JP3544036B2 - ベアチップテスト用ソケット - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、一般的に、電子部品のテスト用のソケットに関し、さらに詳しくは、ウエハから切り出したベアチップをそのままの状態でテストする際に使用するベアチップテスト用ソケットに関する。
【0002】
近年、ベアチップをプリント配線板等の基板上に直接マウントすることにより電子回路を提供するようにしたベアチップマウント技術の実用化が進められており、ベアチップの品質保証のため、ウエハから切り出されたベアチップをそのままの状態で個々にテストする方法の最適化が要望されている。
【0003】
【従来の技術】
第1面及び第2面並びに該第1面に設けられた外部回路接続用の複数の電極を有するベアチップが、実用に供されている。ベアチップの第1面及び第2面は、例えばそれぞれ数mm×数mmの大きさであり、電極間隔は例えば0.12mm〜0.15mmと極めて小さいものである。
【0004】
ベアチップの電気的なテスト方法としては、特殊な形状を有する微細な複数のコンタクトプローブピンを用い、これらを電極に直接接触させる技術が開発されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このテスト方法では、コンタクトプローブピンの単価が高く、テストのコストが高くなるという欠点がある。また、コンタクトプローブピンがベアチップの電極にそれぞれ正確に接触している状態は極めてデリケートであるので、このままでは初期故障の排除のためのバーンインテストを行うのが困難である。
【0006】
よって、本発明の目的は、ベアチップのテストを容易に行うのに適したベアチップテスト用ソケットを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、第1面及び第2面並びに該第1面に設けられた外部回路接続用の複数の電極を有するベアチップに適用されるベアチップテスト用ソケットであって、概略中央部に開口を有するソケットベースと、上面及び下面を有し、上記開口を覆うように上記ソケットベースに着座し、上記上面には上記ベアチップがその第2面によって載置され、上記開口を介して上記下面に接触する位置調整装置のステージによって少なくとも上記電極の位置調整の範囲内で上記ソケットベースに対して摺動可能なチップベースと、透明板及び該透明板上に形成される複数の導体パターンを有するチップガイドと、上記導体パターンが上記ベアチップの電極に対向し且つ上記ソケットベース及び上記チップガイドの間に上記チップベース及び上記ベアチップが挟み込まれた状態で上記チップガイドを上記ソケットベースに着脱可能に固定する手段とを備え、上記位置調整装置とは別体で構成されていることを特徴とするベアチップテスト用ソケットが提供される。
【0008】
【作用】
本発明のベアチップテスト用ソケットの使用方法は次の通りである。先ず、チップベースの上面にベアチップをその第2面によって載置する。次いで、チップガイドの導体パターンがベアチップの電極に対向し且つソケットベース及びチップガイドの間にチップベース及びベアチップが挟み込まれた状態でチップガイドをソケットベースに固定する。
【0009】
この状態においては、ソケットベースの開口を介して位置調整用のステージをチップベースの下面に接触させることができるので、このステージによってベアチップの電極の位置調整を行って各電極をそれぞれ対応するチップガイドの導体パターンに接触させることができる。従って、本発明のベアチップテスト用ソケットを用いることによって、ベアチップの電気的なテストを容易に行うことができる。
【0010】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面に沿って詳細に説明する。
図1は本発明の実施例を示すベアチップテスト用ソケットの断面図、図2は同ソケットの分解断面図である。説明の便宜上、各図においては、XYZ座標系が定義される。X軸は紙面に直交し、Y軸は水平方向に平行であり、Z軸はX軸及びY軸に直交する。
【0011】
Si等からなるサブストレートから切り出されたベアチップ2は、第1面(上面)2A及び第2面(下面)2Bを有している。第1面2A上には外部回路接続用の複数の電極4が形成されている。電極4は、例えば、第1面2A上の縁に沿って等間隔に配列され、電極間間隔は例えば0.12〜0.15mmである。
【0012】
ベアチップ2は、チップベース6上にベアチップ2の第2面2Bがチップベース6の上面6Aに密着するように載置される。チップベース6はその下面に位置調整用のステージ8が係合するための窪み6Bを有している。ステージ8を含む位置調整装置の詳細については後述する。
【0013】
符号10は概略中央部に開口10Aを有するソケットベースを表している。ソケットベース10はさらに開口10Aに臨む縁に段差10Bを有している。
チップベース6は、開口10Aを覆うように段差10Bに着座しており、少なくとも後述するベアチップの電極4の位置調整の範囲内でソケットベースの段差10Bに対して摺動可能である。
【0014】
具体的には、ソケットベースの開口10Aを介して位置調整用のステージ8をチップベースの窪み6Bに係合した状態でステージ8を動作させることによって、ベアチップ2についてのX軸及びY軸の座標並びにZ軸と平行な軸を中心とした回転角θを調整可能である。
【0015】
符号12は透明板14及び16と透明板16上に形成される複数の導体パターン18とを有するチップガイドを表している。この実施例では、透明板14は石英ガラス板であり、透明板16はフレキシブルプリント配線板(FPC)のフイルムベースである。
【0016】
透明板16及び14はこの順に第1の枠部材20上に載置され、透明板14の上には第2の枠部材22が載置される。第1及び第2の枠部材20及び22の概略中央部にはそれぞれベアチップ2を目視するための開口20A及び22Aが形成されている。枠部材22及び透明板16に貫通するネジ26を枠部材20に螺合することによって、透明板14及び16が枠部材20及び22によって挟持された状態でチップガイド12が構成される。
【0017】
透明板16の導体パターン18がベアチップ2の電極4に対向し且つソケットベース10及びチップガイド12の間にチップベース6及びベアチップ2が挟み込まれた状態でチップガイド12をソケットベース10に着脱可能に固定するために、ソケットベース10の縁部には、L字型のレバー30が軸32によって揺動可能に設けられている。この例では、レバー30はソケットベース10の四隅に4つ設けられている。
【0018】
図1によく示されるように、チップガイド12をソケットベース10に装着してレバー30の先端によってソケットベース12の縁を押さえつけることによって、ベアチップ2及びチップベース6を挟み込んだ状態でチップガイド12をソケットベース10に対して固定することができる。
【0019】
特にこの実施例では、チップガイド12をソケットベース10から遠ざかる方向に付勢するバネ28をソケットベース10に設けている。これによりベアチップ2及びチップベース6はチップガイド12及びソケットベース10によって弾性的に支持されることとなり、ベアチップ2のソケットベース10に対する不所望な位置ずれを防止することができる。
【0020】
また、チップガイド12及びソケットベース10によってベアチップ2及びチップベース6を挟持した状態でチップベース6に対してステージ8を作用させることによって、透明板14及び16を介して導体パターン18及び電極4の相対的位置関係を目視により観察しながらベアチップ2の位置調整を行って、導体パターン18を目標とする電極4と重ね合わせて電気的な接触を得るとともにこれを維持することができる。
【0021】
図3は本実施例におけるコンタクト部の詳細断面図である。本実施例では、チップガイド12の導体パターン18とベアチップ2の電極4との電気的な接続を良好にするために、各導体パターン18の電極4に対向する位置にそれぞれ金又は金合金からなるバンプ34を設けている。このようなバンプ34を採用することによって、高温下でのバーンインテストを繰り返して行うことが可能となる。
【0022】
即ち、従来のコンタクトプローブピンを用いた方法では、プローブピンの変形或いは表面酸化によってバーンインテストを繰り返すことが困難であったのに対して、本実施例では、金又は金合金からなるバンプ34を用いているので、バーンインテストを繰り返した場合にも導体パターン18と電極4の間の電気的な接続状態を良好に保つことができるのである。
【0023】
また、本実施例では、ベアチップ2の線熱膨張係数とほぼ等しい線熱膨張係数を有する石英ガラスからなる透明板14を用いて、導体パターン18が形成される透明板(FPCのフィルムベース)を支持しているので、バーンインテストに際しての温度変化によって導体パターン18と電極4の相対的位置関係は殆ど変化せず、従ってテストを良好に行うことができる。
【0024】
この実施例では、後述するように導体パターン18を試験ボードと接続するためのコネクタを採用するようにしているので、導体パターン18は石英からなる透明板14とは別の透明板16上に形成されているが、石英ガラスからなる一体の透明板を用いその上に直接導体パターンを形成してもよい。また、バンプ34はチップガイド12側の導体パターン18上に形成されているが、ベアチップの各電極上にバンプを形成しておいてもよい。
【0025】
図4は本実施例に適用可能な位置調整装置の側面図である。ベース36の縁部には支柱38の下端が固定され、支柱38の上端にはソケットベース10(図1参照)を載置可能なテーブル40が固定されている。
【0026】
ベース36上にはXYθ調整メカニズム44が設けられている。このメカニズム44は、回転角θ調整用のつまみ46と、Y座標調整用のつまみ48と、X座標調整用のつまみ50とを含む。これらのつまみ46,48及び50を交互に或いは同時に調整することによって、ステージ8を回転させ或いはXY平面上で移動させることができる。
【0027】
次に、本実施例におけるベアチップテスト用ソケット及び位置調整装置の使用方法を説明する。先ず、位置調整装置のテーブル40上にソケットベース10を載置して、図示しないクランプ手段によってソケットベース10を位置調整用装置に対して固定する。
【0028】
次いでチップベース6がソケットベース10の開口10Aを覆うようにチップベース6を段差10Bに載置し、チップベース6の下面の窪み6Bにステージ8を係合させる。そして、チップベース6上にベアチップ2を載置して、ベアチップ2及びチップベース6をチップガイド12及びソケットベース10により挟み込んでこの状態をレバー30によって確定させる。
【0029】
この状態で透明板14及び16を介して導体パターン18と電極4の相対的位置関係を観察しながら位置調整メカニズム44のつまみ46,48及び50によってベアチップ2の位置調整を行い、導体パターン18と電極4の間の所定の電気的接続がなされるようにする。
【0030】
その後、ベアチップテスト用ソケットを位置調整装置から取り外し所定のテストを行うものである。
ベアチップの電気的なテスト方法の一例を図5により説明する。図5は本実施例におけるベアチップテスト用ソケットをテストボードに装着した状態を示す断面図である。
【0031】
この実施例では透明板(FPC)16の端部にはコネクタ52が設けられており、このコネクタ52を試験ボード54に装着することによって、導体パターン18と試験ボード54上の回路とが接続されるようになっている。
【0032】
ベアチップテスト用ソケットは試験ボード54上に載置され、コネクタ52はテスト用ソケットの両側で試験ボード54に装着される。
この実施例によると、ベアチップ2の電極4を容易に試験ボード54の回路と電気的に接続することができるので、ベアチップ2に対するテストを容易に行うことができる。
【0033】
チップベース6の材質としてゴム等の弾性体を用いることによって、ベアチップ2の位置調整に際してのベアチップ2の平行度(透明板に対する平行度)の確保が容易である。
【0034】
以上説明した実施例では、ベアチップの位置調整を手動により行う方法を示したが、カメラによる画像認識等により電極と導体パターンの相対的位置関係をモニタして、ベアチップの位置調整を自動化することもできる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、ベアチップのテストを容易に行うのに適したベアチップテスト用ソケットの提供が可能になるという効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すベアチップテスト用ソケットの断面図である。
【図2】本発明の実施例を示すベアチップテスト用ソケットの分解断面図である。
【図3】本発明の実施例を示すコンタクト部の詳細断面図である。
【図4】本発明の実施例に適用可能な位置調整装置の側面図である。
【図5】本発明の実施例においてベアチップテスト用ソケットをテストボードに装着した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
2 ベアチップ
4 電極
6 チップベース
8 ステージ
10 ソケットベース
12 チップガイド
14,16 透明板
18 導体パターン
Claims (8)
- 第1面及び第2面並びに該第1面に設けられた外部回路接続用の複数の電極を有するベアチップに適用されるベアチップテスト用ソケットであって、
概略中央部に開口を有するソケットベースと、
上面及び下面を有し、上記開口を覆うように上記ソケットベースに着座し、上記上面には上記ベアチップがその第2面によって載置され、上記開口を介して上記下面に接触する位置調整装置のステージによって少なくとも上記電極の位置調整の範囲内で上記ソケットベースに対して摺動可能なチップベースと、
透明板及び該透明板上に形成される複数の導体パターンを有するチップガイドと、
上記導体パターンが上記ベアチップの電極に対向し且つ上記ソケットベース及び上記チップガイドの間に上記チップベース及び上記ベアチップが挟み込まれた状態で上記チップガイドを上記ソケットベースに着脱可能に固定する手段とを備え、
上記位置調整装置とは別体で構成されていることを特徴とするベアチップ用ソケット。 - 上記透明板は石英ガラス板を含む請求項1に記載のベアチップテスト用ソケット。
- 上記ソケットベース上に設けられ上記ソケットベース及び上記チップガイドの間に介在して上記チップガイドを上記ソケットベースから遠ざかる方向に付勢するバネをさらに備えた請求項1に記載のベアチップテスト用ソケット。
- 上記導体パターン上で上記ベアチップの電極に対応する位置に設けられ上記電極に接触するバンプをさらに備えた請求項1に記載のベアチップテスト用ソケット。
- 上記バンプは金又は金合金からなる請求項4に記載のベアチップテスト用ソケット。
- 上記チップベースは弾性体からなる請求項1に記載のベアチップテスト用ソケット。
- 上記透明板は上記導体パターンがその表面に形成されるフレキシブルプリント配線板を含み、
該フレキシブルプリント配線板の端部に設けられ上記導体パターンを試験ボードと接続するためのコネクタをさらに備えた請求項1に記載のベアチップテスト用ソケット。 - 上記チップガイドは、それぞれ概略中央部に開口を有し上記透明板を挟み込む第1及び第2の枠部材と、該第1及び第2の枠部材を相互に固定する手段とをさらに有する請求項1に記載のベアチップテスト用ソケット。
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