JP5684095B2

JP5684095B2 - 試験用キャリア

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Publication number: JP5684095B2
Application number: JP2011250510A
Authority: JP
Inventors: 中村　陽登; 陽登中村; 貴志藤崎
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2011-11-16
Filing date: 2011-11-16
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2031-11-16
Also published as: US20130120015A1; KR101418751B1; KR20130054164A; TWI461697B; TW201333470A; JP2013104833A

Description

ダイチップに形成された集積回路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

上記の試験用キャリアにおいて、コンタクトシートのフィルムが厚過ぎると、当該フィルムの剛性が高いためにチップのエッジにフィルムが乗り上げてしまい、エッジ近傍に位置する電極パターンと、コンタクトパッドとが電気的に導通せずに、コンタクト不良が発生するという問題がある。

一方、コンタクトシートのフィルムが薄過ぎると、フィルム自体の伸びや、配線形成時の応力によってフィルムに発生するウネリに起因して、コンタクトパッドの位置精度が低下するという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、コンタクト不良の発生を抑制しつつ端子の位置精度を確保することが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、電子部品の電極にそれぞれ接触する複数の端子を有するフィルム状の第１の部材と、前記第１の部材に重ねられて、前記電子部品を覆う第２の部材と、を備えており、前記複数の端子は、第１の端子と、前記第１の端子よりも相対的に高い第２の端子と、を含んでおり、前記第２の端子は、側面視において、前記第１の端子よりも前記電子部品の外周縁の近くに配置されていることを特徴とする。

［２］また、本発明に係る試験用キャリアは、電子部品の電極に接触する端子を第１の主面に有するフィルム状の第１の部材と、前記第１の部材に重ねられて、前記電子部品を覆う第２の部材と、を備えており、前記第１の部材は、前記第１の主面側が部分的に厚くなっており、前記第１の部材は、第１の領域と、前記第１の領域よりも相対的に厚い第２の領域と、を有しており、前記第２の領域は、側面視において、少なくとも前記電子部品の外周縁の近傍に位置する前記電極に対応していることを特徴とする。

［３］上記発明において、前記電子部品は、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。

［４］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の端子よりも相対的に高い第２の端子を有しているので、第１の部材を薄くしなくても、電子部品のエッジの近傍に位置する電極に端子を接触させることができ、コンタクト不良の発生を抑制しつつ端子の位置精度を確保することができる。

また、本発明では、第１の部材の第１の主面側が部分的に厚くなっているので、第１の部材全体を薄くしなくても、電子部品のエッジの近傍に位置する電極に端子を接触させることができ、コンタクト不良の発生を抑制しつつ端子の位置精度を確保することができる。

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A方向からベースフィルム上のバンプとダイを見た矢視図（側面図）である。図７は、本発明の実施形態におけるベースフィルムの変形例を示す側面図である。図８は、本発明の実施形態における試験用キャリアの第１変形例を示す分解断面図である。図９は、本発明の実施形態における試験用キャリアの第２変形例を示す分解断面図である。図１０（ａ）は、図３のX部の拡大図であり、図１０（ｂ）は、従来の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に造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に造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１０を参照しながら説明する。

図２〜図５はダイが一時的に実装される試験用キャリアを示す図、図６はバンプの高さの関係を示す図、図７はベースフィルムの変形例を示す図、図８及び図９は試験用キャリアの変形例を示す図、図１０（ａ）は図３のX部の拡大図、図１０（ｂ）は従来の試験用キャリアの拡大図である。

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が載置されたベース部材２０と、このベース部材２０に重ねられてダイ９０を覆っているカバー部材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が、剛性の高いベースフレーム３０に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。或いは、ベースフィルム４０を省略して、開口３１を有しないベースフレームに配線パターン４２を形成したリジッドなプリント配線板を、ベース部材２０として使用してもよい。

図５に示すように、ベースフィルム４０は、フィルム本体４１と、そのフィルム本体４１の表面に形成された配線パターン４２と、を有している。フィルム本体４１は、例えば、ポリイミドフィルム等から構成されている。また、配線パターン４２は、例えば、フィルム本体４１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、フィルム本体４１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することで、配線パターン４２を保護してもよいし、いわゆる多層フレキシブル配線板をベースフィルム４０として使用してもよい。また、配線パターン４２の一部を、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し、或いは、配線パターン４２の全てをインクジェット印刷によって形成してもよい。

図５に示すように、配線パターン４２の一端には、ダイ９０の電極パッド９１に電気的に接触するバンプ４３が立設されている。このバンプ４３は、例えば銅（Ｃｕ）やニッケル（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４２の端部の上に形成されており、ダイ９０の電極パッド９１に対応するように配置されている。本実施形態ではダイ９０が本発明における電子部品の一例に相当し、本実施形態における電極パッド９１が本発明における電極の一例に相当し、本実施形態におけるバンプ４３が本発明における端子の一例に相当する。

本実施形態では、図６に示すように、バンプ４３として、第１のバンプ４３ａと、第２のバンプ４３ｂと、の２種類が存在している。複数の配線パターン４２の一端には、第１のバンプ４３ａ又は第２のバンプ４３ｂのいずれか一方がそれぞれ設けられている。

第１のバンプ４３ａは、所定の第１の高さｈ_１を有している。これに対し、第２のバンプ４３ｂは、第１の高さｈ_１よりも相対的に高い第２の高さｈ_２を有している（ｈ_２＞ｈ_１）。この第２のバンプ４３ｂは、図６に示す側面視において、第１のバンプ４３ａよりもダイ９０の外周縁９２の近くに配置されている。なお、第２のバンプ４３ｂの数は、特に限定されず、ベース部材２０とカバー部材５０の間にダイ９０を減圧封止した際に、第２のバンプ４３ｂがベースフィルム４０の浮き上がり部４０ｂ（図１０（ａ）参照）に位置していればよい。

第２のバンプ４３ｂを第１のバンプ４３ａよりも高くする方法としては、例えば、第１のバンプ４３ａよりも第２のバンプ４３ｂのめっき処理の回数を多くする方法を例示することができる。或いは、第１のバンプ４３ａと第２のバンプ４３ｂとを別々にめっき処理することで、第２のバンプ４３ｂを第１のバンプ４３ａよりも相対的に高くしてもよいし、第１のバンプ４３ａのみを研削することで、第２のバンプ４３ｂを第１のバンプ４３ａを相対的に高くしてもよい。

なお、バンプ自体の高さを異ならせることに代えて、図７に示すように、ベースフィルム４０の内側主面４０１を部分的に厚くしてもよい。具体的には、ベースフィルム４０が、第１の厚さｔ_１を有する第１の領域４０１と、第１の厚さｔ_１よりも相対的に厚い第２の厚さｔ_２（ｔ_２＞ｔ_１）を有する第２の領域４０２と、を備えており、この第２の領域４０２は、側面視において、ダイ９０の外周縁９２の近傍に位置する電極パッド９１に対応している。本実施形態におけるベースフィルム４０の内側主面４０１が、本発明における第１の部材の第１の主面の一例に相当する。なお、本例においては、ベースフィルム４０上に設けられた全てのバンプ４３が実質的に同一の高さを有している。

ベースフィルム４０１を部分的に厚くする方法としては、例えばポリイミド等から構成される追加層４５を、接着剤等を介してベースフィルム４０の内側面４０１に部分的に積層する方法を例示することができる。なお、ベースフィルム４０を部分的に厚くする方法は、特にこれに限定されず、例えば、ベースフィルムにおいて第１の領域４０１のみをウェットエッチング等によって薄くすることで、第２の領域４０２を第１の領域４０１よりも相対的に厚くしてもよい。

図５に戻り、配線パターン４２の他端には、外部端子４４が設けられている。この外部端子４４には、ダイ９０に造り込まれた電子回路の試験の際（図１のステップＳ３０）に、試験装置のコンタクタ（不図示）が電気的に接触して、試験用キャリア１０を介してダイ９０が試験装置に電気的に接続される。

なお、外部端子４４の位置は、上記の位置に特に限定されず、例えば、図８に示すように、外部端子４４をベースフィルム４０の下面に形成してもよいし、或いは、図９に示すように、外部端子４４をベースフレーム３０の下面に形成してもよい。図９に示す例では、ベースフレーム３０にスルーホールや配線パターンを形成することで、配線パターン４２と外部端子４４とを電気的に接続する。

また、特に図示しないが、ベースフィルム４０に加えて、カバーフィルム７０に配線パターン４２や外部端子４４を形成したり、カバーフレーム６０に外部端子４４を形成してもよい。

図２〜図４に戻り、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６０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基板である。本実施形態では、このカバーフレーム６０は、上述のベースフレーム３０と同様に、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、例えば、上述のベースフィルム４０のフィルム本体４１と同様に、例えばポリイミドフィルム等で構成されている。このカバーフィルム７０は、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が、剛性の高いカバーフレーム６０に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、ベース部材２０がベースフィルム４０を有している場合には、開口６１が形成されていないリジッド基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、以下のように構成される。

先ず、電極パッド９１をバンプ４３に合わせた状態で、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。

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、ダイ９０が比較的厚い場合には、特に図示しないが、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の上にカバー部材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（図３参照）内にダイ９０が保持される。

ここで、図１０（ｂ）に示すように、複数のバンプ４３を部分的に高くしない場合には、ダイ９０のエッジ９３へのベースフィルム４０の乗り上げに伴って、一部のバンプ４３が電極パッド９１から浮き上がってしまい、ダイ９０のエッジ９３の近傍に位置する電極パッド９１が、バンプ４３と導通せず、コンタクト不良が発生する。

一方、特に図示しないが、ベースフィルムを薄くし過ぎると、ベースフィルム自体の伸びや、配線形成時の応力によってベースフィルムに発生したウネリに起因して、バンプの位置精度が低下する。

これに対し、本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、ベースフィルム４０に所定の剛性を確保しすることでベースフィルム４０がダイ９０のエッジ９３に乗り上げても、ベースフィルム４０の浮き上がり部分４０ｂに形成された高い第２のバンプ４４ｂが、ダイ９０のエッジ９３の近傍に位置する電極パッド９１に接触するので、コンタクト不良の発生を抑制することができる。

因みに、ダイ９０の電極パッド９１とベースフィルム４０のバンプ４３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の電極パッド９１とベースフィルム４０のバンプ４３とが相互に接触している。

なお、図３に示すように、ベース部材２０とカバー部材５０を、位置ズレを防止すると共に密閉性を向上させるために、接着部８０で相互に固定してもよい。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、図４、及び図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剤８１を硬化させることで、接着部８０が形成される。

上記のように組み立てられた試験用キャリア１０は、特に図示しない試験装置に運ばれて、図１のステップＳ３０において、当該試験装置のコンタクタが試験用キャリア１０の外部端子４４に電気的に接触し、試験用キャリア１０を介して試験装置とダイ９０の電子回路とが電気的に接続されて、当該電子回路の試験が実行される。

なお、例えば、ベース部材２０とカバー部材５０を接着部８０で接着した上で、試験時に試験用キャリア１０を外部から押圧してダイ９０の電極パッド９１とバンプ４３を接触させる場合には、収容空間１１を減圧しなくてもよい。

以上のように、本実施形態では、第１のバンプ４３ａよりも相対的に高い第２のバンプ４３ｂを有しているので、ベースフィルム４０を薄くしなくても、ダイ９０のエッジ９３の近傍に位置する電極パッド９１にバンプ４３を接触させることができ、コンタクト不良の発生を抑制しつつバンプ４３の位置精度を確保することができる。

また、本実施形態では、ベースフィルム４０の内側主面面４０ａ側が部分的に厚くなっているので、ベースフィルム４０全体を薄くしなくても、ダイ９０のエッジ９３の近傍に位置する電極パッド９１にバンプ４３を接触させることができ、コンタクト不良の発生を抑制しつつバンプ４３の位置精度を確保することができる。

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。

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
３１…中央開口
４０…ベースフィルム
４０ａ…内側主面
４０ｂ…浮き上がり部分
４０１…第１の領域
４０２…第２の領域
４１…フィルム本体
４２…配線パターン
４３…バンプ
４３ａ…第１のバンプ
４３ｂ…第２のバンプ
４４…外部端子
４５…追加層
５０…カバー部材
６０…カバーフレーム
６１…中央開口
７０…カバーフィルム
８０…接着部
８１…接着剤
９０…ダイ
９１…電極パッド
９２…外周縁
９３…エッジ

Claims

電子部品の電極にそれぞれ接触する複数の端子を有するフィルム状の第１の部材と、
前記第１の部材に重ねられて、前記電子部品を覆う第２の部材と、を備えており、
前記複数の端子は、
第１の端子と、
前記第１の端子よりも相対的に高い第２の端子と、を含んでおり、
前記第２の端子は、側面視において、前記第１の端子よりも前記電子部品の外周縁の近くに配置されていることを特徴とする試験用キャリア。
電子部品の電極に接触する端子を第１の主面に有するフィルム状の第１の部材と、
前記第１の部材に重ねられて、前記電子部品を覆う第２の部材と、を備えており、
前記第１の部材は、前記第１の主面側が部分的に厚くなっており、
前記第１の部材は、
第１の領域と、
前記第１の領域よりも相対的に厚い第２の領域と、を有しており、
前記第２の領域は、側面視において、少なくとも前記電子部品の外周縁の近傍に位置する前記電極に対応してい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１〜３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。