JP2940475B2 - Ｉｃのパッケージ、ｉｃのプローバ及びそれらの製造方法 - Google Patents
Ｉｃのパッケージ、ｉｃのプローバ及びそれらの製造方法Info
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- JP2940475B2 JP2940475B2 JP8162609A JP16260996A JP2940475B2 JP 2940475 B2 JP2940475 B2 JP 2940475B2 JP 8162609 A JP8162609 A JP 8162609A JP 16260996 A JP16260996 A JP 16260996A JP 2940475 B2 JP2940475 B2 JP 2940475B2
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
- G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Connecting Device With Holders (AREA)
- Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＩＣのパッケージ、
ＩＣのプローバ及びそれらの製造方法に関する。
ＩＣのプローバ及びそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来用いられていたこの種のプローブカ
ードは、一般に図１４および図１５にて示す構成のもの
が、ＩＣのパッケージは一般に図１６にて示す構成のも
のが採用されていた。
ードは、一般に図１４および図１５にて示す構成のもの
が、ＩＣのパッケージは一般に図１６にて示す構成のも
のが採用されていた。
【０００３】パッケージ化されていないＩＣ、ウエハ状
態のＩＣの検査のため図１４に示したタングステンプロ
ーブや図１５に示したメンブレンプローブなどにより接
続がされている。
態のＩＣの検査のため図１４に示したタングステンプロ
ーブや図１５に示したメンブレンプローブなどにより接
続がされている。
【０００４】図１４は従来の技術のタングステンプロー
ブの模式的断面図であり、図中、符号１４２はタングス
テンピン、１４３はタングステンピン１４２を支持する
第１のピン支持部、１４４はタングステンピン１４２を
支持する第２のピン支持部、１４５は外部との接続部で
ある。タングステンプローブでは、長いタングステンピ
ン１４２を第１のピン支持部１４３と第２のピン支持部
１４４を用いて配列して、ＩＣにプロービングしてい
る。
ブの模式的断面図であり、図中、符号１４２はタングス
テンピン、１４３はタングステンピン１４２を支持する
第１のピン支持部、１４４はタングステンピン１４２を
支持する第２のピン支持部、１４５は外部との接続部で
ある。タングステンプローブでは、長いタングステンピ
ン１４２を第１のピン支持部１４３と第２のピン支持部
１４４を用いて配列して、ＩＣにプロービングしてい
る。
【０００５】図１５は従来の技術のメンブレンプローブ
の模式的断面図であり、図中、符号１５６はポリイミド
フイルム、１５７は支持基板、１５８はエラストマー、
１５９は接点、１６０は配線である。メンブレンプロー
ブでは支持基板１５７にエラストマー１５８とポリイミ
ドのフイルム１５６を張り付けている。ポリイミドのフ
イルム１５６には銅などで形成した配線１６０と、半田
などを供給して作成した接点１５９がある。
の模式的断面図であり、図中、符号１５６はポリイミド
フイルム、１５７は支持基板、１５８はエラストマー、
１５９は接点、１６０は配線である。メンブレンプロー
ブでは支持基板１５７にエラストマー１５８とポリイミ
ドのフイルム１５６を張り付けている。ポリイミドのフ
イルム１５６には銅などで形成した配線１６０と、半田
などを供給して作成した接点１５９がある。
【０００６】ＩＣのパッケージとしてはこれまで図１６
に示した樹脂モールドパッケージと呼ばれるものが使わ
れてきた。
に示した樹脂モールドパッケージと呼ばれるものが使わ
れてきた。
【０００７】図１６は従来の技術のＤＩＰモールドパッ
ケージの模式的平断面図であり、図中、符号１６２はＩ
Ｃ、１６３はリードフレーム、１６４はエポキシ樹脂で
ある。これはＩＣ１６２の周囲にリードフレーム１６３
と呼ばれる金属の配線をおき、この電極とＩＣの電極を
ワイヤボンドで接続し、ＩＣの保護のためこれらをエポ
キシ樹脂１６４でモールドしたものである。
ケージの模式的平断面図であり、図中、符号１６２はＩ
Ｃ、１６３はリードフレーム、１６４はエポキシ樹脂で
ある。これはＩＣ１６２の周囲にリードフレーム１６３
と呼ばれる金属の配線をおき、この電極とＩＣの電極を
ワイヤボンドで接続し、ＩＣの保護のためこれらをエポ
キシ樹脂１６４でモールドしたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】タングステンプローブ
の場合、長いピン長による高周波での特性の悪さ、１ピ
ンずつ作成する必要があるためピンあたりのコストが高
い、外部との接続部１４５の接続ピッチは数ミリ程度と
ＩＣの電極のピッチ１００μｍに比ベ大きいので、複数
のＩＣに接続する場合などピン数が増えると接続部１４
５の空間的な制約のため接続できなくなるなどの問題が
ある。
の場合、長いピン長による高周波での特性の悪さ、１ピ
ンずつ作成する必要があるためピンあたりのコストが高
い、外部との接続部１４５の接続ピッチは数ミリ程度と
ＩＣの電極のピッチ１００μｍに比ベ大きいので、複数
のＩＣに接続する場合などピン数が増えると接続部１４
５の空間的な制約のため接続できなくなるなどの問題が
ある。
【０００９】また、メンブレンプローブの場合、１０ｃ
ｍ×ｌ０ｃｍ程度、あるいはそれ以上の面積で全端子で
確実に接続することはウエハとプロープの高さばらつき
を吸収することが難しく、また多ピンで多くの配線を引
き回すことは配線エリアの制約とプローブカードと外部
との接続が難しい。
ｍ×ｌ０ｃｍ程度、あるいはそれ以上の面積で全端子で
確実に接続することはウエハとプロープの高さばらつき
を吸収することが難しく、また多ピンで多くの配線を引
き回すことは配線エリアの制約とプローブカードと外部
との接続が難しい。
【００１０】一方、従来と同様のリードフレームを用い
たパッケージの方法では、外部電極をＢＧＡ（Ｂａｌｌ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）にする事は、その構造上不可
能となっている。一般にフリップチップと呼ばれている
方法でＩＣをパッケージに組み立てる際、これまでの方
法では基板やＩＣにバンプを形成したり、半田などの金
属を供給するなど、工程数が多く、高コストとなってい
る。またＩＣの電極数が多い場合、パッケージの電極ピ
ッチがアッセンブリ上から５００μｍ以上必要なため、
パッケージサイズが大きくなる。これらよりも小型のパ
ッケージとするため、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐ
ａｃｋａｇｅ）とＢＧＡを組み合わせたパッケージがあ
るが、いずれもワイヤボンディング、ボールバンプ、半
田供給などをする必要がある。
たパッケージの方法では、外部電極をＢＧＡ（Ｂａｌｌ
Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）にする事は、その構造上不可
能となっている。一般にフリップチップと呼ばれている
方法でＩＣをパッケージに組み立てる際、これまでの方
法では基板やＩＣにバンプを形成したり、半田などの金
属を供給するなど、工程数が多く、高コストとなってい
る。またＩＣの電極数が多い場合、パッケージの電極ピ
ッチがアッセンブリ上から５００μｍ以上必要なため、
パッケージサイズが大きくなる。これらよりも小型のパ
ッケージとするため、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐ
ａｃｋａｇｅ）とＢＧＡを組み合わせたパッケージがあ
るが、いずれもワイヤボンディング、ボールバンプ、半
田供給などをする必要がある。
【００１１】上記従来技術の問題点に鑑み、本発明の目
的は、低コストかつ小型で良好な電気特性を持つＩＣの
パッケージ、大面積、多ピンのＩＣのプローバ及びそれ
らの製造方法を提供することにある。
的は、低コストかつ小型で良好な電気特性を持つＩＣの
パッケージ、大面積、多ピンのＩＣのプローバ及びそれ
らの製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のＩＣのパッケー
ジは、有機基板上に基板と同じ材質でＩＣの電極との接
続用の突起を形成し、突起にメタライズして配線を形成
した構造を有する。
ジは、有機基板上に基板と同じ材質でＩＣの電極との接
続用の突起を形成し、突起にメタライズして配線を形成
した構造を有する。
【００１３】基板端面に、配線基板の電極との接続用の
電極を配設した構造を有する。
電極を配設した構造を有する。
【００１４】基板内にスルーホールを配設し、基板表面
の突起と基板裏面の電極を接続した構造を有する。
の突起と基板裏面の電極を接続した構造を有する。
【００１５】基板表面の電極に低融点金属を供給し、Ｉ
Ｃの電極と接続した構造を有する。
Ｃの電極と接続した構造を有する。
【００１６】形成された突起の形状は錐形である。
【００１７】基板の材料にＡＢＳ樹脂を用いており、ま
た、液晶ポリマーを用いていてもよく、また、エラスト
マーを用いていてもよい。
た、液晶ポリマーを用いていてもよく、また、エラスト
マーを用いていてもよい。
【００１８】本発明のＩＣのプローバは、有機基板上に
基板と同じ材質でＩＣの電極との接続用の突起を形成
し、突起にメタライズして配線を形成した構造を有す
る。
基板と同じ材質でＩＣの電極との接続用の突起を形成
し、突起にメタライズして配線を形成した構造を有す
る。
【００１９】基板端面に、配線基板の電極との接続用の
電極を配設した構造を有する。
電極を配設した構造を有する。
【００２０】基板内にスルーホールを配設し、基板表面
の突起と基板裏面の電極を接続した構造を有する。
の突起と基板裏面の電極を接続した構造を有する。
【００２１】形成された突起の形状は錐形である。
【００２２】基板の材料にＡＢＳ樹脂を用いており、ま
た、液晶ポリマーを用いていてもよく、また、エラスト
マーを用いていてもよい。
た、液晶ポリマーを用いていてもよく、また、エラスト
マーを用いていてもよい。
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】本発明のＩＣのパッケージまたはＩＣのプ
ローバの製造方法は、金型に突起の形状を加工し、金型
に樹脂をモールドすることで、突起を形成した基板を製
造する。
ローバの製造方法は、金型に突起の形状を加工し、金型
に樹脂をモールドすることで、突起を形成した基板を製
造する。
【００２９】金型は、シリコンエッチピットあるいはエ
ッチピットの形状を転写した金型である。
ッチピットの形状を転写した金型である。
【００３０】金型と、ピンを配列した金型を用いて、突
起とスルーホールをもつ基板をモールドによって形成す
る。
起とスルーホールをもつ基板をモールドによって形成す
る。
【００３１】スルーホールを切断して端面の接続用の電
極を作成する。
極を作成する。
【００３２】本発明のＩＣのパッケージの製造方法は、
基板またはＩＣを研磨して薄くし、小型軽量のパッケー
ジを作成する。
基板またはＩＣを研磨して薄くし、小型軽量のパッケー
ジを作成する。
【００３３】即ち、バンプと呼ばれる、ＩＣなどの電極
と接触するための微小な突起を、樹脂をインジェクショ
ンモールドで成型する際に基板と同時に形成することで
工数を削減し、コストダウンを行う。また、この基板に
スルーホールも形成することでＢＧＡ電極ヘの配線を容
易にし、多ピンでもパッケージの外形を小さくすること
ができる。また、突起の形状が錐形であることにより、
ＩＣの電極に金属酸化膜が生じた場合でも、その膜を破
って接続できる。また、短い配線長でエリアアレイのパ
ッケージを作成できるため、小型で良好な電気特性を持
つパッケージを作成できる。
と接触するための微小な突起を、樹脂をインジェクショ
ンモールドで成型する際に基板と同時に形成することで
工数を削減し、コストダウンを行う。また、この基板に
スルーホールも形成することでＢＧＡ電極ヘの配線を容
易にし、多ピンでもパッケージの外形を小さくすること
ができる。また、突起の形状が錐形であることにより、
ＩＣの電極に金属酸化膜が生じた場合でも、その膜を破
って接続できる。また、短い配線長でエリアアレイのパ
ッケージを作成できるため、小型で良好な電気特性を持
つパッケージを作成できる。
【００３４】また、同様の基板を支持基板に接続してプ
ローブカードを作成することにより、多ピンで大面積の
プローブカードを安価に作成することができる。
ローブカードを作成することにより、多ピンで大面積の
プローブカードを安価に作成することができる。
【００３５】また、有機基板の両面上にバンプを形成
し、コネクタを作成することにより、エリアに配列され
た電極を良好な電気特性で接続することができる。
し、コネクタを作成することにより、エリアに配列され
た電極を良好な電気特性で接続することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００３７】（第１の実施の形態）まず、本発明の第１
の実施の形態であるＩＣのパッケージ及びその製造方法
について図面を参照して説明する。
の実施の形態であるＩＣのパッケージ及びその製造方法
について図面を参照して説明する。
【００３８】図１はエッチピットを形成した基板の模式
的斜視図、図２はピットの模式的断面図、図３はモール
ド用ピン金型組立の模式的断面図、図４はピン金型の模
式的斜視図、図５は本発明の第１の実施の形態の基板の
模式的斜視図、図６は有機基板のメタライズパターンの
模式的平面図、図７は本発明の第１の実施の形態の基板
の模式的断面図、図８は本発明の第１の実施の形態のパ
ッケージの模式的断面図である。図１〜図８中、符号１
はＩＣなどの電極と接触するための微小な突起であるバ
ンプ、２はＡＢＳ樹脂をインジェクションモールドして
作成された有機基板、３は金型のピンによって形成され
たスルーホール、４はニッケル電解メッキ等により形成
されたバンプ電極、５は両面ＳｉＯ2 コートしたシリコ
ンウエハ、６は４角錐の形状のピット、７は接続用の電
極となる位置におかれた０．３ｍｍφ、ピッチ０．５ｍ
ｍ、長さ１ｍｍのピン、８はピン金型、９は銅の無電解
メッキによりつけられたメタライズ、２５は有機基板２
に接続されるＩＣ、２６は有機基板２とＩＣ２５の間の
空間に満たされる封止樹脂、２７はＩＣの電極、３８は
接続されるＩＣの電極の位置の正方形の開口である。
的斜視図、図２はピットの模式的断面図、図３はモール
ド用ピン金型組立の模式的断面図、図４はピン金型の模
式的斜視図、図５は本発明の第１の実施の形態の基板の
模式的斜視図、図６は有機基板のメタライズパターンの
模式的平面図、図７は本発明の第１の実施の形態の基板
の模式的断面図、図８は本発明の第１の実施の形態のパ
ッケージの模式的断面図である。図１〜図８中、符号１
はＩＣなどの電極と接触するための微小な突起であるバ
ンプ、２はＡＢＳ樹脂をインジェクションモールドして
作成された有機基板、３は金型のピンによって形成され
たスルーホール、４はニッケル電解メッキ等により形成
されたバンプ電極、５は両面ＳｉＯ2 コートしたシリコ
ンウエハ、６は４角錐の形状のピット、７は接続用の電
極となる位置におかれた０．３ｍｍφ、ピッチ０．５ｍ
ｍ、長さ１ｍｍのピン、８はピン金型、９は銅の無電解
メッキによりつけられたメタライズ、２５は有機基板２
に接続されるＩＣ、２６は有機基板２とＩＣ２５の間の
空間に満たされる封止樹脂、２７はＩＣの電極、３８は
接続されるＩＣの電極の位置の正方形の開口である。
【００３９】図１に示すように、結晶の面方位（１０
０）面で研磨した、直径６インチ厚さ１ｍｍ、両面Ｓｉ
Ｏ2 コートしたシリコンウエハ５に、接続するＩＣの電
極の位置に正方形の開口３８を持つパターンをフォトレ
ジストで形成した。これをふっ酸で１０分間処理、レジ
スト剥離後水酸化カリウム３０％の溶液で３０分処理し
て結晶の面方位（１１１）面が出るまでエッチングし
て、図２に示すような４角錐の形状のピット６を形成し
た。ピットの形状は表面の開口部の大きさが１００μｍ
×１００μｍ、深さ７０．８μｍである。図３に示すよ
うに、このウエハ５を金型の片方として用い、図４に示
したもう片方の金型８には接続用の電極となる位置に
０．３ｍｍφ、ピッチ０．５ｍｍ、長さ１ｍｍのピン７
をおいたものを用いて、ＡＢＳ樹脂をインジェクション
モールドして図５に示した有機基板２を作成した。金型
８のピン７によってスルーホール３を形成したが、表面
にバリがあったためこのバリをＹＡＧのパルスレーザー
で除去した。この基板は厚み１ｍｍ、外形４０ｍｍ×４
０ｍｍ、バンプ１のピッチは２５０μｍ、突起の形状は
先端部が若干丸くなって、高さ６０μｍとなった。この
基板の表面をプラズマアッシャーで５分処理、配線を形
成しない部分にフォトリソグラフィーでレジストを形成
し、図６に示す様に銅の無電解メッキによりメタライズ
９を１０μｍつけた。その後レジストを剥離して、感光
性エポキシ樹脂をパターニングして電極以外の部分を覆
った。基板の周囲の電極を治具と接触させて、ニッケル
電解メッキ２μｍ、インジウム５０ｗｔ％―錫５０ｗｔ
％のメッキ１０μｍのバンプ電極４を形成した。基板の
スルーホールを半分にするように切断して１つ分の基板
を作成した。断面を図７に示す。ニッケルメッキ、金メ
ッキがしてある電極２７を持つＩＣ２５を位置あわせし
て１２０℃に加熱、１端子あたり２０ｇの力を加えて接
続した。図８に示すように、有機基板２とＩＣ２５の間
の空間にエポキシ樹脂３０ｗｔ％とシリカフィラー７０
ｗｔ％からなる封止樹脂２６をディスペンサーで満た
し、１５０℃で３０分放置して硬化させた。加熱して溶
融したインジウムー錫とＩＣ電極の金が相互に拡散して
融点が上昇するのでこの樹脂硬化のプロセスで加熱され
ても接点が溶けて離れることはない。こうして作成した
ＩＣのパッケージは基板の配線からＩＣの電極までの抵
抗が１０ｍΩ以下と小さく、−４０℃から１２５℃の熱
サイクル試験５００回でも破壊されない、信頼性に優れ
たものである。
０）面で研磨した、直径６インチ厚さ１ｍｍ、両面Ｓｉ
Ｏ2 コートしたシリコンウエハ５に、接続するＩＣの電
極の位置に正方形の開口３８を持つパターンをフォトレ
ジストで形成した。これをふっ酸で１０分間処理、レジ
スト剥離後水酸化カリウム３０％の溶液で３０分処理し
て結晶の面方位（１１１）面が出るまでエッチングし
て、図２に示すような４角錐の形状のピット６を形成し
た。ピットの形状は表面の開口部の大きさが１００μｍ
×１００μｍ、深さ７０．８μｍである。図３に示すよ
うに、このウエハ５を金型の片方として用い、図４に示
したもう片方の金型８には接続用の電極となる位置に
０．３ｍｍφ、ピッチ０．５ｍｍ、長さ１ｍｍのピン７
をおいたものを用いて、ＡＢＳ樹脂をインジェクション
モールドして図５に示した有機基板２を作成した。金型
８のピン７によってスルーホール３を形成したが、表面
にバリがあったためこのバリをＹＡＧのパルスレーザー
で除去した。この基板は厚み１ｍｍ、外形４０ｍｍ×４
０ｍｍ、バンプ１のピッチは２５０μｍ、突起の形状は
先端部が若干丸くなって、高さ６０μｍとなった。この
基板の表面をプラズマアッシャーで５分処理、配線を形
成しない部分にフォトリソグラフィーでレジストを形成
し、図６に示す様に銅の無電解メッキによりメタライズ
９を１０μｍつけた。その後レジストを剥離して、感光
性エポキシ樹脂をパターニングして電極以外の部分を覆
った。基板の周囲の電極を治具と接触させて、ニッケル
電解メッキ２μｍ、インジウム５０ｗｔ％―錫５０ｗｔ
％のメッキ１０μｍのバンプ電極４を形成した。基板の
スルーホールを半分にするように切断して１つ分の基板
を作成した。断面を図７に示す。ニッケルメッキ、金メ
ッキがしてある電極２７を持つＩＣ２５を位置あわせし
て１２０℃に加熱、１端子あたり２０ｇの力を加えて接
続した。図８に示すように、有機基板２とＩＣ２５の間
の空間にエポキシ樹脂３０ｗｔ％とシリカフィラー７０
ｗｔ％からなる封止樹脂２６をディスペンサーで満た
し、１５０℃で３０分放置して硬化させた。加熱して溶
融したインジウムー錫とＩＣ電極の金が相互に拡散して
融点が上昇するのでこの樹脂硬化のプロセスで加熱され
ても接点が溶けて離れることはない。こうして作成した
ＩＣのパッケージは基板の配線からＩＣの電極までの抵
抗が１０ｍΩ以下と小さく、−４０℃から１２５℃の熱
サイクル試験５００回でも破壊されない、信頼性に優れ
たものである。
【００４０】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態であるＩＣのパッケージ及びその製造方法
について図面を参照して説明する。
の実施の形態であるＩＣのパッケージ及びその製造方法
について図面を参照して説明する。
【００４１】図９は本発明の第２の実施の形態の基板の
エリアバンプの模式的平面図、図１０は図９の裏面の模
式的平面図であり、図中、符号９１はバンプ、９２は基
板、９３はスルーホール、９４はＢＧＡ電極である。
エリアバンプの模式的平面図、図１０は図９の裏面の模
式的平面図であり、図中、符号９１はバンプ、９２は基
板、９３はスルーホール、９４はＢＧＡ電極である。
【００４２】第１の実施の形態と同様にレジストでパタ
ーニングしたシリコンウエハをふっ酸処理、アルカリで
エッチングしてピットを作成した。このウエハの表面に
スパッタで金薄膜を作成後、ニッケルメッキを５ｍｍし
てピットの形状を転写した。さらにこのメッキ膜を母型
として離型材の塗布、金スパッタ、ニッケルメッキを行
ってインジェクシヨンモールドの型を作成した。この金
型と、０．２ｍｍφ、長さ１ｍｍのピンを０．５ｍｍピ
ッチで１６列１６行並ベた金型を組み合わせ、ＡＢＳ樹
脂をインジェクシヨンモールドして外形１０ｍｍ×ｌ０
ｍｍの基板９２を成型した。スルーホール９３の周辺に
バリがでたので、これをＹＡＧのパルスレーザーで加工
して除去した。この基板９２をプラズマアッシヤーで５
分間表面、裏面を処理し、レジストを両面にパターニン
グ、銅の無電解メッキ１０μｍ、ニッケル無電解メッキ
２μｍ、金無電解メッキ０．５μｍした後、レジストを
剥離した。感光性のエポキシ樹脂で電極以外の部分を覆
い、治具にセットしてニッケル２μｍ、錫インジウムメ
ッキ１０μｍして基板９２を作成した。図９にこの基板
９２のバンプ９１のある面、図１０にその裏面でＢＧＡ
電極９４のある面を示す。こうして作成した基板９２と
ＢＧＡ電極９４にニッケル金メッキをしたＩＣを位置あ
わせ、１５０℃に加熱、加圧して接続した。基板９２と
ＩＣの間の空間とスルーホール９３内部ににエポキシ樹
脂とフィラーからなる封止樹脂を満たして１５０℃３０
分処理して硬化させた。こうして作成したＩＣのパッケ
ージは基板９２の配線からＩＣの電極までの抵抗が１０
ｍΩ以下と小さく、−４０℃から１２５℃の熱サイクル
試験５００回でも破壊されない信頼性に優れたものであ
る。さらに、外形はチップが８ｍｍ×８ｍｍのときに１
０ｍｍ×１０ｍｍとほとんど同じとなりパッケージを小
型化でき、裏面にＢＧＡ電極９４を０．５ｍｍピッチの
アレイ配列配置することで２５６ピンとパッケージサイ
ズを小さくして多ピンの接続が可能となった。
ーニングしたシリコンウエハをふっ酸処理、アルカリで
エッチングしてピットを作成した。このウエハの表面に
スパッタで金薄膜を作成後、ニッケルメッキを５ｍｍし
てピットの形状を転写した。さらにこのメッキ膜を母型
として離型材の塗布、金スパッタ、ニッケルメッキを行
ってインジェクシヨンモールドの型を作成した。この金
型と、０．２ｍｍφ、長さ１ｍｍのピンを０．５ｍｍピ
ッチで１６列１６行並ベた金型を組み合わせ、ＡＢＳ樹
脂をインジェクシヨンモールドして外形１０ｍｍ×ｌ０
ｍｍの基板９２を成型した。スルーホール９３の周辺に
バリがでたので、これをＹＡＧのパルスレーザーで加工
して除去した。この基板９２をプラズマアッシヤーで５
分間表面、裏面を処理し、レジストを両面にパターニン
グ、銅の無電解メッキ１０μｍ、ニッケル無電解メッキ
２μｍ、金無電解メッキ０．５μｍした後、レジストを
剥離した。感光性のエポキシ樹脂で電極以外の部分を覆
い、治具にセットしてニッケル２μｍ、錫インジウムメ
ッキ１０μｍして基板９２を作成した。図９にこの基板
９２のバンプ９１のある面、図１０にその裏面でＢＧＡ
電極９４のある面を示す。こうして作成した基板９２と
ＢＧＡ電極９４にニッケル金メッキをしたＩＣを位置あ
わせ、１５０℃に加熱、加圧して接続した。基板９２と
ＩＣの間の空間とスルーホール９３内部ににエポキシ樹
脂とフィラーからなる封止樹脂を満たして１５０℃３０
分処理して硬化させた。こうして作成したＩＣのパッケ
ージは基板９２の配線からＩＣの電極までの抵抗が１０
ｍΩ以下と小さく、−４０℃から１２５℃の熱サイクル
試験５００回でも破壊されない信頼性に優れたものであ
る。さらに、外形はチップが８ｍｍ×８ｍｍのときに１
０ｍｍ×１０ｍｍとほとんど同じとなりパッケージを小
型化でき、裏面にＢＧＡ電極９４を０．５ｍｍピッチの
アレイ配列配置することで２５６ピンとパッケージサイ
ズを小さくして多ピンの接続が可能となった。
【００４３】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態であるＩＣのパッケージ及びその製造方法
について説明する。
の実施の形態であるＩＣのパッケージ及びその製造方法
について説明する。
【００４４】第２の実施の形態と同様に基板をインジェ
クションモールドで作成した後、基板を研磨して厚みを
０．３ｍｍまで薄くし、その後同様にレジスト形成、メ
ッキによって基板を作った。ＩＣと接続して樹脂封止、
チップも０．２ｍｍまで研磨することで、薄型、小型軽
量のパッケージを作成した。
クションモールドで作成した後、基板を研磨して厚みを
０．３ｍｍまで薄くし、その後同様にレジスト形成、メ
ッキによって基板を作った。ＩＣと接続して樹脂封止、
チップも０．２ｍｍまで研磨することで、薄型、小型軽
量のパッケージを作成した。
【００４５】（第４の実施の形態）次に、本発明の第４
の実施の形態であるＩＣのプローバ及びその製造方法に
ついて図面を参照して説明する。
の実施の形態であるＩＣのプローバ及びその製造方法に
ついて図面を参照して説明する。
【００４６】図１１は本発明の第４の実施の形態のプロ
ーブカードの模式的断面図であり、図中、符号１１２は
多層配線基板、１１４はＩＣのウエハ検査用のプローブ
である。
ーブカードの模式的断面図であり、図中、符号１１２は
多層配線基板、１１４はＩＣのウエハ検査用のプローブ
である。
【００４７】第２の実施の形態と同様に、シリコンウエ
ハにレジストをパターニングしてアルカリでエッチング
してピットを作成し、この型と直径０．２ｍｍφ、長さ
１ｍｍのピンを配列した金型をもちいて、ＡＢＳ樹脂を
インジェクションモールドして基板を作成した。この基
板にフォトレジストをパターニングし、無電解銅メッキ
１０μｍ、無電解ニッケルメッキ５μｍ、無電解金メッ
キ１μｍした後、レジストを剥離した。こうして作成し
たプローブ１１４を図１１に示すように多層配線基板１
１２に複数ならべてＩＣのウエハ検査用プローブを作成
した。電極表面に金メッキしたＩＣに対して、接続点あ
たりの加重１０ｇで、繰り返しコンタクト寿命５０００
００回以上、接続抵抗０．１Ω以下の安定した接続を得
ることができた。
ハにレジストをパターニングしてアルカリでエッチング
してピットを作成し、この型と直径０．２ｍｍφ、長さ
１ｍｍのピンを配列した金型をもちいて、ＡＢＳ樹脂を
インジェクションモールドして基板を作成した。この基
板にフォトレジストをパターニングし、無電解銅メッキ
１０μｍ、無電解ニッケルメッキ５μｍ、無電解金メッ
キ１μｍした後、レジストを剥離した。こうして作成し
たプローブ１１４を図１１に示すように多層配線基板１
１２に複数ならべてＩＣのウエハ検査用プローブを作成
した。電極表面に金メッキしたＩＣに対して、接続点あ
たりの加重１０ｇで、繰り返しコンタクト寿命５０００
００回以上、接続抵抗０．１Ω以下の安定した接続を得
ることができた。
【００４８】（第５の実施の形態）次に、本発明の第５
の実施の形態であるＩＣのプローバ及びその製造方法に
ついて図面を参照して説明する。
の実施の形態であるＩＣのプローバ及びその製造方法に
ついて図面を参照して説明する。
【００４９】図１１は本発明の第５の実施の形態のプロ
ーブカードの模式的断面図であり、図中、符号１１２は
多層配線基板、１１４はＩＣのウエハ検査用のプローブ
である。
ーブカードの模式的断面図であり、図中、符号１１２は
多層配線基板、１１４はＩＣのウエハ検査用のプローブ
である。
【００５０】第４の実施の形態と同様に、シリコンウエ
ハにレジストをパターニングしてアルカリでエッチング
してピットを作成し、この型と直径０．２ｍｍφ、長さ
１ｍｍのピンを配列した金型をもちいて、ＡＢＳ樹脂を
インジェクションモールドして基板を作成した。この基
板にフォトレジストをパターニングし、無電解銅メッキ
１０μｍ、無電解ニッケルメッキ５μｍ、無電解ルテニ
ウムメッキ１μｍした。こうして作成したプローブ１１
４を図１１に示すように複数ならべてＩＣのウエハ検査
用プローブを作成した。電極がアルミニウムのＩＣに対
して、接続点あたりの加重１０ｇで、繰り返しコンタク
ト寿命５０００００回以上、接続抵抗０．１Ω以下の安
定した接続を得ることができた。
ハにレジストをパターニングしてアルカリでエッチング
してピットを作成し、この型と直径０．２ｍｍφ、長さ
１ｍｍのピンを配列した金型をもちいて、ＡＢＳ樹脂を
インジェクションモールドして基板を作成した。この基
板にフォトレジストをパターニングし、無電解銅メッキ
１０μｍ、無電解ニッケルメッキ５μｍ、無電解ルテニ
ウムメッキ１μｍした。こうして作成したプローブ１１
４を図１１に示すように複数ならべてＩＣのウエハ検査
用プローブを作成した。電極がアルミニウムのＩＣに対
して、接続点あたりの加重１０ｇで、繰り返しコンタク
ト寿命５０００００回以上、接続抵抗０．１Ω以下の安
定した接続を得ることができた。
【００５１】（参考例）次に、参考例としてコネクタ及
びその製造方法について図面を参照して説明する。
びその製造方法について図面を参照して説明する。
【００５２】図１２は両面にバンプを持つ基板の模式的
断面図、図１３は本発明の第６の実施の形態のコネクタ
の模式的断面図であり、図中、符号１２１はバンプ、１
２２は両面にバンプを持つ基板、１２３はスルーホー
ル、１２４はバンプ電極、１３２はガラスエポキシ基
板、１３５はガラスエポキシ基板１３２の電極である。
断面図、図１３は本発明の第６の実施の形態のコネクタ
の模式的断面図であり、図中、符号１２１はバンプ、１
２２は両面にバンプを持つ基板、１２３はスルーホー
ル、１２４はバンプ電極、１３２はガラスエポキシ基
板、１３５はガラスエポキシ基板１３２の電極である。
【００５３】第１の実施の形態で用いたウエハ５で作成
した型を２つ用い、ＡＢＳ樹脂をインジェクションモー
ルドして図１２の様に両面にバンプを持つ基板１２２を
作成した。レーザーで加工してスルーホール１２３を作
成した。これに第３の実施の形態と同様にパターニン
グ、メッキをして図１３に示したように２枚のガラスエ
ポキシ基板１３２の電極１３５を接続するコネクタとし
て用いた。
した型を２つ用い、ＡＢＳ樹脂をインジェクションモー
ルドして図１２の様に両面にバンプを持つ基板１２２を
作成した。レーザーで加工してスルーホール１２３を作
成した。これに第３の実施の形態と同様にパターニン
グ、メッキをして図１３に示したように２枚のガラスエ
ポキシ基板１３２の電極１３５を接続するコネクタとし
て用いた。
【００５４】（第６の実施の形態）次に、本発明の第６
の実施の形態であるＩＣのパッケージまたはＩＣのプロ
ーバまたはコネクタ及びそれらの製造方法について説明
する。
の実施の形態であるＩＣのパッケージまたはＩＣのプロ
ーバまたはコネクタ及びそれらの製造方法について説明
する。
【００５５】ＡＢＳ樹脂の代わりに液晶ポリマーを用い
て第２または第３の実施の形態または参考例と同様に基
板を作成し、接続点あたりの加重３０ｇで、繰り返しコ
ンタクト寿命５０００００回以上、接続抵抗０．０５Ω
以下の安定した接続を得ることができた。
て第２または第３の実施の形態または参考例と同様に基
板を作成し、接続点あたりの加重３０ｇで、繰り返しコ
ンタクト寿命５０００００回以上、接続抵抗０．０５Ω
以下の安定した接続を得ることができた。
【００５６】（第７の実施の形態）次に、本発明の第７
の実施の形態であるＩＣのパッケージまたはＩＣのプロ
ーバまたはコネクタ及びそれらの製造方法について説明
する。
の実施の形態であるＩＣのパッケージまたはＩＣのプロ
ーバまたはコネクタ及びそれらの製造方法について説明
する。
【００５７】ＡＢＳ樹脂の代わりにエラストマーを用い
て第２または第３の実施の形態または参考例と同様に基
板を作成し、接続点あたりの加重５ｇで、繰り返しコン
タクト寿命５０００００回以上、接続抵抗０．１Ω以下
の安定した接続を得ることができた。
て第２または第３の実施の形態または参考例と同様に基
板を作成し、接続点あたりの加重５ｇで、繰り返しコン
タクト寿命５０００００回以上、接続抵抗０．１Ω以下
の安定した接続を得ることができた。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ＩＣのパ
ッケージとして用いるばあい、基板作成と同時にバンプ
が形成されるため他の方法のようにバンプ形成の必要が
なく、低コストとなるという効果がある。
ッケージとして用いるばあい、基板作成と同時にバンプ
が形成されるため他の方法のようにバンプ形成の必要が
なく、低コストとなるという効果がある。
【００５９】第２の効果として、ＩＣのパッケージに用
いる場合、短い配線長でエリアアレイのパッケージを作
成できるため、小型で良好な電気特性を持つパッケージ
を作成できる。
いる場合、短い配線長でエリアアレイのパッケージを作
成できるため、小型で良好な電気特性を持つパッケージ
を作成できる。
【００６０】第３の効果として、配線基板に本発明の基
板を並ベてプローブカードを作成することにより、大面
積、多ピンのプローブカードを低コストで作成できる。
板を並ベてプローブカードを作成することにより、大面
積、多ピンのプローブカードを低コストで作成できる。
【００６１】また、コネクタとして用いることによりエ
リアに配列された電極を良好な電気特性で接続すること
ができる。
リアに配列された電極を良好な電気特性で接続すること
ができる。
【図１】エッチピツトを形成した基板の模式的斜視図で
ある。
ある。
【図２】ピットの模式的断面図である。
【図３】モールド用ピン金型組立の模式的断面図であ
る。
る。
【図４】ピン金型の模式的斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の基板の模式的斜視
図である。
図である。
【図６】有機基板のメタライズパターンの模式的平面図
である。
である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の基板の模式的断面
図である。
図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態のパッケージの模式
的断面図である。
的断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態の基板のエリアバン
プの模式的平面図である。
プの模式的平面図である。
【図１０】図９の裏面の模式的平面図である。
【図１１】本発明の第４及び第５の実施の形態のプロー
ブカードの模式的断面図である。
ブカードの模式的断面図である。
【図１２】両面にバンプを持つ基板の模式的断面図であ
る。
る。
【図１３】参考例であるコネクタの模式的断面図であ
る。
る。
【図１４】従来の技術のタングステンプローブの模式的
断面図である。
断面図である。
【図１５】従来の技術のメンブレンプローブの模式的断
面図である。
面図である。
【図１６】従来の技術のＤＩＰモールドパッケージの模
式的平断面図である。
式的平断面図である。
１、９１ バンプ ２ 有機基板 ３、９３、１２３ スルーホール ４ バンプ電極 ５ ウエハ ６ ピット ７ ピン ８ ピン金型 ９ メタライズ ２５ ＩＣ ２６ 封止樹脂 ２７ ＩＣの電極 ３８ 開口 ９２、１２２ 基板 ９４ ＢＧＡ電極 １１２ 多層配線基板 １１４ プローブ １３２ ガラスエポキシ基板 １３５ 電極 １４２ タングステンピン １４３ 第１のピン支持部 １４４ 第２のピン支持部 １４５ 接続部 １５６ ポリイミドフイルム １５７ 支持基板 １５８ エラストマー １５９ 接点 １６０ 配線 １６２ ＩＣ １６３ リードフレーム １６４ エポキシ樹脂
フロントページの続き (72)発明者 嶋田 勇三 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−32183（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−219650（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−78645（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 23/12
Claims (8)
- 【請求項１】 有機基板上に該基板と同じ材質でＩＣの
電極との接続用の突起を形成し、該突起にメタライズし
て配線を形成した構造を有し、 前記基板端面に、配線基板の電極との接続用の電極を配
設した構造を有し、 前記基板内にスルーホールを配設し、前記基板表面の突
起と前記基板裏面の電極を接続した構造を有し、 前記基板表面の電極に低融点金属を供給し、ＩＣの電極
と接続した構造を有し、 形成された前記突起の形状は
錐形であり、 前記基板の材料にＡＢＳ樹脂を用いていることを特徴と
するＩＣのパッケージ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＩＣのパッケージにお
いて、 前記基板の材料に液晶ポリマーを用いていることを特徴
とするＩＣのパッケージ。 - 【請求項３】 請求項１に記載のＩＣのパッケージにお
いて、 前記基板の材料にエラストマーを用いていることを特徴
とするＩＣのパッケージ。 - 【請求項４】 有機基板上に該基板と同じ材質でＩＣの
電極との接続用の突起を形成し、該突起にメタライズし
て配線を形成した構造を有し、 前記基板端面に、配線基板の電極との接続用の電極を配
設した構造を有し、 前記基板内にスルーホールを配設し、前記基板表面の突
起と前記基板裏面の電極を接続した構造を有し、 形成された前記突起の形状は錐形であり、 前記基板の材料にＡＢＳ樹脂を用いていることを特徴と
するＩＣのプローバ。 - 【請求項５】 請求項４に記載のＩＣのプローバにおい
て、 前記基板の材料に液晶ポリマーを用いていることを特徴
とするＩＣのプローバ。 - 【請求項６】 請求項４に記載のＩＣのプローバにおい
て、 前記基板の材料にエラストマーを用いていることを特徴
とするＩＣのプローバ。 - 【請求項７】 請求項１から請求項３の何れか１項に記
載のＩＣのパッケージの製造方法であって、 金型に前記突起の形状を加工し、該金型に樹脂をモール
ドすることで、前記突起を形成した基板を製造し、 前記金型は、シリコンエッチピットあるいはエッチピッ
トの形状を転写した金型であり、 前記金型と、ピンを配列した金型を用いて、前記突起と
前記スルーホールをもつ基板をモールドによって形成
し、 前記スルーホールを切断して端面の接続用の電極を作成
し、 前記基板またはＩＣを研磨して薄くし、小型軽量のパッ
ケージを作成することを特徴とするＩＣのパッケージの
製造方法。 - 【請求項８】 請求項４から請求項６の何れか１項に記
載のＩＣのプローバの製造方法であって、 金型に前記突起の形状を加工し、該金型に樹脂をモール
ドすることで、前記突起を形成した基板を製造し、 前記金型は、シリコンエッチピットあるいはエッチピッ
トの形状を転写した金型であり、 前記金型と、ピンを配列した金型を用いて、前記突起と
前記スルーホールをもつ基板をモールドによって形成
し、 前記スルーホールを切断して端面の接続用の電極を作成
することを特徴とするＩＣのプローバの製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8162609A JP2940475B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Ｉｃのパッケージ、ｉｃのプローバ及びそれらの製造方法 |
| US08/880,390 US5936845A (en) | 1996-06-24 | 1997-06-23 | IC package and IC probe card with organic substrate |
| TW086108917A TW359747B (en) | 1996-06-24 | 1997-06-24 | Improved IC package, IC prober and connector and method of forming the same |
| KR1019970026703A KR100265499B1 (ko) | 1996-06-24 | 1997-06-24 | Ic패키지및ic프로브카드 |
| EP97304426A EP0817260A3 (en) | 1996-06-24 | 1997-06-24 | IC package, IC prober and connector and method of forming the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8162609A JP2940475B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Ｉｃのパッケージ、ｉｃのプローバ及びそれらの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012761A JPH1012761A (ja) | 1998-01-16 |
| JP2940475B2 true JP2940475B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=15757859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8162609A Expired - Fee Related JP2940475B2 (ja) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Ｉｃのパッケージ、ｉｃのプローバ及びそれらの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5936845A (ja) |
| EP (1) | EP0817260A3 (ja) |
| JP (1) | JP2940475B2 (ja) |
| KR (1) | KR100265499B1 (ja) |
| TW (1) | TW359747B (ja) |
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