(57)【要約】      （修正有）【課題】コンタクト抵抗を最小化するボールを有するパッケージ及びテスト装置、並びにそのパッケージの製造方法を提供する。【解決手段】ＩＣパッケージは、ハンダ付けされたボールが平坦な底面を有するＢＧＡパッケージである。ＢＧＡパッケージ４１０のボール４１２は、Ｐｂ−ｆｒｅｅボールであり、機械的研磨工程または化学的研磨工程で底面Ｂが平坦に研磨される。テスト装置は、テスト装置のチャンネルと連結される配線パターンを有するテストボードと配線パターンのランドとそれぞれ連結される複数のポゴピンを有するＩＣソケットとを備える。ＩＣソケットのポゴピンの上端部は、ＢＧＡパッケージ４１０の平坦な底面と接触面積を増大させるために平坦である。【選択図】図４
2007110104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンダボールを備え、
前記ハンダボールは、平坦な底面を有することを特徴とするＩＣパッケージ。
【請求項２】
前記ＩＣパッケージの前記ハンダボールは、
Ｐｂ−ｆｒｅｅボールであることを特徴とする請求項１に記載のＩＣパッケージ。
【請求項３】
前記ＩＣパッケージの前記ハンダボールは、
機械的研磨工程または化学的研磨工程で前記底面を平坦に研磨することを特徴とする請求項１に記載のＩＣパッケージ。
【請求項４】
前記ＩＣパッケージは、
ＢＧＡパッケージであることを特徴とする請求項１に記載のＩＣパッケージ。
【請求項５】
テスト装置のチャンネルと連結される配線パターンを有するテストボードと、
前記配線パターンのランドとそれぞれ連結される複数のポゴピンを有するＩＣソケットと、
前記ポゴピンと接触する平坦な底面のボールを有するＩＣパッケージと、を備えることを特徴とするテスト装置。
【請求項６】
前記ＩＣソケットの前記ポゴピンは、
前記ＢＧＡパッケージの前記ボールと接触する上端部が平坦であることを特徴とする請求項５に記載のテスト装置。
【請求項７】
前記ＩＣソケットの前記ポゴピンは、
その内部にスプリング装置を備えることを特徴とする請求項５に記載のテスト装置。
【請求項８】
前記ＩＣパッケージの前記ボールは、
Ｐｂ−ｆｒｅｅボールであることを特徴とする請求項５に記載のテスト装置。
【請求項９】
前記ＢＧＡパッケージの前記ボールは、
機械的研磨工程または化学的研磨工程で前記底面を平坦に研磨することを特徴とする請求項５に記載のテスト装置。
【請求項１０】
前記ＩＣパッケージは、
ＢＧＡパッケージであることを特徴とする請求項５に記載のテスト装置。
【請求項１１】
テスト装置のチャンネルと連結される配線パターンを有するテストボードと、
前記配線パターンのランドとそれぞれ連結される複数のポゴピンを有するＩＣソケットと、
前記ポゴピンと接触する導電性部材を内在し、前記導電性部材上に電極パッドを有するゴム板と、
前記ゴム板の前記電極パッドと接触する平坦な底面のボールを有するＩＣパッケージと、を備えることを特徴とするテスト装置。
【請求項１２】
前記ＩＣソケットの前記ポゴピンは、
前記ＢＧＡパッケージの前記ボールと接触する上端部が平坦であることを特徴とする請求項１１に記載のテスト装置。
【請求項１３】
前記ＩＣソケットの前記ポゴピンは、
その内部にスプリング装置を備えることを特徴とする請求項１１に記載のテスト装置。
【請求項１４】
前記ＩＣパッケージの前記ボールは、
Ｐｂ−ｆｒｅｅボールであることを特徴とする請求項１１に記載のテスト装置。
【請求項１５】
前記ＩＣパッケージの前記ボールは、
機械的研磨工程または化学的研磨工程で前記底面を平坦に研磨することを特徴とする請求項１１に記載のテスト装置。
【請求項１６】
前記ＩＣパッケージは、
ＢＧＡパッケージであることを特徴とする請求項１１に記載のテスト装置。
【請求項１７】
半導体製造工程を完了したウェーハにＢＧＡボールをハンダ付けする第１ステップと、
前記ハンダ付けされたＢＧＡボールの底面を平坦に研磨する第２ステップと、
前記第２ステップを完了したウェーハを縦横にソーイングする第３ステップと、を含むことを特徴とするＩＣパッケージの製造方法。
【請求項１８】
前記第２ステップは、
機械的な研磨方式または化学的な研磨方式で行なわれることを特徴とする請求項１７に記載のＩＣパッケージの製造方法。
【請求項１９】
前記第３ステップは、
ダイヤモンド切断方法で行なわれることを特徴とする請求項１７に記載のＩＣパッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置のパッケージ及びソケットに係り、特に、コンタクト抵抗を最小化するパッケージボール及びＩＣソケット、並びにそのパッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢＧＡ(Ball Grid Array)パッケージタイプのＩＣ(Integrated Circuit)デバイスは、パッケージテスト時にＩＣソケットに挿入された状態で電気的特性の試験が行われる。パッケージテストでは、ハンドラと変換キット(Conversion Kit)とを使用して、ＢＧＡパッケージをソケットに入れた後、ＢＧＡパッケージの上端部に一定レベルの力をかけながらテストを実行する。
【０００３】
パッケージテスト環境において、ＢＧＡパッケージのＩＣのボールパッドとソケットパッドとの位置がずれているか、ボールの高さ差がある場合、ＢＧＡパッケージ上端を押す力によってパッド間のコンタクト抵抗差が発生する。特許文献１には最終テスト工程などの電気的特性の試験工程に使われるＩＣソケットが記載されている。
【０００４】
図１は、従来のＢＧＡパッケージのテスト時、ポゴタイプのＩＣソケットに装着された様子を示す図である。
【０００５】
図１を参照すれば、テストボード１１０にポゴタイプのＩＣソケット１２０が装着される。ＩＣソケット１２０の内部に設置されるポゴピン１３０によって、テストボード１１０の配線パターンのランド１１２とＢＧＡパッケージ１４０のボール１４２とが接続する。
【０００６】
最近、ヨーロッパで“有害化学物質規制(２００６年７月以後から人体に有害な６種の物質、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｃｒ６＋、ＰＢＢ、ＰＢＤＥが排除された電子製品のみ出荷可能である)”が発効されたＰｂ−ｆｒｅｅ製品化が推進されている。これにより、Ｐｂ−ｆｒｅｅのハンダ付け方法でＢＧＡパッケージ１４０のボール１４２が形成される。Ｐｂ−ｆｒｅｅ用のポゴピン１３０は、ＢＧＡパッケージ１４０のボール１４２との接触面を広くするために、ポゴピン１３０の先端部Ａがクラウン状に形成される。
【０００７】
ところが、テストの時、ＢＧＡパッケージ１４０のボール１４２は、接触したポゴピン１３０によって損傷され、ボール１４２が取り外される場合が発生する。ポゴピン１３０から分離されたボール１４２は、試験器を損傷させるという問題点を有する。
【０００８】
図２は、従来のＢＧＡパッケージのテスト時にゴムタイプのＩＣソケットに装着された様子を示す図面である。
図２を参照すれば、ゴムタイプのＩＣソケット２２０は、ＢＧＡパッケージ２４０のボール２４２に損傷を与えない。テストボード２１０に、ＢＧＡパッケージ２４０のボール２４２の配列に対応して、電極パッド２２４が配列されたＩＣソケット２２０が装着される。電極パッド２２４は、ＩＣソケット２２０上のゴム板２３０の表面に配列される。電極パッド２２４は、導電性部材２２２を介してテストボード２１０の配線パターンのランド２１２と連結される。
【０００９】
ところが、ゴムタイプのＩＣソケット２２０は、弾性が弱いため、ＢＧＡパッケージ２４０のボール２４２に高さ差がある場合、図３に示すように、ＢＧＡパッケージ２４０のボール２４２と電極パッド２２４とのコンタクト状態が悪くなり、高いコンタクト抵抗が発生するという問題点を有する。
【００１０】
したがって、ＢＧＡパッケージのボールと電極パッドとの安定したコンタクト方法が要求される。
【特許文献１】特開２００５−１９３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、ボールの底面が平坦に研磨されたＢＧＡパッケージを提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、前記ＢＧＡパッケージを装着するＩＣソケットを含むテスト装置を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、前記ＢＧＡパッケージの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明の一面によるＩＣパッケージは、ハンダボールを備え、前記ハンダボールは、平坦な底面を有する。
【００１５】
前記他の目的を達成するために、本発明の他の面によるテスト装置は、テスト装置のチャンネルと連結される配線パターンを有するテストボードと、前記配線パターンのランドとそれぞれ連結される複数のポゴピンを有するＩＣソケットと、前記ポゴピンと接触する平坦な底面のボールを有するＩＣパッケージと、を備える。
【００１６】
前記他の目的を達成するために、本発明のまた他の面によるテスト装置は、テスト装置のチャンネルと連結される配線パターンを有するテストボードと、前記配線パターンのランドとそれぞれ連結される複数のポゴピンを有するＩＣソケットと、前記ポゴピンと接触する導電性部材を内在し、前記導電性部材上に電極パッドを有するゴム板と、前記ゴム板の前記電極パッドと接触する平坦な底面のボールを有するＩＣパッケージと、を備える。
【００１７】
前記さらに他の目的を達成するために、本発明のさらに他の面によるＢＧＡパッケージの製造方法は、半導体製造工程を完了したウェーハにＢＧＡボールをハンダ付けする第１ステップと、前記ハンダ付けされたＢＧＡボールの底面を平坦に研磨する第２ステップと、前記第２ステップを完了したウェーハを縦横にソーイングする第３ステップと、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明とその動作上の利点及び本発明の実施形態によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び添付図面に記載された内容を参照しなければならない。
【００１９】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を説明することで、本発明を詳細に説明する。各図面に付された同一参照符号は、同一部材を示す。
【００２０】
図４は、本発明の第１実施形態によるＢＧＡパッケージを説明する断面図である。
【００２１】
図４を参照すれば、ＢＧＡパッケージ４１０のボール４１２の底部Ｂが平坦に研磨されている。ＢＧＡパッケージ４１０のボール４１２は、Ｐｂ−ｆｒｅｅボールで構成される。ＢＧＡパッケージ４１０の上端から圧力を加えて押せば、ＢＧＡパッケージ４１０のボール４１２の底面全体がゴム板５３０の電極パッド５４０に均一に接触する。ＢＧＡパッケージ４１０のボール４１２は、機械的研磨工程または化学的研磨工程を通じて平坦に研磨される。
【００２２】
図５は、本発明の第２実施形態によるＩＣソケットを説明する断面図である。
【００２３】
図５を参照すれば、ＩＣパッケージの一種であるＢＧＡパッケージ４１０、ＩＣソケット５２０、及びテストボード５１０がテスト装置を構成する。テストボード５１０上にポゴピン５２２を内在したＩＣソケット５２０が装着される。ポゴピン５２２は、テストボード５１０の配線パターンのランド５１２と１対１で連結される。テストボード５１０の配線パターンは、テスト装置のチャンネルと連結される。ポゴピン５２２の上端部Ｃは、平坦に研磨されている。ポゴピン５２２の内部には、スプリング装置が設置されている。ポゴピン５２２の上端部は、ゴム板５３０内部の導電部材５３２を介してＢＧＡパッケージ４１０のボール４１２の底面と接触する。
【００２４】
このようなＩＣソケットは、テストの際、ＢＧＡパッケージ４１０の上端から押す力とポゴピン５２２のスプリング装置を介して加えられる弾性力とによって、ＢＧＡパッケージ４１０のボール４１２の底面とポゴピン５２２の上端部との接触状態が良くなる。
【００２５】
図６Ａないし図６Ｄは、図４に示すＢＧＡパッケージを製造する方法を説明する図である。
【００２６】
図６Ａにおいて、半導体製造工程を完了したウェーハ６１０にボール４１２をハンダ付けする。その後、ボール４１２の丸い底面を研磨して平坦にする。
【００２７】
ＢＧＡパッケージ４１０のボール４１２の研磨工程は、主に機械的研磨方式を使用し、場合によって化学的研磨方式を混用できる。研磨工程は、研削機(図示せず)を利用して行われる。研削機は、所定の表面粗さを有し、ボール４１２の表面と接触しながら回転による機械的摩擦力を通じてボール４１２の丸い底面を除去する。
【００２８】
図６Ｂにおいて、ボール４１２が平坦な底面を有するように研磨されたウェーハ６１０は、縦にソーイングされる。ソーイング工程は、ダイヤモンド切断方法が多く利用される。
【００２９】
図６Ｃにおいて、縦にソーイングされたウェーハ６１０を横にソーイングする。その後、図６Ｄに示すように、ＢＧＡパッケージ４１０が完成する。ＢＧＡパッケージ４１０は、平坦な底面のボール４１２を有する。
【００３０】
本発明は、図面に示された実施形態を参考として説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということを理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、パッケージのボールの底面が平坦に研磨されて、ボールと電極パッドとを安定して接続させるＢＧＡパッケージに適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来のＢＧＡパッケージがポゴタイプのＩＣソケットに装着された様子を示す図である。
【図２】従来のＢＧＡパッケージがゴムタイプのＩＣソケットに装着された様子を示す図である。
【図３】図２におけるＢＧＡパッケージボールとゴムタイプのＩＣソケットとの接触を説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるＢＧＡパッケージのボールを説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態によるＩＣソケットを説明する図である。
【図６Ａ】図４に示すＢＧＡパッケージを製造する方法を説明する図である。
【図６Ｂ】図４に示すＢＧＡパッケージを製造する方法を説明する図である。
【図６Ｃ】図４に示すＢＧＡパッケージを製造する方法を説明する図である。
【図６Ｄ】図４に示すＢＧＡパッケージを製造する方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
４１０  ＢＧＡパッケージ
４１２  ボール
５１０  テストボード
５１２  ランド
５２０  ＩＣソケット
５２２  ポゴピン
５３０  ゴム板
５３２  導電部材
５４０  電極パッド
６１０  ウェーハ
【図１】
2007110104.tif 000003
【図２】
2007110104.tif 000004
【図３】
2007110104.tif 000005
【図４】
2007110104.tif 000006
【図５】
2007110104.tif 000007
【図６Ａ】
2007110104.tif 000008
【図６Ｂ】
2007110104.tif 000009
【図６Ｃ】
2007110104.tif 000010
【図６Ｄ】
2007110104.tif 000011