JP3978142B2

JP3978142B2 - Inspection board

Info

Publication number: JP3978142B2
Application number: JP2003012232A
Authority: JP
Inventors: 伸一沖
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2023-01-21
Also published as: JP2004228208A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハに形成されている複数の半導体チップの電気特性をウェハ状態で一括して検査するための検査用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路装置（以下、半導体装置と称する）を搭載した電子機器の小型化及び低価格化の進歩はめざましく、これに伴って、半導体装置に対する小型化及び低価格化の要求が強くなっている。
【０００３】
通常、半導体装置は、半導体チップとリードフレームとがボンディングワイヤによって電気的に接続された後、半導体チップ及びリードフレームが樹脂又はセラミクスにより封止された状態で供給され、プリント基板に実装される。ところが、電子機器の小型化の要求から、半導体ウェハから切り出されたままの半導体チップ（以下、この半導体チップをベアチップと称する）を回路基板に直接に実装する方法が開発されており、この実装方法に対応するために、品質が保証されたベアチップを低価格で供給することが望まれている。
【０００４】
ベアチップに対して品質保証を行なうためには、半導体ウェハに形成されている複数の半導体チップに対してウェハレベルでバーンイン等の検査をする必要がある。ところが、半導体ウェハ上の複数の半導体チップに対して１個又は数個づつ何度にも分けて検査を行なうことは多くの時間を要するので、時間的にもコスト的にも現実的ではない。そこで、半導体ウェハ上の全ての半導体チップに対してウェハレベルで一括してバーンイン等の検査を行なうことが要求される。
【０００５】
複数の半導体チップに対してウェハレベルで一括して検査を行なうには、半導体ウェハ上に形成されている複数の半導体チップの検査用電極に電源電圧や信号を同時に印加し、これら複数の半導体チップを動作させる必要がある。このためには、非常に多く（通常、数千個以上）のプローブ端子を持つ検査用基板を用意する必要があるが、このようにするには、従来のニードル型の検査用基板ではピン数の点からも価格の点からも対応できない。
【０００６】
そこで、例えば、特開平７−２３１０１９号公報に示されるように、半導体ウェハ上の複数の半導体チップの複数の検査用電極に、バンプよりなる複数のプローブ端子を同時にコンタクトできる検査用基板が提案されている。
【０００７】
以下、従来の検査用基板について、図３の断面図を参照しながら説明する。
【０００８】
図３に示すように、ウエハトレイ１１には、複数の半導体チップが形成されている半導体ウェハ１２が保持されており、該半導体ウェハ１２の主面（上面）には複数の検査用電極１２ａが形成されている。
【０００９】
半導体ウェハ１２の上方には配線基板５１が配置されており、該配線基板５１における半導体ウェハ１２の主面と対向する面（下面）には、下層配線５１ａ、上層配線５１ｂ及び基板電極５１ｃが形成されており、基板電極５１ｃは下層配線５１ａに接続されていると共に基板電極５１ｃ同士は上層配線５１ｂにより互いに接続されている。
【００１０】
半導体ウェハ１２と配線基板５１との間には、配線基板５１と間隔をおくようにフレキシブル基板５２が配置されている。フレキシブル基板５２の半導体ウェハ１２と対向する第１の主面（下面）における検査用電極１２ａと対向する部位には、バンプよりなる複数のプローブ端子５２ａが形成されている。また、フレキシブル基板５２の配線基板５２と対向する第２の主面（上面）における各プローブ端子５２ａの反対側の部位には、対応するプローブ端子５２ａと電気的に接続された複数の端子５２ｂが形成されている。
【００１１】
フレキシブル基板５２と配線基板５１との間には、例えばゴムよりなる弾性シート部材５３が配置されている。弾性シート部材５３におけるフレキシブル基板５２の端子５２ｂと対応する部位には、フレキシブル基板５２の厚さ方向に鎖状に繋がる複数の導電性粒子列（導電体）５３ａが設けられており、これにより、配線基板５１の基板電極５１ｃとフレキシブル基板５２の端子５２ｂとは電気的に接続されている。この場合、弾性シート部材５３における導電性粒子列５３ａが設けられている部分はフレキシブル基板５２の方に突出しており、該突出部によってフレキシブル基板５２のプローブ端子５２ａは半導体ウェハ１２の検査用電極１２ａの方に押圧されるので、半導体ウェハ１２に段差部が存在したり又は反りが生じたりしていても、半導体ウェハ１２の全面に亘ってプローブ端子５２ａと検査用電極１２ａとの確実なコンタクトが確保できる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の検査用基板においては、配線基板５１とフレキシブル基板５２とを接近させる加圧力が繰り返し作用すると、弾性シート部材５３の突出部に対して圧縮力が繰り返し作用する。このため、導電性粒子列５３ａの配列が乱れて、該導電性粒子列５３ａの抵抗値が増大するので、配線基板５１の基板電極５１ｃとフレキシブル基板５２の端子５２ｂとの間の抵抗値が増大してしまうという問題がある。本件発明者の実験によると、押圧力の作用及び開放の動作が３００回程度行なわれると、導電性粒子列５３ａの抵抗値が著しく増大してしまうということが分かった。
【００１３】
また、検査用電極１２ａのピッチひいてはプローブ端子５２のピッチが小さくなると、弾性シート部材５３の突出部のピッチも小さくなる。このため、弾性シート部材５３の製造工程において、突出部の内部に設けられている導電性粒子列５３ａが、隣り合う突出部の内部に設けられている導電性粒子列５３ａと導通してしまって、隣り合うプローブ端子５２同士が導通してしまうという問題がある。
【００１４】
前記に鑑み、本発明は、配線基板とフレキシブル基板とを接近させる加圧力が繰り返し作用しても、配線基板の基板電極とフレキシブル基板の端子との間の抵抗値が増大しないようにすると共に、プローブ端子のピッチが小さくなっても、隣り合うプローブ端子同士が導通しないようにすることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、本発明に係る検査用基板は、半導体ウェハに形成されている複数の半導体チップの複数の検査用電極に電圧を印加して、複数の半導体チップの電気特性をウェハレベルで一括して検査するための検査用基板を対象とし、半導体ウェハにおける複数の検査用電極が形成されている主面と対向する面に複数の基板電極を有する配線基板と、半導体ウェハと配線基板との間で且つ配線基板と間隔をおくように設けられ、半導体ウェハの主面と対向する第１の主面及び配線基板の複数の基板電極が形成されている面と対向する第２の主面を有するフレキシブル基板と、フレキシブル基板の第１の主面における複数の検査用電極と対向する部位に設けられた複数のプローブ端子と、フレキシブル基板の第２の主面における複数のプローブ端子と対向する部位に設けられていると共に対向するプローブ端子と電気的に接続されている複数の第１の端子と、フレキシブル基板の第２の主面における複数の第１の端子と異なる部位に設けられていると共に対応する第１の端子と電気的に接続されている複数の第２の端子と、配線基板とフレキシブル基板との間に設けられ、複数の基板電極と複数の第２の端子のうち対応する基板電極と第２の端子とを電気的に接続する複数の導電体と、配線基板とフレキシブル基板との間における複数の第１の端子と対向する部位に設けられた複数の弾性体とを備えている。
【００１６】
本発明に係る検査用基板によると、プローブ端子の段差を吸収する弾性体と、基板電極と第２の端子とを電気的に接続する導電体とが別個に設けられているため、配線基板及びフレキシブル基板に対してこれらを接近させる加圧力が繰り返し作用し、弾性体が変形したり又はその弾性力が劣化したりしても、配線基板の基板電極とフレキシブル基板の第２の端子との間の抵抗値は増大しない。また、プローブ端子と対向する部位に設けられている第１の端子と異なる位置に、基板電極と電気的に接続される第２の端子が設けられているため、第２の端子のピッチを第１の端子のピッチよりも大きくできるので、プローブ端子のピッチひいては第１の端子のピッチが小さくなっても、隣り合うプローブ端子同士が導通することを防止できる。
【００１７】
本発明に係る検査用基板において、複数の基板電極と複数の第２の端子のうち対応する基板電極と第２の端子とは互いに対向していることが好ましい。
【００１８】
このようにすると、基板電極と第２の端子とを電気的に接続する導電体の構造が簡易になる。
【００１９】
本発明に係る検査用基板は、フレキシブル基板の第２の主面に設けられ、対応する第１の端子と第２の端子とを接続する配線層を備えていることが好ましい。
【００２０】
このようにすると、第１の端子と第２の端子とを簡易且つ確実に接続することができる。
【００２１】
本発明に係る検査用基板において、対応する第１の端子と第２の端子とはボンディングワイヤにより接続されていてもよい。
【００２２】
本発明に係る検査用基板において、弾性体の高さは、導電体の高さと等しいか又は導電体の高さよりも大きいことが好ましい。
【００２３】
このようにすると、半導体ウェハの検査用電極同士の間又はフレキシブル基板のプローブ端子同士の間に段差が生じていても、半導体ウェハの全面において検査用電極とプローブ端子とを確実に接触させることができる。
【００２４】
本発明に係る検査用基板は、配線基板とフレキシブル基板との間に設けられ、複数の導電体及び複数の弾性体を保持している絶縁性シート部材を備えていることが好ましい。
【００２５】
このようにすると、複数の導電体及び弾性体を配線基板とフレキシブル基板との間に設けることが容易になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る検査用基板について、図１を参照しながら説明する。
【００２７】
図１に示すように、従来と同様、ウエハトレイ１１には、複数の半導体チップが形成されている半導体ウェハ１２が保持されており、該半導体ウェハ１２の主面（上面）には複数の検査用電極１２ａが形成されている。
【００２８】
半導体ウェハ１２の上方には配線基板２１が配置されており、該配線基板２１における半導体ウェハ１２の主面と対向する面（下面）には下層配線２１ａ、上層配線２１ｂ及び基板電極２１ｃが形成されており、基板電極２１ｃは下層配線２１ａに接続されていると共に基板電極２１ｃ同士は上層配線２１ｂにより互いに接続されている。
【００２９】
半導体ウェハ１２と配線基板２１との間には、配線基板２１と間隔をおくようにフレキシブル基板２２が配置されている。フレキシブル基板２２の半導体ウェハ１２と対向する第１の主面（下面）における検査用電極１２ａと対向する部位には、バンプよりなる複数のプローブ端子２２ａが形成されている。また、フレキシブル基板２２の配線基板２２と対向する第２の主面（上面）における各プローブ端子２２ａの反対側の部位（各プローブ端子２２ａと対向する部位）には、対応するプローブ端子２２ａと電気的に接続された複数の第１の端子２２ｂが形成されていると共に、フレキシブル基板２２の第２の主面における第１の端子２２ｂと異なる部位には第２の端子２２ｃが形成されており、第１の端子２２ｂと第２の端子２２ｃとは引き出し配線２２ｄにより電気的に接続されている。
【００３０】
フレキシブル基板２２と配線基板２１との間には、例えばゴムよりなる絶縁性シート部材２３が配置されている。絶縁性シート部材２３におけるフレキシブル基板２２の第２の端子２２ｂと対向する部位には、例えば金よりなる導電体２３ａがはめ込まれており、配線基板２１の基板電極２１ｃとフレキシブル基板２２の第２の端子２２ｂとは導電体２３ａにより電気的に接続されている。また、絶縁性シート部材２３におけるフレキシブル基板２２の第１の端子２２ｂと対向する部位には突出部２３ｂが形成されており、配線基板２１とフレキシブル基板２２とを接近させる加圧力が作用すると、フレキシブル基板２２のプローブ端子２２ａは突出部２３ｂの弾性力によって半導体ウェハ１２の検査用電極１２ａの方に押圧されるので、半導体ウェハ１２に段差部が存在したり又は反りが生じたりしていても、半導体ウェハ１２の全面に亘ってプローブ端子２２ａと検査用電極１２ａとの確実なコンタクトが確保できる。
【００３１】
第１の実施形態によると、プローブ端子２２ａの段差を吸収する弾性体よりなる突出部２３ｂと、基板電極２１ｃと第２の端子２２ｃとを電気的に接続する導電体２３ａとが異なる部位に設けられているため、配線基板２１及びフレキシブル基板２２に対してこれらを接近させる加圧力が繰り返し作用し、突出部２３ｂが変形したり又は突出部２３ｂの弾性力が劣化したりしても、配線基板２１の基板電極２１ｃとフレキシブル基板２２の第２の端子２２ｃとの間の抵抗値は増大しない。
【００３２】
尚、第１の実施形態においては、突出部２３ｂの全体の高さは、導電体２３ａの高さと等しいか又は導電体２３ａの高さよりも大きい。このため、半導体ウェハ１２の検査用電極１２ａ同士の間又はフレキシブル基板２２のプローブ端子２２ａ同士の間に段差が生じていても、半導体ウェハ１２の全面において検査用電極１２ａとプローブ端子２２ａとを確実に接触させることができる。
【００３３】
また、第１の実施形態によると、プローブ端子２２ａと対向する部位に設けられている第１の端子２２ａとは異なる位置に、基板電極２１ｃと電気的に接続される第２の端子２２ｂが設けられているため、第２の端子２２ｂのピッチを第１の端子２２ａのピッチよりも大きくできるので、プローブ端子２２ａのピッチひいては第１の端子２２ａのピッチが小さくなっても、隣り合うプローブ端子２２ａ同士が導通することを防止できる。
【００３４】
尚、第１の実施形態においては、基板電極２１ｃと第２の端子２２ｃとが互いに対向しているため導電体２３ａの構造が簡単になるが、基板電極２１ｃと第２の端子２２ｃとは互いに対向していなくてもよい。
【００３５】
また、第１の実施形態においては、導電体２３ａ及び突出部２３ｂは絶縁性シート部材２３に設けられているため、配線基板２１とフレキシブル基板２２との間に導電体２３ａ及び弾性体を簡易且つ確実に配置することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る検査用基板について、図２を参照しながら説明する。
【００３７】
図２に示すように、従来と同様、ウエハトレイ１１には、複数の半導体チップが形成されている半導体ウェハ１２が保持されており、該半導体ウェハ１２の主面（上面）には複数の検査用電極１２ａが形成されている。
【００３８】
半導体ウェハ１２の上方には配線基板３１が配置されており、該配線基板３１における半導体ウェハ１２の主面と対向する面（下面）には下層配線３１ａ、上層配線３１ｂ及び基板電極３１ｃが形成されており、基板電極３１ｃは下層配線３１ａに接続されていると共に基板電極３１ｃ同士は上層配線３１ｂにより互いに接続されている。
【００３９】
半導体ウェハ１２と配線基板３１との間には、配線基板３１と間隔をおくようにフレキシブル基板３２が配置されている。フレキシブル基板３２の半導体ウェハ１２と対向する第１の主面（下面）における検査用電極１２ａと対向する部位には、バンプよりなる複数のプローブ端子３２ａが形成されている。また、フレキシブル基板３２の配線基板３２と対向する第２の主面（上面）における各プローブ端子３２ａの反対側の部位（各プローブ端子３２ａと対向する部位）には、対応するプローブ端子３２ａと電気的に接続された複数の第１の端子３２ｂが形成されていると共に、フレキシブル基板３２の第２の主面における第１の端子３２ｂと異なる部位には第２の端子３２ｃが形成されており、第１の端子３２ｂと第２の端子３２ｃとはボンディングワイヤ３２ｄにより電気的に接続されている。
【００４０】
フレキシブル基板３２と配線基板３１との間には、例えばゴムよりなる絶縁性シート部材３３が配置されており、絶縁性シート部材３３におけるフレキシブル基板３２の第１の端子３２ｂと対向する部位には突出部３３ｂが形成されている。配線基板３１とフレキシブル基板３２とを接近させる加圧力が作用すると、フレキシブル基板３２のプローブ端子３２ａは突出部３３ｂの弾性力によって半導体ウェハ１２の検査用電極１２ａの方に押圧されるので、半導体ウェハ１２に段差部が存在したり又は反りが生じたりしていても、半導体ウェハ１２の全面に亘ってプローブ端子３２ａと検査用電極１２ａとの確実なコンタクトが確保できる。
【００４１】
配線基板３１の基板電極３１ｃには、例えば金バンプよりなる導電体３４が設けられており、配線基板３１の基板電極３１ｃとフレキシブル基板３２の第２の端子３２ｂとは導電体３４により電気的に接続されている。
【００４２】
第２の実施形態によると、プローブ端子３２ａの段差を吸収する弾性体よりなる突出部３３ｂと、基板電極３１ｃと第２の端子３２ｃとを電気的に接続する導電体３４とが異なる位置に設けられているため、配線基板３１及びフレキシブル基板３２に対してこれらを接近させる加圧力が繰り返し作用し、突出部３３ｂが変形したり又は突出部３３ｂの弾性力が劣化したりしても、配線基板３１の基板電極３１ｃとフレキシブル基板３２の第２の端子３２ｃとの間の抵抗値は増大しない。
【００４３】
尚、第２の実施形態においては、突出部３３ｂの全体の高さは、導電体３４の高さと等しいか又は導電体３４の高さよりも大きい。このため、半導体ウェハ１２の全面において検査用電極１２ａとプローブ端子３２ａとを確実に接触させることができる。
【００４４】
また、第２の実施形態によると、プローブ端子３２ａと対向する部位に設けられている第１の端子３２ａとは異なる位置に、基板電極３１ｃと電気的に接続される第２の端子３２ｂが設けられているため、第２の端子３２ｂのピッチを第１の端子３２ａのピッチよりも大きくできるので、プローブ端子３２ａのピッチひいては第１の端子３２ａのピッチが小さくなっても、隣り合うプローブ端子３２ａ同士が導通することを防止できる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明に係る検査用基板によると、配線基板及びフレキシブル基板に対してこれらを接近させる加圧力が繰り返し作用しても、配線基板の基板電極とフレキシブル基板の第２の端子との間の抵抗値が増大しないと共に、プローブ端子のピッチが小さくなっても、隣り合うプローブ端子同士が導通することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る検査用基板の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る検査用基板の断面図である。
【図３】従来の検査用基板の断面図である。
【符号の説明】
１１ウエハトレイ
１２半導体ウェハ
１２ａ検査用電極
２１配線基板
２１ａ下層配線
２１ｂ上層配線
２１ｃ基板電極
２２フレキシブル基板
２２ａプローブ端子
２２ｂ第１の端子
２２ｃ第２の端子
２２ｄ引き出し配線
２３絶縁性シート部材
２３ａ導電体
２３ｂ突出部
３１配線基板
３１ａ下層配線
３１ｂ上層配線
３１ｃ基板電極
３２フレキシブル基板
３２ａプローブ端子
３２ｂ第１の端子
３２ｃ第２の端子
３２ｄボンディングワイヤ
３３絶縁性シート部材
３３ｂ突出部
３４導電体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection substrate for collectively inspecting electrical characteristics of a plurality of semiconductor chips formed on a semiconductor wafer in a wafer state.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices equipped with semiconductor integrated circuit devices (hereinafter referred to as “semiconductor devices”) have made remarkable progress in downsizing and cost reduction. Accordingly, demands for downsizing and cost reduction of semiconductor devices have become stronger. ing.
[0003]
Normally, after a semiconductor chip and a lead frame are electrically connected by a bonding wire, the semiconductor device is supplied in a state where the semiconductor chip and the lead frame are sealed with resin or ceramics and mounted on a printed board. However, due to the demand for miniaturization of electronic devices, a method of directly mounting a semiconductor chip cut out from a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a bare chip) on a circuit board has been developed. Therefore, it is desired to supply bare chips with guaranteed quality at a low price.
[0004]
In order to assure the quality of a bare chip, it is necessary to inspect a plurality of semiconductor chips formed on the semiconductor wafer such as burn-in at the wafer level. However, since it takes a lot of time to inspect a plurality of semiconductor chips on a semiconductor wafer one by one or several times, it is not realistic in terms of time and cost. Therefore, it is required to perform an inspection such as burn-in on all the semiconductor chips on the semiconductor wafer at the wafer level.
[0005]
In order to collectively inspect a plurality of semiconductor chips at the wafer level, a power supply voltage and a signal are simultaneously applied to the inspection electrodes of the plurality of semiconductor chips formed on the semiconductor wafer, and the plurality of semiconductor chips Need to work. For this purpose, it is necessary to prepare a test substrate having a very large number (usually several thousand or more) of probe terminals. To do this, the conventional needle-type test substrate has the number of pins. Neither from the point of view nor from the point of price.
[0006]
In view of this, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-231019, there has been proposed an inspection substrate capable of simultaneously contacting a plurality of probe terminals made of bumps with a plurality of inspection electrodes of a plurality of semiconductor chips on a semiconductor wafer. ing.
[0007]
Hereinafter, a conventional inspection substrate will be described with reference to a cross-sectional view of FIG.
[0008]
As shown in FIG. 3, the wafer tray 11 holds a semiconductor wafer 12 on which a plurality of semiconductor chips are formed, and a plurality of inspection electrodes 12 a are formed on the main surface (upper surface) of the semiconductor wafer 12. Has been.
[0009]
A wiring substrate 51 is disposed above the semiconductor wafer 12, and a lower layer wiring 51a, an upper layer wiring 51b, and a substrate electrode 51c are formed on the surface (lower surface) of the wiring substrate 51 that faces the main surface of the semiconductor wafer 12. The substrate electrodes 51c are connected to the lower layer wiring 51a, and the substrate electrodes 51c are connected to each other by the upper layer wiring 51b.
[0010]
A flexible substrate 52 is disposed between the semiconductor wafer 12 and the wiring substrate 51 so as to be spaced from the wiring substrate 51. A plurality of probe terminals 52a made of bumps are formed on a portion of the first main surface (lower surface) of the flexible substrate 52 facing the semiconductor wafer 12 facing the inspection electrode 12a. In addition, a plurality of terminals 52b electrically connected to the corresponding probe terminals 52a are provided on the opposite side of each probe terminal 52a on the second main surface (upper surface) of the flexible substrate 52 facing the wiring board 52. Is formed.
[0011]
An elastic sheet member 53 made of rubber, for example, is disposed between the flexible substrate 52 and the wiring substrate 51. A portion of the elastic sheet member 53 corresponding to the terminal 52b of the flexible substrate 52 is provided with a plurality of conductive particle rows (conductors) 53a connected in a chain shape in the thickness direction of the flexible substrate 52. The substrate electrode 51c of the wiring substrate 51 and the terminal 52b of the flexible substrate 52 are electrically connected. In this case, the portion of the elastic sheet member 53 where the conductive particle row 53 a is provided protrudes toward the flexible substrate 52, and the protruding portion causes the probe terminal 52 a of the flexible substrate 52 to be the inspection electrode 12 a of the semiconductor wafer 12. Therefore, even if the semiconductor wafer 12 has a stepped portion or warps, a reliable contact between the probe terminal 52a and the inspection electrode 12a is achieved over the entire surface of the semiconductor wafer 12. It can be secured.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional inspection substrate, when a pressing force that causes the wiring substrate 51 and the flexible substrate 52 to approach each other repeatedly, a compressive force repeatedly acts on the protruding portion of the elastic sheet member 53. For this reason, since the arrangement of the conductive particle rows 53a is disturbed and the resistance value of the conductive particle rows 53a increases, the resistance value between the substrate electrode 51c of the wiring substrate 51 and the terminal 52b of the flexible substrate 52 increases. There is a problem of end up. According to the experiment by the present inventors, it has been found that the resistance value of the conductive particle array 53a is remarkably increased when the pressing force and the opening operation are performed about 300 times.
[0013]
Further, when the pitch of the inspection electrodes 12a and hence the pitch of the probe terminals 52 are reduced, the pitch of the protruding portions of the elastic sheet member 53 is also reduced. For this reason, in the manufacturing process of the elastic sheet member 53, the conductive particle rows 53a provided in the protrusions are electrically connected to the conductive particle rows 53a provided in the adjacent protrusions. There is a problem that the adjacent probe terminals 52 become conductive.
[0014]
In view of the above, the present invention prevents the resistance value between the substrate electrode of the wiring substrate and the terminal of the flexible substrate from increasing even when the pressing force that causes the wiring substrate and the flexible substrate to approach each other repeatedly acts, The object is to prevent adjacent probe terminals from conducting even when the pitch of the probe terminals is reduced.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an inspection substrate according to the present invention applies a voltage to a plurality of inspection electrodes of a plurality of semiconductor chips formed on a semiconductor wafer, and changes the electrical characteristics of the plurality of semiconductor chips to the wafer. A wiring board having a plurality of substrate electrodes on a surface opposite to a main surface on which a plurality of inspection electrodes are formed on a semiconductor wafer, and a semiconductor wafer and a wiring A first main surface facing the main surface of the semiconductor wafer and a surface facing the surface on which the plurality of substrate electrodes are formed are provided between the substrate and the wiring substrate. A flexible substrate having a main surface, a plurality of probe terminals provided on a portion of the first main surface of the flexible substrate facing the plurality of inspection electrodes, and a plurality of probe terminals provided on the second main surface of the flexible substrate. Different from the plurality of first terminals provided on the portion facing the probe terminal and electrically connected to the facing probe terminal, and the plurality of first terminals on the second main surface of the flexible substrate. A plurality of second terminals which are provided in the part and electrically connected to the corresponding first terminal, and are provided between the wiring substrate and the flexible substrate, and a plurality of substrate electrodes and a plurality of second terminals. A plurality of conductors that electrically connect the corresponding substrate electrode and the second terminal, and a plurality of conductors that are provided at portions facing the plurality of first terminals between the wiring substrate and the flexible substrate. And an elastic body.
[0016]
According to the inspection substrate according to the present invention, the elastic body that absorbs the step of the probe terminal and the conductor that electrically connects the substrate electrode and the second terminal are separately provided. Even if the pressing force that causes them to approach the flexible substrate repeatedly acts and the elastic body is deformed or its elastic force is deteriorated, it is between the substrate electrode of the wiring substrate and the second terminal of the flexible substrate. The resistance value of does not increase. In addition, since the second terminal that is electrically connected to the substrate electrode is provided at a position different from the first terminal provided in the portion facing the probe terminal, the pitch of the second terminal is set to the first terminal. Since it can be made larger than the pitch of one terminal, even if the pitch of the probe terminal and hence the pitch of the first terminal are reduced, it is possible to prevent conduction between adjacent probe terminals.
[0017]
In the inspection substrate according to the present invention, it is preferable that the corresponding substrate electrode and the second terminal among the plurality of substrate electrodes and the plurality of second terminals face each other.
[0018]
This simplifies the structure of the conductor that electrically connects the substrate electrode and the second terminal.
[0019]
The inspection substrate according to the present invention preferably includes a wiring layer that is provided on the second main surface of the flexible substrate and connects the corresponding first terminal and second terminal.
[0020]
In this way, the first terminal and the second terminal can be easily and reliably connected.
[0021]
In the inspection substrate according to the present invention, the corresponding first terminal and second terminal may be connected by a bonding wire.
[0022]
In the inspection substrate according to the present invention, the height of the elastic body is preferably equal to or higher than the height of the conductor.
[0023]
In this way, even if there is a step between the inspection electrodes of the semiconductor wafer or between the probe terminals of the flexible substrate, the inspection electrode and the probe terminal can be reliably brought into contact with the entire surface of the semiconductor wafer. it can.
[0024]
The inspection substrate according to the present invention preferably includes an insulating sheet member that is provided between the wiring substrate and the flexible substrate and holds a plurality of conductors and a plurality of elastic bodies.
[0025]
In this way, it becomes easy to provide a plurality of conductors and elastic bodies between the wiring board and the flexible board.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, an inspection substrate according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0027]
As shown in FIG. 1, a wafer tray 11 holds a semiconductor wafer 12 on which a plurality of semiconductor chips are formed, and a main surface (upper surface) of the semiconductor wafer 12 is used for a plurality of inspections. An electrode 12a is formed.
[0028]
A wiring substrate 21 is disposed above the semiconductor wafer 12, and a lower layer wiring 21a, an upper layer wiring 21b, and a substrate electrode 21c are formed on the surface (lower surface) of the wiring substrate 21 that faces the main surface of the semiconductor wafer 12. The substrate electrodes 21c are connected to the lower layer wiring 21a, and the substrate electrodes 21c are connected to each other by the upper layer wiring 21b.
[0029]
A flexible substrate 22 is arranged between the semiconductor wafer 12 and the wiring substrate 21 so as to be spaced from the wiring substrate 21. A plurality of probe terminals 22a made of bumps are formed on the first main surface (lower surface) of the flexible substrate 22 facing the semiconductor wafer 12 and facing the inspection electrode 12a. In addition, on the second main surface (upper surface) of the flexible substrate 22 facing the wiring substrate 22, the corresponding probe terminal 22 a and the electrical side are disposed on the opposite side of each probe terminal 22 a (site facing each probe terminal 22 a). A plurality of first terminals 22b connected to each other are formed, and a second terminal 22c is formed in a portion different from the first terminal 22b on the second main surface of the flexible substrate 22, The first terminal 22b and the second terminal 22c are electrically connected by a lead wiring 22d.
[0030]
An insulating sheet member 23 made of, for example, rubber is disposed between the flexible substrate 22 and the wiring substrate 21. A conductor 23 a made of, for example, gold is fitted into a portion of the insulating sheet member 23 facing the second terminal 22 b of the flexible substrate 22, and the substrate electrode 21 c of the wiring substrate 21 and the second electrode of the flexible substrate 22 are inserted. The terminal 22b is electrically connected by a conductor 23a. Further, a protruding portion 23b is formed at a portion of the insulating sheet member 23 that faces the first terminal 22b of the flexible substrate 22, and when a pressing force is applied to bring the wiring substrate 21 and the flexible substrate 22 close to each other, the flexible sheet 22 is flexible. Since the probe terminal 22a of the substrate 22 is pressed toward the inspection electrode 12a of the semiconductor wafer 12 by the elastic force of the projecting portion 23b, even if there is a step or warpage in the semiconductor wafer 12, A reliable contact between the probe terminal 22a and the inspection electrode 12a can be ensured over the entire surface of the semiconductor wafer 12.
[0031]
According to the first embodiment, the protrusion 23b made of an elastic body that absorbs the step of the probe terminal 22a and the conductor 23a that electrically connects the substrate electrode 21c and the second terminal 22c are provided in different parts. Therefore, even if the pressurizing force that causes them to approach the wiring substrate 21 and the flexible substrate 22 repeatedly acts and the protruding portion 23b is deformed or the elastic force of the protruding portion 23b is deteriorated, the wiring substrate The resistance value between the 21 substrate electrodes 21c and the second terminal 22c of the flexible substrate 22 does not increase.
[0032]
In the first embodiment, the overall height of the protruding portion 23b is equal to or higher than the height of the conductor 23a. For this reason, even if there is a step between the inspection electrodes 12 a of the semiconductor wafer 12 or between the probe terminals 22 a of the flexible substrate 22, the inspection electrode 12 a and the probe terminal 22 a are securely connected to the entire surface of the semiconductor wafer 12. Can be contacted.
[0033]
Further, according to the first embodiment, the second terminal 22b that is electrically connected to the substrate electrode 21c is provided at a position different from the first terminal 22a that is provided in a portion facing the probe terminal 22a. Therefore, the pitch of the second terminals 22b can be made larger than the pitch of the first terminals 22a. Therefore, even if the pitch of the probe terminals 22a and hence the pitch of the first terminals 22a are reduced, the adjacent probe terminals 22a. It is possible to prevent conduction between each other.
[0034]
In the first embodiment, since the substrate electrode 21c and the second terminal 22c face each other, the structure of the conductor 23a is simplified. However, the substrate electrode 21c and the second terminal 22c are mutually connected. It does not have to face each other.
[0035]
In the first embodiment, since the conductor 23a and the projecting portion 23b are provided on the insulating sheet member 23, the conductor 23a and the elastic body are simply and easily disposed between the wiring board 21 and the flexible board 22. It can be reliably arranged.
[0036]
(Second Embodiment)
Hereinafter, an inspection substrate according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0037]
As shown in FIG. 2, the wafer tray 11 holds a semiconductor wafer 12 on which a plurality of semiconductor chips are formed, and a main surface (upper surface) of the semiconductor wafer 12 is used for a plurality of inspections. An electrode 12a is formed.
[0038]
A wiring substrate 31 is disposed above the semiconductor wafer 12, and a lower layer wiring 31a, an upper layer wiring 31b, and a substrate electrode 31c are formed on the surface (lower surface) of the wiring substrate 31 that faces the main surface of the semiconductor wafer 12. The substrate electrodes 31c are connected to the lower layer wiring 31a, and the substrate electrodes 31c are connected to each other by the upper layer wiring 31b.
[0039]
A flexible substrate 32 is disposed between the semiconductor wafer 12 and the wiring substrate 31 so as to be spaced from the wiring substrate 31. A plurality of probe terminals 32 a made of bumps are formed on the first main surface (lower surface) of the flexible substrate 32 facing the semiconductor wafer 12 and facing the inspection electrode 12 a. In addition, in the second main surface (upper surface) of the flexible substrate 32 facing the wiring substrate 32, the corresponding probe terminal 32 a is electrically connected to a portion opposite to each probe terminal 32 a (a portion facing each probe terminal 32 a). A plurality of first terminals 32b connected to each other are formed, and a second terminal 32c is formed in a portion different from the first terminal 32b on the second main surface of the flexible substrate 32, The first terminal 32b and the second terminal 32c are electrically connected by a bonding wire 32d.
[0040]
An insulating sheet member 33 made of, for example, rubber is disposed between the flexible substrate 32 and the wiring substrate 31, and protrudes from a portion of the insulating sheet member 33 facing the first terminal 32 b of the flexible substrate 32. A portion 33b is formed. When a pressing force that causes the wiring board 31 and the flexible board 32 to approach each other acts, the probe terminal 32a of the flexible board 32 is pressed toward the inspection electrode 12a of the semiconductor wafer 12 by the elastic force of the protrusion 33b. Even if there is a stepped portion or a warp in 12, reliable contact between the probe terminal 32 a and the inspection electrode 12 a can be ensured over the entire surface of the semiconductor wafer 12.
[0041]
The substrate electrode 31c of the wiring substrate 31 is provided with a conductor 34 made of, for example, gold bumps. The substrate electrode 31c of the wiring substrate 31 and the second terminal 32b of the flexible substrate 32 are electrically connected by the conductor 34. It is connected.
[0042]
According to the second embodiment, the protruding portion 33b made of an elastic body that absorbs the step of the probe terminal 32a and the conductor 34 that electrically connects the substrate electrode 31c and the second terminal 32c are provided at different positions. Therefore, even if the pressurizing force that causes them to approach the wiring substrate 31 and the flexible substrate 32 repeatedly acts and the protruding portion 33b is deformed or the elastic force of the protruding portion 33b is deteriorated, the wiring substrate The resistance value between the substrate electrode 31c of 31 and the second terminal 32c of the flexible substrate 32 does not increase.
[0043]
In the second embodiment, the overall height of the protruding portion 33 b is equal to or higher than the height of the conductor 34. Therefore, the inspection electrode 12a and the probe terminal 32a can be reliably brought into contact with the entire surface of the semiconductor wafer 12.
[0044]
Further, according to the second embodiment, the second terminal 32b that is electrically connected to the substrate electrode 31c is provided at a position different from the first terminal 32a that is provided in a portion facing the probe terminal 32a. Therefore, the pitch of the second terminals 32b can be made larger than the pitch of the first terminals 32a. Therefore, even if the pitch of the probe terminals 32a and hence the pitch of the first terminals 32a are reduced, the adjacent probe terminals 32a. It is possible to prevent conduction between each other.
[0045]
【The invention's effect】
According to the inspection substrate according to the present invention, even if the pressing force that brings them close to the wiring substrate and the flexible substrate repeatedly acts, the resistance value between the substrate electrode of the wiring substrate and the second terminal of the flexible substrate Does not increase, and even if the pitch of the probe terminals is reduced, it is possible to prevent conduction between adjacent probe terminals.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an inspection substrate according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an inspection substrate according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional inspection substrate.
[Explanation of symbols]
11 Wafer tray 12 Semiconductor wafer 12a Inspection electrode 21 Wiring substrate 21a Lower layer wiring 21b Upper layer wiring 21c Substrate electrode 22 Flexible substrate 22a Probe terminal 22b First terminal 22c Second terminal 22d Lead-out wiring 23 Insulating sheet member 23a Conductor 23b Projection Portion 31 Wiring substrate 31a Lower layer wiring 31b Upper layer wiring 31c Substrate electrode 32 Flexible substrate 32a Probe terminal 32b First terminal 32c Second terminal 32d Bonding wire 33 Insulating sheet member 33b Protruding portion 34 Conductor

Claims

An inspection substrate for applying a voltage to a plurality of inspection electrodes of a plurality of semiconductor chips formed on a semiconductor wafer and collectively inspecting electrical characteristics of the plurality of semiconductor chips at a wafer level,
A wiring substrate having a plurality of substrate electrodes on a surface facing a main surface on which the plurality of inspection electrodes are formed in the semiconductor wafer;
A first main surface that is provided between the semiconductor wafer and the wiring substrate and spaced from the wiring substrate and faces the main surface of the semiconductor wafer and the plurality of substrate electrodes of the wiring substrate are formed. A flexible substrate having a second main surface opposite to the surface being formed;
A plurality of probe terminals provided at sites facing the plurality of inspection electrodes on the first main surface of the flexible substrate;
A plurality of first terminals which are provided at portions facing the plurality of probe terminals on the second main surface of the flexible substrate and are electrically connected to the facing probe terminals;
A plurality of second terminals that are provided in a portion different from the plurality of first terminals on the second main surface of the flexible substrate and are electrically connected to the corresponding first terminals;
A plurality of conductive layers that are provided between the wiring board and the flexible board and electrically connect the corresponding board electrode and the second terminal among the plurality of board electrodes and the plurality of second terminals. Body,
An inspection substrate comprising: a plurality of elastic bodies provided at portions facing the plurality of first terminals between the wiring substrate and the flexible substrate.

The inspection substrate according to claim 1, wherein the substrate electrode and the second terminal corresponding to each other among the plurality of substrate electrodes and the plurality of second terminals are opposed to each other.

The inspection substrate according to claim 1, further comprising a wiring layer provided on the second main surface of the flexible substrate and connecting the corresponding first terminal and the second terminal. substrate.

The inspection substrate according to claim 1, further comprising a bonding wire that connects the corresponding first terminal and the second terminal.

The inspection substrate according to claim 1, wherein a height of the elastic body is equal to or higher than a height of the conductor.

The inspection according to claim 1, further comprising an insulating sheet member provided between the wiring board and the flexible board and holding the plurality of conductors and the plurality of elastic bodies. Substrate.