(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベアチップキャリアを用いてベアチップのスクリーニング試験を行う工程を有するベアチップの製造方法であって、
前記ベアチップキャリアは、ベアチップ上の接続端子と基板上の接続端子とを電気的に接続し、前記基板上の外部接続端子を通じて外部に接続可能とされ、
前記基板には略中心部に開孔部が形成され、かつこの開孔部の周囲に前記基板上の接続端子が配置され、
前記基板の裏面側に前記ベアチップを配置し、このベアチップの接続端子と前記基板上の接続端子とを前記開孔部を通して金属細線により接続し、前記ベアチップの裏面側および前記基板の表面側にシール部材を介して下部部材と上部部材とで挟み込む構造に締結部材の締め付けにより組み立てられたことを特徴とするベアチップの製造方法。
【請求項２】
請求の範囲第１項記載のベアチップの製造方法であって、
前記基板の開孔部が長円形に形成され、この長円形の長手方向周辺の一方に前記基板の接続端子が設けられ、前記ベアチップの接続端子からの前記金属細線を前記基板の接続端子に対して一方向にのみ取り出すことを特徴とするベアチップの製造方法。
【請求項３】
請求の範囲第２項記載のベアチップの製造方法であって、
前記基板の長円形の長手方向周辺に設けられる接続端子を、この基板の接続端子と前記ベアチップの接続端子とをワイヤボンディングする金属細線の接続線上に設けることを特徴とするベアチップの製造方法。
【請求項４】
請求の範囲第１項、第２項または第３項記載のベアチップの製造方法であって、
前記ベアチップの接続端子と前記基板の接続端子とが接続された金属細線の切断を、この一部または全ての金属細線の中心部付近を棒状部材により所定の張力で引き上げ、前記基板の接続端子と前記金属細線との接続付近および前記ベアチップの接続端子と前記金属細線との接続付近を、熱、電子スパークまたは超音波による溶解あるいは機械的な方法を任意に組み合わせて切断することを特徴とするベアチップの製造方法。
【請求項５】
検査対象のベアチップを、略中心部に開孔部が形成され、かつこの開孔部の周囲に接続端子が配置された基板の裏面側に配置する工程と、
前記ベアチップの接続端子と前記基板上の接続端子とを前記開孔部を通して金属細線により接続し、前記ベアチップの裏面側および前記基板の表面側にシール部材を介して下部部材と上部部材とで挟み込む構造に締結部材の締め付けにより組み立て、前記基板上の外部接続端子を通じて外部検査電源と電気的に接続して前記ベアチップのバーンインを行う工程と、
バーンインを行う工程後、前記ベアチップの接続端子と前記基板上の接続端子とを接続する金属細線を切断または溶断する工程とを有することを特徴とするベアチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ベアチップのバーンイン技術に関し、特に積層ＤＲＡＭ汎用メモリモジュールにおいて、バーンインコストの低減と歩留まりの向上に好適なベアチップキャリアおよびそれを用いたバーンイン装置、ならびにベアチップのバーンイン方法に適用して有効な技術に関する。
背景技術
たとえば、発明者が検討したところによれば、ＬＳＩの高集積化・高密度化に伴ってパッケージ品を使った実装に比べて実装密度が大幅に上がるベアチップＬＳＩ、すなわち良品であることを保証したベアチップ（ＫＧＤ：Known Good Die）を実装したＬＳＩ、さらにこのＬＳＩをモジュール化した積層ＤＲＡＭ汎用メモリモジュールなどを用いる技術などが考えられる。
このベアチップにおいては、近年、パッケージ品と同等の信頼性が保証されてきている。たとえば、固有欠陥および潜在的不良要因を持ったベアチップを除去するためのスクリーニング試験を行うバーンイン技術としては、テスト用のベアチップキャリアとバーンインソケットを用いてバーンインボードに搭載し、このバーンインボードをチャンバ内に収納することによりスクリーニング試験が行われるようになっている。
たとえば、このようなベアチップのバーンイン技術に関しては、特開平７−７７５５６号公報に記載される技術などが挙げられる。この技術においては、基板上にベアチップを実装する際に、両面接着性を有する接着テープにより基板の中央部にベアチップを固定して、ベアチップと基板のパッドをワイヤボンディングにより電気的に接続する方法が用いられている。
ところで、前記のようなベアチップのバーンイン技術においては、バーンインソケットをバーンインボードに搭載する際に、ソケットの専有面積が大きくなり、バーンインボードに多数のベアチップキャリアを載せることができないということが考えられる。
また、ベアチップとキャリアの接続においては、コンタクトシートによる一時接触タイプを用いているため、バーンイン中の温度によるベアチップの接続端子であるパッドとキャリア基板の接続端子であるバンプとの線膨張係数の差により、パッドとバンプがずれてしまい、コンタクトしていない状態になる可能性の生じることが考えられる。
従って、このようなコンタクト信頼性の低下からバーンイン歩留まりが低くなる可能性があり、さらにキャリアとソケットを構成する部品点数が多くなるために価格も高価なものとなることが考えられ、近年のパッケージ品と同等の信頼性の保証とともに、バーンインコストの低減と歩留まりの向上が望まれている。
また、特開平７−７７５５６号公報に記載される技術においては、基板上に接着テープを用いてベアチップを固定しているために、この接着テープの接着剤による以下のような問題点が考えられる。
(1).バーンイン温度に耐える耐熱性を持つ接着剤を得ることが難しい。
(2).ベアチップを基板から分離するとき、チップに接着剤が残りやすい。
(3).ベアチップを基板から分離するとき、チップが欠ける可能性がある。
(4).バーンイン時に、接着剤がバーンイン温度によって硬化し、接着性が強くなる（キュアされやすい）。
(5).接着剤に含まれる揮発性溶剤により、バーンイン時にベアチップが汚染される可能性がある。
(6).接着テープのみで固定しているため、剥がれる可能性がある。
(7).接着剤の耐熱性より、通常の金（Ａｕ）ボンド（２５０℃加熱）のような高温条件に弱い。
(8).使用後に基板から接着テープを除去しなければならない。
以上のように、ベアチップを接着テープで固定する方法では接着剤の特性に依存する種々の問題が発生し、このベアチップと基板との固定方法などの改善も求められている。
そこで、本発明の目的は、再利用可能な低価格基板と、ベアチップと基板をワイヤボンディングする接続方式とを組み合わせ、高信頼性、低価格かつスペースファクタに優れた薄型構造とすることができるベアチップキャリアおよびそれを用いたバーンイン装置、ならびにベアチップのバーンイン方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ベアチップを挟み込む構造で固定する方法を用いることで、接着テープによる固定を不要として、バーンイン温度における耐熱性や接着性を改善し、さらにベアチップの汚染、破損、接着剤の残存などを防止することができるベアチップキャリアおよびそれを用いたバーンイン技術を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、特にキャリアの上部部材および下部部材と基板との結合方法として一動作で開閉できるクイック式を用いることで、より一層、作業工数を低減して低価格化を可能とすることができるベアチップキャリアおよびそれを用いたバーンイン技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
発明の開示
本発明のベアチップキャリアは、ベアチップと基板上の接続端子間を接続し、基板上の外部接続端子を通じて外部に接続することができるキャリアに適用されるものであり、ベアチップの接続端子と基板の接続端子とをワイヤボンディングにより金属細線を通じて接続し、かつこの金属細線を切断可能にして基板を再利用するものである。
このベアチップキャリアの構造は、基板の略中心部に形成された開孔部を中心にして基板の裏面側にベアチップを配置し、ベアチップと基板の接続端子間を金属細線により接続した後に、ベアチップの裏面側および基板の表面側にシール部材を介して下部部材と上部部材とで挟み込む構造に締結部材の締め付けにより組み立てるようにし、さらに下部部材とシール部材とを巻きブッシュで押さえるリテイナー構造とし、このリテイナー構造部分を予め一体的に組み立てるようにしたり、また締結部材のナットの外周部に形成された凹部に嵌合される嵌合部材により上部部材を押さえるようにしたものである。
さらに、基板の開孔部を長円形に形成し、この長円形の長手方向周辺の一方に基板の接続端子を設けて金属細線を一方向にのみ取り出したり、または長円形の長手方向周辺の両方に基板の接続端子を設け、かつ基板の外部接続端子を基板の長円形の長手方向側の両方に設けて、ベアチップキャリアを反転可能に使用できるようにしたり、さらに基板の接続端子を金属細線の接続線上に設けるようにしたものである。
また、基板に形成されるスルーホールを、シール部材により覆われる部分の外側に設け、かつ基板に形成される配線をべた配線としたり、基板に塗布するソルダレジストも、シール部材に覆われない部分に塗布しないようにしたものである。
さらに、基板の外部との接続においては、基板の外部接続端子をカードエッジコネクタ構造とし、これを通じてベアチップキャリアを被挿抜部材に対して垂直状態で挿抜し、さらに外部接続端子の両側の一方に凸部を設け、この基板を含むベアチップキャリアを被挿抜部材に対して一方のみからの挿抜に制限し、またベアチップキャリアの抜き取りについては、基板の外部接続端子が配置されていない端部に設けた切り欠きまたは開孔を用いて抜き取るようにしたものである。
また、ベアチップキャリアの他の構造は、本体の中心部に凹部が形成され、かつ外部接続端子が配置されている下部部材と、平板状の上部部材とを備え、下部部材の凹部にベアチップを収納し、この上に開孔部が形成された基板を搭載して基板の接続端子と下部部材の外部接続端子とを接続し、ベアチップと基板の接続端子間を金属細線により接続した後に、最上部に上部部材を搭載して組み立てるようにしたものである。
また、他のベアチップキャリアの構造は、ベアチップおよび基板を下部部材と上部部材とで挟み込む構造とする締結部材として、基板と下部部材および上部部材とにそれぞれ結合または一体的に形成されるクイックイン・リリース可能な結合部材を用い、この結合部材により下部部材および上部部材の取り付けおよび取り外しを一動作で行うようにしたものである。
さらに、基板の開孔部の周辺にベアチップが収まる大きさの凹部を形成し、この基板の凹部にベアチップを収納して下部部材により押さえたり、ベアチップおよび基板をシール部材を介して挟み込む場合に、ベアチップおよび基板とシール部材との間に高純度、低汚染のシート材を挟み込むようにしたり、さらに金属細線としてアルミニウム線を用い、ベアチップの接続端子への接続をセカンドボンドとするようにしたものである。
また、ベアチップの接続端子が周辺に配置される場合には、上部部材としてベアチップの略中心部に位置する部分に凸部が形成されている部材を用いて、基板の開孔部にベアチップを収納し、この基板の接続端子とベアチップの接続端子とを金属細線により接続して、ベアチップの上に上部部材をかぶせて組み立てるようにしたものである。
さらに、ベアチップと基板の接続端子間が接続された金属細線の切断に関しては、一部または全ての金属細線の中心部付近を棒状部材により所定の張力で引き上げ、基板またはベアチップの接続端子と金属細線との接続付近を、熱、電子スパークまたは超音波による溶解あるいは機械的な方法を組み合わせて切断し、さらに棒状部材により引き上げられた一部または全ての金属細線を押圧部材により押さえるようにしたものである。
また、本発明のバーンイン装置は、前記ベアチップキャリアをバーンインボードに搭載し、このバーンインボードをチャンバ内に収納して固有欠陥および潜在的不良要因を持ったベアチップを除去するためのスクリーニング試験を行うものである。
さらに、本発明のベアチップのバーンイン方法は、検査対象のベアチップを基板の裏面側に配置し、ベアチップの接続端子と基板上の接続端子とを開孔部を通して金属細線により接続し、ベアチップおよび基板を下部部材と上部部材とで挟み込む構造に締結部材の締め付けにより組み立て、基板上の外部接続端子を通じて外部検査電源と電気的に接続してベアチップのバーンインを行い、このバーンイン終了後、金属細線を切断または溶断するものである。
よって、前記したベアチップキャリアおよびそれを用いたバーンイン装置、ならびにベアチップのバーンイン方法によれば、ベアチップと基板の接続端子間をワイヤボンディングする接続方式と、基板の再利用方式とを組み合わせ、下部部材と上部部材とによる挟み込み構造とすることにより、ワイヤボンディングによってベアチップと基板との接続信頼性を高め、かつ挟み込み構造によって薄型構造によるベアチップキャリアの実現が可能となる。また、ワイヤボンディングによるベアチップと基板の接続方式により、高価なコンタクトシートなどが不要となり、さらにベアチップキャリアの価格を１／再利用回数とすることができるので、ワンチップ当りの価格の低減が可能となる。
さらに、ベアチップの裏面側の部材をリテイナー構造とすることにより、このリテイナー構造を予め一体的に構成することができるので、ベアチップキャリアの組み立て工数の削減が可能となる。また、締結部材のナットを凹部が形成された特殊な形状のものに変え、この凹部に嵌合する嵌合部材を用いることにより、上部部材を嵌合部材によって押さえることができるので、ベアチップキャリアの組み立て工数の削減がより一層可能となる。
さらに、ワイヤボンディングの際に、金属細線をベアチップから基板に対して一方向にのみ取り出すことにより、基板の接続端子を片側にのみ設ければよいので、基板面積の縮小が可能となる。また、基板の両側に接続端子を設け、かつ外部接続端子も基板の両端に設けることにより、基板を反転して使用することができるので、基板の再利用回数の倍増が可能となる。さらに、基板の接続端子をワイヤボンディングによる金属細線の直線上に配置することにより、基板を再利用するときに接続端子上のボンディングの位置を移動させる場合でも、常にボンディングの位置を接続端子上に設けることができるので、ワイヤボンディングの金属細線と他の金属細線との接触防止が可能となる。
さらに、基板のスルーホールをシール部材で覆われる部分よりも外側に配置し、さらに基板の裏面をべた配線とすることにより、シール部材の密着性を良くすることができるので、ベアチップキャリア内の密閉性の向上が可能となる。また、基板のシール部材で覆われない部分にはソルダレジストを塗布しないようにすることにより、バーンイン時の高温によりソルダレジストからイオン、ガスなどが出ないようにすることができるので、スクリーニング試験の信頼性向上が可能となる。
さらに、基板をカードエッジコネクタ構造として、ベアチップキャリアを薄型かつ垂直方向に挿抜して使用することにより、スペースファクタを向上させることができ、一度に多数のベアチップのスクリーニング試験の実現が可能となる。また、基板のカードエッジコネクタの片側にのみ凸部を設けることにより、逆に挿し込もうとしても凸部が当たって基板を一方からしか挿入することができないので、ベアチップキャリアの逆差し防止が可能となる。また、基板の端部に切り欠きまたは開孔を設けることにより、この切り欠きまたは開孔をベアチップキャリアを抜くときに用いることができるので、切り欠きまたは開孔に装着される治具を用いてベアチップキャリアを容易に抜くことが可能となる。
さらに、ベアチップを下部部材の凹部に収納し、その上に基板、上部部材を搭載して組み立てる構造のベアチップキャリアにおいても、接続信頼性の高い薄型構造を実現することができ、さらに再利用回数に伴ってワンチップ当りの価格の低減と組み立て工数の削減が可能となる。
また、クイックイン・リリース可能な結合部材を用いて基板と下部部材および上部部材を組み立てるベアチップキャリアにおいては、下部部材および上部部材の取り付けおよび取り外しを一動作で行うことができるので、より一層、ベアチップキャリアの組み立て、分解の際の作業工数を低減することが可能となる。さらに、ベアチップを挟み込むクランプ方式を用いているために、従来のような接着テープによる固定を不要として、高温に対する耐熱性や接着性を改善することが可能となる。
さらに、基板の凹部にベアチップを収納して下部部材によって押さえる構造のベアチップキャリアにおいては、位置合わせ部材の不要によって部品点数を減らして作業工数を削減でき、さらに基板からベアチップまでの距離が短くなって、必要なワイヤ長を短くできるとともにボンディングを容易に行うことが可能となる。また、ベアチップおよび基板とシート部材との間に高純度、低汚染のシート材を挟み込むことで、シート部材からの溶剤析出による影響を排除してベアチップを汚染から守ることが可能となる。さらに、ベアチップと基板の接続端子間を接続する金属細線としてアルミニウム線を用い、ベアチップの接続端子への接続をセカンドボンドとすることで、金属細線の切断を容易に実現することが可能となる。
また、ベアチップの略中心部に位置する部分に凸部が形成されている上部部材を用い、この上部部材をベアチップの上にかぶせて組み立てることで、ベアチップの接続端子が周辺に配置される周辺接続端子構造のベアチップにも適用することが可能となる。
さらに、ワイヤボンディングした金属細線を切断する場合には、金属細線を棒状部材により引き上げ、溶解あるいは機械的な方法を用いて切断することにより、金属細線の数に関係なく、一部または全ての金属細線を一度に切断することができるので、切断、さらに基板の再利用に伴う工数及びコストの低減が可能となる。また、金属細線の切断の際に押圧部材により金属細線を押さえることにより、切断後の金属細線がばらばらになることを防ぐことができるので、金属細線の除去が容易に可能となる。
以上により、ベアチップキャリアとして、ベアチップと基板との接続信頼性を高め、耐久性に優れ、高歩留まりを得ることができ、かつ再利用、薄型構造、一度に多数のベアチップのスクリーニング試験によって製造工数および部品価格によるワンチップ当りのバーンインコストの低価格化が可能となる。
さらに、ベアチップキャリアとして、ベアチップを挟み込む構造で固定する方法を用いることで、接着テープによる固定を不要として、バーンイン温度における耐熱性や接着性を改善し、さらにベアチップの汚染、破損、接着剤の残存などを防止することが可能となる。
さらに、ベアチップキャリアとして、キャリアの上部部材および下部部材と基板との結合方法として一動作で開閉できるクイック式を用いることで、より一層、作業工数を低減して低価格化を図ることが可能となる。
また、バーンイン装置においても、接続信頼性が高く、低価格なベアチップキャリアを用いることにより、スクリーニング試験の高信頼性を図り、バーンイン歩留まりの向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施の形態１であるベアチップキャリアが搭載されるバーンインボードを示す斜視図、図２は実施の形態１のベアチップキャリアを示す断面図、図３は実施の形態１における基板を示す平面図、図４は実施の形態１における基板の接続端子を示す平面図、図５は実施の形態１において、ワイヤボンディングされた金属細線を切断する場合の方法を示す説明図、図６は実施の形態１において、ワイヤボンディングされた金属細線を切断する場合の方法を示す説明図、図７は本発明の実施の形態２であるベアチップキャリアを示す断面図、図８(a),(b)は実施の形態２における締結部材のナットを示す側面図および正面図、図９は実施の形態２における基板を示す平面図、図１０は実施の形態２における基板とシール部材との配置関係を示す平面図、図１１は実施の形態２における基板とシール部材との配置関係を示す裏面図、図１２は実施の形態２における基板のソルダレジスト塗布状態を示す平面図、図１３は実施の形態２における基板のソルダレジスト塗布状態を示す裏面図、図１４は実施の形態２において、基板の逆挿し防止および抜き取りを示す説明図、図１５は実施の形態２において、ワイヤボンディングされた金属細線を切断する場合の方法を示す説明図、図１６は本発明の実施の形態３であるベアチップキャリアを組み立てる場合の手順を示す斜視図、図１７は実施の形態３において、図１６に続くベアチップキャリアを組み立てる場合の手順を示す斜視図、図１８は実施の形態３において、図１７に続くベアチップキャリアを組み立てる場合の手順を示す斜視図、図１９は実施の形態３において、図１８に続くベアチップキャリアを組み立てる場合の手順を示す斜視図、図２０は実施の形態３において、ベアチップと基板の変形例を示す概略説明図、図２１は実施の形態３において、ベアチップと基板の他の変形例を示す概略説明図、図２２は本発明の実施の形態４であるベアチップキャリアの要部を示す断面図、図２３(a),(b)は実施の形態４における被結合部材を示す側面図および正面図、図２４は実施の形態４における被結合部材の変形例を示す説明図、図２５は実施の形態４における結合部材の変形例を示す斜視図、図２６は実施の形態４における結合部材の他の変形例を示す斜視図、図２７は実施の形態４における結合部材のさらに他の変形例を示す斜視図、図２８は実施の形態４における結合部材のさらに他の変形例を示す斜視図、図２９は実施の形態４において、ベアチップキャリアの組み立てを説明するための断面図、図３０は本発明の実施の形態５であるベアチップキャリアの要部を示す断面図、図３１は実施の形態５におけるベアチップキャリアの変形例を示す断面図、図３２は実施の形態５におけるベアチップキャリアの他の変形例を示す断面図、図３３は実施の形態５における基板の応用例を示す断面図、図３４は実施の形態５における上部部材の変形例を示す断面図、図３５は実施の形態５において、ベアチップキャリアの組み立てを説明するための断面図、図３６は実施の形態５において、図３５に続くベアチップキャリアの組み立てを説明するための断面図、図３７は実施の形態５におけるベアチップキャリアの応用例を示す断面図、図３８は実施の形態５における下部部材の���形例を示す断面図、図３９は実施の形態５のベアチップキャリアにおけるクランプ方式を説明するための断面図、図４０は実施の形態５において、ワイヤボンディングを説明するための説明図、図４１は実施の形態５において、ワイヤボンディングを説明するための説明図、図４２は実施の形態５において、ワイヤボンディングを説明するための説明図、図４３は本発明の実施の形態６であるベアチップキャリアを示す断面図、図４４は実施の形態６におけるボンディング方法を示す断面図、図４５は実施の形態６におけるボンディング方法を示す斜視図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳述に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
本発明の実施の形態１を、図１のベアチップキャリアが搭載されるバーンインボードを示す斜視図、図２のベアチップキャリアを示す断面図、図３の基板を示す平面図、図４の基板の接続端子を示す平面図、図５および図６のワイヤボンディングされた金属細線を切断する場合の方法を示す説明図を用いて説明する。
まず、図１により本実施の形態１のベアチップキャリアが搭載されるバーンインボードの構成を説明する。
本実施の形態１のバーンインボードは、たとえばスクリーニング試験を行うバーンイン装置のチャンバ内に多数個のベアチップを収納するために用いられるボードであり、このバーンインボード１には複数個のベアチップキャリア２がソケット３（被挿抜部材）を介して搭載され、このバーンインによって固有欠陥および潜在的不良要因を持ったベアチップが除去されるようになっている。
ベアチップキャリア２は、ベアチップ上の接続端子と基板上の接続端子間を接続し、基板上の外部接続端子を通じて外部に接続することができるキャリアであり、たとえば図２に示すような構造によって、ＬＯＣ構造のベアチップ４のパッド５（接続端子）と基板６のバンプ７（接続端子）とがワイヤボンディングにより金線８（金属細線）を通じて接続され、かつこの金線８は切断可能とされて基板６が再利用可能な構造となっている。
このベアチップキャリア２の構造は、図２の断面図に示すように、下部プレート９（下部部材）、スペーサー１０、基板６および上部プレート１１（上部部材）がゴムシート１２〜１４（シール部材）を介して高い密閉性の積層構造とされ、ベアチップ４はほぼ等しい厚さのスペーサー１０の開孔部に内装されて基板６の開孔部に位置合わせされて配置されている。このベアチップキャリア２においては、ベアチップ４と基板６がゴムシート１２〜１４を介して下部プレート９と上部プレート１１で挟み込まれる構造となっている。
この積層構造のそれぞれの部材には、たとえば４箇所に貫通孔が開孔されており、この貫通孔に下部プレート９側からボルト１５（締結部材）が挿入され、上部プレート１１側でワッシャ１６および２つのナット１７，１８（締結部材）により締め付けられて組立および再組立可能な構造となっている。
この上部プレート１１およびゴムシート１４の貫通孔は大きな直径で形成されており、一方のナット１７がこの大きい貫通孔に内装されて基板６の表面を押さえるようにボルト１５のねじ部に螺着され、さらにワッシャ１６で上部プレート１１の上面を押さえるように他方のナット１８で締め付けられるようになっている。
また、このベアチップキャリア２のベアチップ４の裏面側は、下部プレート９、ゴムシート１２およびスペーサー１０がボルト１５の軸部に嵌合される巻きブッシュ１９で押さえられるリテイナー構造となっており、このリテイナー構造部分が組立の際に予め一体的に組み立てられるようになっている。
なお、このベアチップキャリア２のそれぞれの部材は、たとえば下部プレート９および上部プレート１１がステンレス材、ゴムシート１２〜１４がゴム材、スペーサー１０がＢＴレジン材、巻きブッシュ１９がステンレスによるばね材、ボルト１５、ワッシャ１６およびナット１７，１８がステンレス材によりそれぞれ形成されている。
基板６は、たとえば図３に示すように、ほぼ中心部に長円形の開孔部２０が形成され、この開孔部２０を中心にして基板６の裏面側にベアチップ４が配置され、開孔部２０を通じてベアチップ４のパッド５と基板６のバンプ７とのワイヤボンディングが行われるようになっている。また、開孔部２０の長手方向周辺の一方にのみバンプ７が設けられており、金線８が一方向にのみ取り出されるようになっている。
さらに、基板６のバンプ７は、基板６を再利用したときにボンディング位置を移動させることを考慮し、金線８が他の金線８と接触することなどを防止するため、たとえば図４に示すように、バンプ７を置くエリアの外側の線（Ａ）へベアチップ４のパッド５の位置から直線を引き（ａ〜ａ’）、その直線上にバンプ７が配置されるようになっている。
また、基板６の外部との接続においては、図３のように基板６の一端部がカードエッジコネクタ２１（外部接続端子）とされ、このカードエッジコネクタ２１を通じてバーンインボード１に搭載された一般的なカードエッジ型のソケット３にベアチップキャリア２が垂直状態で挿し込まれるようになっている。さらに、この挿入に際しては、逆挿しを防止するためにカードエッジコネクタ２１が配置される側の一方に凸部２２が設けられている。
また、この基板６において、カードエッジコネクタ２１が配置されていない両端部には切り欠き２３と開孔２４が設けられており、この切り欠き２３、開孔２４に嵌合される治具などを用いてベアチップキャリア２をバーンインボード１上のソケット３から容易に抜き取ることが可能となっている。
次に、本実施の形態１の作用について、ベアチップキャリア２を組み立てる場合の手順を図２により説明する。
まず、４つのボルト１５の軸部に、それぞれの貫通孔を位置合わせして下部プレート９、ゴムシート１２およびスペーサー１０を順に装着し、この段階でボルト１５の軸部に巻きブッシュ１９を嵌合する。この巻きブッシュ１９によるリテイナー構造により、下部プレート、ゴムシート１２およびスペーサー１０がボルト１５の頭部側に押さえつけられ、この部分が組立の際に予め一体的に組み立てられるようになっている。
そして、一体的に組み立てられたスペーサー１０の開孔部にベアチップ４を装着し、さらにボルト１５の軸部に嵌合された巻きブッシュ１９の外周部に、貫通孔を位置合わせしてゴムシート１３および基板６を順に装着する。これにより、基板６の開孔部２０を中心にして、この基板６の裏面側にベアチップ４を配置することができる。
ここで、ベアチップ４のパッド５と基板６のバンプ７との間を、ワイヤボンディングにより金線８で接続する。この場合に、バンプ７を置くエリアの外側の線とベアチップ４のパッド５との直線上にバンプ７が配置されているので、隣接する金線８や他の金線８と接触することなくワイヤボンディングを行うことができる。
さらに、ベアチップ４と基板６とのワイヤボンディングが終了した後に、一方のナット１７をボルト１５のねじ部に螺着させて基板６を押さえつけるように所定の圧力で締め付け、さらにナット１７の外周部に、貫通孔を位置合わせしてゴムシート１４および上部プレート１１を順に装着する。
最後に、ボルト１５のねじ部にワッシャ１６を装着し、他方のナット１８をボルト１５のねじ部に螺着させて、ワッシャ１６を介して上部プレート１１を押さえつけるように所定の圧力で締め付ける。これにより、ベアチップ４と基板６をゴムシート１２〜１４を介して下部プレート９と上部プレート１１で挟み込む構造に高い密閉性で薄型に組み立てることができる。
そして、組立が完了した複数個のベアチップキャリア２を、それぞれソケット３に垂直状態で挿し込んでバーンインボード１に搭載し、バーンイン装置のチャンバ内に収納することによって、固有欠陥および潜在的不良要因を持ったベアチップを除去するスクリーニング試験を行うことができる。
次に、ベアチップキャリア２内の基板６を再利用するために、ワイヤボンディングされた金線８を切断する場合の方法を図５および図６により説明する。
このワイヤボンディングされた金線８を切断する場合には、たとえば図５に示すように、まず丸棒２５（棒状部材）を用いて一部または全ての金線８の中心部付近を引っかけて所定の高さだけ引き上げて金線８をピンと張った状態とする。
そして、この金線８がピンと張った状態において、所定の温度に熱したカッター２６をベアチップ４のパッド５と金線８との接続点付近、基板６のバンプ７と金線８との接続点付近にそれぞれ降ろし、中央側に向けてカッター２６を移動させる。
これにより、ワイヤボンディングされた一部または全ての金線８を、カッター２６によって一度に溶かし切ることができる。なお、この切断に際しては、たとえば図６のように丸棒２５の上にカバー２７（押圧部材）をかぶせて金線８を押さえつけながら溶かし切ることにより、金線８がばらばらにならないようにして容易に取り除くことができる。
そして、この金線８が切断された基板６を、次にスクリーニング試験を行う他のベアチップ４とともに再びベアチップ２に装着し、金線８によりベアチップ４のパッド５と基板６のバンプ７をワイヤボンディングすることにより、基板６を容易に再利用してベアチップキャリア２を構成することができる。
従って、本実施の形態１のベアチップキャリア２によれば、再利用可能な基板６と、ベアチップ４と基板６をワイヤボンディングする接続方式を組み合わせることにより、薄型のベアチップキャリア２を構成することができ、さらに下部プレート９とゴムシート１２およびスペーサー１０を巻きブッシュ１９で押さえるリテイナー構造とすることで、ベアチップキャリア２を組み立てる工数を削減することができる。
また、ベアチップキャリア２は、薄型かつ垂直状態で縦方向に使用するため、スペースファクタが向上し、一度に多数のバーンインが可能となり、またワイヤボンディングを行う接続方式により、高価なコンタクトシートが不要となり、さらにベアチップキャリア２の価格は１／再利用回数となるため、ワンチップ当りの価格を低くできる。
さらに、ワイヤボンディング時にベアチップ４から金線８を一方向にのみ取り出すことにより、基板６の一方のみへのバンプ７の形成によって基板６の面積を小さくすることができ、またこのバンプ７を金線８の直線上に配置することにより、基板６を再利用したときに、バンプ７上のボンディングの位置を移動させていっても、ワイヤボンディングの金線８が隣接する金線８やその他の金線８と接触することがなくなる。
また、ワイヤボンディングされた一部または全ての金線８を一度に溶かし切り、カバー２７で押さえてばらばらにならないようにして取り除くことにより、金線８を全て取り除くためのコストが低減できるとともに、基板６のバンプ７およびベアチップ４のパッド５に残った部分の高さを一定にすることができる。
本発明の実施の形態２を、図７のベアチップキャリアを示す断面図、図８(a),(b)の締結部材のナットを示す側面図および正面図、図９の基板を示す平面図、図１０および図１１の基板とシール部材との配置関係を示す平面図および裏面図、図１２および図１３の基板のソルダレジスト塗布状態を示す平面図および裏面図、図１４の基板の逆挿し防止および抜き取りを示す説明図、図１５のワイヤボンディングされた金属細線を切断する場合の方法を示す説明図を用いて説明する。
本実施の形態２のベアチップキャリアは、前記実施の形態１と同様に、スクリーニング試験を行うバーンイン装置のチャンバ内に収納するために用いられるバーンインボード１にソケット３（被挿抜部材）を介して搭載されるものであり、実施の形態１との相違点は、ベアチップ４と基板６ａを下部プレート９と上部プレート１１で挟み込むための締結部材が異なること、基板６ａの両側にバンプを設けること、さらに基板６ａの詳細な構造が異なることなどである。
たとえば、本実施の形態２のベアチップキャリア２ａの構造は、図７に示すように、ベアチップ４と基板６ａがゴムシート１２〜１４を介して下部プレート９と上部プレート１１で挟み込まれる積層構造とされ、この積層構造のそれぞれの部材の貫通孔に下部プレート９側からボルト１５（締結部材）が挿入され、上部プレート１１側で１つの特殊形状のナット２８（締結部材）により締め付けられて組立および再組立可能な構造となっている。
すなわち、実施の形態１においてワッシャ１６と２つのナット１７，１８を用いていたものを、本実施の形態２においては図８に示すような外周部に溝状の凹部２９が形成された特殊な形状のナット２８に変え、この凹部２９に嵌合されるクリップ３０（嵌合部材）を用いて上部プレート１１を押さえるようにして、簡単かつ容易に組立ができるようになっている。なお、このクリップ３０には、たとえばステンレスによるばね材が用いられている。
また、本実施の形態２の基板６ａについては、実施の形態１に比べてさらに詳細な特徴が盛り込まれており、たとえば図９に示すように、長円形の開孔部の長手方向周辺の両方にバンプ７が設けられ、さらにカードエッジコネクタ２１も両方に設けられているので、基板６ａを反転させて使用することができ、基板６ａの再利用回数が倍増されるようになっている。
さらに、この基板６ａに開孔されるスルーホール３１については、たとえば図１０に示すように、ゴムシート１３（１４）で覆われる部分よりも外側に配置され、また外側に配置できない場合にはゴムシート１３（１４）が覆う部分の中央付近になるように配置され、これによってベアチップキャリア２ａ内の密閉性が向上できるようになっている。さらに、基板６ａの裏面についても電源およびグランドをべた配線３２とすることにより、一層密閉性を向上させることが可能となっている。
また、基板６ａに対するソルダレジストパターンの形成については、たとえば図１２の平面図、図１３の裏面図に示すように、ゴムシートで覆われない部分のソルダレジスト禁止領域３３にはソルダレジストを塗布しないようにすることにより、バーンイン時の高温によってソルダレジストからイオン、ガスなどが出ないようにすることが可能となっている。
さらに、基板６ａのソケット３への挿し込みについては、図１４に示すように、両側に配置されるそれぞれのカードエッジコネクタ２１の一方に凸部２２が設けられ、さらにソケット３の片側にプレート３４を付けることで、万一、基板６ａを逆に挿し込もうとしても凸部２２がプレート３４に当たって挿し込めないようにすることで、基板６ａの挿入の際の逆挿しを防止することが可能となっている。
また、基板６ａの抜き取りについても、カードエッジコネクタ２１が配置されていない両端部に切り欠き２３および開孔２４が設けられ、この切り欠き２３、開孔２４に嵌合される治具などを用いてベアチップキャリア２ａをバーンインボード１上のソケット３から容易に抜き取ることが可能となっている。
さらに、本実施の形態２においては、基板６ａを再利用するためにワイヤボンディングされた金線８を切断する場合に、たとえば図１５に示すように、所定の温度に熱したワイヤカッター３５を移動させて切断することにより、金線８と基板６ａ上のバンプ７、ベアチップ４上のパッド５の接続位置にばらつきがあっても確実に切断することが可能となっている。
従って、本実施の形態２のベアチップキャリア２ａによれば、実施の形態１と同様に、薄型、組み立てる工数の削減、薄型かつ垂直状態での使用によるスペースファクタの向上、１／再利用回数によるワンチップ当りの価格の低減などに加えて、特殊形状のナット２８とクリップ３０を使用することにより、組立工数をさらに削減することができ、また基板６ａの両端へのバンプ７およびカードエッジコネクタ２１の形成により、基板６ａの再利用回数を倍増することができる。
また、基板６ａに形成するスルーホール３１の位置、配線をべた配線３２とすることにより、基板６ａとゴムシート１３，１４との密着性を良くしてベアチップキャリア２ａ内の密閉性を向上させることができる。さらに、ゴムシート１３，１４で覆われない部分にはソルダレジストを塗布しないようにすることにより、バーンイン時におけるイオン、ガスなどの発生を防止することができる。
さらに、基板６ａのカードエッジコネクタ２１の片側に凸部２２を設けることにより、基板６ａの方向を識別するとともに、ソケット３の片側にプレート３４を付けることで確実に逆挿しを防止することができる。また、基板６ａの切り欠き２３、開孔２４を利用して、ベアチップキャリア２ａをソケット３から治具を用いて容易かつ簡単に抜き取ることができる。
本発明の実施の形態３を、図１６〜図１９のベアチップキャリアを組み立てる場合の手順を示す斜視図、図２０および図２１のベアチップと基板の変形例を示す概略説明図を用いて説明する。
本実施の形態３のベアチップキャリアは、前記実施の形態１および２と異なり、スクリーニング試験を行うバーンイン装置のチャンバ内に収納するために用いられるバーンインボードに直接または一般的な表面実装型パッケージ用と同様のソケッソを介して搭載されるものであり、たとえば図１９に示すように一般的なパッケージ用と同様の構造とされ、本実施の形態３ではＳＯＪ（Small Out-line J-leaded package）タイプの構造に形成されている。
すなわち、本実施の形態３のベアチップキャリア３６においては、図１６〜図１９に示すように、ベアチップ３７と基板３８を収納するために、本体の中心部に凹部３９が形成され、かつＳＯＪタイプの外部接続端子４０が配置されている下部プレート４１（下部部材）と、平板状の上部プレート４２（上部部材）とが備えられ、以下の手順によって組み立てられるようになっている。
まず、図１６のように下部プレート４１の凹部３９にベアチップ３７を収納し、この上に図１７に示すように開孔部が形成された基板３８を搭載する。これにより、基板３８の表面から裏面に接続されて形成されている接続端子４３と下部プレート４１の外部接続端子４０とが電気的に接続される。
そして、ベアチップ３７の接続端子４４と基板３８の接続端子４３との間を、ワイヤボンディングにより金線で接続し、最後に図１８に示すように上部プレート４２をかぶせることにより、図１９のような薄型のベアチップキャリア３６を組み立てることができる。なお、下部プレート４１、基板３８、上部プレート４２のそれぞれの間にはゴムシート（図示せず）が介在されて高い密閉性が得られるようになっている。
従って、本実施の形態３のベアチップキャリア３６によれば、実施の形態１および２に比べても、スペースファクターに優れ、接続信頼性の高い薄型のベアチップキャリア３６を構成することができ、さらに再利用回数に伴ってワンチップ当りの価格を低減することができる上に、組み立て工数も削減することができる。
なお、前記実施の形態３においては、基板のほぼ中心部に長円形の開孔部が形成され、ベアチップの中心部にパッドが配置されている場合の他に、たとえば図２０のような形状の開孔部４５を基板４６に設け、長手方向ではなく短辺方向でベアチップ４７を押さえることにより、周辺にパッドを有するベアチップ４７に対しても対応することができ、また図２１のように２つの長円形の開孔部４８を基板４９に設けることによっても周辺パッドを持つベアチップ５０への適用が可能である。
また、金線の切断においても、所定の温度に熱したカッターやワイヤカッターを移動させて金線を切断する代わりに、たとえば電気トーチを用いて電子スパークで金線を溶解して切断したり、さらに超音波などとの組み合せによっても容易に切断することが可能となる。この超音波を用いた場合には、熱によるダメージを抑えることができる。
本発明の実施の形態４を、図２２のベアチップキャリアの要部を示す断面図、図２３(a),(b)の被結合部材を示す側面図および正面図、図２４の被結合部材の変形例を示す説明図、図２５〜図２８の結合部材の変形例を示す斜視図、図２９のベアチップキャリアの組み立てを説明するための断面図を用いて説明する。
本実施の形態４のベアチップキャリアは、前記実施の形態１〜３とキャリアの結合構造が異なり、ボルトおよびナットによる締結部材を用いた結合方法に代えてクイック式による結合方法を用いるものであり、たとえば図２２に示すように、ベアチップキャリア５１はクイックイン・クイックリリース可能な結合部材、いわゆるスナップ構造を用いて蓋としての下部プレート５２（下部部材）および上部プレート５３（上部部材）と、この間に挟み込まれるベアチップ５４および基板５５とが結合されて組み立てられるようになっている。
すなわち、本実施の形態４のベアチップキャリア５１においては、下部プレート５２および上部プレート５３とベアチップ５４および基板５５との結合に、基板５５の結合用の貫通孔に対して、それぞれ凸部が形成された被止め具５６（結合部材）と、この被止め具５６の凸部に押さえつけてはめ込まれる図２３のような貫通構造の止め具５７（結合部材）とが一対で２組ずつ用いられ、この２組の被止め具５６の一方は雄ねじ構造に形成され、他方はこれに螺着されるように雌ねじ構造に形成されている。なお、この被止め具５６および止め具５７は、たとえば真ちゅうなどの金属で形成されている。
そして、この雄ねじ構造による被止め具５６と、雌ねじ構造による被止め具５６とを基板５５を挟むようにして互いに螺着させて基板５５に固定し、さらにこの基板５５に固定された一方の被止め具５６に下部プレート５２に固定された止め具５７を嵌合させて下部プレート５２を取り付け、また他方の被止め具５６に上部プレート５３に固定された止め具５７を嵌合させて上部プレート５３を取り付け、これによって下部プレート５２と上部プレート５３により、スペーサー５８の開孔部に内装されたベアチップ５４と、これに金属細線５９で開孔部６０を通じて接続される基板５５とがシリコンゴムなどのゴムシート６１〜６３（シール部材）を介して挟み込まれる構造で組み立てられる。
なお、基板５５に螺着により固定される被止め具５６については、図２２に示すような金属製のねじ構造によるものに限られず、たとえば図２４に示すように、可塑性プラスチックなどの材料を用いて、基板５５の貫通孔にそれぞれ固定される４本の被止め具５６ａを一括して射出成形で作ることも可能であり、この場合には被止め具５６ａ、さらにベアチップキャリア５１の製造にかかるコストを低減することができる。
また、被止め具５６に嵌合される止め具５７についても、図２３に示すようなスナップ構造のものに限られず、たとえば図２５のようなクリップ構造の止め具５７ａを下部プレート５２および上部プレート５３に固定する方法、図２６のような割ばね６４を下部プレート５２および上部プレート５３に作り込む方法、図２７に示すようなスナップ構造の止め具５７ｂを用いる方法、さらに図２８のようなクリップ構造６５を作り込む方法など、種々のクイックイン・クイックリリースを可能とした結合方法が考えられる。
以上のように構成される本実施の形態４において、ベアチップキャリア５１を組み立てる場合には、たとえば図２９に示すように、下部プレート５２および上部プレート５３と基板５５の間に挟み込むスペーサー５８、ゴムシート６１〜６３などを下部プレート５２または上部プレート５３とそれぞれ一体化した後に組み立てることで、組み立て作業、さらに分解作業を簡単に行うことができる。
すなわち、止め具５７が固定された上部プレート５３とゴムシート６３、被止め具５６が固定された基板５５、止め具５７が固定された下部プレート５２とゴムシート６１とスペーサー５８とベアチップ５４とゴムシート６２の３つのパーツで予め構成することで、組み立ておよび分解時における作業を単純化することができ、バーンインテスト時の組み立て、分解にかかる作業工数を低減することが可能となる。
従って、本実施の形態４のベアチップキャリア５１によれば、前記実施の形態１〜３と同様の効果を得ることができるとともに、クイックイン・クイックリリース可能な被止め具５６および止め具５７を用いて下部プレート５２および上部プレート５３と基板５５とが結合されることにより、基板５５に対して一動作で下部プレート５２および上部プレート５３を取り付けたり、または取り外すことができるので、ベアチップキャリア５１の組み立て、分解の際の作業工数を削減することができる。
特に、スペーサー５８、ゴムシート６１〜６３などを下部プレート５２または上部プレート５３と一体化する場合には、より一層、ベアチップキャリア５１の組み立て、分解にかかる作業工数を低減し、さらにバーンインテスト時の作業工数を低減することが可能となる。
本発明の実施の形態５を、図３０のベアチップキャリアの要部を示す断面図、図３１および図３２のベアチップキャリアの変形例を示す断面図、図３３の基板の応用例を示す断面図、図３４の上部部材の変形例を示す断面図、図３５および図３６のベアチップキャリアの組み立てを説明するための断面図、図３７のベアチップキャリアの応用例を示す断面図、図３８の下部部材の変形例を示す断面図、図３９のベアチップキャリアにおけるクランプ方式を説明するための断面図、図４０〜図４２のワイヤボンディングを説明するための説明図を用いて説明する。
本実施の形態５のベアチップキャリアは、前記実施の形態４のようなクイック式による結合方法に加えて、さらに部品点数および作業工数の削減、ボンディングの容易性などを考慮して、基板の構造などを工夫したものであり、たとえば図３０に示すように、基板５５ａの開孔部６０の周辺にベアチップ５４が収まる大きさの凹部６６が形成され、そして密閉性およびクッション性を持たせるためのゴムシート６１ａ（シール部材）が介在されて、ベアチップ５４の位置に相当する部分に凸部が形成された下部プレート５２ａ（下部部材）と平板状の上部プレート５３（上部部材）で挟み込まれる構造となっている。
これにより、基板５５ａに凹部６６を形成することで、ベアチップ５４の位置合わせのためのスペーサーが不要となり、部品点数が減り、テスト時の組み立てにかかる工数を削減できる。また、凹部６６を形成したことで、基板５５ａの上面からベアチップ５４の上面までの距離（ｘ）が短くなり、オートボンダによるワイヤボンディングが容易になる。
なお、このような凹部６６が形成された基板３５ａを用いることで、ゴムシート６１ａおよび下部プレート５２ａの変形が可能であり、たとえば図３１に示すように、ゴムシート６１ｂ（シール部材）のベアチップ５４の位置に相当する部分に凸部を形成して下部プレート５２を平板状とすることができる。
さらに、基板５５ａへのベアチップ５４が収まる凹部６６の形成についても、図３０のような形状の凹部６６に限られるものではなく、たとえば図３２に示すように、基板５５ｂに二段階構造の凹部６６ａを形成することも可能である。このような形状の場合には、ゴムシート６１ｃ、下部プレート５２ｂによりベアチップ５４を押さえる部分の深い凹部６６ａの精度調整が容易になり、また浅い方の凹部６６ａはベアチップ５４を収める部分よりも広くなるために、この範囲に収まるゴムシート６１ｃの面積が大きくなり、ゴムシート６１ｃによるベアチップ５４への圧着性、密閉性を増すことができる。
このように、一段階構造による凹部６６、二段階構造による凹部６６ａを形成する基板５５ａ，５５ｂについては、たとえば図３３に示すような形成方法も考えられる。すなわち、凹部６６ａを形成した基板５５ｃを、上部の薄い部分のみを基板材で作り、下部の部分と基板５５ｃ上の４本の被止め具５６ｂを可塑性プラスチックを用いて射出成形で作る。これにより、基板５５ｃの製造コストを低減することができる。
また、下部プレート５２ａおよび上部プレート５３についても、たとえば図３４に示すように、前記のように下部プレート５２ａおよび上部プレート５３にそれぞれ固定するようになっていた止め具５７を、その止め具５７の構造自体を下部プレート５２ｃまたは上部プレート５３ａに作り込むことで、基板５５ｂに固定された被止め具５６ｂに嵌合できるような同じ結合機能を持たせることができる。
ここで、図３４のような止め具構造が一体的に形成された下部プレート５２ｃおよび上部プレート５３ａと図３２のような二段階構造の凹部６６ａが形成された基板５５ｂとの組み合わせで、ベアチップ５４のマウントからバーンインまでの組み立て、テスト手順を図３５および図３６により説明する。なお、図３５はベアチップ５４のマウントからワイヤボンディングまでの手順、図３６はボンディング後からバーンインまでの手順におけるベアチップキャリア５１ａの断面図を示している。
(1).被止め具５６が固定された基板５５ｂを裏返しにして、基板５５ｂの中央に形成された凹部６６ａにベアチップ５４を落し込む（図３５(a)）。
(2).ゴムシート６１ｃと一体化した下部プレート５２ｃを、この下部プレート５２ｃに形成されている止め具５７を基板５５ｂの被止め具５６にはめ込む（図３５(b)）。
(3).ベアチップキャリア５１ａを裏返してヒートステージに搭載し、ベアチップ５４と基板５５ｂのパッド間のワイヤボンディングを行う（図３５(c)）。
(4).ボンディングが終了した後、ゴムシート６３と一体化した上部プレート５３ａを、この上部プレート５３ａに形成されている止め具５７を基板５５ｂの被止め具５６にはめ込む（図３６(d)）。
(5).これにより、ベアチップキャリア５１ａが完成し、バーンインのためのベアチップキャリア５１ａの組み立てが終了する（図３６(e)）。
(6).バーンインボード上のバーンインソケットにベアチップキャリア５１ａを垂直状態で挿入し、バーンインを行う（図３６(f)）。
以上のような手順により、ベアチップ５４のベアチップキャリア５１ａへのマウントからバーンインまでの組み立て、テストが行われる。なお、このように組み立てられたベアチップキャリア５１ａでは、キャリア内の密閉性を高めるためにゴムシート６１ｃ，６３を用いているが、このゴムシート６１ｃ，６３にはシートを成形する際にゴムを硬化させるための溶剤が混じっており、この溶剤がバーンイン時の高温により析出してベアチップ５４に悪影響を及ぼす可能性がある。
そこで、たとえば図３７に示すように、ゴムシート６１ｃ，６３と基板５５ｂの間にテフロンまたはポリイミドのような高純度、低汚染のシート材６７，６８を挟み込むことで、ベアチップ５４を汚染から守ることができる。また、ゴムシート６１ｃ，６３をなくし、テフロンまたはポリイミドのような高純度、低汚染のシート材６７，６８のみとすることも可能である。
さらに、高純度、低汚染のシート材６７，６８のみとする場合には、たとえば図３８に示すように、下部プレート５２ｄの凹み部分をベローズ構造として弾性を持たせることで、ゴムシート６１ｃ，６３をなくした構造を採用することへの対応、すなわちベアチップ５４の上下方向の誤差や、ベアチップ５４を押さえるための弾性を下部プレート５２ｄに持たせることが可能となる。
また、ベアチップキャリア５１ａは、基板５５ｂにベアチップ５４を固定するための手段として、図３９のように基板５５ｂと下部プレート５２ｂとでベアチップ５４を挟み込むクランプ方式を用いているために、従来のような接着テープなどでベアチップ５４と基板５５ｂを固定する方法に比べて耐熱性に優れており、バーンイン時およびボンディング時の信頼性も高いものとなる。
以上のようにしてベアチップ５４のバーンインテストが終了した後は、基板５５ｂを再利用するために金属細線５９を切断する必要がある。たとえば図４０に示すように、ベアチップ５４の上に基板５５ｂを置き、基板５５ｂにあけられた開孔部６０を通してベアチップ５４上のパッドと基板５５ｂ上の端子を金属細線５９で接続する方式では、基板５５ｂ上の端子とベアチップ５４上のパッドの位置を近づけることが可能となり、必要なワイヤ長を短くでき、さらにワイヤカット時に、基板５５ｂ側の金属細線５９の−端を板状のプレート６９で押さえ、ベアチップ５４を真空チャック７０などで吸引して下方に引っ張ることで、ベアチップ５４のパッド側の金属細線５９をパッドの近傍で一度にカットすることが可能となる。
なお、このワイヤカットにおいては、ワイヤ材料、ボンディング方法などを工夫することで金属細線５９の切断が容易になる。たとえば図４１に示すように、ベアチップ５４へのワイヤボンディングの材料をアルミニウム線にする。すなわち，図４１(a),(b)は金線（Ａｕ）の金属細線５９ａ、図４１(c),(d)はアルミニウム線（Ａｌ）の金属細線５９ｂによるボンディングのパッド上の上面図と断面図であり、この図からも分かる通り、Ａｌボンディングは、構造上、Ａｕボンディングに比べて引きちぎりやすい形状をしている。このことから、ボンディング方法にＡｌボンディングを採用することで、バーンインテスト後のワイヤカットを容易に行うことができる。
さらに、図４２に示すように、ベアチップ５４上のパッドのボンディングをセカンドボンドにする。すなわち、図４２(a),(b)はＡｕボンディングのファーストボンド、図４２(c),(d)はセカンドボンドの上面図と断面図であり、図からも分かる通り、セカンドボンドはファーストボンドに比べ、パッド上の接合面積が小さく、引きちぎりやすい形状をしている。このことから、ベアチップ５４上のパッドへのボンディングをセカンドボンドとすることで、バーンインテスト後のワイヤカットが容易になる。
以上のように、基板５５ｂを再利用するためのワイヤカットにおいては、ボンディングのワイヤ材料としてＡｌボンディングを採用し、さらにベアチップ５４上のパッドへのボンディングをセカンドボンドとすることで切断が容易になり、このようにワイヤ材料、ボンディング方法の他に、基板５５ｂの開孔部６０の形状なども工夫することでさらにワイヤカットを容易に実現することができる。
従って、本実施の形態５のベアチップキャリア５１ａによれば、前記実施の形態１〜４と同様の効果を得ることができるとともに、基板５５ｂに凹部６６ａを形成することで、ベアチップ５４の位置合わせのためのスペーサーを不要として部品点数を減らし、テスト時の組み立て、分解にかかる工数を削減でき、さらに基板５５ｂの上面からベアチップ５４の上面までの距離が短くなり、必要なワイヤ長を短くできるとともにボンディングを容易に行うことができる。
また、基板５５ｂと下部プレート５２ｂとでベアチップ５４を挟み込むクランプ方式を用いているために、従来のような接着テープなどでベアチップ５４と基板５５ｂを固定する方法に比べて耐熱性に優れており、バーンイン時およびボンディング時の信頼性を向上させることができる。
さらに、基板５５ｂをゴムシート６１ｃ，６３を介して挟み込む場合には、その間に高純度、低汚染のシート材６７，６８を挟み込むことで、バーンイン時の高温におけるゴムシート６１ｃ，６３からの溶剤析出による影響を排除して、ベアチップ５４を汚染から守ることができる。
また、ワイヤボンディングの材料としてアルミニウム線を用い、さらにベアチップ５４上のパッドへのボンディングをセカンドボンドとすることにより、ベアチップ５４を下方に引っ張るだけで、ベアチップ５４のパッド側の金属細線５９をパッドの近傍で一度にカットしてワイヤカットを容易に実現することができる。
本発明の実施の形態６を、図４３のベアチップキャリアを示す断面図、図４４および図４５のボンディング方法を示す断面図および斜視図を用いて説明する。
本実施例の形態６のベアチップキャリアは、前記実施の形態１〜５のようなベアチップの中心部にパッドが配置されている場合と異なり、周辺にパッドが配置された周辺パッド構造のベアチップに適用するものであり、たとえば図４３に示すように、ベアチップキャリア７１は下部プレート７２（下部部材）と上部プレート７３（上部部材）に挟み込まれ、下部プレート７２上の基板７４の開孔部にベアチップ７５が挿入され、このベアチップ７５に上部プレート７３がかぶせられて、ゴムシート７６，７７（シール部材）を介在したクランプ構造となっている。
すなわち、本実施の形態６のベアチップキャリア７１においては、ベアチップ７５の周辺部にパッドが配置されているために、前記実施の形態のようにベアチップ７５の周辺部を挟み込むことが困難であり、そのためにベアチップ７５の中心部に位置する部分が突出された凸部構造の上部プレート７３が用いられ、この上部プレート７３の凸部でベアチップ７５の中心部を押さえつけるようになっている。
また、このようなベアチップ７５のボンディング方法においては、超音波による加圧がベアチップ７５のパッドに確実に伝わるように、ボンディング中はベアチップ７５が動かないように押さえておく必要がある。しかし、本実施の形態６のような周辺パッド構造のベアチップ７５では、その構造上、ベアチップ７５の周辺部を押さえることが困難であり、そこでたとえば図４４および図４５に示すように、基板７４にベアチップ７５が入るサイズの開孔部を形成し、そこにベアチップ７５を挿入して、左右どちらにも回転可能なヒートステージ７８にセットする。
さらに、ヒートステージ７８と同様に、左右どちらにも回転可能な棒状のチップ押さえ７９でベアチップ７５の中心部を押さえ、ボンディングアーム８０に支持されたキャピラリ８１から金属細線８２を供給してワイヤボンディングを行う。このワイヤボンディングが進むにつれ、ヒートステージ７８とチップ押さえ７９が同期して回転することで、周辺パッド構造のベアチップ７５の全てのパッドにボンディングが可能となる。
そして、このワイヤボンディングが終了した後、ベアチップ７５を押さえる構造をもつ上部プレート７３をかぶせることでベアチップキャリア７１が完成し、このベアチップキャリア７１をバーンインボード上のバーンインソケットに挿入し、バーンインテストを行うことができる。
従って、本実施の形態６のベアチップキャリア７１によれば、前記実施の形態１〜５と同様の効果、特にベアチップ７５を挟み込むクランプ方式を用いているために、接着テープの使用による問題点を解決してバーンイン時およびボンディング時の信頼性を向上させ、さらにこのテスト時の組み立て、分解にかかる工数を削減することができるとともに、ベアチップ７５の中心部に位置する部分が凸部構造の上部プレート７３を用いることで、周辺にパッドが配置された周辺パッド構造のベアチップ７５にも適用することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態１〜６に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
たとえば、ベアチップキャリアの構造、形状、材質などについては、前記実施の形態のような場合に限定されるものではなく、本発明においては、特に基板の再利用とワイヤボンディングによる接続との組み合わせ、さらに接着テープを使用しないクランプ方式によるベアチップの固定が可能であれば広く適用することができる。
以上のようなベアチップの信頼性の高いバーンインによって、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、ＭＣＭ、ＰＤＡ（携帯情報端末）、ハンディパソコン、ＰＨＳ、携帯電話、モジュールなどを搭載するための容量に限界のある小型機器などに用いて効果が期待でき、たとえばベアチップ価格およびモジュール価格の低減による製品価格の低下、信頼性の高いベアチップが供給できるようになることで、ベアチップを用いた実装密度の高いモジュールを構成することができ、これにより機器を小型、軽量化することが可能となる。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明のベアチップキャリアおよびそれを用いたバーンイン装置、ならびにベアチップのバーンイン方法は、高信頼性、低価格かつスペースファクタに優れた薄型構造によるベアチップキャリアを用いたベアチップのバーンイン技術として、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、ＭＣＭ、ＰＤＡ（携帯情報端末）、ハンディパソコン、ＰＨＳ、携帯電話、モジュールなどを搭載するための容量に限界のある小型機器などに適し、特に積層ＤＲＡＭ汎用メモリモジュールなどのベアチップを用いた実装密度の高いモジュールに好適である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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