專利名稱：用于進(jìn)行電測試的布線基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于進(jìn)行電測試的布線基板及其制造方法，這種電測試用布線基板用于對印刷布線、集成電路用基板、液晶顯示用布線板等高密度布線或?qū)Π雽?dǎo)體器件的導(dǎo)通電阻檢查的電學(xué)檢測等等。
隨著半導(dǎo)體器件的高集成化和半導(dǎo)體器件的表面裝配高密度化，對這些器件和實(shí)裝基板的測試將變得極其困難。例如，在半導(dǎo)體器件中在幾個(gè)毫米平方的硅片上要有幾十到幾百個(gè)電極接線端，據(jù)說還將會出現(xiàn)超過1000個(gè)電極接線端的硅芯片，這些器件的測試極其困難。特別是對硅芯片封裝(裝到引線支架上并包封好)之前的所謂的裸片，其測試很難，即便是有可能，但因其測試夾具復(fù)雜，測度費(fèi)用昂貴，一般情況下也不適用。
另外，對用于進(jìn)行安裝的布線基板來說，隨著向微細(xì)布線化的發(fā)展，在布線間距小于0.1mm的情況下，電極間距也要和半導(dǎo)體器件一樣變成小于0.1mm。像這樣的布線基板，在進(jìn)行絕緣和連線檢測時(shí)，應(yīng)用那些暫時(shí)把電極部位接上和卸下的一般性方法，例如，應(yīng)用壓上各向異性導(dǎo)電性橡膠之類的方法(特開昭54-3269公報(bào))，是不能測試的。
本發(fā)明是在這樣的背景下，提供一種易于對半導(dǎo)體器件和布線基板等(稱作被測器件)進(jìn)行測試的電測試用布線基板。
本發(fā)明的電測試用布線基板由絕緣基板、埋于絕緣基板中的規(guī)定圖形的布線(這種布線將成為把凸出電極連接到外部測試儀器上去的引出線)，以及設(shè)于此布線上與被測器件的電極相接觸的凸出電極組成。
本發(fā)明的電測試用布線基板可用下述方法制作。
制造方法的一個(gè)例子包括下述工藝步驟在長銅箔(20-10μm)上已形成鎳薄層(0.1-10μm)的臨時(shí)基板上形成規(guī)定圖形的布線;把該布線與樹脂層進(jìn)行疊層，把布線埋于絕緣基板中;把臨時(shí)基板的一部分(即，將成為與被測器件的電極相接觸的凸出電極的地方)留下，把除此之外的那部分導(dǎo)電性臨時(shí)基板去掉，或根據(jù)需要把凸出電極部分留下，把除此之外的規(guī)定圖形的布線用絕緣層(表面絕緣層)覆蓋起來。
在上面的敘述中，把臨時(shí)基板的一部分，即把將成為與被測器件的電極相接觸的凸出電極部分留下，把除此之外的導(dǎo)電性基板去掉的工藝步驟如下。
在臨時(shí)基板的銅箔表面上，在將要形成凸出電極的地方形成抗蝕劑然后腐蝕銅箔。對銅箔的腐蝕在碰到鎳薄層處就停了下來，不腐蝕規(guī)定圖形的布線(銅)。用其它腐蝕液除掉去掉抗蝕劑而露出來的鎳薄層。
要想高密度、高精度地形成凸出電極，通過使用薄到20-30μm的臨時(shí)基板的銅箔就可辦到。銅箔變厚的話在用腐蝕法形成凸出電極時(shí)側(cè)蝕(鉆蝕)將變大，不可能形成高密度、高精度的凸出電極。在這種情況下，要在薄的銅箔表面上形成阻鍍層。然后用鍍膜法在將要形成凸出電極的地方進(jìn)行鍍膜以增加厚度，然后剝離掉阻鍍層，在電鍍形成了凸出電極的地方形成抗蝕劑，用腐蝕法除掉薄銅箔，然后再用別的腐蝕液除去鎳薄層，這樣也可形成凸出電極。
制造方法的另一個(gè)例子包括如下工藝步驟在臨時(shí)基板上形成規(guī)定圖形的布線;將該布線與樹脂層進(jìn)行疊層;把線埋于絕緣基板中;在不損傷已形成的規(guī)定圖形布線的情況下除掉臨時(shí)基板(用銅腐蝕液除掉臨時(shí)基板的銅箔之后，用鎳腐蝕液腐蝕去掉鎳薄層);在先涂上或疊層上可以光學(xué)成像(photo image)的絕緣材料，然后進(jìn)行曝光、顯影，以在除了與被器件的電極相接觸的凸出電極的地方之外形成由阻鍍層構(gòu)成的絕緣層(表面鈍化層);用電鍍法形成凸出電極。
在絕緣層上形成光學(xué)圖像的工藝可以用準(zhǔn)分子激光施行。凸出電極最好電鍍成超出光學(xué)成像材料的厚度。
光學(xué)成像材料，可以使用屬于無電解電鍍用感光性抗蝕劑的材料。例如橡膠-酚醛樹脂-環(huán)氧樹脂;
環(huán)氧樹脂光引發(fā)劑(如芳香族翁鹽等);
芳香族聚疊氮化物(aromafic polyazide compound)(如3，3′-二疊氮基二苯砜，4，4′-二疊氮基芪、4，4′-二疊氮基查耳酮，和
3，3′-二甲氧基-4，4′-二疊氮基聯(lián)(二)苯等)。
在上面的敘述中說明了腐蝕除掉臨時(shí)基板的銅箔和鎳薄層的情況，但也可以在腐蝕掉銅箔之后，用先涂上或?qū)盈B上可以光學(xué)成像的絕緣材料，然后曝光、顯影的方法形成阻鍍層，然后用電鍍的辦法來形成凸出電極。這時(shí)電鍍的供電可用鎳薄層進(jìn)行。凸出電極形成后，腐蝕除去鎳薄層。
下面結(jié)合


本發(fā)明。
圖1是本發(fā)明的電學(xué)測試用布線基板的剖面圖(圖2的Ⅰ-Ⅰ線)。
圖2是本發(fā)明的電學(xué)測試用布線基板的平面圖。
圖3-12是表明本發(fā)明的測試用布線基板制作工藝的剖面圖。
圖1給出了本發(fā)明的電測試用布線基板的剖面圖。其中，1為與被測器件的電極相接觸的凸出電極，2為將成為凸出電極引出線的規(guī)定圖形的布線，3為絕緣(表面鈍化)層，4為樹脂層，5為形成絕緣基板的透明基板，6為把引出線與外部測定儀器相連的接線端子。圖2是本發(fā)明的電測試用布線基板的平面圖。
圖1是圖2的Ⅰ-Ⅰ′線剖面圖。圖1和圖2的規(guī)定圖形布線及凸了電極等都被放大。
本發(fā)明的電測試用布線基板是這樣構(gòu)成的先形成根據(jù)被測器件等的電極配置而形成的凸出電極，然后再用導(dǎo)線引到外部來。應(yīng)用本發(fā)明的電測試用布線基板，即使器件等的電極間距很小，也可以很好地形成凸出電極，而且，即使要進(jìn)行測試的電極不僅配置在器件等的四邊上，還配置在內(nèi)部，采用微細(xì)的布線導(dǎo)線，也可以引出到外部來。就是說，當(dāng)電極間距為0.1mm左右時(shí)，在其間通過的布線寬度就要小于0.03mm，但如應(yīng)用本發(fā)明的布線復(fù)制法，就可以很好地形成通往外部的引出線(規(guī)定圖形的布線)。
因?yàn)橛貌季€復(fù)制法制得的布線平坦，故不論是用腐蝕法還是用電鍍法制作凸出電極都很容易。就是說在用腐蝕法制作時(shí)，假定臨時(shí)基板是可以用腐蝕法加工的基板，把臨時(shí)基板腐蝕加工成所需的形狀，就可以容易地制作凸出電極。如用電鍍法，則在用光刻膠等形成所需形狀的圖形后，通過鍍膜就可以形成任意所需形狀的凸出電極。
由于布線復(fù)制法還可以自由選擇基板，故倘選擇例如透明玻璃基板5或樹脂基板，則可以得到可以從背面辨認(rèn)布線圖形的基板。若選用這種可從背面辨認(rèn)的基板，就極易和被測器件進(jìn)行位置對準(zhǔn)。
應(yīng)用本發(fā)明的電測試用布線基板，就可以使作為規(guī)定圖形布線2的凸出電極1的引出線的長度變?yōu)榈乳L，或者把其引出線設(shè)計(jì)成傳送線路。
本發(fā)明中，通過在凸出電極的頂端形成導(dǎo)電性聚合物層使被測器件的電極和布線不致受到損傷。
下邊說明不明顯降低金屬導(dǎo)電性的條件下;用導(dǎo)電性聚合物涂敷由金屬形成的凸出電極頂端的方法。
1.把導(dǎo)電性聚合物或?qū)щ娦跃酆衔锱c其他樹脂的混合物有選擇地涂敷于電極1的頂端。
(1)把導(dǎo)電性聚合物(未摻雜)，例如，聚噻吩(polythiophene)，聚吡咯(polypyrrole)，聚乙烯，聚苯次亞乙烯(polyphenylenevinylene)，或者把導(dǎo)電性聚合物(未摻雜)與其他樹脂(高彈體等)，例如橡膠、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂等的混合物溶于適宜的溶劑，通過使浸于電極上的這種溶劑揮發(fā)而涂敷于電極上。之后，把各種摻雜劑，例如氯化鐵、碘、氟化磷(PF5)、氯化鈦(RiCl4)等摻雜進(jìn)去。
(2)把電極浸泡于導(dǎo)電性聚合物單體和摻雜物的混合溶液中，用電解聚合法形成導(dǎo)性聚合物。
(3)把涂敷有樹脂(高彈體等)，例如，橡膠、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等的電極浸泡于導(dǎo)電性聚合物單體與摻雜物的混合溶液中，在用電解聚合導(dǎo)電性聚合物的同時(shí)使之浸透樹脂層，形成導(dǎo)電性聚合物復(fù)合膜。
(4)把涂敷有聚合物陽離子膜(這種聚合物具有次硫酸基、羧基等的極性基)，或者涂敷有聚合物陽離子與樹脂(高彈體等)，例如橡膠、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等的混合物膜的電極浸泡于導(dǎo)電性聚合物單體的溶液中，在用電解聚合法使導(dǎo)電性聚合物聚合的同時(shí)，使之浸透涂敷層，以形成導(dǎo)電性聚合物膜。
(5)把混合有氧化劑的樹脂(高彈性等)例如橡膠、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等涂敷于電極上，通過使之暴露于導(dǎo)電性聚合物單體蒸汽中，一邊進(jìn)行聚合一邊把聚合體浸透涂敷層以形成導(dǎo)電性聚合物復(fù)合膜。
2.把導(dǎo)電性聚合物膜或?qū)щ娦跃酆衔飶?fù)合膜用作腐蝕臨時(shí)基板時(shí)的抗蝕劑，在電極上進(jìn)行選擇性涂敷的方法。
(1)把導(dǎo)電性聚合物(未擇雜)，例如聚噻吩等其中導(dǎo)入了具有可進(jìn)行光聚合的乙烯性雙結(jié)合鍵的基的物質(zhì)，或者把導(dǎo)電性聚合物(未摻雜)與其他樹脂(高彈體)等的混合物溶于合適的溶劑中。在臨時(shí)基板上形成膜之后，通過圖形掩模照射紫外線并進(jìn)行顯影，從而得到形成了抗蝕劑圖形的導(dǎo)電性聚合物膜。之后，進(jìn)行各種雜質(zhì)的摻雜。以這種導(dǎo)電性聚合物膜為抗蝕劑，對臨時(shí)基板進(jìn)行腐蝕，使之形成涂敷有導(dǎo)電性聚合物的凸出電極。
(2)向?qū)щ娦跃酆衔?未摻雜)中混合進(jìn)行光致交聯(lián)的樹脂，再用2.(1)的方法形成由導(dǎo)電性聚合物膜所涂敷的凸出電極。上述可進(jìn)行光致交聯(lián)的樹脂有，例如，烷基(偏)丙烯酸脂和(偏)丙烯酸的共縮合物、四甘醇和二苯甲酮(光引發(fā)劑)的組成物，以及酚醛樹脂和正萘醌疊氮化物的組成物等。
(3)形成導(dǎo)電性聚合物(未摻雜)膜或?qū)щ娦跃酆衔?未摻雜)與其他樹脂的混合物膜，然后進(jìn)行摻雜。在此膜上涂敷上感光性抗蝕劑并形成膜、用光(紫外或可見光)介以圖形掩模進(jìn)行照射，然后顯影形成抗蝕劑圖形。接著，以此抗蝕劑圖形為掩模，腐蝕基底的導(dǎo)電性高分子膜以復(fù)制圖形。再以此導(dǎo)電性聚合物膜為抗蝕劑腐蝕臨時(shí)基板、除去感光性抗蝕劑，形成由導(dǎo)電性聚合物膜所涂敷的凸出電極。
(4)把導(dǎo)電性聚合物(未摻雜)或?qū)щ娦跃酆衔?未摻雜)與其他樹脂的混合物和用光產(chǎn)生摻雜劑的化合物(例如三苯基碘四氟基硼)溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲小Ｔ谛纬赡ぶ?，介以圖形掩模照射紫外光，僅對光照射部分進(jìn)行摻雜，使之不溶化，接著得到通過顯影形成了圖形的導(dǎo)電性聚合物膜。接下來，應(yīng)用2(1)的方法形成涂敷有導(dǎo)電性高分子的電極圖形。
關(guān)于在凸出電極形成后形成導(dǎo)電性聚合物層的情況，用圖3-圖12來講解本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
使用數(shù)字11所示的厚度為35-70μm的電解銅箔和用數(shù)字12所示的厚度為0.1-0.5μm的鎳層所構(gòu)成的2層箔。在此鎳箔表面上覆蓋以光刻膠13薄層。使用的光刻膠是，例如，日立化成工業(yè)株式會社的產(chǎn)品，商品名稱為HN350。此后，用累記曝光量125-130mJ/cm2的曝光顯影，形成含有規(guī)定圖形的負(fù)像。圖形的負(fù)像形成在數(shù)字13所示的光刻膠層上。以11和12為電極，鍍銅形成圖形的正像(圖3)。剝掉光刻膠后，圖形的正圖像用14來表示(圖示)。
此后，用沖孔法開直徑為5mm的孔15(圖5)。
用任意一種樹脂把在圖5中形成的箔上的鍍銅圖形14埋起來(布線復(fù)制法)。這時(shí)，為了要除掉圖形間的異物和油脂，把圖形的整個(gè)表面浸泡于Neosundep(Nihon Maruseru 公司制)中進(jìn)行洗凈。為了確保剝落(peel)強(qiáng)度，要進(jìn)行圖形化的銅的氧化處理和氧化銅的還原處理，以形成粗糙面。此后，在24小時(shí)以內(nèi)，介以用數(shù)字16表示的熱固性玻璃環(huán)氧樹脂預(yù)成型料，和用于防止中間工藝引起的撓曲的35μm厚的電解銅箔17一起進(jìn)行真空壓制(圖6)。此后，開直徑3.15mm的鉆孔(第一個(gè)導(dǎo)孔)(圖7)。
為了能以良好的位置精度腐蝕載體11，要把示于14′的直徑4mm的引導(dǎo)標(biāo)志制作得可以從載體那一側(cè)看得見。首先，為了要除掉在圖6中制作的金屬在載體一側(cè)的氧化處理、還原處理得到的層，要用拋光研磨進(jìn)行表面修整。之后，形成光刻膠薄層，并把沿該引導(dǎo)標(biāo)志表面所取的圓形圖形制成負(fù)像。在曝光顯影之后，用堿性腐蝕劑腐蝕銅。此時(shí)，鎳層12未被腐蝕。因此，防止了埋在下面的銅圖形遭到腐蝕。此后，用Meltex公司生產(chǎn)的進(jìn)行鎳腐蝕用的A液、B液、雙氧水溶液除掉鎳。剝離掉抗蝕劑之后(圖8)，以開有窗孔的引導(dǎo)標(biāo)志的圖形14′為基準(zhǔn)，開NC孔。把此孔19作為第二引導(dǎo)孔，用于對準(zhǔn)以下的標(biāo)志位置(圖9)。
首先要通過拋光使得結(jié)構(gòu)的表面平整，以確保光刻膠密切附著。形成光刻膠薄層后，以第二引導(dǎo)孔19為位置對準(zhǔn)標(biāo)志制成負(fù)像。在曝光和顯影后，和圖8一樣腐蝕銅、腐蝕鎳并除去光刻膠。如果控制載體11上的銅的厚度，就可以得到任意截面均側(cè)蝕很少的凸出電極20(圖10)。通過鍍鎳和鍍金形成凸出電極20和復(fù)制布線圖形14。鍍層21的理想厚度是鎳層2-6μm，鍍金層為0.1-7μm。在外形加工之后，就制得了具有規(guī)定的引出布線和電極(布線圖形)、在引出布線上形成了凸出電極的基板(圖11)。
把如上所述得到的基板以凸出電極20向下的狀態(tài)固定于小型壓力機(jī)(press)上。與此相平行，在裝于壓力機(jī)上的基板的正下方設(shè)置有懸浮玻璃或丙烯酸塑料板等，其上有用給料器或旋轉(zhuǎn)涂膠機(jī)形成的厚為1-30μm的導(dǎo)電性樹脂膜。隨著壓力機(jī)的下降，就可以使導(dǎo)電性樹脂22選擇性地附著到凸出電極20上。這樣，就制得了具有圖12構(gòu)造的本發(fā)明的測試用基板。
本發(fā)明的用于進(jìn)行測試的布線基板很容易適應(yīng)被檢測器件圖形的狹窄間距。這種布線基板僅在用導(dǎo)電性金屬形成的凸出電極及其頂端上覆蓋有不損失導(dǎo)電性、有彈性的樹脂，它不損傷被檢測器件的表面電極，而且可以抑制在平面之間接觸可靠性的不均勻性，同時(shí)，又可提高測試用布線基板自身凸出電極的壽命。
權(quán)利要求
1.一種用于進(jìn)行電測試的布線基板，包括絕緣基板、埋于絕緣基板中的規(guī)定圖形的布線，和設(shè)置于布線上、與被測器件的電極相接觸的凸出電極。
2.一種用于進(jìn)行測試的布線基板，其特征在于所述基板由絕級基板、埋于絕緣基板中的規(guī)定圖形的布線，和設(shè)定于該布線，和設(shè)定于該布線上與被測器件的電極相接觸的凸出電極構(gòu)成，在導(dǎo)電性金屬形成的凸出電極的頂端涂敷有導(dǎo)電性聚合物。
3.一種用于進(jìn)行電測試的布線基板的制造方法，其特征是包括下述工藝步驟在導(dǎo)電性臨時(shí)基板上形成規(guī)定圖形的布線;把布線埋于絕緣基板中;把臨時(shí)基板的一部分(將形成與被測器件的電極相接觸的凸出電極的地方)留下，除去除此之外的導(dǎo)電性臨時(shí)基板。
4.如權(quán)利要求3所述的用于進(jìn)行電測試的布線基板制造方法，其特征在于所述導(dǎo)電性臨時(shí)基板至少具備第一和第二兩層;上述第一層是由第一種金屬構(gòu)成的層;上述第二層是由和第一種金屬具有不同腐蝕條件的第二種金屬構(gòu)成的層;所述形成布線的工藝步驟中，用和上述第一種金屬的腐蝕條件不同的第三種金屬在上述第一層上形成規(guī)定圖形的布線。
5.如權(quán)利要求4所述的用于進(jìn)行電測試的布線基板的制造方法，其特征在于所述第二金屬和所述第三種金屬是同一種金屬。
6.一種用于進(jìn)行電測試的布線基板的制造方法，其特征在于包括下列工藝步驟在臨時(shí)基板上形成規(guī)定圖形布線;把布線埋于絕緣基板中;除去臨時(shí)基板;把可以光學(xué)成像的絕緣材料涂敷于上述絕緣基板中埋有布線的一側(cè)后進(jìn)行曝光和顯影，在除了將要形成與被測器件的電極相接觸的凸出電極的地方之外的位置上形成將成為阻鍍層的絕緣層;用鍍膜法形成凸出電極。
7.如權(quán)利要求3所述的用于進(jìn)行電測試的布線基板的制造方法，其中還包括在凸出電極的頂端形成導(dǎo)電性聚合物層的工藝步驟。
8.如權(quán)利要求6所述的用于進(jìn)行電測試的布線基板的制造方法，還包括在凸出電極的頂端形成導(dǎo)電性高分子層的工藝步驟。
全文摘要
一種用于進(jìn)行電測試的布線基板及其制造方法，該基板包括絕緣基板，埋于絕緣基板中的規(guī)定圖形的布線和設(shè)置于布線上與被測器件的電極相接觸的凸出電極。其制造方法包括在導(dǎo)電性臨時(shí)基板上形成規(guī)定圖形的布線；把布線埋于絕緣基板中；把臨時(shí)基板上將形成與被測器件之電極相接觸的凸出電極的部分留下，除去其余部分。用本發(fā)明的電測試用布線基板能方便地測試布線間距小的半導(dǎo)體器件和布線基板。
文檔編號H05K3/20GK1098820SQ9410498
公開日1995年2月15日 申請日期1994年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月27日
發(fā)明者福富直樹, 中村英博, 中山肇, 坪松良明, 中村正則, 海東光一, 桑野敦司, 渡邊伊津夫, 板橋雅彥 申請人:日立化成工業(yè)株式會社