JP5847932B2 - 試験用キャリア - Google Patents

Description

本発明は、ダイ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ものである。
文献の参照による組み込みが認められる指定国については、２０１２年５月２３日に日本国に出願された特願２０１２−１１７４２１号に記載された内容を参照により本明細書に組み込み、本明細書の記載の一部とする。

ベアチップ状態の半導体チップが一時的に実装される試験用キャリアとして、コンタクトシートと基板フィルムとの間の空間に半導体チップを挟み込むものが知られている（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の空間に空気が残っていると、加熱試験時にその空気が膨張して、半導体チップがコンタクトシートに対してズレてしまい、試験を行うことができない場合があるという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、加熱試験を安定して実施できる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、被試験電子部品を収容する試験用キャリアであって、前記被試験電子部品を収容する内部空間を外部に連通させる連通手段と、前記連通手段を介した前記内部空間から外部への気体の流出は許容するが、前記連通手段を介した外部から前記内部空間への物体の進入を禁止する禁止手段と、を備えたことを特徴とする。

［２］本発明に係る試験用キャリアは、被試験電子部品を保持する第１の部材と、前記第１の部材に重ねられて前記被試験電子部品を覆うフィルム状の第２の部材と、を備えた試験用キャリアであって、前記第２の部材又は前記第１の部材の少なくとも一方が自己粘着性を有し、前記第２の部材は、前記第１の部材よりも柔軟であり、前記第１の部材又は前記第２の部材の少なくとも一方は、貫通孔を有しており、前記貫通孔は、前記第１の部材又は前記第２の部材の少なくとも一方において前記被試験電子部品と接触する領域の近傍に形成され、前記試験用キャリアは、前記貫通孔の開口を覆うように前記第１の部材又は前記第２の部材の少なくとも一方に貼り付けられたフィルタを備えたことを特徴とする。

［３］上記発明において、前記第２の部材は、自己粘着性を有する材料から構成されていてもよい。

［４］上記発明において、前記第２の部材は、シリコーンゴムから構成されていてもよい。

［５］上記発明において、前記第２の部材又は前記第１の部材の少なくとも一方は、自己粘着性を有する層を表面に有してもよい。

本発明によれば、試験用キャリアの内部空間に溜まっている空気を、連通手段によって外部に放出することができるので、加熱試験を安定して実施することができる。

また、本発明によれば、第１の部材又は第２の部材の少なくとも一方に形成された貫通孔を介して、被試験電子部品の周囲に溜まっている空気を外部に放出することができるので、加熱試験を安定して実施することができる。

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、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７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８は、本発明の実施形態におけるカバー部材の変形例を示す断面図である。 図９は、本発明の実施形態におけるベース部材の変形例を示す断面図である。

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に形成さ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。

以下に、本実施形態においてダイ９０が一時的実装される（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９を参照しながら説明する。

図２〜図５は本実施形態における試験用キャリアを示す図であり、図６及び図７は本実施形態における試験用キャリアの変形例を示す図、図８は本実施形態におけるカバー部材の変形例を示す図、図９は本実施形態におけるベース部材の変形例を示す図である。

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、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。本実施形態におけるダイ９０が、本発明における被試験電子部品の一例に相当する。

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、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂、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を形成したリジッドプリント配線板を、ベース部材として使用してもよい。

図５に示すように、このベースフィルム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おり、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さらに積層することで、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プリント配線板をベースフィルムとして使用してもよい。

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、銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）等から構成されており、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いる。

一方、配線パターン４２の他端には、外部端子４４が形成されている。この外部端子４４には、ダイ９０に形成さ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、配線パターン４２は、上記の構成に限定されない。特に図示しないが、例えば、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。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。

また、図５には、２つの電極パッド９１しか図示していないが、実際には、ダイ９０に多数の電極パッド９１が形成されており、ベースフィルム４０上にも多数のバンプ４３が当該電極パッド９１に対応するように配置されている。

また、外部端子４４の位置は、上記の位置に限定されず、例えば、図６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７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７に示す例の場合には、ベースフィルム４０に加えて、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、バンプ４３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に配線パターンや外部端子を形成したり、カバーフレーム６０に外部端子を形成してもよい。

さらに、本実施形態では、図２〜図５に示すように、ベースフィルム４０に貫通孔４６が形成されている。この貫通孔４６は、例えば数百μｍ程度の内径を有しており、ベースフィルム４０の上面においてダイ９０と接触する領域４０１（図２参照）の近傍に配置されている。本実施形態における貫通孔４６が、本発明における連通手段の一例に相当する。

後述するように、ベース部材２０とカバー部材５０との間にダイ９０が挟み込まれると、ベースフィルム２０とカバー部材５０との間に収容空間１１が形成されるが、この収容空間１１は、ベースフィルム２０に形成された上記の貫通孔４６を介して外部に連通している。このため、収容空間１１内に残っている空気を貫通孔４６を介して外部に逃がすことが可能となっている。

なお、図２〜図５に示す例では、ベースフィルム２０に一つの貫通孔４６しか形成されていないが、複数の貫通孔４６をベースフィルム２０の接触領域２０１の近傍に形成してもよい。また、ベースフィルム４０に代えてカバーフィルム７０に貫通孔を形成してもよいし、ベースフィルム２０とカバーフィルム７０の双方に貫通孔を形成してもよい。

また、本実施形態では、図３〜図５に示すように、ベースフィルム４０の外側面４０ａに接着剤等を介してフィルタ４７が貼り付けられている。このフィルタ４７は、例えば０．２μｍ程度の目開きのメッシュを有しており、貫通孔４６の外側の開口４６１を覆っている。

このフィルタ４７は、貫通孔４６を介して収容空間１１から外部に空気が流出するのは許容するが、貫通孔４６を介して外部から収容空間１１内にゴミ等の物体が侵入するのを防止する。本実施形態におけるフィルタ４７が、本発明における禁止手段の一例に相当する。

なお、特に図示しないが、フィルタ４７に代えて、貫通孔４６の開口４６１にバルブを設けてもよい。このバルブは、例えば、貫通孔４６を介して収容空間１１から外部へ空気を流出させるが、貫通孔４６を介して外部から収容空間１１内へ空気を流入させないワンウェイバルブであり、このバルブによって、収容空間１１内へのゴミの進入が禁止される。

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６０は、高い剛性（少なくともベースフィルム４０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。このカバーフレーム６０は、例えば、ガラス、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂、セラミックス等から構成されている。

一方、本実施形態におけるカバーフィルム７０は、ベースフィルム４０よりも低いヤング率（低い硬度）を有し且つ自己粘着性（タック性）を有する弾性材料から構成されたフィルムであり、ベースフィルム４０よりも柔軟となっている。このカバーフィルム７０を構成する具体的な材料としては、例えばシリコーンゴムやポリウレタン等を例示することができる。ここで、「自己粘着性」とは、粘着剤や接着剤を用いることなく被粘着物に粘着することのできる特性を意味する。本実施形態では、従来の減圧方式に代えて、このカバーフィルム７０の自己粘着性を利用して、ベース部材２０とカバー部材５０とを一体化する。

なお、図８に示すように、カバーフィルム７０をベースフィルム４０よりも低いヤング率を有する材料で構成すると共に、当該フィルム７０の表面にシリコーンゴム等をコーティングして自己粘着層７１を形成することで、カバーフィルム７０に自己粘着性を付与してもよい。

或いは、カバーフィルム７０をベースフィルム４０よりも低いヤング率を有する材料で構成すると共に、図９に示すように、ベースフィルム４０の上面にシリコーンゴム等をコーティングして自己粘着層４５を形成することで、ベースフィルム４０に自己粘着性を付与してもよい。

なお、カバーフィルム７０とベースフィルム４０の双方が自己粘着性を有してもよい。

図２〜図４に戻り、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、柔軟なカバーフィルム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のみで形成してもよい。

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。

すなわち、先ず、カバー部材５０を反転させて、電極パッド９１が上方を向いた姿勢でカバーフィルム７０の上にダイ９０を載置する。なお、図９に示すように、ベースフィルム４０に自己粘着性が付与されている場合には、ベースフィルム４０上にダイ９０を載置する。

この際、本実施形態では、上述のように、カバーフィルム７０が自己粘着性を有しているので、ダイ９０をカバーフィルム７０の上に載置するだけで、ダイ９０をカバーフィルム７０に仮止めすることができる。

次いで、カバー部材５０の上にベース部材２０を重ね合わせて、ベースフィルム４０とカバーフィルム７０との間に形成された収容空間１１内にダイ９０を収容して、ベースフィルム４０とカバーフィルム７０との間にダイ９０を挟み込む。

この際、本実施形態では、カバーフィルム７０が自己粘着性を有しているので、ベースフィルム４０とカバーフィルム７０とを密着させるだけでこれらが接合され、ベース部材２０とカバー部材５０とが一体化する。

また、本実施形態では、カバーフィルム７０がベースフィルム４０よりも柔軟となっており、ダイ９０の厚さ分だけカバーフィルム７０のテンションが上昇する。このカバーフィルム４０のテンションによって、ダイ９０がベースフィルム４０に押し付けられるので、ダイ９０の位置ずれを防止することができる。

なお、ベースフィルム４０において配線パターン４２が形成されている部分にレジスト等の樹脂層を形成してもよい。これにより、配線パターン４２の凹凸を軽減されるので、ベースフィルム４０とカバーフィルム７０との接合が強化される。

以上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、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ダイ９０の電子回路の試験が実行される。

ここで、ダイを加熱試験する場合には、試験用キャリアの収容空間もダイと共に加熱されるが、試験用キャリアに貫通孔４６が形成されていない場合には、収容空間内に残っている空気が膨張し、ダイが位置ずれすることでダイの電極パッドがベースフィルム上のバンプからズレてしまい、コンタクト不良が発生して試験を行うことができない場合がある。これに対し、本実施形態では、試験用キャリア１０の収容空間１１内に空気が残っていても、当該空気が貫通孔４６を介して外部に抜けるので、加熱試験を安定して実施することができる。

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
４０…ベースフィルム
４０ａ…外側面
４０１…接触領域
４１…フィルム本体
４２…配線パターン
４３…バンプ
４４…外部端子
４６…貫通孔
４６１…開口
４７…フィルタ
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…電極パッド

Claims (5)

1. 被試験電子部品を収容する試験用キャリアであって、
   前記被試験電子部品を収容する内部空間を外部に連通させる連通手段と、
   前記連通手段を介した前記内部空間から外部への気体の流出は許容するが、前記連通手段を介した外部から前記内部空間への物体の進入を禁止する禁止手段と、を備えたことを特徴とする試験用キャリア。
2. 被試験電子部品を保持する第１の部材と、
   前記第１の部材に重ねられて前記被試験電子部品を覆うフィルム状の第２の部材と、を備えた試験用キャリアであって、
   前記第２の部材又は前記第１の部材の少なくとも一方が自己粘着性を有し、
   前記第２の部材は、前記第１の部材よりも柔軟であり、
   前記第１の部材又は前記第２の部材の少なくとも一方は、貫通孔を有しており、
   前記貫通孔は、前記第１の部材又は前記第２の部材の少なくとも一方において前記被試験電子部品と接触する領域の近傍に形成され、
   前記試験用キャリアは、前記貫通孔の開口を覆うように前記第１の部材又は前記第２の部材の少なくとも一方に貼り付けられたフィルタを備えたことを特徴とする試験用キャリア。
3. 請求項２に記載の試験用キャリアであって、
   前記第２の部材は、自己粘着性を有する材料から構成されていることを特徴とする試験用キャリア。
4. 請求項３に記載の試験用キャリアであって、
   前記第２の部材は、シリコーンゴムから構成されていることを特徴とする試験用キャリア。
5. 請求項２〜４の何れかに記載の試験用キャリアであって、
   前記第２の部材又は前記第１の部材の少なくとも一方は、自己粘着性を有する層を表面に有することを特徴とする試験用キャリア。
   

Images