JP2821046B2 - 半導体素子用特性検査装置 - Google Patents

半導体素子用特性検査装置

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JP2821046B2
JP2821046B2 JP3225784A JP22578491A JP2821046B2 JP 2821046 B2 JP2821046 B2 JP 2821046B2 JP 3225784 A JP3225784 A JP 3225784A JP 22578491 A JP22578491 A JP 22578491A JP 2821046 B2 JP2821046 B2 JP 2821046B2
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、放熱板に半田付けされ
半導体素子の電気的特性を検査する際に使用する半導
体素子用特性検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、放熱板に半田付けされた半導体素
子の電気的特性を検査するに当たっては、半導体素子上
の検査点に人手によってプローブピンを押し当ててい
た。この従来の検査方法を図5ないし図10によって説
明する。
【0003】図5は従来の検査方法により手作業によっ
て半導体素子の電気的特性を検査している状態を示す斜
視図、図6は放熱板半田付け後の半導体素子を示す斜視
図、図7は従来の検査方法を実施する際に使用するコン
タクトプローブピンの断面図、図8は半導体素子に放熱
板を半田付けするときに使用する半田付け用治具の断面
図で、同図は半田溶融前の状態を示す。図9は半導体素
子に放熱板を半田付けするときに使用する半田付け用治
具の下治具を示す斜視図で、同図は半田付け終了後であ
って特性検査前の状態を示す。図10はパワートランジ
スタチップの電気回路図である。
【0004】これらの図において、1は半導体素子で、
この半導体素子1は図6に示すように放熱板2上に半導
体ウエハチップ3を半田付けして構成されている。な
お、4は接合用半田を示す。
【0005】5は前記半導体素子1を検査時に収納する
金属トレイで、この金属トレイ5上には電気特性検査を
受ける半導体素子1が多数載置されている。また、この
金属トレイ5はワニグチクリップ6を有するテスタケー
ブル7を介して電気特性検査用テスタ8に接続されてい
る。
【0006】9は前記テスタ8にテスタケーブル10を
介して接続されたコンタクト治具で、このコンタクト治
具9の先端には、図7に示すコンタクトプローブピン1
1が取付けられている。
【0007】前記コンタクトプローブピン11は、コン
タクトピン11aがコンタクトスリーブ11b内に進退
自在に貫通保持された構造で、コンタクトスリーブ11
b内に弾装された圧縮コイルばね11cによってコンタ
クトピン11aがコンタクトスリーブ11bから突出す
る方向へ付勢されている。
【0008】図8において12は前記半導体ウエハチッ
プ3に放熱板2を半田付けするときに使用する半田付け
治具である。この半田付け治具12は、放熱板2を位置
決め支持する下治具13と、この下治具13上に位置決
め固定されたウエハチップ位置決め用中治具14と、こ
の中治具14上に装着された押え治具15等とから構成
されている。
【0009】前記下治具13は放熱板2を嵌合保持する
座ぐり穴13aと、水素雰囲気通気用の溝13bと、前
記中治具14に立設された位置決めピン14aが嵌入す
る位置決め孔13cとが形成されている。また、前記座
ぐり孔13aは、図9に示すように複数、二列に形成さ
れている。なお、この下治具13に装着された放熱板2
は、その上面に接合用半田4が予め溶融固着されてい
る。半田4を溶融固着させるには、放熱板2上に溶融前
の半田4を重ねた状態でそれらを水素炉に投入すること
によって行われる。
【0010】前記中治具14は、前記下治具13の座ぐ
り穴13aと対応する位置にウエハチップ位置決め用の
抜き穴14bが形成されている。
【0011】前記押え治具15は、前記放熱板2上の半
田4にウエハチップ3を上方から付勢するためのチップ
押圧用重り15aが取付けられている。
【0012】次に、従来の半導体素子の検査方法につい
て説明する。検査工程の前工程において、ウエハチップ
3に放熱板2を半田付けする。半田付けに当たっては、
先ず、ウエハチップ半田付け用治具12の下治具13へ
予備半田4が溶融固着された放熱板2を載置させる。こ
のときには半田4を上方へ向けておく。
【0013】次いで、中治具14を、位置決めピン14
aを下治具13の位置決め孔13cに嵌入させて下治具
13上に積み重ねる。そして、ウエハチップ3を中治具
14の抜き穴14bへ挿入し、最後にチップ押圧用重り
15aを有する押え治具15を重ねる。
【0014】このようにして半田付け準備が完了した
後、半田溶融温度に昇温管理された水素雰囲気炉へ前記
半田付け治具12を送り、放熱板2とウエハチップ3と
の接合を行なう。
【0015】半田接合が完了した半導体素子1は、前記
水素雰囲気炉の出口で半田付け治具12の押え治具15
および中治具14が取り外され、下治具13へ位置決め
された状態で冷却された後、検査工程へ送られる。
【0016】検査工程では、検査待ち半導体素子1を前
記下治具13から通電用金属トレイ5へ真空ピンセット
(図示せず)によって移し替え、テスタ8からのテスタ
ケーブル7をワニグチクリップ6を介して金属トレイ5
に接続する。
【0017】同様に、テスタ8にテスタケーブル10を
介して接続されたコンタクト治具9を、ウエハチップ3
の上面の特定ポイント(検査点)に押し付けることによ
って特性検査用測定回路が形成される。なお、コンタク
ト治具9をウエハチップ3に押し付けると、コンタクト
プローブピン内蔵の圧縮ばね11cが撓み、適度な接触
圧がコンタクトピン11aに加えられることになる。
【0018】次いで、検査作業台下のフットスイッチ
(図示せず)を操作してテスタ側へスタート信号が送ら
れてテスタ8の検査が実施される。検査結果はテスタ前
面パネルの表示部(図示せず)へ表示され、NG品は作
業者が分類区別する。
【0019】また、1チップ内に検査点が複数ある場合
には、コンタクト治具9の接触ポイントを順次ずらしな
がら同様の検査を繰り返す。従来では、このようにして
半導体素子1の特性を検査していた。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】従来の検査方法では、
半田付け用治具12から組立完了半導体素子1を金属ト
レイ5へ移し替える作業から、検査作業、不良品分類区
別および良品の成形品トレイ移し替え作業の全作業が手
作業となり、多大な労力を必要としていた。
【0021】また、図5に示すトランジスタチップの例
に示すように、測定点が複数箇所存在するような半導体
素子の測定に対しても、実用状態とは異なる単一のトラ
ンジスタセル単位での測定しかできず、全セル動作時、
すなわち、1チップ単位での特性との相関がとりにく
い。このため、正確なクラス分けが困難であった。
【0022】さらに、コンタクトプローブピン11の接
触圧力も手加減にて変動するため、接触不良が原因の測
定精度不安定や、コンタクトポイントずれが原因のチッ
プ破損等のトラブルも発生しやすかった。
【0023】加えて、放熱板2の外形に対するウエハチ
ップ3の半田接合後の組立精度も、上述したような外形
位置決め治具による組立方法を採っているため、治具と
ワークとのクリアランス分は位置ずれする可能性があ
り、放熱板2を対象とした外形位置決めでは1チップ一
括コンタクト化の治具改良も実施が困難であった。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体素子
用特性検査装置は、放熱板に半田付けされた半導体素子
を半田付け用治具とともに供給位置に搬送するローダ
と、前記半導体素子をばね付きガイドによって押付けた
状態で支承する段部を有し上下に貫通された位置決め穴
が複数一列に形成されたテストトレイと、このテストト
レイを前記位置決め穴の並設方向に沿って移動させて各
位置決め穴を検査位置に位置づけるスライダと、検査前
の半導体素子を前記半田付け用治具から前記テストトレ
イに吸着ノズルによって移載する第1チップ移載装置
と、半導体素子上面の検査点と対応する本数をもって設
けられかつ前記検査点に上方から接触するプローブピン
を有し、検査位置に位置する半導体素子の検査点と前記
プローブピンとの位置ずれ量を上方からCCDカメラに
よって計測してプローブピンを検査点に対して位置決め
する上部コンタクト装置と、検査位置において前記テス
トトレイの位置決め穴に下方から臨み半導体素子に下方
から接触するプローブピンを有する下部コンタクト装置
と、前記上部コンタクト装置のプローブピンおよび下部
コンタクト装置のプローブピンに接続された特性検査用
テスタと、前記テストトレイから検査後の半導体素子を
吸着ノズルによって複数の良品用トレイと不良品・再検
査品トレイとに分類して搬出する第2チップ移載装置と
備え、前記上部コンタクト装置におけるプローブピン
を支持するコンタクトヘッドを、XYテーブルに取付け
ることによって前記スライダの移動方向と平行な前後方
向と、横方向および上下方向にそれぞれ移動自在に構成
するとともに、上下方向を軸線として回転自在に構成
し、前記XYテーブルに前記CCDカメラを支持させた
ものである。
【0025】
【作用】本発明に係る半導体素子用特性検査装置によれ
ば、半導体素子の検査作業を行うに当たって半導体素子
の装填から搬出に至る全工程で手作業が不要になる。ま
た、検査点に対してプローブピンがCCDカメラを用い
た位置補正手段によって位置決めされ、1チップ単位で
全セルが一括して検査される。さらに、プローブピンを
半導体素子に押し付ける作業が全て機械的に行われるか
ら、全ての半導体素子に対して略同等の押圧力をもって
プローブピンが押し付けられる。
【0026】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図4に
よって詳細に説明する。図1は本発明に係る半導体素子
用特性検査装置の平面図、図2は本発明に係る半導体素
子用特性検査装置の要部を拡大して示す斜視図、図3は
本発明に係る半導体素子用特性検査装置に使用するテス
トトレイの断面図、図4は同じくチップトレイの斜視図
である。これらの図において前記図5ないし図10で説
明したものと同一もしくは同等部材については、同一符
号を付し詳細な説明は省略する。
【0027】これらの図において、21は放熱板2に半
田付けされた検査前の組立完了半導体素子1を半田付け
用下治具13に収納した状態で供給する下治具ローダ
部、22は前記下治具13を一定方向へ寄せて位置決め
する下治具アライメント部、23は検査が完了して空に
なった下治具13を排出する下治具アンローダ部であ
る。
【0028】24は前記ローダ部21と下治具アライメ
ント部22間および下治具アライメント部22と下治具
アンローダ部23間を移動する下治具ハンドリング部で
ある。25は前記下治具アライメント部22より下治具
13の長手方向の一列単位毎に半導体素子1を同時に吸
着移載するチップ吸着移載部、26は前記チップ吸着移
載部25から移載された半導体素子1を個々に位置決め
し、かつ一定位置に配置された電気接点取り用下部コン
タクト治具(詳細は後述する)を有するチップ位置決め
部である。
【0029】27は半導体素子1の表面側より複数箇所
の電気接点取りをする上部コンタクト治具(詳細は後述
する)を有し、かつ決められたコンタクトポイントに正
しく前記上部コンタクト治具を位置決めするためのパタ
ーン認識用CCDカメラと、これの画像処理結果を受け
てX,Y,θの3軸方向をもって位置決めポイントをフ
ィードバック補正する機構とを合わせ持つ上部コンタク
ト部である。
【0030】28は検査完了した半導体素子1を、その
判定結果にしたがって前記チップ位置決め部26から対
応する第1チップトレイストッカ29へ1素子ずつ吸着
移載するノズルと、前記第1チップトレイストッカ29
と同様のストッカ機構を持ち、図4に示す空チップトレ
イ30を第2チップトレイストッカ31へ吸着移載する
ノズルとを備えたチップ分類移載ロボットである。
【0031】32はテスタ8と前記上下のコンタクト治
具との間に介装された中継ボックスである。
【0032】次に、図2および図3によって本発明に係
る装置のコンタクト動作系の構成を詳細に説明する。
【0033】33は被検査対象物である半導体素子1を
前記チップ吸着移載部25から直接受ける絶縁材料製の
テストトレイであり、金属製の構造体からなる金属ベー
ス板34上に取付けられている。また、このテストトレ
イ33には、ブロック35を介して、内蔵の圧縮ばね3
6による押圧力を伴なう絶縁材料製のチップアライメン
ト爪37が各チップポケット38毎に設けられている。
前記ブロック35と、圧縮ばね36と、チップアライメ
ント爪37とによって本発明に係るばね付きガイドを構
成している。
【0034】前記チップポケット38は図2に示すよう
にテストトレイ33を貫通する穴によって構成され、テ
ストトレイ33に複数一列に形成されている。また、こ
のチップポケット38は段部をもって半導体素子1を支
承するように構成されている。
【0035】また、前記ブロック35の下部にはアライ
メント爪解除用当て板35aが取付けられている。
【0036】そして、テストトレイ33に関する部材は
全て取付板を介してスライダ39上に固定されている。
スライダ39はサーボモータ40によって往復位置決め
動作可能な構成とされている。なお、往復方向は、前記
テストトレイ33におけるチップポケット38の並設方
向とされている。すなわち、テストトレイ33はその長
手方向に沿って進退され、チップポケット38が検査ポ
イントに位置決めされることになる。
【0037】前記テストトレイ33のチップポケット3
8の直下には、エアシリンダ41と板カム42とにより
上下動する下部コンタクト治具43が取付けられてい
る。また、このテストトレイ33が前記チップ吸着移載
部25から半導体素子1の移し替えを受ける位置決めポ
イント付近には、前記チップアライメント爪37の全て
を単一シリンダ駆動により同時に解除するための爪解除
メカ44が配置されている。
【0038】さらに、テストトレイ33が検査ポイント
を通過した後には、テスト完了の半導体素子1を1個ず
つ吸着移載する前記チップ分類移載ロボット28がピッ
クアプ可能なように、チップアライメント爪37を一つ
だけ解除するためのシリンダ駆動による爪解除メカ45
が配置されている。
【0039】このようにチップ位置決め部26が構成さ
れている。
【0040】次に、上部コンタクト部27の構成を説明
する。46は上部コンタクト治具で、この上部コンタク
ト治具46はサーボモータ47にタイミングベルトおよ
び回転ヘッド48を介して連結され、図2中θ方向へ回
転されるように構成されている。また、これら一連のθ
回転機構は、シリンダ49と直線ガイドによって全体的
に上下するように構成されており、下降動作することで
前記上部コンタクト治具46の先端のプローブピンが半
導体素子1に接触するようになる。前記回転ヘッド48
が本発明に係るコンタクトヘッドを構成している。
【0041】さらに、前記上下動機構を含めたユニット
全体は、サーボモータ50,51によりX,Y方向へ移
動するクロステーブル52上に固定されている。
【0042】53はパターン認識用CCDカメラで、こ
のCCDカメラ53は取付板を介して前記クロステーブ
ル52に固定されている。
【0043】上述した上下のコンタクト治具46,43
は、共に絶縁材製ホルダにコンタクトプローブピン11
が圧入固定され、各コンタクトプローブピン11の端部
はテスタケーブル7,10にそれぞれ接続されている。
なお、上部コンタクト治具46のコンタクトプローブピ
ン11は、ウエハチップ3の検査点と対応する本数だけ
装着されている。
【0044】次に、本発明に係る半導体素子用特性検査
装置の動作を説明する。従来法と同様にして検査前工程
で水素雰囲気炉内を通過し半田付けが完了した半導体素
子1は、半田付け治具の押え治具,中治具が取り外され
て下治具13に収納された状態のまま一定時間冷却され
た後、本検査装置の下治具ローダ部21のベルトコンベ
ア(図示せず)上へまとめてセットされる。なお、最大
積載能力は20治具である。
【0045】前記ベルトコンベアは下治具ローダ部21
の奥側の停止点に下治具13が到着するまで搬送動作を
継続し、到着をリミットスイッチが確認したら停止す
る。すなわち、条件付きの間欠動作を繰り返す。
【0046】停止点に到着した下治具13は、下治具ハ
ンドリング部24のメカチャックによって保持された
後、シリンダ駆動で下治具アライメント部22のステー
ジ上へ移載される。この下治具アライメント部22に載
置された下治具13は、シリンダ駆動のアライメント爪
によって外形基準端面側へ寄せられて位置決めされる。
【0047】位置決め完了の信号入力後、下治具内チッ
プ直上位置にて待機しているチップ吸着移載部25の吸
着ノズルが、シリンダ駆動で下降し、下治具内の長手方
向一列分だけ全ての半導体素子1をまとめて吸着上昇
後、サーボモータによりチップ位置決め部26のテスト
トレイ33のチップポケット38上まで移動し、再び下
降動作して前記チップポケット38へ半導体素子1を移
載させる。
【0048】このとき、テストトレイ内蔵の圧縮ばね3
6で付勢されているチップアライメント爪37は、爪解
除メカ44の先端部の突起がテストトレイ側当て板35
aを押し戻すことによってチップ移載前にすでに解除状
態とされている。なお、このときには、全チップポケッ
ト38のチップアライメント爪37が一度に解除状態と
される。
【0049】チップ吸着移載部25のテストトレイ側へ
のチップ移載完了信号を確認した後、爪解除メカ44は
原点へ戻る。そして、チップアライメント爪37は、テ
ストトレイ33上の全半導体素子1に対し、内蔵圧縮ば
ね36の押圧力にしたがってアライメント動作、すなわ
ち、テストトレイ33の直角基準コーナー側へ各半導体
素子1を位置決めする。
【0050】このチップアライメント爪37は、テスト
トレイ33の長手方向基準端面に対して45°方向へ傾
斜した位置に取付けられているため、1個のチップアラ
イメント爪37でX,Y2方向の位置決めができる。
【0051】次に、チップアライメントが完了したテス
トトレイ33は、サーボモータ40とスライダ39とに
より、制御プログラムで設定された認識開始点まで移動
され停止する。このとき、上部コンタクト部27に備え
られたパターン認識用CCDカメラ53は、サーボモー
タ50,51およびクロステーブル52により、同様に
制御プログラムで設定された位置決めポイントにカメラ
中心位置が移動され、テストトレイ33の第1チップ目
の位置決め完了を待って待機する。
【0052】続いて、テストトレイ側の位置決め完了信
号を受け、パターン認識用CCDカメラ53は画像信号
を画像処理ユニット内へ取り込んでX,Y,θの3軸成
分の基準データとの誤差を演算し、3軸対応の補正量を
それぞれのサーボモータ47,50,51へフィードバ
ック出力を行なう。これにより上部コンタクト治具46
は、半田付け組立時のウエハチップ3の位置ずれを補正
した位置に位置決めされ、1チップ内に複数箇所ある上
側検査点の全てがコンタクト可能となる。
【0053】ここで、上部コンタクト部27の位置決め
完了信号を受けると、上下動シリンダ49が下降して上
部コンタクト治具46から先に検査用半導体素子1へコ
ンタクトを開始し、続いて下部コンタクト治具43が上
下動シリンダ41および板カム42とによって上昇し、
上下のチップコンタクトが完了して半導体素子1の検査
用測定回路が形成される。
【0054】これと同時に、コンタクト完了信号がテス
タ8へ送信され、予め設定されたテスト条件により種々
の特性検査が実行される。
【0055】検査完了時、良品は最大5クラス分類と不
良品,再検品に区別され、それぞれに対応した検査結果
を検査装置側へ判定信号で返送する。この判定信号を受
けた検査装置は、第2の半導体素子1をパターン認識す
べくチップ位置決め部26のテストトレイ33を1ピッ
チだけ送る。
【0056】これと同時に、検査完了の半導体素子1を
判定信号に対応したブロックのチップトレイストッカ2
9内のチップトレイ30へ収納すべく、チップ分類移載
ロボット28は、前記テストトレイ33が位置決め完了
し、さらに爪解除メカ45が検査完了半導体素子1と対
応するチップアライメント爪37の後退作業を行なった
後に、吸着移載動作を実行する。
【0057】以上の認識,コンタクトの一連動作を繰り
返し、テストトレイ33内の全ての半導体素子1が検査
および分類収納を終了したら、テストトレイ33は先の
チップ吸着移載ユニット25のチップ移し替え位置決め
点まで戻り、1サイクル動作が完了する。引き続き、前
記下治具13の二列目の吸着移載から始まり、同様の1
サイクル動作を繰り返す。
【0058】このサイクル動作回数は、下治具13の座
ぐり穴13aの列数ずつ発生し、空になった時点で下治
具ハンドリング部24によりローダ側と逆動作で下治具
アンローダ部23へ排出され、同時にローダ側からは次
の下治具13が前記同様の動作によって下治具アライメ
ント部22へ供給、位置決めされる。
【0059】また、検査完了半導体素子1用収納トレイ
も収納容量がなくなると、チップ分類移載ロボット28
のもう一方のトレイ吸着ノズルによって空チップトレイ
ストッカ31からチップトレイ30が1個のみ吸着さ
れ、前記満杯ブロックのチップトレイストッカ29へ補
給する。
【0060】以上の全動作の繰り返しにより、全自動で
特性検査が行われる。
【0061】なお、本実施例ではパワーモジュール用パ
ワートランジスタ素子を使用し、同素子組立用半田付け
治具をチップ供給手段に使用した内容としているが、ダ
イオードチップのように素子表面にパターンを持たず、
正確なプローブピンコンタクトを必要としない素子の場
合には、制御ソフトの簡単な切替えによってパターン認
識動作のみを除外するモードで自動運転することで本実
施例と同様に自動機による特性検査が可能となり、パワ
ートランジスタを用いたときと同様の効果が得られる。
【0062】また、本実施例では、放熱板2を半田付け
する半導体素子1を例に説明したが、放熱板を持たない
ベアチップの半導体素子であってもチップ供給部のロー
ダ仕様を半田付け用下治具用のものからチップトレイ供
給用等に装置の一部を変更するだけでチップコンタクト
周辺部の全ては転用可能であるため、同様の効果が期待
できる。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る半導体
素子用特性検査装置は、放熱板に半田付けされた半導体
素子を半田付け用治具とともに供給位置に搬送するロー
ダと、前記半導体素子をばね付きガイドによって押付け
た状態で支承する段部を有し上下に貫通された位置決め
穴が複数一列に形成されたテストトレイと、このテスト
トレイを前記位置決め穴の並設方向に沿って移動させて
各位置決め穴を検査位置に位置づけるスライダと、検査
前の半導体素子を前記半田付け用治具から前記テストト
レイに吸着ノズルによって移載する第1チップ移載装置
と、半導体素子上面の検査点と対応する本数をもって設
けられかつ前記検査点に上方から接触するプローブピン
を有し、検査位置に位置する半導体素子の検査点と前記
プローブピンとの位置ずれ量を上方からCCDカメラに
よって計測してプローブピンを検査点に対して位置決め
する上部コンタクト装置と、検査位置において前記テス
トトレイの位置決め穴に下方から臨み半導体素子に下方
から接触するプローブピンを有する下部コンタクト装置
と、前記上部コンタクト装置のプローブピンおよび下部
コンタクト装置のプローブピンに接続された特性検査用
テスタと、前記テストトレイから検査後の半導体素子を
吸着ノズルによって複数の良品用トレイと不良品・再検
査品トレイとに分類して搬出する第2チップ移載装置と
備え、前記上部コンタクト装置におけるプローブピン
を支持するコンタクトヘッドを、XYテーブルに取付け
ることによって前記スライダの移動方向と平行な前後方
向と、横方向および上下方向にそれぞれ移動自在に構成
するとともに、上下方向を軸線として回転自在に構成
し、前記XYテーブルに前記CCDカメラを支持させた
ため、半導体素子の検査作業を行うに当たって手作業が
不要になる。このため、検査作業を半導体素子の装填か
ら搬出に至る全工程で全自動で行なうことがでるの
で、大幅な検査工数の削減および人的要因のチップ誤分
類排除等の効果があると共に、検査完了品を収納する成
形品トレイはそのまま後工程の組立自動機へ供給可能と
なるために組立工程間のハンドリングも効率よく行える
ようになる。
【0064】また、検査点に対してプローブピンがCC
Dカメラを用いた位置補正手段によって位置決めされ、
1チップ単位で全セルが一括して検査される。しかも、
プローブピンを半導体素子に押し付ける作業が全て機械
的に行われる。このため、プローブピンに内蔵された圧
縮コイルばねの撓み量も再現性よく安定管理ができるの
で、プローブピン先端の接触圧が均一になる。したがっ
て、1チップ毎の特性検査精度が向上し、しかも、半導
体素子の最終組立完了後の実用条件に近似した検査条件
で測定を行なうことができるようになり、確度の高い特
性クラス分けがチップ状態で実現できるので、最終組立
完了品の歩留り向上を図ることができ、特性クラス分け
を保証した戦略的な製品組立、出荷も可能となる。さら
に、テストトレイによって半導体素子を強固に保持し、
半導体素子の位置を変えることなくプローブピンの位置
決めおよび検査を実施することができる。このため、半
導体素子の検査点にプローブピンを正確に位置決めする
ことができる。 その上、コンタクトヘッドを取付けるX
YテーブルにCCDカメラを支持させたため、コンタク
トヘッドが前記4方向に移動する構造でもCCDカメラ
を使用した多点認識による補正精度が高い。 さらにま
た、半田付け用治具を供給位置に搬送するローダを備え
ているので、半導体素子に放熱板を半田付けするための
半田付け装置から半導体素子を直接装填することができ
るから、半導体素子の移載の自動化がし易い。 加えて、
検査が終了した半導体素子を複数の良品用トレイと、不
良品・再検査品用トレイとに分類して搬出する第2チッ
プ移載装置を備えているので、半導体素子をその品種毎
の歩留り状況に応じてトレイ別に分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体素子用特性検査装置の平面
図である。
【図2】本発明に係る半導体素子用特性検査装置の要部
を拡大して示す斜視図である。
【図3】本発明に係る半導体素子用特性検査装置に使用
するテストトレイの断面図である。
【図4】本発明に係る半導体素子用特性検査装置に使用
するチップトレイの斜視図である。
【図5】従来の検査方法により手作業によって半導体素
子の電気的特性を検査している状態を示す斜視図であ
る。
【図6】放熱板半田付け後の半導体素子を示す斜視図で
ある。
【図7】従来の検査方法を実施する際に使用するコンタ
クトプローブピンの断面図である。
【図8】半導体素子に放熱板を半田付けするときに使用
する半田付け用治具の断面図である。
【図9】半導体素子に放熱板を半田付けするときに使用
する半田付け用治具の下治具を示す斜視図である。
【図10】パワートランジスタチップの電気回路図であ
る。
【符号の説明】
1 半導体素子 8 テスタ 11 コンタクトプローブピン 13 下治具 25 チップ吸着移載部 26 下部コンタクト部 27 上部コンタクト部 28 チップ分類移載ロボット 33 テストトレイ 38 チップポケット 39 スライダ 43 下部コンタクト治具 46 上部コンタクト治具 53 CCDカメラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊地知 俊也 兵庫県伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電 機株式会社 北伊丹製作所内 (56)参考文献 特開 平2−140946(JP,A) 特開 平3−29335(JP,A) 特開 平3−141657(JP,A) 実開 昭56−49143(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/66 G01R 31/26

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放熱板に半田付けされた半導体素子を半
    田付け用治具とともに供給位置に搬送するローダと、前
    半導体素子をばね付きガイドによって押付けた状態で
    支承する段部を有し上下に貫通された位置決め穴が複数
    一列に形成されたテストトレイと、このテストトレイを
    前記位置決め穴の並設方向に沿って移動させて各位置決
    め穴を検査位置に位置づけるスライダと、検査前の半導
    体素子を前記半田付け用治具から前記テストトレイに吸
    着ノズルによって移載する第1チップ移載装置と、半導
    体素子上面の検査点と対応する本数をもって設けられか
    つ前記検査点に上方から接触するプローブピンを有し、
    検査位置に位置する半導体素子の検査点と前記プローブ
    ピンとの位置ずれ量を上方からCCDカメラによって計
    測してプローブピンを検査点に対して位置決めする上部
    コンタクト装置と、検査位置において前記テストトレイ
    の位置決め穴に下方から臨み半導体素子に下方から接触
    するプローブピンを有する下部コンタクト装置と、前記
    上部コンタクト装置のプローブピンおよび下部コンタク
    ト装置のプローブピンに接続された特性検査用テスタ
    と、前記テストトレイから検査後の半導体素子を吸着ノ
    ズルによって複数の良品用トレイと不良品・再検査品ト
    レイとに分類して搬出する第2チップ移載装置とを
    え、前記上部コンタクト装置におけるプローブピンを支
    持するコンタクトヘッドを、XYテーブルに取付けるこ
    とによって前記スライダの移動方向と平行な前後方向
    と、横方向および上下方向にそれぞれ移動自在に構成す
    るとともに、上下方向を軸線として回転自在に構成し、
    前記XYテーブルに前記CCDカメラを支持させたこと
    を特徴とする半導体素子用特性検査装置。
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