JP7271824B2 - 半導体デバイスの検査治具 - Google Patents
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Description
前記半導体デバイスの電気信号電極と対応する位置に設けられる前記複数のプローブと、前記プローブに接触する接触電極を有するインピーダンス整合された高周波基板と、前記電気信号電極と前記接触電極とを電気的に接続する位置に前記プローブを固定するホルダーとを備え、
前記高周波基板は、一方の面にグランド層が設けられ、他方の面に回路パターンが設けられ、前記回路パターンは、前記プローブと接触する前記接触電極付近のA領域では1対の信号導体を平行に配線している差動伝送領域と、前記A領域から離れたB領域では前記信号導体の導体幅を拡大しているシングルエンド伝送領域と、さらに前記信号導体を信号出力端子に向けて配線する領域とを有する、ことを特徴とする。
本発明に係る半導体デバイスの検査治具10(単に「検査治具」ともいう。)は、図1及び図2に示すように、受光素子52を有する半導体デバイス50の電気特性の検査に使用され、電気特性を検査する電気信号電極51の対応位置に設けられた複数のプローブ1を電気信号電極51に接触して電気特性を検査する半導体デバイス50の検査治具10であって、半導体デバイス50の電気信号電極51と対応する位置に設けられる複数のプローブ1と、プローブ1に接触する接触電極61を有するインピーダンス整合された高周波基板11と、電気信号電極51と接触電極61とを電気的に接続する位置にプローブ1を固定するホルダー14とを備えている。
図1及び図2に示す検査治具10は、受光素子52を有する半導体デバイス50の電気特性の検査に使用される検査治具である。プローブ1は、電気特性を検査する電気信号電極51の対応位置に設けられ、一方の端部をその電気信号電極51に接触し、他方の端部を高周波基板11の接触電極61に接触する。高周波基板11は、プローブ1を伝送した電気信号を、高周波基板11内の信号導体62で信号出力端子63まで伝送させる。ホルダー14は、図1に示すように、プローブ1を保持するものであり、高周波基板側に設置されてプローブ1の位置を固定する高周波基板側ホルダー12と、半導体デバイス側に設置されてプローブ1の位置を固定する半導体デバイス側ホルダー13とを備え、高周波基板11、高周波基板側ホルダー12及び半導体デバイス側ホルダー13には、図1に示すように、それぞれ、受光素子52に光を到達させるための穴20が設けられており、少なくとも半導体デバイス側ホルダー13に設けられた穴20には、半導体デバイス50が有する電極54及び/又は回路パターン53等の目印(53,54)に対応した2個以上の切り欠き21が設けられている。
半導体デバイス50は、図1に示すように、本発明に係る検査治具10の検査対象である。この半導体デバイス50は、受光素子52を有するものであれば特に限定されないが、10GHz以上の高周波信号を送受信する高速デバイスである。具体的には、受光素子、発光素子及び電気信号電極等を任意に同一面に有するI/O変換機能を備えたものを好ましく挙げることができる。こうした半導体デバイス50は、10GHz以上の高周波で駆動し、受光素子と発光素子との間で光信号の送受信を行っている。また、小型化もさらに進んでおり、サイズは5mm角以下、電極ピッチは250μm以下、さらに150μm以下の狭ピッチ電極を備えたものに対して好ましく検査できる。
高周波基板11は、図1に示すように、プローブ1の位置を固定するホルダー14(高周波基板側ホルダー12と半導体デバイス側ホルダー13)に接合して一体化した検査治具10を構成している。高周波基板11は、半導体デバイス50に対して、ホルダー14を挟んだ反対側の位置に設けられている。
高周波基板側ホルダー12は、図1に示すように、プローブ1の位置を固定するホルダー14(高周波基板側ホルダー12と半導体デバイス側ホルダー13)のうち、高周波基板側に位置するホルダーである。高周波基板側ホルダー12は、半導体デバイス側ホルダー13と一定の距離を空けて設置されている。こうすることにより、適当なインピーダンス整合を実現しやすくなる。なお、高周波基板側ホルダー12は、加工性、絶縁性、誘電率等を考慮して選択された樹脂材料で形成されていればよい。例えば、加工性の観点では、ポリエステル系樹脂等の加工性の良い樹脂を採用でき、低誘電率の観点では、フッ素系樹脂材料等の樹脂を採用でき、インピーダンスへの影響を小さくすることができる。また、反射特性を最少とするために、厚さは薄い方が望ましい。また、インピーダンス整合のために、プローブ1が設けられる位置での高周波基板側ホルダー12と半導体デバイス側ホルダー13との間は、プローブ1の周囲に誘電体を設けないことが好ましい。
半導体デバイス側ホルダー13は、図1及び図2に示すように、プローブ1の位置を固定するホルダー14(高周波基板側ホルダー12と半導体デバイス側ホルダー13)のうち、半導体デバイス側に位置するホルダーである。半導体デバイス側ホルダー13は、適当なインピーダンス整合を実現しやすくするため、高周波基板側ホルダー12と一定の距離を空けて設置されている。例えば、高周波基板側ホルダー12と半導体デバイス側ホルダー13とは、上面からみた形状がロの字形状のプレート15を間に介して固定され、高周波基板側ホルダー12と半導体デバイス側ホルダー13との間の空間16が一定の空間距離を保つように構成されている。この半導体デバイス側ホルダー13も、高周波基板側ホルダー12と同様、加工性、絶縁性、誘電率等を考慮して選択された樹脂材料で形成されていればよい。例えば、加工性の観点では、ポリエステル系樹脂等の加工性の良い樹脂を採用でき、低誘電率の観点では、フッ素系樹脂材料等の樹脂を採用でき、インピーダンスへの影響を小さくすることができる。また、反射特性を最少とするために、厚さは薄い方が望ましい。
プローブ1は、図1及び図2に示すように、半導体デバイス50の電気特性の検査に適用され、半導体デバイス50の電気特性を検査する電気信号電極51に位置決めされたうえで接触し、電気特性を検査する。プローブ1は、既述したように、ホルダー14(高周波基板側ホルダー12と半導体デバイス側ホルダー13)で保持されている。
検査治具10で行う検査方法は、図1及び図2に示すように、高周波基板側に撮像装置40を配置し、その撮像装置40で得た画像を見ながら、半導体デバイス上の目印(電極54及び/又は回路パターン53)と、半導体デバイス側ホルダー13に少なくとも設けられた切り欠き21との位置合わせを行い、その位置合わせにより、半導体デバイス上の電極51とプローブ1とを位置合わせする。位置合わせされたプローブ1は、半導体デバイス50の電気特性を検査する電極51に接触して半導体デバイス50の電気特性を正確に検査する。
10 検査治具
11 高周波基板
12 高周波基板側ホルダー
13 半導体デバイス側ホルダー
14 ホルダー
15 プレート
16 空間
17 半導体デバイス側の掘り込み部
18 高周波基板側ホルダー側の掘り込み部
20 穴
21 切り欠き
22 プローブ穴
30 信号出力端子部材
40 撮像装置(カメラ)
50 半導体デバイス
51 プローブが接触する電気信号電極
52 受光素子(光学素子)
53 目印(回路パターン)
54 目印(電極)
55 基材
60 高周波基板の回路パターン
61 接触電極
62,62a,62b 1対の信号導体
63 信号出力端子
64 表面のグランド(GND)導体
65 裏面のグランド(GND)層
A 接触電極と同じピッチで1対の信号導体を平行に配線している差動伝送領域
A1 1対の信号導体同士は同じピッチであり、隣の1対の信号導体とも同じ間隔としている領域
接触電極と同じピッチで1対の信号導体を平行に配線している領域
A2 1対の信号導体同士は同じピッチであるが、隣の1対の信号導体との間を拡大している領域
B 信号導体の導体幅を拡大している領域
C 信号出力端子に向けて配線する領域(グランド導体配置領域)
Claims (4)
- 半導体デバイスの電気特性の検査に使用される検査治具であって、
前記半導体デバイスの電気信号電極と対応する位置に設けられる複数のプローブと、前記プローブに接触する接触電極を有するインピーダンス整合された高周波基板と、前記電気信号電極と前記接触電極とを電気的に接続する位置に前記プローブを固定するホルダーとを備え、
前記高周波基板は、一方の面にグランド層が設けられ、他方の面に回路パターンが設けられ、前記回路パターンは、前記プローブと接触する前記接触電極付近のA領域では1対の信号導体を複数平行に配線しているがグランド導体は配置していない差動伝送領域と、前記A領域から離れたB領域では前記信号導体の導体幅を拡大しているがグランド導体は配置していないシングルエンド伝送領域と、さらに前記信号導体を信号出力端子に向けて配線するC領域では前記信号導体にグランド導体を沿わせたシングルエンド伝送領域とを有する、ことを特徴とする半導体デバイスの検査治具。 - 前記シングルエンド伝送領域の導体幅が、前記差動伝送領域の導体幅よりも大きい、請求項1に記載の半導体デバイスの検査治具。
- 前記A領域は、前記接触電極側の領域であって、前記1対の信号導体同士が同じピッチであり、隣の1対の信号導体とも同じ間隔としているA1領域と、前記B領域側の領域であって、前記1対の信号導体同士は同じピッチであるが、隣の1対の信号導体との間を拡大しているA2領域とを有する、請求項1又は2に記載の半導体デバイスの検査治具。
- 半導体デバイスの電気特性の検査に使用される検査治具であって、
前記半導体デバイスの電気信号電極と対応する位置に設けられる複数のプローブと、前記プローブに接触する接触電極を有するインピーダンス整合された高周波基板と、前記電気信号電極と前記接触電極とを電気的に接続する位置に前記プローブを固定するホルダーとを備え、
前記高周波基板は、一方の面にグランド層が設けられ、他方の面に回路パターンが設けられ、前記回路パターンは、前記プローブと接触する前記接触電極付近のA領域では1対の信号導体を複数平行に配線しているがグランド導体は配置していない差動伝送領域と、前記A領域から離れたB領域では前記信号導体の導体幅を拡大しているがグランド導体は配置していないシングルエンド伝送領域と、さらに前記信号導体を信号出力端子に向けて配線するC領域では前記信号導体にグランド導体を沿わせたシングルエンド伝送領域とを有し、
前記半導体デバイスは受光素子を有し、前記ホルダーは前記高周波基板側に設置されて前記プローブの位置を固定する高周波基板側ホルダーと、前記半導体デバイス側に設置されて前記プローブの位置を固定する半導体デバイス側ホルダーとを備え、前記高周波基板、前記高周波基板側ホルダー及び前記半導体デバイス側ホルダーには、それぞれ、前記受光素子に光を到達させるための穴が設けられており、少なくとも前記半導体デバイス側ホルダーに設けられた穴には、前記半導体デバイスが有する電極及び/又は回路パターン等の目印に対応した切り欠きを有する、ことを特徴とする半導体デバイスの検査治具。
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JP2008292447A (ja) | 2006-12-26 | 2008-12-04 | Kyocera Corp | 電子部品試験用治具 |
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