JP2000009795A - ベアチップ検査用プローブ基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査用プローブ基板と半導体チップに位置ず
れが起きた場合でも確実に電気的な接触が行えるように
し、接触抵抗を低減することのできる基板を提供する。 【解決手段】 ベアチップの選別を行うためのベアチッ
プ検査用プローブ基板にあって、基台となるポリイミド
テープには、検査対象の半導体チップの電極パッドに対
向する位置に及ぶ微細配線パターン４が形成されてい
る。さらに、微細配線パターン４上の前記電極パッドに
対向する位置には、接続範囲内に分散配置された複数の
微小突起８_-1〜８_-13 からなる突起部８が設けられてい
る。電極パッドには微小突起８_-1〜８_-13 のいずれかが
必ず接触し、かつ、容易に電極パッド上の酸化皮膜を突
き破れるため、確実な接続と低接触抵抗が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベアチップ検査用
プローブ基板に関し、特に、パッケージングしない単体
の状態において半導体チップの品質検査を行うためのベ
アチップ検査用プローブ基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数個のベアチップを搭載したプリント
基板の状態で、未だパッケージしていないものをＭＣＭ
（multi chip module ）という。このＭＣＭは、電子機
器の発展とともに、本質的なニーズである軽薄短小に対
応する有効な手段として、機器開発の重要な技術に位置
付けられるようになってきた。しかし、最大の技術的課
題は、品質保証されたベアチップ（ＫＧＤ：known good
die）選別のための非破壊検査方法であり、そのために
は、半導体チップの電極パッドに接触し、かつ電極パッ
ドとの電気的導通を確保するための部材が設けられた検
査用プローブ基板の開発がポイントになる。

【０００３】従来、検査用プローブ基板には、タングス
テン製の微小針を半導体チップのアルミパッド（電極パ
ッド）の位置に合致させた構成のものが用いられてき
た。しかし、半導体チップの小形化及び多ピン化にとも
なってパッド数が増大し、更に、パッドピッチの縮小化
も著しい。このため、タングステン製の微小針を配置し
たプローブ基板では、その基板自体の製造に大きな制約
が生じている。

【０００４】そこで、最近では、テープキャリアと微小
バンプ製造技術を組み合わせたＫＧＤ判別用プローブを
組み込んだソケットが開発されている。その構成は、微
細配線の設けられた基板に突起（半導体チップの電極パ
ッドに対応する位置に設けられる）を設けたプローブ基
板を用いている。このプローブ基板と上型との間に半導
体チップを挟み、突起と電極パッドとの位置決めを行っ
て選別検査を実施する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のベアチ
ップ検査用プローブ基板によると、プローブ基板組み込
みソケットを用いた場合、以下の様な問題がある。 （ｉ）プローブ基板の突起と半導体チップの電極パッド
とのアライメントは、通常、半導体チップをソケットに
落とし込む機械的な位置合わせであるため、プローブ基
板の製造精度や半導体チップの切断精度等から、半導体
チップの電極パッドとプローブ基板の突起の位置が数１
０μｍ程度ずれることがある。 （ii）プローブ基板の突起を１個だけ配置した場合、電
極パッドとの接触抵抗の低減を目的にして突起を微小化
すると、数１０μｍの位置ずれが起きた時、電極パッド
と突起が全く接触しないことがある。逆に、電極パッド
と突起の接触を確実にするために突起を大型化させた場
合、接触の際、電極パッド上の酸化皮膜を突き破ること
ができず、酸化皮膜のために接触抵抗が増大し易くな
る。

【０００６】したがって、本発明の目的は、検査用プロ
ーブ基板と半導体チップに位置ずれが起きた場合でも確
実に電気的な接触が行えるようにし、接触抵抗を低減す
ることのできる基板を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、ベアチップの選別を行うためのベアチッ
プ検査用プローブ基板において、検査対象の半導体チッ
プの電極パッドと対向する位置に配線パターンの一部が
形成された絶縁基板と、前記配線パターンの一部に形成
され、前記電極パッドとの接続範囲内に分散配置された
複数の導電性の微小突起部と、を備えることを特徴とす
るベアチップ検査用プローブ基板を提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面をもとに説明する。本発明のベアチップ検査用プ
ローブ基板は、ポリイミドテープ材等のフレキシブル基
板（絶縁基板）上に銅箔による微細配線及びめっき層に
よる突起部を設けている。突起部はプローブ側の電極と
なるもので、それぞれはベアチップの電極パッドに接触
する。この突起部は、微細配線の所定位置に導通してお
り、微細配線を通して検査装置に接続される。突起部は
複数の微小突起からなり、それぞれの外径は数十μｍに
設定される。

【０００９】このように、本発明のベアチップ検査用プ
ローブ基板は、ベアチップ検査用プローブ基板にフレキ
シブル基板を用い、かつ突起部の微小突起が複数個であ
ることから、数１０μｍ程度の位置ずれがプローブ基板
と半導体チップとの間に生じても、少なくとも幾つかの
微小突起が半導体チップの電極パッドに確実に接触す
る。かつ、それぞれの微小突起は小さいため、電極パッ
ド上の酸化皮膜を確実に突き破って電極パッドの表面に
接触するので、接触抵抗を大幅に低減させることができ
る。フレキシブル基板は、接触させる半導体チップのパ
ッド高さに数１０μｍのばらつきが生じても、フレキシ
ブル基板自身がその凹凸に応じて変形するため、確実な
接触が可能になる。

【００１０】次に、本発明によるベアチップ検査用プロ
ーブ基板の製造方法について説明する。図１は本発明に
よるベアチップ検査用プローブ基板の製造工程を示す。 〔１〕図１の（ａ）に示すように、銅箔１に接着剤２に
よりポリイミドテープ３を貼着し、３層構造のテープキ
ャリア材を作成する。

【００１１】〔２〕（ａ）の工程で得たテープキャリア
材の銅箔１面に、ポジ型フォトレジストを塗布する。つ
いで、フォトレジスト塗布面に露光、現像、エッチン
グ、レジスト膜剥離等の一連のフォトファブリケーショ
ンを施し、（ｂ）に示すように、微細配線パターン４を
形成する。 〔３〕この微細配線パターン４上にポジ型の厚付け用レ
ジストを塗布し、（ｃ）に示すように、レジスト膜５を
形成し、これに露光および現像を施し、半導体チップの
アルミパッド（不図示）に合致する位置の微細配線パタ
ーン４上に複数のレジスト開口部６を形成する。レジス
ト開口部６は図１では単一の開口に見えるが、実際は、
図２で示すように、複数の微小口径（例えば、数十μ
ｍ）の微小開口６_-1〜６_-13 から成る。

【００１２】〔４〕（ｃ）による基板を電解ニッケルめ
っき液に浸漬し、（ｄ）に示すように、レジスト開口部
６がほぼ埋る厚さに該レジスト開口部６内にニッケルめ
っき層７ａを施した。 〔５〕（ｄ）による基板を硬質金めっき液中に浸して電
解めっきを行い、ニッケルめっき層７ａの表面に、金め
っき膜７ｂを施した。

【００１３】〔６〕（ｅ）に示すように、専用剥離液を
用いてレジスト膜５を溶解除去し、微細配線パターン４
上に突起部８（複数の微小突起８_-1〜８_-13 を有する）
を図３で示すように形成した。このようにして作成した
基板を所望のサイズに切断し、プローブソケットに設置
し、ベアチップ検査用プローブ基板を完成させた。図２
は本発明に係るレジスト開口部６の詳細を示す。この状
態は、図１の（ｃ）の工程におけるものであり、レジス
ト開口部６の形状を示す。１つの突起部は円形を成すよ
うに微細配線パターン４により形成され、この円形の微
細配線パターン４上にレジスト膜５が設けられている。
レジスト膜５上には、複数のレジスト開口部６が設けら
れている。レジスト開口部６のそれぞれは、分散配置さ
れた微小開口６_-1〜６_-13 から成り、図１の（ｅ）の工
程が終了すると、微小開口６ _-1〜６_-13 のそれぞれに突
起部８の微小突起８_-1〜８_-13 が形成される。

【００１４】図３は本発明に係る突起部８の詳細を示
す。突起部８は、図２に示した１３個の微小開口６_-1〜
６_-13 のそれぞれに設けられた微小突起８_-1〜８_-13 か
ら成る。なお、レジスト開口部６を形成する工程におい
ては、上記した厚付け用レジストに代えて、ドライフィ
ルムレジストを用いてもよい。

【００１５】また、突起部８の形成は、上記した金めっ
き／ニッケルめっきの組み合わせに限定されるものでは
なく、パラジウム、ロジウム、ニッケル合金、ダイヤモ
ンド、シリカなどの硬質粉末を含有した複合めっき皮膜
など、多様な組み合わせの使用が可能である。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。ま
ず、図１の（ａ）に示したように、厚さ銅箔１８μｍ、
接着剤１２μｍ、ポリイミドテープ２５μｍからなる３
層構成のテープキャリア材を作成した。ついで、銅箔面
にポジ型フォトレジストを塗布し、このポジ型フォトレ
ジスト（例えば、東京応化株式会社製のＰＭＥＲ）に露
光、現像、エッチング、レジスト剥膜等の一連のフォト
ファブリケーションを施して微細配線パターンを形成し
た。更に、微細配線パターン上にポジ型厚付け用レジス
トを厚さ２０μｍに塗布した後、露光および現像を行
い、チップのアルミパッドに合致する位置の微細配線上
に、レジスト開口部を設けた。

【００１７】次に、上記基板を電解ニッケルめっき液に
浸漬し、レジスト開口部に厚さ約２０μｍのニッケルめ
っきを施した。このニッケルめっきは、開口部がほぼ埋
まる厚さである。ついで、硬質金めっき液中でニッケル
めっき膜の上に、電解めっきにより厚さ約０．５μｍの
金めっき膜を設けた。この後、専用剥離液を用いてレジ
スト膜を溶解除去した。このようにして作成した先端突
起付き微細配線パターン形成基板を適切なサイズに切断
する。これをプローブソケットに設置し、ベアチップ検
査用プローブ基板を完成させた。こうして完成させたベ
アチップ検査用プローブ基板は、本発明の目的を達成し
ていることが確認された。

【００１８】本発明者らの検討によれば、突起部８の微
小突起８_-1〜８_-13 の１個のサイズは、約１００μｍ以
下の直径にしたときに好ましい結果を得た。これより直
径が大きくなると、電極パッドへの接触力が弱くなり、
電極パッド上の酸化膜を破壊できないことがあった。

【００１９】

【発明の効果】以上より明らかな如く、本発明によれ
ば、半導体チップの電極パッドに接触する突起部を分散
配置した複数の微小突起により構成したので、プローブ
基板とチップとの間に位置ずれが生じても、確実に接触
させることができる。微小突起は、電極パッド上の酸化
皮膜を確実に突き破ることができるので、接触抵抗を大
幅に低下させることができる。

【００２０】また、絶縁基板にフレキシブル基板を用い
ることにより、接触させる半導体チップの電極パッドの
高さにばらつきが生じても、フレキシブル基板が電極パ
ッドの凹凸に応じて変形するので、確実な接触が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のベアチップ検査用プローブ基板の製造
工程を示す説明図である。

【図２】本発明に係るレジスト開口部の詳細を示す平面
図である。

【図３】本発明に係る突起部の詳細を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 銅箔 ２ 接着剤 ３ ポリイミドテープ ４ 微細配線パターン ５ レジスト膜 ６ レジスト開口部 ６_-1〜６_-13 微小開口 ７ａ ニッケルめっき層 ７ｂ 金めっき層 ８ 突起部 ８_-1〜８_-13 微小突起

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G003 AG03 AG08 AG12 2G011 AA16 AB06 AC14 AE03 AE11 4M106 AA02 AD01 AD08 AD09 AD26 BA01 DD23

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベアチップの選別を行うためのベアチッ
   プ検査用プローブ基板において、 検査対象の半導体チップの電極パッドと対向する位置に
   配線パターンの一部が形成された絶縁基板と、 前記配線パターンの一部に形成され、前記電極パッドと
   の接続範囲内に分散配置された複数の導電性の微小突起
   部と、を備えることを特徴とするベアチップ検査用プロ
   ーブ基板。
2. 【請求項２】 前記絶縁基板は、フレキシブル基板であ
   ることを特徴とする請求項１記載のベアチップ検査用プ
   ローブ基板。