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KR20020035886A - 마이크로스피어 집적 회로를 테스팅하기 위한 다수의 접촉팁들을 가진 카드를 제조하는 방법 및 이 카드를 사용하여장치를 테스트하는 방법 - Google Patents

마이크로스피어 집적 회로를 테스팅하기 위한 다수의 접촉팁들을 가진 카드를 제조하는 방법 및 이 카드를 사용하여장치를 테스트하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로스피어 본드 패드들을 가진 반도체 칩들을 테스팅하기 위하여 팁들을 가진 카드를 제조하는 방법에 관한 것이다. 얇은 제 1 접착 코팅을 가요성 폴리이미드막 상에 진공 증착한후 제 2 금속을 코팅한다. UV 포토리소그래피 및 금속 재료의 전기 주조의 조합으로 팁 (26) 들을 주입할 수 있다. 제 2 UV 리소그래피 동작에 의해 스트립 컨덕터들의 패턴을 얻고 제 2 금속층 및 제 1 접착 코팅을 에칭한다. 액티브 도전성 영역상에 절연 보호 레지스트를 증착한다. 스프링 서스펜션 (46) 상에 지지되는 가이드 (43) 에 의해 수직 병진운동 및 평면 회전 운동이 가능하게 되는 절단된 지지 구성요소 (30) 상에 가요성 막 (10) 을 설치한다. 팁 (26) 들의 면 및 인쇄 회로면 (32) 사이의 불완전 얼라인먼트를 스크루 (40) 들을 사용하여 조정가능한 3 개의 지지 포인트를 가진 교정 시스템 (30) 에 의해 교정한다.

Description

마이크로스피어 집적 회로를 테스팅하기 위한 다수의 접촉 팁들을 가진 카드를 제조하는 방법 및 이 카드를 사용하여 장치를 테스트하는 방법{METHOD FOR MAKING A CARD WITH MULTIPLE CONTACT TIPS FOR TESTING MICROSPHERE INTEGRATED CIRCUITS, AND TESTING DEVICE USING SAID CARD}
종래에는 도전성 트랙과 팁 모두에 대한 지지 부재로서 기능하며, 예를 들어 폴리이미드 막과 같은 절연 재료로 형성된 가요성 기판들상에 팁들을 가진 테스트 카드들을 제조하였다.
미국특허 제 5,412,866 호 및 미국특허 제 4,980,637 호의 문헌에 따르면, 가요성 막은 볼록한 형상을 제공하고, 팁들의 단부를 평평하게 하기 위하여 상기 막의 후부에 엘라스토머 매트리스 (elastomer mattress) 를 배치한다.
미국특허 제 5,914,613 호 문헌에 따르면, 가요성 컨덕터들에 전기적으로 접속된 고정 거더 (girder) 들상에 카드의 접촉부재들을 설치한다. 또한, 엘라스토머 매트리스를 가요성 막의 후부에 배치한다.
유럽특허 제 259,163 호 문헌에 기재된 장치에서는, 폴리이미드 막을 절단하여 절단된 각추 헤드로 형성한다. 상기 폴리이미드막과 고정된 지지부재 사이에 탄력있는 플라스틱 플레이트들을 배치하여 칩의 접속 패드들상에서 테스트할 팁들의 접촉 압력을 체크한다.
WO 98/4517 문헌은 예를 들어 AsGa, 석영 또는 유리로 형성된 고정 기판상에 전기 주조에 의해 테스트 카드의 팁들을 얻는 테스트 카드의 제조 공정을 기술하고 있다. 이러한 공정으로 고밀도를 가진 팁들을 분포시킬 수 있고 접촉 영역에서 미세한 피치를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 1 목적은 칩의 접속 패드들상에 순수 마찰력이 없는 수직력으로 팁들의 접촉 압력을 균일하게 분산시키도록 충분히 변형가능하고, 가요성 절연 기판상에 도전성 트랙들 및 팁들에 대한 댐퍼 및 지지부재로 모두 기능하는 테스트 카드를 얻는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 테스트 팁들의 면과 그 지지 인쇄 회로 사이의 얼라인먼트 결함을 신뢰성 있게 교정하는 것이다.
본 발명은 마이크로스피어 형상의 접속 패드들을 가지는 반도체 칩들을 테스팅하기 위해 특별히 설계된 다수의 팁 (tip) 들을 가지며, 팁 형상의 접촉부재들에 접속되는 도전성 트랙들이 설치되는 가요성 절연막 (flexible insulating film) 에 의해 형성되는 기판을 구비하는 카드에 관한 것이다.
첨부된 도면들에 표시되며 단지 비제한적인 목적의 예로 주어지는 본 발명의 실시예들를 통하여 다른 이점 및 특징을 자세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 가요성 기판상에 팁들을 가진 카드에 대한 다양한 단계 (a ∼ f) 의 제조 공정을 나타낸다.
도 2a, 도 2b, 및 도 2c 는 본 발명에 따른 카드의 팁들의 표면에 대한 다양한 형상들을 나타낸다.
도 3 은 완성된 테스트 어셈블리의 단면도이다.
도 4 는 조정 기능 레벨에 있는 도 3 의 라인 4-4 에 따른 종단면도이다.
도 5 는 도 1 의 단계 f 에 나타낸 카드의 평면도이다.
도 6 은 도 3 의 저면도이다.
본 발명에 따른 다수의 팁들을 가진 카드의 제조 공정은,
절연 재료로 형성된 가요성 막상에 작은 두께의 제 1 접착 금속층을 증착하는 단계;
미래의 도전성 트랙들의 재료를 형성하기 위하여 진공 또는 전해에 의해 상기 제 1 접착층상에 제 2 금속층을 증착시키는 단계;
두꺼운 감광성 수지를 사용한 제 1 UV 포토리소그래피 동작 및 금속-이온 전해질에 의한 전기 주조의 조합에 의해 상기 금속 팁들을 얻는 단계;
상기 도전성 트랙들을 얻기 위해 제 2 UV 포토리소그래피 동작에 의해 상기 제 2 금속층 및 상기 제 1 접착층을 선택적으로 에칭하는 단계; 및
액티브 도전성 영역상에 얇은 패시베이션 절연층을 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기판의 가요성 막은 중합체, 특히 25 미크론보다 더 큰 두께를 가진 폴리이미드이다. 이러한 두께로 필요한 변형을 얻을 수 있고, 팁들을 고밀도로 유지할 수 있다. 제 1 접착 금속층은 크롬 또는 니켈계인 반면 제 2 금속층은 구리, 금 또는 알루미늄으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 측면 마찰없이 모든 접속 패드들상에 팁들의 접촉 압력을 균일하게 분산시키기 위하여, 스프링 서스펜션과 결합된 가이드와 함께 동작하는 지지부재의 절단된 부재상에 상기 가요성 막을 설치한다. 전기 주조에 의해 얻어지는 팁들은 평평한, 오목한 또는 볼록한 접촉 표면들을 제공할 수 있다. 지지 인쇄 회로의 면과 팁들의 면 사이의 얼라인먼트 결함은 지지부재의 베이스상에 동작하는 스크루 (screw) 들에 의해 조정가능한 3 개의 지지 포인트들을 가진 교정 시스템에 의해 교정된다.
바람직한 실시예에 따르면, 지지부재는 베이스의 직경 보다 작은 직경을 가지며 가이드 내부에 동축으로 배치되는 원통형 중간 부재를 포함한다. 반도체칩의 접속 패드들상의 팁들의 얼라인먼트를 시각적으로 테스트할 수 있으며, 투명한 재료, 유리 또는 석영으로 형성된 플레이트가 설치되는 윈도우를 상기 지지부재의 절단부재에 제공한다.
도 1 은 변형가능한 가요성 기판상에 팁들을 가진 카드 CP 를 제조하기 위해 실행되는 기술적 단계들을 나타낸다.
단계 a: 약 25 미크론의 두께를 가지는 예를 들어 폴리이미드인 절연 재료의 가요성 막을 기판 (10) 으로서 사용한다.
단계 b: 제 1 접착 금속층 (20)(특히 크롬 또는 니켈계) 을 절연 기판 (10)의 전체 표면상에 증착한다. 진공 증착 또는 캐소드 스퍼터링에 의해 상기 층 (20) 을 증착시킨다. 도 1 에 나타낸 예에 있어서, 작업면은 상부면이지만, 양쪽 면상에서 작업할 수도 있음을 이해할 수 있다.
단계 c: 그 후에, 카드의 미래의 도전성 트랙들을 구성하는 제 2 금속층 (22) 을 상기 접착층 (20) 상에 증착한다. 상기 제 2 층 (22) 은 구리, 금 또는 알루미늄으로 형성되고, 예를 들어 진공상태의 박막으로서 또는 전기 분해에 의해 두꺼운 층으로 증착된다.
단계 d: 두꺼운 층의 감광성 수지가 제 2 금속층상에 증착된 후에 제 1 UV 포토리소그래피 동작을 수행하고, 상기 수지는 팁들의 패턴을 포함하는 마스크를 통하여 격리된 후에 보여진다. 포토리소그래피 동작후에 전해질을 사용하여 금속 패드들의 형상으로 팁 (26) 들을 제조하는 단계에 있는 전기주조 동작이 후속한다.
단계 e: 제 2 UV 포토리소그래피 동작은 얻어진 팁 (26) 들의 형상 및 트랙들에 대한 요청된 플로팅에 따라 제 2 금속층 (22) 및 제 1 접착층 (20) 을 에칭시킬 수 있다.
연속적인 단계 d 및 e 의 순서를 반대로 할 수도 있다.
단계 f: 액티브 도전성 영역상에 절연 패시베이션 층 (24) 을 증착한다. 상기 층 (24) 은 국부적으로 증착된 얇은 층내에 산화물 또는 중합체로 구성되며, 테스팅시에 팁들의 포울링 (fouling) 에 링크되는 문제점들을 감소시켜 도전성 트랙들을 보호하는 기능을 한다. 도 5 는 제조 완료된 카드 CP 의 평면도를 나타낸다.
도 2a, 도 2b, 및 도 2c 를 참조하여, 테스트될 마이크로스피어들과 접촉하는 전착된 (electrodeposited) 팁 (26) 들의 상부 표면 (27) 은 상기 마이크로스피어들을 손상시키지 않도록 다양한 형상들을 가질 수 있다. 도 2a 에 있어서, 상부 표면 (27) 은 평평하다. 도 2b 에 있어서, 정확하게 상기 마이크로스피어의 상보 형상을 따르는 상부 표면 (27) 은 오목하다.
도 3, 도 4, 및 도 6 에 있어서, 3 개의 포인트에서 조정가능한지지 수단을 이용하여 얼라인먼트 결함들을 교정하기 위한 교정 시스템 (31) 이 설치되는 지지 장치 (29) 상에 상기 가요성 기판 (10) 을 설치한다.
가이드 (43) 내에서 동축으로 이동하도록 설계된 중심 지지부재 (30) 상에 상기 가요성 기판 (10) 을 고정한다. 상기 지지부재 (30) 는 베이스 (30a), 고리형 가이드 (29) 내부에 동축으로 배치되는 원통형 중간부재 (30b), 및 가요성 기판 (10) 이 끼워 맞추어 지는 절단부재 (30c) 를 포함한다. 상기 지지 장치 (29) 로 고정된 어셈블리 스크루 (36) 들에 의해 가압함으로써 상기 인쇄 회로 (32) 및 카드의 도전성 트랙들 사이의 전기 접촉을 확보한다. 가이드 (43) 내의 이동부재 (30) 의 상대적 움직임은 수직축 둘레의 회전으로 또는 수직 병진으로 발생한다.
상기 인쇄 회로 (32) 및 팁 (26) 들의 면 사이의 얼라인먼트 결함은 120 도 만큼의 각도로 오프셋되는 3 개의 조정 스크루 (40) 들을 가진 교정 시스템 (31) 에 의해 교정된다. 가이드 (43) 의 상부면을 가압하는 원형 베이스 (30a) 와커버 (41) 의 하부면 사이에 상기 커버 (41) 및 제 1 스프링 (45) 을 관통하는 상기 스크루 (40) 들을 삽입한다. 상기 가이드 (43) 의 하부면과 상기 지지 장치 (29) 사이에 배치되는 대향 갭내에 제 2 스프링 (46) 을 배치한다. 스크루 (47) 들에 의해 상기 지지 장치 (29) 상에 커버 (41) 를 끼워맞추고, 상기 베이스 (30a) 는 상기 지지부재 (30) 의 상기 중간 부재 (30b) 의 직경보다 더 큰 직경을 나타낸다.
테스트될 반도체 칩 (52) 의 접속 패드 (50) 들상의 팁 (26) 들의 얼라인먼트를 볼 수 있고, 이러한 얼라인먼트는 상기 커버 (41) 및 절단부재 (30c) 에 동축으로 정렬된 개구 (54, 56) 들과 대향하여 배치되며, 투명한 재료, 유리 또는 석영으로 형성된 플레이트가 설치되는 윈도우 (38) 에 의해 수행된다.
패드들의 마모를 방지하기 위하여 현저한 측면 마찰 없이 상기 칩 (52) 의 접속 패드 (50) 들과 상기 팁 (26) 들을 접촉시킨다. 가요성막인 상기 기판 (10) 을 테스트 동작 동안에 압축력을 흡수하는 댐퍼로서 그리고 상기 칩 (52) 의 모든 구형 접속 패드 (50) 들에 걸쳐서 접촉 압력의 디스트리뷰터로서 적용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 마이크로스피어 형상의 접속 패드들을 가지는 반도체 칩들을 테스팅하기 위해 특별히 설계되는 다수의 팁들을 가지며, 팁 (26) 들의 형상의 접촉부재들에 접속된 도전성 트랙들이 설치되는 가요성 절연막에 의해 형성되는 기판 (10) 을 포함하는 카드를 제조하는 방법에 있어서,
    절연 재료로 형성된 상기 가요성 막상에 작은 두께의 제 1 접착 금속층 (20) 을 증착하는 단계;
    미래의 도전성 트랙들의 재료를 형성하기 위하여 상기 제 1 접착층 (20) 상에 진공 또는 전해에 의해 제 2 금속층 (22) 을 증착하는 단계;
    두꺼운 감광성 수지를 사용한 제 1 UV 포토리소그래피 작업 및 금속-이온 전해질에 의한 전기 주조의 조합에 의해 상기 금속 팁 (26) 들을 얻는 단계;
    상기 도전성 트랙들을 얻기 위하여 제 2 UV 포토리소그래피 작업에 의해 상기 제 2 금속층 (22) 및 상기 제 1 접착층 (20) 을 선택적으로 에칭하는 단계; 및
    액티브 도전성 영역상에 얇은 패시베이션 절연층 (24) 을 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 (10) 의 상기 가요성막은 25 미크론보다 더 큰 두께를 가진 중합체, 특히 폴리이미드인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접착 금속층 (20) 은 크롬 또는 니켈계인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 금속층 (22) 은 구리, 금 또는 알루미늄으로 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    전기 주조에 의해 얻어진 상기 팁 (26) 들은 평평한, 오목한 또는 볼록한 접촉 표면을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항의 공정에 따라 얻어진 다수의 칩들을 가진 것을 특징으로 하는 카드.
  7. 마이크로스피어 형상의 접속 패드 (50) 들을 가진 반도체 칩 (52) 의 전기 특성들을 측정하기 위하여 다수의 칩들을 가지며, 테스팅이 수행되는 경우에 상기 접속 패드 (50) 들과 맞물려지도록 설계된 팁 접촉부재 (26) 들에 전기적으로 접속된 도전성 트랙들이 설치된 가요성 절연막에 의해 형성되는 기판 (10) 을 포함하는카드 (CP) 에 있어서,
    측면 마찰없이 모든 접속 패드 (50) 들상에 상기 팁 (26) 들의 접촉 압력을 균일하게 분산시키기 위하여, 스프링 서스펜션에 결합된 가이드 (43) 와 함께 동작하는 지지 부재 (30) 의 절단 부재 (30c) 상에 상기 가요성막을 설치하며, 상기 지지 인쇄 회로 (32) 의 면과 상기 팁 (26) 들의 면 사이의 얼라인먼트 결함을 상기 지지 부재 (30) 의 상기 베이스 (30a) 상에 동작하는 스크루 (40) 들에 의해 조정가능한 3 개의 지지 포인트들을 가진 교정 시스템 (31) 에 의해 교정하는 것을 특징으로 하는 카드.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지 부재 (30) 는 상기 베이스 (30a) 의 직경보다 작은 직경을 가지며, 상기 가이드 (29) 내부에 동축으로 배치되는 원통형 중간 부재 (30b) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 카드.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재 (30) 의 상기 절단 부재 (30c) 에는, 상기 반도체 칩 (52) 의 상기 접속 패드 (50) 들상의 상기 팁 (26) 들의 얼라인먼트를 시각적으로 테스트할 수 있으며, 투명한 재료, 유리 또는 석영으로 형성된 플레이트가 장착되는 윈도우 (38) 가 제공된 것을 특징으로 하는 카드.
KR1020027004069A 2000-07-28 2001-07-24 마이크로스피어 집적 회로를 테스팅하기 위한 다수의 접촉팁들을 가진 카드를 제조하는 방법 및 이 카드를 사용하여장치를 테스트하는 방법 Expired - Fee Related KR100798669B1 (ko)

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