JPH06331695A - 半導体チップテスト用ソケット - Google Patents
半導体チップテスト用ソケットInfo
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- JPH06331695A JPH06331695A JP5141579A JP14157993A JPH06331695A JP H06331695 A JPH06331695 A JP H06331695A JP 5141579 A JP5141579 A JP 5141579A JP 14157993 A JP14157993 A JP 14157993A JP H06331695 A JPH06331695 A JP H06331695A
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Abstract
ンの高さが高精度で揃う構成の半導体チップテスト用ソ
ケットを実現することにある。 【構成】複数の配線パターンの先端部14dが基板に支
持されることなく露出し後端側に接触端子を有するフレ
キシブル基板22と、半導体チップ30を保持するフレ
ーム20と、半導体チップ30のパッドに先端部14d
が接触するようにフレキシブル基板22をフレーム20
に固定するクランパ23と、を備え、先端部14dのう
ちその先端に近い部分をクランパ23で押さえてパッド
と先端部との接触力を得るもの。
Description
用ソケットに関し、詳しくは、ウエハから切り出された
ベアチップICを電気的に検査するために用いられる半
導体チップテスト用ソケットに関する。
のベアチップを保護すべく内側に保持し、ICのバーン
インテスト等に供すべくテスト装置内に搬送される。こ
のような搬送に用いられることからチップキャリアとも
呼ばれるが、単なる搬送治具に留まるものではなく、動
作テストにおける電気的なコンタクトを容易且つ確実に
するためのものである。このために、ICチップ(半導
体チップ)の微細で狭ピッチのパッドとテスター側のさ
ほど微細でなくピッチの広いコンタクトピンとの間の整
合を採って電気的な結合をサポートすることが必要とさ
れる。
て、プローブカードと小形のXYZステージとを組み合
わせたものがある(日経マイクロデバイス1993年4
月号P41参照)。これは、ステージ上にICのベアチ
ップを載置し、このICチップのパッドに対しステージ
のXY移動機構を操作してプローブカードのピン先を位
置合わせし、ステージのZ移動機構を操作してプローブ
カードのピンをICチップに接触させるものである。プ
ローブカードの上面外周部にはテスター側のコンタクト
ピンとの接触端子が設けられており、これらのそれぞれ
と対応するプローブカードのピンとが配線で接続されて
いる。これにより、上述の整合および電気的結合の機能
がサポートされる。
体チップテスト用ソケットは、従来のマニュアルプロー
バの技術を踏襲しており、その機構部だけを独立させた
ものとも言える。このため、小形化が困難で精々10c
m角程度が限界であり、チップキャリアとしての使用に
適していない。また、多数の精密部品が要ることから、
高さが高くなり、ピン支持機構も複雑となる。さらに、
ICチップに接触させるプローブピンの高さ調整は、弾
性を有するピンを塑性変形するまで曲げてピンごとに行
わなければならないため、高さが揃い難く、調整作業も
繁雑で困難である。したがって、生産性のみならず保守
性(メンテナンス性)も良くない。
も、今後予想されるICのベアチップに対してのテスト
の需要増大には応えることができず、問題である。この
発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決する
ものであって、ICのベアチップのテストに適し、しか
も、ピンの高さが高精度で揃う構成の半導体チップテス
ト用ソケットを実現することにある。
のこの発明の半導体チップテスト用ソケットの構成は、
直接または間接的にメッキ処理により形成された複数の
配線パターンを有しこれらの配線パターンのそれぞれの
先端部が基板に支持されることなく露出し途中または後
端側に接触端子を有するフレキシブル基板と、集積回路
が形成された半導体チップを受けて直接又は間接的にこ
れを保持するフレームと、それぞれの前記接触端子が外
部からのコンタクトピンあるいはプローブピンを受ける
位置に配置され前記半導体チップのそれぞれのパッド部
分にそれぞれの前記先端部が接触するように前記フレキ
シブル基板を前記フレームに固定するクランパと、を備
え、前記先端部のうちその先端に近い部分を前記クラン
パで直接又は間接的に押さえて前記パッド部分と前記先
端部との接触力を得るものである。
ト用ソケットにあっては、フレキシブル基板を固定する
フレームが、半導体チップ(以下、ICチップとい
う。)をその内側に保持することができるが、さらにフ
レキシブル基板との関係では、フレキシブル基板上の接
触端子がテスター側のコンタクトピン又はプローブピン
を受ける位置に配置されている。これにより、ICチッ
プとテスターとの間のピンピッチの相違等に対する整合
が採れて電気的な結合がサポートされ、ベアチップのテ
ストが可能となる。
タクトピンとしての先端部を有する配線パターンのフレ
キシブル基板が、メッキ処理に基づいて製造される。そ
こで、狭ピッチで多ピン化を図った場合でも、ICチッ
プ側コンタクトピンの高さが精度良く揃う。しかも、先
端部のうちその先端に近い部分をクランパで押さえてパ
ッド部分と先端部との接触力を得る構成を採ることか
ら、細いピンであっても十分なオーバードライブとコン
タクト圧を確保することができる。これにより、困難な
ピンごとの高さ調整は不要となり、ピンの高さ調整作業
が不要となる又は極めて容易になる.したがって、この
発明の半導体チップテスト用ソケットは、ICのベアチ
ップのテストに適し、しかも、ピンの高さが高精度に揃
っているものである。
ットの一実施例としてのチップキャリアについて図面を
参照して詳細に説明する。図1(a)には、ICチップ
30を搭載して組み上がった状態のチップキャリアの外
観の斜視図を示し、図1(b)に、特にICチップ30
との接触部分を拡大した断面図を示す。図2に、その状
態のチップキャリアについて、展開図を示す。また、図
3に、フレキシブル基板の拡大模式図を示す。
レーム本体、21は中央に開口を有する位置決め板、2
2は複数の配線パターンを有するフレキシブル基板、2
3はフレキシブル基板22を上から押さえるクランパ、
24はばね力によってクランパ23をフレーム本体20
に固定する止め板である。また、25は下から挿填され
たIC30をその下から保持する保持板としての下板で
あり、ボルト26によってフレーム本体20に取り付け
られる。
ーンを有するが(図3における14等参照)、その製造
方法の詳細については後述する。これらの配線パターン
のそれぞれの先端部(図3における14d参照)が基板
に支持されることなく露出しており、これらがICチッ
プ側コンタクトピンとして用いられる。配線パターン1
4等の途中または後端側には接触端子(図3における1
4e参照)が設けられおり、ここにテスター側のコンタ
クトピンが接触することで、ICチップ30とテスター
との電気的な結合をサポートすることができる。
コンタクトパッドの配置部分より少し大きいほぼ矩形の
開口を中央に有する(図3における15b参照)。そし
て、この開口15bのそれぞれの辺に沿ってそれぞれの
先端部14d等が突出している。この開口を有すること
により、先端部がIC側コンタクトピンとして機能する
とともに、先端部14dの先端とIC30のコンタクト
パッドとの接触状態が監視可能となる。なお、フレキシ
ブル基板22が傷むことなく容易に変形し得るように、
開口の隅部に切り込みを設けてもよい。
コンタクトパッドの配置に対応して設けられ、これに連
なる配線パターンの後端側にテスター側コンタクトピン
の配置に対応して広いピッチで接触端子が設けられてい
る。これにより、ICチップの微細で狭ピッチのパッド
とテスター側のさほど微細でなくて広いピッチのコンタ
クトピンとの間の整合を採ることができる。なお、IC
チップ30のコンタクトパッドが4辺全部には設けられ
ておらずその一部の辺だけに設けられている場合には、
少なくとも対向する2辺以上に対して先端部を設ければ
よい。対向する2辺に先端部があれば、ICチップを安
定に押さえて保持できる。
dに近い部分に貫通めねじ23aが設けられている。貫
通めねじ23aには螺合しておねじが挿着され、このお
ねじが、フレキシブル基板22のうちで先端部14dに
近い部分を押す。この状態で、おねじを回転させると、
フレキシブル基板22の押し込み量が変化してフレキシ
ブル基板22の傾きが調整できる。これにより、クラン
パ23の貫通めねじ23aに挿着されたおねじが、先端
部14dの高さ調整用ねじとして機能する。
とフレキシブル基板22との間にクランププレート23
bと絶縁シート23cが設けられている。そして、高さ
調整用おねじがクランププレート23cを介してフレキ
シブル基板22を押す。このようにクランププレートを
介することにより、柔らかいフレキシブル基板22の局
所的変形を防止して、先端部の傾きを全体的にまとめて
調整することが容易にできる。この場合、調整用ねじは
各辺に少なくとも2個以上有れば十分であり、クランプ
プレート23cは先端部14dに近い部分に設けられて
いれば十分である。
mm程度の銅板が用いられ、クランプ機構としての機械的
機能を果たすとともに、配線パターン14等に対するグ
ランドプレートとしての電気的機能も果たしている。も
っとも、フレーム本体20やクランパ23等の加工精度
が十分に高ければ、敢えてこのような調整ねじを設ける
までもなく、先端部14dのうちその先端に近い部分を
クランパ23で直接に押さえればよい。クランパ23が
絶縁体でないときには絶縁シートを介して押さえればよ
い。何れの構成とするかは、加工コストと調整コストと
の比較で決まるが、何れにしてもピンの高さを高い精度
で揃えることができる。
アにICチップ30を挿填する手順を説明する。フレー
ム本体20の取り付け部の上に位置決め板21を載置す
る。この上に、それぞれの開口部を合わせて、フレキシ
ブル基板22を置く。このフレキシブル基板22の上に
絶縁シート23cとクランププレート23bを重ねる。
さらに、その開口部の上に、やはり開口部を合わせて、
クランパ23を載置し、その上から止め板24をフレー
ム本体20に係止する。止め板24は中央部が曲がった
一種の板ばねであり、ここでクランパ23を押さえて固
定する。
対応して全て開口が設けられている。これにより、この
開口を通して後で下方から挿填されるIC30を観察で
きる。また、クランパ23と止め板24は平面的に見る
とほぼ長方形をしており、フレキシブル基板22の接触
端子は、それの長辺側の外側に来るように組立てられる
(図1(a)における符号22の部分参照)。これによ
り、接触端子が外部上方から接触してくるコンタクトピ
ンあるいはプローブピンを受けることができる。
し傾斜している。これにより、フレキシブル基板22の
先端部が少し下向きに傾斜する。ICチップ30は上向
きで下板25上に載置され、この状態で下板25が下か
らフレーム本体20に仮止めされる。そうすると、フレ
キシブル基板22の先端部の先端と下板25の上面との
距離がICチップ30の厚さより少し小さめに設定され
ており且つフレキシブル基板22の先端部がIC30の
コンタクトパッドに対応してIC30の外形より小さい
ことから、IC30はこの先端部と下板25との間に軽
く保持される。
視することで先端部の先端とIC30のコンタクトパッ
ドとの位置関係を確認しながら、位置合わせ板21を動
かしたり針状の治具でIC30を動かして、対応する先
端部とコンタクトパッドとが一致するように位置合わせ
を行う。なお、IC30のダイシングの精度が十分に良
く、チップ外形とコンタクトパッドとの相対位置が安定
している場合には、予め位置合わせ板21とフレキシブ
ル基板22との位置を合わせてこれらを固定的に組み立
てておくと良い。この場合、位置合わせ板21の開口が
ICチップ30の外形に対応しているので、IC30を
監視しながら行う位置合わせ作業が不要となり、挿填作
業が効率よく行える。
本体20に本格的に固定する。これにより、傾斜してい
る先端部の途中がクランパ23又はクランププレート2
3cによって押されて、先端部にいわゆるオーバードラ
イブがかかり、これとコンタクトパッドとが確実に接触
して電気的結合のラインが確立する(図1(b)参
照)。なお、必要があれば、調整ねじで先端部全体の傾
きを調整して、各先端部の接触力がほぼ一様になるよう
にする。この状態は、ICチップ30が、いわゆるマル
チチップモジュール等に実装された状態に酷似してい
る。そこで、ほぼ実装状態におけるICの動作状態をテ
ストすることができ、テスト結果の信頼性向上にも貢献
する。
フレキシブル基板22の先端部にバンプが設けられてい
るような場合には、バンプの高さの範囲でオーバードラ
イブがかけられるので、先端部が予め傾斜している必要
はない。このようにして組み上がったチップキャリア
は、約1インチ角(約2.5cm角)の小さなものであ
り、ダイナミックバーンインテスト等に最適である。
について、説明する。図4に、各工程における断面模式
図を示す。これは説明用のものであり、実際には、IC
側コンタクトピンの数が数十から数百のものが一般的で
あって、ピッチも一定とは限らない。なお、以下、IC
側コンタクトピンを単にピンと呼び、配線パターンをパ
ターンと呼び、ピン14dとパターン14eを合わせて
ピン14と呼ぶ。また、ピン14等とフィルム15との
全体をピンフィルム体22と呼ぶ。
形成工程と、メッキ処理工程の前半部であるレジストパ
ターンの形成工程と、メッキ処理工程の後半部として第
2の金属層を形成する電解メッキ工程と、フィルムの被
着工程と、分離工程の前半部である剥離工程と、分離工
程の後半部である除去工程とからなる。なお、ピン14
の材質は、強度や靱性の観点からNiが良い。さらに、
Pd等を含ませることもある。また、導電性を重視する
場合には、金をコーテングして導電性を高くするとよ
い。あるいは、Niに代えてベリリュウム銅を用いても
良い。以下、各工程をこの順に説明する。
のステンレス板10の上に、第1の金属層としての銅層
11を薄く電解メッキで形成する。第1の金属層として
銅を用いるのは、Ni製のピン14等との被着性に優れ
ること、ステンレス板10に対する被着力がNi製のピ
ン14等に対するフィルム15の被着力よりも弱いこ
と、良い電導体であることからである。銅はステンレス
よりも導電性に優れるので、電解メッキが素早く且つ均
一に行われる。なお、ステンレス板10は、鏡面仕上げ
されて、その表面が平坦であり、しかも平滑である。
の上にフォトレジスト12をコーティングし(図4の
(a)参照)、これにマスク13を介して露光する(図
4の(b)参照)。これにより、マスク13に対応する
パターンをレジスト12に転写する。さらに、これを現
像してマスク13に対応するパターンのレジスト12を
形成して、銅層11の上にレジストマスクを施こす(図
4の(c)参照)。
いない部分に表れている銅層11の上方の空隙12a
に、Niを電解メッキにより付着成長させて形成する
(図4の(d)参照)。Niメッキの終了後は、レジス
ト12を除去してマスクを取り除く(図4の(d)参
照)。このようにして形成されたNi層は、ピン14に
供されるものである。
上にピン14dに供される部分以外のパターン14e等
をカバーするポリイミドのフィルム15を被着する。具
体的には、接着用プラスチック15aを挟んでフィルム
15の上方から平坦な押圧面の治具で熱圧着する(図4
の(f)参照)。これにより、プラスチック側がピン1
4に合わせて一部変形するので、Ni層(14)の上面
に存在する微少な凹凸や厚さのむらが吸収される。その
結果、ピンフィルム体22の厚さを一様にすることがで
きる。
る(図3参照)。この開口15bの部分をピン14dの
部分に対応させて接着する。これにより、ピン14dの
部分が片持ちばりの状態でフィルム15に支持され、フ
ィルム15がピン14d等を纏めて一体として支持する
基板として利用される。
フィルム15とでなる部分を、ステンレス板10と銅層
11との間で、ステンレス板10から引き剥がして分離
する。第1の金属層の形成工程の説明で既述の如くステ
ンレス板10に対する被着力がNi製のピン14等に対
するフィルム15の被着力よりも弱いことから、フィル
ム15等を損なうことなく、これらは容易に分離する。
らウエットエッチングで除去する。銅層11が薄いの
で、選択比の高いエッチング液を用いてNi層(14)
を損なうことなく、銅層11が除去される。これによ
り、フィルム15とピン14とからなる部分が、ステン
レス層10および銅層11から分離される。このように
して製造されたIC側コンタクトピン14は、その断面
がほぼ矩形状(通常50μm×50μm)である。そこ
で、片持ちばり状に曲げられてコンタクトしたときに、
三角断面や円形断面等のものよりも大きなコンタクト圧
とオーバードライブ能力を発揮することができる。ま
た、斜め方向の曲げ剛性が大きくて斜めに曲がることが
少ない。そこで、ピッチを狭くしても不都合がない(約
80μm)。
4a,14b,14cは、ステンレス板10の表面が平
坦であることに対応して、それらの高さが揃っている。
このようなピンフィルム体22をフレーム本体20とク
ランパ23等で挟んで保持し、ピンフィルム体22のピ
ン14dのうち先端に近い部分をクランパ23で押さえ
ると、ピンフィルム体22の厚さが一様なこととコンタ
クト面14a,14b,14c等の高さが揃っているこ
とから、ピンごとの高さ調整の作業をするまでもなく、
ピン先の高さが揃う。なお、これとは裏返しの状態でピ
ンフィルム体22を用いることも可能であり、この場合
は側面14a,14b,14cの反対側の側面がコンタ
クト面となるが、この場合もやはり上述の場合とほぼ同
程度にピン先の高さが揃う。
に引張応力が掛かる側面14a,14b,14cは、ス
テンレス板10の表面が平滑であることに対応して、表
面状態が滑らかである。そこで、表面の平滑度の影響を
受ける疲労強度が増して、繰り返し使用回数が向上す
る。また、このようなピンを持つフレキシブル基板22
は、そのフィルム15がピンの先端部14dを支持する
支持板としての機能を果たす。そこで、高さ方向には止
め板等の上下板等を設けることで、小形のチップキャリ
アを構成できる。
21の開口よりも少し小さいと特に良い。これで、フレ
キシブル基板22の上側のクランパ23を第1のクラン
パとし、フレキシブル基板22の下側の位置合わせ板2
1を第2のクランパとすると、第1のクランパ23のう
ちフレキシブル基板22を押さえる部分であって先端部
14dの先端に最も近い部分が、第2のクランパ21の
うちフレキシブル基板22を固定する部分であって先端
部14dの先端に最も近い部分よりも、先端部14dの
先端に近くなる。具体例としては、前者が先端から5mm
で、後者が先端から10mm程度である。このこととフレ
キシブル基板22が柔軟性を有することから、一層のコ
ンタクト力の確保と高さ調整の容易化が図られる。
発明の半導体チップテスト用ソケットにあっては、複数
の配線パターンの先端部が基板に支持されることなく露
出し後端側に接触端子を有するフレキシブル基板と、半
導体チップを保持するフレームと、半導体チップのパッ
ドに先端部が接触するようにフレキシブル基板をフレー
ムに固定するクランパと、を備え、先端部のうちその先
端に近い部分をクランパで押さえてパッドと先端部との
接触力を得る。これにより、ICのベアチップのテスト
に適し、しかも、ピンの高さが高精度で揃う構成の半導
体チップテスト用ソケットを実現することができるとい
う効果がある。
用ソケットの一実施例としてのチップキャリアを示し、
(a)がその外観の斜視図であり、(b)がICチップ
との接触部分を拡大した断面図である。
を示す。
る。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】直接または間接的にメッキ処理により形成
された複数の配線パターンを有しこれらの配線パターン
のそれぞれの先端部が基板に支持されることなく露出し
途中または後端側に接触端子を有するフレキシブル基板
と、 集積回路が形成された半導体チップを受けて直接又は間
接的にこれを保持するフレームと、 それぞれの前記接触端子が外部からのコンタクトピンあ
るいはプローブピンを受ける位置に配置され前記半導体
チップのそれぞれのパッド部分にそれぞれの前記先端部
が接触するように前記フレキシブル基板を前記フレーム
に固定するクランパと、 を備え、前記先端部のうちその先端に近い部分を前記ク
ランパで直接又は間接的に押さえて前記パッド部分と前
記先端部との接触力を得ることを特徴とする半導体チッ
プテスト用ソケット。 - 【請求項2】請求項1記載の半導体チップテスト用ソケ
ットであって、前記クランパを第1のクランパとし、前
記フレーム上に第2のクランパが設けられ、前記第2の
クランパが前記第1のクランパとで前記フレキシブル基
板を挟んで前記フレキシブル基板が前記フレームに固定
され、前記第1のクランパのうち前記フレキシブル基板
を押さえる部分であって前記先端部の先端に最も近い部
分が、前記第2のクランパのうち前記フレキシブル基板
を固定する部分であって前記先端部の先端に最も近い部
分よりも、前記先端部の先端に近いことを特徴とする半
導体チップテスト用ソケット。 - 【請求項3】請求項1記載の半導体チップテスト用ソケ
ットであって、前記クランパのうちで前記先端部に近い
部分に貫通めねじが設けられ、前記貫通めねじに螺合し
ておねじが挿着され、前記おねじが前記先端部の高さ調
整用ねじとして前記フレキシブル基板を押すことを特徴
とする半導体チップテスト用ソケット。 - 【請求項4】請求項3記載の半導体チップテスト用ソケ
ットであって、少なくとも前記先端部に近い部分で前記
クランパと前記フレキシブル基板との間にクランププレ
ートが設けられ、前記おねじが前記クランププレートを
介して前記フレキシブル基板を押すことを特徴とする半
導体チップテスト用ソケット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5141579A JP3051599B2 (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | 半導体チップテスト用ソケット |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5141579A JP3051599B2 (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | 半導体チップテスト用ソケット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06331695A true JPH06331695A (ja) | 1994-12-02 |
JP3051599B2 JP3051599B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=15295278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5141579A Expired - Lifetime JP3051599B2 (ja) | 1993-05-20 | 1993-05-20 | 半導体チップテスト用ソケット |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3051599B2 (ja) |
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