(57)【要約】【課題】支持基板の両面に屈曲形状に形成された接触端子を備えるインターポーザの製造歩留まりを向上させ、製造コストを引き下げる。【解決手段】基板３０の両面を絶縁皮膜により被覆し、該基板の一方の面の絶縁被膜を前記接触端子を形成する部位が露出するレジストパターン３２ａに形成する工程と、前記レジストパターンの露出部にワイヤの基端をボンディングするワイヤボンディングを施し、基端側と先端側とが各々屈曲形状に形成される屈曲部と基端側と先端側の屈曲部を連結する中間部とを備えた接触端子４０を形成する工程と、前記基板の接触端子を形成した面を、接触端子の基端側の屈曲部４０ａが埋没する深さに絶縁皮膜４４により被覆する工程と、前記絶縁皮膜の表面に、前記接触端子の前記中間部４０ｂを埋没させる深さに支持基板４６となる樹脂材を積層する工程と、前記絶縁皮膜４４と前記基板３０とを除去する工程とを備える。【選択図】　　　　　図２
2004014845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板の一方の面と他方の面に、屈曲形状に形成され、相互に電気的に接続された接触端子が設けられたインターポーザの製造方法において、
基板の両面を絶縁皮膜により被覆し、該基板の一方の面の絶縁被膜を前記接触端子を形成する部位が露出するレジストパターンに形成する工程と、
前記レジストパターンにより被覆された基板の露出部に導体膜を形成する工程と、
前記レジストパターンの露出部にワイヤの基端をボンディングするワイヤボンディングを施し、基端側と先端側とが各々屈曲形状に形成される屈曲部と基端側と先端側の屈曲部を連結する中間部とを備えた接触端子を形成する工程と、
前記基板の接触端子を形成した面を、接触端子の基端側の屈曲部が埋没する深さに絶縁皮膜により被覆する工程と、
前記絶縁皮膜の表面に、前記接触端子の前記中間部を埋没させる深さに前記支持基板となる樹脂材を積層する工程と、
前記絶縁皮膜と前記基板とを除去する工程とを備えることを特徴とするインターポーザの製造方法。
【請求項２】
前記接触端子を形成する工程の後、前記基板をめっき給電層として、接触端子の表面にめっきを施す工程を備えることを特徴とする請求項１記載のインターポーザの製造方法。
【請求項３】
前記接触端子を形成する工程において、ワイヤの基端を導体膜に接合し、ワイヤを屈曲させながら引き上げ、ワイヤの引き上げ端を溶断して接触端子を形成することを特徴とする請求項１または２記載のインターポーザの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品間の電気的接続等に使用されるインターポーザの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、インターポーザを利用して半導体ウエハの試験に使用する治具を構成した例を示す。同図で、１０がプローブカード、１２がインターフェースボードであり、これらの中間に配置されているものがインターポーザ１４である。この試験用の治具で使用されているインターポーザ１４は、支持基板１６の両面に、細いワイヤを屈曲させて形成した接触端子２０を設けたことを特徴とする。接触端子２０はプローブカード１０に設けられている電極端子１０ａとインターフェースボード１２に設けられている電極端子１２ａとを弾性的に押接することによって、プローブカード１０とインターフェースボード１２とを電気的に接続している。
【０００３】
図６は、インターポーザ１４を拡大して示した断面図である。米国特許第６０２９３４４号には、図６に示すインターポーザと同形態のインターポーザとして、絶縁基板に複数の電気的に導通したスルーホールを設け、絶縁基板の両面に露出させて各々のスルーホールに電気的に接続する接続部を設け、絶縁基板の両面の接続部に上下に対称配置となるよう屈曲形状の接触端子を接続した構成が記載されている。絶縁基板の両面に屈曲形状に立設して設けられた接触端子は、スルーホールを介して互いに電気的に接続する。絶縁基板の上面に設けられた接触端子はすべて同一形状に形成され、絶縁基板の下面に設けられた接触端子も同一形状に形成されている。図６では、支持基板１６の両面に、貫通孔１７の内壁面に形成された導体層１８と電気的に接続する接続部１９が露出して設けられ、接続部１９に接触端子２０が接合し、各々のスルーホールで支持基板１６の両面の接触端子２０が電気的に接続している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示すインターポーザ１４は、支持基板１６の両面に形成された接触端子２０が屈曲していることにより弾性を有するから、インターポーザとして使用した際に接触端子２０によって電極端子等の接続部を弾性的に押接して電気的に接続することができ、電子部品間の電気的接続が確実になされるという利点がある。
しかしながら、支持基板１６の両面に接触端子２０を形成する場合に、支持基板１６の一方の面と他方の面のそれぞれにワイヤボンディングを施して接触端子２０を形成する方法は、支持基板１６の一方の面における歩留まりと他方の面における歩留まりが相乗されることになるから、製品全体としての歩留まりが低下し、これによって製造コストが高くなるという問題があった。また、支持基板１６の一方の面と他方の面とにそれぞれワイヤボンディングを施すことから、製造工数がかかり、これによっても製造コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
なお、支持基板の両面に接触端子を形成したインターポーザは、図５に示す試験用の治具に使用する他に、回路基板間に介在させて使用する方法や、半導体装置を搭載するソケットとして使用するといったように、種々の用途に利用できるものである。
本発明は、上述した支持基板の両面に接触端子を形成したインターポーザをより効率的に製造することを可能とし、製造歩留まりを向上させ、製造コストを引き下げることができるインターポーザの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、支持基板の一方の面と他方の面に、屈曲形状に形成され、相互に電気的に接続された接触端子が設けられたインターポーザの製造方法において、基板の両面を絶縁皮膜により被覆し、該基板の一方の面の絶縁被膜を前記接触端子を形成する部位が露出するレジストパターンに形成する工程と、前記レジストパターンにより被覆された基板の露出部に導体膜を形成する工程と、前記レジストパターンの露出部にワイヤの基端をボンディングするワイヤボンディングを施し、基端側と先端側とが各々屈曲形状に形成される屈曲部と基端側と先端側の屈曲部を連結する中間部とを備えた接触端子を形成する工程と、前記基板の接触端子を形成した面を、接触端子の基端側の屈曲部が埋没する深さに絶縁皮膜により被覆する工程と、前記絶縁皮膜の表面に、前記接触端子の前記中間部を埋没させる深さに前記支持基板となる樹脂材を積層する工程と、前記絶縁皮膜と前記基板とを除去する工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記接触端子を形成する工程の後、前記基板をめっき給電層として、接触端子の表面にめっきを施す工程を備えることを特徴とする。
また、前記接触端子を形成する工程において、ワイヤの基端を導体膜に接合し、ワイヤを屈曲させながら引き上げ、ワイヤの引き上げ端を溶断して接触端子を形成することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面にしたがって詳細に説明する。
図１、２は、本発明に係るインターポーザの製造方法を示す説明図である。以下、製造工程にしたがって説明する。
図１は、接触端子を形成するまでの製造工程を示す。図１（ａ）は、ワイヤボンディングによって形成する接触端子を支持する基板３０を示す。実際の製造工程ではインターポーザを多数個取りするため、大判の基板をワークとして使用するが、図では説明上、製品単位でインターポーザとなる部位を拡大して示している。
本実施形態では基板３０として銅板を使用した。基板３０は作業性を考慮して適宜厚さの材料を使用する。銅板の場合は０．１〜０．５ｍｍ程度の厚さのものを使用すればよい。基板３０は、後工程で化学的にエッチングして除去するから、銅板に限らず、簡単にエッチングして除去できる適宜材料を使用することができる。
【０００９】
図１（ｂ）は、基板３０の両面に絶縁被膜として感光性レジストを塗布し、露光および現像を行って基板３０の一方の面（上面）にレジストパターン３２ａを形成した状態を示す。レジストパターン３２ａは、基板３０上で接触端子２０を形成する部位を露出させるパターンに形成する。基板３０の他方の面については、レジスト３２ｂによって基板３０の全面を被覆する。
【００１０】
図１（ｃ）は、基板３０に電解金めっきを施して、基板３０の一方の面の露出部３０ａを金めっきからなる導体膜３４によって被覆した状態を示す。導体膜３４は、ワイヤボンディングによって接触端子を形成する際のボンディング性を良好にするために設けるものである。したがって、電解金めっきの他にパラジウム等のボンディング性を良好にする金属によるめっきにより形成することもできる。前述したように、基板３０は後工程でエッチングによって除去するから、導体膜３４はこの基板３０をエッチングするエッチング液によっては除去されない金属を使用するのがよい。また、導体膜３４は最終的に接触端子の接続部として外部に露出するから、耐候性を考慮して金めっき、パラジウムめっきをこの順に施すといったように複数の金属層構成とすることも可能である。
【００１１】
図１（ｄ）は、金ワイヤを用いたワイヤボンディングによって接触端子４０を形成した状態を示す。
接触端子４０は図のような基端側と先端側の双方に側面形状がＬ字形の屈曲部を形成した屈曲形状に形成するものであるが、このような屈曲形状は、金ワイヤを操作するキャピラリの動きを制御することによって得ることができる。すなわち、金ワイヤの基端を導体膜３４に接合した後、キャピラリを上向きに引き上げ、次いで、横向き−上向き−横向き−上向きの順に移動させ、引き上げた金ワイヤの引き上げ端を溶断することによって形成することができる。
【００１２】
上記のような屈曲動作を行うことにより、図１（ｄ）に示すように、接触端子４０は、導体膜３４に接続する基端側の起立部４０ａと、中間部の起立部４０ｂと先端側の起立部４０ｃを有することとなる。これによって、接触端子４０の基端側部分が、中間部の起立部４０ｂとの間でＬ字形に屈曲する屈曲部となり、接触端子４０の先端側が、中間部の起立部４０ｂとの間でＬ字形に屈曲する屈曲部となる。
実施形態の接触端子４０は全体高が約２．５ｍｍ、基端側の起立部４０ａの長さが約１ｍｍ、先端側の起立部４０ｃの長さが約１ｍｍである。
本実施形態では３０μｍ径程度の金ワイヤを使用しているが、一定の幅寸法と一定の弾性を得るために、リボン形（薄平板状）の線材をワイヤボンディングして接触端子４０を形成してもよい。
【００１３】
図１（ｅ）は、接触端子４０に一定の弾性を付与するため、基板３０をめっき給電層とする電解めっきにより、接触端子４０の表面に剛性めっき４２を施した状態を示す。金ワイヤはそれ自体では柔軟性があっても十分な弾性を有しない。このため、剛性めっきを施して接触端子４０として所要の剛性と弾性が得られるようにする。剛性めっきとしては、ニッケル−コバルト合金めっき等が利用できる。本実施形態では、これらの剛性めっき４２を施した後、耐候性を付与する保護めっきとして金めっきを剛性めっき４２の表面に施した。
なお、剛性めっきを施した後、所要の温度で加熱処理を施すことによって接触端子４０の弾性をさらに高めることができる。
【００１４】
図２は、接触端子４０を形成した後、インターポーザを形成するまでの製造工程を示す。
図２（ａ）は、基板３０の接触端子４０を形成した面を絶縁皮膜であるレジスト４４によって被覆した状態を示す。レジスト４４は、基板３０の接触端子４０を形成した面を全面にわたり、接触端子４０の中間部の起立部４０ｂから先端側が露出する厚さ、すなわち、接触端子４０の基端側の屈曲部（起立部４０ａと起立部４０ｂとの連結する部分）が埋没する厚さとなるようにしてほぼ均一に被覆する。液体状のレジスト材を基板３０の表面に塗布することにより、基板３０の全面をほぼ均一の厚さでレジスト４４によって被覆することができる。
【００１５】
図２（ｂ）は、インターポーザの支持基板４６を形成する工程で、レジスト４４の表面に支持基板４６となる樹脂材を塗布した状態を示す。ここで、樹脂材は接触端子４０の中間部の起立部４０ｂが埋没する厚さに、基板３０の全面にわたって均一の厚さとなるように塗布する。樹脂材の塗布厚は５００μｍ程度である。樹脂材には、電気的絶縁性を有する適宜樹脂、たとえばエポキシ系の熱硬化型樹脂等が使用できる。熱硬化型樹脂を使用する場合は、樹脂材を塗布した後、加熱して樹脂材を硬化させる。基板３０に接触端子４０が支持されている状態で樹脂材を硬化させることにより、支持基板４６の変形を抑えて樹脂材を硬化させることができる。このように、基板３０は硬化型の樹脂材を硬化させて支持基板４６を形成する際に変形を抑える保形の作用も有している。
【００１６】
図２（ｃ）は、支持基板４６のみを残すため、レジスト４４と基板３０とを化学的にエッチングして除去した状態を示す。
レジスト４４と銅板等の基板３０のエッチングは同じエッチング液によっては行えないから、レジスト４４と基板３０とをエッチングする操作は、レジスト４４を先にエッチングし（その際にレジスト３２ａ、３２ｂが除去される）、その後、基板３０をエッチングして除去する方法でもよいし、基板３０をエッチングして除去した後（その際にレジスト３２ｂが除去される）、レジスト４４をエッチングして除去する方法でもよい。
こうして、図２（ｃ）に示すように、樹脂からなる支持基板４６の両面に、弾性を有する屈曲形状に形成された接触端子を備えるインターポーザ５０が得られる。
【００１７】
図３は、個片に形成したインターポーザ５０を上面から見た状態を示す。矩形に形成された支持基板４６に縦横方向に所定間隔をあけて接触端子４０が整列して配置されている。
本実施形態のインターポーザ５０は、図２（ｃ）に示すように、支持基板４６の一方と他方の各々の面に第１の接触端子４１ａと第２の接触端子４１ｂとが形成されたものとなる。すなわち、先に一体的に形成した接触端子４０の先端側の部分が支持基板４６の上面側でＬ字形に屈曲した第１の接触端子４１ａとして作用し、接触端子４０の基端側の部分が支持基板４６の下面側でＬ字形に屈曲した第２の接触端子４１ｂとして作用する。第２の接触端子４１ｂの端部には導体膜３４が被着している。
【００１８】
図４は、上述した実施形態のインターポーザを用いて半導体ウエハの試験に使用する治具を形成した例を示す。インターポーザ５０がプローブカード１０とインターフェースボード１２との間に介在し、プローブカード１０とインターフェースボード１２とを電気的に接続している。インターポーザ５０の支持基板４６の一方の面に形成された第１の接触端子４１ａがインターフェースボード１２の電極端子１２ａに弾性的に押接し、支持基板４６の他方の面に形成された第２の接触端子４１ｂがプローブカード１０の電極端子１０ａに弾性的に押接して、電気的に導通する。
【００１９】
上述したように、本実施形態の製造方法では、基板３０の一方の面に対して所定の屈曲形状に接触端子４０を形成し、基板３０に樹脂材を塗布して基板３０に絶縁材が積層された形態の支持基板４６を形成するという一連の製造工程によって、インターポーザを形成することができることから、量産に適した製造工程となり、インターポーザを効率的に製造することができるという利点がある。また、接触端子４０を形成する際に、基板３０の一方の面についてのみワイヤボンディングを施して形成するから、基板の両面にそれぞれワイヤボンディングして接触端子を形成する方法にくらべて、ボンディングミスによる製造歩留まりの低下を効果的に抑えることができ、これによって製造コストを下げることができるという利点がある。
また、ワイヤボンディングによって接触端子４０を形成した状態で接触端子４０の形状等を試験し、良品のみ支持基板４６を形成する工程に進めることでさらに歩留まりの低下を抑えることも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明に係るインターポーザの製造方法によれば、上述したように、基板の一方の面にのみワイヤボンディングする操作によって支持基板の両面に屈曲形状に形成された接触端子を備えるインターポーザを製造することができ、製造工数を減らすことができるとともに、製造歩留まりを向上させることができる。また、本発明に係るインターポーザの製造方法によれば、一連の製造工程によってインターポーザを製造することができ、製造効率を向上させることができて、製造コストを引き下げることができる等の著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインターポーザの製造方法を示す説明図である。
【図２】本発明に係るインターポーザの製造方法を示す説明図である。
【図３】個片に形成したインターポーザの平面図である。
【図４】インターポーザを用いて試験用の治具を構成した例を示す説明図である。
【図５】試験用の治具に用いられているインターポーザの従来の構成を示す説明図である。
【図６】従来のインターポーザの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　プローブカード
１２　インターフェースボード
１４　インターポーザ
２０　接触端子
３０　基板
３０ａ　露出部
３２ａ　レジストパターン
３２ｂ　レジスト
３４　導体膜
４０　接触端子
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ　起立部
４１ａ　第１の接触端子
４１ｂ　第２の接触端子
４２　剛性めっき
４４　レジスト
４６　支持基板
５０　インターポーザ
【図１】
2004014845.tif 000003
【図２】
2004014845.tif 000004
【図３】
2004014845.tif 000005
【図４】
2004014845.tif 000006
【図５】
2004014845.tif 000007
【図６】
2004014845.tif 000008