JP2009103475A

JP2009103475A - 探針装置用プローブ構造及びその製造方法

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Publication number: JP2009103475A
Application number: JP2007273284A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yoshikawa; 実吉川
Original assignee: MICRO GIJUTSU KENKYUSHO KK; Micro Gijutsu Kenkyusho KK
Current assignee: MICRO GIJUTSU KENKYUSHO KK; Micro Gijutsu Kenkyusho KK
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2009-05-14

Abstract

【課題】柔軟な材料からなる樹脂プラスチック基板の表面に、電気接続に適した突起を容易に形成でき、周縁部における回路実装も容易にできる探針装置用プローブ構造及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板の表面に形成する突起状の探針装置用プローブ構造の形成方法において、樹脂フィルム（１１）からなる基板の表面に突起部（１２ａ）を形成する工程と、この突起部（１２ａ）を形成した樹脂フィルム（１１）の表面に導電性を有する電極となる金属膜（１４）を形成する工程と、この金属膜（１４）の表面に導電性の保護膜（１５）を形成する工程と、保護膜（１５）及び金属膜（１４）をエッチングによりパターン形成する工程とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体回路あるいはＦＰＤ（フラットパネルディプレイ）等の電子部品における動作試験等の検査に適した探針装置用プローブ構造及びその製造方法に関するものである。

従来、例えば、半導体回路あるいはＦＰＤ等の電子部品の動作試験のための信号を送信するときに、接続するためのプローブシートが一般的に使用されている。この種のプローブシートとしては、例えば、図４に示すように、ガラス等の基板１の表面に、信号を伝達する導電性を有する銅等の金属膜２を形成し、この金属膜２の上部に電気的に接続する端子となる部分に、ニッケル等の材料をメッキにより突起状に形成したものが使用されていた。

このような構造を有する従来のプローブシートでは、硬質の材料であるガラス板等の基板の表面に形成されることが一般的であった。また、他の電子部品の実装構造として、例えば、シリコン基板上に突起を形成し、この突起の表明に導電膜を形成した電子部品の実装構造などが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の構造の実装構造では、例えば、従来の液晶装置等の電子光学装置の構造に適していたが、動作試験等の検査に適した探針装置用プローブとして使用されるものではなかった。

特開２００６−９１２３４号公報（第５〜６ページ、図４）

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、柔軟な材料からなる樹脂プラスチック基板の表面に、電気接続に適した突起を容易に形成でき、周縁部における回路実装も容易にできる探針装置用プローブ構造及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明にあっては、基板の表面に形成する突起状の電気的接続端子となる探針装置用プローブ構造において、前記基板は樹脂フィルムからなり、この樹脂フィルムの表面上に樹脂性の突起部が形成され、この突起部上を含む樹脂フィルムの表面に導電性の金属膜の電極パターンが形成されていることを特徴とするものである。このような探針装置用プローブ構造であれば、柔軟な樹脂プラスチック基板の表面に、電極パターンを保護できるとともに周縁部における回路実装も容易にできるようになる。

請求項２に記載の発明にあっては、前記金属膜は、銅からなる膜の表面上にニッケルを含む導電性材料からなる保護膜が形成されたものであることを特徴とするものである。保護膜で金属膜を保護し製造工程上における歩留りを向上し、酸化や腐食を防ぐことができる。

請求項３に記載の発明にあっては、基板の表面に形成する突起状の探針装置用プローブ構造の形成方法において、樹脂フィルムからなる基板の表面に樹脂性の突起部を形成する工程と、この突起部を形成した前記樹脂フィルムの表面に導電性を有する電極となる金属膜を形成する工程と、この金属膜の表面に導電性の保護膜を形成する工程と、前記保護膜及び金属膜をエッチングによりパターン形成する工程とを有することを特徴とするものである。このような探針装置用プローブ構造の製造方法では、最初に基板の表面に突起部を形成するため、突起部上に金属膜及び保護膜も同様の形状で突起状に形成することができ、この突起部を電気接続の端子とすることができ、接続端子として回路実装が簡単にできるようになる。

請求項４に記載の発明にあっては、前記突起部は、ドット状あるいは帯状に形成されていることを特徴とするものである。突起部を接続される端子に応じてドット状あるいは帯状に形成することで、任意の形状を有する端子接続構造に確実に対応することができる。

基板の表面に形成する突起状の電気的接続端子となる探針装置用プローブ構造において、基板は樹脂フィルムからなり、この樹脂フィルムの表面上に突起部が形成され、かつこの突起部上を含む樹脂フィルムの表面に導電性の金属膜の電極パターンが形成されていることで、このような探針装置用プローブ構造であれば、柔軟な樹脂プラスチック基板の表面に、電極パターンを保護できるとともに周縁部における回路実装も容易にできるようになる。

基板の表面に形成する突起状の探針装置用プローブ構造の形成方法において、樹脂フィルムからなる基板の表面に突起部を形成する工程と、この突起部を形成した前記樹脂フィルムの表面に導電性を有する電極となる金属膜を形成する工程と、この金属膜の表面に導電性の保護膜を形成する工程と、保護膜及び金属膜をエッチングによりパターン形成する工程とを備えることで、突起部上の金属膜及び保護膜も同様の形状で突起状に形成され、この突起部を電気的な接続端子として利用して回路実装が簡単になる

以下、本発明を図示の一実施形態により具体的に説明する。図１は本発明実施形態の探針装置用プローブ構造の製造工程を説明する断面図である。

図１（ａ）に示すように、まず、例えば、ポリイミド等の柔軟な樹脂材料からなり、厚さが３０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１５０μｍ程度の樹脂フィルム１１の表面に、例えば、アクリル系あるいは合成ゴム系の感光性樹脂材料、またはカーボン、銀、銅等の金属粉末を含むペースト状の導電性を有する感光性樹脂材料からなるネガ型ホトレジストをスピンコータ等により、０．５〜２０μｍ、好ましくは２〜６μｍ程度の均一な厚さにレジスト膜１２を形成する。

次に、図１（ｂ）に示すように、探針装置用プローブ構造のための基板となる樹脂フィルム１１の、端子接続部分に、任意の形状の突起部を形成するための露光孔１３ａを有するホトマスク１３を使用することで露光する。

次に、図１（ｃ）に示すように、現像及びパターンを焼きしめるベーク等を行なうことで、軟らかな樹脂材料からなる突起部１２ａを形成することができる。このような突起部１２ａは、例えば、長さが４〜２０μｍ程度で、高さが３〜７μｍ、好ましくは高さが４〜５μｍ程度に形成される。この突起部１２ａの形成は、ネガ型ホトレジスト等を使用したフォトリソグラフィ方式を使用しているが、ポジ型ホトレジストを使用することもでき、またオフセット印刷あるいはシルク印刷等による印刷方式によって形成することができる。

次に、図１（ｄ）に示すように、突起部１２ａが形成された樹脂フィルム１１の表面上に、例えば、厚さが３〜７μｍ程度、好ましくは４μｍ程度の導電性を有する銅（Ｃｕ）等の金属膜１４を、電気メッキ、化学メッキ、真空蒸着法、スパッタリング法の等により形成する。この金属膜１４は、後にパターン形成することで、例えば、検診用の信号線になるものである。

次に、図１（ｅ）に示すように、金属膜１４の表面上に、例えば、厚さが１０００〜３０００Å程度、好ましくは２０００Å程度のニッケル（Ｎｉ）等の材料からなる導電性の保護膜１５が形成される。この保護膜１５は、金属膜１４の表面の酸化による腐蝕を防止するためのものである。このような保護膜１５を形成することで、金属膜１４の表面が覆われて酸化による腐食を防止することができるとともに、突起部１２ａの形成された上部が電気接続に適した突起状のプローブ端子構造１６に形成される。

以上の工程により樹脂フィルム１１の表面に探針装置用プローブ構造を形成することができ、これにより半導体装置の回路検査用、液晶パネルの動作試験用、あるいはＦＰＤの動作試験等の検査に適した探針装置用プローブとすることができる。

図２及び図３は上記の工程で形成される探針装置用プローブ構造の斜視図であり、図２は隣り合う端子構造が隣接されて形成されてい探針装置用プローブ、図３は隣り合う端子構造が互いに離れて形成されている探針装置用プローブを示している。

図２に示すように、この探針装置用プローブ２０は、前記の図１に示すと同じ製造工程で形成されるものであり、樹脂フィルム２１の表面に、金属膜の表面に導電性の保護膜が形成された信号線となる配線２２が平行に並んで形成され、その端部側に配線２２の長さ方向に沿って隣接するように突起状のプローブ端子構造２３が形成されたものである。このような構造のプローブ端子構造２３により、その部分に電気的な接続端子を当接させることで探針装置用プローブとして機能させることができる。

次に、図３に示すように、この探針装置用プローブ３０は、同様に図１に示すと同じ製造工程で形成されるものであり、樹脂フィルム３１の表面に、金属膜の表面に導電性の保護膜が形成された配線３２が平行に形成され、かつ端部側の隣り合うプローブ端子構造３３が互いに離れて形成されたものである。このような構造の探針装置用プローブ３０では、隣り合うプローブ端子構造３３が離れているため、隣接する端子同士が誤って接触することを防止でき、特に、微細なプローブ構造に適したものとすることができる。

以上、説明したように、上記構成の探針装置用プローブ構造では、樹脂フィルム１１の表面に探針装置用プローブ構造を形成され、これにより半導体装置の回路検査用、液晶パネルの動作試験用、あるいはＦＰＤの動作試験等の検査に適した探針装置用プローブとすることができる。また、この探針装置用プローブ構造では、ポリイミド等の樹脂材料からなる材料を使用しているため、従来のガラス板等に形成される場合より柔軟なプローブ構造とすることができる。

また、上記構成の探針装置用プローブ構造の製造方法では、樹脂フィルム１１の表面に樹脂性の突起部１２ａを形成して探針装置用プローブ構造を形成することで、従来のガラス板等に形成される場合より柔軟なプローブ構造とすることが可能になる。また、プローブ端子構造１６は、予め樹脂フィルム１１の表面に樹脂性の突起部１２ａを形成してから、この突起部１２ａを含む樹脂フィルム１１上に導電性の金属膜１４と保護膜１５とを形成することで、簡単にプローブ構造を作ることが可能になる。

なお、上記実施形態において、軟らかな樹脂材料からなる突起部１２ａを形成した例を説明したが、少なくとも樹脂フィルム１１の回路に接続するためのくし歯状に形成された電極部分に形成されていればよく、その形状は、一例であり、ドットの形状、大きさ、数あるいは帯の幅、高さ、配線の条数も任意にできる。突起部１２ａ，プローブ端子構造２３，３３の形状や大きさも、任意にすることができる。

以上説明したように、本発明の探針装置用プローブ構造では、柔軟な材料からなる樹脂プラスチック基板の表面に、突起状に形成されて電気接続に適した端子となるプローブ端子構造を容易に形成することができる。

また、本発明の探針装置用プローブ構造の製造方法では、柔軟な樹脂フィルムの表面にバンプとなる突起部を形成して、樹脂フィルムの表面及び突起部の表面に導電膜である金属膜及び保護膜をパターン形成することで、半導体装置の回路検査用、液晶パネルの動作試験用、あるいはＦＰＤの動作試験等の検査に適した探針装置用プローブ構造を容易に製造することができる。

柔軟な樹脂プラスチック基板の表面に、電極パターンを保護できるとともに周縁部における回路実装も容易にできる探針装置用プローブ構造及びその製造方法に利用することができる。

本発明実施形態の探針装置用プローブ構造の製造工程を説明する断面図である。本発明実施形態の隣り合う端子構造が隣接されて形成されてい探針装置用プローブを説明する斜視図である。本発明実施形態の隣合う端子構造が互いに離れて形成されている探針装置用プローブの斜視図である。従来の探針装置用プローブを説明する断面図である。

符号の説明

１１樹脂フィルム
１２レジスト膜
１２ａ突起部
１３ホトマスク
１３ａ露光孔
１４金属膜
１５保護膜
１６プローブ端子構造
２０，３０探針装置用プローブ
２１，３１樹脂フィルム
２２，３２配線
２３，３３プローブ端子構造

Claims

基板の表面に形成する突起状の電気的接続端子となる探針装置用プローブ構造において、前記基板は樹脂フィルムからなり、この樹脂フィルムの表面上に樹脂性の突起部が形成され、この突起部上を含む樹脂フィルムの表面に導電性の金属膜の電極パターンが形成されていることを特徴とする探針装置用プローブ構造。
前記金属膜は、銅からなる膜の表面上にニッケルを含む導電性材料からなる保護膜が形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の探針装置用プローブ構造。
基板の表面に形成する突起状の探針装置用プローブ構造の形成方法において、樹脂フィルムからなる基板の表面に樹脂性の突起部を形成する工程と、この突起部を形成した前記樹脂フィルムの表面に導電性を有する電極となる金属膜を形成する工程と、この金属膜の表面に導電性の保護膜を形成する工程と、前記保護膜及び金属膜をエッチングによりパターン形成する工程とを有することを特徴とする探針装置用プローブ構造の製造方法。
前記突起部は、ドット状あるいは帯状に形成されていることを特徴とする請求項３記載の探針装置用プローブ構造の製造方法。