JP2011058873A - プローブカードの製造方法 - Google Patents

Abstract

【目的】 本発明の目的は、プローブユニットを狭ピッチ間隔で基板に実装することができるプローブカードの製造方法を提供する。
【構成】 この製造方法は、プローブ１２０とプローブ１２０と同一高さの支持ポスト１３０をプローブ基板１１０に形成する第１工程と、プローブ基板１１０と取付板２００とを対向させ、両面テープＴを用いてプローブ基板１１０上の支持ポスト１３０と取付板２００を仮固定する第２工程と、取付板２００が支持ポスト１３０に仮固定されたプローブ基板１１０を、樹脂Ｒにより配線基板３００の実装領域に仮固定する第３工程と、配線基板３００に仮固定されたプローブ基板１１０上の支持ポスト１３１０から取付板２００を取り外す第４工程と、取付板２００が取り外されたプローブ基板１１０を配線基板３００に本固定する第５工程と、配線基板３００に本固定されたプローブ基板１１０から支持ポスト１３０を除去する第６工程とを備えている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、プローブカードの製造方法に関し、特にプローブが設けられたプローブ基板を配線基板に実装する方法に関する。

従来のプローブカードとしては、複数のプローブユニットがフレームにマトリックス状に固着された構成となっているものがある（特許文献１参照）。

特開２００６−２６６６９７号公報

前記プローブユニットは、プローブを上に向けた状態で実装機のピックアップアームに把持され、前記フレームの実装部に移送され、該フレームの実装部に固着される。前記プローブユニットのピッチ間隔を小さくする（５０μｍ程度）と、前記ピックアップアームでプローブユニットを把持してフレームの実装部に設置する際に、該実装部の隣の実装部に固着されたプローブユニットに前記ピックアップアームが当接する。このため、狭ピッチ間隔で前記プローブユニットを配置することが困難であった。

もっとも、前記ピックアップアームに代えて、プローブユニットのプローブ配設面を吸着するバキュームを用いることにより、該バキュームと隣の実装部に固着されたプローブユニットとの当接を避けることが考えられるが、プローブユニットのプローブ配設面に複数のプローブが高密度で設けられている場合には、該配設面にバキュームで吸着するスペースを確保することができない。よって、依然として前記プローブユニットを配置することが困難なままであった。

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、プローブユニットを狭ピッチ間隔で基板に実装することができるプローブカードの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のプローブカードの製造方法は、複数のプローブとこのプローブと同一の又はそれ以上の高さを有する支持ポストをプローブ基板に形成する第１工程と、プローブ基板と取付板とを対向させ、粘着性物質を用いてプローブ基板上の支持ポストと取付板を仮固定する第２工程と、取付板が支持ポストに仮固定されたプローブ基板を、接着剤を用いて配線基板の所定の領域に仮固定する第３工程と、配線基板に仮固定されたプローブ基板上の支持ポストから取付板を取り外す第４工程と、取付板が取り外されたプローブ基板を配線基板に本固定する第５工程と、配線基板に本固定されたプローブ基板から支持ポストを除去する第６工程とを備えている。

このようなプローブユニットの基板実装方法による場合、第２工程においてプローブ基板上の支持ポストを取付板に粘着性物質により仮固定しているので、第３工程において取付板を保持し、プローブ基板を接着剤を用いて配線基板の所定の領域に仮固定することができる。配線基板の前記所定の領域に仮固定された別のプローブ基板は、第４工程においてプローブ基板上の支持ポストから取付板が取り外されているため、前記第３工程において実装機のピックアップアームを用いて取付板を保持する場合であっても、該ピックアップアームが前記別のプローブ基板上の支持ポスト及びプローブに干渉するのを避けることができる。また、取付板の支持ポストが仮固定される面の裏面には何も設けられてないため、前記第３工程において実装機のバキュームを用いて取付板を吸着する場合であっても、該取付板に十分な吸着スペースを確保することができる。しかも、支持ポストの高さ寸法がプローブの高さ寸法と同一又はそれ以上となっているため、実装機のピックアップアームやバキュームに取付板が保持される際又はプローブ基板を配線基板の所定の領域に仮固定させる際に、プローブに殆ど負荷がかかることがなく、該プローブの破損等を防止することができる。

第２工程では、一枚の取付板に対して、支持ポスト及びプローブが形成されたプローブ基板を複数枚仮固定することができる。この場合、第３工程では、一枚の取付板に仮固定された複数枚のプローブ基板を配線基板の複数の所定の領域に一度に仮固定すると良い。このように一枚の取付板に複数のプローブ基板が仮固定されているため、一度に複数のプローブ基板を配線基板の複数の所定の領域に仮固定することができる。よって、プローブ基板の仮固定の作業時間を短縮することができる。

第３工程と第４工程を複数回繰り返して、取付板が取り外された複数枚のプローブ基板を配線基板の所定の領域に仮固定することができる。この場合、第５工程では、前記複数枚のプローブ基板を配線基板の複数の所定の領域に一度に本固定すると良い。

第２工程では、取付板に透明板を使用することができる。この場合、第３工程では、透明な取付板を透して認識されたプローブの位置に基づいて、配線基板の所定の領域にプローブ基板を仮固定すると良い。このように取付板に透明板を使用することにより、プローブ基板上のプローブの位置を認識することにより、プローブ基板を高精度で配線基板に仮固定することができる。

第３工程において、配線基板の所定の領域にプローブ基板を仮固定する際に、既に仮固定され且つ取付板が取り外された別のプローブ基板上のプローブの位置を基準にして、仮固定を行うことができる。仮固定された前記別のプローブ基板上のプローブの位置を基準にして新たなプローブ基板を配線基板に仮固定することができるので、配線基板にアライメントマークがない場合であっても、プローブ基板の仮固定が可能になる。

本発明の実施の形態に係るプローブユニットの基板実装構造体の概略的断面図である。 前記基板実装構造体のプローブユニットを示す概略的斜視図である。 前記基板実装構造体の取付板を示す概略的斜視図である。 前記基板実装構造体の組み立て工程を示す概略図であって、（ａ）はダイボンダー装置のピックアップアームにプローブユニットが把持された工程を示す図、（ｂ）はプローブユニットを取付板の上方に配置する工程を示す図、（ｃ）は取付板をプローブユニットの支持ポストに仮固定した工程を示す図である。 前記基板実装構造体を配線基板に実装する工程を示すフローチャートである。 前記基板実装構造体を配線基板に実装する工程を示す概略的断面図であって、（ａ）は一つ目の基板実装構造体を配線基板の実装領域に実装する工程を示す図、（ｂ）は二つ目の基板実装構造体を配線基板の実装領域に実装する工程を示す図である。 （ａ）は配線基板のアライメントマークを基準に前記基板実装構造体の取付板のアライメントマークを所定位置に位置するように該基板実装構造体を配線基板の実装領域に実装する例を示した概略的断面図、（ｂ）は配線基板のアライメントマークと前記基板実装構造体の取付板のアライメントマークとが一致するように該基板実装構造体を配線基板の実装領域に実装する例を示した概略的断面図である。 本発明の実施の形態に係るプローブカードの概略的断面図である。 前記基板実装構造体の設計変更例を示す概略的断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係るプローブユニットの基板実装構造体について図１乃至図３を参照しつつ説明する。図１に示す基板実装構造体は、プローブユニット１００と、このプローブユニット１００が取り付けられた取付板２００とを備えている。以下、各部について詳しく説明する。

プローブユニット１００は、図１及び図２に示すように、プローブ基板１１０と、複数のプローブ１２０と、４つの支持ポスト１３０とを有している。プローブ基板１１０は、セラミック、シリコン又はガラス等で構成された板体である。プローブ基板１１０は厚み方向の第１面１１１及び第２面１１２を有している。プローブ基板１１０の第１面１１１には、複数のプローブ１２０が間隔を空けて二列で配列されている。なお、プローブ１２０は、プローブ基板１１０の第１面１１１に四辺配置等することも可能である。

このプローブ１２０は、基部１２１と、下側ポスト１２２と、ビーム１２３と、上側ポスト１２４と、台座部１２５と、接触部１２６とを有している。基部１２１は平板状の部位であって、プローブ基板１１０の第１面１１１に仮固定されている。下側ポスト１２２は基部１２１に設けられた略直方体である。ビーム１２３は下側ポスト１２２から延びた該下側ポスト１２２よりも長い板状体である。上側ポスト１２４はビーム１２３の先端部に設けられた直方体である。台座部１２５は上側ポスト１２４に設けられた該上側ポスト１２４よりも外形が小さい直方体である。接触部１２６は台座部１２５に設けられた突起である。この接触部１２６は、半導体ウエハのチップの電極に接触する部分である。

支持ポスト１３０はプローブ基板１１０の第１面１１１の４つの角部に立設された円柱体である。この支持ポスト１３０はニッケル合金や銅等の導電材料で構成されている。特に、支持ポスト１３０の素材として、プローブ１２０と同じ素材を用いれば、支持ポスト１３０を後述の如くプローブ１２０と同時に作成することができるため、効率が良くなる。支持ポスト１３０の高さ寸法はプローブ１２０の高さ寸法と同じになっている。なお、支持ポスト１３０の高さ寸法はプローブ１２０の高さ寸法以上とすることも可能である。

プローブ１２０及び支持ポスト１３０はプローブ基板１１０の第１面１１１にＭＥＭＳ技術を用いて積層形成されたものである。具体的には、プローブ基板１１０の第１面１１１に第１のレジストを塗布し、この第１のレジストにマスクを用いて露光・現像を行い、該第１のレジストにプローブ１２０の基部１２１用の複数の第１の開口及び支持ポスト１３０の第１段部用の４つの第２の開口を形成する。その後、第１の開口に電解めっきによりニッケル合金等の導電材料を各々充填してプローブ１２０のベース部１２１を作成し、第２の開口にニッケル合金等の導電材料を各々充填して支持ポスト１３０の第１段部を作成する。その後、第１のレジスト上に第２のレジストを塗布し、この第２のレジストにマスクを用いて露光・現像を行い、該第２のレジストにプローブ１２０の下側ポスト１２２用の複数の第３の開口及び支持ポスト１３０の第２段部用の４つの第４の開口を形成する。その後、第３の開口に電解めっきによりニッケル合金等の導電材料を各々充填してプローブ１２０の下側ポスト１２２を作成し、第４の開口にニッケル合金等の導電材料を各々充填して支持ポスト１３０の第２段部を作成する。その後、第２のレジスト上に第３のレジストを塗布し、この第３のレジストにマスクを用いて露光・現像を行い、該第３のレジストにプローブ１２０のビーム１２３用の複数の第５の開口及び支持ポスト１３０の第３段部用の４つの第６の開口を形成する。その後、第５の開口に電解めっきによりニッケル合金等の導電材料を各々充填してプローブ１２０のビーム１２３を作成し、第６の開口にニッケル合金等の導電材料を充填して支持ポスト１３０の第３段部を作成する。

その後、第３のレジスト上に第４のレジストを塗布し、この第４のレジストにマスクを用いて露光・現像を行い、該第４のレジストにプローブ１２０の上側ポスト１２４用の複数の第７の開口及び支持ポスト１３０の第４段部用の４つの第８の開口を形成する。その後、第７の開口に電解めっきによりニッケル合金等の導電材料を各々充填してプローブ１２０の上側ポスト１２４を作成し、第８の開口にニッケル合金等の導電材料を各々充填して支持ポスト１３０の第４段部を作成する。その後、第４のレジスト上に第５のレジストを塗布し、この第５のレジストにマスクを用いて露光・現像を行い、該第５のレジストにプローブ１２０の台座部１２５用の複数の第９の開口及び支持ポスト１３０の第５段部用の４つの第１０の開口を形成する。その後、第９の開口に電解めっきによりニッケル合金等の導電材料を各々充填してプローブ１２０の台座部１２５を作成し、第１０の開口にニッケル合金等の導電材料を各々充填して支持ポスト１３０の第４段部を作成する。その後、第５のレジスト上に第６のレジストを塗布し、この第６のレジストにマスクを用いて露光・現像を行い、該第６のレジストにプローブ１２０の接触部１２６用の複数の第１１の開口及び支持ポスト１３０の第５段部用の４つの第１２の開口を形成する。その後、第１１の開口に電解めっきによりニッケル合金等の導電材料を各々充填してプローブ１２０の接触部１２６を作成し、第１２の開口にニッケル合金等の導電材料を各々充填して支持ポスト１３０の第６段部を作成する。その後、第１乃至第６のレジストを周知の溶剤等を用いてプローブ基板１１０の第１面１１１から除去する。このようにしてプローブ１２０及び支持ポスト１３０はプローブ基板１１０の第１面１１１に作成される。

なお、プローブ１２０のプロファイルを有する鋳型を作成し、この鋳型に導電材料を充填してプローブ１２０を作成し、該プローブ１２０を鋳型から外し、プローブ基板１１０の第１面１１１に半田等で接合させることも可能である。支持ポスト１３０についても別途作成したものをプローブ基板１１０の第１面１１１に接着剤等で仮固定するようにしても良い。

取付板２００としては、図１及び図３に示すようなサファイヤガラス等の透明な略矩形状のガラス板を用いている。この取付板２００の外形はプローブ基板１１０よりも大きくなっている。取付板２００に支持ポスト１３０の先端面が両面テープＴで仮固定され、取付板２００とプローブ基板１１０の第１面１１１とが対向している。取付板２００のプローブ基板対向面には、プローブ基板１１０の第１面と対向する中央エリア２１０と、対向しない外周エリア２２０（非対向部）とが設けられている。図３において、破線の内側が中央エリア２１０であり、外側が外周エリア２２０となっている。外周エリア２２０の４つの角部にはアライメントマーク２２１が印刷されている。アライメントマーク２２１としては、十字状のマークを用いている。その他のアライメントマークとしてはＬ字状のマーク等がある。なお、後述するように、基板実装構造体のプローブ１２０の接触部１２６の位置を用いて該基板実装構造体を配線基板３００に仮固定する場合には、アライメントマーク２２１は省略することができる。図１、図４乃至図７及び図９において、アライメントマーク２２１の厚み寸法は誇張して示されている。

このような構成の基板実装構造体は周知のダイボンダー装置１０を用いて次のように組み立てられる。ここで用いるダイボンダー装置１０は、ＸＹＺ方向に移動可能なピックアップアーム１１と、ピックアップアーム１１により把持された物を撮影する下側カメラと、ステージ上を撮影する上側カメラと、プローブユニット１００を取付板２００に取り付けるためのプログラムが記録されたメモリと、電源がオンにされることにより、前記プログラムを処理し、装置１０全体を制御するＣＰＵ等の制御部とを備えている。

まず、取付板２００の前記プローブ基板対向面に両面テープＴを貼付し、取付板２００を前記プローブ基板対向面を上に向けた状態でステージに用意する。その後、ダイボンダー装置１０の電源をオンにする。すると、ダイボンダー装置１０は、図４（ａ）に示すように、ダイボンダー装置１０のピックアップアーム１１にプローブユニット１００のプローブ基板１１０の幅方向の両端部をプローブ１２０を下に向けた状態で把持させる。その後、図４（ｂ）に示すように、ピックアップアーム１１をプローブユニット１００と共にＸＹ方向に移動させ、該プローブユニット１００を取付板２００の上方に配置する。その後、ダイボンダー装置１０の上側カメラにより、取付板２００のアライメントマーク２２１を撮影して該アライメントマーク２２１の位置を認識すると共に、ダイボンダー装置１０の下側カメラにより、プローブユニット１００のプローブ１２０の接触部１２６（すなわち、プローブ１２０の先端）を撮影して該接触部１２６の位置を認識し、アライメントマーク２２１を基準としてプローブユニット１００のプローブの接触部１２６がダイボンダー装置１０のメモリに記録された所定のＸＹＺ座標位置に位置するようにピックアップアーム１１をＸＹＺ方向に移動させ、図４（ｃ）に示すように、プローブユニット１００の支持ポスト１３０の先端面を両面テープＴで取付板２００に仮固定させる。このようにして基板実装構造体が組み立てられる。

以下、基板実装構造体をダイボンダー装置１０を用いて配線基板３００に実装する方法について図５を参照しつつ説明する。ここで用いる配線基板３００はセラミック、シリコン又はガラス等で構成された板体である。配線基板３００の厚み方向の第１面３１０には、プローブユニット１００の実装領域（所定の領域）を示すアライメントマーク３１１が印刷されている。ダイボンダー装置１０のメモリには、基板実装構造体を配線基板３００の実装領域に実装するためのプログラムが記録されている。前記プログラムが制御部により処理されることにより、下記の通り、基板実装構造体が配線基板３００の実装領域に実装される。なお、図６及び図７において、アライメントマーク３１１の厚み寸法は誇張して示されている。

まず、第１面３１０を上方に向けた状態で配線基板３００をステージに用意し、配線基板３００の実装領域に樹脂Ｒ（ＵＶ硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂）を塗布する。その後、ダイボンダー装置１０の電源をオンにする。すると、ダイボンダー装置１０は、図６（ａ）に示すように、ダイボンダー装置１０のピックアップアーム１１に基板実装構造体の取付板２００の幅方向の両端部を該基板実装構造体のプローブユニット１００を下にした状態で把持させる（ｓ１）。その後、ダイボンダー装置１０のピックアップアーム１１を基板実装構造体と共にＸＹ方向に移動させ、該基板実装構造体を配線基板３００の実装領域の上方に配置する。その後、ダイボンダー装置１０の上側カメラにより、前記基板実装構造体の取付板２００を透して配線基板３００のアライメントマーク３１１及び該基板実装構造体のプローブ１２０の接触部１２６（すなわち、プローブ１２０の先端）を撮影して該アライメントマーク３１１及び接触部１２６の位置を認識し（ｓ２）、アライメントマーク３１１から所定のＸＹＺ座標離れた所定位置（すなわち、アライメントマーク３１１を基準とした所定位置）に基板実装構造体のプローブ１２０の接触部１２６が位置するようにピックアップアーム１１をＸＹＺ方向に移動させ、該基板実装構造体のプローブ基板１１０の第２面１１２を配線基板３００の実装領域に樹脂Ｒで仮固定させる（ｓ３）。その後、ピンセット等の治具を用いて取付板２００をプローブユニット１００の支持ポスト１３０から取り外す（ｓ４）。

その後、全ての基板実装構造体が配線基板３００の全ての実装領域に仮固定されるまで（ｓ５）、ｓ１乃至ｓ４を繰り返す。全ての基板実装構造体の仮固定が完了すると（ｓ５）、樹脂ＲにＵＶライトを用いてＵＶ照射又はヒーターを用いて加熱し、樹脂Ｒを硬化させる。これにより、全てのプローブユニット１００のプローブ基板１００の第２面１１２が配線基板３００の実装領域に一度に固着（本固定）される（ｓ６）。その後、周知のボンドテスタのシェアツールにより、全てのプローブユニット１００の支持ポスト１３０に各々外力を加えて該支持ポスト１３０を除去する（ｓ７）。このようにしてプローブユニット１００が配線基板３００の第１面３１０に実装される。なお、支持ポスト１３０が銅製の場合には、Cｕエッチング液を用いてエッチングすることにより除去することができる。

このように取付板２００をダイボンダー装置１０のピックアップアーム１１にプローブユニット１００を下に向けた状態で保持させ、その後、配線基板３００の実装領域に移動させ、プローブユニット１００のプローブ基板１１０の第２面１１２を配線基板３００の実装領域に仮固定させることにより、ピックアップアーム１１が配線基板３００の実装領域の隣の実装領域に仮固定されたプローブユニット１００に干渉することがない。よって、プローブユニット１００を狭ピッチ間隔で配線基板３００に配置することができる。しかも、支持ポスト１３０の高さ寸法がプローブ１２０の高さ寸法と同じであるので、ダイボンダー装置１０のピックアップアーム１１に取付板２００が把持される際又はプローブ基板１１０の第２面１１２を配線基板３００の実装領域に仮固定させる際に、プローブ１２０に殆ど負荷がかかることがなく、該プローブ１２０の破損等を防止することができる。

なお、配線基板３００の外径がダイボンダー装置１０の可動範囲よりも大きい場合、配線基板３００には前記可動範囲に対応する複数の領域が存在する。この場合、ｓ５において配線基板３００の前記領域のうち一つの領域にプローブユニット１００を仮固定し終えると、配線基板３００とダイボンダー装置１０とを相対的に移動させ、配線基板３００の前記領域の隣の領域をダイボンダー装置１０の可動範囲に配置する。その後、ｓ１〜４を繰り返し、前記隣の領域にプローブユニット１００を仮固定する。これを繰り返すことにより、配線基板３００の全領域にプローブユニット１００を仮固定する。その後、ｓ６に移り、プローブユニット１００のプローブ基板１１０を配線基板３００に本固定すると良い。

また、アライメントマーク３１１は、配線基板３００の各領域において、若干の位置ズレを起こしている場合がある。例えば、配線基板３００の第１の領域のアライメントマーク３１１と、配線基板３００の第２の領域のアライメントマーク３１１とに若干の位置ズレが生じている場合、配線基板３００の第１の領域の所定の実装領域に仮固定されたプローブユニット１００のプローブ１２０の接触部１２６の位置情報を、ｓ２で上側カメラにより撮影する際にダイボンダー装置１０のメモリに記録させておく。その後、配線基板３００の第２の領域の前記実装領域の隣の実装領域に基板実装構造体を仮固定する際（ｓ３）に、前記隣の実装領域のアライメントマーク３１１の位置情報を正基準とし、仮固定されたプローブユニット１００のプローブ１２０の接触部１２６の位置情報を副基準とし、正基準と副基準との相関関係を利用して上記所定位置を位置補正しつつ、前記基板実装構造体を前記隣の実装領域に樹脂Ｒで仮固定する。その後、隣の実装領域に仮固定される際に、上記と同様にメモリに記録されたプローブユニット１００のプローブ１２０の接触部１２６の位置情報を前述のように副基準として利用して、次の基板実装構造体を第２の領域の前記実装領域の隣の実装領域に仮固定する。全ての領域においてプローブユニット１００の仮固定が完了すると、ｓ６に移り、プローブユニット１００のプローブ基板１１０を配線基板３００に本固定する。

また、配線基板３００には、第２の領域にアライメントマーク３１１が付されていない場合がある。この場合も、配線基板３００の第１の領域の所定の実装領域に仮固定されたプローブユニット１００のプローブ１２０の接触部１２６の位置情報を、ｓ２で上側カメラにより撮影する際にダイボンダー装置１０のメモリに記録させておく。その後、配線基板３００の第２の領域の前記実装領域の隣の実装領域に基板実装構造体を仮固定する際（ｓ２及びｓ３）に、メモリに記録された第１の領域に仮固定されたプローブユニット１００のプローブユニット１００のプローブ１２０の接触部１２６の位置情報から所定のＸＹＺ座標離れた第２の領域の実装領域の所定位置（すなわち、仮固定されたプローブユニット１００のプローブ１２０の接触部１２６を基準とした所定位置）に前記次の基板実装構造体のプローブ１２０の接触部１２６が位置するようにピックアップアーム１１をＸＹＺ方向に移動させ、該基板実装構造体のプローブ基板１１０の第２面１１２を配線基板３００の実装領域に樹脂Ｒで仮固定させる（ｓ３）。その後、基板実装構造体から取付板２００を取り外す（ｓ４）。その後、第２の領域の実装領域に仮固定される際に、上記と同様に仮固定の際にメモリに記録されたプローブユニット１００のプローブ１２０の接触部１２６の位置情報を前述のように基準として利用して、次の基板実装構造体を第２の領域の前記実装領域の隣の実装領域に仮固定する。全ての領域においてプローブユニット１００の仮固定が完了すると、ｓ６に移り、プローブユニット１００のプローブ基板１１０を配線基板３００に本固定する。

また、プローブユニット１００のプローブ１２０が磨耗等することにより、プローブユニット１００を交換（すなわち、リペア）する場合、プローブユニット１００を除去した後、除去したプローブユニット１００の隣のプローブユニット１００のプローブ１２０の接触部１２６の位置を基準とした所定位置に交換用の基板実装構造体のアライメントマーク２２１又はプローブ１２０の接触部１２６が位置するようにピックアップアーム１１をＸＹＺ方向に移動させ、該基板実装構造体のプローブ基板１１０の第２面１１２を配線基板３００の実装領域に樹脂Ｒで仮固定させると良い。

また、ｓ２及びｓ３において、基板実装構造体のプローブ１２０の接触部１２６の代わりに、取付板２００のアライメントマーク２２１を用いて、該基板実装構造体を配線基板３００の実装領域に仮固定するようにしても良い。具体的には、図７（ａ）に示すように、ダイボンダー装置１０のＣＣＤカメラ等の位置測定装置により、前記基板実装構造体の取付板２００を透して該基板実装構造体のアライメントマーク２２１、及び配線基板３００のアライメントマーク３１１を撮影して該アライメントマーク２２１、３１１の位置を認識しつつ、アライメントマーク３１１から所定のＸＹＺ座標離れた所定位置（すなわち、アライメントマーク３１１を基準とした所定位置）に基板実装構造体の取付板２００のアライメントマーク２２１が位置するようにピックアップアーム１１をＸＹＺ方向に移動させ、該基板実装構造体のプローブ基板１１０の第２面１１２を配線基板３００の実装領域に前記樹脂Ｒで仮固定させる。

また、アライメントマーク３１１が配線基板３００の前記実装領域の四隅に取付板２００のアライメントマーク２２１の位置に対応して付されている場合には、ｓ２及びｓ３において、図７（ｂ）に示すように、ダイボンダー装置１０のＣＣＤカメラ等の位置測定装置により、前記基板実装構造体の取付板２００を透して該基板実装構造体のアライメントマーク２２１及び配線基板３００のアライメントマーク３１１を撮影して該アライメントマーク２２１、３１１の位置を認識しつつ、アライメントマーク２２１がアライメントマーク３１１に一致するようにピックアップアーム１１をＸＹＺ方向に移動させ、該基板実装構造体のプローブ基板１１０の第２面１１２を配線基板３００の実装領域に樹脂Ｒで仮固定させるができる。この場合、アライメントマーク３１１はアライメントマーク２２１と同じマークとすると良い。

以上のようにプローブユニット１００が実装された配線基板３００は図８に示すプローブカードに組み込まれる。以下、プローブカードについて図８を参照しつつ説明する。前記プローブカードは、複数のプローブユニット１００、配線基板３００と、メイン基板４００と、複数の中継部材５００と、補強板６００と、支持部７００とを備えている。

メイン基板４００としては周知のプリント基板を用いている。このメイン基板４００の下面には、図８に示すように、複数の電極４１０が設けられている。また、メイン基板４００の上面の外縁部には複数の外部電極４２０が設けられている。電極４１０と外部電極４２０とはメイン基板４００の上下面又は内部に設けられた導電ラインにより各々接続されている。

補強板６００はメイン基板４００よりも硬い板体（例えばステンレス鋼等の板体）である。この補強板６００は、図８に示すように、メイン基板４００の上面にネジ止めされている。この補強板６００によりメイン基板４００の撓みが抑止される。

支持部７００は、図８に示すように、支持部７００の後端部がメイン基板４００に取り付けられている。支持部７００の先端部のフランジ部が配線基板３００の外周縁部を支持する。

配線基板３００は、図８に示すように、支持部７００の先端部に支持された状態で、ネジ８００の先端部により押圧される。これにより、配線基板３００がメイン基板４００に対して平行に間隔を空けて配置される。また、配線基板３００の下面上には複数の下側電極が、配線基板３００の上面には複数の上側電極３１０が設けられている。前記下側電極と上側電極３１０とは配線基板３００の上下面又は内部に設けられた導電ラインにより各々接続されている。前記下側電極はワイヤーボンディング等によりプローブ１２０に各々接続されている。

各中継部材５００は、図８に示すように、略く字状のＩＣピンである。この中継部材５００がメイン基板４００の電極４１０と配線基板３００の上側電極３１０との間に介在し、両者を接続する。

このような構成のプローブカードはテスターのプローバに取り付けられ、半導体ウエハのチップの電気的諸特性を各々測定するのに使用される。具体的には、本プローブカードのプローブユニット１００が半導体ウエハのチップの位置に対応するように前記プローブカードを配置し、この状態で同プローブカードと半導体ウエハとを相対的に接近させる。すると、同プローブカードのプローブユニット１００のプローブ１２０の接触部１２６が、半導体ウエハのチップの電極に各々接触し、チップの電気的諸特性が前記テスターにより各々測定される。

なお、上述したプローブユニットの基板実装構造体及びプローブユニットの基板実装方法は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。

ダイボンダー装置１０は、その一例を説明したものであって、上記実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、一つのカメラを備えた構成とすることもできる。また、ピックアップアーム１１に代えてバキューム等の吸着手段を備えた構成とすることができる。この場合、取付板２００のプローブ基板非対向面をバキューム等の吸着手段により吸着させ、保持させるようにすれば良い。取付板２００のプローブ基板非対向面には何も設けられていないため、吸着手段により吸着し易い。また、前記吸着手段が配線基板３００の隣の実装領域に実装された別のプローブユニット１００に当接することもない。

上記実施の形態では、基板実装構造体は、取付板２００に一つのプローブユニット１００が仮固定されているとしたが、図９に示すように、二つ以上のプローブユニット１００を取付板２００に仮固定することが可能である。この場合、上述のプローブユニットの基板実装方法と同様の方法により、二つ以上のプローブユニット１００を配線基板３００の２以上の実装領域に一度に仮固定させることができる。よって、プローブユニット１００の実装時間を短縮することができる。

また、上記実施の形態では、取付板２００は透明なガラス板であるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、取付板をシリコンなどの非透明材料で構成することも可能である。この場合であっても、ピックアップアーム１１又は吸着手段等のピックアップ手段に取付板を保持させることにより、該ピックアップ手段が配線基板３００に仮固定されたプローブユニット１００に干渉するのを避けることができるし、取付板２００のプローブ基板非対向面に吸着手段の吸着スペースを確保することができる。

また、上記実施の形態では、取付板２００の外形がプローブユニット１００のプローブ基板１１０の外形よりも大きいとしたが、取付板２００の外形をプローブ基板１１０の外形と同じ又は小さくすることができる。この場合、配線基板３００に仮固定された基板実装構造体の取付板２００同士が干渉し合うことがないので、全ての基板実装構造体を配線基板３００に仮固定した後、該基板実装構造体から取付板２００を取り外すようにしても良い。この場合、前記吸着手段により取付板２００のプローブ基板非対向面を吸着すると良い。

上記実施の形態では、取付板２００にアライメントマーク２２１が付されているとしたが、該アライメントマーク２２１は省略することが可能である。また、アライメントマーク２２１をどの位置に設けるか否かは任意である。

また、上記実施の形態では、プローブユニット１００の支持ポスト１３０の先端面が両面テープＴにより取付板２００に仮固定されるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、両面テープＴの代わりに、接着力の弱い両面フィルム接着剤や粘着剤等のその他の周知の粘着性物質を用いることができる。また、上記実施の形態では、樹脂Ｒは、ＵＶ硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂であるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、ＵＶ硬化性樹脂以外の光硬化性樹脂、フィルム接着剤又ははんだ等のその他の周知の接着手段を用いることができる。なお、樹脂Ｒは、配線基板３００ではなく、プローブ基板１００の第２面１１２に塗布することも可能である。

プローブ１２０の形状は、半導体チップの電極に接触し、該半導体チップの電気的諸特性を測定するのに使用し得るものである限り任意に設計変更することが可能である。例えば、プローブ１２０をダブルビーム構造とすることも可能である。

なお、上記実施の形態では、プローブユニットの基板実装構造体、プローブユニット、プローブカードの各部を構成する素材、形状や寸法等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。

１０・・・・ダイボンダー装置
１１・・・・ピックアップアーム
１００・・・プローブユニット
１１０・・プローブ基板
１１１・第１面
１１２・第２面
１２０・・プローブ
１２６・接触部
２００・・・取付板
２１０・・中央エリア
２２０・・外周エリア
２２１・アライメントマーク
３００・・・配線基板
３１０・・第１面
３１１・アライメントマーク
３２０・・第２面

Claims (5)

1. 複数のプローブとこのプローブと同一の又はそれ以上の高さを有する支持ポストをプローブ基板に形成する第１工程と、
   プローブ基板と取付板とを対向させ、粘着性物質を用いてプローブ基板上の支持ポストと取付板を仮固定する第２工程と、
   取付板が支持ポストに仮固定されたプローブ基板を、接着剤を用いて配線基板の所定の領域に仮固定する第３工程と、
   配線基板に仮固定されたプローブ基板上の支持ポストから取付板を取り外す第４工程と、
   取付板が取り外されたプローブ基板を配線基板に本固定する第５工程と、
   配線基板に本固定されたプローブ基板から支持ポストを除去する第６工程とを備えていることを特徴とするプローブカードの製造方法。
2. 第２工程では、一枚の取付板に対して、支持ポスト及びプローブが形成されたプローブ基板を複数枚仮固定し、
   第３工程では、一枚の取付板に仮固定された複数枚のプローブ基板を配線基板の複数の所定の領域に一度に仮固定することを特徴とする請求項１記載のプローブカードの製造方法。
3. 第３工程と第４工程を複数回繰り返して、取付板が取り外された複数枚のプローブ基板を配線基板の所定の領域に仮固定し、第５工程では、前記複数枚のプローブ基板を配線基板の複数の所定の領域に一度に本固定することを特徴とする請求項１又は２記載のプローブカードの製造方法。
4. 第２工程では、取付板に透明板を使用し、第３工程では、透明な取付板を透して認識されたプローブの位置に基づいて、配線基板の所定の領域にプローブ基板を仮固定することを特徴とする請求項３記載のプローブカードの製造方法。
5. 第３工程において、配線基板の所定の領域にプローブ基板を仮固定する際に、既に仮固定され且つ取付板が取り外された別のプローブ基板上のプローブの位置を基準にして、仮固定を行うことを特徴とする請求項４記載のプローブカードの製造方法。

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