JPH09127157A - プローブ構造の製造方法 - Google Patents
プローブ構造の製造方法Info
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- JPH09127157A JPH09127157A JP7282067A JP28206795A JPH09127157A JP H09127157 A JPH09127157 A JP H09127157A JP 7282067 A JP7282067 A JP 7282067A JP 28206795 A JP28206795 A JP 28206795A JP H09127157 A JPH09127157 A JP H09127157A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バーンイン試験などにおける高温での使用条
件下においても、優れた接触信頼性をもって被検査物の
接触対象部に接触でき、検査装置としての耐久性にも優
れるプローブ構造を製造する方法を提供すること。 【解決手段】 絶縁性を有するフレキシブル基板１の一
方の面に設けられた接触部４と該フレキシブル基板のい
ずれかの面または内部に設けられた導体部２とが導通さ
れた構造を形成する工程（図１（ａ）、（ｃ））と、前
記フレキシブル基板１と、該フレキシブル基板の面方向
の張力を外周部で支持し得る枠状のリジッド基板３と
を、加熱した後たがいに圧接することによって、また
は、たがいに圧接した後加熱することによって、これら
を接合し、かつ、リジッド基板によって囲まれたフレキ
シブル基板に面方向の張力を付与する工程（図１
（ｂ））とを有するプローブ構造の製造方法である。
件下においても、優れた接触信頼性をもって被検査物の
接触対象部に接触でき、検査装置としての耐久性にも優
れるプローブ構造を製造する方法を提供すること。 【解決手段】 絶縁性を有するフレキシブル基板１の一
方の面に設けられた接触部４と該フレキシブル基板のい
ずれかの面または内部に設けられた導体部２とが導通さ
れた構造を形成する工程（図１（ａ）、（ｃ））と、前
記フレキシブル基板１と、該フレキシブル基板の面方向
の張力を外周部で支持し得る枠状のリジッド基板３と
を、加熱した後たがいに圧接することによって、また
は、たがいに圧接した後加熱することによって、これら
を接合し、かつ、リジッド基板によって囲まれたフレキ
シブル基板に面方向の張力を付与する工程（図１
（ｂ））とを有するプローブ構造の製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細な被検査物に
対する電気的諸特性の測定、試験、特にバーンイン試験
などの高温下での測定、試験に用いられるプローブ構造
の製造方法に関する。
対する電気的諸特性の測定、試験、特にバーンイン試験
などの高温下での測定、試験に用いられるプローブ構造
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器の小型化、薄型化に伴っ
て、そこに搭載される半導体装置もますますの小型化が
要求され、半導体素子の実装面積も極限にまで小さくす
ることが要求されてきている。こうした要求への回答の
一つとして、シリコンウェハ上に多数形成された段階や
分断された段階の半導体素子（以下、これらの段階のも
のを「ベアチップ」と呼ぶ）を、パッケージせず、その
ままで基板に実装するベアチップ実装が行われており、
今後この実装形態への移行が急速に進んでいくと考えら
れている。また、将来はウェハ状態のままでの実装さえ
も行われようとしている。従って、半導体素子に対する
種々の品質測定・試験、特に、半導体素子にとって厳し
い高温の条件下において行われるバーンイン試験もまた
ベアチップ、あるいはその前の段階であるウェハの状態
で行われなければならない。
て、そこに搭載される半導体装置もますますの小型化が
要求され、半導体素子の実装面積も極限にまで小さくす
ることが要求されてきている。こうした要求への回答の
一つとして、シリコンウェハ上に多数形成された段階や
分断された段階の半導体素子（以下、これらの段階のも
のを「ベアチップ」と呼ぶ）を、パッケージせず、その
ままで基板に実装するベアチップ実装が行われており、
今後この実装形態への移行が急速に進んでいくと考えら
れている。また、将来はウェハ状態のままでの実装さえ
も行われようとしている。従って、半導体素子に対する
種々の品質測定・試験、特に、半導体素子にとって厳し
い高温の条件下において行われるバーンイン試験もまた
ベアチップ、あるいはその前の段階であるウェハの状態
で行われなければならない。
【０００３】ベアチップやウェハなどの微細な被検査物
は、細密に形成された電極や導体部分などの接触対象部
を有するが、これらに対して電気的な接触を好適に行う
には、面状のプローブ構造が用いられる。その構造は、
絶縁性を有するフレキシブル基板の一方の面に設けられ
た接触部と、該フレキシブル基板のいずれかの面または
内部に設けられた回路パターンとが導通された構造が一
般的である。その接触部は、接触対象部に対して電気的
な接触を行う接点部分であって、通常はバンプ接点（ま
たは単にバンプ）と呼ばれる突起状の良導体金属接点で
ある。
は、細密に形成された電極や導体部分などの接触対象部
を有するが、これらに対して電気的な接触を好適に行う
には、面状のプローブ構造が用いられる。その構造は、
絶縁性を有するフレキシブル基板の一方の面に設けられ
た接触部と、該フレキシブル基板のいずれかの面または
内部に設けられた回路パターンとが導通された構造が一
般的である。その接触部は、接触対象部に対して電気的
な接触を行う接点部分であって、通常はバンプ接点（ま
たは単にバンプ）と呼ばれる突起状の良導体金属接点で
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法により製造されたプローブ構造では、通常１２０℃
〜１５０℃程度、場合によっては２００℃程度の高温下
において行われるバーンイン試験を行った場合に、被検
査物の線膨張係数と、プローブ構造の線膨張係数とが互
いに大きく異なるために、試験開始時の室温状態では被
検査物上の接触対象部に接触していたプローブ構造の接
触部が、温度上昇後には相手の接触対象部からはずれて
はみ出し、接触不良や検査不能となり、検査装置として
の信頼性が低いという問題があった。
方法により製造されたプローブ構造では、通常１２０℃
〜１５０℃程度、場合によっては２００℃程度の高温下
において行われるバーンイン試験を行った場合に、被検
査物の線膨張係数と、プローブ構造の線膨張係数とが互
いに大きく異なるために、試験開始時の室温状態では被
検査物上の接触対象部に接触していたプローブ構造の接
触部が、温度上昇後には相手の接触対象部からはずれて
はみ出し、接触不良や検査不能となり、検査装置として
の信頼性が低いという問題があった。
【０００５】また、プローブ構造の接触部が相手の接触
対象部からはずれてはみ出す程までには至らなくとも、
プローブ構造のバンプ接点が接触対象部に接触した状態
のまま数十ミクロンの長さにわたってずれることによっ
て、被検査物の接触対象部が大きく傷つけられ、製品と
しての品質が低下するという問題や、逆に、プローブ構
造のバンプ接点が接触対象部によって傷つけられ、検査
装置としての耐久性が低下するという問題があった。
対象部からはずれてはみ出す程までには至らなくとも、
プローブ構造のバンプ接点が接触対象部に接触した状態
のまま数十ミクロンの長さにわたってずれることによっ
て、被検査物の接触対象部が大きく傷つけられ、製品と
しての品質が低下するという問題や、逆に、プローブ構
造のバンプ接点が接触対象部によって傷つけられ、検査
装置としての耐久性が低下するという問題があった。
【０００６】本発明の課題は、上記問題を解決し、バー
ンイン試験などにおける高温での使用条件下において
も、優れた接触信頼性をもって被検査物の接触対象部に
接触でき、検査装置としての耐久性にも優れるプローブ
構造を製造する方法を提供することである。
ンイン試験などにおける高温での使用条件下において
も、優れた接触信頼性をもって被検査物の接触対象部に
接触でき、検査装置としての耐久性にも優れるプローブ
構造を製造する方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のプローブ構造の
製造方法は、次の特徴を有するものである。 （１）絶縁性を有するフレキシブル基板の一方の面に設
けられた接触部と該フレキシブル基板のいずれかの面ま
たは内部に設けられた導体部とが導通された構造を形成
する工程と、前記フレキシブル基板と、該フレキシブル
基板の面方向の張力を外周部で支持し得る枠状のリジッ
ド基板とを、加熱した後互いに圧接することによって、
または、互いに圧接した後加熱することによって、これ
らを接合し、かつ、リジッド基板によって囲まれたフレ
キシブル基板に面方向の張力を付与する工程とを有する
ことを特徴とするプローブ構造の製造方法。
製造方法は、次の特徴を有するものである。 （１）絶縁性を有するフレキシブル基板の一方の面に設
けられた接触部と該フレキシブル基板のいずれかの面ま
たは内部に設けられた導体部とが導通された構造を形成
する工程と、前記フレキシブル基板と、該フレキシブル
基板の面方向の張力を外周部で支持し得る枠状のリジッ
ド基板とを、加熱した後互いに圧接することによって、
または、互いに圧接した後加熱することによって、これ
らを接合し、かつ、リジッド基板によって囲まれたフレ
キシブル基板に面方向の張力を付与する工程とを有する
ことを特徴とするプローブ構造の製造方法。
【０００８】（２）フレキシブル基板が、加熱によって
少なくともリジッド基板よりも大きい膨張量を示す材料
からなるものであり、フレキシブル基板とリジッド基板
とを、加熱した後互いに圧接するものである上記（１）
記載のプローブ構造の製造方法。
少なくともリジッド基板よりも大きい膨張量を示す材料
からなるものであり、フレキシブル基板とリジッド基板
とを、加熱した後互いに圧接するものである上記（１）
記載のプローブ構造の製造方法。
【０００９】（３）フレキシブル基板とリジッド基板が
２００℃よりも高い温度まで膨張を示す材料からなるも
のであり、フレキシブル基板とリジッド基板とを加熱す
るときの温度が、２００℃よりも高い温度である上記
（１）または（２）記載のプローブ構造の製造方法。
２００℃よりも高い温度まで膨張を示す材料からなるも
のであり、フレキシブル基板とリジッド基板とを加熱す
るときの温度が、２００℃よりも高い温度である上記
（１）または（２）記載のプローブ構造の製造方法。
【００１０】（４）フレキシブル基板が、加熱によって
少なくともリジッド基板よりも大きく収縮するよう形成
された材料からなるものであり、フレキシブル基板とリ
ジッド基板とを、互いに圧接した後加熱するものである
上記（１）記載のプローブ構造の製造方法。
少なくともリジッド基板よりも大きく収縮するよう形成
された材料からなるものであり、フレキシブル基板とリ
ジッド基板とを、互いに圧接した後加熱するものである
上記（１）記載のプローブ構造の製造方法。
【００１１】（５）フレキシブル基板の材料が、ガラス
転移温度を有し、該ガラス転移温度以上の加熱によって
収縮するように形成されたものであり、そのガラス転移
温度が２００℃よりも高い温度である上記（４）記載の
プローブ構造の製造方法。
転移温度を有し、該ガラス転移温度以上の加熱によって
収縮するように形成されたものであり、そのガラス転移
温度が２００℃よりも高い温度である上記（４）記載の
プローブ構造の製造方法。
【００１２】（６）導体部が板状の金属箔層であって、
フレキシブル基板とリジッド基板とを互いに圧接し加熱
した後に、さらに、導体部を面方向に細分化し回路パタ
ーンを形成するものである上記（４）記載のプローブ構
造の製造方法。
フレキシブル基板とリジッド基板とを互いに圧接し加熱
した後に、さらに、導体部を面方向に細分化し回路パタ
ーンを形成するものである上記（４）記載のプローブ構
造の製造方法。
【００１３】（７）リジッド基板の材料の線膨張係数
が、被検査物の線膨張係数と等しいものである上記
（１）〜（６）記載のプローブ構造の製造方法。
が、被検査物の線膨張係数と等しいものである上記
（１）〜（６）記載のプローブ構造の製造方法。
【００１４】
【作用】本発明は、加熱と圧接とを利用し、フレキシブ
ル基板に対して枠状のリジッド基板を接合すると共にフ
レキシブル基板に張力を発生させる工程が重要である。
これによって、枠状のリジッド基板に対してフレキシブ
ル基板がたるみなく張られた状態のプローブ構造が得ら
れる。その張力は、基本的には、リジッド基板とフレキ
シブル基板を加熱したときの各々の膨張量または収縮量
の差を利用して発生させるものである。これを次に説明
する。
ル基板に対して枠状のリジッド基板を接合すると共にフ
レキシブル基板に張力を発生させる工程が重要である。
これによって、枠状のリジッド基板に対してフレキシブ
ル基板がたるみなく張られた状態のプローブ構造が得ら
れる。その張力は、基本的には、リジッド基板とフレキ
シブル基板を加熱したときの各々の膨張量または収縮量
の差を利用して発生させるものである。これを次に説明
する。
【００１５】．フレキシブル基板に、加熱によってリ
ジッド基板よりも大きい膨張量を示す材料を用いる場合
は、フレキシブル基板とリジッド基板とを先に加熱し共
に膨張させた後に互いを圧接する。この状態から室温に
まで冷却することで、フレキシブル基板はリジッド基板
よりも大きく収縮し、張力が発生する。ただし、リジッ
ド基板は必ずしも加熱によって膨張するものである必要
はなく、収縮するものであってもよい。また、フレキシ
ブル基板とリジッド基板との接合は、圧接と同時に完了
するものでも、圧接の後に冷却した時点で完了するもの
でも、さらにその後時間を要するものでもよいが、少な
くとも接合が完了するまでは、圧接の状態は維持される
ことが好ましい。
ジッド基板よりも大きい膨張量を示す材料を用いる場合
は、フレキシブル基板とリジッド基板とを先に加熱し共
に膨張させた後に互いを圧接する。この状態から室温に
まで冷却することで、フレキシブル基板はリジッド基板
よりも大きく収縮し、張力が発生する。ただし、リジッ
ド基板は必ずしも加熱によって膨張するものである必要
はなく、収縮するものであってもよい。また、フレキシ
ブル基板とリジッド基板との接合は、圧接と同時に完了
するものでも、圧接の後に冷却した時点で完了するもの
でも、さらにその後時間を要するものでもよいが、少な
くとも接合が完了するまでは、圧接の状態は維持される
ことが好ましい。
【００１６】．フレキシブル基板に、加熱によってリ
ジッド基板よりも大きい収縮量を示す材料（ただし、収
縮した後は温度を降下させても元の長さに戻らない材
料）を用いる場合は、フレキシブル基板とリジッド基板
とを加熱前において圧接しておき、収縮温度まで加熱す
る。この方法によって、加熱時に発生した張力は、室温
にまで冷却しても残留する。ただし、この場合も上記
と同様、フレキシブル基板とリジッド基板との接合は、
圧接と同時に完了するものでも、圧接の後の加熱によっ
て完了するものでも、その後の冷却、さらにその後時間
を要するものでもよいが、少なくとも接合が完了するま
では、圧接の状態は維持されることが好ましい。
ジッド基板よりも大きい収縮量を示す材料（ただし、収
縮した後は温度を降下させても元の長さに戻らない材
料）を用いる場合は、フレキシブル基板とリジッド基板
とを加熱前において圧接しておき、収縮温度まで加熱す
る。この方法によって、加熱時に発生した張力は、室温
にまで冷却しても残留する。ただし、この場合も上記
と同様、フレキシブル基板とリジッド基板との接合は、
圧接と同時に完了するものでも、圧接の後の加熱によっ
て完了するものでも、その後の冷却、さらにその後時間
を要するものでもよいが、少なくとも接合が完了するま
では、圧接の状態は維持されることが好ましい。
【００１７】このような方法にてプローブ構造を製造す
ることによって、枠状のリジッド基板に対してフレキシ
ブル基板を容易にかつ好ましく張ることができる。リジ
ッド基板に対して張られた状態のフレキシブル基板は、
バーンイン試験のような高温下において膨張したとして
も、その変移量は付与された張力の変化に吸収され、接
触対象部とプローブ構造の接触部との大きな位置ずれは
抑制される。
ることによって、枠状のリジッド基板に対してフレキシ
ブル基板を容易にかつ好ましく張ることができる。リジ
ッド基板に対して張られた状態のフレキシブル基板は、
バーンイン試験のような高温下において膨張したとして
も、その変移量は付与された張力の変化に吸収され、接
触対象部とプローブ構造の接触部との大きな位置ずれは
抑制される。
【００１８】また、上記のいずれの場合において
も、フレキシブル基板・リジッド基板ともに、２００℃
よりも高い温度まで膨張を示す材料、または２００℃よ
りも高い温度の加熱によって収縮が生じるよう形成され
た材料を用い、２００℃よりも高い温度によって加熱
し、互いを圧接し接合することがより好ましい。このよ
うな製造条件とすることによって、特に２００℃に達す
るバーンイン試験においても上記作用が得られる。
も、フレキシブル基板・リジッド基板ともに、２００℃
よりも高い温度まで膨張を示す材料、または２００℃よ
りも高い温度の加熱によって収縮が生じるよう形成され
た材料を用い、２００℃よりも高い温度によって加熱
し、互いを圧接し接合することがより好ましい。このよ
うな製造条件とすることによって、特に２００℃に達す
るバーンイン試験においても上記作用が得られる。
【００１９】また逆に、リジッド基板に用いられる材料
の線膨張係数を適当に選ぶことによって、接触対象部と
プローブ構造の接触部との相対的な位置ずれを意図した
とおりに積極的に発生させることができる。これによっ
て、プローブ構造と被検査物との組合せによっては、接
触対象部の導体表面に形成された酸化皮膜をバンプ接点
によって破り、より好ましい接触状態が得られる場合も
ある。
の線膨張係数を適当に選ぶことによって、接触対象部と
プローブ構造の接触部との相対的な位置ずれを意図した
とおりに積極的に発生させることができる。これによっ
て、プローブ構造と被検査物との組合せによっては、接
触対象部の導体表面に形成された酸化皮膜をバンプ接点
によって破り、より好ましい接触状態が得られる場合も
ある。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の製造方法を詳細に
説明する。図１は、本発明によるプローブ構造の製造方
法の一例を概略的に示す図である。同図に示す例は、導
体部が回路パターンであって、工程の最後にバンプ接点
が形成される場合の例である。同図は製品の断面を示す
図であって、断面に現れた線だけを示している。図１
（ａ）は、フレキシブル基板１に、導体部である回路パ
ターン２を形成する工程である。図１（ｂ）は、フレキ
シブル基板１とリジッド基板３とを、加熱と圧接によっ
て接合し、フレキシブル基板に張力を与える工程であ
る。同図の例は、接合に接着剤層５を介在させている。
上記作用の説明で述べたように、フレキシブル基板が、
加熱によってリジッド基板よりも大きい膨張量を示す材
料を用いる場合は、フレキシブル基板とリジッド基板と
を先に加熱し共に膨張させた後に互いを圧接する。ま
た、フレキシブル基板に、加熱によってリジッド基板よ
りも大きい収縮量を示す材料を用いる場合は、フレキシ
ブル基板とリジッド基板とを加熱前において圧接してお
き、収縮温度まで加熱し接合する。図１（ｃ）は、接触
部であるバンプ接点４を形成する工程である。
説明する。図１は、本発明によるプローブ構造の製造方
法の一例を概略的に示す図である。同図に示す例は、導
体部が回路パターンであって、工程の最後にバンプ接点
が形成される場合の例である。同図は製品の断面を示す
図であって、断面に現れた線だけを示している。図１
（ａ）は、フレキシブル基板１に、導体部である回路パ
ターン２を形成する工程である。図１（ｂ）は、フレキ
シブル基板１とリジッド基板３とを、加熱と圧接によっ
て接合し、フレキシブル基板に張力を与える工程であ
る。同図の例は、接合に接着剤層５を介在させている。
上記作用の説明で述べたように、フレキシブル基板が、
加熱によってリジッド基板よりも大きい膨張量を示す材
料を用いる場合は、フレキシブル基板とリジッド基板と
を先に加熱し共に膨張させた後に互いを圧接する。ま
た、フレキシブル基板に、加熱によってリジッド基板よ
りも大きい収縮量を示す材料を用いる場合は、フレキシ
ブル基板とリジッド基板とを加熱前において圧接してお
き、収縮温度まで加熱し接合する。図１（ｃ）は、接触
部であるバンプ接点４を形成する工程である。
【００２１】フレキシブル基板に用いられる材料は、電
気絶縁性と可撓性を有し、加熱によってリジッド基板よ
りも大きい膨張量、または、収縮量を示すものであれば
よい。加熱によって膨張を示す好適な材料として、例え
ば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、ＡＢＳ系樹脂、ポリカ
ーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂な
どが挙げられ、硬化性樹脂や熱可塑性樹脂をとわず目的
に応じて選択できる。これらの材料の中でもポリイミド
系樹脂は、２００℃よりも高い温度まで膨張を示し、か
つ、良好な絶縁性を示す点から特に好ましい材料であ
る。
気絶縁性と可撓性を有し、加熱によってリジッド基板よ
りも大きい膨張量、または、収縮量を示すものであれば
よい。加熱によって膨張を示す好適な材料として、例え
ば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、ＡＢＳ系樹脂、ポリカ
ーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂な
どが挙げられ、硬化性樹脂や熱可塑性樹脂をとわず目的
に応じて選択できる。これらの材料の中でもポリイミド
系樹脂は、２００℃よりも高い温度まで膨張を示し、か
つ、良好な絶縁性を示す点から特に好ましい材料であ
る。
【００２２】フレキシブル基板の材料のなかでも、加熱
によって収縮を示す好適な材料として、例えば、上記フ
レキシブル基板の材料のうち常温よりも高温域にガラス
転移温度を有する材料に常温で延伸処理を施したものが
挙げられる。このような材料は、ガラス転移温度に加熱
されることによって応力が開放され収縮を示す。特に、
ガラス転移温度が２００℃よりも高い温度であるもの
は、高温のバーンイン試験にも耐えることができ好まし
い。
によって収縮を示す好適な材料として、例えば、上記フ
レキシブル基板の材料のうち常温よりも高温域にガラス
転移温度を有する材料に常温で延伸処理を施したものが
挙げられる。このような材料は、ガラス転移温度に加熱
されることによって応力が開放され収縮を示す。特に、
ガラス転移温度が２００℃よりも高い温度であるもの
は、高温のバーンイン試験にも耐えることができ好まし
い。
【００２３】また、フレキシブル基板の材料として、熱
硬化性樹脂であってかつ硬化の進行に伴い収縮するよう
な材料を用い、材料の樹脂を半硬化の状態で止めてお
き、リジッド基板に圧接した後に、完全な硬化まで加熱
し収縮させて張力を付与する方法が挙げられる。また、
樹脂中に溶媒が残留した材料を用い、該溶媒の沸点以上
への加熱によって該溶媒を蒸発させ、フレキシブル基板
を収縮させる方法が挙げられる。
硬化性樹脂であってかつ硬化の進行に伴い収縮するよう
な材料を用い、材料の樹脂を半硬化の状態で止めてお
き、リジッド基板に圧接した後に、完全な硬化まで加熱
し収縮させて張力を付与する方法が挙げられる。また、
樹脂中に溶媒が残留した材料を用い、該溶媒の沸点以上
への加熱によって該溶媒を蒸発させ、フレキシブル基板
を収縮させる方法が挙げられる。
【００２４】フレキシブル基板の収縮を利用し、張力を
付与する好ましい方法として、図２に概略的に示す方法
が挙げられる。先ず、図２（ａ）に示すように、導体部
となる板状の金属箔（例えば、銅箔）２ａ上にポリイミ
ド前駆体を塗布し、加熱し溶媒除去を行いポリイミドを
硬化させ、金属箔２ａとフレキシブル基板１との積層体
を形成する。このとき、フレキシブル基板は、ポリイミ
ドの硬化の進行に伴い収縮しようとするが、金属箔に阻
害されて収縮できず、フレキシブル基板内部に収縮に向
かう残留応力が発生する。この積層体に対してリジッド
基板３を加熱によって接合する。同図の例では、図１と
同様、接合に接着剤層５を介在させている。リジッド基
板を接合するための加熱温度をガラス転移温度以上とし
て、フレキシブル基板内部に収縮に向かう残留応力をよ
り高めておくことが好ましい。次に、図２（ｂ）に示す
ように、フレキシブル基板の所定の位置にバンプ接点を
形成する。最後に、図２（ｃ）に示すように、金属箔を
部分的に除去し、面方向に細分化して回路パターンを形
成することによって、フレキシブル基板の収縮のための
障害を除去し、上記残留応力を完全に開放してフレキシ
ブル基板を収縮させ、フレキシブル基板に張力を付与し
て本発明のプローブ構造を得る。ただし、この例では、
フレキシブル基板の材料であるポリイミドの硬化の進行
に伴う収縮量は、金属箔が加熱状態から冷却されたとき
に示される収縮量よりも大きいものであることが好まし
い。
付与する好ましい方法として、図２に概略的に示す方法
が挙げられる。先ず、図２（ａ）に示すように、導体部
となる板状の金属箔（例えば、銅箔）２ａ上にポリイミ
ド前駆体を塗布し、加熱し溶媒除去を行いポリイミドを
硬化させ、金属箔２ａとフレキシブル基板１との積層体
を形成する。このとき、フレキシブル基板は、ポリイミ
ドの硬化の進行に伴い収縮しようとするが、金属箔に阻
害されて収縮できず、フレキシブル基板内部に収縮に向
かう残留応力が発生する。この積層体に対してリジッド
基板３を加熱によって接合する。同図の例では、図１と
同様、接合に接着剤層５を介在させている。リジッド基
板を接合するための加熱温度をガラス転移温度以上とし
て、フレキシブル基板内部に収縮に向かう残留応力をよ
り高めておくことが好ましい。次に、図２（ｂ）に示す
ように、フレキシブル基板の所定の位置にバンプ接点を
形成する。最後に、図２（ｃ）に示すように、金属箔を
部分的に除去し、面方向に細分化して回路パターンを形
成することによって、フレキシブル基板の収縮のための
障害を除去し、上記残留応力を完全に開放してフレキシ
ブル基板を収縮させ、フレキシブル基板に張力を付与し
て本発明のプローブ構造を得る。ただし、この例では、
フレキシブル基板の材料であるポリイミドの硬化の進行
に伴う収縮量は、金属箔が加熱状態から冷却されたとき
に示される収縮量よりも大きいものであることが好まし
い。
【００２５】導体部が回路パターンである場合、導体部
は、バンプ接点を形成すべき位置に対応するように、か
つ、所望の数だけ互いに独立した回路となるように形成
される。即ち、個々のバンプ接点に１対１で対応し全て
互いに独立した回路パターンの態様から、全てが導通し
た１層の導体層の態様まで自由に選択してよい。該回路
パターンは、例えば、当該プローブ構造の外周において
コネクターとの接続部を形成するなど、バンプ接点と外
部回路とを接続するための導体となる。また、導体部自
体がバンプ接点である態様でもよい。このような場合、
表裏の面に各々バンプ接点を有するフレキシブル基板と
なる。
は、バンプ接点を形成すべき位置に対応するように、か
つ、所望の数だけ互いに独立した回路となるように形成
される。即ち、個々のバンプ接点に１対１で対応し全て
互いに独立した回路パターンの態様から、全てが導通し
た１層の導体層の態様まで自由に選択してよい。該回路
パターンは、例えば、当該プローブ構造の外周において
コネクターとの接続部を形成するなど、バンプ接点と外
部回路とを接続するための導体となる。また、導体部自
体がバンプ接点である態様でもよい。このような場合、
表裏の面に各々バンプ接点を有するフレキシブル基板と
なる。
【００２６】導体部が回路パターンである場合、その材
料としては、銅、ニッケル、半田、金、銀、４２アロ
イ、リン青銅といった合金類などが好ましいものとして
例示される。回路パターンを形成する方法としては、サ
ブトラクティブ法やアディティブ法が挙げられる。サブ
トラクティブ法は、基板上に導体層を積層し、エッチン
グなどによって回路パターンだけを残して他を除去する
形成方法である。またアディティブ法は、基板上に、蒸
着法などによって直接回路パターンを描画する形成方法
である。
料としては、銅、ニッケル、半田、金、銀、４２アロ
イ、リン青銅といった合金類などが好ましいものとして
例示される。回路パターンを形成する方法としては、サ
ブトラクティブ法やアディティブ法が挙げられる。サブ
トラクティブ法は、基板上に導体層を積層し、エッチン
グなどによって回路パターンだけを残して他を除去する
形成方法である。またアディティブ法は、基板上に、蒸
着法などによって直接回路パターンを描画する形成方法
である。
【００２７】回路パターンをフレキシブル基板の内部に
設ける方法としては、ベースとなるフレキシブル基板上
に、上記方法によって回路パターンを形成し、これをさ
らに可撓性と絶縁性を有する材料によって被覆する方法
が挙げられる。この場合、ベースとなるフレキシブル基
板の材料と被覆に用いられる材料とは同じであっても異
なるものであってもよい。
設ける方法としては、ベースとなるフレキシブル基板上
に、上記方法によって回路パターンを形成し、これをさ
らに可撓性と絶縁性を有する材料によって被覆する方法
が挙げられる。この場合、ベースとなるフレキシブル基
板の材料と被覆に用いられる材料とは同じであっても異
なるものであってもよい。
【００２８】リジッド基板は、フレキシブル基板に発生
させる面方向（面拡張方向）の張力を支持し得るもので
あればよい。また、被検査物を集積回路などとする場
合、０℃〜２００℃の温度範囲内におけるシリコンの一
般的な線膨張係数は３．５ｐｐｍ程度であるため、この
温度範囲内におけるリジッド基板の線膨張係数を１ｐｐ
ｍ〜８ｐｐｍとすることによって、被検査物に対する相
対的な寸法変化が少なく、フレキシブル基板を張るため
の好ましい外枠となり得る。バンプ接点と接触対象部と
のズレを０に近づけることが目的の場合は、リジッド基
板の線膨張係数を、被検査物の線膨張係数と等しい値と
することが最も好ましい。逆に上記作用の説明で述べた
ようにバンプ接点と接触対象部とのズレを積極的に利用
するならば、被検査物の線膨張係数に対して適当な線膨
張係数の材料を選択すればよい。リジッド基板の材料と
しては、アルミナ、窒化珪素、炭化ケイ素のようなセラ
ミック類、４２アロイのような合金類が挙げられる。
させる面方向（面拡張方向）の張力を支持し得るもので
あればよい。また、被検査物を集積回路などとする場
合、０℃〜２００℃の温度範囲内におけるシリコンの一
般的な線膨張係数は３．５ｐｐｍ程度であるため、この
温度範囲内におけるリジッド基板の線膨張係数を１ｐｐ
ｍ〜８ｐｐｍとすることによって、被検査物に対する相
対的な寸法変化が少なく、フレキシブル基板を張るため
の好ましい外枠となり得る。バンプ接点と接触対象部と
のズレを０に近づけることが目的の場合は、リジッド基
板の線膨張係数を、被検査物の線膨張係数と等しい値と
することが最も好ましい。逆に上記作用の説明で述べた
ようにバンプ接点と接触対象部とのズレを積極的に利用
するならば、被検査物の線膨張係数に対して適当な線膨
張係数の材料を選択すればよい。リジッド基板の材料と
しては、アルミナ、窒化珪素、炭化ケイ素のようなセラ
ミック類、４２アロイのような合金類が挙げられる。
【００２９】リジッド基板の形状は、枠状であればよく
限定されないが、被検査物がウェハである場合において
は、ウェハの形状が円板状であることや、張力の均一性
を鑑みて、円形の環状であることが好ましい。図３は、
その一例の断面を示す斜視図である。同図の例では、円
形で環状のリジッド基板３を枠として、これにフレキシ
ブル基板１が張られている。また、同図の例では、導体
部２と接触部４は、共にバンプ接点である。
限定されないが、被検査物がウェハである場合において
は、ウェハの形状が円板状であることや、張力の均一性
を鑑みて、円形の環状であることが好ましい。図３は、
その一例の断面を示す斜視図である。同図の例では、円
形で環状のリジッド基板３を枠として、これにフレキシ
ブル基板１が張られている。また、同図の例では、導体
部２と接触部４は、共にバンプ接点である。
【００３０】リジッド基板の枠としての態様は、フレキ
シブル基板との接合面が連続して環状となった枠状物で
あっても、破線のように断続した枠状物であってもよ
く、その枠に囲まれた内側の領域に、フレキシブル基板
を張ることができるものであればよい。また、リジッド
基板の枠としての形状を、被検査物の外形に沿った形状
として、被検査物を外形で保持し位置決めし得る枠とし
て利用してもよい。
シブル基板との接合面が連続して環状となった枠状物で
あっても、破線のように断続した枠状物であってもよ
く、その枠に囲まれた内側の領域に、フレキシブル基板
を張ることができるものであればよい。また、リジッド
基板の枠としての形状を、被検査物の外形に沿った形状
として、被検査物を外形で保持し位置決めし得る枠とし
て利用してもよい。
【００３１】フレキシブル基板とリジッド基板との接合
は、上記のように加熱と圧接によって達成し得るもので
あればよく、接着剤を用いた接合法や、熱溶着を利用し
た熱圧着による接合法、１組のリジッド基板によってフ
レキシブル基板を積層方向に挟み、加熱の前または後に
ネジ止して接合する方法などが挙げられる。
は、上記のように加熱と圧接によって達成し得るもので
あればよく、接着剤を用いた接合法や、熱溶着を利用し
た熱圧着による接合法、１組のリジッド基板によってフ
レキシブル基板を積層方向に挟み、加熱の前または後に
ネジ止して接合する方法などが挙げられる。
【００３２】接着剤を用いた接合法の場合、接着剤は、
バーンイン時の高温に耐える耐熱性を有するものが特に
好ましく、ポリイミド系接着剤が挙げられる。接着剤の
使用方法は、圧接の前にフレキシブル基板、あるいはリ
ジッド基板に液状のものを塗布、乾燥する方法や、フィ
ルム状の接着剤を貼り付けるといった一般的な方法を用
いることが出来る。また、フレキシブル基板を複数層の
積層構造とし、基板のベースとなる樹脂の層に熱可塑性
ポリイミドを一体的に積層してこれを接着剤層として用
いる方法や、あるいは基板のベースとなる樹脂そのもの
を熱可塑性ポリイミドで形成し接着剤層として用いる方
法が挙げられる。
バーンイン時の高温に耐える耐熱性を有するものが特に
好ましく、ポリイミド系接着剤が挙げられる。接着剤の
使用方法は、圧接の前にフレキシブル基板、あるいはリ
ジッド基板に液状のものを塗布、乾燥する方法や、フィ
ルム状の接着剤を貼り付けるといった一般的な方法を用
いることが出来る。また、フレキシブル基板を複数層の
積層構造とし、基板のベースとなる樹脂の層に熱可塑性
ポリイミドを一体的に積層してこれを接着剤層として用
いる方法や、あるいは基板のベースとなる樹脂そのもの
を熱可塑性ポリイミドで形成し接着剤層として用いる方
法が挙げられる。
【００３３】熱圧着には、熱圧プレスなど一般的に用い
られる方法を使用すればよいが、例えば圧着温度から圧
力をかけたままで冷却するなど、接合が完了するまで圧
力をかけた状態を維持することが好ましい。
られる方法を使用すればよいが、例えば圧着温度から圧
力をかけたままで冷却するなど、接合が完了するまで圧
力をかけた状態を維持することが好ましい。
【００３４】接触部は、被検査物の接触対象部に対して
電気的な接触を行ない得るものであればよく、通常は、
良導体金属からなるバンプ接点（または単にバンプ）と
呼ばれる突起状の接点の態様が用いられる。ただし、必
ずしもフレキシブル基板面から突起する必要はなく、相
手の形状に応じてフレキシブル基板面と同一面、凹面を
形成するものであってもよい。以下、バンプ接点につい
て説明する。バンプ接点の材料としては、例えば金、
銀、銅、鉛、クロム、亜鉛、アルミニウム、ニッケル、
鉄、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムなどが例
示され、その構成は単一金属種だけでなく、異なる金属
を層状に積層してもよい。異なる金属を層状に積層する
場合は、最表層の金属としてはロジウム、ルテニウムと
いったヌープ硬度７００Ｈｋ〜１２００Ｈｋのものを用
いることが好ましい。
電気的な接触を行ない得るものであればよく、通常は、
良導体金属からなるバンプ接点（または単にバンプ）と
呼ばれる突起状の接点の態様が用いられる。ただし、必
ずしもフレキシブル基板面から突起する必要はなく、相
手の形状に応じてフレキシブル基板面と同一面、凹面を
形成するものであってもよい。以下、バンプ接点につい
て説明する。バンプ接点の材料としては、例えば金、
銀、銅、鉛、クロム、亜鉛、アルミニウム、ニッケル、
鉄、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムなどが例
示され、その構成は単一金属種だけでなく、異なる金属
を層状に積層してもよい。異なる金属を層状に積層する
場合は、最表層の金属としてはロジウム、ルテニウムと
いったヌープ硬度７００Ｈｋ〜１２００Ｈｋのものを用
いることが好ましい。
【００３５】バンプ接点は導体部と導通するように形成
されるが、一般的なプローブ構造では、バンプ接点と導
体部とは図１（ｃ）に示すように、フレキシブル基板の
表／裏、または表面／深層で互いに対応する位置（互い
に直下にある関係）に形成され、フレキシブル基板に設
けられた貫通孔を通して導通される構造が多い。そのよ
うな導通の構造を有するバンプ接点の製造方法の一例を
概略的に説明する。先ず、図１（ａ）に示すように、フ
レキシブル基板１の一方の面または内部に導体部２を形
成する。次に、図１（ｃ）に示すように、フレキシブル
基板１の他方の面において、前記導体部の真裏に相当す
る位置（前記導体部が基板内部に有る場合は直上に相当
する位置）に貫通孔を設け、その内部底面に導体部を露
出させる。さらに、導体部を負極とする電解めっきによ
って、貫通孔内にバンプ接点の材料となる良導体金属を
析出させて充填し、さらに析出を継続して、フレキシブ
ル基板の表面から良導体金属を突起させてバンプ接点４
を得る。
されるが、一般的なプローブ構造では、バンプ接点と導
体部とは図１（ｃ）に示すように、フレキシブル基板の
表／裏、または表面／深層で互いに対応する位置（互い
に直下にある関係）に形成され、フレキシブル基板に設
けられた貫通孔を通して導通される構造が多い。そのよ
うな導通の構造を有するバンプ接点の製造方法の一例を
概略的に説明する。先ず、図１（ａ）に示すように、フ
レキシブル基板１の一方の面または内部に導体部２を形
成する。次に、図１（ｃ）に示すように、フレキシブル
基板１の他方の面において、前記導体部の真裏に相当す
る位置（前記導体部が基板内部に有る場合は直上に相当
する位置）に貫通孔を設け、その内部底面に導体部を露
出させる。さらに、導体部を負極とする電解めっきによ
って、貫通孔内にバンプ接点の材料となる良導体金属を
析出させて充填し、さらに析出を継続して、フレキシブ
ル基板の表面から良導体金属を突起させてバンプ接点４
を得る。
【００３６】フレキシブル基板に貫通孔を形成する方法
としては、薬品、溶剤などを用いて化学的にエッチング
を行うウエットエッチングや、炭酸ガス、ＹＡＧ、エキ
シマなどのレーザー、あるいはプラズマなどを使ったド
ライエッチング法を用いることが出来る。特に微細な穴
加工を行う場合にはレーザーを用いたエッチング法を用
いることが好ましい。
としては、薬品、溶剤などを用いて化学的にエッチング
を行うウエットエッチングや、炭酸ガス、ＹＡＧ、エキ
シマなどのレーザー、あるいはプラズマなどを使ったド
ライエッチング法を用いることが出来る。特に微細な穴
加工を行う場合にはレーザーを用いたエッチング法を用
いることが好ましい。
【００３７】図１に示した加工工程の順序は、固定され
ず、任意の順で行なってもよい。例えば、先に図１
（ａ）、（ｃ）の工程を行い、一般的なプローブ構造を
先に完成させ、図１（ｂ）のフレキシブル基板とリジッ
ド基板との接合工程を最終工程としてもよい。また、図
１（ａ）〜（ｃ）の順序において、バンプ接点の形成が
最終工程である場合、例えば、リジッド基板を被検査物
の位置決め枠としても利用する場合には、バンプ接点の
形成は、リジッド基板を基準位置として加工することが
好ましい。
ず、任意の順で行なってもよい。例えば、先に図１
（ａ）、（ｃ）の工程を行い、一般的なプローブ構造を
先に完成させ、図１（ｂ）のフレキシブル基板とリジッ
ド基板との接合工程を最終工程としてもよい。また、図
１（ａ）〜（ｃ）の順序において、バンプ接点の形成が
最終工程である場合、例えば、リジッド基板を被検査物
の位置決め枠としても利用する場合には、バンプ接点の
形成は、リジッド基板を基準位置として加工することが
好ましい。
【００３８】本発明によって得られるプローブ構造の他
の構成例を、図４（ａ）〜（ｃ）、図５（ｄ）〜（ｆ）
に模式的に示す。同図では、切断面に現れる線だけを示
している。図４（ａ）は、図１と同様の構成であって、
フレキシブル基板１の外周部にリジッド基板３が一体化
されている。Ｂは被検査物である。図４（ｂ）は、リジ
ッド基板３の中央部に凹部を設けて枠状物としたもので
ある。該凹部内にはコンプライアンス材６が配置されて
いる。図４（ｃ）は、被検査物Ｂがベアチップであっ
て、その接触対象部がハンダバンプ接点の場合の例であ
る。この例では、接触対象部が突起状であるため、プロ
ーブ構造側の接触部４をリード状、即ち、回路パターン
２を露出させて微細で平坦な接触面とした例である。図
５（ｄ）は、被検査物Ｂが上記図４（ｃ）と同様のもの
である。リジッド基板３はフレキシブル基板１に対して
被検査物側に設けられ、リジッド基板の中央の貫通孔
は、被検査物を外形で保持できる形状であり、被検査物
を位置決めするためのアライメント孔としても利用した
例である。図５（ｅ）は、リジッド基板が内部に導体回
路（図示せず）を有し、外部機器に接続可能なコネクタ
ー８を有するものであって、フレキシブル基板の回路パ
ターン２と、リジッド基板の内部の導体回路とが、導通
路７を介して接続された構成例である。図５（ｆ）は、
リジッド基板がフレキシブル基板に対して被検査物側に
設けられた例であり、フレキシブル基板が多層の回路基
板である場合の例である。
の構成例を、図４（ａ）〜（ｃ）、図５（ｄ）〜（ｆ）
に模式的に示す。同図では、切断面に現れる線だけを示
している。図４（ａ）は、図１と同様の構成であって、
フレキシブル基板１の外周部にリジッド基板３が一体化
されている。Ｂは被検査物である。図４（ｂ）は、リジ
ッド基板３の中央部に凹部を設けて枠状物としたもので
ある。該凹部内にはコンプライアンス材６が配置されて
いる。図４（ｃ）は、被検査物Ｂがベアチップであっ
て、その接触対象部がハンダバンプ接点の場合の例であ
る。この例では、接触対象部が突起状であるため、プロ
ーブ構造側の接触部４をリード状、即ち、回路パターン
２を露出させて微細で平坦な接触面とした例である。図
５（ｄ）は、被検査物Ｂが上記図４（ｃ）と同様のもの
である。リジッド基板３はフレキシブル基板１に対して
被検査物側に設けられ、リジッド基板の中央の貫通孔
は、被検査物を外形で保持できる形状であり、被検査物
を位置決めするためのアライメント孔としても利用した
例である。図５（ｅ）は、リジッド基板が内部に導体回
路（図示せず）を有し、外部機器に接続可能なコネクタ
ー８を有するものであって、フレキシブル基板の回路パ
ターン２と、リジッド基板の内部の導体回路とが、導通
路７を介して接続された構成例である。図５（ｆ）は、
リジッド基板がフレキシブル基板に対して被検査物側に
設けられた例であり、フレキシブル基板が多層の回路基
板である場合の例である。
【００３９】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
示す。 実施例１ 本実施例は、フレキシブル基板を、リジッド基板との接
合時の加熱によって収縮させた例である。 〔導体層を有するフレキシブル基板の製作〕ｓ−ビフェ
ニルテトラカルボン酸２無水物１００モルに対して、
４，４’−ジアミノジフェニルエーテル３０モルとｐ−
フェニレンジアミン７０モルとを重合してポリイミド前
駆体溶液を形成し、これを銅箔上に流延塗布し、乾燥、
硬化し、イミド化を行い、導体層を有するフレキシブル
基板（銅箔とポリイミドフィルムとの積層体）を得た。
この基板全体の線膨張係数は１８ｐｐｍ、ポリイミドフ
ィルム単体の線膨張係数は２２ｐｐｍであった。また、
このポリイミドフィルムは２８５℃付近にＴｇを有し、
３００℃まで加熱した後のフィルムの加熱収縮率は０．
６％であった。
示す。 実施例１ 本実施例は、フレキシブル基板を、リジッド基板との接
合時の加熱によって収縮させた例である。 〔導体層を有するフレキシブル基板の製作〕ｓ−ビフェ
ニルテトラカルボン酸２無水物１００モルに対して、
４，４’−ジアミノジフェニルエーテル３０モルとｐ−
フェニレンジアミン７０モルとを重合してポリイミド前
駆体溶液を形成し、これを銅箔上に流延塗布し、乾燥、
硬化し、イミド化を行い、導体層を有するフレキシブル
基板（銅箔とポリイミドフィルムとの積層体）を得た。
この基板全体の線膨張係数は１８ｐｐｍ、ポリイミドフ
ィルム単体の線膨張係数は２２ｐｐｍであった。また、
このポリイミドフィルムは２８５℃付近にＴｇを有し、
３００℃まで加熱した後のフィルムの加熱収縮率は０．
６％であった。
【００４０】〔回路パターンの形成〕上記基板の銅箔表
面にフォトレジストを塗工し、露光、現像、銅エッチン
グ、レジスト剥離により、バンプ接点を形成すべき位置
の真裏を通過するよう設計した所定の回路パターンを形
成した。
面にフォトレジストを塗工し、露光、現像、銅エッチン
グ、レジスト剥離により、バンプ接点を形成すべき位置
の真裏を通過するよう設計した所定の回路パターンを形
成した。
【００４１】〔バンプ接点の形成〕ポリイミドフィルム
に対して、バンプ接点を形成すべき位置に、炭酸ガスレ
ーザーをマスク投影＋ガルバノスキャン法にて照射し、
内径８０μｍの貫通孔を形成し、該貫通孔の底面に回路
パターンを露出させた。回路パターンの表面（貫通孔の
底面に露出した部分を除く）に、めっきに対するレジス
ト膜を施した後、回路パターンを負極とする電気めっき
にて貫通孔内にＮｉを析出させ充填した後さらに析出を
継続し、基板面からの突起高さが２０μｍのバンプを形
成し、さらにその表面に１μｍの厚みで金めっきを行
い、さらに１μｍの厚みでロジウムめっきを行い、レジ
スト膜を剥離してプローブ構造部材を得た。
に対して、バンプ接点を形成すべき位置に、炭酸ガスレ
ーザーをマスク投影＋ガルバノスキャン法にて照射し、
内径８０μｍの貫通孔を形成し、該貫通孔の底面に回路
パターンを露出させた。回路パターンの表面（貫通孔の
底面に露出した部分を除く）に、めっきに対するレジス
ト膜を施した後、回路パターンを負極とする電気めっき
にて貫通孔内にＮｉを析出させ充填した後さらに析出を
継続し、基板面からの突起高さが２０μｍのバンプを形
成し、さらにその表面に１μｍの厚みで金めっきを行
い、さらに１μｍの厚みでロジウムめっきを行い、レジ
スト膜を剥離してプローブ構造部材を得た。
【００４２】〔フレキシブル基板とリジッド基板との接
合〕リジッド基板として、セラミックを材料として外径
φ２４０ｍｍ、内径φ２２０ｍｍ、厚み１ｍｍの環状の
枠状物を成形した。その線膨張係数は７ｐｐｍであっ
た。このリジッド基板と同形の環状として打ち抜いたポ
リイミド系接着剤フィルムを、リジッド基板とフレキシ
ブル基板との間に配置し、２００℃まで加熱した後、熱
圧プレスにて積層方向に熱圧着し、本発明のプローブ構
造を得た。圧着条件は３００℃×１時間、５０ｋｇ／ｃ
ｍ2 で、加熱終了して冷却が完了するまで圧力はかけた
ままであった。
合〕リジッド基板として、セラミックを材料として外径
φ２４０ｍｍ、内径φ２２０ｍｍ、厚み１ｍｍの環状の
枠状物を成形した。その線膨張係数は７ｐｐｍであっ
た。このリジッド基板と同形の環状として打ち抜いたポ
リイミド系接着剤フィルムを、リジッド基板とフレキシ
ブル基板との間に配置し、２００℃まで加熱した後、熱
圧プレスにて積層方向に熱圧着し、本発明のプローブ構
造を得た。圧着条件は３００℃×１時間、５０ｋｇ／ｃ
ｍ2 で、加熱終了して冷却が完了するまで圧力はかけた
ままであった。
【００４３】〔プローブ構造の性能〕得られたプローブ
構造の、リジッド基板に囲まれたフレキシブル基板は、
面方向に張力が付与され、リジッド基板に対してむらな
く張った状態であった。このプローブ構造の、フレキシ
ブル基板の張力が付与された部分における、室温〜２０
０℃の線膨張係数を測定した所、４ｐｐｍであった。ま
た、このプローブ構造に、被検査物として６インチウェ
ハを密着させて室温〜１５０℃のバーンインサイクルに
かけた所、ウェハ側の接触点にはバンプのずれによる痕
は発生しておらず、バンプ表面にもダメージは見られな
かった。
構造の、リジッド基板に囲まれたフレキシブル基板は、
面方向に張力が付与され、リジッド基板に対してむらな
く張った状態であった。このプローブ構造の、フレキシ
ブル基板の張力が付与された部分における、室温〜２０
０℃の線膨張係数を測定した所、４ｐｐｍであった。ま
た、このプローブ構造に、被検査物として６インチウェ
ハを密着させて室温〜１５０℃のバーンインサイクルに
かけた所、ウェハ側の接触点にはバンプのずれによる痕
は発生しておらず、バンプ表面にもダメージは見られな
かった。
【００４４】実施例２ 本実施例は、工程は実施例１と同様であるが、回路パタ
ーンがフレキシブル基板の内部に設けられ、各部の寸法
仕様、材料などが異なる場合の例である。 〔回路パターンの形成〕実施例１と全く同様に、フレキ
シブル基板の一方の面に対して回路パターンを形成し、
さらに、この回路パターンに対して外部接続端子部を除
いてポリイミドカバーコートした。
ーンがフレキシブル基板の内部に設けられ、各部の寸法
仕様、材料などが異なる場合の例である。 〔回路パターンの形成〕実施例１と全く同様に、フレキ
シブル基板の一方の面に対して回路パターンを形成し、
さらに、この回路パターンに対して外部接続端子部を除
いてポリイミドカバーコートした。
【００４５】〔バンプ接点の形成〕ポリイミドフィルム
に対して、バンプ接点を形成すべき位置に、波長２４８
ｎｍのエキシマレーザーをマスク投影法にて照射し、内
径３０μｍの貫通孔を形成し、該貫通孔の底面に回路パ
ターンを露出させた。回路パターンの外部接続端子部
に、めっきに対するレジスト膜を施した後、回路パター
ンを負極とする電気めっきにて貫通孔内にＮｉを析出さ
せ充填した後さらに析出を継続し、基板面からの突起高
さが２５μｍのバンプを形成し、さらにその表面に１μ
ｍの厚みで金めっきを行い、さらに１μｍの厚みでロジ
ウムめっきを行い、レジスト膜を剥離してプローブ構造
部材を得た。
に対して、バンプ接点を形成すべき位置に、波長２４８
ｎｍのエキシマレーザーをマスク投影法にて照射し、内
径３０μｍの貫通孔を形成し、該貫通孔の底面に回路パ
ターンを露出させた。回路パターンの外部接続端子部
に、めっきに対するレジスト膜を施した後、回路パター
ンを負極とする電気めっきにて貫通孔内にＮｉを析出さ
せ充填した後さらに析出を継続し、基板面からの突起高
さが２５μｍのバンプを形成し、さらにその表面に１μ
ｍの厚みで金めっきを行い、さらに１μｍの厚みでロジ
ウムめっきを行い、レジスト膜を剥離してプローブ構造
部材を得た。
【００４６】〔フレキシブル基板とリジッド基板との接
合〕リジッド基板として、４２アロイを材料として、検
査対象であるベアチップの外形１２ｍｍ×７ｍｍに対し
て全周にわたって５ｍｍの間隙が形成されるように内側
をくり貫き、外形４０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み０．５ｍｍ
の枠状物を形成した。このリジッド基板と同形の枠状物
として打ち抜いたポリイミド系接着剤フィルムをリジッ
ド基板とフレキシブル基板との間に配置し、加熱後、熱
圧プレスにて熱圧着し、本発明のプローブ構造を得た。
圧着条件は１８０℃×１時間、５０ｋｇ／ｃｍ2 で、加
熱開始から加熱終了して冷却が完了するまで圧力はかけ
たままであった。
合〕リジッド基板として、４２アロイを材料として、検
査対象であるベアチップの外形１２ｍｍ×７ｍｍに対し
て全周にわたって５ｍｍの間隙が形成されるように内側
をくり貫き、外形４０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み０．５ｍｍ
の枠状物を形成した。このリジッド基板と同形の枠状物
として打ち抜いたポリイミド系接着剤フィルムをリジッ
ド基板とフレキシブル基板との間に配置し、加熱後、熱
圧プレスにて熱圧着し、本発明のプローブ構造を得た。
圧着条件は１８０℃×１時間、５０ｋｇ／ｃｍ2 で、加
熱開始から加熱終了して冷却が完了するまで圧力はかけ
たままであった。
【００４７】〔プローブ構造の性能〕得られたプローブ
構造の、リジッド基板に囲まれたフレキシブル基板は、
面方向に張力が付与され、リジッド基板に対してむらな
く張った状態であった。このプローブ構造の、フレキシ
ブル基板の張力が付与された部分における、室温〜２０
０℃迄の線膨張係数を測定した所、６．５ｐｐｍであっ
た。また、本プローブ構造に被検査物としてベアチップ
を密着させて室温〜１２５℃のバーンインサイクルにか
けた所、チップ側の接触点にはバンプのずれによる痕は
発生しておらず、バンプ表面にもダメージはみられなか
った。
構造の、リジッド基板に囲まれたフレキシブル基板は、
面方向に張力が付与され、リジッド基板に対してむらな
く張った状態であった。このプローブ構造の、フレキシ
ブル基板の張力が付与された部分における、室温〜２０
０℃迄の線膨張係数を測定した所、６．５ｐｐｍであっ
た。また、本プローブ構造に被検査物としてベアチップ
を密着させて室温〜１２５℃のバーンインサイクルにか
けた所、チップ側の接触点にはバンプのずれによる痕は
発生しておらず、バンプ表面にもダメージはみられなか
った。
【００４８】実施例３ 本実施例は、フレキシブル基板を、リジッド基板との接
合時の加熱によって収縮させた他の例である。 〔導体層を有するフレキシブル基板の製作〕ｓ−ビフェ
ニルテトラカルボン酸２無水物１００モルに対して、
４，４’−ジアミノジフェニルエーテル３０モルとｐ−
フェニレンジアミン７０モルとを重合してポリイミド前
駆体溶液を形成し、これを銅箔上に流延塗布し、乾燥、
硬化し、イミド化を行い、導体層を有するフレキシブル
基板（銅箔とポリイミドフィルムとの積層体）を得た。
この基板の線膨張係数は１８ｐｐｍであった。さらに、
この基板の銅箔をすべてエッチング除去する前後の寸法
収縮率は０．１％であった。また、このポリイミドフィ
ルムは２８５℃付近にガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、
３００℃まで加熱した後のフィルムの加熱収縮率は０．
６％であった。
合時の加熱によって収縮させた他の例である。 〔導体層を有するフレキシブル基板の製作〕ｓ−ビフェ
ニルテトラカルボン酸２無水物１００モルに対して、
４，４’−ジアミノジフェニルエーテル３０モルとｐ−
フェニレンジアミン７０モルとを重合してポリイミド前
駆体溶液を形成し、これを銅箔上に流延塗布し、乾燥、
硬化し、イミド化を行い、導体層を有するフレキシブル
基板（銅箔とポリイミドフィルムとの積層体）を得た。
この基板の線膨張係数は１８ｐｐｍであった。さらに、
この基板の銅箔をすべてエッチング除去する前後の寸法
収縮率は０．１％であった。また、このポリイミドフィ
ルムは２８５℃付近にガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、
３００℃まで加熱した後のフィルムの加熱収縮率は０．
６％であった。
【００４９】〔フレキシブル基板とリッド基板との接
合〕外径２４０ｍｍ、内径２２０ｍｍ、厚み１ｍｍに成
形した線膨張係数が７ｐｐｍであるセラミックの外枠と
フレキシブル基板との間に、セラミック外枠の形に打ち
抜いたポリイミド系接着剤フィルムを配置し、加熱後、
熱圧プレスにて積層方向に熱圧着し、本発明のプローブ
構造を得た。圧着条件は２５０℃×１時間、５０ｋｇ／
ｃｍ2 で、加熱終了して冷却が完了するまで圧力はかけ
たままであった。
合〕外径２４０ｍｍ、内径２２０ｍｍ、厚み１ｍｍに成
形した線膨張係数が７ｐｐｍであるセラミックの外枠と
フレキシブル基板との間に、セラミック外枠の形に打ち
抜いたポリイミド系接着剤フィルムを配置し、加熱後、
熱圧プレスにて積層方向に熱圧着し、本発明のプローブ
構造を得た。圧着条件は２５０℃×１時間、５０ｋｇ／
ｃｍ2 で、加熱終了して冷却が完了するまで圧力はかけ
たままであった。
【００５０】〔回路パターンの形成〕該基板の銅箔表面
にフォトレジストを塗工し、露光、現像、銅エッチン
グ、レジスト剥離により、所定の回路パターンを形成し
た。
にフォトレジストを塗工し、露光、現像、銅エッチン
グ、レジスト剥離により、所定の回路パターンを形成し
た。
【００５１】〔バンプ接点の形成〕ポリイミド部の所定
の位置に、炭酸ガスレーザーをマスク投影＋ガルバノス
キャン法にて照射して銅箔に達する貫通孔を形成した。
そしてポリイミドと反対表面の銅箔表面にメッキレジス
トを施した後、電気メッキにて貫通孔部にＮｉメッキを
行い、高さが３０μｍのバンプを形成、その上に１μｍ
金メッキ更に１μｍのロジウムメッキを行なった。
の位置に、炭酸ガスレーザーをマスク投影＋ガルバノス
キャン法にて照射して銅箔に達する貫通孔を形成した。
そしてポリイミドと反対表面の銅箔表面にメッキレジス
トを施した後、電気メッキにて貫通孔部にＮｉメッキを
行い、高さが３０μｍのバンプを形成、その上に１μｍ
金メッキ更に１μｍのロジウムメッキを行なった。
【００５２】〔フレキシブル基板の加熱収縮〕得られた
基板を、再度熱圧プレスに挟んで圧をかけ、そのままの
状態で３００℃まで加熱した後、室温まで冷却し、フレ
キシブル基板を加熱収縮させて張力を付与した。
基板を、再度熱圧プレスに挟んで圧をかけ、そのままの
状態で３００℃まで加熱した後、室温まで冷却し、フレ
キシブル基板を加熱収縮させて張力を付与した。
【００５３】〔プローブ構造の性能〕得られたプローブ
構造のポリイミド部の室温〜２００℃迄の線膨張係数を
測定した所、４ｐｐｍであった。また、該プローブ構造
に６インチウェハを密着させて室温〜１５０℃のバーン
インサイクルにかけた所、ウェハ側の接触点にはバンプ
のずれによる痕は発生しておらず、バンプ表面にもダメ
ージはみられなかった。
構造のポリイミド部の室温〜２００℃迄の線膨張係数を
測定した所、４ｐｐｍであった。また、該プローブ構造
に６インチウェハを密着させて室温〜１５０℃のバーン
インサイクルにかけた所、ウェハ側の接触点にはバンプ
のずれによる痕は発生しておらず、バンプ表面にもダメ
ージはみられなかった。
【００５４】実施例４ 本実施例は、導体層によってフレキシブル基板の収縮を
阻止しておき、最終工程において導体層をエッチングす
ることによって収縮させた例である。 〔導体層を有するフレキシブル基板の製作〕ピロメリッ
ト酸２無水物と４，４’─ジアミノジフェニルエーテル
とを重合してポリイミド前駆体溶液を形成し、これを銅
箔上に流延塗布し、乾燥、硬化し、イミド化を行い、導
体層を有するフレキシブル基板（銅箔とポリイミドフィ
ルムとの積層体）を得た。この基板の線膨張係数は２０
ｐｐｍであった。さらにこの基板の銅箔を全てエッチン
グ除去する前後の寸法収縮率は０．４％であった。
阻止しておき、最終工程において導体層をエッチングす
ることによって収縮させた例である。 〔導体層を有するフレキシブル基板の製作〕ピロメリッ
ト酸２無水物と４，４’─ジアミノジフェニルエーテル
とを重合してポリイミド前駆体溶液を形成し、これを銅
箔上に流延塗布し、乾燥、硬化し、イミド化を行い、導
体層を有するフレキシブル基板（銅箔とポリイミドフィ
ルムとの積層体）を得た。この基板の線膨張係数は２０
ｐｐｍであった。さらにこの基板の銅箔を全てエッチン
グ除去する前後の寸法収縮率は０．４％であった。
【００５５】〔フレキシブル基板とリジッド基板との接
合〕外径２４０ｍｍ、内径２２０ｍｍ、厚み１ｍｍに成
形した線膨張係数が７ｐｐｍであるセラミックの外枠の
一方表面に、ポリイミド系接着剤溶液を塗布乾燥して、
上記フレキシブル基板を加熱後、熱圧プレスにて熱圧着
した。圧着条件は２５０℃×１時間、２０ｋｇ／ｃｍ2
で、加熱終了して冷却が完了するまで圧力はかけたまま
であった。
合〕外径２４０ｍｍ、内径２２０ｍｍ、厚み１ｍｍに成
形した線膨張係数が７ｐｐｍであるセラミックの外枠の
一方表面に、ポリイミド系接着剤溶液を塗布乾燥して、
上記フレキシブル基板を加熱後、熱圧プレスにて熱圧着
した。圧着条件は２５０℃×１時間、２０ｋｇ／ｃｍ2
で、加熱終了して冷却が完了するまで圧力はかけたまま
であった。
【００５６】〔バンプ接点の形成〕フレキシブル基板面
上の所定の位置に、波長２４８ｎｍのエキシマレーザー
をマスク投影法にて照射して銅箔に達する貫通孔を形成
した。貫通孔内を除く銅箔表面にメッキレジストを施し
た後、電気メッキにて貫通孔内に金、Ｎｉの順でメッキ
を行い、高さが２０μｍのバンプを形成し、更にその上
に１μｍ金メッキを行なった。
上の所定の位置に、波長２４８ｎｍのエキシマレーザー
をマスク投影法にて照射して銅箔に達する貫通孔を形成
した。貫通孔内を除く銅箔表面にメッキレジストを施し
た後、電気メッキにて貫通孔内に金、Ｎｉの順でメッキ
を行い、高さが２０μｍのバンプを形成し、更にその上
に１μｍ金メッキを行なった。
【００５７】〔回路パターンの形成〕アルカリエッチン
グにて回路パターンを残して銅箔をすべて除去し、フレ
キシブル基板内に残留していた収縮のための応力を全て
開放させ、フレキシブル基板を収縮させて張力を付与
し、所望のプローブ構造を得た。
グにて回路パターンを残して銅箔をすべて除去し、フレ
キシブル基板内に残留していた収縮のための応力を全て
開放させ、フレキシブル基板を収縮させて張力を付与
し、所望のプローブ構造を得た。
【００５８】〔プローブ構造の性能〕得られたプローブ
構造のポリイミド部の室温〜２００℃迄の線膨張係数を
測定した所、７ｐｐｍであった。また、該プローブ構造
に６インチウェハを密着させて室温〜１５０℃のバーン
インサイクルにかけた所、ウェハ側の接触点にはバンプ
のずれによる痕は発生しておらず、バンプ表面にもダメ
ージはみられなかった。
構造のポリイミド部の室温〜２００℃迄の線膨張係数を
測定した所、７ｐｐｍであった。また、該プローブ構造
に６インチウェハを密着させて室温〜１５０℃のバーン
インサイクルにかけた所、ウェハ側の接触点にはバンプ
のずれによる痕は発生しておらず、バンプ表面にもダメ
ージはみられなかった。
【００５９】比較例１ リジッド基板として４２アロイではなく、ガラスエポキ
シ基板を用いた以外は実施例２とまったく同じ製法にて
プローブ構造を得た。得られたプローブ構造のフレキシ
ブル基板部は波打っており、張力はかかっていなかっ
た。さらに、このプローブ構造にベアチップを密着させ
て室温〜１２５℃のバーンインサイクルにかけた所、チ
ップのパッド部には数十μｍにわたってバンプの動いた
キズが発生していた。
シ基板を用いた以外は実施例２とまったく同じ製法にて
プローブ構造を得た。得られたプローブ構造のフレキシ
ブル基板部は波打っており、張力はかかっていなかっ
た。さらに、このプローブ構造にベアチップを密着させ
て室温〜１２５℃のバーンインサイクルにかけた所、チ
ップのパッド部には数十μｍにわたってバンプの動いた
キズが発生していた。
【００６０】
【発明の効果】本発明の製造方法によって、バーンイン
試験などの高温下においても、フレキシブル基板に面方
向の張力が作用した状態とすることができる。これによ
って、バンプ接点と接触対象部とのズレを自在に制御す
ることができ、接触信頼性および検査装置としての耐久
性も向上する。
試験などの高温下においても、フレキシブル基板に面方
向の張力が作用した状態とすることができる。これによ
って、バンプ接点と接触対象部とのズレを自在に制御す
ることができ、接触信頼性および検査装置としての耐久
性も向上する。
【図１】本発明によるプローブ構造の製造方法を概略的
に示す図である。
に示す図である。
【図２】フレキシブル基板の収縮を利用し、張力を付与
する方法の好ましい一例を概略的に示す図である。
する方法の好ましい一例を概略的に示す図である。
【図３】リジッド基板の枠としての態様の一例を模式的
に示す図である。
に示す図である。
【図４】本発明で得られるプローブ構造の他の構成例を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
【図５】本発明で得られるプローブ構造の他の構成例を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
１ フレキシブル基板 ２ 導体部（回路パターン） ３ リジッド基板 ４ 接触部（バンプ接点）
Claims (7)
- 【請求項１】 絶縁性を有するフレキシブル基板の一方
の面に設けられた接触部と該フレキシブル基板のいずれ
かの面または内部に設けられた導体部とが導通された構
造を形成する工程と、前記フレキシブル基板と、該フレ
キシブル基板の面方向の張力を外周部で支持し得る枠状
のリジッド基板とを、加熱した後互いに圧接することに
よって、または、互いに圧接した後加熱することによっ
て、これらを接合し、かつ、リジッド基板によって囲ま
れたフレキシブル基板に面方向の張力を付与する工程と
を有することを特徴とするプローブ構造の製造方法。 - 【請求項２】 フレキシブル基板が、加熱によって少な
くともリジッド基板よりも大きい膨張量を示す材料から
なるものであり、フレキシブル基板とリジッド基板と
を、加熱した後互いに圧接するものである請求項１記載
のプローブ構造の製造方法。 - 【請求項３】 フレキシブル基板とリジッド基板が２０
０℃よりも高い温度まで膨張を示す材料からなるもので
あり、フレキシブル基板とリジッド基板とを加熱すると
きの温度が、２００℃よりも高い温度である請求項１ま
たは２記載のプローブ構造の製造方法。 - 【請求項４】 フレキシブル基板が、加熱によって少な
くともリジッド基板よりも大きく収縮するよう形成され
た材料からなるものであり、フレキシブル基板とリジッ
ド基板とを、互いに圧接した後加熱するものである請求
項１記載のプローブ構造の製造方法。 - 【請求項５】 フレキシブル基板の材料が、ガラス転移
温度を有し、該ガラス転移温度以上の加熱によって収縮
するように形成されたものであり、そのガラス転移温度
が２００℃よりも高い温度である請求項４記載のプロー
ブ構造の製造方法。 - 【請求項６】 導体部が板状の金属箔層であって、フレ
キシブル基板とリジッド基板とを互いに圧接し加熱した
後に、さらに、導体部を面方向に細分化し回路パターン
を形成するものである請求項４記載のプローブ構造の製
造方法。 - 【請求項７】 リジッド基板の材料の線膨張係数が、被
検査物の線膨張係数と等しいものである請求項１〜６記
載のプローブ構造の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07282067A JP3096234B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | プローブ構造の製造方法 |
| EP96117329A EP0772049A3 (en) | 1995-10-30 | 1996-10-29 | Method for fabrication of probe |
| US08/740,385 US5848465A (en) | 1995-10-30 | 1996-10-29 | Method for fabrication of probe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07282067A JP3096234B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | プローブ構造の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127157A true JPH09127157A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3096234B2 JP3096234B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=17647719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07282067A Expired - Fee Related JP3096234B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | プローブ構造の製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5848465A (ja) |
| EP (1) | EP0772049A3 (ja) |
| JP (1) | JP3096234B2 (ja) |
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| JP2007529011A (ja) * | 2004-03-10 | 2007-10-18 | ウエントワース ラボラトリーズ，インコーポレイテッド | 微細回路用フレキシブル・スペース・トランスフォーマ・アセンブリ |
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| US5942907A (en) * | 1997-05-07 | 1999-08-24 | Industrial Technology Research Institute | Method and apparatus for testing dies |
| JP3553791B2 (ja) * | 1998-04-03 | 2004-08-11 | 株式会社ルネサステクノロジ | 接続装置およびその製造方法、検査装置並びに半導体素子の製造方法 |
| JP3730428B2 (ja) * | 1998-12-22 | 2006-01-05 | 富士通株式会社 | 半導体装置試験用コンタクタの製造方法 |
| US6661244B2 (en) | 2000-03-06 | 2003-12-09 | Wentworth Laboratories, Inc. | Nickel alloy probe card frame laminate |
| FR2812400B1 (fr) * | 2000-07-28 | 2002-09-27 | Mesatronic | Procede de fabrication d'une carte a pointes de contact multiple pour le test de circuits integres a microbilles, et dispositif de test utilisant la carte |
| JP4152574B2 (ja) * | 2000-09-25 | 2008-09-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 薄膜の成膜方法および半導体装置の製造方法 |
| KR100451627B1 (ko) * | 2001-04-18 | 2004-10-08 | 주식회사 아이씨멤즈 | 반도체 소자 테스트용 프로브 구조물 및 그 제조방법 |
| KR101047711B1 (ko) * | 2002-08-07 | 2011-07-08 | 호야 가부시키가이샤 | 콘택 부품과 그 제조방법 및 콘택 부품을 구비한 검사 기구 |
| JP4535494B2 (ja) * | 2004-10-20 | 2010-09-01 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 薄膜プローブシートの製造方法および半導体チップの検査方法 |
| US7745912B2 (en) * | 2005-03-25 | 2010-06-29 | Intel Corporation | Stress absorption layer and cylinder solder joint method and apparatus |
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| US7750651B2 (en) * | 2008-03-07 | 2010-07-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Wafer level test probe card |
| TWI583962B (zh) * | 2015-07-06 | 2017-05-21 | Mpi Corp | Space conversion module and its manufacturing method |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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