JPH0789126B2 - 混成集積回路板の電気的特性検査を行う方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、混成集積回路用インサーキットテスターでリ
ードレスプローブカードを用いて混成集積回路板の電気
的特性検査を行う方法に関するものであり、更に詳しく
は混成集積回路の形成におけるダイボンディングあるい
はワイヤーボンディングの前又は後に行うことができる
混成集積回路板の電気的特性検査を行う方法に関する。

［従来の技術］ 混成集積回路は、絶縁基板上に半導体部品や受動部品を
取り付けて電子回路を形成し、これをパッケーシングし
て全体を一つの部品のように扱うものであるが、このよ
うな混成集積回路を作製する場合、全体がパッケージン
グされる前の中間段階、即ち混成集積回路の作製工程の
中間において電気的検査をする必要がある。即ち回路化
設計、ハイブリッドIC化設計、パターン設計、スクリー
ン作製、基板プロセス等の工程を経た後、回路基板の電
気的検査を行い、つぎにワイヤーボンディングした後、
更に検査をし、ついでサブストレートマウンテング工程
に入る。この回路基板の電気的検査においては、例えば
基板にIC等のチップ部品をダイボンディングあるいはワ
イヤーボンディングする（以下アセンブルするという場
合もある。）前に厚膜あるいは薄膜の基板の電気的検査
をすることにあり、これによりアセンブル後に発生した
不良の原因がアセンブル前に起きた基板による不良なの
か、又はアセンブル後に発生したものなのかを求明し、
それを修復することが行われている。

従来このようなアセンブル前後の基板の電気的検査は、
第６図に示されているように基板11の所要の測定ポイン
トにリードプローブ25を接触させて検査することが行わ
れているが、この場合、測定物の任意の測定ポイントに
正確にリードプローブの先端を位置付け、プローブカー
ド上に取り付けて固定していた。

このような機器を用いて行う検査において、外部のリー
ドピンまたはリード端子を使用する検査は、容易に行う
ことができるが、内部の任意のポイントを使用する、い
わゆる電圧、電流等の電気的情報の測定は、前記内部の
ポイントにリードプローブを接触させるか、外部ピンの
空きピンにあらかじめ配線をつないでおく等の方法で検
査をできるだけ容易にするべく措置を講じる方法が行わ
れている。

またOA機器、通信機器、民生機器、更には工業用機器等
の電子機器の多機能化、複合化、高性能化が促進され、
これにしたがってますます回路が大規模化し、更にアナ
ログデジタル混在回路等になるに従い、これに伴ってイ
ンサーキットテスターやインサーキットエミュレータ等
を使用して回路内部のモジュール毎の検査やその部分を
除いたマザーボードの動作確認の検査が開発設計時にお
ける重要な手段となっている。

このような中で、実開昭61−179747号のマイクロフィル
ムには、ペレット形成後の半導体ウェーハの電気的特性
検査の際に用いる、バンプを有するプローブカードにつ
いて記載され、このようなプローブカードを用いた特性
試験は、支持体にゴム状シート等の緩衝材を介して密着
させてペレットウェーハの特性試験を行う方法で、これ
によりプローブカードの表裏面が均一かつペレットウェ
ーハに対して並行となって導電性接触子の部分的接触不
良を防ぐことができることが示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前述のようにリードプローブを用いるも
のにおいては、測定ポイントとリードプローブとの位置
合わせに際し、プローブを立てることが困難であるばか
りでなく、検査するまでに時間がかかるという問題があ
る。

また最近の混成集積回路においては、多品種少量生産が
多いので、機種毎の切替が難しいと共にプローバを保管
する場所や保管時におけるプローブの先端の保護に注意
する必要がある等の問題を有する。

また実開昭61−179747号のマイクロフィルムに記載され
る如く半導体ウェーハの電気的特性検査をするためのプ
ローブカードでは、混成集積回路板のような表面に部品
を搭載した、いわゆる凹凸を有する回路板の電気的特性
検査には向かず、測定は実質的に不可能である。

更にますます大規模化する回路、アナログデジタル混在
回路における検査では、リードプローブ式を用いる場合
は、多品種少量に対応させるために、プローバを保管す
る場所や保管時におけるプローブの先端の保護に注意す
る必要があるばかりでなく、このような混成集積回路を
検査するためのインサーキットテスターが今だ市販され
ていないという不都合がある。

そこで本発明者は、前記の問題点につき種々研究を重ね
た結果、被測定物における測定ポイントに対応させてバ
ンプを形成したプローブカードを用いると共に押え治具
に柔らかなゴム状体を用いることにより、これらバンプ
が混成集積回路板の凹凸面に密着し、接触不良の起きな
い方法を見出し、本発明はこの知見に基づいてなされた
ものである。

したがって、本発明の目的は、リードレスプローブカー
ドを用いて検査が正確に迅速かつ簡単に行うことができ
る混成集積回路板の電気的特性検査を行う方法を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の前記目的は、混成集積回路用インサーキットテ
スターでリードレスプローブカードを用いて表面に凹凸
を有する混成集積回路板の電気的検査を行う方法におい
て、該リードレスプローブカードが前記混成集積回路板
の電気的測定箇所と対応したバンプを有する柔軟性フィ
ルムからなり、該リードレスプローブカードのバンプ側
を部品搭載側の凹凸を有する混成集積回路板の全体にわ
たって対向して合わせた後、バンプ側とは反対面の全体
を柔らかなゴム状の押え治具によって押圧することによ
り表面に凹凸を有する混成集積回路板の電気的検査を行
う方法によって達成される。

次に本発明の実施例を図面を参考にして更に具体的に説
明するが、これはその一例であって本発明はこれらに限
定されるものではない。

本発明に用いられる基板には、プリント基板またはフレ
キシブル基板等が用いられ、また薄膜基板又は厚膜基板
のいづれでもよい。

表−１は、本発明に用いられる混成集積回路の作製工程
を示しており、回路設計、ハイブリッドIC化設計及びパ
ターン設計に続いてスクリーン作製を行うが、このパタ
ーン設計とスクリーン作製との間でリードレスプローブ
カードを作製する。

ここで、リードレスプローブカードは、検査用パターン
が形成されており、例えば製品回路パターンの電気的測
定箇所と対応した位置にバンプが形成されるが、まづこ
のバンプ位置とコネクター部間が配線されることにより
接続され、ついでバンプ位置にバンプがハンダ等により
形成される。

ついで基板プロセスがあり、ここで基板に回路を形成し
た後、この基板の電気的検査をリードレスプローブカー
ドを用いて行う。基板検査後、IC等のチップ部品をダイ
ボンディングし、更にダイボンディング後のチップ部品
搭載後の電気的検査を行う。その後、ワイヤーボンディ
ング後、サブストレートマウンテング工程を行った後、
シール前の検査及びシール後の検査を行う。

第１図（ａ）は、各チップ部品をダイボンディングした
厚膜多層基板の正面図であり、第１図（ｂ）は、第１図
（ａ）の厚膜多層基板の測定ポイントに対応した位置に
バンプを有するリードレスプローブカードの正面図であ
る。

第１図（ａ）において、１は厚膜多層基板であり、ここ
には各種のチップ部品やコンデンサー等の受動部品が実
装されている。具体的には２はVLSIチップ、３はLSIチ
ップ、４はMSIチップ、５はトランジスタ、６はダイオ
ード等のベアチップであり、７はチップコンデンサーで
ある。８はパッド、９はボンデイングワイヤーである。

第１図（ｂ）において、11はリードレスフレキシブルプ
ローブカード基板であり、10はバンプである。この基板
は測定機器に接続するためのコネクタ用突起パターンを
有し、バンプ10はこのコネクタ用突起パターンに接続さ
れている。

第２図は、本発明のリードレスプローブカードの他の実
施例を説明するためのもので、第２図（ａ）は、本発明
のリードレスプローブカードを用いて測定するための被
測定物である厚膜基板であり、３×３インチ、厚さ0.63
5mmのもので、この中には12個の回路パターンがある。
１は１つの回路基板、１′はスクライブライン16の入っ
た基板である。

第２図（ｂ）は、リードレスプローブカード11の正面図
であり、10は１つの回路基板に作られた測定用バンプで
あり、13は位置合わせパターン、14はプローブカードを
固定するためのネジ穴である。12はコネクタ部であり、
測定器のコネクタと接続される。15はリード用導体であ
る。

第３図に示されているように、バンプ10の構造は、導体
面17のポイントにハンダ等により形成される。またこの
バンプは他の導体材料で形成してもよい。

本発明のリードレスプローブカードとしては、被測定物
の対称パターンが作られるが、これ以外に別の被測定物
をいくつか集めて１つの基板に形成して別にテスト用パ
ターンとして形成してもよい。

次に本発明のリードレスプローブカードを使用した測定
方法を説明すると、基本的には第４図に示される検査装
置を用いる。この検査装置には載物台19が台20上に支持
され、中央にバキューム管21を有する。被測定物である
厚膜基板１は、この載物台19上にバキュームにより固定
されると共に、該載物台19は、上下、左右及び前後に機
械的に移動し、更に前後及び左右には、その移動量が正
確にコンピュータにより調整されてリードレスプローブ
カード11の測定ポイントに合される。またリードレスプ
ローブカード11はコネクタ18と接続されて測定機器に結
合される。この検査装置は、基板のレーザートリミング
用のレーザートリマーを応用して使用することができ
る。レーザートリマーの機種によりプローバーの取り付
け方が異るが、本発明においてはこれに合わせたリード
レスプローブカードを低価格で製造することができる。

この検査装置を用いた測定方法は、第５図に示される。

第５図（ａ）は基板検査における全体検査をする場合で
あり、混成集積回路用基板１に実装されたチップ部品
２、３等を含む全体検査を示したもので、実装部品が僅
かな段差を有するので、リードレスプローブカード11の
裏面からゴム状の柔らかな押え治具23で押圧することに
により、段差に応じて押圧される。即ち押え治具23のゴ
ム状体の表面は押圧により混成集積回路板の表面の凹凸
に沿って変形することができるので、このような凹凸を
有する混成集積回路板に適用した場合においても接触不
良を起こすことなく十分接触することができる。

また第５図（ｂ）及び（ｃ）は、両面に回路を有する混
成集積回路板における電気的検査方法を示す断面略図で
あり、基板31は部品を搭載した両面回路板を示してい
る。第５図（ｂ）は基板の両面にリードレスプローブカ
ード11を接触させることにより第５図（ａ）と同様に電
気的特性検査を行うことができる。更に第５図（ｃ）は
第５図（ｂ）の別の実施態様であり、一方の面にリード
レスプローブカード11を接触させると共に他の面には従
来のリードプローブ25を用いて電気的検査を行う方法で
ある。

本発明のリードレスプローブカードの作製方法は、この
出願以前に知られている任意の厚膜技術を用いることが
できる。また該作製に際し用いられる原料、材料等は公
知のものが用いられる。

［発明の作用及び効果］ 本発明は、リードレスプローブカードを用いて混成集積
回路板全体にわたって対向して合わせた後、バンプ側と
は反対面の全体を柔らかなゴム状の押え治具によって押
圧することにより、リードレスプローブカードを用いて
凹凸を有する混成集積回路板の電気的特性検査を行うこ
とができると共に正確に迅速かつ簡単に行うことができ
るという格別に優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、各チップ部品をダイボンディングした
厚膜多層基板の正面図であり、第１図（ｂ）は、第１図
（ａ）の厚膜多層基板の測定ポイントに対応した位置に
バンプを有するリードレスプローブカードの正面図であ
る。 また第２図は、本発明のリードレスプローブカードの他
の実施例を示す正面図であり、第２図（ａ）は被測定物
である厚膜基板を示す正面図である。また第２図（ｂ）
は、他のリードレスプローブカードの正面図である。 第３図は、本発明に用いられるバンプを示す断面図であ
る。 第４図は、本発明に用いられる検査装置を示す斜視図で
ある。 第５図（ａ）〜（ｃ）は、本発明のリードレスプローブ
カードを用いて測定した実施態様を示す断面図である。 第６図は、混成集積回路を従来のリードプローブを用い
て測定しているところを示す断面図である。 符号の説明 １……厚膜多層基板 ２〜６……ベアチップ部品 ７……チップコンデンサ、 ８……ボンディングパッド ９……ワイヤー、10……パッド 11……リードレスプローブカード 12……コネクタ突起 13……位置合わせパターン 14……ネジ穴、15……リード 16……スクライブライン、17……導体 18……コネクタ、19……載物台 20……台、21……バキューム管 22……部分押え治具 23……全体押え治具 24……基材、25……リードプローブ 111……硬質基材 112、113……凸部 31……部品搭載両面回路板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】混成集積回路用インサーキットテスターで
   リードレスプローブカードを用いて表面に凹凸を有する
   混成集積回路板の電気的検査を行う方法において、該リ
   ードレスプローブカードが前記混成集積回路板の電気的
   測定箇所と対応したバンプを有する柔軟性フィルムから
   なり、該リードレスプローブカードのバンプ側を部品搭
   載側の凹凸を有する混成集積回路板の全体にわたって対
   向して合わせた後、バンプ側とは反対面の全体を柔らか
   なゴム状の押え治具によって押圧することにより表面に
   凹凸を有する混成集積回路板の電気的検査を行う方法。