TWI648545B

TWI648545B - Semiconductor inspection device

Info

Publication number: TWI648545B
Application number: TW104112572A
Authority: TW
Inventors: 足立智昭; 山田宗博
Original assignee: 日商由利科技股份有限公司
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2019-01-21
Also published as: US10459027B2; TW201634935A; JP6695858B2; KR20170132755A; JPWO2016157415A1; WO2016157415A1; KR102338985B1; US20180106860A1

Abstract

本發明提供一種半導體檢查裝置，即使是使用於垂直型處理機仍可確實使檢查用插座的觸針與被檢查IC的外部接觸端子接觸。

半導體檢查裝置(1)，具有：形成有觸針(32)突出的插座面(31)的檢查用插座(3)，及形成有被檢查IC(4)插入之凹部(22)的半導體搬運架(2)，其特徵為：在檢查用插座(3)設有位置調整導件(33)，在半導體搬運架(2)設有被檢查IC(4)的檢查時位置調整導件(33)貫穿的引導貫穿孔(27)，位置調整導件(33)及引導貫穿孔(27)的其中一方是形成斜錐形。

Description

半導體檢查裝置

本發明是關於檢查半導體的半導體檢查裝置，尤其是有關使用於垂直型處理機的半導體檢查裝置。

近年來，半導體為所有的產業領域所廣泛利用，進而大量生產，以謀求出貨前所進行之半導體檢查的進一步的效率化。半導體的檢查通常是使用所謂處理機的裝置來進行。處理機為獲檢查的效率化，一般是採用將安裝於搬運框架的多數半導體一次匯集進行檢查的方法。

但是，隨著半導體的大量生產處理機的生產台數也隨之增加，在有限面積的半導體檢查設施內達到可設置之處理機數量的限制，而不能設置數量以上的處理機，以致不能實現半導體之檢查的效率化的問題浮出表面。

為解決此一問題，必須減小處理機每一台設置所需之檢查設施的面積，進而以搬運框架呈垂直放置進行檢查的垂直型處理機來取代搬運框架呈水平放置進行檢查之習知水平型處理機的實用化(例如參閱專利文獻1及專利文獻2)。

垂直型處理機是將安裝有多數個半導體(以下稱「被檢查IC」)的搬運框架垂直豎立進行被檢查IC的檢查，所以和水平放置搬運框架進行被檢查IC檢查的水平型處理機比較設置面積小即可。因此，垂直型處理機是可在有限面積的檢查設施內設置多的處理機。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2008-261861號公報

專利文獻2：日本特表2009-524074號公報

[發明概要]

但是，垂直豎立搬運框架時，也使得安裝在搬運框架半導體搬運架也成為垂直豎立，被檢查IC會因其自重，在半導體搬運架之中產生間隙的量落下，其結果會產生被檢查IC的偏位。

另一方面，將半導體搬運架中插入被檢查IC的空間(凹部)設成與被檢查IC相同的尺寸時被檢查IC的拆裝變得極為困難，使得拆裝需要大量的人力與時間而導致檢查的效率明顯地惡化。因此，從檢查效率化的觀點，設半導體搬運架的凹部若干大於被檢查IC的尺寸為不可避免。從以上的理由，一般是如上述在將被檢查IC插入半導體搬運架的凹部的場合隔出間隙。

如上述在插件與被檢查IC之間設置間隙雖是不可避免，但是搬運框架為垂直豎立的垂直型處理機中，如上述被檢查IC會因自重而有間隙的量落下產生偏位。因此，在垂直型處理機中，插入於安裝在搬運框架的半導體搬運架的被檢查IC的外部接觸端子，會產生檢查時不能配合與搬運框架相對的檢查用插座之觸針的位置等問題。

又，在檢查時有使得觸針與外部接觸端子接觸的必要，被檢查IC是藉稱為推壓器的構件，被朝向檢查插座側推壓。此時被檢查IC在與插件的凹部下端接觸的狀態被朝向檢查用插座側推壓時，被檢查IC的外部接觸端子會抵接於設置在插件的端部並向內側延伸的邊緣，接著以推壓器推壓被檢查IC，而產生外部接觸端子受到損傷的問題。

本發明是有鑑於上述課題所研創而成，提供一種即使是使用於垂直型處理機仍可確實使檢查用插座的觸針與被檢查IC的外部接觸端子接觸的半導體檢查裝置為目的。

本發明相關的半導體檢查裝置，具有：(1) 形成有觸針突出之插座面的檢查用插座，及形成有被檢查IC之凹部的半導體搬運架，上述檢查用插座設有位置調整導件，在上述半導體搬運架設有上述被檢查IC的檢查時上述位置調整導件貫穿的引導貫穿孔，上述位置調整導件及上述引導貫穿孔的其中一方是形成斜錐形的構成。

本發明相關的半導體檢查裝置，具有上述(1)的構成，藉此即使在搬運框架垂直豎立時被檢查IC因自重而向下方偏位的場合，伴隨著檢查時被檢查IC被朝向檢查用插座推壓使得位置調整導件進入引導貫穿孔內，將被檢查IC藉著位置調整導件及引導貫穿孔的其中一方斜錐形狀上推。藉此消除被檢查IC的偏位，可確實地使檢查用插座的觸針與被檢查IC的外部接觸端子接觸。並且，藉著被檢查IC的上推，可避免被檢查IC的外部接觸端子在抵接於半導體搬運架邊緣的狀態仍持續地推壓，可防止外部接觸端子的損傷。

本發明相關的半導體檢查裝置，(2)在上述(1)的構成中，上述位置調整導件具有被固定從上述插座面垂直地突出，並在長方向形成為隨著從前端朝向根部接近上述觸針之斜錐形的構成。

本發明相關的半導體檢查裝置，具有上述(2)的構成，藉此在被檢查IC的檢查時被檢查IC被朝向檢查用插座推壓沿著位置調整導件的斜錐部份移動而將被檢查IC上推。位置調整導件預先與觸針的位置進行位置調整，因此將被檢查IC上推以消除被檢查IC之下方向的偏位，可確實地使檢查用插座的觸針與被檢查IC的外部接觸端子接觸。

本發明相關的半導體檢查裝置，(3)在上述(1)的構成中，上述位置調整導件是藉設置在上述插座的鉸鏈機構自由旋轉地支撐並從上述插座的插座面垂直突出地彈推，並且，上述引導貫穿孔具有形成越進入深處越接近上述凹部之斜錐形的構成。

本發明相關的半導體檢查裝置，具有上述(3)的構成，藉此在被檢查IC的檢查時被檢查IC被朝向檢查用插座推壓，使位置調整導件進入至引導貫穿孔，並藉著引導貫穿孔的斜錐將位置調整導件上推，其結果藉著位置調整導件將由下方支撐的被檢查IC上推，因此消除被檢查IC之下方向的偏位，可確實地使檢查用插座的觸針與被檢查IC的外部接觸端子接觸。

本發明相關的半導體檢查裝置，(4)在上述(3)的構成中，具有在上述位置調整導件的上邊設有小突起的構成。

本發明相關的半導體檢查裝置，具有上述(4)的構成，藉此將被檢查IC從檢查用插座的相反側定位，因此可防止檢查中被檢查IC從檢查用插座再次朝隔離的方向的偏位。

本發明相關的半導體檢查裝置，(5)在上述(1)的構成中，上述檢查用插座，進一步具備分別設置在上述插座面的右端部及左端部並從上述插座面垂直突出的橫向位置調整導件，上述引導貫穿孔具有在上述被檢查IC的檢查時接受上述橫向位置調整導件，將上述橫向位置調整導件及上述引導貫穿孔的其中一方形成為斜錐形的構成。

本發明相關的半導體檢查裝置，具有上述(5)的構成，藉此不僅被檢查IC之下方向的偏位並可消除左右的偏位，可更為確實地使檢查用插座的觸針與被檢查IC的外部接觸端子接觸。

本發明相關的半導體檢查裝置，(6)在上述(1)的構成中，在複數觸針及相鄰的上述複數觸針之間具有比上述觸針的前端朝著從上述插座面遠離的位置彈推之定位台的上述檢查用插座，具備設有上述位置調整導件的構成。

本發明相關的半導體檢查裝置，具有上述(6)的構成，藉此位置調整導件可確實將被檢查IC引導至安裝於檢查用插座之定位台的上部。

根據本發明相關之半導體檢查裝置，可提供一種即使是使用於垂直型處理機仍可確實使檢查用插座的觸針與被檢查IC的外部接觸端子接觸的半導體檢查裝置。

1‧‧‧半導體檢查裝置

2‧‧‧插件

3‧‧‧檢查用插座

4‧‧‧IC

10‧‧‧搬運框架

21‧‧‧主體

22‧‧‧凹部

23‧‧‧閂扣

24‧‧‧操作板

25‧‧‧周圍壁

26‧‧‧邊緣

27‧‧‧引導貫穿孔

31‧‧‧插座面

32‧‧‧觸針

33‧‧‧位置調整導件

34‧‧‧橫向位置調整導件

35‧‧‧鉸鏈機構

36‧‧‧小突起

37‧‧‧定位台

38‧‧‧螺旋彈簧

41‧‧‧焊球

第1圖表示本發明之一實施形態的半導體搬運架對搬運框架的安裝狀況的透視圖。

第2圖表示本發明之一實施形態的半導體搬運架的上方透視圖及下方透視圖。

第3圖表示本發明之一實施形態相關的檢查用插座的透視圖。

第4圖表示本發明之第1實施形態相關的半導體檢查裝置的概略圖。

第5圖表示藉本發明之第1實施形態相關的半導體檢查裝置進行半導體檢查時的狀態的概略圖。

第6圖表示本發明之第2實施形態相關的半導體檢查裝置的概略圖。

第7圖表示本發明之第3實施形態相關的半導體檢查裝置的概略圖。

第8圖表示本發明之第4實施形態相關的半導體檢查裝置的概略圖。

第9圖表示本發明之第5實施形態相關的半導體檢查裝置的概略圖。

以下參閱圖示說明本發明相關的實施形態。

(第1實施形態)

首先，針對構成說明。

本實施形態相關的半導體檢查裝置1是由插件2與檢查用插座3所構成。首先，說明插件2的構成。

第1圖表示本發明之一實施形態的插件2對搬運框架10的安裝狀況的透視圖。金屬製的搬運框架10具有複數個安裝部，將插入著IC4的插件2以螺絲栓緊於各安裝部。搬運框架10例如具有8×8個安裝部。在搬運框架10從上方安裝有複數個插件2，以如第1圖表示的水平放置的狀態進行搬運框架10的搬運。插件2是構成本發明的半導體搬運架，IC4是構成本發明的被檢查IC。

第2(a)圖為本發明之一實施形態的插件2的上方透視圖。第2(b)圖為本發明之一實施形態的插件2的下方透視圖。在插件2的樹脂製的主體21形成有IC4插入之空間的凹部22。

從區劃凹部22的4個周圍壁25的最下邊分別朝向凹部22的內側延伸出邊緣26。邊緣26是由下支撐插入於凹部22的IC4。

在凹部22底邊的四角隅形成有引導貫穿孔27。IC4的檢查時設置在後述的檢查用插座3的位置調整導件33及橫向位置調整導件34貫穿於引導貫穿孔27。

並且，在凹部22的周圍壁25的至少一處形成有IC4插入於凹部22時朝著IC4上方突出的閂扣23。該閂扣23是藉著壓下覆蓋主體上面的操作板24，被引入凹部22的周圍壁25內，構成為可插入IC4的狀態。

在將IC4插入於半導體搬運架時，從壓下操作板24將閂扣23引入凹部22的周圍壁25的狀態後使IC4的焊球41向下地將IC4插入凹部22，插入完成後解除操作板24的壓下使閂扣23朝向IC4的上方突出，防止搬運中IC4從插件2飛出。焊球41是構成本發明有關的外部接觸端子。

凹部22在將IC4插入時在IC4與周圍壁25之間形成有成為間隙程度的大小。凹部22與IC4相同的尺寸時，IC4對於凹部22的脫著變得困難以致在IC4的檢查產生阻礙，因此必須有防止此一阻礙用的構成。

接著，參閱第3圖，說明檢查用插座3的構成。

如第3(a)圖表示，在檢查用插座3形成有插座面31，從插座面31與插座面31垂直地突出有觸針32、位置調整導件33及橫向位置調整導件34。

觸針32是與未圖示的檢查電路形成電連接，在IC4的檢查時藉著與IC4的焊球41接觸，電連接檢查電路與IC4。

位置調整導件33具有被固定從插座面31垂直地突出，並在長方向形成隨著從前端朝向根部接近觸針32的錐形的錐形部份。位置調整導件33是在IC4的檢查時將插座面31設置成垂直面的狀態下設置在比觸針32成為下方的位置。

橫向位置調整導件34具有被固定從插座面31 垂直地突出，並在長方向形成隨著從前端朝向根部接近觸針32的錐形的錐形部份。橫向位置調整導件34是在IC4的檢查時將插座面31設置成垂直面的狀態下設置於觸針32左右的位置。

位置調整導件33雖是在第3(a)圖表示為圓棒，但是位置調整導件33是如第3(b)圖表示，也可以是角棒，或其他的形狀。

第4圖是表示本發明之一實施形態相關的半導體檢查裝置的概略圖，在垂直型的處理機中以搬運框架10垂直豎立的狀態進行IC4的檢查的狀態。

如第4(a)圖表示，被檢查IC4是從上部插入插件2的凹部22，以閂扣23從上方抑制被檢查IC4在搬運中飛出。插件2在插入IC4的狀態下安裝於搬運框架10進行搬運。

如第4(b)圖表示，在IC4檢查時將搬運框10垂直豎立，使得安裝於搬運框架10的插件2也成豎立。IC4的檢查是在連接於檢查電路的觸針32與被檢查裝置的IC4的焊球41接觸的狀態進行，因此在與插入IC4的插件2相對的位置配置有檢查用插座3。此時，檢查用插座3的位置調整導件33是與設置在插件2的引導貫穿孔27相對。

如第4(c)圖表示，IC4是藉垂直型處理機的推壓器被朝向檢查用插座3推壓，其結果，最後是如第4(d)圖表示IC4的焊球41形成與檢查用插座3的觸針 32接觸。

再者，檢查用插座3也可以在插座面31的右端部及左端部，分別進一步具備從插座面31成垂直突出之橫向位置調整導件34的構成。

第5(a)圖及第5(b)圖為IC4的檢查時之半導體檢查裝置的狀態的概略圖，表示IC4藉位置調整導件33及橫向位置調整導件34引導定位的狀態。如第5(a)圖及第5(b)圖表示，從檢查用插座3突出的位置調整導件33是貫穿設置於插件2的引導貫穿孔27而進入插件2的凹部22，進入插入於凹部22的被檢查IC4的下方將被檢查IC4向上方推壓。同樣地，橫向位置調整導件34進入到被檢查IC4的旁邊，朝向中央引導被檢查IC4。

第5(a)圖是表示位置調整導件33為圓棒的場合，第5(b)圖是表示位置調整導件33為角棒的場合。本實施形態中，位置調整導件33雖表示為圓棒的場合與角棒的場合，但位置調整導件33也可以是其他的形狀。

接著，針對作用說明。

如第4(a)圖表示，將IC4插入凹部22時，可在IC4與凹部22的周圍壁25之間形成間隙。因此，如第4(b)圖表示，使用於垂直型處理機的場合，在IC4的檢查時將安裝著插件2的搬運框架10成垂直豎立的同時，將安裝在搬運框架10的插件2橫向傾倒，會使得插入插件2內的IC4因其自重落下至凹部22的周圍壁25而向下方偏位。

接著，如第4(c)圖表示，在IC4的檢查時，IC4是以插件2橫向傾倒的狀態被處理機的推壓器朝向檢查用插座3推壓。此時，檢查用插座3的位置調整導件33進入形成於插件2的引導貫穿孔27而貫穿。位置調整導件33是進入貫穿引導貫穿孔27的凹部22的周圍壁25，與落下到凹部22的周圍壁25的IC4抵接。IC4接著被推壓器朝向檢查用插座3推壓。

位置調整導件33在長方向具有從前端隨著朝向根部形成接近上述觸針32的斜錐形的斜錐部份。因此，抵接於位置調整導件33的IC4是沿著位置調整導件33的斜錐形狀移動，將IC4向上方推壓而接近觸針32。

其結果，如第4(d)圖表示，消除IC4向下方的偏位，可確實地使檢查用插座3的觸針32與IC4的焊球41接觸。

根據以上說明，本實施形態相關的半導體檢查裝置1，即使是使用於垂直型處理機仍可確實地使檢查用插座3的觸針31與被檢查IC4的焊球41接觸。

並且，在此根據進一步具備上述橫向位置調整導件34的構成，不僅是IC4之下方向的偏位並可消除左右的偏位，可使檢查用插座3的觸針32與被檢查IC4的焊球41更為確實地接觸。

(第2實施形態)

首先，針對本實施形態的構成說明。省略與第1實施形態共通的部份的說明。如第6(a)圖表示，位置調整導件33是藉設置在檢查用插座3的鉸鏈機構35自由旋轉地支撐，並被彈推從檢查用插座3的插座面31成垂直突出。

另一方面，插件2的引導貫穿孔27具有形成越進入深處越接近上述凹部22之斜錐形的斜錐部份。

並且，也可在位置調整導件33的上邊，如第6(c)圖表示設置小突起36。

接著，說明本實施形態的作用。在IC4的檢查時，IC4被處理機的推壓器推壓而朝向檢查用插座3移動，插件2也伴隨著朝向檢查用插座3移動。其結果，檢查用插座3的位置調整導件33進入到插件2的引導貫穿孔27並貫穿。位置調整導件33一旦貫穿引導貫穿孔27時進入到凹部22的周圍壁25而抵接於落下至凹部22的周圍壁25的IC4。IC4接著被以推壓器朝向檢查用插座3推壓。

此時，插件2的引導貫穿孔27是形成越進入深處越接近上述凹部22的斜錐形，因此貫穿引導貫穿孔27的位置調整導件33是隨著其斜錐形狀而被上推。其結果，跨於位置調整導件33之上的被檢查IC4也被上推，可確實使得焊球41與觸針32的位置相對。

其結果，如第6(b)圖表示，消除IC4向下方的偏位，並可使檢查用插座3的觸針32與被檢查IC4 的焊球41確實地接觸。

並且，如第6(c)圖表示，在位置調整導件33的上邊設有小突起36的場合，將IC4從檢查用插座3的相反側定位，因此可防止IC4的檢查中再度從檢查用插座3朝分離的方向偏位。

(第3實施形態)

首先，說明本實施形態的構成。省略與第1實施形態共通的部份的說明。如第7(a)圖表示，檢查用插座3是配置使複數個觸針32避開插座面的中央部，在圍繞其觸針32的部份具有定位台37。並且，定位台37的前端被彈推處在比觸針32的前端更遠離插座面31的位置。

具體而言，定位台37被以設置在插座面31的螺旋彈簧38所支撐，並在外力未作用於定位台37的狀態下，使定位台37的前端來到比觸針32的前端更遠離插座面31的位置。

接著說明本實施形態的作用。

如第7(b)圖表示，在IC4的檢查時IC4被以處理機的推壓器朝著檢查用插座3的方向推壓。在此，定位台37被螺旋彈簧38所彈推而來到比觸針32更遠離插座面31的位置，因此IC4是在焊球41與觸針32接觸之前抵接於定位台37。IC4一旦抵接於定位台37時，定位台37會抵抗螺旋彈簧38的彈推力而被推回插座面31的方向。

此時，藉著形成斜錐形狀的位置調整導件 33，將IC4沿著斜錐形狀上推，其結果可使被檢查IC4以良好的定位狀態著位於定位台37。IC4著位於正確的位置時定位台37進入到配置在IC4下面的焊球41的內側，將IC4定位地固定，在其狀態以推壓器與插件2一起被筆直推壓，因此在接近觸針32時，焊球41可與複數觸針32正確相對地接觸。具備該定位台37的檢查用插座3對於追求IC4具有更高接觸精度之窄間距IC的場合尤其有用。

(第4實施形態)

以下，參閱第8圖針對第4的實施形態說明。該實施形態是在IC4的中央部也配置有焊球41的場合的實施形態。省略與第1實施形態之共通部份的說明。

如第8(a)圖表示，在插件2的凹部22的底面設置底板28來取代邊緣26。在底板28配合IC4的複數個焊球41的配置而設置插入有IC4之焊球41的複數個定位孔29。插件2是插入IC4，將焊球41插入於定位孔29，以定位的狀態安裝於搬運框架10進行搬運。

如第8(b)圖表示，在IC4的檢查時將搬運框架10垂直豎立，安裝於搬運框架10的插件2也被垂直豎立。與此同時，焊球41從定位孔29脫離，使得IC4因其自重落下至凹部22的周圍壁25而向下方偏位。

但是，最終是如第8(c)圖表示，IC4被以處理機的推壓器朝向檢查用插座3推壓時，檢查用插座3 的位置調整導件33會進入、貫穿形成於插件2的引導貫穿孔27，利用位置調整導件33的斜錐形狀將IC4上推。藉此，IC4的焊球41會再度被導入插件2的定位孔29，消除IC4向下方的偏位，可確實地使檢查用插座3的觸針32與IC4的焊球41接觸。

(第5實施形態)

以下，參閱第9圖針對第5的實施形態說明。該實施形態是在IC4的中央部也配置有焊球41的場合的實施形態。省略與第3實施形態之共通部份的說明。

如第9圖表示，定位台39是包覆在插座面31上設有複數觸針32的部份，定位台39上在IC4的檢查時配合在插座面31上之複數觸針32的配置設置插入有IC4的焊球41的複數個定位孔39a。

該複數個定位孔39a的配置也和IC4的複數個焊球41的配置一致。

如第9圖表示，在IC4的檢查時IC4是以處理機的推壓器被朝著撿查用插座3的方向推壓。在此，定位台39被螺旋彈簧38所彈推而來到比觸針32更遠離插座面31的位置，因此IC4是在焊球41與觸針32接觸之前抵接於定位台39。此時，位置調整導件33形成為斜錐形狀，藉此將IC4沿著該斜錐形狀上推。

其結果，消除以垂直型處理機進行IC4的檢查使插件2橫向傾倒時產生之IC4的偏位，將IC4的焊球 41正確引導至定位台39的定位孔39a，而可使IC4以良好的定位狀態著位於定位台39。

如上述將IC4定位地固定，在其狀態以推壓器與插件2一起被筆直推壓，因此在接近觸針32時，焊球41可與複數觸針32正確相對地接觸。

再者，如以上說明本發明相關的半導體檢查裝置，雖已說明尤其適用於垂直型處理的的場合，但並不阻礙本發明的半導體檢查裝置也可適用於水平型處理。

[產業上的可利用性]

本發明相關的半導體檢查裝置，可適用於垂直型處理機，產業上極其有用。

Claims

一種半導體檢查裝置，具有：形成有觸針突出之插座面的檢查用插座，及形成有被檢查IC插入之凹部的半導體搬運架的半導體檢查裝置，其特徵為：上述檢查用插座設有位置調整導件，在上述半導體搬運架設有上述被檢查IC的檢查時上述位置調整導件貫穿的引導貫穿孔，上述位置調整導件及上述引導貫穿孔的其中一方是形成斜錐形，上述被檢查IC的檢查時當上述位置調整導件貫穿引導貫穿孔時，上述位置調整導件抵接上述被檢查IC的外形端部來調整上述被檢查IC的位置。
如申請專利範圍第1項記載的半導體檢查裝置，其中，上述位置調整導件具有被固定從上述插座面垂直地突出，並在長方向形成為隨著從前端朝向根部接近上述觸針之斜錐形。
如申請專利範圍第1項記載的半導體檢查裝置，其中，上述位置調整導件是藉設置在上述插座的鉸鏈機構自由旋轉地支撐並從上述插座的插座面垂直突出地彈推，並且，上述引導貫穿孔具有形成越進入深處越接近上述凹部的斜錐形。
如申請專利範圍第3項記載的半導體檢查裝置，其中，在上述位置調整導件的上邊設有小突起。
如申請專利範圍第1項記載的半導體檢查裝置，其中，上述檢查用插座，進一步具備分別設置在上述插座面的右端部及左端部並從上述插座面垂直突出的橫向位置調整導件，上述引導貫穿孔是在上述被檢查IC的檢查時接受上述橫向位置調整導件，將上述橫向位置調整導件及上述引導貫穿孔的其中一方形成為斜錐形。
如申請專利範圍第1項記載的半導體檢查裝置，其中，在複數觸針及相鄰的上述複數觸針之間具有比上述觸針的前端朝著從上述插座面遠離的位置彈推之定位台的上述檢查用插座設有上述位置調整導件。