FI99169C - A method of making an aid for testing a semiconductor circuit - Google Patents

A method of making an aid for testing a semiconductor circuit Download PDF

Info

Publication number
FI99169C
FI99169C FI914351A FI914351A FI99169C FI 99169 C FI99169 C FI 99169C FI 914351 A FI914351 A FI 914351A FI 914351 A FI914351 A FI 914351A FI 99169 C FI99169 C FI 99169C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
contact
testing
aid
conductors
making
Prior art date
Application number
FI914351A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI99169B (en
FI914351A (en
FI914351A0 (en
Inventor
Ahti Aintila
Original Assignee
Picopak Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Picopak Oy filed Critical Picopak Oy
Priority to FI914351A priority Critical patent/FI99169C/en
Publication of FI914351A0 publication Critical patent/FI914351A0/en
Priority to PCT/FI1992/000240 priority patent/WO1993006496A1/en
Publication of FI914351A publication Critical patent/FI914351A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI99169B publication Critical patent/FI99169B/en
Publication of FI99169C publication Critical patent/FI99169C/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/0735Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card arranged on a flexible frame or film

Description

9916999169

Menetelmä puolijohdepiirin testauksessa käytettävän apuvälineen valmistamiseksiA method of making an aid for testing a semiconductor circuit

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä puolijohdepiirin testauksessa käytettävän apuvälineen valmistamiseksi.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for manufacturing an aid for testing a semiconductor circuit.

5 -> Tunnetun tekniikan mukaisesti puolijohdevalmistuksessa testataan puolijohdekiekolla olevat yksittäiset piirit (diodit, transistorit, integroidut piirit ja vastaavat) ennen piirien sahaamista erillisiksi puolijohdepaioiksi ja ennen niiden kallista liitäntä· ja kapselointi-prosessia. Puolijohdepalojen integrointiasteen suurentamista ja/tai liitäntätiheyden kas-10 vattamista rajoittaa tavallisesti piipalan reunoilla sijaitsevien kontaktialueiden määrä, koska ne täytyy sijoittaa riittävän etäälle toisistaan nopeasti ja automaattisesti suoritettavan testauksen helpottamiseksi.5 -> According to the prior art, in semiconductor fabrication, the individual circuits on a semiconductor wafer (diodes, transistors, integrated circuits and the like) are tested before the circuits are sawn into separate semiconductor weights and before their expensive connection and encapsulation process. Increasing the degree of integration of semiconductor wafers and / or increasing the connection density is usually limited by the number of contact areas at the edges of the silicon, as they must be spaced far enough apart to facilitate rapid and automatic testing.

Testauksessa käytetään piirilevylle asennettuja joustavien varsien päässä olevia 15 kontaktineuloja ja sijoitettuna siten, että kun koko piiri levy kortti (testauskortti) painetaan puolijohdepalaa vasten, kontaktineulat tekevät sähköisesti johtavan kosketuksen kukin omaan kontaktialueeseensa puolijohdepalalla. Tällainen testauskortti on kallis ja vaikea valmistaa sekä herkkä vaurioitumaan. Mentäessä erittäin suuriin kontaktialueti-heyksiin, esim. 50 pm jakoon keskeltä keskelle, on kyseinen rakenne käytännöllisesti 20 katsoen sekä teknillisesti että hinnallisesti lähes mahdoton toteuttaa.The testing uses contact pins 15 at the ends of the flexible arms mounted on the circuit board and positioned so that when the entire circuit board card (test card) is pressed against the semiconductor chip, the contact pins each make electrically conductive contact with their own contact area on the semiconductor chip. Such a test card is expensive and difficult to manufacture as well as susceptible to damage. Going to very large contact area densities, e.g. 50 to mid to center, this structure is practically almost technically and costly impossible to implement.

• « _ • · · Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvatun tekniikan puutteellisuudet ja • · aikaansaada aivan uudentyyppinen menetelmä apuvälineen valmistamiseksi.The object of the present invention is to obviate the drawbacks of the technique described above and to provide a completely new type of method for manufacturing an aid.

• · · * · · · ' 25 Keksinnön mukainen menetelmä perustuu siihen, että kontaktikartiot muodostetaan et- • · · • · · *·* ' sausprosessissa estämällä sopivalla resistialueella kontaktikartion etsautuminen.The method according to the invention is based on the fact that the contact cones are formed in the dry process by preventing the contact cone from etching in a suitable resist area.

• · • · · · Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, • · · • · · \ mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the method according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.

3030

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.The invention provides considerable advantages.

• · ♦ /*j Keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan aikaan luotettavasti kartionmuotoiset kontaktinastat.• · ♦ / * j The method according to the invention reliably provides conical contact pins.

2 991692 99169

Rakenteen ja valmistustavan ansiosta taipuisa testauslevy on halpa, joten kontakti-kartioiden kuluessa testauslevy kannattaa vaihtaa uuteen pitkiä Saijoja testattaessa. Silloin kohdistusmerkin sijaitseminen testauslevyllä nopeuttaa uudelleen asemointia. Eräänä mahdollisuutena automaattiseen vaihtoon kuluneen tilalla on testauslevyn teke-5 minen nauhan muotoon, jolloin kuluneen levyn tilalle askelletaan uusi testauslevy automaattikohdisteisena.Due to the structure and method of manufacture, a flexible test plate is inexpensive, so it is advisable to replace the test plate with a new one when testing long Saijas. Then the positioning of the alignment mark on the test plate speeds up repositioning. One possibility for automatic replacement in place of the worn one is to make a test plate in the form of a strip, in which case a new test plate with automatic targets is stepped in place of the worn one.

Verrattuna joustavien (pitkien) varsien päässä olevien kosketinneulojen vaivalloisesti saavutettavaan asennustarkkuuteen, etsaamalla valmistettavat kosketinkartiot ovat 10 luonnostaan samassa tasossa, joten syntyvät kontaktipaineet jakautuvat tasaisemmin. Tällöin ei myöskään synny eri suurien joustomatkojen vaikutuksesta sivuttaissiirtymiä ja niiden aiheuttamia naarmuja.Compared to the effortlessly achievable mounting accuracy of the contact needles at the ends of the flexible (long) arms, the contact cones to be etched are inherently in the same plane, so that the resulting contact pressures are more evenly distributed. In this case, lateral displacements and the scratches caused by them are not created as a result of the various large elastic distances.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten kuvioiden mukais-15 ten suoritusesimerkkien avulla.The invention will now be examined in more detail by means of exemplary embodiments according to the accompanying figures.

Kuvio 1 esittää halkileikattuna sivukuvantona yhtä keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettua apuvälinettä.Figure 1 shows a cross-sectional side view of an aid made by the method according to the invention.

20 Kuvio 2 esittää perspektiivikuvantona kuvion 1 mukaista apuvälinettä.Fig. 2 shows a perspective view of the aid according to Fig. 1.

Kuvio 3 esittää perspektiivikuvantona ensimmäistä menetelmävaihetta keksinnön ··.. mukaisen apuvälineen valmistamiseksi.Figure 3 shows a perspective view of a first method step for manufacturing an aid according to the invention.

• « • ·· • · « *·1 25 Kuvio 4 esittää perspektiivikuvantona kuvion 3 mukaisella menetelmällä valmistettua . , lopputuotetta.• «• ·· • ·« * · 1 Fig. 4 shows a perspective view of a product made by the method according to Fig. 3. , the end product.

• ♦ · • ♦ · · · • · · • · 4• ♦ · • ♦ · · · • · · · 4

Kuvio 5 esittää sivukuvantona keksinnön mukaisen menetelmän syövytysvaihetta.Figure 5 shows a side view of the etching step of the method according to the invention.

• · 30 Kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti ohuelle, joustavalle muovikalvolle 1 tehtyyn taipuisaan piirilevyyn on etsattu johdinkuviot 2 siten, että niiden sisempien päiden paikat vastaavat ' - ' testattavien puolijohdepalojen kontaktialueiden 5 paikkoja. Näistä johtimet 2 hajautuvat 3 99169 laajemmalle edetessään piirilevyn 1 reuna-alueille, jossa ne päätyvät suhteellisen kaukana toisistaan oleviin kontaktili uskoihin 8. Näihin on helppo liittää testaukseen tarvittavat signaali- ja käyttösähköjohtimet.• · 30 According to Figures 1 and 2, a conductive pattern 2 is etched on a flexible circuit board made of a thin, flexible plastic film 1 so that the positions of their inner ends correspond to the positions of the contact areas 5 of the semiconductor chips to be tested. Of these, the conductors 2 are scattered 3 99169 as they progress to the edge regions of the circuit board 1, where they end up in relatively far apart contact belts 8. These are easily connected to the signal and drive electrical conductors required for testing.

5 Varsinkin puolijohteen kontaktialueiden 5 puoleisesta päästään johtimet 2 ovat suuren ·* kontaktitiheyden vuoksi kapeita ja tarvitsevat kauttaaltaan tukea, jonka taipuisan piirilevyn 1 pohjamateriaalina toimiva muovi, tyypillisesti polyimidi tai vastaava, antaa. Siten kontaktipisteiden 3 geometria säilyy kohtuullisen tarkasti puolijohdepalan kontaktialueiden 5 geometriaa vastaavana.5 Especially at the end of the semiconductor contact areas 5, the conductors 2 are narrow due to the high contact density and need support throughout which the plastic, typically polyimide or the like, which serves as the base material of the flexible circuit board 1. Thus, the geometry of the contact points 3 remains reasonably close to the geometry of the contact areas 5 of the semiconductor chip.

1010

Koska toisaalta kontaktialueiden 5 pinnat ovat tavallisesti passivointiavausten 7 muodostamassa syvennyksessä ja toisaalta luotettava kosketus kontaktialueen 5 ja kosketinpinnan 3 välillä tarvitsee suurta pintapainetta, on johdinliuskojen 2 päihin muodostettu teräväkärkiset kartiot 3. Kun taipuisaa testilevyä 1 muovipuolelta paine-15 taan esim. joustavalla kumityynyllä 9 pehmustetulla painimella 10 mekaanisesti puolijohdepalaa 6 vasten tai vaihtoehtoisesti pneumaattista ylipainetta käyttäen, tekevät kartiot 3 testineulojen tavoin kosketuksen kontaktialueisiin 5.Since, on the one hand, the surfaces of the contact areas 5 are usually in a recess formed by the passivation openings 7 and on the other hand reliable contact between the contact area 5 and the contact surface 3 requires high surface pressure. 10 mechanically against the semiconductor piece 6 or alternatively using pneumatic overpressure, the cones 3, like test needles, make contact with the contact areas 5.

Tarkan keskinäisen kohdistamisen helpottamiseksi voidaan hahmontunnistuksen avulla ':: 20 piipaloilla 6 ja testauslevyllä 1 olevien kohdistusmerkkien (ei esitetty) mukaan puoli- , johdekiekko 6 tai testauslevy 1 ajaa automaattisesti oikeaan asemaan.To facilitate accurate mutual alignment, the alignment marks (not shown) on the chunks 6 and the test plate 1 can be automatically driven to the correct position by means of the pattern recognition ':: 20 according to the alignment marks 6 and the test plate 1.

• i i ···· Taipuisan testauslevyn 1 johdinkuviointi valmistetaan tunnetuin piirilevytekniikan [ * menetelmin kuvioiden 3 ja 4 mukaisesti esim. etsaamalla polyimidikalvolle 1 la- • · « ’·* * 25 minoidusta metallikerroksesta 12. Näin saatujen johtimien 12 päälle muodostetaan . . kosketinkartioiden paikoille esim. pyöreä etsaussuoja, resisti 14, jonka halkaisija on • · · • « · tyypillisesti sama kuin metallikerroksen 12 paksuus.• i i ···· The conductor pattern of the flexible test plate 1 is produced by known circuit board techniques [* according to Figs. 3 and 4, e.g. by etching on a polyimide film 1 la- • · «'· * * 25 from a mined metal layer 12. The conductors 12 thus obtained are formed. . for contact cone locations, e.g., a round etching shield, a resistor 14 having a diameter • · · • «· typically the same as the thickness of the metal layer 12.

• · · • · «• · · • · «

Jos nyt koko kuviota syövytetään esimerkiksi ferrikloridilla niin, että johtimien 12 pak-30 suus ohenee puoleen, pyöreitten resistitäplien 14 alle tapahtuu sivusuunnassa ja . ’ · syvyyssuunnassa etenevää etsautumista siten, että välittömästi resistin alla etsaus saa- '···' vuttaa keskipisteen ja syvemmällä se ehtii edetä vastaavasti vähemmän. Etsausajan 4 99169 tulee siis olla sellainen, että se vastaa resistitäplän 14 säteen paksuisen kerroksen etsausaikaa.If the whole pattern is now etched with, for example, ferric chloride so that the packing of the conductors 12 thins in half, under the round resist spots 14 occurs laterally and. '· Depth-etching so that immediately below the resist the etching reaches the center and at deeper depth it has correspondingly less progress. The etching time 4 99169 should therefore be such that it corresponds to the etching time of the beam-thick layer of the resist spot 14.

Tuloksena on kuvion 4 mukaisesti johtimien 2 pinnalla oleva teräväkärkinen kartio 3, 5 jonka korkeus on puolet johdinmetallin alkuperäisestä paksuudesta 12. Näin saatu piirilevy on tarpeen mukaan pinnoitettava hapettumista ehkäisevällä ja kovalla suojakertoi-mella, esim. kontaktikullalla, luotettavien sähköisten kosketusten varmistamiseksi.As a result, according to Fig. 4, a pointed cone 3, 5 on the surface of the conductors 2 with a height of half the original thickness 12 of the conductor metal is coated.

Kuvio 5 esittää tarkemmin resistin 14 vaikutusta metallikerroksen 12 muuttumisesta 10 muovialustan 1 päällä olevaksi kontaktinastaksi 3 sekä johtimeksi 2. Kuten kuviosta näkyy, etsautuu metallikerros 12 resistitäplän 14 säteen verran.Figure 5 shows in more detail the effect of the resistor 14 on the transformation of the metal layer 12 into a contact pin 3 on the plastic substrate 1 and a conductor 2. As can be seen, the metal layer 12 is etched by the radius of the resist spot 14.

Esimerkkimitoitus: alaraja yläraja tyypillinen arvo 15 alustan 1 paksuus 35 pm 250 pm 125 pm alustan leveys 8 mm 35 mm johtimien 2 paksuus 18 pm 70 pm 35 pm johtimien 2 leveys kontak- 25 pm 100 pm 35 pm tinastan 3 päässäExample dimensioning: lower limit upper limit typical value 15 substrate 1 thickness 35 pm 250 pm 125 pm substrate width 8 mm 35 mm conductors 2 thickness 18 pm 70 pm 35 pm conductors 2 width contact 25 pm 100 pm 35 pm tin pin 3 at the end

20 johtimien 2 leveys kontakti- I 100/tm I 1000/tm I 250 /tm II20 conductors 2 width contact- I 100 / tm I 1000 / tm I 250 / tm II

• ' · liuskojen 8 päässä• '· at the end of the strips 8

* · I* · I

·; Keksinnön mukainen rakenne on tunnettua tekniikkaa kompaktimpi ja vaikuttaa «•m ·:··: edullisesti nopeiden piirien testaukseen. Toiminnallisessa testauksessa on todellinen,·; The structure according to the invention is more compact than the prior art and has an advantageous effect on the testing of high-speed circuits. In functional testing, it is real that

• »I• »I

J.: : 25 loppusovellutusta simuloiva piiri helpompi rakentaa pienikokoisen taipuisan testausle- vyn ympärille. Mikäli piirilevyssä käytetään kaksikerrosmetallointiä, voidaan varsinkin « · nopeat signaalijohdot rakentaa tarkkaan kontrolloidulle impedanssitasolle tarkempien • · · V * mittaustulosten saamiseksi.J .:: A circuit simulating 25 final applications is easier to build around a compact flexible test board. If two-layer metallization is used in the circuit board, especially high-speed signal lines can be constructed on a precisely controlled impedance level for more accurate • · · V * measurement results.

• · 30 Niin alustan 1, johtimien 2 kuin resistialueidenkin 14 materiaalit voidaan valita keksinnön puitteissa varsin vapaasti. Rajoituksia aiheuttavat käytännössä valmistusprosessi sekä alustan 1 joustavuusrajoitus ja johtimien 2 johtavuus- ja korroosioo-minaisuudet.• · 30 The materials of both the substrate 1, the conductors 2 and the resistor regions 14 can be chosen quite freely within the scope of the invention. In practice, the limitations are caused by the manufacturing process as well as the flexibility limitation of the substrate 1 and the conductivity and corrosion properties of the conductors 2.

8 ' HB » 14 m ; ; 5 991698 'HB »14 m; ; 5,99169

Seuraavassa onkin lueteltu sopivia materiaaleja edellä mainituille komponenteille:The following is a list of suitable materials for the above components:

Alusta: polyimidi, polyesteri, lasikuituvahvisteinen epoksi 5 Johtimet: kupari <·1» • • Ml· • 4 • #· ♦ · « • · · • · • i 1 • · · t · * · i • · Λ • · < ·Substrate: polyimide, polyester, fiberglass-reinforced epoxy 5 Conductors: copper <· 1 »• • Ml · • 4 • # · ♦ ·« • · · • · i 1 • · · t · * · i • · Λ • · < ·

Claims (2)

9916999169
FI914351A 1991-09-16 1991-09-16 A method of making an aid for testing a semiconductor circuit FI99169C (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI914351A FI99169C (en) 1991-09-16 1991-09-16 A method of making an aid for testing a semiconductor circuit
PCT/FI1992/000240 WO1993006496A1 (en) 1991-09-16 1992-09-10 Method for producing an accessory for use in the testing of semiconductor devices

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI914351A FI99169C (en) 1991-09-16 1991-09-16 A method of making an aid for testing a semiconductor circuit
FI914351 1991-09-16

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI914351A0 FI914351A0 (en) 1991-09-16
FI914351A FI914351A (en) 1993-03-17
FI99169B FI99169B (en) 1997-06-30
FI99169C true FI99169C (en) 1997-10-10

Family

ID=8533136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI914351A FI99169C (en) 1991-09-16 1991-09-16 A method of making an aid for testing a semiconductor circuit

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI99169C (en)
WO (1) WO1993006496A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3096234B2 (en) * 1995-10-30 2000-10-10 日東電工株式会社 Method of manufacturing probe structure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2648981C3 (en) * 1976-10-28 1979-12-06 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Procedure for checking the contact connection
US4585991A (en) * 1982-06-03 1986-04-29 Texas Instruments Incorporated Solid state multiprobe testing apparatus
US4677375A (en) * 1985-06-14 1987-06-30 Hanwa Electronic Co., Ltd. Apparatus for testing integrated circuit
JPS62197078U (en) * 1986-06-05 1987-12-15

Also Published As

Publication number Publication date
FI99169B (en) 1997-06-30
WO1993006496A1 (en) 1993-04-01
FI914351A (en) 1993-03-17
FI914351A0 (en) 1991-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4649339A (en) Integrated circuit interface
US4754316A (en) Solid state interconnection system for three dimensional integrated circuit structures
US4954458A (en) Method of forming a three dimensional integrated circuit structure
US6027346A (en) Membrane-supported contactor for semiconductor test
US3808527A (en) Alignment determining system
US5382898A (en) High density probe card for testing electrical circuits
US4599559A (en) Test probe assembly for IC chips
US6885109B2 (en) Semiconductor device having a step-like section on the back side of the substrate, and method for manufacturing the same
US6297653B1 (en) Interconnect and carrier with resistivity measuring contacts for testing semiconductor components
KR20010029844A (en) Method of producing a contact structure
JPH0833413B2 (en) Test probe
KR20070085202A (en) Substrate with patterned conductive layer
GB1383487A (en) Electrical printed circuit board assembly and method of manufacture thereof
JPH02141681A (en) Test probe
US7282931B2 (en) Full wafer contacter and applications thereof
US5061894A (en) Probe device
JP3128199B2 (en) Inspection probe
FI99169C (en) A method of making an aid for testing a semiconductor circuit
US6298312B1 (en) Method of determining the tip angle of a probe card needle
US5060371A (en) Method of making probe cards
US6143355A (en) Print alignment method for multiple print thick film circuits
KR20020001624A (en) A method of testing an integrated circuit
US6469257B2 (en) Integrated circuit packages
US7028398B2 (en) Contactor, a method of manufacturing the contactor and a device and method of testing electronic component using the contactor
GB2177253A (en) Electrical interconnection arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application