JP2000214216A - 半導体検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】安定した接続抵抗による半導体検査を実現し、
検査前後の半導体の接続信頼性を確保するための半導体
検査装置を提供することにある。 【解決手段】半導体（２１）の入出力端子（２２）に突
起電極（２４）を形成し、突起電極（２４）の高さばら
つきに追従するように、配線パターン（２５）または絶
縁フィルム（２６）が弾性変形する。これにより、多数
の半導体（２１）を検査しても安定した接続抵抗を保つ
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体検査装置に係
り、特に接続信頼性に優れた半導体検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体検査装置として特開平７−
２２１１４６号公報の例を図２を用いて説明する。半導
体２１の表面に形成された入出力パッド２２と、コンタ
クトシート１６の表面に形成されたバンプ１７が相対す
るように半導体２１を配置する。次に、フタ１９を半導
体２１の上面からかぶせ、ネジ２０を締める。この締付
け力は、半導体２１を介してコンタクトシート１６、お
よび弾性体１２へ伝わる。コンタクトシート１６と弾性
体１２は弾性変形するので、半導体２１の傾きや表面の
反りに追従するようにコンタクトシート１６が変形す
る。

【０００３】その結果、バンプ１７と入出力パッド２２
の間に一定の接触圧力を確保できるので、低抵抗かつ安
定した電気的接触を実現できる。電気信号は、バンプ１
７から、コンタクトシート１６の外周へ向かって形成さ
れた配線パターンを通り、その外側に設けられたソケッ
トコネクタ１５へ伝送される。さらに、ベース１０の内
部に形成された配線層、ベース１０の底面に設けられた
ピン１１を通って検査用配線基板２３へ伝送され、以上
の装置により半導体２１の品質をチェックすることがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に低価格で入手で
きる半導体２１の入出力パッド２２はアルミ蒸着膜から
なる。従来例では、バンプ１７の先端に鋭角で細かい突
起が形成されており、この突起が入出力パッド２２の表
面のアルミ酸化膜を破ることにより電気的接触を得る。
多数の半導体２１を検査する場合は、検査のたびに突起
が摩耗するので、アルミ酸化膜を破る能力が徐々に失わ
れ、接続抵抗が上昇し検査条件が不安定となる。

【０００５】また、検査終了後の半導体２１の多くは、
金またはアルミのワイヤボンディングにより搭載基板と
電気的に接続する。または、金バンプを入出力パッド２
２へ取り付けた後、接着樹脂や異方導電性フィルムを介
して基板へ搭載する。上記従来の検査方法によると、検
査時のバンプ接触による損傷が入出力パッド２２のアル
ミ表面に残っており、このためワイヤボンディングや金
バンプボンディングの接着強度が低下する。半導体の高
集積化・高機能化と共に、入出力パッド２２は多ピン化
・狭ピッチ化するため、パッド面積はさらに縮小する傾
向にあり、微小な損傷でも著しい強度低下を引き起こす
可能性ある。

【０００６】本発明の目的は、安定した接続抵抗による
半導体検査を実現し、検査後の半導体の接続信頼性を確
保するための半導体検査装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体検査
装置は、半導体の入出力端子に複数の突起電極を形成
し、この突起電極を介して電気的接続を得る半導体検査
装置において、少なくとも突起電極の配列領域を含むよ
うに配置された可撓性の絶縁フィルムと、絶縁フイルム
上に形成された配線パターンとを設ける。半導体を検査
する際は、突起電極の高さのばらつきに応じて絶縁フィ
ルムまたは配線パターンが弾性変形するので、突起電極
と配線パターンの接触面の形状および面積は一定に保た
れる。また、半導体の入出力端子には予め突起電極が形
成されているので、検査の際に入出力端子表面のアルミ
酸化膜を破る必要はなくなり、検査を繰り返しても接触
部分の摩耗による接続抵抗の上昇の問題は生じない。よ
って、多数の半導体を検査しても接続抵抗を安定に保つ
ことができる。また、入出力端子のアルミ表面は検査に
よる損傷を受けないので、検査終了後の半導体について
も接続信頼性の劣化は生じない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例について
図１乃至図４を用いて説明する。

【０００９】図１は本発明に係る半導体検査装置の第一
の実施例を示す断面図である。本発明に係る半導体検査
装置では、検査の前に半導体２１の入出力端子２２に突
起電極２４を形成しておく。入出力端子２２がアルミの
蒸着膜で形成されている場合は、サーモソニックボンデ
ィングを用いて、金ボールを入出力端子２２の表面へ接
続することで突起電極２４を形成する。

【００１０】半導体２１の下面には、各突起電極２４と
接触できるように形成された配線パターン２５と可撓性
の絶縁フィルム２６が配置される。ＴＡＢ（Tape-Autom
ated-Bonding）テープを用いれば、約３５ミクロンの厚
さを有する銅箔のエッチングにより、配線パターンの幅
を約５０ミクロン、配線間隔を約５０ミクロンまで微細
化することができる。 ＴＡＢテープの絶縁フィルム２
６の材料としては、５０ミクロンまたは７５ミクロンの
厚さのポリイミドが広く用いられている。

【００１１】図1では、フリップチップボンダ（図示せ
ず）の位置合わせ機能を用いて配線パターン２５の位置
と半導体の突起電極２４の位置を認識する。次いで、コ
レット２７の吸着力Ｆにより半導体２１を保持し、配線
パターン２５と突起電極２４が接触可能となる所定の位
置まで移動させた後、コレット２７を下降させること
で、突起電極２４と配線パターン２５とを接触させる。

【００１２】突起電極２４はその形成方法により電極の
高さにばらつきが生じる。電極の形成方法として一般に
用いられている金ボールのサーモソニックボンディング
では、金ワイヤを引き千切った状態で、電極の高さは平
均９０ミクロン、ばらつきは±２０ミクロンに達する。
この高さばらつきを小さくする方法としては、平坦なツ
ールを押し当てて突起の先端部をつぶす工程が良く用い
られる。しかし、高さばらつきの低減には限界があり、
以上の工程を施しても±５ミクロン程度の高さばらつき
が残る。

【００１３】以上の平坦化工程を施した突起電極２４と
配線パターン２５を接触させると、±５ミクロンの高さ
ばらつきを吸収するように配線パターン２５と絶縁フィ
ルム２６が弾性変形する。特に有機材料のポリイミドか
らなる絶縁フィルム２６の変形量が大きく、厚さ５０ミ
クロンまたは７５ミクロンの厚さのポリイミドが弾性変
形する範囲内で、最大１０ミクロンの高さばらつきを充
分吸収できる。この弾性変形により、全ての突起電極２
４と配線パターン２５との電気的接続が確保され、半導
体２１の機能を検査することができる。検査終了後、コ
レット２７の吸着力Ｆにより半導体２１を取り外せば、
弾性変形していた配線パターン２５と絶縁フィルム２６
は検査前の形状に復帰する。以上の操作を繰り返すこと
により、多数の半導体２１に対して安定した電気的接続
による検査を実現できる。

【００１４】

【発明の効果】本発明の半導体検査装置によれば、半導
体の入出力端子に形成した突起電極を介して電気的検査
を行うので、入出力端子表面のアルミ蒸着膜は損傷を受
けることはなく、検査の前後において半導体の接続信頼
性が劣化することはない。

【００１５】また、絶縁フィルムまたは配線パターンが
突起電極の高さのばらつきに応じて弾性変形する方式な
ので、検査終了後に絶縁フィルムと配線パターンは検査
前の形状に復帰する。従来例のようにアルミ酸化膜を破
る必要はないので、多数の半導体を検査しても接続抵抗
が上昇することはなく、検査条件を安定に保つことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体検査装置の実施例を示す断
面図である。

【図２】従来の半導体検査装置の実施例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０…ベース、１１…ピン、１２…弾性体、１３…後
板、１４…スペーサ、１５…ソケットコネクタ、１６…
コンタクトシート、１７…バンプ、１８…フェンス、１
９…フタ、２０…ネジ、２１…半導体、２２…入出力端
子、２３…検査用基板、２４…突起電極、２５…配線パ
ターン、２６…絶縁フィルム、２７…吸着コレット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体の入出力端子に形成された複数の突
   起電極を介して電気信号を供給することで、半導体の検
   査を行う半導体検査装置において、前記突起電極が配列
   された領域を含むように配置された可撓性の絶縁フィル
   ムと、前記絶縁フイルム上に形成され、前記突起電極と
   接触可能な所定の配線パターンとを有し、前記突起電極
   を前記配線パターンへ押し付ける際に、前記配線パター
   ンまたは前記絶縁フィルムが前記突起電極の高さのばら
   つきに応じて弾性変形することで電気的接続を保つこと
   を特徴とする半導体検査装置。