JPH0737942A - 検査用コネクタおよびその製造方法 - Google Patents

検査用コネクタおよびその製造方法

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JPH0737942A
JPH0737942A JP5181337A JP18133793A JPH0737942A JP H0737942 A JPH0737942 A JP H0737942A JP 5181337 A JP5181337 A JP 5181337A JP 18133793 A JP18133793 A JP 18133793A JP H0737942 A JPH0737942 A JP H0737942A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フリップチップのチップ状態で電気特性評価
が行えるように低圧で加圧可能な検査用コネクタを提供
する。 【構成】 検査用コネクタ１は、耐熱温度の高い絶縁性
樹脂シート２に孔が穿設され、その孔の少なくとも一方
の開口の周縁部を覆うように金属材料からなるパターン
部３が形成され、パターン部３全体を覆って前記孔に半
田４が埋設されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】本発明はシート状の検査用コネクタに関
し、特にフリップチップの検査用コネクタの構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体ＩＣ（以下「ＩＣ］とい
う）の製造技術における微小化と、これに伴う高集積
化、高機能化および多端子化の傾向により、ＩＣの接続
端子と回路基板の接続端子との接続についても微小化、
多端子化が要求されている。ＩＣと回路基板との接続方
法にはワイヤーボンド方式、ＴＡＢ方式、フリップチッ
プ方式、などが知られているが、多端子を有するＩＣの
高密度実装方式としてはフリップチップ方式が適してい
る。これは、ＩＣの表面上の周辺部に接続端子を設ける
ワイヤーボンド方式やＴＡＢ方式に比べ、フリップチッ
プ方式ではＩＣの表面上の全面に接続端子を設けること
ができ、多端子化が容易であるからである。また、フリ
ップチップ方式は、接続に有する配線長が短いため電気
特性も優れている。
【０００３】このため、１０数年前から実装方式の一つ
として、特に大型コンピュータの実装方式としてフリッ
プチップ方式が検討あるいは実用化されており、最近で
は液晶表示電子部品への実装も検討されている。
【０００４】また従来から、フリップチップボンディン
グを行った後に特性評価を行っていたので、ＩＣに異常
があった場合、ＩＣの取り外し（リペア）は非常に困難
であり、またＩＣを搭載する基板の再生も非常に困難で
ある。
【０００５】これらの原因は、フリップチップボンディ
ングを実施する前にチップ状態で最終的な電気特性評価
を十分に実施することが困難であった為である。
【０００６】図６乃至図８は従来のチップ状態での電気
的特性評価の方法を具現化した断面図である。
【０００７】図６および図７に示すように、チップ状態
での電気的特性評価の方法として、半田バンプ１０２を
溶かして検査用基板１０３にＩＣ１０１を搭載する、ま
たは半田バンプ１０２を半田ペースト１０４を介して溶
かして検査用基板１０３にＩＣ１０１を搭載する方法が
ある。ところが、どちらの方法も検査後のＩＣ１０１の
取り外し、半田バンプ１０２の再生などにより、製造上
の工程増加、ＩＣの信頼性低下などの問題点があった。
【０００８】また、図８に示すように、検査基板とＩＣ
の間にシート状の検査用コネクタを設ける検査方法もあ
る。
【０００９】図９は、従来の検査用コネクタの構造を示
す断面図である。
【００１０】従来の検査用コネクタ１０５の構造は、耐
熱温度が１５０〜２００℃のシリコーンからなる絶縁性
樹脂シート１０６に、表面に金メッキ１０８が施された
導電性を有する鉄や銅などからなる金属細線１０７が埋
め込まれたもので、金属細線１０７は大きさは約φ２０
〜φ７０μｍで細線間のピッチは約１５０〜３００μｍ
である。製造方法としては、治具などを用いて一定ピッ
チで金属細線１０７を整列させ、絶縁性樹脂を流し込む
ことにより製造させるものが多い。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】図８に示すような検査
用コネクタを用いた、図７に示すようなフリップチップ
ＩＣの検査方法は、ＩＣの半田バンプと検査用基板のパ
ッドとの加圧のみにより電気的に導通を得ることができ
る。この方法においては、ＩＣの半田バンプどうしのわ
ずかな高さの違いを吸収できるので、半田バンプと検査
用基板のパッドとの接触がとりやすい。
【００１２】しかしながら、図８に示すような従来の検
査用コネクタでは、多端子のＩＣの場合、完全な接触を
得るには大きな圧力、例えば３００ピンのＩＣでは４．
５Ｋｇ〜６Ｋｇ程の圧力が必要となり、ＩＣおよび検査
用基板が破損する恐れがあった。
【００１３】また、ＩＣの半田バンプと検査用基板のパ
ッドとの導通を図る金属細線の導通抵抗は例えば数百Ω
と大きい為、ＩＣがパワーＩＣ等の場合、検査時の大電
流によりシリコーンからなる絶縁性樹脂が発熱し、その
物性値が劣化して検査用コネクタが変形するという問題
点があった。
【００１４】これらの問題点があった為、図５および図
６に示した方法で最終的な電気的特性評価を行ってい
た。
【００１５】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであって、フリップチップのチップ状態で
電気特性評価が行えるように低圧で加圧可能な検査用コ
ネクタを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明における検査用コネクタは、高耐熱性の絶縁性
樹脂シートに穿設された複数の孔にそれぞれ半田が埋設
されてなるものや、また、各孔のいずれか一方の開口を
覆う位置にそれぞれ金属材料からなるパターン部が形成
されているものでもよい。
【００１７】上記検査用コネクタの製造方法は、高耐熱
性の絶縁性樹脂シートと金属材料とを積層した後、該絶
縁性樹脂シートに複数の孔を形成し、そして、各孔のい
ずれか一方の開口の周縁部を覆う箇所以外の金属材料を
除去してパターン部を形成し、次いで、各孔の内周面と
パターン部の全面にメッキ層を形成した後、各孔の中に
それぞれ一様な大きさの半田片を供給するとともにパタ
ーン部にはめ込むようにして保持させ、しかる後、該半
田片を溶融して前記パターン部および孔を半田により埋
設することを特徴とし、また、高耐熱性の絶縁性樹脂シ
ートと金属材料とを積層した後、該絶縁性樹脂シートに
複数の孔を形成し、そして、各孔のいずれか一方の開口
を覆う箇所以外の金属材料を除去してパターン部を形成
し、次いで、各孔の内周面とパターン部の全面にメッキ
層を形成した後、各孔の中にそれぞれ一様な大きさの半
田片を供給し、しかる後、該半田片を溶融して前記孔を
半田により埋設することを特徴とする。
【００１８】
【作用】上記構成のとおりの本発明における検査用コネ
クタを、検査用基板とＩＣとの間に設け、検査用コネク
タを挟持するように加圧して検査用基板のパッドとＩＣ
の半田バンプとを、検査用コネクタを構成する半田によ
って導通させるとき、半田という従来の銅や鉄に比べて
柔らかな材料を用いているので半田バンプの高さのばら
つきが従来よりも低い圧力にて吸収され、完全な接触が
得られる。
【００１９】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【００２０】（第１の実施例）図１は本発明の検査用コ
ネクタの第１の実施例の構造を示す断面図である。
【００２１】図１において検査用コネクタ１は、耐熱温
度の高いポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（Ｐ
ＥＩ）、液晶ポリマーなどの絶縁性樹脂シート２に複数
の孔が穿設され、各孔の少なくとも一方の開口の周縁部
を覆うように金属材料からなるパターン部３が形成さ
れ、各パターン部３全体を覆って前記各孔に半田４が埋
設されている。
【００２２】ここで、上記検査用コネクタの製造工程に
ついて説明する。
【００２３】図２は図１に示した検査用コネクタの製造
工程の一例を説明するための図である。
【００２４】まず、図２（ａ）に示すように、耐熱温度
の高いポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥ
Ｉ）、液晶ポリマーなどの絶縁性樹脂シート２に銅など
の金属材料５を貼り合せる。あるいは金属材料５の上面
に耐熱温度の高いポリイミドなどの絶縁性樹脂をシート
状に塗布する。
【００２５】次に、エキシマレーザなどを使用し、図２
（ｂ）に示すように絶縁性樹脂シート２に一定のピッチ
（例えば５０〜３００μｍ）、一定の大きさ（例えば２
５〜１００μｍ）で開口部６を形成する。
【００２６】次いで、金属材料５にエッチングを施し、
図２（ｃ）に示すようにパターン部３を形成する。この
パターン部３には、中央に後述する打ち抜き法などで得
られる半田片をはめ込める開口が形成される。そして、
開口部６の内周面およびパターン部３全体に銅や金など
メッキ層８を形成する。
【００２７】さらに、図２（ｄ）に示すように、ポンチ
とダイスを用いた打ち抜き法等で一様な長さおよび径と
なった半田４を開口部６よりパターン部３の開口にはめ
入れるようにして供給する。
【００２８】その後、リフロー装置などによって半田４
を溶融すると、図２（ｅ）に示す検査用コネクタ１が形
成される。
【００２９】また、上述の工程内に図３に示すような粘
着シートを貼る工程を加えてもよい。この粘着シートは
１００℃位に加熱すると接着力が低下するシートであ
る。
【００３０】図３は図２に示した製造工程に粘着シート
を貼り付ける工程をさらに加えた工程図である。
【００３１】図３（ａ）〜（ｃ）に示す工程は図２
（ａ）〜（ｃ）に示した工程と同様であるので説明は省
略する。
【００３２】図３（ｄ）に示すように、粘着シート１０
上にメッキ層が形成されたシートを載置し、図３（ｅ）
に示すようにポンチとダイスを用いた打ち抜き法等で一
様な長さおよび径となった半田４を開口部６よりパター
ン部３の開口にはめ入れるようにして供給する。このと
き、粘着シート１０が貼られていることで、検査用コネ
クタの上面および下面より突出する半田の高さを一様に
することができる。
【００３３】その後、図３（ｆ）に示すように粘着シー
ト１０を加熱して接着力を低下させて除去し、次いでリ
フロー装置などで半田４を溶融することで図３（ｇ）に
示す検査用コネクタ１が形成される。
【００３４】上述の製法で作られた検査用コネクタは、
開口部の径が２５〜１００μｍであるので電流容量も大
きい。
【００３５】また、打抜法などで一様な長さおよび径の
半田に加工し、その半田を粘着シートで開口部内の所定
位置で保持した後に溶融するので、図３（ｇ）に示した
ように検査用コネクタの上面および下面よりの突出量ｈ
1、ｈ2が非常に均一になるという特徴がある。
【００３６】ここで、上記検査用コネクタの使用方法に
ついて説明する。
【００３７】図４は図１乃至図３に示した検査用コネク
タの使用状態を示す断面図である。
【００３８】図４に示すように検査用コネクタ１は、検
査用基板１１とＩＣ１２との間に設けられ、検査用基板
１１とＩＣ１２とで挟持するように加圧されることによ
り、検査用基板１１のパッド１１ａとＩＣ１２の半田バ
ンプ１２ａとが半田９により導通される。このとき、導
電材料となる半田は、従来の鉄や銅などからなる金属細
線に比べて柔らかい為、例えば３００ピンのＩＣの場
合、１．５〜２．０Ｋｇの従来より低い圧力にて完全な
接触を得ることができ、検査用基板およびＩＣが加圧に
よって破損されずに済む。
【００３９】また、絶縁性樹脂シートの材料が従来のシ
リコーンに代えて高耐熱性のポリイミド（ＰＩ）、ポリ
エーテルイミド（ＰＥＩ）、液晶ポリマーなどであるの
で、パワーＩＣなどの検査時の大電流により絶縁性樹脂
が発熱し、その物性値が劣化して検査用コネクタが変形
することがなくなる。
【００４０】このため、最終的な電気的特性評価を行う
ことができ、フリップチップＩＣの製造効率の向上や信
頼性向上に大きな効率がある。
【００４１】（第２の実施例）図５は本発明の検査用コ
ネクタの第２の実施例の製造工程を説明するための図で
ある。
【００４２】本実施例の検査用コネクタは、図５（ｅ）
に示すように耐熱温度の高いポリイミド（ＰＩ）、ポリ
エーテルイミド（ＰＥＩ）、液晶ポリマーなどの絶縁性
樹脂シート１３に複数の孔が穿設され、各孔のいずれか
一方の開口の全部を覆うように金属材料からなるパター
ン部１６が形成され、前記各孔に半田１８がそれぞれ埋
設されている。
【００４３】以下、本実施例における検査用コネクタの
製造方法について説明する。
【００４４】まず、図５（ａ）に示すように、耐熱温度
の高いポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥ
Ｉ）、液晶ポリマーなどの絶縁性樹脂シート１３に銅な
どの金属材料１４を貼り合せる。あるいは金属材料１４
の上面に絶縁性樹脂をシート状に塗布する。
【００４５】次に、図５（ｂ）に示すように、エッチン
グにより開口部１５とパターン部１６を形成し、図５
（ｃ）に示すようにパターン部１６と開口部１５に無電
解メッキ法にて金などのメッキ層１７を形成する。
【００４６】さらに、図５（ｄ）に示すように、ポンチ
とダイスを用いた打ち抜き法等で一様な長さおよび径と
なった半田１８を開口部１５へ供給する。
【００４７】その後、リフロー装置などで半田１８を溶
融すると、図５（ｅ）に示す検査用コネクタ１９が形成
される。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の検査用コネ
クタは、高耐熱性の絶縁性樹脂により形成されているの
で、検査時に大電流を必要とするパワーＩＣ等において
検査用コネクタが発熱して変形するということがない。
【００４９】また、検査用基板のパッドとＩＣの半田バ
ンプとを導通させる導電性材料を、従来の鉄や銅からな
る金属細線に代えて半田にしているので、多端子ＩＣで
あっても低荷重で完全な接触が得られ、ＩＣおよび検査
用基板が破損しないで済む。
【００５０】このため、本発明の検査用コネクタを使用
すれば、最終的な電気的特性評価をＩＣ単体のままで十
分にかつ容易に実施することが可能となり、フリップチ
ップ方式であるがために生じていた生産性の悪化を改善
し、かつ信頼性の向上に大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査用コネクタの第１の実施例の構造
を示す断面図である。
【図２】図１に示した検査用コネクタの製造工程を説明
するための図である。
【図３】図２に示した製造工程に粘着シートを貼り付け
る工程をさらに加えた工程図である。
【図４】図１乃至図３に示した検査用コネクタの使用状
態を示す断面図である。
【図５】本発明の検査用コネクタの第２の実施例の製造
工程を説明するための図である。
【図６】従来のチップ状態での電気的特性評価の方法を
具現化した断面図である。
【図７】従来のチップ状態での電気的特性評価の方法を
具現化した断面図である。
【図８】従来のチップ状態での電気的特性評価の方法を
具現化した断面図である。
【図９】従来の検査用コネクタの構造を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
１，１９ 検査用コネクタ ２，１３ 絶縁性樹脂シート ３，１６ パターン部 ４，１８ 半田 ５，１４ 金属材料 ６，１５ 開口部 ８，１７ メッキ層 １０ 粘着シート １１ 検査用基板 １１ａ パッド １２ ＩＣ １２ａ 半田バンプ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高耐熱性の絶縁性樹脂シートに穿設され
    た複数の孔にそれぞれ半田が埋設されている検査用コネ
    クタ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の検査用コネクタにおい
    て、 各孔のいずれか一方の開口を覆う位置にそれぞれ金属材
    料からなるパターン部が形成されていることを特徴とす
    る検査用コネクタ。
  3. 【請求項３】 高耐熱性の絶縁性樹脂シートと金属材料
    とを積層した後、該絶縁性樹脂シートに複数の孔を形成
    し、そして、各孔のいずれか一方の開口の周縁部を覆う
    箇所以外の金属材料を除去してパターン部を形成し、次
    いで、各孔の内周面とパターン部の全面にメッキ層を形
    成した後、各孔の中にそれぞれ一様な大きさの半田片を
    供給するとともにパターン部にはめ込むようにして保持
    させ、しかる後、該半田片を溶融して前記パターン部お
    よび孔を半田により埋設する検査用コネクタの製造方
    法。
  4. 【請求項４】 高耐熱性の絶縁性樹脂シートと金属材料
    とを積層した後、該絶縁性樹脂シートに複数の孔を形成
    し、そして、各孔のいずれか一方の開口を覆う箇所以外
    の金属材料を除去してパターン部を形成し、次いで、各
    孔の内周面とパターン部の全面にメッキ層を形成した
    後、各孔の中にそれぞれ一様な大きさの半田片を供給
    し、しかる後、該半田片を溶融して前記孔を半田により
    埋設する検査用コネクタの製造方法。
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