(57)【要約】【課題】電子装置を所定温度以上に加熱してその信頼性を試験する場合に、配線基板とプローブ針との接触を良好に維持できるようにした配線基板の補強手段及び、配線基板の支持具、電子装置の信頼性試験方法を提供する。【解決手段】フレキシブル配線基板１０と、当該フレキシブル配線基板１０に設置されたＩＣチップ２０とからなるＱＴＰ５０を１５０〜１７０［℃］程度に加熱すると共に、当該フレキシブル配線基板１０のテストパッド１６にソケットピン８４を接触させて、このＱＴＰ５０の電気的特性を測定する際に、フレキシブル配線基板１０を支持する支持具１００であって、テストパッド１６直下のフレキシブル配線基板１０の裏面に取り付けられる補強板６０を備えたものである。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム状の配線基板と、当該配線基板に設置された素子チップとからなる電子装置を所定温度以上に加熱すると共に、当該配線基板表面にプローブ針を接触させて該電子装置の電気的特性を測定する際に、当該配線基板を補強する手段であって、
当該手段は前記配線基板の前記プローブ針と接触する部分の裏面に取り付けられる補強板からなることを特徴とする配線基板の補強手段。
【請求項２】
前記補強板は、ポリイミドフィルムからなり、その厚さは５０〜１００［μｍ］であることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の補強手段。
【請求項３】
フィルム状の配線基板と、当該配線基板に設置された素子チップとからなる電子装置を所定温度以上に加熱すると共に、当該配線基板表面にプローブ針を接触させて該電子装置の電気的特性を測定する際に、当該配線基板を支持する支持具であって、
請求項１または請求項２に記載の補強板を備えたことを特徴とする配線基板の支持具。
【請求項４】
フィルム状の配線基板と、当該配線基板に設置された素子チップとからなる電子装置を所定温度以上に加熱すると共に、当該配線基板表面にプローブ針を接触させて該電子装置の電気的特性を測定する方法であって、
前記電子装置を所定温度以上に加熱する前に、前記配線基板の前記プローブ針と接触する部分の裏面に補強板を取り付けることを特徴とする電子装置の信頼性試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板の補強手段及び、配線基板の支持具、電子装置の信頼性試験方法に係り、特に、ＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）、ＣＯＦ（ｃｈｉｐ  ｏｎ  ｆｉｌｍ）等の半導体装置の加速試験に適用して好適な配線基板の補強手段及び、配線基板の支持具、電子装置の信頼性試験方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、携帯電話やノートパソコン等に搭載される液晶ディスプレイのドライバーＩＣには、ＴＣＰ、ＣＯＦ等が用いられている。これらのＴＣＰや、ＣＯＦでは、ポリイミドをベースとする厚さ数十［μｍ］程度のフィルム状の配線基板（以下で、フレキシブル配線基板という）上に形成された銅箔のインナーリードと接続するように、このフレキシブル配線基板上にＩＣチップが設置されている。
【０００３】
このようなＴＣＰ、ＣＯＦの信頼性試験では、実製品を用いて試験することは稀である。通常は、汎用ソケットとピンコンタクトを取るために、汎用ソケットのソケットピンに対応した位置にテストパッドを有する試験専用のフレキシブル配線基板を用いて、ＱＴＰ（Ｑｕａｄ  ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）を形成する。そして、この試験専用のＱＴＰに汎用ソケットを取付け、このＱＴＰを１５０〜１７０［℃］程度の高温下に置き、その電気的特性を測定する。
【０００４】
一般に、試験専用のフレキシブル配線基板はその平面形状が矩形であり、テストパッドは基板の四辺に沿って、この基板の周縁よりやや内側の表面に配置されている。試験専用のフレキシブル配線基板と、実製品（ＴＣＰ、ＣＯＦ）のフレキシブル配線基板との違いは、フレキシブル配線基板上に形成されたインナーリードの配線方向と、その先端にあるパッドの配置位置だけである。
【０００５】
インナーリードの最小線幅、インナーリードの最小ピッチ（インナーリードの長手方向にそった中心線の間隔のうち、最小の値）、フレキシブル配線基板の材質とその厚さは、試験専用のフレキシブル配線基板と、実製品（ＴＣＰ、ＣＯＦ）のフレキシブル配線基板との間で違いはない。
このように、実製品のＴＣＰ、ＣＯＦの信頼性試験を、試験専用のフレキシブル配線基板を用いて行う第１の理由は、信頼性試験に係るコストを低減するためである。実製品のＴＣＰ、ＣＯＦのパッドの位置は、このＴＣＰ等を設置する２次基板のアウターリードの位置に対応しており、その種類は様々である。このため、実製品のフレキシブル配線基板をそのまま用いて、ＴＣＰ、ＣＯＦの信頼性試験を行う場合には、そのパッドの位置に合わせて専用のソケットを用意しなければならない。これでは、ソケットの調達にコストがかかり、製品自体のコストアップにつながってしまう。
【０００６】
また、第２の理由は、信頼性試験を迅速に実施するためである。上述したように、実製品のパッド位置は２次基板のアウターリードの位置に対応しており、その種類は様々である。このため、パッド位置に対応したソケットが無い場合には、新たにソケットを設計し生産しなければならず、ソケットが完成するまで信頼性試験を実施することができない。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１９６０３６号公報
【特許文献２】
特開平８−２９４８４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来例に係るＴＣＰや、ＣＯＦの信頼性試験方法によれば、通常は、試験専用のフレキシブル配線基板を用いて、汎用のソケットとピンコンタクトが取れるＱＴＰを作成し、このＱＴＰを１５０〜１７０［℃］程度の高温下に置いてその電気的特性を測定していた。
【０００９】
しかしながら、最近のＴＣＰ、ＣＯＦはフレキシブル配線基板が４０［μｍ］以下まで薄型化し、かつ、インナーリードとパッドはますます細線化、狭ピッチ化しつつある。これに対応して、試験専用のフレキシブル配線基板も４０［μｍ］以下まで薄型化し、そのインナーリードとパッドも細線化、狭ピッチ化しつつある。
【００１０】
このため、特に、１３０［℃］以上の高温環境下で半導体装置を劣化させて、その電気的特性を測定する信頼性試験（以下で、加速試験という）では、試験専用のフレキシブル配線基板が熱でゆがみ、ソケットピンとテストパッド間での接続不良の発生が増えつつあるという問題があった。ソケットピンとテストパッド間に接続不良が生じてしまうと、信頼線試験を正しく実施することができない。この接続不良は、フレキシブル配線基板の厚さを２０［μｍ］以下まで薄型化した場合に特に顕著となる。
【００１１】
そこで、この発明はこのような問題を解決したものであって、電子装置を所定温度以上に加熱してその信頼性を試験する場合に、配線基板とプローブ針との接触を良好に維持できるようにした配線基板の補強手段及び、配線基板の支持具、電子装置の信頼性試験方法の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明に係る第１の補強手段は、フィルム状の配線基板と、当該配線基板に設置された素子チップとからなる電子装置を所定温度以上に加熱すると共に、当該配線基板表面にプローブ針を接触させて該電子装置の電気的特性を測定する際に、当該配線基板を補強する手段であって、当該手段は配線基板のプローブ針と接触する部分の裏面に取り付けられる補強板からなることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る第１の補強手段によれば、配線基板のプローブ針と接触する部分を裏面側から補強することができる。従って、電子装置を所定温度以上に加熱してその電気的特性を試験する場合に、配線基板のプローブ針と接触する部分の熱による変形（以下で、熱変形という）を抑制することができ、配線基板とプローブ針の接触を良好に維持することができる。
【００１４】
本発明に係る第２の補強手段は、上述した第１の補強手段において、補強板は、ポリイミドフィルムからなり、その厚さは５０〜１００［μｍ］であることを特徴とするものである。
本発明に係る第２の信頼性試験用治具によれば、補強板を金型を用いた抜き加工で簡単に作成することができる。また、配線基板の厚さが１０〜５０［μｍ］程度の場合には、この配線基板のプローブ針と接触する部分の裏面に厚さが５０〜１００［μｍ］の補強板を重ね合わせることで、重ね合わせた部分の耐熱性を十分に高めることができ、１５０〜１７０［℃］の高温下でも重ね合わせた部分の熱変形を防止することができる。
【００１５】
本発明に係る支持具は、フィルム状の配線基板と、当該配線基板に設置された素子チップとからなる電子装置を所定温度以上に加熱すると共に、当該配線基板表面にプローブ針を接触させて該電子装置の電気的特性を測定する際に、当該配線基板を支持する支持具であって、上述した第１、第２の補強手段に記載された補強板を備えたものである。
【００１６】
本発明に係る支持具によれば、配線基板のプローブ針と接触する部分を裏面側から補強した状態で当該配線基板を支持することができる。従って、電子装置を所定温度以上に加熱してその電気的特性を試験する場合に、配線基板のプローブ針と接触する部分の熱変形を抑制することができ、配線基板とプローブ針の接触を良好に維持することができる。
【００１７】
本発明に係る電子装置の信頼性試験方法は、フィルム状の配線基板と、当該配線基板に設置された素子チップとからなる電子装置を所定温度以上に加熱すると共に、当該配線基板表面にプローブ針を接触させて該電子装置の電気的特性を測定する方法であって、この電子装置を所定温度以上に加熱する前に、配線基板のプローブ針と接触する部分の裏面に補強板を取り付けることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明に係る電子装置の信頼性試験方法によれば、電子装置を所定温度以上に加熱してその電気的特性を試験する場合に、配線基板のプローブ針と接触する部分の熱変形を抑制することができ、配線基板とプローブ針の接触を良好に維持することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る配線基板の補強手段及び、配線基板の支持具、電子装置の信頼性試験方法について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る試験専用のＱＴＰ５０の構成例を示す平面図である。この実施形態では、まず始めに、試験専用のＱＴＰ５０について説明する。次に、このＱＴＰ５０の加速試験を行う際に、フレキシブル配線基板１０に取り付ける補強板６０と、この補強板６０を構成部材とする支持具１００について説明する。
【００２０】
図１に示すように、この試験専用のＱＴＰ５０は、フレキシブル配線基板１０と、このフレキシブル配線基板１０の表面１１に取り付けられたＩＣチップ２０とから構成されている。このフレキシブル配線基板１０は、実製品のＴＣＰやＣＯＦのフレキシブル配線基板と同じ材料で構成され、同じ寸法幅と、同じ厚さを有している。例えば、このフレキシブル配線基板１０の構成材料はポリイミドである。また、このフレキシブル配線基板１０は、３５［ｍｍ］、７０［ｍｍ］、または４８［ｍｍ］のように、映画用フィルム規格に合致した寸法幅を有し、その厚さは４０［μｍ］である。
【００２１】
このフレキシブル配線基板１０の表面１１には、インナーリード１５が設けられている。このインナーリード１５は、実製品のＴＣＰ、ＣＯＦと同じ材料で構成されている。また、このインナーリード１５の最小線幅、最小ピッチは、実製品のＴＣＰ、ＣＯＦと同じである。実製品のＴＣＰ、ＣＯＦと異なる点は、インナーリードの配線方向（形状）と、その先端にあるテストパッドの配置位置だけである。
【００２２】
例えば、このインナーリード１５は、銅（Ｃｕ）箔からなり、その表面が金（Ａｕ）メッキで覆われている。また、インナーリード１５の厚さは１２［μｍ］程度、最小線幅は５０［μｍ］程度、最小ピッチは例えば５０［μｍ］程度である。このインナーリード１５はＩＣチップ２０からフレキシブル配線基板１０の周縁に向けて放射状に延びており、その周縁よりやや内側の表面に、フレキシブル配線基板１０の四辺に沿ってテストパッドが配置されている。このテストパッドの配置は、後述するように、汎用ソケットのソケットピンの配置位置に対応している。
【００２３】
さらに、このフレキシブル配線基板１０の長手方向に沿った側縁には、一定間隔でスプロケットホール１７が設けられている。このスプロケットホール１７は、フレキシブル配線基板１０の表面１１にインナーリード１５を形成する工程や、このフレキシブル配線基板１０の表面１１にＩＣチップ２０を取り付ける工程等において、このフレキシブル配線基板１０のテープ送りや、位置決めに利用する孔である。
【００２４】
また、ＩＣチップ２０は、その素子形成面（能動面）に複数のバンプ（図示せず）を有している。これらのバンプは、例えば金（Ａｕ）メッキにより形成されたものである。ＩＣチップ２０は、このバンプがインナーリード１５と重なり合うように、その素子形成面をフレキシブル配線基板１０の表面１１に向けた状態で、ソルダーレジスト２２を介して当該表面１１上に取り付けられている。
【００２５】
図２（Ａ）は、補強板６０の構成例を示す平面図である。また、図２（Ｂ）及び（Ｃ）は、図２（Ａ）に示した補強板６０のＡ−Ａ´矢視断面図と、Ｂ−Ｂ´矢視断面図である。図２（Ａ）に示す補強板６０は、フレキシブル配線基板１０を補強する補強手段であり、後述する支持具１００の一方の構成部材でもある。
図２（Ａ）に示すように、この補強板６０は例えばロの字型の板形状を有し、その中心部に矩形の開口部６２を有している。この補強板６０は、図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、フレキシブル配線基板１０を挟んでテストパッド１６の反対側に取り付けられる。
【００２６】
この補強板６０は、例えば、フレキシブル配線基板１０と接する面に接着剤が塗布されたポリイミドフィルムである。また、この補強板６０の厚さは、耐熱性と加工性の観点から、５０〜１００［μｍ］程度が最適である。即ち、厚さが５０〜１００［μｍ］程度の補強板６０を、厚さが１０〜５０［μｍ］の範囲にあるフレキシブル配線基板１０と重ね合わせることで、このフレキシブル配線基板１０の補強板６０を重ね合わせた部分に、１５０〜１７０［℃］程度の温度では変形しない耐熱性を持たせることができる。また、厚さが５０〜１００［μｍ］程度のポリイミドフィルムは、金型を用いて抜き加工し易いという利点がある。
【００２７】
図３（Ａ）は、キャリア７０の構成例を示す平面図である。また、図３（Ｂ）及び（Ｃ）は、図３（Ａ）に示したキャリア７０のＣ−Ｃ´矢視断面図と、Ｄ−Ｄ´矢視断面図である。図３（Ａ）に示すキャリア７０は、ＱＴＰ５０（図１参照）の加速試験を行う際にそのフレキシブル配線基板を支持する支持具１００の構成部材であり、上述した補強板６０と共に支持具１００を構成するものである。
【００２８】
図３（Ａ）に示すように、このキャリア７０は、キャリア本体７２と、ＦＰＣ押さえ７６とで構成されている。キャリア本体７２は、上述した補強板６０を取り付けたＱＴＰ５０が載置される台であり、このキャリア本体７２の内面７３上に補強板６０が置かれる。
このキャリア本体７２には、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、フレキシブル配線基板のスプロケットホール１７（図１参照）に対応した位置に位置決め用のピン７４が設けられている。これらの複数のピン７４がスプロケットホール１７に差し込まれることで、キャリア本体７２に対するフレキシブル配線基板の位置が位置決めされる。また、このキャリア本体７２の底面には、矩形の開口部７５が設けられている。
【００２９】
また、ＦＰＣ押さえ７６はロの字型を有し、その中心部に矩形の開口部７８を有している。このＦＰＣ押さえ７６はキャリア本体の内面７３に着脱可能に取り付けられるものであり、スプロケットホールにピン７４を差し込んだ状態でフレキシブル配線基板をその表面側から抑える機能を果たす。
次に、この支持具１００のＱＴＰ５０への取付け例について説明する。図４は、支持具１００のＱＴＰ５０への取付け例を示す断面図である。この断面図は、図２に示したＢ−Ｂ´断面と、図３に示したＤ−Ｄ´断面に対応している。
【００３０】
まず始めに、支持具１００の一方の構成部材の補強板６０を、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、フレキシブル配線基板１０の裏面１２に取り付ける。また、これと前後して、支持具１００の他方を構成するキャリア７０を、キャリア本体７２と、ＦＰＣ押さえ７６とに分離しておく。
次に、図４に示すように、この補強板６０を取り付けたＱＴＰ５０を、補強板６０をキャリア本体７２側に向けて、その内面７３上に載置する。このとき、ＱＴＰ５０のスプロケットホール１７をキャリア本体７２のピン７４に差し込むことで、キャリア本体７２に対するＱＴＰ５０の位置決めを行う。その後、このキャリア本体７２にＦＴＲ押さえ７６を重ね合わせるように取り付ける。これにより、図５（Ａ）に示すように、支持具１００のＱＴＰ５０への取付けが完了する。
【００３１】
図５（Ａ）に示すように、支持具１００のＱＴＰ５０への取付けが完了すると、このＩＣチップ２０と、インナーリード１５と、このインナーリード１５先端のテストパッド１６がＦＰＣ押さえ７６の開口部７８下から露出する。また、フレキシブル配線基板１０の周縁部と補強板６０は、キャリア本体７２とＦＰＣ押さえ７６によって両側から挟み込まれて固定される。
【００３２】
そして、図５（Ｂ）に示すように、このＱＴＰ５０上に汎用ソケット８０を近づけて、そのソケットピン８４をテストパッド１６上に当接させる。その後、汎用ソケット８０をテストパッド１６上に当接させた状態で、ＱＴＰ５０を１５０〜１７０［℃］程度の高温下におき、加速試験を行う。
このように、本発明に係る支持具１００によれば、フレキシブル配線基板１０のソケットピン８４と接触する部分、即ち、テストパッド１６直下のフレキシブル配線基板１０をその裏面１２側から補強した状態で、このフレキシブル配線基板１０を支持することができる。
【００３３】
従って、ＱＴＰ５０を１５０〜１７０［℃］程度に加熱してその電気的特性を試験する場合に、フレキシブル配線基板１０のテストパッド１６直下での熱変形を防止することができ、このフレキシブル配線基板１０とソケットピン８４とのピンコンタクトを良好に維持することができる。
また、図５（Ａ）に示したように、補強板６０をフレキシブル配線基板１０の裏面１２に取り付けたときに、このフレキシブル配線基板１０の表面に設置されたＩＣチップ２０は、このフレキシブル配線基板を挟んで補強板６０と、キャリア本体７２の両方の開口部６２、７５と重なるような形となる。即ち、フレキシブル配線基板１０のＩＣチップ２０が設置された部分の裏面１２側は、補強板６０やキャリア本体７２によって遮蔽されていない。
【００３４】
これにより、ＩＣチップ２０の加熱し易さ、放熱し易さを、補強板６０やキャリア本体７２が取り付けられていない状態に近づけることができ、試験データの信頼度を高めることができる。
この実施形態では、フレキシブル配線基板１０が本発明のフィルム状の配線基板に対応し、ＩＣチップ２０が本発明の素子チップに対応している。また、ＱＴＰ５０が本発明の電子装置に対応し、フレキシブル配線基板の変形が始まる１３０［℃］が本発明の所定温度に対応している。さらに、ソケットピン８２が本発明のプローブ針に対応し、テストパッド１６が本発明の配線基板のプローブ針と接触する部分に対応している。また、補強板６０が本発明の補強板に対応しており、支持具１００が本発明の支持具に対応している。
【図面の簡単な説明】
【図１】試験専用のＱＴＰ５０の構成例を示す平面図。
【図２】補強板６０の構成例を示す図。
【図３】キャリア７０の構成例を示す図。
【図４】支持具１００のＱＴＰ５０への取付け例を示す断面図。
【図５】ソケットピン８４とテストパッド１６の接触の状態を示す図。
【符号の説明】
１０  フレキシブル配線基板、１１  表面、１２  裏面、１５  インナーリード、１６  テストパッド、１７  スプロケットホール、２０  ＩＣチップ、２２ソルダーレジスト、５０  ＱＴＰ、６０  補強板、６２  開口部、７０  キャリア、７２  キャリア本体、７３  内面、７４  ピン、７５  開口部、７６  ＦＰＣ押さえ、７８  開口部、８０  汎用ソケット、８４  ソケットピン、１００支持具
【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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