JP2000180472A - ベアチップ検査用プローブ基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極同士の位置合わせ性と酸化膜の破壊性を
同時に備えたベアチップ検査用プローブ基板を提供す
る。 【解決手段】 ポリイミドフィルム１に形成された配線
層２の配線３の先端にそれぞれ電極形成個所４を形成
し、この電極形成個所４の上に、中心を通る直線によっ
て円を分割した複数の扇形の突起部６から構成されるチ
ェック用電極５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベアチップ検査用
プローブ基板に関し、特に、半導体チップとの間に良好
な電気的接触を確保することのできるベアチップ検査用
プローブ基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】パッケージをしていないベアチップの複
数個を搭載したプリント基板をＭＣＭ（Ｍｕｌｔｉ Ｃ
ｈｉｐ Ｍｏｄｕｌｅ）という。このＭＣＭは電子機器
の発展とともに、本質的ニーズである軽薄短小に対応し
た有効な手段として、機器開発の重要な技術として位置
づけられるようになってきた。

【０００３】しかし、最大の障害は、品質保証されたベ
アチップ（ＫＧＤ：Ｋｎｏｗｎ ｇｏｏｄ ｄｉｅ）選
別のための非破壊検査方法であり、そのためには、半導
体チップの電極パッドにチェック用電極を接触させ、こ
れによって電気的導通を確認する検査用プローブ基板の
開発がポイントになる。

【０００４】従来の検査用プローブ基板としては、タン
グステンの針をチェック用電極として有するものが多用
されているが、半導体チップの小型化と多ピン化による
電極パッドの増加、およびこれに伴うパッドの小ピッチ
化が進むにつれ、小型化に限界があるこの種のプローブ
基板では、対処しきれなくなっている。

【０００５】タングステン針を使用した基板に代わる新
しいタイプの検査用プローブ基板として、フォトエッチ
ング技術と微小バンプ形成技術を応用した細密基板が提
案されている。

【０００６】ポリイミド等の樹脂フィルムに、プローブ
基板として必要な所定のパターンの配線層をフォトエッ
チングにより形成し、配線層の所定の個所にチェック用
電極としての突起部を形成したもので、フォトエッチン
グによる微細配線に基づくこのプローブ基板は、半導体
チップの小型化と多ピン化に対処することのできる有効
な検査用基板として注目されている。

【０００７】また、このプローブ基板においては、突起
部を小さく形成することによって、半導体チップの電極
パッド面の酸化膜、あるいは電極パッド上に形成された
はんだ層の酸化膜を破壊することが可能であり、従っ
て、チェック用電極を構成する突起部は、できるだけ小
さく形成することが好ましいものとされている。

【０００８】一方、プローブ基板を使用して半導体チッ
プの品質検査を行う際には、チップの電極パッドとのア
ライメントのために特別な精密調整は行われず、通常
は、ベアチップ側を検査治具であるソケットの中に落と
し込む程度のラフな位置合わせをするにすぎないことか
ら、ベアチップの電極とチェック用電極を正しく合致さ
せることが難しく、数１０μｍ程度のずれの発生は常識
とされている。

【０００９】従って、突起部を小さく形成することは、
ベアチップの電極とプローブ基板のチェック用電極との
非接触状態を招くことを意味し、突起部の微小化には限
界がある。このため通常は、チップの電極とチェック用
電極の位置合わせが優先され、プローブ基板の突起部は
大きめに作られるのが普通である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこのよ
うなプローブ基板によると、突起部による酸化膜破壊が
不充分な場合があり、このため、酸化膜の介入による接
触抵抗増を余儀なくされ、検査遂行に支障をきたすこと
がある。

【００１１】従って、本発明の目的は、電極同士の位置
合わせ性と酸化膜の破壊性を同時に備えたベアチップ検
査用プローブ基板を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、絶縁性の基板と、前記基板の上に形成さ
れた所定のパターンの配線層と、前記配線層の所定の個
所に形成された電極形成個所と、前記電極形成個所に形
成されて半導体チップの電極と接触させられるチェック
用電極とから構成されるベアチップ検査用プローブ基板
において、前記チェック用電極は、中心を通る直線によ
って円を複数に分割した複数の扇形の突起部として前記
電極形成個所に形成されることを特徴とするベアチップ
検査用プローブ基板を提供するものである。

【００１３】上記のように、複数の突起部によってチェ
ック用電極を構成する理由は、複数の突起部のそれぞれ
に酸化膜に対する破壊性を持たせるためである。単一構
成の電極と、本発明のような複数構成の電極を比較した
場合、前者は、その大きさから充分な酸化膜破壊性が得
られないのに比べ、後者の場合には、分割された突起部
のそれぞれが酸化膜に対処できることになる。

【００１４】従って、電極の大きさが同じであれば、小
さな突起部を有する後者のほうが高い酸化膜破壊性を示
すことになる。そして、この構成は、複数の小さな突起
部の集合体によって大きなチェック用電極の形成を可能
にし、電極同士の位置合わせも確実化させることにな
る。

【００１５】本発明が、中心を通る直線によって円を複
数に分割した複数の扇形の突起部によってチェック用電
極を構成する理由は、扇形の形状を利用して突起部同士
を整然と配置し、これによってチェック用電極の接触表
面を均一化するためである。

【００１６】また、扇形の突起部は、たとえば点状の突
起部に比べると、垂直に切り立った長い縁部が酸化膜を
長く破壊することになり、従って、充分な電気的導通状
態を作り出すことができる。突起部の大きさとしては、
一辺を１００μｍ以下に設定すべきであり、これを超え
ると酸化膜の破壊が難しくなる。

【００１７】突起部は、多くの場合、ニッケルめっきに
よって形成されるが、たとえば、表面パラジウム／下地
ニッケル、表面ロジウム／下地ニッケル、表面ニッケル
合金／下地ニッケル、あるいはダイヤモンド、シリカ等
の硬質皮膜とニッケル皮膜の組み合わせによって形成し
てもよい。

【００１８】基板の構成材としては、たとえば、ガラス
繊維で補強したエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の繊
維補強型合成樹脂、あるいはポリイミドフィルム、ポリ
エステルフィルム等の合成樹脂フィルムが使用される。

【００１９】基板を樹脂フィルムのような可橈性材料で
構成する場合には、はんだボールのような形成高さにバ
ラツキ（５０μｍ程度）のある電極を有した検査対象の
ときに有利となる。基板の可橈性が、検査対象品の電極
の高さバラツキへの柔軟な対応を可能にし、従って、半
導体チップの電極との間には接触不良が発生せず、高精
度の品質確認が可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明によるベアチップ検
査用プローブ基板の実施の形態について説明する。図１
は、本実施形態によるプローブ基板の一部を示したもの
で、１はポリイミドフィルム、２はフィルム１に所定の
パターンで形成された銅箔の配線層、３は配線層２の配
線を示す。

【００２１】４は検査対象となるベアチップの電極パッ
ドの位置に合わせるようにして、配線３の先端に形成さ
れた円形の電極形成個所を示し、この電極形成個所４の
表面には、ニッケルめっきの成長によるチェック用電極
５が形成されている。

【００２２】チェック用電極５は、中心を通る直線によ
って円を複数に分割した４個の扇形の突起部６から構成
されており、各突起部６の表面には、ベアチップの電極
パッドとの接触抵抗を下げるために金めっきが施されて
いる。図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、突起部５の形
状例を示したものである。

【００２３】図３（ａ）は、図１のプローブ基板を製造
するための手順Ａ〜Ｊを示す。以下、各手順の内容を説
明する。 Ａ：厚さ１８μｍの銅箔と厚さ２５μｍのポリイミドフ
ィルム１を厚さ１２μｍの接着剤によって貼り合わせた
ラミネート材を準備する。 Ｂ：銅箔側にフォトレジストを塗布する。 Ｃ：フォトレジストに所定のパターンの露光と現像等を
行うことにより、銅箔の所定の部分を露出させたレジス
ト層を形成する。 Ｄ：エッチングを施すことによって露出した部分の銅箔
を溶出し、配線３の先端に電極形成個所４を有した所定
のパターンの配線層２を形成する。 Ｅ：残存レジスト層を剥離する。図３（ｂ）が、この時
点での製品構造を示す。 Ｆ：配線層２の上にフォトレジスト層を２０μｍの厚さ
に塗布する。この場合のフォトレジストとしては、形成
膜厚が比較的厚いのでドライフィルムレジストの使用が
有効である。 Ｇ：フォトレジストに露光と現像等を施すことによっ
て、電極形成個所４の部分のレジストに突起部６に対応
した形状の穴を形成する。 Ｈ：全体をニッケル電解液に浸漬し、レジストの穴の部
分の電極形成個所４にニッケルめっきを成長させ、これ
によりレジストの穴を埋める。 Ｉ：残存レジストを剥離する。 Ｊ：ニッケルめっき液に浸漬して、配線３、電極形成個
所４、突起部６の全面に厚さ約１μｍのニッケルめっき
を施し、引き続きこれをシアン系めっき液に浸漬するこ
とによって、ニッケルめっきの上に厚さ約０．３μｍの
金めっきを施す。 以上によって得られたプローブ基板を観察したところ、
各突起部６の縁部には垂直方向に角が立ち、酸化膜に対
して有効な破壊機能を有していることが確認された。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明によるベアチップ
検査用プローブ基板によれば、複数の扇形の突起部を有
しているため、全体として１つの円形電極と見なすこと
ができることから、半導体チップの電極パッド面に確実
に接触する。また、個個の扇形の突起部は直線と弧状の
エッジ部を有するため、半導体チップの電極パッド面の
酸化皮膜を確実に破って接触抵抗を下げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるベアチップ検査用プローブ基板の
実施の形態を示す説明図。

【図２】本発明によるベアチップ検査用プローブ基板の
（ａ），（ｂ），（Ｃ）の３種の突起の形状を示す説明
図。

【図３】図１のプローブ基板の製造方法を示す説明図で
あり、（ａ）は製造手順のフローチャート、（ｂ）は製
造途上における製品構造を示す。

【符号の説明】

１ ポリイミドフィルム ２ 配線層 ３ 配線 ４ 電極形成個所 ５ チェック用電極 ６ 突起部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G003 AA00 AG03 AG12 2G011 AA16 AA21 AB06 AB07 AB08 AC14 AE03 4M106 AA02 BA01 DD01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁性の基板と、前記基板の上に形成され
   た所定のパターンの配線層と、前記配線層の所定の個所
   に形成された電極形成個所と、前記電極形成個所に形成
   されて半導体チップの電極に接触させられるチェック用
   電極から構成されるベアチップ検査用プローブ基板にお
   いて、 前記チェック用電極は、中心を通る直線によって円を複
   数に分割した複数の扇形の突起部として前記電極形成個
   所に形成されることを特徴とするベアチップ検査用プロ
   ーブ基板。
2. 【請求項２】前記複数の突起部は、それぞれ一辺の長さ
   が１００μｍ以下に形成されることを特徴とする請求項
   第１項記載のベアチップ検査用プローブ基板。
3. 【請求項３】前記基板は、可橈性材料によって構成され
   ることを特徴とする請求項第１項記載のベアチップ検査
   用プローブ基板。