JPH0743418A - Ｉｃ検査方法及びｉｃハンドラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気体によってＩＣパッケージを浮上させ、プ
ローブ針自体でＩＣパッケージを案内してＩＣパッケー
ジの位置決めを行うことにより、微小なリードピッチを
有するＩＣパッケージに対しても正確な位置決めを可能
にし、また、プローブ針に無理な力をかけない。 【構成】 通気孔１６から矢印２０の方向に空気を噴出
させると、ＩＣパッケージ１０は浮上して、ＩＣパッケ
ージ１０のリード２２の折れ曲がり部２４あるいは傾斜
部２６が、プローブ針１４の傾斜面２８に案内されて、
ＩＣパッケージ１０はプローブ針１４に対して正確に位
置決めされる。その後、測定ステージ１２を上昇させ
て、ＩＣパッケージ１０のリード２２をプローブ針１４
に確実に接触させ、ＩＣパッケージ１０の所定の検査を
実施する。検査が完了したら、通気孔１６を介してＩＣ
パッケージ１０を真空吸着し、測定ステージ１２を下降
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プローブ針をＩＣパ
ッケージのリードに接触させるタイプのＩＣ検査方法及
びそのためのＩＣハンドラに関し、特に、プローブ針と
ＩＣパッケージとの位置決め方式に特徴のあるＩＣ検査
方法及びＩＣハンドラに関する。

【０００２】本明細書でＩＣパッケージと呼ぶものは、
ＩＣを配置、接続、保護するための、外部導線を有する
容器を指し、典型的には、封止部分とリードとからな
る。

【０００３】

【従来の技術】プローブ針をＩＣパッケージのリードに
接触させるタイプのＩＣハンドラにおいては、ＩＣパッ
ケージを支持している測定ステージを機械的に精密に位
置決めすることによって、プローブ針に対してＩＣパッ
ケージを正確に位置決めしていた。

【０００４】これに対して、実開昭６３−１０１８６８
号に示すように、プローブ針に傾斜面を設けて、この傾
斜面でＩＣパッケージのリードの折れ曲り部分を案内し
てＩＣパッケージの位置決めを行う技術が知られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】最近のＩＣパッケージ
は、リードのピッチが非常に狭くなってきて高密度のリ
ード配列となっており、このようなＩＣパッケージで
は、測定ステージを機械的に位置決めする従来方法で
は、正確な位置決めが困難になってきている。したがっ
て、機械的な位置決めに代わる、より高精度の位置決め
方式が望まれている。

【０００６】一方で、プローブ針の傾斜面でＩＣパッケ
ージのリードを案内する上記従来技術においては次のよ
うな問題がある。プローブ針の傾斜面でＩＣパッケージ
のリードの折れ曲がり部分を案内するときには、ＩＣパ
ッケージは測定ステージ上で左右等に移動することにな
る。このとき、ＩＣパッケージは測定ステージとの摩擦
に対抗して横方向に移動しなければならず、プローブ針
には、この摩擦に対抗するだけの横方向の力がかかるこ
とになって、好ましくない。摩擦力が大き過ぎるなどの
極端な場合には、ＩＣパッケージを正しく位置決めする
ことが不可能になる。

【０００７】この発明の目的は、微小なリードピッチを
有するＩＣパッケージに対しても正確な位置決めが可能
なＩＣ検査方法及びＩＣハンドラを提供することにあ
る。また、この発明の別の目的は、プローブ針自体でＩ
Ｃパッケージを案内することによってＩＣパッケージの
位置決めを行う方式において、プローブ針に無理な力が
かからずにＩＣパッケージを正しく位置決めできるＩＣ
検査方法及びＩＣハンドラを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用】この発明のＩＣ
検査方法では、まず、気体によってＩＣパッケージを浮
上させ、プローブ針自体でＩＣパッケージを案内するこ
とによってＩＣパッケージの位置決めを行っている。そ
の後に、測定ステージを用いてＩＣパッケージを押し上
げてプローブ針とＩＣパッケージのリードとを接触させ
ている。ＩＣパッケージは気体によって浮上しているの
で、ＩＣパッケージがプローブ針に案内されるときに
も、プローブ針には無理な力がかからない。プローブ針
はＩＣパッケージのリードを案内してもよいし封止部分
を案内してもよい。

【０００９】この発明のＩＣハンドラは、上述のＩＣ検
査方法の発明を実施するためのものであり、上面でＩＣ
パッケージを支持する測定ステージは、上下に移動可能
であって、上方に向かって気体を噴出するための気体噴
出孔を備えている。また、ＩＣパッケージのリードに接
触するための下向きのプローブ針は、ＩＣパッケージを
案内するための傾斜面を備えている。プローブ針の傾斜
面は上下方向に対して傾斜しているものである。

【００１０】このＩＣハンドラは次のように動作する。
まず、測定ステージの上面にＩＣパッケージを載せて、
ＩＣパッケージがプローブ針に接近した状態にする。次
に、気体噴出孔から気体を噴出させて、ＩＣパッケージ
を浮上させる。このとき、ＩＣパッケージのリードまた
は封止部分にプローブ針の傾斜面が接触し、ＩＣパッケ
ージがプローブ針に対して自立的に位置決めされる。Ｉ
Ｃパッケージは気体によって浮上しているので、ＩＣパ
ッケージの横方向への移動は自由であり、プローブ針に
は横方向の力がほとんどかからない。その後、測定ステ
ージを上昇させてＩＣパッケージを測定ステージで支持
してプローブ針にＩＣパッケージを押し付ける。これに
より、プローブ針とＩＣパッケージのリードとが確実に
接触する。

【００１１】

【実施例】図１の（Ａ）（Ｂ）と図２の（Ｃ）（Ｄ）
は、この発明のＩＣハンドラの一実施例のプローブ針近
傍の正面断面図であって、ＩＣパッケージをプローブ針
に接触させるときの各工程を示している。図１（Ａ）に
おいて、面実装形のＩＣパッケージ１０は、測定ステー
ジ１２に載った状態でプローブ針１４の下方に到着す
る。好ましくは、測定ステージ１２は、まず、一点鎖線
に示す位置に到着し、その後、実線に示す位置まで上昇
して、ＩＣパッケージ１０がプローブ針１４に近接した
状態となる。測定ステージ１２には通気孔１６が貫通し
ていて、この通気孔１６に負圧が導入されているので、
ＩＣパッケージ１０は矢印１８の方向に真空吸着されて
いる。

【００１２】その後、（Ｂ）に示すように、通気孔１６
から矢印２０の方向に空気を噴出させると、ＩＣパッケ
ージ１０は浮上して、ＩＣパッケージ１０のリード２２
の折れ曲がり部２４あるいは傾斜部２６が、プローブ針
１４の傾斜面２８に案内されて、ＩＣパッケージ１０は
プローブ針１４に対して正確に位置決めされる。

【００１３】通気孔１６は、上述の説明から明らかなよ
うに、ＩＣパッケージを真空吸着するための真空吸着孔
と、ＩＣパッケージを浮上させるための気体噴出孔とを
兼ねている。

【００１４】次に、図２（Ｃ）に示すように、通気孔１
６から空気を噴出させながら、測定ステージ１２を上昇
させて、ＩＣパッケージ１０のリード２２をプローブ針
１４に確実に接触させる。上昇が完了したら空気の吹き
出しを停止する。この状態でＩＣパッケージ１０の所定
の検査を実施する。

【００１５】検査が完了したら、図２（Ｄ）に示すよう
に、通気孔１６を介してＩＣパッケージ１０を真空吸着
し、測定ステージ１２を一点鎖線の位置まで下降させ
る。

【００１６】図３は、この実施例で使用したプローブ針
１４の先端形状を示した斜視図である。このプローブ針
１４は、先端が「ノミ形」をしており、その外面には傾
斜面２８が形成されている。この傾斜面２８は、ＩＣパ
ッケージが接近する方向すなわち上下方向に対して傾斜
している。

【００１７】図４（Ａ）は、この実施例のＩＣハンドラ
で検査しているＩＣパッケージ１０の平面図である。こ
のＩＣパッケージ１０は、封止部分３０が正方形をして
おり、その４辺から多数のリード２２が突き出してい
る。このＩＣパッケージ１０の一例を示すと、０．３ｍ
ｍピッチの高密度でリードが配列されていて、全体のリ
ード数が１６８本となっている。この発明は、このよう
な高密度のリード配列のＩＣパッケージに適用して効果
的である。（Ｂ）はこの実施例のＩＣハンドラで使用し
たプローブカード３２の概略平面図である。中央の開口
部３４には、ＩＣパッケージのリードに対応した多数の
プローブ針１４が突き出している。

【００１８】プローブ針の近傍でのＩＣパッケージの動
きは上述の図１及び図２に示した通りであるが、次に、
ＩＣハンドラの全体構成とその動作を説明する。

【００１９】図５はこの実施例のＩＣハンドラの全体構
成を示す平面図である。このＩＣハンドラは、大きく分
けて、検査前のＩＣパッケージを収容するロードエレベ
ータ３６と、検査前にＩＣパッケージを加熱できるプリ
ヒータ部３８と、ＩＣパッケージを予備的に位置決めす
るプリアライメントブロック３９と、ＩＣパッケージを
測定位置にもってくるための回転テーブル４０と、検査
後のＩＣパッケージを一時的に保持するアンロードキャ
リア４１と、検査後のＩＣパッケージを分類して収容す
るビン部４２とからなる。

【００２０】次に、ＩＣパッケージの動きを説明しなが
ら、各部の構成を説明する。検査前のＩＣパッケージは
ロードエレベータ３６のトレイ４４に載っている。図６
（Ａ）はロードエレベータのトレイ４４からＩＣパッケ
ージ１０を真空吸着で持ち上げる状態を示す正面断面図
である。トレイ４４の上面中央に形成された突起４６
は、ＩＣパッケージ１０の封止部分３０の外壁面を案内
している。搬送アーム４８は、その真空パッド５０でＩ
Ｃパッケージ１０を吸着して、これを図５に示すプリヒ
ータ部３８のプリヒートキャリア５２に搬送することが
できる。プリヒートキャリア５２の構造もトレイ４４と
ほぼ同じである。

【００２１】図５において、プリヒートキャリア５２
は、矢印５３、５４、５５、５６の順に移動でき、その
間に、プリヒートキャリア５２に載ったＩＣパッケージ
を所望の温度に加熱できる。

【００２２】最終位置のプリヒートキャリア５２ａに載
っているＩＣパッケージは、ピックアンドプレス５８の
真空パッドによって真空吸着されて、プリアライメント
ブロック３９に搬送される。図６（Ｂ）はプリアライメ
ントブロック３９の正面断面図である。このプリアラメ
ントブロック３９の上面中央に形成された突起６０は、
ＩＣパッケージ１０のリード２２の傾斜部の内面を案内
している。これにより、ＩＣパッケージ１０をプリアラ
イメントブロック３９に対してかなり正確に位置決めで
きる。ピックアンドプレス５８には３個の真空パッドが
あるが、第１の真空パッド６２によってＩＣパッケージ
１０がプリヒートキャリアから搬送されてきて、プリア
ライメントブロック３９に落とされる。その後、ピック
アンドプレス５８の第２の真空パッドによってＩＣパッ
ケージ１０が吸着されて、図５に示す回転テーブル４０
の測定ステージ１２に搬送される。

【００２３】プリアライメントブロック３９は、ＩＣパ
ッケージの浮上による位置直しの限界量が比較的大きけ
れば、省略することもできる。

【００２４】図５において、回転テーブル４０には４個
の測定ステージ１２が、９０度間隔で固定されていて、
回転テーブル４０は９０度ずつ回転する。測定ステージ
１２がプローブカード３２の位置にくると、図１及び図
２に示したようにＩＣパッケージが取り扱われて、所定
の検査が実施される。

【００２５】図５において、検査が完了したＩＣパッケ
ージを載せた測定ステージ１２が、ピックアンドプレス
５８のところまで戻ってくると、今度は、ピックアンド
プレス５８の第３の真空パッドによって測定ステージ１
２上のＩＣパッケージが吸着されて、アンロードキャリ
ア４１に搬送される。アンロードキャリア４１に一時的
に保持されたＩＣパッケージは、搬送アームの真空パッ
ドに吸着されて、ビン部４２に搬送される。ビン部４２
では、検査結果に応じて、例えば３個のビンエレベータ
のうちのいずれか１個のエレベータのトレイにＩＣパッ
ケージが収容される。アンロードキャリア４１の形状や
ビン部のトレイの形状は、基本的に図６（Ａ）に示すロ
ードエレベータのトレイ４４の形状とほぼ同じである。

【００２６】ピックアンドプレス５８は図５に示すよう
に細長い本体をもち、その下方に３個の真空パッドが等
間隔で配置されている。第１の真空パッドはプリヒータ
部３８からプリアライメントブロック３９への搬送を、
第２の真空パッドはプリアライメントブロック３９から
測定ステージ１２への搬送を、第３の真空パッドは測定
ステージ１２からアンロードキャリア４１への搬送を担
当している。そして、ピックアンドプレス５８の上下移
動及び水平移動によって、３個の真空パッドが同期して
上述のそれぞれの搬送動作を実行できる。

【００２７】図７はこの発明の別の実施例の、図１と同
様の正面断面図である。この実施例では、ＩＣパッケー
ジ１０ａの封止部分３０ａの外壁面がプローブ針１４ａ
の傾斜面２８ａによって案内されるようになっている。
したがって、プローブ針１４ａの先端はリード２２ａの
根元の部分に接触することになる。

【００２８】この発明は上述の実施例に限定されず、次
のような変更が可能である。 （１）この発明は、面実装形のＩＣパッケージに限ら
ず、その他の形状のＩＣパッケージにも適用可能であ
る。面実装形以外のＩＣパッケージに対しては図７に示
したような案内方法が適している。

【００２９】（２）ＩＣハンドラの全体構成は図５に示
すものに限定するものではなく、ＩＣパッケージを浮上
させてプローブ針自体でＩＣパッケージを案内して自立
的に位置決めする形式のものであれば、ＩＣハンドラの
その他の構成は任意のものでよい。

【００３０】

【発明の効果】この発明は、ＩＣパッケージを浮上させ
てプローブ針自体でＩＣパッケージのリードまたは封止
部分を案内しているので、ＩＣパッケージの正確な位置
決めが自立的に可能となる。また、ＩＣパッケージを気
体で浮上させているので、プローブ針を用いてＩＣパッ
ケージを位置決めしても、プローブ針に無理な力がかか
らない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のＩＣハンドラの一実施例のプローブ
針近傍の正面断面図である。

【図２】図１と同様の別の工程の正面断面図である。

【図３】プローブ針の先端形状を示した斜視図である。

【図４】ＩＣパッケージの平面図とプローブカードの概
略平面図である。

【図５】この発明のＩＣハンドラの一実施例の全体構成
を示す平面図である。

【図６】ロードエレベータのトレイとプリアライメント
ブロックの正面断面図である。

【図７】この発明の別の実施例の図１と同様の正面断面
図である。

【符号の説明】

１０ ＩＣパッケージ １２ 測定ステージ １４ プローブ針 １６ 通気孔 ２２ リード ２４ 折れ曲がり部 ２６ 傾斜部 ２８ 傾斜面 ３０ 封止部分

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体によってＩＣパッケージを浮上さ
   せ、プローブ針自体でＩＣパッケージを案内することに
   よってＩＣパッケージの位置決めを行い、その後に、測
   定ステージを用いてＩＣパッケージを押し上げてプロー
   ブ針とＩＣパッケージのリードとを接触させることを特
   徴とするＩＣ検査方法。
2. 【請求項２】 上面でＩＣパッケージを支持する測定ス
   テージと、ＩＣパッケージのリードに接触するための下
   向きのプローブ針とを有するＩＣハンドラにおいて、 前記測定ステージは、上下に移動可能であって、上方に
   向かって気体を噴出するための気体噴出孔を有し、 前記プローブ針はＩＣパッケージを案内するための傾斜
   面を有することを特徴とするＩＣハンドラ。
3. 【請求項３】 前記気体噴出孔は、ＩＣパッケージを測
   定ステージに真空吸着するための真空吸着孔を兼ねてい
   ることを特徴とするＩＣハンドラ。