JP7287849B2 - Inspection jig for electrical characteristics - Google Patents
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Description
本技術は、ウェハ、チップ、パッケージ等の電子部品の電気特性の検査冶具に関する。 The present technology relates to a jig for inspecting electrical characteristics of electronic components such as wafers, chips, and packages.
現在、ウェハレベルでの半導体装置の電気特性評価は、プローブカードを用いて、ウェハの表面や裏面に形成された導電パッドやバンプに、直接プローブを接触させて実施している(例えば、特許文献1参照。)。 Currently, wafer-level electrical property evaluation of semiconductor devices is performed by directly contacting probes to conductive pads and bumps formed on the front and rear surfaces of a wafer using a probe card (see, for example, Patent Documents 1).
この方法によれば、パッケージ前や三次元実装前の検査が可能となる。 This method enables inspection before packaging and before three-dimensional mounting.
しかしながら、ウェハのパッド表面の酸化膜を除去するために、表面に傷を付けてプローブ検査を実施するため、検査合格品を実装した後になって、検査に起因する損傷により不合格品を発生させる場合がある。またパッドサイズが小さくなるにつれて、バンプ形成や実装時の不具合の原因となる検査時の傷の影響が大きくなる。特に近年では、半導体チップのファインピッチ化がますます進行していることから、検査時の傷はますます大きな問題となる。 However, in order to remove the oxide film on the surface of the pad of the wafer, the surface is scratched and the probe inspection is carried out. Therefore, after the products that passed the inspection are mounted, the products that pass the inspection are damaged due to the inspection, resulting in the generation of rejected products. Sometimes. In addition, as the pad size becomes smaller, the influence of scratches during inspection, which causes problems during bump formation and mounting, increases. In particular, in recent years, semiconductor chips are becoming increasingly fine-pitched, so scratches during inspection become a more and more serious problem.
ベアチップやパッケージについては、ラバーコネクターを用いたハンドラーテストが行われている。検査プローブシートとなるラバーコネクターとしては、例えば、磁場配向させた導電粒子を、エラストマーシートの厚み方向に貫通するよう配置した異方導電性シートが提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 Bare chips and packages are handler tested using rubber connectors. As a rubber connector that serves as an inspection probe sheet, for example, an anisotropic conductive sheet in which magnetically oriented conductive particles are arranged so as to pass through an elastomer sheet in the thickness direction has been proposed (see, for example, Patent Document 2). .
特許文献2に記載された検査プローブシートは、ゴム弾性エラストマー樹脂中に導電粒子を磁場配向させる際に面内方向に導電粒子が連結してしまうため、ファインピッチへの対応が困難である。また、耐久性を向上させる目的で周囲を取り囲むようにフレームが付いているものの、フレーム内側のエラストマー樹脂は熱膨張により伸縮しやすい物質であるため、耐久性の低下の問題や、接点ズレに(位置ズレ)よる検査不具合の原因となる。特に、ヒートサイクル試験などにおける位置ズレは致命的であり、今後のさらなるファインピッチ化においては、対応が困難となる。 In the inspection probe sheet described in Patent Document 2, when the conductive particles are magnetically oriented in the rubber elastic elastomer resin, the conductive particles are connected in the in-plane direction, so it is difficult to deal with fine pitch. In addition, although the frame is attached to surround the periphery for the purpose of improving durability, the elastomer resin inside the frame is a material that easily expands and contracts due to thermal expansion, so there is a problem of reduced durability and contact misalignment ( misalignment) may cause inspection failure. In particular, misalignment in a heat cycle test or the like is fatal, and it will be difficult to deal with further finer pitches in the future.
また、一般にエラストマー樹脂中に導電性物質を配置するラバーコネクターは、ファインピッチとなるコネクターの製造は困難であり、例えば、200μmP以下レベルの検査用コネクターは製造困難な状況にある。このため、組立て後のパッケージに対して検査を実施しているのが実情であり、結果として歩留まりが極端に悪化し、価格を低減できない要因ともなっている。 In addition, it is generally difficult to manufacture a fine-pitch rubber connector in which a conductive material is placed in an elastomer resin. For this reason, the actual situation is that the package after assembly is inspected, and as a result, the yield is extremely deteriorated, which is also a factor that makes it impossible to reduce the price.
これらを解決する方法として、特許文献3には、図4に示すようにフレキシブルシート110の第1面111aに凹部112を有し、第2面111bに凸部113を有する貫通電極114を複数有し、凹部112に導電性エラストマー120を配置した検査プローブシート100を用いることにより、ファインピッチに形成されたパッドやバンプに酸化膜が形成されている場合でも、電気特性が検査可能であることが記載されている。
As a method for solving these problems, in Patent Document 3, as shown in FIG. However, by using the
しかしながら、特許文献3に記載の方法では、フィインピッチに形成された電極の検査は可能であるが、導電性エラストマー部に直接電極が接触するため、検査が繰り返されるにつれ導電性エラストマー部が徐々に劣化し、導電粒子やバインダーの脱落や破損が起こり、抵抗値が上昇することがあった。また、通常、これらの検査では、最低1万回の繰り返し使用が要求される所、特許文献3に記載の方法では、1千回未満しか持たないのが現状であった。 However, in the method described in Patent Document 3, although it is possible to inspect electrodes formed at fine pitches, since the electrodes are in direct contact with the conductive elastomer portion, the conductive elastomer portion gradually deteriorates as the inspection is repeated. In some cases, the conductive particles and binder were detached and damaged, and the resistance value increased. Moreover, in these inspections, a minimum of 10,000 repetitive use is usually required, but the method described in Patent Document 3 can only last less than 1,000 times.
本技術は、前述した課題を解決するものであり、ファインピッチに形成されたパッドやバンプの電気特性の検査に対し、優れた耐久性を有する電気特性の検査冶具を提供する。 The present technology is intended to solve the above-described problems, and provides an electrical property inspection jig having excellent durability for inspecting the electrical properties of pads and bumps formed with a fine pitch.
本技術の発明者は、鋭意検討を行った結果、第1のフレキシブルシートの凹部及び前記第2のフレキシブルシートの凹部に熱導電性樹脂を充填し、第1のフレキシブルシートの凹部を有する面と第2のフレキシブルシートの凹部を有する面とを連結することにより、ファインピッチに形成されたパッドやバンプの電気特性の検査に対し、優れた耐久性が得られることを見出した。 As a result of intensive studies, the inventors of the present technology have found that the recesses of the first flexible sheet and the recesses of the second flexible sheet are filled with a thermally conductive resin, and the surface of the first flexible sheet having the recesses It has been found that by connecting the second flexible sheet to the surface having the concave portions, excellent durability can be obtained in the inspection of the electrical characteristics of pads and bumps formed at fine pitches.
すなわち、本技術に係る電気特性の検査冶具は、凹部を有する貫通電極を複数有する第1のフレキシブルシートと、凹部を有する貫通電極を複数有する第2のフレキシブルシートと、前記第1のフレキシブルシートの凹部及び前記第2のフレキシブルシートの凹部に充填され、前記第1のフレキシブルシートの凹部を有する面と前記第2のフレキシブルシートの凹部を有する面とを連結する導電性樹脂とを備える。 That is, the electrical property inspection jig according to the present technology includes a first flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses, a second flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses, and the first flexible sheet. A conductive resin that fills the recesses and the recesses of the second flexible sheet and connects the surface of the first flexible sheet having the recesses and the surface of the second flexible sheet having the recesses.
また、本技術に係る検査冶具の製造方法は、第1のフレキシブルシート及び第2のフレキシブルシートの貫通電極の凹部に導電性樹脂を充填する充填工程と、前記第1のフレキシブルシートの前記導電性樹脂が充填された面と前記第2のフレキシブルシートの前記導電性樹脂が充填された面とを貼り合わせ、前記導電性樹脂を連結させる連結工程とを有する。 In addition, a method for manufacturing an inspection jig according to the present technology includes a filling step of filling conductive resin into concave portions of through electrodes of a first flexible sheet and a second flexible sheet; a connecting step of bonding the resin-filled surface and the conductive resin-filled surface of the second flexible sheet to connect the conductive resin.
また、本技術に係る電気特性の検査方法は、検査対象物の電極面に、凹部を有する貫通電極を複数有する第1のフレキシブルシートと、凹部を有する貫通電極を複数有する第2のフレキシブルシートと、前記第1のフレキシブルシートの凹部及び前記第2のフレキシブルシートの凹部に充填され、前記第1のフレキシブルシートの凹部を有する面と前記第2のフレキシブルシートの凹部を有する面とを連結する導電性樹脂とを備える検査プローブシートの一方の面を貼り付け、貫通電極と前記検査対象物の電極と接触させる貼付工程と、前記検査プローブ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。 In addition, an electrical characteristic inspection method according to the present technology includes a first flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses and a second flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses on an electrode surface of an object to be inspected. , a conductive material that fills the recesses of the first flexible sheet and the recesses of the second flexible sheet and connects the surface having the recesses of the first flexible sheet and the surface having the recesses of the second flexible sheet a bonding step of attaching one surface of an inspection probe sheet comprising a flexible resin and contacting the through electrode with the electrode of the inspection object; pressing the probe against the through electrode from the other surface of the inspection probe sheet, and an inspection step for inspecting characteristics.
本技術によれば、ファインピッチに形成されたパッドやバンプの電気特性の検査に対し、優れた耐久性を得ることができる。 According to the present technology, it is possible to obtain excellent durability for inspection of electrical characteristics of pads and bumps formed at fine pitches.
以下、本技術の実施の形態について、下記順序にて詳細に説明する。
1.電気特性の検査冶具
2.検査冶具の製造方法
3.電気特性の検査方法
Hereinafter, embodiments of the present technology will be described in detail in the following order.
1. Inspection jig for electrical characteristics 2 . Manufacturing method of inspection jig 3 . Electrical property inspection method
<1.電気特性の検査冶具>
本技術に係る電気特性の検査冶具は、凹部を有する貫通電極を複数有する第1のフレキシブルシートと、凹部を有する貫通電極を複数有する第2のフレキシブルシートと、第1のフレキシブルシートの凹部及び第2のフレキシブルシートの凹部に充填され、第1のフレキシブルシートの凹部を有する面と第2のフレキシブルシートの凹部を有する面とを連結する導電性樹脂とを備える、いわゆる検査プローブシートである。一方の面の貫通電極に検査対象物のパッドやバンプを接触させ、他方の面の貫通電極にワイヤープローブを接触させることにより、ファインピッチに形成されたパッドやバンプの電気特性の検査に対し、優れた耐久性を得ることができる。
<1. Inspection jig for electrical characteristics>
An electrical property inspection jig according to the present technology includes a first flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses, a second flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses, a recess of the first flexible sheet and a first It is a so-called inspection probe sheet comprising a conductive resin that fills the recesses of two flexible sheets and connects the surface having the recesses of the first flexible sheet and the surface having the recesses of the second flexible sheet. By contacting the pads and bumps of the object to be inspected with the through electrodes on one side and contacting the wire probes with the through electrodes on the other side, the electrical characteristics of the fine-pitch pads and bumps can be inspected. Excellent durability can be obtained.
図1は、本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、凹部を有する貫通電極を複数有するフレキシブルシートの一例を示す断面図である。本実施の形態に係る検査プローブシート1は、第1面11aに凹部12を有し、第2面11bに凸部13を有する貫通電極14を複数有する第1のフレキシブルシート10と、第1面21aに凹部22を有し、第2面21bに凸部23を有する貫通電極24を複数有する第2のフレキシブルシート20と、貫通電極14、24の凹部12、22に充填され、第1のフレキシブルシートの第1面11aと第2のフレキシブルシートの第1面21aとを連結する導電性樹脂30とを備える。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an inspection probe sheet according to this embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses. The
第1及び第2のフレキシブルシート10、20は、可撓性及び絶縁性を有し、熱膨張係数が低く、耐熱性が高い材料であることが好ましい。第1及び第2のフレキシブルシート10、20の材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート、二軸配向型ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマーなどが挙げられる。これらの材料は、弾性エラストマーに比べ、寸法安定性が良く、特に熱サイクル試験において位置ズレによる導通不良が起き難く、耐久性にも優れるため好ましい。中でも、優れた耐熱性を有するポリイミドを用いることが好ましい。
The first and second
第1及び第2のフレキシブルシート10、20の厚みは、薄過ぎると耐久性が劣るため、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは20μm以上である。フレキシブルシート11の厚みは、厚過ぎると貫通電極の形成が困難となるため、好ましくは500μm以下、より好ましくは100μm以下、さらに好ましくは50μm以下である。
The thickness of the first and second
貫通電極14、24は、個々が独立して存在しており、隣の貫通電極と絶縁されており、予め検査対象物のパッドやバンプの位置に合わせて形成されていてもよく、所定の間隔で形成されていてもよい。
The through
貫通電極14、24は、第1及び第2のフレキシブルシート10、20の厚み方向に形成され、第1及び第2のフレキシブルシート10、20の第1面11a、21aに陥没した凹部12、22を有する。凹部12、22の深さの下限は、好ましくは第1及び第2のフレキシブルシート10、20の厚みの20%以上、より好ましくは40%以上、さらに好ましくは60%以上である。凹部12、22の深さの上限は、好ましくは第1及び第2のフレキシブルシート10、20の厚みの90%以下、より好ましくは80%以下、さらに好ましくは70%以下である。これにより、導電性樹脂30の厚みを増大させることができるため、検査プローブシート1を押し下げたときの移動量を増大させることができ、パッドやバンプの高さのばらつきに対して追従させることができる。
The through
また、貫通電極14、24の凹部12、22の表面は、Ni/Auメッキ、Ni/Pdメッキ、Ni/Pd/Auメッキなどでメッキ処理され、金属メッキ膜で被覆されていることが好ましい。これにより、凹部12、22によるアンカー効果などにより導電性樹脂30との密着性を向上させ、耐久性を向上させることができるとともに、導電性樹脂30との導電性を向上させることができる。
Further, the surfaces of the
また、貫通電極14、24は、第1及び第2のフレキシブルシート10、20の第2面11b、21bに突出した凸部13、23を有する。凸部13、23の高さの下限は、好ましくは第1及び第2のフレキシブルシート10、20の厚みの10%以上、より好ましくは20%以上、さらに好ましくは30%以上である。凸部13、23の高さの上限は、好ましくは第1及び第2のフレキシブルシート10、20の厚みの60%以下、より好ましくは50%以下、さらに好ましくは40%以下である。また、貫通電極14、24の凸部13、23の表面は、Ni/Auメッキ、Ni/Pdメッキ、Ni/Pd/Auメッキなどでメッキ処理され、金属メッキ膜で被覆されていることが好ましい。これにより、ワイヤープローブ先端、検査対象物のパッドやバンプに対して優れた耐久性を得ることができる。
Further, the through
貫通電極14、24は、導電性を有する金属又は合金で構成され、中でも、銅、ニッケルなどの金属又は合金で構成されることが好ましい。また、貫通電極14、24は、第1及び第2のフレキシブルシート10、20の第1面11a、21aから第2面11b、21bに向かって直径が増加する、いわゆる「テーパ形状」を有することが好ましい。これにより、ワイヤープローブ先端の直径を検査対象物のパッドやバンプのサイズより大きくすることが可能となる。
The through
導電性樹脂30は、貫通電極14、24の凹部12、22に充填され、第1のフレキシブルシートの第1面11aと第2のフレキシブルシートの第1面21aとを連結する。貫通電極14、24の凹部12、22間の導電性樹脂30の厚みの下限は、好ましくは20μm以上、より好ましくは30μm以上、さらに好ましくは50μm以上であり、導電性樹脂30の厚みの上限は、好ましくは60μm以下、より好ましくは50μm以下、さらに好ましくは40μm以下である。
The
導電性樹脂30としては、弾性樹脂に導電粒子が分散された導電性エラストマー、熱可塑性樹脂に導電粒子が分散された導電性バインダーなどが挙げられる。
Examples of the
弾性樹脂は、ゴム弾性を有すればよく、耐熱性を有することが好ましい。弾性樹脂の好ましい例としては、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。 The elastic resin should have rubber elasticity, and preferably has heat resistance. Preferred examples of elastic resins include silicone resins, polyurethane resins, and acrylic resins.
熱可塑性樹脂は、高温で軟化し、成形性に優れる、所謂、エンジニアリング・プラスチックが挙げられる。このような熱可塑性樹脂としては、ポリアミド(ナイロン)、液晶性ポリマー、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。 Thermoplastic resins include so-called engineering plastics that soften at high temperatures and have excellent moldability. Examples of such thermoplastic resins include polyamide (nylon), liquid crystalline polymer, polyacetal, and polyethylene terephthalate.
導電性樹脂30中の弾性樹脂及び導電粒子の合計含有量、及び導電性樹脂30中の熱可塑性樹脂及び導電粒子の合計含有量は、好ましくは85wt%以上、より好ましくは90wt%以上、さらに好ましくは95wt%以上である。これにより、導電性樹脂30は、弾性樹脂や熱可塑性樹脂の特性を持つことができる。
The total content of the elastic resin and the conductive particles in the
これらの中でも導電性樹脂30としては、ストローク性の観点から弾性樹脂に導電粒子が分散された導電性エラストマーを用いることが好ましい。検査される電極は、通常±数μmの高さバラツキが有るが、第1及び第2のフレキシブルシート10、20の凹部12、22に導電性エラストマーを充填することにより、5μm以上のストローク値を得ることができ、半導体ウェハやチップ面内のパッドやバンプの高さのばらつきに対して追従させることが可能となる。なお、従来の検査プローブシートは、フレキシブルシートが1層であり、導電性エラストマーの厚みが、10~20μmしか形成できないため、ストローク値は、2~3μmが限界である。
Among these, as the
導電粒子は、第1のフレキシブルシート10の凹部12の下部から第2のフレキシブルシート20の凹部22の下部まで連鎖し、第1のフレキシブルシート10の貫通電極14と第2のフレキシブルシート20の貫通電極24とを電気的に接続する。
The conductive particles are linked from the bottom of the
導電粒子は、導電性を有すればよく、ニッケル、コバルト、鉄などの磁性金属粒子、樹脂コアや無機コア粒子に磁性金属がメッキされた粒子を用いることが好ましい。また、導電粒子は、Ni/Auメッキ、Ni/Pdメッキ、Ni/Pd/Auメッキなどでメッキ処理され、金属メッキ膜で被覆されていてもよい。導電粒子が磁性金属を含有する場合、導電性樹脂30を第1及び第2のフレキシブルシート10、20の凹部12、22に充填する際に磁場を印加することにより、容易に導電粒子同士を連鎖させることができる。
The conductive particles need only be conductive, and it is preferable to use magnetic metal particles such as nickel, cobalt, iron, etc., and particles in which a resin core or an inorganic core particle is plated with a magnetic metal. Also, the conductive particles may be plated with Ni/Au plating, Ni/Pd plating, Ni/Pd/Au plating, or the like, and coated with a metal plating film. When the conductive particles contain a magnetic metal, by applying a magnetic field when filling the
導電粒子の平均粒子径は、小さいほど微小なパッドやバンプに対応することができるため、導電粒子の平均粒子径の上限は、好ましくは15μm以下、より好ましくは8μm以下、さらに好ましくは4μm以下でり、導電粒子の平均粒子径の下限は、好ましくは1μm以上、より好ましくは2μm以上、さらに好ましくは3μm以上である。 Since the smaller the average particle size of the conductive particles, the more minute the pads and bumps can be handled, the upper limit of the average particle size of the conductive particles is preferably 15 μm or less, more preferably 8 μm or less, and even more preferably 4 μm or less. Therefore, the lower limit of the average particle size of the conductive particles is preferably 1 µm or more, more preferably 2 µm or more, and still more preferably 3 µm or more.
導電粒子の形状は、球形であってもよく、多角形、スパイク状であってもよい。導電粒子の形状が、多角形やスパイク状である場合、より容易に導電粒子同士を連鎖させることが可能となる。 The shape of the conductive particles may be spherical, polygonal, or spike-like. When the shape of the conductive particles is polygonal or spike-like, the conductive particles can be linked more easily.
なお、上述した検査プローブシートでは、貫通電極14、24が、第1及び第2のフレキシブルシート10、20の第2面11b、21bに突出した凸部13、23を有することとしたが、これに限られず、第1及び第2のフレキシブルシート10、20の第2面11b、21bに陥没した凹部を有するものとしてもよい。貫通電極14、24が、第1及び第2のフレキシブルシート10、20の第2面11b、21bに凹部を有するものとすることにより、ワイヤープローブの先端が凹部に収まり、ワイヤープローブの貫通電極からの脱落を防止することができる。
In the inspection probe sheet described above, the through
<2.検査冶具の製造方法>
本技術に係る検査冶具の製造方法は、第1のフレキシブルシート及び第2のフレキシブルシートの貫通電極の凹部に導電性樹脂を充填する充填工程と、第1のフレキシブルシートの導電性樹脂が充填された面と第2のフレキシブルシートの導電性樹脂が充填された面とを貼り合わせ、導電性樹脂を連結させる連結工程とを有する。これにより、ファインピッチに形成されたパッドやバンプの電気特性の検査に対し、優れた耐久性を有する検査プローブシートを得ることできる。
<2. Inspection jig manufacturing method>
A method for manufacturing an inspection jig according to the present technology includes a filling step of filling recesses of through electrodes of a first flexible sheet and a second flexible sheet with a conductive resin; and a connecting step of bonding the surface filled with the conductive resin of the second flexible sheet to the surface of the second flexible sheet and connecting the conductive resin. As a result, it is possible to obtain an inspection probe sheet having excellent durability for inspecting the electrical characteristics of pads and bumps formed with a fine pitch.
続いて、より具体的な検査プローブシートの製造方法について、図1及び図2を参照して説明する。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。 Next, a more specific method for manufacturing an inspection probe sheet will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. First, a through hole is formed in a flexible sheet by laser processing, and a through electrode is half-formed in the through hole by electroplating to form a concave portion. Moreover, it is preferable that the through electrode and the side surface of the concave portion are plated with Ni/Au plating, Ni/Pd plating, Ni/Pd/Au plating, or the like, and covered with a metal plating film.
次に、スクリーン印刷機を用いて、第1及び第2のフレキシブルシート10、20の凹部12、22に、導電性樹脂30を均等に印刷する。また、微量ディスペンサーを用いて第1及び第2のフレキシブルシート10、20の凹部12、22に、導電性樹脂30を均等に塗布してもよい。導電性樹脂30は、第1及び第2のフレキシブルシート10、20の第1面11a、21aから突出している。導電性樹脂30の突出高さは、低すぎると検査プローブシート1の貫通電極14、24を押し下げたときの移動量が小さくなり、パッドやバンプの高さのばらつきに対して追従させることが困難となる。このため、導電性樹脂30の突出高さの下限は、好ましくは導電粒子の平均粒子径の50%以上、より好ましくは100%以上、さらに好ましくは150%以上である。また、導電性樹脂30の突出高さの上限は、高すぎると突出部が折れてしまうため、好ましくは導電粒子の平均粒子径の400%以下、より好ましくは300%以上、さらに好ましくは250%以下である。また、具体的な導電性樹脂30の突出高さの下限は、好ましくは5μm以上、より好ましくは8μm以上であり、導電性樹脂30の突出高さの上限は、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下である。
Next, using a screen printer, the
次に、第1のフレキシブルシート10の導電性樹脂30を印刷した側と、第2のフレキシブルシート20の導電性樹脂30を印刷した側とを対向させ、貫通電極14、24同士が重なるようにアライメントした後、フレキシブルシートを貼り合わせ、磁場を印加する。これにより、導電粒子が磁性金属を含有する場合、容易に導電粒子同士が連鎖して貫通電極14、24同士が導通をとることができる。
Next, the side of the first
次に、磁場を印加して導電粒子を固定した状態で温度100~200℃のオーブン中で0.5~3時間加熱し、さらに温度150~250℃で1~4時間加熱する。これにより、導電性樹脂32が第1及び第2のフレキシブルシート10、20の凹部12、22に充填され、連結された検査用プローブシートを得ることができる。
Next, with the conductive particles fixed by applying a magnetic field, they are heated in an oven at a temperature of 100 to 200° C. for 0.5 to 3 hours, and further heated at a temperature of 150 to 250° C. for 1 to 4 hours. As a result, the conductive resin 32 is filled in the
<3.電気特性の検査方法>
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、凹部を有する貫通電極を複数有する第1のフレキシブルシートと、凹部を有する貫通電極を複数有する第2のフレキシブルシートと、第1のフレキシブルシートの凹部及び第2のフレキシブルシートの凹部に充填され、第1のフレキシブルシートの凹部を有する面と第2のフレキシブルシートの凹部を有する面とを連結する導電性樹脂とを備える検査プローブシートの一方の面を貼り付け、貫通電極と検査対象物の電極と接触させる貼付工程(A)と、検査プローブ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、ファインピッチに形成されたパッドやバンプの電気特性の検査に対し、優れた耐久性を示すことができる。
<3. Method for inspecting electrical characteristics>
An electrical characteristic inspection method to which the present technology is applied includes a first flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses on an electrode surface of an object to be inspected; a second flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses; A conductive resin that fills the recesses of the first flexible sheet and the recesses of the second flexible sheet and connects the surface of the first flexible sheet with the recesses and the surface of the second flexible sheet with the recesses. Attaching step (A) of attaching one surface of the inspection probe sheet and contacting the through electrode with the electrode of the object to be inspected, and pressing the probe against the through electrode from the other surface of the inspection probe sheet to inspect electrical characteristics. and an inspection step (B). As a result, it is possible to exhibit excellent durability in the inspection of the electrical characteristics of pads and bumps formed at fine pitches.
検査対象物の一例としては、半導体装置が挙げられる。半導体装置は、ウェハ上に形成されたウェハレベル、個片化されたチップレベル、パッケージ後のパッケージレベルのいずれのものでもよい。以下では、半導体装置のチップレベルでの電気特性の検査方法について、貼付工程(A)、検査工程(B)及び、検査工程後に半導体装置から検査プローブシートを剥離する剥離工程(C)を説明する。なお、検査プローブシートは、前述した検査プローブシートと同様であるため、ここでは説明を省略する。 An example of an inspection object is a semiconductor device. A semiconductor device may be any one of a wafer level formed on a wafer, a chip level separated into pieces, and a package level after packaging. In the following, regarding a method for inspecting electrical characteristics at the chip level of a semiconductor device, the attaching process (A), the inspection process (B), and the peeling process (C) for peeling the inspection probe sheet from the semiconductor device after the inspection process will be described. . Since the inspection probe sheet is the same as the inspection probe sheet described above, the description thereof is omitted here.
[貼付工程(A)]
貼付工程(A)では、半導体装置の電極面に、検査プローブシートを貼り付け、貫通電極と半導体装置のバンプとを接触させる。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、半導体装置のバンプに酸化膜が形成されている場合でも貫通電極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。
[Attachment step (A)]
In the attaching step (A), an inspection probe sheet is attached to the electrode surface of the semiconductor device, and the through electrodes and the bumps of the semiconductor device are brought into contact with each other. Moreover, in the sticking step (A), it is preferable to press the inspection probe sheet. Thereby, even if an oxide film is formed on the bump of the semiconductor device, the through electrode breaks through the oxide film, so that the electrical characteristics can be inspected.
[検査工程(B)]
図3は、本技術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。
[Inspection step (B)]
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an inspection process for inspecting electrical characteristics using an inspection probe sheet according to the present technology.
図3に示すように、検査工程(B)では、第1のフレキシブルシート10の貫通電極14の凸部13にワイヤープローブ50を押し当て、第2のフレキシブルシート20の貫通電極24の凸部23に半導体装置40のバンプ41を接触させ、電気特性を検査する。ワイヤープローブ50を押し当てた際、導電性樹脂30が圧縮されるため、優れたストローク性が得られる。
As shown in FIG. 3 , in the inspection step (B), the
ワイヤープローブ50は、電気特性を検査するための探針であり、図3に示すように貫通電極の電極面に対し垂直に立てることが好ましい。ワイヤープローブ50は、複数のピンが配列されていてもよい。ワイヤープローブ50の先端形状は、特に限定されず、球面、平面、凹面、鋸歯面などであってもよい。ワイヤープローブ50の先端径は、貫通電極が突出していない場合、電極の幅より小さいことが好ましいが、貫通電極が突出している場合は、隣接電極にショートしない範囲で貫通電極の幅より大きくても構わない。
The
電気特性の検査は、例えばトランジスタ、抵抗(電気抵抗)、コンデンサなどの特性を測定することにより行われる。 The inspection of electrical characteristics is performed by measuring the characteristics of, for example, transistors, resistors (electrical resistance), capacitors, and the like.
[剥離工程(C)]
剥離工程(C)では、半導体装置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半導体装置を洗浄してもよい。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>
[Peeling step (C)]
In the peeling step (C), the inspection probe sheet is peeled off from the semiconductor device. Also, the semiconductor device may be cleaned after the inspection probe sheet is peeled off. Also, the peeled inspection probe sheet can be used multiple times.
<3. Example>
以下、本技術に係る実施例について説明する。本実施例では、電気特性の検査冶具を作製し、これを用いてベアチップの導通検査を行った。そして、導通検査後のパッド傷の有無、耐久性、及びストローク値について評価した。なお、本技術は、これらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, examples according to the present technology will be described. In this example, an electric property inspection jig was produced and used to carry out continuity inspection of bare chips. Then, the presence or absence of pad damage, durability, and stroke value after the continuity test were evaluated. Note that the present technology is not limited to these examples.
[パッド傷の有無の評価]
導通検査後の半田バンプの傷の有無について、目視により確認した。
[Evaluation of the presence or absence of pad scratches]
The presence or absence of scratches on the solder bumps after the continuity test was visually confirmed.
[耐久性の評価]
耐久性試験として、導通検査を1万回繰り返し、初期の検査抵抗値と、耐久性試験後の検査抵抗値とを測定した。
[Evaluation of durability]
As a durability test, the conduction test was repeated 10,000 times, and the initial test resistance value and the test resistance value after the durability test were measured.
[ストローク値の評価]
自動荷重試験機(日本計測システム社製)にて、検査プローブシートの電極面を30μmφのワイヤーにて荷重5gg/pinで接触させた時のストローク値を測定した。なお、ストローク値は3μm以上あることが望ましい。
<実施例1>
[Evaluation of stroke value]
An automatic load tester (manufactured by Nippon Keisoku System Co., Ltd.) was used to measure the stroke value when the electrode surface of the inspection probe sheet was brought into contact with a wire of 30 μmφ with a load of 5 gg/pin. It is desirable that the stroke value is 3 μm or more.
<Example 1>
[貫通電極を有するフレキシブルシートの作製]
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。
[Preparation of flexible sheet having through electrodes]
Through-holes with a diameter of 30 μm were drilled at grid intervals of 60 μmP by laser processing in a sheet in which copper was laminated on both sides of a polyimide sheet (trade name: Esperflex, copper thickness 8 μm, polyimide thickness 25 μm, manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.). A copper-plated through electrode was formed in the through hole by electroplating. The through electrodes were half-formed, in which recesses of grooves of 15 μm were formed in the thickness direction from the surface of the sheet. Next, after plating with nickel and gold, the copper layers on the front and back sides were removed by etching to create a flexible sheet. The nickel-gold plating was also formed on the polyimide surface on the side surface of the recess.
[導電性エラストマーの調製]
平均粒子径3μmのNi/Ag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(YE5822A/B、モメンティブ社製)のA剤とB剤を10:1で配合し、このシリコーン樹脂100質量部に対して導電粒子を200質量部の割合で混合して、導電性エラストマーを得た。
[Preparation of conductive elastomer]
Conductive particles were produced by applying a gold plating layer to the surface of Ni/Ag-plated resin core particles (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) having an average particle size of 3 μm by electroless displacement plating. As an elastomer, two-component liquid silicone (YE5822A/B, manufactured by Momentive Co., Ltd.) A and B are blended at a ratio of 10:1, and 200 parts by mass of conductive particles are mixed with 100 parts by mass of this silicone resin. to obtain a conductive elastomer.
[検査プローブシートの作製]
スクリーン印刷機(ニューロング精密工業社製)を用いて、フレキシブルシートの貫通電極の凹部に、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印刷した。2枚のフレキシブルシートを導電性エラストマーの印刷側を対向させ、電極同士が重なるようにアライメントした後、フレキシブルシートを貼り合わせ、ズレないように固定をした。その状態で、永久磁石上にフレキシブルシートを置き、温度120℃のオープン中で1時間加熱し、さらに温度200℃で2時間加熱し、検査用プローブシートを作製した。
[Preparation of inspection probe sheet]
Using a screen printer (manufactured by Newlong Seimitsu Kogyo Co., Ltd.), the conductive elastomer dispersion was evenly printed on the concave portions of the through electrodes of the flexible sheet so that the conductive elastomer protruded from the sheet surface by 10 μm. The two flexible sheets were placed so that the printed side of the conductive elastomer faced each other and aligned so that the electrodes overlapped with each other. In this state, the flexible sheet was placed on a permanent magnet, heated in an open space at a temperature of 120° C. for 1 hour, and further heated at a temperature of 200° C. for 2 hours to prepare an inspection probe sheet.
[導通検査]
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6OμmP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、30μmφ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、評価用ペアチップの回路面と、検査プローブシートの一方の電極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反対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。
[Continuity test]
As a bare chip for evaluation, a 6 mm square bare chip (Dexerials evaluation base) in which copper pillar bumps with solder caps (hereinafter referred to as solder bumps) with a height of 20 μm and 30 μm diameter are arranged at 60 μmP was used, and a 30 μm diameter wire probe (manufactured by Tespro) was used. was used to conduct a conduction resistance test. More specifically, as shown in FIG. 3, the circuit surface of the paired chip for evaluation and one electrode surface of the inspection probe sheet are aligned and pressed, and the wire probe is attached to the opposite electrode surface of the inspection probe sheet. Contact was made with a load of 5 g/pin, and a conduction test was conducted.
表1に、導通検査後の半田バンプの傷の有無、耐久性試験前後の導通抵抗値、及びストローク値を示す。表1に示すように、実施例1において、半田バンプの傷は無く、耐久性試験の初期の導通抵抗値は0.20Ω、耐久性試験後の導通抵抗値は0.30Ω、ストローク値は、5.5μmであった。 Table 1 shows the presence or absence of scratches on the solder bumps after the continuity test, the continuity resistance values before and after the durability test, and the stroke values. As shown in Table 1, in Example 1, there was no solder bump damage, the initial conduction resistance value of the durability test was 0.20 Ω, the conduction resistance value after the durability test was 0.30 Ω, and the stroke value was It was 5.5 μm.
<比較例1>
実施例1の検査プローブシートの作製において、1枚のフレキシブルシートを永久磁石上に置き、温度120℃のオープン中で1時間加熱し、さらに温度200℃で2時間加熱し、図4に示すような検査用プローブシートを作製した以外は、実施例1と同様にして、導通検査を行った。
<Comparative Example 1>
In the preparation of the inspection probe sheet of Example 1, one flexible sheet was placed on a permanent magnet, heated in an open space at a temperature of 120° C. for 1 hour, and further heated at a temperature of 200° C. for 2 hours, as shown in FIG. A conduction test was performed in the same manner as in Example 1, except that a test probe sheet was prepared.
表1に、導通検査後の半田バンプの傷の有無、耐久性試験前後の導通抵抗値、及びストローク値を示す。表1に示すように、比較例1において、半田バンプの傷は無く、耐久性試験の初期の導通抵抗値は0.15Ω、耐久性試験後の導通抵抗値は1.00Ω以上、ストローク値は、2.1μmであった。 Table 1 shows the presence or absence of scratches on the solder bumps after the continuity test, the continuity resistance values before and after the durability test, and the stroke values. As shown in Table 1, in Comparative Example 1, there was no damage to the solder bumps, the conduction resistance value at the beginning of the durability test was 0.15 Ω, the conduction resistance value after the durability test was 1.00 Ω or more, and the stroke value was , 2.1 μm.
比較例1では、半田バンプの傷は目視により確認できず、導通検査を行うことができたが、耐久性試験において、大きな抵抗上昇が認められた。これは、繰り返し検査を行う際に、貫通電極の凹部の導電性エラストマーが荷重により損傷したためと考えられる。また、ストローク値は小さい値となった。 In Comparative Example 1, the damage of the solder bump could not be visually confirmed, and the continuity test could be performed. However, a large increase in resistance was observed in the durability test. This is probably because the conductive elastomer in the concave portion of the through electrode was damaged by the load during repeated inspection. Also, the stroke value was a small value.
一方、実施例1では、半田バンフの傷は、目視により確認できず、導通検査を行うことができた。また、耐久性試験後でも大きな抵抗値上昇は見られず、ストローク値は、比較例1よりも大きい値となった。よって、本技術の検査プローブシートは、耐久性が良好なことが確認できた。 On the other hand, in Example 1, the flaws of the solder bumps could not be visually confirmed, and the continuity test could be performed. Further, even after the durability test, a large increase in resistance value was not observed, and the stroke value was larger than that of Comparative Example 1. Therefore, it was confirmed that the inspection probe sheet of the present technology has good durability.
1 検査プローブシート、10 第1のフレキシブルシート、11a 第1面、11b 第2面、12 凹部、13 凸部、14、貫通電極、20 第2のフレキシブルシート、21a 第1面、21b 第2面、22 凹部、23 凸部、24、貫通電極、30 導電性樹脂、40 半導体装置、41 バンプ、50 ワイヤープローブ
Claims (5)
凹部を有する貫通電極を複数有する第2のフレキシブルシートと、
前記第1のフレキシブルシートの凹部及び前記第2のフレキシブルシートの凹部に充填され、前記第1のフレキシブルシートの凹部を有する面と前記第2のフレキシブルシートの凹部を有する面とを連結する導電性樹脂と
を備える電気特性の検査治具。 a first flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses;
a second flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses;
A conductive material that fills the recesses of the first flexible sheet and the recesses of the second flexible sheet and connects the surface of the first flexible sheet having the recesses and the surface of the second flexible sheet having the recesses. An electrical property inspection jig comprising a resin and .
前記第1のフレキシブルシートの前記導電性樹脂が充填された面と前記第2のフレキシブルシートの前記導電性樹脂が充填された面とを貼り合わせ、前記導電性樹脂を連結させる連結工程と
を有する電気特性の検査治具の製造方法。 A filling step of filling conductive resin into recesses of the through electrodes of the first flexible sheet and the second flexible sheet;
a connecting step of bonding the surface filled with the conductive resin of the first flexible sheet and the surface filled with the conductive resin of the second flexible sheet to connect the conductive resin; A method for manufacturing an electrical property inspection jig.
前記検査プローブ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。
A first flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses, a second flexible sheet having a plurality of through electrodes having recesses, and the recesses of the first flexible sheet and the second flexible sheet. One surface of the inspection probe sheet provided with a conductive resin that fills the recesses of the flexible sheet and connects the surface having the recesses of the first flexible sheet and the surface having the recesses of the second flexible sheet affixing, affixing step of contacting the through electrode and the electrode of the inspection object;
and an inspection step of inspecting electrical characteristics by pressing probes against the through electrodes from the other surface of the inspection probe sheet.
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006053138A (en) | 2004-07-16 | 2006-02-23 | Jsr Corp | Device and method for inspection of circuit board |
JP2008039768A (en) | 2006-07-10 | 2008-02-21 | Tokyo Electron Ltd | Probe card |
JP2008042028A (en) | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Advantest Corp | Wiring board |
JP2009139271A (en) | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Jsr Corp | Probe member and manufacturing method and application of the same |
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