JP2005106762A - Ｌｓｉ検査用プローブ基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＳＩ検査に極めて有効なプローブ基板とその製造方法を提供する。【解決手段】 絶縁樹脂層の表面に形成されたパターン回路とからなるＬＳＩ検査用プローブ基板において、前記パターン回路先端部に折曲げ加工されたプローブを設ける。このようなＬＳＩ検査用プローブ基板は、絶縁樹脂層の表面に検査用回路を形成し、この回路先端に金型による折曲げ加工を施すことによってプローブを形成して製造する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、めっき法を用いたＬＳＩ検査用プローブ基板の製造方法に関する。

現在、べアチップやＣＳＰ等ＬＳＩの導通検査には、タングステン製プローブを採用したスプリング式プローブを用いてパットや半田ボールと検査装置の導通をとるプローブ基板が主に用いられている。しかしながら、この検査方法では、プローブサイズやプローフ間ピッチを小さくすることが困難であり、パットや半田ボールのピッチ微細化に対応することが困難であるため、特許文献１に記載されているように、検査回路上にバンプ状ブローブを形成する方法が検討されるようになってきた。

この方法は、ベアチップのパッド部に検査用プローブを接触させてベアチップを選別するためのベアチップ検査用プローブ基板の製造方法において、検査用配線をＦＰＣおよびＴＡＢ等のテープで形成し、そのテープに形成された検査用配線上で、かつ前記パッド部と対向した位置に、バンププローブをめっきにて形成するもので、微細ピッチおよび多ピン化に対応できるとしたものである。
特開平１０−０８２７９８号公報

ところで、ＬＳＩ検査の際には、パットや半田ボールと検査回路との接触抵抗を減少させるため、バンプ先端の面積を小さくして、パットや半田ボール表面の酸化皮膜を突き破ることが望ましい。しかしながら、前記の方法を用いた場合、バンプ先端はボール状もしくは平滑になるため、検査時に酸化皮膜を突き破る効果はほとんど望めなかった。

本発明は、上記した従来技術の問題を解決するためになされたもので、ＬＳＩ検査時にパットや半田ボール表面の酸化皮膜を突き破る効果が十分に得られるＬＳＩ検査用プローブ基板とその製造方法を提案しようとするものである。

本発明に係るＬＳＩ検査用プローブ基板は、絶縁樹脂層と、該絶縁樹脂層表面に形成されたパターン回路とからなるＬＳＩ検査用プローブ基板において、前記パターン回路先端部に金型により折曲げ加工されたプローブを備えたことを特徴とするものである。

このＬＳＩ検査用プローブ基板の製造方法は、プローブ位置に相当する箇所に貫孔が設けられた孔型金型と、該孔型金型の貫孔をふさぐように嵌め込んだ凸型金型とからなる組合わせ金型の表面にレジストパターンを形成する工程と、露出した金型表面に所定の高さまでめっきを施してからレジスト層を除去しパターン回路を形成した後、前記凸型金型を外し、前記パターン回路の真上から別の凸型金型を用いて配線先端部を金型内部に折り曲げ加工してプローブを形成する工程と、前記パターン回路の表面に絶縁樹脂層を形成した後、該絶縁樹脂層とともにパターン回路およびプローブを前記孔型金型から剥離する工程を含む方法と、絶縁樹脂層の表面に導電層を形成し、その上にレジストパターンを形成する工程と、レジストパターンの露出した導電層表面に所定の高さまでめっきを施してからレジストパターンを除去し、露出した導電層をエッチング除去することによりパターン回路を形成し、その後組合わせ金型を用いて回路先端を折り曲げ加工する工程を含む方法を要旨とするものである。

本発明のＬＳＩ検査用プローブ基板は、パターン回路先端部に折曲げ加工されたプローブを備えているので、ＬＳＩ検査時にパットや半田ボール表面の酸化皮膜を容易に突き破ることができ、ＬＳＩ検査に多大な効果を奏する。また、本発明方法によれば、パターン回路先端に金型による折曲げ加工を施すことによって容易にプローブを作製することができ、また、高さの高いプローブを簡単に作製することができる等、ＬＳＩ検査用プローブ基板の製造に大きく寄与し得る。

図１は本発明のＬＳＩ検査用プローブ基板の一例を示す斜視図、図２〜図４は本発明のＬＳＩ検査用プローブ基板製造方法の第１実施例、図５〜図６は同じく第２実施例をそれぞれ示し、図２は第１実施例の第１工程を示す概略図で、（ａ）は組合わせ金型を示す斜視図、（ｂ）は組合わせ金型の上にレジストとマスクを相重ねた状態を示す断面図、（ｃ）は組合わせ金型とパターンが形成されたレジスト層を示す斜視図、図３は同じく第２工程を示す概略図で、（ａ）は組合わせ金型、パターン回路が形成されたレジスト層を示す断面図、（ｂ）は組合わせ金型とパターン回路を示す断面図、（ｃ）は組合わせ金型の孔型金型から凸型金型を抜いた状態を示す断面図、（ｄ）はパターン回路の先端に折曲げ加工を施している状態を示す斜視図、図４は同じく第３工程を示す概略図で、（ａ）は先端にプローブを形成したパターン回路を示す断面図、（ｂ）はパターン回路の表面に絶縁樹脂層を形成した状態を示す断面図、（ｃ）はパターン回路、プローブおよび絶縁樹脂層を孔型金型から抜いた状態を示す断面図、図５は本発明方法の第２実施例の第１工程を示す概略図で、（ａ）は絶縁樹脂層の表面に導電層を形成した状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の導電層の上にレジスト層およびマスクを相重ねた状態を示す断面図、（ｃ）はパターンが形成されたレジスト層を示す斜視図、図６は同じく第２工程を示す概略図で、（ａ）はパターン回路が形成されたレジスト層を示す断面図、（ｂ）はレジスト層が除去されたレジスト層を示す断面図、（ｃ）は導電層をエッチングしてパターン回路を絶縁樹脂層表面に形成した状態を示す断面図、（ｄ）はパターン回路の先端に折曲げ加工を施した状態を示す斜視図であり、１は絶縁樹脂層、２はパターン回路（検査用回路）、３はプローブ、４は組合わせ金型、４ａは孔型金型、４ｂは凸型金型、５はレジスト、６はマスク、７、９、１１はレジスト層、８は導電層、１０はマスクをそれぞれ示す。

図１に示す本発明のＬＳＩ検査用プローブ基板は、絶縁樹脂層１の表面に先端にプローブ３が形成されたパターン回路を備えたものである。

次に、図１に示すＬＳＩ検査用プローブ基板の製造方法について説明する。

まず、第１実施例の第１工程では、図２（ａ）に示すような孔型金型４ａと凸型金型４ｂで構成された組合わせ金型４を用い、この孔型金型４ａの貫孔４ａ−１に凸型金型４ｂの凸部４ｂ−１を嵌合させた組合わせ金型４の上に、図２（ｂ）に示すようにレジスト５およびマスク６を載せて露光・現像することによって、図２（ｃ）の示すようなパターンが形成されたレジスト層７を形成する。使用する組合わせ金型４の材質は一般に使われる材料でよく、例えば、ステンレス、ニッケル等を用いることができる。また、レジスト５の種類も特に限定されない。

第２工程では、まず図３（ａ）に示すパターンが形成されたレジスト層７のレジストのない部分に電気めっきを施して所定の高さのめっき層を形成する。その後、レジスト層７を除去することにより、組合わせ金型４表面にパターン回路２を形成する（図３ｂ）。続いて、組合わせ金型４から凸型金型４ｂを抜いた後（図３ｃ）、上から別の凸型金型（図示せず）を用いて孔型金型４ａの貫孔４ａ−１に向かってパターン回路２の先端部を折曲げ加工することによってプローブ３を形成する（図３ｄ）。なお、パターン回路形成に用いられるめっき材料は特に限定されないが、折曲げ加工後にプローブ３にも用いられることから、折曲げ加工が可能で高硬度の材料が望ましい。

第３の工程では、図４（ａ）のように形成されたパターン回路２の表面に絶縁樹脂層１を形成する（図４ｂ）。その後、パターン回路２、プローブ３とともに絶縁樹脂層１を剥離することにより（図４ｃ）、図１のような検査用プローブ基板を作製することができる。絶縁樹脂層１の材料としては、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等を用いることができる。また、絶縁樹脂層の形成方法としては、絶縁シートを接着剤を用いて固定する方法や、熱をかけた状態で熱可塑性樹脂を押し当てる方法、ワニス状の樹脂を塗布した後、乾燥・硬化させる方法等を用いることができる。

次に、第２実施例について説明すると、まず、第１工程において、図５（ａ）に示すように絶縁樹脂層１の表面に導電層８を形成する。形成する導電層８の種類は、特に限定されないが、電気伝導性のよい銅等が適している。また、導電層の形成方法も限定されず、無電解めっき法、蒸着法やスパッタ法等を用いることができる。続いて、前記導電層８の表面に、図５（ｂ）に示すように、レジスト層９およびマスク１０を載せて露光・現像することによって、図５（ｃ）に示すようなパターンが形成されたレジスト層１１を形成する。レジスト種類は特に限定されない。

第２の工程では、図６（ａ）に示すパターンが形成されたレジスト層１１のレジストのない部分に、電気めっきを行うことで、所定の高さのめっき層を形成する。その後、レジスト層１１を除去し（図６ｂ）、露出した導電層８をエッチング除去することにより、図６（ｃ）に示すようにパターン回路２を絶縁樹脂層１表面に形成する。その後、回路先端を金型（図示せず）を用いて折曲げ加工することにより、図１に示すような検査用プローブ基板を作製することができる。電気めっきに用いられる材料は特に限定されないが、折曲げ加工後にプローブにも用いられることから、折曲げ加工が可能で高硬度の材料が望ましい。また、用いられる絶縁樹脂にも限定はないが、樹脂ごと金型加工がなされるため、ポリイミド等の柔軟性を有する樹脂が望ましい。

図２〜図４に示す本発明の第１実施例によりＬＳＩ検査用プローブ基板を製造した。

本実施例では、表面に開口部１００μｍ×５０μｍの貫孔を加工したステンレス製の孔型金型と、この孔型金型に対応する凸型金型とからなる組合わせ金型の表面に、厚さ２５μｍのドライフィルムをラミネートした後、露光・現像によってパターンを形成し、続いて、露出した金型表面に厚さが２０μｍの電気Ｎｉめっき被膜を形成した。表１に使用しためっき液組成を、表２にめっき条件を示す。得られたＮｉめっき被膜は、ビッカース硬度が４５０であり、１８０℃密着曲げ試験において破断しない柔軟性を有していた。その後、レジストを除去してパターン回路を形成した後、凸型金型を外し、孔型金型の貫孔に向かって飛び出した状態の回路先端に対し、別の凸型金型によって折曲げ加工を施した。そして、最終工程において、得られたプローブ付パターン回路表面に厚さ７５μｍのポリイミドフィルムを接着剤にて張合わせ、接着剤が十分硬化した後、金型からプローブ、パターン回路ごと絶縁フイルムを剥離した。

これによって、高さ５０μｍ、先端面積を微細にしたプローブを有した、配線幅７５μｍ、ピッチ間隔１５０のμｍのプローブ基板を得ることができた。

図５〜図６に示す本発明の第２実施例によりＬＳＩ検査用プローブ基板を製造した。

本実施例では、厚さ７５μｍのポリイミドフィルム表面に、無電解銅めっき法によって厚さ０．５μｍの導電層を形成し、この導電層の表面に、厚さ２５μｍのドライフィルムをラミネートした後、露光・現像によってパターンを形成した。次に、実施例１と同じめっき条件にて、露出した金型表面に厚さが２０μｍの電気Ｎｉめっき被膜を形成し、続いて、レジストを除去した後、露出した導電層を塩化第２鉄水溶液を用いてエッチング除去して、ポリイミドフィルム表面にパターン回路を形成し、このパターン回路先端に対し、金型を用いて折曲げ加工を施した。

これによって、高さ５０μｍ、先端面積を微細にしたプローブを有した、配線幅７５μｍ、ピッチ間隔１５０μｍのプローブ基板を得ることができた。

本発明のＬＳＩ検査用プローブ基板の一例を示す斜視図である。 本発明のＬＳＩ検査用プローブ基板製造方法の第１実施例の第１工程を示す概略図で、（ａ）は組合わせ金型を示す斜視図、（ｂ）は組合わせ金型の上にレジストとマスクを相重ねた状態を示す断面図、（ｃ）は組合わせ金型とパターンが形成されたレジスト層を示す斜視図である。 同じく第２工程を示す概略図で、（ａ）は組合わせ金型、パターン回路が形成されたレジスト層を示す断面図、（ｂ）は組合わせ金型とパターン回路を示す断面図、（ｃ）は組合わせ金型の孔型金型から凸型金型を抜いた状態を示す断面図、（ｄ）はパターン回路の先端に折曲げ加工を施している状態を示す斜視図である。 同じく第３工程を示す概略図で、（ａ）は先端にプローブを形成したパターン回路を示す断面図、（ｂ）はパターン回路の表面に絶縁樹脂層を形成した状態を示す断面図、（ｃ）はパターン回路、プローブおよび絶縁樹脂層を孔型金型から抜いた状態を示す断面図である。 本発明方法の第２実施例の第１工程を示す概略図で、（ａ）は絶縁樹脂層の表面に導電層を形成した状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の導電層の上にレジスト層およびマスクを相重ねた状態を示す断面図、（ｃ）はパターンが形成されたレジスト層を示す斜視図である。 同じく第２工程を示す概略図で、（ａ）はパターン回路が形成されたレジスト層を示す断面図、（ｂ）はレジスト層が除去されたレジスト層を示す断面図、（ｃ）は導電層をエッチングしてパターン回路を絶縁樹脂層表面に形成した状態を示す断面図、（ｄ）はパターン回路の先端に折曲げ加工を施した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 絶縁樹脂層
２ パターン回路（検査用回路）
３ プローブ
４ 組合わせ金型
４ａ 孔型金型
４ａ−１ 貫孔
４ｂ 凸型金型
４ｂ−１ 凸部
５ レジスト
６ マスク
７、９、１１ レジスト層
８ 導電層
１０ マスク

Claims (3)

1. 絶縁樹脂層と、該絶縁樹脂層表面に形成されたパターン回路とからなるＬＳＩ検査用プローブ基板において、前記パターン回路先端部に金型により折曲げ加工されたプローブを備えたことを特徴とするＬＳＩ検査用プローブ基板。
2. 絶縁樹脂層と、該絶縁樹脂層表面に形成されたパターン回路と、該パターン回路先端部に形成されたプローブとからなるＬＳＩ検査用プローブ基板の製造方法であって、プローブ位置に相当する箇所に貫孔が設けられた孔型金型と、該孔型金型の貫孔をふさぐように嵌め込んだ凸型金型とからなる組合わせ金型の表面にレジストパターンを形成する工程と、露出した金型表面に所定の高さまでめっきを施してからレジスト層を除去しパターン回路を形成した後、前記凸型金型を外し、前記パターン回路の真上から別の凸型金型を用いて配線先端部を金型内部に折り曲げ加工してプローブを形成する工程と、前記パターン回路の表面に絶縁樹脂層を形成した後、該絶縁樹脂層とともにパターン回路およびプローブを前記貫孔付き金型から剥離する工程を含むことを特徴とするＬＳＩ検査用プローブ基板の製造方法。
3. 絶縁樹脂層と、該絶縁樹脂層表面に形成されたパターン回路と、該パターン回路先端部に形成されたプローブとからなるＬＳＩ検査用プローブ基板の製造方法であって、前記絶縁樹脂層の表面に導電層を形成し、その上にレジストパターンを形成する工程と、レジストパターンの露出した導電層表面に所定の高さまでめっきを施してからレジストパターンを除去し、露出した導電層をエッチング除去することによりパターン回路を形成し、その後金型を用いて回路先端を折り曲げ加工する工程を含むことを特徴とするＬＳＩ検査用プローブ基板の製造方法。
   
   

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