JPH0989981A - チップキャリア - Google Patents

チップキャリア

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JPH0989981A
JPH0989981A JP7251561A JP25156195A JPH0989981A JP H0989981 A JPH0989981 A JP H0989981A JP 7251561 A JP7251561 A JP 7251561A JP 25156195 A JP25156195 A JP 25156195A JP H0989981 A JPH0989981 A JP H0989981A
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JP
Japan
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chip
chip carrier
electrode pad
test
internal contact
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Pending
Application number
JP7251561A
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English (en)
Inventor
Yoichi Mori
陽一 森
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH0989981A publication Critical patent/JPH0989981A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ベアチップ用キャリアの外形寸法を小型化し、
バーインボードのソケット高密度実装によるバーインテ
ストの処理能力向上を図る。多ピン・狭ピッチの半導体
チップにおいて、バーインテスト時に内部コンタクト部
が電極パッドから外れることによるオープン不良の発生
を防止する。 【解決手段】電極パッド2aに対応する位置に形成され
た金属突起からなる内部コンタクト部3aと、内部コン
タクト部3aと導通し一対一に対応したパターン配線4
aの部分からスルーホール5aを介し裏面に外部との外
部接続端子6aを設けたセラミックスからなる上部基体
7aと、半導体チップ1aを搭載するチップステージ8
aと、上部基体7aとチップステージ8を保持する押さ
え部9aにより構成されているチップキャリアである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はチップキャリアに関
し、特にベアチップ測定用のチップキャリアに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のチップキャリアについて図面を参
照して説明する。
【0003】図5(a),(b)は従来のチップキャリ
アの一例の平面図およびその断面図である。従来のチッ
プキャリアは、図5(a),(b)に示すように半導体
チップ1cを搭載するチップステージ8cと、組み立て
た時その先端が半導体チップ1cの電極パッド2cのほ
ぼ中心にくるように位置決めされた内部リード12cと
導通し一対一に対応した外部リード13cとを持つベー
スフィルム14cと、内部リード12cを押し下げる凸
部を持った上部基体7cと、チップステージ8cを固
定、保持する押さえ部9cから構成されており、上部基
体7c、ベースフィルム14c、押さえ部9cはリベッ
ト6cにより固定されている。このチップキャリアは、
内部リード12cの先端の高さが全て一定になる様に設
計され、内部リード12cの先端高さは半導体チップ1
cを装着し組み立てられた時の電極パッド2cの高さよ
り100μm程度下になるように設定されている。これ
は、内部リード12cが1mmとし曲げ角が20°とし
た場合、最初に電極パッド2cと内部リード12cとが
接触してから約30μm移動する高さに相当する。
【0004】図6(a)〜(c)は従来のチップキャリ
アへの半導体チップの装着方法の一例を説明する工程順
に示した断面図である。従来のチップキャリアへの半導
体チップの装着方法は、まず、図6(a)に示すよう
に、まず、個片化された半導体チップ1cは、ハンドリ
ング装置のコレットに表面を吸着され、チップキャリア
のチップステージ8cに搭載される。次に、図6(b)
に示すように、半導体チップ1cの電極パッド2cとチ
ップキャリアの内部リード12cの位置合わせを行った
後、吸着孔15cから半導体チップ1cをチップステー
ジ8cに吸着した状態でチップステージ8cが上昇し、
電極パッド2cと内部リード12cとが電気的に接続さ
れる。さらに、図6(c)に示すように、押さえ部9c
により接触状態が保たれる。半導体チップ1cが装着さ
れたチップキャリアはキャリアの状態で搬送され、電気
テスト用のテストボード上のソケットあるいはバーイン
テスト(burn−intest)用のソケットに搭載
され、外部リード13cとソケットのコンタクトピンを
接触させることにより、パッケージングされた半導体と
同様に電気テスト、バーインテストを行っていた。この
ように、従来のチップキャリアでは、ソケットとの電気
接続をとる為の外部リードをチップキャリアの外周部に
設けていたため、チップキャリア全体の面積は半導体パ
ッケージとほぼ同じ寸法であった。例えば、外形寸法が
約7.0mm□の半導体チップの場合においては、外部
リードのソケットとのコンタクト部分は約30.0mm
□であり、チップキャリアの外形寸法は約50mm×4
0mm□だった。その為、パッケージに対するチップの
面積比は約1/18なのに対し、バーインボードへのソ
ケットの実装密度はパッケージ品と変化がなく、バーイ
ン処理能力向上への妨げとなっていた。
【0005】図7は従来の高温測定用のプローブカード
を示す断面図である。また、従来のチップキャリアでの
バーインテストでは、約125℃の高温環境での試験の
為ポリイミド等からなるベースフィルムが膨張し、内部
リード先端がパッドから外れオープン不良を起こす原因
となっていた。ウェハ試験に用いるプローブカードで
は、高温下での針ずれによるコンタクト不良防止の為、
図7に示したようなプローブ16dを耐熱性樹脂17d
によりセラミック基板18dに固定したプローブカード
が特開昭59−144142号公報に紹介されている。
しかしながら、ダイシング後の個片化された半導体チッ
プのバーインテストの実施においては、複数個のチップ
について処理する必要があり、上記プローブカードを用
いた個片チップのバーインテストでは、処理能力に限界
があり適さない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように従
来のチップキャリアでは、バーインボードへのソケット
の実装密度はパッケージ品と変化がなく、バーイン処理
能力向上の妨げとなっているという問題点があった。
【0007】また、バーインテスト高温環境での試験の
為ベースフィルムが膨張し内部リード先端がパッドから
外れオープン不良を起こす原因となるという問題点もあ
った。
【0008】さらに、ダイシング後の個片化された半導
体チップのバーインテストの実施においては、複数個の
チップについて処理する必要があり、プローブカードを
用いた個片チップのバーインテストでは処理能力に限界
があり適さないという問題点があった。
【0009】本発明の目的は、バーインテストでオープ
ン不良がなく、処理能力の高いチップキャリアを提供す
ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のチップキャリア
は、半導体チップの電極パッドと対応する位置に形成さ
れた金属突起からなる内部コンタクト部と、この内部コ
ンタクト部と導通し一対一に対応するパターン配線とこ
のパターン配線に接続するスルーホールと、このスルー
ホールを介して前記パターン配線に接続し裏面に設けら
れ外部と接続する外部接続端子とを備え、セラミックス
からなり複数の配線を有する上部基体と、前記半導体チ
ップを搭載するチップステージと、前記電極パッドと前
記内部コンタクト部とを接続し前記上部基体と前記チッ
プステージとを押さえ保持する押さえ部とを有すること
を特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。
【0012】図1(a),(b)は本発明の第1の実施
の形態のチップキャリアの平面図およびその断面図であ
る。本発明の第1の実施の形態のチップキャリアは、図
1(a),(b)に示すように、半導体チップ1aの電
極パッド2aと対応する位置に形成された内部コンタク
ト部3aと内部コンタクト部3aと導通し一対一に対応
したパターン配線4aからスルーホール5aを介し裏面
に外部との接続端子6aを設けた上部基体7aと、半導
体チップ1aを搭載するチップステージ8aと、上部基
体7aとチップステージ8aを保持する押さえ部9aに
より構成されている。上部基体7aはアルミナセラミッ
クスからなっており、また、内部コンタクト部3aは例
えばAu−Ni合金等の金属突起からなっている。
【0013】図2(a)〜(d)は本発明の第1の実施
の形態のチップキャリアへの半導体チップの装着方法を
説明する工程順に示した断面図である。本発明の第1の
実施の形態のチップキャリアへの半導体チップの装着方
法は、まず、図2(a)に示すように、個片化された半
導体チップ1aは、ハンドリング装置のコレットに表面
を吸着され、チップキャリアのチップステージ8aに搭
載される。次に、図1(b)に示すように、半導体チッ
プ1aの各々の電極パッド2aとチップキャリアの内部
コンタクト部3aの位置合わせを行う。次に、図1
(c)に示すように、チップステージ8aを上昇させ、
電極パッド2aと内部コンタクト部3aとを電気的に接
続させる。さらに、図1(d)に示すように、押さえ部
9aにより上部基体7aとチップステージ部8aを固
定、保持し接触状態を保つ。内部コンタクト部3aの金
属突起の高さは約30μm、高さのばらつきは±3μm
で製作され、半導体チップ1aをチップキャリアに装着
し組み立てられた時、金属突起先端がその電極パッドa
の高さより100μm程度下になるように設定されてい
る。これにより、金属突起先端は電極パッド2aの酸化
膜を押しのけ、アルミ電極と良好な接触を得られる。半
導体チップ1aが装着されたチップキャリアはキャリア
の状態で搬送され、電気テスト用のテストボード上のソ
ケットあるいはバーインテスト用のソケットに搭載さ
れ、外部接続端子6aとソケットのコンタクトピンを接
触させることにより、パッケージングされた半導体と同
様に電気テスト、バーインテストを行う。
【0014】本発明の第1の実施の形態では、チップキ
ャリアの上部基体においてパターン配線からスルーホー
ルを介し裏面に外部との接続端子を設けたので、例え
ば、200ピンの半導体チップの場合に外部接続端子の
ピッチを1.5mmピッチの格子状にすると、外部接続
端子の領域が従来のチップキャリアでは約30mm□で
あったものが約18mm□になる。また、チップキャリ
アの外形寸法も、従来の約50mm×40mm□から約
30mm□にすることができる。これにより、チップキ
ャリアを装着するソケットも従来70mm×50mm□
であったのが、約50mm×40mm□に小型化でき、
バーインボードへのソケットの実装密度は従来に比べ、
約1.5倍に増加でき、バーインテストの処理能力向上
が図られる。
【0015】図3はバーインテスト時において熱膨張に
より内部コンタクトがパッドから外れた状態を示す平面
図である。本発明の第1の実施の形態のチップキャリア
の上部基体7aはアルミナセラミックスからなっており
内部コンタクト部3aはAu−Ni合金等の金属突起か
らなっている為耐熱性にも優れている。セラミック基板
は熱膨張率がアルミニウム板,ポリイミドに比べ小さく
シリコンチップに近い。シリコンチップの熱膨張率が
3.5ppm/℃なのに対し、アルミナセラミックスは
4.0〜5.7ppm/℃、アルミニウムは約25pp
m/℃、ポリイミドは約10ppm/℃である。図3に
示すように、半導体チップ1aの多ピン・狭ピッチ化に
伴い、電極パッド開口部23の寸法が小さくなるため、
例えば、外形寸法が10.0mm□、電極パッド開口部
23の寸法が70×90μm□の半導体チップ1aをキ
ャリアに装着し150℃の高温状態においてバーインテ
ストを行う場合、従来のチップキャリアでは、アルミニ
ウム板からなる上部基体7c、ポリイミドからなるベー
スフィルム14cの熱膨張により、特に半導体チップ1
cのコーナー部では熱膨張による内部リードのずれ26
が約20μmとなる。常温時の針位置精度が±25μm
であるため電極パッド2cの中心から最大45μmず
れ、内部リード位置精度領域24の内部リード位置度限
界25から外れる。本発明の第1の実施の形態のチップ
キャリアでは、アルミナセラミックスからなる上部基体
7aの熱膨張による内部リードのずれ26が最大7μm
と小さく、バーインテスト時において内部コンタクト部
3aが電極パッド2aから外れることが無くなりオープ
ン不良の発生を防止できる。
【0016】図4は本発明の第2の実施の形態のチップ
キャリアの断面図である。本発明の第2の実施の形態の
チップキャリアは、図4に示すように、チップキャリア
の上部基体7bが複数層によるパターン配線4bからな
っている。信号ピンは金属突起面(表面)に配線され、
GNDピン,電源ピンはスルーホール5bを介しそれぞ
れGND層10b,電源層11bでつながっており、上
部基体7b裏面の外部接続端子6bにそれぞれつながっ
ている。信号配線は、マイクロストリップ構造となり、
また電源,GNDも強化される。これにより、チップキ
ャリアの低インダクタンス化及びインピーダンス整合を
図ることができ、高速特性を向上させることができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明のチップキャ
リアは、上部基体の内部コンタクト部と接続されている
パターン配線からスルーホールを介し裏面に外部との接
続端子を設けていることにより、チップキャリアの外部
接続端子領域を小さくすることができ、チップキャリア
の外形寸法、チップキャリアを装着するソケットも小型
化でき、バーインボードのソケット高密度実装によるバ
ーインテストの処理能力向上が図れる効果がある。
【0018】また、上部基体をセラミックとし、内部コ
ンタクト部を金属突起としたことにより、高温状態下に
おける熱膨張による影響がなくなり、電極パッドの開口
部寸法が小さくなる多ピン狭ピッチの半導体チップにお
いても、バーイン時に内部コンタクト部が電極パッドか
ら外れることによるオープン不良の発生を防止できる効
果もある。
【0019】さらに、チップキャリアの上部基体の配線
層を複数層にし、信号配線をマイクロストリップ構造と
し、GNDピン,電源ピンはスルーホールを介しそれぞ
れGND層,電源層でつなげ強化したことにより、チッ
プキャリアの低インダクタンス化及びインピーダンス整
合を図ることができ、高速特性を向上させることができ
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a),(b)は本発明の第1の実施の形態の
チップキャリアの平面図およびその断面雨である。
【図2】(a)〜(d)は本発明の第1の実施の形態の
チップキャリアへの半導体チップの装着方法を説明する
工程順に示した断面図である。
【図3】バーインテスト時において熱膨張により内部コ
ンタクトがパッドから外れた状態を示す平面図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態のチップキャリアの
断面図である。
【図5】(a),(b)は従来のチップキャリアの一例
の平面図およびその断面図である。
【図6】(a)〜(c)は従来のチップキャリアへの半
導体チップの装着方法の一例を説明する工程順に示した
断面図である。
【図7】従来の高温測定用のプローブカードを示す断面
図である。
【符号の説明】
1a,1b,1c 半導体チップ 2a,2b,2c 電極パッド 3a,3b 内部コンタクト部 4a,4b パターン配線 5a,5b スルーホール 6a,6b 外部接続端子 6c リベット 7a,7b,7c 上部基体 8a,8b,8c チップステージ 9a,9b,9c 押さえ部 10b GND層 11b 電源層 12c 内部リード 13c 外部リード 14c ベースフィルム 15c 吸着孔 16d プローブ 17d 耐熱性樹脂 18d セラミック基板 19d 孔 20d 固定リング 21d プリント配線 22d コネクタ 23 電極パッド開口部 24 内部リード位置精度領域 25 内部リード位置精度限界 26 熱膨張による内部リードのずれ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップの電極パッドと対応する位
    置に形成された内部コンタクト部と、この内部コンタク
    ト部と導通し一対一に対応するパターン配線とこのパタ
    ーン配線に接続するスルーホールと、このスルーホール
    を介して前記パターン配線に接続し裏面に設けられ外部
    と接続する外部接続端子とを備えた上部基体と、前記半
    導体チップを搭載するチップステージと、前記電極パッ
    ドと前記内部コンタクト部とを接続し前記上部基体と前
    記チップステージとを押さえ保持する押さえ部とを有す
    ることを特徴とするチップキャリア。
  2. 【請求項2】 前記内部コンタクト部が金属突起からな
    ることを特徴とする請求項1記載のチップキャリア。
  3. 【請求項3】 前記上部基体がセラミックスからなるこ
    とを特徴とする請求項1記載のチップキャリア。
  4. 【請求項4】 前記上部基体が複数層の配線を有するこ
    とを特徴とする請求項1記載のチップキャリア。
JP7251561A 1995-09-28 1995-09-28 チップキャリア Pending JPH0989981A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009510396A (ja) * 2005-09-19 2009-03-12 フォームファクター, インコーポレイテッド 個片化されたダイを検査するデバイスおよび方法
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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980324