JP4812967B2

JP4812967B2 - Probe card and probe card manufacturing method

Info

Publication number: JP4812967B2
Application number: JP2001159616A
Authority: JP
Inventors: 武尚蛸島; 亘奈良崎; 誠一秦; 明下河辺
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-05-28
Also published as: WO2002097453A1; JP2005233612A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プローブカード及びプローブカードの製造方法に関する。特に本発明は、プローブピンの大きさを変えることなく、プローブピンの加重を増加させ、剛性を高めたプローブカード及びプローブカードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プローブピン等の接触子の剛性は、プローブピンを形成する材料のヤング率及びプローブピンの重さにより決定される。プローブピンの剛性を高めることにより、プローブピンと電子部品の端子との接触抵抗を低減することができる。プローブピンの剛性を高める方法として、プローブピンの長さ、幅及び厚さ等の寸法を変更することが考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、基板表面に金属又はアモルファス合金層等をスパッタして薄層を形成してプローブピンを製造する方法では、プローブピンの剛性を高めるほどにプローブピンの厚さを厚くするのは困難である。また、プローブカードで特性を試験すべき電子部品の形状及び大きさに対応させるため、プローブピンの寸法を変更するのは好ましくない。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる接触子、プローブカード、接触子の製造方法及びプローブカードの製造方法を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、電子部品の端子に接触し、電子部品の特性を試験するために用いるプローブカードであって、保持基板と、保持基板に保持される保持端を含む保持端部と、保持端部に対して所定の角度を有するように、一端が保持端部に延長して設けられた傾斜部と、傾斜部の他端から延長して設けられ、保持端の反対側の自由端を含む自由端部とを有するプローブピンと、保持基板に設けられ、プローブピンと電気的に接続された伝送線路とを備え、傾斜部は、保持端から自由端に向かう長手方向に延在し、プローブピンの一面からへこみ、一面の反対側の面側に突き出した突出加重部を有するプローブカードを提供する。
【０００６】
突出加重部は、幅方向の断面がＶ形状であってよい。また、突出加重部は、幅方向の断面がＵ形状であってもよい。
【０００７】
突出加重部は、自由端から所定の距離を隔てた位置に形成されてもよい。プローブピンは、自由端に、電子部品の端子と接触する複数の突起部を有してよい。プローブピンは、自由端に、プローブピンの一面からへこみ、一面の反対側の面側に突き出すように形成され、電子部品の端子と接触する接触突出部を有してもよい。
【０００８】
プローブピンは、複数の突出加重部を有するのが好ましい。複数の突出加重部は、幅方向に一部が重なるように形成されてよい。複数の突出加重部は、幅方向に少なくとも３列に設けられ、中心の列に設けられた突出加重部は、幅方向において、両端の列に設けられた突出加重部と一部が重なるように形成されてよい。複数の突出加重部は、プローブピンにおいて均等に配置されるのが好ましい。
プローブピンは、過冷却液体温度域を有するアモルファス合金を材料とするのが好ましい。
【０００９】
自由端部は保持端部と平行又は保持端部から離れる方向に延在してよい。
【００１７】
本発明の第４の形態によると、電子部品の端子に接触し、電子部品の特性を試験するために用いるプローブカードを製造するプローブカード製造方法であって、導電性材料を含む伝送線路を形成した保持基板を準備するステップと、保持基板に保持される保持端と、保持端の反対側の自由端と、保持端から自由端に向かう長手方向に延在する突出加重部とを有するプローブピンを形成するステップと、プローブピンの保持端を保持基板に接合するステップとを備え、プローブピンを形成するステップは、基板のプローブピンが形成される領域に、プローブピンの保持端から自由端に向かう長手方向に延在し、プローブピンの一面からへこみ、一面の反対側の面側に突き出した溝を形成するステップと、基板にスパッタ法によりアモルファス合金層を形成するステップと、アモルファス合金層を加熱するステップと、アモルファス合金層を冷却するステップとを有するプローブカード製造方法を提供する。
【００１９】
保持端を保持基板に接合するステップは、保持端を保持基板に貼り合わせるステップと、保持端を保持基板に熱圧着するステップとを有してよい。
プローブカードの製造方法は、アモルファス合金層を基板から離脱するステップをさらに備えてもよい。
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るプローブカード１０を示す斜視図である。
図１（ａ）に示すように、プローブカード１０は、保持基板（図示しない）と、プローブピン１４と、保持基板に設けられ、プローブピン１４と電気的に接続される伝送線路（図示しない）とを有する。プローブピン１４は、金バンプ６２を介して保持基板に接合される。プローブピン１４は、保持基板に保持される保持端１６と、保持端１６の反対側の自由端１８と、保持端１６から自由端１８に向かう長手方向に延在する突出加重部２０とを有する。突出加重部２０は、自由端１８にわたって形成されるのが好ましい。例えば、プローブピン１４の厚さが約５μｍのとき、突出加重部２０の深さは２〜２０μｍであるのが好ましく、より好ましくは、５〜１５μｍである。
【００２２】
プローブピン１４は、アモルファス合金を材料として形成されるのが好ましい。アモルファス合金は、例えば金属ガラス等の、所定の温度領域で非晶質相から過冷却液体域である流動層へ可逆的に相転移する非晶質合金であればどのような金属を含んでもよい。アモルファス合金は、例えば、パラジウム、ジルコニウム、又はプラチナ等の金属を主成分として含むのが好ましい。アモルファス合金がパラジウム又はプラチナ等の金属を主成分として含む場合、アモルファス合金はさらに、銅及び／又はシリコンを含んでもよい。他の例において、プローブピン１４は、例えばアルミやタングステン等の金属又は合金を材料として形成されてもよい。
【００２３】
本実施例において、突出加重部２０は、プローブピン１４の金バンプ６２に接合される面側から反対側の面の方向に突き出るように形成される。そのため、自由端１８にわたって形成された突出加重部２０が、電子部品の端子に接触する接点として機能し得る。
他の例において、突出加重部２０は、プローブピン１４の金バンプ６２に接合される面側から反対側の面の方向にへこむように形成されてもよい。
【００２４】
図１（ｂ）に示すように、突出加重部２０は、自由端１８から所定の距離を隔てた位置に形成されてもよい。この場合、プローブピン１４は、電子部品の端子に接触する突起部２２を自由端１８に有するのが好ましい。本実施例において、プローブピン１４は、複数の突起部２２を有する。
【００２５】
プローブピン１４は複数の突起部２２を有するので、プローブピン１４を電子部品の端子の方向に押圧するときに、複数の突起部２２のいずれかが電子部品の端子と接触するので、プローブピン１４と電子部品とをより確実に接続することができる。さらに、プローブピン１４が突起部２２を有するので、より確実に電子部品の端子の酸化膜を除去することができる。ひいては、端子とプローブピン１４との接触抵抗を低減させることができるため、より効率よく電子部品に信号を供給することができる。
【００２６】
図１（ｃ）に示すように、プローブピン１４は、複数の突出加重部２０を有するのが好ましい。この場合、各突出加重部２０は、プローブピン１４の長手方向において、プローブピン１４の長手方向の長さの半分以下の長さを有するのが好ましい。本実施例において、プローブピン１４が複数の突出加重部２０を有するので、プローブピン１４の荷重が増加しても、プローブピン１４の金バンプ６２に接合された根元部分にかかるストレスを分散することができる。
【００２７】
また、他の例において、複数の突出加重部２０はプローブピン１４の自由端１８にわたって形成されてもよい。この場合、突出加重部２０は、プローブピン１４の金バンプ６２に接合される面側から反対側の面の方向に突き出るように形成されるのが好ましい。突出加重部２０をこのように形成すると、自由端１８にわたって形成された突出加重部２０が、電子部品の端子に接触する接点として機能し得る。
【００２８】
図２は、複数の突出加重部２０を有するプローブピン１４の他の例を示す上面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、突出加重部２０は、プローブピン１４の幅方向において、左右対称に設けられてもよい。図２（ａ）において、破線で示したように、複数の突出加重部２０は、幅方向に一部が重なるように形成されるのが好ましい。プローブピン１４が、幅方向に３列に設けられた複数の突出加重部２０を有するとき、中心の列に設けられた突出加重部２０は、幅方向において、両端の列に設けられた突出加重部２０と一部が重なるように形成されるのが好ましい。複数の突出加重部２０を、プローブピン１４の幅方向において、一部が重なるように形成することにより、プローブピン１４の剛性を増加することができる。
【００２９】
さらに、複数の突出加重部２０は、隣接する列において、幅方向にずれて形成されるのが好ましい。突出加重部２０は、プローブピン１４の幅方向において、１列目にＮ個形成されるとき、隣の列にはＮ−１、Ｎ又はＮ＋１個、さらに隣の列にはＮ個…のように、奇数列毎及び偶数列毎に同じ個数形成されるのが好ましい。また、突出加重部２０は、プローブピン１４に均等に配置されるように形成されるのが好ましい。
【００３０】
また、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示すように、突出加重部２０は、プローブピン１４の幅方向において、左右非対称に設けられてもよい。
図２（ｅ）に示すように、プローブピン１４が、幅方向に３列に設けられた複数の突出加重部２０を有するとき、複数の突出加重部２０は、幅方向に互いに重ならないように形成されてもよい。複数の突出加重部２０を、プローブピン１４の幅方向において、互いに重ならないように形成することにより、プローブピン１４の保持基板１２に保持された根元部分に生じるストレスを分散することができる。
【００３１】
プローブピン１４に形成される突出加重部２０は、必要とされる剛性に応じて、又は保持基板１２に保持された根元部分に生じるストレスを考慮して、深さ、長手方向の長さ、本数、配置、幅方向における重なりを設計して形成されるのが好ましい。
【００３２】
図３は、図２（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
図３（ａ）に示すように、突出加重部２０は、幅方向の断面がＶ形状であるのが好ましい。また、図３（ｂ）に示すように、突出加重部２０は、幅方向の断面がＵ形状であってもよい。
【００３３】
また、図３（ｃ）に示すように、他の例において、突出加重部２０は、保持端１６から自由端１８に向かう長手方向に延在する突出部であってもよい。この場合、突出加重部２０は、プローブピン１４が形成される材料と同じ材料で形成されるのが好ましい。突出加重部２０は、スパッタリングを用いてリフトオフ又はエッチングにより図１及び図２に示した配置に形成されるのが好ましい。
【００３４】
図４は、図１（ｃ）に示したプローブカード１０の製造方法の一例を示す工程図である。
まず、図４（ａ）に示すように、シリコン等の基板３０のプローブピン１４が形成される領域１４ａに、プローブピン１４の保持端１６から自由端１８に向かう長手方向に延在する溝３２を形成する。溝３２は、ドライエッチング又はウェットエッチング等のエッチングにより形成されるのが好ましい。溝３２は、複数形成されるのが好ましい。溝３２は、図１及び図２に示したプローブピン１４における突出加重部２０の配置に対応するように形成されるのが好ましい。
【００３５】
次に、図４（ｂ）に示すように、基板３０の領域１４ａにアモルファス合金をスパッタリングしてプローブピン１４となるアモルファス合金層を形成する。アモルファス合金層は、領域１４ａ以外の領域にレジスト層を形成した後にスパッタリングするリフトオフ法によりプローブピン１４の形状に形成してもよい。また、アモルファス合金層１４は、アモルファス合金を基板３０の全面にスパッタリングした後に、領域１４ａ以外の領域のアモルファス合金層をエッチングにより除去することによりプローブピン１４の形状に形成してもよい。
【００３６】
続いて、アモルファス合金層を加熱する。アモルファス合金層は、アモルファス合金のガラス転移温度より高い温度まで加熱するのが好ましい。本実施形態において、アモルファス合金層は、アモルファス合金のガラス転移温度以上、結晶化開始温度以下である過冷却液体域まで加熱する。その後、アモルファス合金層を冷却する。アモルファス合金層をガラス転移温度より低い温度に冷却するのが好ましい。アモルファス合金層は、自然冷却により冷却されてよい。
【００３７】
その後、図４（ｃ）に示すように、プローブピン１４の保持端１６に金バンプ６２を形成する。次に、図４（ｄ）に示すように、プローブピン１４を基板３０から離脱する。プローブピン１４は、基板３０のアモルファス合金層であるプローブピン１４との接続部分をエッチングすることにより基板３０から離脱してもよい。エッチングは、例えば水酸化カリウム水溶液を用いたウェットエッチング又はＸｅＦ_２を用いたドライエッチング等により行うのが好ましい。
【００３８】
そして、図４（ｅ）に示すように、プローブピン１４の自由端１８に、電子部品の端子と接触する複数の突起部２２を形成する。複数の突起部２２は、超微粒子ジェットプリンティングにより形成してよい。複数の突起部２２は、メッキにより形成してもよい。さらに、複数の突起部２２は、溶射により形成してもよい。本実施形態において、プローブピン１４は複数の突起部２２を有するので、プローブピン１４を電子部品の端子の方向に押圧するときに、複数の突起部２２のいずれかが電子部品の端子と接触するので、プローブピン１４と電子部品とをより確実に接続することができる。
【００３９】
図示していないが、プローブピン１４を基板３０から離脱する前に、金バンプ６２を介して保持基板と接合させてもよい。この場合、まず、プローブピン１４の保持端１６を保持基板に位置合わせする。その後、保持端１６を保持基板に貼り合わせる。保持端１６は、保持基板の伝送線路を介して保持基板に貼り合わされるのが好ましい。その後、金バンプ６２を介して熱圧着により保持端１６を保持基板に接合する。熱圧着は、金バンプ６２を介さず、直接行ってもよい。プローブピン１４の保持端１６の保持基板への接合は、フリップチップボンダ等を用いて一連の動作で行うのが好ましい。また、熱圧着は、アモルファス合金層が過冷却液体域まで加熱されない程度の温度で行うのが好ましい。また、プローブピン１４は、基板３０から離脱した後に、金バンプ６２を介して保持基板に接合させてもよい。
【００４０】
他の例において、プローブピン１４を保持基板１２に接合する前に、プローブピン１４において保持基板１２に保持される領域のみ基板３０から離脱してもよい。そして、保持基板を、基板３０と同じ側からプローブピン１４に接合させてもよい。
【００４１】
図５は、図４（ｂ）に示す基板３０とアモルファス層のＢ−Ｂ’断面図である。
図５（ａ）に示すように、溝３２は、幅方向の断面がＶ形状であるのが好ましい。この場合、溝３２は、異方性エッチングにより形成するのが好ましい。図５（ｂ）に示すように、溝３２は、幅方向の断面がＵ形状であってもよい。この場合、溝３２は、等方性エッチングにより形成するのが好ましい。
【００４２】
図６は、図１（ｃ）に示したプローブカード１０の製造方法の他の例を示す工程図である。
本実施例においては、図４を用いて説明したプローブカード１０の製造方法と同様の工程は説明を省略する。
【００４３】
まず、図６（ａ）に示すように、基板３０のプローブピン１４が形成される領域１４ａに、溝３２を形成する。また、基板３０のプローブピン１４の自由端１８が形成される領域に、穴３４を形成する。ここで、穴３４は複数形成されてもよい。溝３２及び穴３４は、ドライエッチング又はウェットエッチング等のエッチングにより形成されるのが好ましい。溝３２及び穴３４は、異方性エッチングにより形成されてもよく、また等方性エッチングにより形成されてもよい。
【００４４】
次に、図６（ｂ）に示すように、基板３０の領域１４ａにアモルファス合金をスパッタリングしてプローブピン１４となるアモルファス合金層を形成する。
続いて、アモルファス合金層を加熱する。そして、アモルファス合金層を冷却する。その後、図６（ｃ）に示すように、プローブピン１４の保持端１６に金バンプ６２を形成する。
【００４５】
次に、図６（ｄ）に示すように、プローブピン１４を基板３０から離脱する。本実施例における工程により製造されたプローブカード１０のプローブピン１４は、自由端１８に、電子部品の端子と接触する方向に突き出た接触突出部２２を有する。この場合、接触突出部２２は、電子部品の端子に接触する接点として機能し得る。
【００４６】
図７は、プローブカード１０の他の例を示す斜視図である。
図７（ａ）に示すように、本実施例におけるプローブカード１０のプローブピン１４は、保持端１６を含む保持端部２４と、保持端部２４に対して所定の角度を有するように、一端が保持端部２４に延長して設けられた傾斜部２６と、保持端部２４に平行するように、傾斜部２６の他端に延長して設けられ、自由端１８を含む自由端部２８とを有する。傾斜部２６は、弾性部として機能する。プローブピン１４は、傾斜部２６に、保持端１６から自由端１８に向かう長手方向に延在する突出加重部２０を有する。プローブピン１４は、自由端１８に、電子部品の端子と接触する複数の突起部２２を有するのが好ましい。
【００４７】
図７（ｂ）に示すように、プローブピン１４は、自由端部２８に、電子部品の端子と接触する方向に突き出た接触突出部を有してもよい。
本実施例において、プローブピン１４が電子部品の端子と接触する方向に屈曲した形状になっているので、プローブピン１４と電子部品とを容易に接続することができる。
【００４８】
図８は、図７（ａ）に示したプローブカード１０の製造方法を示す工程図である。
まず、図８（ａ）に示すように、プローブピン１４の保持端１６を形成する第１平面部４２と、第１平面部４２に対して所定の角度θを有するように、一端が第１平面部４２に延長して設けられた傾斜面部４４とを有する第１基板４０を準備する。角度θは、例えば３０度から６０度、好ましくは５４．７度であってよい。
【００４９】
そして、図８（ｂ）に示すように、第１基板４０を、プローブピン１４の自由端１８が形成される第２平面部５２を有する第２基板５０に貼り合わせる。第１基板４０及び第２基板５０は、第２平面部５２が傾斜面部４４の他端に延長して設けられるように貼り合わせるのが好ましい。また、第２平面部５２は、第１平面部４２に平行であるのが好ましい。本実施例においては、第１基板４０及び第２基板５０を用いてプローブピン１４を形成したが、他の例において、例えばエッチングにより、第１平面部４２、傾斜面部４４及び第２平面部５２が形成された単一の基板を用いてもよい。
【００５０】
次に、傾斜面部４４に、第１平面部４２から第２平面部５２の方向に向かう方向に延在する溝３２を形成する。溝３２は、傾斜面部４４にレジストでパターニングして、ドライエッチング又はウェットエッチング等のエッチングすることにより形成するのが好ましい。溝３２は、異方性エッチングによりＶ形状に形成されるのが好ましい。溝３２は、等方性エッチングによりＵ形状に形成されてもよい。また、傾斜面部４４には、複数の溝３２が形成されるのが好ましい。
【００５１】
続いて、図８（ｃ）に示すように、第１基板４０の第１平面部４２及び傾斜面部４４及び第２基板５０の第２平面部５２にスパッタ法によりアモルファス合金層６０を形成する。そして、アモルファス合金層６０を加熱する。アモルファス合金層６０は、材料として用いるアモルファス合金のガラス転移温度より高い温度まで加熱するのが好ましい。本実施形態において、アモルファス合金層６０は、アモルファス合金のガラス転移温度以上、結晶化開始温度以下である過冷却液体域まで加熱する。その後、アモルファス合金層６０を冷却する。アモルファス合金層６０をアモルファス合金のガラス転移温度より低い温度に冷却するのが好ましい。アモルファス合金層６０は、自然冷却により冷却してもよい。
【００５２】
その後、図８（ｄ）に示すように、アモルファス合金層６０の不必要な部分をエッチング等により除去して、保持端部２４、傾斜部２６及び自由端部２８を有するプローブピン１４を形成する。そして、図８（ｅ）に示すように、プローブピンの保持端部２４に、金バンプ６２を形成する。他の例において、金バンプ６２は、プローブピンと貼り合わせる保持基板１２側に形成してもよい。
【００５３】
図８（ｆ）に示すように、導電性材料を含む伝送線路６４を形成した保持基板１２を準備する。そして、プローブピン１４の保持端部２４を保持基板１２に接合する。保持端部２４の保持基板１２への接合は、まず、保持端部２４を保持基板１２に位置合わせすることにより行う。そして、保持端部２４を保持基板１２に貼り合わせる。その後、保持端部２４を保持基板１２に熱圧着する。保持端部２４の保持基板１２への接合は、フリップチップボンダ等を用いて一連の動作で行うのが好ましい。また、熱圧着は、アモルファス合金層が過冷却液体域まで加熱されない程度の温度で行うのが好ましい。
【００５４】
次に、図８（ｇ）に示すように、アモルファス合金層６０を第１基板４０及び第２基板５０から離脱する。アモルファス合金層６０は、第１基板４０及び第２基板５０のアモルファス合金層６０との接続部分をエッチングすることにより第１基板４０及び第２基板５０から離脱してもよい。エッチングは、例えば水酸化カリウム水溶液を用いたウェットエッチング又はＸｅＦ_２を用いたドライエッチング等により行うのが好ましい。
【００５５】
図８（ｈ）に示すように、アモルファス合金層６０の上に、導電層６６を形成してもよい。導電層６６は、金であるのが好ましい。そして、図８（ｉ）に示すように、プローブピン１４の自由端部２６に、突起部２２を形成する。突起部２２は、複数形成されるのが好ましい。
また、他の例として、図８（ｂ）において、第１基板４０の第１平面部４２のプローブピン１４の自由端部２６が形成される領域にエッチングにより穴を形成してもよい。この場合、図８（ｅ）においてアモルファス合金層６０を形成する際に、突起部２２を形成してよい。
【００５６】
本実施例において製造されるプローブカード１０は、プローブピン１４が電子部品の端子と接触する方向に屈曲した形状になっているので、プローブピン１４と電子部品とを容易に接続することができる。また、プローブピン１４の自由端部２６に形成された突起部２２は、電子部品の端子に対して平行に接触するため、接触面積をより大きくすることができる。
【００５７】
図９は、図８に示したプローブカード１０の製造方法の他の例を示す工程図である。
本実施例では、図８（ｃ）に示したアモルファス合金層６０を形成するステップにおいて、以下のような工程を含んでもよい。
図９（ａ）に示すように、第１基板４０の第１平面部４２及び傾斜面部４４及び第２基板５０の第２平面部５２に、アモルファス合金層と第１基板４０及び第２基板５０とを密着させる密着層７０を形成する。アモルファス合金がパラジウムを主成分とする場合、密着層７０は、組成比が約１：１であるチタンニッケル合金を含むのが好ましい。アモルファス合金がパラジウムを主成分として銅を含有する場合、密着層７０は、クロム又はチタンを含む第１密着層と銅を含む第２密着層とを有してよい。第１密着層は第１基板４０及び第２基板５０上に形成し、第１密着層の上に第２密着層を形成するのが好ましい。
【００５８】
続いて、図９（ｂ）に示すように、密着層７０上に、後の工程において第１基板４０及び第２基板５０をプローブピン１４から除去しやすいようにするための剥離犠牲層７２を形成する。剥離犠牲層７２は、後の工程におけるアモルファス合金層の加熱、エッチング等の薬品処理等に耐え得る材料により形成されるのが好ましい。剥離犠牲層７２は、例えば金属薄膜であるのが好ましい。本実施例において、剥離犠牲層７２は、クロムを含み、約１００ｎｍの厚さに形成される。
本実施例において、図８（ｇ）に示したアモルファス合金層６０を第１基板４０及び第２基板５０から離脱するステップは、剥離犠牲層６２をエッチングにより除去することによりアモルファス合金層６０を第１基板４０及び第２基板５０から離脱する。
【００５９】
図９（ｃ）に示すように、剥離犠牲層７２の上にアモルファス合金層６０を形成する。次に、図９（ｄ）に示すように、アモルファス合金層６０上に金属層７４を形成する。さらに、アモルファス合金層６０と金属層７４とを密着させる密着層７６をアモルファス合金層６０上に形成してもよい。密着層７６は密着層７０と同様に、アモルファス合金がパラジウムを主成分とする場合、組成比が１：１であるチタンニッケル合金を含むのが好ましい。アモルファス合金がパラジウムを主成分として銅を含有する場合、密着層７６は、クロム又はチタンを含む第１密着層と銅を含む第２密着層とを有してよい。
【００６０】
また、金属層７４に含まれる金属がアモルファス合金層６０に拡散するのを防ぐバリヤ層７８をアモルファス合金層６０と金属層７４との間に形成してもよい。本実施例において、バリヤ層７８は、密着層７６と金属層７４との間に設けてもよい。バリヤ層７８は白金であるのが好ましい。バリヤ層７８は１００ｎｍ程度であるのが好ましい。アモルファス合金層６０と金属層７４との間にバリヤ層７８を形成することにより、アモルファス合金層６０を加熱する場合においても、金属層７４に含まれる金属がアモルファス合金層６０に拡散することがない。密着層７６上に白金であるバリヤ層７８を形成する場合、密着層７６は、銅を含む第２密着層のみを用いてもよい。
さらに、バリヤ層７８と金属層７４との間にもバリヤ層７８と金属層７４とを密着させる密着層を形成してもよい。また、プローブピン１４は、図８（ｈ）に示した導電層６６と図９（ｄ）に示した金属層７４の両方を有してもよく、いずれか一方のみを有してもよい。
【００６１】
密着層７０を形成するステップと、剥離犠牲層７２を形成するステップと、アモルファス合金層６０を形成するステップと、密着層７６を形成するステップと、バリヤ層７８を形成するステップと、金属層７４を形成するステップとは、スパッタ法により同一装置内で行うのが好ましい。
【００６２】
図１０は、図８又は図９に示した工程により製造したプローブカード１０を示す斜視図である。
プローブカード１０は、複数のプローブピン１４を有する。プローブピン１４は、保持基板１２と反対の方向に屈曲されている。また、複数のプローブピン１４は、保持基板１２に並べて設けられる。本実施形態において、プローブピン１４の長さは、約数百μｍ程度であるのが好ましい。また、複数のプローブピン１４は、約百μｍ以下のピッチで形成されるのが好ましい。
【００６３】
本実施例におけるプローブカード１０は、プローブピン１４が複数の突出加重部２０を有しているので、加重が増加し、剛性を高めることができる。そのため、電子部品の端子と接触するときの接触抵抗を低下することができる。
本実施例におけるプローブカード１０は、プローブピン１４が電子部品の端子と接触する方向に屈曲した形状になっているので、プローブピン１４と電子部品とを容易に接続することができる。
【００６４】
以上の実施形態では、プローブピン及びプローブカードを例として説明したが、上記実施形態中プローブピンとして説明した部材は、半導体素子等の電子部品どうしを接続する接触子として用いてもよい。
【００６５】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６６】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によればプローブピンの大きさを変えることなくプローブピンの加重を増加させ、プローブピンの剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプローブカードを示す斜視図である。
【図２】複数の突出加重部を有するプローブピンの上面図である。
【図３】図１に示すプローブカードのＡ−Ａ’断面図である。
【図４】図１に示したプローブカードの製造方法の一例を示す工程図である。
【図５】図４に示す基板とアモルファス層のＢ−Ｂ’断面図である。
【図６】図１に示したプローブカードの製造方法の他の例を示す工程図である。
【図７】プローブカードの他の例を示す斜視図である。
【図８】図７に示したプローブカードの製造方法を示す工程図である。
【図９】図８に示したプローブカードの製造の他の例を示す工程図である。
【図１０】図８又は図９に示した工程により製造したプローブカードの他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０・・プローブカード、１２・・保持基板、１４・・プローブピン、１６・・保持端、１８・・自由端、２０・・突出加重部、２２・・突起部、３０・・基板、３２・・溝、３４・・穴、４０・・第１基板、４２・・第１平面部、４４・・傾斜面部、５０・・第２基板、５２・・第２平面部、６４・・伝送線路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention , Robe car Do And a probe card manufacturing method. In particular, the present invention increases the weight of the probe pin and increases its rigidity without changing the size of the probe pin. Tap Robe car Do And a probe card manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
The rigidity of a contact such as a probe pin is determined by the Young's modulus of the material forming the probe pin and the weight of the probe pin. By increasing the rigidity of the probe pin, the contact resistance between the probe pin and the terminal of the electronic component can be reduced. As a method for increasing the rigidity of the probe pin, it is conceivable to change dimensions such as the length, width, and thickness of the probe pin.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of manufacturing a probe pin by forming a thin layer by sputtering a metal or amorphous alloy layer on the substrate surface, it is difficult to increase the thickness of the probe pin as the rigidity of the probe pin is increased. . Further, it is not preferable to change the dimensions of the probe pins in order to correspond to the shape and size of the electronic component whose characteristics are to be tested with the probe card.
[0004]
Then, an object of this invention is to provide the contactor, the probe card, the manufacturing method of a contactor, and the manufacturing method of a probe card which can solve said subject. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the first embodiment of the present invention, a probe card is used for contacting the terminals of an electronic component and testing the characteristics of the electronic component, and includes a holding substrate and a holding end held by the holding substrate. A holding end, an inclined portion provided with one end extending to the holding end so as to have a predetermined angle with respect to the holding end, and an extension provided from the other end of the inclined portion. A probe pin having a free end including a free end on the opposite side; and a transmission line provided on the holding substrate and electrically connected to the probe pin. The inclined portion extends in a longitudinal direction from the holding end toward the free end. Extending Dented from one side of the probe pin and protruded to the opposite side of the one side A probe card having a protruding weight portion is provided.
[0006]
Sudden The output weight portion may have a V-shaped cross section in the width direction. Further, the protruding weight portion may have a U-shaped cross section in the width direction.
[0007]
Sudden The output weighting part may be formed at a position spaced a predetermined distance from the free end. The probe pin may have a plurality of protrusions in contact with the terminals of the electronic component at the free end. The probe pin may be formed at the free end so as to dent from one surface of the probe pin and protrude to the surface opposite to the one surface, and to have a contact protrusion that contacts a terminal of the electronic component.
[0008]
The probe pin preferably has a plurality of protruding weight portions. The plurality of protruding weight portions may be formed so as to partially overlap in the width direction. The plurality of protruding weight portions are provided in at least three rows in the width direction, and the protruding weight portions provided in the center row partially overlap the protruding weight portions provided in the rows at both ends in the width direction. May be formed. It is preferable that the plurality of projecting weight portions are evenly arranged on the probe pin.
The probe pin is preferably made of an amorphous alloy having a supercooled liquid temperature range.
[0009]
Self The leading end may extend parallel to the holding end or in a direction away from the holding end.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a probe card manufacturing method for manufacturing a probe card used for testing the characteristics of an electronic component by contacting a terminal of the electronic component, and forming a transmission line including a conductive material A probe pin having a step of preparing the holding substrate, a holding end held by the holding substrate, a free end opposite to the holding end, and a projecting load portion extending in the longitudinal direction from the holding end toward the free end And a step of bonding the holding end of the probe pin to the holding substrate, and the step of forming the probe pin is performed from the holding end of the probe pin to the free end in the region where the probe pin is formed. Extending in the longitudinal direction Dented from one side of the probe pin and protruded to the opposite side of the one side Provided is a probe card manufacturing method including a step of forming a groove, a step of forming an amorphous alloy layer on a substrate by sputtering, a step of heating the amorphous alloy layer, and a step of cooling the amorphous alloy layer.
[0019]
The step of bonding the holding end to the holding substrate may include a step of bonding the holding end to the holding substrate and a step of thermocompression bonding the holding end to the holding substrate.
The method for manufacturing a probe card may further include a step of releasing the amorphous alloy layer from the substrate.
The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the claimed invention, and all combinations of features described in the embodiments are the solution of the invention. It is not always essential to the means.
[0021]
FIG. 1 is a perspective view showing a probe card 10 according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1A, the probe card 10 includes a holding board (not shown), probe pins 14, and a transmission line (not shown) provided on the holding board and electrically connected to the probe pins 14. And have. The probe pin 14 is bonded to the holding substrate via the gold bump 62. The probe pin 14 has a holding end 16 held by the holding substrate, a free end 18 opposite to the holding end 16, and a protruding load portion 20 extending in the longitudinal direction from the holding end 16 toward the free end 18. . The protruding load portion 20 is preferably formed over the free end 18. For example, when the thickness of the probe pin 14 is about 5 μm, the depth of the protruding load portion 20 is preferably 2 to 20 μm, and more preferably 5 to 15 μm.
[0022]
The probe pin 14 is preferably made of an amorphous alloy. The amorphous alloy may contain any metal as long as it is an amorphous alloy that reversibly transitions from an amorphous phase to a fluidized bed that is a supercooled liquid region in a predetermined temperature range, such as metallic glass. . The amorphous alloy preferably contains, for example, a metal such as palladium, zirconium, or platinum as a main component. When the amorphous alloy contains a metal such as palladium or platinum as a main component, the amorphous alloy may further contain copper and / or silicon. In another example, the probe pin 14 may be formed using a metal or an alloy such as aluminum or tungsten, for example.
[0023]
In the present embodiment, the protruding load portion 20 is formed so as to protrude in the direction of the opposite surface from the surface side joined to the gold bump 62 of the probe pin 14. Therefore, the protruding load portion 20 formed over the free end 18 can function as a contact point that contacts the terminal of the electronic component.
In another example, the protruding load portion 20 may be formed so as to be recessed in the direction of the opposite surface from the surface bonded to the gold bump 62 of the probe pin 14.
[0024]
As shown in FIG. 1B, the protruding weight portion 20 may be formed at a position spaced a predetermined distance from the free end 18. In this case, it is preferable that the probe pin 14 has a protrusion 22 that contacts a terminal of the electronic component at the free end 18. In this embodiment, the probe pin 14 has a plurality of protrusions 22.
[0025]
Since the probe pin 14 has a plurality of protrusions 22, when the probe pin 14 is pressed in the direction of the terminal of the electronic component, any one of the plurality of protrusions 22 contacts the terminal of the electronic component. And the electronic component can be more reliably connected. Furthermore, since the probe pin 14 has the protrusion 22, the oxide film of the terminal of the electronic component can be more reliably removed. As a result, the contact resistance between the terminal and the probe pin 14 can be reduced, so that a signal can be supplied to the electronic component more efficiently.
[0026]
As shown in FIG. 1 (c), the probe pin 14 preferably has a plurality of protruding load portions 20. In this case, it is preferable that each protruding load portion 20 has a length that is not more than half of the length of the probe pin 14 in the longitudinal direction in the longitudinal direction of the probe pin 14. In this embodiment, since the probe pin 14 has a plurality of protruding load portions 20, even if the load on the probe pin 14 increases, the stress applied to the root portion joined to the gold bump 62 of the probe pin 14 is dispersed. Can do.
[0027]
In another example, the plurality of protruding load portions 20 may be formed over the free end 18 of the probe pin 14. In this case, it is preferable that the protruding load portion 20 is formed so as to protrude in the direction of the opposite surface from the surface side bonded to the gold bump 62 of the probe pin 14. When the protruding load portion 20 is formed in this way, the protruding load portion 20 formed over the free end 18 can function as a contact point that contacts a terminal of the electronic component.
[0028]
FIG. 2 is a top view showing another example of the probe pin 14 having a plurality of protruding load portions 20.
As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the protruding load portion 20 may be provided symmetrically in the width direction of the probe pin 14. In FIG. 2A, it is preferable that the plurality of protruding weight portions 20 are formed so as to partially overlap in the width direction, as indicated by broken lines. When the probe pin 14 has a plurality of protruding weight portions 20 provided in three rows in the width direction, the protruding weight portions 20 provided in the center row are protruded weights provided in rows at both ends in the width direction. It is preferably formed so as to partially overlap the portion 20. By forming the plurality of protruding load portions 20 so as to partially overlap in the width direction of the probe pin 14, the rigidity of the probe pin 14 can be increased.
[0029]
Furthermore, it is preferable that the plurality of protruding weight portions 20 are formed so as to be shifted in the width direction in adjacent rows. When N protruding protrusions 20 are formed in the first row in the width direction of the probe pin 14, N−1, N or N + 1 in the adjacent row, N in the adjacent row, and so on. In addition, it is preferable that the same number is formed for every odd-numbered column and every even-numbered column. Further, it is preferable that the projecting load portion 20 is formed so as to be evenly arranged on the probe pin 14.
[0030]
Further, as shown in FIGS. 2C and 2D, the protruding load portion 20 may be provided asymmetrically in the left-right direction in the width direction of the probe pin 14.
As shown in FIG. 2E, when the probe pin 14 has a plurality of protruding weight portions 20 provided in three rows in the width direction, the plurality of protruding weight portions 20 do not overlap each other in the width direction. It may be formed. By forming the plurality of protruding weight portions 20 so as not to overlap each other in the width direction of the probe pins 14, it is possible to disperse the stress generated at the root portion held by the holding substrate 12 of the probe pins 14.
[0031]
The protruding load portion 20 formed on the probe pin 14 has a depth, a length in the longitudinal direction, and the number in accordance with the required rigidity or in consideration of the stress generated in the root portion held by the holding substrate 12. It is preferable to design the overlap in the arrangement and width direction.
[0032]
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
As shown in FIG. 3A, the protruding load portion 20 preferably has a V-shaped cross section in the width direction. Moreover, as shown in FIG.3 (b), the cross section of the width direction of the protrusion weight part 20 may be U shape.
[0033]
Further, as shown in FIG. 3C, in another example, the protruding load portion 20 may be a protruding portion extending in the longitudinal direction from the holding end 16 toward the free end 18. In this case, it is preferable that the protruding weight portion 20 is formed of the same material as the material on which the probe pin 14 is formed. The protruding load portion 20 is preferably formed in the arrangement shown in FIGS. 1 and 2 by lift-off or etching using sputtering.
[0034]
FIG. 4 is a process diagram showing an example of a method for manufacturing the probe card 10 shown in FIG.
First, as shown in FIG. 4A, a groove 32 extending in a longitudinal direction from the holding end 16 of the probe pin 14 toward the free end 18 in a region 14a of the substrate 30 such as silicon formed in the substrate 30. Form. The groove 32 is preferably formed by etching such as dry etching or wet etching. A plurality of grooves 32 are preferably formed. The groove 32 is preferably formed so as to correspond to the arrangement of the protruding load portion 20 in the probe pin 14 shown in FIGS.
[0035]
Next, as shown in FIG. 4B, an amorphous alloy is formed on the region 14 a of the substrate 30 by sputtering an amorphous alloy layer that becomes the probe pins 14. The amorphous alloy layer may be formed in the shape of the probe pin 14 by a lift-off method of sputtering after forming a resist layer in a region other than the region 14a. Alternatively, the amorphous alloy layer 14 may be formed in the shape of the probe pin 14 by sputtering the amorphous alloy over the entire surface of the substrate 30 and then removing the amorphous alloy layer in a region other than the region 14a by etching.
[0036]
Subsequently, the amorphous alloy layer is heated. The amorphous alloy layer is preferably heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the amorphous alloy. In the present embodiment, the amorphous alloy layer is heated to a supercooled liquid region that is not lower than the glass transition temperature of the amorphous alloy and not higher than the crystallization start temperature. Thereafter, the amorphous alloy layer is cooled. It is preferable to cool the amorphous alloy layer to a temperature lower than the glass transition temperature. The amorphous alloy layer may be cooled by natural cooling.
[0037]
Thereafter, as shown in FIG. 4C, a gold bump 62 is formed on the holding end 16 of the probe pin 14. Next, as shown in FIG. 4 (d), the probe pin 14 is detached from the substrate 30. The probe pin 14 may be detached from the substrate 30 by etching a connection portion with the probe pin 14 that is an amorphous alloy layer of the substrate 30. Etching is, for example, wet etching using a potassium hydroxide aqueous solution or XeF. ₂ It is preferable to carry out by dry etching or the like using.
[0038]
Then, as shown in FIG. 4E, a plurality of protrusions 22 that contact the terminals of the electronic component are formed on the free end 18 of the probe pin 14. The plurality of protrusions 22 may be formed by ultra fine particle jet printing. The plurality of protrusions 22 may be formed by plating. Further, the plurality of protrusions 22 may be formed by thermal spraying. In this embodiment, since the probe pin 14 has a plurality of protrusions 22, when the probe pin 14 is pressed in the direction of the terminal of the electronic component, any of the plurality of protrusions 22 comes into contact with the terminal of the electronic component. Therefore, the probe pin 14 and the electronic component can be more reliably connected.
[0039]
Although not shown, the probe pins 14 may be bonded to the holding substrate via the gold bumps 62 before being detached from the substrate 30. In this case, first, the holding end 16 of the probe pin 14 is aligned with the holding substrate. Thereafter, the holding end 16 is bonded to the holding substrate. The holding end 16 is preferably bonded to the holding substrate via a transmission line of the holding substrate. Thereafter, the holding end 16 is joined to the holding substrate by thermocompression bonding via the gold bumps 62. The thermocompression bonding may be performed directly without using the gold bumps 62. The joining of the holding end 16 of the probe pin 14 to the holding substrate is preferably performed by a series of operations using a flip chip bonder or the like. The thermocompression bonding is preferably performed at a temperature at which the amorphous alloy layer is not heated to the supercooled liquid region. The probe pins 14 may be bonded to the holding substrate via the gold bumps 62 after being detached from the substrate 30.
[0040]
In another example, before joining the probe pin 14 to the holding substrate 12, only the region of the probe pin 14 held by the holding substrate 12 may be detached from the substrate 30. Then, the holding substrate may be joined to the probe pin 14 from the same side as the substrate 30.
[0041]
FIG. 5 is a BB ′ cross-sectional view of the substrate 30 and the amorphous layer shown in FIG.
As shown in FIG. 5A, the groove 32 preferably has a V-shaped cross section in the width direction. In this case, the groove 32 is preferably formed by anisotropic etching. As shown in FIG. 5B, the groove 32 may have a U-shaped cross section in the width direction. In this case, the groove 32 is preferably formed by isotropic etching.
[0042]
FIG. 6 is a process diagram showing another example of a method for manufacturing the probe card 10 shown in FIG.
In this embodiment, the description of the same steps as the method for manufacturing the probe card 10 described with reference to FIG. 4 is omitted.
[0043]
First, as shown in FIG. 6A, a groove 32 is formed in a region 14a of the substrate 30 where the probe pins 14 are formed. Further, a hole 34 is formed in a region of the substrate 30 where the free end 18 of the probe pin 14 is formed. Here, a plurality of holes 34 may be formed. The groove 32 and the hole 34 are preferably formed by etching such as dry etching or wet etching. The groove 32 and the hole 34 may be formed by anisotropic etching or may be formed by isotropic etching.
[0044]
Next, as shown in FIG. 6B, an amorphous alloy is sputtered on the region 14 a of the substrate 30 to form an amorphous alloy layer that becomes the probe pin 14.
Subsequently, the amorphous alloy layer is heated. Then, the amorphous alloy layer is cooled. Thereafter, as shown in FIG. 6C, gold bumps 62 are formed on the holding ends 16 of the probe pins 14.
[0045]
Next, as shown in FIG. 6 (d), the probe pin 14 is detached from the substrate 30. The probe pin 14 of the probe card 10 manufactured by the process in this embodiment has a contact protrusion 22 protruding at the free end 18 in a direction in contact with the terminal of the electronic component. In this case, the contact protrusion 22 can function as a contact point that contacts the terminal of the electronic component.
[0046]
FIG. 7 is a perspective view showing another example of the probe card 10.
As shown in FIG. 7A, the probe pin 14 of the probe card 10 according to the present embodiment has a holding end 24 including the holding end 16 and one end so as to have a predetermined angle with respect to the holding end 24. And an inclined portion 26 provided to extend to the holding end 24, and a free end 28 including the free end 18 provided to extend to the other end of the inclined portion 26 so as to be parallel to the holding end 24, Have The inclined part 26 functions as an elastic part. The probe pin 14 has a protruding load portion 20 that extends in the longitudinal direction from the holding end 16 toward the free end 18 at the inclined portion 26. The probe pin 14 preferably has a plurality of protrusions 22 at the free end 18 that come into contact with the terminals of the electronic component.
[0047]
As shown in FIG. 7B, the probe pin 14 may have a contact protrusion protruding at the free end 28 in a direction in contact with the terminal of the electronic component.
In the present embodiment, since the probe pin 14 is bent in a direction in contact with the terminal of the electronic component, the probe pin 14 and the electronic component can be easily connected.
[0048]
FIG. 8 is a process diagram showing a method of manufacturing the probe card 10 shown in FIG.
First, as shown in FIG. 8A, the first flat surface portion 42 that forms the holding end 16 of the probe pin 14 and the first end of the first flat surface portion 42 have a predetermined angle θ with respect to the first flat surface portion 42. A first substrate 40 having an inclined surface portion 44 that extends from the flat surface portion 42 is prepared. The angle θ may be, for example, 30 degrees to 60 degrees, preferably 54.7 degrees.
[0049]
Then, as shown in FIG. 8B, the first substrate 40 is bonded to the second substrate 50 having the second flat portion 52 where the free ends 18 of the probe pins 14 are formed. The first substrate 40 and the second substrate 50 are preferably bonded together so that the second flat portion 52 is provided extending to the other end of the inclined surface portion 44. The second plane part 52 is preferably parallel to the first plane part 42. In the present embodiment, the probe pins 14 are formed using the first substrate 40 and the second substrate 50. However, in other examples, the first flat portion 42, the inclined surface portion 44, and the second flat portion 52 are formed by etching, for example. A single substrate on which is formed may be used.
[0050]
Next, the groove 32 extending in the direction from the first flat surface portion 42 toward the second flat surface portion 52 is formed in the inclined surface portion 44. The groove 32 is preferably formed by patterning the inclined surface portion 44 with a resist and performing etching such as dry etching or wet etching. The groove 32 is preferably formed in a V shape by anisotropic etching. The groove 32 may be formed in a U shape by isotropic etching. In addition, it is preferable that a plurality of grooves 32 be formed in the inclined surface portion 44.
[0051]
Subsequently, as shown in FIG. 8C, an amorphous alloy layer 60 is formed on the first flat surface portion 42 and the inclined surface portion 44 of the first substrate 40 and the second flat surface portion 52 of the second substrate 50 by sputtering. Then, the amorphous alloy layer 60 is heated. The amorphous alloy layer 60 is preferably heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the amorphous alloy used as the material. In the present embodiment, the amorphous alloy layer 60 is heated to a supercooled liquid region that is not lower than the glass transition temperature of the amorphous alloy and not higher than the crystallization start temperature. Thereafter, the amorphous alloy layer 60 is cooled. It is preferable to cool the amorphous alloy layer 60 to a temperature lower than the glass transition temperature of the amorphous alloy. The amorphous alloy layer 60 may be cooled by natural cooling.
[0052]
Thereafter, as shown in FIG. 8D, unnecessary portions of the amorphous alloy layer 60 are removed by etching or the like to form the probe pin 14 having the holding end portion 24, the inclined portion 26, and the free end portion 28. . Then, as shown in FIG. 8E, a gold bump 62 is formed on the holding end 24 of the probe pin. In another example, the gold bumps 62 may be formed on the holding substrate 12 side to be bonded to the probe pins.
[0053]
As shown in FIG. 8F, a holding substrate 12 on which a transmission line 64 including a conductive material is formed is prepared. Then, the holding end portion 24 of the probe pin 14 is joined to the holding substrate 12. The holding end 24 is joined to the holding substrate 12 by first aligning the holding end 24 with the holding substrate 12. Then, the holding end 24 is bonded to the holding substrate 12. Thereafter, the holding end 24 is thermocompression bonded to the holding substrate 12. The holding end 24 is preferably joined to the holding substrate 12 by a series of operations using a flip chip bonder or the like. The thermocompression bonding is preferably performed at a temperature at which the amorphous alloy layer is not heated to the supercooled liquid region.
[0054]
Next, as shown in FIG. 8G, the amorphous alloy layer 60 is separated from the first substrate 40 and the second substrate 50. The amorphous alloy layer 60 may be separated from the first substrate 40 and the second substrate 50 by etching a connection portion between the first substrate 40 and the second substrate 50 with the amorphous alloy layer 60. Etching is, for example, wet etching using a potassium hydroxide aqueous solution or XeF. ₂ It is preferable to carry out by dry etching or the like using.
[0055]
As shown in FIG. 8H, a conductive layer 66 may be formed on the amorphous alloy layer 60. The conductive layer 66 is preferably gold. Then, as shown in FIG. 8 (i), the protrusion 22 is formed at the free end 26 of the probe pin 14. A plurality of protrusions 22 are preferably formed.
As another example, in FIG. 8B, a hole may be formed by etching in a region where the free end portion 26 of the probe pin 14 of the first planar portion 42 of the first substrate 40 is formed. In this case, the protrusion 22 may be formed when the amorphous alloy layer 60 is formed in FIG.
[0056]
Since the probe card 10 manufactured in the present embodiment is bent in the direction in which the probe pins 14 come into contact with the terminals of the electronic components, the probe pins 14 and the electronic components can be easily connected. Moreover, since the protrusion part 22 formed in the free end part 26 of the probe pin 14 contacts in parallel with the terminal of an electronic component, it can enlarge a contact area.
[0057]
FIG. 9 is a process diagram showing another example of a method for manufacturing the probe card 10 shown in FIG.
In this embodiment, the step of forming the amorphous alloy layer 60 shown in FIG. 8C may include the following steps.
As shown in FIG. 9A, the amorphous alloy layer and the first substrate 40 and the second substrate 50 are formed on the first plane portion 42 and the inclined surface portion 44 of the first substrate 40 and the second plane portion 52 of the second substrate 50. An adhesion layer 70 is formed. When the amorphous alloy has palladium as a main component, the adhesion layer 70 preferably contains a titanium nickel alloy having a composition ratio of about 1: 1. When the amorphous alloy contains palladium as a main component and contains copper, the adhesion layer 70 may include a first adhesion layer containing chromium or titanium and a second adhesion layer containing copper. Preferably, the first adhesion layer is formed on the first substrate 40 and the second substrate 50, and the second adhesion layer is formed on the first adhesion layer.
[0058]
Subsequently, as shown in FIG. 9B, a release sacrificial layer 72 is provided on the adhesion layer 70 so that the first substrate 40 and the second substrate 50 can be easily removed from the probe pins 14 in a later step. Form. The peeling sacrificial layer 72 is preferably formed of a material that can withstand chemical treatment such as heating and etching of the amorphous alloy layer in a later step. The peeling sacrificial layer 72 is preferably a metal thin film, for example. In this embodiment, the release sacrificial layer 72 includes chromium and is formed to a thickness of about 100 nm.
In the present embodiment, the step of releasing the amorphous alloy layer 60 shown in FIG. 8G from the first substrate 40 and the second substrate 50 is performed by removing the peeling sacrifice layer 62 by etching. The first substrate 40 and the second substrate 50 are separated.
[0059]
As shown in FIG. 9C, an amorphous alloy layer 60 is formed on the peeling sacrificial layer 72. Next, as shown in FIG. 9D, a metal layer 74 is formed on the amorphous alloy layer 60. Further, an adhesion layer 76 that adheres the amorphous alloy layer 60 and the metal layer 74 may be formed on the amorphous alloy layer 60. Similar to the adhesion layer 70, the adhesion layer 76 preferably includes a titanium-nickel alloy having a composition ratio of 1: 1 when the amorphous alloy is mainly composed of palladium. When the amorphous alloy contains copper containing palladium as a main component, the adhesion layer 76 may include a first adhesion layer containing chromium or titanium and a second adhesion layer containing copper.
[0060]
Further, a barrier layer 78 that prevents the metal contained in the metal layer 74 from diffusing into the amorphous alloy layer 60 may be formed between the amorphous alloy layer 60 and the metal layer 74. In this embodiment, the barrier layer 78 may be provided between the adhesion layer 76 and the metal layer 74. The barrier layer 78 is preferably platinum. The barrier layer 78 is preferably about 100 nm. By forming the barrier layer 78 between the amorphous alloy layer 60 and the metal layer 74, the metal contained in the metal layer 74 does not diffuse into the amorphous alloy layer 60 even when the amorphous alloy layer 60 is heated. . When the barrier layer 78 made of platinum is formed on the adhesion layer 76, the adhesion layer 76 may use only the second adhesion layer containing copper.
Further, an adhesion layer that adheres the barrier layer 78 and the metal layer 74 may be formed between the barrier layer 78 and the metal layer 74. Further, the probe pin 14 may have both the conductive layer 66 shown in FIG. 8H and the metal layer 74 shown in FIG. 9D, or only one of them.
[0061]
Forming an adhesion layer 70, forming a release sacrificial layer 72, forming an amorphous alloy layer 60, forming an adhesion layer 76, forming a barrier layer 78, and a metal layer 74. The step of forming is preferably performed in the same apparatus by sputtering.
[0062]
FIG. 10 is a perspective view showing the probe card 10 manufactured by the process shown in FIG. 8 or FIG.
The probe card 10 has a plurality of probe pins 14. The probe pin 14 is bent in the direction opposite to the holding substrate 12. The plurality of probe pins 14 are provided side by side on the holding substrate 12. In the present embodiment, the length of the probe pin 14 is preferably about several hundred μm. The plurality of probe pins 14 are preferably formed at a pitch of about 100 μm or less.
[0063]
In the probe card 10 according to the present embodiment, since the probe pin 14 has the plurality of protruding load portions 20, the load is increased and the rigidity can be increased. Therefore, the contact resistance when contacting the terminals of the electronic component can be reduced.
Since the probe card 10 in the present embodiment is bent in the direction in which the probe pins 14 come into contact with the terminals of the electronic components, the probe pins 14 and the electronic components can be easily connected.
[0064]
In the above embodiment, the probe pin and the probe card have been described as examples. However, the member described as the probe pin in the above embodiment may be used as a contact for connecting electronic components such as semiconductor elements.
[0065]
As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
[0066]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the probe pin can be increased in weight without changing the size of the probe pin, and the rigidity of the probe pin can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a probe card according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view of a probe pin having a plurality of protruding load portions.
3 is a cross-sectional view of the probe card taken along the line AA ′ shown in FIG. 1. FIG.
4 is a process diagram showing an example of a method for manufacturing the probe card shown in FIG. 1. FIG.
5 is a BB ′ cross-sectional view of the substrate and the amorphous layer shown in FIG. 4. FIG.
6 is a process diagram showing another example of the method for manufacturing the probe card shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing another example of a probe card.
8 is a process diagram showing a method of manufacturing the probe card shown in FIG. 7. FIG.
9 is a process diagram showing another example of manufacturing the probe card shown in FIG. 8. FIG.
10 is a perspective view showing another example of a probe card manufactured by the process shown in FIG. 8 or FIG.
[Explanation of symbols]
10 .. Probe card, 12 .. Holding substrate, 14 .. Probe pin, 16 .. Holding end, 18 .. Free end, 20 .. Protruding load part, 22 .. Protruding part, 30 .. Substrate, 32. ..Groove, 34..hole 40..first substrate 42..first plane portion 44..inclined surface portion 50..second substrate 52..second plane portion 64..transmission line

Claims

電子部品の端子に接触し、前記電子部品の特性を試験するために用いるプローブカードであって、
保持基板と、
前記保持基板に保持される保持端を含む保持端部と、前記保持端部に対して所定の角度を有するように、一端が前記保持端部に延長して設けられた傾斜部と、前記傾斜部の他端から延長して設けられ、前記保持端の反対側の自由端を含む自由端部とを有するプローブピンと、
前記保持基板に設けられ、前記プローブピンと電気的に接続された伝送線路と
を備え、
前記傾斜部は、前記保持端から前記自由端に向かう長手方向に延在し、前記プローブピンの一面からへこみ、前記一面の反対側の面側に突き出した突出加重部を有するプローブカード。A probe card that contacts a terminal of an electronic component and is used to test the characteristics of the electronic component,
A holding substrate;
A holding end including a holding end held by the holding substrate; an inclined portion provided with one end extending to the holding end so as to have a predetermined angle with respect to the holding end; and the inclination A probe pin extending from the other end of the portion and having a free end including a free end opposite to the holding end;
A transmission line provided on the holding substrate and electrically connected to the probe pin;
The inclined section, and extends in the longitudinal direction toward the free end from the holding ends, indentations from one surface of the probe pins, the probe card having a projecting weight portion protruding on the opposite side surface side of the one surface.

前記突出加重部は、幅方向の断面がＶ形状であることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。The probe card according to claim 1 , wherein the protruding weight portion has a V-shaped cross section in the width direction.

前記突出加重部は、幅方向の断面がＵ形状であることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。The probe card according to claim 1 , wherein the protruding weight portion has a U-shaped cross section in the width direction.

前記突出加重部は、前記自由端から所定の距離を隔てた位置に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプローブカード。The projecting weighting unit, the probe card according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is formed at a position spaced a predetermined distance from said free end.

前記プローブピンは、前記自由端に、前記電子部品の端子と接触する複数の突起部を有することを特徴とする請求項４に記載のプローブカード。5. The probe card according to claim 4 , wherein the probe pin has a plurality of protrusions in contact with terminals of the electronic component at the free end.

前記プローブピンは、前記自由端に、前記プローブピンの一面からへこみ、前記一面の反対側の面側に突き出すように形成され、前記電子部品の端子と接触する接触突出部を有することを特徴とする請求項４に記載のプローブカード。The probe pin has a contact protrusion formed on the free end so as to be recessed from one surface of the probe pin and projecting to a surface opposite to the one surface, and to contact a terminal of the electronic component. The probe card according to claim 4 .

前記プローブピンは、複数の前記突出加重部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプローブカード。The probe pins, the probe card according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a plurality of the protruding weighted portion.

前記複数の突出加重部は、幅方向に一部が重なるように形成されることを特徴とする請求項７に記載のプローブカード。The probe card according to claim 7 , wherein the plurality of protruding weight portions are formed so as to partially overlap in the width direction.

前記複数の突出加重部は、幅方向に少なくとも３列に設けられ、中心の列に設けられた前記突出加重部は、幅方向において、両端の列に設けられた前記突出加重部と一部が重なるように形成されることを特徴とする請求項７に記載のプローブカード。The plurality of protruding weight portions are provided in at least three rows in the width direction, and the protruding weight portions provided in the central row are partially shared with the protruding weight portions provided in the rows at both ends in the width direction. It forms so that it may overlap, The probe card of Claim 7 characterized by the above-mentioned.

前記プローブピンは、過冷却液体温度域を有するアモルファス合金を材料とすることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のプローブカード。The probe pins, the probe card according to any one of claims 1 9, characterized in that the amorphous alloy having a supercooled liquid temperature range and material.

電子部品の端子に接触し、前記電子部品の特性を試験するために用いるプローブカードを製造するプローブカード製造方法であって、
導電性材料を含む伝送線路を形成した保持基板を準備するステップと、
前記保持基板に保持される保持端と、前記保持端の反対側の自由端と、前記保持端から前記自由端に向かう長手方向に延在する突出加重部とを有するプローブピンを形成するステップと、
前記プローブピンの前記保持端を前記保持基板に接合するステップと
を備え、
前記プローブピンを形成するステップは、
基板の前記プローブピンが形成される領域に、前記プローブピンの前記保持端から前記自由端に向かう長手方向に延在し、前記プローブピンの一面からへこみ、前記一面の反対側の面側に突き出した溝を形成するステップと、
前記基板にスパッタ法によりアモルファス合金層を形成するステップと、
前記アモルファス合金層を加熱するステップと、
前記アモルファス合金層を冷却するステップと
を有するプローブカード製造方法。A probe card manufacturing method for manufacturing a probe card that is used to contact a terminal of an electronic component and test the characteristics of the electronic component,
Preparing a holding substrate on which a transmission line including a conductive material is formed;
Forming a probe pin having a holding end held by the holding substrate, a free end opposite to the holding end, and a protruding load portion extending in a longitudinal direction from the holding end toward the free end; ,
Bonding the holding end of the probe pin to the holding substrate ,
Forming the probe pin comprises:
In a region where the probe pin of the substrate is formed, and extends in the longitudinal direction toward the free end from the holding ends of the probe pins, indentations from one surface of the probe pin, protrudes on the opposite side surface side of the one surface Forming a groove,
Forming an amorphous alloy layer on the substrate by sputtering;
Heating the amorphous alloy layer;
And a step of cooling the amorphous alloy layer.

前記保持端を前記保持基板に接合するステップは、
前記保持端を前記保持基板に貼り合わせるステップと、
前記保持端を前記保持基板に熱圧着するステップと
を有することを特徴とする請求項１１に記載のプローブカード製造方法。The step of bonding the holding end to the holding substrate includes:
Bonding the holding end to the holding substrate;
The probe card manufacturing method according to claim 11 , further comprising a step of thermocompression bonding the holding end to the holding substrate.

前記アモルファス合金層を前記基板から離脱するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１１または１２に記載のプローブカード製造方法。The probe card manufacturing method according to claim 11 , further comprising a step of releasing the amorphous alloy layer from the substrate.