JPH01184477A - 半導体ｌｓｉ検査装置用プローブヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＬＳＩに代表される半導体装置の検査装置用
プローブヘッド及びその製造方法に係り。

特に高密度多ピン化に好適なプローブヘッド及びその製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

半導体ＬＳｆの電極パッドに接触して電気信号を検査装
置に伝送するプローブヘッドとして、従来の装置は、例
えばテストプローブを形成するのに、予め準備されたプ
ローブピンを個別にプローブ構造体に設けた貫通孔に挿
入した構造のものである。また、プローブピンの先端部
は、電気的接触特性を向上させるため尖鋭化する必要が
あり。

プローブピンをプローブ構造体に固着させた後、切削、
研磨により平坦面を得てエツチングによりその先端を半
球状もしくは円錐状に露出形成されている。なお、この
種の装置として関連するものには例えば特開昭６１−８
００６７号が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、プローブピンの高密度多ピン化の点に
ついて配慮されておらず、プローブピンの組立性やピン
先端部位置の高精度化に技術的課題があった。つまり、
従来技術では貫通開孔を有するプローブ構造体にプロー
ブピンを個々に挿入して組立てるため、プローブピンの
高密度化、多ピン化に対して高精度な挿入組立技術が必
要となり、一定の限界がある。更に、挿入したプローブ
ピンの先端部は、特に半導体ウェハの電極パッド（はん
だバンプ）に接触するピン先端部の場合。

スプリングレスで、ピン−パッド間の接触抵抗特性を確
保するため一定のエリア（１チップ分）内で、高さ方向
及び横方向の位置を高精度でそろえる必要がある。従来
技術では、プローブピンの先端部をエツチングにより形
成しているが、特に先端部の位置について高精度化の必
要性が配慮されていない。

本発明の目的は、上記技術的課題を解決することにあり
、プローブヘッド部のピン組立性を向上させると共に、
信頼性の高い高精度ピン立てを実現させるプローブヘッ
ドの構造及びその製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

高精度多ピン化における上記目的のうち、まず組立性向
上については、配線基板の電極パッド部で例えばロウ付
けした導体シートをレジストマスクを用いてウェットエ
ツチング法によるアンダーカットを用いて選択エツチン
グすることにより達成される。更に信頼性の高い高精度
ビン立ては、ピン先端部を導体シートの平坦面を用いる
構造とすることにより、また、ピンの基部周縁と配線基
板の露出部とを絶縁性保持体で覆う構造とすることによ
り達成される。

以下１本発明の第１の発明である半導体ＬＳＩ検査装置
用プロニブヘッドについて、その特徴点をさらに具体的
に説明する。

つまり、本発明の第１の発明は、半導体ＬＳＩの電極パ
ッドに接触して電気信号を伝送するプローブヘッドにお
いて、両面に電極パッド列が形成され、かつ前記両面の
パッド間がそれぞれ特定の配列関係で電気的に相互に接
続された配線基板と、前記一方の基板面の各パッド上に
導体層を介して植設固定された基部が肉太でその先端が
微小な平坦面を有する円を含む多角形錐状のピンプロー
ブと、前記ピンプローブの基部周囲及び前記隣接するプ
ローブ間における前記配線基°板の露出部を覆う絶縁性
保持体とから成ることを特徴とする半導体ＬＳＩ検査装
置用プローブヘッドから成る。

そして、上記配線基板は給電層と信号入出力店と接地層
とから成る少なくとも３種の配線層を有する多眉配線基
板から成ることが望ましく、また、材質もセラミックス
の多層積層板から成ることが望ましい。さらにまた、上
記ピンプローブとしては、タングステン（Ｗ）、モリブ
デン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タン
タル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）−銅
（Ｃｕ）合金、ベリリウム（Ｂｅ）−銅（Ｃｕ）合金及
び表面を銅（Ｃｕ）よりも硬質の金属でメッキした銅（
Ｃｕ）基材から成る群から選ばれたいずれか１種の金属
から成ることが望ましい。また、上記ピンプローブの実
用的な高さとしては、配線基板面からの高さをｈとし、
隣接するピンプローブの植設されたパッド間のピッチを
ｄとしたとき、ｈ＝０．５〜２ｄとすることが信号を良
く通すための好ましい条件として望ましい。

上記絶縁性保持体としては、有機高分子絶縁材料である
１例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂など、また、ＳｉＯ□のごとき無機
絶縁材料でもよい。

次に本発明の第２の発明である半導体ＬＳＩ検査装置用
プローブヘッドの製造方法について、その特徴点をさら
に具体的に説明する。

つまり１本発明の第２の発明は、一方の面にピンプロー
ブを植設固定するための’Ｒ極パッド列が。

そしてその裏面には検査装置に接続するための電極パッ
ド列がそれぞれ形成され、しかも前記両面の電極パッド
間が特定の配列関係で電気的に相互に接続された配線基
板を準備する工程；導体シートの一方の面に前記配線基
板のピンプローブを植設固定するための電極パッド列に
対応したパターンの電極パッド列を形成する工程；前記
両パッド列を対向させ導体層を介して前記導体シートを
前記配線基板に固定する工程；前記工程で固定された前
記配線基板と導体シートとの間隙に絶縁性保持体を充て
んし、固化する工程；前記導体シートの他方の表面を所
望により平滑に研磨したのち。

前記導体シート表面に前記両電極パッド列の各パッドと
中心位置を同じくした円を含む多角形のマスクパターン
を形成する工程；前記マスクパターンをマスクとして上
記導体シートを選択エツチングすることにより、上記電
極パッド列に対応する円を含む多角形錐状の尖鋭化した
ピン列を形成する工程；及び上記マスクを除去する工程
を有することを特徴とする半導体ＬＳＩ検査装置用プロ
ーブヘッドの製造方法から成る。

そして、上記導体シートとしては、タングステン（Ｗ）
、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ
）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎ
　ｉ　）−銅（Ｃｕ）合金、ベリリウム（Ｂｅ）−銅（
Ｃｕ）合金及び銅（Ｃｕ）から成る群のいずれか１種の
金属から成り、マスクとしては前記導体シートの選択エ
ツチングに耐え得る金属もしくはホトレジストから成る
ことが望ましい。

また、上記両パッド列を対向させ導体層を介して前記導
体シートを前記配線基板に固定する工程においては、あ
らかじめ両パッド上に例えば金（Ａｕ）のごとき金属ロ
ウ材を被覆形成しておき、ロウ付げにより両パッド列を
固定することが好ましい。

さらにまた、上記マスクパターンをマスクとして上記導
体シートを選択エツチングする工程におけるエツチング
処理法としては、ウェットエツチング法を用いてサイド
エツチングを行いながらエツチングするか、もしくはド
ライエツチングにより深さ方向に途中までエツチングし
ておき、その後ウェットエツチング法によりサイドエツ
チングを行いながらエツチングするか、またはウェット
エツチングによりサイにエツチングしておき、その後ド
ライエツチングにより深さ方向のエッチングを行い所望
のピンプローブの高さの円を含む多角形錐状の尖鋭化し
たピン列を形成することが好ましい。

また、前記導体シートの電極パッド列形成工程において
は、前記導体シートの一方の面に所定のパターンのマス
クを形成して、前記導体シートを所望の深さ迄選択エツ
チングすることにより、あらかじめ前記導体シートの一
方の面に凸部を形成してこれを電極パッドとすることも
できる。そして、この場合、必要に応じて、さらに上記
凸部を含めこの一方の面上に例えば銅のごとき金属薄膜
から成る良導体層を形成しておいてもよい。さらにまた
、上記のごとく、導体シートをエツチングして凸部を形
成する代りに平坦な導体シート上に例えば銅のごとき金
属薄膜からなる良導体層を形成しておき、この面に所定
のパターンマスクを形成して、前記良導体層を選択エツ
チングすることにより前記良導体層から成る電極パッド
列としてもよい。さらにこのようにして得られた電極パ
ッドの上にニッケルメッキを施すことが好ましく、さら
にはこのニッケルメッキの上に金メッキを施せばなお好
ましい。

上記電極パッド上のニッケルメッキ及び金メッキについ
ては、対向する上記配線基板上の電極パッド上にも同様
に形成することが望ましい。

上記配線基板と導体シートとの間隙に絶縁性保持体を充
てん、固化する工程においては、前記絶縁性保持体とし
て、流動性の有機高分子樹脂もしくは無機絶縁物を充て
んして、固化すればよい。

このような有機高分子樹脂としては、例えば、ポリイミ
ド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂及びシリコーン
樹脂などが実用的で、これを上記間隙に充てんし、加熱
固化すればよい。無機絶縁物としては１例えば、低融点
ガラスを溶融し、これを上記間隙に充てん、固化させる
か、もしくは流動性シリカ（エタノール等の有機溶媒に
ＳｉＯが溶解したもの）を充てんし、加熱固化すること
によりシリカ（Ｓｉｎ２）を主成分とする絶縁物を充て
んしてもよい。

なお、前記導体シートの厚さは最終的に得られるピンプ
ローブの高さを決定することになるので、表面平坦化の
研磨量及び電極パッドの高さを考慮しつつ所望の厚さの
ものを使用する。また、材質としては、ピンプローブと
して成る程度の硬さ（剛性）と、導電性（低抵抗）と耐
脆性（もろくない）とを有しているものであればよく、
一般には上記のものが適当である。ただし、銅を使用す
る場合には、硬さがやや不足するので、ピンプロ・−ブ
が形成された時点で、表面に例えば巳ツケル、クロム等
のメッキをして用いることが望ましい。

その他、材質により硬度が満足されている場合であって
も、ピンの表面酸化を防止するため防蝕を目的として周
知の適当なメッキ層を形成すると信頼性の高いものが得
られより好ましい。

上記マスクパターンとしては、円、楕円、その他三角、
四角、方角などいずれの多角形のものでもよい。材質も
金属は勿論、一般に用いられているホトレジスト（感光
性レジスト）でもよく、いずれにしても導体シートをエ
ツチングする際に十分にマスク作用をするものであれば
よく、周知の技術で十分に対応可能である。金属マスク
の場合は、導体シート上にＣＶＤ　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
　ＶａｐｏｒＤ　ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）　、スパッタリ
ング、その他周知の薄膜形成技術（一般の蒸着を含む）
でマスク材となる薄膜を形成しておき、この薄膜にホト
レジスト膜（紫外線のみならず、電子線、Ｘ線で感光す
るものを含む）を形成し、所望のマスクを介して露光し
、現像、エツチングすることにより容易に目的とする金
属マスクパターンを導体シート上に形成することができ
る。微細なパターンを形成する場合には、紫外線よりは
Ｘ線、Ｘ線よりは電子線に感光するレジストを用いれば
よいことは周知のとおりである。また、レジストの解像
度からすれば一般にネガ型よりもポジ型の方が優れてい
る。

〔作用〕

配線基板の電極パッド部で平坦面を有するように導体層
、例えばロウ付げにより固定しん導体シートを、上記平
坦面にピン形成用のマスクパターンを形成した後ウェッ
トエツチング法を用いて一括形成することができるので
、高密度多ピン化においてプローブヘッド部のピン組立
性を向上させることができる。

更に、ピン先端部となる導体シートの平坦面にピン形成
用のマスクパターンを形成し、上記電極パッド部の中央
に位置する部分に微小なフラット面が残るようにアンダ
ーカットを行うことにより、ピン先端部の高さ方向バラ
ツキを導体シートの平坦面と同レベルにすることができ
、かつ横方向バラツキをマスクパターンの寸法精度に近
いレベルにもっていくことができるので、プローブヘッ
ド部の高精度ピン立てを実現させることができる。

特に本発明プローブヘッドの特徴点は前述のとおり、プ
ローブピンの肉太の基部（少なくとも電極パッドのロウ
付は固定部）周縁から配線基板の露出部全面にわたり、
絶縁性保持体で覆われている点にあるが、この絶縁性保
持体の作用は、ピンの根元と配線基板との結合をより安
定に補強する作用と共に隣接する多数のピン間の絶縁性
を高める作用をも有し、ピンプローブの信頼性を高める
上で重要である。また、製造プロセスの上でもこの絶縁
性保持体は重要な役割を果す、すなわち、導体シートと
配線基板とを相互の電極パッドで固定した際に形成され
るパッド周辺の間隙に、この絶縁性保持体を充てん固化
することにより、電極パッドのみでの固定をさらに補強
し導体シートが安定に配線基板に固定される。したがっ
て、その後の導体シート表面の平坦化のための研磨時に
は、電極パッドに加わる力を低減し、固定面全体で支え
ることができ、さらにピン形成時の導体シートのエツチ
ング時には、ピン基部及びパッド周縁を保護する作用を
も有する。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。第
１図は１本発明の一実施例となる多眉配線基板１上に多
ピンを形成するための製造プロセスを工程順に示したも
のである。

第１図（ａ）は、給ｆ！！層と信号層（入出力）と接地
層とを有する多眉配線基板１．導体シート２のメタライ
ズ工程後を示す、多眉配線基板１は、湿式厚膜セラミッ
ク基板であり１両面に形成したタングステン系の電極パ
ッド部３，４に各々ニッケルメッキ５，６．金メッキ７
．８を施しているニ一方、導体シート２は、タングステ
ンを材質とし、片側の面に上記した電極パッド部３に対
応する位置に所望のパターンによりニッケルメッキ９゜
金メッキ１０を施している。ここで電極パッド部３は、
多眉配線基板１の内部配線（図示せず）により拡大され
た電極パッド部４と電気的に接続さ九ている。

第１図（ｂ）は、多眉配線基板１と導体シート２のロウ
付は工程を示す。多眉配線基板１の電極パッド部３上の
ニッケルメッキ５を介して形成した金メッキ７と導体シ
ート２上のニッケルメッキ９を介して形成した金メッキ
１０を、対応するパターンが上下室なるように対向位置
合わせした後、加熱圧着することにより金（Ａｕ）−金
（Ａｕ）のロウ付は部１１を形成する。特に、導体シー
ト２のロウ付は部１１を形成していない反対面は、加熱
圧着時に平坦面１２を得ている。この導体シート２に形
成される平坦面１２は、ロウ付は後の後述する絶縁性保
持体の形成後に研磨等により更に平坦度を向上させるこ
とができる。

第１図（ｃ）は、ロウ付は部１１の間隙に絶縁性の保持
体１００としてポリイミド樹脂を充てん固化した工程及
び導体シート２の平坦面１２上へのメタルマスク１３の
形成工程後を示す。

この絶縁性保持体１００の充てん同化する工程と、して
は、上記間隙にポリイミド樹脂液を充てんし、例えば３
５０℃に加熱することにより容易に固化することができ
る。また、ポリイミド樹脂液の代りに例えば流動性シリ
カを充てんし、加熱すればＳｉｎ、を主成分とする絶縁
物を容易に充てん、固化することができる。

欣に、マスク１３の形成工程としては、タングステン（
Ｗ）の導体シート２の平坦面１２上番ご銅を一様に蒸着
する０次に、その上に感光性レジストをスピンナーで塗
布し、所望のパターンを石英マスク等を用いて露光、現
象する。なお、この例ではレジストとして東京応化（株
）製、荊品名ＯＭＲ−８３ネガ型紫外線レジストを使用
し、露光は４００ｎｍ付近の紫外線照射で行った。次に
、感光部のレジストを除去し、過硫酸アンモニウム系水
溶液により銅膜をエツチングし、銅のメタルマスク１３
が形成される。このメタルマスク１３の形状は、通常円
形パターンを用いるが、後工程におけるピン先端部形状
を制御するため、角形他種々の形状をとる。また、メタ
ルマスク１３は、ビン立での条件から通常多眉配線基板
１上に形成した電極パッド部３の位置と中心軸１４が一
致するように形成される。

第１図（ｄ）は、導体シート２の選択エツチング上程後
を示す。タングステンの導体シート２を、銅のメタルマ
スク１３を形成した面から、水酸化カリウム（ＫＯＨ）
と赤血塩（Ｋ　ａ　Ｆ　ｅ　（ＣＮ　）　Ｇ）の混合系
水溶液によりウェットエツチングを行う。

この時、アンダーカット（サイドエツジ、側面腐食とも
いう）を積極的に利用し、かつ制御することにより、メ
タルマスク１３の中央下部に導体シート２の微小なフラ
ット面１５を形成すると同時に、導体シート２をロウ付
は部１１の近傍を残して除去する。この結果、多眉配線
基板１のロウ付は部１１上に、先端部に微小なフラット
面１５を有する尖鋭化したピン１６が、メタルマスク１
３を残した状態で形成される。ここで、ピン１６を垂直
に立てるためには、メタルマスク１３とロウ付は部１１
の中心軸１４を一致させる必要がある。

第１図（ｅ）は、ピン１６の先端部に残ったメタルマス
ク１３を除去した工程後を示す。銅のメタルマスク１３
は、過硫酸アンモニウム系水溶液により取り除かれる。

これにより、多眉配線基板１上に多ピンを形成する製造
プロセスが基本的に完了し、目的とするプローブヘッド
から得られる。ピン１６の材質として、タングステンの
導体シート２を用いたが、メタルマスク１３やロウ付は
部１１をエツチングしない水溶液を選択することにより
、他の全屈を使用することができる。例えば、導体シー
ト２に銅を使用した場合には、メタルマスク１３にクロ
ムを用いる。この時、銅、クロムのエツチング液は、各
々過硫酸アンモニウム系水溶液、フェリシアン化カリウ
ム系水溶液を用いる。また、ピン１６の表面に金やロジ
ュームのメッキ皮膜を形成することにより、半導体ウェ
ハ（チップ）の電極パッド（はんだバンプ）とピン１６
との電気的な接触特性を安定にし、かつ向上させること
ができる。

第２図は、本発明の他の実施例となる多眉配線基板上に
多ピンを形成するための製造プロセスを工程順に示した
ものである。

第２図（ａ）はブロービングヘッド形成材料（導体シー
ト）２上にマスク３０の形成工程後を示す。まず、導体
シート２の多眉配線基板１と接続する側を平坦化した後
に多眉配線基板１上の電極パッド部３と中心位置を同じ
くしたマスク３０を形成する。マスク３０としてはメタ
ルマスクでもよいし、感光性レジストをマスクとしても
よい。例えば、導体シート２の材質としてタングステン
を用いた場合、マスク３０として例えば銅を用いる場合
は平坦面の上に銅を蒸着し、その上に感光性レジストを
塗布し、所望のパターン（望ましくは、多眉配線基板上
の電極パッド３と類似の形状を露光、現像後、不要な部
分を除去し、レジストをマスクとして銅膜を過硫酸アン
モニウム系水溶液により選択的にエツチングし、銅のマ
スク３０が形成される。

第２図（ｂ）は第２図（ａ）を垂直方向に異方性の強い
ドライまたはウェットエツチングを行い、平坦面４０（
電極パッドとなるところ）を形成する選択エツチング工
程後の導体シートを示す。例えば、タングステンを導体
シート２として用い、銅をマスク３０として用いた場合
、マスク３０を形成した面から、垂直方向に異方性の強
い下ライま・たはウェットエツチングを行う。例えば、
ドライエツチングではエツチング用ガスとして、ＣＦ４
＋Ｏ。

等を用いる。また、ウェットエツチングでは水酸化カリ
ウム（ＫＯＨ）と赤血塩（Ｋ、　Ｆｅ（ＣＮ）Ｇ）の混
合系水溶液を用いた電解エツチング等を用いる。

第２図（ｃ）はエツチングされた導体シート２上にパッ
ド保護用導電層５０の形成工程後を示す。

まずマスク３０を除去後、パッド保護用導電層５０とし
て１例えば銅を蒸着する（なお、この工程は省略しても
よい）。

第２図（ｄ）は多眉配線基板１．導体シート２のメタラ
イズ工程後を示す、多眉配線基板１は、湿式厚膜セラミ
ック基板であり、両面に形成したタングステン系の電極
パッド部３，４に各々ニッケルメッキ５，６．金メッキ
７．８を施している。

一方、導体シート２はエツチングされた面に上記した電
極パッド部３に対応する位置４０に所望のパターンによ
りニッケルメッキ９．金メッキ１０を施している。ここ
で電極パッド部３は、多眉配線基板１の内部配線により
拡大された電極パッド部４と電気的に接続されている。

第２図（ｅ）は、多眉配線基板１と導体シート２のロウ
付は工程及びマスク１３の形成工程後を示す。多眉配線
基板１の電極パッド部３上に形成した金メッキ７と、導
体シート２上に形成した金メッキ１０を、対応するパタ
ーンが上下型なるように位置合わせした後、加熱圧着す
ることによりＡｕ　−Ａｕのロウ付は部１１を形成する
。この時、ロウ付は部１１の間隙に絶縁性の保持体１０
０を前記第１図（Ｑ）と同様の方法で充てんしておく。

保持体を構成する材料としては例えばＳｉｎ、等を用い
る。

特に、導体シート２のロウ付は部１１を形成していない
面は、加熱圧着時に平坦面１２を得ている。この導体シ
ート２に形成される平坦面１２は、ロウ付は後研磨等に
より更に平滑度を向上させることができる。

次にこの平坦面１２上にマスク１３を形成する。マスク
１３としてはメタルマスクでもよいし、感光性レジスト
をマスクとしても良い。例えば銅をマスク１３に用いた
場合は、平坦面１２の上に銅を蒸着し。

その上に感光性レジストを塗布し、所望のパターンを露
光、現像後、不要な部分を除去し、レジストをマスクと
して銅膜を過硫酸アンモニウム系水溶液によりエツチン
グし、銅のマスク１３が形成される。なおピン立での条
件から通常電極パッド部３とマスク１３の中心軸は一致
するように形成される。

第２図（ｆ）は導体シート２の選択エツチング工程終了
後を示す。例えば、タングステンを導体シート２として
用い、鋼をマスク１３として用いた場合、マスク１３を
形成した面から、水酸化カリウム（ＫＯＨ）と赤血塩（
Ｋ　ａ　Ｆ　ｅ　（ＣＮ　）ｓ　）の混合系水溶液を用
いた電解エツチング等を行う。この電解エツチングの条
件を制御することにより、アンダーカット（サイドエツ
ジ、側面腐食ともいう）を積極的に利用し、マスク１３
の中央下部に導体シート２の微小なフラット面１５を形
成すると同時に、ピン形状が所望の円を含む多角形錐状
となる様に導体シート２を電極パッド部となる平坦面４
０近傍を残して除去する。この時、第２図（Ｑ）の工程
を行った場合、パッド保護用導電層５０が露出するがエ
ツチング液によりエツチングされない材料。

この場合は例えば銅を用いることにより、ロウ付は部１
１をエツチングから保護することができる。

なお第２図（ｃ）’（ｉ’）工程を省略した場合は、保
持体１００によりロウ付は部１１をエツチングから保護
する。この結果、パッド保護用導電層５０の上に先端部
に微小なプラット面１５を有する尖鋭化したピン１６が
マスク１３を残した状態で形成される。

なお、ピンを形成するための、この導体シートのエツチ
ングは、上記のようなエツチング液を用いたウェットエ
ツチングのみによらず、異方性エツチングに優れたドラ
イエツチング法を組合わせることにより、エツチングの
精度とスピードアップを図ることができる。

第２図（ｇ）はマスク１３とパッド保護用導電層５０の
露出部分を除去した工程後を示す、これら両方とも材質
として銅を使用した場合、過硫酸アンモニウム系水溶液
により同時に除去することができる。これにより、ピン
１６が電気的に分離される。

なお第２図（ｃ）の工程を行わない場合には、ピン１６
は第２図（ｆ）の工程後に電気的に分離されている。次
に、保持体１００の露出部分をロウ付は部１１の近傍の
深さまでエツチングし、溝１７を形成する。な台、この
保持体１００のエツチングは深さ方向にエツチング速度
の大きな異方性エツチング、例えばドライエツチングを
使用することが望ましい。これにより導体シート２を対
向する電極パッド部３側から選択エツチングしない前述
の第１図の実施例に比べて、プローブ径に対するピン先
端部の高さの割合を大幅に向上することができる。

この時、ロウ付は部１１は保持体１００によりエツチン
グから保護されている。なおピン１６の材質としては、
タングステン以外の前述したほかの材料でもかまわない
。例えば、銅を使用する場合、パッド保護用導電層５０
とマスク１３としてクロムを用いる。この場合、クロム
のエツチング液はフェリシアン化カリウム系水溶液を用
いればよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、配線基板の電極パッド部に高密度な多
ピンを一括形成することができるのでピン立での組立性
を大幅に向上させる効果がある。

更に、ピン先端部の高さ方向バラツキを導体シートの平
坦面と同レベルにでき、かつ横方向バラツキをマスクパ
ターンの寸法精度に近いレベルにもっていくことができ
るので、プローブヘッド部のピン先端部位置精度を大幅
に向上させる効果がある。

更にまた、プローブピンの肉太の基部周縁から配線基板
の露出部全面にわたり、絶縁性保持体で覆われ保護され
ているので、ピンの補強安定化が図られていると共に、
隣接するピン間の絶縁性を高め信頼性の向上が図られて
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の多ピンを形成するための
製造プロセスを示す工程順の断面図、第２図は、本発明
の異なる実施例の製造プロセスを示す工程順の断面図で
ある。 図において、 １・・・多眉配線基板　　　２・・・導体シート１１・
・・ロウ付は部　　　　１３・・・メタルマスク１５・
・・微小なフラット面　１６・・・ピン１００・・・絶
縁性保持体 代理人弁理士　　中　村　純之助 第１図 ワ １３−メタルマスク １６−・ヒ０′、−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体ＬＳＩの電極パッドに接触して電気信号を伝
   送するプローブヘッドにおいて、両面に電極パッド列が
   形成され、かつ前記両面のパッド間がそれぞれ特定の配
   列関係で電気的に相互に接続された配線基板と、前記一
   方の基板面の各パッド上に導体層を介して植設固定され
   た基部が肉太でその先端が微小な平坦面を有する円を含
   む多角形錐状のピンプローブと、前記ピンプローブの基
   部周囲及び前記隣接するプローブ間における前記配線基
   板の露出部を覆う絶縁性保持体とから成ることを特徴と
   する半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッド。 ２、上記配線基板は給電層と信号入出力層と接地層とか
   ら成る少なくとも３種の配線層を有する多層配線基板か
   ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半
   導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッド。 ３、上記多眉配線基板がセラミックスの多層積層板から
   成ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の半導
   体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッド。 ４、上記ピンプローブがタングステン（Ｗ）、モリブデ
   ン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タンタ
   ル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）−銅（
   Ｃｕ）合金、ベリリウム（Ｂｅ）−銅（Ｃｕ）合金及び
   表面を銅（Ｃｕ）よりも硬質の金属でメッキした銅（Ｃ
   ｕ）基材から成る群から選ばれたいずれか１種の金属か
   ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項
   もしくは第３項記載の半導体ＬＳＩ検査装置用プローブ
   ヘッド。 ５、上記ピンプローブの配線基板面からの高さをｈとし
   、隣接するピンプローブの植設されたパッド間のピッチ
   をｄとしたとき、ｈ＝０．５〜２ｄとしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項、第２項、第３項もしくは第
   ４項記載の半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッド。 ６、上記絶縁性保持体が、有機高分子絶縁材料もしくは
   無機絶縁材料から成ることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッド。 ７、上記有機高分子絶縁材料が、ポリイミド樹脂。 ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂及びシリコーン樹脂のい
   ずれか１種から成ることを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項記載の半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッド。 ８、上記無機絶縁材料がＳｉＯ＿２から成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第６項記載の半導体ＬＳＩ検査装
   置用プローブヘッド。 ９、一方の面にピンプローブを植設固定するための電極
   パッド列が、そしてその裏面には検査装置に接続するた
   めの電極パッド列がそれぞれ形成され、しかも前記両面
   の電極パッド間が特定の配列関係で電気的に相互に接続
   された配線基板を準備する工程；導体シートの一方の面
   に前記配線基板のピンプローブを植設固定するための電
   極パッド列に対応したパターンの電極パッド列を形成す
   る工程；前記両パッド列を対向させ導体層を介して前記
   導体シートを前記配線基板に固定する工程；前記工程で
   固定された前記配線基板と導体シートとの間隙に絶縁性
   保持体を充てんし、固化する工程；前記導体シートの他
   方の表面を所望により平滑に研磨したのち、前記導体シ
   ート表面に前記両電極パッド列の各パッドと中心位置を
   同じくした円を含む多角形のマスクパターンを形成する
   工程；前記マスクパターンをマスクとして上記導体シー
   トを選択エッチングすることにより、上記電極パッド列
   に対応する円を含む多角形錐状の尖鋭化したピン列を形
   成する工程；及び上記マスクを除去する工程を有するこ
   とを特徴とする半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッド
   の製造方法。 １０、上記導体シートがタングステン（Ｗ）、モリブデ
   ン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タンタ
   ル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）−銅（
   Ｃｕ）合金、ベリリウム（Ｂｅ）−銅（Ｃｕ）合金及び
   銅（Ｃｕ）から成る群のいずれか１種の金属から成り、
   マスクとして前記導体シートの選択エッチングに耐え得
   る金属もしくはホトレジストから成ることを特徴とする
   特許請求の範囲第９項記載の半導体ＬＳＩ検査装置用プ
   ローブヘッドの製造方法。 １１、上記両パッド列を対向させ導体層を介して前記導
   体シートを前記配線基板に固定する工程において、あら
   かじめ両パッド上に金属ロウ材を被覆形成しておき、ロ
   ウ付けにより両パッド列を固定することを特徴とする特
   許請求の範囲第９項もしくは第１０項記載の半導体ＬＳ
   Ｉ検査装置用プローブヘッドの製造方法。 １２、上記ロウ材として金（Ａｕ）を用いることを特徴
   とする特許請求の範囲第１１項記載の半導体ＬＳＩ検査
   装置用プローブヘッドの製造方法。 １３、上記マスクパターンをマスクとして上記導体シー
   トを選択エッチングする工程におけるエッチング処理と
   して、ウェットエッチング法を用いてサイドエッチング
   を行いながらエッチングするか、もしくはドライエッチ
   ングにより深さ方向に途中までエッチングしておき、そ
   の後ウェットエッチング法によりサイドエッチングを行
   いながらエッチングするか、またはウェットエッチング
   によりサイドエッチングしておき、その後ドライエッチ
   ングにより深さ方向のエッチングを行い所望のピンプロ
   ーブの高さの円を含む多角形錐状の尖鋭化したピン列を
   形成することを特徴とする特許請求の範囲第９項、第１
   ０項、第１１項もしくは第１２項記載の半導体ＬＳＩ検
   査装置用プローブヘッドの製造方法。 １４、前記導体シートの電極パッド列形成工程において
   、前記導体シートの一方の面に所定のパターンのマスク
   を形成して、前記導体シートを所望の深さ迄選択エッチ
   ングすることにより、あらかじめ前記導体シートの一方
   の面に凸部を形成してこれを電極パッドとすることを特
   徴とする特許請求の範囲第９項、第１０項、第１１項、
   もしくは第１２項記載の半導体ＬＳＩ検査装置用プロー
   ブヘッドの製造方法。 １５、上記配線基板と導体シートとの間隙に絶縁性保持
   体を充てん、固化する工程において、前記絶縁性保持体
   として、流動性の有機高分子樹脂もしくは無機絶縁物を
   充てん固化することを特徴とする特許請求の範囲第１４
   項記載の半導体ＬＳＩ検査装置用プローブヘッドの製造
   方法。 １６、上記有機高分子樹脂として、ポリイミド樹脂、ポ
   リアミド樹脂、エポキシ樹脂及びシリコーン樹脂のいず
   れか一者を上記間隙に充てんし、加熱固化することを特
   徴とする特許請求の範囲第１５項記載の半導体ＬＳＩ検
   査装置用プローブヘッドの製造方法。 １７、上記無機絶縁物として、低融点ガラスを溶融し、
   これを上記間隙に充てん、固化させるか、もしくは流動
   性シリカを充てんし、加熱固化することによりシリカ（
   ＳｉＯ＿２）を主成分とする絶縁物を充てんすることを
   特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の半導体ＬＳＩ
   検査装置用プローブヘッドの製造方法。