JPH0640106B2 - 半導体ｌｓｉ検査装置用プローブヘッド及びその製造方法 - Google Patents
半導体ｌｓｉ検査装置用プローブヘッド及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0640106B2 JPH0640106B2 JP62281036A JP28103687A JPH0640106B2 JP H0640106 B2 JPH0640106 B2 JP H0640106B2 JP 62281036 A JP62281036 A JP 62281036A JP 28103687 A JP28103687 A JP 28103687A JP H0640106 B2 JPH0640106 B2 JP H0640106B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pin
- probe
- wiring board
- probe head
- conductor sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K3/4007—Surface contacts, e.g. bumps
Landscapes
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＬＳＩに代表される半導体装置の検査装置用
プローブヘッド及びその製造方法に係り、特に高密度多
ピン化に好適なプローブヘッド及びその製造方法に関す
る。
プローブヘッド及びその製造方法に係り、特に高密度多
ピン化に好適なプローブヘッド及びその製造方法に関す
る。
半導体ＬＳＩの電極パッドに接触して電気信号を検査装
置に伝送するプローブヘッドとして、従来の装置は、例
えばテストプローブを形成するのに、予め準備されたプ
ローブピンを個別にプローブ構造体に設けた貫通孔に挿
入した構造のものである。また、プローブピンの先端部
は、電気的接触特性を向上させるため尖鋭化する必要が
あり、プローブピンをプローブ構造体に固定させた後、
切削、研磨により平坦面を得てエッチングによりその先
端を半球状もしくは円錐状に露出形成されている。な
お、この種の装置として関連するものには例えば特開昭
61−80067 号が挙げられる。
置に伝送するプローブヘッドとして、従来の装置は、例
えばテストプローブを形成するのに、予め準備されたプ
ローブピンを個別にプローブ構造体に設けた貫通孔に挿
入した構造のものである。また、プローブピンの先端部
は、電気的接触特性を向上させるため尖鋭化する必要が
あり、プローブピンをプローブ構造体に固定させた後、
切削、研磨により平坦面を得てエッチングによりその先
端を半球状もしくは円錐状に露出形成されている。な
お、この種の装置として関連するものには例えば特開昭
61−80067 号が挙げられる。
上記従来技術は、プローブピンの高密度多ピン化の点に
ついて配慮されておらず、プローブピンの組立性やピン
先端部位置の高精度化に問題があった。つまり、従来技
術では貫通開孔を有するプローブ構造体にプローブピン
を個々に挿入して組立てるため、プローブピンの高密度
化、多ピン化に対して高精度な挿入組立技術が必要とな
り、一定の限界がある。更に、挿入したプローブピンの
先端部は、特に半導体ウエハの電極パッド（はんだバン
プ）に接触するピン先端部の場合、スプリングレスで、
ピン−パッド間の接触抵抗特性を確保するため一定のエ
リア（１チップ分）内で、高さ方向及び横方向の位置を
高精度でそろえる必要がある。従来技術めは、プローブ
ピンの先端部をエッチングにより形成しているが、特に
先端部の位置について高精度化の必要性が配慮されてい
ない。
ついて配慮されておらず、プローブピンの組立性やピン
先端部位置の高精度化に問題があった。つまり、従来技
術では貫通開孔を有するプローブ構造体にプローブピン
を個々に挿入して組立てるため、プローブピンの高密度
化、多ピン化に対して高精度な挿入組立技術が必要とな
り、一定の限界がある。更に、挿入したプローブピンの
先端部は、特に半導体ウエハの電極パッド（はんだバン
プ）に接触するピン先端部の場合、スプリングレスで、
ピン−パッド間の接触抵抗特性を確保するため一定のエ
リア（１チップ分）内で、高さ方向及び横方向の位置を
高精度でそろえる必要がある。従来技術めは、プローブ
ピンの先端部をエッチングにより形成しているが、特に
先端部の位置について高精度化の必要性が配慮されてい
ない。
本発明の目的は、プローブヘッド部のピン組立性を向上
させると共に、高精度ピン立てを実現させるプローブヘ
ッドの製造及びその製造方法を提供することにある。
させると共に、高精度ピン立てを実現させるプローブヘ
ッドの製造及びその製造方法を提供することにある。
高密度多ピン化における上記目的のうち、まず組立性向
上については、配線基板の電極パッド部で例えばロウ付
けした導体シートをレジストマスクを用いてウエットエ
ッチング法によるアンダーカットを用いて選択エッチン
グすることにより達成される。更に高精度ピン立ては、
ピン先端部を導体シートの平坦面を用いる構造とするこ
とにより達成される。
上については、配線基板の電極パッド部で例えばロウ付
けした導体シートをレジストマスクを用いてウエットエ
ッチング法によるアンダーカットを用いて選択エッチン
グすることにより達成される。更に高精度ピン立ては、
ピン先端部を導体シートの平坦面を用いる構造とするこ
とにより達成される。
以下、本発明の第１の発明である半導体ＬＳＩ検査装置
用プローブヘッドについて、その特徴点を列挙し具体的
に説明する。
用プローブヘッドについて、その特徴点を列挙し具体的
に説明する。
（１）半導体ＬＳＩの電極パッドに接触して電気信号を
伝送するプローブヘッドにおいて、両面に電極パッド列
が形成され、かつ前記両面のパッド間がそれぞれ特定の
配列関係で電気的に相互に接続された配線基板と、前記
一方の基板面の各パッド上に導体層を介して植設固定さ
れた基部が肉太でその先端が微小な平坦面を有する円を
含む多角形錐状のピンプローブとから成ることを特徴と
する。
伝送するプローブヘッドにおいて、両面に電極パッド列
が形成され、かつ前記両面のパッド間がそれぞれ特定の
配列関係で電気的に相互に接続された配線基板と、前記
一方の基板面の各パッド上に導体層を介して植設固定さ
れた基部が肉太でその先端が微小な平坦面を有する円を
含む多角形錐状のピンプローブとから成ることを特徴と
する。
（２）上記配線基板は給電層と信号入出力層と接地層と
から成る少なくとも３種の配線層を有する多層配線基板
から成ることを特徴とする。
から成る少なくとも３種の配線層を有する多層配線基板
から成ることを特徴とする。
（３）上記多層配線基板がセラミックスの多層積層板か
ら成ることを特徴とする。
ら成ることを特徴とする。
（４）上記ピンプローブがタングステン（Ｗ）、モリブ
デン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ベリ
リウム（Ｂｅ）−銅（Ｃｕ）合金及び表面を銅（Ｃｕ）
よりも硬質の金属でメッキした銅（Ｃｕ）基材から成る
群から選ばれたいずれか１種の金属から成ることを特徴
とする。
デン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ベリ
リウム（Ｂｅ）−銅（Ｃｕ）合金及び表面を銅（Ｃｕ）
よりも硬質の金属でメッキした銅（Ｃｕ）基材から成る
群から選ばれたいずれか１種の金属から成ることを特徴
とする。
（５）上記ピンプローブの配線基板面からの高さをｈと
し、隣接するピンプローブの植設されたパッド間のピッ
チをｄとしたとき、ｈ＝０．５〜２ｄとしたことを特徴
とする。
し、隣接するピンプローブの植設されたパッド間のピッ
チをｄとしたとき、ｈ＝０．５〜２ｄとしたことを特徴
とする。
上記ピンプローブの高さｈとパッド間のピッチｄとの関
係は、信号を良く通すための好ましい条件であり、ピン
プローブを構成する材質により多少は異なるが概ね上記
数値の範囲が実用的である。
係は、信号を良く通すための好ましい条件であり、ピン
プローブを構成する材質により多少は異なるが概ね上記
数値の範囲が実用的である。
次に本発明の第２の発明である半導体ＬＳＩ検査装置用
プローブヘッドの製造方法について、その特徴点を列挙
し具体的に説明する。
プローブヘッドの製造方法について、その特徴点を列挙
し具体的に説明する。
（１）一方の面にピンプローブを植設固定するための電
極パッド列が、そしてその裏面には検査装置に接続され
るための電極パッド列がそれぞれ形成され、しかも前記
両面のパッド間が特定の配列関係で電気的に相互に接続
された配線基板を準備する工程；導体シート上に前記配
線基板のピンプローブを植設固定するための電極パッド
列に対応したパターンの電極パッド列を形成する工程；
前記両パッド列を対向させ導体層を介して前記導体シー
トを前記配線基板に固定する工程；前記導体シートの表
面を所望により平滑に研磨したのち、前記導体シート表
面に前記両電極パッド列の各パッドと中心位置を同じく
した円を含む多角形のマスクパターンを形成する工程；
前記マスクパターンをマスクとして上記導体シートを選
択エッチングすることにより、上記電極パッド列に対応
する円を含む多角形錐状の尖鋭化したピン列を形成する
工程；及び上記マスクを除去する工程を有することを特
徴とする。
極パッド列が、そしてその裏面には検査装置に接続され
るための電極パッド列がそれぞれ形成され、しかも前記
両面のパッド間が特定の配列関係で電気的に相互に接続
された配線基板を準備する工程；導体シート上に前記配
線基板のピンプローブを植設固定するための電極パッド
列に対応したパターンの電極パッド列を形成する工程；
前記両パッド列を対向させ導体層を介して前記導体シー
トを前記配線基板に固定する工程；前記導体シートの表
面を所望により平滑に研磨したのち、前記導体シート表
面に前記両電極パッド列の各パッドと中心位置を同じく
した円を含む多角形のマスクパターンを形成する工程；
前記マスクパターンをマスクとして上記導体シートを選
択エッチングすることにより、上記電極パッド列に対応
する円を含む多角形錐状の尖鋭化したピン列を形成する
工程；及び上記マスクを除去する工程を有することを特
徴とする。
（２）上記導体シートがタングステン（Ｗ）、モリブデ
ン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ベリリ
ウム（Ｂｅ）−銅（Ｃｕ）合金及び銅（Ｃｕ）から成る
群のいずれか１種の金属から成り、マスクとして前記導
体シートの選択エッチングに耐え得る金属もしくはホト
レジストから成ることを特徴とする。
ン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ベリリ
ウム（Ｂｅ）−銅（Ｃｕ）合金及び銅（Ｃｕ）から成る
群のいずれか１種の金属から成り、マスクとして前記導
体シートの選択エッチングに耐え得る金属もしくはホト
レジストから成ることを特徴とする。
（３）上記両パッド列を対向させ導体層を介して前記導
体シートを前記配線基板に固定する工程において、あら
かじめ両パッド上に金属ロウ材を被覆形成しておき、ロ
ウ付けにより両パッド列を固定することを特徴とする。
体シートを前記配線基板に固定する工程において、あら
かじめ両パッド上に金属ロウ材を被覆形成しておき、ロ
ウ付けにより両パッド列を固定することを特徴とする。
（４）上記ロウ材として金（Ａｕ）を用いることを特徴
とする。
とする。
（５）上記マスクパターンをマスクとして上記導体シー
トを選択エッチングする工程においけるエッチング処理
として、ウエットエッチング法を用いてサイドエッチン
グを行いながらエッチングするか、もしくはドライエッ
チングにより途中までエッチングしておき、その後ウエ
ットエッチング法によりサイドエッチングを行いながら
エッチングし、円を含む多角形錐状の尖鋭化したピ列を
形成することを特徴とする。
トを選択エッチングする工程においけるエッチング処理
として、ウエットエッチング法を用いてサイドエッチン
グを行いながらエッチングするか、もしくはドライエッ
チングにより途中までエッチングしておき、その後ウエ
ットエッチング法によりサイドエッチングを行いながら
エッチングし、円を含む多角形錐状の尖鋭化したピ列を
形成することを特徴とする。
なお、前記導体シートの厚さは最終的に得られるピプロ
ーブの高さを決定することになるので、表面平坦化の研
磨量及び電極パッドの高さを考慮しつつ所望の厚さのも
のを使用する。また、材質としては、ピンプローブとし
て或る程度の硬さ（剛性）と、導電性（低抵抗）と耐脆
性（もろくない）とを有しているものであればよく、一
般には上記のものが適当である。ただし、銅を使用する
場合には、硬さがやや不足するので、ピンプローブが形
成された時点で、表面に例えばニッケル，クロム等のメ
ッキをして用いることが望ましい。その他、材質により
硬度が満足されている場合であっても、ピンの表面酸化
を防止するため防蝕を目的として周知の適当なメッキ層
を形成すると信頼性の高いものが得られより好ましい。
ーブの高さを決定することになるので、表面平坦化の研
磨量及び電極パッドの高さを考慮しつつ所望の厚さのも
のを使用する。また、材質としては、ピンプローブとし
て或る程度の硬さ（剛性）と、導電性（低抵抗）と耐脆
性（もろくない）とを有しているものであればよく、一
般には上記のものが適当である。ただし、銅を使用する
場合には、硬さがやや不足するので、ピンプローブが形
成された時点で、表面に例えばニッケル，クロム等のメ
ッキをして用いることが望ましい。その他、材質により
硬度が満足されている場合であっても、ピンの表面酸化
を防止するため防蝕を目的として周知の適当なメッキ層
を形成すると信頼性の高いものが得られより好ましい。
上記マスクパターンとしては、円、楕円、その他三角、
四角、五角などいずれの多角形のものでもよい。材質も
金属は勿論、一般に用いられているホトレジスト（感光
性レジスト）でもよく、いずれにしても導体シートをエ
ッチングする際に十分にマスク作用をするものであれば
よく、周知の技術で十分な対応可能である。金属マスク
の場合は、導体シート上にＣＶＤ（Chemical Vapor Dep
osition ），スパッタリング、その他周知の薄膜形成技
術（一般の蒸着を含む）でマスク材となる薄膜を形成し
ておき、この薄膜にホトレジスト膜（紫外線のみなら
ず、電子線、Ｘ線で感光するものを含む）を形成し、所
望のマスクを介して露光し、現像、エッチングすること
により容易に目的とする金属マスクパターンを導体シー
ト上に形成することができる。微細なパターンを形成す
る場合には、紫外線よりはＸ線、Ｘ線よりは電子線に感
光するレジストを用いればよいことは周知のとおりであ
る。また、レジストの解像度からすれば一般にネガ型よ
りもポジ型の方が優れている。
四角、五角などいずれの多角形のものでもよい。材質も
金属は勿論、一般に用いられているホトレジスト（感光
性レジスト）でもよく、いずれにしても導体シートをエ
ッチングする際に十分にマスク作用をするものであれば
よく、周知の技術で十分な対応可能である。金属マスク
の場合は、導体シート上にＣＶＤ（Chemical Vapor Dep
osition ），スパッタリング、その他周知の薄膜形成技
術（一般の蒸着を含む）でマスク材となる薄膜を形成し
ておき、この薄膜にホトレジスト膜（紫外線のみなら
ず、電子線、Ｘ線で感光するものを含む）を形成し、所
望のマスクを介して露光し、現像、エッチングすること
により容易に目的とする金属マスクパターンを導体シー
ト上に形成することができる。微細なパターンを形成す
る場合には、紫外線よりはＸ線、Ｘ線よりは電子線に感
光するレジストを用いればよいことは周知のとおりであ
る。また、レジストの解像度からすれば一般にネガ型よ
りもポジ型の方が優れている。
配線基板の電極パッド部で平坦面を有するように導体
層、例えばロウ付けにより固定した導体シートを、上記
平坦面にピン形成用のマスクパターンを形成した後ウエ
ットエッチング法を用いて一括形成することができるの
で、高密度多ピン化においてプローブヘッド部のピン組
立性を向上させることができる。
層、例えばロウ付けにより固定した導体シートを、上記
平坦面にピン形成用のマスクパターンを形成した後ウエ
ットエッチング法を用いて一括形成することができるの
で、高密度多ピン化においてプローブヘッド部のピン組
立性を向上させることができる。
更に、ピン先端部となる導体シートの平坦面にピン形成
用のマスクパターンを形成し、上記電極パッド部の中央
に位置する部分に微小なフラット面が残るようにアンダ
ーカットを行うことにより、ピン先端部の高さ方向バラ
ツキを導体シートの平坦面と同レベルにすることがで
き、かつ横方向バラツキをマスクパターンの寸法精度に
近いレベルにもっていくことができるので、プローブヘ
ッド部の高精度ピン立てを実現させることできる。
用のマスクパターンを形成し、上記電極パッド部の中央
に位置する部分に微小なフラット面が残るようにアンダ
ーカットを行うことにより、ピン先端部の高さ方向バラ
ツキを導体シートの平坦面と同レベルにすることがで
き、かつ横方向バラツキをマスクパターンの寸法精度に
近いレベルにもっていくことができるので、プローブヘ
ッド部の高精度ピン立てを実現させることできる。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。第
１図は、本発明の一実施例となる多層配線基板１上に多
ピンを形成するための製造プロセスを工程順に示したも
のである。
１図は、本発明の一実施例となる多層配線基板１上に多
ピンを形成するための製造プロセスを工程順に示したも
のである。
第１図（ａ）は、給電層と信号層（入出力）と接地層と
を有する多層配線基板１、導体シート２のメタライズ工
程後を示す。多層配線基板１は、湿式厚膜セラミック基
板であり。両面に形成したタングステン系の電極パッド
部３，４に各々ニッケルメッキ５，６、金メッキ７，８
を施している。
を有する多層配線基板１、導体シート２のメタライズ工
程後を示す。多層配線基板１は、湿式厚膜セラミック基
板であり。両面に形成したタングステン系の電極パッド
部３，４に各々ニッケルメッキ５，６、金メッキ７，８
を施している。
一方、導体シート２は、タングステンを材質とし、片側
の面に上記した電極パッド部３に対応する位置に所望の
パターンによりニッケルメッキ９、金メッキ10を施して
いる。ここで電極パッド部３は、多層配線基板１の内部
配線（図示せず）により拡大された電極パッド部４と電
気的に接続されている。
の面に上記した電極パッド部３に対応する位置に所望の
パターンによりニッケルメッキ９、金メッキ10を施して
いる。ここで電極パッド部３は、多層配線基板１の内部
配線（図示せず）により拡大された電極パッド部４と電
気的に接続されている。
第１図（ｂ）は、多層配線基板１と導体シート２のロウ
付け工程後を示す。多層配線基板１の電極パッド部３上
のニッケルメッキ５を介して形成した金メッキ７と導体
シート２上のニッケルメッキ９を介して形成した金メッ
キ10を、対応するパターンが上下重なるように対向位置
合わせした後、加熱圧着することにより金（Ａｕ）−金
（Ａｕ）のロウ付け部11を形成する。特に、導体シート
２のロウ付け部11を形成していない反対面は、加熱圧着
時に平坦面12を得ている。この導体シート２に形成され
る平坦面12は、ロウ付け後研磨等により更に平坦度を向
上させることができる。
付け工程後を示す。多層配線基板１の電極パッド部３上
のニッケルメッキ５を介して形成した金メッキ７と導体
シート２上のニッケルメッキ９を介して形成した金メッ
キ10を、対応するパターンが上下重なるように対向位置
合わせした後、加熱圧着することにより金（Ａｕ）−金
（Ａｕ）のロウ付け部11を形成する。特に、導体シート
２のロウ付け部11を形成していない反対面は、加熱圧着
時に平坦面12を得ている。この導体シート２に形成され
る平坦面12は、ロウ付け後研磨等により更に平坦度を向
上させることができる。
第１図（ｃ）は、導体シート２の平坦面12上へのメタル
マスク13の形成工程後を示す。このマスクの形成工程は
タングステン（Ｗ）の導体シート２の平坦面12上に銅を
一様に蒸着する。次に、その上に感光性レジストをスピ
ンナーで塗布し、所望のパターンを石英マスク等を用い
て露光，現象する。なお、この例ではレジストとして東
京応化（株）製、商品名ＯＭＲ−83ネガ型紫外線レジス
トを使用し、露光は400nm 付近の紫外線照射で行った。
次に、感光部のレジストを除去し、過硫酸アンモニウム
系水溶液により銅膜をエッチングし、銅のメタルマスク
13が形成される。このメタルマスク13の形状は、通常円
形パターンを用いるが、後工程におけるピ先端部形状を
制御するため、角形他種々の形状をとる。また、メタル
マスク13は、ピン立ての条件から通常多層配線基板１上
に形成した電極パッド部３の位置と中心軸14が一致する
ように形成される。
マスク13の形成工程後を示す。このマスクの形成工程は
タングステン（Ｗ）の導体シート２の平坦面12上に銅を
一様に蒸着する。次に、その上に感光性レジストをスピ
ンナーで塗布し、所望のパターンを石英マスク等を用い
て露光，現象する。なお、この例ではレジストとして東
京応化（株）製、商品名ＯＭＲ−83ネガ型紫外線レジス
トを使用し、露光は400nm 付近の紫外線照射で行った。
次に、感光部のレジストを除去し、過硫酸アンモニウム
系水溶液により銅膜をエッチングし、銅のメタルマスク
13が形成される。このメタルマスク13の形状は、通常円
形パターンを用いるが、後工程におけるピ先端部形状を
制御するため、角形他種々の形状をとる。また、メタル
マスク13は、ピン立ての条件から通常多層配線基板１上
に形成した電極パッド部３の位置と中心軸14が一致する
ように形成される。
第１図（ｄ）は、導体シート２の選択エッチング工程後
を示す。タングステンの導体シート２を、銅のメタルマ
スク13を形成した面から、水酸化カリウムと赤血塩の混
合系水溶液によりウエットエッチングを行う。この時、
アンダーカット（サイドエッジ、側面腐食ともいう）を
積極的に利用し、かつ制御することにより、メタルマス
ク13の中央下部に導体シート２の微小なフラット面15を
形成すると同時に、導体シート２をロウ付け部11の近傍
を残して除去する。この結果、多層配線基板１のロウ付
け部11上に、先端部に微小なフラット面15を有する尖鋭
化したピン16が、メタルマスク13を残した状態で形成さ
れる。ここで、ピン16を垂直に立てるためには、メタル
マスク13とロウ付け部11の中心軸14を一致させる必要が
ある。また、上記したエッチング液が導体シート２のロ
ウ付け部11の面からの浸入によるピン16の形状バラツキ
を除去する必要がある場合には、過程エッチング工程前
〔第１図（ｂ）又は第１図（ｃ）〕に導体シート２のロ
ウ付け部11の面上に樹脂系ワックスを塗布又は充填して
おき、エッチング終了後に有機溶媒により取り除けばよ
い。
を示す。タングステンの導体シート２を、銅のメタルマ
スク13を形成した面から、水酸化カリウムと赤血塩の混
合系水溶液によりウエットエッチングを行う。この時、
アンダーカット（サイドエッジ、側面腐食ともいう）を
積極的に利用し、かつ制御することにより、メタルマス
ク13の中央下部に導体シート２の微小なフラット面15を
形成すると同時に、導体シート２をロウ付け部11の近傍
を残して除去する。この結果、多層配線基板１のロウ付
け部11上に、先端部に微小なフラット面15を有する尖鋭
化したピン16が、メタルマスク13を残した状態で形成さ
れる。ここで、ピン16を垂直に立てるためには、メタル
マスク13とロウ付け部11の中心軸14を一致させる必要が
ある。また、上記したエッチング液が導体シート２のロ
ウ付け部11の面からの浸入によるピン16の形状バラツキ
を除去する必要がある場合には、過程エッチング工程前
〔第１図（ｂ）又は第１図（ｃ）〕に導体シート２のロ
ウ付け部11の面上に樹脂系ワックスを塗布又は充填して
おき、エッチング終了後に有機溶媒により取り除けばよ
い。
第１図（ｅ）は、ピン16の先端部に残ったメタルマスク
13を除去した工程後を示す。銅のメタルマスク13は、過
硫酸アンモニウム系水溶液により取り除かれる。これに
より、多層配線基板１上に多ピンを形成する製造プロセ
スが基本的に完了する。ピン16の材質として、タングス
テンの導体シート２を用いたが、メタルマスク13やロウ
付け部11をエッチングしない水溶液を選択することによ
り、他の金属を使用することができる。例えば、導体シ
ート２に銅を使用した場合には、メタルマスク13にクロ
ムを用いる。この時、銅、クロムのエッチング液は、各
々過硫酸アンモニウム系水溶液、フェリシアン化カリウ
ム系水溶液を用いる。また、ピン16の表面に金やロジュ
ームのメッキ皮膜を形成することにより、半導体ウエハ
（チップ）の電極パッド（はんだバンプ）とピン16との
電気的な接触特性を安定にし、かつ向上させることがで
きる。
13を除去した工程後を示す。銅のメタルマスク13は、過
硫酸アンモニウム系水溶液により取り除かれる。これに
より、多層配線基板１上に多ピンを形成する製造プロセ
スが基本的に完了する。ピン16の材質として、タングス
テンの導体シート２を用いたが、メタルマスク13やロウ
付け部11をエッチングしない水溶液を選択することによ
り、他の金属を使用することができる。例えば、導体シ
ート２に銅を使用した場合には、メタルマスク13にクロ
ムを用いる。この時、銅、クロムのエッチング液は、各
々過硫酸アンモニウム系水溶液、フェリシアン化カリウ
ム系水溶液を用いる。また、ピン16の表面に金やロジュ
ームのメッキ皮膜を形成することにより、半導体ウエハ
（チップ）の電極パッド（はんだバンプ）とピン16との
電気的な接触特性を安定にし、かつ向上させることがで
きる。
第２図は、上記した多ピンを形成した多層配線基板１の
断面構造を示す。多層配線基板１は、アルミナ絶縁層17
の中にタングステン等からなる導体材料で信号配線18、
電源層19、グランド層20が形成されている。さらに上下
面には電極パッド21，22が各々形成され、上面の電極パ
ッド21間のピッチ23は、下面の電極パッド22間のピッチ
24の３倍程度に拡大され、上面の電極パッド21との電気
的、機械的接続を容易にする構造としている。下面の電
極パッド22上には、上記した多ピン形成方法によりピン
16が形成されている。また、上面の電極パッド21上に
は、ニッケル、金のメタライズ25が施され、ピン接触や
はんだ接続に対する信頼度を向上させている。
断面構造を示す。多層配線基板１は、アルミナ絶縁層17
の中にタングステン等からなる導体材料で信号配線18、
電源層19、グランド層20が形成されている。さらに上下
面には電極パッド21，22が各々形成され、上面の電極パ
ッド21間のピッチ23は、下面の電極パッド22間のピッチ
24の３倍程度に拡大され、上面の電極パッド21との電気
的、機械的接続を容易にする構造としている。下面の電
極パッド22上には、上記した多ピン形成方法によりピン
16が形成されている。また、上面の電極パッド21上に
は、ニッケル、金のメタライズ25が施され、ピン接触や
はんだ接続に対する信頼度を向上させている。
一方、信号配線18は、高速電気信号の授受を行うため電
源層19、グランド層20をレファレンス層としてストリッ
プ線路又はマイクロストリップ線路となっており、一定
の特性インピーダンスを有している。
源層19、グランド層20をレファレンス層としてストリッ
プ線路又はマイクロストリップ線路となっており、一定
の特性インピーダンスを有している。
第３図は、上記した多ピンを形成する基板に多層配線基
板１を用いない場合を示す。この時、ピン16を形成した
電極パッド22のパッド間ピッチ24は拡大されず、スルー
ホール印刷により配線26が垂直に形成される。このよう
な構造を有する配線基板27は、上記した多層配線基板１
と比べて簡易構造となるため、製造上コスト低減を図る
ことができる。更に、簡易構造を活してピン16の配置、
つまり電極パッド22の配置を規格化することにより、配
線基板27をピンブロックとして汎用性をもたせることが
できる。
板１を用いない場合を示す。この時、ピン16を形成した
電極パッド22のパッド間ピッチ24は拡大されず、スルー
ホール印刷により配線26が垂直に形成される。このよう
な構造を有する配線基板27は、上記した多層配線基板１
と比べて簡易構造となるため、製造上コスト低減を図る
ことができる。更に、簡易構造を活してピン16の配置、
つまり電極パッド22の配置を規格化することにより、配
線基板27をピンブロックとして汎用性をもたせることが
できる。
第４図は、半導体ウエハ28の１チップ29エリア上に配置
されたはんだボール（電極バッド）30に、上記した多ピ
ンを形成した多層配線基板１、ピッチ拡大用多層厚膜基
板31、及びピッチ拡大用多層プリント基板32から構成さ
れるプローブカード33（１，31，32）を多層配線基板１
に設けたピン16（図示せず）により、電気的、機械的に
接触させた状態を示す半導体検査装置の伝送路要部断面
構造を示す。プローブカード33は、テスタ部（図示せ
ず）との信号の授受を行う同軸コネクタ34、及びピッチ
拡大用多層プリント基板32の表面に設けられた電極パタ
ーン（図示せず）と電気的、機械的に接触させ同軸形ス
プリングコンタクトピン35を配置した支持基板36と、位
置決め用基板37を介して電気的に接続されている。この
時、プローブカード33は、支持基板36を開閉することに
より着脱される。また、プローブカード33のピン16が摩
耗、変形した時は、多層配線基板１を、ピッチ拡大用多
層膜厚基板31との接続部（はんだもしくはロウ付け）で
分離して交換を行う。
されたはんだボール（電極バッド）30に、上記した多ピ
ンを形成した多層配線基板１、ピッチ拡大用多層厚膜基
板31、及びピッチ拡大用多層プリント基板32から構成さ
れるプローブカード33（１，31，32）を多層配線基板１
に設けたピン16（図示せず）により、電気的、機械的に
接触させた状態を示す半導体検査装置の伝送路要部断面
構造を示す。プローブカード33は、テスタ部（図示せ
ず）との信号の授受を行う同軸コネクタ34、及びピッチ
拡大用多層プリント基板32の表面に設けられた電極パタ
ーン（図示せず）と電気的、機械的に接触させ同軸形ス
プリングコンタクトピン35を配置した支持基板36と、位
置決め用基板37を介して電気的に接続されている。この
時、プローブカード33は、支持基板36を開閉することに
より着脱される。また、プローブカード33のピン16が摩
耗、変形した時は、多層配線基板１を、ピッチ拡大用多
層膜厚基板31との接続部（はんだもしくはロウ付け）で
分離して交換を行う。
なお、上記のピッチ拡大用多層厚膜基板31とピッチ拡大
用多層プリント基板32の接続もはんだ付けもしくはロウ
付けで形成されている。
用多層プリント基板32の接続もはんだ付けもしくはロウ
付けで形成されている。
プローブカード33の構成について、電極パッド間の拡大
をそれ程必要としない場合、上記したピッチ拡大用多層
厚膜基板31を取り除いて用いるか、または上記ピッチ拡
大用多層厚膜基板31の電極パッド（図示せず）上に直接
多ピンを形成して用いることもある。
をそれ程必要としない場合、上記したピッチ拡大用多層
厚膜基板31を取り除いて用いるか、または上記ピッチ拡
大用多層厚膜基板31の電極パッド（図示せず）上に直接
多ピンを形成して用いることもある。
本発明によれば、配線基板の電極パッド部に高密度な多
ピンを一括形成することができるのでピン立ての組立性
を大幅に向上させる効果がある。
ピンを一括形成することができるのでピン立ての組立性
を大幅に向上させる効果がある。
更に、ピン先端部の高さ方向バラツキを導体シートの平
坦面と同レベルにでき、かつ横方向バラツキをマスクパ
ターンの寸法精度に近いレベルにもっていくことができ
るので、プローブヘッド部のピン先端部位置精度を大幅
に向上させる効果がある。
坦面と同レベルにでき、かつ横方向バラツキをマスクパ
ターンの寸法精度に近いレベルにもっていくことができ
るので、プローブヘッド部のピン先端部位置精度を大幅
に向上させる効果がある。
第１図は、本発明の一実施例の多ピンを形成するための
製造プロセスを示す工程順の断面図、第２図及び第３図
は、それぞれ異なる本発明実施例となる多ピンを形成し
た基板の断面図、第４図は、本発明を用いた半導体検査
装置伝送路要部の断面図である。 図において、 １……多層配線基板、２……導体シート 11……ロウ付け部、13……メタルマスク 15……微小なフラット面、16……ピン
製造プロセスを示す工程順の断面図、第２図及び第３図
は、それぞれ異なる本発明実施例となる多ピンを形成し
た基板の断面図、第４図は、本発明を用いた半導体検査
装置伝送路要部の断面図である。 図において、 １……多層配線基板、２……導体シート 11……ロウ付け部、13……メタルマスク 15……微小なフラット面、16……ピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖野 博信 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 藤田 毅 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内
Claims (10)
- 【請求項１】半導体ＬＳＩの電極パッドに接触して電気
信号を伝送するプローブヘッドにおいて、両面に電極パ
ッド列が形成され、かつ前記両面のパッド間がそれぞれ
特定の配列関係で電気的に相互に接続された配線基板
と、前記一方の基板面の各パッド上に導体層を介して植
設固定された基部が肉太でその先端が微小な平坦面を有
する円を含む多角形錐状のピンプローブとから成ること
を特徴とする半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッド。 - 【請求項２】上記配線基板は給電層と信号入出力層と接
地層とから成る少なくとも３種の配線層を有する多層配
線基板から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッド。 - 【請求項３】上記多層配線基板がセラミックスの多層積
層板から成ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッド。 - 【請求項４】上記ピンプローブがタングステン（Ｗ）、
モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃ
ｒ）、ベリリウム（Ｂｅ）−銅（Ｃｕ）合金及び表面を
銅（Ｃｕ）よりも硬質の金属でメッキした銅（Ｃｕ）基
材から成る群から選ばれたいずれか１種の金属から成る
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項もしく
は第３項記載の半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッ
ド。 - 【請求項５】上記ピンプローブの配線基板面からの高さ
をｈとし、隣接するピンプロープの植設されたパッド間
のピッチをｄとしたとき、ｈ＝0.5〜２dとしたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項もしく
は第４項記載の半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッ
ド。 - 【請求項６】一方の面にピンプローブを植設固定するた
めの電極パッド列が、そしてその裏面には検査装置に接
続されるための電極パッド列がそれぞれ形成され、しか
も前記両面のパツド間が特定の配列関係で電気的に相互
に接続された配線基板を準備する工程；導体シート上に
前記配線基板のピンプローブを植設固定するための電極
パッド列に対応したパターンの電極パッド列を形成する
工程；前記両パッド列を対向させ導体層を介して前記導
体シートを前記配線基板に固定する工程；前記導体シー
トの表面を所望により平滑に研磨したのち、前記導体シ
ート表面に前記両電極パッド列の各パッドと中心位置を
同じくした円を含む多角形のマスクパターンを形成する
工程；前記マスクパターンをマスクとして上記導体シー
トを選択エッチングすることにより、上記電極パッド列
に対応する円を含む多角形錐状の尖鋭化したピン列を形
成する工程；及び上記マスクを除去する工程を有するこ
とを特徴とする半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッド
の製造方法。 - 【請求項７】上記導体シートがタングステン（Ｗ）、モ
リブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、
ベリリウム（Ｂｅ）−銅（Ｃｕ）合金及び銅（Ｃｕ）か
ら成る群のいずれか１種の金属から成り、マスクとして
前記導体シートの選択エッチングに耐え得る金属もしく
はホトレジストから成ることを特徴とする特許請求の範
囲第６項記載の半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッド
の製造方法。 - 【請求項８】上記両パッド列を対向させ導体層を介して
前記導体シートを前記配線基板に固定する工程におい
て、あらかじめ両パッド上に金属ロウ材を被覆形成して
おき、ロウ付けにより両パッド列を固定することを特徴
とする特許請求の範囲第６項もしくは第７項記載の半導
体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッドの製造方法。 - 【請求項９】上記ロウ材として金（Ａｕ）を用いること
を特徴とする特許請求の範囲第８項記載の半導体ＬＳＩ
検査装置用プローブヘッドの製造方法。 - 【請求項１０】上記マスクパターンをマスクとして上記
導体シートを選択エッチングする工程におけるエッチン
グ処理として、ウエットエッチング法を用いてサイドエ
ッチングを行いながらエッチングするか、もしくはドラ
イエッチングにより途中までエッチングしておき、その
後ウエットエッチング法によりサイドエッチングを行い
ながらエッチングし、円を含む多角形錐状の尖鋭化した
ピン列を形成することを特徴とする特許請求の範囲第６
項、第７項、第８項もしくは第９項記載の半導体ＬＳＩ
検査装置用プローブヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62281036A JPH0640106B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 半導体ｌｓｉ検査装置用プローブヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62281036A JPH0640106B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 半導体ｌｓｉ検査装置用プローブヘッド及びその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30499296A Division JP2749566B2 (ja) | 1996-11-15 | 1996-11-15 | 半導体ｌｓｉ検査装置用プローブヘッド及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01123157A JPH01123157A (ja) | 1989-05-16 |
| JPH0640106B2 true JPH0640106B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=17633399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62281036A Expired - Lifetime JPH0640106B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 半導体ｌｓｉ検査装置用プローブヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640106B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102551965B1 (ko) * | 2022-12-02 | 2023-07-06 | 주식회사 피엠티 | 다단구조 접촉팁이 형성된 프로브 시트 및 그 제조 방법 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06140484A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | プローブカード |
| CN1118099C (zh) * | 1994-11-15 | 2003-08-13 | 佛姆法克特股份有限公司 | 将中间连接元件装设至电子组件的端子上的方法 |
| JPH10282144A (ja) * | 1997-04-07 | 1998-10-23 | Micronics Japan Co Ltd | 平板状被検査体試験用プローブユニット |
| JP3693218B2 (ja) * | 1998-03-09 | 2005-09-07 | 富士通株式会社 | 半導体装置用コンタクタ |
| JP3553791B2 (ja) * | 1998-04-03 | 2004-08-11 | 株式会社ルネサステクノロジ | 接続装置およびその製造方法、検査装置並びに半導体素子の製造方法 |
| JP4542587B2 (ja) * | 2008-02-04 | 2010-09-15 | 日本特殊陶業株式会社 | 電子部品検査装置用配線基板 |
| JP5232193B2 (ja) * | 2010-05-12 | 2013-07-10 | 日本特殊陶業株式会社 | 電子部品検査装置用配線基板 |
| JP6304263B2 (ja) * | 2014-01-17 | 2018-04-04 | 株式会社村田製作所 | 積層配線基板およびこれを備える検査装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3806801A (en) * | 1972-12-26 | 1974-04-23 | Ibm | Probe contactor having buckling beam probes |
| JPS55133549A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-17 | Yoshie Hasegawa | Probe card |
| JPS5919342A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-31 | Hitachi Ltd | プロ−ブカ−ド |
| JPS60198838A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-08 | Nec Corp | プロ−ブカ−ド |
| KR870006645A (ko) * | 1985-12-23 | 1987-07-13 | 로버트 에스 헐스 | 집적회로의 멀티플리드 프로브장치 |
| JPS62259453A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | Nec Corp | プロープカード |
-
1987
- 1987-11-09 JP JP62281036A patent/JPH0640106B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102551965B1 (ko) * | 2022-12-02 | 2023-07-06 | 주식회사 피엠티 | 다단구조 접촉팁이 형성된 프로브 시트 및 그 제조 방법 |
| US12181494B2 (en) | 2022-12-02 | 2024-12-31 | Protec Mems Technology Inc | Probe sheet with contact tip on stacked multi-layer and method of manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01123157A (ja) | 1989-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4952272A (en) | Method of manufacturing probing head for testing equipment of semi-conductor large scale integrated circuits | |
| US6791176B2 (en) | Lithographic contact elements | |
| US6268015B1 (en) | Method of making and using lithographic contact springs | |
| US6184053B1 (en) | Method of making microelectronic spring contact elements | |
| US6242935B1 (en) | Interconnect for testing semiconductor components and method of fabrication | |
| KR100687027B1 (ko) | 프로브와 프로브 카드 구조 및 그 제조 방법 | |
| JPH07114227B2 (ja) | ウエハ試験用探触板 | |
| KR20080024236A (ko) | 리소그래피 접촉 소자 | |
| WO1997043654A1 (en) | Microelectronic spring contact elements | |
| JP2749566B2 (ja) | 半導体ｌｓｉ検査装置用プローブヘッド及びその製造方法 | |
| JPH0640106B2 (ja) | 半導体ｌｓｉ検査装置用プローブヘッド及びその製造方法 | |
| JP3280327B2 (ja) | テスト・プローブ構造体及びその製造方法 | |
| JP3379699B2 (ja) | プローバの製造方法 | |
| US5235140A (en) | Electrode bump for flip chip die attachment | |
| JPH11326376A (ja) | レジストを用いた型及びその製造方法、コンタクトプローブ及びその製造方法 | |
| JP2003057266A (ja) | コンタクトプローブ及びその製造方法 | |
| JP2003017159A (ja) | バンプ付き薄膜シートの製造方法及びバンプ付き薄膜シート | |
| JP3090132B2 (ja) | プローブヘッドの製造方法 | |
| JPH01141379A (ja) | 半導体ｌｓｉ検査装置用プローブヘッドの製造方法 | |
| JPH01184477A (ja) | 半導体ｌｓｉ検査装置用プローブヘッドの製造方法 | |
| JP3204090B2 (ja) | 半導体チップテスト用コンタクトピン | |
| EP1468776A2 (en) | Microelectronics spring contact elements | |
| JP2000180471A (ja) | ベアチップ検査用プローブ基板 | |
| JP2001349905A (ja) | コンタクトプローブおよびその製造方法 | |
| JP2008196914A (ja) | プローブおよびプローブ組立体 |