(57)【要約】【課題】  バンプが狭小なピッチで複数配列された電子デバイスの電気的特性を確実に検査できるプローブユニット及びその製造方法を提供する。【解決手段】  プローブ２２及びリード２４に区分される配線膜２０が基板１０上に貼り付けられている。各プローブ２２の中心に形成された開口２６の四つの凸縁２８は、基板１０の表面から隆起し、検体のバンプに接触する接触部を形成している。配線膜２０でプローブ２２を形成することにより、基板１０上に狭小なピッチで複数のプローブ２２を配列することができる。四つの凸縁２８を隆起させて接触部を形成することにより、接触部と検体のバンプとを点接触させることができる。また、各開口２６について四つの凸縁２８を形成するので、各バンプに四つの凸縁２８を対応させることができる。各バンプに四つの凸縁２８を対応させることにより、複数のバンプを同時に確実に配線膜２０と電気的に接続することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
輪郭が蛇行した複数の開口を有し前記基板の表面上に形成された配線膜とを備え、
前記配線膜の各開口の複数の凸縁は、前記基板の表面から隆起し、検体のバンプに接触する接触部を形成していることを特徴とするプローブユニット。
【請求項２】
輪郭が蛇行した複数の開口を有する配線膜を基板の表面上に形成する工程と、
前記基板の各開口の近傍を除去して通孔を形成する工程と、
前記通孔から前記配線膜の各開口の複数の凸縁を突き上げ、前記凸縁を検体のバンプに接触する接触部に成形する工程と、
を含むことを特徴とするプローブユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路や液晶パネル等の電子デバイスの電気的特性を検査するためのプローブユニット及びプローブユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォトリソグラフィを用いて形成された薄膜状のプローブが基板上に狭小なピッチで多数並び、各プローブの先端が基板の縁から櫛歯状に突出したプローブユニットが知られている。このようなプローブユニットは、電子デバイスの電極ピッチの狭小化に対応して開発されたものである。このようなプローブユニットは、そのプローブ（以下、櫛歯状薄膜プローブという。）の先端が直線的に整列しているため、各電極の表面が平坦な電子デバイスの検査に好適である。検査時は、櫛歯状薄膜プローブを検体の各電極に一本づつ接触させる。
【０００３】
ところで近年、ＷＬ−ＣＳＰ（Wafer Level - Chip Size Package）の製品化が活発である。ＷＬ−ＣＳＰ等の小型電子デバイスの電極には、半田などが台地状又はこぶ状に盛り上がったバンプになっているものがある。しかし、バンプの表面が盛り上がっており、その隆起形状も均一でないため、パッケージの表面に配列された複数のバンプに、櫛歯状薄膜プローブの直線的に整列した先端部を同時に確実に接触させることは困難である。
【０００４】
複数のバンプと確実な接触が得られるプローブとしては、王冠のように複数の突部が環状に連なった形状の先端部を持つ棒状のプローブが知られている。このようなプローブは、基板と別体に成形された後、基板に固定される。したがって、このようなプローブをバンプのピッチに応じて狭小なピッチで基板上に配列することは困難である。
【０００５】
特許文献１、２には、バンプが狭小なピッチで配列されたＷＬ−ＣＳＰの検査に好適な多点接続シートとその製造方法が開示されている。
しかし、特許文献１、２に開示された多点接続シートは、複雑な製造プロセスを必要とする円筒状のプローブを備えたものである。また、円筒状のプローブの端部内側に球状のバンプを接触させると、バンプとプローブが環状に接触するため、バンプとプローブの接触圧が点接触の場合に比べて低くなるという問題がある。
【特許文献１】特開２００１−７４８０６号公報
【特許文献２】特開２００１−７４８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、これらの問題を解決するために創作されたものであって、バンプが狭小なピッチで複数配列された電子デバイスの電気的特性を確実に検査できるプローブユニットを提供することを目的とする。
また本発明は、バンプが狭小なピッチで複数配列された電子デバイスの電気的特性を確実に検査できるプローブユニットの簡素な製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記第一の目的を達成するため、本発明に係るプローブユニットは、基板と、輪郭が蛇行した複数の開口を有し、前記基板の表面上に形成された配線膜とを備え、前記配線膜の各開口の複数の凸縁は、前記基板の表面から隆起し、検体のバンプに接触する接触部を形成していることを特徴とする。基板の表面上に形成された配線膜で接触部を形成することにより、基板上に狭小なピッチで複数の接触部を配列することができる。配線膜の凸縁を隆起させて接触部を形成することにより、接触部と検体のバンプとを点接触させることができる。また、配線膜に形成する開口の輪郭を蛇行させることにより、各開口について配線膜に複数の凸縁を形成すると、各バンプに複数の凸縁を対応させることができる。各バンプに複数の凸縁を対応させることにより、複数のバンプを同時に確実に配線膜と電気的に接続することができる。したがって、本発明に係るプローブユニットによると、バンプが狭小なピッチで複数配列された電子デバイスの電気的特性を確実に検査できる。
【０００８】
上記第二の目的を達成するため、本発明に係るプローブユニットの製造方法は、輪郭が蛇行した複数の開口を有する配線膜を基板の表面上に形成する工程と、前記基板の各開口の近傍を除去して通孔を形成する工程と、前記通孔から前記配線膜の各開口の複数の凸縁を突き上げ、前記凸縁を検体のバンプに接触する接触部に成形する工程と、を含むことを特徴とする。基板の表面上に形成する配線膜に輪郭が蛇行した複数の開口を形成する工程は簡素である。基板の各開口の近傍を除去して通孔を形成する工程も簡素である。通孔から配線膜の各開口の複数の凸縁を突き上げる工程も簡素である。したがって、本発明に係る製造方法によると、バンプが狭小なピッチで複数配列された電子デバイスの電気的特性を確実に検査できるプローブユニットを簡素な工程で製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず本発明の一実施例によるプローブユニットについて説明する。図１はプローブユニット１を示す平面図である。図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
プローブユニット１は、図１及び図２に示すように、プローブ２２及びリード２４に区分される配線膜２０が基板１０上に接着剤３０によって貼り付けられている。配線膜２０には例えばＮｉ、Ｎｉ−Ｗ、ＮｉＦｅなどのニッケル合金などの金属などが用いられる。プローブ２２は基板１０上に複数配列され、それらプローブ２２からそれぞれリード２４が延伸するように設けられている。各プローブ２２は、輪郭が蛇行し略十字形をなす開口２６を中心に有し、開口２６の四つの凸縁２８が基板１０表面から隆起しているため、王冠のように構成されている。開口２６の四つの凸縁２８は検体のバンプと接触する接触部を形成している。開口２６の大きさは、例えば上端の最小幅ａが約０．２ｍｍであり、下端の直径ｂが約０．６ｍｍである。凸縁２８のリード２４表面を基準とした高さは例えば約０．５ｍｍである。基板１０は、開口２６下部に円柱形の通孔１２を有する。
【００１０】
次に、プローブユニット１を用いた導通試験方法について説明する。図３は、導通試験方法を示す断面図である。
はじめに図３（Ａ）に示すように、各プローブ２２が検体４の各バンプ４０に対向するようにプローブユニット１を配置する。その後、図３（Ｂ）に示すように検体４にプローブユニット１を押し当て、プローブ２２の開口２６の各凸縁２８で各バンプ４０を挟み付けるようにして凸縁２８とバンプ４０とを接触させ、配線膜２０とバンプ４０との間で導通試験を行う。このとき凸縁２８は、バンプ４０の曲面形状に合わせて撓んでバンプ４０をしっかりと挟み込み、確実にバンプ４０と接触することができる。
【００１１】
本実施例によると、配線膜２０を基板１０の表面上に従来の薄膜製造技術を用いて形成することができるため、配線膜２０で形成される複数のプローブ２２を基板１０上に狭小なピッチで配列することができる。また、プローブ２２の開口２６の輪郭を蛇行させ、隆起した四つの凸縁２８で一つのバンプ４０に対応する接触部を形成することにより、接触部とバンプ４０とを四点接触させることができる。バンプ４０と四点接触する接触部をもつプローブ２２を基板１０上に複数配列することにより、複数のバンプ４０を接触圧を低下させることなく同時に確実に配線膜２０と接続できる。したがって、本実施例のプローブユニット１によれば、狭小なピッチで配列された複数のバンプをもつ電子デバイスの電気的特性を確実に検査可能である。さらに本実施例のプローブユニット１を電子デバイスのバーンインに用いることも可能である。
【００１２】
なお、凸縁２８の数は四つに限らず、接触部とバンプ４０との電気的接続をより確実にするために、開口２６の形状を変えて凸縁２８の数を多くしてもよい。導通検査時において凸縁２８でバンプ４０をしっかりと挟み付けるために、凸縁２８は三つ以上が好ましい。
またプローブ２２とリード２４は、同じ材質でなくともよい。導通検査時にバンプ４０との接触によりプローブ２２に負荷がかかることを考慮して、プローブ２２が優れた耐久性を有するように、プローブ２２をリード２４より硬い材質にしてもよい。
【００１３】
次に、プローブユニット１の製造方法について説明する。
図４は、プローブユニット１の製造方法を示す断面図である。
はじめに図４（Ａ）に示すように、基板１０の一方の表面に、プローブを形成する部分を除いて接着剤３０を塗布する。
次に図４（Ｂ）に示すように、接着剤３０によって基板１０に配線膜２０を貼り付ける。配線膜２０には例えばＮｉ、Ｎｉ−Ｗ、ＮｉＦｅなどのニッケル合金、または金属ガラスなどを用いる。
【００１４】
次に図４（Ｃ）に示すように、リソグラフィー及びエッチングにより配線膜２０をパターニングし、プローブ２２の外郭とリード２４とを形成すると同時にプローブ２２の中心に開口２６を形成する。この開口２６の形成は、スタンピングによっても行うことができる。開口２６をスタンピングによって形成した場合、配線膜２０のプローブ２２の外郭とリード２４のパターニングは別工程で行わなければならない。
【００１５】
次に図４（Ｄ）に示すように、基板１０の開口２６周辺をドリル加工などにより除去し、基板１０に通孔１２を形成する。
次に図４（Ｅ）に示すように、先端が尖った硬い金属棒５などで配線膜２０の凸縁２８を通孔１２から突き上げて隆起させる。
最後に、配線膜２０のエッチングによって表面に露出した不要な接着剤３０を除去すると、図４（Ｆ）に示すようにプローブユニット１が完成する。
【００１６】
図５は、図４（Ｃ）に示した開口形成工程でパターニングされた配線膜２０を示す平面図である。
図５（Ａ）に示すように、四つの凸縁２８が形成される開口２６を形成すると、この凸縁２８を突き上げて隆起させれば、四つの凸縁２８が環状に連なった上述のプローブユニット１を形成することができる。図５（Ｂ）に示すように、七つの凸縁２８が形成される開口２６を形成すると、七つの凸縁２８が環状に連なった上述のプローブユニット１を形成することができる。図５（Ｃ）に示すように、開口２６自体を蛇腹状に形成して五つの凸縁２８を形成し、プローブ２２の外縁を略楕円形に形成してもよい。このように凸縁２８の根元からの長さを長く形成すれば、凸縁２８を高く隆起させることができる。また、通孔を大きくすることによって、図６のようにプローブ２２の凸縁２８を長くし、ばね性をもたせることができる。
【００１７】
本製造方法によれば、バンプ４０と多点接触するプローブ２２を、基板１０と別体に成形することなく、簡素な製造プロセスにより基板１０上に複数成形する。具体的には、複数の開口２６を形成する工程にリソグラフィー、エッチング、スタンピングなどの簡素な加工技術を用いる。通孔１２を形成する工程も簡素である。通孔１２から配線膜２０の各開口２６の複数の凸縁２８を突き上げる工程も簡素である。したがって、バンプ４０と多点接触するプローブ２２が狭小なピッチで複数形成されたプローブユニットを、複雑な製造プロセスを用いることなく簡素な加工技術で容易に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例によるプローブユニットを示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の実施例によるプローブユニットを用いた導通検査方法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例によるプローブユニットの製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例によるプローブユニットの製造方法でパターニングされた配線膜を示す平面図である。
【図６】（Ａ）は本発明の実施例によるプローブユニットを示す平面図、（Ｂ）は本発明の実施例によるプローブユニットを示す断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  プローブユニット、４  検体、５  金属棒、１０  基板、１２  通孔、２０  配線膜、２２  プローブ、２４  リード、２６  開口、２８  凸縁、３０  接着剤、４０  バンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005291722.tif 000006
【図５】
2005291722.tif 000007
【図６】
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