(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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