JPS61190955A - 配線パタ−ンの検査方法及びその検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は配線チップ（あるいは配線基板）やコントロー
ル・コラプス・ボンデインク（以下、ＣＣＢと略称する
。）採用のＬＳＩチップなどの配線パターンの検査方法
及びその検査装置に関するものである。

（Ｗ景技術〕 現在、マルチチップモジュール（一般にはメモリモジュ
ールなどと呼ばれている。）の開発が丘われているが、
このマルチチップモジュールは配線チップ（あるいは配
線基板）にロジックやメモリのＬＳＩをのせて一つのＬ
ＳＩにしたものである。

この配線チップは、第５図に示すように配線チップ１の
基板上に配設したワイヤポンディングパッド２とＣＣＢ
パッド３間、あるいはＣＣＢパッド３相互間に配線４が
施され、更にはんだバンプ３′を利用して１点ＭｖＡで
示すようにメモリＬＳＩ５やロジックＬＳＩ６が取り付
けられ複雑なシステム化実装を可能としたものである。

ところで、配線４の開放（オーブン）および短絡（ショ
ート）のチェックは、先ずメモリやロジックのＬＳＩ５
．６の取り付は前に行う必要がある。そこで、前述のよ
うに配線４を施した後、隣合う２つのＣＣＢパッド３を
すべて第６図に示すようにはんだブリッジ７によりショ
ートし、その後、ポンディングパッド２にプローバのプ
ローブを当てて、ポンディングパッド２側から配線４の
オーブン／ショートの検査をすることでチェックしてい
る。そして実際の実装時には第６図のはんだブリッジ７
に対しはんだリフロー処理（熱処理）を行って、第７図
に示すように隣合うＣＣＢパッド３間に形成されたはん
だブリッジ７をすべて切りオーブン状態とする。そして
形成されたはんだバンブ上に各ＬＳＩ５．６をのせてシ
ステム化実装を行う。

また、配線チップ１の選別には、前述したはんだブリッ
ジで隣合うＣＣＢバフド３をすべてショートした際の第
１のテスト結果と、はんだリフロー処理によりすべての
はんだブリッジがオープン状態となった際の第２のテス
ト結果とから、配線チップ１の良否を判別している。従
って、判別工程は、第１のテスト−熱処理−第２のテス
トというような工程となり判別工程が長く判別に時間が
かかる。さらに熱処理を１個の配線チップ１に対応した
ウェハ単位で行っている現状では、はんだブリッジ７で
すべてのＣＣＢバッド３間をショートしたときのテスト
結果と、すべてのＣＣＢパッド３間をオーブンしたとき
のテスト結果とから配線チップ１の良否が判断されるが
、テスト条件が２つしかないことから配線パターンのテ
ストパスの活性化ができない。従って次のように配線の
不良検出ができない場合がある。即ち熱処理前の状態が
第８図のような場合には、ＣＣＢパッドＢ部分とＣＣＢ
パッドＣ部分がショートし、また００８８７１０部分と
Ｅ部分とがショートしており、このためポンディングパ
ッドＡとポンディングパッドＦとがショート状態にある
（第９図（ａ）参照）。従ってこのときポンディングパ
ッドＡとＧｌＧとＦにプローブ検査を行い、ポンディン
グパッドＧに接続された配線４ａと配線４ｂとのショー
トの有無、またポンディングパッドＡとＨ，ＨとＦにプ
ローブ検査を行い、ポンディングパッドＨに接続された
配線４ｃと配線４ｄとのシｓ−トの有無が夫々検出でき
る。ところが、熱処理を行うと、ＣＣＢバフドＢ、０間
、ＣＣＢパッドＤ、　　Ｅ間が夫々オーブン状態となり
このオープン状態でのテスト結果からも、前述の熱処理
前のテスト結果からも、配ｍ４ｂと４０のショートを検
出することができない。このように配線の不良検出がで
きない場合があり不良検出率が低い。

なお、ウェハプローバ技術を詳しく述べである例として
は、工業調査会発行電子材料１９８１年１１月号別冊、
昭和５６年１１月１０日発行、Ｐ、２２１〜２２５があ
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、テスト条件を多くして配線パターンの
テストパスの活性化を図ることができ、これにより配線
の不良検出率を向上させて信頼性の向上を図ることがで
きると共に、配線パターンが形成された基板の良否を選
別するための工程の短縮を図り、製品コストの低減を図
ることができるようにした配線パターンの検査方法及び
その検査装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、配線チップの基板上に配設したＣＣＢバッド
やポンディングパッドの各端子間を配線して形成された
配線パターンの検査をするに当たり、チェックに必要な
ＣＣＢパッド間を検査用導電部材としてのはんだブリッ
ジにて予め接続しておき、検査時にその各はんだブリッ
ジに対し、レーザ光線照射装置によりレーザ光線を順次
照射し、その照射エネルギでチェックに必要な該当箇所
のはんだブリフジを順次切断しながら、所定箇所のポン
ディングパッド間の短絡の有無をプローバにてプローブ
検査をおこないその検出信号にもとづきテスタで配線パ
ターンの必要箇所の配線の短絡の有無をチェックできる
ようにしたもので、レーザ光線の照射ではんだブリフジ
を切る位置、順序、範囲によってテスト条件を多くする
ことができ、配線パターンのテストパスの活性化を図り
配線の不良検査率の向上、ひいては信頼性の向上を図る
ことができる。更にプローブ検査実施時に同時にはんだ
リフロー処理を行うことができるので、配線チップの良
否を選別するための工程の短縮を図ることができ、その
選別時間の短縮と製品コストの低減を図ることができる
ものである。

〔実施例〕

第１図は本発明による配線パターン検査装置の一実施例
を示し、第２図および第３図は本発明による配線パター
ンの検査方法の一実施例を示すものである。以下、本発
明を配線チップの検査に適用した場合を例にとり第１図
〜第５図を参照しながら説明する。

まず本発明が適用される配線チップ１１は第５図で説明
したと同様に構成される。即ち基板の周囲にポンディン
グパッド２が、その内側にはＣＣＢバッド３が配設され
、これらポンディングパッド２とＣＣＢパッド３間、及
びＣＣＢパフド３相互間に配線がなされ配線パターンが
形成されている。これらのＣＣＢパフド３上にメモリＬ
ＳＩ５やロジックＬＳＩ６などが取り付けられるもので
ある。

ところで、この配線チップ１１の良否の選別（判断）の
ためには、配線パターンのオープン／ショートチェック
即ち配線パターンの配線のオープン／ショートの有無を
チェックしなければならない。そこで、配線チップｌｌ
上に形成された配線パターンの検査をするに当たり、予
め各ＣＣＢパッド３のうちチェックに必要な隣合うＣＣ
Ｂパッド３間を夫々検査用導電部材としてのはんだブリ
ッジ７で短絡（ショート）シておき、これらのはんだブ
リッジ７を順次部分的に切断しながら配線４のオープン
／ショートの有無をチェックする配線パターン検査装置
は次のように構成されている。

即ち、１２はステージであって、このステージ１２は駆
動回路１３によって駆動させられ、この駆動回路はテス
タ１４の制御部１５によって制御されるようになってい
る。このステージ１２上に配線チップ１１が載置される
。この配線チップ１１の載置については真空吸着方式を
用いてもよい。１６は中央部に矩形状（断面形状）の貫
通孔１６ａを有するプローバであって、このプローバ１
６は第２図、第３図に示す如く多数のプローブ針１６ｂ
を有しており、これらのプローブ針１６ｂの夫々が各ポ
ンディングパッド２上に対応配置されるように、各プロ
ーブ針１６ｂが所定間隔で位置決めされている。このプ
ローバ１６の中央の貫通孔１６ａ上にエネルギ照射装置
としてのレーザ光線照射装置１７が配設されている。こ
のレーザ光線照射装置１７はプローバ１６と一体的に構
成してもよいし、又は個別に設けてもよい。

ところで、配線チップ１１においては、ポンディングパ
ッド２の位置に対し、ＣＣＢパッド３の位置はレイアウ
トにより決定される。従ってテスタ１４には予め配線チ
ップ１１のＣＣＢパッド３の位置情報を入力しておく、
又、検査時には、予め１ノーザ光線照射装置１７とプロ
ーバ１６と配線チップ１１との位置合わせを行なう、即
ちポンディングパッド２とプローブ１６ｂの位置合わせ
、レーザ光線の照射位置とはんだブリフジとの位置合わ
せなどを行なう、ここでは、配線チップ１１の位置合わ
せが完了したものとして、以下説明する。

テスタ１４の制御部１５はレーザ光線照射装置１７に前
記ＣＣＢパッド３の位置情報に従い、切断すべき箇所の
はんだブリッジ７の位置を指示する位置命令信号にもと
づき該当箇所のＣＣＢパッド３間のはんだブリッジ７に
対し、第１図、第２図に示す如くエネルギ線としてのレ
ーザ光線１８を照射し、その照射エネルギではんだブリ
ッジ７を切断（溶断）する、このときの照射エネルギで
はんだリフロー処理され、はんだバンブ３′が形成され
る。この場合、レーザ光線照射装置１７は制御部１５か
らの前記ＣＣＢパッド３の位置情報にもとづく位置命令
信号にもとづき、スキャン制御される構成となっている
。第２図、第３図ではレーザ光線照射装置１７とプロー
バ１６とが一体的構成の場合で、装置自体を矢印１９〜
２２の各方向にスキャンすることができ、これによりレ
ーザ光スポット２３を矢印１９〜２２方向にスキャンす
ることができる。従ってレーザ光線照射装置１７により
レーザ光スポット２３をスキャンさせて、次々に前記位
置命令信号にもとづき、該当箇所のＣＣＢパッド３間の
はんだブリッジ７を順次溶断していく。一方プローバ１
６には制御部１５から前記位置命令信号に対応した検出
命令信号が供給されており、この検出命令信号にもとづ
きプローバ１６は該当箇所のプローブ１６ｂが配置され
ている。ポンディングパッド２からの検出信号（′Ｈ，
流信号又は電圧信号）をテスタ１４側の測定部２４に送
出する。測定部２４はこの検出信号を測定し、これを比
較部２５で所定のしきい値と比較して所定のしきい値以
上なら＃１″、それより小さいならｓｒｓというように
ディジタル信号に変換し、メモリ部２６に入力する。こ
のメモリ部２６には、レーザ光線のスキャンに合わせて
次々に溶断されてい＜　ＣＣＢパッド３間の検出信号に
対応して該当する配線のショートの有無（１＃。

“０″）が記憶されていく。一方、メモリ部２７には予
め設計通りの配線パターンの配線のショートの有無（オ
ープン／ショート情報）（＃１″。

０″）が入力されている。従って比較部２８で両メモリ
部２６．２７からの情報を比較することにより、不一致
のとき配線パターンの配線の不良が検出され、表示部２
９にその配線不良（ショート）の箇所や配線チップ１１
の良否の判定結果などが表示される。また比較部２８で
の比較による配線チップ１１の良否の判定信号や配線不
良の判定信号などが外部へ適宜取り出せるようになって
いる。

テスタ１４は、制御部１５、測定部２４、比較２５．２
Ｂ、メモリ部２６，２７、表示部２９などからなり、こ
のテスタ１４により配線チップ１１の配線パターンの必
要箇所の配線の短絡の有無をチェックすることができ従
って配線チップ１１の良否が判定（選別）されることに
なる。

以上のようにして、配線パターンの検査を行なうと、配
線チップ１１上の配線パターンが第８図のような構成の
場合、ＣＣＢパッドＢ部分とＣ部分間及びＣＣ８８７１
０部分とＥ部分間とがはんだブリッジ７によりショート
しているとき、ポンディングパッドＡ、Ｆ間がショート
状態となっており、ポンディングパッドＡとＧ、又はボ
ンディングバンドＦとＧに対するプローブ検査からポン
ディングパッドＧ（ポンディングパッドＧに接続された
配線４ａ）とのショートをチェック（検出）することが
でき、かつボンディングバンドｌ：Ｈ１又はボンディン
グバンドＦとＨに対するプローブ検査からポンディング
パッドＨ（ボンディングバンドＨに接続された配線４６
）とのショートをチェック（検出）できる。これについ
ては現状通りであるが、メモリ実装部（１）部分のはん
だブリッジ７へのレーザ光線の照射により、ＣＣＢパッ
ドＢ部分とＣ部分とがオープンになると、ポンディング
パッドＡ、Ｆ間のショートの有無を、ボンディングバン
ドＡとＦに対するプローブ検査を行なうことにより検査
することで、現状ではチェック（検出）できなかった配
線４ｂと４ｅのショートの有無（不良）をチェック（検
出）できる（第９図（ｂ）参照）０次にロジック実装部
〔■〕部分へのレーザ光線の照射により、更にＣＣＢパ
ッドＤ部分とＥ部分がオープン状態となり前述した熱処
理（リフロー処理）が終了したときと同じ状態となる。

以上のように本発明ではすべてのはんだブリッジ７がオ
ープンしてから検査するのではなく、はんだブリッジ７
が形成された００８８７１３間を順次オープンしていく
ことにより、現状では検出できなかった配線間のショ・
−トの有無を検出することができる。

またテスタ１４からの制御部１５から、位置命令信号に
よりレーザ光線照射装置１７にょるレーザ光スポットの
スキャンを制御することにより、順次必要なはんだブリ
ッジ７を切断（溶断）することができ、この場合レーザ
光線の照射ではんだブリッジ７を切る位置、順序、範囲
によってテスト条件を多くすることができ、配線パター
ンのテストパスの活性化を図ることができ、得られるテ
スト結果の信頼性を上げることができる。

更にテスト実行時、即ちプローブ検査実施時に、はんだ
ブリッジ７の切断と同時にはんだリフロー処理を行なう
ことができるので、はんだブリッジ７の切断がすべて終
了したとき、はんだリフロー処理もすべて完了し、この
ため特に熱処理工程を設ける必要がない、従って配線チ
ップ１１の良否の選別（判別）のための工程が短縮され
、判別時間の短縮と製品コストの低減を図ることができ
る。

〔効果〕

（１）エネルギ線の照射で、基板上に配設したチェック
に必要な端子間を予め接続しである検査用導電部材を切
る位置、順序、範囲によって配線パターンのテスト条件
を多くすることができ、配線パターンのテストパスの活
性化を図ることができ配線の不良検出率ひいては配線パ
ターンが形成されている基板の不良検出率を向上させる
ことができ、配線パターン検査（前記基板の良否の検査
）の信鎖度を上げることができる。

（２）プローブ検査実施時に検査用導電部材（たとえば
前述したはんだブリッジ７や八１など）の切断と同時に
その導電部材に対するリフロー処理（熱処理）を行なう
ことができるので、基板上のチェックに必要な端子間に
接続されている導電部材の切断がすべて終了したとき、
導電部材に対するリフロー処理も完了し、このため特に
熱処理工程を設ける必要がなくなる。従って、前記基板
の良否の短縮と製品コストの低減を図ることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない、たとえば、ＣＣＢバッ
ド３間を予め接続しておく検査用導電部材としてはんだ
ブリッジ７を用いているが、第４図に示す如き導電性部
材（たとえばＡｊ！や多結晶シリコンなど）を用いた配
線試験用パターン３０を用いてもよい。なお第４図にお
いては、たとえばポンディングパッドＩとＣＣＢバッド
Ｊ間、ＣＣＢバッドにとポンディングパッドＬ間の配線
パターンのオープン／ショートのチェックを行なうため
、基板上に配線パターンの形成をするときに予めはんだ
ブリッジ７の代わりに前記配線試験用パターン３０を付
加しておき、テスト時にレーザ光線にて直接そのパター
ン３０を切断する（切断箇所をＸ印で図示しである。）
ことにしたもので１．前記パターン３０を用いた場合で
も前述して本実施例と同様の作用効果を得ることができ
る。

またエネルギ線照射装置として、エネルギ線としてレー
ザ光線を用いてなるレーザ光線照射装置１７を用いてい
るが、エネルギ線としてＸ線やイオン線、更には電子線
なども考えることができ、これらのエネルギ線を用いて
なるエネルギ線照射装置を用いてもよい。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である配線チップの検査に
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、たとえば一般的ＣＣＢ採用ＬＳＩチップの
検査などに適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による配線パターン検査装置の一実施例
を示す簡略図、 第２図及び第３図は本発明による配線パターンの検査方
法の一実施例を示す簡略説明図、第４図は本発明による
配線パターンの検査方法の他の実施例を示す簡略説明図
、 第５図は配線チップのシステム化実装を説明するための
説明図、 第６図（ａ）及び（ｂ）は夫々ＣＣＢバッド間にはんだ
ブリッジが形成された状態を示す断面図及び平面図、 第７図（ａ）および（ｂ）は夫々第６図のはんだブリフ
ジに対し熱処理を行なった後の状態を示す断面図および
平面図、 第８図は従来の配線パターンの検査方法の一例を示す説
明図、 第９図（ａ）〜（Ｃ）は第８図の電気的結線を示す要部
断面図である。 ２・・・ポンディングパッド、３・・・ＣＣＢパッド、
３′・・・はんだバンブ、４（４ａ〜４ｅ）・・・配線
、７・・・はんだブリッジ、１１・・・配線チップ、１
２・・・ステージ、１３・・・駆動回路、１４・・・テ
スタ、１５・・・制御部、１６・・・ブローμ、１６ｂ
・・・プローブ針、１７・・・レーザ光線照射装置、１
８・・・レーザ光線、２３・・・レーザ光スポット、２
４・・・測定部、２５゜２８・・・比較部、２６．２７
・・・メモリ部、２９・・・表示部、３０・・・配線試
験用パターン。 第　　４　　図 第　　６　　図　　　　　　　第　　７　　図（第　　
８　　図 第　　９　　図 〔π〕〔１〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に配設した端子間を配線して形成された配線
   パターンの検査方法において、前記基板上の各端子のう
   ち、チェックに必要な端子間を検査用導電部材で予め接
   続しておき、検査時に前記端子間の導電部材に対し、エ
   ネルギ線を順次照射し、その照射エネルギでチェックに
   必要な該当箇所の前記導電部材を順次切断しながら、所
   定箇所の端子間の開放短絡の有無を検査することで、前
   記配線パターンの必要箇所の配線の開放短絡の有無をチ
   ェックできるようにしたことを特徴とする配線パターン
   の検査方法。 ２、前記エネルギ線としてレーザ光線やイオン線あるい
   はＸ線などを用いてなる特許請求の範囲第１項記載の配
   線パターンの検査方法。 ３、基板上に配設した端子間を配線して形成された配線
   パターンの検査をするに当たり、予め前記各端子のうち
   チェックに必要な端子間を夫々検査用導電部材で短絡し
   ておき、これらの導電部材を順次切断しながら、配線の
   開放短絡の有無をチェックする配線パターン検査装置に
   おいて、前記基板上の検査に必要な各端子上に配置され
   るプローブを有し、検出命令信号にもとづき該当箇所の
   プローブが配置される端子からの検出信号を送出するプ
   ローバと、位置命令信号にもとづき該当箇所の前記端子
   間の導電部材に対しエネルギ線を照射し、その照射エネ
   ルギで前記導電部材を切断するためのエネルギ線照射装
   置と、このエネルギ線照射装置に対し切断すべき前記導
   電部材の位置を指示する前記位置命令信号を送出すると
   共に、前記プローバに前記位置命令信号に対応した検出
   命令信号を送出し、更に前記プローバからの検出信号に
   もとづいて配線パターンの必要箇所の配線の開放短絡の
   有無をチェックするテスタとを少なくとも具備してなる
   ことを特徴とする配線パターン検査装置。 ４、前記エネルギ照射装置は、前記テスタからの位置命
   令信号にもとづきエネルギ線の照射位置をスキャン制御
   できるように構成してなる特許請求の範囲第３項記載の
   配線パターン検査装置。 ５、前記プローバと前記エネルギ線照射装置とを一体的
   に構成してなる特許請求の範囲第３項又は第４項記載の
   配線パターン検査装置。 ６、前記エネルギ照射装置におけるエネルギ線としてレ
   ーザ光線やイオン線あるいはＸ線を用いてなる特許請求
   の範囲第３項ないし第５項のいずれかに記載の配線パタ
   ーン検査装置。