JP7640222B2 - 電気特性の検査冶具 - Google Patents

Description

本技術は、ウェハ、チップ、パッケージ等の電子部品の電気特性の検査冶具に関する。

現在、ウェハレベルでの半導体装置の電気特性評価は、プローブカードを用いて、ウェハの表面や裏面に形成された導電パッドやバンプに、直接プローブを接触させて実施している（例えば、特許文献１参照。）。

この方法によれば、パッケージ前や三次元実装前の検査が可能となる。

しかしながら、ウェハのパッド表面の酸化膜を除去するために、表面に傷を付けてプローブ検査を実施するため、検査合格品を実装した後になって、検査に起因する損傷により不合格品を発生させる場合がある。またパッドサイズが小さくなるにつれて、バンプ形成や実装時の不具合の原因となる検査時の傷の影響が大きくなる。特に近年では、半導体チップのファインピッチ化がますます進行していることから、検査時の傷はますます大きな問題となる。

ベアチップやパッケージについては、ラバーコネクターを用いたハンドラーテストが行われている。検査プローブシートとなるラバーコネクターとしては、例えば、磁場配向させた導電粒子を、エラストマーシートの厚み方向に貫通するよう配置した異方導電性シートが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特許文献２に記載された検査プローブシートは、ゴム弾性エラストマー樹脂中に導電粒子を磁場配向させる際に面内方向に導電粒子が連結してしまうため、ファインピッチへの対応が困難である。また、耐久性を向上させる目的で周囲を取り囲むようにフレームが付いているものの、フレーム内側のエラストマー樹脂は熱膨張により伸縮しやすい物質であるため、耐久性の低下の問題や、接点ズレに（位置ズレ）よる検査不具合の原因となる。特に、ヒートサイクル試験などにおける位置ズレは致命的であり、今後のさらなるファインピッチ化においては、対応が困難となる。

また、一般にエラストマー樹脂中に導電性物質を配置するラバーコネクターは、ファインピッチとなるコネクターの製造は困難であり、例えば、２００μｍＰ以下レベルの検査用コネクターは製造困難な状況にある。このため、組立て後のパッケージに対して検査を実施しているのが実情であり、結果として歩留まりが極端に悪化し、価格を低減できない要因ともなっている。

これらを解決する方法として、特許文献３には、図４に示すようにフレキシブルシート１１０の第１面１１１ａに凹部１１２を有し、第２面１１１ｂに凸部１１３を有する貫通電極１１４を複数有し、凹部１１２に導電性エラストマー１２０を配置した検査プローブシート１００を用いることにより、ファインピッチに形成されたパッドやバンプに酸化膜が形成されている場合でも、電気特性が検査可能であることが記載されている。

しかしながら、特許文献３に記載の方法では、フィインピッチに形成された電極の検査は可能であるが、導電性エラストマー部に直接電極が接触するため、検査が繰り返されるにつれ導電性エラストマー部が徐々に劣化し、導電粒子やバインダーの脱落や破損が起こり、抵抗値が上昇することがあった。また、通常、これらの検査では、最低１万回の繰り返し使用が要求される所、特許文献３に記載の方法では、１千回未満しか持たないのが現状であった。

特開２００９－０４２００８号公報 特開２００６－０２４５８０号公報 特開２０１８－１４１６５２号公報

本技術は、前述した課題を解決するものであり、ファインピッチに形成されたパッドやバンプの電気特性の検査に対し、優れた耐久性を有する電気特性の検査冶具を提供する。

本技術の発明者らは、鋭意検討を行った結果、第１面と第２面とを貫通する貫通孔に貫通電極がハーフ形成され、前記第１面に陥没した凹部を有するフレキシブルシートと、前記凹部に配置され、所定の曲げ弾性率及び１６０℃以上２００℃以下の融点を有するポリアミドと、導電粒子とを含み、前記導電粒子が前記フレキシブルシートの厚み方向に連結した導電性バンプとを備える検査冶具を用いることにより、ファインピッチに形成されたパッドやバンプの電気特性の検査に対し、優れた耐久性が得られることを見出した。

すなわち、本技術に係る電気特性の検査冶具は、第１面と第２面とを貫通する貫通孔に貫通電極がハーフ形成され、前記第１面に陥没した凹部を有するフレキシブルシートと、前記凹部に配置され、１３００ＭＰａ以上１６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率及び１６０℃以上２００℃以下の融点を有するポリアミドと、導電粒子とを含み、前記導電粒子が前記フレキシブルシートの厚み方向に連結した導電性バンプとを備える。

また、本技術に係る検査冶具の製造方法は、第１面と第２面とを貫通する貫通孔を有するフレキシブルシートに対し、前記第１面に陥没した凹部を有するように、前記貫通孔に貫通電極をハーフ形成する工程と、前記凹部に、１３００ＭＰａ以上１６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率及び１６０℃以上２００℃以下の融点を有するポリアミド粒子と、導電粒子とを含む導電性バインダーを充填する充填工程と、前記ポリアミド粒子を溶融させ、前記導電粒子を前記フレキシブルシートの厚み方向に連結させる加熱工程とを有する。

また、本技術に係る電気特性の検査方法は、検査対象物の電極面に、第１面と第２面とを貫通する貫通孔に貫通電極がハーフ形成され、前記第１面に陥没した凹部を有するフレキシブルシートと、前記凹部に配置され、１３００ＭＰａ以上１６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率及び１６０℃以上２００℃以下の融点を有するポリアミドと、導電粒子とを含み、前記導電粒子が前記フレキシブルシートの厚み方向に連結した導電性バンプとを備える検査プローブシートを貼り付け、前記導電性バンプと前記検査対象物の電極と接触させる貼付工程と、前記検査プローブシートの他方の面から貫通電極にプローブを押し当て、電気特性を検査する検査工程とを有する。

本技術によれば、ファインピッチに形成されたパッドやバンプの電気特性の検査に対し、優れた耐久性を得ることができる。

図１は、本実施の形態に係る検査プローブシートの一例を示す断面図である。 図２は、凹部を有する貫通電極を複数有するフレキシブルシートの一例を示す断面図である。 図３は、本技術に係る検査プローブシートを用いて、電気特性を検査する検査工程を模式的に示す断面図である。 図４は、従来の検査プローブシートの一例を示す断面図である。

以下、本技術の実施の形態について、下記順序にて詳細に説明する。
１．電気特性の検査冶具
２．検査冶具の製造方法
３．電気特性の検査方法

＜１．電気特性の検査冶具＞
本技術に係る電気特性の検査冶具は、第１面と第２面とを貫通する貫通孔に貫通電極がハーフ形成され、第１面に陥没した凹部を有するフレキシブルシートと、凹部に配置され、１３００ＭＰａ以上２６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する熱可塑性樹脂と、導電粒子とを含み、導電粒子がフレキシブルシートの厚み方向に連結した導電性バンプとを備える、いわゆる検査プローブシートである。

曲げ弾性率が、上記下限値よりも小さい場合、導電性バンプの耐久性を十分に高められない場合があり、曲げ弾性率が上記上限値より大きい場合、衝撃が加えられた際に、導電性バンプが割れる場合がある。なお、本明細書において、熱可塑性樹脂の曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７０７１に準拠して測定された曲げ弾性率をいう。

本技術に係る検査プローブシートによれば、導電性バンプにパッドやバンプを接触させ、貫通電極にワイヤープローブを接触させることにより、ファインピッチに形成されたパッドやバンプの電気特性の検査に対し、優れた耐久性を得ることができる。

図１は、本実施の形態に係る検査プローブシートの一例を示す断面図であり、図２は、凹部を有する貫通電極を複数有するフレキシブルシートの一例を示す断面図である。本実施の形態に係る検査プローブシート１は、第１面１１ａに凹部１２を有し、第２面１１ｂに凸部１３を有するように形成された貫通電極１４を複数有するフレキシブルシート１０と、凹部１２に配置され、１３００ＭＰａ以上２６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する熱可塑性樹脂と、導電粒子とを含み、導電粒子がフレキシブルシートの厚み方向に連結した導電性バンプ２０とを備える。

フレキシブルシート１０は、可撓性及び絶縁性を有し、熱膨張係数が低く、耐熱性が高い材料であることが好ましい。フレキシブルシート１０の材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリエチレンナフタレート、二軸配向型ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマーなどが挙げられる。これらの材料は、弾性エラストマー比べ、寸法安定性が良く、特に熱サイクル試験において位置ズレによる導通不良が起き難く、耐久性にも優れるため好ましい。中でも、優れた耐熱性を有するポリイミドを用いることが好ましい。

フレキシブルシート１０の厚みは、薄過ぎると耐久性が劣るため、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上、さらに好ましくは２０μｍ以上である。フレキシブルシート１１の厚みは、厚過ぎると貫通電極の形成が困難となるため、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下である。

貫通電極１４は、個々が独立して存在しており、隣の貫通電極と絶縁されており、予め検査対象物のパッドやバンプの位置に合わせて形成されていてもよく、所定の間隔で形成されていてもよい。

貫通電極１４は、フレキシブルシート１０の厚み方向に形成され、フレキシブルシー卜１０の第１面１１ａに陥没した凹部１２を有する。凹部１２の深さの下限は、好ましくはフレキシブルシート１０の厚みの２０％以上、より好ましくは４０％以上、さらに好ましくは６０％以上である。凹部１２の深さの上限は、好ましくはフレキシブルシート１０の厚みの９０％以下、より好ましくは８０％以下、さらに好ましくは７０％以下である。これにより、導電性バンプ２０の厚みを増大させることができるため、検査プローブシート１を押し下げたときの移動量を増大させることができ、パッドやバンプの高さのばらつきに対して追従させることができる。

また、貫通電極１４の凹部１２の表面は、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキなどでメッキ処理され、金属メッキ膜で被覆されていることが好ましい。これにより、凹部１２によるアンカー効果などにより導電性バンプ２０との密着性を向上させ、耐久性を向上させることができるとともに、導電性バンプ２０との導電性を向上させることができる。

また、貫通電極１４は、フレキシブルシート１０の第２面１１ｂに突出した凸部１３を有する。凸部１３の高さの下限は、好ましくはフレキシブルシート１０の厚みの１０％以上、より好ましくは２０％以上、さらに好ましくは３０％以上である。凸部１３の高さの上限は、好ましくはフレキシブルシート１０の厚みの６０％以下、より好ましくは５０％以下、さらに好ましくは４０％以下である。また、貫通電極１４の凸部１３の表面は、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキなどでメッキ処理され、金属メッキ膜で被覆されていることが好ましい。これにより、ワイヤープローブ先端、検査対象物のパッドやバンプに対して優れた耐久性を得ることができる。

貫通電極１４は、導電性を有する金属又は合金で構成され、中でも、銅、ニッケルなどの金属又は合金で構成されることが好ましい。また、貫通電極１４は、フレキシブルシート１０の第１面１１ａから第２面１１ｂに向かって直径が増加する、いわゆる「テーパ形状」を有することが好ましい。これにより、ワイヤープローブ先端の直径を検査対象物のパッドやバンプのサイズより大きくすることが可能となる。

導電性バンプ２０は、フレキシブルシート１０の第１面１１ａから突出している。導電性バンプ２０の突出高さは、低すぎると検査プローブシート１を押し下げたときの移動量が小さくなり、パッドやバンプの高さのばらつきに対して追従させることが困難となる。このため、導電性バンプ２０の突出高さは、好ましくは導電粒子の平均粒子径の５０％以上、より好ましくは１００％以上、さらに好ましくは１５０％以上である。また、導電性バンプ２０の突出高さは、高すぎると突出部が折れてしまうため、好ましくは導電粒子の平均粒子径の４００％以下、より好ましくは３００％以上、さらに好ましくは２５０％以下である。

導電性バンプ２０は、熱可塑性樹脂と導電粒子とを含有する導電性バインダーから形成される。熱可塑性樹脂は、１３００ＭＰａ以上２６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有し、好ましくは１３００ＭＰａ以上１６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する。また、熱可塑性樹脂の融点の下限は、好ましくは１５０℃以上、より好ましくは１６０℃以上であり、熱可塑性樹脂の融点の上限は、好ましくは２２０℃以下、より好ましくは２００℃以下である。これにより、熱可塑性樹脂が高温で軟化し、成形性に優れるため、導電性バンプをファインピッチに形成することができる。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド（ポリアミド１２、ポリアミド６６、ポリアミド６など）、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエステル、ＰＭＭＡなどが挙げられる。

導電性バンプ２０中の熱可塑性樹脂及び導電粒子の合計含有量は、好ましくは８５ｗｔ％以上、より好ましくは９０ｗｔ％以上、さらに好ましくは９５ｗｔ％以上である。これにより、導電性バンプ２０は、熱可塑性樹脂の優れた耐久性を持つことができる。

導電粒子は、貫通電極１４の凹部１２から連鎖し、最端部が熱可塑性樹脂の最表面から露出した状態となっており、導電性バンプ２０の最端部と貫通電極１４の凸部１３とが電気的に接続されている。

導電粒子は、導電性を有すればよく、ニッケル、コバルト、鉄などの磁性金属粒子、樹脂コアや無機コア粒子に磁性金属がメッキされた粒子を用いることが好ましい。また、導電粒子は、Ｎｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキなどでメッキ処理され、金属メッキ膜で被覆されていてもよい。導電粒子が磁性金属を含有する場合、導電性バインダーを貫通電極１４の凹部１２に充填する際に磁場を印加することにより、容易に導電粒子同士が連鎖して貫通電極１４から樹脂表層にある導電粒子まで連結し、導通をとることができる。

導電粒子の平均粒子径は、小さいほど微小なパッドやバンプに対応することができるため、導電粒子の平均粒子径の上限は、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは８μｍ以下、さらに好ましくは４μｍ以下でり、導電粒子の平均粒子径の下限は、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは２μｍ以上、さらに好ましくは３μｍ以上である。

導電粒子の形状は、球形であってもよく、多角形、スパイク状であってもよい。導電粒子の形状が、多角形やスパイク状である場合、より容易に検査対象物のパッドやバンプの酸化膜を突き破ることが可能となる。

なお、上述した検査プローブシートでは、貫通電極１４が、フレキシブルシート１０の第２面１１ｂに突出した凸部１３を有することとしたが、これに限られず、フレキシブルシート１０の第２面１１ｂに陥没した凹部を有するものとしてもよい。貫通電極１４が、フレキシブルシート１０の第２面１１ｂに凹部を有するものとすることにより、ワイヤープローブの先端が凹部に収まり、ワイヤープローブの貫通電極からの脱落を防止することができる。

＜２．検査治具の製造方法＞
本技術に係る検査冶具の製造方法は、第１面と第２面とを貫通する貫通孔を有するフレキシブルシートに対し、前記第１面に陥没した凹部を有するように、前記貫通孔に貫通電極をハーフ形成する工程と、凹部に、１３００ＭＰａ以上２６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂粒子と、導電粒子とを含む導電性バインダーを充填する充填工程と、熱可塑性樹脂粒子を溶融させ、導電粒子をフレキシブルシートの厚み方向に連結させる加熱工程とを有する。これにより、ファインピッチに形成されたパッドやバンプの電気特性の検査に対し、優れた耐久性を有する検査プローブシートを得ることできる。

続いて、より具体的な検査プローブシートの製造方法について、図１及び図２を参照して説明する。先ず、フレキシブルシートに、レーザー加工にて貫通穴を形成し、電解メッキにて貫通穴に貫通電極をハーフ形成し、凹部を形成する。また、貫通電極及び凹部側面をＮｉ／Ａｕメッキ、Ｎｉ／Ｐｄメッキ、Ｎｉ／Ｐｄ／Ａｕメッキなどでメッキ処理し、金属メッキ膜で被覆することが好ましい。

次に、スクリーン印刷機を用いて、凹部１２に、熱可塑性樹脂粒子及び導電粒子が分散された導電性バインダーを均等に印刷する。また、微量ディスペンサーを用いて凹部１２に、導電性バインダーを均等に塗布してもよい。

熱可塑性樹脂粒子の平均粒径の下限は、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上であり、平均粒径の上限は、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。これにより、凹部１２への優れた充填性を得ることができる。

導電性バインダーは、溶剤により粘度を調整することが好ましい。溶剤の粘度は１０００ｍＰａ・ｓ～１００００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。溶剤の粘度が低すぎても高すぎても、印刷か困難となることがある。

導電性バインダーの２５℃における粘度の下限は、好ましくは３５Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは４０・ｓ以上であり、導電性バインダーの２５℃における粘度の上限は、好ましくは６０Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは５０Ｐａ・ｓ以下である。これにより、導電性バインダーをフレキシブルシート１０の第１面１１ａから突出させて印刷することができる。

次に、フレキシブルシートの貫通電極１４の凸部１３側から磁場を印加する。これにより、導電粒子が磁性金属を含有する場合、容易に導電粒子同士が連鎖して貫通電極から夏可塑樹脂表層にある導電粒子まで連結し、導通をとることができる。

次に、磁場を印加して導電粒子を固定した状態で温度１００～２００℃のオーブン中で０．５～３時間加熱し、さらに温度１５０～２５０℃で１～４時間加熱する。これにより、導電性バインダーが貫通電極１４の凹部１２に充填された導電バンプ２０が形成された検査用プローブシートを得ることができる。

＜３．電気特性の検査方法＞
本技術を適用した電気特性の検査方法は、検査対象物の電極面に、第１面と第２面とを貫通する貫通孔に貫通電極がハーフ形成され、第１面に陥没した凹部を有するフレキシブルシートと、凹部に配置され、１３００ＭＰａ以上２６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率を有する熱可塑性樹脂と、導電粒子とを含み、導電粒子がフレキシブルシートの厚み方向に連結した導電性バンプとを備える検査プローブシートを貼り付け、導電性バンプと検査対象物の電極と接触させる貼付工程（Ａ）と、検査プローブシートの他方の面から貫通電極にプローブを押し当て、電気特性を検査する検査工程（Ｂ）とを有する。これにより、ファインピッチに形成されたパッドやバンプの電気特性の検査に対し、優れた耐久性を示すことができる。

検査対象物の一例としては、半導体装置が挙げられる。半導体装置は、ウェハ上に形成されたウェハレベル、個片化されたチップレベル、パッケージ後のパッケージレベルのいずれのものでもよい。以下では、半導体装置のチップレベルでの電気特性の検査方法について、貼付工程（Ａ）、検査工程（Ｂ）及び、検査工程後に半導体装置から検査プローブシートを剥離する剥離工程（Ｃ）を説明する。なお、検査プローブシートは、前述した検査プローブシートと同様であるため、ここでは説明を省略する。

［貼付工程（Ａ）］
貼付工程（Ａ）では、半導体装置の電極面に、検査プローブシートを貼り付け、導電性バンプと半導体装置のバンプとを接触させる。また、貼付工程（Ａ）では、検査プローブシートを押圧することが好ましい。これにより、半導体装置のバンプに酸化膜が形成されている場合でも導電性バンプ中の導電粒子が酸化膜を突き破るため、電気特性を検査することができる。

［検査工程（Ｂ）］
図３は、本技術に係る検査プローブシートを用いて、電気特性を検査する検査工程を模式的に示す断面図である。

図３に示すように、検査工程（Ｂ）では、フレキシブルシート１０の貫通電極１４の凸部１３にワイヤープローブ４０を押し当て、貫通電極１４の凹部１２に配置された導電性バンプ２０に半導体装置３０のバンプ３１を接触させ、電気特性を検査する。ワイヤープローブ４０を押し当てた際、導電性バンプ３０の導電粒子が半導体装置３０のバンプ３１の酸化膜を突き破るものと考えられる。

ワイヤープローブ４０は、電気特性を検査するための探針であり、図３に示すように貫通電極の電極面に対し垂直に立てることが好ましい。ワイヤープローブ４０は、複数のピンが配列されていてもよい。ワイヤープローブ４０の先端形状は、特に限定されず、球面、平面、凹面、鋸歯面などであってもよい。ワイヤープローブ４０の先端径は、貫通電極が突出していない場合、電極の幅より小さいことが好ましいが、貫通電極の電極が突出している場合は、隣接電極にショートしない範囲で電極の幅より大きくても構わない。

電気特性の検査は、例えばトランジスタ、抵抗（電気抵抗）、コンデンサなどの特性を測定することにより行われる。

［剥離工程（Ｃ）］
剥離工程（Ｃ）では、半導体装置から検査プローブシートを剥離する。また、検査プローブシートの剥離後に半導体装置を洗浄してもよい。また、剥離した検査プローブシートは、複数回使用することが可能である。
＜３．実施例＞

以下、本技術に係る実施例について説明する。本実施例では、電気特性の検査冶具を作製し、これを用いてベアチップの導通検査を行った。そして、導通検査後のパッド傷の有無、及び耐久性について評価した。なお、本技術は、これらの実施例に限定されるものではない。

［導電性バインダーの粘度の測定］
レオメーター（ＨＡＡＫＥ社製）にて２５℃の導電性バインダーの初期粘度を測定した。

［パッド傷の有無の評価］
導通検査後の半田バンプの傷の有無について、目視により確認した。

［耐久性の評価］
耐久性試験として、導通検査を１万回繰り返し、初期の検査抵抗値と、耐久性試験後の検査抵抗値とを測定した。
＜実施例１＞

［貫通電極を有するフレキシブルシートの作製］
ポリイミドシートの両面に銅が積層されたシート（商品名：エスパーフレックス、銅厚８μｍ、ポリイミド厚２５μｍ、住友金属鉱山社製）に、レーザー加工にて直径３０μｍの貫通穴を６０μｍＰの格子状間隔で形成し、電解メッキにて貫通穴に銅メッキによる貫通電極を形成した。貫通電極は、シート表面から厚み方向に１５μｍの溝の凹部が形成されるハーフ形成とした。次に、ニッケルと金によるメッキ加工を行った後に、表裏の銅層をエッチングで除去することで、フレキシブルシートを作成した。なお、ニッケル金メッキは、凹部側面のポリイミド表面にも形成した。

［導電性バインダーの調製］
平均粒子径３μｍのＮｉ／Ａｇメッキ樹脂コア粒子（積水化学工業社製）の表面に、無電解による置換メッキによって金メッキ層を施すことにより、導電粒子を作製した。また、熱可塑性樹脂粒子として平均粒径５μｍのナイロン１２微粒子（ＳＰ－５００、東レ社製、曲げ弾性率１．４ＧＰａ程度、融点１６５℃）を準備した。そして、熱可塑性樹脂粒子１００質量部に対して導電粒子を２００質量部の割合で混合し、更に溶剤としてジエチルペンタンジオール（沸点２６４℃、粘度１０００ｍＰａ・s）を加えて遊星撹枠ミキサーにて均一に混合し、導電性バインダーを調製した。導電性バインダーの粘度は、４３Ｐａ・ｓであった。また、導電性バインダーは、溶剤中にナイロン微粒子と導電粒子とが分散した状態であった。

［検査プローブシートの作製］
スクリーン印刷機（ニューロング精密工業社製）を用いて、フレキシブルシートの貫通電極の凹部に、導電性エラストマーがシート表面から１０μｍ突き出るように導電性エラストマー分散液を均等に印刷した。次に、永久磁石上にフレキシブルシートを置き、温度２００℃のオープン中で１時間放置し、溶剤を乾燥させ、検査用プローブシートを作製した。導電性エラストマー分散液から形成された導電性バンプは、ナイロン１２微粒子が溶融し、導電粒子同士が接合して一体化した状態であった。

［導通検査］
評価用ベアチップとして、高さ２０μｍ、３０μｍφの半田キャップ付銅ピラーバンプ（以下、半田バンプ）が６OμｍＰで配列された６ｍｍ角のベアチップ（デクセリアルズ評価基材）を用い、３０μｍφワイヤープローブ（テスプロ社製）を用いて、導通抵抗検査を行った。より具体的には、図３に示すように、評価用ペアチップの回路面と、検査プローブシートの一方の電極面を位置合わせした状態で押圧し、検査プローブシートの反対の電極面にワイヤープローブを荷重５ｇ／ｐｉｎで接触させ、導通検査を行った。表１に、導通検査後の半田バンプの傷の有無、及び耐久性試験前後の導通抵抗値を示す。

＜実施例２＞
溶剤を「日香ＭＨＤＪ（ジヒドロターピネオール系、沸点２２０℃、粘度３０００ｍＰａ・s、日香香料薬品社製）に変えた以外は、実施例１と同様の方法にて導電性バインダーを調製した。導電性バインダーの粘度は、４９Ｐａ・ｓであった。また、導電性バインダーは、溶剤中にナイロン微粒子と導電粒子とが分散した状態であった。

また、実施例１と同様の方法にてプローブシートを作製した。導電性バインダーから形成された導電性バンプは、ナイロン１２微粒子が溶融し、導電粒子同士が接合して一体化した状態であった。そして、実施例１と同様の方法にて導通検査を行った。表１に、導通検査後の半田バンプの傷の有無、及び耐久性試験前後の導通抵抗値を示す。

＜比較例１＞
溶剤を「ＹＳ２００」（炭化水素系、沸点２３２℃、粘度５０ｍＰａ・ｓ、山一化学工業社製）に変えた以外は、実施例１と同様の方法にて導電性バインダーを調製した。導電性バインダーの粘度は、３０Ｐａ・ｓであった。また、導電性バインダーは、溶剤中にナイロン微粒子と導電粒子とが分散した状態であった。また、実施例１と同様の方法にてプローブシートの作製を試みたが、スクリーン印刷でのＦＰＣ上への導電性バンプの形成ができず、プローブシートの作製ができなかった。

＜比較例２＞
バインダーとしてＳＥＢＳポリマー（タフテックＭ１９１３、旭化成社製）を準備し、溶剤として「ＹＳ２００」を準備し、ＳＥＢＳを溶剤に溶解してから、導電粒子を添加した以外は、実施例１と同様の方法にて導電性バインダーを調製した。導電性バインダーは、ポリマーが溶解した溶剤中に導電粒子が分散した状態であった。また、実施例１と同様の方法にてプローブシートを作製した。導電性バインダーの粘度は、３０Ｐａ・ｓであった。また、導電性バインダーから形成された導電性バンプは、ＳＥＢＳポリマー中に導電粒子が部分的に接触しながら分散した状態であった。

そして、実施例１と同様の方法にて導通検査を行った。表１に、導通検査後の半田バンプの傷の有無、及び耐久性試験前後の導通抵抗値を示す。

＜比較例３＞
エラストマーとして、２液型液状シリコーン（ＴＳＥ３０３２Ａ/Ｂ、モメンティブ社製）のＡ剤とＢ剤を１０:１の割合で配合し、このシリコーン樹脂１００質量部に対して導電粒子を２００質量部の割合で混合して、導電性バインダーを調製した。導電性バインダーの粘度は、４０Ｐａ・ｓであった。また、導電性バインダーは、液状シリコーンゴム中に導電粒子が分散した状態であった。

この導電性バインダーを用いて、実施例１と同様の方法にてプローブシートを作製した。導電性バインダーから形成された導電性バンプは、シリコーンゴム中に導電粒子が部分的に接触しながら分散した状態であった。そして、実施例１と同様の方法にて導通検査を行った。表１に、導通検査後の半田バンプの傷の有無、及び耐久性試験前後の導通抵抗値を示す。

比較例１では、スクリーン印刷によるＦＰＣ上への導電性バンプ形成ができなかった。これは、分散液の液成分として低粘度溶剤しか含まれていないため、ＦＰＣへの転写ができなかったためと思われる。

比較例２、３では、バインダー成分が均一な液状となり適宜な粘度となるため、スクリーン印刷によるＦＰＣへの導電性バンプ形成が可能となった。ただし、この方法で形成する導電性バンプは、バインダー成分がＳＥＢＳ等のエラストマーやシリコーンゴム等の比較的強度の弱いものであるため、耐久性試験にてＮＧとなった。

実施例１、２では、導電性バインダーの溶剤として高粘度タイプ（粘度１０００ｍＰａ・ｓ以上）を使用したため、バインダー成分として微粒子状態のナイロンを使用した場合でもスクリーン印刷によりＦＰＣへのバンプ形成が可能であった。形成された導電性バンプを使用した検査でも良好な結果となった。また、バインダー成分として強度の高いナイロンを使用しているため、耐久性試験後も良好な抵抗値となった。

１ 検査プローブシート、１０ フレキシブルシート、１１ａ 第１面、１１ｂ 第２面、１２ 凹部、１３ 凸部、１４、貫通電極、２０ 導電性バンプ、３０ 半導体装置、３１ バンプ、４０ ワイヤープローブ

Claims (5)

1. 第１面と第２面とを貫通する貫通孔に貫通電極がハーフ形成され、前記第１面に陥没した凹部を有するフレキシブルシートと、
   前記凹部に配置され、１３００ＭＰａ以上１６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率及び１６０℃以上２００℃以下の融点を有するポリアミドと、導電粒子とを含み、前記導電粒子が前記フレキシブルシートの厚み方向に連結した導電性バンプと
   を備える電気特性の検査冶具。
2. 前記導電性バンプ中のポリアミド及び導電粒子の合計含有量が、８５ｗｔ％以上である請求項１記載の電気特性の検査冶具。
3. 第１面と第２面とを貫通する貫通孔を有するフレキシブルシートに対し、前記第１面に陥没した凹部を有するように、前記貫通孔に貫通電極をハーフ形成する工程と、
   前記凹部に、１３００ＭＰａ以上１６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率及び１６０℃以上２００℃以下の融点を有するポリアミド粒子と、導電粒子とを含む導電性バインダーを充填する充填工程と、
   前記ポリアミド粒子を溶融させ、前記導電粒子を前記フレキシブルシートの厚み方向に連結させる加熱工程と
   を有する検査冶具の製造方法。
4. 前記導電性バインダーの２５℃における粘度が、３５Ｐａ・ｓ以上６０Ｐａ・ｓ以下である請求項３記載の検査冶具の製造方法。
5. 検査対象物の電極面に、第１面と第２面とを貫通する貫通孔に貫通電極がハーフ形成され、前記第１面に陥没した凹部を有するフレキシブルシートと、前記凹部に配置され、１３００ＭＰａ以上１６００ＭＰａ以下の曲げ弾性率及び１６０℃以上２００℃以下の融点を有するポリアミドと、導電粒子とを含み、前記導電粒子が前記フレキシブルシートの厚み方向に連結した導電性バンプとを備える検査プローブシートを貼り付け、前記導電性バンプと前記検査対象物の電極と接触させる貼付工程と、
   前記検査プローブシートの他方の面から貫通電極にプローブを押し当て、電気特性を検査する検査工程と
   を有する電気特性の検査方法。
   

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