半導体装置特性試験装置およびその試験方法

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【発明の名称】	半導体装置特性試験装置およびその試験方法
【発明者】	【氏名】今村辰也
【要約】	【課題】半導体装置の特性試験を行う際に、電気的に独立した複数の測定系により順次測定可能とし、かつ小形化された試験装置を得る。【解決手段】多数の外部接続端子を有する半導体装置をそれぞれ装着する複数のソケット５，６を実装し、これら複数のソケットとそれぞれ接続されるコンタクトパッド７が実装された配線基板部１と、この配線基板部１のコンタクトパッド面に対向して前記半導体装置１個分の外部端子数に相当する複数のコンタクトピン８が配設され、これらコンタクトピン８がＤＵＴボード４を介して試験装置と接続されるコンタクトユニット２と、このコンタクトユニット２上の各コンタクトピン８を前記コンタクトパッド７上で順次移動させて前記複数の半導体装置の間の各コンタクトパッドを切換える駆動部３とを有する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】多数の外部接続端子を有する半導体装置をそれぞれ装着する複数のソケットを実装し、かつこれら複数のソケットとそれぞれ接続されるコンタクトパッドが実装された配線基板部と、この配線基板部のコンタクトパッド面に対向して前記半導体装置１個分の外部端子数に相当する複数のコンタクトピンが配設され、かつこれらコンタクトピンがＤＵＴボードを介して試験装置と接続されるコンタクトユニットと、このコンタクトユニット上の各コンタクトピンを前記コンタクトパッド上で順次移動させて前記複数の半導体装置の間の各コンタクトパッドを切換える駆動部とを有することを特徴とする半導体装置特性試験装置。
【請求項２】前記配線基板部の一面に各コンタクトパッドが実装され、前記配線基板部の他面に複数のソケットが実装された請求項１記載の半導体装置特性試験装置。
【請求項３】前記コンタクトパッドと前記コンタクトピンとを入れ換えて前記コンタクトユニットに前記コンタクトパッドを設け、前記配線基板部に前記コンタクトピンを設けた請求項１または記載の半導体装置特性試験装置。
【請求項４】２組の半導体装置用のコンタクトパッドまたはコンタクトピンが所定間隔ごとに並列して配設された請求項１乃至３記載の半導体装置特性試験装置。
【請求項５】３組の半導体装置用のコンタクトパッドまたはコンタクトピンが所定間隔ごとに三角形状に配設された請求項１乃至３記載の半導体装置特性試験装置。
【請求項６】複数のソケットと接続される各コンタクトパッドが実装された配線基板部の各ソケット上に、多数の外部接続端子を有する複数の半導体装置を実装し、前記配線基板部のコンタクトパッド面に対向して前記半導体装置１個分の外部端子数に相当する複数のコンタクトピンを配設しかつこれらコンタクトピンをＤＵＴボードを介して試験装置と接続したコンタクトユニットを、前記コンタクトピンの１組と対向させるように移動させて接続し、前記各半導体装置の１個づつ試験を行うことを特徴とする半導体装置特性試験方法。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置特性試験装置およびその試験方法に関し、特に複数の測定系を切替えられる半導体装置特性試験装置およびその試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体装置特性試験装置としては、実開昭６２―１１６５４６号公報（第１の公知例）に示すものがある。この特性試験装置は、図５に示すように、半導体装置測定部ＡとＩＣテスタ９との接続関係を模式的に示すブロック図である。図において、１０はＩＣテスタ９と測定部Ａの各デバイス間を接続するパフォーマンスボード、１１は測定部Ａに設けられた並列２個同時及び交互に測定する測定ボードである。この特性試験装置は、交互に測定を行うものであるから、測定部Ａの左部分Ｂの動作について説明する。
【０００３】半導体装置の特性試験を実施する場合、第１、第２の測定系１３ａ，１３ｂには同時に半導体装置が供給され、第１の測定系１３ａに設置された半導体装置が測定されていう時は、第２の測定系１３ｂの半導体装置は接続されておらず、特性試験が行われていない。第１の測定系１３ａの半導体装置の測定が完了するとコンタクトが解除されて、第２の測定系１３ｂの半導体装置がコンタクトされ、この第２の測定系１３ｂの測定が開始される。また、この測定の完了した第１の測定系１３ａの半導体装置はソケット１２から取り出され、次の半導体装置が第１の測定系１３ａにセットされる。ただし、第２の測定系１３ｂの半導体装置の測定が完了するまでコンタクトはされない。
【０００４】このように複数の測定系１３ａ，１３ｂを交互、または順次に測定することにより、半導体装置が、供給部～測定部～収納部とハンドリングされるに要する時間、すなわち単一測定系では、ＩＣテスタが測定を行わない時間となるので、稼働ロスとなる時間を削減することができる測定方法である。
【０００５】また、図５の半導体装置をコンタクトするか否かにより測定を切換る方法に対し、他の公知例として実開昭６２―６７２７０号公報に示される方法もある。この場合は、図６のブロック図に示すように、マルチリレー１４を用いて測定系を切換える方法である。すなわち、２つの測定系の測定ヘッド１５，１６の切換えをマルチリレー１４により行い、ＡＣテスタ１７またはＤＣテスタ１８に接続するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術において、第２の公知例では、測定ヘッド１５，１６の切換えをマルチリレー１４により行っているので、試験装置が大形化するという問題がある。それは、半導体装置の高集積化に伴ない、数百個の外部端子があるＩＣがあり、このようなＩＣを交互に測定するマルチリレー１４を使用すると、その部品数の増加により、試験装置が大形化してしまう。
【０００７】また、第１の公知例では、測定系１３ａ，１３ｂの切換えが半導体装置を交互にコンタクトすることにより行い、測定系が図５のＤ部のように電気的接続状態にあり、独立していないことが問題である。そのため、測定周波数が数百ＭＨｚの高い場合、測定の行われていない側の測定系の配線の影響により、信号線と接地との間の容量（コンデンサ成分）が増加すること、また測定の行われていない側のＩＣソケットの測定端子間に導電性の異物が付着することなどにより、測定が正常に行えないという不具合を生じる場合がある。
【０００８】本発明の目的は、これらの問題を解決し、半導体装置の特性試験を行う際に、電気的に独立した複数の測定系により順次測定可能とし、小形化された半導体装置特性試験装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置特性試験装置の構成は、多数の外部接続端子を有する半導体装置をそれぞれ装着する複数のソケットを実装し、かつこれら複数のソケットとそれぞれ接続されるコンタクトパッドが実装された配線基板部と、この配線基板部のコンタクトパッド面に対向して前記半導体装置１個分の外部端子数に相当する複数のコンタクトピンが配設され、かつこれらコンタクトピンがＤＵＴボードを介して試験装置と接続されるコンタクトユニットと、このコンタクトユニット上の各コンタクトピンを前記コンタクトパッド上で順次移動させて前記複数の半導体装置の間の各コンタクトパッドを切換える駆動部とを有することを特徴とする。
【００１０】また、前記配線基板部の一面に各コンタクトパッドが実装され、前記配線基板部の他面に複数のソケットが実装されることができ、また前記コンタクトパッドと前記コンタクトピンとを入れ換えて前記コンタクトユニットに前記コンタクトパッドを設け、前記配線基板部に前記コンタクトピンを設けることができ、さらい２組の半導体装置用のコンタクトパッドまたはコンタクトピンが所定間隔ごとに並列して配設され、また３組の半導体装置用のコンタクトパッドまたはコンタクトピンが所定間隔ごとに三角形状に配設されることができる。
【００１１】また本発明の半導体装置特性試験方法は、複数のソケットと接続される各コンタクトパッドが実装された配線基板部の各ソケット上に、多数の外部接続端子を有する複数の半導体装置を実装し、前記配線基板部のコンタクトパッド面に対向して前記半導体装置１個分の外部端子数に相当する複数のコンタクトピンを配設しかつこれらコンタクトピンをＤＵＴボードを介して試験装置と接続したコンタクトユニットを、前記コンタクトピンの１組と対向させるように移動させて接続し、前記各半導体装置の１個づつ試験を行うことを特徴とする。
【００１２】本発明の半導体装置特性試験装置の構成によれば、この測定系の切換え部品の大きさが、コンタクトパッドおよびコンタクトピンの径と、これらと隣接するコンタクトパッドおよびコンタクトピンの間隔で、大体決定されるので、コンタクトパッドおよびコンタクトピンの径を小さくし、また隣接するコンタクトパッドおよびコンタクトピンの間隔を狭くすることにより、部品・装置の小型化を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面により説明する。図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の一実施形態の構成を示すブロック図、その配線基板部１の正面図およびそのコンタクトピンユニットの斜視図である。本実施形態の特性試験装置は、コンタクトパッド７を設けたソケット・配線基板部１、コンタクトピン８を設けたコンタクトピンユニット２、ＩＣテスタと接続されるＤＵＴボード４およびコンタクトピンユニット２を上下左右に可動させる駆動部３から構成される。
【００１４】コンタクトパッド７を設けたソケット・配線基板部１は、表面に複数のＩＣソケット５，６の試験端子と裏面のコンタクトパッド７との間が電気的に結線されており、また表面にコンタクトピン８のあるコンタクトピンユニット２は、コンタクトピン８とＤＵＴ（ＤｅｖｉｃｅＵｎｄｅｒＴｅｓｔ）ボード４のテスト端子間が電気的に結線されている。
【００１５】またソケット・配線基板部１は、裏面のコンタクトパッド７の面が、図１（ｂ）ように、ＩＣソケット５，６、すなわち測定系の数に対応する個数のコンタクトパッド７が、特定のルールで配置されており、これらコンタクトパッド７のグループが、半導体装置の外部端子の個数分配置されている。ここでｍ個の測定系でｎ本の外部端子をもつ半導体装置を順次測定する場合には、ｍ×ｎ個のコンタクトパッド７が配置され、例えば図のＣ1A，Ｃ1B，Ｃ2A，Ｃ2B……ＣnA，ＣnBがコンタクトパッド番号である。
【００１６】また、コンタクトピンユニット２は、図１（ｃ）のように、コンクタトピンユニット２の表面には、ｎ本の外部端子をもつ半導体装置の測定をする場合、ｎ本のコンタクトピン８が配列されており、Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐn-1 ，Ｐn がコンタクトピン番号である。なお、コンタクトピン８のＰ1 ，Ｐ2 の間隔は、コンタクトパッド７のＣ1A，Ｃ1B，７の間隔と同じになっている。
【００１７】次に、本実施形態の動作について、図２の接続図を用いて説明する。この特性試験装置の駆動部３によって、コンタクトピンユニット２が上下左右に可動するよう動作し、そのコンタクトピン８がソケット・配線基板部（以下基板部という）１の裏面のコンタクトパッド７と接続したり、切離されたりする。図２（ａ）（ｂ）は測定系ＡがＩＣテスタと接続された時の基板部１のコンタクトパッド７の面とコンタクトピンユニット２との接続を示す模式図およびその回路図で、コンタクトピンＰ1 がコンタクトパッドＣ1Aに、コンタクトピンＰ2 がコンタクトパッドＣ2Aに接続され、その接続状態が示されている。
【００１８】同様に、図２（ｃ）（ｄ）は測定系ＢがＩＣテスタと接続された時の基板部１のコンタクトパッド７の面とコンタクトピンユニット２との接続を示す模式図およびその回路図で、コンタクトピンＰ1 がコンタクトパッドＣ1Bに、コンタクトピンＰ2 がコンタクトパッドＣ2Bに接続されている。この図２では、２組のコンタクトパッド７とコンタクトピン８しか示していないが、ｎ本の外部端子を有する半導体装置の測定を行う時には、同時にｎ組のコンタクトパッド７とコンタクトピン８とが接続されることになる。この場合にも、駆動部３により、コンタクトピンユニット２を、図２（ａ），（ｂ）のように、これらを交互に移動させて、測定系Ａ，Ｂの交互測定を実現することができる。
【００１９】なお、コンタクトピンユニット２は、隣接するコンタクトピン８の間隔およびコンタクトピン８の径を小さくすることにより、装置の小型化が可能となり、また各測定系は、電気的に独立しているため、他の測定系の影響を受けることはない。
【００２０】図３（ａ）は本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図で、第１の実施形態のコンタクトパッド７とコンタクトピン８とを入替えたもので、ソケット・配線基板部１には、裏面にコンタクトピン８が設けられ、コンタクトユニット２の表面にコンタクトパッド７が設けられたものである。この場合には、駆動部３が、コンタクトユニット２ではなく、ソケット・配線基板部１の下部を移動させて行うもので、コンタクトパッド７とコンタクトピン８とを上下逆にしている。この場合の動作も第１の実施形態と同様になる。
【００２１】図３（ｂ）は本発明の第３の実施形態の基板部１の構成を示す接続図であり、第１の実施形態のソケット・配線基板部１が、２組の測定系Ａ，Ｂであったものを、３組の測定系Ａ，Ｂ，Ｃとしたもので、３組の測定系のコンタクトパッドＣ1A，Ｃ1B，Ｃ1CおよびコンタクトパッドＣ2A，Ｃ2B，Ｃ2Cがそれぞれ三角形状に配置されたもので、これらコンタクトパッド７の間を、コンタクトピン（８）Ｐ1 ，Ｐ2 が移動して測定系の切替えが行われる。この測定系の切替えは、例えば矢印の方向に順次行えばよい。
【００２２】
【実施例】次に本実施形態の実施例の説明を、図４（ａ）（ｂ）のコンタクトパッド７とコンクトピン８との接続を示す模式図およびその回路図により行う。図４（ａ）は、１００本の外部端子を有する半導体装置を測定する試験装置の基板部１のコンタクトパッド面の平面図であり、２００個の円形コンタクトパッド７が、３ｍｍの間隔で配置されており、図４（ｂ）は、１００本のコンクトピン８が６ｍｍの間隔で配置されたコンタクトユニット２の斜視図である。この試験装置では、前述の図２（ａ）（ｃ）の説明と同様に動作する。すなわち、測定系Ａ，Ｂが２個ある場合、これらの接続状態が交互に繰返され、コンタクトユニット２が左右に３ｍｍ動くことにより、測定状態が交互に切替えられ、交互の測定が可能となる。なお、この場合、縦２７ｍｍ，横５４ｍｍ内の領域に１００本のコンクトピン８が収まることになり、これは実用化が可能な大きさである。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によれば、相互に接続されるコンクトピン、コンタクトパッドの移動により、測定系の接続が切換えられ、これらコンクトピン、コンタクトパッドの径および間隔を小さくすることで、測定系の切換機構を小型化できるので、数百の外部端子をもった半導体装置を交互に測定する特性試験装置を小型化することができるという優れた効果がある。また、測定状態となっていない測定系は、電気的に切離されているため、複数の測定系を有する特性試験装置でも、測定状態にある測定系以外の測定系による電気的な影響を除去することができるという効果がある。

【出願人】	【識別番号】３９７０１７０６５【氏名又は名称】福岡日本電気株式会社
【出願日】	平成９年（１９９７）１２月１９日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】京本直樹（外２名）
【公開番号】	特開平１１－１８３５６２
【公開日】	平成１１年（１９９９）７月９日
【出願番号】	特願平９－３５０３０６