Carrier for test, and assembly method for the carrier for test

本発明は、ダイ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及びその組立方法に関するものである。

減圧下においてベース部材とカバー部材との間にダイを挟み込み、その状態で大気圧に戻すことでベース部材とカバー部材との間にダイを保持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）。 この試験用キャリアでは、ダイが収容された空間の密閉性を確保するためにベース部材とカバー部材との間に紫外線硬化型接着剤が塗布されている。

上記の試験用キャリアの組立には、真空ポンプが接続された減圧室や、紫外線硬化型接着剤を塗布するための装置、当該接着剤を硬化させるための紫外線照射装置等が必要となるため、試験用キャリアの高コスト化を招来するという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、低コスト化を図ることが可能な試験用キャリア及びその組立方法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、電子部品を保持する第１の部材と、前記第１の部材に重ねられて前記電子部品を覆うフィルム状の第２の部材と、を備えた試験用キャリアであって、前記第２の部材又は前記第１の部材の少なくとも一方が自己粘着性を有し、前記第２の部材は、前記第１の部材よりも柔軟であることを特徴とする。

［２］上記発明において、前記第２の部材は、自己粘着性を有する材料から構成されていてもよい。

［３］上記発明において、前記第２の部材は、シリコーンゴムから構成されていてもよい。

［４］上記発明において、前記第２の部材又は前記第１の部材の少なくとも一方は、自己粘着性を有する層を表面に有してもよい。

［５］また、本発明に係る試験用キャリアの組立方法は、第１の部材と、自己粘着性を有すると共に前記第１の部材よりも柔軟なフィルム状の第２の部材と、を準備する第１の工程と、電子部品を前記第２の部材の上に載置する第２の工程と、前記第２の部材の上に前記第１の部材を重ねて、前記電子部品を前記第１の部材と前記第２の部材との間に挟む第３の工程と、を備えたことを特徴とする。

［６］上記発明において、前記第２の部材は、シリコーンゴムから構成されていてもよい。

［７］また、本発明に係る試験用キャリアの組立方法は、自己粘着性を有する第１の部材と、前記第１の部材よりも柔軟なフィルム状の第２の部材と、を準備する第１の工程と、電子部品を前記第１の部材の上に載置する第２の工程と、前記第１の部材の上に前記第２の部材を重ねて、前記電子部品を前記第１の部材と前記第２の部材との間に挟む第３の工程と、を備えたことを特徴とする。

［８］上記発明において、前記第１の部材は、自己粘着性を有する層を表面に有してもよい。

本発明によれば、第２の部材又は第１の部材の少なくとも一方が有する自己粘着性を利用して第１の部材と第２の部材を一体化すると共に、柔軟な第２の部材のテンションを利用して電子部品を第１の部材に押し付ける。 このため、減圧室、接着剤塗布装置、紫外線照射装置等の複雑な装置が不要となるので、試験用キャリアの低コスト化を図ることができる。

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７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８は、本発明におけるカバー部材の変形例を示す断面図である。

図９は、本発明におけるベース部材の変形例を示す断面図である。

図１０は、本発明の実施形態における試験用キャリアの組立方法を示すフローチャートである。

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に造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９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及び図７は本実施形態における試験用キャリアの変形例を示す図、図８は本実施形態におけるカバー部材の変形例を示す図、図９は本実施形態におけるベース部材の変形例を示す図である。

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が載置されたベース部材２０と、このベース部材２０に重ねられてダイ９０を覆っているカバー部材５０と、を備えている。 この試験用キャリア１０は、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。 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が、剛性の高いベースフレーム３０に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。 或いは、ベースフィルム４０を省略して、開口３１を有しないベースフレームに配線パターン４２を形成したリジッドプリント配線板を、ベース部材２０として使用してもよい。

図５に示すように、このベースフィルム４０は、フィルム本体４１と、そのフィルム本体４１の表面に形成された配線パターン４２と、を有している。 フィルム本体４１は、例えばポリイミドフィルム等から構成されている。 また、配線パターン４２は、例えば、フィルム本体４１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、フィルム本体４１に、例えばポリイミドフィルム等から構成されるカバー層を積層することで、配線パターン４２を保護してもよいし、いわゆる多層フレキシブルプリント配線板をベースフィルム４０として使用してもよい。

図５に示すように、配線パターン４２の一端には、ダイ９０の電極パッド９１に電気的に接触するバンプ４３が立設されている。 このバンプ４３は、例えば銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）等から構成されており、例えば、セミアディティブ法によって配線パターン４２の端部の上に形成されている。

一方、配線パターン４２の他端には、外部端子４４が形成されている。 この外部端子４４には、ダイ９０に造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）が電気的に接触して、試験用キャリア１０を介してダイ９０が試験装置に電気的に接続される。

なお、配線パターン４２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４２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４２の全てをインクジェット印刷によって形成してもよい。

また、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４３が当該電極パッド９１に対応するように配置されている。

また、外部端子４４の位置は、上記の位置に限定されず、例えば、図６に示すように、外部端子４４をベースフィルム４０の下面に形成してもよいし、或いは、図７に示すように、外部端子４４をベースフレーム３０の下面に形成してもよい。 図７に示す例の場合には、ベースフレーム３０にスルーホールや配線パターンを形成することで、配線パターン４２と外部端子４４とを電気的に接続する。

また、特に図示しないが、ベースフィルム４０に加えて、カバーフィルム７０に配線パターン４２や外部端子４４を形成したり、カバーフレーム６０に外部端子４４を形成してもよい。

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、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、ベースフィルム４０よりも低いヤング率（低い硬度）を有し且つ自己粘着性（タック性）を有する弾性材料から構成されたフィルムであり、ベースフィルム４０よりも柔軟になっている。 このカバーフィルム７０を構成する具体的な材料としては、例えばシリコーンゴムやポリウレタン等を例示することができる。 ここで、「自己粘着性」とは、粘着剤や接着剤を用いることなく被粘着物に粘着することのできる特性を意味する。 本実施形態では、従来の減圧方式に代えて、このカバーフィルム７０の自己粘着性を利用して、ベース部材２０とカバー部材５０とを一体化する。

なお、図８に示すように、カバーフィルム７０をベースフィルム４０よりも低いヤング率を有する材料で構成すると共に、当該フィルム７０の表面にシリコーンゴム等をコーティングして自己粘着層７１を形成することで、カバーフィルム７０に自己粘着性を付与してもよい。

或いは、カバーフィルム７０をベースフィルム４０よりも低いヤング率を有する材料で構成すると共に、図９に示すように、ベースフィルム４０の表面にシリコーンゴム等をコーティングして自己粘着層４５を形成することで、ベースフィルム４０に自己粘着性を付与してもよい。

なお、カバーフィルム７０とベースフィルム３０の双方が自己粘着性を有してもよい。

図２〜図４に戻り、カバーフィルム７０は、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、柔軟なカバーフィルム７０が、剛性の高いカバーフレーム６０に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。

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。 図１０は本実施形態における試験用キャリア１０の組立方法を示す。

先ず、図１０のステップＳ１１０において、上述の構成のベース部材２０及びカバー部材５０を準備する。

次いで、図１０のステップＳ１２０において、カバー部材５０を反転させてカバーフィルム７０をカバーフレーム６０の上に位置させた後に、電極パッド９１が上方を向くような姿勢で当該カバーフィルム７０上にダイ９０を載置する。

この際、本実施形態では、上述のように、カバーフィルム７０は自己粘着性を有しているので、ダイ９０をカバーフィルム７０の上に載置するだけで、ダイ９０をカバーフィルム７０に仮止めすることができる。 これに対し、カバーフィルムが自己粘着性を備えていない場合には、静電チャック等のダイ９０を仮止めするための装置が必要となる。

なお、図９に示すようにベースフィルム４０に自己粘着性が付与されている場合には、このステップＳ１２０において、ベースフィルム４０上にダイ９０を載置する。

次いで、図１０のステップＳ１３０において、カバー部材５０の上にベース部材２０を重ねて、ベースフィルム４０とカバーフィルム７０との間にダイ９０を挟みこむ。

この際、本実施形態では、カバーフィルム７０が自己粘着性を有しているので、ベースフィルム４０とカバーフィルム７０を密着させるだけでこれらが接合され、ベース部材２０とカバー部材５０が一体化する。

また、本実施形態では、カバーフィルム７０はベースフィルム４０よりも柔軟になっており、ダイ９０の厚み分だけカバーフィルム７０のテンションが上昇する。 このカバーフィルム７０のテンションによってダイ９０がベースフィルム４０に押し付けられるので、ダイ９０の位置ずれを防止することができる。

このため、本実施形態では、ベースフィルム４０とカバーフィルム７０との間のダイ９０を収容する収容空間１１（図３参照）を減圧するための減圧室が不要となる。

また、本実施形態では、収容空間１１の減圧が不要となることに伴って、収容空間１１の密閉性を確保するための紫外線硬化型接着剤を塗布するための接着剤塗布装置や、当該接着剤を硬化させるための紫外線照射装置も不要となる。

従って、本実施形態では、試験用キャリア１０を組み立てる際に複雑な装置が不要となるので、試験用キャリア１０の低コスト化を図ることができる。

また、本実施形態では、ベース部材２０とカバー部材５０の間に接着剤を塗布しないので、図１のステップＳ４０でダイ９０を取り出した試験用キャリア１０をリサイクルする場合に、ベース部材２０やカバー部材５０を洗浄する工程をなくすことができ、更なる低コスト化を図ることができる。

なお、図９に示すようにベースフィルム４０に自己粘着性が付与されている場合には、このステップＳ１３０において、ダイ９０が載置されたベース部材２０の上に、カバー部材５０を重ねる。

以上のように組み立てられた試験用キャリア１０は、特に図示しない試験装置に運ばれて、当該試験装置のコンタクタが試験用キャリア１０の外部端子４４に電気的に接触し、試験用キャリア１０を介して試験装置とダイ９０の電子回路とが電気的に接続されて、ダイ９０の電子回路の試験が実行される。 この際、ベースフィルム４０をダイ９０に向かって押圧することで、ベースフィルム４０のバンプ４３とダイ９０の電極パッド９１とを確実に導通させることが好ましい。

本実施形態における図１０のステップＳ１１０が本発明における第１の工程の一例に相当し、本実施形態における同図のステップＳ１２０が本発明における第２の工程の一例に相当し、本実施形態における同図のステップＳ１３０が本発明における第３の工程の一例に相当する。

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 ２０…ベース部材 ３０…ベースフレーム ３１…中央開口 ４０…ベースフィルム ４１…フィルム本体 ４２…配線パターン ４３…バンプ ４４…外部端子 ４５…自己粘着層 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 ７１…自己粘着層９０…ダイ ９１…電極パッド