JPH0875819A

JPH0875819A - パッケージに封入されていないダイのバーンイン検査のための再使用可能なキャリア

Info

Publication number: JPH0875819A
Application number: JP6222754A
Authority: JP
Inventors: Shin Su Lim Samuel; サムエル・シン・スー・リム; Kun Tan Shu; シユー・クン・タン
Original assignee: SANRAITO Pte Ltd; SUNRIGHT Pte Ltd
Current assignee: SANRAITO Pte Ltd; SUNRIGHT Pte Ltd
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】パッケージに封入されていないダイのを既存
の検査システムによってダイの機能検査を行うことを可
能にする再使用可能キャリアを目的とする。【構成】ボンディングパッドと接触するための成形さ
れた金属膜プローブヘッドを備え、ダイを受けるための
キャビティを有し、裸のダイとキャリアの周縁とを電気
的に接続するための金属化接点を有する。裸のダイとキ
ャリアの周縁とを電気的に接続するための回路が、前記
キャリアのベース内に成形−めっきされるか、ポリマー
フィルム上にプリントされている。前記キャリアのベー
スまたは一体型カバー−ベースは、ダイ用の所期のパッ
ケージのいずれにも適合するように、熱可塑性樹脂から
射出成形もしくはプレス成形されることも、セラミック
からプレス成形されることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パッケージに封入され
ていない裸の回路チップ（ダイ）即ちパッケージに封入
されていない回路付きシリコンダイのAC、DC機能検査と
バーンイン(burn-in)検査とを行うための、成形され及
びめっきされた回路またはプリント回路が備えられたキ
ャリア(carrier)に関する。

【０００２】

【従来の技術】より小型でより軽量なエレクトロニクス
新製品に対する需要がますます増大し続けている。その
結果として、電気検査とバーンイン検査とが完了した裸
のダイに対する需要が生じている。例えば、現在ではス
マートカード(smart card)は標準的なクレジットカード
と同じ薄さである。マルチチップモジュール製造業者
は、ハイブリッドパッケージを作るために、様々な機能
を有する複数の様々なタイプのチップが必要な回路を設
計する。

【０００３】スマートカード製造業者とマルチチップハ
イブリッドパッケージ製造業者は、パッケージに封入さ
れたダイの代わりに、裸のダイを必要としている。裸の
ダイのユーザは、パッケージに封入されたダイの高い品
質と完全性とをダイ製造業者が満たすことを求めてい
る。従って、裸のダイの品質と歩どまりと信頼性とを確
保する目的で、初期故障率を低下させるために、及び、
不良ダイから良好なダイを選別する最終的な電気検査を
行うために、半導体製造業者またはダイ製造業者が高温
での「バーンイン」によってダイを検査することが、ユ
ーザによって求められている。

【０００４】不良ダイから機能有効なダイを選択する既
存の方法は、ウェーハプローブ(wafer probe)を使用す
る方法がある。ウェーハプローブ検査では、典型的には
タングステンで作られる複数のスプリングプローブニー
ドル(spring probe needle)を備えた検査装置に電気信
号が送られる。各々のプローブが各々のダイパッド(die
pad)に対して同様に位置合せされ、各々のダイが切断
前にウェーハ上で個別に検査される。

【０００５】理想的には、ウェーハ上の未切断のダイの
検査が高温で行われることが望ましいだろう。しかし、
前記プローブのスプリングプローブニードルの熱膨張
が、ダイ上のボンディングパッドの擦れと亀裂と、その
外部保護被覆のひび割れとを引き起こす傾向がある。従
って、ウェーハプローブを使用するバーンイン検査で
は、適用可能な温度範囲が限定されている。

【０００６】バーンイン検査または電気検査のためにモ
ジュール又はキャリア上に裸の回路チップを装着するた
めの幾つかの従来技術の手法が、米国特許第4,899,107
号（「パッケージに封入されていないダイに対する個別
的なダイバーンイン( 「Discrete Die Burn-in For Non
packaged Die」))と米国特許第5,123,850号（「集積回
路ダイ用の非破壊的バーンイン検査用ソケット(Non-des
tructive Burn-in Test Socket For Integrated Circui
t Die)」) とにおいて開示されている。

【０００７】米国特許第4,899,109号は、個々のTABダイ
のための再使用可能なバーンイン検査装置を開示する。
この装置は、２つの部品、即ち、検査対象ユニットとし
てダイを受けるためのダイキャビティプレート(die cav
ity plate)と、従来のカードエッジコネクタ(card edge
connector)を受けるために指状突起(finger)の形に終
端した電気回路に各プローブが接続されているプローブ
プレート(probe plate) とを備える。

【０００８】プローブの先端は金属製の針であり、プロ
ーブプレートから突き出してダイパッドに接触する。従
って、この装置は、ウェーハプローブ検査と同じ問題を
生じさせる。高温では、熱膨張によってプローブ先端が
ダイプレートに擦れと亀裂とを引き起こすが、この問題
は、低い接触抵抗が要求される場合には特に問題とな
る。

【０００９】米国特許第5,123,850号は、集積回路ダイ
用のバーンイン検査ソケットを開示する。このソケット
は、３つの部品、即ち、フレキシブルフィルムプローブ
ヘッド(flexible film probe head)を有する金属ベース
と、前記プローブヘッドに取り付けられたピングリッド
アレイパッケージ(pin grid array package)と、この装
置を所定位置に保持するためのクランプとを備える。こ
のソケットは、複数のダイ、複数のウェーハ、または複
数のハイブリッド封入ダイ(hybrid packageddie)の検査
に適している。

【００１０】前記フレキシブルフィルムプローブヘッド
は、アルミニウムで被覆され且つこのアルミニウム被覆
がエッチングによって部分的に除去されたフィルムから
形成されている。パッドとトレース( 以下配線という)
とが電気めっきに作成される。このフィルムの背面に透
明エラストマーが流し込まれ、硬化させられる。従っ
て、前記フィルムプローブヘッドは非常に複雑であり、
非常に複雑な工程によって製造される。更に、前記ソケ
ットが機能するためには、このソケットの各部材が適正
に位置合せされなければならない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明のキャリアは、
パッケージに封入されていない裸のダイのボンディング
パッドを擦れと亀裂とから保護するための予防措置を備
えることによって、裸のダイをバーンイン検査または電
気検査のために装着するための従来技術のキャリアに関
する上記問題点を解決することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決する手段の１つは、ボンディングパッドに接触するた
めの柔軟な成形した金属膜プローブヘッドをキャリア内
に備えることである。こうしたダイのプローブヘッド
は、熱膨張の影響を受けにくい。或いは、前記キャリア
の回路を、熱膨張の影響を受けにくいフィルム構造物上
にプリント回路とする事である。こうして、ダイのボン
ディングパッドの擦れと亀裂とが防止される。

【００１３】更に、本発明によって、未切断ダイのウェ
ーハに対してではなく、各々の単体の切断ダイに対して
検査が行われ、外部保護被覆の亀裂の問題が低減され
る。基本的には、本発明のダイ検査用キャリアは、熱成
形またはプレス成形されたベース（以下成形ベースとい
う）とカバーとを備えるか、フィルム構造物を有する熱
成形またはプレス成形された一体型カバー−ベースを備
える。成形ベース用のカバーは、ダイからの熱放散を可
能にするヒートシンクを更に備えてもよい。

【００１４】前記ベースまたは前記フィルム構造物に
は、ダイを保持するための窪み(well)と、前記ベース内
に成形されめっきされた回路または前記フィルム構造物
上にプリントされた回路とが備えられる。キャリアのベ
ース、カバー、または一体型カバー−ベースは、全体と
して熱可塑性樹脂から射出成形またはプレス成形されて
もよく、セラミックからプレス成形してもよい。この目
的に適した熱可塑性樹脂は、バーンイン検査における典
型的な高温度(約125℃)に耐えることが可能な樹脂であ
る。

【００１５】こうした熱可塑性樹脂は、公知の製造業者
から供給されるVALOX、ULTEMP、RADEL(これらの名称は
それぞれ登録商標である) 等を含む。前記ベースには窪
みまたはキャビティが備えられ、または、前記一体型カ
バー−ベースがフィルム構造物と共にキャビティまたは
窪みを形成し、装着装置(pick and place machine)がダ
イの回路パターンを下に向けてダイを窪みの中に落とす
ことを可能にする。

【００１６】キャリアのベースまたは一体型カバー−ベ
ースには、ダイを方向付ける際に前記装置を補助するた
めの標識が備えられる。電気検査のためにキャリアの周
縁にダイのボンディングパッドを接続するための回路が
備えられる。成形ベースを使用する実施例では、Kollmo
rgen Corporationの特許であるKOLMOLD 相互接続システ
ムの一部であるPSP方法とMold-n-Plate方法とMask-n-Ad
d方法（これらの３方法は登録商標である）とを使用
し、３次元回路パターンを成形ベース内の金属膜の凹形
溝、湾曲部または垂直壁に配置する。

【００１７】本明細書は、カナダ特許第1,255,810号と
同第1,284,862号とを引用しているので参照されたい。
フィルム構造物を使用する実施例では、公知の方法によ
って回路がフィルム上に写真印刷(photoprint)されてよ
く、上記のカナダ特許に開示されるKOLMOLD 相互接続シ
ステムのPSP方法とMold-n-Plate方法とMask-n-Mold方法
とを使用することによって、キャリアの周縁に対する接
続が可能である。

【００１８】キャリアがプレス成形セラミックで作られ
る実施例では、必要とされる回路は、「Hybrid Circuit
Technology 」(Alfred O. Capp, November 1990, Lak
e Publishing, Lebertyville, Illinois) において説明
されているQ-Clad方法またはQ-Strates方法によって与
えられてもよい。この回路のパターンは、ダイのボンデ
ィングパッドに接触しているプローブパッド、または接
触パッドをバーンイン検査または電気検査のためにキャ
リアの周縁に電気的に接続するように設計される。

【００１９】ダイ内に異物粒子が侵入することを防止
し、前記キャビティまたは窪みを恒久的に密封するプレ
ートを前記ベースの底部に備えてもよい。一方、前記一
体型カバー−ベースは、前記キャビティまたは窪みのた
めのシールとして作用する。

【００２０】前記成形ベース、カバー、または、一体型
カバー−ベースは、任意のパッケージタイプに適合する
ように形成することが可能である。従って、本発明のキ
ャリアは、バーンインソケットの中に直接的にプラグイ
ンされてもよいし、自動検査装置上に挿入されてもよ
い。

【００２１】本発明の実施例の１つでは、別個のヒート
シンクをキャリアと組み合わせるために、前記カバーが
ばね留め具(spring catch)になっている。好ましい実施
例では、キャリアの一体型カバー−ベースがヒートシン
クとしても機能する。カバーが成形ベース上に装着され
る時、または、フィルム構造物が一体型カバー−ベース
上に配置される時には、ダイのボンディングパッドとキ
ャリアの周縁との間で電気信号を搬送するために、射出
成形された熱可塑性樹脂製ベースの金属膜プローブヘッ
ドまたはフィルム構造物の接触パッドと、成形一体型カ
バー−ベースの周縁との間に、回路が配置される。

【００２２】前記ベースの各プローブヘッドまたはフィ
ルム構造物の接触パッドは、ダイ内のいずれの位置であ
ろうともボンディングパッドと位置が合うように設計さ
れる。例えば、成形ベースを有するキャリアでは、ダイ
の中央部に位置したボンディングパッドと位置が合うよ
うにプローブヘッドが配置されてよい。プローブヘッド
がダイの各ボンディングパッドと密接触するのに十分な
偏り力が有ることを確実なものにするために、プローブ
ヘッドの各々がカンチレバー方式で取付けられる。

【００２３】プローブヘッドは、互いに約４ミル（ミル
は1000分の１インチである）の間隔を置くように設計さ
れてよい。プローブヘッドの金属膜先端は、ボンディン
グパッドとの良好で確実な接触を確保するために金めっ
きされることが可能である。一体型カバー−ベースのフ
ィルム構造物では、回路と接触パッドとがそのフィルム
上にホトプリントされることが可能である。接触パッド
は約２ミルの間隔で互いに非常に接近して配置されてよ
く、ダイのボンディングパッドとの良好で確実な接触を
確保するために金めっきされてもよい。

【００２４】バーンインと電気検査との後に、自動装着
装置によってダイが取り外される。この時点で、十分に
バーンインされ検査された良好なダイが、直ちに使用で
きる状態になっている。

【００２５】本発明の新規性のある特徴の１つは、キャ
リアのベースとカバー、または、その一体型カバー−ベ
ースが、いずれのタイプの所期のダイパッケージングに
も適合するような形状にされることが可能であるという
ことである。本明細書の添付図面には、スモールアウト
ライン「Ｊ」リード(SOJ)パッケージと、リードレスチ
ップキャリア(LCC)パッケージと、ピングリッドアレイ
(PGA)パッケージとのためのキャリアが示されている。

【００２６】所定のパッケージ形状に適合するように設
計されたキャリアは、環境ストレス試験と、更に、必要
に応じて自動検査装置上での電気検査とを行うために、
従来のバーンインソケットの中にプラグインされること
が可能である。

【００２７】本発明の１つの態様においては、パッケー
ジに封入されていないダイを検査のために装着する再使
用可能なキャリアが提供され、このキャリアは、(a)前
記ダイを受けるための窪みまたはキャビティ、カバーを
有する成形ベース、または、一体型カバー−ベースを有
するフィルム構造物と、(b)前記ダイのボンディングパ
ッドを前記ベースの周縁に電気的に接続する、前記成形
ベース上または前記フィルム構造物内の回路とを備え
る。

【００２８】パッケージ封入されていないダイをキャビ
ティ又は窪みの中の所定の位置に保持すると同時に、前
記回路を介したダイのボンディングパッドとベース周縁
との間の接続を維持するために、前記ベースにカバーが
備えられるか、または、カバーが一体型カバー−ベース
としてベースと一体化される。前記カバーはクリップに
よって前記ベースに固定されてもよい。

【００２９】前記カバーをベースに固定する金属クリッ
プを使用してダイとベースとを相互接続するために、前
記カバーがスルーホール回路を備えることも可能であ
る。前記回路は、金属膜の凹溝及び／または隆起金属膜
線を有する前記ベース内の３次元回路であっても、セラ
ミックベース上に配置された金属膜回路及び／または隆
起接点を有する回路であってもよい。或いは、前記回路
が前記フィルム構造物上にホトプリントされてもよい。

【００３０】フィルム構造物は、より高度の柔軟性を与
えるので、更に別の利点をもたらす。この実施例では、
ダイの検査を行うために、任意のパッケージ形状に対応
するカバー−ベース内にダイが填め込まれることが可能
であり、ダイと検査機器とを接続するための回路が、よ
り複雑な成形−めっき法を使用することなしに簡単にフ
ィルム上にホトプリントすることが可能である。

【００３１】本発明の他の目的と特徴を、添付図面を参
照して説明するが、本発明のキャリアの詳細な構造に関
する詳細な説明によって明らかになるだろう。

【００３２】

【実施例】本発明の１つの実施例を図１に示すが、この
図には、ダイ６がその中に置かれ保持される窪み15を有
する射出成形熱可塑性樹脂ベースが示されている。標識
が、ダイ挿入の際にダイを適正に方向付けることを確実
なものにする。凹形回路27が窪み15に向かって集中す
る。窪み15内には、カンチレバー方式で取付けされたピ
ラミッド形のプローブヘッドが、ダイのボンディングパ
ッドと位置が合うように配置される。

【００３３】底部プレート10は、外来粒子が侵入してダ
イを汚染することを防止するための恒久的なカバーとし
て機能する。図１では、カバー１はばね留め具であり、
留め具３と共にそのアセンブリを保持する。位置決め穴
１４は、圧力分散プレートとしても機能するヒートシン
ク１３の位置決めを容易にする。図３に示した２個のス
タッド28が、ヒートシンク１３の下面に備えられる。

【００３４】留め具３の端部は、ヒートシンク内の開口
４と熱可塑性樹脂成形ベース内のスロット８とを貫通し
て、そのアセンブリを一体的に保持する。この実施例で
は、ベースがセラミックから成形されてもよく、この場
合には、回路が溝内に配置されるか、ベース表面上に隆
起するか、または、ベース表面と同じ高さである。

【００３５】金属膜回路27は表面上の窪みとして形成さ
れてもよく、または、成形ベース12の端において下方に
隆起するように形成されてもよい。SOJパッケージの場
合には、この隆起金属膜回路９は、図２Ａに示されるよ
うに成形ベースの表面上に形成される。図２Ｂでは、こ
の接続回路は凹形溝27内に備えられ、これらの溝27は、
成形ベースの４つの縁部へ扇形に分散し、LCCパッケー
ジの凹形溝に似た半円形の形状を有する凹形溝に続く。
図２Ｃに示される半円形の溝23は、LCCパッケージ用ダ
イの電気検査に使用するのに適している。

【００３６】図３は、窪み15内にダイ６を伴う組立済み
のキャリアの断面図を示す。このダイは、ボンディング
パッドがプローブヘッド17と位置を合わされるように填
め込まれ、このプローブヘッド17の拡大図が図４に示さ
れている。金属膜のある溝16が成形ベース12内に形成さ
れている。底部プレートカバー10が窪みを恒久的に密封
する。

【００３７】図４は、ダイの各ボンディングパッドに対
する更に効果的な接触を可能にするためのピラミッド形
ヘッドを有し、カンチレバーに取付けられたプローブヘ
ッド17を示す。スリット18がカンチレバーとして動作
し、適正な押さえ力を与え且つダイ上のボンディングパ
ッドとの間で同一平面となる可能性を防止する。ダイ表
面が射出成形熱可塑性樹脂ベースの表面と接触すること
を防止するために、金属膜がある溝16内のプローブは、
射出成形熱可塑性樹脂ベースの表面よりも低い位置にあ
る。

【００３８】これは、ダイ窪み15の壁20において特にそ
うである。従って、めっきされたピラミッド形ヘッドだ
けがダイ上のボンディングパッドと接触する。この実施
例では、ベースが熱可塑性樹脂で作られることが好まし
い。前記ベースが熱可塑性樹脂またはセラミックから成
形され、前記フィルムがポリマー材料で作られるので、
高温度における熱膨張の度合いが低い。

【００３９】更に、プローブヘッドのプローブ先端また
はフィルム構造物の接触パッドだけがダイのボンディン
グパッドと接触しているので、ボンディングパッドの擦
れと亀裂とが回避される。或いは、前記カバーがヒート
シンクを保持するか、または、一体型カバー−ベースが
ヒートシンクとして働き、各々のダイが個別に検査され
るので、温度が更に均一にダイ上に分布させられ、ダイ
の外部保護被覆のひび割れが減少させられる。

【００４０】図５は、ダイ窪み15と、ピラミッド型ヘッ
ド17と接触しているボンディングパッド19を有するダイ
６との断面図である。ばね留め具１がそのアセンブリ上
に装着される時には、ダイ表面21がキャリア上部表面の
上方に僅かに突き出す。これは、カンチレバー方式で取
付けされたプローブヘッドに対して締付け圧力を与え
る。

【００４１】図６Ａと図６Ｂは、図１のばね留め具カバ
ーに代えて、蝶番式カバーを使用する別の実施例を示
す。この場合には、蝶番式カバーはヒートシンクとして
も働き、ばねクランプ25が、ダイ全体に亙って均一に圧
力を加えて分散させるために使用される。

【００４２】この実施例では、ダイの装着と取り外しと
のためにダイに対して接近することが容易である。図６
Ａでは、ベースがSOJパッケージ形状に合致するように
成形され、縁11に沿って形成され且つ縁11から突き出し
た電気検査用の金属膜回路９を備える。この図では、プ
ローブヘッド17は、ダイ窪み15の中心線の付近に位置す
るように配置される。この配置は、ダイの中央部に配置
されたボンディングパッドを有するダイに適合する。

【００４３】図７Ａと図７Ｂは、ベースの縁に沿って形
成された半円形の溝23と電気検査用の回路とを有し、LC
Cパッケージ形状に合致するように成形されたベースを
備えたキャリアを示す。

【００４４】図８Ａと図８Ｂと図８Ｃは、キャリア内に
組み込まれる前と組み込まれた後の片側フイルム構造物
(single sided film construct)を示す。このフィルム
構造物は、35mmポリアミドフィルムもしくはポリイミド
フィルム、または、スリーエム社(3M)、デュポン社(Du
Pont) 、もしくは住友化学社(Sumitomo) によって製造
される同等物から作られる。

【００４５】図８Ａは、予め切り抜かれたダイ窪みを有
するフィルムから作られたキャリアのためのフィルムを
示す。キャリアアセンブリ61全体を位置合せするための
２個の位置合せ穴53が備えられる。このフィルムの厚さ
は、フィルム窪み内に嵌め込まれるように設計されたダ
イの厚さに一致する。

【００４６】図８Ｂは、プリント回路パターン59をその
上に有する片側フィルム構造物56を示す。ダイのボンデ
ィングパッドに対する接触パッド60と成形カバー−ベー
ス上の接点に対する接触パッドだけが露出させられるよ
うに、適切な厚さのマスクが上記プリント回路に備えら
れる。カバー−ベースにフィルム構造物を組み合わせる
ために、２個の位置合せ穴57が備えられる。

【００４７】ボンディングパッドとの接続が、カバー−
ベース接点58に接続された扇形に広がるプリント配線59
によって実現される。鎖線62は、フィルム構造物61の境
界を示す。接触パッド58、60は、これらの各接触パッド
上にバンプが形成されるように金で電気めっきされ、こ
れらのバンプの先端はマスク層の厚さを越えて突き出手
いる。

【００４８】図８Ｃは、フィルム構造物61のアセンブリ
を示す。ダイ窪みフィルム51とフィルム56とが超音波溶
接によって結合される。これらの２つのフィルム層の位
置合せが重要であり、この位置合せは、フィルム構造物
アセンブリ61が切断される前にフィルムの両面上のスプ
ロケットを使用して実現される。

【００４９】図９は、両側フィルム構造物(double side
d film construct)をその構成要素レベルで示す、この
両側フィルム構造物は、フィルムの一方の側のプリント
回路をフィルムの他方の側にプリントされ電気めっきさ
れた接触パッドに接続するために「スルーホール」方法
がこの場合に使用されるということを除いて、単側フィ
ルム構造物と基本的に同一である。図９Ａは図８Ａと同
様である。

【００５０】図９Ｂは、ボンディングパッドに対する接
点を有する側のフィルム面を示す。スルーホール64上の
接触バンプは、ダイ６上のボンディングパッドと位置合
せされる。スルーホール64はレーザによって作られ、そ
の内側表面全体がめっきされる。ダイのボンディングパ
ッドに対する接触を実現するために、めっきされたスル
ーホール64表面上にバンプが形成される。

【００５１】図９Ｃは、前記フィルムの他方の側を示
す。より大きなピッチを備えるカバー−ベース接触パッ
ドへと接触パッド64から扇形に広がるように、回路が配
置される。図９Ｄは、回路側を下に向けたフィルム構造
物の方向を示している。図９Ｅは、図９Ｄの裏側であ
り、回路側を上にしたフィルム構造物の詳細部分を示
す。約50個を越えるような多数のボンディングパッドを
有するダイの場合には、ボンディングパッドへの配線の
多層化が実現されることが可能であるように、上記フィ
ルム構造物が多層化されてもよい。

【００５２】図１０は、ダイ用の所定のパッケージに合
致するように成形された成形カバー−ベースを有する片
側フイルム構造物のためのアセンブリの分解図である。
２個の金属クリップ77がこのアセンブリを一体的に保持
し、接触圧力を与える。SOJタイプの成形カバー−ベー
スが既存の検査ソケット又は検査装置上で使用されるこ
とを可能にするために、クリップ77がスロット78の凹み
を同一面とする。

【００５３】全部品の位置決めと位置合せとが、個々の
構成部品上の穴74、75、76、80をキャリアベースのスタ
ッド73と嵌め合わせることによって行われる。ダイの取
り外しは穴79によって容易である。図１０Ａは、成形カ
バー−ベース12の裏側の詳細を示す。熱伝導性の高いシ
リコーンゴム69が、そのシリコーンゴム上の穴74を成形
カバー−ベース上のスタッド73と嵌め合わせることによ
って位置決めされる。シリコーンゴムは柔軟でエラスト
マー性であり、弛みをなくして接触圧を均一化すること
が可能であるので、シリコーンゴムが使用される。

【００５４】図１１は、図１０に示されている組立後の
カバー−ベースの、図１０の線B-Bに沿った断面図であ
る。ダイ６は、熱伝導性ゴム層69、70の間にサンドイッ
チされる。柔軟性シリコーンゴムが、クリップ77が取り
付けられる時に接触圧を分散させるために使用される。
ダイの取り外しは穴79によって容易にされる。

【００５５】ダイ６上のボンディングパッドとカバーベ
ース周縁との間の電気的接続は、プリント配線を介して
フィルム上の接触パッド58と一体型カバー−ベース上の
プローブヘッド17とに接続された接触パッド60によって
実現される。この図において、隆起した配線９は、検査
装置との電気的接続を可能としている。

【００５６】図１２は、フィルム構造物のための４側LC
C成形カバー−ベース(four sided LCC molded cover-ba
se)を示す。この実施例に関する両側フィルム構造物
は、LCCパッケージの周縁の接触条件よりも低い接触条
件を有する。ダイ上のボンディングパッドと、フィルム
接触パッドと、成形カバー−ベース上の接点との確実な
結合が、頻繁な手直しを必要とせずに成形カバー−ベー
スキャリアの融通性と再使用とを可能にする。熱伝導性
の高いシリコーンゴム層30を有する圧力板29を４個のね
じ35によって成形カバー−ベースに取り付けることによ
って、圧力が均一に及ぼされる。

【００５７】図１３は、組立てられたカバー−ベースキ
ャリアの線A-Aに沿った断面図であり、凹形の接続部分2
7が斜線で示されている。弛みをなくし柔軟性を与える
ために、更にシリコーンゴムパッキング30、31が付け加
えられることが可能である。

【００５８】図１４は、ピングリッドアレイ(PGA)パッ
ケージキャリアのための諸部品とアセンブリとを示す。
キャリアの成形ベース12とカバープレート93とスペーサ
プレート83とが、セラミックからプレス成形されるか、
または、プラスチックから射出成形もしくはプレス成形
されることが可能である。高温度で使用する場合には、
セラミックが好ましい。

【００５９】この図のフィルム構造物67は、図９のフィ
ルム構造物と同様であり、２つのフィルム層を備える。
第１のフィルム層は、ダイ６のボンディングパッドをア
レイ内のピン84と電気的に接続するための回路がプリン
トされた両側フィルム構造物である。

【００６０】第２のフィルム層は、ダイ窪みがあるフィ
ルムであり、第１のフィルム層よりも小さく形成され、
ダイを保持するための窪みとしての切抜き部分が備えら
れる。成形ベース12内に備えられた円形の止り穴の中
に、ピン84がはんだ付けされ嵌め込まれる。フィルム構
造物67上の接触パッドをピン84に接続するために、接続
配線が成形ベース12上に備えられる。

【００６１】これらの配線は、成形ベース上に溝内に配
置されても、成形ベース表面上と面一にこの表面上に配
置されても、成形ベースの表面から僅かに隆起してもよ
い。更に、アセンブリの位置合せのためのスタッド85、
86と、ダイの取り外しとダイの位置合せの目視検査とを
容易にするための穴90とが、成形ベース12に備えられ
る。

【００６２】キャリアは、穴88の位置を柱85の位置と合
わせながらスペーサプレート83を配置することによって
組み立てられる。スペーサプレート83の厚さは、カバー
プレート93の移動とダイのボンディングパッドに対する
損傷とを防止するような厚さである。

【００６３】組立または取り扱いを容易にするために、
スペーサプレート83が、エポキシ接着剤または3M Compa
nyから入手可能な556熱接着フィルムを使用することに
よって、成形ベース12に接着されることが可能である。
スペーサ70は、成形ベース12上のスタッド86と位置を合
わされ、且つ穴91が穴90と位置を合わされる形で、スペ
ーサプレート83上の切抜き部分の中に挿入される。

【００６４】フィルム構造物67は、スペーサプレート上
の切抜き部分の中に挿入される。ダイ６は、フィルム構
造物上のダイ窪みの中に挿入される。第２のスペーサ82
が、ダイを覆うために配置される。この後で、カバープ
レート93が、組立済みのパッケージの上に置かれる。成
形ベース12の側部と、スペーサプレートの側部と、カバ
ープレートの側部とが、４つの突き出た隅を残すように
切り落とされる。

【００６５】クリップ77はこの組立済みパッケージをそ
の４つの側部全てにおいて締め付ける。クリップ77は、
カバープレート93を締め付けるように成形ベース上に蝶
番式に取り付けられてもよい。スペーサ70とスペーサ82
は、ダイを損傷させることを防止するために弛みを取り
除いて接触圧を均一化するように、熱伝導性の高いシリ
コーンで作られる。

【００６６】バーンイン検査中に熱の分散を容易にする
ために、ヒートシンク81がカバープレート93の最上部に
取り付けられる。組立が完了したパッケージの裏側が図
１４Ａ( ピン84は成形ベース全面に突き出ているが便宜
上一部のみを示す) に示されている。カバープレート93
は、背面電位を必要とするダイに適合するように設計さ
れた回路を備えることも可能である。ダイの背面におい
てダイ基板と相互接続するために、配線がカバープレー
ト93の表面上に配置される。

【００６７】図１５では、組立済みのパッケージの断面
図が、PGAパッケージキャリアの様々な部品がどのよう
に組み立てられるかを示している。接点17は、図５のプ
ローブヘッド17と同様に、ダイ上の接触パッドをピン84
に接続する。

【００６８】図１６と図１７は、SOJパッケージ用の本
発明の別の実施例を示す。成形カバー102は、１対のク
リップ106のための１対のスロット104を有し、各スロッ
ト104は、キャリアベース126の側柱124と噛み合うこと
が可能な位置決めスロット100を有する。複合体114は、
シリコーンゴム層とポリイミド層118とで作られ、この
ポリイミド層上にはバンプと電気配線とが備えられる。

【００６９】複合体114は、スロット100に対応する１対
のスロット113を有する。これらのスロット100、113
と、側柱124は、カバー102と複合体114とを位置決めす
るために使用される。複合シリコーンゴム層は、ダイ窪
み116を形成するために切り抜かれ、このダイ窪み116
は、ダイ108上のボンディングパッド（図示されていな
い）の位置に一致する位置にあるバンプ112を有するポ
リイミドフィルム118を露出させる。

【００７０】これらのバンプは、キャリアベースの金属
配線128に電気的に接続される。シリコーンゴムスペー
サ120が、キャリアベース内に備えられた窪み130の中に
挿入されることが可能である。図１７に示されるよう
に、複合物114が、シリコーンゴムスペーサを含むキャ
リアベース126の上に置かれる。ゴム114内の４個の位置
決め穴110が、ベース126上の位置決めピン122と噛み合
うことが可能である。

【００７１】ベース126はクリップ106でカバー102に固
定され、これらのクリップ106は導電性金属で作られる
ことが可能である。金属クリップ106を使用してダイ108
の背面をベース126と相互接続するために、カバー102
にスルーホール回路が備えられることも可能である。

【００７２】ダイ108のボンディングパッドと金属配線1
28との間の接触を与える電気配線が、図１６と図１７で
は省略されている。ダイ窪み116内に挿入可能なダイ108
は、図17には示されていない。このキャリアは、カバー
を有するベース、または、フィルム構造物を有する一体
型カバー−ベース(integrated cover-base)を備える。

【００７３】上記実施例の詳細な説明から、本発明の様
々な特徴と利点とが明らかである。本発明の思想と範囲
とに属するキャリアアセンブリの特徴と利点の全てを、
特許請求範囲に含める。数多くの変更と変形とが当業者
によって容易に想定されるであろうし、本発明は、上記
実施例で示され説明された構造と動作とに限定されるも
のではない。従って、適切な変更例と同等物との全て
が、本発明の特許請求範囲内に含むものである。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のキャリア
は、裸のダイとキャリア周縁との間の電気的接続を生じ
させるための金属膜接点を有し、裸のダイとキャリア周
縁とを電気的に接続するための回路は、前記ベース内に
成形されてめっきされるか、又は、ポリマーフィルム上
にプリントされることが可能である。このキャリアのベ
ースまたは一体型カバー−ベースは、例えばプラスチッ
ク製のクアドフラットパッケージ（Quad Flat Packag
e） (QFP)、リードレスチップキャリア（LeadlessChip
Carrier）(LCC)、スモールアウトライン「Ｊ」リード
（Small OutlineJ lead）、ピングリッドアレイ（Pin G
rid Array）(PGA)、または他の任意のダイ用パッケージ
に適合するように、プラスチックまたはセラミックで熱
成形またはプレス成形されている。

【００７５】そのため、本発明のキャリヤーは、例えば
バーンインソケット(burn-in socket)、回路基板、また
は自動検査装置（automatic test handler)のようなハ
ードウェアを変更する必要なしに、所定のパッケージ形
状に対応したバーンインストレス検査(burn-in stress
test)と電気検査とを可能にする。更に、本発明によっ
て、未切断ダイのウェーハに対してではなく、各々の単
体の切断ダイに対して検査が行われ、外部保護被覆の亀
裂の問題が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施例の分解図である。

【図２】（Ａ）はSOJパッケージタイプの成形ベースの
端面図であり、（Ｂ）はLCCパッケージタイプのベース
の斜視図であり、（Ｃ）はLCC接点リード区域の拡大図
である。

【図３】組み立てられた好ましい実施例のキャリアとダ
イとの断面図である。

【図４】成形ベースのキャビティまたは窪みの中の単一
プローブヘッドの詳細を示す斜視図である。

【図５】ダイ窪みと、プローブヘッドと接触しているダ
イボンディングパッドとの断面図である。

【図６】（Ａ）はばね留め具の代わりに蝶番が使用され
るカバーの別の実施例を示す斜視図であり、（Ｂ）はば
ね留め具の代わりに蝶番が使用されるカバーの別の実施
例を示す部分拡大図である。

【図７】（Ａ）は蝶番式に取り付けられたカバーを使用
するLCCパッケージタイプの成形ベースの斜視図であ
り、（Ｂ）は蝶番式に取り付けられたカバーを使用する
LCCタイプの成形ベースの部分拡大図である。

【図８】（Ａ）は片側プリントフィルム構造物の構造の
斜視図であり、（Ｂ）は片側プリントフィルム構造物の
構造の斜視図であり、（Ｃ）は片側プリントフィルム構
造物の構造の斜視図である。

【図９】（Ａ）は両側プリントフィルム構造物の構造の
斜視図であり、（Ｂ）は両側プリントフィルム構造物の
構造の斜視図であり、（Ｃ）は両側プリントフィルム構
造物の構造の斜視図であり、（Ｄ）は両側プリントフィ
ルム構造物の構造の斜視図であり、（Ｅ）は両側プリン
トフィルム構造物の構造の斜視図である。

【図１０】単側フィルム構造物を使用するSOJパッケー
ジタイプを、その構成部品と共に示す分解図である。

【図１１】組み立てられたSOJパッケージ用キャリアの
断面図である。

【図１２】LCCパッケージ用のキャリアの分解図であ
る。

【図１３】組み立てられたリードレスチップ(LCC)パッ
ケージ用キャリアの断面図である。

【図１４】（Ｂ）はセラミックから成形されたPGAパッ
ケージ用キャリアの分解図であり、（Ａ）は組み立てら
れたPGAパッケージの裏面の斜視図である。

【図１５】組み立てられたPGAパッケージ用キャリアの
断面図である。

【図１６】SOJパッケージタイプ用の本発明の別の実施
例の分解図である。

【図１７】図１６に示されるダイキャリアの半組立状態
を示す斜視図である

【符号の説明】

３留め具４開口６ダイ８スロット９隆起金属膜回路 10 底部プレート 12 成形ベース 13 ヒートシンク 14 位置決め穴 15 窪み 17 プローブヘッド 18 スリット 23 半円形溝 27 凹形回路 28 スタッド

フロントページの続き (72)発明者サムエル・シン・スー・リムシンガポール国、0316、チオング・バール・インダストリアル・エステイト・02− 01／08、ローワー・デルタ・ロード・ 1093、サンライト・ピー・テイー・イー・リミテツド内 (72)発明者シユー・クン・タンシンガポール国、0316、チオング・バール・インダストリアル・エステイト・02− 01／08、ローワー・デルタ・ロード・ 1093、サンライト・ピー・テイー・イー・リミテツド内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の部材を備えたパッケージに封入さ
れていないダイを検査のために装着する再使用可能なキ
ャリア。 (a)ボンディングパッドを有するダイを受けるための窪
みを備えた成形ベースと、 (b)前記ダイの検査のために、前記ダイのボンディング
パッドを前記キャリアの周縁に接続するための金属膜が
ある凹形溝と突出した金属膜線とを備える前記成形ベー
ス上の３次元回路と、 (c)前記ダイを前記窪み内の所定位置に保持し、前記３
次元回路を介して前記ダイのボンディングパッドと前記
キャリアの周縁との間の電気的接続を維持するためのカ
バー。
【請求項２】検査中における前記ボンディングパッド
との接触を確実なものとするために前記窪みの周縁に複
数のプローブが備えられる請求項１に記載の再使用可能
なキャリア。
【請求項３】前記プローブが前記成形ベースの一部分
として設計され、前記プローブが、前記ダイの前記ボン
ディングパッドとの確実な接触を確保するためにカンチ
レバー方式で取付けられる請求項２に記載の再使用可能
なキャリア。
【請求項４】前記プローブが互いに約４ミルの間隔を
置いて配置される請求項３に記載の再使用可能なキャリ
ア。
【請求項５】前記成形ベースが、現時点で実用可能な
ダイのパッケージング形状に適合するように成形される
請求項１に記載の再使用可能なキャリア。
【請求項６】前記ダイの回路上に塵が付着することを
防止するために覆いが備えられる請求項１に記載の再使
用可能なキャリア。
【請求項７】バーンイン検査中の熱分散の増大を可能
にするためにヒートシンクが備えられる請求項１に記載
の再使用可能なキャリア。
【請求項８】前記ダイの配置方向を案内するために、
前記成形ベース上に標識が備えられる請求項１に記載の
再使用可能なキャリア。
【請求項９】化学蒸着、物理蒸着、エピタキシャル成
長、マイクロリソグラフィー(microlithography)、ドラ
イストリップエッチング(dry strip etching)、ドライ
イオンミルエッチング(dry ion mill etching)を含む半
導体製造方法を使用することによって、前記３次元回路
が実現される請求項１に記載の再使用可能なキャリア。
【請求項１０】更に、前記成形ベースと前記カバーと
を固定するクリップを備える請求項１に記載の再使用可
能なキャリア。
【請求項１１】更に、前記カバーを前記成形ベース上
に位置決めするための位置決め手段も備える請求項１に
記載の再使用可能なキャリア。
【請求項１２】前記位置決め手段が、前記成形ベース
上に備えられた側柱と、前記成形ベース内に形成された
位置決めスロットとを備える請求項１０に記載の再使用
可能なキャリア。
【請求項１３】下記の部材を備えたパッケージに封入
されていないダイを検査のために装着するための再使用
可能なキャリア。 (a)ボンディングパッドを有する前記ダイを受けるため
のキャビティを含む第１のフィルムと、 (b)プリント回路パターンをその表面上に備えている第
２のフイルムであって、前記第１のフィルムの前記キャ
ビティが前記プリント回路パターンの上方に位置するよ
うに前記第１のフィルムに接着される第２のフィルム
と、 (c)前記ダイを前記キャビティ内の所定位置に保持し、
前記第２のフィルムの前記プリント回路パターンを介し
て前記ダイのボンディングパッドとその成形カバー及び
成形ベースの周縁との間の電気的接続を維持するための
成形カバー及び成形ベース。
【請求項１４】前記第２のフィルムの片面にプリント
回路と接触パッドとが備えられる請求項１３に記載の再
使用可能なキャリア。
【請求項１５】前記第２のフィルムが一方の面にプリ
ント回路を備え、他方の面に接触パッドを備え、更に前
記第２のフィルムが、前記ダイの前記ボンディングパッ
ドと前記キャリアと前記ベースとの前記接触パッドとの
間を電気的に接続するためのスルーホールを有し、前記
カバーが１対のクリップによって前記ベースに固定され
る請求項１３に記載の再使用可能なキャリア。
【請求項１６】前記クリップが導電性金属で作られる
請求項１５に記載の再使用可能なキャリア。
【請求項１７】前記カバーと前記ベースとが一体化さ
れ、前記第２のフィルムの前記プリント回路を介して前
記ダイのボンディングパッドを前記カバーと前記ベース
との周縁に接続するために凹形回路を、前記カバーと前
記ベースとが備えている請求項１３に記載の再使用可能
なキャリア。
【請求項１８】前記カバーと前記ベースとが一体化さ
れ、前記第２のフィルムの前記プリント回路を介して前
記ダイのボンディングパッドを前記カバーと前記ベース
との周縁に接続するために凹形回路を、前記カバーと前
記ベースとが備える請求項１４に記載の再使用可能なキ
ャリア。
【請求項１９】前記カバーと前記ベースとが一体化さ
れ、前記第２のフィルムの前記プリント回路を介して前
記ダイのボンディングパッドを前記カバーと前記ベース
との周縁に接続するために凹形回路を、前記カバーと前
記ベースとが備える請求項１５に記載の再使用可能なキ
ャリア。
【請求項２０】前記キャリアのカバープレートが、前
記金属クリップの使用によって前記ダイの裏面を前記キ
ャリアのベースに相互接続するためのスルーホール回路
を備える請求項１６に記載の再使用可能なキャリア。