JPH09197006A - 半導体ダイをパッケージし試験する方法及び装置 - Google Patents

半導体ダイをパッケージし試験する方法及び装置

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JPH09197006A
JPH09197006A JP8113884A JP11388496A JPH09197006A JP H09197006 A JPH09197006 A JP H09197006A JP 8113884 A JP8113884 A JP 8113884A JP 11388496 A JP11388496 A JP 11388496A JP H09197006 A JPH09197006 A JP H09197006A
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Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 半導体ダイをパッケージし試験する方
法、及びこれに用いる一時的パッケージの提供。 【解決手段】 慣用の半導体パッケージと実質的に等価
の大きさと外部リードを有する、ダイ保持用の一時的パ
ッケージを形成し、ダイが外部リードと電気的に連絡す
るようにダイをパッケージ内に装着し、前記一時的パッ
ケージを用いてダイを試験する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に言えば半
導体製造、さらに詳しく言えば半導体ダイをパッケージ
し試験するための方法及び装置の改良に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のパッケージされた半導体ダイ(以
下、「パッケージ・ダイという。)は、製造プロセスを
通して数回の試験を受ける。ウエーハレベルではプロー
ブテストが行なわれ、ダイのグロスでの機能が試験され
る。ウエーハを個々のダイに分けパッケージングを行な
った後、パッケージ・ダイのそれぞれについてその全機
能とバーン−イン試験が行なわれる。これらの試験は、
パッケージの外部コンタクト(例えばリード端子)と試
験回路との間に電気的インターフェースを形成する規格
化(標準化)された装置を用いて行なわれる。
【0003】例えば、バーン−イン・オーブンは、周期
的温度変化が可能なチャンバー中にダイを多数、保持で
きるように構成された装置である。集積回路は、バーン
−イン試験中、異なった温度で電気的に試験される。チ
ャンバー内に装着されるバーン−イン・ボードは、パッ
ケージ・ダイの外部リードに合ったコネクタを有してお
り、パッケージされた個々のダイと試験回路とを電気的
に接続する。すなわち、パッケージ・ダイがオスの外部
端子、例えばピン状のリード端子を有する場合には、ソ
ケット・コネクタを有するようなバーン−イン・ボード
が用いられる。パッケージ・ダイがメスの外部端子、例
えばランド・グリッド・アレイのフラット・パッドを有
する場合には、ポゴ・ピン・コネクタを有するようなバ
ーン−イン・ボードが用いられる。
【0004】半導体ダイは規格化された形状にパッケー
ジされているので、バーン−イン・ボードも規格化され
ている。例えば、単一ダイ用によく用いられる半導体パ
ッケージの一つに、スモール・アウトライン・Jリード
(SOJ)パッケージとして知られるものがあるが、S
OJパッケージ用には、パッケージのJリードと適合す
る規格化ソケットを有するバーン−イン・ボードが用い
られる。また、ソケットの間隔は、多くのパッケージを
一個のボード上に高密度に近接して配置し装着できるよ
うな間隔にされる。
【0005】規格化ボードに加え、自動取扱装置のよう
な関連装置が用いられるが、これも特定のパッケージ形
状に合わせて規格化されている。単一ダイ用規格化パッ
ケージの他の例としては、デュアル・イン−ライン(D
IP)パッケージやジグザグ・イン−ライン・パッケー
ジ(ZIP)等がある。
【0006】最近では、半導体ダイをパッケージしない
まま、すなわち裸の形で製造メーカから供給することも
行なわれている。試験合格ダイ(known good die: KG
Dと略記する。)は、パッケージされた製品と同等の品
質と信頼性レベルでの試験を経たパッケージされていな
い(アンパッケージ)ダイをいう。ダイをKGDとして
保証するためには、アンパッケージ・ダイについてバー
ン−イン試験を行なう必要がある。このため、バーン−
インその他の試験を施すために1個のアンパッケージ・
ダイを担持する試験用キャリアが開発されている。この
ような試験用キャリアは、いずれも、試験されるダイを
収容しダイと外部試験回路とを電気的に相互接続する。
典型的な試験用キャリアはウッド(Wood)らの米国特許第
5,302,891号、同じくウッドらの米国特許第 5,408,190
号に開示されている。
【0007】これらのキャリアの一つの特徴として、パ
ッケージ・ダイ用の試験装置とは異なり、特定のバーン
−イン・ボードや取扱装置のような特別の試験装置を必
要とするという点がある。しかも、これまでに開発され
ているキャリアは従来のパッケージ・ダイより大きく、
そのため、同じ処理量を達成するのにより大きな試験装
置を必要とする。したがって、半導体ダイをパッケージ
ングし試験する方法において、規格化された試験装置を
用いることができる方法が提供されれば有利であろう。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このような状況に鑑
み、本発明は、半導体ダイをパッケージし試験するため
の改良された方法を提供することを目的とする。また、
本発明は、試験あるいは他の目的のためにダイを一時的
に電気的に接続する、裸の半導体ダイ用の一時的パッケ
ージを提供することを目的とする。さらに、本発明は、
スモール・アウトライン型の一時的パッケージと規格化
された試験装置を用いる、半導体ダイを試験するための
改良法を提供することを目的とする。さらにまた、本発
明は、JEDEC規格の標準外形とJEDEC規格の標
準外部コンタクト形状を有する一時的半導体パッケージ
を提供することを目的とする。本発明の他の目的、効果
及び特長は、以下の記述から一層明らかになるだろう。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
ダイをパッケージし試験するための改良された方法が提
供される。概括的に述べれば、本発明の方法は、従来の
半導体パッケージと合致する標準外形及び外部リード形
状を有する裸の半導体ダイ用の一時的パッケージを形成
する工程と、この一時的パッケージと標準試験装置とを
用いてダイを試験する工程を有する。この一時的パッケ
ージは標準外形及び外部リード形状を有するため、KG
D試験において、標準バーン−イン・ボード及び自動化
されたパッケージ取扱装置を用いることが可能である。
図に例示した実施態様では、一時的パッケージはスモー
ル・アウトライン・Jベンド(SOJ)プラスチック・
パッケージの形状に形成されている。
【0010】一時的パッケージはベース、インターコネ
クト及び加圧機構を備えたものである。パッケージ・ベ
ースは、プラスチック製でもセラミック製でもよい。図
に例示した実施態様では、パッケージのベースはセラミ
ック積層法を用いて形成されている。パッケージ・ベー
スはまた、3−D注入モールディング法を用いてプラス
チックで形成してもよいし、セラミック・ディップ・フ
ォーメーション(Cerdip)法を用いてセラミックまたは
プラスチックで形成してもよい。また、パッケージ・ベ
ースは、Jベンド・リードとして形成されている外部コ
ンタクトと電気的に導通する金属製導電部材を有する。
【0011】パッケージのインターコネクトは、ベース
に装着され、パッケージ・ベース上の導電部材にワイヤ
ボンディングにより接続されている。図に例示した実施
態様では、インターコネクトはシリコンで形成され、導
電線、及びダイのボンドパッドと接触し電気的に連絡す
る隆起コンタクト部材を有する。インターコネクトはま
た、二層TABテープと同様なプラスチックフィルム上
にマイクロバンプ・コンタクト部材を装着することによ
り形成することもできる。
【0012】パッケージの加圧機構は加圧板、スプリン
グ、カバーを含んでいる。加圧機構はベース内にダイを
固定し、ダイとインターコネクトを電気的に接触させて
いる。この加圧機構はラッチ機構でベースに固定され
る。ラッチング機構としては、スライディングラッチや
T型ラッチを含む、いくつかの異なった態様が開示され
ている。加圧板とスプリングを弾性体で置き換えた例も
ある。
【0013】パッケージは、ダイとインターコネクトを
光学的に位置合わせして組み立てられる。位置合わせ
(アラインメント)に先立ち、インターコネクトはワイ
ヤボンディングによりパッケージ・ベース内に装着され
る。位置合わせ過程ではパッケージのダイと加圧機構は
組立装置により保持される。インターコネクトのコンタ
クト部材にダイのボンドパッドを位置合わせするには、
フリップチップ光学アライメントが用いられる。組立装
置によりダイをインターコネクト上に載置し、加圧機構
をパッケージ・ベースに取り付ける。
【0014】別の実施態様に係るパッケージでは、ダイ
を回路側を上にしてパッケージ内に装着する。これによ
り、ダイのボンドパッドとパッケージの外部リードは従
来のパッケージ・ダイの場合と同様の位置関係で配置さ
れることになる。
【0015】
【好ましい具体例の説明】図1(FIG.1)は本発明にし
たがって構成された一時的パッケージ(10)の分解斜
視図である。パッケージ(10)は、半導体ダイ(1
2)を保持し、試験及びバーン−インのためにダイと一
時的な電気的接続を形成する。試験を終えた後、ダイ
(12)はパッケージ(10)から取り外され、試験合
格ダイとして用いることができる。
【0016】大まかに言えば、パッケージ(10)は、
パッケージ・ベース(14)、インターコネクト(1
6)、加圧機構(18)を有している。インターコネク
ト(16)は、パッケージ・ベース(14)とダイ(1
2)とを電気的に連絡する。加圧機構(18)は、ダイ
(12)をパッケージ・ベース(14)に固定し、ダイ
(12)をインターコネクト(16)に押し当てる。加
圧機構(18)は加圧板(20)、スプリング(22)
及びカバー(24)を有する。また、パッケージ(1
0)はクリップ(26,28) からなるラッチ機構(図
3(FIG.3))を有し、パッケージ・ベース(14)上
に加圧機構(18)を固定する。
【0017】図2(FIG.2)に、組立後のパッケージ
(10)を例示する。図2(FIG.2)に示すように、パ
ッケージ(10)は慣用の半導体パッケージの大きさ及
び形状と実質的に等価な大きさ及び矩形形状を有する。
なお、ここで、慣用の半導体パッケージとは、公的に認
められた工業規格設定団体の規格に適合する大きさ及び
外部リード形状のプラスチックまたはセラミック製のパ
ッケージを意味する。このような規格設定団体としては
以下のものが挙げられる: EIA/JEDEC:電子工業協会/電子素子工業技術
連合評議会 JEIDA:日本電子工業振興協会 PCMCIA:PCメモリカード国際協会
【0018】図に例示する実施態様では、パッケージ
(10)はJベンドリード(38)を有するスモール・
アウトライン・パッケージとして組み立てられている。
このため、パッケージ(10)は、通常のスモール・ア
ウトラインJベンド(SOJ)パッケージ用の標準バー
ン−イン装置を用いてバーン−インすることができる。
例えば、このような標準的装置としては、マイクロン・
システムズ・インテグレーション・インコーポレイテッ
ド(Micron Systems Integrations,Inc.)によるAMBY
X(商標)インテリジェント・バーン−イン・アンド・
テスト・システムなどがある。
【0019】組み立てられたパッケージ(10)の外部
寸法及び外形ならびにリード(38)の寸法及び形状
は、JEDEC標準に準拠するものでよい。例えば、S
OJ形状の場合、パッケージ(10)は、幅約 0.301〜
0.313 インチ(0.765 〜0.795cm)、厚さ約 0.105〜
0.109 インチ(0.267 〜0.277 cm)、長さ約0.675 〜
0.691 インチ(1.71〜1.76cm)に形成することができ
る。Jベンドリード(38)は、最小幅約0.018 インチ
(0.046 cm)、ピッチ約 0.048〜0.052 インチ(0.12
〜0.13cm)、パッケージ10の反対側のリード(3
8)の中心線間隔約0.260〜0.275 インチ(0.660 〜0.6
99 cm) に形成することができる。
【0020】明らかなことであるが、本発明のパッケー
ジ(10)は、慣用の他のプラスチックまたはセラミッ
ク製半導体パッケージと等価な標準外形とリード形状を
有するように構成することもできる。このようなパッケ
ージ形状の例としては、次のものが挙げられる: DIP(デュアル・イン・ライン・パッケージ) ZIP(ジグザグ・イン・ライン・パッケージ) LCC(リードレス・チップ・キャリア) SOP(スモール・アウトライン・パッケージ) QFP(クワッド・フラット・パック) ΤSOP(シン・スモール・アウトライン・パッケー
ジ) SOJ(スモール・アウトライン・Jベンド) PGA(ピン・グリッド・アレイ) LGA(ランド・グリッド・アレイ) BGA(ボール・グリッド・アレイ)
【0021】図3(FIG.3)に示すように、組み立てら
れたパッケージ(10)において、ダイ(12)はパッ
ケージ・ベース(14)内のくぼみ(36)中に保持さ
れ、インターコネクト(16)とカバー(24)とで挟
持されている。インターコネクト(16)はパッケージ
・ベース(14)内のくぼみ(34)中に装着されてい
る。また、図3(FIG.3)に示すように、組み立てられ
たパッケージ(10)において、加圧板(20)はダイ
(12)の上に重ねられ、スプリング(22)が加圧板
(20)とダイ(12)とをインターコネクト(16)
に押しつけている。
【0022】また、図3(FIG.3)に示すように、ベー
ス(14)の相対する開口(30,32)内にはクリッ
プ(26,28)が取り付けられており、加圧機構(1
8)のカバー(24)、スプリング(22)及び加圧板
(20)ならびにダイ(12)をパッケージ・ベース
(14)内に固定している。クリップ(26,28)
は、ばね鋼またはプラスチックのような可撓性材料で形
成され、カバー(24)に保持力を及ぽすような形につ
くられている。また、組み立てられたパッケージ(1
0)において、カバー(24)はパッケージ・ベース
(14)の上面よりへこんだところに置かれている。し
たがって、パッケージ(10)の外周サイズと外形は、
パッケージ・ベース(14)の外周サイズと外形によっ
て実質的に決定される。
【0023】カバー(24)、スプリング(22)及び
加圧板(20)は、中心にそれぞれ、48C、48S、
48Pで表示した開口を有している。後に詳細に説明す
るように、開口(48C,48S,48P)はパッケー
ジ(10)の組立時及び解体時に利用される。具体的に
言えば、開口(48C,48S,48P)により、組立
時、ダイ(12)とインターコネクト(16)の光学的
位置合わせの際に、真空引き装置(図示されていない)
によってダイ(12)の保持が可能となる。真空引き装
置(図示されていない)は、同様によってパッケージ
(10)を解体するのにも用いられる。
【0024】図4(FIG.3A)は、別の実施態様のパッ
ケージ(10A)を示している。この態様のパッケージ
(10A)は実質的にパッケージ(10)において前述
したものと同じ要素(サフィックス”A”を付して表示
している。)を有する。しかし、この態様のパッケージ
(10A)では、スプリング(22A)が平板部材で形
成され、加圧板(20)(FIG.3)は除かれている。ス
プリング(22A)は、例えば、平板の金属スプリング
(例えば、ウェーブスプリング)でもよいし、あるい
は、シリコーンエラストマーやポリイミド材料のような
弾力性を有するエラストマー材料で形成してもよい。
【0025】さらに、このパッケージ(10A)では、
カバー(24A)がくぼみ(50)を有しており、スプ
リング(22A)とダイ(12)はその中に収容され
る。カバー(24A)はパッケージ・ベース(14A)
のくぼみ(36A)の底面に当接し、一対のスライディ
ングクリップ(26A,28A)により保持されてい
る。スライディングクリップ(26A,28A)はベー
ス(14A)に滑動可能に装着され、S型に形成されて
おり、カバー(24A)に保持力を及ぼしている。
【0026】図5(FIG.3B)は、パッケージ(10
A)と実質的に等価な別の実施態様のパッケージ(10
B)を示す。但し、パッケージ(10B)では、クリッ
プ(26B,28B)は、クリップ(26A,28A)
に類似しているがU字型のスライド部材として形成され
ている。
【0027】図6(FIG.3C)に示す別の実施態様のパ
ッケージ(10C)は、軸を中心に回転可能でカバー
(24C)をラッチする機能を備えたクリップ(26
C,28C)を有している。クリップ(26C,28
C)は概ねΤボーン状の断面形状を有し、ベース(10
C)内の溝(channel) (例えば孔(30C,32C))
に軸着されている。この結果、クリップ(26C,28
C)は軸を中心に回転して、カバー(24C)をラッチ
することができる。カバー(24C)はクリップ(26
C,28C)のための切り欠き部分(52,54)を有
している。
【0028】図7(FIG.4)は、パッケージ・ベース
(14)のみを分離して示した図である。パッケージ・
ベース(14)はプラスチックやセラミックのような電
気絶縁材料で形成され、Jベンドリード(38)と電気
的に連絡する内部導電部材(40)を有している。前述
のように、パッケージ・ベース(14)は、インターコ
ネクト(16)を装着するためのくぼみ(34)と、ダ
イ(12)及び加圧機構(18)を収容するためのくぼ
み(36)を有している。上から見るとわかるように、
くぼみ(34)とくぼみ(36)は4つの側面と1つの
端面で閉ざされており1つの端面で開いている。また、
これらとは別のくぼみ(42)が設けられており、イン
ターコネクト(16)をパッケージ・ベース(14)内
に形成された導電部材(40)にワイヤボンドするため
のボンド棚を形成している。パッケージ・ベース(1
4)はまた、指示ポケット(37)を有しており、これ
はダイ(12)に関してリード(38)の方向(すなわ
ちピン#1)を表示するのに用いられる(指示パッケー
ジ(10))。
【0029】図示する実施態様では、パッケージ・ベー
ス(14)は高温セラミック積層法を用い、アルミナ
(Al2 Ο3 )のようなセラミック材料で形成されてい
る。このような方法は、1995年3月1日出願の米国特許
出願第08/398,309号に述べられており、その内容は本明
細書に参考のために組み込まれている。この方法は、簡
単に言えば、メタライズド回路を形成し、セラミック・
グリーンシートに金属充填ビアを形成し、次いでシート
を焼結して一体構造を形成するものである。Jベンドリ
ード(38)はニッケル−鉄または銅ベース合金のよう
な基礎材料から形成することが可能で、ニッケル・金メ
ッキしたものの上に鉛/錫を有してもよい。その材料に
応じて、リード(38)を導電部材(40)に半田付け
したり、溶接したり、ろう付けしたり、あるいは導電性
接着剤で接続したりする。
【0030】パッケージ・ベース(14)は、高温ガラ
ス充填プラスチックから3−D注入モールディング法を
用いて形成してもよい。このような方法は、米国特許第
4,985,116号及び前に挙げた米国特許出願第08/398,309
号に記載されている。適当なプラスチックとしては、ポ
リエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルスルホン
(PES)、ポリアリールスルホン(PAS)、ポリフ
ェニレンサルファイド(PPS)、液晶ポリマー(LC
P)、ポリエーテル−エーテルケトン(PEEK)があ
げられる。注入モールディング法は、これらの材料や他
の適当な材料を用いて所望の矩形形状で長方形で必要な
空洞を有するパッケージ・ベース(14)を形成するの
に用いられる。その後、パッケージ・ベース(14)の
別々の表面にメタライズ法により種々の回路パターンが
形成され、開口を導電性金属で充たすことにより必要と
する相互接続を実現することができる。Jベンドリード
(38)は半田付け、溶接、ろう付け、導電性接着剤に
よって導電性トレース(40)に電気的に接続すること
ができる。
【0031】パッケージ・ベース(14)は、セラミッ
ク・ディップ・フォーメーション(Cerdip)法を用いて形
成することもできる。一般的に、Cerdip法では、アルミ
ナ潤滑剤とバインダーの混合物を成型、焼結してモノリ
シック・パッケージ・ベース(14)を形成する。低温
ガラスを用いてパッケージべース(14)にメタルリー
ドフレームを結合し、導電部材(40)とJべンドリー
ド(38)を形成する。別のタイプのセラミック・ディ
ップ・フォーメーション法では、セラミック体よりはむ
しろプラスチックを用いる。すなわち、簡単に述べれ
ば、このCerdip法はプラスチックベースをプレモールド
し、これをリードフレームに結合する。この方法を用い
て形成した慣用の半導体パッケージは、ペンシルヴェニ
ア州ウォーレン(Warren, Pennsylvania)所在ジー・ティ
ー・イー・プロダクツ・コーポレーション(GTE Product
s Corporation)より、QUADPACK(商標)の名で
販売されている。
【0032】図8(FIG.5)に、インターコネクト(1
6)がパッケージ・ベース(14)に電気的に接続され
た状態を示す。具体的に言えば、インターコネクト(1
6)はボンディングパッド(56)を有し、パッケージ
・ベース(14)内に形成されたコンダクタ(40)に
ワイヤボンドされている。図9(FIG.6)に示すよう
に、インターコネクト(16)はまた、導電性トレース
(58)と隆起コンタクト部材(60)を有している。
図10(FIG.7)に示すように、隆起コンタクト部材
(60)はダイ(12)上のデバイスボンドパッド(6
2)と電気的に接続するように構成される。また、隆起
コンタクト部材(60)は細長いブレード状に形成され
た突起(70)を有し、それはデバイスボンドパッド
(62)に自身で止まる侵入深さまで侵入可能なように
構成されている。
【0033】インターコネクト(16)と隆起コンタク
ト部材(60)とは、シリコン基板(64)をエッチン
グすることにより形成することができる。基板(64)
上に形成された絶縁層(66)と導電層(68)は隆起
コンタクト部材(60)を被覆している。導電層(6
8)は導電性トレース(58)と電気的に導通し、トレ
ース(58)はワイヤ(44)にワイヤボンドされる。
あるいは、ワイヤボンディングに代えて、導電性トレー
ス(58)にスライドコンタクト(44S)を電気的に
接続してもよい。
【0034】コンタクト部材(60)を形成するための
適当な方法は、米国特許第 5,326,428号と米国特許第
5,419.807号に開示されている。これらの内容は本明細
書に参考のために組み込まれている。別の適当な方法は
1994年11月7日出願の米国特許出願第08/335,267号に
開示されている。その内容は本明細書に参考のために組
み込まれている。
【0035】図11(FIG.7A)に示すように、インタ
ーコネクト(16)は、プラスチックフィルム上に形成
されたマイクロバンプ・コンタクト部材(60B)と導
電性トレース(58B)で形成することもできる。マイ
クロバンプ・コンタクト部材(60B)とプラスチック
フィルム(72)は2層TABテープ(例えば、日東電
工製ASMAT)に類似するものである。プラスチック
フィルム(72)は親和性(compliant)接着層(74)
によりシリコンのような基板(64B)上に取り付けら
れる。この親和性接着層はシリコーンエラストマー、エ
ポキシまたはポリイミド材料により形成することができ
る。マイクロバンプ・コンタクト部材を有するインター
コネクトを形成する一つの方法は、前に挙げた米国特許
出願第08/398,309号に記載されている。
【0036】再び図1(FIG.1)を参照すると、パッケ
ージ(10)は、半導体ダイをフリップチップ・ボンデ
ィングするために用いられる光学的位置合わせ技術とア
ライナボンダー装置を用いて組み立てることができる。
フリップチップ・ボンディングとは、基板(例えば、印
刷回路基板)上に半導体ダイを表を下にして(すなわ
ち、フェースダウン状態で)置き、ダイ上のボンドパッ
ドを基板上の接続点に接続する方法を意味している。フ
リップチップ・ボンディング装置はアライナーボンダー
と呼ばれることもある。アライナボンダー及びフリップ
チップ・ボンディングのための光学的位置合わせ方法
は、「アライナボンダー」("Aligner Bonder")と題す
る、ベンダット(Bendat)らに対する米国特許第 4,899,9
21号に記載されている。このようなアライナボンダー
は、米国ニュージャージー州ピスカタウェイ(Piscatawa
y, N. J.) 所在のリサーチ・デバイシズ(Research Devi
ces)から入手可能である。
【0037】本発明の場合、アライナボンダーは、パッ
ケージ(10)の組立てに用いる組立装置を構成するよ
うに修正されたものでもよい。組立装置は組立ツール
(図示していない。)を有しており、それらは加圧機構
(18)(図1)、ダイ(12)及びクリップ(26,
28)(図3)を保持できるように構成されている。加
圧機構(18)の各要素は開口(48C,48S,48
P)を有しており、これにより組立ツールの真空引きワ
ンド(棒部材)にダイ(12)を保持することができ
る。ダイ(12)を組立ツールに保持した状態でダイ
(12)上のボンドパッド(62)(図10(FIG.
7))をインターコネクト(16)上のコンタクト部材
(60)(図10)と位置合せする。その後、組立ツー
ルはダイ(12)をインターコネクト(16)に接触す
るように置き、パッケージ・ベース(14)の開口(3
0,32)にクリップ(26,28)(図3)を固定す
る。
【0038】1994年11月14日出願の米国特許出願第
08/338,345号には、ダイ(12)とインターコネクト
(16)を光学的に位置合わせし、加圧機構(18)を
パッケージ・ベース(14)に固定するための自動装置
が記載されている。
【0039】組立を行なった後、パッケージ(10)を
用いてダイ(16)を試験することができる。全機能及
びバーン−イン試験等の試験が可能である。試験を経た
後、パッケージ(10)は組立ツール(図示されていな
い。)を用いて分解され、前に組立過程に関して述べた
と実質的に同様にして、クリップ(26,28)と加圧
機構(18)を取り除く。
【0040】図12(FIG.8)にはさらに別の実施態様
によるパッケージ(10I)が示されている。この実施
態様のパッケージ(10I)はリード(38I)に対し
てダイを回路側を上にして取り付ける以外は前述のパッ
ケージ(10)の構成と実質的に同様である。パッケー
ジ(10I)のインターコネクト(図示していない。)
は図12で下向きに隆起したコンタクト部材を有する。
ダイ(12)上のボンドパッド(62I)は、慣用のパ
ッケージ・ダイのボンドパッドと同じ位置に位置する。
したがって、パッケージ(10I)のリード(38I)
は慣用のパッケージのリード入出力の形状及び位置関係
に正しく対応している。このため、このリード形状及び
位置関係に対応したバーン−イン・ボードその他の試験
装置は、リードを受け入れるためにその形状や位置関係
を修正する必要がない。パッケージ(10I)は弾性ス
プリング部材(22I)を有し、これにより前に述べた
と実質的に同様にして、ダイ(12)をインターコネク
ト(16I)を接触状態に保っている。
【0041】以上、本発明の好適実施態様のいくつかに
ついて述べてきたが、当業者には明らかなように、本発
明の範囲からはずれることなく変更や修正を行なうこと
は可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によって構成されるパッケージの分解
斜視図。
【図2】 本発明のパッケージの斜視図。
【図3】 図2を切断線(3−3)に沿って切断した断
面図。
【図4】 異なる実施態様によるパッケージについて示
す図3と同様な断面図。
【図5】 異なる実施態様によるパッケージについて示
す図3と同様な断面図。
【図6】 異なる実施態様によるパッケージについて示
す図3と同様な断面図。
【図7】 パッケージ・ベースの斜視図。
【図8】 パッケージ・ベースにワイヤボンドされたイ
ンターコネクトの斜視図。
【図9】 インターコネクトの平面図。
【図10】ダイのボンドパッドと電気的に接続するイン
ターコネクト上の隆起コンタクトを示す、図9の切断線
(7−7)に沿って切断した断面図。
【図11】マイクロバンプ・コンタクト部材を有する別
の実施態様によるインターコネクトを示す、図10と同
様な断面図。
【図12】ダイを回路側を上にして保持する実施態様に
よるパッケージの模式的断面図。
【符号の説明】
10、10A、10B パッケージ 12 ダイ 14 パッケージ・ベース 16 インターコネクト 18 加圧機構 20 加圧板 22、22A スプリング 24、24A カバー 26、26B、26C、28、28B、28C クリッ
プ 30C、32C 溝 34、36 くぼみ 38 リード 40 導電部材 48C、48S、48P 開口 56 ボンディングパッド 58 導電性トレース 60 隆起コンタクト部材 62 デバイスボンドパッド 64 シリコン基板
フロントページの続き (72)発明者 アラン・ジー・ウッド アメリカ合衆国,83706,アイダホ,ボイ ジ,イー・ヴァーセイルズ・コート1366 (72)発明者 デイヴィッド・アール・ヘンブリー アメリカ合衆国,83709−1259,アイダホ, ボイジ,ウェスト・スモーク・ランチ・ド ライヴ10855 (72)発明者 サルマン・アクラム アメリカ合衆国,83709,アイダホ,ボイ ジ,ジェケラー・レーン3713

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 慣用の半導体パッケージと実質的に等価
    な大きさ及び外部リードを有する、ダイ収納用の一時的
    パッケージを形成する工程;外部リードと電気的に連絡
    するようにダイをパッケージ内に置く工程;及び前記一
    時的パッケージを用いてダイを試験する工程を有する半
    導体ダイをパッケージし試験する方法。
  2. 【請求項2】 慣用の半導体パッケージが、DIP(デ
    ュアル・インライン・パッケージ)、ZIP(ジグザグ
    ・インライン・パッケージ)、LCC(リードレス・チ
    ップ・キャリア)、SOP(スモール・アウトライン・
    パッケージ)、QFP(クワッド・フラット・パッ
    ク)、TSOP(シン・スモール・アウトライン・パッ
    ケージ)、SOJ(スモール・アウトライン・Jベン
    ド)、PGA(ピン・グリッド・アレイ)、LGA(ラ
    ンド・グリッド・アレイ)、BGA(ボール・グリッド
    ・アレイ)からなる群から選択されるプラスチックまた
    はセラミックパッケージである請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 一時的パッケージが、ダイを保持する空
    洞、ダイと外部リードとの間を電気的に連絡するインタ
    ーコネク卜、及びダイとインターコネクトとの電気的な
    接続を維持するための加圧機構を含む請求項2に記載の
    方法。
  4. 【請求項4】 パッケージがセラミック積層法、3−D
    モールディング法、及びセラミック・ディップ・フォー
    メーション(Cerdip)法からなる群から選択される方法
    によって形成される請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 ダイが外部リードに関してパッケージ内
    で回路側を上にして装着される請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 空洞と外部リードを有し、その大きさ及
    び外部リード形状が慣用の半導体パッケージと実質的に
    類似する、ダイ保持用ベースを形成する工程;ベースの
    外部リードをダイのボンド・パッドに電気的に接続させ
    る、ベースに装着されるインターコネクトを形成する工
    程;ダイとインターコネクトとの電気的接続を維持する
    加圧機構を形成する工程;ダイをインターコネクトと位
    置合わせしてダイとインターコネクトとを接続する工
    程;加圧機構をべースに取り付ける工程;及びこのベー
    スを用いてダイを試験する工程を有する半導体ダイをパ
    ッケージングし試験する方法。
  7. 【請求項7】 慣用の半導体パッケージが、DIP(デ
    ュアル・イン・ライン・パッケージ)、ZIP(ジグ・
    ザグ・イン・ライン・パッケージ)、LCC(リードレ
    ス・チップ・キャリア)、SOP(スモール・アウトラ
    イン・パッケージ)、QFP(クワッド・フラット・パ
    ック)、TSOP(シン・スモール・アウトライン・パ
    ッケージ)、SOJ(スモール・アウトライン・Jべン
    ド)、PGA(ピン・グリッド・アレイ)、LGA(ラ
    ンド・グリッド・アレイ)、BGA(ボール・グリッド
    ・アレイ)からなる群から選択されるプラスチックまた
    はセラミックパッケージである請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 ベースがプラスチックとセラミックから
    なる群から選択される材料で形成される請求項6に記載
    の方法。
  9. 【請求項9】 ベースがセラミック積層法、3−Dモー
    ルディング法、及びセラミック・ディップ・フォーメー
    ション(Cerdip)法からなる群から選択される方法によ
    って形成される請求項6に記載の方法。
  10. 【請求項10】 インターコネクトが、シリコンで形成
    され、ダイのボンド・パッドに自身で止まる深さまで侵
    入し得るように構成された突起を有する隆起コンタクト
    部材を備えたものである請求項6に記載の方法。
  11. 【請求項11】 インターコネクトが、基板上に装着さ
    れる薄膜上に形成されるマイクロバンプ・コンタクト部
    材で形成される請求項6に記載の方法。
  12. 【請求項12】 加圧機構がカバーとスプリング部材を
    含んでいる請求項6に記載の方法。
  13. 【請求項13】 加圧機構がラッチ機構を用いてベース
    に固定される請求項6に記載の方法。
  14. 【請求項14】 ラッチ機構がベースに滑動可能に取り
    付けられるクリップを有する請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 ラッチ機構がベースに軸動可能に取り
    付けられるクリップを有する請求項13に記載の方法。
  16. 【請求項16】 ダイが外部リードに関してベース内で
    回路側を上にして取り付けられ、そのボンド・パッドの
    位置と外部リード形状とが実質的に慣用の半導体パッケ
    ージと一致する請求項6に記載の方法。
  17. 【請求項17】 ベースがスモール・アウトライン・パ
    ッケージの大きさ及び形状に形成される請求項6に記載
    の方法。
  18. 【請求項18】 フリップ・チップ光学位置合わせを用
    いてダイをインターコネクトに位置合わせする工程をさ
    らに含む請求項6に記載の方法。
  19. 【請求項19】 試験合格ダイとしてベースからダイを
    取り除く工程をさらに含む請求項6に記載の方法。
  20. 【請求項20】 ダイを受け入れるくぼみを有するパッ
    ケージ・ベースであって、外部リードを有しかつDIP
    (デュアル・イン・ライン・パッケージ)、ZIP(ジ
    グ・ザグ・イン・ライン・パッケージ)、LCC(リー
    ドレス・チップ・キャリア)、SOP(スモール・アウ
    トライン・パッケージ)、QFP(クTワッド・フラッ
    ト・パック)TSOP(シン・スモール・アウトライン
    ・パッケージ)、SOJ(スモール・アウトライン・J
    ベンド)、PGA(ピン・グリッド・アレイ)、BGA
    (ボール・グリッド・アレイ)及びLGA(ランド・グ
    リッド・アレイ)からなる群から選択される半導体パッ
    ケージに実質的に一致した形状とサイズを有するパッケ
    ージ・ベースを形成する工程;外部リードと電気的に連
    絡し、ダイ上のボンドパッドと電気的に連絡可能なコン
    タクト部材を有するインターコネクトを前記パッケージ
    内に取り付ける工程;フリップチップ光学位置合わせを
    用いてダイ上のボンドパッドをインターコネクト上のコ
    ンタクト部材に位置合わせする工程;加圧機構を用い
    て、インターコネクトに接続するようにダイをベースに
    固定する工程;及びこのパッケージ・ベースを用いてダ
    イにバーン−イン試験を行なう工程を有する半導体ダイ
    をパッケージし試験する方法。
  21. 【請求項21】 ダイを試験合格ダイとしてベースから
    取り外す請求項20に記載の方法。
  22. 【請求項22】 パッケージ・ベースがプラスチックと
    セラミックからなる群から選択される材料から形成され
    る請求項20に記載の方法。
  23. 【請求項23】 パッケージ・ベースがセラミック積層
    法、3−Dモールディング法、セラミックディップ・フ
    ォーメーション(Cerdip)法からなる群から選択される
    方法によって形成される請求項20に記載の方法。
  24. 【請求項24】 インターコネクトが、シリコンで形成
    され、ダイ上のボンド・パッドに自身で止まる深さまで
    侵入し得る突起を備えた隆起コンタクト部材を備えたも
    のである請求項20に記載の方法。
  25. 【請求項25】 インターコネクトが、基板上に装着さ
    れる薄膜上に形成されるマイクロバンプ・コンタクト部
    材で形成される請求項20に記載の方法。
  26. 【請求項26】 ダイが外部リードに対してベース内で
    回路側を上にしてとり装着される請求項20に記載の方
    法。
  27. 【請求項27】 ダイを取り付ける空洞、導電部材及び
    該導電部材と電気的に接続する外部リードを有するパッ
    ケージ・ベースであって、前記パッケージ・ベースと外
    部リードは慣用の半導体パッケージに対応した大きさ及
    び形状に形成されているパッケージ・ベース;ベース内
    に装着され、前記導電部材と電気的に連絡するコンタク
    ト部材を有するインターコネクト;ダイがインターコネ
    クトと電気的に連絡するようにダイを空洞内に保持する
    加圧機構;及びベースに加圧機構を固定するラッチ機構
    を有する半導体の一時的パッケージ。
  28. 【請求項28】 慣用の半導体パッケージがDIP(デ
    ュアル・イン・ライン・パッケージ)、ΖIP(ジグ・
    ザグ・イン・ライン・パッケージ)、LCC(リードレ
    ス・チップ・キャリア)、SOP(スモール・アウトラ
    イン・パッケージ)、QFP(クワッド・フラット・パ
    ック)、TSOP(シン・スモール・アウトライン・パ
    ッケージ)、SΟJ(スモール・アウトライン・Jベン
    ド)、PGA(ピン・グリッド・アレイ)、BGA(ボ
    ール・グリッド・アレイ)、LGA(ランド・グリッド
    ・アレイ)からなる群から選択されるプラスチックまた
    はセラミック・パッケージである請求項27に記載のパ
    ッケージ。
  29. 【請求項29】 インターコネクトが、シリコン基板上
    に形成された長い突起を有する隆起シリコンコンタクト
    部材を含んでいる請求項27に記載のパッケージ。
  30. 【請求項30】 インターコネク卜が親和性接着層を用
    いて基板上に取り付けられたマイクロバンプ・コンタク
    ト部材を有する請求項27に記載のパッケージ。
  31. 【請求項31】 パッケージ・べースがプラスチックと
    セラミックからなる群から選択される材料で形成される
    請求項27に記載のパッケージ。
  32. 【請求項32】 パッケージ・ベースがセラミック積層
    法、3−Dモールディング法、セラミック・ディップ
    (Cerdip)法からなる群から選択される方法により形成
    される請求項27に記載のパッケージ。
  33. 【請求項33】 加圧機構がスプリングとカバーを有す
    る請求項27に記載のパッケージ。
  34. 【請求項34】 スプリングが弾性材料で形成される請
    求項27に記載のパッケージ。
  35. 【請求項35】 ラッチ機構が、パッケージ・ベースに
    取り外し可能な状態で取り付けられたクリップを含む請
    求項27に記載のパッケージ。
  36. 【請求項36】 ダイが外部リードに対して回路側を上
    にして取り付けられ、ボンド・パッドの位置と外部リー
    ドの形状が慣用のパッケージされた半導体ダイと実質的
    に一致している請求項27に記載のパッケージ。
  37. 【請求項37】 パッケージ・ベースがスモール・アウ
    トライン・パッケージの大きさ及び形状に形成されてい
    る請求項27に記載のパッケージ。
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