JP2009522573A - プローブボンディング方法及びこれを用いるプローブカードの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 多層回路基板の端子上に形成されたバンプ層パターン上に半田ペーストに対する濡れ性を有する第1濡れ層パターン及び半田ペーストに対する濡れ性を有しない非濡れ層パターンを各表面が露出するように形成する。第1濡れ層パターン及び非濡れ層パターン上に半田ペーストを塗布した後、検査対象物と接触するプローブを半田ペーストにボンディングする。非濡れ層パターン上の半田ペーストを濡れ層パターン上にリフローして第1濡れ層パターン上に接着層パターンを形成する。
【選択図】 図6
Description
このような小さいピッチのバンプ層パターンに十分な量の半田ペーストを塗布するためには、小さいパターンが形成されたステンシルマスクの厚さを厚くする必要がある。しかしながら、パターンの大きさは小さく、ステンシルマスクの厚さは厚いので、半田ペーストがステンシルマスクを効果的に通過しないおそれがある。
よって、ステンシルマスクの厚さを厚くしてもバンプ層パターン上に塗布される半田ペーストが足りないおそれがある。また、高く形成された半田ペーストは、ボンディングしようとするプローブにかかる力によって広がり、その結果、半田ペーストが広がりつつ隣接するバンプ層パターンを互いに電気的に短絡するおそれがある。
バンプ層パターン120の第1領域を覆うように第2フォトレジスト膜パターン上に第1濡れ層(wetting layer、図示せず)を形成する。第1濡れ層は後述する半田ペースト150に対する濡れ性(wettability)が優れている。
かくして、第1濡れ層上に塗布される半田ペースト150は良く広がる。また、第1濡れ層は酸化が殆ど起こらない非酸化性を有する。例えば、第1濡れ層は金属で形成できる。
前記金属の例としては、濡れ性及び非酸化性を有する金(Au)をあげることができる。他の例として、第1濡れ層は濡れ性を有する第1金属及び非酸化性を有する第2金属の二重層で形成できる。
第1金属の例として、銅(Cu)をあげることができ、第2金属の例としては金(Au)をあげることができる。また、例えば、第1濡れ層は、電気メッキ、化学気相蒸着などにより形成できる。
かくして、非濡れ層パターン140上に塗布される半田ペースト150は良く広がらない。非濡れ層パターン140の例として酸化層をあげることができる。例えば、この酸化層は、半田層パターン120を熱酸化して形成できる。この熱酸化は、バンプ層パターン120を所定の温度で加熱した状態で、ソースガスを供給してなし得る。
他の例として、この酸化層は、バンプ層パターン120を湿式酸化して形成できる。この湿式酸化は、バンプ層パターン120に酸化溶液を供給してなし得る。その際、第1濡れ層パターン130が酸化性の殆どない物質を含むため、第1濡れ層パターン130上には、非濡れ層パターン140が形成されない。
従って、充分な量の半田ペースト150を塗布できる。また、半田ペースト150の量を増やすために、ステンシルマスクの厚さを厚くする必要がなくなり、ステンシルマスクの厚さを薄くして半田ペースト150がステンシルマスクを容易に通過させることができる。
チップ164は、支持ビーム162の他の端部に突出されて形成される。第2濡れ層パターン166は、半田ペースト150とボンディングされる支持ビーム162の表面に形成される。第2濡れ層パターン166は、第1濡れ層パターン130と対応するように位置される。第2濡れ層パターン166は、第1濡れ層パターン130と同様に濡れ性及び非酸化性を有する。
また、第1濡れ層パターン130と対応する半田ペースト150上に第2濡れ層パターン166に位置しているので、非濡れ層パターン140上に位置する半田ペースト150が第1濡れ層パターン130上にさらに容易にリフローされる。第1濡れ層パターン130と第2濡れ層パターン166との間にリフローされた半田ペースト150は、硬化されて接着層170を形成する。
第1濡れ層パターン130の縁及び第2濡れ層パターン166の縁に沿って各々のフィレット(fillet)が形成される。第1濡れ層パターン130の縁に沿って形成されたフィレットを除くと、接着層170の面積は第1濡れ層パターン130の面積と実質的に同一である。従って、接着層170を形成する際に充分な量の半田ペースト140が使用されるので、接着層170はプローブ160を安定的に固定できる。
第2フォトレジスト膜パターンをエッチングマスクで非濡れ層パターン230の第1領域をエッチングしてバンプ層パターン220の一部を露出させる。例えば、非濡れ層パターン230の第1領域は、湿式エッチング工程によりエッチングできる。
例えば、第1濡れ層は金属で形成できる。前記金属の例としては、濡れ性及び非酸化性を有する金(Au)をあげることができる。他の例としては、第1濡れ層は濡れ性を有する第1金属及び非酸化性を有する第2金属の二重層で形成できる。
第1金属の例としては銅(Cu)をあげることができ、第2金属の例としては、金(Au)をあげることができる。また、例えば、第1濡れ層は、電気メッキ、化学気相蒸着などにより形成できる。
120、220 バンプ層パターン
130、240 第1濡れ層パターン
140、230 非濡れ層パターン
150、250 半田ペースト
160、260 プローブ
162、262 支持ビーム
164、264 チップ
166、266 第2濡れ層パターン
170、270 接着層
300 プローブカード
310 印刷回路基板
320 多層回路基板
330 プローブ
340 インターフェイスピン
350、360 上部、下部固定板
370 締結部材
Claims (9)
- 多層回路基板の端子上にバンプ層パターンを形成する段階と、
前記バンプ層パターン上に半田ペーストに対する濡れ性を有する第1濡れ層パターン及び前記半田ペーストに対する濡れ性を有しない非濡れ層パターンを、その表面がそれぞれ露出するように形成する段階と、
前記第1濡れ層パターン及び非濡れ層パターン上に前記半田ペーストを塗布する段階と、
検査対象物と接触するプローブを前記半田ペーストにボンディングする段階と、
前記非濡れ層パターン上に塗布された半田ペーストを前記第1濡れ層パターン上にリフローして前記第1濡れ層パターン上に接着層パターンを形成する段階と、を含むプローブボンディング方法。 - 前記半田ペーストとボンディングされる前記プローブの表面に第2濡れ層パターンを更に形成する段階を含むことを特徴とする請求項1に記載のプローブボンディング方法。
- 前記プローブを前記第1濡れ層パターン上に塗布された半田ペーストにボンディングすることを特徴とする請求項1に記載のプローブボンディング方法。
- 前記第1濡れ層パターン及び非濡れ層パターンの形成時、前記バンプ層パターン上の第1領域に前記第1濡れ層パターンを形成し、かつ前記第1領域を除いた前記バンプ層パターン上の第2領域に前記非濡れ層パターンを形成することを特徴とする請求項1に記載のプローブボンディング方法。
- 前記第1濡れ層パターン及び非濡れ層パターンの形成時、前記バンプ層パターン上の全面に前記非濡れ層パターンを形成した後、前記非濡れ層パターン上の一部領域上に前記第1濡れ層パターンを形成することを特徴とする請求項1に記載のプローブボンディング方法。
- 前記非濡れ層パターンは、酸化層パターンであることを特徴とする請求項1に記載のプローブボンディング方法。
- 前記非濡れ層パターンは、前記バンプ層パターンを熱酸化して形成することを特徴とする請求項6に記載のプローブボンディング方法。
- 前記非濡れ層パターンは、前記バンプ層パターンを湿式酸化して形成することを特徴とする請求項6に記載のプローブボンディング方法。
- 多層回路基板を準備する段階と、
前記多層回路基板の端子上にバンプ層パターンを形成し、前記バンプ層パターン上に半田ペーストに対する濡れ性を有する第1濡れ層パターン及び前記半田ペーストに対する非濡れ性を有する非濡れ層パターンを、その表面がそれぞれ露出されるように形成し、前記第1濡れ層パターン及び非濡れ層パターン上に前記半田ペーストを塗布し、検査対象物と接触するプローブを前記半田ペーストにボンディングし、前記非濡れ層パターン上に塗布された半田ペーストを前記第1濡れ層パターン上にリフローして前記第1濡れ層パターン上に接着層パターンを形成することにより、前記プローブを前記多層回路基板にボンディングする段階と、
前記プローブがボンディングされた多層回路基板と印刷回路基板とが電気的に接続するように前記多層回路基板と印刷回路基板を組み立てる段階と、を含むことを特徴とするプローブカードの製造方法。
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