JP4353914B2 - ボンディングプロセスにおける電気性能テストを容易にする為のボンディング配列構造を用いたテスト方法 - Google Patents

Description

本発明は、ボンディング配列構造のテスト方法全般に関し、特に、ボンディングプロセスにおける電気性能テストを容易にする為のボンディング配列構造を用いたテスト方法に関する。

本出願は、2004年7月26日に提出された台湾特許出願書No.93122335号の利益を主張するものであり、その内容は、引用により本出願書に組み込まれるものとする。
液晶表示装置は、主にCRT表示装置よりもスペースをとらないという理由から、次第に全表示装置の主流となりつつある。しかしながら、液晶表示装置の製造プロセスは、CRT表示装置の製造プロセスよりも複雑である。この電気製品を製造する間、あらゆる製造工程において高度の技術と注意とを要するというのが、その理由である。ボンディングプロセスは、LCD製造プロセスの重要なプロセスであるとともに、チップオングラスや、フレキシブルプリント回路基板オングラスや、チップオンフレキシブルプリント回路基板や、フレキシブルプリント回路基板オンプリント回路基板等の製造プロセスに応用することができる。例えば、下記特許文献１に、製造プロセスの処理と構成とについての記載がある。従来、ボンディングプロセスのクォリティは、目視検査とボンド部のトレースを検査することとで判定されている。だが、定量分析抜きの、作業者による検査に頼る定性判定は、主観的なものである。通常、定量テストは、製造プロセスの後期の段階、プリント回路基板のボンディングプロセスの後に行われる。従って、電気製品の欠陥は、製造プロセスの後期の段階まで分からないことになる。その結果、プロセス全体が、単なる時間とコストとの浪費に終わることになる。その上、ボンディングプロセスを作業者が検査する為に、プロセスの自動化が果たせない。
米国特許6537854号明細書

以上のことから、本発明の目的は、ボンディングプロセスにおける電気性能テストを容易にする為のボンディング配列構造を用いたテスト方法を提供することにある。ボンディングプロセスの全ての工程において電気的クォリティを定量化することにより、ボンディングプロセスの自動テストが実現され、これによりテストの効率を向上すると共に製造コストを削減することができる。

本発明の1局面において、電気特性をテストする為のボンディング配列構造は、被ボンド要素と、ボンディング要素と、ボンド部と、リード要素とを含む。上記ボンディング要素は、上記被ボンド要素の上に配される。上記リード要素は、第１端部と第2端部とを有する。上記第1端部は、上記ボンド部に連結され、上記第2端部は、上記被ボンド要素の上に配されて第1テスト部を形成している。

本発明の1局面において、ボンディングプロセスにおけるボンディング配列方法が提供される。上記方法は、以下の工程を含む。先ず、被ボンド要素とボンディング要素とを設ける。次に、上記ボンディング要素の上にボンド部を形成する。上記ボンド部は、電気回路を有する。その後、上記ボンド部により、上記被ボンド要素と上記ボンディング要素とを接続する。次に、リード要素の第1端部を上記ボンド部に連結し、上記リード要素の第2端部を、上記被ボンド要素の上に配して第1テスト部を形成する。最後に、上記第1テスト部をテストして、上記ボンド部の抵抗値を決定する。

本発明の、その他の目的、特徴及び利点は、以下の好適且つ非制限的実施形態の詳細な説明から明らかとなろう。以下の説明は、添付図を参照して行う。

図1Aは、参考形態による、ボンディングプロセスにおけるボンディング配列構造を示す平面図である。このボンディング配列構造190は、被ボンド要素と、ボンディング要素と、ボンド部103と、リード要素104とを含む。更にボンディング配列構造190の電気特性をテストする為の電気特性テスト装置110が設けられている。参考形態において、被ボンド要素はガラス基板102であり、ボンディング要素は、駆動集積回路101である。リード要素104は、第1端部105と、第2端部106とを有する。第1端部105は、ボンド部103に接続され、第2端部はガラス基板102の上に配されて第1テスト部107を形成している。第1テスト部107は、リード線でもピンでもよい。ボンド部103は、リード要素104と駆動集積回路101とを接続している。

図1Bは、導線により導通された図1Aのボンド部の横断面図である。ボンド部103は、第1バンプ120と、第2バンプ121と、第1パッド130aと、第2パッド130bと、パッシベーション層131とを有する。第1パッド130aおよび第2パッド130bは、駆動集積回路101の上に設けられた2つのダミーパッドである。駆動集積回路101内に配された導線140により、第1バンプ120と第2バンプ121とは電気回路を形成する。図1Aに示すように、第1テスト部107の上に電気特性テスト装置110を置くと、駆動集積回路101とガラス基板102との間の抵抗値を間接的に決定することができる。つまり、ボンド部103の抵抗値を決定することができる。

図1Cは、パッドにより導通された図1Aにおけるボンド部の横断面図である。第１パッド130aおよび第2パッド130bはそれぞれ、第1バンプ120および第2バンプ121の下にあって、延長されて導通パッド130となっている。図1Aに示すように、ボンド部103の抵抗値を決定する為に、第1プローブ110aと第2プローブ110bとが第1テスト部107の上に置かれる。
図2は、第1実施形態によるテスト方法に関するボンディングプロセスにおけるボンディング配列構造を示す平面図である。参考形態において説明したように、ガラス基板102の上に駆動集積回路101をボンディングして、ボンド部103とリード要素104とを介して第1テスト部107を形成することに加えて、第1実施形態に関するボンディングプロセスは、ガラス基板102にフレキシブルプリント回路基板201をボンディングすることを含む。フレキシブルプリント回路基板201は、第1テスト部107に接続された第2テスト部207を有する。第2テスト部207は、リード線でもピンでもよい。電気特性テスト装置110は、第1テスト部107と第2テスト部207とを介して間接的に、フレキシブルプリント回路基板201とガラス基板102との間の抵抗値を決定するために用いられる。図2に示すように、第2テスト部207の上に置かれた電気特性テスト装置110は、駆動集積回路101とフレキシブルプリント回路基板201との間の第1抵抗値を測定する。第1抵抗値から駆動集積回路101とガラス基板102との間の抵抗値を差引いた値が、フレキシブルプリント回路基板201とガラス基板102との間の抵抗値となる。従って、電気特性テスト装置110を順次第1テスト部107と第2テスト部207の上に置くことにより、フレキシブルプリント回路基板201とガラス基板102との間の抵抗値が得られる。

図3は、第2実施形態によるテスト方法に関するボンディングプロセスにおけるボンディング配列構造を示す平面図である。参考形態および第1実施形態に関するボンディングプロセスに比べて、第2実施形態に関するボンディングプロセスの構造は更に、駆動集積回路101とフレキシブルプリント回路基板201とをガラス基板102にボンディングすることに加えて、プリント回路基板をフレキシブルプリント回路基板201にボンディングすることを含む。プリント回路基板301は、第2テスト部207に接続された第3テスト部307を有する。第3テスト部307は、リード線でもピンでもよい。電気特性テスト装置110は、第1テスト部107、第2テスト部207および第3テスト部307の抵抗を測定して、間接的にフレキシブルプリント回路基板201とプリント回路基板301との間の抵抗を決定するために用いられる。電気特性テスト装置は、順次第1テスト部107、第2テスト部207、第3テスト部307の上に置かれ、間接的にフレキシブルプリント回路基板201とプリント回路基板301との間の抵抗を決定する。第2テスト部207から測定される第1抵抗値は、駆動集積回路101とガラス基板102との間の抵抗値と、フレキシブルプリント回路基板201とガラス基板102との間の抵抗値との合計である。第3テスト部307から測定される第2抵抗値は、駆動集積回路101とガラス基板102との間の抵抗値と、フレキシブルプリント回路基板201とガラス基板102との間の抵抗値と、プリント回路基板301とフレキシブルプリント回路基板201との間の抵抗値との合計である。従って、第1抵抗値を第2抵抗値から差引くと、プリント回路基板301とフレキシブルプリント回路基板201との間の抵抗値が得られる。ガラス基板102とフレキシブルプリント回路基板201との間の抵抗値とフレキシブルプリント回路基板201とプリント回路基板301との間の抵抗値とを第2抵抗値から差引くと、ボンド部103の抵抗値が得られる。ボンド部103は、1対のボンド部103を含み、上記ボンド部103の抵抗値は、ガラス基板102にボンディングされた駆動集積回路101上の1対のボンド部103の一方と他方との間の抵抗値である。第2実施形態においては、ガラス基板102と駆動集積回路101との間の抵抗値と、フレキシブルプリント回路基板201とガラス基板102との間の抵抗値と、フレキシブルプリント回路基板201とプリント回路基板301との間の抵抗値との、3つの異なる抵抗値が得られる。

図4Aは、4点プローブを備えたボンディング配列構造を示す平面図である。4点プローブを備えたボンディング配列構造490は、ガラス基板102と、駆動集積回路101と、リード要素404と、フレキシブルプリント回路基板201と、プリント回路基板301と、4点プローブ410とを含む。ボンド部403は、図4Bに示すように、3つのダミーパッド430a、430b、430cを有する。これら3つのダミーパッドにより、リード要素404は駆動集積回路101に接続される。

図4Bは、導線により導通された図4Aのボンド部を示す横断面図である。ボンド部403は、第1バンプ420と、第2バンプ421と、第3バンプ422と、第1パッド430aと、第2パッド430bと、第3パッド430cと、パッシベーション層431とを有する。導線440を使って第1バンプ420と、第2バンプ421と、第3バンプ422とを導通させることにより、電気回路が形成されている。

図4Cは、導線により導通された図4Aのボンド部を示す横断面図である。第1パッド430aは、第1バンプ420の下側に配され、第2パッド430bは第2バンプ421の下側に配され、第3パッド430cは、第3バンプ422の下側に配されている。図4Aに示すように、第2実施形態で説明した通り、第1テスト部107、第2テスト部207、第3テスト部307の上に順次4点プローブ410を置くことにより、ボンディングプロセスの3つの異なる抵抗値、つまりガラス基板102と駆動集積回路101との間の抵抗値や、フレキシブルプリント回路基板201とプリント回路基板301との間の抵抗値等を測定又は決定することができる。第3実施形態においては、4点プローブ410を備えたボンディング配列構造490を使用する測定は、参考形態や第1実施形態や第2実施形態に関するボンディング配列構造を使用する測定よりも、精度が高い。

ボンディングプロセスにおけるボンディング配列のテスト方法を説明する。先ず、被ボンド要素と、被ボンド要素に電気的に接続されたボンディング要素とを含むボンディング配列が用意される。電気回路の一部をなす1対のボンド部103がボンディング要素の上に形成されている。1対のボンド部103を介して、被ボンド要素とボンディング要素とが電気的に接続されている。すなわち、1対のリード要素104の一方および他方の第1端部105が、1対のボンド部103の一方および他方にそれぞれ接続されており、1対のリード要素の各第2端部106が、被ボンド要素の上に配されて、1対の第1テスト部107が形成されている。その後、1対の第1テスト部107をテストして、1対のボンド部103間の抵抗値を測定する。
その後、１対の第2テスト部を有するフレキシブルプリント回路基板を設ける。そして、フレキシブルプリント回路基板を被ボンド要素にボンディングして、１対の第2テスト部の一方および他方と第1テスト部の一方および他方とをそれぞれ接続する。その後、１対の第1テスト部と１対の第2テスト部とを介して間接的に、被ボンド要素とフレキシブルプリント回路基板との間の抵抗値を決定する。

上記の実施形態に開示されるボンディングプロセスにおけるボンディング配列構造及びその方法は、ボンディング要素が被ボンド要素にボンディングされる場所であるボンド部103の抵抗値を測定することにより、電気的クォリティをモニターすることができる。例えばリード間隔を狭くする等の変更が、製品設計に加えられても、このボンディング配列構成及びその方法は、妥当性検査の基準となりうる。時間とコストとを節約する為に、製造プロセスの早期段階に生じた欠陥製品を、異方導電フィルム等の材料のテストという関連製造プロセスに関する電気特性基準に再利用し、テスト用チップの開発コストを削減することができる。更に、本発明によるボンディング配列構造及びその方法は、定量的測定を可能とすることにより、時間の節約と、ボンディングプロセスの自動化と、測定効率の向上とをもたらす。

本発明を例を挙げて好適な実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されない。むしろ、種々の変更及び、類似の構成や手順を含むものとし、従って、添付した特許請求項の範囲は、このような変更や類似の構成、手順を全て網羅すべく広義に解釈すべきである。

参考形態によるテスト方法に関するボンディングプロセスにおけるボンディング配列構造を示す平面図である。 導線により導通された図1Aにおけるボンド部の横断面図である。 パッドにより導通された図1Aにおけるボンド部の横断面図である。 第1実施形態によるテスト方法に関するボンディングプロセスにおけるボンディング配列構造を示す平面図である。 第2実施形態によるテスト方法に関するボンディングプロセスにおけるボンディング配列構造を示す平面図である。 4点プローブを備えたボンディング配列構造を示す平面図である。 導線により導通された図4Aのボンド部を示す横断面図である。 パッドにより導通された図4Aのボンド部を示す横断面図である。

Claims (6)

1. 被ボンド要素と、この被ボンド要素に電気的に接続されたボンディング要素とを含むボンディング配列のテスト方法であって、
   前記ボンディング要素の上には、電気回路の一部をなす１対のボンド部であって、互いに電気的に接続された第1バンプと第2バンプとを備えている１対のボンド部が形成されており、前記被ボンド要素と前記ボンディング要素とは、各々が第1端部および第2端部を有する1対のリード要素を介して接続されており、前記１対のリード要素の一方および他方の前記第1端部が、前記１対のボンド部の一方および他方にそれぞれ接続され、前記１対のリード要素の各第2端部が前記被ボンド要素の上に配されて、１対の第1テスト部が形成されており、当該方法が、
   電気特性テスト装置を用いて前記１対の第1テスト部をテストし、前記１対のボンド部の間の抵抗値を決定する工程と、
   １対の第2テスト部を有するフレキシブルプリント回路基板を設ける工程と、
   前記フレキシブルプリント回路基板を前記被ボンド要素にボンディングして、前記１対の第2テスト部の一方および他方と前記第1テスト部の一方および他方とをそれぞれ接続する工程と、
   前記１対の第1テスト部と前記１対の第2テスト部とを介して間接的に、前記被ボンド要素と前記フレキシブルプリント回路基板との間の抵抗値を決定する工程とを含むボンディング配列のテスト方法。
2. 前記ボンディング要素の上に導線を形成する工程と、
   前記導線の上に、前記第1バンプおよび前記第2バンプを配して、前記電気回路を形成する工程とを更に含む請求項1に記載の方法。
3. 前記ボンディング要素の上にパッドを形成する工程と、
   前記パッドの上に、前記第1バンプおよび前記第2バンプを配して、前記電気回路を形成する工程とを更に含む請求項1に記載の方法。
4. 前記被ボンド要素がガラス基板である請求項1ないし3のいずれかに記載の方法。
5. 前記ボンディング要素が駆動集積回路である請求項1ないし4のいずれかに記載の方法。
6. １対の第3テスト部を有するプリント回路基板を設ける工程と、
   前記プリント回路基板と前記フレキシブルプリント回路基板とをボンディングして、前記１対の第3テスト部の一方および他方と前記１対の第2テスト部の一方および他方とをそれぞれ接続する工程と、
   前記１対の第1テスト部と、前記１対の第2テスト部と、前記１対の第3テスト部とを介して間接的に、前記フレキシブルプリント回路基板と前記プリント回路基板との間の抵抗値を決定する工程とを更に含む請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。

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