JP2012233871A

JP2012233871A - 試験用キャリア

Info

Publication number: JP2012233871A
Application number: JP2011236483A
Authority: JP
Inventors: Yoshinari Kogure; 吉成小暮; Takashi Fujisaki; 貴志藤崎; Kiyoto Nakamura; 陽登中村
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2012-11-29
Anticipated expiration: 2031-10-27
Also published as: TWI453419B; CN102749483A; US8994394B2; KR101388975B1; KR20120120010A; JP5629670B2; US20120268156A1; TW201303306A

Abstract

【課題】電子部品のバンプとの接触を回避可能な試験用キャリアを提供する。
【解決手段】試験用キャリア１０は、ダイ９０のテスト用パッド９１に接触する第１のバンプ４２を有するフィルム状のベースフィルム４０と、ベースフィルム４０に重ねられたカバーフィルム７０と、を備えており、ベースフィルム４０とカバーフィルム７０との間にダイ９０を収容し、第１のバンプ４２は、ダイ９０が有する第２のバンプ９２よりも相対的に高い。
【選択図】図６

Description

本発明は、ダイチップに形成された集積回路素子等の電子回路を試験するために、当該ダイチップが一時的に実装される試験用キャリアに関する。

ポリイミドからなるフィルム上に、試験対象のチップの電極パターンに対応したコンタクトパッドと、当該コンタクトパッドに接続され、外部の試験装置とのコンタクトをとるための配線パターンと、を形成して構成されるコンタクトシートを有する試験用キャリアが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開平７−２６３５０４号公報

しかしながら、試験時に非接触とすべきバンプがチップに形成されている場合に、上記のコンタクトシートでは当該バンプにフィルムが接触してしまうという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、電子部品のバンプとの接触を回避可能な試験用キャリアを提供することである。

［１］本発明に係る試験用キャリアは、電子部品のパッドに接触する第１のバンプを有するフィルム状の第１の部材と、前記第１の部材に重ねられた第２の部材と、を備え、前記第１の部材と前記第２の部材との間に前記電子部品を収容する試験用キャリアであって、前記第１のバンプは、前記電子部品が有する第２のバンプよりも相対的に高いことを特徴とする。

［２］上記発明において、前記第１の部材は、前記電子部品の表面において複数の前記第２のバンプの間に位置する第１の領域に接触する第１のダミーバンプを有してもよい。

［３］上記発明において、前記第１の部材は、前記電子部品の表面において外周近傍に位置する第２の領域に接触する第２のダミーバンプを有してもよい。

［４］上記発明において、前記被試験電子部品は、半導体ウェハからダイシングされたダイであってもよい。

［５］上記発明において、前記第１の部材と前記第２の部材との間に形成され、前記電子部品を収容する収容空間は、外気に比して減圧されていてもよい。

本発明では、第１の部材が有する第１のバンプの高さが、電子部品の第２のバンプよりも相対的に高いので、第１の部材が第２のバンプと接触するのを回避することができる。

図１は、本発明の実施形態におけるデバイス製造工程の一部を示すフローチャートである。図２は、本発明の実施形態における試験用キャリアの分解斜視図である。図３は、本発明の実施形態における試験用キャリアの断面図である。図４は、本発明の実施形態における試験用キャリアの分解断面図である。図５は、図４のV部の拡大図である。図６は、図５のVI部の拡大図であり、試験用キャリアを組み立てて減圧後の状態を示す図である。図７は、本発明の他の実施形態における試験用キャリアの拡大図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態におけるデバイス製造工程の一部を示すフローチャートである。

本実施形態では、半導体ウェハのダイシング後（図１のステップＳ１０の後）であって最終パッケージングの前（ステップＳ５０の前）に、ダイ９０に作り込まれた電子回路の試験を行う（ステップＳ２０〜Ｓ４０）。

本実施形態では、先ず、キャリア組立装置（不図示）によってダイ９０を試験用キャリア１０に一時的に実装する（ステップＳ２０）。次いで、この試験用キャリア１０を介してダイ９０と試験装置（不図示）とを電気的に接続することで、ダイ９０に作り込まれた電子回路の試験を実行する（ステップＳ３０）、そして、この試験が終了したら、試験用キャリア１０からダイ９０を取り出した後（ステップＳ４０）に、このダイ９０を本パッケージングすることで、デバイスが最終製品として完成する（ステップＳ５０）。

以下に、本実施形態においてダイ９０が一時的に実装される（仮パッケージングされる）試験用キャリア１０の構成について、図２〜図６を参照しながら説明する。図２〜図６は本実施形態における試験用キャリアを示す図である。

本実施形態における試験用キャリア１０は、図２〜図４に示すように、ダイ９０が載置されるベース部材２０と、このベース部材２０に被せられるカバー部材５０と、を備えている。この試験用キャリア１０は、大気圧よりも減圧した状態でベース部材２０とカバー部材５０との間にダイ９０を挟み込むことで、ダイ９０を保持する。

ベース部材２０は、ベースフレーム３０と、ベースフィルム４０と、を備えている。本実施形態におけるベースフィルム４０が、本発明における第１の部材の一例に相当する。

ベースフレーム３０は、高い剛性（少なくともベースフィルム４０やカバーフィルム７０よりも高い剛性）を有し、中央に開口３１が形成されたリジッド基板である。このベースフレーム３０を構成する材料としては、例えば、ポリアミドイミド樹脂、セラミックス、ガラス等を例示することができる。

一方、ベースフィルム４０は、可撓性を有するフィルムであり、中央開口３１を含めたベースフレーム３０の全面に接着剤（不図示）を介して貼り付けられている。このように、本実施形態では、可撓性を有するベースフィルム４０に、剛性の高いベースフレーム３０が貼り付けられているので、ベース部材２０のハンドリング性の向上が図られている。なお、ベースフレーム３０を省略して、ベースフィルム４０のみでベース部材２０を構成してもよい。

ベースフィルム４０は、例えばポリイミドフィルムから構成されており、図５に示すように、その表面に配線パターン４１が形成されている。この配線パターン４１は、例えば、ベースフィルム４０上に積層された銅箔をエッチングすることで形成されている。なお、このベースフィルム４０の上に、例えばポリイミドフィルム等から構成されるカバー層を積層して配線パターン４１を保護してもよい。また、配線パターン４１の全部又は一部を、ベースフィルム４０の表面にインクジェット印刷によってリアルタイムに形成してもよい。

図５に示すように、配線パターン４１の一端には、ダイ９０のテスト用パッド９１に接続される第１のバンプ４２が立設されている。この第１のバンプ４２は、例えば、銅（Ｃｕ）や（Ｎｉ）等から構成され、例えばセミアディティブ法によって配線パターン４１の上に形成されている。この第１のバンプ４２は、ダイ９０のテスト用パッド９１に対応するように配置されており、本実施形態では、図６に示すように、この第１のバンプ４２の高さｈ_１が、ダイ９０に形成された第２のバンプ９２の高さｈ_２よりも相対的に高くなっている（ｈ_１＞ｈ_２）。なお、図６は、試験用キャリアを組み立てて減圧後の状態を示している。

図６に示すように、ダイ９０において、テスト用パッド９１は、シリコン基板９４上に形成されてパッシベーション膜９３から露出している。一方、第２のバンプ９２は、パッシベーション膜９３を貫通するようにシリコン基板９４上に立設されており、上述のようにシリコン基板９４の表面からの高さがｈ_２となっている。この第２のバンプ９２は、ダイ９０を試験用キャリア１０に実装する際に、ベースフィルム４０と非接触とさせておくべきバンプである。

第１のバンプ４２の高さｈ_１は、例えば、第２のバンプ９２の高さｈ_２、テスト用パッド９１からパッシベーション膜９３上の第１の領域９３１（後述）までの距離、ベースフィルム４０の剛性、及び収容空間１１内の圧力等に基づいて設定される。

また、本実施形態では、配線パターン４１上に、第１のダミーバンプ４３と第２のダミーバンプ４４とが立設されている。この第１及び第２のダミーバンプ４３，４４の高さｈ_３は、ダイ９０の第２のバンプ９２の高さｈ_２からパッシベーション膜９４の厚さｈ_４を差し引いた値よりも相対的に大きくなっている（ｈ_３＞ｈ_２−ｈ_４）。

第１のダミーバンプ４３は、パッシベーション膜９３の表面において複数の第２のバンプ９２の間に位置する第１の領域９３１に対応するように形成されており、第２のバンプ９２との接触を回避することが可能となっている。一方、第２のダミーバンプ４４は、パッシベーション膜９３の表面において外周近傍に位置する第２の領域９３２に対応するように形成されている。

この第１及び第２のダミーバンプ４３，４４を構成する材料としては、例えば金属や樹脂材料等を例示することができるが、パッシベーション膜９３を傷付けなければ特に限定されない。また、図６に示す例では、第１及び第２のダミーバンプ４３，４４が円柱形状を有しているが、第１及び第２のダミーバンプ４３，４４の形状は特にこれに限定されない。また、第１及び第２のダミーバンプ４３，４４を、配線パターン４１に代えて、ベースフィルム４０上に形成してもよい。

なお、図７に示すように、第２のダミーバンプ４４を省略してもよい。図７は本発明の他の実施形態における試験用キャリアの拡大図である。図７に示すように、ベースフィルム４０が所定の剛性を有し、ベースフィルム４０がパッシベーション膜９３の外周縁から露出するシリコン基板９４に接触しない場合には、第２のダミーバンプ４４を省略することができる。

本実施形態における第１のバンプ４２が本発明における第１のバンプの一例に相当し、本実施形態における第１のダミーバンプ４３が本発明における第１のダミーバンプの一例に相当し、本実施形態における第２のダミーバンプ４４が本発明における第２のダミーバンプの一例に相当する。また、本実施形態におけるテスト用パッド９１が本発明におけるパッドの一例に相当し、本実施形態における第２のバンプ９２が本発明における第２のバンプの一例に相当する。

図５に戻り、ベースフレーム３０において配線パターン４１の他端に対応する位置には、スルーホール３２が貫通している。配線パターン４１は、ベースフィルム４０に形成された開口４０１を介して、スルーホール３２に接続されており、このスルーホール３２は、ベースフレーム３０の下面に形成された外部端子３３に接続されている。この外部端子３３には、ダイ９０に作り込まれた電子回路の試験の際に、試験装置のコンタクタ（不図示）が接触することとなる。

図２〜図４に示すように、カバー部材５０は、カバーフレーム６０と、カバーフィルム７０と、を備えている。本実施形態におけるカバーフィルム７０が、本発明における第２の部材の一例に相当する。

カバーフレーム７０は、高い剛性（少なくともベースフィルム４０やカバーフィルム７０よりも高い剛性）を有し、中央に開口６１が形成されたリジッド板である。本実施形態では、このカバーフレーム６０も、上述のベースフレーム３０と同様に、例えば、ポリアミドイミド樹脂、セラミックス、ガラス等から構成されている。

一方、カバーフィルム７０は、可撓性を有するフィルムであり、中央開口６１を含めたカバーフレーム６０の全面に接着剤（不図示）によって貼り付けられている。本実施形態では、可撓性を有するカバーフィルム７０に、剛性の高いカバーフレーム６０が貼り付けられているので、カバー部材５０のハンドリング性の向上が図られている。なお、カバー部材５０をカバーフィルム７０のみで構成してもよい。或いは、開口６１が形成されていないリジッド板のみでカバー部材５０を構成してもよい。

以上に説明した試験用キャリア１０は、次のように組み立てられる。

先ず、テスト用パッド９１を第１のバンプ４２に位置合わせした状態で、ダイ９０をベース部材２０のベースフィルム４０上に載置する。

この際、図６に示すように、第１のダミーバンプ４３が、ダイ９０における第１の領域９３１に当接すると共に、第２のダミーバンプ４４が、ダイ９０における第２の領域９３２に当接する。

次いで、大気圧に比して減圧した環境下で、ベース部材２０の上にカバー部材５０を重ねて、ベース部材２０とカバー部材５０との間にダイ９０を挟み込む。この際、ベース部材２０のベースフィルム４０と、カバー部材５０のカバーフィルム７０と、が直接接触するように、ベース部材２０上にカバー部材５０を重ねる。

因みに、特に図示しないが、ダイ９０が比較的厚い場合には、ベースフレーム３０とカバーフレーム６０とが直接接触するように、ベース部材２０にカバー部材５０を重ねてもよい。

次いで、ベース部材２０とカバー部材５０との間にダイ９０を挟み込んだ状態のまま、試験用キャリア１０を大気圧環境に戻すことで、ベース部材２０とカバー部材５０との間に形成された収容空間１１内にダイ９０が保持される。

なお、ダイ９０のテスト用パッド９１と、ベースフィルム４０の第１のバンプ４２とは、半田等で固定されていない。本実施形態では、収容空間１１が大気圧に比して負圧となっているので、ダイ９０がベースフィルム４０とカバーフィルム７０によって押圧されて、ダイ９０のテスト用パッド９１とベースフィルム４０の第１のバンプ４２とが相互に接触している。

また、収容空間１１が大気圧に比して負圧となっているので、図６に示すように、ベースフィルム４０がダイ９０に向かって引き寄せられているが、本実施形態では、第１のバンプ４２の高さｈ_１が第２のバンプ９２の高さｈ_２よりも相対的に高くなっている（ｈ_１＞ｈ_２）ので、第１のバンプ４２がベースフィルム４０を支える支柱として機能し、第１のバンプ４２を中心としてベースフィルム４０が傘状に広がっている。このため、本実施形態では、テスト用パッド９１の周囲に位置する第２のバンプ９２がベースフィルム４０と接触するのを回避することができ、第２のバンプ９２の変形を防止することができる。

同様に、本実施形態では、第１のダミーバンプ４３の高さｈ_３が、ダイ９０の第２のバンプ９２の高さｈ_２からパッシベーション膜９４の厚さｈ_４を差し引いた値よりも相対的に大きくなっている（ｈ_３＞ｈ_２−ｈ_４）ので、テスト用パッド９１から離れた場所に位置する第２のバンプ９２がベースフィルム４０と接触するのを回避することができ、第２のバンプ９２の変形を防止することができる。

さらに、本実施形態では、第２のダミーバンプ４４によって、ベースフィルム４０の配線パターン４１が、ダイ９０のシリコン基板９４においてパッシベーション膜９３から露出する端面と接触して短絡するのを防止することができる。なお、第２のダミーバンプ４４の高さは、配線パターン４１がシリコン基板９４と接触しなければ、上述のｈ_３に特に限定されない。

なお、図３に示すように、ベース部材４０とカバー部材５０は、位置ズレを防止すると共に密着性を向上させるために、接着部９０で相互に固定されていてもよい。この接着部８０を構成する接着剤８１としては、例えば、紫外線硬化型接着剤を例示することができる。

この接着剤８１は、図２及び図４〜図５に示すように、ベース部材２０においてカバー部材５０の外周部に対応する位置に塗布されており、ベース部材２０にカバー部材５０を被せた後に紫外線を照射して当該接着８１を硬化させることで、接着部８０が形成される。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上述の実施形態では、ベースフィルム４０のみに配線パターン４１を形成したが、ベースフィルム４０に加えてカバーフィルム７０に形成してもよい。また、上述の実施形態では、外部端子３３をベースフレーム３０に形成したが、特にこれに限定されず、ベースフィルム４０、カバーフレーム６０、又はカバーフィルム７０に形成してもよい。

１０…試験用キャリア
１１…収容空間
２０…ベース部材
３０…ベースフレーム
４０…ベースフィルム
４１…配線パターン
４２…第１のバンプ
４３…第１のダミーバンプ
４４…第２のダミーパンプ
５０…カバー部材
６０…カバーフレーム
７０…カバーフィルム
９０…ダイ
９１…テスト用パッド
９２…第２のバンプ
９３…パッシベーション膜
９３１…第１の領域
９３２…第２の領域
９４…シリコン基板

Claims

電子部品のパッドに接触する第１のバンプを有するフィルム状の第１の部材と、
前記第１の部材に重ねられた第２の部材と、を備え、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に前記電子部品を収容する試験用キャリアであって、
前記第１のバンプは、前記電子部品が有する第２のバンプよりも相対的に高いことを特徴とする試験用キャリア。
請求項１に記載の試験用キャリアであって、
前記第１の部材は、前記電子部品の表面において複数の前記第２のバンプの間に位置する第１の領域に接触する第１のダミーバンプを有することを特徴とする試験用キャリア。
請求項１又は２に記載の試験用キャリアであって、
前記第１の部材は、前記電子部品の表面において外周近傍に位置する第２の領域に接触する第２のダミーバンプを有することを特徴とする試験用キャリア。
請求項１〜３の何れかに記載の試験用キャリアであって、
前記被試験電子部品は、半導体ウェハからダイシングされたダイであることを特徴とする試験用キャリア。
請求項１〜４の何れかに記載の試験用キャリアであって、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に形成され、前記電子部品を収容する収容空間は、外気に比して減圧されていることを特徴とする試験用キャリア。