JP2006162606A - Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路装置の電気検査に用いられるシート状プローブ、およびその製造方法、ならびにその応用に関し、さらに詳しくは、例えば、ウエハに形成された複数の集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられるシート状プローブ、およびその製造方法、ならびにその応用に関する。 The present invention relates to a sheet-like probe used for electrical inspection of a circuit device, a manufacturing method thereof, and application thereof. More specifically, for example, electrical inspection of a plurality of integrated circuits formed on a wafer is performed in a wafer state. The present invention relates to a sheet-like probe used for the purpose, a manufacturing method thereof, and an application thereof.
例えば、多数の集積回路が形成されたウエハや、半導体素子等の電子部品などの回路装置の電気検査では、被検査回路装置の被検査電極のパターンに従って配置された検査用電極を有するプローブ装置が用いられている。従来から、このような装置としてピンもしくはブレードからなる検査用電極（検査プローブ）が配列されたプローブ装置が使用されている。 For example, in an electrical inspection of a circuit device such as a wafer on which a large number of integrated circuits are formed or an electronic component such as a semiconductor element, a probe device having inspection electrodes arranged in accordance with a pattern of electrodes to be inspected of a circuit device to be inspected It is used. Conventionally, a probe device in which inspection electrodes (inspection probes) made of pins or blades are arranged is used as such a device.
被検査回路装置が多数の集積回路が形成されたウエハである場合、ウエハ検査用のプローブ装置を作製するためには、非常に多数の検査プローブを配列することが必要となるので、プローブ装置は高価になる。また、被検査電極のピッチが小さい場合には、プローブ装置を作製すること自体が困難になる。また、ウエハには一般に反りが生じており、その反りの状態も製品（ウエハ）毎に異なるため、それぞれのウエハの多数の被検査電極に対して、プローブ装置の検査プローブのそれぞれを安定にかつ確実に接触させることは実際上困難である。 When the circuit device to be inspected is a wafer on which a large number of integrated circuits are formed, it is necessary to arrange a large number of inspection probes in order to produce a wafer inspection probe device. It becomes expensive. Further, when the pitch of the electrodes to be inspected is small, it is difficult to manufacture the probe device itself. In addition, since the wafer is generally warped, and the state of the warp varies depending on the product (wafer), each of the inspection probes of the probe apparatus can be stably and securely applied to a large number of inspection electrodes of each wafer. It is practically difficult to ensure contact.
このような問題に対応するため、一面に被検査電極のパターンに従って複数の検査用電極が形成された検査用回路基板の一面上に、異方導電性シートを配置し、この異方導電性シート上に、絶縁シートにその厚み方向に貫通して延びる複数の電極構造体が配列されたシート状プローブを配置したプローブカードが提案されている（特許文献１（特開２００１−１５５６５号公報）および特許文献２（特開２００２−１８４８２１号公報）参照）。 In order to cope with such a problem, an anisotropic conductive sheet is arranged on one surface of a circuit board for inspection on which a plurality of inspection electrodes are formed according to the pattern of the electrode to be inspected, and this anisotropic conductive sheet There has been proposed a probe card in which a sheet-like probe in which a plurality of electrode structures extending through the insulating sheet in the thickness direction is arranged is arranged (Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-15565)). Patent Document 2 (see JP 2002-184821 A).
このプローブカードのシート状プローブは、図３２に示したように、ポリイミドなどの樹脂からなる柔軟な円形の絶縁シート９１を有し、この絶縁シート９１には、その厚み方向に延びる複数の電極構造体９５が、被検査回路装置の被検査電極のパターンに従って配置されている。
As shown in FIG. 32, the sheet-like probe of this probe card has a flexible
また、絶縁シート９１の周縁部には、絶縁シート９１の熱膨張を制御する等の目的で、例えば、セラミックスからなるリング状の支持部材９２が設けられている。
各電極構造体９５は、絶縁シート９１の表面に露出する突起状の表面電極部９６と、絶縁シート９１の裏面に露出する板状の裏面電極部９７とが、絶縁シート９１をその厚み方向に貫通して延びる短絡部９８を介して、一体に連結された構造になっている。また、絶縁シート９１の周縁部には、セラミックス等からなるリング状の支持部材９２が設けられている。この支持部材９２は、絶縁シート９１の面方向の熱膨張を制御し、バーンイン試験において温度変化による電極構造体９５と被検査電極との位置ずれを防止するためのものである。
Each
しかしながら、このようなシート状プローブでは、以下のような問題がある。
例えば、直径が８インチ以上のウエハでは、５０００個または１００００個以上の被検査電極が形成されており、これらの被検査電極のピッチは１６０μｍ以下である。このようなウエハの検査を行うためのシート状プローブとしては、ウエハに対応した大面積を有し、５０００個または１００００個以上の電極構造体が、１６０μｍ以下のピッチで配置されたものが必要となる。
However, such a sheet-like probe has the following problems.
For example, in a wafer having a diameter of 8 inches or more, 5000 or 10,000 or more electrodes to be inspected are formed, and the pitch of these electrodes to be inspected is 160 μm or less. As a sheet-like probe for inspecting such a wafer, a probe having a large area corresponding to the wafer and having 5000 or 10,000 or more electrode structures arranged at a pitch of 160 μm or less is required. Become.
しかし、ウエハを構成する材料、例えば、シリコンの線熱膨張係数は、３．３×１０-6／Ｋ程度であり、一方、シート状プローブの絶縁シートを構成する材料、例えば、ポリ
イミドの線熱膨張係数は４．５×１０-5／Ｋ程度である。
However, the material constituting the wafer, for example, silicon has a coefficient of linear thermal expansion of about 3.3 × 10 −6 / K, while the material constituting the insulating sheet of the sheet-like probe, for example, the linear heat coefficient of polyimide. The expansion coefficient is about 4.5 × 10 −5 / K.
従って、例えば、２５℃において、それぞれ直径が３０ｃｍのウエハ、シート状プローブの各々を、２０℃から１２０℃まで加熱した場合には、理論上、ウエハの直径の変化は、９９μｍにすぎないが、シート状プローブの絶縁シートの直径の変化は、１３５０μｍに達し、両者の熱膨張の差は１２５１μｍとなる。 Therefore, for example, when each of a wafer and a sheet-like probe each having a diameter of 30 cm at 25 ° C. is heated from 20 ° C. to 120 ° C., the change in diameter of the wafer is theoretically only 99 μm, The change in the diameter of the insulating sheet of the sheet-like probe reaches 1350 μm, and the difference in thermal expansion between them is 1251 μm.
このように、ウエハとシート状プローブの絶縁シートとの間で、面方向の熱膨張の絶対量に大きな差が生じると、絶縁シートの周縁部を、ウエハの線熱膨張係数と同等の線熱膨張係数を有する支持部材によって固定しても、バーンイン試験の際に、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。 Thus, when a large difference occurs in the absolute amount of thermal expansion in the surface direction between the wafer and the insulating sheet of the sheet-like probe, the peripheral edge of the insulating sheet is caused to have a linear heat equivalent to the linear thermal expansion coefficient of the wafer. Even when fixed by a support member having an expansion coefficient, it is difficult to reliably prevent displacement between the electrode structure and the electrode to be inspected due to temperature change during the burn-in test. Cannot be maintained stably.
また、検査対象が小型の回路装置であっても、その被検査電極のピッチが、５０μｍ以下である場合には、バーンイン試験の際に、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止することは困難であるため、良好な電気的接続状態を安定に維持することができない。 Further, even if the inspection object is a small circuit device, if the pitch of the electrodes to be inspected is 50 μm or less, the positional deviation between the electrode structure and the electrodes to be inspected due to temperature change during the burn-in test. Since it is difficult to reliably prevent this, a good electrical connection state cannot be stably maintained.
このような問題点に対して、特許文献３（特許第２８２８４１０号公報）には、絶縁シートに張力を作用させた状態で、リング状の支持部材に固定することにより、当該絶縁シートの熱膨張を緩和する方法が提案されている。 In order to solve such a problem, Patent Document 3 (Japanese Patent No. 2828410) discloses a thermal expansion of an insulating sheet by fixing the insulating sheet to a ring-shaped support member in a state where tension is applied to the insulating sheet. A method to alleviate this problem has been proposed.
しかし、この方法では、絶縁シートに対して、その面方向の全ての方向について、均一に張力を作用させることは極めて困難であり、また、電極構造体を形成することによって、絶縁シートに作用する張力のバランスが変化し、その結果、絶縁シートは、熱膨張について異方性を有するようになる。このため、面方向の一方向の熱膨張を抑制することが可能であっても、この一方向と交差する他の方向の熱膨張を抑制することができず、結局、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを防止することができない。 However, in this method, it is very difficult to apply a uniform tension to the insulating sheet in all directions in the surface direction, and it acts on the insulating sheet by forming an electrode structure. The balance of tension changes, so that the insulating sheet becomes anisotropic with respect to thermal expansion. For this reason, even if it is possible to suppress the thermal expansion in one direction of the surface direction, it is not possible to suppress the thermal expansion in the other direction that intersects this one direction, and eventually the electrode structure due to temperature change It is impossible to prevent displacement between the electrode and the electrode to be inspected.
また、絶縁シートをこれに張力を作用させた状態で支持部材に固定するためには、加熱下において絶縁シートを支持部材に接着する、という煩雑な工程が必要となるため、製造コストの増大を招く、という問題がある。 Further, in order to fix the insulating sheet to the support member in a state where tension is applied thereto, a complicated process of adhering the insulating sheet to the support member under heating is required, which increases the manufacturing cost. There is a problem of inviting.
このため、特許文献４（特開２００２−７６０７４号公報）においては、絶縁性フィルムと導電層とを積層した構造の積層フィルムを、所定の温度でセラミックリング上に張力を持たせて張り付け、この積層フィルムにバンプホールを形成して、電気メッキを行って、バンプホール内にメッキを成長させ表面電極部を形成するとともに、導電層を選択的にエッチングして、裏面電極部を形成して電極構造体を形成している。そして、絶絶縁性フ
ィルムを選択的にエッチングして、電極構造体の部分を避けて、リング状に残しパターンを形成している。
For this reason, in Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-76074), a laminated film having a structure in which an insulating film and a conductive layer are laminated is attached to a ceramic ring at a predetermined temperature with tension applied thereto. Bump holes are formed in the laminated film, electroplating is performed, and plating is grown in the bump holes to form the surface electrode part, and the conductive layer is selectively etched to form the back electrode part to form the electrode. A structure is formed. Then, the insulating film is selectively etched to avoid a portion of the electrode structure and leave a ring shape to form a pattern.
これにより、セラミックリングの元に戻ろうとする復元力に比べ、絶縁性フィルムの張力が非常に弱いことが、電極構造体を形成することによって、絶縁シートに作用する張力のバランスが変化し、その結果、絶縁シートは、熱膨張について異方性を有する原因であるので、絶縁性フィルム上に残しパターンを形成しておき、この残しパターンによって、セラミックリングの復元力に対抗させている。 As a result, the tension of the insulating film is very weak compared to the restoring force to return to the original state of the ceramic ring. By forming the electrode structure, the balance of the tension acting on the insulating sheet is changed. As a result, since the insulating sheet is a cause of anisotropy with respect to thermal expansion, a remaining pattern is formed on the insulating film, and the resting pattern counteracts the restoring force of the ceramic ring.
また、本出願人は、特許文献５（特願２００４−１３１７６４号）において、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるプローブカードおよびその製造方法を既に提案した。 In addition, in the case of Patent Document 5 (Japanese Patent Application No. 2004-131864), the applicant of the present invention is a circuit device in which the inspection object is a large-area wafer having a diameter of 8 inches or more and the pitch of the electrodes to be inspected is extremely small. In the burn-in test, a probe card capable of stably maintaining a good electrical connection state and a manufacturing method thereof have already been proposed.
すなわち、この特許文献５では、図３３（ａ）に示したように、フレーム板形成用金属板１００２と、このフレーム板形成用金属板１０２上に一体的に積層された絶縁膜形成用シート１０４とを有する積層体１０６を用意し、この積層体の絶縁膜形成用樹脂シート１０４に、貫通孔１０８を形成し、積層体１０６に対してメッキ処理を施すことにより、絶縁膜形成用樹脂シート１０４の貫通孔１０８内に、フレーム板形成用金属板１０２に連結された短絡部１１０と、短絡部１１０に連結された表面電極部１１２を形成している（図３３（ｂ）参照）。
That is, in Patent Document 5, as shown in FIG. 33A, a frame plate forming metal plate 1002 and an insulating
そして、フレーム板形成用金属板１０２をエッチング処理することにより、貫通孔１１４が形成された金属フレーム板１１６を形成するとともに、フレーム板形成用金属板１０２の一部によって、短絡部１１０に連結された裏面電極部１１８を形成している。
Then, by etching the
これにより、図３３（ｃ）に示したように、表面に露出する表面電極部１１２と、裏面に露出する裏面電極部１１８を有する電極構造体１２０が、柔軟な樹脂よりなる絶縁膜１２２に保持されてなる接点膜１２４と、この接点膜１２４を支持する金属フレーム板１１６とから構成されるシート状プローブ１００が得られるものである。
As a result, as shown in FIG. 33 (c), the
このような特許文献５のシート状プローブ１００では、絶縁膜１２２の面方向の熱膨張が金属フレーム板１１６によって確実に規制されるので、検査対象が、例えば、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、その結果、良好な電気的接続状態が安定に維持されるものである。
In such a sheet-
しかしながら、特許文献４および特許文献５のいずれの場合であっても、金属フレーム板１１６と裏面電極部１１８とが、同一の金属部材であるフレーム板形成用金属板１０２から、エッチング処理によって選択的にエッチングすることによって構成されている。
However, in either case of Patent Document 4 and Patent Document 5, the
この場合、エッチング処理においては、例えば、ポリイミドフィルムなどからなる絶縁膜形成用樹脂シート１０４が、エッチングされないか、または、エッチングの程度の小さいエッチング液、例えば、塩化第二鉄系エッチング液などを使用する必要がある。
In this case, in the etching process, for example, the insulating film forming
このため、金属フレーム板１１６と裏面電極部１１８とを構成する金属部材であるフレーム板形成用金属板１０２を、このようなエッチング液にて容易にエッチングすることができる金属種、例えば、銅、鉄、ステンレス、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２合金などの合金または合金鋼から選択する必要があるとともに、エッチング性を考慮すれば、厚みなどに制約があ
り、例えば、曲げに対する弾性、機械的強度、入手性などからも問題がある。
For this reason, the
さらに、裏面電極部１１８として、電気的特性に優れた金属である、例えば、銅などは、線膨張係数が大きく、硬度が低いので、このような金属を、フレーム板形成用金属板１０２の構成金属として用いることができない。
Further, as the
本発明は、このような現状に鑑み、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれを確実に防止し、これにより良好な電気的接続状態を安定に維持することができるシート状プローブおよびその製造方法を提供することを目的としている。 In view of such a current situation, the present invention provides an electrode structure due to a temperature change in a burn-in test, even if a test object is a large area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device having a very small pitch of electrodes to be inspected. It is an object of the present invention to provide a sheet-like probe that can reliably prevent a positional deviation between a body and an electrode to be inspected and thereby stably maintain a good electrical connection state, and a method for manufacturing the same.
また、本発明は、金属フレーム板の構成金属種、厚み等に制約がなく、例えば、線膨張係数、曲げに対する弾性、入手性などを考慮して任意の金属種で、且つ任意の厚みで金属フレーム板を形成でき、裏面電極として、金属フレーム板としての金属に制約されることがなく、好ましい金属、例えば、電気的特性に優れた銅などを裏面電極の構成金属として用いることができるシート状プローブおよびその製造方法を提供することを目的としている。 In addition, the present invention has no restrictions on the constituent metal type, thickness, etc. of the metal frame plate. For example, the metal frame plate can be made of any metal type and with any thickness in consideration of linear expansion coefficient, elasticity against bending, availability, etc. A sheet plate that can form a frame plate, and is not limited to a metal as a metal frame plate as a back electrode, and a preferable metal, for example, copper having excellent electrical characteristics can be used as a constituent metal of the back electrode An object of the present invention is to provide a probe and a manufacturing method thereof.
また、本発明は、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、良好な電気的接続状態を安定に維持することができるプローブカード、およびこれを備えた回路装置の検査装置ならびにウエハ検査方法を提供することを目的としている。 In addition, the present invention stably maintains a good electrical connection state in a burn-in test even when a test object is a large-area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device having a very small pitch of electrodes to be inspected. It is an object of the present invention to provide a probe card that can be used, a circuit device inspection apparatus including the probe card, and a wafer inspection method.
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のシート状プローブは、
回路装置の電気検査に用いられるシート状プローブであって、
貫通穴が形成された金属フレーム板と、
前記金属フレーム板の貫通穴の周縁部に支持された接点膜とを備え、
前記接点膜が、柔軟な樹脂からなる絶縁膜と、前記絶縁膜の表裏面を貫通するように形成した電極構造体とを備え、
前記電極構造体が、絶縁膜の表面に形成された表面電極部と、絶縁膜の裏面に形成された裏面電極部とを備え、
前記金属フレーム板と裏面電極部とが、異なる金属部材から構成されていることを特徴とする。
The present invention was invented in order to achieve the problems and objects in the prior art as described above, and the sheet-like probe of the present invention comprises:
A sheet-like probe used for electrical inspection of a circuit device,
A metal frame plate with through holes formed therein;
A contact film supported on the peripheral edge of the through hole of the metal frame plate,
The contact film comprises an insulating film made of a flexible resin, and an electrode structure formed so as to penetrate the front and back surfaces of the insulating film,
The electrode structure comprises a surface electrode portion formed on the surface of the insulating film, and a back electrode portion formed on the back surface of the insulating film,
The metal frame plate and the back electrode portion are made of different metal members.
このようなシート状プローブによれば、金属フレーム板の貫通穴に接点膜を支持しているので、貫通穴に配置される接点膜の面積を小さくすることができる。例えば、検査対象である回路装置の被検査電極が形成された電極領域に対応して、複数の貫通穴を形成した金属フレーム板を用いれば、これらの各貫通穴に配置され、その周縁部で支持されるそれぞれの接点膜の面積を大幅に小さくすることができる。 According to such a sheet-like probe, since the contact film is supported in the through hole of the metal frame plate, the area of the contact film disposed in the through hole can be reduced. For example, if a metal frame plate in which a plurality of through holes are formed corresponding to the electrode region in which the electrode to be inspected of the circuit device to be inspected is formed, the metal frame plate is arranged in each of these through holes, The area of each supported contact film can be greatly reduced.
このような面積の小さい接点膜は、その絶縁膜の面方向の熱膨張の絶対量が小さいため、絶縁膜の熱膨張を金属フレーム板によって確実に規制することが可能となる。従って、検査対象が、例えば、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験の際に、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止されるため、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。 Since the contact film having such a small area has a small absolute amount of thermal expansion in the surface direction of the insulating film, the thermal expansion of the insulating film can be reliably regulated by the metal frame plate. Therefore, even if the inspection object is, for example, a large-area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device having a very small pitch of the electrode to be inspected, the electrode structure and the electrode to be inspected due to temperature change during the burn-in test Therefore, it is possible to reliably maintain a good electrical connection state.
また、金属フレーム板と裏面電極部とが、異なる金属部材から構成されているので、金属フレーム板の構成金属種、厚み等に制約がなく、例えば、曲げに対する弾性、入手性などを考慮して任意の金属種で、且つ任意の厚みで金属フレーム板を形成できる。 In addition, since the metal frame plate and the back electrode portion are made of different metal members, there are no restrictions on the metal type, thickness, etc. of the metal frame plate, for example, considering elasticity against bending, availability, etc. A metal frame plate can be formed with any metal species and with any thickness.
例えば、金属フレーム板として、裏面電極を形成する通常のエッチング液では、エッチング不能、あるいはエッチング速度が非常に遅い金属を用いることができる。また、電極構造体の裏面電極部と同一材を用いてエッチングにより貫通穴を形成するには過大な厚みを有する金属板を、金属フレーム板として用いることもできる。 For example, as a metal frame plate, a normal etching solution for forming a back electrode can use a metal that cannot be etched or has a very slow etching rate. In addition, a metal plate having an excessive thickness for forming a through hole by etching using the same material as the back electrode portion of the electrode structure can also be used as the metal frame plate.
さらに、裏面電極部が、金属フレーム板と異なる金属部材から構成されているので、裏面電極として、金属フレーム板としての金属に制約されることがなく、好ましい金属、例えば、電気的特性に優れた銅などを裏面電極の構成金属として用いることができる。 Furthermore, since the back electrode portion is made of a metal member different from the metal frame plate, the back electrode is not limited to the metal as the metal frame plate, and is excellent in preferred metal, for example, electrical characteristics. Copper or the like can be used as a constituent metal of the back electrode.
また、本発明のシート状プローブは、前記金属フレーム板を構成する金属部材の構成金属と、裏面電極部を構成する金属部材の構成金属が、異なる金属種の構成金属から構成されていることを特徴とする。 Further, in the sheet-like probe of the present invention, the constituent metal of the metal member constituting the metal frame plate and the constituent metal of the metal member constituting the back electrode part are composed of constituent metals of different metal types. Features.
このように構成することによって、金属フレーム板を構成する金属部材の構成金属と、裏面電極部を構成する金属部材の構成金属が、異なる金属種の構成金属から構成されているので、金属フレーム板の構成金属種、厚み等に制約がなく、例えば、曲げに対する弾性、入手性などを考慮して任意の金属種で、且つ任意の厚みで金属フレーム板を形成できる。 By comprising in this way, since the constituent metal of the metal member which comprises a metal frame board, and the constituent metal of the metal member which comprises a back surface electrode part are comprised from the constituent metal of a different metal seed | species, a metal frame board There are no restrictions on the constituent metal type, thickness, and the like, and for example, a metal frame plate can be formed with an arbitrary metal type and an arbitrary thickness in consideration of elasticity against bending, availability, and the like.
例えば、金属フレーム板として、裏面電極を形成する通常のエッチング液では、エッチング不能、あるいはエッチング速度が非常に遅い金属を用いることができる。また、電極構造体の裏面電極部と同一材を用いてエッチングにより貫通穴を形成するには過大な厚みを有する金属板を、金属フレーム板として用いることもできる。 For example, as a metal frame plate, a normal etching solution for forming a back electrode can use a metal that cannot be etched or has a very slow etching rate. In addition, a metal plate having an excessive thickness for forming a through hole by etching using the same material as the back electrode portion of the electrode structure can also be used as the metal frame plate.
さらに、裏面電極として、金属フレーム板としての金属に制約されることがなく、好ましい金属、例えば、電気的特性に優れた銅などを裏面電極の構成金属として用いることができる。 Furthermore, the back electrode is not limited to the metal as the metal frame plate, and a preferable metal, for example, copper having excellent electrical characteristics can be used as the constituent metal of the back electrode.
また、本発明のシート状プローブは、前記金属フレーム板を構成する金属部材の構成金属と、裏面電極部を構成する金属部材の構成金属が、同じ金属種の構成金属から構成されていることを特徴とする。 Further, in the sheet-like probe of the present invention, the constituent metal of the metal member constituting the metal frame plate and the constituent metal of the metal member constituting the back electrode part are composed of constituent metals of the same metal type. Features.
このように金属フレーム板を構成する金属部材の構成金属と、裏面電極部を構成する金属部材の構成金属が、同じ金属種の構成金属を選択することも可能である。
また、本発明のシート状プローブは、前記金属フレーム板の貫通穴の周縁部に、絶縁膜によって貫通穴の周縁部を両面側から挟み込んだ状態で、接点膜が支持されていることを特徴とする。
As described above, the constituent metal of the metal member constituting the metal frame plate and the constituent metal of the metal member constituting the back electrode portion can be selected from the same metal species.
Further, the sheet-like probe of the present invention is characterized in that the contact film is supported in a state where the peripheral part of the through hole is sandwiched from both sides by the insulating film at the peripheral part of the through hole of the metal frame plate. To do.
このように構成することによって、接点膜の絶縁膜が金属フレームの貫通穴の周縁部を両面側から挟み込んだ状態で、金属フレームにより接点膜を固定支持しているので、固定強度が高く、繰り返し使用による接点膜の剥離等を防止できる。 With this configuration, the contact film is fixedly supported by the metal frame with the insulating film of the contact film sandwiching the periphery of the through hole of the metal frame from both sides, so the fixing strength is high and repeated. It is possible to prevent peeling of the contact film due to use.
また、本発明のシート状プローブは、前記金属フレーム板の貫通穴の周縁部上に、絶縁膜によって接点膜が支持されていることを特徴とする。
このように構成することによっても、金属フレーム板の貫通穴の周縁部上に、絶縁膜によって接点膜が支持されているので、固定強度が高く、繰り返し使用による接点膜の剥離
等を防止できる。
The sheet-like probe of the present invention is characterized in that a contact film is supported by an insulating film on a peripheral portion of a through hole of the metal frame plate.
Also with this configuration, the contact film is supported by the insulating film on the peripheral edge portion of the through hole of the metal frame plate, so that the fixing strength is high, and peeling of the contact film due to repeated use can be prevented.
また、本発明のシート状プローブは、前記金属フレーム板がリング状であり、その貫通穴に単一の接点膜が支持されていることを特徴とする。
このように構成することによって、接点膜が、その全面にわたってフレーム板に支持されるため、接点膜が大面積のものであっても、その絶縁膜の面方向の熱膨張が、金属フレーム板によって確実に規制される。
The sheet-like probe of the present invention is characterized in that the metal frame plate has a ring shape, and a single contact film is supported in the through hole.
With this configuration, since the contact film is supported by the frame plate over the entire surface, even if the contact film has a large area, the thermal expansion in the surface direction of the insulating film is caused by the metal frame plate. Regulated reliably.
従って、検査対象が、例えば、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、その結果、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。 Therefore, even if the inspection object is, for example, a large-area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device having a very small pitch of the electrodes to be inspected, the burn-in test can be performed between the electrode structure and the electrodes to be inspected due to temperature changes. Misalignment is reliably prevented, and as a result, a good electrical connection state can be stably maintained.
また、本発明のシート状プローブは、前記金属フレーム板に、複数の貫通穴が形成され、これらの各貫通穴に、前記接点膜が支持されていることを特徴とする。
このように構成することによって、フレーム板には、検査対象である回路装置の被検査電極が形成された電極領域に対応して、複数の貫通孔が形成されており、これらの貫通孔の各々に配置される接点膜は面積の小さいものでよく、面積の小さい接点膜は、その絶縁膜の面方向の熱膨張の絶対量が小さいため、絶縁膜の熱膨張をフレーム板によって確実に規制することが可能となる。
In the sheet-like probe of the present invention, a plurality of through holes are formed in the metal frame plate, and the contact film is supported in each of the through holes.
By configuring in this way, a plurality of through holes are formed in the frame plate corresponding to the electrode regions in which the electrodes to be inspected of the circuit device to be inspected are formed, and each of these through holes is formed. The contact film disposed on the substrate may have a small area, and the contact film with a small area has a small absolute amount of thermal expansion in the surface direction of the insulating film, so that the thermal expansion of the insulating film is reliably regulated by the frame plate. It becomes possible.
従って、検査対象が、例えば、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、その結果、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。 Therefore, even if the inspection object is, for example, a large-area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device having a very small pitch of the electrodes to be inspected, the burn-in test can be performed between the electrode structure and the electrodes to be inspected due to temperature changes. Misalignment is reliably prevented, and as a result, a good electrical connection state can be stably maintained.
また、本発明のシート状プローブは、前記電極構造体のピッチが、４０〜２５０μｍであり、電極構造体の総数が、５０００個以上であることを特徴とする。
このように電極構造体のピッチが４０〜２５０μｍであり、電極構造体の総数が５０００個以上である場合に極めて有効である。
In the sheet-like probe of the present invention, the pitch of the electrode structures is 40 to 250 μm, and the total number of electrode structures is 5000 or more.
Thus, it is extremely effective when the pitch of the electrode structures is 40 to 250 μm and the total number of electrode structures is 5000 or more.
また、本発明のシート状プローブは、前記金属フレーム板の線熱膨張係数が、３×１０-5／Ｋ以下であることを特徴とする。
このような範囲に金属フレーム板の線熱膨張係数があれば、バーンイン試験において、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止され、その結果、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。
In the sheet-like probe of the present invention, the metal frame plate has a linear thermal expansion coefficient of 3 × 10 −5 / K or less.
If the coefficient of linear thermal expansion of the metal frame plate is within such a range, the burn-in test reliably prevents the positional deviation between the electrode structure and the electrode to be inspected due to temperature change, and as a result, a good electrical connection state. Can be maintained stably.
また、本発明のシート状プローブは、前記金属フレーム板の周縁部に、前記絶縁膜とは離間して接着固定されたリング状の支持板とを備えることを特徴とする。
このように構成することによって、リング状の支持部材は、接点膜の面方向の熱膨張を制御することができ、これにより、位置ずれが確実に防止され、その結果、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。
In addition, the sheet-like probe of the present invention includes a ring-like support plate that is bonded and fixed to the periphery of the metal frame plate so as to be separated from the insulating film.
By configuring in this way, the ring-shaped support member can control the thermal expansion in the surface direction of the contact film, thereby preventing misalignment, and as a result, a good electrical connection state Can be maintained stably.
また、本発明のシート状プローブは、前記シート状プローブが、ウエハに形成された複数の集積回路について、集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられるものであることを特徴とする。 The sheet-like probe according to the present invention is characterized in that the sheet-like probe is used for conducting an electrical inspection of an integrated circuit in a wafer state for a plurality of integrated circuits formed on the wafer. .
このように、本発明のシート状プローブは、ウエハに形成された複数の集積回路について、集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために好適に用いることができる。
また、本発明のシート状プローブの製造方法は、
回路装置の電気検査に用いられるシート状プローブの製造方法であって、
貫通穴が形成された金属フレーム板を用意する工程と、
前記金属フレーム板に対して、柔軟な樹脂からなる絶縁膜を、前記貫通穴を覆うように金属フレーム板に被覆する工程と、
前記絶縁膜の前記金属フレームの貫通穴を覆う位置に電極構造体を貫通形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
As described above, the sheet-like probe of the present invention can be suitably used for conducting an electrical inspection of an integrated circuit in a wafer state for a plurality of integrated circuits formed on the wafer.
In addition, the manufacturing method of the sheet-like probe of the present invention,
A method of manufacturing a sheet-like probe used for electrical inspection of a circuit device,
Preparing a metal frame plate in which a through hole is formed;
Coating the metal frame plate with an insulating film made of a flexible resin on the metal frame plate so as to cover the through hole;
A step of penetrating an electrode structure at a position covering the through hole of the metal frame of the insulating film;
It is characterized by including.
このように、予め貫通穴を形成した金属フレーム板を用いて、この金属フレーム板に対して、絶縁膜を被覆した後に、絶縁膜に電極構造体を貫通形成しているので、金属フレーム板と裏面電極部とが、異なる金属部材から構成されていることになるので、金属フレーム板の構成金属種、厚み等に制約がなく、例えば、曲げに対する弾性、入手性などを考慮して任意の金属種で、且つ任意の厚みで金属フレーム板を形成できる。 As described above, since the metal frame plate in which the through holes are formed in advance and the insulating film is coated on the metal frame plate, the electrode structure is formed through the insulating film. Since the back electrode part is composed of different metal members, there are no restrictions on the metal type, thickness, etc. of the metal frame plate, for example, any metal in consideration of elasticity against bending, availability, etc. A metal frame plate can be formed with a seed and an arbitrary thickness.
例えば、金属フレーム板として、裏面電極を形成する通常のエッチング液では、エッチング不能、あるいはエッチング速度が非常に遅い金属を用いることができる。また、電極構造体の裏面電極部と同一材を用いてエッチングにより貫通穴を形成するには過大な厚みを有する金属板を、金属フレーム板として用いることもできる。 For example, as a metal frame plate, a normal etching solution for forming a back electrode can use a metal that cannot be etched or has a very slow etching rate. In addition, a metal plate having an excessive thickness for forming a through hole by etching using the same material as the back electrode portion of the electrode structure can also be used as the metal frame plate.
さらに、裏面電極部を、金属フレーム板と異なる金属部材から構成されているので、裏面電極として、金属フレーム板としての金属に制約されることがなく、好ましい金属、例えば、電気的特性に優れた銅などを裏面電極の構成金属として用いることができる。 Furthermore, since the back electrode part is composed of a metal member different from the metal frame plate, the back electrode is not restricted by the metal as the metal frame plate, and is excellent in a preferable metal, for example, electrical characteristics. Copper or the like can be used as a constituent metal of the back electrode.
また、本発明のシート状プローブの製造方法は、前記被覆工程が、前記金属フレーム板に対して、柔軟な樹脂からなる絶縁膜を、前記貫通穴を覆うように金属フレーム板の両面側から被覆する工程であることを特徴とする。 In the sheet-like probe manufacturing method of the present invention, the covering step covers the metal frame plate with an insulating film made of a flexible resin from both sides of the metal frame plate so as to cover the through hole. It is a process to perform.
このように構成することによって、接点膜の絶縁膜が金属フレームの貫通穴の周縁部を両面側から挟み込んだ状態で、金属フレームにより接点膜を固定支持しているので、固定強度が高く、繰り返し使用による接点膜の剥離等を防止できる。 With this configuration, the contact film is fixedly supported by the metal frame with the insulating film of the contact film sandwiching the periphery of the through hole of the metal frame from both sides, so the fixing strength is high and repeated. It is possible to prevent peeling of the contact film due to use.
また、本発明のシート状プローブの製造方法は、前記被覆工程が、前記金属フレーム板に対して、柔軟な樹脂からなる絶縁膜を、前記貫通穴を覆うように金属フレーム板の上面に被覆する工程であることを特徴とする。 In the sheet-like probe manufacturing method of the present invention, the covering step covers the metal frame plate with an insulating film made of a flexible resin on the upper surface of the metal frame plate so as to cover the through hole. It is a process.
このように構成することによっても、金属フレーム板の貫通穴の周縁部上に、絶縁膜によって接点膜が支持されているので、固定強度が高く、繰り返し使用による接点膜の剥離等を防止できる。 Also with this configuration, the contact film is supported by the insulating film on the peripheral edge portion of the through hole of the metal frame plate, so that the fixing strength is high, and peeling of the contact film due to repeated use can be prevented.
また、本発明のシート状プローブの製造方法は、前記金属フレーム板の周縁部を被覆する前記絶縁膜をエッチングにより除去し、前記金属フレーム板の周縁部を露出させる工程と、
露出した前記金属フレーム板の周縁部に、前記絶縁膜とは離間してリング状の支持板を接着固定する工程とを含むことを特徴とする。
The sheet-like probe manufacturing method of the present invention includes a step of removing the insulating film covering the peripheral portion of the metal frame plate by etching, and exposing the peripheral portion of the metal frame plate;
And a step of adhering and fixing a ring-shaped support plate to the exposed peripheral edge portion of the metal frame plate apart from the insulating film.
このように構成することによって、リング状の支持部材は、接点膜の面方向の熱膨張を制御することができ、これにより、位置ずれが確実に防止され、その結果、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。 By configuring in this way, the ring-shaped support member can control the thermal expansion in the surface direction of the contact film, thereby preventing misalignment, and as a result, a good electrical connection state Can be maintained stably.
また、本発明のシート状プローブカードは、検査対象である回路装置の被検査電極に対
応する検査電極が表面に形成された検査用回路基板と、
この検査用回路基板上に配置される異方導電性コネクターと、
この異方導電性コネクター上に配置される上記のいずれかに記載のシート状プローブとを備えることを特徴とする。
Further, the sheet-like probe card of the present invention is a circuit board for inspection in which an inspection electrode corresponding to an electrode to be inspected of a circuit device to be inspected is formed on the surface;
An anisotropic conductive connector disposed on the circuit board for inspection;
The sheet-like probe according to any one of the above, which is disposed on the anisotropic conductive connector.
また、本発明の回路装置の検査装置は、このようなプローブカードを備えることを特徴とする。
また、本発明のウエハの検査方法は、複数の集積回路が形成されたウエハの各集積回路を、このようなプローブカードを介してテスターに電気的に接続し、各集積回路の電気検査を行うことを特徴とする。
The circuit device inspection apparatus of the present invention includes such a probe card.
In the wafer inspection method of the present invention, each integrated circuit of the wafer on which a plurality of integrated circuits are formed is electrically connected to a tester via such a probe card, and the integrated circuit is electrically inspected. It is characterized by that.
本発明のシート状プローブによれば、金属フレーム板の貫通穴に接点膜を支持しているので、貫通穴に配置される接点膜の面積を小さくすることができる。例えば、検査対象である回路装置の被検査電極が形成された電極領域に対応して、複数の貫通穴を形成した金属フレーム板を用いれば、これらの各貫通穴に配置され、その周縁部で支持されるそれぞれの接点膜の面積を大幅に小さくすることができる。 According to the sheet-like probe of the present invention, since the contact film is supported in the through hole of the metal frame plate, the area of the contact film disposed in the through hole can be reduced. For example, if a metal frame plate in which a plurality of through holes are formed corresponding to the electrode region in which the electrode to be inspected of the circuit device to be inspected is formed, the metal frame plate is arranged in each of these through holes, The area of each supported contact film can be greatly reduced.
このような面積の小さい接点膜は、その絶縁膜の面方向の熱膨張の絶対量が小さいため、絶縁膜の熱膨張を金属フレーム板によって確実に規制することが可能となる。従って、検査対象が、例えば、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験の際に、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止されるため、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。 Since the contact film having such a small area has a small absolute amount of thermal expansion in the surface direction of the insulating film, the thermal expansion of the insulating film can be reliably regulated by the metal frame plate. Therefore, even if the inspection object is, for example, a large-area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device having a very small pitch of the electrode to be inspected, the electrode structure and the electrode to be inspected due to temperature change during the burn-in test Therefore, it is possible to reliably maintain a good electrical connection state.
また、金属フレーム板と裏面電極部とが、異なる金属部材から構成されているので、金属フレーム板の構成金属種、厚み等に制約がなく、例えば、曲げに対する弾性、入手性などを考慮して任意の金属種で、且つ任意の厚みで金属フレーム板を形成できる。 In addition, since the metal frame plate and the back electrode portion are made of different metal members, there are no restrictions on the metal type, thickness, etc. of the metal frame plate, for example, considering elasticity against bending, availability, etc. A metal frame plate can be formed with any metal species and with any thickness.
例えば、金属フレーム板として、裏面電極を形成する通常のエッチング液では、エッチング不能、あるいはエッチング速度が非常に遅い金属を用いることができる。また、電極構造体の裏面電極部と同一材を用いてエッチングにより貫通穴を形成するには過大な厚みを有する金属板を、金属フレーム板として用いることもできる。 For example, as a metal frame plate, a normal etching solution for forming a back electrode can use a metal that cannot be etched or has a very slow etching rate. In addition, a metal plate having an excessive thickness for forming a through hole by etching using the same material as the back electrode portion of the electrode structure can also be used as the metal frame plate.
さらに、裏面電極部を、金属フレーム板と異なる金属部材から構成されているので、裏面電極として、金属フレーム板としての金属に制約されることがなく、好ましい金属、例えば、電気的特性に優れた銅などを裏面電極の構成金属として用いることができる。 Furthermore, since the back electrode part is composed of a metal member different from the metal frame plate, the back electrode is not restricted by the metal as the metal frame plate, and is excellent in a preferable metal, for example, electrical characteristics. Copper or the like can be used as a constituent metal of the back electrode.
また、本発明に係るシート状プローブの製造方法によれば、予め貫通穴を形成した金属フレーム板を用いて、この金属フレーム板に対して、絶縁膜を被覆した後に、絶縁膜に電極構造体を貫通形成しているので、金属フレーム板と裏面電極部とが、異なる金属部材から構成されていることになるので、金属フレーム板の構成金属種、厚み等に制約がなく、例えば、曲げに対する弾性、入手性などを考慮して任意の金属種で、且つ任意の厚みで金属フレーム板を形成できる。 Moreover, according to the method for manufacturing a sheet-like probe according to the present invention, an electrode structure is formed on the insulating film after coating the metal frame plate with an insulating film using a metal frame plate in which a through hole is formed in advance. Since the metal frame plate and the back electrode portion are made of different metal members, there are no restrictions on the metal type, thickness, etc. of the metal frame plate. In consideration of elasticity, availability, etc., a metal frame plate can be formed with any metal species and with any thickness.
例えば、金属フレーム板として、裏面電極を形成する通常のエッチング液では、エッチング不能、あるいはエッチング速度が非常に遅い金属を用いることができる。また、電極構造体の裏面電極部と同一材を用いてエッチングにより貫通穴を形成するには過大な厚みを有する金属板を、金属フレーム板として用いることもできる。 For example, as a metal frame plate, a normal etching solution for forming a back electrode can use a metal that cannot be etched or has a very slow etching rate. In addition, a metal plate having an excessive thickness for forming a through hole by etching using the same material as the back electrode portion of the electrode structure can also be used as the metal frame plate.
さらに、裏面電極部を、金属フレーム板と異なる金属部材から構成されているので、裏面電極として、金属フレーム板としての金属に制約されることがなく、好ましい金属、例えば、電気的特性に優れた銅などを裏面電極の構成金属として用いることができる。 Furthermore, since the back electrode part is composed of a metal member different from the metal frame plate, the back electrode is not restricted by the metal as the metal frame plate, and is excellent in a preferable metal, for example, electrical characteristics. Copper or the like can be used as a constituent metal of the back electrode.
本発明のプローブカード、回路装置の検査装置およびウエハの検査方法によれば、検査対象が、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験において、良好な電気的接続状態を安定に維持することができる。 According to the probe card, circuit device inspection apparatus, and wafer inspection method of the present invention, even if the inspection object is a large-area wafer having a diameter of 8 inches or more or a circuit device having a very small pitch of electrodes to be inspected, In the burn-in test, a good electrical connection state can be stably maintained.
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
なお、添付した各図面は説明用のものであり、その各部の具体的なサイズ、形状等は、本明細書の記載、および、従来技術に基づいて当業者に理解されるところによる。
１．シート状プローブについて：
図１は、本発明のシート状プローブの実施例を示した図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である。図２は、図１のシート状プローブの接点膜を拡大して示した平面図、図３は、図２のＸ−Ｘ線による断面図である。
Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
Each of the attached drawings is for explanation, and specific sizes, shapes, and the like of the respective parts will be understood by those skilled in the art based on the description of the present specification and conventional techniques.
1. For sheet probes:
1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a sheet-like probe according to the present invention. FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX. 2 is an enlarged plan view showing a contact film of the sheet-like probe of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.
本実施形態のシート状プローブは、複数の集積回路が形成された８インチ等のウエハについて、各集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられる。このシート状プローブ１０は、被検査対象であるウエハ上の各集積回路に対応する各位置に貫通孔１２が形成された金属フレーム板１１を有し、この貫通孔１２内には接点膜１５が配置されている。
The sheet-like probe of this embodiment is used for conducting an electrical inspection of each integrated circuit in a wafer state on a wafer of 8 inches or the like on which a plurality of integrated circuits are formed. This sheet-
接点膜１５は、金属フレーム板１１の貫通孔１２の周辺の支持部１９で、金属フレーム板１１に支持されている。図１（ｂ）および図３に示したように、この支持部１９では、樹脂製の絶縁膜１６が金属フレーム板１１内部に入り込んだ一体化構造が形成され、この一体化された部分で接点膜１５が支持されている。
The
すなわち、金属フレーム板１１の貫通穴１２の周縁部に、絶縁膜１６によって貫通穴１２の周縁部を両面側から挟み込んだ状態で、接点膜１５が支持されている。
接点膜１５は、図２および図３に示したように、柔軟な絶縁膜１６に電極構造体１７が貫通形成された構造になっている。即ち、絶縁膜１６の厚み方向に延びる複数の電極構造体１７が、検査対象であるウエハの被検査電極に対応するパターンに従って絶縁膜１６の面方向に互いに離間して配置されている。
That is, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
電極構造体１７は、絶縁膜１６の表面に露出する突起状の表面電極部１７ａと、絶縁膜１６の裏面に露出する板状の裏面電極部１７ｂと、絶縁膜１６の厚み方向に貫通して延びる短絡部１７ｃとが一体化した構造になっている。裏面電極部１７ｂには、高導電性金属からなる被覆膜１８が形成されている。
The
金属フレーム板１１を構成する金属としては、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト、マグネシウム、マンガン、モリブデン、インジウム、チタン、タングステン、またはこれらの合金若しくは合金鋼を用いることができるが、後述する製造方法において、エッチング処理によって容易に貫通孔１２を形成することができる点で、４２合金、インバー、コバールなどの鉄−ニッケル合金鋼が好ましい。
As the metal constituting the
また、金属フレーム板１１としては、その線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜８×１０-6／Ｋである。
The
このような金属フレーム板１１を構成する材料の具体例としては、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２合金などの合金または合金鋼が挙げられる。
Specific examples of the material constituting the
また、金属フレーム板１１の厚みは、３〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜１００μｍである。
この厚みが過小である場合には、接点膜１５を支持するフレーム板として必要な強度が得られないことがある。
Moreover, it is preferable that the thickness of the
If this thickness is too small, the strength required for the frame plate that supports the
絶縁膜１６としては、柔軟性を有する樹脂膜が用いられる。絶縁膜１６の形成材料としては、電気的絶縁性を有する樹脂材料であれば特に限定されないが、例えば、ポリイミド系樹脂、液晶ポリマー、およびこれらの複合材料が挙げられる。中でも、金属フレーム板１１と一体化された支持部１９を容易に形成でき、エッチングも容易であるポリイミドが好ましい。
As the insulating
ポリイミドにより絶縁膜を形成する場合は、熱硬化性のポリイミド、感光性のポリイミド、ポリイミド前駆体を溶媒に希釈したポリイミドのワニス、溶液等を用いて樹脂膜を形成することが好ましい。 When the insulating film is formed of polyimide, the resin film is preferably formed using a thermosetting polyimide, a photosensitive polyimide, a varnish of polyimide diluted with a polyimide precursor in a solvent, a solution, or the like.
絶縁膜１６の厚みは、良好な柔軟性を得る点などから、５〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは７〜７０μｍ、さらに好ましくは１０〜５０μｍである。
電極構造体１７の材料としては、例えば、ニッケル、鉄、銅、金、銀、パラジウム、鉄、コバルト、タングステン、ロジウム、またはこれらの合金もしくは合金鋼等が挙げられる。電極構造体１７は、全体を単一の金属もしくは合金で形成してもよく、２種以上の金属もしくは合金を積層して形成してもよい。
The thickness of the insulating
Examples of the material of the
表面に酸化膜が形成された被検査電極について電気検査を行う場合には、シート状プローブの電極構造体１７と被検査電極を接触させ、電極構造体１７の表面電極部１７ａにより被検査電極の表面の酸化膜を破壊して電極構造体１７と被検査電極との電気的接続を行うことが必要である。このため、電極構造体１７の表面電極部１７ａは、酸化膜を容易に破壊することができる程度の硬度を有していることが望ましい。このような表面電極部１７ａを得るために、表面電極部１７ａを形成する金属中に、硬度の高い粉末物質を含有させることができる。
When performing an electrical inspection on the electrode to be inspected having an oxide film formed on the surface, the
このような粉末物質としては、例えば、ダイヤモンド粉末、窒化シリコン、炭化シリコン、セラミックス、ガラスを挙げることができ、これらの非導電性の粉末物質を適量含有させることにより、電極構造体１７の導電性を損なうことなく、電極構造体１７の表面電極部１７ａにより被検査電極の表面に形成された酸化膜を破壊することができる。
Examples of such a powder substance include diamond powder, silicon nitride, silicon carbide, ceramics, and glass. By containing an appropriate amount of these non-conductive powder substances, the conductivity of the
また、被検査電極の表面の酸化膜を容易に破壊するために、電極構造体１７の表面電極部１７ａの形状を鋭利な突起状としてもよく、表面電極部１７ａの表面に微細な凹凸を形成してもよい。このように、表面電極部１７ａの形状は必要に応じて適宜の形状としてよい。
Further, in order to easily destroy the oxide film on the surface of the electrode to be inspected, the shape of the
接点膜１５の電極構造体１７のピッチｐ（図３）は、検査対象であるウエハの被検査電極のピッチに応じて設定され、例えば、４０〜２５０μｍ、好ましくは４０〜１５０μｍである。なお、「電極構造体のピッチ」とは、隣接する電極構造体の中心間距離であって最も短い距離を表す。なお、１つの接点膜１５には、ウエハ上の集積回路の被検査電極の数等にもよるが、例えば、数十個以上の電極構造体１７が形成される。
The pitch p (FIG. 3) of the
電極構造体１７の表面電極部１７ａの径Ｒに対する突出高さの比は、０．２〜３であることが好ましく、より好ましくは０．２５〜２．５である。このような条件を満足することにより、被検査電極のピッチが小さい場合であっても被検査電極に対応するパターンの電極構造体１７を容易に形成することができ、ウエハに対して安定な電気的接続状態が確実に得られる。
The ratio of the protrusion height to the diameter R of the
表面電極部１７ａの径Ｒは、短絡部１７ｃの径ｒの１〜３倍であることが好ましく、より好ましくは１〜２倍である。また、表面電極部１７ａの径Ｒは、電極構造体１７のピッチｐの３０〜７５％であることが好ましく、より好ましくは４０〜６０％である。
The diameter R of the
裏面電極部１７ｂの外径Ｌは、短絡部１７ｃの径より大きく、かつ、電極構造体１７のピッチｐより小さいものであればよいが、可能な限り大きいことが好ましく、これにより、例えば、異方導電性シートに対しても安定な電気的接続を確実に行うことができる。
The outer diameter L of the
短絡部１７ｃの径ｒは、電極構造体１７のピッチｐの１５〜７５％であることが好ましく、より好ましくは２０〜６５％である。
電極構造体１７の具体的な寸法について説明すると、表面電極部１７ａの突出高さは、被検査電極に対して安定な電気的接続を達成する点から、１５〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜３０μｍである。
The diameter r of the short-
The specific dimensions of the
表面電極部１７ａの径Ｒは、上記の条件や被検査電極の直径などを勘案して設定されるが、例えば、３０〜２００μｍであり、好ましくは３５〜１５０μｍである。
短絡部１７ｃの径ｒは、充分に高い強度を得る点から、１０〜１２０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜１００μｍである。
The diameter R of the
The diameter r of the short-
裏面電極部１８ｂの厚みは、強度を充分に高くして良好な繰り返し耐久性を得る点から、０．１〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは、１〜７５μｍである。
電極構造体１７の裏面電極部１７ｂに形成される被覆膜１８は、化学的に安定な高導電性金属からなるものが好ましく、具体的には、例えば、金、銀、パラジウム、ロジウムが挙げられる。
The thickness of the back electrode part 18b is preferably 0.1 to 150 μm, more preferably 1 to 75 μm, from the viewpoint of sufficiently increasing the strength and obtaining good repeated durability.
The
なお、被覆膜１８は必須のものでなく、例えば、裏面電極部１７ｂの材料が化学的に安定や、導電性が十分な場合には省略することもできる。
また、電極構造体１７の表面電極部１７ａにも金属被覆膜を形成することができ、例えは被検査電極が半田材料により形成されている場合には、この半田材料が拡散することを防止する点から、銀、パラジウム、ロジウムなどの耐拡散性金属で表面電極部１７ａを被覆することが望ましい。
Note that the
Also, a metal coating film can be formed on the
シート状プローブ１０の周縁部には、剛性を有する平板リング状の支持板１３を設けることができる。このような支持板１３の材料としては、インバー、スーパーインバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、コバール、４２アロイなどの低熱膨張金属材料、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素などのセラミックス材料が挙げられる。
A flat plate ring-shaped
このような支持板１３により、その剛性でシート状プローブ１０を支持することで、後述のプローブカードにおいて、例えば、支持板に形成した孔と、プローブカードに設けられたガイドピンとを係合させることにより、あるいは支持板と、プローブカード周縁部に設けられた周状の段差部とを嵌め合わせることにより、シート状プローブ１０の接点膜１５に設けられた電極構造体１７を、被検査物の被検査電極や異方導電性コネクターの導電部と容易に位置合わせすることができ、さらに、繰り返し検査に使用する場合においても
、被検査物への張り付き、電極構造体１７の所定位置からの位置ずれを確実に防止できる。
By supporting the sheet-
このようなシート状プローブ１０によれば、金属フレーム板１１の貫通穴１２に、樹脂製の絶縁膜１６が金属フレーム板１１内部に入り込んだ一体化構造が形成され、この一体化された部分である支持部１９で、接点膜１５が支持されている。
According to such a sheet-
従って、貫通穴１２に配置される接点膜１５の面積を小さくすることができ、検査対象である回路装置の被検査電極が形成された電極領域に対応して、複数の貫通穴を形成した金属フレーム板１１を用いることができ、これらの各貫通穴１２に配置され、その周縁部で支持されるそれぞれの接点膜１５の面積を大幅に小さくすることができる。
Accordingly, the area of the
このような面積の小さい接点膜１５は、その絶縁膜１６の面方向の熱膨張の絶対量が小さいため、絶縁膜１６の熱膨張を金属フレーム板１１によって確実に規制することが可能となる。従って、検査対象が、例えば、直径が８インチ以上の大面積のウエハや被検査電極のピッチが極めて小さい回路装置であっても、バーンイン試験の際に、温度変化による電極構造体と被検査電極との位置ずれが確実に防止されるため、良好な電気的接続状態を安定して維持することができる。
Since the
また、本発明のシート状プローブ１０では、金属フレーム板１１と裏面電極部１７ｂとが、異なる金属部材から構成されている。
すなわち、後述するように、金属フレーム板１１は、複数個の貫通孔１２が、例えば、パンチング、レーザ加工などによって形成されている金属材料から構成されるものである。
Further, in the sheet-
That is, as will be described later, the
一方、後述するように、裏面電極部１７ｂは、樹脂シート１６ａに金属層２０が積層された積層シートを用いて、この金属層２０をエッチング処理を施すことによって、裏面電極部１７ｂとして形成された金属材料から構成されるものである。
On the other hand, as will be described later, the
このように、金属フレーム板１１と裏面電極部１７ｂとが、異なる金属部材から構成されているので、金属フレーム板の構成金属種、厚み等に制約がなく、例えば、曲げに対する弾性、入手性などを考慮して任意の金属種で、且つ任意の厚みで金属フレーム板１１を形成できる。
Thus, since the
例えば、金属フレーム板１１として、裏面電極１７ｂを形成する通常のエッチング液では、エッチング不能、あるいはエッチング速度が非常に遅い金属を用いることができる。また、電極構造体１７の裏面電極部１７ｂと同一材を用いてエッチングにより貫通穴１２を形成するには過大な厚みを有する金属板を、金属フレーム板１１として用いることもできる。
For example, as the
さらに、裏面電極部１７ｂが、金属フレーム板１１と異なる金属部材から構成されているので、裏面電極１７ｂとして、金属フレーム板１１としての金属に制約されることがなく、好ましい金属、例えば、電気的特性に優れた銅などを裏面電極１７ｂの構成金属として用いることができる。
Further, since the
この場合、金属フレーム板１１を構成する金属部材の構成金属と、裏面電極部１７ｂを構成する金属部材の構成金属が、異なる金属種の構成金属から構成されていてもよい。
また、金属フレーム板１１を構成する金属部材の構成金属と、裏面電極部１７ｂを構成する金属部材の構成金属が、同じ金属種の構成金属から構成されていてもよい。
In this case, the constituent metal of the metal member constituting the
Moreover, the constituent metal of the metal member which comprises the
また、本発明のシート状プローブ１０によれば、図４（ａ）に示したように、接点膜１５の支持部１９が、金属フレーム板１１と絶縁膜１６とが一体化した構造となっている。すなわち、金属フレーム板１１の貫通穴１２の周縁部に、絶縁膜１６によって貫通穴１２の周縁部を両面側から挟み込んだ状態で、接点膜１５が支持されているので固定強度が高く、このシート状プローブを用いた検査装置による電気検査において高い繰り返し耐久性が得られる。
２．シート状プローブの製造方法について：
以下、シート状プローブ１０の製造方法について説明する。
Further, according to the sheet-
2. About the manufacturing method of sheet probe:
Hereinafter, a method for manufacturing the sheet-
先ず、図５（ａ）に示したように、被検査対象であるウエハ上の各集積回路に対応する各位置に、複数個の貫通孔１２が、例えば、パンチング、レーザ加工、エッチング加工などによって形成された金属フレーム板１１を用意する。
First, as shown in FIG. 5A, a plurality of through
そして、図６（ａ）（ｂ）に示したように、貫通孔１２が形成された金属フレーム板１１に、絶縁膜１６を形成するための樹脂シート１６ａに金属層２０が積層された積層シートを一体化して成形する。
Then, as shown in FIGS. 6A and 6B, a laminated sheet in which a
この場合、樹脂シート１６ａを一体化する方法としては、
（ａ） 金属フレーム板１１を金型内に配置して樹脂を射出成形することによって、インサート成形によって一体化した後、片面に金属層２０を、蒸着、スパッタリング、無電解メッキによって形成する方法、
（ｂ） 金属フレーム板１１の片面に、絶縁膜１６を形成するための樹脂シート１６ａに金属層２０が積層された積層シートを積層し、他面側からポリイミドのワニスや、感光性ポリイミドを塗布して、一枚のポリイミドシートとする方法、
（ｃ） 金属フレーム板１１の片面に、絶縁膜１６を形成するための樹脂シート１６ａに金属層２０が積層された積層シートを、樹脂シート１６ａ側面と金属フレーム板１１を接するように積層し、例えば、樹脂シート１６ａを構成する樹脂のガラス転移温度または溶融温度以上の温度で加熱しながら、厚み方向に圧力を加えて一体化し、冷却して、金属フレーム板１１に、絶縁膜１６を形成するための樹脂シート１６ａに金属層２０が積層された積層シートを成形する方法、
（ｄ）真空チャンバ内において、金属フレーム板１１の片面に、絶縁膜１６を形成するための樹脂シート１６ａに金属層２０が積層された積層シートを、樹脂シート１６ａ側面と金属フレーム板１１を接するように積層し、例えば、樹脂シート１６ａを構成する樹脂のガラス転移温度または溶融温度以上の温度で加熱しながら、真空チャンバ内を真空の状態として一体化した後、冷却し、大気圧に戻して、金属フレーム板１１に、絶縁膜１６を形成するための樹脂シート１６ａに金属層２０が積層された積層シートを成形する真空プレス法、
などが採用可能である。
In this case, as a method of integrating the
(A) A method of forming the
(B) A laminated sheet in which the
(C) On one side of the
(D) In the vacuum chamber, a laminated sheet in which the
Etc. can be adopted.
例えば、図７（ａ）〜（ｂ）のようにして、金属フレーム板１１に、絶縁膜１６を形成するための樹脂シート１６ａに金属層２０が積層された積層シートを一体化して成形すればよい。なお、図７では、説明の便宜上、金属フレーム板１１の一部の貫通穴１２の周囲を拡大して示している。
For example, as shown in FIGS. 7A to 7B, a laminated sheet in which the
すなわち、先ず、図７（ａ）に示したように、絶縁膜１６を形成するための樹脂シート１６ａに金属層２０が積層されたシートを用意する。例えば、ポリイミドに銅箔が貼付された市販の銅張積層板を用いることができる。
That is, first, as shown in FIG. 7A, a sheet in which the
この積層シートの樹脂シート１６ａ側表面に、図７（ｂ）に示したように金属フレーム板１１を重ねる。この金属フレーム板１１には、予め所定の位置に、接点膜１５が配置さ
れる貫通孔１２が形成されている。
The
次に、図７（ｃ）に示したように、金属フレーム板１１の表面に、高分子物質形成用液状物１６ｂを塗布する。高分子物質形成用液状物１６ｂは、例えば、絶縁膜１６の形成樹脂のプレポリマーを含む液状物であり、好ましくは感光性ポリイミド溶液もしくは熱硬化性ポリイミドの前駆体溶液が用いられる。この場合、樹脂シート１６ａにはポリイミドシートを用いることが望ましい。
Next, as shown in FIG. 7C, a polymer substance-forming
高分子物質形成用液状物１６ｂを塗布した後、硬化処理を行い、高分子物質形成用液状物１６ｂの硬化樹脂と樹脂シート１６ａとが一体化した絶縁膜１６が得られる（図７（ｄ））。
After the polymer substance forming liquid 16b is applied, a curing process is performed to obtain an insulating
次に、図８（ａ）に示したように（以降、図７と同様に、金属フレーム板１１の貫通孔１２周辺のみ図示する）、絶縁膜１６の表面に銅、ニッケル等の金属層２１を形成する。この金属層２１は、後工程でのレーザ光による絶縁膜１６への孔開けのためのマスクであり、スパッタもしくは無電解メッキを行い、厚さが約０．５μｍ程度の電気メッキ用の金属薄層を形成し、この金属薄層をメッキ電極として、電気メッキを行うことなどにより形成する。金属層２１の厚みは、レーザ光に対する強度を確保する点と、エッチング処理により金属マスクの開口を高い寸法精度で形成する点から、好ましくは２〜１５μｍ、より好ましくは５〜１５μｍである。
Next, as shown in FIG. 8A (hereinafter, only the periphery of the through
次に、得られた積層体の両面に、感光性ドライフィルム等のフォトレジスト層２２，２４を形成し（図８（ｂ）参照）、金属層２１上に形成されたフォトレジスト層２２に、形成すべき電極構造体１７のパターンに従って複数の開口２３ａを形成する（図８（ｃ）参照）。
Next, photoresist layers 22 and 24 such as a photosensitive dry film are formed on both surfaces of the obtained laminate (see FIG. 8B), and on the
その後、この開口２３ａを介して金属層２１をエッチングすることにより、図８（ｄ）に示したように、形成すべき電極構造体１７のパターンに従って金属マスク２１に複数の開口２３ｂが形成される。なお、開口２３ｂの径は、形成すべき電極構造体１７の短絡部１７ｃの径に対応する。
Thereafter, by etching the
次に、金属マスク２１の表面からフォトレジスト層２２を除去し（図９（ａ））、その後、絶縁膜１６に対し、金属マスク２１の開口２３ｂを介して、炭酸ガスレーザ、エキシマーレーザ等でレーザ加工を施すことにより、（図９（ｂ））に示したように、絶縁膜１６に貫通孔２３ｃが形成される。その後、絶縁膜１６の表面から金属マスク２１をエッチングにより除去する（図９（ｃ））。
Next, the
なお、貫通孔２３ｃは、絶縁膜１６に対してウエットエッチングを行うことにより形成してもよく、この場合には、図９（ｂ）に示したように、金属マスク２１の開口２３ｂを介してウエットエッチングを施してもよく、図１７（ａ）に示したように、金属層２１を介さずに絶縁膜１６の表面に直接フォトレジスト層２２を形成してウエットエッチングを行い、これにより貫通孔２３ｃを形成し（図１７（ｂ））、その後フォトレジスト層２２を除去するようにしてもよい（図１７（ｃ））。
The through
次に、金属層２０を共通電極としてメッキ処理を施すことにより、図１０（ａ）に示したように、絶縁膜１６の貫通孔２３ｃ内に、表面が半球状に突出した電極構造体１７を形成する。その後、絶縁膜１６と電極構造体１７を覆うようにフォトレジスト層２５を形成し（図１０（ｂ）参照）、裏面電極部１７ｂに対応する部分を残すようにフォトレジスト層２４をパターニングする（図１０（ｃ）参照）。そして、金属層２０をエッチングしてその一部を除去することにより、図１０（ｄ）に示したように、裏面電極部１７ｂが形成
される。
Next, by performing a plating process using the
次に、裏面電極部１７ｂからフォトレジスト層２４を除去し、その後、裏面電極部１７ｂと絶縁膜１６を覆うように、フォトレジスト層２６を形成し（図１１（ａ））、裏面電極部１７ｂが位置する部分に開口２７を形成する（図１１（ｂ）参照）。そして、裏面電極部１７ｂに高導電金属のメッキ処理を施すことにより、裏面電極部１７ｂに被覆膜１８を形成し（図１１（ｃ））、フォトレジスト層２６を除去する（図１１（ｄ）参照）。
Next, the
このようにして接点膜１５を形成した後、被覆膜１８が形成された裏面電極部１７ｂと絶縁膜１６を覆うように、フォトレジスト層２８を形成する。（図１２（ａ））。そして、接点膜１５とその周縁の支持部１９を残すようにレジスト層２５とレジスト層２８をパターニングし（図１２（ｂ））、絶縁膜１６に対してエッチング処理を施してその一部を除去した後（図１２（ｃ））、レジスト層２５とレジスト層２８を除去することにより（図１３（ａ））、図１に示したような、互いに独立した各絶縁膜１６と、金属フレーム板１１との支持部１９で接点膜１５が支持されたシート状プローブ１０が得られる。
After the
そして、図１３（ｂ）に示したように、必要に応じて、シート状プローブ１０の周縁部、すなわち、金属フレーム板１１の外周縁に、絶縁膜１５とは離間して、例えば、接着剤を介して、剛性を有する平板リング状の支持板１３を設けることができる。
And as shown in FIG.13 (b), as needed, it is spaced apart from the insulating
なお、図１の実施例では、図５（ａ）に示したように、被検査対象であるウエハ上の各集積回路に対応する各位置に、複数個の貫通孔１２が形成された金属フレーム板１１を用いて、これらの貫通孔１２にそれぞれ、各絶縁膜１６を互いに隔離するように形成している。
In the embodiment of FIG. 1, as shown in FIG. 5A, a metal frame in which a plurality of through
しかしながら、図１４のように（図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である）、絶縁膜１６を一体化し、連続した１つの支持部１９としてもよく、図１５のように（図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である）、絶縁膜１６を複数の接点膜１５を含むように分割し（同図では４分割）、複数の接点膜１５について連続した支持部１９を形成するようにしてもよい。
However, as shown in FIG. 14 (FIG. 14 (a) is a plan view and FIG. 14 (b) is a cross-sectional view taken along the line XX), the insulating
さらに、図５（ｂ）に示したように、中央に一つの大径の貫通孔１２を形成したリング形状の金属フレーム板１１を用いて、図１６に示したように（図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）はＸ−Ｘ線による断面図である）、この貫通穴１２に絶縁膜１６を一体化し、連続した１つの支持部１９として、この絶縁膜１６に、被検査対象であるウエハ上の各集積回路に対応する各位置に、複数個の電極構造体１７を形成するようにすることも可能である。
Further, as shown in FIG. 5B, as shown in FIG. 16 using a ring-shaped
また、図１の実施例では、金属フレーム板１１の貫通穴１２の周縁部に、絶縁膜１６によって貫通穴１２の周縁部を両面側から挟み込んだ状態で、接点膜１５が支持されている。
Further, in the embodiment of FIG. 1, the
しかしながら、図４（ｂ）に示したように、金属フレーム板１１の貫通穴１２の周縁部上に、絶縁膜１６によって接点膜１５が支持されるように構成することも可能である。
この場合には、図１８〜図２４に示したように、以下の方法によって製造することができる。
However, as shown in FIG. 4B, the
In this case, as shown in FIGS. 18 to 24, it can be manufactured by the following method.
先ず、金属フレーム板１１を用意し、図１８（ａ）、図２０（ａ）に示したように、貫通孔１２と、貫通孔１２の周辺部に、複数の連結用の貫通孔１２ａを、エッチングなどにより、金属フレーム板１１に形成する。
First, a
一方、樹脂シート１６ａの片面に、金属層２０が積層された積層シートを用意する。
この積層シートの金属層２０に、図１８（ｂ）、図２０（ａ）に示したように、フォトエッチング法によって、金属フレーム板１１の連結用の貫通孔１２ａに対応したパターン形状の連結用の貫通孔１２ｂを形成する。
On the other hand, a laminated sheet in which the
As shown in FIGS. 18 (b) and 20 (a), the
なお、図１８（ｂ）では、金属フレーム板１１の連結用の貫通孔１２ａ全体に対応したパターン形状、矩形リング状の連結用の単一の貫通孔１２ｂを形成したが、図示しないが、任意の数の貫通孔１２ａに対応するようなパターン形状の複数の貫通孔１２ｂを形成することも可能である。
In FIG. 18 (b), a pattern shape corresponding to the entire through
そして、図２０（ｂ）に示したように、積層シートの金属層２０の表面に、金属フレーム板１１を積層する。
そして、図２０（ｃ）に示したように、高分子物質形成用液状物１６ｂを所定厚さに塗布し、熱風乾燥により加熱硬化し、絶縁膜１６を形成する（図２０（ｄ）、図２１（ａ）参照）。
And as shown in FIG.20 (b), the
Then, as shown in FIG. 20C, the polymer substance forming liquid 16b is applied to a predetermined thickness, and is heated and cured by hot air drying to form the insulating film 16 (FIG. 20D). 21 (a)).
この状態で、図２０（ｄ）に示したように、金属フレーム板１１は、金属層２０の連結用の貫通孔１２ｂに充填硬化された平板状の樹脂部分１６ｃと、金属フレーム板１１の連結用の貫通孔１２ａに充填硬化された柱状の樹脂部分１６ｄと、金属フレーム板１１上に塗布硬化された樹脂部分１６ｅによって、リベット状に固定されて、積層シートに一体化されている。
In this state, as shown in FIG. 20 (d), the
なお、この実施例では、金属フレーム板１１を積層シートに一体化するために、金属フレーム板１１に、複数の連結用の貫通孔１２ａを形成するとともに、金属層２０に連結用の貫通孔１２ｂを形成したが、金属フレーム板１１に、複数の連結用の貫通孔１２ａを形成するだけでもよい。
In this embodiment, in order to integrate the
この場合には、図１９（ａ）〜（ｄ）に示したように、金属フレーム板１１の連結用の貫通孔１２ａに充填硬化された柱状の樹脂部分１６ｄと、金属フレーム板１１上に塗布硬化された樹脂部分１６ｅによって、積層シートに固定されて一体化された状態となる。
In this case, as shown in FIGS. 19A to 19D, the
次に、図２１（ａ）に示した状態の積層体の表面に、図２１（ｂ）に示したように、レジスト層２２を形成する。
次いで、図２１（ｃ）に示したように、レジスト層２２に、露光処理と現像処理を施すことにより、被検査電極のパターンに従って、開口２３ａを形成する。
Next, as shown in FIG. 21B, a resist
Next, as shown in FIG. 21C, the resist
なお、以下の図２１〜図２４は、説明の便宜上、１つの貫通穴１２の周辺を拡大して示している。
その後、図２１（ｄ）に示したように、絶縁膜１６に対し、エッチング処理を施すことにより、対応位置に貫通穴２３ｃを形成するとともに、積層体の裏面の樹脂シート１６ａを除去する。
In addition, the following FIGS. 21-24 has expanded the periphery of the one through-
Thereafter, as shown in FIG. 21 (d), the insulating
そして、レジスト層２２を除去し、その後、この積層体の金属層２０側の表面にレジスト層２４を形成した。
次に、図２２（ａ）に示したように、得られた積層体を、メッキ浴中に浸漬し、積層体に対し、金属層２０を電極として、電解メッキ処理を施すことにより、絶縁膜１６の貫通孔２３ｃ内に金属を充填して、短絡部１７ｃを形成するとともに、絶縁膜１６の表面に、短絡部１７ｃに一体に連結された半球状の表面電極部１７ａを形成する。
Then, the resist
Next, as shown in FIG. 22 (a), the obtained laminate is immersed in a plating bath, and the laminate is subjected to electrolytic plating using the
その後、図２２（ｂ）に示したように、この積層体の表面電極部１８ａ側の全面を覆うようにレジスト層２５を形成し、さらに、このレジスト層２５の表面に、保護シールを配置した。そして、レジスト層２４に対して、露光処理と現像処理を施すことにより、被検査電極のパターンに対応するパターンに従って、レジストパターンを形成する（図２２（ｃ）参照）。
Thereafter, as shown in FIG. 22B, a resist
その後、図２２（ｄ）に示したように、金属層２０対して、エッチング処理を施すことにより、裏面電極部１７ｂを形成する（図１８（ｃ）参照）。
なお、図２２（ｄ）に示したように、このエッチング処理の際に、金属層２０の連結用の貫通孔１２ｂに充填硬化された平板状の樹脂部分１６ｃの厚さが多少薄くなるが、この厚さは、エッチング処理時間を制御することによって、金属フレーム板１１が剥離しないように制御することが可能である。
Thereafter, as shown in FIG. 22D, the back
Note that, as shown in FIG. 22 (d), the thickness of the plate-
次いで、裏面電極部１８ｂからレジスト層２４を除去した。その後、絶縁膜１６の裏面と裏面電極部１７ｂのそれぞれを覆うように、レジスト層２６を形成する（図２３（ａ）参照）。
Next, the resist
そして、図２３（ｂ）に示したように、このレジスト層２６の裏面電極部１７ｂが位置する箇所に、パターン孔２７を、裏面電極部１７ｂが露出するよう形成した。
そして、裏面電極部１７ｂに対して、メッキ処理を施すことにより、裏面電極部（１７ｂ）の表面に、被覆膜１８を形成し、これにより電極構造体１７を形成する（図２３（ｃ）参照）。
And as shown in FIG.23 (b), the
Then, the
その後、図２３（ｄ）に示したように、レジスト層２６を除去し、被覆膜１８側の積層体表面にレジスト層２８を形成する（図２４（ａ）参照）。次いで、図２４（ｂ）に示したように、レジスト層２５の表面に配置した保護シールを除去し、レジスト層２５とレジスト層２８に、露光処理と現像処理を施すことにより、金属フレーム板１１の各貫通孔１２を覆うように配置されたパターンを形成した。
Thereafter, as shown in FIG. 23D, the resist
その後、絶縁膜１６に対し、エッチング処理を施すことにより、互いに独立した絶縁膜１６を形成し、これにより接点膜１５を形成する（図２４（ｃ）参照）。
次いで、図２４（ｄ）に示したように、レジスト層２５とレジスト層２８を除去した後、金属フレーム板１１の周縁部の表面に、リング状の支持板１３を、接着剤によって固定することによって、図１６に示したように、金属フレーム板１１の貫通穴１２の周縁部上に、絶縁膜１６によって接点膜１５が支持されたシート状プローブ１０を製造した。
Thereafter, the insulating
Next, as shown in FIG. 24 (d), after removing the resist
以上、シート状プローブ１０の製造方法について説明したが、上述した以外の方法でもシート状プローブ１０を得ることができ、例えば、電極構造体１７が配置される貫通孔２３ｃを絶縁膜１６に形成した後、貫通孔２３ｃの内面から絶縁膜１６の表面に渡り無電解メッキを施し、絶縁膜１６の片面もしくは両面に、貫通孔２３ｃの位置にその径と同等もしくはこれよりも大きい径の開口パターンが形成されたレジスト層を設けた状態で、スルーホールメッキを施して電極構造体１７を形成することができる。この場合、表面電極部１７ａもしくは裏面電極部１７ｂの突出高さはレジスト層の高さで規定される。また、後述する実施例のように、銅箔を積層したポリイミドシートの銅箔側を多孔膜１２と重ね合わせる方法も可能である。
３．プローブカードおよび回路装置の検査装置について：
図２５は、本発明の回路装置の検査装置およびそれに用いられるプローブカードの実施形態を示した断面図であり、図２６は、プローブカードの組み立て前後の状態を示した断面図、図２７は、プローブカードの要部の構成を示した断面図である。
The manufacturing method of the sheet-
3. About inspection equipment for probe cards and circuit devices:
FIG. 25 is a cross-sectional view showing an embodiment of the circuit device inspection apparatus of the present invention and a probe card used therefor, FIG. 26 is a cross-sectional view showing a state before and after assembly of the probe card, and FIG. It is sectional drawing which showed the structure of the principal part of a probe card.
この検査装置は、複数の集積回路が形成されたウエハについてそれぞれの集積回路の電気検査をウエハの状態で行うために用いられる。この検査装置のプローブカード３０は、検査用回路基板３１と、この検査用回路基板３１の表面に配置された異方導電性コネクター４０と、この異方導電性コネクター４０の表面に配置されたシート状プローブ１０とを備えている。
This inspection apparatus is used for conducting an electrical inspection of each integrated circuit on the wafer on which a plurality of integrated circuits are formed in the state of the wafer. The
検査用回路基板３１の表面には、検査対象であるウエハに形成された全ての集積回路の被検査電極のパターンに従って複数の検査用電極３２が形成されている。検査用回路基板３１の基板材料としては、例えば、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型フェノール樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂、ガラス繊維補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂等の複合樹脂基板材料、ガラス、二酸化珪素、アルミナ等のセラミックス基板材料、金属板をコア材としてエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂を積層した積層基板材料が挙げられる。
On the surface of the
バーンイン試験に用いるためのプローブカードでは、この基板材料として、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下、好ましくは、１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、より好ましくは、１×１０-6〜６×１０-6／Ｋであるものを用いることが望ましい。 In the probe card for use in the burn-in test, the substrate material has a linear thermal expansion coefficient of 3 × 10 −5 / K or less, preferably 1 × 10 −7 to 1 × 10 −5 / K, more preferably It is desirable to use one having a density of 1 × 10 −6 to 6 × 10 −6 / K.
異方導電性コネクター４０は、図２９に示したように、複数の貫通孔４２が形成された円板状のフレーム板４１を備えている。このフレーム板４１の貫通孔４２は、例えば、検査対象であるウエハに形成された各集積回路に対応して形成されている。貫通孔４２の内部には、厚み方向に導電性を有する弾性異方導電膜５０が、貫通孔４２の周辺部に支持された状態で、隣接する弾性異方導電膜５０と互いに独立して配置される。また、フレーム板４１には、シート状プローブ１０と検査用回路基板３１との位置決めを行うための位置決め孔（図示省略）が形成されている。
As shown in FIG. 29, the anisotropic
フレーム板４１の厚みは、その材質によって異なるが、２０〜６００μｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜４００μｍである。この厚みが２０μｍ未満である場合、異方導電性コネクター４０を使用する際に必要な強度が得られないことがあり、耐久性が低くなり易い。一方、厚みが６００μｍを超える場合、貫通孔４２に形成される弾性異方導電膜５０が過剰に厚くなり、接続用導電部５２の良好な導電性と隣接する接続用導電部５２間における絶縁性が得られなくなることがある。
Although the thickness of the
フレーム板４１の貫通孔４２の面方向の形状と寸法は、検査対象であるウエハの被検査電極の寸法、ピッチとパターンに応じて設計される。
フレーム板４１の材料としては、フレーム板４１が容易に変形せず、その形状が安定に維持される程度の剛性を有するものが好ましく、具体的には、例えば、金属材料、セラミックス材料、樹脂材料が挙げられる。金属材料としては、具体的には、例えば、鉄、銅、ニッケル、チタン、アルミニウムなどの金属またはこれらを２種以上組み合わせた合金もしくは合金鋼が挙げられる。フレーム板４１を金属材料により形成する場合には、フレーム板４１の表面に絶縁性被膜が施されていてもよい。
The shape and size in the surface direction of the through
The material of the
バーンイン試験に用いるためのプローブカードでは、フレーム板４１の材料として、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下、好ましくは、１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、より好ましくは、１×１０-6〜８×１０-6／Ｋであるものを用いることが望ましい。このような材料の具体例としては、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２合金などの磁性金属の合金もしくは合金鋼が挙げられる。
In the probe card for use in the burn-in test, the material of the
弾性異方導電膜５０は、図２７に示したように、厚み方向に延びる複数の接続用導電部
５２と、それぞれの接続用導電部５２を互いに絶縁する絶縁部５３とからなる。接続用導電部５２には、磁性を示す導電性粒子５１が厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されている。また、接続用導電部５２は、弾性異方導電膜５０の両面から突出しており、両面に突出部５４が形成されている。
As shown in FIG. 27, the elastic anisotropic
弾性異方導電膜５０の厚み（接続用導電部５２が表面から突出している場合には接続用導電部５２の厚み）は、５０〜３０００μｍであることが好ましく、より好ましくは７０〜２５００μｍ、特に好ましくは１００〜２０００μｍである。この厚みが５０μｍ以上であれば、充分な強度を有する弾性異方導電膜５０が確実に得られる。また、この厚みが３０００μｍ以下であれば、所要の導電性特性を有する接続用導電部５２が確実に得られる。
The thickness of the elastic anisotropic conductive film 50 (the thickness of the connecting
突出部５４の突出高さは、突出部５４の最短幅もしくは直径の１００％以下であることが好ましく、より好ましくは７０％以下である。このような突出高さを有する突出部５４を形成することにより、突出部５４が加圧された際に座屈することがなく導電性が確実に得られる。
The protrusion height of the
弾性異方導電膜５０のフレーム板４１に支持された二股部分の一方の厚みは、５〜６００μｍであることが好ましく、より好ましくは１０〜５００μｍ、特に好ましくは２０〜４００μｍである。また、図示したように弾性異方導電膜５０をフレーム板４１の両面側で二股状に支持する場合の他、フレーム板４１の片面のみで支持するようにしてもよい。
The thickness of one of the forked portions supported by the
弾性異方導電膜５０を形成する弾性高分子物質としては、架橋構造を有する耐熱性の高分子物質が好ましい。このような架橋高分子物質を得るために用いることができる硬化性の高分子物質形成材料としては、例えば、シリコーンゴム、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムなどの共役ジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物、スチレン−ブタジエン−ジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体などのブロック共重合体ゴムおよびこれらの水素添加物、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、軟質液状エポキシゴムが挙げられる。中でも、成形加工性および電気特性の点からシリコーンゴムが好ましい。
As the elastic polymer material forming the elastic anisotropic
シリコーンゴムとしては、液状シリコーンゴムを架橋または縮合したものが好ましい。液状シリコーンゴムは、その粘度が歪速度１０-1ｓｅｃで１０5ポアズ以下であることが
好ましく、縮合型、付加型、ビニル基やヒドロキシル基を有するものなどを使用できる。具体的には、例えば、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴムを挙げることができる。
As the silicone rubber, those obtained by crosslinking or condensing liquid silicone rubber are preferable. The liquid silicone rubber preferably has a viscosity of 10 5 poise or less at a strain rate of 10 −1 sec, and may be a condensation type, an addition type, a vinyl group or a hydroxyl group. Specific examples include dimethyl silicone raw rubber, methyl vinyl silicone raw rubber, and methylphenyl vinyl silicone raw rubber.
高分子物質形成材料中には、硬化触媒を含有させることができる。このような硬化触媒のとしては、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ビスジシクロベンゾイル、過酸化ジクミル、過酸化ジターシャリーブチルなどの有機過酸化物、脂肪酸アゾ化合物、ヒドロシリル化触媒が挙げられる。 The polymer material-forming material can contain a curing catalyst. Examples of such a curing catalyst include organic peroxides such as benzoyl peroxide, bisdicyclobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide and ditertiary butyl peroxide, fatty acid azo compounds, and hydrosilylation catalysts.
硬化触媒の使用量は、高分子物質形成材料の種類、硬化触媒の種類、その他の硬化処理条件を考慮して適宜選択されるが、通常は、高分子物質形成材料１００重量部に対して３〜１５重量部である。 The amount of the curing catalyst used is appropriately selected in consideration of the type of polymer substance forming material, the type of curing catalyst, and other curing treatment conditions, but is usually 3 per 100 parts by weight of the polymer substance forming material. ~ 15 parts by weight.
弾性異方導電膜５０の接続用導電部５２に含有される導電性粒子５１としては、磁性を示す粒子が好ましい。このような磁性を示す粒子としては、例えば、鉄、ニッケル、コバ
ルトなどの金属粒子もしくはこれらの合金粒子またはこれらの金属を含有する粒子が挙げられる。また、これらの粒子を芯粒子とし、この芯粒子の表面に金、銀、パラジウム、ロジウムなどの導電性が良好な金属をメッキした粒子、あるいは非磁性金属粒子、ガラスビーズなどの無機粒子またはポリマー粒子を芯粒子とし、この芯粒子の表面に、ニッケル、コバルトなどの導電性磁性体をメッキした粒子、あるいは芯粒子に導電性磁性体および導電性が良好な金属の両方を被覆した粒子も使用できる。
The
中でも、ニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に金や銀などの導電性が良好な金属のメッキを施したものが好ましい。芯粒子の表面への導電性金属の被覆は、例えば、無電解メッキにより行うことができる。 In particular, nickel particles are used as core particles, and the surface thereof is plated with a metal having good conductivity such as gold or silver. The surface of the core particles can be coated with the conductive metal by, for example, electroless plating.
芯粒子の表面に導電性金属を被覆した導電性粒子は、良好な導電性を得る点から、粒子表面の導電性金属の被覆率（芯粒子の表面積に対する導電性金属の被覆面積の割合）が４０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは４５％以上、特に好ましくは４７〜９５％である。導電性金属の被覆量は、芯粒子の２．５〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは３〜４５重量％、さらに好ましくは３．５〜４０重量％、特に好ましくは５〜３０重量％である。 From the point of obtaining good conductivity, the conductive particles with the conductive particles coated on the surface of the core particles have a conductive metal coverage on the particle surface (ratio of the conductive metal coating area to the core particle surface area). It is preferably 40% or more, more preferably 45% or more, and particularly preferably 47 to 95%. The coating amount of the conductive metal is preferably 2.5 to 50% by weight of the core particles, more preferably 3 to 45% by weight, still more preferably 3.5 to 40% by weight, particularly preferably 5 to 30%. % By weight.
導電性粒子５１の粒子径は、１〜５００μｍであることが好ましく、より好ましくは２〜４００μｍ、さらに好ましくは５〜３００μｍ、特に好ましくは１０〜１５０μｍである。また、導電性粒子５１の粒子径分布（Ｄｗ／Ｄｎ）は、１〜１０であることが好ましく、より好ましくは１〜７、さらに好ましくは１〜５、特に好ましくは１〜４である。このような条件を満足する導電性粒子５１を用いることにより、弾性異方導電膜５０の加圧変形が容易であるとともに、接続用導電部５２において各導電性粒子５１間に充分な電気的接触が得られる。
The particle diameter of the
また、導電性粒子５１の形状は、高分子物質形成材料中に容易に分散させることができる点で、球状、星形状、あるいは１次粒子が凝集した２次粒子による塊形状が好ましい。
また、導電性粒子５１の表面をシランカップリング剤などのカップリング剤で処理してもよい。これにより、導電性粒子５１と弾性高分子物質との接着性が高くなり、得られる弾性異方導電膜５０の繰り返し使用における耐久性が高くなる。
Further, the
Further, the surface of the
接続用導電部５２の導電性粒子５１の含有割合は、体積分率で１０〜６０％、好ましくは１５〜５０％が好ましい。この割合が１０％未満の場合、充分に電気抵抗値の小さい接続用導電部５２が得られないことがある。一方、この割合が６０％を超える場合、得られる接続用導電部５２が脆弱になり易く、必要な弾性が得られないことがある。
The content ratio of the
高分子物質形成材料中には、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることができる。このような無機充填材を含有させることにより、成形材料のチキソトロピー性が確保され、その粘度が高くなる。さらに、導電性粒子５１の分散安定性が向上するとともに、硬化処理されて得られる弾性異方導電膜５０の強度が高くなる。
In the polymer substance-forming material, an inorganic filler such as normal silica powder, colloidal silica, airgel silica, alumina, or the like can be contained as necessary. By including such an inorganic filler, the thixotropy of the molding material is ensured and the viscosity thereof is increased. Further, the dispersion stability of the
異方導電性コネクター４０は、例えば、特開２００２−３３４７３２号公報に記載されている方法により製造することができる。
プローブカード３０の検査用回路基板３１の裏面には、図２５および図２６に示したように、プローブカード３０を下方に加圧する加圧板３５が設けられ、プローブカード３０の下方には、検査対象であるウエハ１が載置されるウエハ載置台３６が設けられている。加圧板３５とウエハ載置台３６のそれぞれには、加熱器３７が接続されている。
The anisotropic
As shown in FIGS. 25 and 26, a
シート状プローブ１０のリング状の支持板１３は、図２６に示したように、加圧板３５に設けられた周状の嵌合用段差部３８に嵌め込まれる。また、異方導電性コネクター４０の位置決め孔には、ガイドピン３３が挿通される。これにより、異方導電性コネクター４０は、弾性異方導電膜５０のそれぞれの接続用導電部５２が検査用回路基板３１のそれぞれの検査用電極３２に対接するように配置され、この異方導電性コネクター４０の表面に、シート状プローブ１０が、それぞれの電極構造体１７が異方導電性コネクター４０の弾性異方導電膜５０のそれぞれの接続用導電部５２に対接するよう配置され、この状態で、三者が固定される。
As shown in FIG. 26, the ring-shaped
なお、図２８に示したように、シート状プローブ１０にリング状の支持板１３を設けずに、シート状プローブ１０と異方導電性コネクター４０の各位置決め孔に、検査用回路基板３１に設けられたガイドピン３３を挿通することによりこれらを検査用回路基板３１に固定し、検査用回路基板３１の検査用電極３２、異方導電性コネクター４０の接続用導電部５２、およびシート状プローブ１０の電極構造体１７が所定の位置関係で対接するように三者を位置決めするようにしてもよい。
As shown in FIG. 28, without providing the ring-shaped
ウエハ載置台３６には、検査対象であるウエハ１が載置され、加圧板３５によりプローブカード３０を下方に加圧することにより、シート状プローブ１０の電極構造体１７の各表面電極部１７ａが、ウエハ１の各被検査電極２に加圧接触する。この状態では、異方導電性コネクター４０の弾性異方導電膜５０の各接続用導電部５２は、検査用回路基板３１の検査用電極３２とシート状プローブ１０の電極構造体１７の裏面電極部１７ｂとにより挟圧されて厚み方向に圧縮されている。これにより、接続用導電部５２にはその厚み方向に導電路が形成され、ウエハ１の被検査電極２と検査用回路基板３１の検査用電極３２とが電気的に接続される。その後、加熱器３７によって、ウエハ載置台３６と加圧板３５を介してウエハ１が所定の温度に加熱され、この状態で、ウエハ１に形成された複数の集積回路のそれぞれについて電気的検査が行われる。
The wafer 1 to be inspected is placed on the wafer mounting table 36, and the
このウエハ検査装置によれば、ウエハ１が、例えば、直径が８インチ以上の大面積であり、且つ被検査電極２のピッチが極めて小さい場合であっても、バーンイン試験において、ウエハ１に対する良好な電気的接続状態を安定に維持することができ、ウエハ１の複数の集積回路のそれぞれについて所要の電気検査を確実に実行することができる。 According to this wafer inspection apparatus, even when the wafer 1 has a large area of, for example, a diameter of 8 inches or more and the pitch of the electrodes to be inspected 2 is extremely small, the wafer 1 is excellent in the burn-in test. The electrical connection state can be stably maintained, and a required electrical inspection can be reliably performed for each of the plurality of integrated circuits on the wafer 1.
なお、本実施形態では、プローブカードの検査電極がウエハに形成された全ての集積回路の被検査電極に対して接続され、一括して電気検査が行われるが、ウエハに形成された全ての集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極に対してプローブカードの検査電極を接続して、各選択領域毎に検査するようにしてもよい。選択される集積回路の数は、ウエハのサイズ、ウエハに形成された集積回路の数、各集積回路の被検査電極の数などを考慮して適宜選択されるが、例えば、１６個、３２個、６４個、１２８個である。 In this embodiment, the inspection electrodes of the probe card are connected to the electrodes to be inspected of all integrated circuits formed on the wafer, and the electrical inspection is performed collectively, but all the integrations formed on the wafer are performed. An inspection electrode of a probe card may be connected to an inspection target electrode of a plurality of integrated circuits selected from among the circuits, and inspection may be performed for each selected region. The number of integrated circuits to be selected is appropriately selected in consideration of the size of the wafer, the number of integrated circuits formed on the wafer, the number of electrodes to be inspected of each integrated circuit, etc. For example, 16 or 32 , 64 and 128.
また、弾性異方導電膜５０には、被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成された接続用導電部５２の他に、被検査電極に電気的に接続されない非接続用の導電部が形成されていてもよい。
Further, the elastic anisotropic
また、本発明のプローブカードおよび回路装置の検査装置は、ウエハ検査用の他、半導体チップ、ＢＧＡ、ＣＳＰなどのパッケージＬＳＩ、ＭＣＭなどの半導体集積回路装置などに形成された回路を検査するための構成としてもよい。 The probe card and circuit device inspection apparatus of the present invention is for inspecting a circuit formed on a semiconductor integrated circuit device such as a semiconductor chip, a package LSI such as BGA and CSP, an MCM, etc. in addition to a wafer inspection. It is good also as a structure.
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。
１．試験用ウエハの作製について：
直径が８インチのシリコン製のウエハ１上に、それぞれの寸法が８ｍｍ×８ｍｍである正方形の集積回路Ｌを合計で３９３個形成した。ウエハ１に形成された各集積回路Ｌは、その中央に被検査電極領域を有し、この被検査電極領域には、それぞれ縦方向の寸法が２００μｍで横方向の寸法が７０μｍである矩形の４０個の被検査電極２が１２０μｍのピッチで横方向に一列に配列されている。また、このウエハ１全体の被検査電極２の総数は１５７２０個であり、全ての被検査電極２は互いに電気的に絶縁されている。以下、このウエハを「試験用ウエハＷ１」という。
Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
1. About making test wafers:
A total of 393 square integrated circuits L each having a size of 8 mm × 8 mm were formed on a silicon wafer 1 having a diameter of 8 inches. Each integrated circuit L formed on the wafer 1 has an electrode region to be inspected at the center thereof, and the electrode region to be inspected is a rectangular 40 having a vertical dimension of 200 μm and a horizontal dimension of 70 μm. The electrodes 2 to be inspected are arranged in a row in the horizontal direction at a pitch of 120 μm. The total number of electrodes 2 to be inspected on the entire wafer 1 is 15720, and all the electrodes 2 to be inspected are electrically insulated from each other. Hereinafter, this wafer is referred to as “test wafer W1”.
また、全ての被検査電極２を互いに電気的に絶縁することに代えて、集積回路Ｌの４０個の被検査電極２のうち最も外側の被検査電極２から数えて１個おきに２個ずつを互いに電気的に接続したこと以外は、上記試験用ウエハＷ１と同様の構成の３９３個の集積回路Ｌをウエハ１上に形成した。以下、このウエハを「試験用ウエハＷ２」という。
２．シート状プローブの作製について：
（実施例１）
直径２２ｃｍで厚みが２５μｍの４２アロイよりなる金属フレーム板１１を用意し、この金属フレーム板１１に、横方向の寸法が５４００μｍで縦方向の寸法が６００μｍである３９３個の貫通孔１２をエッチングにより穿孔した。
Further, instead of electrically insulating all the electrodes to be inspected 2 from each other, two of the 40 electrodes to be inspected 2 of the integrated circuit L are counted every other one, counting from the outermost electrode 2 to be inspected. 393 integrated circuits L having the same configuration as that of the test wafer W1 were formed on the wafer 1 except that they were electrically connected to each other. Hereinafter, this wafer is referred to as “test wafer W2”.
2. About making a sheet-like probe:
Example 1
A
そして、図７（ａ）に示したように、直径が２０ｃｍで厚みが１２．５μｍのポリイミドシート１６ａの片面に直径が２０ｃｍで厚みが１２μｍの銅からなる金属層２０が積層された積層シートを用意した。
Then, as shown in FIG. 7A, a laminated sheet in which a
この積層シートの樹脂シート１６ａ側表面に、図７（ｂ）に示したように金属フレーム板１１を重ねた。そして、図７（ｃ）に示したように、金属フレーム板１１の表面に、ポリイミドワニス１６ｂ（宇部興産社製「Ｕ−ワニス」）を塗布した。
As shown in FIG. 7B, the
次に、硬化処理を行い、ポリイミドワニス１６ｂの硬化樹脂と樹脂シート１６ａとが一体化した絶縁膜１６を得た（図７（ｄ））。
そして、図８（ａ）に示したように、絶縁膜１６の表面に、スパッタおよび電気メッキにて厚みが５μｍの銅よりなる金属層２１を形成した。
Next, the hardening process was performed and the insulating
Then, as shown in FIG. 8A, a
次に、得られた積層体の両面に、液状レジスト（ＪＳＲ製、品名：ＴＨＢ−１５０Ｎ）によってレジスト層２２、２４を形成した（図８（ｂ）参照）。
次いで、レジスト層２２に露光処理と現像処理を施すことにより、試験用ウエハＷ１に形成された被検査電極のパターンに従って、直径が７０μｍの円形である１５７２０個の開口２３ａを形成した（図８（ｃ）参照）。
Next, resist
Next, by subjecting the resist
露光処理は、高圧水銀灯によって１２００ｍＪ／ｃｍ2 の紫外線を照射して行い、現像処理は、現像液（ＪＳＲ製：ＰＤ５２３）に室温で１８０秒間浸漬することによって行った。 The exposure process was performed by irradiating with 1200 mJ / cm 2 ultraviolet rays with a high-pressure mercury lamp, and the development process was performed by immersing in a developer (manufactured by JSR: PD523) for 180 seconds at room temperature.
その後、この開口２３ａを介して、塩化第二鉄系エッチング液を用い、５０℃、３０秒間の条件で、金属層２１にエッチング処理を施すことにより、図８（ｄ）に示したように、形成すべき電極構造体１７のパターンに従って金属マスク２１に、直径が７０μｍの円形である１５７２０個の開口２３ｂを形成した。
After that, by using the ferric chloride etching solution through the
次に、金属マスク２１の表面からフォトレジスト層２２を除去し（図９（ａ））、その後、絶縁膜１６に対し、ポリイミドエッチング液（東レエンジニアリング株式会社製、「
ＴＰＥ−３０００」）を用い、８０℃、１０分間の条件でエッチング加工を施すことにより、（図９（ｂ））に示したように、絶縁膜１６に、直径が７０μｍの円形である１５７２０個の貫通孔２３ｃを形成した。
Next, the
TPE-3000 ") and etching is performed at 80 ° C. for 10 minutes. As shown in FIG. 9B, the insulating
その後、塩化第二鉄系エッチング液を用い、５０℃、３０秒間の条件でエッチング処理を施すことにより、絶縁膜１６の表面から金属マスク２１をエッチングにより除去した（図９（ｃ））。
Thereafter, the
次に、図１０（ａ）に示したように、得られた積層体を、スルファミン酸ニッケルを含有するメッキ浴中に浸漬し、積層体に対し、金属層２０を電極として、電解メッキ処理を施すことにより、絶縁膜１６の貫通孔２３ｃ内に金属を充填して短絡部１７ｃを形成するとともに、絶縁膜１６の表面に、短絡部１７ｃに一体に連結された、直径が約９０μｍで突出高さが約３０μｍの半球状の表面電極部１７ａを形成した。なお、電解メッキ処理は、メッキ浴の温度が５０℃で、電流密度が５Ａ／ｄｍ2で、メッキ処理時間が６０分間の
条件で行った。
その後、液状レジスト（ＪＳＲ製、品名：ＴＨＢ−１５０Ｎ）によって、絶縁膜１６と電極構造体１７を覆うように、フォトレジスト層２５を形成した（図１０（ｂ））。さらに、このレジスト膜２５の表面に、厚みが２５μｍのポリエチレンテレフタレートよりなる保護シールを配置した。
Next, as shown in FIG. 10A, the obtained laminate is immersed in a plating bath containing nickel sulfamate, and the laminate is subjected to an electrolytic plating process using the
Thereafter, a
次いで、レジスト膜２４の表面に配置された保護シールを除去し、露出したレジスト膜２４に対して、露光処理と現像処理を施すことにより、それぞれ横方向の寸法が６４００μｍで縦方向の寸法が３２０μｍの３９３個のパターン孔を形成するとともに、各パターン孔内に、試験用ウエハＷ１に形成された被検査電極のパターンに対応するパターンに従って、横方向に１００μｍのピッチで並ぶよう配置された、それぞれ縦方向の寸法が２００μｍで横方向の寸法が７０μｍである矩形の１５７２０（４０×３９３）個のレジストパターンを形成した（図１０（ｃ）参照）。
Next, the protective seal disposed on the surface of the resist
そして、裏面電極部１７ｂに対応する部分を残すようにフォトレジスト層２４をパターニングする（図１０（ｃ））。そして、金属層２０をエッチングしてその一部を除去することにより、図１０（ｄ）に示したように、横方向に１００μｍのピッチで並ぶよう配置された、それぞれ縦方向の寸法が２００μｍで横方向の寸法が７０μｍである矩形の１５７２０（４０×３９３）個の裏面電極部１７ｂを形成した。
Then, the
次いで、４５℃の水酸化ナトリウム溶液に２分間浸漬させることにより、裏面電極部１７ｂからレジスト層２４を除去した。
その後、液状レジスト（ＪＳＲ製、品名：ＴＨＢ−１５０Ｎ）によって、絶縁膜１６の裏面と裏面電極部１７ｂのそれぞれを覆うように、厚みが２５μｍのレジスト層２６を形成し（図１１（ａ））、このレジスト層２６の裏面電極部１７ｂが位置する箇所に、縦方向の寸法が２００μｍで横方向の寸法が７０μｍの矩形である１５７２０個のパターン孔２７を、裏面電極部１７ｂが露出するよう形成した（図１１（ｂ）参照）。
Next, the resist
Thereafter, a resist
なお、パターン孔形成のための露光処理は、高圧水銀灯によって１２００ｍＪ／ｃｍ2
の紫外線を照射して行い、現像処理は、現像液（ＪＳＲ製：ＰＤ５２３）に室温で１８０秒間浸漬することによって行った。
The exposure process for forming the pattern hole is 1200 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp.
The development process was performed by immersing in a developer (manufactured by JSR: PD523) for 180 seconds at room temperature.
そして、金メッキ液（田中貴金属（株）、品名：レクトロレス）を用い、裏面電極部（１７ｂ）に対して金メッキ処理を施すことにより、裏面電極部１７ｂの表面に、厚み０．２μｍの金からなる被覆膜１８を形成し、これにより、電極構造体１７を形成した（図１１（ｃ）参照）。
Then, using a gold plating solution (Tanaka Kikinzoku Co., Ltd., product name: RECTOROLES), the back electrode portion (17b) is subjected to a gold plating process, whereby the surface of the
その後、レジスト層２６を除去し（図１１（ｄ））、被覆膜１８側の積層体表面に液状レジスト（ＪＳＲ製、品名：ＴＨＢ−１５０Ｎ）によって、レジスト層２８を形成した（図１２（ａ）参照）。
Thereafter, the resist
次いで、レジスト層２５の表面に配置した保護シールを除去し、レジスト層２５とレジスト層２８に、露光処理と現像処理を施すことにより、金属フレーム板１１の３９３個の各貫通孔１２を覆うように配置された３９３個のパターンを形成した（図１２（ｂ）参照）。
Next, the protective seal disposed on the surface of the resist
なお、露光処理は、高圧水銀灯によって１２００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射して行い
、現像処理は、現像液（ＪＳＲ製：ＰＤ５２３）に室温で１８０秒間浸漬することによって行った。
The exposure process was performed by irradiating with 1200 mJ / cm 2 ultraviolet rays with a high-pressure mercury lamp, and the development process was performed by immersing in a developer (manufactured by JSR: PD523) for 180 seconds at room temperature.
その後、絶縁膜１６に対し、ポリイミドエッチング液（東レエンジニアリング株式会社製、「ＴＰＥ−３０００」）を用いて８０℃、１０分間の条件でエッチング処理を施すことにより、それぞれ寸法が６．４ｍｍ×６．４ｍｍの互いに独立した３９３個の絶縁膜１６を形成し、これにより３９３個の接点膜１５を形成した（図１２（ｃ）参照）。
Thereafter, the insulating
次いで、レジスト層２５とレジスト層２８を除去した後（図１３（ａ））、金属フレーム板１１の周縁部の表面に、外径が２２０ｍｍ、内径が２０５ｍｍで厚みが２ｍｍである窒化シリコンからなるリング状の支持板１３を、シアノアクリレート系接着剤（東亞合成（株）製：品名：アロンアルファ 品番：♯２００）によって固定することによって、図４に示したように、接点膜１５の支持部１９が、金属フレーム板１１と絶縁膜１６とが一体化した構造となったシート状プローブ１０を製造した。
Next, after removing the resist
得られたシート状プローブ１０の仕様は、以下の通りである。
金属フレーム板１１は、４２アロイよりなる金属からなり、その直径が２２ｃｍで厚みが４３μｍの円板状である。金属フレーム板１１の貫通孔１２の数は３９３個で、それぞれの横方向の寸法が５４００μｍで縦方向の寸法が６００μｍである。
The specifications of the obtained sheet-
The
３９３個の接点膜１５の各々の絶縁膜１６は、材質がポリイミドで、その寸法は、横方向が６．４ｍｍ、縦方向が６．４ｍｍ、金属フレーム板１１の貫通孔１２内の厚みが約３０μｍである。接点膜１５の各々の電極構造体１７は、その数が４０個（合計１５７２０個）で、横方向に１２０μｍのピッチで一列に並ぶよう配置されている。
The insulating
また、電極構造体１７の各々の表面電極部１７ａは、直径が約９０μｍで突出高さ約３０μｍの半球状であり、短絡部１７ｃの直径７０μｍであり、裏面電極部１７ｂは、７０μｍ×２００μｍの矩形の平板状で、被覆膜１８を含む裏面電極部１７ｂの厚みは１２．２μｍである。
Each
このようにして、合計で６枚のシート状プローブを製造した。これらのシート状プローブを「シート状プローブＭ１」〜「シート状プローブＭ４」とする。
（比較例１）
図３０に示したように、金属フレーム板１１を用いず、金属層２０のエッチング処理において、裏面電極部１７ｂとなる部分以外の部分を除去したこと、および、支持板１３を絶縁膜１６の周縁部の表面に設けたこと以外は、実施例１と同様にして、シート状プローブを製造した。
In this way, a total of six sheet-like probes were manufactured. These sheet-like probes are referred to as “sheet-like probe M1” to “sheet-like probe M4”.
(Comparative Example 1)
As shown in FIG. 30, without using the
なお、図３０（ａ）は、比較例１のシート状プローブの断面図、図３０（ｂ）は、その
下面図を示している。
比較例１のシート状プローブは、１枚の絶縁膜により構成され、金属フレーム板を有しないものである。
30A is a cross-sectional view of the sheet-like probe of Comparative Example 1, and FIG. 30B is a bottom view thereof.
The sheet-like probe of Comparative Example 1 is composed of a single insulating film and does not have a metal frame plate.
このようにして、合計で６枚の比較用のシート状プローブを製造した。これらのシート状プローブを「シート状プローブＬ１」〜「シート状プローブＬ４」とする。
（比較例２）
図３１に示したように、金属フレーム板１１を用いず、金属層２０のエッチング処理において、裏面電極部１７ｂとなる部分の周辺部近傍のみを除去したこと、および、支持板１３を絶縁膜１６の周縁部の表面に設けたこと以外は、実施例１と同様にして、シート状プローブを製造した。
In this way, a total of six sheet-like probes for comparison were manufactured. These sheet-like probes are referred to as “sheet-like probe L1” to “sheet-like probe L4”.
(Comparative Example 2)
As shown in FIG. 31, without using the
なお、図３１（ａ）は、比較例２のシート状プローブの断面図、図３１（ｂ）は、その下面図を示している。
比較例２のシート状プローブは、１枚の絶縁膜により構成され、金属層２０より形成さえた金属フレームを有するものであり、金属フレーム板の表面の全面に絶縁膜が一体的に形成されたものである。
FIG. 31A shows a cross-sectional view of the sheet-like probe of Comparative Example 2, and FIG. 31B shows a bottom view thereof.
The sheet-like probe of Comparative Example 2 is composed of a single insulating film and has a metal frame formed even from the
このようにして、合計で６枚の比較用のシート状プローブを製造した。これらのシート状プローブを「シート状プローブＮ１」〜「シート状プローブＮ４」する。
３．異方導電性コネクターの作製について：
３−１ 磁性芯粒子の調製について：
市販のニッケル粒子（Ｗｅｓｔａｉｍ社製，「ＦＣ１０００」）を用い、以下のようにして磁性芯粒子を調製した。
In this way, a total of six sheet-like probes for comparison were manufactured. These sheet-like probes are referred to as “sheet-like probe N1” to “sheet-like probe N4”.
3. About making anisotropically conductive connectors:
3-1. Preparation of magnetic core particles:
Magnetic core particles were prepared as follows using commercially available nickel particles (manufactured by Westim, “FC1000”).
日清エンジニアリング株式会社製の空気分級機「ターボクラシファイア ＴＣ−１５Ｎ」によって、ニッケル粒子２ｋｇを、比重が８．９、風量が２．５ｍ3／ｍｉｎ、ロータ
ー回転数が２，２５０ｒｐｍ、分級点が１５μｍ、ニッケル粒子の供給速度が６０ｇ／ｍｉｎの条件で分級処理し、粒子径が１５μｍ以下のニッケル粒子０．８ｋｇを捕集し、さらに、このニッケル粒子０．８ｋｇを、比重が８．９、風量が２．５ｍ3／ｍｉｎ、ロー
ター回転数が２，９３０ｒｐｍ、分級点が１０μｍ、ニッケル粒子の供給速度が３０ｇ／ｍｉｎの条件で分級処理し、ニッケル粒子０．５ｋｇを捕集した。
Nissin Engineering Co., Ltd. air classifier "Turbo Classifier TC-15N" uses 2kg of nickel particles, specific gravity 8.9, air volume 2.5m 3 / min, rotor speed 2,250rpm, classification point Classification is performed under the conditions of 15 μm and the supply rate of nickel particles is 60 g / min, and 0.8 kg of nickel particles having a particle diameter of 15 μm or less are collected. Further, 0.8 kg of the nickel particles are collected with a specific gravity of 8.9, Classification was performed under the conditions of an air volume of 2.5 m 3 / min, a rotor rotational speed of 2,930 rpm, a classification point of 10 μm, and a nickel particle supply rate of 30 g / min, and 0.5 kg of nickel particles were collected.
得られたニッケル粒子は、数平均粒子径が７．４μｍ、粒子径の変動係数が２７％、ＢＥＴ比表面積が０．４６×１０３ｍ2／ｋｇ、飽和磁化が０．６Ｗｂ／ｍ2であった。
このニッケル粒子を「磁性芯粒子［Ａ］」とする。
３−２ 導電性粒子の調製について：
粉末メッキ装置の処理槽内に、磁性芯粒子［Ａ］１００ｇを投入し、更に、０．３２Ｎの塩酸水溶液２Ｌを加えて攪拌し、磁性芯粒子［Ａ］を含有するスラリーを得た。このスラリーを常温で３０分間攪拌することにより、磁性芯粒子［Ａ］の酸処理を行い、その後、１分間静置して磁性芯粒子［Ａ］を沈殿させ、上澄み液を除去した。
The obtained nickel particles had a number average particle size of 7.4 μm, a particle size variation coefficient of 27%, a BET specific surface area of 0.46 × 103 m 2 / kg, and a saturation magnetization of 0.6 Wb / m 2 . .
This nickel particle is referred to as “magnetic core particle [A]”.
3-2 Preparation of conductive particles:
100 g of magnetic core particles [A] were put into a treatment tank of a powder plating apparatus, and further 2 L of a 0.32N hydrochloric acid aqueous solution was added and stirred to obtain a slurry containing magnetic core particles [A]. The slurry was stirred at room temperature for 30 minutes to perform acid treatment of the magnetic core particles [A], and then allowed to stand for 1 minute to precipitate the magnetic core particles [A], and the supernatant was removed.
次いで、酸処理が施された磁性芯粒子［Ａ］に純水２Ｌを加え、常温で２分間攪拌し、その後、１分間静置して磁性芯粒子［Ａ］を沈殿させ、上澄み液を除去した。この操作を更に２回繰り返すことにより、磁性芯粒子［Ａ］の洗浄処理を行った。 Next, 2 L of pure water is added to the acid-treated magnetic core particles [A], stirred at room temperature for 2 minutes, and then allowed to stand for 1 minute to precipitate the magnetic core particles [A] and remove the supernatant. did. By repeating this operation two more times, the magnetic core particles [A] were washed.
そして、酸処理および洗浄処理が施された磁性芯粒子［Ａ］に、金の含有割合が２０ｇ／Ｌの金メッキ液２Ｌを加え、処理層内の温度を９０℃に昇温して攪拌することにより、スラリーを調製した。この状態で、スラリーを攪拌しながら、磁性芯粒子［Ａ］に対して金の置換メッキを行った。その後、スラリーを放冷しながら静置して粒子を沈殿させ、上
澄み液を除去することにより、導電性粒子を調製した。
Then, 2 L of a gold plating solution having a gold content of 20 g / L is added to the magnetic core particles [A] that have been subjected to acid treatment and washing treatment, and the temperature in the treatment layer is raised to 90 ° C. and stirred. Thus, a slurry was prepared. In this state, the magnetic core particles [A] were subjected to gold displacement plating while stirring the slurry. Thereafter, the slurry was left standing to cool to precipitate the particles, and the supernatant was removed to prepare conductive particles.
このようにして得られた導電性粒子に純水２Ｌを加え、常温で２分間攪拌し、その後、１分間静置して導電性粒子を沈殿させ、上澄み液を除去した。この操作を更に２回繰り返し、その後、９０℃に加熱した純水２Ｌを加えて攪拌し、得られたスラリーを濾紙によって濾過して導電性粒子を回収した。そして、この導電性粒子を、９０℃に設定された乾燥機によって乾燥処理した。 2 L of pure water was added to the conductive particles thus obtained, and the mixture was stirred at room temperature for 2 minutes, and then allowed to stand for 1 minute to precipitate the conductive particles, and the supernatant was removed. This operation was further repeated twice, and then 2 L of pure water heated to 90 ° C. was added and stirred, and the resulting slurry was filtered through filter paper to collect conductive particles. And this electroconductive particle was dried with the drying machine set to 90 degreeC.
得られた導電性粒子は、数平均粒子径が７．３μｍ、ＢＥＴ比表面積が０．３８×１０３ｍ2／ｋｇ、（被覆層を形成する金の質量）／（磁性芯粒子［Ａ］の質量）の値が０．
３であった。
The obtained conductive particles had a number average particle size of 7.3 μm, a BET specific surface area of 0.38 × 103 m 2 / kg, (mass of gold forming the coating layer) / (mass of magnetic core particles [A]. ) Value is 0.
3.
この導電性粒子を「導電性粒子（ａ）」とする。
３−３ フレーム板の作製について：
下記の条件により、上記の試験用ウエハＷ１の各被検査電極領域に対応して形成された３９３個の異方導電膜配置用の貫通孔４２を有する直径が８インチのフレーム板４１を作製した。
This conductive particle is referred to as “conductive particle (a)”.
3-3 Production of frame plate:
Under the following conditions, a
このフレーム板４１の材質はコバール（線熱膨張係数５×１０-6／Ｋ）で、その厚みは、６０μｍである。
各貫通孔４２は、その横方向の寸法が５４００μｍで縦方向の寸法が３２０μｍである。
The material of the
Each through-
縦方向に隣接する異方導電膜配置用孔４２の間の中央位置には、円形の空気流入孔が形成されており、その直径は１０００μｍである。
３−４ 成形材料の調製について：
付加型液状シリコーンゴム１００重量部に、導電性粒子［ａ］３０重量部を添加して混合し、その後、減圧による脱泡処理を施すことにより、成形材料を調製した。
A circular air inflow hole is formed at a central position between the anisotropic conductive
3-4 Preparation of molding material:
30 parts by weight of conductive particles [a] were added to and mixed with 100 parts by weight of addition-type liquid silicone rubber, and then subjected to defoaming treatment under reduced pressure to prepare a molding material.
以上において、使用した付加型液状シリコーンゴムは、それぞれ粘度が２５０Ｐａ・ｓであるＡ液とＢ液よりなる二液型のものであって、その硬化物の圧縮永久歪みが５％、デュロメーターＡ硬度が３２、引裂強度が２５ｋＮ／ｍのものである。 In the above, the addition-type liquid silicone rubber used is a two-component type composed of a liquid A and a liquid B each having a viscosity of 250 Pa · s. The cured product has a compression set of 5% and a durometer A hardness. Is 32 and the tear strength is 25 kN / m.
なお、付加型液状シリコーンゴムおよびその硬化物の特性は、以下のようにして測定されたものである。
（ａ）付加型液状シリコーンゴムの粘度は、Ｂ型粘度計により、２３±２℃における値を測定した。
（ｂ）シリコーンゴム硬化物の圧縮永久歪みは、次のようにして測定した。
The characteristics of the addition type liquid silicone rubber and its cured product were measured as follows.
(A) The viscosity of the addition-type liquid silicone rubber was measured at 23 ± 2 ° C. using a B-type viscometer.
(B) The compression set of the cured silicone rubber was measured as follows.
二液型の付加型液状シリコーンゴムのＡ液とＢ液とを等量となる割合で攪拌混合した。次いで、この混合物を金型に流し込み、当該混合物に対して減圧による脱泡処理を行った後、１２０℃、３０分間の条件で硬化処理を行うことにより、厚みが１２．７ｍｍ、直径が２９ｍｍのシリコーンゴム硬化物よりなる円柱体を作製し、この円柱体に対して、２００℃、４時間の条件でポストキュアを行った。このようにして得られた円柱体を試験片として用い、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠して１５０±２℃における圧縮永久歪みを測定した。 The liquid A and the liquid B of the two-component addition type liquid silicone rubber were stirred and mixed at an equal ratio. Next, after pouring this mixture into a mold and subjecting the mixture to defoaming treatment under reduced pressure, a curing treatment is performed under the conditions of 120 ° C. and 30 minutes, so that the thickness is 12.7 mm and the diameter is 29 mm. A cylindrical body made of a cured silicone rubber was prepared, and post-curing was performed on the cylindrical body at 200 ° C. for 4 hours. The cylindrical body thus obtained was used as a test piece, and compression set at 150 ± 2 ° C. was measured in accordance with JIS K 6249.
（ｃ）シリコーンゴム硬化物の引裂強度は、次のようにして測定した。
上記（ｂ）と同様の条件で付加型液状シリコーンゴムの硬化処理とポストキュアを行うことにより、厚みが２．５ｍｍのシートを作製した。このシートから打ち抜きによってク
レセント形の試験片を作製し、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠して２３±２℃における引裂強度を測定した。
(C) The tear strength of the cured silicone rubber was measured as follows.
A sheet having a thickness of 2.5 mm was produced by curing and post-curing the addition-type liquid silicone rubber under the same conditions as in (b) above. A crescent-shaped test piece was produced by punching from this sheet, and the tear strength at 23 ± 2 ° C. was measured according to JIS K 6249.
（ｄ）デュロメーターＡ硬度は、上記（ｃ）と同様にして作製されたシートを５枚重ね合わせ、得られた積重体を試験片として用い、ＪＩＳ Ｋ ６２４９に準拠して２３±２℃における値を測定した。 (D) The durometer A hardness is a value at 23 ± 2 ° C. in accordance with JIS K 6249 using five sheets prepared in the same manner as in the above (c) and using the obtained stack as a test piece. Was measured.
３−５ 異方導電性コネクターの作製について：
上記３−１で作製したフレーム板４１と、上記３−４で調製した成形材料を用い、特開２００２−３２４６００号公報に記載された方法に従って、フレーム板４１に、それぞれの貫通孔４２内に配置され、その周辺部に固定されて支持された３９３個の弾性異方導電膜５０を形成することにより、異方導電性コネクター４０を製造した。
3-5 Production of anisotropic conductive connector:
Using the
なお、成形材料層の硬化処理は、電磁石によって厚み方向に２Ｔの磁場を作用させながら、１００℃、１時間の条件で行った。
得られた弾性異方導電膜５０について具体的に説明すると、弾性異方導電膜の各々は、横方向の寸法が７０００μｍ、縦方向の寸法が１２００μｍであり、４０個の接続用導電部５２が絶縁部５３によって、互いに絶縁された状態で１２０μｍのピッチで横方向に一列に配列されている。
The molding material layer was cured under the conditions of 100 ° C. for 1 hour while applying a 2T magnetic field in the thickness direction by an electromagnet.
The obtained elastic anisotropic
また、接続用導電部５２の各々は、横方向の寸法が４０μｍ、縦方向の寸法が２００μｍ、厚みが１５０μｍ、突出部５４の突出高さが２５μｍ、絶縁部５３の厚みが１００μｍである。
Each of the connecting
また、横方向において最も外側に位置する接続用導電部５２とフレーム板４１との間には、非接続用の導電部が配置されている。非接続用の導電部の各々は、横方向の寸法が６０μｍ、縦方向の寸法が２００μｍ、厚みが１５０μｍである。また、弾性異方導電膜（５０）の各々の被支持部の厚み（二股部分の一方の厚み）は２０μｍである。
In addition, a non-connection conductive portion is disposed between the connection
また、各弾性異方導電膜５０の接続用導電部５２中の導電性粒子の含有割合を調べたところ、全ての接続用導電部５２について、体積分率で約２５％であった。
このようにして、合計で８枚の異方導電性コネクターを製造した。これらの異方導電性コネクターを「異方導電性コネクターＣ１」〜「異方導電性コネクターＣ１２」とする。
Further, when the content ratio of the conductive particles in the connection
In this way, a total of eight anisotropically conductive connectors were manufactured. These anisotropically conductive connectors are referred to as “anisotropically conductive connector C1” to “anisotropically conductive connector C12”.
４．検査用回路基板の作製について：
基板材料としてアルミナセラミックス（線熱膨張係数４．８×１０-6／Ｋ）を用い、試験用ウエハＷ１の被検査電極のパターン従って、検査用電極３２が形成された検査用回路基板３１を作製した。
4). About making circuit boards for inspection:
A
この検査用回路基板３１は、全体の寸法が３０ｃｍ×３０ｃｍの矩形であり、その検査用電極は、横方向の寸法が６０μｍで縦方向の寸法が２００μｍである。得られた検査用回路基板を「検査用回路基板Ｔ１」とする。
The
５．シート状プローブの評価について：
５−１ 試験１（隣接する電極構造体間の絶縁性）について：
シート状プローブＭ１〜Ｍ２、シート状プローブＮ１〜Ｎ２、シート状プローブＬ１〜Ｌ２の各々について、以下のようにして隣接する電極構造体間の絶縁性の評価を行った。
5. About sheet-like probe evaluation:
5-1 Test 1 (insulation between adjacent electrode structures):
For each of the sheet-like probes M1 to M2, the sheet-like probes N1 to N2, and the sheet-like probes L1 to L2, the insulation between adjacent electrode structures was evaluated as follows.
室温（２５℃）下において、試験用ウエハＷ１を試験台に配置し、この試験用ウエハＷ１の表面上に、図２５に示したように、シート状プローブをその表面電極部１７ａの各々
が当該試験用ウエハＷ１の被検査電極上に位置するよう位置合わせして配置し、このシート状プローブ上に、異方導電性コネクター４０を、その接続用導電部５２の各々が、シート状プローブの裏面電極部１７ｂ上に位置するよう位置合わせして配置した。
At room temperature (25 ° C.), the test wafer W1 is placed on the test stand, and each of the
そして、この異方導電性コネクター４０上に、検査用回路基板Ｔ１をその検査用電極３２の各々が、異方導電性コネクター４０の接続用導電部５２上に位置するよう、位置合わせして配置し、さらに検査用回路基板Ｔ１を、下方に１６０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加わる荷重が平均で約１０ｇで加圧した。なお、異方導電性コネクター４０としては、下記表１に示すものを使用した。
Then, on the anisotropic
そして、検査用回路基板Ｔ１の１５７２０個の検査用電極３２の各々に、順次電圧を印加するとともに、電圧が印加された検査用電極３２と他の検査用電極３２との間の電気抵抗を、シート状プローブの電極構造体間の電気抵抗（以下、「絶縁抵抗」という。）として測定し、全測定点における絶縁抵抗が１０ＭΩ以下である測定点の割合（以下、「絶縁不良割合」という。）を求めた。
A voltage is sequentially applied to each of the 15720
なお、絶縁抵抗が１０ＭΩ以下である場合には、実際上、ウエハに形成された集積回路の電気的検査に使用することが困難である。
試験の結果を表１に示す。
In the case where the insulation resistance is 10 MΩ or less, it is practically difficult to use it for electrical inspection of an integrated circuit formed on a wafer.
The test results are shown in Table 1.
５−２ 試験２（電極構造体の接続安定性）について：
シート状プローブＭ３、Ｍ４、シート状プローブＮ３、Ｎ４、シート状プローブＬ３、Ｌ４について、以下のようにして、被検査電極に対する電極構造体の接続安定性の評価を行った。
5-2 Test 2 (electrode structure connection stability):
For the sheet-like probes M3 and M4, the sheet-like probes N3 and N4, and the sheet-like probes L3 and L4, the connection stability of the electrode structure to the electrode to be inspected was evaluated as follows.
室温（２５℃）下において、試験用ウエハＷ２を、電熱ヒーターを具えた試験台に配置し、この試験用ウエハＷ２の表面に、シート状プローブを、その表面電極部１７ａの各々が試験用ウエハＷ２の被検査電極２上に位置するように、位置合わせして配置した。
At room temperature (25 ° C.), the test wafer W2 is placed on a test bench equipped with an electric heater, a sheet-like probe is placed on the surface of the test wafer W2, and each of the
また、このシート状プローブ上に、異方導電性コネクター４０をその接続用導電部５２の各々が、シート状プローブの裏面電極部１７ｂ上に位置するよう位置合わせして配置し、た。
In addition, the anisotropic
そして、この異方導電性コネクター４０上に、検査用回路基板Ｔ１を、その検査用電極２の各々が、異方導電性コネクター４０の接続用導電部５２上に位置するよう位置合わせして配置した。
Then, on the anisotropic
さらに、検査用回路基板Ｔ１を下方に、１６０ｋｇの荷重（電極構造体１個当たりに加
わる荷重が平均で約１０ｇ）で加圧した。なお、異方導電性コネクター４０としては、下記の表２に示すものを使用した。
Further, the test circuit board T1 was pressed downward with a load of 160 kg (the load applied per electrode structure was about 10 g on average). As the anisotropic
そして、検査用回路基板Ｔ１の１５７２０個の検査用電極３２について、シート状プローブと、異方導電性コネクター４０と、試験用ウエハＷ２を介して、互いに電気的に接続された２個の検査用電極３２の間の電気抵抗を順次測定した。
And about 15720
そして、測定された電気抵抗値の２分の１の値を、検査用回路基板Ｔ１の検査用電極３２と試験用ウエハＷ２の被検査電極２との間の電気抵抗（以下、「導通抵抗」という。）として記録し、全測定点における導通抵抗が１Ω以上である測定点の割合（以下、「接続不良割合」という。）を求めた。この操作を「操作（１）」とする。
Then, a half value of the measured electric resistance value is used as an electric resistance (hereinafter referred to as “conduction resistance”) between the
次いで、検査用回路基板Ｔ１に対する加圧を解除し、その後、試験台を１２５℃に昇温して、その温度が安定するまで放置し、その後、検査用回路基板Ｔ１を下方に、１６０ｋｇの荷重（電極構造体１７１個当たりに加わる荷重が平均で約１０ｇ）で加圧し、上記操作（１）と同様にして接続不良割合を求めた。この操作を「操作（２）」とする。 Next, the pressure on the inspection circuit board T1 is released, and then the temperature of the test stand is raised to 125 ° C. and left until the temperature stabilizes, and then the inspection circuit board T1 is loaded downward with a load of 160 kg. (The load applied per 171 electrode structures was about 10 g on average), and the connection failure rate was determined in the same manner as in the above operation (1). This operation is referred to as “operation (2)”.
次いで、検査用回路基板Ｔ１に対する加圧を解除し、その後、試験台を室温（２５℃）まで冷却した。この操作を「操作（３）」とする。
そして、上記の操作（１）、操作（２）および操作（３）を１サイクルとして、合計で１００サイクル連続して行った。なお、この１サイクルに要する時間は約１．５時間であった。
Next, the pressure on the inspection circuit board T1 was released, and then the test table was cooled to room temperature (25 ° C.). This operation is referred to as “operation (3)”.
And said operation (1), operation (2), and operation (3) were made into 1 cycle, and it performed 100 cycles continuously in total. The time required for one cycle was about 1.5 hours.
なお、導通抵抗が１Ω以上である場合には、実際上、ウエハに形成された集積回路の電気的検査に使用することが困難である。
試験の結果を表２に示す。
When the conduction resistance is 1Ω or more, it is practically difficult to use it for electrical inspection of the integrated circuit formed on the wafer.
The test results are shown in Table 2.
（注記：表２中、接続不良割合が２０％を超えた場合は多数と表記した） (Note: In Table 2, when the connection failure rate exceeds 20%, it is indicated as many)
１ ウエハ
２ 被検査電極
１０ シート状プローブ
１１ 金属フレーム板
１２ 貫通孔
１３ 支持板
１５ 接点膜
１６ 絶縁膜
１６ａ 樹脂シート
１６ｂ 高分子物質形成用液状物
１７ 電極構造体
１７ａ 表面電極部
１７ｂ 裏面電極部
１７ｃ 短絡部
１８ 被覆膜
１９ 支持部
２０ 金属層
２１ 金属層
２２ フォトレジスト層
２３ａ 開口
２３ｂ 開口
２３ｃ 貫通孔
２４ フォトレジスト層
２５ フォトレジスト層
２６ フォトレジスト層
２７ 開口
２８ フォトレジスト層
３０ プローブカード
３１ 検査用回路基板
３２ 検査用電極
３３ ガイドピン
３５ 加圧板
３６ ウエハ載置台
３７ 加熱器
３８ 嵌合用段差部
４０ 異方導電性コネクター
４１ フレーム板
４２ 貫通孔
５０ 弾性異方導電膜
５１ 導電性粒子
５２ 接続用導電部
５３ 絶縁部
５４ 突出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer 2 Electrode to be inspected 10 Sheet-
Claims (18)
貫通穴が形成された金属フレーム板と、
前記金属フレーム板の貫通穴の周縁部に支持された接点膜とを備え、
前記接点膜が、柔軟な樹脂からなる絶縁膜と、前記絶縁膜の表裏面を貫通するように形成した電極構造体とを備え、
前記電極構造体が、絶縁膜の表面に形成された表面電極部と、絶縁膜の裏面に形成された裏面電極部とを備え、
前記金属フレーム板と裏面電極部とが、異なる金属部材から構成されていることを特徴とするシート状プローブ。 A sheet-like probe used for electrical inspection of a circuit device,
A metal frame plate with through holes formed therein;
A contact film supported on the peripheral edge of the through hole of the metal frame plate,
The contact film comprises an insulating film made of a flexible resin, and an electrode structure formed so as to penetrate the front and back surfaces of the insulating film,
The electrode structure comprises a surface electrode portion formed on the surface of the insulating film, and a back electrode portion formed on the back surface of the insulating film,
The sheet-like probe, wherein the metal frame plate and the back electrode portion are made of different metal members.
貫通穴が形成された金属フレーム板を用意する工程と、
前記金属フレーム板に対して、柔軟な樹脂からなる絶縁膜を、前記貫通穴を覆うように金属フレーム板に被覆する工程と、
前記絶縁膜の前記金属フレームの貫通穴を覆う位置に電極構造体を貫通形成する工程と、
を含むことを特徴とするシート状プローブの製造方法。 A method of manufacturing a sheet-like probe used for electrical inspection of a circuit device,
Preparing a metal frame plate in which a through hole is formed;
A step of covering the metal frame plate with an insulating film made of a flexible resin so as to cover the through hole;
A step of penetrating and forming an electrode structure at a position covering the through hole of the metal frame of the insulating film;
The manufacturing method of the sheet-like probe characterized by including.
露出した前記金属フレーム板の周縁部に、前記絶縁膜とは離間してリング状の支持板を接着固定する工程とを含むことを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記載のシート状プローブの製造方法。 Removing the insulating film covering the peripheral edge of the metal frame plate by etching, exposing the peripheral edge of the metal frame plate;
The sheet-like sheet according to any one of claims 12 to 14, further comprising a step of bonding and fixing a ring-shaped support plate to the exposed peripheral edge portion of the metal frame plate apart from the insulating film. Probe manufacturing method.
この検査用回路基板上に配置される異方導電性コネクターと、
この異方導電性コネクター上に配置される請求項１から１０のいずれかに記載のシート状プローブとを備えることを特徴とするプローブカード。 A circuit board for inspection in which an inspection electrode corresponding to an electrode to be inspected of a circuit device to be inspected is formed;
An anisotropic conductive connector disposed on the circuit board for inspection;
A probe card comprising: the sheet-like probe according to claim 1 disposed on the anisotropic conductive connector.
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| JP2005326429A Pending JP2006162606A (en) | 2004-11-11 | 2005-11-10 | Sheet-like probe, its manufacturing method, and its application |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006162606A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008101958A (en) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Substrate for ic testing apparatus |
-
2005
- 2005-11-10 JP JP2005326429A patent/JP2006162606A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008101958A (en) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Substrate for ic testing apparatus |
| JP4616230B2 (en) * | 2006-10-18 | 2011-01-19 | 日本特殊陶業株式会社 | Substrate for IC inspection equipment |
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