JP6918518B2 - 電気特性の検査冶具 - Google Patents
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Description
1.電気特性の検査冶具
2.電気特性の検査方法
3.半導体装置の製造方法
本技術に係る電気特性の検査冶具は、フレキシブルシートと、フレキシブルシートの一方の面に凹部を有する貫通電極と、貫通電極の凹部に配置された導電性エラストマーとを備える、いわゆる検査プローブシートである。導電性エラストマーにパッドやバンプを接触させ、貫通電極にプローブを接触させることにより、検査対象物のパッドやバンプに酸化膜が形成されている場合でも、導電性エラストマー中の導電性粒子が酸化膜を突き破ったり、トンネル効果により薄い酸化膜を越えて電気が流れたりするため、電気特性を検査することができる。
図1は、第1の実施の形態に係る検査プローブシートの一例を示す断面図であり、図2は、貫通電極を形成したフレキシブルシートの一例を示す断面図である。第1の実施の形態に係る検査プローブシート10は、フレキシブルシート11と、フレキシブルシート11の一方の面11aに凹部12aを有する貫通電極12と、貫通電極12の凹部12aに配置された導電性エラストマー13とを備え、導電性エラストマー13が、フレキシブルシート11の一方の面11aから突出している。
図3は、第2の実施の形態に係る検査プローブシートの一例を示す断面図である。第2の実施の形態に係る検査プローブシート20は、フレキシブルシート21と、フレキシブルシート21の一方の面21aに凹部を有する貫通電極22と、貫通電極の凹部に配置される導電性エラストマー23とを備え、導電性エラストマー23が、フレキシブルシート21の一方の面21aから陥没している。導電性エラストマー23の陥没深さは、浅すぎるとバンプに位置合わせすることが困難となり、深すぎるとバンプに届かなくなってしまうため、好ましくはバンプ高さの10%以上90%以下、より好ましくは15%以上70%以下、さらに好ましくは20%以上50%以下である。
次に、検査プローブシートの製造方法について、説明する。先ず、フレキシブルシートに、レーザー加工にて貫通穴を形成し、電解メッキにて貫通穴に貫通電極をハーフ形成し、凹部を形成する。また、貫通電極及び凹部側面をNi/Auメッキ、Ni/Pdメッキ、Ni/Pd/Auメッキなどでメッキ処理し、金属メッキ膜で被覆することが好ましい。
本技術を適用した電気特性の検査方法は、検査対象物の電極面に、フレキシブルシートと、フレキシブルシートの一方の面に、陥没した凹部を有する貫通電極と、貫通電極の凹部に配置された導電性エラストマーとを備える検査プローブシートを貼り付け、導電性エラストマーと検査対象物の電極と接触させる貼付工程(A)と、フレキシブルシートの他方の面から貫通電極にプローブを押し当て、電気特性を検査する検査工程(B)とを有する。これにより、検査対象物のパッドやバンプに酸化膜が形成されている場合でも、導電性エラストマー中の導電性粒子が酸化膜を突き破るため、電気特性を検査することができる。
貼付工程(A)では、検査対象物の電極面に、検査プローブシートを貼り付け、導電性エラストマーと検査対象物の電極と接触させる。また、貼付工程(A)では、検査プローブシートを押圧することが好ましい。これにより、検査対象物のパッドやバンプに酸化膜が形成されている場合でも導電性エラストマー中の導電性粒子が酸化膜を突き破るため、電気特性を検査することができる。
図4は、第1の実施の形態に係る検査プローブシートを用いて、電気特性を検査する検査工程を模式的に示す断面図であり、図5は、第2の実施の形態に係る検査プローブシートを用いて、電気特性を検査する検査工程を模式的に示す断面図である。
剥離工程(C)では、検査対象物から検査プローブシートを剥離する。また、検査プローブシートの剥離後に検査対象物を洗浄してもよい。また、剥離した検査プローブシートは、複数回使用することが可能である。
<3.実施例>
<実施例1>
ポリイミドシートの両面に銅が積層されたシート(商品名:エスパーフレックス、銅厚8μm、ポリイミド厚25μm、住友金属鉱山社製)に、レーザー加工にて直径30μmの貫通穴を60μmPの格子状間隔で形成し、電解メッキにて貫通穴に銅メッキによる貫通電極を形成した。貫通電極は、シート表面から厚み方向に15μmの溝の凹部が形成されるハーフ形成とした。次に、ニッケルと金によるメッキ加工を行った後に、表裏の銅層をエッチングで除去することで、フレキシブルシートを作成した。なお、ニッケル金メッキは、凹部側面のポリイミド表面にも形成した。
平均粒子径5μmのニッケル粒子(Type123、Vale社製)の表面に、無電解による置換メッキによって金メッキ層を施すことにより、導電性粒子を作製した。エラストマーとして、2液型液状シリコーン(KE-1204A/B、信越シリコーン社製)のA剤とB剤を1:1で配合し、これに導電性粒子を混合して、導電性エラストマー分散液を得た。
微量ディスペンサー(武蔵エンジニアリング社製)を用いて、フレキシブルシートの貫通電極の凹部側に、導電性エラストマーがシート表面から10μm突き出るように導電性エラストマー分散液を均等に塗布した。永久磁石上に塗布面を上にしてフレキシブルシートを置き、固定した状態で温度160℃のオーブン中で1時間硬化させ、さらに温度200℃で2時間硬化させた。これにより、導電性エラストマーがフレキシブルシートの表面から10μm突出した検査用プローブシートを作製した。
評価用ベアチップとして、直径30μmのアルミパッドが60μmPで配列された6mm角のベアチップ(デクセリアルズ評価基材)を用いて、30μmφのワイヤープローブ(テスプロ社製)を用いて、導通抵抗検査を行った。より具体的には、図2に示すように、評価用ベアチップの回路面と、検査プローブシートの導電性エラストマー面を位置合わせした状態で押圧し、検査プローブシートの電極面にワイヤープローブを荷重5g/pinで接触させ、導通検査を行った。
実施例1の導通検査において、検査プローブシートを用いずに、評価用ベアチップのアルミパッドに直接ワイヤープローブを荷重5g/pinで接触させ、導通検査を行った。
実施例1の導通検査において、検査プローブシートを用いずに、評価用ベアチップのアルミパッドをワイヤーピンで傷付けた後、アルミパッドに直接ワイヤープローブを荷重5g/pinで接触させ、導通検査を行った。
実施例1と同様にして、貫通電極を有するフレキシブルシートを作製した。
平均粒子径2.5μmのNi/Auメッキ樹脂コア粒子(積水化学工業社製)の表面に、無電解による置換メッキによって金メッキ層を施すことにより、導電性粒子を作製した。エラストマーとして、2液型液状シリコーン(KE-1204A/B、信越シリコーン社製)のA剤とB剤を1:1で配合し、これに導電性粒子を混合して、導電性エラストマー分散液を得た。
微量ディスペンサー(武蔵エンジニアリング社製)を用いて、フレキシブルシートの貫通電極の凹部側に、導電性エラストマーがシート表面から5μm陥没するように導電性エラストマー分散液を均等に塗布した。電磁石上に塗布面を上にしてフレキシブルシートを置き、固定した状態で温度160℃のオーブン中で1時間硬化させ、さらに温度200℃で2時間硬化させた。これにより、導電性エラストマーがフレキシブルシートの表面から5μm陥没した検査用プローブシートを作製した。
評価用ベアチップとして、高さ20μm、30μmφの半田キャップ付銅ピラーバンプ(以下、半田バンプ)が60μmPで配列された6mm角のベアチップ(デクセリアルズ評価基材)を用いて、30μmφのワイヤープローブ(テスプロ社製)を用いて、導通抵抗検査を行った。より具体的には、図3に示すように、評価用ベアチップの回路面と、検査プローブシートの導電性エラストマー面を位置合わせした状態で押圧し、検査プローブシートの電極面にワイヤープローブを荷重5g/pinで接触させ、導通検査を行った。
実施例2の導通検査において、検査プローブシートを用いずに、評価用ベアチップの半田バンプに直接ワイヤープローブを荷重5g/pinで接触させ、導通検査を行った。
実施例2の導通検査において、検査プローブシートを用いずに、評価用ベアチップの半田バンプをワイヤーピンで傷付けた後、半田バンプに直接ワイヤープローブを荷重5g/pinで接触させ、導通検査を行った。
Claims (13)
- フレキシブルシートと、
前記フレキシブルシートの一方の面に、陥没した凹部を有する貫通電極と、
前記貫通電極の凹部に配置された導電性エラストマーと
を備える電気特性の検査冶具。 - 前記導電性エラストマーが、前記フレキシブルシートの一方の面から突出している請求項1記載の電気特性の検査冶具。
- 前記導電性エラストマーが、前記フレキシブルシートの一方の面から陥没している請求項1記載の電気特性の検査冶具。
- 前記貫通電極が、前記フレキシブルシートの他方の面に突出した凸部を有する請求項1記載の電気特性の検査冶具。
- 前記貫通電極の凹部表面が、金属メッキ膜で被覆されている請求項1記載の電気特性の検査冶具。
- 検査対象物の電極面に、フレキシブルシートと、前記フレキシブルシートの一方の面に、陥没した凹部を有する貫通電極と、前記貫通電極の凹部に配置された導電性エラストマーとを備える検査プローブシートを貼り付け、前記導電性エラストマーと前記検査対象物の電極と接触させる貼付工程と、
前記フレキシブルシートの他方の面から貫通電極にプローブを押し当て、電気特性を検査する検査工程と
を有する電気特性の検査方法。 - 前記検査工程後に、前記検査対象物から前記検査プローブシートを剥離する剥離工程をさらに有する請求項6記載の電気特性の検査方法。
- 前記検査対象物が、半導体装置である請求項6又は7記載の電気特性の検査方法。
- 前記フレキシブルシートの一方の面に形成された凹部の貫通電極面及び側面が、金属メッキ膜で被覆されてなる請求項1記載の電気特性の検査冶具。
- 前記凹部深さが、前記フレキシブルシートの厚みの20%以上80%以下である請求項1記載の電気特性の検査冶具。
- 前記貫通電極が、前記フレキシブルシートの一方の面から他方の面に向かって断面積が増加する請求項1乃至5、9、10のいずれか1項に記載の電気特性の検査冶具。
- 前記導電性エラストマーが、弾性樹脂に導電性粒子が分散されてなり、
前記導電性エラストマーの突出高さが、前記導電性粒子の50%以上400%以下である請求項2記載の電気特性の検査冶具。 - 前記検査対象物の電極が、バンプを有し、
前記導電性エラストマーが、前記フレキシブルシートの一方の面から陥没しており、
前記導電性エラストマーの陥没深さが、前記バンプ高さの10%以上90%以下である請求項6乃至8のいずれか1項に記載の電気特性の検査方法。
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