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発明の名称 半導体装置の測定装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−163650
公開日 平成6年(1994)6月10日
出願番号 特願平4−308494
出願日 平成4年(1992)11月18日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 丸山 徹也 / 原田 昇一郎 / 春日部 進
要約 目的
電源インピーダンスを低減し、かつ引き出し本数を低減することができるようにする。

構成
半導体装置の電極に接触するプローブピン電源プローブピン13a、信号プローブピン13bが多層基板1の片面に立設すると共に、装置本体側からの引出線7を信号プローブピン13bに接続し、多層基板1の層間に設けた電源ベタパターン2,3を電源プローブピン13aに接続し、電源ベタパターン2,3を電源関係の引出線として機能させ、電源インピーダンスの低減を図る。
特許請求の範囲
【請求項1】 半導体装置の各電極に個別に接触するプローブピンが基板の片面に立設され、装置本体側からの引出線が前記プローブピンの各々に接続された半導体装置の測定装置であって、前記基板を多層基板とし、この多層基板の層間に電源用のベタパターンを設けたことを特徴とする半導体装置の測定装置。
【請求項2】 信号線用パッドに対して、接地用パッドを隣接配置するとともに、電源用パッドを離して配置することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の測定装置。
【請求項3】 半導体装置の電極に接触するプローブピンが基板の片面に立設され、装置本体側からの引出線が前記プローブピンに接続された半導体装置の測定装置であって、導電シートと絶縁シートからなる組み合わせを電源種類の数に応じて前記基板の片面に多層に形成したことを特徴とする半導体装置の測定装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の電気的性能を測定または検査する技術、特に、プローブピンを介して測定等を行うに際し、電源インピーダンスの影響を排除するために用いて効果のある技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、大型計算機に用いられるLSI(大規模集積回路)にあっては、外部に対する信号の授受及び電源供給のために表面に多数の電極(パッド)が所定間隔に配設された構造を有している。このようなLSIに対する測定等は、測定装置本体にケーブルを介してプローブを接続し、このプローブに設けられているプローブピンをLSIの電極に接触させることにより行われる。
【0003】プローブは、LSIの電極位置に合致させて基板の両面にスルーホールが形成されている。このスルーホールの片面の各々には、ケーブル(測定装置本体に接続されている)から引き出されたワイヤの各々が接続され、スルーホールの他面の各々には電源プローブピン及び信号プローブピンが基板面に直立させた状態で取り付けられている。各ピンの先端は、全て同じ高さになるように設定されている。
【0004】なお、ここではスルーホールに直接リード線を接続するものとしたが、基板の周辺まで基板上の配線パターンで引き出したあと、その電極部にリード線を接続する構成のプローブもある。
【0005】上記の如き構成のプローブを用いる場合、プローブピンとLSIの電極面が向き合うようにセット(例えば、LSIを治具に固定し、その上方にプローブを配置)し、LSIを駆動手段によって上昇させていく過程で各プローブピンの先端がLSIの各電極の表面に圧接し、通電が可能な状態になる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者の検討によれば、ピンごとにリード線を引き出す従来技術は、多端子化、高密度化が進むほど微細かつ長い線材を用いることになり、高インピーダンス化を招くという問題がある。特に、電源線では細くなるほか、ピン単位で引き出しを行っているためにインピーダンスの影響が大きく、また、信号線ではシールドを行い難くなる。
【0007】インピーダンスの増大は、高い周波数での動作を困難にさせる。例えば、LSIの内電圧と外部電圧(供給電圧)との間に差を生じることに起因する発振等を招き、LSIの動作不良を生じさせ、測定が不可能になる。また、基板上にピン単位に配線パターンを形成して引き出す構成においても、同様に、多端子化及び高密度化に伴って配線パターンが細くなり、抵抗が増えるという問題がある。
【0008】そこで、本発明の目的は、電源インピーダンスを低減し、かつ引き出し本数を低減することが可能な技術を提供することにある。
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下の通りである。
【0011】すなわち、半導体装置の各電極に個別に接触するプローブピンが基板の片面に立設され、装置本体側からの引出線が前記プローブピンの各々に接続された半導体装置の測定装置であって、前記基板を多層基板とし、この多層基板の層間に電源用のベタパターンを設けるようにしている。
【0012】
【作用】上記した手段によれば、基板に多層基板を用い、この層間または露出面に設けた電源ベタパターンは広い断面積を有する引出線として機能し、インピーダンスを低減する。したがって、電源インピーダンスの低減及び引出線数の減少を図ることができる。
【0013】
【実施例1】図1は本発明による測定装置の一実施例のプローブ部の詳細を示す正面断面図である。
【0014】図1に示すように、本発明では基板にセラミック等を用いた多層基板1(本実施例では、3枚の基板を貼着した3層基板)を用い、層間に電源ベタパターン2(+電源用)及び電源ベタパターン3(アース用)を設けている。この電源ベタパターン2,3は、スルーホール4を除いて全面に設けられている。
【0015】スルーホール4は、電源用、アース(GND)用、信号用の3種であり、スルーホール4の上端には、多層基板1の上面に形成された電源パッド5a、信号パッド5b及びGNDパッド5cに接続されている。また、スルーホール4の下端には、多層基板1の下面に形成されたDUT(デバイス・アンダー・テスト:測定対象のLSIを指す)側電源パッド6a及びDUT側信号パッド6bに接続されている。
【0016】GNDパッド5cは、信号パッド5bに隣接させて設けられ、図1に示すように、GNDパッド5cと信号パッド5bの各々に信号引出線(シールド線)7が接続される。信号引出線7は、信号パッド5bに接続される信号線8(芯線)、この信号線8に外嵌される絶縁チューブ9、及び絶縁チューブ9に外嵌される導電チューブ10(チューブ状の網線または導電シートを巻回したもので、シールド材として機能する)から構成されている。
【0017】信号線8は直に信号パッド5bに接続(はんだ付け、圧着等)され、この接続部の周囲には合成樹脂等による絶縁体11が設けられている。さらに、導電チューブ10とGNDパッド5cの接続は、導電材12(導電性の樹脂材)によって電気的に接続される。導電材12の内側には絶縁体11が設けられているため、信号線8と導電材12が接触する恐れはない。
【0018】さらに、DUT側電源パッド6aには電源プローブピン13aが接続され、DUT側信号パッド6bには信号プローブピン13bが接続されている。電源プローブピン13a及び信号プローブピン13bは円柱状をなし、その先端部及び後端部は鋭角にされている。なお、電源プローブピン13a及び信号プローブピン13bは、DUT側電源パッド6a及びDUT側信号パッド6bに対して固定接続されてはおらず、不図示のスプリングなどの附勢力により押圧接触し、あるいは途中にスプリング(導電体を兼ねる)を介して接続される。
【0019】以上のように、多層基板1を用い、内部に電源及びGND用のベタパターンを形成したことにより、電源関係の配線面積を大きくとることができ、電源インピーダンスを低減することができる。また、電源関係の引出線を1つにできることから引出線数を低減できる。そして、電源関係の引出線を信号パッド5bから離すことができるため、信号引出線の処理も容易になる。
【0020】
【実施例2】図2は本発明の他の実施例を示す部分断面図である。
【0021】前記実施例が多層基板を用いていたのに対し、本実施例は穴開きシートによる信号線固定基板14を用いたところに特徴がある。信号線固定基板14の引出線側にはパッドを設けず、穴部分に信号線8を通して引き出しを行い、その下端面を信号線固定基板14より露出させ、この露出面に信号プローブピン13bを接触させている。
【0022】さらに、信号線固定基板14の下面には、信号プローブピン13bの接続部分を除いてGND用の導電シート15が貼着されている。この導電シート15の表面には、信号プローブピン13b及び電源プローブピン13c(GND用)を除いた部分を覆うように絶縁シート16が貼着されている。この絶縁シート16の表面には、電源用の導電シート17が貼着され、この導電シート17に電源プローブピン13aが接触している。
【0023】なお、図2においては、電源を1種類としたが、導電シートと絶縁シートの組み合わせを増やすことにより、複数種類の電源電圧に対応することができる。
【0024】図2の構成においては、前記実施例と同様に、電源関係を1つにまとめることができるため、引出線数を低減することができる。そして、インピーダンスの低減を図ることができ、測定の安定化が可能になると共に試料の使用周波数を上げることが可能になる。
【0025】また、図2の構成においては、用いる基板が多層基板ではないため、製作が容易になり、コストダウンが図れる利点がある。
【0026】以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【0027】例えば、図1においては、電源ベタパターン2及び電源ベタパターン3を基板内部に設けたが、DUT側電源パッド6a及びDUT側信号パッド6bを除く多層基板1の下面(プローブピン側)に設けてもよい。
【0028】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
【0029】すなわち、半導体装置の各電極に個別に接触するプローブピンが基板の片面に立設され、装置本体側からの引出線が前記プローブピンの各々に接続された半導体装置の測定装置であって、前記基板を多層基板とし、この多層基板の層間に電源用のベタパターンを設けるようにしたので、電源インピーダンスの低減及び引出線数の減少を図ることができる。




 

 


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