査効率
を向上させることができる検査装置を提供することを目
的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の検査装置は、上記目的を達成するために、基板
に設けられた複数の被検査体の電極端子に検査端子を接
触させて検査を行う装置において、所定位置にセットさ
れた基板を保持しこの基板を検査すべき位置側へ搬送す
る搬送手段と、この搬送手段によって搬送された基板を
移動することによって位置決めした後、前記搬送手段か
ら基板を前記検査すべき位置へ移載する位置決め手段と
、この位置決め手段によって基板が位置決めされる際に
、この基板の傾きを検出する傾き検出手段と、この傾き
検出手段によって基板の傾きが検出された際には、前記
位置決め手段による基板への位置決めのし直しを行わせ
る位置決め制御手段とを具備することを特徴とする。

（作　用） 本発明の検査装置では、位置決め手段が搬送手段によっ
て搬送された基板を移動することによって位置決めした
後、搬送手段から基板を検査すべき位置へ移載する。こ
のとき、傾き検出手段が位置決め手段による基板の位置
決めの際に基板の傾きを検出した場合には、位置決め制
御手段により位置決め手段による基板への位置決めのし
直しを行わせるようにしたので、基板の位置決めを確実
に行うことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図および第２図は本発明の一実施例の半導体検査装
置の構成を模式的に示す図であり、装置本体１は、半導
体モジュール２を搬送および検査ｒｉＪ能な状態とした
ワーク３の所定の検査を行う検査部１０と、半導体モジ
ュール２上に搭載された複数の半導体素子（以下、チッ
プと記す）に対応した複数の検査用接触端子が収容され
、これらの交換および位置合せを行う接触端子供給部２
ｏとから構成されている。

装置本体１の検査部１０側の端部には、上記ワーク３を
ロード・アンロードするためのワークローダ一部３０が
着脱内作に設置されている。また、装置本体１上には、
それぞれワークローダ一部３０、検査部１０．接触端子
供給部２のの並列方向（以下、Ｘ方向とよぶ）に沿って
移動可能とされたワーク搬送機構４０と接触端子移動機
構５０とが搭載されている。

なお上記ワーク３には、例えば第３図に示すように、複
数例えば３６個のチップ２ａが内部配線を有する多層セ
ラミックス基板２ｂ上にボンディングされて構成された
半導体モジュール２が設けられている。

この半導体モジュール２の下部には、図示を省略した各
人出力ピンと電気的に接触されたソヶット４およびソケ
ットボード５が配置されている。

また半導体モジュール２の外周側には、押え板６と０リ
ング７とによって液密に形成されている。

半導体モジュール２とソケットボード５との間には、４
隅に設けられた位置決め孔８ａを有するサポートボード
８が配置されている。

上記検査部１０は、装置本体１の基台１ａ上に接されて
いる検査部基台１１の上面側に突設された槽外壁１１ａ
および檜内壁１１ｂと、例えばネオプレンゴム等のシー
ルを有して載置台１２及びワーク３自体とによって形成
される液槽１３を有している。ワーク３はクランプ１４
によってワク載置台１２に対し、液密シールを形成する
ように密着固定される。なお、検査部基台１１内には、
非導電性不活性液体１５の排出管１６ａと、ワーク交換
時の排出管１６ｂとが設けられている。また、上記口字
状のワーク載置台１２の開口部下方には、ワークセット
ベースユニット１７および下アライメントカメラ１８ａ
、１８ｂが併置されている。さらに載置台１２には、ワ
ーク搬送機構４０およびワーク載置台１２間におけるワ
ーク３の移載を行う昇降可能なワーク移載ビン１９が設
けられている。

また、接触端子供給部２０は、複数のビンブロック２１
を個々に保持する複数例えば９個のビンブロックチェン
ジャ２２と、接触端子移動機ｔｔＭ　５０側に受は渡さ
れたビンブロック２１の位置確認を行うビンブロック補
正用カメラ２３とによって構成されている。

上記ビンブロックチェンジャ２２は、ビンブロック２１
を挟持する保持部２４と、この保持部２４を接触端子移
動機構５０側に上昇させる例えばシリンダ機構２５とに
よって構成されており、検査プログラムに応して使用す
べきビンブロック２１を個別に上昇させ、接触端子移動
機構５０に供給する。

ワークローダ一部３０は、装置本体１の基台１ａに対し
て着脱自在に配置されたワーク通過孔３１ａを有するロ
ーダ一部基台３１と、ワーク３を収容しつつワーク交換
位置とワーク通過孔３１ａの下方位置との間を移動可能
とされたワークセットテーブル３２と、ワーク３をワー
ク搬送機構４０へと受渡すワーク昇降機構３３とにより
構成されている。また、ローダ一部基台３１の上面は、
装置本体１の基台１ａの上面と面一とされており、これ
らローダ一部基台３１および装置本体１の基台１ａ上面
には、Ｘ方向に連結されたステージ用ガイド３０ａ、ｌ
ｂが設けられている。

ワーク搬送機構４０は、上記ステージ用ガイド３０ａ、
ｌｂ上をＸ方向に沿って移動可能とされており、上記ワ
ーク昇降機構３３によって上昇したワーク３を保持する
保持部４１を有している。

この保持部４１は、ワーク３の下面を支持するＸ方向に
進退自在の一対のつめ４２によって構成されている。

またこの保持部４１は、例えば第４図に示すように、半
導体モジュール２のチップ２ａが搭載された面と対向す
る面に接触センサ４１ａおよび４１ｂが設けられて構成
されている。

なお、各接触センサ４１ａおよび４１ｂの配置は、接触
センサ４１ａにおいてはサポートボード８の中心に当接
する箇所、各接触センサ４１ｂにおいてはサポートボー
ド８の角に当接する箇所とされている。

そして、上記ワーク載置台１２のワーク移載ビン１９が
上昇して位置決め孔８ａに嵌り込み、ワーク３が位置決
めされる際にサポートボード８への各接触センサ４１ａ
または４１ｂの接触によりワーク３の傾きを検出する。

上記の接触端子移動機＋Ｍ　５０は、上記ステージ用ガ
イド３０ａ、ｌｂ上に搭載された口字形状を６゛するＸ
ステージ５〕、このＸステージ上に配置された同様の開
口面積を有する口字形状のＹステプ５２および上記Ｘス
テージ５１およびＹステプ５２の開口部内に配置された
Ｘステージ５〕を備えて構成されている。

このＸステージ５〕には、チャック部５４と上アライメ
ント用カメラ５５とを有した測定部５６が設置されてい
る。なお、チャック部５４は、図示を省略したθ駆動機
構によって回転自在とされている。

測定部５６には、上記チャック部５４に近接して図示を
省略した冷却機構に接続される非導電性不活性液体導入
管５７が配設されている。またチャック部５４の上部に
はタッチプレートが配置されており、このタッチプレー
トによってピンブロック２１とテスタとの電気的な接続
が行われる。

上記構成の半導体測定装置における検査手順について、
第５図を参照して以下に説明する。

まず、ワークローダ一部３０におけるワークセットテー
ブル３２のワーク収容部３２ａ内にワーク３を載置する
とともに、ワークセットテーブル３２を駆動してワーク
３をワーク昇降機構３３の上方の受渡位置まで移動させ
る。次いで、ワーク昇降機構３３の昇降テーブル３３ａ
によってワク３を位置決めしつつワーク搬送機構４０の
保持部４１位置まで上昇させる。ワーク３の上昇を確認
した後、保持部４１の一対のつめ４２によってワーク３
は保持される。

次に、ワーク搬送機構４０を駆動して、ワーク３を検査
部１０のワーク載置台１２上方のワーク受渡位置まで搬
送する。この際、接触端子移動機構５０は、接触端子供
給部側へと移動する。

ワーク受渡位置まで搬送されたワーク３は、検査部１０
側から上昇したワーク移載ピン１９上に移載される。こ
の際にワーク移載ピン１つの先端部は、ワーク３におけ
るサポートボード８の４角に設けられた位置決め孔内に
押入され、ワーク３の位置決めが行われる。

このとき、ワーク３が保持部４１に設けられた接触セン
サ４１ａにのみ当接した場合には、その位置決めが確実
に行われたものと判断される。これに対し、ワーク３が
接触センサ４１ｂのいずれかに当接した場合には、ワー
ク３が傾いた状態で支持されたものであるから、その位
置決めが不完全なものと判断される。

このように、その位置決めが不完全なものと判断された
場合には、ワーク移載ビン１つによる位置決めのし直し
が行われる。

この後、ワーク移載ビン１９は下降し、ワーク載置台１
２上にワーク３が載置されクランプ１４によってワーク
載置台１２に対して液密に固定されると共に、ワーク３
のソケ・ソトボード５と検査部１０側のワークセットベ
ースユニ・ソト１７との電気的な接続が行われる。

ワーク移載ビン１９によって検査が終了した後、検査部
１０上方まで移動したワーク搬送機構４０によってワー
ク３を移載する。そして、ワーク搬送機構４０をワーク
ローダ一部３０まで移動してワーク３を搬出し、一連の
検査工程が終了する。

このように、本丈施例の半導体ｆｌＦＩ定装置では、ワ
ーク搬送機構によって搬送されたワークをワーク移載ビ
ンにより位置決めする際に、ワーク搬送機構の保持部に
設けた接触センサによってそのワクの傾きを検出するよ
うにしたので、確実な位置決めを行うことができる。

［発明の効果〕 以上説明したように、本発明の半導体検査装置によれば
、被検体の位置決めを確実に行うこと（こより、高精度
な電気的接触を可能とし、高検査精度および高検査効率
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例の半導体測定装
置の構成を模式的に示す図、第３図はその半導体ｙ＋ｐ
’ｒ定装置に主装置検査される半導体モジュールを搬送
および検査可能に固定するワークを示す断面図、第４図
はそのワークを位置決め゛する際に傾きを検出する接触
センサの取付は状態を説明するための図、第５図（ａ）
〜（ｃ）は検査手順を説明するための図である。 １・・・装置本体、１ａ・・・基台、２・・・半導体モ
ジュール、２ａ・・・チップ、２ｂ・・・多層セラミッ
クス基板、３・・・ワーク、４・・・ソケット、５・・
・ソケットボード、８・・・サポートボード、８ａ・・
・位置決め孔、１０・・・検査部、１１・・・検査部基
台、１２・・・ワーク載置台、１３・・・液槽、１４・
・・クランプ、１５・・・非導電性不活性液体、１９・
・・ワーク移載ビン、２０・・・接触端子供給部、２１
・・・ピンブロック、３０・・・ワークローダ一部、４
０・・・ワーク搬送機構、４１・・・保持部、４２・・
・つめ、４１ａ、４１ｂ・・・接触センサ、 ５ ０・・・接触端子移動機構、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　基板に設けられた複数の被検査体の電極端子に検査端
   子を接触させて検査を行う装置において所定位置にセッ
   トされた基板を保持しこの基板を検査すべき位置側へ搬
   送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送された基
   板を移動することによって位置決めした後、前記搬送手
   段から基板を前記検査すべき位置へ移載する位置決め手
   段と、 この位置決め手段によって基板が位置決めされる際に、
   この基板の傾きを検出する傾き検出手段と、この傾き検
   出手段によって基板の傾きが検出された際には、前記位
   置決め手段による基板への位置決めのし直しを行わせる
   位置決め制御手段とを具備することを特徴とする検査装
   置。