JPH08297151A - 半導体装置検査用ハンドラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ＴＡＢ式半導体装置の製造過程で電気的特性
選別に用いられる検査用ハンドラを提供する。 【構成】 絶縁部材からなるベース基板の一方の面に、
多数本一組のプローブニードルを多数組、各組のプロー
ブニードル遊端を所定の間隔をおいて略一直線上に配列
させかつベース基板に対して傾斜固定するとともにベー
ス基板の他の面に各プローブニードルと電気的に接続さ
れた電極パッドを形成し、各プローブニードルの遊端を
半導体装置の電極に電気的かつ弾性的に接触させ、電極
パッドに当接させた弾性接触子を介して外部の測定装置
に接続するようにした半導体装置検査用ハンドラにおい
て、上記ベース基板の電極パッド形成面に、ベース基板
とほぼ同じ径で弾性接触子が挿通する貫通孔を開口した
補強板を固定する半導体装置検査用ハンドラ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＴＡＢ式半導体装置の製
造過程で電気的特性選別に用いられる検査用ハンドラに
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置は製造過程で電気的特性が測
定されその結果により等級選別、良否判定され、良品の
みが出荷される。ここで数百本の電極を有する半導体装
置は通常図４及び図５に示すＴＡＢ構造のものが用いら
れる。図において、１は長尺の絶縁テープで、両側に沿
って送り用の孔１ａ、１ａを穿設するとともに、その中
間に矩形状の透孔１ｂをその長手方向に所定の間隔で穿
設している。２はこの絶縁テープ１に積層した導電箔を
エッチングして形成した導電パターンで、透孔１ｂ内に
延在するインナリード２ａと、外部接続されるアウタリ
ード２ｂとを含む。この絶縁テープ１と導電パターン２
の積層体でＴＡＢテープ３を構成している。４は透孔１
ｂ内に配置され、上面に多数の電極４ａを形成した半導
体ペレットを示す。

【０００３】この半導体ペレット４の電極４ａとインナ
リード２ａとは位置決め重合され電気的に接続され、半
導体装置中間構体５（以下単に中間構体という）を構成
している。この中間構体５は必要に応じて半導体ペレッ
ト４の表面が樹脂被覆により防湿処理され、各半導体装
置毎に電気的な測定がされて良否判別され、不良品が切
断除去されて良品のみリールに巻取られ、絶縁テープ１
から所定形状に打ち抜かれて液晶表示装置などに実装さ
れる。この中間構体５の検査用ハンドラの一例を図６及
び図７から説明する。図において、６は絶縁部材、例え
ばガラスエポキシ樹脂からなる厚さ３．５ｍｍ、直径２
００ｍｍ程度のベース基板で、中央部に矩形状の透孔６
ａ、６ａを平行配列して穿設している。７はセラミック
製の矩形状の支持板で、前記透孔６ａ、６ａと対応する
部分に透孔７ａ、７ａをを穿設し、ペース基板６の表面
に接着固定されている。

【０００４】８はこのベース基板６の一方の面（上面）
６ｂに配列された多数本のプローブニードルで、タング
ステンなどの耐摩耗性に優れ弾性力を有する部材よりな
り、先端に向かってテーパ状に成形され、各遊端８ａを
平面的に見て略一直線上に配列させ中間部をベース基板
６に対して傾斜させ、傾斜した中間部を支持板７に支持
させている。このプローブニードル８の遊端８ａは透孔
６ａから透視される。９はベース基板６の周縁部を支持
する突壁９ａを設けたベースブロック、１０はベースブ
ロック９の突壁９ａ内方に植立された接触子で、ベース
基板６の他の面（下面）６ｃに弾性接触されベース基板
６を貫通してその表裏面６ｂ、６ｃを電気的に接続した
導電パターン（図示せず）を介してプローブニードル８
に電気的に接続されている。またこの接触子１０は外部
の測定用の電源や測定装置に接続されている。

【０００５】このハンドラ１１は、ガイド機構（図示せ
ず）によってガイドされ移動する中間構体５の移動経路
の所定位置下方に配置され、中間構体５とハンドラ１１
とは相対的に上下動して近接離隔する。また中間構体５
の上方には電極（導電パターン）とプローブニードル８
の遊端８ａとを位置決め重合させた状態で中間構体５を
押圧してプローブニードル８を所定深さ沈み込ませる押
圧ブロック１２が配置されている。以下にこのハンドラ
１１の動作を説明する。まず、中間構体５の半導体ペレ
ット４を所定位置に停止させ、ハンドラ１１のプローブ
ニードル８の遊端８ａを中間構体５の電極に近接させ
て、ベース基板６の透孔６ａからテレビカメラ（図示せ
ず）によりアウタリード２ｂと遊端８ａの位置を観察し
図示しない位置決め機構により正確に位置決めして、ハ
ンドラ１１と中間構体５をさらに近接させ、プローブニ
ードル遊端８ａをアウタリード２ｂに当接させる。

【０００６】そして、この当接面より例えば１００μｍ
程度の所定深さプローブニードル遊端８ａが沈み込むよ
うに中間構体５を押圧ブロック１２にて押し下げ、プロ
ーブニードル８に弾性力を生じさせ、アウタリード２ｂ
との接触を確実にし、接触抵抗を可及的に低くする。こ
のようにして、外部の測定装置と中間構体５との電気的
接続を完了した状態で、測定装置を作動させて測定しそ
の結果により中間構体５の良否を判別する。測定が終了
すると、押圧ブロック１２を上昇させ、中間構体５から
プローブニードル８を離隔させ、中間構体５を所定ピッ
チ移動させ、次の半導体ペレットを所定位置に位置決め
して上記動作を繰り返す。このハンドラ１１はプローブ
ニードル８を中間構体５の導電パターン配置構造や寸法
形状に対応して固定したベース基板６を用意し、測定す
る中間構体５に対応したベース基板６を選択してベース
ブロック１０に交換取り付けし、種々の中間構体５に対
応している。

【０００７】一例として、液晶表示装置の駆動用半導体
装置の場合、入力側で３０乃至４０本、出力側で約２０
０本の導電パターンが形成されており、液晶表示装置へ
の実装性の点から、入出力のアウタリードは例えば６０
ｍｍ離隔して平行な直線上に配列されている。このよう
な半導体装置用ハンドラはプローブニードル８もこれに
対応して配置されるが、数の多い出力側のプローブニー
ドル８は遊端８ａを千鳥状に配置して隣接するプローブ
ニードル８、８が短絡しないようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このハンド
ラ１１はプローブニードル８を中間構体５との当接面か
らさらに押下させることにより弾性力を生じさせ、接触
圧を高め接触抵抗を下げているが、プローブニードル８
の一本当たりの接触圧を数１０乃至１００ｇとすると、
前記液晶表示装置用半導体装置の場合、入力側プローブ
ニードルには３００乃至１０００ｇの加圧力が、出力側
プローブニードルには２Ｋｇ乃至２０Ｋｇの加圧力がそ
れぞれかかり、それらの力は、ベース基板６のプローブ
ニードル固定部にかかる。一方、多数のプローブニード
ル８は２群に分けられ、互いに平行配置されているた
め、上記加圧力はベース基板６を不均一に押圧し、ベー
ス基板６の中央部を傾斜変形させプローブニードル８と
中間構体５の電極との接触をばらつかせ、繰返し使用に
より、ベース基板６の変形が残留するという問題があっ
た。

【０００９】そのため、プローブニードル８の数が多
く、しかもベース基板６上で偏在配置されるものでは、
図８に示すように、ベース基板６の裏面に補強部材とし
ての補強板１３を固定している。この補強板１３は、厚
み５ｍｍ程度の高張力のステンレス鋼などが用いられ、
ベース基板６の透孔６ａ部分に透孔１３ａを穿設し、接
触子１０の障害とならないように、ベース基板５の中央
部にネジ止めなどにより固定されている。これにより、
ベース基板６中央部の周辺部を基準とした変形量が１０
０μｍ程度から２０乃至３０μｍ程度に軽減でき、補強
部材としての効果は確認できたが、変形はプローブ数の
多い出力側で大きく、従って出力側プローブニードル８
の接触圧が低下し接触抵抗も大きくなる虞があり、しか
も出力側のプローブニードルに流れる電流が大きいた
め、接触抵抗による電圧降下が測定結果に影響を及ぼす
虞があるため、より一層の改善が望まれていた。

【００１０】そのため、出願人はプローブニードル８が
中間構体５に当接した時に補強板１３を外部の係止部材
により係止して変形を抑制することを提案している。
（特願平６−２０３５５４号参照） これにより、補強板１３は係止部材によって係止され平
行状態を保つためベース基板６の反りを防止できる。し
かしながら、電極数のより多い中間構体５ではこれに対
応して接触子１０も増設する必要があり、接触子１０を
増設するとプローブニードル８が中間構体５に当接して
いない状態で、ベース基板６は周縁部が押し上げられた
状態となり、接触子１０の配列が偏っているとベース基
板６が傾き、補強板１３と係止部材の平行状態を保つこ
とが困難で、プローブニードル８が中間構体５に接離す
ることによって、ベース基板６が傾き、プローブニード
ル８の接触の状態がばらつくという問題があった。ま
た、プローブニードル８と電気的に接続される接触子１
０は、プローブニードル８が最も多い中間構体５に合わ
せて、その数が決定され、ベースブロック８の周縁に沿
って配置されるが、プローブ数が２００本を越えると接
触子１０をベースブロック８の外周から内方に向かって
多重に配置しなければならず、プローブニードル数の少
ないベース基板では、補強部材を必要としないにもかか
わらず接触子１０から受ける押圧力によって変形すると
いう問題もあった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
を目的として提案されたもので、絶縁部材からなるベー
ス基板の一方の面に、多数本一組のプローブニードルを
多数組、各組のプローブニードル遊端を所定の間隔をお
いて略一直線上に配列させかつベース基板に対して傾斜
固定するとともにベース基板の他の面に各プローブニー
ドルと電気的に接続された電極パッドを形成し、各プロ
ーブニードルの遊端を半導体装置の電極に電気的かつ弾
性的に接触させ、前記電極パッドに当接させた弾性接触
子を介して外部の測定装置に接続するようにした半導体
装置検査用ハンドラにおいて、上記ベース基板の電極パ
ッド形成面に、ベース基板とほぼ同じ径で弾性接触子が
挿通する透孔を開口した補強板を固定したことを特徴と
する半導体装置検査用ハンドラを提供する。

【００１２】

【作用】上記課題解決手段により、ベース基板全体の強
度を向上できるからベース基板の両面からかかる押圧力
に対してベース基板の反りを防止できプローブニードル
の接触圧のばらつきに基づく測定不良を防止できる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例を図１及び図２から説
明する。図において、５は中間構体、６はベース基板、
７は支持板、８はプローブニードルで、それぞれの細部
で図６と同一部分には同一符号を付し重複する説明を省
略する。図中、１４は本発明による補強板で、ベース基
板６とほぼ同じ径で、ベース基板６を通してプローブニ
ードル８の遊端と中間構体５の電極位置を観察するため
の貫通孔１４ａと、ベース基板６の電極パッド６ｄに当
接する弾性接触子１０が挿通する貫通孔１４ｂを開口
し、ベース基板６の電極パッド形成面に固定されてい
る。この補強板１４は例えば厚さ３ｍｍ程度のステンレ
ス鋼板で、周縁にベース基板に取り付けるための穴１４
ｃを数カ所穿設している。

【００１４】また接触子１０が挿通する貫通孔１４ｂは
補強板１４の周縁に複数に分割され円弧状に穿設されて
いる。この補強板１４が固定されたベース基板６はベー
スブロック９に取り付けられ、接触子１０がベース基板
６の電極パッドに弾性接触し、プローブニードル８を外
部の電源を含む測定装置に接続する。電極数の多い中間
構体５に対応するため弾性接触子１０を増設しなければ
ならない場合でも、ベースブロック９に固定されたベー
ス基板６は補強板１４によって基板の全面が補強されて
いるため、平坦な状態を保つことができ、さらに測定時
にプローブニードル８が中間構体５と当接してベース基
板６に過大な力がかかってもベース基板６の全面をカバ
ーする補強板１４により、撓み変形が防止される。この
ように本発明による半導体装置検査用ハンドラは、両面
から偏ってかかる力に対して、ベース基板の変形を防止
できるため、プローブニードル８と中間構体５の電気的
接続が確実にでき、正確な測定ができる。

【００１５】また、各プローブニードル８の接触圧を均
一にできるから、プローブニードル８の摩耗も偏りがな
く、プローブニードル８の長寿命化が図れ、長期間に亙
って正確な測定ができる。また、２００本程度の電極数
に対して直径２００ｍｍ程度のベース基板で対応してい
るが電極数が４００本を越えると直径４００乃至５００
ｍｍのベース基板を使用する必要があり、このように径
大のベース基板に対して本発明は顕著な効果をもたらす
ことができる。図３は本発明の変形例を示す。図におい
て図１と同一符号は同一物を示す。図中、１５はベース
基板６の裏面に固定された補強板で、図示例では部分的
に表示しているが、ハニカム状の貫通孔１５ａが多数全
面に形成されている。

【００１６】この貫通孔１５ａは、少なくとも一つの弾
性接触子１０が挿通する径に設定され、ベース基板６の
プローブニードル８の遊端８ａを覗く透孔６ａに対して
その光透過窓を多数に区分するような径に設定される。
この補強板１５は貫通孔１５ａが多数形成されているた
め軽く、貫通孔の形状をハニカム状とすることにより各
貫通孔１５ａ間の厚みが薄くても十分な強度が得られ、
ベース基板６の強度を維持して軽量化できる。尚、本発
明は上記実施例に限定されることなく、例えば貫通孔１
５ａはハニカム状だけでなく、三角形、円形、菱形、平
行四辺形などでもよい。また、補強板１４、１５の貫通
孔１４ａ、１５ａである開口部はその周縁に内方の環状
のフランジあるいは軸方向に筒部を設け強度を向上させ
ることができる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ベース基
板の全面を補強板で補強しその強度を向上させたから、
ベース基板の両面の偏った位置に過大な力が加えられて
も、ベース基板の変形を防止でき、プローブニードルの
高さ位置のばらつきを防止でき、各プローブニードルを
被測定物である半導体装置中間構体の電極に均等な接触
圧で接触させことができ、プローブニードルの摩耗も均
等化できるため、長期間に亙って正確な測定ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す半導体装置検査用ハン
ドラの側断面図

【図２】 図１ハンドラに使用されるの補強板を示す平
面図

【図３】 本発明の変形例を示す補強板の平面図

【図４】 ＴＡＢ式半導体装置中間構体を示す斜視図

【図５】 図４に示す中間構体の側断面図

【図６】 図４中間構体の電気的特性検査に用いられる
ハンドラの側断面図

【図７】 図６ハンドラの上面図

【図８】 補強板にて補強されたベース基板を用いたハ
ンドラの要部側断面図

【符号の説明】

６ ベース基板 ８ プローブニードル １０ 弾性接触子 １１ ハンドラ １４ 補強板 １４ｂ 貫通孔 １５ 補強板 １５ａ 貫通孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁部材からなるベース基板の一方の面
   に、多数本一組のプローブニードルを多数組、各組のプ
   ローブニードル遊端を所定の間隔をおいて略一直線上に
   配列させかつベース基板に対して傾斜固定するとともに
   ベース基板の他の面に各プローブニードルと電気的に接
   続された電極パッドを形成し、各プローブニードルの遊
   端を半導体装置の電極に電気的かつ弾性的に接触させ、
   前記電極パッドに当接させた弾性接触子を介して外部の
   測定装置に接続するようにした半導体装置検査用ハンド
   ラにおいて、 上記ベース基板の電極パッド形成面に、ベース基板とほ
   ぼ同じ径で弾性接触子が挿通する貫通孔を開口した補強
   板を固定したことを特徴とする半導体装置検査用ハンド
   ラ。
2. 【請求項２】補強板がハニカム状の貫通孔を多数設けた
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置検査用ハ
   ンドラ。
3. 【請求項３】補強板の貫通孔周縁に補強部を形成したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の検査用ハ
   ンドラ。