JP2004207689A - 異方導電性フィルム、その製造方法及びプローブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の異方導電性フィルムは、絶縁性フィルムの孔に電気メッキによってバンプを有する導電体として成長させるため高価になり、バンプの高さを均一に揃えることが難しく、導電体自体がフィルムの伸縮により寸法安定性が悪く高価であった。
【解決手段】異方導電性フィルム１０は、検査用基板６０とウエハＷとの間に介在し、検査用基板６０の複数のバンプ６１と複数の電極パッドＰとの間の導通を取るための異方導電性フィルムであって、絶縁性フィルム１１と、この絶縁性フィルム１１を貫通して所定のパターンで配置された複数の球形の導電体１２と、絶縁性フィルム１１をその周囲から張設して支持する枠体とを備え、各球形の導電体１２の一部を絶縁性フィルム１１の両面からそれぞれ突出させたものである。
【選択図】 図８

Description

本発明は、異方導電性フィルム、その製造方法及びプローブ装置に関する。

異方導電性フィルムとしては、例えば特許文献１に記載の半導体装置に用いられた異方導電性フィルムが知られている。この異方導電性フィルム１には、図９に示すように、絶縁体層１Ａの一方の表面から他方の表面まで連通する導通路１Ｂが複数形成されている。各導通路は、絶縁体層の表面よりも外方に突出して形成された第１及び第２接点部であるところの金属突起物（バンプ）にそれぞれ接続され、第１バンプ１Ｃは導通路１Ｂを介してそれぞれ第２バンプ１Ｄに導通されている。この異方導電性フィルム１は、絶縁体層と導電性物質層の積層基材を用いて概ね次のように製造する。即ち、積層基材の絶縁体層に孔を設け、この孔を介して導電性物質層表面にエッチング等により凹部を設けた後、メッキ法によりバンプ及び導通路を設ける。その後、エッチング等により導電性物質層を除去して異方導電性フィルムを得る。

上記異方導電性フィルム１を例えばウエハの検査用として使用する場合には、異方導電性フィルム１を検査用基板とウエハとの間に配置し、検査用基板とウエハとを異方導電性フィルム１を介して圧接すると、絶縁性フィルム１Ａの全面に配置された第１、第２バンプ１Ｃ、１Ｄがそれぞれ検査用基板のバンプ（電極）とウエハの電極パッド（電極）とを電気的に導通し、ウエハの検査を行なうことができるようになる。

特開平６−３２６１５９号公報（段落[００３１]）

しかしながら、特許文献１に記載の異方導電性フィルム１は、絶縁性フィルム１Ａにレーザ光等により穿孔し、これらの孔に電気メッキによって金属を埋め込み、バンプを有する導電体１Ｂとして成長させるため高価になり、絶縁性フィルム１Ａ全面のバンプの高さを均一の揃えることが難しく、況して絶縁性フィルムの面積が大きくなるとバンプの高さを均一に揃えることが益々難しくなり、また、場合によってはバンプの脱落を生じるという課題があった。また、積層基材の導電性物質層をエッチング等により除去した後には、絶縁性フィルム１Ａとして例えばポリイミド系樹脂を用いた場合にはレーザ加工後の寸法から０．０５％程度伸縮するという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、メッキ処理を使うことなく低コストで製造することができ、しかも導電体の高さを揃えることができる異方導電性フィルム及びその製造方法を提供することを目的としている。また、本発明は、上記異方導電性フィルムを用いて被検査体の検査を行う際に、被検査体と検査用基板とを正確且つ確実に電気的に接続することができ、延いては被検査体の検査の信頼性を高めることができるプローブ装置を併せて提供する。

本発明の請求項１に記載の異方導電性フィルムは、検査用基板と被検査体との間に介在し、上記検査用基板の複数の電極と上記被検査体の複数の電極との間の導通を取るための異方導電性フィルムであって、絶縁性フィルムと、この絶縁性フィルムを貫通して所定のパターンで配置された複数の球形の導電体と、上記絶縁性フィルムをその周囲から張設して支持する枠体とを備え、上記各球形の導電体の一部を上記絶縁性フィルムの両面からそれぞれ突出させたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載の異方導電性フィルムは、請求項１に記載の発明において、上記絶縁性フィルムをその周囲から張設して支持する枠体を備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載の異方導電性フィルムは、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記絶縁性フィルムの上記被検査体と接触する方の面を、金属粉末を含む樹脂によって被覆したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載の異方導電性フィルムは、請求項３に記載の発明において、上記樹脂が離型剤からなることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載の異方導電性フィルムは、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、上記球形の導電体は、上記検査用基板と上記被検査体とが互いに接近する方向に押圧されて電気的導通を取る際に、上記球形の導電体が潰れる硬さを有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６に記載の異方導電性フィルムは、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、上記球形の導電体は、Ｈｖ５０〜３００のヴィッカース硬度を有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項７に記載の異方導電性フィルムは、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発明において、上記枠体は、磁性体であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項８に記載の異方導電性フィルムは、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の発明において、上記検査用基板の各電極と上記被検査体の各電極と上記球形の導電体とは、それぞれ同一パターンで配置されていることを特徴とすることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項９に記載の異方導電性フィルムの製造方法は、絶縁性フィルムに、その上面の開口径が球形の導電体の直径より大きく且つその下面の開口径が上記球形の導電体の直径より小さい孔を所定のパターンで穿孔する工程と、上記絶縁性フィルムの孔に上記球形の導電体の一部を上下に突出させて嵌め込む工程と、上記導電体を上記絶縁性フィルムの孔に固定する工程とを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１０に記載の異方導電性フィルムの製造方法は、所定のパターンで形成された基体上の凹部内に球形の導電体を嵌め込む工程と、上記球形の導電体の一部を突出させて上記基体の上面に硬化性樹脂を塗布して絶縁性フィルムを形成する工程と、上記絶縁性フィルムを上記導電体と一緒に上記基体から剥離する工程とを備えたことを特徴とすることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１１に記載の異方導電性フィルムの製造方法は、請求項９または請求項１０に記載の発明において、上記絶縁性フィルムの上記被検査体と接触する方の面を、金属粉末を含む樹脂によって被覆する工程を備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１２に記載の異方導電性フィルムの製造方法は、請求項１１に記載の発明において、上記樹脂として離型剤を用いることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１３に記載のプローブ装置は、下面に複数の電極を有し且つ上記各電極とテスタとを接続するためのインターフェースを有する検査用基板と、この検査用基板と接触させる被検査体を載置する、移動可能な載置台と、上記検査用基板と上記被検査体との間に配置された異方導電性フィルムとを備え、上記検査用基板と上記被検査体とを上記異方導電性フィルムを介して接触させて上記被検査体の電気的特性検査を行うプローブ装置であって、上記異方導電性フィルムは、絶縁性フィルムと、この絶縁性フィルムを貫通して所定のパターンで配置された複数の球形の導電体と、上記絶縁性フィルムをその周囲から張設して支持する枠体とを備え、上記各球形の導電体の一部を上記絶縁性フィルムの両面からそれぞれ突出させたことを特徴とすることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１４に記載のプローブ装置は、請求項１３に記載の発明において、上記絶縁性フィルムの上記被検査体と接触する方の面を、金属粉末を含む樹脂によって被覆したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１５に記載のプローブ装置は、請求項１４に記載の発明において、上記樹脂が離型剤からなることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１６に記載のプローブ装置は、請求項１３〜請求項１５のいずれか１項に記載の発明において、上記球形の導電体は、上記異方導電性フィルムが押圧されて上記被検査体を検査する時に、上記球形の導電体が潰れる硬さを有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１７に記載のプローブ装置は、請求項１３〜請求項１６のいずれか１項に記載の発明において、上記球形の導電体は、Ｈｖ５０〜３００のヴィッカース硬度を有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１８に記載のプローブ装置は、請求項１３〜請求項１７のいずれか１項に記載の発明において、上記異方導電性フィルムは、上記被検査体の検査を行う前に、上記載置台または上記検査用基板のいずれか一方に位置合わせを行って保持されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１９に記載のプローブ装置は、請求項１３〜請求項１８のいずれか１項に記載の発明において、上記異方導電性フィルムを保持する取付体を、上記検査用基板を保持する部材に着脱可能に取り付けることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２０に記載のプローブ装置は、請求項１９に記載の発明において、上記枠体は磁性体からなり、且つ上記取付体は上記枠体を吸着保持する磁石を備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２１に記載のプローブ装置は、請求項１３〜請求項１９のいずれか1項に記載の発明において、上記載置台は上記枠体を吸着保持する吸着手段を有することを特徴とするものである。

本発明の請求項１〜請求項１２に記載の発明によれば、メッキ処理を使うことなく低コストで製造することができ、しかも導電体の高さを揃えることができる異方導電性フィルム及びその製造方法を提供することができる。

また、本発明の請求項１３〜請求項２１の発明によれば、本発明の異方導電性フィルムを用いて被検査体の検査を行う際に、被検査体と検査用基板とを正確且つ確実電気的に接続することができ、延いては被検査体の検査の信頼性を高めることができるプローブ装置を併せて提供することができる。

以下、図１〜図８に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態の異方導電性フィルム１０は、例えば図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、絶縁性フィルム１１と、この絶縁性フィルム１１を貫通して所定のパターンで配置された複数の導電体１２とを備えている。この異方導電性フィルム１０は、例えばエレクトロマイグレーション試験等の信頼性試験に好適に使用することができる。即ち、後述するように検査用基板とウエハ間に介在させ、これら三者を特別に工夫された載置台上で一体化する。信頼性試験に用いる場合には、異方導電性フィルム１０は、図１の示すようにウエハの外径よりもやや大径の金属枠２０に張設して使用する。金属枠２０の材質としては、例えばＳＵＳ４３０（磁性体のステンレス）が好ましい。

上記絶縁性フィルム１１としては一般的な樹脂を用いることができる。一般的な樹脂としては、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂等が好ましい。また、絶縁性フィルム１１の厚さは、導電体１２を保持し得る厚さであれば良く、例えば、１０〜３０μｍの厚さが好ましい。絶縁性フィルム１１には、図２に示すように導電体１２が嵌まり込む孔１１Ａが全面に均等に形成されている。

而して、上記導電体１２は、図１の（ｂ）及び図２に示すように球形に形成されている。この導電体１２は、絶縁性フィルム１１の孔１１Ａに嵌まり込んだ状態で一部が絶縁性フィルム１１の両面からそれぞれ突出している。導電体１１は、検査用基板の電極（以下、「バンプ」と称す。）及びウエハの電極（以下、「電極パッド」と称す。）（図示せず）の配列パターンに即して絶縁性フィルム１１に配置され、バンプ及び電極パッドと一対一で接触する。導電体１２を球形にすることによって均一な大きさを持った導電体１２を容易に製造することができ、延いては絶縁性フィルム１１から突出するバンプ高さを均一に揃えることができる。

また、導電体１２を球形にすることによって検査時に上下の電極と点接触して大きな圧力を受けて潰れやすくなる。また、導電体１２を球形で、微小な大きさで均一に形成することができるため、電極パッドの狭ピッチ化に対応させることができる。この球形の直径は、特に制限されるものではないが、検査用基板２０及びウエハＷの電極パッドの大きさに応じて決めることができ、例えば５０〜１００μｍの大きさに形成することができる。また、導電体１２は、例えばＨｖ５０〜６００のヴィッカース硬度を有する金属が好ましく、Ｈｖ５０〜３００の金属がより好ましい。このような金属として、例えば、銅、鉄、ニッケルの単独金属またはこれらの合金等の金属を挙げることができる。このような球形の導電体１２としては、例えば（株）日鉄マイクロメタル製のマイクロボールを使用することができる。球形の導電体１２は表面を金で被覆することが好ましい。この場合の被膜厚は例えば０.１μｍ程度が好ましい。

また、導電体１２は、ウエハの電極パッドと同一の配列パターンで絶縁性フィルム１１に形成された孔１１Ａに配置されている。また、検査用基板には複数のバンプがウエハの複数の電極パッドと同一の配列パターンで配列されている。この結果、検査用基板の各バンプとウエハの各電極パッドは異方導電性フィルム１０の導電体１２を介して一対一で電気的に接触するようになっている。

上記導電体１２が嵌め込まれた絶縁性フィルム１１の下面には金属（例えば、タングステン、ニッケル、ステンレス等）粉末を含む樹脂薄膜１３が被覆され、この金属粉末を含む樹脂薄膜１３を介して導電体１２と電極パッドとを電気的に接触させるようにしてある。樹脂薄膜１３は金属粉末を含むため、異方性の導電性フィルムとして機能して圧縮方向のみに導通する。樹脂薄膜１３に用いられる樹脂は特定の樹脂に制限されるものではないが、このような樹脂としては、例えば四フッ化エチレン樹脂等のフッ素系樹脂のように耐熱性及び離型性に優れたものが好ましい。

次に、上記異方導電性フィルム１０を製造する際に用いられる本発明の製造方法の実施形態について図３及び図４に示す模式図を参照しながら説明する。

図３に示す本実施形態では、予め金属枠２０に張設した絶縁性フィルム１１及び球形の導電体１２を準備する。次いで、図３の（ａ）に示すように絶縁性フィルム１１に所定のパターンでレーザ光Ｌを照射して複数の孔１１Ａを開ける。これらの孔１１Ａの上面開口１１Ｂの径は、球形の導電体１２の直径より大きく、下面の開口１１Ｃの径は球形の導電体１２の直径より小さく形成されている。また孔１１Ａの側壁１１Ｄは球形の導電体１２が嵌まり込み易いように傾斜面になっている。例えば、直径が５０μｍの導電体１２を用いる場合には、厚みが２５μｍの絶縁性フィルム１１を使用し、上面開口１１Ｂの直径が約６０μｍ、下面開口１１Ｂが約４０μｍの孔１１Ａを設ける。

次いで、この絶縁性フィルム１１上に大量の球形の導電体１２を供給すると、導電体１２が絶縁性フィルム１１上を転動する間に、図３の（ｂ）に示すように所定のパターンで配列された全ての孔１１Ａ内に球形の導電体１２が嵌まり込む。そして、余分の導電体１２は絶縁性フィルム１１上から除去する。然る後、同図に（ｃ）に示すように、絶縁性フィルム１１の下面に、金属粉末を含む樹脂をスプレーによって噴霧して樹脂薄膜１３を形成し、導電体１２を絶縁性フィルム１１の孔１１Ａから離脱しないようにすると、異方導電性フィルム１０を得ることができる。金属粉末を含む樹脂のスプレーとしては、例えば金属粉末を含むフッ素系樹脂のスプレーを用いることができる。同図の（ｂ）に示すように導電体１２の下面と絶縁性フィルム１１の下面とが実質的に同一な場合でも、異方導電性フィルム１０を検査用基板とウエハとで押圧すると、導電体１２の下面は絶縁性フィルム１１から突出する。従って、導電体１２は絶縁性フィルム１１から突出しているものとして取り扱う。また、金属粉末を含むフッ素系樹脂を使用することにより、ウエハＷの電極パッドがアルミニウムの場合でも金属粉末がアルミニウム表面の酸化膜を破り導通をとることができる

以上説明したように本実施形態によれば、球形の導電体１２を絶縁性フィルム１１に形成した孔１１Ａに簡単に嵌め込んで異方導電性フィルム１０を製造するため、従来の電気メッキ法に比べて遥かに低コストで異方導電性フィルム１０を製造することができ、しかも絶縁性フィルム１１の製作にメッキやエッチング等を用いないため、寸法安定性に優れた異方導電性フィルム１０を得ることができる。また、本実施形態によれば、導電体１２として球形のものを使用するため、ウエハＷの電極パッドＰの高密度化により狭ピッチ化（例えば９０μｍピッチ）しても電極パッドＰに即した小さな球体を製造することができ、電極パッドＰの狭ピッチ化に対応させることができる。更に、絶縁性フィルム１１の下面が離型性を有する樹脂薄膜１３で被覆されているため、高温下であっても異方導電性フィルム１０がウエハＷに付着する虞がない。

また、上記絶縁性フィルム１０は図４に示すように位置決め治具を用いて製造することもできる。即ち、図４の（ａ）に示すように所定のパターンで凹部３１Ａが形成された位置決め治具３１を準備する。位置決め治具３１は、例えば従来公知のリソグラフィー技術とエッチング技術とによってシリコン基板等の表面に凹部３１Ａを形成することによって得ることができる。尚、この位置決め治具３１の表面には予め離型剤がコーティングされている。

次いで、図４の（ｂ）に示すように、位置決め治具３１上に球形の導電体１２を供給すると、導電体１２が位置決め治具３１上を転動する間に、所定のパターンで配列された全ての全ての凹部３１Ａ内に導電体１２が嵌まり込む。そして、余分の導電体１２を位置決め治具３１から除去する。然る後、同図の（ｃ）に示すように位置決め治具３１上に硬化性樹脂を塗布して導電体１２を固定した後、硬化性樹脂を硬化させて絶縁性フィルム１１を形成した後、同図の（ｄ）に示すように絶縁性フィルム１１を位置決め治具３１上から剥離する。更に、同図の（ｅ）に示すように、絶縁性フィルム１１の下面に、金属粉末を含む樹脂をスプレーによって噴霧して樹脂薄膜１３を形成すると、異方導電性フィルム１０を得ることができる。従って、本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果を期することができる。

次に、上記異方導電性フィルム１０を信頼性試験に用いる場合について図５〜図８を参照しながら説明する。信頼性試験を行う場合には例えば図５に示すプローブ装置を用いてウエハの電極パッドと異方導電性フィルム１０の導電体１２との位置合わせ（アライメント）を行った後、プローブ装置を用いて検査用基板のバンプと導電体１２とのアライメントを行って検査用基板をウエハ側に接触させて一体化する。

プローブ装置５０は、例えば図５に示すように、ウエハＷをキャリア単位で収納し且つウエハＷをロード、アンロードするローダ室５１と、このローダ室５１に隔壁を介して隣接するプローバ室５２とを備えている。また、プローバ室５２内には、ウエハＷを載置する載置台（ウエハチャック）５３が移動可能に配設され、プローバ室５２内において、ウエハチャック５３で保持されたウエハＷと異方導電性フィルム１０及び検査用基板６０を順次アライメントした後これら三者を一括接触させてウエハＷの検査を行う。そして、図示してないがローダ室５１には搬送機構（ピンセット）及び予備位置合わせ機構（サブチャック）がそれぞれ配設され、ピンセットを介してキャリア内からウエハＷを一枚ずつ搬送する間にサブチャック上でオリフラを基準にしてウエハＷを予備位置合わせ（プリアライメント）した後、ピンセットを介してウエハＷをプローバ室５２へ搬送する。

また、図５に示すように上記プローバ室５２にはヘッドプレート５４が開閉可能に取り付けられ、このヘッドプレート５４に異方導電性フィルム１０及び検査用基板６０を相前後して装着し、プローバ室５２の上面開口を開閉するようにしてある。プローバ室５２内のヘッドプレート５４の下方にはＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向で移動可能な上記ウエハチャック５３が配設されている。このウエハチャック５３は回転昇降機構（図示せず）を介してＸ、Ｙステージ５５（図７参照）上でＺ方向に昇降すると共にθ方向に正逆回転可能に配置されている。そして、ローダ室５１内のピンセットを介してプリアライメント後のウエハＷをプローバ室５２内のウエハチャック５３上へ移載する。

更に、プローバ室５２内には図示しないアライメント機構が配設され、このアライメント機構はアライメントブリッジに固定された上カメラと、ウエハチャック５３側に固定された下カメラとを備えている。ウエハチャック５３を移動させて上カメラでウエハチャック５３上のウエハＷの検査用電極パッドを撮像すると共にウエハチャック５３を移動させて下カメラでヘッドプレート５４に固定された異方導電性フィルム１０の導電体１２または検査用基板６０のバンプ６１（図７参照）を撮像し、これらの画像データに基づいてウエハＷと異方導電性フィルム１０、及び異方導電性フィルム１０と検査用基板６０を順次アライメントするようにしてある。尚、図５において５６はヘッドプレートを回転させて自動開閉する駆動機構である。この駆動機構５６はマニュアルで操作する場合には省略することもできる。

而して、ヘッドプレート５４には図６の（ａ）に示すように開口部５４Ａが形成され、この開口部５４Ａに対して異方導電性フィルム１０を取り付けるための取付プレート５７が着脱可能に装着されている。取付プレート５７は、プレート本体５７Ａと、プレート本体５７Ａの外周に形成されたフランジ５７Ｂと、フランジ５７Ｂの内側に異方導電性フィルム１０を保持する磁性体製の金属枠２０に対応して周方向に沿って形成された凹部内に装着された磁石５７Ｃとを有し、ヘッドプレート５４に対してネジ部材５７Ｄによって締結されている。また、ヘッドプレート５４に検査用基板６０を取り付ける場合には、図７に示すように取付プレート５７をヘッドプレート５４から取り外した後、ヘッドプレート５４の開口部５４Ａに検査用基板６０を取り付けるようにしてある。

また、図６の（ｂ）に示すようにウエハチャック５３内にはウエハＷを真空吸着する際に用いられる第１排気通路５３Ａが形成され、この排気通路５３Ａはウエハチャック５３の表面に形成された複数のリング状溝５３Ｂにおいて開口している。また、ウエハチャック５３内には異方導電性フィルム１０を保持する金属枠２０を真空吸着する際に用いられる第２排気通路５３Ｃが形成され、この排気通路５３Ｃはウエハチャック５３の表面に金属枠２０に対応して形成されたリング状溝５３Ｄにおいて開口している。第１、第２排気通路５３Ａ、５３Ｃはいずれも配管５８、５９を介して真空排気装置（図示せず）に接続されている。従って、ウエハチャック５３上でウエハＷ及び異方導電性フィルム１０を吸着する場合には、まずウエハＷをウエハチャック５３上に吸着し、次いで金属枠２０を介して異方導電性フィルム１０をウエハチャック５３上で吸着する。また、ウエハチャック５３は温度調節機構としてのヒータ５４Ｅ（図７参照）を内蔵し、信頼性試験を行なう際にヒータ５４Ｅを介してウエハＷを所定温度に加熱し維持する。

次に、上記プローブ装置５０を用いた被検査体の試験方法の一実施形態について説明する。まず、ヘッドプレート５４を開き、その開口部５４Ａに取付プレート５７を装着した後、図６の（ａ）に示すように取付プレート５７に磁石５７Ｃ、金属枠２０を介して異方導電性フィルム１０を取り付けた後、ヘッドプレート５４を閉じる。

然る後、ローダ室１１内のピンセット及びサブチャックを介してウエハＷをプリアライメントした後、ピンセットを介してウエハＷをウエハチャック５３上へ載置し、ウエハチャック５３のウエハ側の排気通路を真空引きしウエハチャック５３上にウエハＷを真空吸着する（図７参照）。引き続き、Ｘ、Ｙステージ５５及び回転昇降機構が作動すると共にアライメント機構が作動し、ウエハＷの電極パッドと異方導電性フィルム１０の導電体１２のアライメントを行う。アライメントが終了すると、回転昇降機構が作動し、ウエハチャック５３が上昇し、ウエハＷの電極パッドと導電体１２が一括接触する。この状態でウエハチャック６０の金属枠２０側の排気通路を介して異方導電性フィルム１０を保持する金属枠２０をウエハチャック５３上に真空吸着する。

次いで、ヘッドプレート５４を開き、ヘッドプレート５４の取付プレート５７を取り外し、検査用基板６０をヘッドプレート５４に装着した後、ヘッドプレート５４を閉じる。引き続き、ウエハＷと異方導電性フィルム１０のアライメントと同様の手順で検査用基板６０のバンプ６１と異方導電性フィルム１０の導電体１２とのアライメントを行った後、図７に示すようにウエハチャック５３を上昇させてその上のウエハＷ、異方導電性フィルム１０及び検査用基板６０を互いに接触させると、図８の（ａ）に示すように電極パッドＰ、導電体１２及びバンプ６１は互いに一対一で接触する。この状態でウエハチャック５３が更に上昇すると、同図の（ｂ）に示すようにバンプ６１、導電体１２及び電極パッドＰが一対一で一括接触し、バンプ６１と電極パッドＰ間の球形の導電体１２が押し潰されてこれら三者が電気的に導通可能な状態になる。

導電体１２は球形に形成されているため、導電体１２はまずバンプ６１及び電極パッドＰと点接触してこれら両者から大きな圧力を受け、引き続き点接触部を中心に接触面積を円形状に広めながら押し潰されて図８の（ｂ）で示すように変形して電気的に導通可能な状態になる。この状態で信頼性試験を実施する。この際、球形の導電体１２は大きさが揃っているため、全ての導電体１２が均一に押し潰され、金属粉末を含む樹脂膜１３を介して全てのバンプ６１と電極パッドＰ間の導通を確実に確保することができる。ところが、導電体が電気メッキにより形成されたものであると、導電体自体の高低差が大きく、しかも均一に圧縮変形することが難く、また、導電体自体の寸法安定性が悪いため、検査用基板の複数のバンプとウエハの電極パッド間を均一に導通させることが難しい。また、試験後には、異方導電性フィルム１０は、離型剤からなる樹脂薄膜１３を介してウエハＷから簡単に取り外すことができる。また、試験後には導電体１２が潰れているため、異方導電性フィルム１０は使い捨てにし、次の信頼性試験を行う場合には新しい異方導電性フィルム１０を使用する。

以上説明したように本実施形態によれば、異方導電性フィルム１０を検査用基板６０とウエハＷの間に介在させてウエハＷの信頼性試験を行うようにしたため、異方導電性フィルム１０を介してウエハＷと検査用基板６０間の電気的導通を確実に取ることができ、信頼性試験を確実に行なうことができる。しかも、導電体１２は微細な球形であるため、ウエハＷの電極パッドＰが狭ピッチ化して、例えば電極パッドＰ間のピッチが９０μｍ程度になってもウエハＷの試験を確実に行うことができる。

尚、上記実施形態では、異方導電性フィルム１０をプローブ装置５０に適用して信頼性試験に使用する場合について説明したが、プローブ装置５０を用いての信頼性試験に限らず、電極間の電気的接続を取るコネクタ等としても本発明の導電性フィルムを広く適用することができる。また、異方導電性フィルム１０の導電体１２をウエハＷの電極パッドＰ及び検査用基板６０のバンプ６１に対応して設けた場合について説明したが、球形の導電体１２、ウエハＷの電極パッドＰ及び検査用基板６０のバンプ６１は、全てが同一パターンで配置されていない時でも本発明を適用することができる。また、プローブ装置の取付プレート５７は磁石５７Ｃで異方導電性フィルム１０を吸着するようにしたものについて説明したが、磁石に代えて真空吸着等の吸着手段を用いても良い。また、プローブ装置は信頼性試験の他、被検査体の電気的特性検査等の検査にも適用することができる。

本発明は、電極パッドが狭ピッチ化した被検査体の検査をする場合に利用することができる。

本発明の異方導電性フィルムの一実施形態を示す図で、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図である。 図１に示す異方導電性フィルムの一部を拡大して示す断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の異方導電性フィルムの製造方法の一実施形態の工程の要部を工程順に示す説明図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の異方導電性フィルムの製造方法の他の実施形態の工程の要部を工程順に示す説明図である。 本発明のプローブ装置の一実施形態の外観を示す斜視図である。 図５に示すプローブ装置の要部を示す図で、（ａ）は取付プレートをヘッドプレートの取り付けた状態を示す断面図、（ｂ）はメインチャック上のウエハに異方導電性フィルムを重ねて配置する状態を示す断面図である。 図５に示すプローブ装置を用いて試験を行う状態を示す図で、ウエハ、異方導電性フィルム及び検査用基板の関係を説明するための断面図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１及び図２に示す異方導電性フィルムを介してウエハと検査用基板を接続する状態を示す説明図である。 従来の異方導電性フィルムの一部を示す断面図である。

符号の説明

１０ 異方導電性フィルム
１１ 絶縁性フィルム
１１Ａ 孔
１２ 球形の導電体
１３ 金属粉末を含む樹脂薄膜
２０ 金属枠
３１ 位置決め用治具
３１Ａ 凹部
５０ プローブ装置
５４ ヘッドプレート（検査用基板を保持する部材）
５７ 取付プレート（取付部）
５７Ｃ 磁石
６０ 検査用基板
６１ バンプ（電極）
Ｗ ウエハ（被検査体）
Ｐ 電極パッド（電極）

Claims (21)

1. 検査用基板と被検査体との間に介在し、上記検査用基板の複数の電極と上記被検査体の複数の電極との間の導通を取るための異方導電性フィルムであって、絶縁性フィルムと、この絶縁性フィルムを貫通して所定のパターンで配置された複数の球形の導電体とを備え、上記各球形の導電体の一部を上記絶縁性フィルムの両面からそれぞれ突出させたことを特徴とする異方導電性フィルム。
2. 上記絶縁性フィルムをその周囲から張設して支持する枠体を備えたことを特徴とする請求項１に記載の異方導電性フィルム。
3. 上記絶縁性フィルムの上記被検査体と接触する方の面を、金属粉末を含む樹脂によって被覆したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の異方導電性フィルム。
4. 上記樹脂が離型剤からなることを特徴とする請求項３に記載の異方導電性フィルム。
5. 上記球形の導電体は、上記検査用基板と上記被検査体とが互いに接近する方向に押圧されて電気的導通を取る際に、上記球形の導電体が潰れる硬さを有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の異方導電性フィルム。
6. 上記球形の導電体は、Ｈｖ５０〜３００のヴィッカース硬度を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の異方導電性フィルム。
7. 上記枠体は、磁性体であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の異方導電性フィルム。
8. 上記検査用基板の各電極と上記被検査体の各電極と上記球形の導電体とは、それぞれ同一パターンで配置されていることを特徴とすることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の異方導電性フィルム。
9. 絶縁性フィルムに、その上面の開口径が球形の導電体の直径より大きく且つその下面の開口径が上記球形の導電体の直径より小さい孔を所定のパターンで穿孔する工程と、上記絶縁性フィルムの孔に上記球形の導電体の一部を上下に突出させて嵌め込む工程と、上記導電体を上記絶縁性フィルムの孔に固定する工程とを備えたことを特徴とする異方導電性フィルムの製造方法。
10. 所定のパターンで形成された基体上の凹部内に球形の導電体を嵌め込む工程と、上記球形の導電体の一部を突出させて上記基体の上面に硬化性樹脂を塗布して絶縁性フィルムを形成する工程と、上記絶縁性フィルムを上記導電体と一緒に上記基体から剥離する工程とを備えたことを特徴とすることを特徴とする異方導電性フィルムの製造方法。
11. 上記絶縁性フィルムの上記被検査体と接触する方の面を、金属粉末を含む樹脂によって被覆する工程を備えたことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の異方導電性フィルムの製造方法。
12. 上記樹脂として離型剤を用いることを特徴とする請求項１１に記載の異方導電性フィルムの製造方法。
13. 下面に複数の電極を有し且つ上記各電極とテスタとを接続するためのインターフェースを有する検査用基板と、この検査用基板と接触させる被検査体を載置する、移動可能な載置台と、上記検査用基板と上記被検査体との間に配置された異方導電性フィルムとを備え、上記検査用基板と上記被検査体とを上記異方導電性フィルムを介して接触させて上記被検査体の電気的特性検査を行うプローブ装置であって、上記異方導電性フィルムは、絶縁性フィルムと、この絶縁性フィルムを貫通して所定のパターンで配置された複数の球形の導電体と、上記絶縁性フィルムをその周囲から張設して支持する枠体とを備え、上記各球形の導電体の一部を上記絶縁性フィルムの両面からそれぞれ突出させたことを特徴とすることを特徴とするプローブ装置。
14. 上記絶縁性フィルムの上記被検査体と接触する方の面を、金属粉末を含む樹脂によって被覆したことを特徴とする請求項１３に記載のプローブ装置。
15. 上記樹脂が離型剤からなることを特徴とする請求項１４に記載のプローブ装置。
16. 上記球形の導電体は、上記異方導電性フィルムが押圧されて上記被検査体を検査する時に、上記球形の導電体が潰れる硬さを有することを特徴とする請求項１３〜請求項１５のいずれか１項に記載のプローブ装置。
17. 上記球形の導電体は、Ｈｖ５０〜３００のヴィッカース硬度を有することを特徴とする請求項１３〜請求項１６のいずれか１項に記載のプローブ装置。
18. 上記異方導電性フィルムは、上記被検査体の検査を行う前に、上記載置台または上記検査用基板のいずれか一方に位置合わせを行って保持されることを特徴とする請求項１３または請求項１７のいずれか１項に記載のプローブ装置。
19. 上記異方導電性フィルムを保持する取付体を、上記検査用基板を保持する部材に着脱可能に取り付けることを特徴とする請求項１３〜請求項１６のいずれか１項に記載のプローブ装置。
20. 上記枠体は磁性体からなり、且つ上記取付体は上記枠体を吸着保持する磁石を備えたことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ装置。
21. 上記載置台は上記枠体を吸着保持する吸着手段を有することを特徴とする請求項１３〜請求項２０のいずれか1項に記載のプローブ装置。

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