説明

異方性導電材を有する検査治具及びその製造方法

【課題】配線回路基板の検査において、被検査体の電極に検査痕を残さないで、検査治具の電極部と被検査体の電極部のコンタクト時の接触不良を改良した検査治具を提供する。
【解決手段】絶縁性シートの一方の面に配線パターンが、もう一方の面に剥離可能な樹脂層が形成されており、前記絶縁性シート及び前記剥離可能な樹脂層に開孔部を形成し、前記開孔部に導電性ペーストを充填して異方性導電材を形成し、前記異方性導電材の先端に無電解めっきにて金属膜を形成した後前記剥離可能な樹脂層を剥離してバンプ状の検査電極を形成したことを特徴とする異方性導電材を有する検査治具としたものである。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の実装基板や半導体集積回路素子の実装用基板ならびに半導体装置の検査用治具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の高機能、高性能化要求に対応して半導体装置の入出力端子電極数が増加し、そのピッチも益々微細化している。従来、半導体装置実装用基板に代表される配線回路基板の電気的検査には、針状の電極を配線基板の電極部に接触させ、配線基板と検査装置との電気的な導通を確保していた。
【0003】従来の配線回路基板の検査方法では、マルチ・チップ・モジュール(複数の集積回路素子を半導体装置内に収める方法)用の基板に代表される高精細・高密度の配線回路基板には対応することが困難な状況にある。また、従来の検査方法では針状の電極を基板に接触させるため、検査後の基板に検査痕が残るという問題がある。
【0004】そこで、このような問題に対応すべく、配線基板上の端子部に形成された異方性導電材によって被検査体との接触を得る方法が提案されている。従来の異方性導電材では、絶縁層の表裏面に形成した微細開孔部には金属物質が充填されており、その金属物質としては、例えば金、ニッケル、コバルト、インジウムなどの各種金属、またはこれらを成分とする各種合金が用いられている。金属物質の充填方法としてはスパッタリング法や蒸着法、めっき法などが用いられ、めっき充填する方法が一般的である。また、このようにして形成された導通電極は、検査用治具の電極部と被検査体の電極部の接触を確実にするためにバンプ状に突出した形状をしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし一般に金属物質には柔軟性がないため、突出した電極によって被検査体を傷つけやすく、検査後に検査痕が残るという問題は完全には解決できなかった。また、バンプ状の電極の高さにばらつきがある場合、検査治具の電極部と被検査体の電極部のコンタクト時に接触不良が発生するという新たな不具合が生じた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明において上記課題を解決するために、まず請求項1においては、絶縁性シートの一方の面に配線パターンが、もう一方の面に剥離可能な樹脂層が形成されており、前記絶縁性シート及び前記剥離可能な樹脂層に開孔部を形成し、前記開孔部に導電性ペーストを充填して異方性導電材を形成し、前記異方性導電材の先端に無電解めっきにて金属膜を形成した後前記剥離可能な樹脂層を剥離してバンプ状の検査電極を形成したことを特徴とする異方性導電材を有する検査治具としたものである。
【0007】また、請求項2においては、下記の一連の工程からなる請求項1記載の異方性導電材を有する検査治具の製造方法としたものである。
(a)前記絶縁性シートの一方の面に導体層をパターニング加工して前記配線パターンを形成し、もう一方の面に前記剥離可能な樹脂層を形成する工程。
(b)前記絶縁性シート及び前記剥離可能な樹脂層に前記開孔部を形成する工程。
(c)前記開孔部に導電ペーストを充填し、配線パターンと電気的に接続された前記異方性導電材を形成する工程。
(d)前記異方性導電材の先端に無電解めっきにて金属膜を形成する工程。
(e)前記剥離可能な樹脂層を剥離してバンプ状の検査電極を形成する工程。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき、図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明の実施の構成を示す部分断面図である。図2(a)〜(e)は本発明の実施例の製造工程を示す部分断面図である。本発明の検査治具は図1に示すような構成の異方性導電材5及び金属膜6を検査電極とする検査治具である。
【0009】絶縁性シート1の片面に導体層として銅箔が積層された片面銅張積層シートを使用し、通常のフォトリソグラフィー工程によってパターニング加工して配線パターン2を形成する(図2(a)参照)。絶縁性シート1の材質としては、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ゴム系樹脂などが挙げられるが、耐熱性、機械的強度、絶縁性でポリイミド系フィルムが望ましい。導体層としては銅、ニッケル、鉄、ステンレスなどが使用できるが、銅を用いるのが一般的である。配線パターン2は検査電極からの信号電流を測定器に導くためのリード線の役目をしており、検査電極の数と配線の引き回しによっては多層配線構造をとることもある。
【0010】配線パターン2が形成された絶縁性シート1上に樹脂溶液を塗布するか、または、樹脂フイルムを転写して、剥離可能な樹脂層3を形成する(図2(a)参照)。剥離可能な樹脂層3としては、レーザー加工することができ、後工程の剥離処理工程で絶縁性シートにダメージを与えることなく剥離できる特性が必要で、溶剤またはアルカリ可溶型の樹脂系が望ましい。具体的には、フォトリソグラフィープロセスに一般に使用されるフォトレジスト、ドライフイルムなどが好適である。さらに、樹脂溶液の塗布法としては、例えばロールコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スピナーコート法、カーテンコート法、スクリーン印刷法等の各種手段を適用することができる。
【0011】次いで、絶縁性シート1及び剥離可能な樹脂層3にレーザー加工により開孔部4を形成する(図2(b)参照)。レーザー加工を用いることで、微細で狭ピッチの開孔部形成が可能である。
【0012】次に、開孔部4に導電性ペーストを充填し、配線パターン2と電気的に接続された異方性導電材5を形成する(図2(c)参照)。導電性ペーストとしては、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ゴム系などのバインダー中に、銀、ニッケル、パラジウム、銅などの導電フィラーを分散させたものが使用可能である。柔軟性を考慮して、可とう性のあるゴム系などの導電性ペーストを用いるのが好ましい。導電性ペーストの充填方法としては、ディスペンサーで一定量注入する法、スクリーン印刷法等があるが導電ペーストの注入量、開孔部の孔径等により適宜使い分ける必要がある。導電ペーストを充填した後スキージー等で剥離可能な樹脂層の上をスキージーして余分の導電ペーストを除去する。
【0013】次に、導電性ペーストを硬化させる。導電性ペーストは、バインダーの種類によって常温硬化型と熱硬化型があるので、それぞれに応じた条件で硬化させる。導電性ペーストは硬化させることによってやや収縮し、先端が表面張力によって丸みを帯びたバンプ状の形状となる(図2(c)参照)。これは、検査電極の先端形状としては好都合である。
【0014】次に、無電解めっきを施して、異方性導電材5の先端にめっき金属膜6を形成する(図1(d)参照)。めっき金属膜6の構成としては、まず無電解ニッケルめっきを施し、その上に無電解金めっきを施す。無電解めっきの際、導電性ペースト中の導電フィラーが析出の触媒となるため、めっき膜は異方性導電材5の先端だけに析出し、剥離可能な樹脂層3上には析出しない。
【0015】最後に、剥離可能な樹脂層3を溶剤、アルカリ溶液等で剥離処理して、バンプ状の検査電極を有する検査治具が得られる。
【0016】本発明の検査治具の検査電極は導電性ペーストにて形成された異方性導電材で構成されているため、検査電極を被検査体に接触させた際に異方性導電材のクッション効果により、検査電極によって被検査体を傷つけてしまうようなことがない。また、剥離可能な樹脂層でバンプ状の検査電極の高さを制御しているため、検査電極の高さのバラツキが少ない。さらに、異方性導電材の柔軟性によるわずかなクッション効果によって検査治具の電極部と被検査体の電極部が確実に接触でき、接触不良の発生を防ぐことができる。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0018】厚さ150μmのポリイミド系の絶縁性シートに導体層として16μmの銅箔が積層された片面銅張積層シートをフォトリソグラフィー工程によってパターニング加工して配線パターン2を形成した(図1(a)参照)。
【0019】配線パターン2が形成された絶縁性シート1の上に、ネガ型フォトレジスト(PMER:東京応化(株)製)をロールコータにより塗布、乾燥し、全面露光して、ポストベークを行ない、剥離可能な樹脂層3を形成した(図1(a)参照)。剥離可能な樹脂層3の膜厚は20μmであった。
【0020】次に、エキシマレーザ加工機を用いて、絶縁性シート1及び剥離可能な樹脂層3に穴径30μm、ピッチ60μmの開孔部4を形成した(図1(b)参照)。
【0021】スクリーン印刷法により、開孔部4の中に導電性ペースト(CRM−1033B:住友ベークライト(株)製)を充填し、開孔部4以外の場所に付着した導電性ペーストをスキージによって除去した。その後、150℃、1時間加熱して導電性ペーストを硬化させ、異方性導電材5を形成した(図1(c)参照)。導電性ペースト中に含まれる導電フィラーは銀であった。
【0022】次に、無電解ニッケルめっき液(ニムデンLPX:上村工業(株)製)に浸漬し、異方性導電材5の先端に5μm厚さのニッケルめっきを析出させた。次に、無電解金めっき液(ELGB511:上村工業(株)製)に浸漬し、ニッケルめっきの上に金めっきを析出させた。めっき金属膜は異方性導電材5の先端だけに析出し、剥離可能な樹脂層3上には析出しなかった(図1(d)参照)。
【0023】次に、5%水酸化ナトリウム水溶液に2分間浸せきし、剥離可能な樹脂層を剥離した。その結果、20μmの高さを有するバンプ状の検査電極が形成され、本発明の検査治具が得られた。
【0024】
【発明の効果】本発明の検査治具の検査電極は導電性ペーストにて形成された異方性導電材で構成されているため、検査電極を被検査体に接触させた際に異方性導電材のクッション効果により、検査電極によって被検査体を傷つけてしまうようなことがない。また、剥離可能な樹脂層でバンプ状の検査電極の高さを制御しているため、検査電極の高さのバラツキが少ない。さらに、異方性導電材の柔軟性によるわずかなクッション効果によって検査治具の電極部と被検査体の電極部が確実に接触でき、接触不良の発生を防ぐことができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検査治具の構成を示す部分断面図である。
【図2】本発明の検査治具の製造工程を示す部分断面図である。
【符号の説明】
1………絶縁性シート
2………配線パターン
3………剥離可能な樹脂層
4………開孔部
5………異方性導電材
6………めっき金属膜

【特許請求の範囲】
【請求項1】絶縁性シートの一方の面に配線パターンが、もう一方の面に剥離可能な樹脂層が形成されており、前記絶縁性シート及び前記剥離可能な樹脂層に開孔部を形成し、前記開孔部に導電性ペーストを充填して異方性導電材を形成し、前記異方性導電材の先端に無電解めっきにて金属膜を形成した後前記剥離可能な樹脂層を剥離してバンプ状の検査電極を形成したことを特徴とする異方性導電材を有する検査治具。
【請求項2】下記の一連の工程からなる請求項1記載の異方性導電材を有する検査治具の製造方法。
(a)前記絶縁性シートの一方の面に導体層をパターニング加工して前記配線パターンを形成し、もう一方の面に前記剥離可能な樹脂層を形成する工程。
(b)前記絶縁性シート及び前記剥離可能な樹脂層に前記開孔部を形成する工程。
(c)前記開孔部に導電ペーストを充填し、配線パターンと電気的に接続された前記異方性導電材を形成する工程。
(d)前記異方性導電材の先端に無電解めっきにて金属膜を形成する工程。
(e)前記剥離可能な樹脂層を剥離してバンプ状の検査電極を形成する工程。

【図1】
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【図2】
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