JPH07321169A

JPH07321169A - プローブ構造

Info

Publication number: JPH07321169A
Application number: JP6265621A
Authority: JP
Inventors: Yoshinari Takayama; 嘉也高山; Atsushi Hino; 敦司日野; Ichiro Amino; 一郎網野
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1995-12-08
Anticipated expiration: 2017-01-15
Also published as: JP3246841B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ＩＣ等の微細な被検査体の電気的テスト、特
にバーンインテストにおいて、低くかつ安定した接触抵
抗を維持し、また、半田バンプを形成して利用するよう
なテスト方法においては、検査後の被検査体の半田成分
が当接部に付着することがなく、しかも被検査体との接
触開閉の繰り返しに対しても、初期の接触状態からの劣
化が少なく、信頼性の高いテストを行うことのできるプ
ローブ構造を提供すること。【構成】絶縁性基板１の一方の面側１ａに接点部２が
形成され、絶縁性基板の他方の面側１ｂに導電性回路３
が形成され、接点部と導電性回路とが、絶縁性基板の厚
み方向の貫通孔４内に形成された導通路５を介して導通
され、接点部が、硬度３００〜７００Ｈｋの深層１ｃ
と、硬度１０〜３００Ｈｋの中層１ｂと、硬度７００〜
１２００Ｈｋの表層１ａとを有することを特徴とするプ
ローブ構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子が形成され
たダイシング前のウエハやダイシング後のベアダイ、あ
るいは、これらのパッド上に板状、半球状のハンダボー
ルが形成されたもの等の、微細な被検査体に対する電気
的諸特性の測定、あるいは高温下で行われるバーンイン
テスト等に有用なプローブ構造に関し、特に被検査体と
の接点部がバンプであるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＩＣチップの諸特性の検査は、Ｉ
Ｃをパッケージした後に行われていた。例えば、高温下
における特性検査であるバーンインテストでは、ＩＣパ
ッケージをプリント配線板上に配設されたＩＣソケット
に挿入し、高温下で負荷電圧をかけながらテストすると
いう方法が取られていた。近年、チップオンボードやマ
ルチチップモジュール等、多数の集積回路をウエハ上に
形成した段階で結合した大規模な集積回路の開発が急速
に伸び、個々のＩＣに対するバーンインテスト等の諸特
性の検査は、パッケージ前の裸の状態、即ちＩＣチップ
（ダイレベル）の段階で行なうことが要求されている。
ダイレベルの段階においてテストを行うための１つの方
法として、回路形成されたＩＣチップのパッド上に板
状、あるいは半球状の半田バンプを形成し、これをプリ
ント配線板状に配置された接合部にハンダ付けし、高温
下で負荷電圧をかけながらテストをするという方法が挙
げられる。上記のような微細な被検査体の電気的な特性
検査を行うために、プローブカードと呼ばれるものが開
発されている。これは、柔軟性を有する絶縁基板面上
に、被検査体の接触対象部分と当接する接点部（いわゆ
るバンプ）を有するものである。（特開昭６２−１８２
６７２号公報等参照）このようなプローブカードでは、バンプは、接触抵抗が
小さく、耐食性および耐磨耗性に優れたものであること
が必要である。このため、従来のバンプの最外層には、
接触抵抗が小さく耐食性にすぐれた金や、金にニッケ
ル、コバルトを約０．１％程度添加し耐磨耗性を向上さ
せた硬質金が使われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バンプ
の最外層に金または硬質金を用いた場合、これらは被検
査体の電極パッドとの接触によって容易に変形するため
に導通不良や接触抵抗の変化等のトラブルが発生し、繰
り返しの検査に用いるにはプローブとしての信頼性は低
いものであった。また、該最外層の下地に卑金属を用い
た場合、最外層の金がつぶれて卑金属が露出し、その部
分から酸化や腐食が生じるという問題があった。また、
被検査体がＩＣである場合、その電極パッドの材料は主
にアルミニウムであるが、バーンインテストのように熱
履歴がある場合、アルミニウムがバンプ表面の金に転写
付着し、拡散して、接触抵抗が高くなるという問題があ
った。また、軟質金に含まれるＣｕ、Ｎｉ等の卑金属
は、高温時に表面まで拡散し、酸化し、接触抵抗が高く
なるという問題があった。更に、上述のように、ＩＣチ
ップのパッド上に板状、あるいは半球状の半田バンプを
形成して利用するようなテスト方法においては、テスト
終了後、温度をかけて半田バンプの半田を溶融しＩＣチ
ップを取り外すため、ＩＣチップのパッド上に形成され
たバンプの大きさ体積、形状等がまちまちになり、再
度、半田バンプを形成し直す必要があった。また、ＩＣ
を剥がした後のプリント配線板上の接合部にも半田が残
っているため、毎回検査を行う毎に掃除をしなければな
らないという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、上記従来の問題点を解決
し、ＩＣ、半導体素子等の微細な被検査体の電気的テス
ト、特にバーンインテストにおいて、低くかつ安定した
接触抵抗を維持し、また、半田バンプを形成して利用す
るようなテスト方法においては、検査後の被検査体の半
田成分が当接部に付着することがなく、換言すると、被
検査体の半田バンプの体積の減少が生じることがなく、
しかも被検査体との接触開閉の繰り返しに対しても、初
期の接触状態からの劣化が少なく、信頼性の高いテスト
を行うことのできるプローブ構造を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、次に示す本
発明のプローブ構造によって達成される。 (1) 絶縁性基板の一方の面側に導電性の接点部が形成さ
れ、絶縁性基板の他方の面側に導電性回路が形成され、
接点部と導電性回路とが、絶縁性基板の厚み方向の貫通
孔内に形成された導通路を介して導通され、接点部が、
硬度３００Ｈｋ以上７００Ｈｋ以下である深層と、深層
上に設けられ硬度１０Ｈｋ以上３００Ｈｋ未満である中
層と、中層上に設けられ硬度７００Ｈｋ以上１２００Ｈ
ｋ以下である表層とを有することを特徴とするプローブ
構造。ただし、Ｈｋは、ヌープ硬さ数（ヌープ硬度）の
単位である。 (2) 接点部における深層の材料がニッケル、中層の材料
が金、表層の材料がロジウムである (1)記載のプローブ
構造。 (3) 接点部における中層の厚みが０．１〜５μｍ、表層
の厚みが１〜１０μｍである (1)または(2) 記載のプロ
ーブ構造。 (4) 接点部における深層、中層、表層の、少なくとも一
つがメッキで形成されたものである(1) 〜 (3)記載のプ
ローブ構造。

【０００６】

【作用】本発明のプローブ構造は、上記のように、接点
部が深層・中層・表層の３層を有するものであり、各層
の作用および構造全体の作用は以下の通りである。深層
は、公知のバンプ接点と同様、電気信号の導通路とな
り、かつ、接点部の土台または中心部のコアとなって接
点部の強度を支える。中層は、表層に加えられた接触圧
によって接点部内に生じる応力を吸収し緩和する。ま
た、表層の下地として、表層と深層とをよく密着させる
作用を有することによって、さらに好ましいものとな
る。表層は、磨耗・損傷に強い層である。耐食性を有
し、被検査体からの他の金属の転写・拡散を抑制しうる
性質を有することによって、接触抵抗を低い状態に維持
することができ、さらに好ましいものとなる。また、半
田バンプを形成して利用するようなテスト方法において
は、表層に耐触性を付与することによって、被検査体の
半田バンプがプローブのバンプとの接触部分に対して転
写および拡散することが抑制され、検査後の被検査体の
半田バンプの体積は減少し難く、好ましいものとなる。
また、これら３層の組み合わせ構造によって、各層の材
料の欠点が互いに補われ、繰り返しの接触開閉に対して
劣化の少ない接点部が構成される。

【０００７】

【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明をさらに詳細
に説明する。図１は本発明のプローブ構造の一実施例を
示す断面図である。同図に示すように、該プローブ構造
は、絶縁性基板１の一方の面側１ａに接点部２が形成さ
れ、該絶縁性基板１の他方の面側１ｂに導電性回路３が
形成され、接点部２と導電性回路３とが、該絶縁性基板
１の厚み方向に設けられた貫通孔４の内部に形成された
導通路５を介して導通される構造であって、さらに、接
点部２が、各硬度・性質を以下に説明するものであるよ
うな、深層２ｃ・中層２ｂ・表層２ａを有するものであ
る。（ただし、同図は、接点部２と導通路５とが同じ材
料で一体的に形成された場合の例を示す図である。）

【０００８】絶縁性基板の材料としては、絶縁性を有す
るものであれば特に限定されないが、絶縁性と共に可撓
性を有するものが好ましく、ポリエステル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポ
リエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹
脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢ
Ｓ）共重合体樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコー
ン系樹脂、フッ素系樹脂等の熱硬化性樹脂または熱可塑
性樹脂が挙げられる。これらのうち、耐熱性および機械
的強度に優れ、また被検査体の線膨張率と合致させられ
る等の点から、ポリイミド系樹脂が特に好適に使用され
る。絶縁性基板の厚さは、特に限定されないが、十分な
機械的強度や可撓性を有するようにするため、２〜５０
０μｍ、好ましくは５〜１５０μｍ、さらに好ましくは
８〜１５０μｍ、最も好ましくは１０〜１５０μｍに設
定するのがよい。

【０００９】導電性回路は、導体・半導体によって形成
された回路パターンの他に、接点部、コイル、抵抗体、
コンデンサ等の回路を構成する要素を包含する。導電性
回路の材料としては導体・半導体を問わず導電性を有す
るものであれば特に限定されないが、公知の良導体金属
が好ましい。例えば、金、銀、銅、白金、鉛、錫、ニッ
ケル、コバルト、インジウム、ロジウム、クロム、タン
グステン、ルテニウム等の単独金属、またはこれらを成
分とする各種合金、例えば、半田、ニッケル−錫、金−
コバルト等が挙げられる。導電性回路の厚さは特に限定
されないが、電路としての抵抗値を小さくする点から１
μｍ以上が好ましく、化学エッチング等による加工性の
点から２００μｍ以下が好ましい。これらの範囲内では
特に５〜５０μｍに設定するのが良い。

【００１０】導電性回路の形成方法としては、絶縁性基
板上へ目的の回路パターンを直接描画・形成する方法
（アディティブ法）と、目的の回路パターンを残すよう
に他の導体部分を除去して形成する方法（サブトラクテ
ィブ法）とが挙げられる。前者の方法としては、スパッ
タリング、各種蒸着、各種メッキ等の成膜方法を用いた
回路パターンの描画が挙げられる。また、後者の方法と
しては、絶縁性基板上へ導体層を形成し、該導体層上に
目的の回路パターン形状だけを被覆するようにレジスト
層を形成した後、露出している導体層をエッチングし
て、所望の回路パターンを得る方法が挙げられる。

【００１１】貫通孔は接点部と導電性回路との導通路と
なり、隣合う貫通孔同士がつながらない範囲内で、孔径
をできる限り大きくし、また、孔間ピッチをできる限り
小さくして、単位面積当たりの該貫通孔の数を増やすこ
とが、導通路としての電気抵抗を小さくする上で好まし
い。貫通孔の孔径は、５〜２００μｍ、好ましくは８〜
５０μｍ程度が良い。貫通孔の形成方法は、パンチング
等の機械的穿孔方法、プラズマ加工、レーザー加工、フ
ォトリソグラフィー加工、または絶縁性基板と耐薬品性
の異なるレジスト等を用いた化学エッチング等が例示さ
れる。また、レーザー加工は該貫通孔を任意の孔径や孔
間ピッチにて微細加工が可能であり、接点部のファイン
ピッチ化に対応することができる方法である。なかでも
パルス数またはエネルギー量を制御したエキシマレーザ
ーの照射による穿孔加工は高精度で好ましい。また、図
２に示すように、貫通孔を、絶縁性基板面に対して垂直
に形成するだけでなく、絶縁性基板面に対して所定の角
度を成すように形成することによって、被検査体に与え
る圧力が分解され、被検査体の導体部分に対する損傷を
防止できる。

【００１２】導通路は、貫通孔内に形成されて接点部と
導電性回路とを接続しうるものであればよく、貫通孔内
に導電性物質を充填してなるもの、スルーホールメッキ
のように貫通孔の壁面全周に導電性物質の層を形成して
なるもの等が例示される。導通路の形成方法としては、
機械的に導電性物質を貫通孔内にはめ込む方法、ＣＶＤ
法等の成膜法、電解メッキや無電解メッキ等のメッキ法
等が挙げられるが、導電性回路を電極とした電解メッキ
による方法が簡便であり好ましい。

【００１３】接点部は、被検査体との電気的な接触・接
続を意図して絶縁性基板の面上に設けられる導体部分で
ある。接点部全体としての態様は、絶縁性基板面からの
突出の有無を問わず、また、接点部上面の接触面の形状
は、接触する相手の突起状態に応じて、凸状、平面状、
凹状のいずれであってもよい。従って、接点部の基板面
に対する垂直面・平行面で切断したときの断面形状は限
定されるものではなく、全ての多角形、円形、楕円形、
これら各形状の一部分や複合形等が挙げられ、これら断
面形状の組み合わせによって、接点部の形状は、多角柱
・円柱の端部または側面、円錐（台）・角錐（台）、球
体の一部等、あらゆる立体的形状が可能となる。これに
よって、被検査体との接触は、点接触、線接触、面接触
等となる。接点部の絶縁性基板面からの高さは特に限定
されるものではないが、ＩＣ等の微細な被検査体に対し
ては０．１μｍ〜数百μｍ程度であることが好ましい。

【００１４】接点部は深層、中層、表層の３層を有す
る。また、深層と導通路とは、同一材料で一体的に形成
されるものであってよい。深層は、硬度が３００Ｈｋ以
上、７００Ｈｋ以下の導体であることを特徴とする。硬
度３００Ｈｋ未満では接点部が接触対象物に当接し圧力
がかけられた際に変形しやすく、また、硬度７００Ｈｋ
を上回るとクラックが発生しやすくなる。深層の硬度の
さらに好ましい範囲は、４５０〜６００Ｈｋであり、特
に好ましくは５５０〜６００Ｈｋである。このような材
料としては、特に限定はされないが、公知のバンプに用
いられる安価な良導体金属が好ましいものであり、ニッ
ケル、ニッケル・スズ合金、ニッケル・パラジウム合金
等が例示される。また、深層と導通路とは、同一材料で
一体的に形成されて導電性回路と接続される場合が多
い。このような場合、深層を形成する材料は、導電性回
路を形成する材料に対して、結晶学的に整合性を有し、
密着が良く、拡散しにくいものであることが好ましい。
例えば、導電性回路の材料が銅である場合、これに対す
る深層の材料は、ニッケルやニッケル合金が好ましい組
み合わせとなる。硬度の調整方法は、絶縁性基板に熱に
よるダメージを与えない点から、合金化や有機物の添加
によって調整することが好ましい。

【００１５】中層は、硬度が１０Ｈｋ以上、３００Ｈｋ
未満であることを特徴とする。硬度１０Ｈｋ未満では変
形しやすく、３００Ｈｋ以上ではクッション性に乏し
い。中層の硬度のさらに好ましい範囲は、５０〜２００
Ｈｋであり、特に好ましくは５０〜１００Ｈｋである。
このような材料としては、例えば、金、パラジウム、
銀、インジウム、白金等が挙げられる。また、深層、表
層との密着性にすぐれ、表面に露出しても耐食性を有す
る金属がより好ましく、特に、深層がニッケル、表層が
ロジウムである場合には、中層には金が最も好ましい材
料となる。中層の厚さは０．１〜５μｍ、好ましくは
０．５〜３μｍ、特に好ましくは０．５〜１μｍが良
い。０．１μｍを下回るとクッション効果が弱く、５μ
ｍを上回ると圧力をかけた際の変形量が大きくなるので
表層の金属が割れやすい。

【００１６】表層は、硬度が７００Ｈｋ以上、１２００
Ｈｋ以下であることを特徴とする。硬度７００Ｈｋを下
回ると被検査体の導体との接触の際に表層はダメージを
受けやすく、１２００Ｈｋを上回るとクラックが発生し
やすくなる。表層の硬度のさらに好ましい範囲は、８０
０〜１１００Ｈｋであり、特に好ましくは９００〜１０
００Ｈｋである。このような材料としては、特に限定は
されないが、ロジウム、ルテニウム、コバルト・タング
ステン合金、クロム、鉄・タングステン合金、クロム・
モリブデン合金等の、硬質の金属が挙げられる。特に、
耐食性を有し、接触対象物から転移する金属の拡散を防
止するバリアとしての性質を有する材料であることがよ
り好ましく、ロジウム、ルテニウム等の貴金属が例示さ
れる。表層に上記貴金属を用いる場合、該貴金属は、単
一金属、合金のいずれでも良いが、卑金属が表面に拡散
し酸化されることによる接触抵抗の増大や、有機不純物
による内部応力の増大、クラックの発生等を抑制するた
めにも、９９％以上が貴金属であることが好ましい。な
お、合金の場合、耐食性を有し、拡散しにくい貴金属の
組合せが好ましく、ロジウムとルテニウム等の組み合わ
せが例示される。表層の厚さは１〜１０μｍ、好ましく
は２〜５μｍ、特に好ましくは２〜３μｍが良い。表層
の厚さが、１μｍを下回るとピンホールが発生しやす
く、１０μｍを上回るとクラックが発生しやすくなる。

【００１７】接点部の形成方法、即ち、各層の積層方法
は、各層に金属箔を用いた圧接法、イオンプレーティン
グ、イオンスパッタリング、ＣＶＤ法等の成膜法、電解
メッキや無電解メッキ等のメッキ法等が挙げられる。こ
れらの形成方法のなかでも特に、導通路を電極とした電
解メッキによる方法が簡便であり、また品質面でも金属
純度、硬度および外観寸法がコントロールでき、バラツ
キを少なく制御できるので好ましい。接点部をメッキ法
によって形成する場合、メッキ液を確実に貫通孔に充填
させるため、メタノール置換やプラズマによる表面改質
等の濡れ性向上処理を施すことが好ましい。また、コア
の金属を形成する際に、被メッキ表面積に応じた電流を
リニアに供給し、一定の電流密度を維持することによっ
て、コアの内部応力を均一にでき、クラックを防止する
ことができる。特に、表層の材料を上記貴金属とし、こ
れをメッキで形成する場合、メッキ液中において被メッ
キ物を回転させ揺動することにより、被メッキ物に対す
るメッキ液の流れ方向および力が均一となり、全接点部
における表層の析出効率が均一になり、結果、表層の厚
みが均一となる。さらに、ロジウムメッキでは、クラッ
クの発生を抑制するために、メッキ液中への不純物の混
入を避け、ロジウムの析出純度を９９％以上に保つこと
が好ましい。

【００１８】また、他の検査対象物によっては、図３に
模式的に示すように、深層２ｃ上に複数の微小なバンプ
２ｄを有する例が好ましい接点部の形状の一態様として
挙げられる。該微小なバンプ２ｄが形成された深層２ｃ
上に中層２ｂ・表層２ａを形成し、接点部の表面を凹凸
にすることによって、被検査体の導体表面上に形成され
た酸化物層や異物等の絶縁層が破壊され、接触の信頼性
が改善される。上記微小なバンプ２ｄの形成方法の一例
として、深層を形成した後、メッキ浴中に、微小なバン
プの核となる金属粉末を分散させて電解メッキすること
が挙げられる。該金属粉末の粒径は、バンプ径の１／１
００〜１／１０が良い。また、コバルト等の磁性を有す
る金属粉末を用い、メッキ浴中に１〜１５キロガウス程
度の磁場をかけ電解メッキすることで、該金属粉末をバ
ンプ金属１表面に均一に施すことができる。

【００１９】本発明のプローブ構造は単独でもプローブ
としての機能を有するが、以下に示す様に、多層配線板
との接合によって高機能なプローブカードを構成する。
図４は、該プローブカードの構造の一例を模式的に示す
図である。同図に示すように、該プローブカードは、本
発明のプローブ構造Ａと多層配線板Ｂとが機械的、電気
的に接合されてなるものであり、該プローブ構造Ａは、
多層配線板Ｂに対してストローク動作が可能なように該
多層配線板Ｂ上に弾性体６を介して接合され、プローブ
構造Ａの導電性回路３と多層配線板Ｂの導電性回路７と
が、上記ストローク動作を妨げないように接合されてな
るものである。同図では、導電性回路３と導電性回路７
との接続は、導電性回路３が延長されて絶縁性基板の端
部から突き出し、多層配線板Ｂの表面までなだらかに屈
曲し、多層配線板Ｂの表面に設けられた端子８に接合さ
れることで行われている。該端子８は、プローブ構造Ａ
の導通路と同様の構造によって多層配線板Ｂの下層に設
けられた導電性回路７と導通し、外部の接続用機器等に
接続される。

【００２０】多層配線板は、導電性回路と絶縁層とを交
互に積層し、本発明のプローブ構造の導通路と同様の構
造によって、異層の回路間を接続したものである。ま
た、多層配線板は、マルチチップモジュール（ＭＣＭ）
基板の技術を応用することによって製造でき、種類とし
ては主にＭＣＭ−Ｄ、Ｃ、Ｌの３種類が挙げられる。

【００２１】多層配線板の導電性回路内に抵抗体（図示
せず）を直列に挿入することによって、被検査体に負荷
電圧を印加でき、更に、被検査体の回路の短絡による過
電流を防止できる。また、該抵抗体に対して、コンデン
サ（図示せず）を並列に接続することによってノイズを
低減できる。

【００２２】弾性体は、プローブ構造を被検査体に接触
させる際に、プローブ構造と被検査体との間に生じる距
離の誤差を吸収しうるものであればよく、シリコーンゴ
ム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等のポリマー弾性体が好
ましく使用される。多層配線板上への弾性体の形成方法
としては、シート状の弾性体を裁断し貼付する方法、ス
クリーン印刷法、フォトリソグラフ法等により直接形成
する方法等が挙げられる。弾性体の厚みは、ＩＣのパッ
ド等の微細な導体部分を接触対象とする場合には、被検
査体の端子の高さのバラツキを吸収して、被検査体の導
体部分とプローブ構造の接点部との電気的接続をより確
実なものとするため、５〜１０００μｍ、好ましくは２
０〜５００μｍがよい。

【００２３】外部の接続用機器は、テスターのような独
立した検査装置だけではなく、例えば、被検査体と回路
配線との間のインピーダンス整合に用いられるデバイス
や、後工程において製品として接続されるような他のＩ
Ｃであってもよい。

【００２４】以下、本発明のプローブ構造のより具体的
な製造例を示す。製造例１〔絶縁性基板と導電性回路の形成〕厚さ３５μｍの銅箔
上に、ポリイミド前駆体溶液を乾燥後の厚さが２５μｍ
となるように塗工し、乾燥、硬化させ、銅箔と絶縁性基
板であるポリイミドフィルムとの２層フィルムを作製し
た。次に、銅箔の表面に回路パターン状にレジスト層を
形成した後、フォト工程を用いて、所望の回路パターン
を有する導電性回路を形成した。

【００２５】〔導通路と深層の形成〕上記ポリイミドフ
ィルムの導電性回路の真裏に当たる位置に、ポリイミド
フィルム面に垂直に、発振波長２４８ｎｍのＫｒＦエキ
シマレーザー光をマスクを通して照射してドライエッチ
ングを施し、ポリイミドフィルムにφ６０μｍの微細貫
通孔を形成し、導電性回路を該貫通孔内に露出させた。
このような貫通孔を、ピッチ２００μｍ、５個／ｍｍ²
で８ｃｍ²の領域に設けた。次いで、導電性回路の表面
側にレジストを施し、化学研磨液中に５０℃２分間浸漬
した。これを水洗した後、該導電性回路をマイナス極に
接続して６０℃のワット浴に浸漬し、貫通孔内に露出し
た導電性回路の銅箔をマイナス極として、ニッケルを貫
通孔内に析出・成長させて充填し導通路とし、さらに、
ポリイミドフィルム表面から５μｍ突出した所まで成長
させて接点部の深層とした。

【００２６】〔中層と表層の形成、プローブ構造の完
成〕常温でシアン化金メッキ浴のストライクメッキを
０．０３μｍ施し、次に６５℃のシアン化金メッキ浴で
０．５μｍの金の層を形成し、中層とした。更に５０℃
の硫酸ロジウムメッキ浴に浸漬し、２μｍのロジウム被
膜を形成し、表層とした。最後に、導電性回路の表面側
に施したレジスト層を剥離して本発明のプローブ構造を
得た。

【００２７】〔評価試験１〕上記で得られたプローブ構
造の接触抵抗値を調べるため、実際にＩＣのアルミニウ
ム電極に接点部を当接させ、テスターにて電気抵抗試験
を行った。１つの接点部当たり５ｇの接触圧力をかけ、
電流１００ｍＡを流したところ、５００ｍΩという低い
抵抗値が観測された。また、バーンインテストにおける
繰り返しの接触開閉による接触抵抗値の変化を調べたと
ころ、１５０℃の雰囲気で、繰り返し２０サイクルの電
気抵抗試験を行っても抵抗値は５００±１００ｍΩと低
い範囲のバラツキであることが確認された。上記繰り返
しテストの後、接点部の表面を観察したところ、表層の
ロジウムには、キズ、クラック、腐食は見られず、更
に、ＩＣのアルミニウム電極の転写や拡散による付着も
見られなかった。

【００２８】製造例２半田バンプを形成して利用するようなテスト方法に対応
するため、製造例１と全く同様の加工工程によって、次
に示す部分の寸法だけが異なるプローブ構造を製造し
た。〔絶縁性基板と導電性回路の形成〕銅箔の厚さを１８μ
ｍ、ポリイミド前駆体溶液の乾燥後の厚さを１３μｍと
した。〔導通路と深層の形成〕ＫｒＦエキシマレーザー光によ
るポリイミドフィルムに対する微細貫通孔の内径をφ５
０μｍ、ピッチ２５０μｍとした。接点部の深層を、ポ
リイミドフィルム表面から８μｍ突出した所まで成長さ
せるものとした。〔中層と表層の形成、プローブ構造の完成〕中層の金の
厚みを１μｍとした。

【００２９】〔評価試験２〕上記製造例２で得られたプ
ローブ構造の接触抵抗値を調べるため、銅（３５μｍ）
／ポリイミド（２５μｍ）で構成される２層基材の銅面
上に半田メッキを１５μｍ施し、これに本発明プローブ
のバンプを当接させ、テスターにて電気抵抗試験を行っ
た。１つの接点部当たり１０ｇの接触圧力をかけ、電流
１００ｍＡを流したところ、２０ｍΩという低い抵抗値
が観察された。また、バーンインテストにおける接触抵
抗値の変化を調べる試験で、１５０℃、１０００時間、
の条件で行ったところ、抵抗値は２０±４ｍΩと、低い
範囲のバラツキである事が確認された。上記繰り返しテ
ストの後接点部の表面を観察したところ、表面のロジウ
ムには、半田の転写や拡散による付着も見られなかっ
た。

【００３０】本発明のプローブ構造が接触・接続を対象
とする被検査体は、半導体素子、半導体素子の集合体
（ダイシング前のシリコンウエハおよびダイシング後の
シリコンチップ等）、半導体素子からなる装置、該装置
を搭載するための回路基板、ＬＣＤ用回路基板等、微細
な導体部分を有するものであり、また、これらの導体部
分に半田（錫、鉛および２金属を主成分とした合金）バ
ンプを有しているものである。被検査体の導体部分は、
各種素子、その電極部、回路パターン上の任意の場所
等、被検査体の回路を構成する全ての導体を意味し、特
に実使用上では、微小な被検査体が他の導体との電気的
な接触・接続を意図して有する端子、パッド、ランド等
が接触対象部として重要な部分となる。

【００３１】

【発明の効果】本発明のプローブ構造は、接点部の表層
に用いられる硬質の金属、特に硬質の貴金属によって、
被検査体の導体部分に用いられるアルミニウム等の卑金
属が接点部へ転写し拡散することを防止でき、腐食にも
強く、低い接触抵抗を維持できる。また、接点部の表層
に、硬質で腐食に強い貴金属を用いることにより、被検
査体の半田バンプである場合には、半田が接点部に転写
し拡散することが防止でき、低い抵抗値が維持できる。
また、表層の下地密着層となる中層に用いられる軟質の
金属によって、被検査体との接触で生じる応力が緩和さ
れ、クラック等の損傷の発生が抑制される。従って、Ｉ
Ｃ、半導体素子等の微細な被検査体の電気的テスト、特
にバーンインテストにおける被検査体との接触開閉の繰
り返しに対しても、初期の接触状態からの劣化が少な
く、信頼性の高い、安定した電気テストができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプローブ構造の一実施例を示す断面図
である。

【図２】本発明のプローブ構造における貫通孔の態様の
一例を模式的に示す断面図である。

【図３】本発明のプローブ構造における接点部の態様の
一例を模式的に示す断面図である。

【図４】本発明のプローブ構造と多層配線板とによって
構成されるプローブカードの構造の一例を模式的に示す
図である。

【符号の説明】１絶縁性基板２接点部２ａ表層２ｂ中層２ｃ深層３導電性回路４貫通孔５導通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性基板の一方の面側に導電性の接点
部が形成され、絶縁性基板の他方の面側に導電性回路が
形成され、接点部と導電性回路とが、絶縁性基板の厚み
方向の貫通孔内に形成された導通路を介して導通され、
接点部が、硬度３００Ｈｋ以上７００Ｈｋ以下である深
層と、深層上に設けられ硬度１０Ｈｋ以上３００Ｈｋ未
満である中層と、中層上に設けられ硬度７００Ｈｋ以上
１２００Ｈｋ以下である表層とを有することを特徴とす
るプローブ構造。
【請求項２】接点部における深層の材料がニッケル、
中層の材料が金、表層の材料がロジウムである請求項１
記載のプローブ構造。
【請求項３】接点部における中層の厚みが０．１〜５
μｍ、表層の厚みが１〜１０μｍである請求項１または
２記載のプローブ構造。
【請求項４】接点部における深層、中層および表層
の、少なくとも一つがメッキで形成されたものである請
求項１〜３記載のプローブ構造。