JP2602654Y2

JP2602654Y2 - Ｉｃチップの検査装置、検査接続構造、及びこれに用いられる異方導電性フィルムないしシート

Info

Publication number: JP2602654Y2
Application number: JP1998001936U
Authority: JP
Inventors: 勝久相沢; 修身林
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 2000-01-24
Anticipated expiration: 2006-08-12
Also published as: JPH10208U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】本考案は、樹脂モールドを持
たぬＩＣチップの電気的特性などを検査するための検査
装置、特に接続パッドの寸法およびピッチが微細化し、
バーンイン検査にも使用できるＩＣチップの検査装置、
これを用いた検査接続構造及びこれに用いられる異方導
電性フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体および半導体関連技術の進歩とと
もに、各種電子機器、例えばワープロ、パソコン、メモ
リーカードなどがコンパクト化するにつれ、多数の集積
回路素子を搭載した樹脂モールドをもたぬＩＣチップが
これらの電子機器に使用されている。近年、このＩＣチ
ップを回路基板に直接実装する方法が種々検討されてい
るが、これは各種電子機器の高集積化、軽量化、コンパ
クト化に伴うもので、このようなＩＣチップでは接続パ
ッド数の増加、小寸法化により接続パッドのピッチがま
すます微細化してきた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】このようなＩＣチップ
の電気的特性等の検査をするには、樹脂モールド付きの
集積回路素子やトランジスタ、ダイオードなどの回路部
品の検査で汎用化されているピン状のプローブを使用す
る方法が一般に使用されている。例えば図３に示すよう
に、検査されるＩＣチップ１の接続パッド２に基板３上
に固定したピン状プローブ４を接触させ、プローブ４を
図示しない検査用測定器に接続する。

【０００４】しかしながら接続パッドのピッチが微細化
してくると、プローブが高価となる、接続パッドの
ピッチが０．３ｍｍ以下の検査に対応できるプローブの
小径化とファインピッチ化が困難である、プローブの
先端が鋭角になるので検査される接続パッドを損傷し易
い、接続パッド数が多い場合、これらを同時に接続す
る方法でないと検査に長時間を要する、所定の周波数
の高電圧・高電流を印加できない等の不利がある。

【０００５】また、金属線をシリコーンゴムシートの厚
さ方向に配列した異方導電性ゴムシートを用い検査など
を行う方法も行われているが、この方法では、ファイン
ピッチ化が可能で接続パッドをランダムに同時に接続で
きるという長所があるものの、一般に大きな接続荷重が
必要であり、繰り返し使用時の耐久性に課題があるた
め、微細ピッチの接続パッドをもつＩＣチップの電気的
特性を検査するのに充分な性能をもつとは言い難い。

【０００６】本考案は上記欠点に鑑み、ＩＣチップ、特
には樹脂モールドをもたぬＩＣチップの接続パッドが
０．３ｍｍ以下のピッチで配列されていても容易に電気
的特性などの検査が可能で、低押圧力で多数の接続パッ
ドをそれぞれ同時に接続でき、接続パッドを損傷するこ
となく、耐久性がありコスト的にも有利であり、さら
に、高温雰囲気中で連続通電検査を行う、いわゆるバー
ンイン検査にも使用可能なＩＣチップの検査装置、検査
接続構造及びこれに用いられる異方導電性フィルムない
しシート（以下、特記しない限りフィルムで代表する）
を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案は上記の課題を解
決したもので、樹脂モールドをもたぬ検査されるべきＩ
Ｃチップ（以下、単にＩＣチップと称する）の接続パッ
ドに対向する位置に、ポリイミドからなる電気絶縁性の
高分子フィルムを貫通して突起電極が設けられた異方導
電性フィルムと、該突起電極に対向して接続され、外方
に広がり検出装置に接続されるべき配線パターンを備え
たプリント基板とからなる樹脂モールドをもたぬＩＣチ
ップの検査装置、これを用いた検査接続構造及びこれら
に用いられる異方導電性フィルムを要旨とするものであ
る。

【０００８】検査されるＩＣチップ（すなわち被検査Ｉ
Ｃチップ）の各接続パッドは、異方導電性フィルムの突
起電極からプリント基板の配線パターンを経て、外部の
電気的特性を検査するための測定器、例えばＬＣＲメー
ターや絶縁抵抗測定器などに接続される。

【０００９】以下、本考案のＩＣチップの検査装置、検
査接続構造及びこれに用いられる異方導電性フィルムの
一例を図面に基づきさらに詳しく説明する。図１（ａ）
は本考案の検査接続構造の配置状況を示す説明図、同図
（ｂ）は検査状態にある検査接続構造の縦断面図で、基
板３上に拡開する配線パターン９を有するプリント基板
６の上に異方導電性フィルム５を、プリント基板６の位
置決めピン１１が異方導電性フィルム５の位置決め穴１
０に係合するように位置合わせ固定してＩＣチップ１の
検査装置が構成され、この異方導電性フィルム５の上に
検査されるＩＣチップ１が載せられ、好ましくは圧接さ
れる。このとき接続パッド２に、電気絶縁性の高分子フ
ィルム７を貫通する突起電極８の一端を対向接触させ
る。突起電極８は電気絶縁性の高分子フィルム７の上下
表面より突出し、異方導電性フィルム５を構成する。突
起電極８の他端はプリント基板６の配線パターン９の内
方側でこの配線パターン９に接触させるので、突起電極
８を介して、接続パッド２と配線パターン９とが電気的
に接続され、この配線パターン９の外方は拡開して広が
り、図示しない検出装置に接続される。

【００１０】なお図１では、突起電極が接続パッドに対
向する位置だけに配置、換言すれば接続パッドと突起電
極とが同数配置された場合を示すが、接続パッドが存在
しない位置にもさらに突起電極が（当然のことながらこ
の過剰の突起電極に対応する外方に拡開する導電ライン
群も）あってもかまわない。ただしこの場合には、この
過剰の突起電極の存在によって検査すべき接続パッドや
配線パターン間の横導通不良などが生じないような配慮
が必要である。

【００１１】この異方導電性フィルムを構成する電気絶
縁性の高分子フィルムとしては、貫通する穴や突起電極
を設ける際に使用する各種溶剤による化学的負荷や、バ
ーンイン検査時の高温雰囲気でも寸法変化が少ない熱的
安定性、繰り返し使用しても寸法変化や強度の低下が少
ない十分な機械的強度が要求される。

【００１２】このような要求を満たす高分子フィルムと
しては、ポリエステルフィルム、ポリメチルメタクリレ
ートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアリレ
ートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィル
ム、ポリアミドイミドフィルム、ポリエーテルイミドフ
ィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ポリエ
ーテルスルフォンフィルム、ポリバラパン酸フィルムで
あり、その厚さは、薄すぎるとハンドリング性が低下
し、作製する際の熱的負荷などに耐えられず、厚すぎる
と高分子フィルムを貫通する穴をあけたり、該穴に突起
電極を形成するのに長時間を要するので、５〜５００μ
ｍの範囲、好ましくは１０〜１００μｍの範囲から選ば
れたものとするとよい。

【００１３】突起電極は一端を検査されるべきＩＣチッ
プの接続パッドに、他端をプリント基板の配線パターン
のパターン電極と電気的に接続させるもので、突起電極
を形成するには、高分子フィルムに微小直径の穴をあ
け、得られた穴に導電性の突起電極を形成する。穴の直
径はＩＣチップの接続パッドの寸法やピッチにより適宜
選択する。最近のＩＣチップの接続パッドの寸法は５０
〜１００μｍ角以下、ピッチは１００〜２００μｍが通
常とされることから、対向して設けられる突起電極のピ
ッチもこれに合わせて１００〜２００μｍとされ、この
寸法に対応する穴を高分子フィルムに設けるにはドリル
などで機械的に穴明け加工するのは困難となり易いの
で、フォトレジスト法により露光後、アルカリ水溶液や
有機溶剤によって高分子フィルムの穴部分をエッチング
除去する方法や、レーザを使用して焼き切る方法などで
形成するのが好ましい。

【００１４】得られた穴に形成する突起電極は、ＩＣチ
ップの接続パッドと配線パターンのパターン電極とを電
気的に接続するため、比較的良導電性を要求されるので
金属を使用するのが好ましく、使用できる金属材料とし
てはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、ハンダなどが例示でき、
メッキ法でこれらの金属を所望の突起電極の形状にし、
さらに必要に応じてＩＣチップの接続パッドやパターン
電極との電気的接続性を向上させるために、該突起電極
の表面にハンダなどの合金や導電性接着剤などを被覆し
てもよい。

【００１５】また突起電極は高分子フィルムの表面から
突出する必要があるが、その理由は、ＩＣチップの接続
パッドやパターン電極との接続性を確実にするためで、
突出寸法としては２μｍ以上が必要である。突出寸法の
上限は特に制限はないが通常５０μｍ以下とされるが、
その理由は、突出寸法をこれより大きくすると、高分子
フィルムに穴明け加工を施したり突起電極を形成したり
する際の時間やコストが増しやすいためである。また、
突起電極の両端は、電気絶縁性の高分子フィルムから離
脱しないように横方向に張り出してリベット状にすれば
さらに好ましいが、高分子フィルムの表面から突出して
いれば、形状に特に制限はないので、図２（ａ）に示す
ようなストレートな棒状であっても、図１（ｂ）に示す
ような半球状頭部のリベット状、あるいは図２（ｂ）に
示すような角形頭部のリベット状であってもよい。

【００１６】本考案で使用するプリント基板は、異方導
電性フィルムに配置される突起電極を介して、ＩＣチッ
プの接続パッドと外部の電気的特性等の検出装置に接続
するための拡開した配線パターンを具備するもので、検
査されるべきＩＣチップの接続パッドに対向する位置が
配線パターンの内方のパターン電極となり、外方に広が
り外部の電気的特性等の検出装置に接続される位置がい
わゆる被接続端子ないし電極や接栓とされる。配線パタ
ーンは拡開されているので配線パターンを構成する導電
ラインの外方側は間隔を比較的自由にとることができ、
汎用の検出装置などに容易に接続することができる。配
線パターンは良導電性の材料にする必要があり、一般に
Ｃｕが多用されているが、他の金属、例えばＡｕ、Ａ
ｇ、Ｓｎなどでもよく、またＣｕ表面にＡｕ、Ｓｎ、ハ
ンダなどのメッキを施してもよい。この厚さは薄すぎる
と導電性の低下や断線が生じ、逆に厚すぎると剛直にな
り取扱いが困難となったり高コストになるので、２〜５
００μｍ、好ましくは５〜２００μｍとすればよい。

【００１７】このような目的に合致するものとしては、
銅張ガラス布エポキシ樹脂積層板、銅張ガラス布ポリイ
ミド樹脂積層板等の他に、銅張ポリイミド樹脂フィルム
（いわゆるフレキシブルプリント基板）、ＩＴＯガラス
基板等が挙げられる。プリント基板の配線パターンの内
方の一部はＩＣチップの接続パッドに対向するパターン
電極となり、外部に向かって広がる外方の一部は検査用
測定器との電気的接続端子となるが、比較的接続が容易
となるような間隔を設けた形状とする必要がある。

【００１８】本考案のプリント基板に異方導電性フィル
ムを位置合わせし固定する固定手段としては、必要に応
じて、図１（ａ）に示したように異方導電性フィルム５
に設けられた位置決め穴１０に係合するように、プリン
ト基板６上に位置合わせするための位置決めピン１１を
形成すればよい。あるいは異方導電性フィルムとプリン
ト基板との間隙に電気絶縁性の接着剤を挿入して接着固
定してもよく、ここで使用する接着剤としては熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂、あるいは紫外線硬化性樹脂などが
挙げられ、これらの混合体であってもよい。ただし、該
接着剤は突起電極やパターン電極等と接するので、これ
らの材料を劣化させたり、変質させるような成分の混入
は極力抑える必要があるのは言うまでもない。

【００１９】

【実施例】（実施例１）厚さ７０μｍの銅箔と、厚さ５０μｍのポリイミドフィ
ルムとからなる積層フィルムの樹脂フィルム層に、ＹＡ
Ｇレーザから発振されるレーザ光を照射して、ＩＣチッ
プの接続パッドに対向する位置に直径５０μｍの微細な
穴を１５０個あけ、塩化第２鉄水溶液で穴底部の銅箔を
深さ１０μｍだけエッチング除去した後、Ｎｉメッキ浴
中に浸漬して穴内部にＮｉを析出させ、さらに樹脂フィ
ルム表面から２０μｍ突出するまで突起電極を形成した
後、Ｎｉメッキ浴から取り出し、これをエッチング液に
浸漬して残部の銅箔を完全に除去し、異方導電性フィル
ムを作製した。突起電極は上下両端とも異方導電性フィ
ルムより突出し、かつ横方向に張り出したリベット状で
あるから、高分子フィルムから離脱するようなことはな
い。

【００２０】つぎに厚さ７０μｍの配線パターン（内方
電極１４０μｍ間隔、外方電極０．４ｍｍ間隔となるよ
うに等間隔で放射直線状に１５０本の導電ラインからな
る）と位置決めピンを設けたプリント基板上に、上記異
方導電性フィルムを位置決めして載置し、異方導電性フ
ィルムの突起電極をＩＣチップの接続パッドに接続し
た。つぎにプリント基板の配線パターンの外方側の端子
を外部の汎用の検出装置に接続し、１５０個の突起電極
の接続抵抗を測定したところすべて１００ｍΩ以下、隣
接する突起電極間の絶縁抵抗は１０¹⁰Ω以上であり、こ
の操作を常温下で５０回繰り返したが、装置が故障した
り接続抵抗が不安定になるなどの不良は発生しなかっ
た。さらに、８０℃で９６時間放置の操作を１０回繰返
しても変化がなく、バーンイン検査にも使用できるもの
であった。

【００２１】（実施例２）厚さ８０μｍの銅箔と、厚さ８０μｍのポリイミドとか
らなる積層フィルムの樹脂フィルム層に、フォトレジス
トを塗布して露光、エッチングしてＩＣチップの接続パ
ッドに対向する位置に直径６０μｍの微細な穴を１６０
個あけ、塩化第２鉄水溶液で穴底部の銅箔を深さ１５μ
ｍだけエッチング除去した後、Ｎｉメッキ浴中に浸漬し
て穴内部にＮｉを析出させ、さらに樹脂フィルム表面か
ら３０μｍ突出するまで突起電極を形成した後、Ｎｉメ
ッキ浴から取り出し、これをエッチング液に浸漬して残
部の銅箔を完全に除去し、異方導電性フィルムを作製し
た。突起電極は上下両端とも異方導電性フィルムより突
出し、かつ横方向に張り出したリベット状をなしてい
る。

【００２２】つぎに厚さ７０μｍの配線パターン（内方
電極１１０μｍ間隔、外方電極０．４ｍｍ間隔となるよ
うに等間隔で放射直線状に１５０本の導電ラインからな
る）が設けられたプリント基板上に、熱硬化性樹脂接着
剤を介して、上記異方導電性フィルムを位置決めして載
置し、異方導電性フィルムの突起電極を樹脂モールドを
もたぬ被検ＩＣチップの接続パッドに接続した。つぎに
プリント基板の配線パターンの外方側の端子を外部の汎
用の検出装置に接続し、１５０個の突起電極の接続抵抗
を測定したところすべて１００ｍΩ以下、隣接する突起
電極間の絶縁抵抗は１０¹⁰Ω以上であり、この操作を常
温下で５０回繰り返したが、装置が故障したり接続抵抗
が不安定になるなどの不良は発生しなかった。さらに、
８０℃で９６時間放置の操作を１０回繰返しても変化が
なく、バーンイン検査にも使用できるものであった。

【００２３】

【考案の効果】本考案は、少なくとも検査されるべきＩ
Ｃチップの接続パッドに対向する位置に、多数の突起電
極を有する異方導電性フィルムを使用するので、多数の
接続パッドをそれぞれ同時に接続し検査時間が短縮でき
るという利点があり、また突起電極は従来のピン状プロ
ーブでなくリベット状であるから接続パッドを損傷する
ことがなく、従来の検査装置よりも安価に作製できるの
でそれに伴うコストダウンが可能である。

【００２４】また高密度実装や低コスト化といった技術
動向に起因するＩＣチップの接続パッドの数の増加や寸
法、ピッチの縮小化などに対応可能であるため、本考案
のＩＣチップの検査装置、検査接続構造を使って従来の
検査装置では対応しきれなかったＩＣチップのバーンイ
ン検査が可能である。

【００２５】さらに本考案におけるＩＣチップの検査装
置、検査接続構造では、プリント基板と異方導電性フィ
ルムとは位置合わせピンあるいは接着剤で容易に正しい
位置に固定でき、さらに電気絶縁性の高分子フィルムか
ら突出して形成した突起電極はＩＣチップの接続パッド
と確実に接続することが可能であり、外部の電気的特性
などの検出装置、例えば絶縁抵抗計などと接続すれば、
容易かつ確実に電気的検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本考案の検査装置、検査接続構造の一
例の各部の配置を示す説明図、（ｂ）は（ａ）を組み立
てた本考案の検査装置、検査接続構造の縦断面図であ
る。

【図２】（ａ）は本考案の検査装置に用いられる異方導
電性フィルムの他の例、（ｂ）はさらに他の例の縦断面
図である。

【図３】従来の検査装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１ＩＣチップ２接続パッド３基板４プローブ５異方導電性フィルム（ないしシート）６プリント基板７高分子フィルム（ないしシート）８突起電極９配線パターン１０位置決め穴１１位置決めピン

フロントページの続き (56)参考文献特開平２−301979（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−263483（ＪＰ，Ａ) 特開平２−243974（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−109674（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 31/26 H01L 21/66

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】樹脂モールドを持たぬ検査されるべきＩＣ
チップの接続パッドと対向する位置に、ポリイミドから
なる電気絶縁性を有する高分子フィルムないしシートを
貫通して突起電極が設けられた異方導電性フィルムない
しシートと、該突起電極に対向して接続され、外方に広
がり検出装置に接続されるべき配線パターンを備えたプ
リント基板とからなることを特徴とするＩＣチップの検
査装置。
【請求項２】高分子フィルムないしシートの膜厚が、５
〜５００μｍの範囲から選ばれたものである請求項１に
記載のＩＣチップの検査装置。
【請求項３】突起電極が、高分子フィルムないしシート
にピッチ１００〜２００μｍの範囲から選ばれたピッチ
で設けられてなる請求項１または２に記載のＩＣチップ
の検査装置。
【請求項４】突起電極が、高分子フィルムないしシート
から２〜５０μｍの範囲から選ばれた突出寸法を有して
なる請求項１ないし３のいずれかに記載のＩＣチップの
検査装置。
【請求項５】突起電極が、角形頭部または半球状頭部を
有するリベット状をなすものである請求項１ないし４の
いずれかに記載のＩＣチップの検査装置。
【請求項６】突起電極が、ストレートの棒状をなすもの
である請求項１ないし４のいずれかに記載のＩＣチップ
の検査装置。
【請求項７】高分子フィルムないしシートに突起電極を
形成するための穴が、フォトレジストの塗布後、露光
し、エッチングして設けられたものである請求項１ない
し６のいずれかに記載のＩＣチップの検査装置。
【請求項８】高分子フィルムないしシートに突起電極を
形成するための穴が、レーザ光で形成されたものである
請求項１ないし７のいずれかに記載のＩＣチップの検査
装置。
【請求項９】プリント基板が、銅張ガラス布エポキシ樹
脂積層板、銅張ガラス布ポリイミド樹脂積層板、銅張ポ
リイミド樹脂フィルム、ＩＴＯガラス基板から選択され
た少なくとも一種である請求項１ないし８のいずれかに
記載のＩＣチップの検査装置。
【請求項１０】プリント基板が、表面に検査用測定器と
電気的に接続される配線パターンを有し、該配線パター
ンの一端には、検査されるべき、樹脂モールドを持たぬ
ＩＣチップの接続パッドに対向する位置にパターン電極
が設けられている請求項１ないし９のいずれかに記載の
ＩＣチップの検査装置。
【請求項１１】プリント基板と異方導電性フィルムない
しシートとが、固定手段により固定されたものである請
求項１ないし１０のいずれかに記載のＩＣチップの検査
装置。
【請求項１２】固定手段が、異方導電性フィルムないし
シートに設けられた位置決め穴と、これに係合して固定
されるプリント基板上に設けられた位置決めピンとから
なる請求項１１に記載のＩＣチップの検査装置。
【請求項１３】固定手段が、異方導電性フィルムないし
シートとプリント基板との間隙に設けられた電気絶縁性
の接着剤からなるものである請求項１１または１２に記
載のＩＣチップの検査装置。
【請求項１４】接着剤が、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹
脂、紫外線硬化性樹脂から選ばれた少なくとも一種であ
る請求項１３に記載のＩＣチップの検査装置。
【請求項１５】樹脂モールドを持たぬ被検査ＩＣチップ
の接続パッドと、これと対向する位置に設けられたプリ
ント基板とが、該プリント基板上に設けられた内方から
外方に広がる配線パターンの内方で異方導電性フィルム
の突起電極を介して接続され、かつ該配線パターンの外
方で検出装置に電気的に接続されてなることを特徴とす
る請求項１ないし１４のいずれかに記載の検査装置を用
いたＩＣチップの検査接続構造。
【請求項１６】請求項１ないし１５に記載のＩＣチップ
の検査装置および／または検査接続構造に用いられる異
方導電性フィルム。