JP5752002B2

JP5752002B2 - 試験用キャリア

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Publication number: JP5752002B2
Application number: JP2011220358A
Authority: JP
Inventors: 中村　陽登; 陽登中村; 貴志藤崎
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2011-10-04
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2031-10-04
Also published as: US20130082259A1; TWI476849B; TW201320214A; JP2013079879A; US8952383B2; KR20130036708A; KR101375098B1

Description

ダイチップに形成された集積回路等の電子回路を試験するために、当該ダイチップが一時的に実装される試験用キャリアに関する。

ポリイミドからなるフィルム上に、試験対象のチップの電極パターンに対応したコンタクトパッドと、当該コンタクトパッドに接続され、外部の試験装置とのコンタクトをとるための配線パターンと、を形成して構成されるコンタクトシートを有する試験用キャリアが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開平７−２６３５０４号公報

上記の試験用キャリアにおいて、コンタクトシートのフィルムが厚過ぎると、当該フィルムの剛性が高いためにチップのエッジにフィルムが乗り上げてしまい、エッジ近傍に位置する電極パターンと、コンタクトパッドと、が電気的に導通せず、コンタクト不良が発生するという問題がある。

一方、コンタクトシートのフィルムが薄すぎると、フィルム自体の伸びや、配線形成時の応力によってフィルムに発生するウネリに起因して、コンタクトパッドの位置精度が低下するという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、コンタクト不良の発生を抑制しつつ端子の位置精度を確保することが可能な試験用キャリアを提供することである。

［１］本発明に係る試験用キャリアは、電子部品の電極に接触する端子を一方の主面に有するフィルム状の第１の部材と、前記第１の部材に重ねられたフィルム状の第２の部材と、を備え、前記第１の部材と前記第２の部材との間に前記電子部品を収容する試験用キャリアであって、前記第１の部材は、第１の厚さを有する第１の領域と、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さを有する第２の領域と、を有し、前記第２の領域は、少なくとも前記電子部品の外周縁の近傍の前記電極に対向する部分及び前記電子部品に対向する領域外に連続して形成され、前記第１の部材の外側面は、前記第２の領域で内側に向かって凹んでいることを特徴とする。

［２］上記発明において、前記第２の領域は、前記電子部品の全ての前記電極に対向していてもよい。

［３］上記発明において、前記第２の領域は、前記第１の部材を他方の主面から薄肉化することで形成されていてもよい。

［４］上記発明において、前記第１の部材は、第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層に積層された第２の樹脂層と、を少なくとも有しており、前記第２の領域は、前記１の部材から前記第２の樹脂層が除去されることで形成されていてもよい。

［５］上記発明において、前記電子部品は、半導体ウェハからダイシングされたダイであってもよい。

本発明では、第１の部材において電子部品の外周縁の一部に対向している第２の領域が第１の領域よりも薄くなっている。このため、電子部品の外周縁に第１の部材が乗り上げてしまうのを防止することができるので、コンタクト不良の発生を抑制することができる。

一方、第１の部材において第１の領域が第２の領域よりも厚くなっているので、第１の部材に発生する伸びやウネリを抑制することができ、端子の位置精度を確保することができる。

図１は、本発明の実施形態におけるデバイス製造工程の一部を示すフローチャートである。図２は、本発明の実施形態における試験用キャリアの分解斜視図である。図３は、本発明の実施形態における試験用キャリアの断面図である。図４は、本発明の実施形態における試験用キャリアの分解断面図である。図５は、図４のV部の拡大図である。図６（ａ）は、本発明の実施形態における試験用キャリアのベース部材を示す平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のVIB-VIB線に沿った断面図である。図７（ａ）は、図３のVII部の拡大図であり、図７（ｂ）は、従来の試験用キャリアの拡大図である。図８は、本発明の実施形態におけるベースフィルムの変形例を示す断面図である。図９は、本発明の実施形態におけるベースフィルムの他の変形例を示す平面図である。図１０は、本発明の実施形態における試験用キャリアの第１変形例を示す分解断面図である。図１１は、本発明の実施形態における試験用キャリアの第２変形例を示す分解断面図である。図１２は、本発明の実施形態における試験用キャリアの第３変形例を示す分解断面図である。図１３は、本発明の実施形態における試験用キャリアの第４変形例を示す分解断面図である。図１４は、本発明の実施形態における試験用キャリアの第５変形例を示す分解断面図である。図１５は、本発明の実施形態における試験用キャリアの第６変形例を示す分解断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態におけるデバイス製造工程の一部を示すフローチャートである。

本実施形態では、半導体ウェハのダイシング後（図１のステップＳ１０の後）であって最終パッケージングの前（ステップＳ５０の前）に、ダイ９０に造り込まれた電子回路の試験を行う（ステップＳ２０〜Ｓ４０）。

本実施形態では、先ず、キャリア組立装置（不図示）によってダイ９０を試験用キャリア１０に一時的に実装する（ステップＳ２０）。次いで、この試験用キャリア１０を介してダイ９０と試験装置（不図示）とを電気的に接続することで、ダイ９０に作り込まれた電子回路の試験を実行する（ステップＳ３０）。そして、この試験が終了したら、試験用キャリア１０からダイ９０を取り出した後（ステップＳ４０）に、このダイ９０を本パッケージングすることで、デバイスが最終品として完成する（ステップＳ５０）。

以下に、本実施形態においてダイ９０が一時的に実装される（仮パッケージングされる）試験用キャリア１０の構成について、図２〜図１５を参照しながら説明する。

図２〜図５は本実施形態における試験用キャリアを示す図であり、図６（ａ）は本実施形態における試験用キャリアのベース部材を示す平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のVIB-VIB線に沿った断面図、図７（ａ）は図３のVII部の拡大図、図７（ｂ）は従来の試験用キャリアの拡大図、図８及び図９は本実施形態におけるベースフィルムの変形例を示す図、図１０〜図１５は本実施形態における試験用キャリアの変形例を示す断面図ある。

本実施形態における試験用キャリア１０は、図２〜図４に示すように、ダイ９０が載置されるベース部材２０と、このベース部材２０に被せられるカバー部材５０と、を備えている。この試験用キャリア１０は、大気圧よりも減圧した状態でベース部材２０とカバー部材５０との間にダイ９０を挟み込むことで、ダイ９０を保持する。

ベース部材２０は、ベースフレーム３０と、ベースフィルム４０と、を備えている。本実施形態におけるベースフィルム４０が、本発明における第１の部材の一例に相当する。

ベースフレーム３０は、高い剛性（少なくともベースフィルム４０やカバーフィルム７０よりも高い剛性）を有し、中央に開口３１が形成されたリジッド基板である。このベースフレーム３０を構成する材料としては、例えば、ポリアミドイミド樹脂、セラミックス、ガラス等を例示することができる。

一方、ベースフィルム４０は、可撓性を有するフィルムであり、中央開口３１を含めたベースフレーム３０の全面に接着剤（不図示）を介して貼り付けられている。このように、本実施形態では、可撓性を有するベースフィルム４０に、剛性の高いベースフレーム３０が貼り付けられているので、ベース部材２０のハンドリング性の向上が図られている。なお、ベースフレーム３０を省略して、ベースフィルム４０のみでベース部材２０を構成してもよい。

図５に示すように、このベースフィルム４０は、配線パターン４１が形成されたベース層４２と、接着層（不図示）を介してこのベース層４２を被覆するカバー層４３と、を有している。ベースフィルム４０のベース層４２及びカバー層４３はいずれも、例えばポリイミドフィルムから構成されている。配線パターン４１は、例えば、ベース層４２上に積層された銅箔をエッチングすることで形成されている。なお、カバー層４３を省略して、配線パターン４１をベースフィルム４０上で露出させてもよい。

図５に示すように、配線パターン４１の一端は、カバー層４３に形成された開口４３１を介して露出しており、ダイ９０の電極パッド９１が接続されるバンプ４４がその上に形成されている。このバンプ４４は、例えば銅（Ｃｕ）や（Ｎｉ）等から構成され、例えばセミアディティブ法によって配線パターン４１の端部の上に形成されている。このバンプ４４は、ダイ９０の電極パッド９１に対応するように配置されている。

一方、ベースフレーム３０において配線パターン４１の他端に対応する位置には、スルーホール３２が貫通している。配線パターン４１は、ベース層４２に形成された開口４２１を介して、スルーホール３２に接続されており、このスルーホール３２は、ベースフレーム３０の下面に形成された外部端子３３に接続されている。この外部端子３３には、ダイ９０に作り込まれた電子回路の試験の際に、試験装置のコンタクタ（不図示）が接触することとなる。

なお、図５には２つの電極パッド９１しか図示されていないが、実際には、ダイ９０に多数の電極パッド９１が形成されており、ベースフィルム４０上にも多数のバンプ４４が当該電極パッド９１に対応するように配置されている。本実施形態におけるバンプ４４が本発明における端子の一例に相当し、本実施形態におけるダイ９０が本発明における電子部品の一例に相当し、本実施形態における電極パッド９１が本発明における電極の一例に相当し、本実施形態におけるダイ９０のエッジ９２（図７（ａ）等参照）が本発明における電子部品の外周縁の一例に相当する。

また、配線パターン４１は、上記の構成に限定されない。特に図示しないが、例えば、配線パターン４１の一部を、ベースフィルム４０の表面にインクジェット印刷によってリアルタイムに形成してもよい。或いは、配線パターン４１の全てをインクジェット印刷によって形成してもよい。

本実施形態では、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、ベースフィルム４０が、第１の厚さｔ_１を有する第１の領域４０ａと、第２の厚さｔ_２を有する第２の領域４０ｂと、を有しており、第１の厚さｔ_１よりも第２の厚さｔ_２の方が薄くなっている（ｔ_２＜ｔ_１）。

ベースフィルム４０の第２の領域４０ｂは、例えばウェットエッチング等によってベースフィルム４０を外側面４０１から薄肉化することで形成されており、図６（ａ）に示すように、平面視において、ダイ９０の全ての電極パッド９１と、ダイ９０のエッジ９２の一部と、を包含する矩形形状に区画されている。これに対し、第１の領域４０ａは、ベースフィルム４０において第２の領域４０ｂを除く全ての領域であり、この第１の領域４０ａでは、ベースフィルム４０は薄肉化されていない。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）において、バンプ４４や配線パターン４１は図示していない。

図７（ｂ）に示すように、ベースフィルム４０’が厚いと、当該ベースフィルム４０’の剛性が高いためにダイ９０のエッジ９２にベースフィルム４０’が乗り上げ、一部の電極パッド９１が浮き上がってしまい、ダイ９０のエッジ９２近傍に位置する電極パッド９１と、バンプ４４とが電気的に導通せず、コンタクト不良が発生する。

これに対し、本実施形態では、図７（ａ）に示すように、ベースフィルム４０が第２の領域４０ｂを有しているので、ベースフィルム４０がダイ９０のエッジ９２に乗り上げてしまうのを防止することができ、コンタクト不良の発生を抑制することができる。

一方、特に図示しないが、ベースフィルムの厚さが薄すぎると、ベースフィルム自体の伸びや、配線形成時の応力によってベースフィルムに発生したウネリに起因して、バンプの位置精度が低下する。

これに対し、本実施形態では、ベースフィルム４０が第１の領域４０ａを有しているので、ベースフィルム４０に伸びやウネリが発生するのを抑制することができ、バンプ４４の位置精度を確保することができる。

なお、ベースフィルム４０に第２の領域４０ｂを形成する方法は、上記に限定されない。例えば、図８に示すように、ベースフィルム４０が薄いベース層４２Ｂを複数有し、当該ベース層４２Ｂの層数を異ならせることで、ベースフィルム４０に第２の領域４０ｂを形成してもよい。本例における複数のベース層４２Ｂが、本発明における第１及び第２の樹脂層の一例に相当する。なお、図８にカバー層４３は図示していない。

また、ベースフィルム４０における第２の領域４０ｂの位置は、上記に特に限定されず、図９に示すように、平面視において、第２の領域４０ｂが、ダイ９０のエッジ９２において電極パッド９１が近くに存在する部分を少なくとも包含していればよい。

図２〜図４に戻り、カバー部材５０は、カバーフレーム６０と、カバーフィルム７０と、を備えている。本実施形態におけるカバーフィルム７０が、本発明における第２の部材の一例に相当する。

カバーフレーム６０は、高い剛性（少なくともベースフィルム４０やカバーフィルム７０よりも高い剛性）を有し、中央に開口６１が形成されたリジッド板である。本実施形態では、このカバーフレーム６０も、上述のベースフレーム３０と同様に、例えば、ポリアミドイミド樹脂、セラミックス、ガラス等から構成されている。

一方、カバーフィルム７０は、可撓性を有するフィルムであり、中央開口６１を含めたカバーフレーム６０の全面に接着剤（不図示）によって貼り付けられている。本実施形態では、可撓性を有するカバーフィルム７０に、剛性の高いカバーフレーム６０が貼り付けられているので、カバー部材５０のハンドリング性の向上が図られている。なお、カバー部材５０をカバーフィルム７０のみで構成してもよい。或いは、開口６１が形成されていないリジッド板のみでカバー部材５０を構成してもよい。

なお、バンプ４４の位置や外部端子３３の位置は上記に限定されず、以下に説明する図１０〜図１５に示すような構成であってもよいし、これらを組み合わせた構成であってもよい。

例えば、図１０に示す第１の変形例のように、バンプ４４及び外部端子３３をいずれもベースフィルム４０の上面に形成してもよい。この場合には、バンプ４４と外部端子３３とを接続する導電路１２は、ベースフィルム４０のみに形成される。

また、図１１に示す第２変形例のように、バンプ４４をベースフィルム４０の上面に形成し、外部端子３３をベースフィルム４０の下面に形成してもよい。この場合も、導電路１２はベースフィルム４０のみに形成される。

また、図１２に示す第３変形例のように、バンプ４４をカバーフィルム７０の下面に形成し、外部端子３３をカバーフレーム６０の上面に形成してもよい。この場合には、導電路１２は、カバーフィルム７０とカバーフレーム６０に形成される。なお、特に図示しないが、本例において、図１０や図１１と同様の要領で、外部端子３３をカバーフィルム７０の下面や上面に形成してもよい。

また、図１３に示す第４変形例のように、バンプ４４をカバーフィルム７０の下面に形成し、外部端子３３をベースフレーム３０の下面に形成してもよい。この場合には、導電路１２は、カバーフィルム７０、ベースフィルム４０、及びベースフレーム３０に形成される。

さらに、ダイ９０が上面及び下面の両方に電極パッド９１を有する場合には、図１４に示す第５変形例のように、バンプ４４をベースフィルム４０及びカバーフィルム７０の両方に形成すると共に、外部端子３３をベースフレーム３０及びカバーフレーム６０の両方に形成してもよい。

なお、図１２〜図１４に示す変形例３〜５のように、カバーフィルム７０にバンプ４４を形成する場合には、当該カバーフィルム７０に上述の第１の領域と第２の領域を形成する。

以上に説明した試験用キャリア１０は、次のように組み立てられる。

すなわち、先ず、電極パッド９１をバンプ４４に合わせた状態で、ダイ９０をベース部材２０のベースフィルム４０上に載置する。

次いで、大気圧に比して減圧した環境下で、ベース部材２０の上にカバー部材５０を重ねて、ベース部材２０とカバー部材５０との間にダイ９０を挟み込む。この際、ベース部材２０のベースフィルム３０と、カバー部材５０のカバーフィルム７０とが直接接触するように、ベース部材２０上にカバー部材５０を重ねる。

因みに、ダイ９０が比較的厚い場合には、図１５に示す第６変形例のように、ベースフレーム３０とカバーフレーム６０とが直接接触するように、ベース部材２０にカバー部材５０を重ねてもよい。

次いで、ベース部材２０とカバー部材５０との間にダイ９０を挟み込んだ状態のまま、試験用キャリア１０を大気圧環境に戻すことで、ベース部材２０とカバー部材５０との間に形成された収容空間１１（図３参照）内にダイ９０が保持される。

なお、ダイ９０の電極パッド９１とベースフィルム４０のバンプ４４とは、半田等で固定されていない。本実施形態では、収容空間１１が大気圧に比して負圧となっているので、ダイ９０がベースフィルム４０とカバーフィルム７０によって押圧されて、ダイ９０の電極パッド９１とベースフィルム４０のバンプ４４とが相互に接触している。

なお、図３に示すように、ベース部材２０とカバー部材５０は、位置ズレを防止すると共に密閉性を向上させるために、接着部８０で相互に固定されていてもよい。この接着部８０を構成する接着剤８１としては、例えば、紫外線硬化型接着剤を例示することができる。

この接着剤８１は、図２及び図４〜図５に示すように、ベース部材２０においてカバー部材５０の外周部に対応する位置に塗布されており、ベース部材２０にカバー部材５０を被せた後に紫外線を照射して当該接着剤８１を硬化させることで、接着部８０が形成される。

なお、ベース部材２０とカバー部材５０とを接着部８０で接着した上で、試験用キャリア１０を外部から押圧することで、ダイ９０の電極パッド９１とバンプ４４とを接触させる場合には、収容空間１１を減圧しなくてもよい。

以上のように、本実施形態では、第２の領域４０ｂによって、ベースフィルム４０がダイ９０のエッジ９２に乗り上げてしまうのを防止することができるので、コンタクト不良の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、第１の領域４０ａによって、ベースフィルム４０の伸びやウネリの発生を抑制することができるので、バンプ４４の位置精度を確保することができる。

さらに、本実施形態では、第２の領域４０ｂがダイ９０の全ての電極パッド９１に対向しているので、ダイ９０の反りやバンプ４４の高さバラツキを吸収することができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

１０…試験用キャリア
１１…収容空間
１２…導電路
２０…ベース部材
３０…ベースフレーム
３１…中央開口
３２…スルーホール
３３…外部端子
４０…ベースフィルム
４０ａ…第１の領域
４０ｂ…第２の領域
４０１…外側面
４１…配線パターン
４２…ベース層
４２１…開口
４３…カバー層
４３１…開口
４４…バンプ
５０…カバー部材
６０…カバーフレーム
６１…中央開口
７０…カバーフィルム
８０…接着部
８１…接着剤
９０…ダイ
９１…電極パッド
９２…エッジ

Claims

電子部品の電極に接触する端子を一方の主面に有するフィルム状の第１の部材と、
前記第１の部材に重ねられたフィルム状の第２の部材と、を備え、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に前記電子部品を収容する試験用キャリアであって、
前記第１の部材は、
第１の厚さを有する第１の領域と、
前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さを有する第２の領域と、を有し、
前記第２の領域は、少なくとも前記電子部品の外周縁の近傍の前記電極に対向する部分及び前記電子部品に対向する領域外に連続して形成され、
前記第１の部材の外側面は、前記第２の領域で内側に向かって凹んでいることを特徴とする試験用キャリア。
請求項１に記載の試験用キャリアであって、
前記第２の領域は、前記電子部品の全ての前記電極に対向していることを特徴とする試験用キャリア。
請求項１又は２に記載の試験用キャリアであって、
前記第２の領域は、前記第１の部材を他方の主面から薄肉化することで形成されていることを特徴とする試験用キャリア。
請求項１又は２に記載の試験用キャリアであって、
前記第１の部材は、
第１の樹脂層と、
前記第１の樹脂層に積層された第２の樹脂層と、を少なくとも有しており、
前記第２の領域は、前記第１の部材から前記第２の樹脂層が除去されることで形成されていることを特徴とする試験用キャリア。
請求項１〜４の何れかに記載の試験用キャリアであって、
前記電子部品は、半導体ウェハからダイシングされたダイであることを特徴とする試験用キャリア。