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JPH07106394A - マルチチップモジュールの製造方法 - Google Patents

マルチチップモジュールの製造方法

Info

Publication number
JPH07106394A
JPH07106394A JP27604493A JP27604493A JPH07106394A JP H07106394 A JPH07106394 A JP H07106394A JP 27604493 A JP27604493 A JP 27604493A JP 27604493 A JP27604493 A JP 27604493A JP H07106394 A JPH07106394 A JP H07106394A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inspection
chips
chip
wiring substrate
semiconductor integrated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27604493A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsunori Dochi
克敬 洞地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP27604493A priority Critical patent/JPH07106394A/ja
Publication of JPH07106394A publication Critical patent/JPH07106394A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ICチップの不良に起因するマルチチップモ
ジュールの不良品の発生を防止して、不良ICチップを
良品ICチップに交換するという修正工程を省略する。 【構成】 ICチップ3a,3bを配線サブストレート
2に対する実装位置関係に対応した状態で駆動アーム体
7によって保持し、駆動アーム体7に保持されたICチ
ップを、配線サブストレート2の複製体であって駆動ア
ーム体7に保持された状態の複数のICチップの電極端
子18に対応して検査用電極15を備えた検査用レプリ
カ体8に一時的且つ離脱可能に電気接触させる。検査用
電極15を通して、駆動アーム体7に保持されたままの
複数のICチップにより実現されるマルチチップモジュ
ールの機能を検査し、良品と判定された複数のICチッ
プを駆動アーム体7によって運搬して配線サブストレー
ト2に実装する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、配線サブストレートに
複数の半導体集積回路チップを接合することによって形
成されるマルチチップモジュールの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】配線サブストレートに複数の半導体集積
回路チップすなわちICチップを実装して、複雑な機
能、高速応答性、熱放散性、高密度実装等の優れた特性
を実現したものに、マルチチップモジュールがある。こ
のマルチチップモジュールを製造する際には、そのマル
チチップモジュールが正しく機能するか否かを検査しな
がら製造する必要があり、このことが改善すべき1つの
問題点となっている。
【0003】特に、実装した複数のICチップのうちに
1つでも故障があると、マルチチップモジュールは不良
品となる。ICチップの実装数が多くなればなるほど、
マルチチップモジュールの不良品率は高くなる傾向にあ
る。不良品のICチップを取り外し、良品と交換する修
正工程を付加することも考えられるが、不良ICチップ
の取り外しから良品ICチップの取り付けに至る工程は
極めて繁雑且つ困難な工程である上に、そのような修正
工程により配線サブストレートの配線層や接続端子を傷
つけるおそれが大きい。製造した後に検査工程を行い、
その検査工程の後に修正工程を行うというような製造方
法は、できれば避けたい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のマル
チチップモジュールの製造方法における上記の問題点を
解消するためになされたものであって、ICチップの不
良に起因するマルチチップモジュールの不良品の発生を
防止して、不良ICチップを良品ICチップに交換する
という修正工程を省略することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るマルチチップモジュールの製造方法
は、ICチップを配線サブストレートに対する実装位置
関係に対応した状態で駆動アーム体によって保持する工
程と、その駆動アーム体に保持されたICチップを検査
用レプリカ体に一時的且つ離脱可能に電気接触させる工
程と、駆動アーム体に保持されたままの複数のICチッ
プにより実現されるマルチチップモジュールの機能を検
査する工程と、そして、検査により良品と判定された複
数のICチップを駆動アーム体によって運搬して配線サ
ブストレートに実装する工程とを有している。上記の検
査用レプリカ体は、配線サブストレートの複製体であっ
て駆動アーム体に保持された状態の複数のICチップの
電極端子群に対応して検査用電極を備えている。また、
マルチチップモジュールの機能検査は、検査用レプリカ
体の検査用電極を通して行われる。
【0006】
【作用】複数のICチップを配線サブストレートに実装
する前に検査用レプリカ体を用いて検査することによ
り、不良品のICチップを誤って配線サブストレート上
に接合することがなくなる。しかも、検査用レプリカ体
は、配線サブストレートの複製体であって駆動アーム体
に保持された状態の複数のICチップの電極端子群に対
応して検査用電極を備えているので、この検査用レプリ
カ体を通じて行われる各ICチップに対する検査はマル
チチップモジュールの機能を正確に再現するものであ
り、よって各ICチップの良否を極めて高精度に判定す
る。さらに、駆動アーム体は、ICチップを配線サブス
トレートに対する実装位置関係に対応した状態で保持す
るので、検査後の各ICチップを配線サブストレートに
対する所定位置まで正確に持ち運ぶことができる。
【0007】
【実施例】図1は、本発明に係るマルチチップモジュー
ルの製造方法を実施するための製造システムの一例を示
している。この製造システムは例えば、図2に示すよう
なマルチチップモジュール1を製造するために用いられ
る。ここに例示したマルチチップモジュール1は、ほぼ
正方形の板状に形成された配線サブストレート2の上に
複数、実施例では4個のICチップ3a,3b,3c,
3dを接合することによって形成される。符号23は外
部接続用電極を示し、符号24はその電極に接続される
外部リードを示している。
【0008】配線サブストレート2は例えば、図4に示
すように、基板4の上に複数、例えば3層の絶縁層5
a,5b,5cを積層し、そして各絶縁層の内部に配線
6を作成することによって形成されている。基板4は、
例えば、ガラスエポキシ、セラミック、シリコンウェハ
等によって形成される。絶縁層5a〜5cは、例えば、
エポキシ、Al23、SiO2 、ポリイミド等によって
形成される。また、配線6の素材としては、Al、C
u、Au等が用いられる。
【0009】図1に示す製造システムは、駆動アーム体
7と、検査用レプリカ体8と、そして、配線サブストレ
ート2を一定位置に置くためのテーブル9とを有してい
る。駆動アーム体7は搬送装置10に吊り下げられた基
部20及び保持部11を有している。この駆動アーム体
7は搬送装置10によって駆動されて、矢印Aのように
図の上下方向へ及び矢印Bのように図の左右方向へ往復
移動する。保持部11の中には、図3に示すように中空
部Tが形成され、その中空部Tには基部20を貫通する
エア管Eが連通している。エア管Eには排気ポンプ(図
示せず)が接続され、その排気ポンプが作動すると、中
空部T内のエアがエア管Eを通して外部へ排気される。
保持部11は基部20に対して着脱可能になっている。
【0010】保持部11の底部には、配線サブストレー
ト2(図2)上に実装すべきICチップ3a〜3dの数
に一致する数、実施例の場合は4個の凹部12(図3で
は便宜上2個だけが示されている)が形成されている。
また、それらの凹部12のまわりに加熱用ヒータ22が
配設されている。各凹部12の中には通気性を備えた軟
質シート13が配置され、さらに凹部12とケーシング
中空部Tとを区画する隔壁には、複数の通気孔14が設
けられている。配線サブストレート2に実装されるIC
チップ3a〜3dは各凹部12の中に装着され、エア管
Eを通して吸引されるエア流によって軟質シート13に
吸着されて保持される。
【0011】図1において検査用レプリカ体8は、複数
の検査用電極15と、それらの検査用電極と電気的に接
続される等価回路16とを有している。検査用電極15
は、駆動アーム体7に保持された各ICチップ3a〜3
dに形成された電極端子18に一致する位置、換言すれ
ば配線サブストレート2に形成された電極端子19に一
致する位置に形成される。等価回路16は、マルチチッ
プモジュールとしての所定の機能を奏するように配線サ
ブストレート2の内部に形成される電気回路に対して電
気的に等価な回路として形成されている。等価回路16
にはテスタ17が接続され、このテスタ17は、等価回
路16からマルチチップモジュールの出力信号に相当す
る決められた出力信号が出力されるか否かを検査する。
【0012】以下、図1においてマルチチップモジュー
ルの製造方法を具体的に説明する。
【0013】まず、4個のICチップ3a〜3dを真空
吸引によって駆動アーム体7の保持部11に形成した凹
部12内に装着して保持する。この保持した状態で、各
ICチップ3a〜3dの位置関係は、検査用レプリカ体
8及び実際の配線サブストレート2に実装されるときの
位置関係に一致している。保持部11及び検査用レプリ
カ体8に関しては、それを製造しようとするマルチチッ
プモジュールに応じて数種類作成しておき、必要に応じ
てそれらのうちから1つを選択して基部20に装着す
る。
【0014】搬送装置10を作動させて駆動アーム体7
を下方へ移動させてICチップ3a〜3dの電極端子1
8と検査用レプリカ体8の検査用電極15とを電気的に
接触させる。この場合、ICチップの電極端子18と検
査用電極15との間には異方性導電性ゴム21を介在さ
せる。このゴム21の緩衝作用により、ICチップ3a
〜3dの破壊は避けられる。しかも図3に示すように、
互いに対向するチップ側電極端子18とレプリカ側電極
端子15との間のゴム21は他の部分よりも大きく加圧
されて高密度に圧縮され、これにより、両電極端子18
及び15間に電気的導通が成される。
【0015】検査用レプリカ体8内の等価回路16は、
マルチチップモジュールの配線サブストレート2の配線
層と電気的に等価な配線構造を有している。従って、テ
スタ17は、ICチップ3a〜3dと検査用レプリカ体
8が電気的に接合している状態すなわち製造しようとし
ているマルチチップモジュールと同等の状態での電気的
検査を実行する。
【0016】この検査で不良という判定が成された場合
は、駆動アーム体7に保持されたICチップ3a〜3d
を取り替えて再検査することになる。精度の良い検査を
行って、複数個のICチップのうちのどのICチップが
不良品であるかが判明する場合は、不良品のICチップ
だけを取り替えることもできる。
【0017】良品という判定を得た場合は、搬送装置1
0が作動して駆動アーム体7が上方及び横方向へ搬送さ
れ、これにより、駆動アーム体7に保持された複数のI
Cチップ3a〜3dはマルチチップモジュールの配線サ
ブストレート2へ実装する位置へ搬送される。
【0018】ICチップ3a〜3dの配線サブストレー
ト2への実装は、実施例の場合、加熱加圧によって行わ
れる。すなわち、複数のICチップ3a〜3dは、ま
ず、駆動アーム体7の保持部11に設けたヒータ22に
よって加熱される。そして、駆動アーム体7を下降させ
ることにより、各ICチップ3a〜3dを配線サブスト
レート2に向かって下降させて適宜の圧力下で両者を加
圧する。各ICチップ3a〜3dは、駆動アーム体7の
保持部11によって実装される位置関係を保って保持さ
れているから、各ICチップ3a〜3dの電極端子18
は配線サブストレート2の電極端子19に正確に当接す
る。
【0019】ICチップ3a〜3dの電極端子18又は
配線サブストレート2の電極端子19のいずれか一方
は、ハンダ等の低融点金属からなる突起状のバンプとし
て形成されている。よって、両電極端子18及び19
は、上記の加熱加圧によって溶着して互いに電気的に接
続される。
【0020】以上、1つの実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明はその実施例に限定されるものではな
く、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変で
きる。
【0021】例えば、製造すべきマルチチップモジュー
ルの構造は図2に示すものに限られない。また、ICチ
ップの数も4個以外の任意の数とすることができる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、マルチチップモジュー
ルを配線サブストレートに接合する前にICチップの良
否を判定するようにしたので、ICチップの不良に起因
するマルチチップモジュールの不良品の発生を防止で
き、従って、不良ICチップを良品ICチップに交換す
るという修正工程も省略できる。また、マルチチップモ
ジュールの製造工程中にICチップの検査工程を組み込
むことによって、マルチチップモジュールの製造を自動
化できる。
【0023】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマルチチップモジュールの製造方
法を実施するための製造システムの一例を示す模式図で
ある。
【図2】マルチチップモジュールの一例を示す斜視図で
ある。
【図3】図1に示すマルチチップモジュールの製造シス
テムの要部を示す側面断面図である。
【図4】配線サブストレートの一例を示す側面断面図で
ある。
【符号の説明】
2 配線サブストレート 3a,3b,3c,3d ICチップ(半導体集積回路
チップ) 7 駆動アーム体 8 検査用レプリカ体 9 テーブル 10 搬送装置 11 ICチップ保持部 12 ICチップ装着用凹部 15 検査用電極 16 等価回路 18 電極端子 19 電極端子 20 駆動アーム体の基部 21 異方性導電性ゴム 22 加熱用ヒータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 配線サブストレートに複数の半導体集積
    回路チップを接合することによって形成されるマルチチ
    ップモジュールの製造方法において、 半導体集積回路チップを配線サブストレートに対する実
    装位置関係に対応した状態で駆動アーム体によって保持
    する工程と、 前記駆動アーム体に保持された半導体集積回路チップ
    を、配線サブストレートの複製体であって前記駆動アー
    ム体に保持された状態の複数の半導体集積回路チップの
    電極端子群に対応して検査用電極を備えた検査用レプリ
    カ体に一時的且つ離脱可能に電気接触させる工程と、 検査用レプリカ体の検査用電極を通して、駆動アーム体
    に保持されたままの複数の半導体集積回路チップにより
    実現されるマルチチップモジュールの機能を検査する工
    程と、 検査により良品と判定された複数の半導体集積回路チッ
    プを駆動アーム体によって運搬して配線サブストレート
    に実装する工程とを有することを特徴とするマルチチッ
    プモジュールの製造方法。
  2. 【請求項2】 検査用電極を備えた検査用レプリカ体に
    半導体集積回路チップを一時的且つ離脱可能に電気接触
    させる工程において、半導体集積回路チップと検査用レ
    プリカ体とを異方性導電性ゴムを介在させた状態で互い
    に押圧することにより電気接触を行うことを特徴とする
    請求項1記載のマルチチップモジュールの製造方法。
JP27604493A 1993-10-07 1993-10-07 マルチチップモジュールの製造方法 Pending JPH07106394A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100596819B1 (ko) * 1997-12-16 2006-08-30 루센트 테크놀러지스 인크 Ic 디바이스 전기적 테스트 방법 및 복수칩 ic 디바이스 제조 방법
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