JP2015111061A - 接合位置検査システム、方法、および回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】フリップチップ接合したチップの位置ずれ有無を容易に検査可能とする。【解決手段】チップ２０のうち基板表面１０Ａと対向する接合面２０Ａに、基板表面１０Ａへの接合時に基板表面１０Ａに当接する検査用バンプ２１を形成するとともに、基板表面１０Ａのうち検査用バンプ２１が当接する当接領域２２の周部に、チップ２０の位置ずれの距離または方向に応じてそれぞれ個別に検査用バンプ２２と電気的に接触状態または非接触状態となる複数の検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを、互いに離間して形成し、検査装置３０が、これら検査用電極間の電気的導通を確認することにより、チップ２０の位置ずれ有無を検査する。【選択図】 図１

Description

本発明は、表面実装検査技術に関し、特に回路基板の基板表面にバンプを介してフリップチップ接合するチップの位置ずれを検査する接合位置検査技術に関する。

回路基板にチップからなるチップを表面実装する際、バンプを介してチップを基板表面に実装するフリップチップ接合技術が広く用いられている。特に、ＬＳＩやＭＥＭＳデバイスの作製においては、チップを、対となるチップ、あるいはチップへ分割する前のウェハに張り合わせるフリップチップ接合技術が広く利用されている。これらのフリップチップ接合技術は、「Chip on chip (CoC)」,「 Chip on Wafer (CoW)」などと呼ばれている。

図１３は、従来のフリップチップ接合技術を示す説明図である。このようなフリップチップ接合技術では、例えば、図１３に示すように、チップ５２の接合面に形成したバンプなどの突起状構造５３に熱、荷重、超音波を加えて、突起状構造５３と基板（またはチップ）５０表面の電極パッド５１と当接するよう、チップ５２を基板５０上に接合することにより、電気的接続と構造的接合とを一括して実施するものとなっている。

従来、このようなフリップチップ接合技術は、例えば、非特許文献１に示されているように、Ｓｉ基板上のＡｕ薄膜にＡｕスタッドバンプを作製し、加圧する工程により平滑で厚いＡｕバンプを形成した後、半導体チップのＡｕ薄膜電極とＡｕバンプ表面にＡｒ＋Ｏ２またはＡｒ＋Ｈ２ガスを用いた大気圧プラズマを照射して表面を活性化し、そのまま大気中で加熱・加圧を行うことによりチップと基板が接合される。表面活性化を行うことにより、超音波振動を加えずに、荷重を加えることによって１５０℃という比較的低温で接合を行うものとなっている。

山本他、「大気圧プラズマで活性化したAuスタッドバンプによる半導体レーザ素子の低温接合」、2012年度、精密工学会秋季大会、学術講演会講演論文集 K38（2012）

しかしながら、このような従来技術では、チップ材料としてＳｉ等の半導体材料を用いるため、接合後にバンプと接合されるパッドとの位置ずれ有無を、チップ上面から目視等によって確認することができないという問題点があった。
すなわち、接合されたチップ裏面の形状からその位置を推定することはできるが、ダイシング等により切り出されたチップ形状は、ばらつきが大きく、また、接合面に形成されたパッドとのチップ裏面形状の相対的な位置精度が保障されていないため、フリップチップ接合したチップの位置ずれ有無を容易に確認することが困難である。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、フリップチップ接合したチップの位置ずれ有無を容易に検査できる接合位置検査技術を提供することを目的としている。

このような目的を達成するために、本発明にかかる接合位置検査システムは、回路基板の基板表面にバンプを介してフリップチップ接合されたチップの位置ずれ有無を検査する接合位置検査システムであって、前記チップのうち前記基板表面と対向する接合面に形成されて、前記基板表面への接合時に前記基板表面に当接する検査用バンプと、前記基板表面のうち前記検査用バンプが当接する当接領域の周部に互いに離間して形成され、前記チップの位置ずれの距離または方向に応じてそれぞれ個別に当該検査用バンプと電気的に接触状態または非接触状態となる複数の検査用電極と、前記検査用電極間の電気的導通を確認することにより、前記チップの位置ずれ有無を検査する検査装置とを備えている。

また、本発明にかかる上記接合位置検査システムの一構成例は、前記当接領域が平面視略円形状をなし、前記各検査用電極は、前記チップが基準接合位置に接合された際の当接領域である基準当接領域の周部に２つ以上等配された電極からなり、これら検査用電極の先端部が、前記チップの許容位置ずれ量に相当する長さだけ当該基準当接領域内に挿入されている。

また、本発明にかかる上記接合位置検査システムの一構成例は、前記検査用バンプと前記検査用電極との組からなる電極セットが、前記チップの周部の略対向位置に複数形成されている。

また、本発明にかかる上記接合位置検査システムの一構成例は、前記検査装置が、前記検査用電極から任意の２つの検査用電極を順次切替選択するスイッチを有し、当該スイッチにより選択された検査用電極間の電気的導通を順次検査する。

また、本発明にかかる上記接合位置検査システムの一構成例は、前記当接領域の中心位置に前記各検査用電極と離間して形成された共通電極をさらに備え、前記検査装置は、前記検査用電極間に代えて、これら検査用電極のそれぞれと前記共通電極との間の電気的導通を確認することにより、前記チップの位置ずれ有無を検査する。

また、本発明にかかる接合位置検査方法は、回路基板の基板表面にバンプを介してフリップチップ接合するチップの位置ずれ有無を検査する接合位置検査方法であって、前記チップのうち前記基板表面と対向する接合面に形成された検査用バンプが、前記基板表面への接合時に前記基板表面に当接するステップと、前記基板表面のうち前記検査用バンプが当接する当接領域の周部に互いに離間して形成された複数の検査用電極が、前記チップの位置ずれの距離または方向に応じてそれぞれ個別に当該検査用バンプと電気的に接触状態または非接触状態となるステップと、検査装置が、前記検査用電極間の電気的導通を確認することにより、前記チップの位置ずれ有無を検査する検査ステップとを備えている。

また、本発明にかかる回路基板は、基板表面にバンプを介してフリップチップ接合されたチップの位置ずれを検査する接合位置検査システムで用いられる回路基板であって、前記基板表面のうち、前記基板表面への接合時に前記チップに形成された検査用バンプが当接する当接領域の周部に、互いに離間して形成された複数の検査用電極を備え、前記各検査用電極は、前記チップの位置ずれの距離または方向に応じてそれぞれ個別に当該検査用バンプと電気的に接触状態または非接触状態となる。

本発明によれば、回路基板Ｉに形成された各検査用電極間の電気的導通を検査するという、極めて簡素な検査方法で、回路基板にフリップチップ接合したチップの位置ずれ有無を容易に検査することができる。

第１の実施の形態にかかる接合位置検査システムの構成を示す説明図である。 第１の実施の形態にかかる検査用電極と検査用バンプの位置関係を示す平面図である。 図２のIII−III断面図である。 チップの位置ずれと検査用電極間の導通との関係を示す説明図である。 チップの位置ずれと検査用電極間の導通との他の関係を示す説明図である。 第２の実施の形態にかかる検査用電極の構成例（２検査用電極）を示す平面図である。 第２の実施の形態にかかる検査用電極の他の構成例（３検査用電極）を示す平面図である。 第２の実施の形態にかかる検査用電極の他の構成例（８検査用電極）を示す平面図である。 第３の実施の形態にかかる検査用電極と検査用バンプの位置関係を示す平面図である。 第４の実施の形態にかかる接合位置検査システムの構成を示す説明図である。 第４の実施の形態にかかる検査用電極と検査用バンプの位置関係を示す平面図である。 図１１のXI−XI断面図である。 従来のフリップチップ接合技術を示す説明図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる接合位置検査システム１について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる接合位置検査システムの構成を示す説明図である。図２は、第１の実施の形態にかかる検査用電極と検査用バンプの位置関係を示す平面図である。図３は、図２のIII−III断面図である。

この接合位置検査システム１は、回路基板１０の基板表面にバンプを介してフリップチップ接合されたチップ２０の位置ずれを検査する機能を有している。

回路基板１０は、チップやウェハとして用いられるＳｉ基板のほか、パッケージ基板やメイン基板，リジッド基板、フレキシブル基板など、ＣｕやＡｕなどの導体パターンにより、ＬＳＩやＭＥＭＳデバイスで用いる電子回路が形成された一般的な回路基板から構成されている。
この回路基板１０の基板表面１０Ａには、チップ２０の検査用バンプ２１が当接する当接領域２２の周部に、互いに離間して４つの検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが、ＣｕやＡｕなどの導体パターンにより形成されている。

チップ２０は、Ｓｉ基板にＬＳＩやＭＥＭＳデバイスで用いる電子回路が形成された一般的なＩＣチップである。
このチップ２０には、回路基板１０の基板表面１０Ａと対向する接合面２０Ａに、導体パターンから成る電極パッド２４を介して、基板表面１０Ａへの接合時に基板表面１０Ａに当接する検査用バンプ２１が形成されている。この検査用バンプ２１は、例えば、Ａｕスタッドバンプなど、フリップチップ接合技術で用いられる一般的なバンプからなり、基本的には、電子回路内のいずれの電位にも接続されておらず、電気的に絶縁された状態となっている。

検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、電極配線１２を介してそれぞれ個別のプローブパッド１３に接続されている。
検査時、検査装置３０に接続されたプローブユニット４０のプローブ４１が、これらプローブパッド１３にそれぞれ接触する。これにより検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄと検査装置３０とが電気的に接続される。

検査装置３０には、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄから任意の２つの検査用電極を順次切替選択するスイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられており、これらスイッチＳＷ１，ＳＷ２で選択された２つの検査用電極間の導通有無が導通検査回路３１で順次検査され、その検査結果、すなわち位置ずれ有無が表示部３２で表示出力される。
したがって、この検査結果に基づき、チップ２０の位置ずれ有無を検査することができる。

なお、導通検査回路３１は、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄに対して、微弱な導通電流Ｉを供給することにより、導通を検査する機能を有していればよく、スイッチＳＷ１，ＳＷ２については、微弱な導通電流Ｉを切り替えられる程度のものであればよく、一般的なセレクタなどのロジックＩＣでもよくトランジスタ回路で構成してもよい。
また、表示部３２は、ＬＥＤやＬＣＤからなる表示回路を用いればよい。また、検査結果については、パーソナルコンピュータなどの検査装置３０の上位装置へ出力して、この上位装置で画面表示するようにしてもよい。

次に、図２および図３を参照して、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄと検査用バンプ２１との位置関係について説明する。
一般に、検査用バンプ２１のうち回路基板１０の基板表面１０Ａと当接する当接領域２２は、平面視略円形状をなしており、チップ２０の接合位置に応じて、この当接領域２２の位置がずれることになる。ここでは、チップ２０が基準接合位置に接合された場合における、当接領域２２すなわち基準当接領域２２Ｐの中心点をＰとする。また、当接領域２２の半径をＲ（例えば、Ｒ＝２０〜２５μｍ）とし、検査用電極１１Ａから検査用電極１１Ｃへ向う方向をＸ方向とし、検査用電極１１Ｄから検査用電極１１Ｂへ向かう方向をＹ方向とし、これらＸ，Ｙ方向と直交する方向（接合方向）をＺ方向とする。

一方、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、チップ２０が基準接合位置に接合された際の当接領域である基準当接領域２２Ｐの周部に等配されている。ここでは、４つの検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが用いられていることから、中心点Ｐから見たこれら検査用電極の等配角度θは９０°となる。

これら検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの先端部１１Ｓは、予め与えられたチップ２０の許容位置ずれ量ε（例えば、ε＝５μｍ）に相当する長さだけ、中心点Ｐに向けて基準当接領域２２Ｐ内に挿入されている。チップ２０が基準接合位置に接合された場合、この挿入された部分が検査用バンプ２１と電気的に接触する接触領域２３となる。
先端部１１Ｓの形状については、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの幅が、基準当接領域２２Ｐの外側幅に比べて内側幅が狭い、ミクロン単位の凸形状であればよく、図２に示すような、内側幅が徐々に狭くなる三角形状のほか、内側幅が一定の線形状であってもよい。

したがって、チップ２０の位置ずれ量がε以内であれば、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄのすべての先端部１１Ｓが、基準当接領域２２Ｐ内に位置するため、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄのすべてが検査用バンプ２１と電気的に接触することになる。
これにより、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄから順次選択した検査用電極間のすべてにおいて、検査用バンプ２１を介して導通電流Ｉが流れる状態となり、電気的に導通状態となる。

一方、チップ２０の位置ずれ量がεより大きい場合、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄのいずれかの先端部１１Ｓが、基準当接領域２２Ｐから外側へ移動するため、検査用バンプ２１と電気的に非接触となる。これにより、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄから順次選択した検査用電極間のいずれかにおいて、電気的に非導通状態となる。
なお、図１の例では、チップ２０の角部に、検査用バンプ２１と検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄとの組からなる電極セットを配置した場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、チップ２０のいずれの位置に配置してもよい。

次に、図４および図５を参照して、チップ２０の位置ずれと検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ間の導通との関係について説明する。図４は、チップの位置ずれと検査用電極間の導通との関係を示す説明図である。図５は、チップの位置ずれと検査用電極間の導通との他の関係を示す説明図である。

まず、図４（ａ）は、検査用電極Ａ（１１Ａ），Ｂ（１１Ｂ），Ｃ（１１Ｃ），Ｄ（１１Ｄ）のすべてが検査用バンプ２１と電気的に接触している場合を示している。この場合、すべての組合せについて導通状態が確認されるため、チップ２０が基準接合位置に接合されていると判定できる。

一方、図４（ｂ）は、検査用電極Ａが接触せず、他の検査用電極Ｂ，Ｃ，Ｄがすべて接触した場合を示している。この場合、検査用電極Ａを含む組合せだけが非導通状態となり、他の組合せのすべてについて導通状態が確認されるため、検査用電極Ａから検査用電極Ｃに向かうＸ方向へ、チップ２０がε以上位置ずれていると判定される。なお、検査用電極Ｃだけ接触しない場合も上記と同様であり、検査用電極Ｃから検査用電極Ａに向かう逆Ｘ方向へ、チップ２０がε以上位置ずれていると判定される。

また、図４（ｃ）は、検査用電極Ｄが接触せず、他の検査用電極Ａ，Ｂ，Ｃがすべて接触した場合を示している。この場合、検査用電極Ｄを含む組合せだけが非導通状態となり、他の組合せのすべてについて導通状態が確認されるため、検査用電極Ｄから検査用電極Ｂに向かうＹ方向へ、チップ２０がε以上位置ずれていると判定される。なお、検査用電極Ｂだけ接触しない場合も上記と同様であり、検査用電極Ｂから検査用電極Ｄに向かう逆Ｙ方向へ、チップ２０がε以上位置ずれていると判定される。

また、図４（ｄ）は、検査用電極Ａ，Ｄが接触せず、他の検査用電極Ｂ，Ｃが接触した場合を示している。この場合、検査用電極Ａ，Ｄを含む組合せのすべてが非導通状態となり、検査用電極Ｂ，Ｃの組合せのみ導通状態が確認されるため、Ｘ方向およびＹ方向の両方へチップ２０がε以上位置ずれていると判定される。なお、この他の２つの検査用電極だけ接触しない場合も上記と同様にして判定される。

一方、図５は、検査用電極Ａが接触し、他の検査用電極Ｂ，Ｃ，Ｄがすべて接触しない場合を示している。この場合、すべての組合せのすべてについて非導通状態が確認されるため、チップ２０がε以上に大きく位置ずれていると判定される。なお、検査用電極Ｂ，Ｃ，Ｄのうちの１つだけ接触する場合も上記と同様にして判定される。

このようにして、検査用電極の組合せごとに得られた導通／非導通から、チップ２０の位置ずれ有無だけでなく、いずれの方向に位置ずれが発生しているかを、ある程度特定することができる。
したがって、表示部３２や上位装置へ出力する検査結果については、検査用電極の組合せごとに導通／非導通を出力してもよく、特定した位置ずれ方向、さらにはこれら両方を出力してもよい。

［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、チップ２０のうち基板表面１０Ａと対向する接合面２０Ａに、基板表面１０Ａへの接合時に基板表面１０Ａに当接する検査用バンプ２１を形成するとともに、基板表面１０Ａのうち検査用バンプ２１が当接する当接領域２２の周部に、チップ２０の位置ずれの距離または方向に応じてそれぞれ個別に検査用バンプ２２と電気的に接触状態または非接触状態となる複数の検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを、互いに離間して形成し、検査装置３０が、これら検査用電極間の電気的導通を確認することにより、チップ２０の位置ずれ有無を検査するようにしたものである。

これにより、各検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ間の電気的導通を検査するという、極めて簡素な検査方法で、回路基板１０にフリップチップ接合したチップ２０の位置ずれ有無を容易に検査することができる。

また、本実施の形態は、検査用バンプ２１のうち基板表面１０Ａと当接する当接領域２２が平面視略円形状をなし、各検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを、チップ２０が基準接合位置に接合された際の当接領域である基準当接領域２２Ｐの周部に等配し、これら検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの先端部１１Ｓを、チップ２０の許容位置ずれ量εに相当する長さだけ当該基準当接領域２２Ｐ内に挿入するようにしたので、許容位置ずれ量εに基づきチップ２０の位置ずれ有無を正確に検査することができる。

また、本実施の形態は、検査装置３０に、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄから任意の２つの検査用電極を順次切替選択するスイッチＳＷ１，ＳＷ２を設け、これらスイッチＳＷ１，ＳＷ２により選択された検査用電極間の電気的導通を、導通検査回路３１で検査するようにしてもよい。
これにより、各検査用電極の電気的導通の検査を自動化することができ、効率よく位置ずれ検査を実施することができる。

［第２の実施の形態］
次に、図６〜図８を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる接合位置検査システム１について説明する。図６は、第２の実施の形態にかかる検査用電極の構成例（２検査用電極）を示す平面図である。図７は、第２の実施の形態にかかる検査用電極の他の構成例（３検査用電極）を示す平面図である。図８は、第２の実施の形態にかかる検査用電極の他の構成例（８検査用電極）を示す平面図である。

第１の実施の形態では、４つの検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを設けた場合を例として説明したが、検査用電極の数については４つに限定されるものではない。
まず、図６は、Ｘ方向に中心点Ｐを挟んで対向する位置に、２つの検査用電極１１Ａ，１１Ｂが形成されている。この場合、中心点Ｐから見たこれら検査用電極の等配角度θは１８０°となる。この場合も、各検査用電極の先端部１１Ｓは、許容位置ずれ量εに相当する長さだけ、中心点Ｐに向けて基準当接領域２２Ｐ内に挿入されている。

回路基板１０とチップ２０との接合状況によっては、特定の方向にのみ位置ずれ管理が必要となり、他の方向については製造工程上の位置精度まで位置ずれが許容される場合がある。このような場合には、図６に示すように、位置ずれ間が必要な方向に沿って、一対の検査用電極１１Ａ，１１Ｂを設ければよい。

また、図７は、中心点Ｐを中心として、３つの検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが等配されている。この場合、中心点Ｐから見たこれら検査用電極の等配角度θは１２０°となる。この場合も、各検査用電極の先端部１１Ｓは、許容位置ずれ量εに相当する長さだけ、中心点Ｐに向けて基準当接領域２２Ｐ内に挿入されている。

このような構成によれば、各検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが互いに対向配置されていないため、チップ２０の位置ずれ量と許容位置ずれ量εとの間に若干の誤差が生じるが、検査誤差が厳密ではない場合、第１の実施の形態より少ない検査用電極数で、チップ２０の位置ずれ有無を検査することが可能である。このため、プローブパッド数を削減でき、回路基板１０における占有面積を削減できるほか、プローブ数の削減による設備コストも削減できる。

また、図８は、中心点Ｐを中心として、８つの検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈが等配されている。この場合、中心点Ｐから見たこれら検査用電極の等配角度θは４５°となる。この場合も、各検査用電極の先端部１１Ｓは、許容位置ずれ量εに相当する長さだけ、中心点Ｐに向けて基準当接領域２２Ｐ内に挿入されている。
このような構成によれば、Ｘ，Ｙ方向に沿った方向だけでなく、その間の斜め方向についても、許容位置ずれ量εに基づき精度よくチップ２０の位置ずれ有無を検査することが可能である。

［第３の実施の形態］
次に、図９を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかる接合位置検査システム１について説明する。図９は、第３の実施の形態にかかる検査用電極と検査用バンプの位置関係を示す平面図である。

第１実施の形態では、チップ２０のうち任意の位置に、検査用バンプ２１と検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄとの組からなる電極セットを、１セットだけ配置した場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、複数の電極セットを配置してもよい。
チップ２０の位置ずれが回転成分を含んでいる場合、特定の位置では許容位置ずれ量ε以内の位置ずれであっても、他の位置でε以上の位置ずれが発生する場合がある。

図９の例では、チップ２０のうち中心を挟んで対向する角部に、２つの電極セット２５Ａ，２５Ｂが配置されている。これにより、一方の電極セット２５Ａの付近を中心としてチップ２０が回転して接合された場合、電極セット２５Ａで位置ずれが検出されなくても、他方の電極セット２５Ｂで位置ずれを検出することができる。
これら電極セット２５Ａ，２５Ｂの位置関係は、図９の配置例が、最も精度よく回転ずれを検査できるが、チップ２０の周部であって略対向位置であれば、一定の精度で回転ずれを検査することができる。

［第４の実施の形態］
次に、図１０〜図１２を参照して、本発明の第４の実施の形態にかかる接合位置検査システム１について説明する。図１０は、第４の実施の形態にかかる接合位置検査システムの構成を示す説明図である。図１１は、第４の実施の形態にかかる検査用電極と検査用バンプの位置関係を示す平面図である。図１２は、図１１のXI−XI断面図である。

前述した各実施の形態では、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄから選択した２つの検査用電極間の導通を導通検査回路３１により検査する場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、中心点Ｐに共通電極１１Ｐを形成しておき、この共通電極１１Ｐと検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄのそれぞれとの間の導通を導通検査回路３１により検査するようにしてもよい。

図１０において、回路基板１０は、チップやウェハとして用いられるＳｉ基板のほか、パッケージ基板やメイン基板，リジッド基板、フレキシブル基板など、ＣｕやＡｕなどの導体パターンにより、ＬＳＩやＭＥＭＳデバイスで用いる電子回路が形成された一般的な回路基板から構成されている。
この回路基板１０の基板表面１０Ａには、チップ２０の検査用バンプ２１が当接する当接領域２２の周部に、互いに離間して４つの検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが、ＣｕやＡｕなどの導体パターンにより形成されている。

チップ２０は、Ｓｉ基板にＬＳＩやＭＥＭＳデバイスで用いる電子回路が形成された一般的なＩＣチップである。
このチップ２０には、回路基板１０の基板表面１０Ａと対向する接合面２０Ａに、導体パターンから成る電極パッド２４を介して、基板表面１０Ａへの接合時に基板表面１０Ａに当接する検査用バンプ２１が形成されている。この検査用バンプ２１は、例えば、Ａｕスタッドバンプなど、フリップチップ接合技術で用いられる一般的なバンプからなり、基本的には、電子回路内のいずれの電位にも接続されておらず、電気的に絶縁された状態となっている。

検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、電極配線１２を介してそれぞれ個別のプローブパッド１３に接続されている。
また、共通電極１１Ｐは、回路基板１０の内層あるいは裏面に形成された共通電極配線１２Ｐを介してそれぞれ個別のプローブパッド１３に接続されている。
検査時、検査装置３０に接続されたプローブユニット４０のプローブ４１が、これらプローブパッド１３にそれぞれ接触する。これにより検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄおよび共通電極１１Ｐと検査装置３０とが電気的に接続される。

検査装置３０には、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄから任意の２つの検査用電極を順次切替選択するスイッチＳＷ３が設けられており、これらスイッチＳＷ３で選択された検査用電極と共通電極１１Ｐと間の導通有無が導通検査回路３１で順次検査され、その検査結果、すなわち位置ずれ有無が表示部３２で表示出力される。
したがって、この検査結果に基づき、チップ２０の位置ずれ有無を検査することができる。

次に、図１１および図１２を参照して、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄおよび共通電極１１Ｐと検査用バンプ２１との位置関係について説明する。
一般に、検査用バンプ２１のうち回路基板１０の基板表面１０Ａと当接する当接領域２２は、平面視略円形状をなしており、チップ２０の接合位置に応じて、この当接領域２２の位置がずれることになる。ここでは、チップ２０が基準接合位置に接合された場合における、当接領域２２すなわち基準当接領域２２Ｐの中心点をＰとする。また、当接領域２２の半径をＲ（例えば、Ｒ＝２０〜２５μｍ）とし、検査用電極１１Ａから検査用電極１１Ｃへ向う方向をＸ方向とし、検査用電極１１Ｄから検査用電極１１Ｂへ向かう方向をＹ方向とし、これらＸ，Ｙ方向と直交する方向（接合方向）をＺ方向とする。

一方、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄは、チップ２０が基準接合位置に接合された際の当接領域である基準当接領域２２Ｐの周部に等配されている。ここでは、４つの検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄが用いられていることから、中心点Ｐから見たこれら検査用電極の等配角度θは９０°となる。

これら検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの先端部１１Ｓは、予め与えられたチップ２０の許容位置ずれ量ε（例えば、ε＝５μｍ）に相当する長さだけ、中心点Ｐに向けて基準当接領域２２Ｐ内に挿入されている。チップ２０が基準接合位置に接合された場合、この挿入された部分が検査用バンプ２１と電気的に接触する接触領域２３となる。
先端部１１Ｓの形状については、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄの幅が、基準当接領域２２Ｐの外側幅に比べて内側幅が狭い、ミクロン単位の凸形状であればよく、図１１に示すような、内側幅が徐々に狭くなる三角形状のほか、内側幅が一定の線形状であってもよい。

したがって、チップ２０の位置ずれ量がε以内であれば、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄのすべての先端部１１Ｓが、基準当接領域２２Ｐ内に位置するため、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄのすべてが検査用バンプ２１と電気的に接触することになる。

また、共通電極１１Ｐは中心点Ｐを中心とした平面視略円形状をなし、例えば検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄのいずれか１つだけ検査用バンプ２１と電気的に接触する位置であっても、共通電極１１Ｐと検査用バンプ２１とが電気的に接触するような、ある程度の半径を有している。なお、検査対象とするチップの位置ずれ量が、基準当接領域２２Ｐの半径以下でよい場合、共通電極１１Ｐは、半径が極小さい点形状であってもよい。
これにより、チップ２０の位置ずれ量がε以内であれば、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄから順次選択した検査用電極のすべてと共通電極１１Ｐと間において、検査用バンプ２１を介して導通電流Ｉが流れる状態となり、電気的に導通状態となる。

一方、チップ２０の位置ずれ量がεより大きい場合、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄのいずれかの先端部１１Ｓが、基準当接領域２２Ｐから外側へ移動するため、検査用バンプ２１と電気的に非接触となる。これにより、検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄから順次選択した検査用電極のいずれかと共通電極１１Ｐと間において、電気的に非導通状態となる。

なお、図１０の例では、チップ２０の角部に、検査用バンプ２１と検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄおよび共通電極１１Ｐとの組からなる電極セットを配置した場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、チップ２０のいずれの位置に配置してもよい。
また、チップ２０の位置ずれと検査用電極１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄおよび共通電極１１Ｐ間の導通との関係など、その他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。

これにより、図５で示したようないずれか１つの検査用電極が検査用バンプ２１と接触しているような場合でも、その接触を検出することができ、位置ずれ方向をある程度特定できる。また、導通検査を行う回数を削減でき、図８に示したように、特に、検査用電極が多い場合に有効である。

［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。

１…接合位置検査システム、１０…回路基板、１０Ａ…基板表面、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈ…検査用電極、１１Ｐ…共通電極、１２…電極配線、１２Ｐ…共通電極配線、１３…プローブパッド、２０…チップ、２０Ａ…接合面、２１…検査用バンプ、２２…当接領域、２２Ｐ…基準当接領域、２３…接触領域、２４…電極パッド、２５Ａ，２５Ｂ…電極セット、３０検査装置、３１…導通検査回路、４０…プローブユニット、４１…プローブ、ε…許容位置ずれ量、Ｐ…中心点、Ｒ…半径、θ…等配角度、Ｘ，Ｙ…方向。

Claims (7)

1. 回路基板の基板表面にバンプを介してフリップチップ接合されたチップの位置ずれ有無を検査する接合位置検査システムであって、
   前記チップのうち前記基板表面と対向する接合面に形成されて、前記基板表面への接合時に前記基板表面に当接する検査用バンプと、
   前記基板表面のうち前記検査用バンプが当接する当接領域の周部に互いに離間して形成され、前記チップの位置ずれの距離または方向に応じてそれぞれ個別に当該検査用バンプと電気的に接触状態または非接触状態となる複数の検査用電極と、
   前記検査用電極間の電気的導通を確認することにより、前記チップの位置ずれ有無を検査する検査装置と
   を備えることを特徴とする接合位置検査システム。
2. 請求項１に記載の接合位置検査システムにおいて、
   前記当接領域は平面視略円形状をなし、
   前記各検査用電極は、前記チップが基準接合位置に接合された際の当接領域である基準当接領域の周部に２つ以上等配された電極からなり、これら検査用電極の先端部が、前記チップの許容位置ずれ量に相当する長さだけ当該基準当接領域内に挿入されている
   ことを特徴とする接合位置検査システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の接合位置検査システムにおいて、
   前記検査用バンプと前記検査用電極との組からなる電極セットが、前記チップの周部の略対向位置に複数形成されていることを特徴とする接合位置検査システム。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の接合位置検査システムにおいて、
   前記検査装置は、前記検査用電極から任意の２つの検査用電極を順次切替選択するスイッチを有し、当該スイッチにより選択された検査用電極間の電気的導通を順次検査することを特徴とする接合位置検査システム。
5. 請求項１に記載の接合位置検査システムにおいて、
   前記当接領域の中心位置に前記各検査用電極と離間して形成された共通電極をさらに備え、
   前記検査装置は、前記検査用電極間に代えて、これら検査用電極のそれぞれと前記共通電極との間の電気的導通を確認することにより、前記チップの位置ずれ有無を検査する
   ことを特徴とする接合位置検査システム。
6. 回路基板の基板表面にバンプを介してフリップチップ接合するチップの位置ずれ有無を検査する接合位置検査方法であって、
   前記チップのうち前記基板表面と対向する接合面に形成された検査用バンプが、前記基板表面への接合時に前記基板表面に当接するステップと、
   前記基板表面のうち前記検査用バンプが当接する当接領域の周部に互いに離間して形成された複数の検査用電極が、前記チップの位置ずれの距離または方向に応じてそれぞれ個別に当該検査用バンプと電気的に接触状態または非接触状態となるステップと、
   検査装置が、前記検査用電極間の電気的導通を確認することにより、前記チップの位置ずれ有無を検査する検査ステップと
   を備えることを特徴とする接合位置検査方法。
7. 基板表面にバンプを介してフリップチップ接合されたチップの位置ずれを検査する接合位置検査システムで用いられる回路基板であって、
   前記基板表面のうち、前記基板表面への接合時に前記チップに形成された検査用バンプが当接する当接領域の周部に、互いに離間して形成された複数の検査用電極を備え、
   前記各検査用電極は、前記チップの位置ずれの距離または方向に応じてそれぞれ個別に当該検査用バンプと電気的に接触状態または非接触状態となることを特徴とする回路基板。

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