説明

プローブ検査装置の製造方法

【目的】 基材が物理的衝撃や熱による影響を受けることが少なく、外部基板との接続が容易かつ確実に行えるとともに、バンプ部の位置精度を良好とすることのできるプローブ検査装置の製造方法を提供すること。
【構成】 本発明のプローブ検査装置の製造方法は、導電性突起物を有する基材の少なくとも一部に、好ましくは熱剥離性の粘着剤層を有する支持材を付着させた後、該基材の外部回路接続用端子を外部回路の接続用端子に接続し、ついで該基材から支持材を剥離することを特徴とするものである。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プローブ検査装置の製造方法に関し、詳しくは外部回路との接続が容易で、かつバンプ部の位置精度を良好とすることのできるプローブ検査装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体基板などの製造技術の発展がめざましく、それに伴いLCD、IC等の配線の微細パターン化が進み、このような微細パターンの電子部品を搭載する半導体装置も年々増加している。最近、このような電子部品の導通検査用として、微細ピッチの導電性突起物(本明細書においては「バンプ」と称す)を有するプローブ検査装置等が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記プローブ検査装置は通常、バンプを搭載した基材を外部回路の接続用端子に接続して得られるが、該基材は金属箔よりなる導体層と、薄膜樹脂よりなる絶縁層とで構成され、熱により寸法変化を生じやすく、また物理的衝撃等によって折れ曲がりやすい。このため、上記外部回路との接続が困難となりやすく、またこれにより得られるプローブ検査装置がバンプ部の位置精度に劣るものとなりやすいという問題がある。
【0004】本発明は、上記問題を解決し、基材が物理的衝撃や熱による影響を受けることが少なく、外部基板との接続が容易かつ確実に行えるとともに、バンプ部の位置精度を良好とすることのできるプローブ検査装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発明により達成される。即ち、本発明のプローブ検査装置の製造方法は、導電性突起物を有する基材の少なくとも一部に、好ましくは熱剥離性の粘着剤層を有する支持材を付着させた後、該基材の外部回路接続用端子を外部回路の接続用端子に接続し、ついで該基材から支持材を剥離することを特徴とするものである。
【0006】
【作用】本発明は、プローブ検査装置の製造において、バンプを搭載した基材(以下、バンプ搭載基材と称す)を外部回路の接続用端子に接続する際、該基材を支持材で保護することによって、該基材が物理的衝撃や熱による影響を受けることを抑制し、かつバンプ部の位置精度を良好としたものである。
【0007】図1は、本発明のプローブ検査装置の製造方法の一実施例を示す模式断面図である。以下、同図に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。
【0008】(a)基材への支持材の付着まず、図1(a)に示すように、バンプ搭載基材1の一部に支持材2を付着させる。
【0009】本発明において「バンプ(導電性突起物)」とは、被検査体の端子に接触することにより導通する導電体をいう。「バンプ」の形状は特に限定されず、三角形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、その他の多角形、円形などの平面、あるいは角柱、円柱、球体、錐体(円錐、角錐)などの立体であってもよい。また、必ずしも基材の表面よりも外方向に突出するように形成される必要はなく、被検査体のレイアウトや回路の形状などによって任意に設定することができる。また、「基材」とは、バンプおよび該バンプと導通する回路を支持する部材をいい、絶縁性フィルムと導体回路とを積層した2層構造を有するもの、導体回路を絶縁性フィルムで挟持した3層構造を有するもの、その他の多層構造を有するもの等を包含する。
【0010】ここに、「被検査体」とは、半導体素子、半導体素子集合体(ダイシング前のシリコンウエハおよびダイシング後のシリコンチップなど)、半導体装置、半導体装置搭載用回路基板、LCD用回路基板などをいい、「端子」は、電極、パッド、ランドの概念を包含する。「回路」とは、配線パターンのみならず、電極、リードなどを包含する広い概念のことである。
【0011】上記バンプ搭載基材1としては、プローブ検査装置に通常使用されるものであればいずれも使用できる。図1(a)に示すバンプ搭載基材1は、絶縁性フィルム12の一方の面に導体回路13を形成し、他方の面に該導体回路13と導通するバンプ11を形成した構成となっている。
【0012】上記バンプ搭載基材1の材質や厚さ等も特に制限されないが、ポリエステル、エポキシ、ウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド、ABS樹脂、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等の各種熱硬化性または熱可塑性樹脂よりなる厚さ5〜60μm程度の絶縁性フィルム、ならびに金、銀、銅、鉄、ニッケル、コバルト等の各種金属またはこれらを成分とする合金よりなる厚さ5〜60μm程度の導体回路を有するバンプ搭載基材の場合、物理的衝撃や熱による影響を特に受けやすいため、本発明は特にこのような構成のバンプ搭載基材を用いる場合に有用である。
【0013】本発明においては、上記支持材2の形状、サイズ、材質等に特に制限はないが、例えば以下のように設定することができる。
【0014】上記支持材2の形状としては、図1(a)に示すようなシート状、立体ブロック状等が例示されるが、バンプ搭載基材1に付着させやすい、取扱が容易である等の点でシート状が好適である。
【0015】上記支持材2のサイズは、バンプ搭載基材1においてこれを付着させる範囲に応じ適宜決定される。なお、該支持材2は、外部回路Cとの接続を妨げない限りバンプ搭載基材1のいかなる部位に付着させてもよいが、バンプ部の位置精度を良好とする上で、図2〔図1(a)に示すバンプ搭載基材1の上面図〕に示すように少なくともバンプ11形成部位の反対側の導体回路13上に付着させることが好ましい。なお言うまでもなく、バンプ搭載基材1の外部回路接続用端子131以外のできるだけ広範囲に支持材2を付着させることが、該基材1を物理的衝撃や熱による影響から保護する上でさらに好ましい。
【0016】上記支持材2がシート状の場合、その厚さは、該支持材2の材質にもよるが、通常30〜200μm、好ましくは80〜120μm程度が適当である。上記支持材2の厚さが上記範囲内であれば、基材1を物理的衝撃や熱による影響から保護する機能が十分であるとともに、基材1と外部回路Cの接続用端子との接続作業が行いやすい。
【0017】上記支持材2の材質としては、ポリエステル、塩化ビニル樹脂(特に、硬質塩化ビニル樹脂)、ポリプロピレン等の樹脂類、ブチルゴム、シリコーンゴム等のゴム類等が例示されるが、なかでも機械的強度、耐熱性等に優れるポリエステル樹脂が好適なものである。
【0018】上記支持材2は、基材1と外部回路Cの接続用端子とを接続した後に該基材1から剥離できるようにするため、該基材1に剥離可能に付着させることが必要である。このため、上記支持材2の基材1への付着は、例えば弱粘着性の接着剤または両面接着テープによる接着等によりなされる。なおこの支持材2は、液状原料を直接基材1上でシート状等に成形するようにしてもよく、これによれば接着剤や接着テープ等で支持材2を接着することが不要となる。
【0019】本発明においては、上記支持材2として、熱により剥離性を示すシートを用いることが特に好ましい(なお本明細書においては、この熱により剥離性を示す性質を熱剥離性と称す)。この熱剥離性シートは、例えば、図3に示すようにポリエステル等の樹脂等よりなる基材21の一方の面(または両面)に熱剥離性粘着剤層22およびセパレータ23をこの順に積層して得られるものであり、該熱剥離性粘着剤層22によって被着体に確実に固定され得るため、位置ずれが防止でき、加工精度が良好である。また、この粘着剤層22の熱剥離性は、例えば該粘着剤を発泡性のものとすることによって得られ、これが発泡する温度まで加熱すると、粘着剤の接着力が実質的になくなるため、被着体から容易に剥離することができる。このような熱剥離性シートとして、さらに具体的には、リバアルファ(商品名;日東電工社製)が特に好適なものとして挙げられる。
【0020】上記熱剥離性粘着剤層は、例えばベースポリマーに発泡剤を含有させることにより得られる。
【0021】上記ベースポリマーとしては、高弾性を有するものを用いることが好ましく、さらには、常温から150℃における動的弾性率の変化が小さいもの(好適には5倍以内、就中3倍以内)を用いることが好ましい。
【0022】上記ベースポリマーを構成するモノマー成分としては特に制限はなく、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、スチレン・共役ジエンブロック共重合体系粘着剤等の公知の粘着剤の調製に用いられるモノマー成分のいずれも用いることができる。
【0023】具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、2-エチルヘキシル、イソオクチル、イソノニル、イソデシル、ドデシル、ラウリル、トリデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシルのような、通例炭素数が20以下のアルキル基を有するアクリル酸ないしメタクリル酸のようなアクリル酸系アルキルエステル、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、N-メチロールアクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、酢酸ビニル、スチレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレン、ビニルエーテル等が例示される。
【0024】また、ベースポリマーとして、前記と同様の動的弾性率の変化度および高弾性を有する天然ゴム、再生ゴム等を用いることもできる。
【0025】上記粘着剤には、必要に応じて架橋剤、粘着付与性樹脂、可塑剤、充填剤、老化防止剤等の各種添加剤を配合してもよいが、得られた熱剥離性粘着剤のゲル分が40重量%以上、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上となっていることが望ましい。
【0026】上記ベースポリマーに含有させる発泡剤としては特に制限はなく、無機系、有機系等の各種発泡剤が使用される。
【0027】無機系発泡剤としては、水、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、アジド類等が例示される。
【0028】有機系発泡剤としては、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン等の塩化フッ化アルカン、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレート等のアゾ系化合物、パラトルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルフォン-3,3'-ジスルホニルヒドラジド、 4,4'-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、アリルビス(スルホニルヒドラジド)等のヒドラジン化合物、p-トルイレンスルホニルセミカルバジド、 4,4'-オキシビス(ベンゼンスルホニルセミカルバジド)等のセミカルバジド系化合物、5-モルホリル -1,2,3,4-チアトリアゾール等のトリアゾール系化合物、 N,N'-ジニトロソペンタメチレンテトラミン、 N,N'-ジメチル-N,N'-ジニトロソテレフタルアミド等のN-ニトロソ系化合物等が例示される。
【0029】また、発泡剤として、ブタン、プロパン、ペンタン等のガス化成分をマイクロカプセル化して得られる熱膨張性粒子を用いることもでき、これによれば、混合操作が容易であること等の点で好適である。この熱膨張性粒子として、具体的には、マイクロスフェア(商品名;松本油脂社製)等が例示される。なお、必要に応じて発泡助剤を添加してもよい。
【0030】上記発泡剤の配合量は、粘着剤層の粘着力を低下させる程度に応じて適宜決定されるが、通常、ベースポリマー100重量部に対し、1〜100重量部、好ましくは5〜50重量部、さらに好ましくは10〜40重量部程度配合することが好ましい。
【0031】上記熱剥離性シートは、例えば常温ラミネータに通す方法、手動でローラにより貼付する方法等によりバンプ搭載基材1に付着させることができる。
【0032】(b)基材と外部回路との接続ついで、図1(b)に示すように、バンプ搭載基材1の外部回路接続用端子131を外部回路Cの接続用端子に接続する。
【0033】上記バンプ搭載基材1と外部回路Cとの接続方法としては、半田により接続する方法、異方導電フィルムを介在させて熱圧着する方法等の自体既知の方法が用いられる。これらの方法ではバンプ搭載基材1に熱がかかるため、従来は基材の寸法変化等が顕著であったが、本発明においては該基材1を支持材2で保護するため、熱による影響を抑制することができる。
【0034】(c)支持材の剥離この後、図1(c)に示すように、該基材1から支持材2を剥離して、プローブ検査装置Pを得る。
【0035】上記支持材2は、前記したように例えば弱粘着性の接着剤または両面接着テープによる接着等により基材1に剥離可能に付着させておくことにより、基材1と外部回路Cとの接続後に容易に剥離することができる。支持材2として前記熱剥離性シートを用いている場合は、熱剥離性粘着剤が発泡する温度(90〜150℃程度)まで加熱することによって容易に剥離することができる。
【0036】
【実施例】以下、本発明を詳細に説明するため実施例を挙げるが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。
【0037】実施例1両端のバンプ間距離が100mmのバンプ搭載基材を作製し、そのバンプ搭載部の反対側の導体回路上に、縦110mm、横5mm、厚さ0.15mmの熱剥離性シート(商品名リバアルファ;日東電工社製)を常温ラミネータに通して貼付して、図1(a)と同様の、支持材2が付着したバンプ搭載基材1を得た。ついで、このバンプ搭載基材1を図1(b)と同様に外部回路Cに異方導電シートを用いた熱圧着により接続し、この後100℃に加温したオーブンに入れ1分30秒間加熱して熱剥離性シートの熱剥離性粘着剤を発泡させて、バンプ搭載基材1から熱剥離性シートを剥離除去し、図1(c)と同様のプローブ検査装置Pを作製した。
【0038】比較例1上記実施例1において、バンプ搭載基材に熱剥離性シートを貼付しない以外は全て同様にしてプローブ検査装置を作製した。
【0039】(プローブ検査装置の評価)上記実施例1および比較例1のそれぞれのプローブ検査装置の作製工程において、バンプ搭載基材の寸法変化を調べたところ、実施例1では累積ピッチで0.02%に相当する20μm、比較例1では累積ピッチで0.1%に相当する100μmであった。
【0040】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のプローブ検査装置の製造方法は、導電性突起物を有する基材を外部回路の接続用端子に接続する際、該基材の少なくとも一部に、好ましくは熱剥離性の粘着剤層を有する支持材を剥離可能に付着させるので、該基材が、支持材で保護されるため物理的衝撃や熱による影響を受けにくく、上記外部基板との接続が容易かつ確実に行えるとともに、バンプ部の位置精度を良好とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプローブ検査装置の製造方法の一実施例を示す断面図である。
【図2】図1(a)のバンプ搭載基材の上面図である。
【図3】支持材の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 基材(バンプ搭載基材)
11 導電性突起物(バンプ)
12 絶縁性フィルム
13 導体回路
131 外部回路接続用端子
2 支持材
C 外部回路
P プローブ検査装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】 導電性突起物を有する基材の少なくとも一部に支持材を付着させた後、該基材の外部回路接続用端子を外部回路の接続用端子に接続し、ついで該基材から支持材を剥離することを特徴とするプローブ検査装置の製造方法。
【請求項2】 支持材が熱剥離性の粘着剤層を有するものである請求項1記載のプローブ検査装置の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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