KR100191833B1 - 플립 칩 또는 와이어 본드 집적 회로를 테스트하기 위한 장치 및그 장치를 구성하는 방법 - Google Patents
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Abstract
와이어 본드 또는 플립 칩 접속된 집적 회로를 테스트 하는데 이용하기 위한 장치는 상부측, 하부측 및 하우징 중앙 개구를 한정하는 주변 영역을 가진 하우징을 포함한다. 상기 하우징은 제1테스트 주기 동안에 플립 칩 집적 회로에의 플립 칩 납땜 접속을 수용하는 플립 칩 패드와 제2테스트 주기 동안에 와이어 본드 집적 회로에의 와이어 본드 접속을 수용하는 와이어 본드 패드를 더 포함한다. 상기 하우징의 하부측 상에는 인쇄 회로 기판과의 접속을 위한 커넥터 핀이 있다. 상기 인쇄 회로 기판은 상기 하우징 중앙 개구와 정렬되는 액세스 개구를 포함한다. 이런 구성은 테스트 프로브가 상기 하우징에 구성된 플립 칩 집적 회로에 액세스하도록 하고, 또한 상기 하우징이 와이어 본딩된 집적 회로를 수용할 때 히트 싱크가 사용될 수 있게 한다.
Description
제1도는 본 발명의 테스트 장치의 한 실시예의 간력화된 평면도.
제2도는 플립 칩 접속된 집적 회로를 수용한 본 발명의 장치의 단면도.
제3도는 와아어 본딩된 집적 회로를 수용한 본 발명의 장치의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 테스트 장치 22 : 하우징
24 : 하우징 중앙 개구 26 : 플립 칩 패드 셸프
28 : 와이어 본드 패드 셸프
본 발명은 일반적으로 집적 회로의 테스트에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 와이어 본드 접속 또는 플립 칩 접속을 위해 구성된 집적 회로에 사용될 수 있는 집적 회로 테스트 장치에 관한 것이다.
집적 회로 패키지에 집적 회로를 전기적으로 결합하기 위한 2개의 중요한 기술은 와이어 본드 접속과 플립 칩 접속이다. 와이어 본드 접속은 마이크로 전자 공학 산업에 이용되는 가장 일반적인 기술이다. 상기 와이어 본드 공정은 비작동 후면을 아래쪽으로하여 집적 회로를 장착함으로써 시작한다. 다음에, 와이어가 상기 집적 회로의 작동 전표면과 상기 집적 회로 패키지 사이에 본딩된다. 와이어 본딩은 초음파 본딩, 열 압축 본딩 또는 열음파 본딩을 통해 완성될 수 있다.
또한 집적 회로를 집적 회로 패키지에 전기적으로 결합하는 플립 칩기술도 이미 공지되어 있다. 때때로 제어된 콜라프스(collapse) 칩 접속이라고도 하는데, 상기 용어 플립 칩은 기판 상에 집적 회로의 비작동 후면을 구성하는 전통적인 방법에 반대된다는 사실에 근거한다. 즉, 플립 칩 접속에서는 집적 회로의 작동 전표면이 기판 상에 구성된다. 플립 칩 접속을 위해 구성된 집적 회로는 습성 금속 단자 상에 납땜 융기(solder bump)를 가진다. 상기 기판은 차례로 납땜 습성 단자의 매칭 풋프린트(matching footpring)를 가진다. 상기 납땜 융기가 정렬되고, 모든 접속이 상기 융기를 재유동시켜 동시에 형성된다.
전술한 바를 고려해 볼 때, 와이어 본드 구성은 플립 칩 구성과 상당히 다르다. 따라서, 종래에는 각 구성을 위해 구별되는 패키지가 이용되었다. 따라서 와이어 본드 또는 플립 칩 접속된 집적 회로를 수용하기 위해 단일 장치를 제공하는 것이 비용면에서 효과적일 것이다. 그런 장치는 집적회로를 테스트 하기 위한 고정물로서 특히 유용할 것이다.
집적 회로는 영구적인 패키징 전에 테스트 고정물에서 광범위한 테스트를 받아야 한다. 일반적으로, 제1테스트 고정물이 와이어 본드 접속을 위해 구성되고, 제2테스트 고정물이 플립 칩 접속을 위해 구성된다. 상기 구별되는 고정물은 전술한 바와 같이 2가지 기술의 서로다른 구성의 결과이다. 또한 상기 구별되는 고정물은 2가지 기술을 위해 대립하는 칩 냉각과 칩 테스트 필요 조건의 관점에서 요구된다. 상기 구별되는 플립 칩과 와이어 본드 구성은 2가지 기술을 이용한 작업에서 단일 히트 싱크(heat sink) 장치를 배제한다. 부가적으로, 플립 칩의 경우에는 상기 칩의 전표면이 테스트를 위해 액세스되어야 하는 반면, 와이어 본드 칩을 위해서는 주변 본드패드와 함께 상기 칩의 주변만이 액세스되어야 한다.
와이어 본드와 플립 칩 접속된 집적 회로를 모두 수용할 수 있는 단일 테스트 고정물을 제공하는 것이 비용면에서 바람직할 것이다. 그런 고정물은 2가지 기술의 구별되는 구성, 및 상기 2가지 기술의 대립하는 칩 냉각과 칩 테스트 필요 조건을 극복해야 한다.
본 발명은 와이어 본드 또는 플립 칩 접속된 집적 회로를 테스트 하기 위해 이용하는 장치이다. 상기 장치는 상부측, 하부측 및 하우징 중앙 개구를 한정하는 주변 영역을 가진 하우징을 포함한다. 상기 하우징은 제1테스트 주기 동안에 플립 칩 집적 회로에 플립 칩 납땜 접속을 수용하는 플립 칩 패드와 제2테스트 주기 동안에 와이어 본드 집적 회로에 와이어 본드 접속을 수용하는 와이어 본드 패드를 더 포함한다. 상기 하우징의 상기 하부면 상에는 인쇄 회로 기판과의 접속을 위한 커넥터 핀이 있다. 상기 인쇄 회로 기판은 상기 하우징 중앙 개구에 정렬된 액세스 개구를 포함한다.
이런 구성을 통해 테스트 프로브가 상기 하우징에 구성된 상기 플립 칩 집적 회로에 액세스할 수 있게 된다. 또한 그것은 하우징이 상기 와이어 본딩된 집적 회로를 수용할 경우에 히트 싱크가 사용되도록 한다.
본 발명은 유리하게 상기 플립 칩 집적 회로와 와이어 본드 집적 회로 사이의 상당한 구조적 차이를 수용할 수 단일 테스트 고정물을 제공한다. 상기 단일 고정물 구성은 가격 절감을 가져온다. 그러나, 상기 단일 고정물 구성은 기능을 저하시키지 않는다. 상기 인쇄 회로 기판의 액세스 개구와 상기 하우징 중앙 개구 사이의 정렬은 히트 싱크가 상기 와이어본드 또는 플립 칩 구성에 사용될 수 있게 한다. 부가적으로, 상기 개구 사이의 정렬은 테스트 프로브가 상기 하우징(22)에 구성된 플립 칩 집적 회로를 액세스 할 수 있도록 한다.
상기 본 발명은 도면을 참고로한 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
제1도는 본 발명의 테스트 장치(20)의 한 실시예의 간력화된 평면도이다. 상기 장치(20)는 하우징 중앙 개구(24)를 한정하는 주변 영역을 가진 집적 회로 하우징(22)을 포함한다. 상기 하우징 중앙 개구(24)를 둘러싸는 것은 플립 칩 패드 셸프(shelf)(26)이다. 상기 플립 칩 패드 셸프(26)는 플립 칩 집적 회로(도시안됨)에 접속을 형성하기 위해 이용된다. 상기 플립 칩 패드 셸프(26)를 둘러싸는 것은 제1와이어 본드 셸프(28)와 제2와이어 본드 셸프(30)이다. 상기 와이어 본드 패드 셸프(28과 30)는 집적 회로(도시안됨) 상의 와이어 본드 패드에 와이어 본드 접속을 형성하기 위해 이용된다.
상기 집적 회로 하우징(22)은 인쇄 회로 기판(32) 상에 구성된다. 상기 인쇄 회로 기판(32)은 상기 하우징 중앙 개구(24)에 대응하는 액세스 개구를 가지고, 그 사용에 대해서는 이하에서 기술된다. 테스트 장치(34)는 테스트 장치 버스(36)를 통해 상기 인쇄 회로 기판(32)에 테스트 신호를 인가한다. 상기 인쇄 회로 기판(32)은 상기 집적 회로 하우징(22)에 상기 신호를 보내고, 차례로 상기 집적 회로 하우징(22)에 구성된 집적 회로에 상기 신호를 인가한다. 상기 집적 회로에 의한 처리후에, 상기 처리된 테스트 신호는 상기 집적 회로 하우징(22)과 인쇄 회로 기판(32)을 통해 상기 테스트 장치에 반송된다.
제1도는 또한 테스트 프로브(38)를 도시한다. 테스트 프로브(38)는 때때로 집적 회로에 신호를 인가하기 위해 인쇄 회로 기판(32) 대신에 사용된다. 즉, 테스트 프로브(38)는 상기 집적 회로를 테스트 하기 위해 집적 회로 상의 선택된 위치와 집적 접촉하도록 구성된다.
테스트 프로브(38), 테스트 장치(34), 인쇄 회로 기판(32) 및 집적 회로 하우징(22)은 각각 공지되어 있으므로, 본 발명은 이런 소자의 새로운 결합에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 단일 장치가 플립 칩과 와이어 본드 접속을 위해 사용될 수 있도록 하는 상기 소자의 결합에 관한 것이다. 본 발명은 상기 하우징(22)에 구성된 집적 회로의 형태에 의존하여 히트 싱크에 접속을 위해 또는 테스트 프로브(38)에 의한 액세스를 위해 사용될 수 있는 하우징 중앙 개구를 가진 하우징(22)에 관한 것이다. 상기 하우징 중앙 개구는 플립 칩의 전표면이 테스트 목적을 위해 액세스될 수 있도록 한다. 상기 하우징 중앙 개구는 상기 장치가 와이어 본드 접속을 위해 구성될 때 히트 싱크에 용이한 접속의 부가적인 장점을 제공한다.
본 발명의 장치의 가장 큰 장점은 단일 하우징 고정물(22)이 플립 칩 접속과 와이어 본드 접속을 위해 사용될 수 있다는 것이다. 본 발명에 관련된 장점은 어느 구성이든 효과적 회로 냉각이 히트 싱크의 이용을 통해 달성될 수 있다는 것이다.
본 발명과 본 발명의 장점은 제2도와 제3도에 관련하여 더욱 완전히 이해될 수 있다. 제2도는 상기 하우징(22)의 단면도이다. 상기 하우징 중앙 개구(24)의 성질은 인쇄 회로 기판(32)에 형성된 상기 액세스 개구(42)의 성질과 마찬가지로 도면을 통해 쉽게 이해될 수 있다.
상기 하우징(22)은 표준 방식으로 상기 인쇄 회로 기판(32)에 부착된 커넥터 핀(40)을 포함한다. 제2도에서 상기 플립 칩 패드 셸프(26)는 플립 칩 패드(44) 세트를 지지하는 것을 알 수 있다. 상기 플립 칩 패드(44)는 실시예에서 제1금속층(48), 제2금속층(50), 제3금속층(52) 및 제4금속층(54)을 포함하는 다중 평면 도전성 상호 접속 구조를 통해 상기 커넥터 핀(40)에 전기적으로 접속된다. 다중 평면 도전성 상호 접속 구조는 공지되어 있다.
플립 칩 집적 회로(60)는 상기 하우징(22)에 구성된다. 상기 플립 칩 집적 회로(60)는 상기 플립 칩 패드(44)와 정렬되고, 표준 방식으로 접속된 집적 회로 플립 칩 본드 패드(62)를 포함한다. 또한 상기 플립 칩 집적 회로(60)는 상기 테스트 프로브(38)가 상기 액세스 개구(44)와 하우징 중앙 개구(24)을 통해 통과될 때 상기 테스트 프로브(38)에 의해 액세스 될 수 있는 중앙 집적 회로 플립 칩 본드 패드를 포함한다.
상기 하우징(22)의 상부는 히트 싱크 핀(72)을 가지고 실행될 수 있는 평면 히트 싱크(70)를 지지한다. 상기 평면 히트 싱크(70)는 상기 집적 회로(60)와 물리적 접촉을 가진다. 상기 2개의 장치 사이의 열 전달은 열적 그리스(grease)의 이용으로 증가될 수 있다.
제3도는 와이어 본딩된 집적 회로(90)를 수용하기 위한 하우징의 단면도이다. 제3도에서 상기 제1와이어 본드 패드 셸프(28)와 상기 제2와이어 본드 패드 셸프(30)는 각각 본드 셸프 본드 패드(80)를 지지한다. 본드 와이어(82)는 본드 셸프 본드 패드(80)와 집적 회로 본드 패드(92) 사이에 접속된다.
제3도는 히트 싱크 핀(104)을 지지하는 베이스 영역(102)과 플레토영역(106)을 포함하는 플레토(plateau) 히트 싱크(100)를 도시하고 있다. 상기 플레토 영역(106)은 상기 회로 기판(32)의 액세스 개구(42)와 상기 하우징 중앙 개구(24)를 통해 삽입된다. 상기 플레토 히트 싱크(100)는 상기 인쇄 회로 기판(32)에 장착된 하나 이상의 히트 싱크 커넥터(108)에 의해 지지될 수 있다. 예를 들면, 상기 히트 싱크 커넥터(108)는 클램프로서 실행될 수 있다.
유리하게, 본 발명과 관련하여 이용된 상기 구성요소는 공지된 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 다시 말해서, 여기에서 제공된 기술 설명의 관점에서, 기술에 숙련된 자는 상기 항우징(22), 인쇄 회로 기판(32), 히트 싱크(100), 테스트 장치(34), 및 테스트 프로브(38)를 형성하기 위해 다수의 공지된 기술을 이용할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 양호한 한 실시예에 따라 본 발명이 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 의해 한정되는 바와 같은 본 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게는 명백하다.
Claims (24)
- 와이어 본드 또는 플립 칩 접속된 집적 회로를 테스트 하도록 구성된 테스트 장치에 있어서, 테스트용 집적 회로를 수용하도록 구성된 하우징을 포함하는데, 상기 하우징은 제1집적 회로의 플립 칩 납땜 접속을 수용하는 플립 칩 패드, 및 제2집적 회로의 와이어 본드 접속을 수용하는 와이어 본드 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 하우징은 상부측, 하부측 및 하우징 중앙 개구를 한정하는 주변 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 하우징은 상기 하부면 상에 커넥터 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 하우징은 상기 와이어 본드 패드와 상기 플립 칩 패드를 상기 커넥터 핀에 전기적으로 접속하는 다중평면 도전성 상호 접속 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 제1집적 회로는 상기 제1테스트 주기 동안에 상기 장치에 배치되고, 상기 제2집적 회로는 제2테스트 주기 동안에 상기 장치에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 커넥터 핀에 전기적으로 접속된 인쇄 회로 기판을 더 포함하는데, 상기 인쇄회로 기판은 상기 하우징 중앙 개구와 정렬된 액세스 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판에 접속된 테스트 장치를 더 포함하는데, 상기 테스트 장치는 상기 하우징의 상기 커넥터 핀에 출력 테스트 신호를 보내는 상기 인쇄 회로 기판에 출력 테스트 신호를 제공하고, 상기 출력 테스트 신호는 처리된 테스트 신호가 생성되도록 상기 제1테스트 주기 동안에는 상기 제1집적 회로에 의해 처리되고, 상기 제2테스트 주기 동안에는 상기 제2집적 회로에 의해 처리되고, 상기 처리된 테스트 신호는 상기 하우징의 상기 커넥터 핀에 제공되고, 상기 인쇄 회로 기판에 의해 상기 제1집적 회로와 상기 제2집적 회로의 성능을 판별하는 상기 테스트 장치에 보내지는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 제1집적 회로를 냉각하기 위해 상기 제1테스트 주기 동안에 상기 하우징의 상기 상부측에 구성된 평면 히트 싱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 테스트 장치는 상기 제1집적회로로부터 테스트 프로브 신호를 얻기 위해 상기 제1테스트 주기 동안에 상기 액세스 개구를 통해 배치되는 테스트 프로브를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 제2집적 회로를 냉각하기 위해 제2테스트 주기 동안에 상기 액세스 개구를 통해 배치되는 플레토 히트 싱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 플레토 히트 싱크는 상기 인쇄 회로 기판에 접속되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 플립 칩 패드는 상기 하우징 중앙 개구를 둘러싸는 플립 칩 패드 셸프 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 와이어 본드 패드는 상기 플립 칩 패드 셸프를 둘러싸는 제1와이어 본드 패드 셸프 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 와이어 본드 패드는 상기 제1와이어 본드 패드 셸프를 둘러싸는 제2와이어 본드 패드 셸프 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 와이어 본드 또는 플립 칩 접속된 집적 회로를 테스트 하도록 구성된 테스트 장치를 구성하는 방법에 있어서, 제1집적 회로에의 플립 칩 납땜 접속을 수용하는 플립 칩 패드와, 제2집적 회로에의 와이어 본드 접속을 수용하는 와이어 본드 패드를 포함하는 하우징을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 제1집적 회로는 제1테스트 주기 동안에 상기 하우징에 구성되고, 상기 제2집적 회로는 제2테스트 주기 동안에 상기 하우징에 구성되고, 상부측, 하부측 및 하우징 중앙 개구를 한정하는 주변 영역을 가진 하우징을 제공하는 단계와, 상기 하우징의 상기 하부측 상에 커넥터 핀을 제공하는 단계와, 상기 와이어 본드 패드와 상기 플립 칩 패드를 상기 커넥터 핀에 전기적으로 접속하는 다중 평면 도전성 상호 접속 구조체를 제공하는 단계와, 상기 커넥터 핀에 전기적으로 접속되고 상기 하우징 중앙 개구에 정렬되는 액세스 개구를 포함하는 인쇄 회로 기판을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제16항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판에 접속된 테스트 장치를 제공하는 단계를 더 포함하는데, 상기 테스트 장치는 상기 하우징의 상기 커넥터 핀에 출력 테스트 신호를 보내는 상기 인쇄 회로 기판에 출력 테스트 신호를 제공하고, 상기 출력 테스트 신호는 처리된 테스트 신호가 생성되도록 상기 제1테스트 주기 동안에는 상기 제1집적 회로에 의해 처리되고, 상기 제2테스트 주기 동안에는 상기 제2집적 회로에 의해 처리되고, 상기 처리된 테스트 신호는 상기 하우징의 상기 커넥터 핀에 제공되고, 상기 인쇄 회로 기판에 의해 상기 제1집적 회로와 상기 제2집적 회로의 성능을 판별하는 상기 테스트 장치에 보내지는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제16항에 있어서, 상기 제1집적 회로를 냉각하기 위해 상기 제1테스트 주기 동안에 상기 하우징의 상기 상부측 상에 평면 히트 싱크를 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 제1집적 회로로부터 테스트 프로브 신호를 얻기 위해 상기 제1테스트 주기 동안에 상기 액세스 개구를 통해 구성된 테스트 프로브를 가진 테스트 장치를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제16항에 있어서, 상기 제2집적 회로를 냉각시키기 위해 상기 제2테스트 주기 동안에 상기 액세스 개구를 통해 플레토 히트 싱크를 구성시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제20항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판에 상기 플레토 히트 싱크를 장착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제16항에 있어서, 상기 하우징 중앙 개구를 둘러싸는 플립 칩 패드 셸프 상에 상기 플립 칩 패드를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제22항에 있어서, 상기 플립 칩 패드 셸프를 둘러싸는 제1와이어 본드 패드 셸프 상에 상기 와이어 본드 패드를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제23항에 있어서, 상기 제1와이어 본드 패드 셸프를 둘러싸는 제2와이어 본드 패드 셸프 상에 상기 와이어 본드 패드를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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