Die Erfindung betrifft eine Testvorrichtung zum Prüfen eines Halbleiterbauteils mit Kontaktflächen auf seiner Oberseite und seiner Unterseite. Ferner betrifft die Erfindung ein Ver- fahren zum Prüfen des Halbleiterbauteils. Dazu weist die Testvorrichtung eine Testleiterplatte mit Kontaktanschluss- flächen auf, auf der ein Testsockel montiert ist. Der Testso- ckel besitzt einen Aufnahmesitz für die Aufnahme der Obersei- te des Halbleiterbauteils. Innerhalb des Bereichs des Aufnah- mesitzes sind in dem Testsockel innere Durchkontaktierungs- elemente zu der Testleiterplatte angeordnet. Mit diesen inne- ren Durchkontaktierungselementen werden die Kontaktflächen der Oberseite des Halbleiterbauteils mit den Kontaktan- schlussflächen der Testleiterplatte elektrisch verbunden.

Darüber hinaus hat die Testvorrichtung einen Stempel zum An- drücken des Halbleiterbauteils auf die inneren Durchkontak- tierungselemente des Testsockels.

Eine derartige Testvorrichtung für Halbleiterbauteile mit in- tegrierten Schaltungen ist aus der Druckschrift DE 102 29 541 AI bekannt. Die bekannte Testvorrichtung weist einen Testsockel auf, aus dem Kontaktelemente herausragen und mit Federkontakten bestückt sind, die mit Außenkontakten ei- ner integrierten Schaltung elektrisch kontaktierbar sind. Die bekannte Testvorrichtung hat den Nachteil, dass die zu tes- tenden Halbleiterbauteile mit integrierten Schaltungen nur dann getestet werden können, wenn die zu kontaktierenden Kon- takte des Halbleiterbauteils einseitig auf einer Unterseite

des Halbleiterbauteils angeordnet sind. Eine Kontaktierung von Kontaktflächen auf beiden Seiten des Halbleiterbauteils, nämlich auf seiner Oberseite und seiner Rückseite, sind mit der bekannten Testvorrichtung nicht möglich. Ein weiterer Nachteil der bekannten Testvorrichtung ist ihr komplexer Auf- bau. Mit dem komplexen Aufbau ist gleichzeitig eine große Um- rüstzeit verbunden, die ein schnelles Umstellen der Testvor- richtung auf unterschiedliche Halbleiterbauteile behindert.

Ferner sind die Kontaktelemente mit Federkontakten für diese bekannte Testvorrichtung komplex aufgebaut und ihre Fertigung ist entsprechend kostenintensiv.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Testvorrichtung zum Prüfen eines Halbleiterbauteils mit Kontaktflächen auf seiner Ober- seite und seiner Rückseite zu schaffen, wobei die Testvor- richtung mit kurzen Umrüstzeiten auf unterschiedliche zu tes- tende Halbleiterbauteile umstellbar ist, und federnde Kontak- tierungselemente aufweist, die preiswert herstellbar sind, und bei Bedarf schnell ausgewechselt werden können.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen An- sprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß wird eine Testvorrichtung zum Prüfen eines Halbleiterbauteils mit Kontaktflächen auf seiner Oberseite und Kontaktflächen auf seiner Rückseite angegeben. Die Test- vorrichtung weist eine Testleiterplatte mit Kontaktanschluss- flächen auf. Auf dieser Testleiterplatte ist ein Testsockel montiert. Der Testsockel besitzt einen Aufnahmesitz für die Aufnahme der Oberseite des zu testenden Halbleiterbauteils.

Zum Testen sind innerhalb des Bereichs des Aufnahmesitzes in- nere Durchkontaktierungselemente durch den Testsockel hin-

durch zu der Testleiterplatte angeordnet. Mit Hilfe dieser Durchkontaktierungselemente werden die Kontaktflächen der 0- berseite des Halbleiterbauteils mit den Kontaktanschlussflä- chen der Testleiterplatte elektrisch verbunden. Außerdem be- sitzt die Testvorrichtung einen Stempel zum Aufdrücken des Halbleiterbauteils auf die inneren Durchkontaktierungselemen- te des Testsockels. Neben den inneren Durchkontaktierungsele- menten weist der Testsockel äußere Durchkontaktierungselemen- te auf, die außerhalb des Aufnahmesitzes für das Halbleiter- bauteil angeordnet sind. Über diese äußeren Kontaktierungs- elemente werden die Kontaktanschlussflächen auf der Testlei- terplatte mit Kontaktflächen auf der Rückseite des zu testen- den Halbleiterbauteils bei angedrücktem Stempel elektrisch verbunden.

Diese Testvorrichtung hat den Vorteil, dass mit dem Andrücken des Stempels, sowohl die Kontaktflächen auf der Oberseite des Halbleiterbauteils, als auch die Kontaktflächen auf der Un- terseite des Halbleiterbauteils mit entsprechenden Kontaktan- schlussflächen auf der Testleiterplatte über die äußeren und inneren Durchkontaktierungselemente des Testsockels verbunden werden. Ein weiterer Vorteil dieser Testvorrichtung ist in den Durchkontaktierungselementen selbst zu sehen, die ein rohrförmiges Mittelstück aufweisen, das an seinen Enden Test- spitzen besitzt. Diese Testspitzen ragen aus den entsprechen- den Ober-und Unterseiten der Bauteilkomponenten, wie dem Testsockel, der Testvorrichtung heraus. Ferner sind diese Testspitzen durch Federelemente innerhalb des rohrförmigen Mittelstücks der Durchkontaktierungselemente derart abgefe- dert, dass eine sichere Kontaktierung zwischen Kontaktflächen und Kontaktanschlussflächen beim Andrücken durch den Stempel der Testvorrichtung erreicht werden kann.

In einer Ausführungsform der Erfindung werden als Durchkon- taktierungselemente sogenannte"Pogo-Pins"eingesetzt. Die Abmessungen derartiger"Pogo-Pins"sind der Größe der zu kon- taktierenden Kontaktflächen und Kontaktanschlussflächen ange- passt. Die Länge des jeweiligen Mittelstücks der Durchkontak- tierungselemente ist der jeweiligen Dicke der entsprechenden Bauteilkomponente, wie dem Testsockel oder dem Aufnahmesitz, angepasst. Deshalb sind die inneren Durchkontaktierungsele- mente kürzer, als die äußeren Durchkontaktierungselemente im Testsockel, weil die äußeren Durchkontaktierungselemente eine größere Dicke des Testsockelbereichs überbrücken müssen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwi- schen dem Stempel der Testvorrichtung und der Rückseite des zu testenden Halbleiterbauteils ein Halteteil angeordnet.

Dieses Halteteil ist ebenfalls mit Durchkontaktierungselemen- ten ausgestattet und wirkt mit einem Verdrahtungsteil, das zwischen dem Stempel und dem Halteteil angeordnet ist, zusam- men. Das Verdrahtungsteil weist in Richtung auf das Halteteil Umverdrahtungsleitungen auf. Diese Umverdrahtungsleitungen erstrecken sich von Positionen von Durchkontaktierungselemen- ten des Halteteils zu Positionen der äußeren Durchkontaktie- rungselementen des Testsockels. Die Durchkontaktierungsele- mente des Halteteils sind bei angedrücktem Stempel elektrisch mit den Kontaktflächen auf der Rückseite des Halbleiterbau- teils verbunden.

Somit ergibt sich ein Leituhgspfad zum Testen der Rückseiten- kontakte des Halbleiterbauteils, über die Durchkontaktie- rungselemente des Halteteils zu den Umverdrahtungsleitungen des Verdrahtungsteils und von diesen Umverdrahtungsleitungen des Halteteils über die äußeren Durchkontaktierungselemente des Testsockels zu den Kontaktanschlussflächen der Testlei-

terplatte. Mit diesem Aufbau ist eine zuverlässige Kontaktie- rung der Kontaktflächen der Rückseite des Halbleiterbauteils möglich, zumal einerseits das Halteteil mit seinen Durchkon- taktierungselementen passgenau in das Verdrahtungsteil mit seinen Umverdrahtungsleitungen eingepasst ist, und das Ver- drahtungsteil seinerseits passgenau in den Stempel eingepasst ist. Durch entsprechend ausgebildete Aussparungen in dem Testsockel kann das Halteteil mit seinen Durchkontaktierungs- elementen passgenau auf die Rückseite des Halbleiterbauteils aufgesetzt werden.

Der Stempel ist derart konstruiert, dass er zu einem gleich- zeitigen Andrücken mehrerer unterschiedlicher Durchkontaktie- rungselemente geeignet ist. Durch den Stempel können gleich- zeitig die Durchkontaktierungselemente auf die Kontaktflächen der Rückseite des Halbleiterbauteils und der äußeren Kontak- tierungselemente des Testsockels auf die Testleiterplatte so- wie der inneren Durchkontaktierungselemente des Testsockels auf die Testleiterplatte und auf Kontaktflächen der Oberseite des Halbleiterbauteils aufgesetzt werden. Dazu kann der Stem- pel an einem Schwenkarm angebracht sein. Dieser Schwenkarm schwenkt den Stempel in eine Testposition, bei der der Stem- pel durch gleichzeitiges Andrücken der Durchkontaktierungs- elemente an den vorgesehenen Kontaktierungsstellen der Test- vorrichtung und des Halbleiterbauteils ein Testprogramm durchführen kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Verdrahtungsteil an dem Stempel auswechselbar ange- bracht. Das hat den Vorteil, dass bei einem Umrüsten der Testvorrichtung auf unterschiedliche Halbleiterbauteile ein entsprechendes Verdrahtungsteil mit entsprechend angepassten Umverdrahtungsleitungen an dem Stempel ohne großen Zeitauf-

wand ausgewechselt werden kann. Auch das Halteteil an dem Verdrahtungsteil ist auswechselbar angebracht. Das hat den Vorteil, dass unterschiedliche Halteteile für unterschiedli- che Rückseiten von Halbleiterbauteilen, mit ein und dem sel- ben Verdrahtungsteil ausgewechselt werden können, wenn dieses Verdrahtungsteil unterschiedliche Umverdrahtungsleitungsmu- ster aufweist, um Halteteile mit unterschiedlichen Positionen der Durchkontaktierungselemente aufzunehmen und anzuschlie- ßen.

Der Aufnahmesitz, der die aktiven Oberseite eines Halbleiter- bauteils aufnimmt, kann eine zentrale Öffnung aufweisen, die einem optischen Sensorbereich des Halbleiterbauteils ent- spricht, und die von außerhalb der Testvorrichtung zugänglich ist. Eine derartige Öffnung im Aufnahmesitz ermöglicht folg- lich, dass der Sensorbereich des Halbleiterbauteils beispiels weise, von einer Bestrahlungsquelle außerhalb der Testvor- richtung bestrahlt werden kann. Dazu weist die Testleiter- platte eine entsprechend angepasste Öffnung auf, um die Be- strahlung zu einem optischen Sensorbereich des Halbleiterbau- teils durchzulassen.

Ein Verfahren zum Prüfen eines Halbleiterbauteils mit Kon- taktflächen auf seiner Ober-und seiner Rückseite weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf. Zunächst wird eine Testvorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, zur Verfügung gestellt. Diese Testvorrichtung wird als nächstes mit einem Testsockel ausgerüstet, der einen Aufnahmesitz aufweist, wel- cher an das zu testende Halbleiterbauteil angepasst ist. Zu- sätzlich wird der Stempel der Testvorrichtung mit einem Hal- teteil und einem Verdrahtungsteil ausgerüstet, die an das zu testende Halbleiterbauteil, insbesondere an dessen Rückseite, angepasst sind. Nach diesem Ausrüsten der Testvorrichtung

wird der Testsockel der Testvorrichtung mit dem zu testenden Halbleiterbauteil durch Aufbringen der Oberseite des Halblei- terbauteils auf den Aufnahmesitz des Testsockels bestückt.

Zur Durchführung von Testverfahren wird dann der Stempel mit angepasstem Verdrahtungsteil und Halteteil auf die Rückseite des Halbleiterbauteils, unter Kontaktierung der für einen Test vorgesehenen Kontaktflächen auf der Oberseite und der Rückseite des Halbleiterbauteils, mittels der Durchkontaktie- rungselemente der Testvorrichtung und der Herstellung von e- lektrischen Verbindungen zu der Testleiterplatte, aufge- drückt.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass mit wenigen Handgrif- fen die unterschiedlichsten Halbleiterbauteile mit Kontakt- flächen oder Außenkontakten auf ihrer Oberseite und ihrer Rückseite getestet werden können. Dazu werden lediglich drei Komponenten der Testvorrichtung zur Anpassung an ein jeweili- ges Halbleiterbauteil ausgewechselt, nämlich der Aufnahmesitz des Testsockels, das Verdrahtungsteil und das Halteteil des Stempels. Der Aufbau dieser Bauteilkomponenten der Testvor- richtung ist aufgrund der verwendeten Durchkontaktierungsele- mente preiswert und der Zeitaufwand für ein Umrüsten ist e- benfalls gegenüber herkömmlichen Testvorrichtungen vermin- dert. Somit lassen sich mit dieser Testvorrichtung Halblei- terbauteile preisgünstig testen.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit der erfindungsge- mäßen Testvorrichtung ein einfaches Kontaktieren von Kontakt- flächen auf beiden Seiten eines Halbleiterbauteils mittels "Pogo-Pins", die einerseits im Testsockel integriert sind, und andererseits in einem Halteteil, das auch Kontaktnest ge- nannt wird, möglich wird. Der Testsockel kann dazu auf eine darunterliegende Testleiterplatte geschraubt sein, über wel-

che die Prüfprogramme für das jeweilige Halbleiterbauteil ab- gearbeitet werden. Für einen Test kann das Halbleiterbauteil in dem Aufnahmesitz des Testsockels geführt werden, oder durch eine entsprechende Aussparung in dem Halteteil des Stempels gehalten zu werden. Ferner kann die Testleiterplatte auch mehrlagig ausgebildet sein, um eine hohe Anzahl an Kon- taktanschlussflächen für das Anschließen einer entsprechend hohen Anzahl von Kontaktflächen eines Halbleiterbauteils zu ermöglichen.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figur näher er- läutert. Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Testvorrichtung 1 einer Ausführungsform der Erfindung.

In Figur 1 besteht die Testvorrichtung aus zwei Einheiten, einmal einer Testleiterplatte 6 auf der ein Testsockel 8 an- geordnet ist, und einem Stempel 11, der ein Verdrahtungsteil 16 und ein Halteteil 14 trägt. Die beiden Teile der Testvor- richtung 1 können entgegen der Pfeilrichtung A auseinanderge- führt werden, und geben dann den Weg frei für das Bestücken des Testsockels 8 mit einem zu testenden Halbleiterbauteil 2.

Zur Aufnahme des Halbleiterbauteils 2 weist der Testsockel 8 einen Aufnahmesitz 9 auf. Dieser Aufnahmesitz 9 ist so ge- staltet, dass das Halbleiterbauteil 2 passgenau in den Auf- nahmesitz 9 eingepasst werden kann. Im Bereich des Aufnahme- sitzes 9 sind innere Durchkontaktierungselemente 10 angeord- net, die eine Verbindung zwischen Kontaktanschlussflächen 7 der Testleiterplatte 6 und Kontaktflächen 3 auf der aktiven Oberseite 4 eines Halbleiterbauteils 2 herstellen. Bei dem gezeigten Beispiel der Figur 1 wird ein Sensorbauteil der Testvorrichtung 1 getestet. Dazu weist die Testvorrichtung 1 sowohl in der Testleiterplatte 6, als auch in dem Aufnahme-

sitz 9 eine Öffnung 24 auf, die mit ihrer Größe einem Sensor- bereich 25 des Sensorbauteils entspricht.

Der Testsockel 8 weist neben den inneren Durchkontaktierungs- elementen 10 im Bereich des Aufnahmesitzes 9 äußere Durchkon- taktierungselemente 12 außerhalb des Bereichs des Aufnahme- sitzes 9 auf. Die Durchkontaktierungselemente 10 und 12 be- stehen aus einem rohrförmigen Mittelstück 20 mit den Enden 21 und 22. In dem rohrförmigen Mittelstück 20 ist ein Federele- ment angeordnet, das Testspitzen 18 und 19 an den Enden 21 und 22 eines derartigen Durchkontaktierungsstiftes 17 derart nachgiebig abfedert, dass eine Kontaktierung zwischen Kon- taktanschlussflächen der Testleiterplatte 6 und entsprechen- den Kontaktflächen 26 des Verdrahtungsteils 16 möglich ist.

Die Kontaktierung kommt jedoch erst zustande, wenn der Stem- pel 11 mit dem Verdrahtungsteil 16 in Richtung A auf die Rückseite 5 des Halbleiterbauteils 2 gedrückt wird. Bei die- sem Andrücken werden gleichzeitig Durchkontaktierungselemente 13 im Halteteil 14 des Stempels 11 mit Kontaktflächen 3 auf der Rückseite 5 des Halbleiterbauteils 2 verbunden. Um diese Durchkontaktierungselemente 13 des Halteteils 14 mit den äu- ßeren Durchkontaktierungselementen 12 des Testsockels 8 zu verbinden, weist das Verdrahtungsteil 16 Umverdrahtungslei- tungen 15 auf, die sich von den Positionen der Durchkontak- tierungselemente 13 des Halteteils 14 zu den Positionen der äußeren Durchkontaktierungselemente 12 des Testsockels 8 erstrecken.

Mit dem Andrücken des Stempels 11 in Richtung A nimmt der Stempel 11 eine Testposition 23, wie sie Figur 1 zeigt, ein und sorgt dafür, dass sowohl die Oberseite 4, als auch die Rückseite 5 mit ihren Kontaktflächen 3 des Halbleiterbauteils

2 mit den Kontaktanschlussflächen 7 der Testleiterplatte 6 verbunden sind. Dazu ist das Verdrahtungsteil 16 in den Stem- pel 11 eingepasst, und das Halteteil 14 im Verdrahtungsteil 16 eingepasst. Andererseits ist der Testsockel 8 auf der Testleiterplatte 6 fixiert und der Aufnahmesitz 9 ist in den Testsockel 8 eingepasst und weist einen Ansatz auf, in den das Halbleiterbauteil 2 seinerseits derart eingepasst werden kann, dass eine zuverlässige Kontaktierung mit den inneren Durchkontaktierungselementen 10 im Bereich des Aufnahmesitzes 9 möglich wird.