JPH0763786A

JPH0763786A - プローブ構造

Info

Publication number: JPH0763786A
Application number: JP5205390A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Fujita; 和秀藤田
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1993-06-16
Filing date: 1993-08-19
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【構成】フィルム状で柔軟性を有する第１導電性回路
板Ａ１が、ウエハ１００の熱膨張率と同一または近似す
る第２導電性回路板Ａ２上に配設される。バンプ４に導
通するリード２ａは、端子８ｄに接続される。各ＩＣの
パッド１０１に対応する導電性配線８の信号配線は、抵
抗体を介して、相互に並列に接続され、電気特性検査器
に接続される。各抵抗体に対して、コンデンサが並列に
接続される。バンプ４がＩＣのパッド１０１に当接する
と、電気特性検査器からの特定周波数の信号がパッド１
０１に入力され、ＩＣの電気特性検査が行われる。【効果】バーンインテストにおいて、バンプ４とパッ
ド１０１との位置ずれが緩和され、電気的接続が確実と
なる。ＩＣへ負荷電圧を印加でき、またＩＣ回路の短絡
による過電流を防止する。コンデンサによりノイズが低
減される。電気特性検査器への入出力配線の数が低減さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、集積回路（以下「Ｉ
Ｃ」という。）などの半導体素子の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に用いられ
るプローブ構造に関し、特にＩＣをダイシングする前の
ウエハ状態における電気的諸特性の測定に用いることが
できるプローブ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＩＣチップのバーンインテストで
は、ＩＣをパッケージした後、プリント配線板の上に配
設されたソケットに挿入し、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るが、近年、急
速な伸びが見られるチップオンボードやマルチチップモ
ジュールには、パッケージ前の裸のＩＣチップ（ダイレ
ベル）のバーンインテストおよび電気的テスト済みＩＣ
の要求が高まっている。特に、ＩＣをウエハからダイシ
ングする前（ウエハスケール）にテストすることは、テ
ストコストの削減ばかりでなく、テスト装置の小型化、
テスト時間の短縮、ＩＣ製造の前工程への不良原因のフ
ィードバックによる歩留り向上、出荷の合理化など利点
が多い。

【０００３】近年、ダイレベルの電気的テストを行うた
めに、柔軟性を有する絶縁保持体に導電性の回路とＩＣ
パッドとの接続のためのバンプを有するいわゆるプロー
ブカードと呼ばれるものが開発されているが（特開昭６
２−１８２６７２号公報など参照）、これらは全て、ダ
イレベルでのテストを対象としたものである。

【０００４】ウエハスケールで一度にウエハ上の全ての
ＩＣをテストするには、非常に密な配線が必要となる
が、これを達成するためには、配線を非常に密にする
か、あるいは多層配線構造とすることが必要となる。

【０００５】しかし、配線密度を高めるため多層配線構
造とすると、プローブカードの柔軟性が失われるので、
ＩＣパッドの高さのバラツキを吸収することができず、
プローブカードのバンプとＩＣパッドとの良好な接続を
得ることができない。

【０００６】また、高密度配線板を用いて単層配線が達
成できても、基板材料として柔軟性を有するポリイミ
ド、エポキシ樹脂、ポリエーテルイミド、ポリスルフォ
ン、ベンゾサイクロブテンなどの有機高分子材料を用い
ると、熱膨張係数がウエハの材料であるシリコンと大き
く異なるため、バーンインテストの行われる高温下（約
１５０℃）では、寸法変化の違いにより、バンプとＩＣ
パッドとの位置ずれを起こし、良好な接続が得られない
という問題がある。

【０００７】さらに、ウエハと熱膨張係数がほぼ等し
い、シリコン基板、セラミック基板、グラス基板、金属
基板などの無機物を用いると、柔軟性の点で問題があ
り、確実な接続を行うことは困難である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点に鑑みてなされたものであって、ＩＣなどの半導
体素子の電気的テスト、特にバーンインテストをウエハ
スケールで一度に行うことのできるプローブ構造を提供
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のプローブ構造
は、被検査体の端子に当接する接点部が第１絶縁体の厚
み方向に貫設され、該接点部が該第１絶縁体と第２絶縁
体との間に形成された第１導電性配線に接続する構造を
有する第１導電性回路板と、該第１導電性配線が該被検
査体の電気特性検査を行う電気特性検査器に接続される
第２導電性配線に接続する構造を有し、該第２導電性配
線における信号配線に、１または２以上の抵抗体が直列
に接続され、該被検査体の熱膨張率と同一または近似す
る第２導電性回路板とが配設され、該第１導電性回路板
と該第２導電性回路板とが電気的に接続されていること
を特徴とする。

【００１０】また、該抵抗体に対して、コンデンサが並
列に接続されていることを特徴とする。

【００１１】さらに、該被検査体が複数であり、各被検
査体の端子に対応する該信号配線が、相互に該抵抗体を
介して並列に接続されていることを特徴とする。

【００１２】さらにまた、該第２導電性配線における電
力供給配線が、相互に独立した配線であることを特徴と
する。

【００１３】本発明において「被検査体」とは、半導体
素子、半導体素子集合体（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など）、半導体
装置、半導体装置搭載用回路基板、ＬＣＤ用回路基板な
どをいい、「端子」は、パッド、ランドなどの概念を包
含する。「接点部」とは、被検査体の端子に接触するこ
とにより導通する導電体をいい、その形状は特に限定さ
れず、三角形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、そ
の他の多角形、円形などの平面、あるいは角柱、円柱、
球体、錐体（円錐、角錐）などの立体であってもよく、
したがって、接点部と被検査体の端子との接点は、点状
のみならず線状あるいは面状となる。また、接点部は、
必ずしも第１絶縁体の表面よりも外方向に突出するよう
に形成される必要はなく、被検査体のレイアウトや回路
の形状などによって任意に設定することができる。さら
に、「導電性回路」とは、接点部、コイル、抵抗体、コ
ンデンサなどの部品と導電性配線とを包含する広い概念
のことである。

【００１４】

【作用】本発明のプローブ構造に従えば、バーンインテ
ストにおいて、被検査体とプローブ構造との熱膨張係数
の違いによる位置ずれを緩和し、接点におけるコンプラ
イアンス（Compliance，追従性）を改善できるため、電
気的接続を確実に行うことができる。

【００１５】すなわち、第１導電性回路板において、第
１絶縁体と第２絶縁体との間に形成された第１導電性配
線に接続され、かつ第１絶縁体の厚み方向に貫設された
接点部が、例えばウエハに形成されたＩＣなどの被検査
体の端子に当接させられる。第１導電性配線は、被検査
体の電気特性検査を行う電気特性検査器に接続される第
２導電性配線に接続しているので、被検査体を電気特性
検査するための特定周波数の信号が、電気特性検査器か
ら被検査体の端子に入力され、被検査体であるところの
ＩＣの電気特性検査が行われる。このとき、第１導電性
回路板は、プローブ構造全体の柔軟性を保持しており、
被検査体の端子の高さのバラツキを吸収することができ
る。

【００１６】第２導電性回路板は、被検査体の熱膨張率
と同一または近似しているので、第１導電性回路板の温
度変化による寸法変化を吸収することができ、第１導電
性回路板の接点部と被検査体の端子との接続ずれを解消
することができる。したがって、例えばウエハに形成さ
れた複数のＩＣにそれぞれ対応するサイズまたは適当な
サイズに細分化された複数の第１導電性回路板を第２導
電性回路板上に配設することによって、ウエハスケール
におけるバーンインテストにおいて、ウエハとプローブ
構造との熱膨張係数の違いによるプローブ構造の接点部
とＩＣの端子との位置ずれを緩和し、電気的接続を確実
に行うことができる。

【００１７】また、該第２導電性配線における信号配線
に、１または２以上の抵抗体が直列に接続されているの
で、被検査体への負荷電圧を印加することができ、また
被検査体における回路の短絡による過電流を防止するこ
とができる。

【００１８】特に、該抵抗体に対して、コンデンサが並
列に接続されている場合には、ノイズを低減することが
できる。

【００１９】また、該被検査体が複数であり、各被検査
体の端子に対応する該信号配線が、相互に該抵抗体を介
して並列に接続されている場合には、該第２導電性配線
におけるグランド配線も並列に接続し、１の共通配線に
接続することができるので、電気特性検査器への入出力
配線の数を低減させることができる。

【００２０】さらに、該第２導電性配線における電力供
給配線が、相互に独立した配線である場合には、電力供
給配線が並列に接続された場合に、該被検査体のうち１
ヶでも電力供給配線−接地間が短絡すると、同時に検査
する他の非検査体にまで電力が供給されなくなり、検査
ができなくなるという問題を解消できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を詳細に説明するため実施例を
挙げるが、本発明はこれら実施例によって何ら限定され
るものではない。

【００２２】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。プローブ構造Ｐは、第１導電性回
路板Ａ１が第２導電性回路板Ａ２上に配設されて形成さ
れている。第１導電性回路板Ａ１において、第２絶縁体
である絶縁基材１の一方表面１ａには、第１導電性配線
２が配設され、さらに第１絶縁体であるカバーコート３
が配設されている。カバーコート３には、接点部である
リベット状の金属突出物（以下「バンプ」という。）４
が厚み方向に貫設されており、バンプ４の一方端部は第
１導電性配線２と接続している。また、絶縁基材１の他
方表面１ｂには、シリコーンゴムなどの弾性体５が配設
され、この弾性体５は、第２導電性回路板Ａ２上の所定
位置に配設され、接着剤などにより固定されている。

【００２３】第２導電性回路板Ａ２は、多層配線構造を
有するマルチチップモジュール基板であり、セラミック
基板などの基板６上には、多層の第２導電性配線が形成
されている。第２導電性配線であるところの導電性配線
８は、複数の絶縁体層７によって絶縁されており、導通
路９によって導電性配線８の層間が接続されている。導
電性配線８は、ＩＣなどの被検査体の電気特性検査を行
うための図示しない電気特性検査器に接続されている。

【００２４】また、第１導電性回路板Ａ１において、第
１導電性配線２からリード２ａが突出しており、リード
２ａは第２導電性配線の一部である端子８ｄに接続され
ている。したがって、第１導電性回路板Ａ１のバンプ４
が、仮想線で示されるウエハ１００に形成されたＩＣの
パッド１０１に当接すると、電気特性検査器からの特定
周波数の信号が、パッド１０１に入力され、ＩＣの電気
特性検査が行われる。

【００２５】第１導電性回路板Ａ１は、プローブ構造Ｐ
自体の柔軟性を保持しており、バンプ４とＩＣのパッド
１０１との高さのバラツキを吸収することができる。ま
た、第２導電性回路板Ａ２は、ウエハ１００の熱膨張率
と同一または近似しており、第１導電性回路板Ａ１の温
度変化による寸法変化を吸収することができ、バンプ４
とＩＣのパッド１０１との接続ずれを解消することがで
きる。

【００２６】以下、第１導電性回路板Ａ１および第２導
電性回路板Ａ２について、それぞれ詳細に説明する。

【００２７】１．第１導電性回路板Ａ１について図２は、第１導電性回路板Ａ１の一実施例を示す平面図
であり、図３は、図２のＡ−Ｂ線断面図である。第１導
電性回路板Ａ１は、柔軟性を有するプリント回路板であ
り、ウエハ内に多面付けされた１つのＩＣに対応するサ
イズまたは適当なサイズに細分化されている。

【００２８】柔軟性を有する絶縁基材１の一方表面１ａ
には、第１導電性配線２が配設され、さらに第２絶縁体
であるカバーコート３が配設され、第１導電性配線２を
覆っている。

【００２９】柔軟性を有する絶縁基材１およびカバーコ
ート３の材質としては、バンプ４を安定して支持し、電
気絶縁特性を有するものであれば特に限定されない。具
体的には、例えばポリイミド、エポキシ樹脂、ポリエー
テルイミド、ポリスルフォン、ベンゾサイクロブテン
（ＢＣＢＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌ社製）、ポリエス
テル、フロロカーボン、ポリウレタン、ポリアミド、ポ
リカーボネート、などの有機高分子材料を用いることが
できる。これらのうち、耐熱性および機械的強度に優れ
るポリイミドが特に好適に使用される。

【００３０】絶縁基材１およびカバーコート３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、２〜２００μｍ、好ましくは５
〜１００μｍに設定する。

【００３１】第１導電性配線２の材質としては、銅の他
に、Ａｕ，Ａｇ，Ｂｅ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｗ，Ｔｉ，
Ｉｎ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ｐｄなどの金属
またはこれらの合金を使用することができる。

【００３２】第１導電性配線２の厚さは、特に限定され
ないが、０．１〜１００μｍ、好ましくは１〜５０μｍ
に設定する。

【００３３】カバーコート３の厚さ方向には、バンプ４
を貫設するための貫通孔３ａが穿設されており、また、
第１導電性配線２の一部をリード２ａとするために、絶
縁基材１の一部が除去されている。カバーコート３の穿
孔手段および絶縁基材１の除去手段としては、次に示す
方法が考えられる。

【００３４】ａ．エキシマレーザー、炭酸ガスレーザ
ー、ＹＡＧレーザー、Ａｒレーザーなどのレーザー光の
他、イオンビームエッチング、スパッタエッチング、放
電加工などの高エネルギービームを利用したドライエッ
チング方法。

【００３５】ｂ．感光性のポリイミド樹脂、エポキシ樹
脂、ベンゾサイクロブテン、アクリル樹脂を絶縁基材１
およびカバーコート３に用いるリソグラフィー。

【００３６】ｃ．ポリイミド系樹脂であるカプトン（Ｄ
ｕＰｏｎｔ社製）などを絶縁基材１およびカバーコー
ト３に用いることによって、アルカリ溶液またはヒドラ
ジン溶液によるウエットエッチングを行う化学エッチン
グ。

【００３７】バンプ４は、上記のようにして、貫通孔３
ａを穿設した後、貫通孔３ａの底面に露出する第１導電
性配線２を電極として、第１導電性配線２より電流を供
給して、電解メッキを行うことによって、形成される。
電解メッキを施すことによって、貫通孔３ａ内には金属
が充填されて、導通路が形成され、さらにメッキを成長
させることによって、リベット状の接続端子であるバン
プ４が形成される。

【００３８】バンプ４の材質としては、Ｎｉ，Ｃｏ，
Ｗ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｆｅ，Ｃ
ｄ，Ｉｎ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｒｈなどを主成分
とする電気メッキが可能な金属およびその合金の中から
適宜組み合わせて選ぶことができる。

【００３９】また、バンプ４の他の形成方法として、還
元剤を使用する無電解メッキ法を利用することも可能で
ある。この場合、バンプ４の材質も無電解メッキ可能な
金属（Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｓｎ，Ｆ
ｅ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｉｎ，Ｒｈなど）およびこれらの合金
を用いることができる。

【００４０】絶縁基材１の他方表面１ｂ、すなわちバン
プ４と反対の面には、シリコーンゴムなどの弾性体５が
配設されている。弾性体５としては、シリコーンゴムの
他、フッ素ゴムなどの弾性体が使用される。ゴム弾性を
有する材料は、シート状のものを切断することにより、
あるいはスクリーン印刷法、あるいはフォトリソグラフ
法などにより、第１導電性回路板Ａ１上または第２導電
性回路板Ａ２上に、所定の形状にして配設し、形成され
る。

【００４１】弾性体５の厚さは、被検査体の端子の高さ
のバラツキを吸収して、被検査体の端子とバンプ４との
電気的接続をより確実なものとするため、５〜１，００
０μｍ、好ましくは２０〜５００μｍに設定する。

【００４２】図２および図３に示される第１導電性回路
板Ａ１の１つもしくは複数個を一つの単位として、ウエ
ハ上のＩＣの配設に対応して、第２導電性回路板Ａ２上
に多数個配設する。

【００４３】図４および図５ならびに図７〜図９は、そ
れぞれ第１導電性回路板Ａ１の他の実施例を示す断面図
である。以下の実施例において、図１の参照符号が付さ
れた部分は、同一または相当する部分を示す。図４に示
される実施例の第１導電性回路板Ａ１において注目すべ
きは、弾性体５が、絶縁基材１の他方表面１ｂの周縁部
に形成され、面方向におけるバンプ４の形成領域の弾性
体５には、弾性体５を厚み方向に貫通する貫通孔または
貫通溝などの凹部５１が穿設されている点である。図４
においては、凹部５１は空洞となっているが、凹部５１
内に弾性体５よりも弾性率が小さい弾性体が充填されて
いてもよく、また弾性体５は、金属板または絶縁板であ
ってもよい。このような構成によって、弾性体５のクッ
ション性が向上し、バンプ４が被検査体の端子に当接し
た際に、端子が損傷するのを防ぐことができる。

【００４４】図５の実施例において注目すべきは、第２
導電性回路板Ａ２への取り付けを容易にするため、弾性
体５の一方表面５ａに金属板、絶縁板などの裏打ち１１
が形成されている点である。裏打ち１１の厚さは、特に
限定されないが、５０〜２，０００μｍ、好ましくは１
００〜５００μｍに設定する。

【００４５】図６は、第１導電性回路板Ａ１の他の実施
例を示す平面図であり、図７は、図６の断面図である。
図２および図３には、ＩＣの接続パッドがＩＣの周辺に
位置する例を示したが、図６および図７に示されるよう
に、ＩＣパッドがＩＣの中央にアレイ状に配設されたも
のに対応するように、第１導電性回路板Ａ１を構成する
こともできる。

【００４６】また、図８の実施例において注目すべき
は、カバーコート３がなく、バンプ４が絶縁基材１の厚
み方向に貫設され、絶縁基材１と弾性体５との間に第１
導電性配線２が形成されている点である。本実施例によ
れば、カバーコート３を形成する工程が省かれ、生産性
が向上するとともに、第１導電性回路板Ａ１の薄膜化を
図り、より良いコンプライアンス特性を得ることができ
る。

【００４７】さらに、図９の実施例において注目すべき
は、リード２ａの第２導電性回路板Ａ２に臨む面にも絶
縁基材１が形成され、第２導電性回路板Ａ２に臨んで、
端子８ｄに当接させるためのパンプ１２が形成されてい
る点である。パンプ１２は、上記のバンプ４と同様にし
て、形成される。本実施例によれば、リード２ａを端子
８ｄに半田付け、あるいは熱融着（Thermal Compressio
n)することがさらに容易となり、生産性が向上する。

【００４８】２．第２導電性回路板Ａ２について図１０〜図１３は、第２導電性回路板Ａ２の実施例を示
す断面図であり、従来のマルチチップモジュール（ＭＣ
Ｍ）基板の技術を応用することによって、図１０〜図１
３に示される第２導電性回路板Ａ２を製造することがで
きる。

【００４９】ＭＣＭ基板の種類は、主として、図１０に
示されるＭＣＭ−Ｄ、図１１に示されるＭＣＭ−Ｃ、図
１２に示されるＭＣＭ−Ｌの３種類に分類することがで
きる。これら全てのＭＣＭを第２導電性回路板Ａ２とし
て利用することができる。次に、これら第２導電性回路
板Ａ２の製造工程について説明する。

【００５０】ａ．ＭＣＭ−Ｄの製造工程図１４は、図１０に示される第２導電性回路板Ａ２の製
造工程を示す図である。まず、図１４（ａ）に示される
ように、セラミック基板（ＡＩＮ＝ＣＴＥ：４．１ｐｐ
ｍ）、シリコン基板（ＣＴＥ：３．０ｐｐｍ）、ガラス
（ホウケイ酸＝ＣＴＥ：３．２ｐｐｍ）、金属基板（４
２Ａｌｌｏｙ＝ＣＴＥ：４．５ｐｐｍ）などの基板６上
に、第１の絶縁体層７ａを形成する。絶縁層７ａは、Ｓ
ｉＯ₂などのスパッタ蒸着、ダイヤモンドなどの化学蒸
着（ＣＶＤ）の無機物による形成、あるいはポリイミド
樹脂やエポキシ樹脂などの有機物のスピンコーティング
またはスプレーコーティングにより形成される。

【００５１】なお、上記のＣＴＥ（熱膨張率）は、熱機
械分析装置（ＴＭＡ）を用いて、昇温速度２℃／分での
値である（以下同じ）。

【００５２】次に、図１４（ｂ）に示されるように、配
線導体となる導電性配線８を所定の形状に、スパッタ蒸
着法あるいは無電解メッキ法などにより形成した後、図
１４（ｃ）に示されるように、上記と同様にして、第２
の絶縁層７ｂの形成を行う。

【００５３】次に、図１４（ｄ）に示されるように、導
電性配線８の層間の導通を行うために、第２の絶縁層７
ｂにビアホール７１を穿設する。ビアホール７１の穿孔
には、高エネルギービームを利用したドライエッチング
方法として、エキシマレーザー、炭酸ガスレーザー、Ｙ
ＡＧレーザー、Ａｒレーザーなどのレーザー光の他、イ
オンビームエッチング、スパッタエッチング、放電加工
などが例示される。また、有機物として感光性のポリイ
ミド樹脂、エポキシ樹脂、ＢＣＢなどを用い、紫外光の
露光およびその現像により穿孔することも可能である。
さらに、ビアホール７１の壁面に導電性を付与するとと
もに、第２の導電性配線８ｂを形成するために、再び導
電性金属のスパッタ蒸着あるいは無電解メッキを行う。

【００５４】これらの工程を必要な配線層数が得られる
まで繰り返すことによって、多層構造の第２導電性配線
が形成され、第２導電性回路板（プリント回路板）Ａ２
を製造することができる。

【００５５】ｂ．ＭＣＭ−Ｃの製造工程Ａｌ₂Ｏ₃（ＣＴＥ：６．５ｐｐｍ）、ＡＩＮ（ＣＴ
Ｅ：４．１ｐｐｍ）、Ｓｉ／ＢｅＯ（ＣＴＥ：３．７）
などのセラミック粒子と、バインダーとなるポリビニル
ブチラール、ポリメチルメタクリレートなどの有機物と
を、溶剤および可塑剤とともに混合し、シート状として
乾燥させ、グリーンシート７ｃを作成する。導電性配線
８ａを形成するために、有機物バインダーを混合した金
属粉（導電性ペーストインク）をスクリーン印刷により
グリーンシート７ｃ上に所定の形状に形成する。

【００５６】さらに、上記と同様にして、別のグリーン
シート７ｄを形成する。必要に応じて、導電性配線８ａ
の層間の導通を行うためのビアホール７１をグリーンシ
ート７ｄにパンチングなどにより穿孔する。次に、上記
と同様にして、グリーンシート７ｄ上に導電性配線８ｂ
を所定の形状に形成する。このとき、ビアホール７１に
も導電性ペーストインクが入り込み、層間の導通が形成
される。これらの必要数のグリーンシートを順次重ね合
わせ、高温下で焼結することによって、多層構造の第２
導電性配線が形成され、第２導電性回路板（プリント回
路板）Ａ２を製造することができる。なお、金属粉とし
ては、Ａｇ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｗなどの
金属あるいはこれらの合金を用いることができる。

【００５７】ｃ．ＭＣＭ−Ｌの製造工程このＭＣＭ−Ｌは、通常のガラスエポキシ（ＣＴＥ：１
８ｐｐｍ）、ＢＴレジン（ＣＴＥ：１２ｐｐｍ）などの
基板材料を用いた多層基板である。最も一般的な製造工
程を説明すると、まず両面に銅箔を張り合わせたガラス
エポキシ基板７ｅにビアホール７１を穿設する。この基
板７ｅ全体を無電解メッキによって、ビアホール７１に
導電性を付与した後、電解メッキにより、銅の厚付けメ
ッキを行い、ビアホールメッキを完成させる。

【００５８】次に、フォト工程を用いて、導電性配線８
ａ，８ｂとなる部分およびビアホール７１の上にエッチ
ングレジストを形成する。しかる後、Ｆｅ₂Ｏ₃などを
主成分とするエッチング液にて不必要な部分の銅をエッ
チング除去する。

【００５９】このような基板７ｅを必要な数だけ用意
し、ガラスエポキシ、ＢＴレジンなどのプリプレグ７ｆ
を介して配設し、熱圧着して多層基板を得る。最後に、
導電性配線８ｃ，８ｄの層間の導通を取るために、ビア
ホール７２とすべき位置に穿孔し、さらに無電解メッキ
および電解メッキを施すことによって、多層構造の第２
導電性配線が形成され、第２導電性回路板（プリント回
路板）Ａ２を製造することができる。

【００６０】必要に応じて、この多層基板の強度を高め
る目的で、図１３に示されるように、ガラスエポキシ、
ＢＴレジンなどのプリプレグ７ｆを介して、多層基板の
裏面に４２−Ａｌｌｏｙなどの金属板１３を加熱圧着に
より張り合わせてもよい。

【００６１】第２導電性配線には、抵抗体が直列に接続
されていてもよく、基本的には図１５または図１６に示
されるように、基板６上に予め抵抗体１４を形成した後
に、抵抗体１４上に、あるいは抵抗体１４に接続するよ
うに基板６上に導電性配線８を形成する。なお、導電性
配線８と抵抗体１４との接続信頼を高めるべく、図１５
に示されるように、導電性配線８と抵抗体１４との接触
面積を大きくすることが望ましい。抵抗材料としては、
Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔｉ，Ｃｕなどの合金が用いら
れ、形成方法としては、スパッタ蒸着やＣＶＤあるいは
電解メッキや無電解メッキなどを用いることもできる。
本実施例によれば、被検査体への負荷電圧を印加するこ
とができ、また被検査体における回路の短絡による過電
流を防止することができる。

【００６２】さらに、第２導電性配線には、抵抗体に対
してコンデンサが並列に接続されていてもよく、基本的
には図１７に示されるように、基板６上の導電性配線８
ａ，８ｂを相互に絶縁する誘電体層１５を形成する。コ
ンデンサの誘電体材料としては、誘電率の高い誘電体材
料を導電性電極間に形成することも可能であり、単に多
層基板の絶縁体をコンデンサの誘電体として用いること
も可能である。誘電体層１５の形成は、ＳｉＯ₂などの
スパッタ蒸着、ダイヤモンドなどの化学蒸着（ＣＶＤ）
の無機物による形成、あるいはポリイミド樹脂やエポキ
シ樹脂などの有機物のスピンコーティングまたはスプレ
ーコーティングにより形成される。本実施例によれば、
ノイズを低減することができる。

【００６３】上記の抵抗体およびコンデンサは、多層構
造の第２導電性回路板Ａ２のうちいずれかの第２導電性
配線の層に形成されていればよい。また、抵抗体および
コンデンサとして、通常のチップ部品を用い、第２導電
性回路板Ａ２の表面（端子８ｄが形成される面）に、ウ
エハとの当接の際に障害とならない位置に実装すること
も可能である。すなわち、市販のディスクリートのもの
を半田付けなどにより実装することもできるし、あるい
は、リソグラフィー法により、直接第２導電性回路板Ａ
２内に形成することも可能である。

【００６４】被検査体が複数ある場合、例えば被検査体
がシリコンウエハ内に多面付けされたＩＣである場合に
は、各ＩＣの端子に対する第２導電性配線の信号配線を
抵抗体を介して相互に並列に接続することによって、電
気特性検査器への入出力配線の数を著しく低減させるこ
とができる。この場合、グランド配線も並列にできるの
で、さらに入出力配線の数を低減させることができる。

【００６５】図１８は、プローブ構造Ｐの電気的等価回
路の模式図である。図１８において、ウエハ上には複数
（ｍ）のＩＣ１１１，１１２，・・，１１ｍが形成され
ており、各ＩＣ１１１〜１１ｍには、バンプ４に当接さ
れるべきパッド（ｎ）がそれぞれ形成されている。各パ
ッドに対応する第２導電性配線の信号配線は、各ＩＣ１
１１〜１１ｍ間で相当するパッドに当接するバンプ４毎
に、抵抗体を介して、並列に接続されている。具体的に
は、各ＩＣ１１１〜１１ｍの第１パッドに対応する第２
導電性配線の信号配線は、抵抗体Ｒ11，Ｒ21，・・，Ｒ
m1を介して並列に接続され、以降の第ｎパッドに対応す
る第２導電性配線の信号配線に至るまで同様に並列に接
続されている。また、各抵抗体Ｒ11，Ｒ21，・・，Ｒm
1，・・，Ｒ1n，Ｒ2n，・・，Ｒmnに対して、コンデン
サＣ11，Ｃ21，・・，Ｃm1，・・，Ｃ1n，Ｃ2n，・・，
Ｃmnがそれぞれ並列に接続され、さらに、グランド配線
も各ＩＣ１１１〜１１ｍに対して並列に接続されてい
る。本実施例によれば、複数（ｍ）のＩＣ１１１〜１１
ｍに対して信号処理を並列処理することができるので、
電気特性検査器への入出力配線の数をｎに低減させるこ
とができる。

【００６６】一方、電力配線は、各ＩＣ１１１〜１１ｍ
に対してそれぞれ独立して接続されているので、電力供
給配線が並列に接続された場合に、該被検査体のうち１
ヶでも電力供給配線−接地間が短絡すると、同時に検査
する他の非検査体にまで電力が供給されなくなり、検査
ができなくなるという問題を解消できる。

【００６７】以上の第２導電性回路板Ａ２は、被検査体
の熱膨張率と同一または近似する熱膨張率を有する多層
回路板であり、例えば被検査体がシリコンウエハ内に多
面付けされたＩＣである場合には、第２導電性回路板Ａ
２の熱膨張率は、２〜５０ｐｐｍ、好ましくは３〜１０
ｐｐｍとなるように設定する。

【００６８】３．プローブ構造Ｐの最終組み立て以上の如くして製造された第１導電性回路板Ａ１と第２
導電性回路板Ａ２とを、例えばフリップチップボンダー
（Research Devices社製) を用いて、精度良く位置合わ
せおよびエポキシ系接着剤などによる接着を行った後、
第１導電性回路板Ａ１のリード２ａを第２導電性回路板
Ａ２にシングルポイントボンディング、ギャングボンデ
ィングなどの熱融着（Thermal Compression)、あるいは
半田リフローなどの方法により接続する。

【００６９】図１９は、図１１に示される第２導電性回
路板Ａ２上に図２に示される第１導電性回路板Ａ１を接
着固定したプローブ構造Ｐの平面図であり、図２０は、
図１９のＣ−Ｄ線断面図である。図１９および図２０に
おいて、複数の第１導電性回路板Ａ１は、第２導電性回
路板Ａ２上のウエハ１００に形成されたＩＣに対応する
位置に固定されており、各第１導電性回路板Ａ１のバン
プ４は、ＩＣのパッド１０１に当接する。

【００７０】第２導電性回路板Ａ２上に第１導電性回路
板Ａ１が固定されたプローブ構造Ｐは、さらにプリント
基板などに取り付け、配線を行い完成させる。

【００７１】なお、ウエハ１００のサイズが大きい場合
には、これに対応する大きいサイズの第２導電性回路板
Ａ２を作製することが困難となることもある。この場合
には、第２導電性回路板Ａ２を、容易に作製可能なサイ
ズのものに分割して作製した後、これらを接合ないしは
一つのプリント基板等に取り付けて一体として配線する
ことによって、サイズの大きいウエハ１００に対応する
プローブ構造を製造することができる。なおこの場合、
第２導電性回路板Ａ２上への第１導電性回路板Ａ１の固
定は、上記分割して作製された複数の導電性回路板を連
結する前に行っても後に行ってもよい。

【００７２】図２１は、第２導電性回路板Ａ２が複数に
分割して作製されたプローブ構造Ｐの一例を示す平面図
であり、図２２は、図２１のＥ−Ｆ線断面図である。図
２１および図２２の実施例においては、第２導電性回路
板Ａ２が、４個の導電性回路板Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３
およびＡ２４をプリント基板Ｓに取り付け配線を施して
構成されており、上記各導電性回路板の上には、第１導
電性回路板Ａ１が上記と同様の方法により接着固定され
ている。

【００７３】

【発明の効果】本発明のプローブ構造によれば、バーン
インテストにおいて、熱膨張に伴うプローブ構造の接点
部と被検査体の端子との位置ずれが解消され、電気的接
続を確実に行うことができる。また、第１導電性回路板
が損傷した場合の修理、取替が容易になる。

【００７４】また、第２導電性配線における信号配線
に、１または２以上の抵抗体が直列に接続されているの
で、被検査体への負荷電圧を印加することができ、被検
査体における回路の短絡による過電流を防止することが
できる。

【００７５】特に、抵抗体に対して、コンデンサが並列
に接続されている場合には、ノイズを低減することがで
きる。

【００７６】また、ダイシングする前のウエハ上に形成
されたＩＣのように、被検査体が複数であり、各被検査
体の端子に対応する信号配線が、相互に該抵抗体を介し
て並列に接続されている場合には、第２導電性配線にお
けるグランド配線も並列に接続し、１の共通配線に接続
することができるので、電気特性検査器への入出力配線
の数を低減させることができる。

【００７７】さらに、該第２導電性配線における電力供
給配線が、相互に独立した配線である場合には、電力供
給配線が並列に接続された場合に、該被検査体のうち１
ヶでも電力供給配線−接地間が短絡すると、同時に検査
する他の非検査体にまで電力が供給されなくなり、検査
ができなくなるという問題を解消できる。

【００７８】さらにまた、第２導電性回路板を分割して
作製することにより、サイズの大きなプローブ構造を容
易に作製することができ、これによりサイズの大きなウ
エハに形成された多数のＩＣを一度にテストすることが
可能となって、テストの効率化が可能となる。

【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】第１導電性回路板Ａ１の一実施例を示す平面図
である。

【図３】図２のＡ−Ｂ線断面図である。

【図４】第１導電性回路板Ａ１の他の実施例を示す断面
図である。

【図５】第１導電性回路板Ａ１の他の実施例を示す断面
図である。

【図６】第１導電性回路板Ａ１の他の実施例を示す平面
図である。

【図７】図６の断面図である。

【図８】第１導電性回路板Ａ１の他の実施例を示す断面
図である。

【図９】第１導電性回路板Ａ１の他の実施例を示す断面
図である。

【図１０】第２導電性回路板Ａ２の一実施例を示す断面
図である。

【図１１】第２導電性回路板Ａ２の他の実施例を示す断
面図である。

【図１２】第２導電性回路板Ａ２の他の実施例を示す断
面図である。

【図１３】第２導電性回路板Ａ２の他の実施例を示す断
面図である。

【図１４】図１０に示される第２導電性回路板Ａ２の製
造工程を示す断面図である。

【図１５】抵抗体が接続された第２導電性配線の一例を
示す断面図である。

【図１６】抵抗体が接続された第２導電性配線の他の例
を示す断面図である。

【図１７】コンデンサが接続された第２導電性配線を示
す断面図である。

【図１８】プローブ構造Ｐの電気的等価回路の模式図で
ある。

【図１９】プローブ構造Ｐの一例を示す平面図である。

【図２０】図１９のＣ−Ｄ線断面図である。

【図２１】プローブ構造Ｐの他の例を示す平面図であ
る。

【図２２】図２１のＥ−Ｆ線断面図である。

【符号の説明】

１絶縁基材（第２絶縁体）２第１導電性配線３カバーコート（第１絶縁体）４バンプ（接点部）５弾性体８第２導電性配線Ａ１第１導電性回路板Ａ２第２導電性回路板１００ウエハ１０１パッドＰプローブ構造

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査体の端子に当接する接点部が第１
絶縁体の厚み方向に貫設され、該接点部が該第１絶縁体
と第２絶縁体との間に形成された第１導電性配線に接続
する構造を有する第１導電性回路板と、該第１導電性配線が該被検査体の電気特性検査を行う電
気特性検査器に接続される第２導電性配線に接続する構
造を有し、該第２導電性配線における信号配線に、１ま
たは２以上の抵抗体が直列に接続され、該被検査体の熱
膨張率と同一または近似する第２導電性回路板とが配設
され、該第１導電性回路板と該第２導電性回路板とが電
気的に接続されていることを特徴とするプローブ構造。
【請求項２】該抵抗体に対して、コンデンサが並列に
接続されていることを特徴とする請求項１記載のプロー
ブ構造。
【請求項３】該被検査体が複数であり、各被検査体の
端子に対応する該信号配線が、相互に該抵抗体を介して
並列に接続されていることを特徴とする請求項１または
２記載のプローブ構造。
【請求項４】該第２導電性配線における電力供給配線
が、相互に独立した配線であることを特徴とする請求項
１〜３記載のプローブ構造。
【請求項５】該第２導電性回路板が、複数の導電性回
路板が接合されあるいは一つのプリント基板に取り付け
られて一体として配線されてなることを特徴とする請求
項１、２、３または４に記載のプローブ構造。