JPH0786467A

JPH0786467A - バーンインソケット

Info

Publication number: JPH0786467A
Application number: JP23149393A
Authority: JP
Inventors: Takashi Otsuka; 隆大塚; Kenzo Hatada; 賢造畑田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】チップの位置合わせが容易で、品種の異なる
チップに容易に対応可能で安価に製造できるバーンイン
ソケットを提供することである。【構成】チップ５が載置されこのチップ５の厚みと略
同等の深さでチップサイズよりも大きく形成された凹部
４と外部端子９に接続された配線電極３とが設けられた
第一部材１と、この第一部材１の上に配置され配線基板
８が設けられた第二部材２とからなり、チップ５の２側
面が凹部４の２側面に接触するように位置決めされ、チ
ップ電極６と配線電極３に一対の突起７が当接して両電
極６，３を電気的に接続するように配線基板８が形成さ
れたことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、バーンインソケット
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＬＳＩのような半導体装置は、そ
の製造工程において、ウエハー状態で回路検査された
後、ダイシングされ、パッケージングされる。パッケー
ジングの工程では、半導体装置上の電極と、パッケージ
内のリードや、配線に接続し、樹脂により封止するか気
密封止される。この後、バーンイン工程に入る。バーン
インは、スクリーニングや、エージングとも言われ、パ
ッケージングされた半導体装置に電源や信号を印加した
状態で、高温下において加速寿命試験を行なうものであ
る。このバーンイン工程で、潜在的な不良を顕在化さ
せ、製品の良不良を判定した後、最終製品として出荷す
る。すなわち、バーンイン工程が最終製品の信頼性を向
上させる役目を果たしている。

【０００３】しかし、近年、システムや機器の高密度
化、高速化要求に応えるため、半導体装置をチップ状態
で実装することが多くなってきている。特にチップを複
数個基板に実装するマルチチップモジュールは、高密度
実装に対する一つの方向として注目されているが、その
信頼性が個々のチップの信頼性に大きく左右されるとい
う問題を抱えている。

【０００４】このように、マルチチップモジュールのよ
うなチップを基板に直接実装する機器においては、チッ
プ状態での信頼性向上と品質保証のために、チップ状態
でのバーンインが不可欠となってきている。また、バー
ンインの手法も、これまで、電源印加状態でのバーンイ
ンが主に行なわれてきたが、半導体装置内部の回路を動
作させながらのバーンインや、動作状況をチェックしな
がら行なう、モニターバーンインの要求も出てきてい
る。このような要求に対し、チップのバーンインを行な
うためのソケットとして特開平３−１２０７４２号のよ
うな方法が提案されている。

【０００５】以下図面を参照しながら、上記した従来の
チップ対応のバーンインソケットについて説明する。図
４は従来のバーンインソケットの構成を示す断面構成図
である。同図において、３０はチップ、３１は電極、３
２はふた、３３は位置決めピン、３４は位置決め板、３
５はチップ収納孔、３６は樹脂基板、３７は配線、３８
は導電性突起、３９は支持部、４０は外部端子である。

【０００６】以上のように構成されたバーンインソケッ
トについて、以下その動作について説明する。まず、ウ
エハーからダイシングされたチップ３０を、チップ収納
孔３５を有する位置決め板３４に挿入する。位置決め板
３４と、樹脂基板３６は位置決めピン３３により、位置
決め板３４と位置合わせされ、チップ３０上の電極３１
と、樹脂基板３６上に形成された導電性突起３８と接触
することにより電気的に接続され、一方は、外部端子４
０に接続された支持部３９の配線３７と接続される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、位置決め板３４を用いて、チップ３０を
位置決め、固定するため、チップ３０の大きさが異なる
と、位置決め板３４を変更しなくてはならないという問
題点を有していた。また、位置決め板３４の材質は、チ
ップ３０の線熱膨張係数を考慮した材質にするととも
に、かなり精密な加工精度が要求される。このため、品
種の違いに対応するために、位置決め板３４と樹脂基板
３６の交換が必要になり、コストが上がる要因となって
いた。

【０００８】したがって、この発明の目的は、上記問題
点に鑑み、チップの位置合わせが容易で、品種の異なる
チップに容易に対応可能で安価に製造できるバーンイン
ソケットを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１のバーンインソ
ケットは、チップが載置されこのチップの厚みと略同等
の深さでチップサイズよりも大きく形成された凹部と外
部端子に接続された配線電極とが設けられた第一部材
と、この第一部材の上に配置され配線基板が設けられた
第二部材とからなり、チップの隣接する２側面が凹部の
隣接する２側面に接触するように位置決めされ、チップ
電極と配線電極に一対の突起が当接して両電極を電気的
に接続するように配線基板が形成されたことを特徴とす
るものである。

【００１０】請求項２のバーンインソケットは、請求項
１において、第二部材が透明材て構成されたことを特徴
とするものである。請求項３のバーンインソケットは、
請求項１において、配線電極は、凹部に近い側に電源、
グランドが形成され、外周部に信号線の配線電極が形成
されたことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】この発明の構成によれば、チップの位置合わせ
が、同方向に、チップの２側面を凹部の２側面に接触さ
せるだけで常に精度良く同位置に固定できる。このた
め、多数のチップのバーンインを繰り返し行う場合に有
効である。また、サイズの異なるチップのバーンインを
行う場合においても、同様の方法で固定でき、新たな位
置合わせ用の部品を必要としない。また、上記のように
チップの位置合わせのための構造が単純であるため、既
存のパッケージを一部改良して第一部材として使用する
事が可能であり、安価に製造できる。

【００１２】請求項２では、第二部材の材質を透明材で
構成することにより、チップの微小ピッチに対応する精
密な位置合わせが容易に実現できるようになる。請求項
３では、凹部の外周部の最も内側に電源あるいはグラン
ドの配線電極を形成することにより、外部端子の電源、
グランド端子が共通化でき、バーンインボードの共通化
が促進される。

【００１３】

【実施例】この発明の一実施例を図１および図２に基づ
いて説明する。このバーンインソケットは、外部端子
９、配線電極３および凹部４を有する第一部材１と、こ
の第一部材１の上に配置され突起７および配線基板８を
有する第二部材２とからなる。

【００１４】第一部材１は、セラミックあるいは樹脂か
ら構成され、バーンインボード（図示せず）に電気的に
接続する外部端子９が設けてあり、配線電極３に電気的
に接続されている。配線電極３は第一部材１の上面に設
けられる。また、第一部材１上にはチップ５の厚みと同
等の深さを持ち、チップサイズに対して充分な大きさを
有する凹部４が形成されている。凹部４の隣接する２側
面はチップ５の隣接する２側面を位置決めする位置決め
部となる。

【００１５】第二部材２の配線基板８は、チップ５上の
チップ電極６と、第一部材１上の配線電極３を電気的に
接続するようにパターンニングされており、第一部材１
に固定されたチップ５上のチップ電極６位置と第一部材
１上の配線電極３の位置に電気的に接続する位置に突起
７が設けてある。この配線基板８は、チップ５の材質で
あるＳｉの線熱膨張係数と近いものが推奨され、接着等
の手段により形成される。チップ電極６と接触により接
続する突起７は通常のチップ電極６のサイズ（１００μ
ｍ程度）に対し、６０μｍ程度のものが、メッキ等の公
知の技術を用いて作製される。この実施例では、繰り返
しの使用に耐え得るように高弾性率材料で導電性の良
い、例えばＮｉにＡｕメッキを施したものが用いられ
る。一方配線電極３への接続には、配線電極３が通常１
５０μｍ程度以上の幅で余裕を持って作製できるため、
チップ電極６への接続用の突起７と高さを揃えておけば
良い。

【００１６】つぎに、このバーンインソケットを用いて
チップ５の検査を行う手順について説明する。ウエハー
から、ダイシングされたチップ５を、チップ５の隣接す
る２側面を凹部４内の直角に形成された隣接する２側面
に接触させ固定する。固定の方法は、チップ５内の回路
やチップ電極６に影響を及ぼさない部分に、接着剤を塗
布することにより行われる。具体的には、凹部４の側面
に当たらないチップ５の一角に接着剤を塗布し固定す
る。この接着剤は、バーンインに必要な温度（通常１２
５〜１５０℃位）での耐熱性があれば充分である。ま
た、この接着剤の代わりにバネ材等を凹部４に挿入して
チップ５を凹部４内に固定することも可能である。

【００１７】この後、第二部材２と第一部材１の位置合
わせを行い、チップ電極６と配線電極３が、配線基板８
の突起７により充分に電気的に接続されるような力で押
さえつけ、第一部材１と第二部材２を固定する。ここ
で、凹部４内のチップ５の絶対位置は、ほぼダイシング
の精度により決まり、数μｍ程度である。そのため、チ
ップ電極６の間隔が１００μｍ程度のものであれば、第
一部材１と第二部材２の外形合わせにより、チップ電極
６および配線電極３への位置合わせが可能であり、繰り
返しのバーンインにも常に精度良く電気的接続が得られ
る。また、第一部材１と第二部材２との固定には、外形
合わせと、チップ５の固定に用いた接着剤により固着す
る方法や、第一部材１と第二部材２との両方を挟み込む
様な留め金で行うことも可能であり、特に限定されな
い。

【００１８】このように構成されたバーンインソケット
は、既存のバーンインボードに挿入されバーンインを行
う。同品種の異なるチップ５をバーンインする場合、第
一部材１、第二部材２を固定した接着剤あるいは留め金
を外し、チップ５を固定した接着剤を取り除き新たにチ
ップ５を固定する事により行う。異なる品種のチップ５
の場合には、配線基板８を交換する。

【００１９】また、バーンインと同時にチップ５の動作
テストを同時に行う時のように、チップ５に接続される
配線の伝送特性が重要視される場合には、公知の技術に
より、配線基板８を多層化し、電源やグランド層を設け
るとともに、第一部材１の配線電極３部分も同様に多層
化することにより、所定の特性インピーダンスに合わせ
込む事が可能となり、伝送特性を向上させる事が可能で
ある。

【００２０】また、接触による突起７とチップ電極６、
配線電極３との電気的接続の信頼性を向上させるため
に、配線基板８をシリコンゴム等の低弾性材料とのラミ
ネート構造にすることにより、突起７高さの多少のばら
つきがある場合でも接続が均一に実現できる。以上のよ
うにこの実施例によれば、第一部材１に設けた凹部４内
の２側面に、チップ５の２側面を接触させ固定する、チ
ップ５の固定方法をとることにより、バーンインが終了
し、同一品種の他のチップ５のバーンインを行う際にも
常に精度良く同位置に固定する事が可能となる。また、
チップ５のサイズや、チップ電極６数が異なるチップ５
に対しても、配線基板８を交換するだけで、対応が可能
であり、非常に安価に対応できる。さらに、第一部材１
には、特別な構成が要求されないため、既存のパッケー
ジ（ＰＧＡ等）を使用する事が充分可能であり、非常に
安価に製造できる。

【００２１】つぎに、この発明の第２の実施例について
説明する。第１の実施例と異なる点は、第二部材２に透
明材を使用した点である。その他の構成は、第１の実施
例と同様である。この実施例によれば、第二部材２に透
明材を使用する事で、ソケット上部からの位置合わせが
容易となり、チップ５上のチップ電極６のサイズや間隔
が５０μｍ以下の微小な場合でも、位置合わせが容易に
なる。

【００２２】図３にこの発明の第３の実施例におけるバ
ーンインソケットの第一部材１を示す。すなわち、配線
電極３のレイアウトを、凹部４に近い部分に電源１０あ
るいはグランド１１を配置し、その周囲に信号線１２を
配置する。その他の構成は、第１の実施例と同様であ
る。この実施例によれば、品種の異なるチップ５におい
て、電源、グランドのチップ電極６の位置が異なる場合
でも、第一部材１における電源、グランドの外部端子９
を共通にする事が可能となる。この結果、バーンインボ
ードの設計を品種の違いにより新たに製作する必要がな
くなり、共通で使用する事が可能となる。

【００２３】

【発明の効果】この発明のバーンインソケットによれ
ば、チップを仮固定する第一部材に、チップの厚みと同
等の深さで、さまざまなチップサイズに対応できる大き
さの凹部を設け、凹部内の２側面とチップの２側面を接
触させて固定することにより、チップ電極数が異なる、
さまざまな大きさのチップに対応することができる。ま
た、第一部材に特別な構成が要求されないため、既存の
パッケージ材を用いる事ができ、安価に製造できる。ま
た、第二部材の材質を透明材で構成することにより、微
小ピッチに対応する精密な位置合わせが容易に実現でき
るようになる。さらに、凹部の外周部の最も内側に電源
あるいはグランドの配線電極を形成することによって、
外部端子の電源、グランド端子が共通化でき、バーンイ
ンボードの共通化が促進される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例におけるバーンインソ
ケットの断面正面図である。

【図２】同実施例における第一部材の平面図である。

【図３】この発明の第３の実施例におけるバーンインソ
ケットの断面正面図である。

【図４】従来例のバーンインソケットの断面正面図であ
る。

【符号の説明】

１第一部材２第二部材３配線電極４凹部５チップ６チップ電極７突起８配線基板９外部端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チップが載置されこのチップの厚みと略
同等の深さでチップサイズよりも大きく形成された凹部
と外部端子に接続された配線電極とが設けられた第一部
材と、この第一部材の上に配置され配線基板が設けられ
た第二部材とからなり、前記チップの隣接する２側面が
前記凹部の隣接する２側面に接触するように位置決めさ
れ、前記チップ電極と前記配線電極に一対の突起が当接
して両電極を電気的に接続するように前記配線基板が形
成されたことを特徴とするバーンインソケット。
【請求項２】第二部材が透明材て構成された請求項１
記載のバーンインソケット。
【請求項３】配線電極は、凹部に近い側に電源、グラ
ンドが形成され、外周部に信号線の配線電極が形成され
た請求項１記載のバーンインソケット。