JP3482937B2 - 検査用プローブ基板及びその製造方法 - Google Patents
検査用プローブ基板及びその製造方法Info
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Description
に接触して、半導体装置または電子装置の検査を行うた
めの検査用プローブ基板及びその製造法に関し、特に、
半導体集積回路チップ/CSPパッケージの品質を単体
のまま検査する検査用プローブ基板及びその製造法に適
用して有効な技術に関するものである。
個搭載したプリント基板を、MCM(Multi Chip Modul
e )という。このMCMは電子機器の発展とともに、本
質的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。
ージ基材量を最小限とし、パッケージ面積(体積)がチ
ップとほぼ等しいくらいに小型化したCSP(Chip Siz
e /Scale Package )の開発が極めて活発で、デバイス
メーカから種々の形状の小型パッケージが発表されてい
る。このCSPパッケージの多くは、外部端子がパッケ
ージの裏面にはんだボールを配列するBGA構造であ
る。
大の障壁は、品質保証されたチップ/パッケージ(KG
D:Known Good Die)選別のための非破壊検査方法であ
り、そのためにはチップの電極パッドあるいはパッケー
ジの外部端子用はんだボールと接触して電気的導通を確
保するための突起を設けた、検査用プローブ基板の開発
がポイントとなる。
わせてタングステン製の微小針を設けたプローブ基板が
使われていた。
ない、パッド数や端子数が増大し、またパッドや端子ピ
ッチはますます狭くなっているため、タングステン針を
配置したプローブ基板では、基板自体の製造に大きな制
約が生じている。
プ製造技術を組み合わせたKGD判別用プローブ組み込
みソケットが開発されている。
に、チップの電極パッドあるいはパッケージの外部端子
のはんだボールに対応する位置に突起を設け、このプロ
ーブ基板と上型の間にチップを挟む方式となっている。
プ基板では、突起とチップの電極パッドとのアライメン
トに、画像認織などを用いることはなく、通常はチップ
をソケットに落とし込んで機械的な位置合わせで接触さ
せるので、プローブ基板の製造精度やチップの切断精度
等から、チップの電極パッドとプロープ基板の突起の位
置が数10μmずれることは普通である。
なってしまい、接触抵抗が増大することがある。また、
電極パッドは通常、酸化皮膜で覆われているため、接触
抵抗が大きくなりがちである。
抗が増大することにより、正確な検査ができないという
問題点があった。
めに成されたものであり、その目的は半導体チップとの
位置ずれが起きた場合でも、接触抵抗をより低くでき、
より正確な検査を行える検査用プローブ基板を提供する
ものである。
る発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれ
ば、下記のとおりである。
上に形成された所定の配線パターンと、前記配線パター
ン上に電気的に接続されるように形成され、半導体装置
もしくは電子装置のはんだボールと接触する金属めっき
突起とを備えた検査用プローブ基板であって、前記金属
めっき突起は、前記はんだボールの径より小さいピッチ
で設けられた同一形状をした4つの三角柱のめっき突起
からなり、前記三角柱のめっき突起は、前記三角柱のめ
っき突起の底面の頂点のうち、前記はんだボールの接触
位置の中心側を向く頂点を通過する前記めっき突起の底
面の2等分線の延長上に前記はんだボールの接触位置の
中心があるように配置する。
上に形成された所定の配線パターンと、前記配線パター
ン上に電気的に接続されるように形成され、半導体装置
もしくは電子装置のはんだボールと接触する金属めっき
突起とを備えた検査用プローブ基板であって、前記金属
めっき突起は、前記はんだボールの径より小さいピッチ
で設けられた4つの扇形柱のめっき突起からなり、前記
扇形柱のめっき突起は、前記扇形柱のめっき突起の底面
の頂点のうち、前記はんだボールの接触位置の中心側を
向く頂点を通過する前記めっき突起の底面の2等分線の
延長上に前記はんだボールの接触位置の中心があるよう
に配置する。
上に形成された所定の配線パターンと、前記配線パター
ン上に電気的に接続されるように形成され、半導体装置
もしくは電子装置のはんだボールと接触する金属めっき
突起とを備えた検査用プローブ基板であって、前記金属
めっき突起は、前記はんだボールの径より小さいピッチ
で設けられた3つの扇形柱のめっき突起からなり、前記
扇形柱のめっき突起は、前記扇形柱のめっき突起の底面
の頂点のうち、前記はんだボールの接触位置の中心側を
向く頂点を通過する前記めっき突起の底面の2等分線の
延長上に前記はんだボールの接触位置の中心があるよう
に配置する。
検査用プローブ基板において、前記金属めっき突起は、
無電解めっき法で形成された無電解金属めっき突起であ
る。
検査用プローブ基板において、前記配線パターン及びそ
の上に形成された前記金属めっき突起を酸化防止金属膜
で一括被覆形成する。
いて、前記酸化防止金属膜は、貴金属めっきである。
ップのボール端子との位置ズレが起きても、金属めっき
突起との接触部分が1点のみとなることは無くなり、接
触抵抗を小さくすることが可能になる。
上面を平坦にし、エッジを極力直角に近くなるように仕
上げてあるので、ボール端子との接触時に、エッジ部分
でボール端子の酸化皮膜をワイピングし、接触抵抗を低
下させることができ、より正確な検査を行うことが可能
になる。
ル端子の酸化皮膜をワイピングし、接触抵抗を低下させ
ることが可能になる。これよって、より正確な検査を行
うことが可能になる。
きで形成することにより、金属めっき突起の硬度が増す
ので、耐久性に優れた検査用プローブ基板を提供でき
る。
用プローブ基板を図面を用いて詳細に説明する。
用プローブ基板の構成を説明するための平面図である。
図2は、図1に示すA−A線で切った断面図を示す。な
お、図1,図2は、主要部分の構成を説明し易いように
示してある。
参考例である検査用プローブ基板100は、ポリイミド
等の絶縁基板(絶縁テープ)10と、検査する半導体チ
ップの外部端子の位置に合わせて絶縁テープ10上に設
けられ銅箔等の導電性薄膜で形成された配線パターン1
1と、その配線パターン11上における外部端子との接
続位置に設けられ、所定の配置ルールの基で、複数個の
小めっき突起を一組としためっき突起12とから構成さ
れる。
つ半導体チップの外部端子の凸凹(例えば、ボール端子
の高さの誤差)を吸収するために変形しやすいフレキシ
ブル材料を用いる。
やすい薄膜金属をエッチングして形成され、配線ケーブ
ル等を介して検査装置(ここでは図示せず)と電気的に
接続される。
に、半導体チップの外部端子(ボール端子)との接触面
積を大きくするために、2つの四角柱形状の小めっき突
起12a,12bを所定の間隔で平行に並べた構成をと
る。なお、小めっき突起12a,12bの所定の間隔
は、少なくともボール端子の直径より小さくなる値をと
ればよく、ここでは0.5mm未満とする。
ル端子との位置ズレが起きても、接触部分が1点のみと
なることは無くなり、接触抵抗を小さくすることが可能
になる。
の突起形状は、上面を平坦にし、エッジを極力直角に近
くなるように仕上げてある。これにより、ボール端子と
の接触時に、エッジ部分でボール端子の酸化皮膜をワイ
ピングし、接触抵抗を低下させることができ、より正確
な検査を行うことが可能になる。
(金属)を電気めっき、または無電解めっきすることに
よって形成する。また、半導体チップのボール端子と押
圧接触するため、耐久性を高めるために硬質に形成する
必要がある。このため、特に無電解めっき法による金属
めっきで形成するのがよい。この無電解金属めっきは、
電解金属めっきに比べ、硬質に積層されるためである。
ここで、ニッケルを例に挙げると、無電解ニッケルめっ
きで形成された突起のピッカーズ硬度はHv450〜6
00であり、電解ニッケルめっきで形成された突起のピ
ッカーズ硬度はHv180程度であり、無電解めっき法
と電解めっき法とで形成された突起の硬度の差は明らか
である。
ニッケルめっきは導電性が高く、硬質であるため、この
めっき突起12には最適である。他に、無電解銅めっき
等を用いても構わない。
めっきで形成されためっき突起12及び配線パターン1
1上に、ボール端子との接触部分の酸化防止のための金
属めっき(例えば、金めっき)13を施すこともある。
なお、配線パターン11とめっき突起12を被覆するめ
っき層は、金めっき13に限るものではなく、例えば、
ロジウム、パラジウム、白金、銀などの酸化されにくい
貴金属めっきが好ましい。また、これらの貴金属めっき
は、めっき突起12の接触抵抗を軽減する性質を有する
ので、品質検査をより正確に行える。
00の製造方法について図面を用いて説明する。図4
は、本実施形態の検査用プローブ基板100の製造方法
を説明するための図である。
は、図4(a)に示すように、ポリイミドの絶縁テープ
10に接着剤22により銅箔21を貼り付けた3層構造
のテープキャリア材を作成する。
プキャリア材の銅箔21の面に、ポジ型フォトレジスト
23を塗布し、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、図4(c)に示すように、配線パター
ン11を形成する。
のポジ型フォトレジスト23を塗布してレジスト膜を形
成し、図4(d)に示すように、これに露光及び現像を
施し、半導体チップのアルミパッドまたはボール端子
(不図示)に合致する位置の配線パターン11上にレジ
スト開口部24a,24bを形成する。なお、厚付け用
のポジ型フォトレジスト23の代わりにドライフィルム
レジストを用いてもよい。
が形成された基板(絶縁テープ、配線パターンを含むテ
ープキャリア材)をニッケルめっき液に浸漬して無電解
めっきを行い、図4(e)に示すように、レジスト開口
部24a,24bがほぼ埋まる厚さにレジスト開口部内
にニッケルめっき層12(小めっき突起12a,12
b)を施す。
起12が形成された基板を専用剥離液を用いてレジスト
23を溶解除去した後、金めっき液中に浸して電解めっ
きを行い、無電解で形成されたニッケルのめっき突起1
2の表面に金めっき13を形成する。
ーン11上に金めっき13を施したニッケルのめっき突
起12を形成する。このように、作成した基板を所望の
サイズに切断し、図5に示すように、検査する半導体チ
ップ31のボール端子とニッケルめっき突起12とを接
触するようにプローブソケット30に設置する検査用プ
ローブ基板100を形成する。
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。
一形状の2つの四角柱の小めっき突起12a,12bを
所定の間隔で平行に並べた構成に限るものではなく、ボ
ール端子が多少ずれた場合でも、ある程度の接触面積を
確保でき、接触部分が1点のみとならない構成であれ
ば、他の構成であっても構わない。
構成例を示した図である。なお、各々の図中において、
めっき突起12上にボール端子が全くずれることなく接
触した場合のボール端子の理論的な位置の中心を中心G
として配線パターン11上に示してある。
した4つの四角柱の小めっき突起12c〜12fを、ボ
ール端子の理論的な接触位置の中心Gを中心とし、互い
に所定間隔(例えば、0.125mm)を有する格子状に
配置した構成をとる。
角柱の小めっき突起12g〜12jを、ボール端子の理
論的な接触位置の中心Gを中心とし、互いに所定間隔
(例えば、0.125mm)を有する格子状に並べた構
成をとる。その際に、各小めっき突起12g〜12jの
三角柱は、底面の2等分線の延長上に理論的な接触位置
の中心Gがあるようにし、且つその2等分線が通る底面
の頂点が理論的な接触位置の中心G側を向くように配置
される。
2jの三角柱は、それぞれ理論的な接触位置の中心Gに
対して点対称になる。
形柱型(円柱を底面に対して垂直に切って4等分したも
の)の小めっき突起12k〜12nを、ボール端子の理
論的な接触位置の中心Gを中心とし、互いに所定間隔
(例えば、0.125mm)を有する格子状に並べた構
成をとる。その際に、各小めっき突起12k〜12nの
扇形柱は、底面の2等分線の延長上に理論的な接触位置
の中心Gがあるようにし、且つその2等分線が通る底面
の頂点が理論的な接触位置の中心G側を向くように配置
される。
を介した対面の小めっき突起12k〜12nの扇型柱
は、それぞれ理論的な接触位置の中心Gに対して点対称
になる。
柱型(円柱を底面に対して垂直に切って多等分したも
の)の小めっき突起12p〜12rを、ボール端子の理
論的な接触位置の中心Gから所定間隔を有し、その中心
Gを中心として互いに同一間隔(ここでは、120度)
を有する位置に並べた構成をとる。その際に、各小めっ
き突起12p〜12rの扇形柱は、底面の2等分線の延
長上に理論的な接触位置の中心Gがあるようにし、且つ
底面の最鋭角の頂点(2等分線が通る底面の頂点)が理
論的な接触位置の中心G側を向くように配置する。
端子の直径より小さくなる値であれば他の値でもよい。
なお、これらめっき突起12の小めっき突起数は3,ま
たは4つと限るものではなく、4つ以上あっても構わな
い。
る基板と、その基板上に形成された所定の配線パターン
と、その配線パターン上に電気的に接続されるように形
成され、半導体装置もしくは電子装置の外部端子と接触
する金属めっき突起とを備えた検査用プローブ基板であ
って、金属めっき突起は、所定の配置ルールの基で、前
記外部端子の径より小さいピッチで設けられた複数個の
めっき突起を有することにより、検査時に半導体チップ
のボール端子との位置ズレが起きても、接触部分が1点
のみとなることは無くなり、接触抵抗を小さくすること
が可能になる。
上面を平坦にし、エッジを極力直角に近くなるように仕
上げてあるので、ボール端子との接触時に、エッジ部分
でボール端子の酸化皮膜をワイピングし、接触抵抗を低
下させることができ、より正確な検査を行うことが可能
になる。
成することにより、めっき突起12の硬度が増すので、
耐久性に優れた検査用プローブ基板を提供できる。
を検査する場合について説明してきたが、本発明はこの
半導体チップの限るものではなく、電子装置の検査にも
適応できる。
前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、
前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論で
ある。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
下し、半導体チップとの位置ずれが起きた場合でも、よ
り正確な検査を行うことが可能になる。
各々の突起形状は、上面を平坦にし、エッジを極力直角
に近くなるように仕上げてあるので、ボール端子との接
触時に、エッジ部分でボール端子の酸化皮膜をワイピン
グし、接触抵抗を低下させることができ、より正確な検
査を行うことが可能になる。
成することにより、めっき突起の硬度が増すので、耐久
性に優れた検査用プローブ基板を提供できる。
説明するための平面図である。
説明するための平面図である。
方法を説明するための図である。
の構成を説明するための図である。
けるめっき突起の形状について説明するための図であ
る。
めの図である。
めの図である。
めの図である。
Claims (6)
- 【請求項1】絶縁性を有する基板と、前記基板上に形成
された所定の配線パターンと、前記配線パターン上に電
気的に接続されるように形成され、半導体装置もしくは
電子装置のはんだボールと接触する金属めっき突起とを
備えた検査用プローブ基板であって、 前記金属めっき突起は、前記はんだボールの径より小さ
いピッチで設けられた同一形状をした4つの三角柱のめ
っき突起からなり、 前記三角柱のめっき突起は、前記三角柱のめっき突起の
底面の頂点のうち、前記はんだボールの接触位置の中心
側を向く頂点を通過する前記めっき突起の底面の2等分
線の延長上に前記はんだボールの接触位置の中心がある
ように配置された ことを特徴とする検査用プローブ基
板。 - 【請求項2】絶縁性を有する基板と、前記基板上に形成
された所定の配線パターンと、前記配線パターン上に電
気的に接続されるように形成され、半導体装置もしくは
電子装置のはんだボールと接触する金属めっき突起とを
備えた検査用プローブ基板であって、 前記金属めっき突起は、前記はんだボールの径より小さ
いピッチで設けられた4つの扇形柱のめっき突起からな
り、 前記扇形柱のめっき突起は、前記扇形柱のめっき突起の
底面の頂点のうち、前記はんだボールの接触位置の中心
側を向く頂点を通過する前記めっき突起の底面の2等分
線の延長上に前記はんだボールの接触位置の中心がある
ように 配置されたことを特徴とする検査用プローブ基
板。 - 【請求項3】絶縁性を有する基板と、前記基板上に形成
された所定の配線パターンと、前記配線パターン上に電
気的に接続されるように形成され、半導体装置もしくは
電子装置のはんだボールと接触する金属めっき突起とを
備えた検査用プローブ基板であって、 前記金属めっき突起は、前記はんだボールの径より小さ
いピッチで設けられた3つの扇形柱のめっき突起からな
り、 前記扇形柱のめっき突起は、前記扇形柱のめっき突起の
底面の頂点のうち、前記はんだボールの接触位置の中心
側を向く頂点を通過する前記めっき突起の底面の2等分
線の延長上に前記はんだボールの接触位置の中心がある
ように配置された ことを特徴とする検査用プローブ基
板。 - 【請求項4】前記請求項1乃至3の何れか1つに記載の
検査用プローブ基板において、 前記金属めっき突起は、無電解めっき法で形成された無
電解金属めっき突起であることを特徴とする検査用プロ
ーブ基板。 - 【請求項5】前記請求項1乃至4の何れか1つに記載の
検査用プローブ基板において、 前記配線パターン及びその上に形成された前記金属めっ
き突起を酸化防止金属膜で一括被覆形成したことを特徴
とする検査用プローブ基板。 - 【請求項6】前記請求項5に記載の検査用プローブ基板
において、 前記酸化防止金属膜は、貴金属めっきであることを特徴
とする検査用プローブ基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000118483A JP3482937B2 (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 検査用プローブ基板及びその製造方法 |
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JP2000118483A JP3482937B2 (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 検査用プローブ基板及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001298059A JP2001298059A (ja) | 2001-10-26 |
JP3482937B2 true JP3482937B2 (ja) | 2004-01-06 |
Family
ID=18629610
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007324226A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Mitsumi Electric Co Ltd | 基板及びこれを利用した半導体装置検査装置 |
JP6085916B2 (ja) * | 2012-08-29 | 2017-03-01 | 株式会社村田製作所 | バンプ電極を有する検査対象物の電気特性の検査方法およびバンプ電極を有する検査対象物の電気特性の検査装置 |
JP6039633B2 (ja) * | 2013-12-03 | 2016-12-07 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | 太陽電池の測定装置 |
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2000
- 2000-04-14 JP JP2000118483A patent/JP3482937B2/ja not_active Expired - Fee Related
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