JP2004279046A - 電子デバイス検査用コンタクトシートおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】測定する電子デバイスと検査用回路基板間の電気接触を確実にできる電子デバイス検査用コンタクトシートを提供する。
【解決手段】絶縁性のゴム弾性層を挟んで両面に絶縁性の保護膜を積層した３層構造の絶縁性シートをベース基材とし、該ベース基材の表裏面に直交する方向に該ベース基材を貫通して表裏を導通する、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材からなる表裏導通部を設け、更に一方の面側にはデバイスとの接触用の端子部を、他方の面側には検査用回路基板の端子部と直接接触するための端子部または配線部を、それぞれ、表裏導通部に電気的に接続して設け、デバイスとの接触用の個々の端子部の周囲全体にわたり、連続するあるいは間欠的にスリット開口あるいは孔状開口等からなる凹部を、ベース基材の保護膜にこれを貫通するように、あるいはベース基材の保護膜とゴム弾性層とにまたがるように形成している。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子デバイスの機能、特性等を検査する検査装置において用いられ、電子デバイスと検査用回路部材との間に配設され、電子デバイスの端子部と検査用回路部材の端子部とを電気的に接続するための、シート状の中間接続用部材であるコンタクトシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、外部端子ピッチが比較的狭い半導体などの電子デバイスの電気特性検査には、主要部が図９のような構成の検査用装置を用いるのが一般的であった。
図９において、ゴム弾性シート８６０は検査用回路基板８３０の下側に配置され、押圧具８４０により電子デバイス８２０が検査用回路基板８３０に押し付けられることで、そのゴム弾性の反発力により、電子デバイス８２０の端子８２１と検査用回路基板８３０の端子８３１ａ間の電気的接触が図られる。
尚、検査用回路基板８３０はテスター（図示していない）に接続されており、電子デバイス８２０の特性が解析されるが、図９では要部のみを示してある。
【０００３】
しかし、近年の電子デバイスの高機能化、高速動作化に伴ない、その電気特性を正確に検査するには、検査用回路基板側も高速動作時のノイズ、及び遅延などが許容レベル以下であることが必要となってきた。
このため、検査用回路基板としても電源ライン、グランドライン等を信号ラインとは別の層で引き回すことが必要となり、必然的に検査用回路基板は多層基板が用いられるようになってきた。
しかし、検査用回路基板を多層基板とした場合には、基板の剛性は高くなり、図９に示す検査装置では、検査用回路基板８３０の下部に配置したゴム弾性シート８６０の本来の機能が発揮できず、信頼性のある特性検査ができない場合が発生し、問題となってきた。
【０００４】
これに対応するため、図８（ａ）や図８（ｂ）にその一部断面を示すような、電子デバイスの端子部と検査用回路基板の端子部とを電気的に接続するための、シート状の中間接続用部材が、それぞれ、特開平６−６０９３０号公報、特開平６−２３１８１８号公報にて提案されている。
これらは、検査用回路基板および電子デバイスを、固定台と押圧具等により挟み、押圧して、電子デバイスの端子部を検査用回路基板の端子部に電気的に接続させて、電子デバイスの機能、特性等を検査する検査装置において用いられ、電子デバイスと検査用回路基板との間に配設され、電子デバイスの端子部と検査用回路基板の端子部とを電気的に接続するためのものである。
しかし、図８（ａ）に示すものは、ベース基材は、ゴム弾性層７１０、１層の構造であり、機械的強度に乏しく、また厚さ方向のみならず横方向の熱膨張係数も非常に大きいため、高温雰囲気での検査やバーンインテストではデバイス端子と当該コンタクトシート端子間で位置ずれが発生し、正確なテストが出来ない。
また、ゴム弾性層７１０が表面に露出している為、低分子のゴム成分が被検査デバイスの表面を汚染する危険性がある。
また、導電性ペースト硬化物７２０の材質としてゴム弾性材の例も示されているが、この場合、両端に形成したＡｕめっき部分７３１のみに加重を受け、ゴム弾性材からなる導電性ペースト硬化物７２０の限界圧縮歪以上の歪を受け易く、繰返し寿命が短くなる。
また、Ａｕめっき部分７３１は導電性ペースト硬化物７２０部のみに接続されている為、導電性ペースト硬化物７２０がゴム材質の場合は、接合強度が低く、Ａｕめっき部分７３１が剥がれやすい。
また、図８（ｂ）に示すものは、基材７１０ａは、ゴム弾性を持たない絶縁性フィルム７１２の両面（片面の場合もある）にゴム弾性フィルム７１１、７１３を積層した３層構造であり、ゴムが表面に露出してる為、低分子のゴム成分が被検査デバイスの表面を汚染する危険性がある。
また、端子部７３５は、めっき法などで作成される金属物質からなる為、被検査デバイスの端子が接触し荷重をかけられても端子部７３５は弾性変形をせず、従ってデバイスの端子の平坦性のバラツキを吸収することが山来ず、正確な検査をしたり、正確に電圧を印加することが出来ない。
【０００５】
これらに対応するため、本願発明者は、先に、電子デバイスと検査用回路基板との間に配設され、電子デバイスと検査用回路基板とを電気的に接続するための、シート状の中間接続用部材であって、絶縁性のゴム弾性層を挟んで両面に絶縁性の保護膜を積層した３層構造の絶縁性シートをベース基材とし、該ベース基材の表裏面に直交する方向に該ベース基材を貫通して表裏を導通する、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材からなる表裏導通部を設け、更に一方の面側にはデバイスとの接触用の端子部を、他方の面側には検査用回路部材の端子部と直接接触するための端子部または配線部を、それぞれ、表裏導通部に電気的に接続して設け、電子デバイスを検査する際には、表裏導通部とその両端の端子部ないし配線部を介して、電子デバイスと検査用回路基板とを電気的に接続するコンタクトシートを、特願２００２ー２６５２４５、特願２００２ー３３５９１９にて提案している。
しかし、近年、電子デバイスの多端子化はめざましく、ＢＧＡやＣＳＰにおいては、端子間ピッチが狭くなり、隣接する端子の半田ボールサイズが異なる場合に、前述のコンタクトシートでは、電子デバイスを検査する際、例えば、検査用回路基板１３０および電子デバイス１４０を、コンタクトシートをその間に置き、これらを、後述する図２に示すような装置にて、固定台と押圧具等により挟み、押圧して、電子デバイスを検査用回路基板に電気的に接続させて、電子デバイスの機能、特性等を検査するが、図１１に示すように、小サイズの半田ボールがコンタクトシートの端子に接触されない問題が発生するようになってきた。
これを、図１１に基づいて、簡単に説明しておく。
図１１は、半田ボール１４５ａ、１４７ａが半田ボール１４６ａに比べ大きい場合であるが、電子デバイスを検査する際、半田ボール１４５ａ、１４７ａが先ずデバイスとの接触用の端子１１３にそれぞれ触れ、更に押込まれるとコンタクトシート１１０の上面の絶縁性保護膜１２１（具体的にはポリイミド、液晶ポリマーなどを使うため、ゴム弾性は無く伸びない材料）に矢印の方向に引っ張られる形で半田ボール１４６ａに対応する端子１１３も下方に変位する。
その結果、半田ボール１４６ａと半田ボール１４５ａ、１４７ａとのサイズの差が大きい場合には、半田ボール１４６ａは対応するコンタクトシート１１０の端子１１３に接触できず、正常な検査とかバーンインができないという不具合が発生する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−６０９３０号公報（第３頁の［０００９］欄、図５）
【特許文献２】
特開平６−２３１８１８号公報（第２頁の［特許請求の範囲］欄、図１）
【特許文献３】
特願２００２ー２６５２４５
【特許文献４】
特願２００２ー３３５９１９
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、近年の電子デバイスの高機能化、高速動作化に伴ない、図９に示す検査装置では、検査用回路基板８３０の下部に配置したゴム弾性シート８６０の本来の機能が発揮できず、信頼性のある特性検査ができない場合が発生し、この対応が求められており、これに対応するため提案された、図８（ａ）や図８（ｂ）に示す、電子デバイスの端子部と検査用回路基板の端子部とを電気的に接続するための、シート状の中間接続用部材にも、種々問題があり、また特願２００２ー２６５２４５、特願２００２ー３３５９１９にて提案されているコンタクトシートには、ＢＧＡやＣＳＰにおいては、端子間ピッチが狭くなり、隣接する端子の半田ボールサイズが異なる場合、小サイズの半田ボールがコンタクトシートの端子に接触されない問題があり、対応が求められていた。
本発明はこれらに対応するもので、図９に示すような装置において、剛性の高い検査用多層回路基板を使わざるをえない場合おいて、測定する電子デバイスと検査用回路基板間の電気接触を確実にできる手段を提供しようとするもので、特に、繰り返しの使用にも耐え、品質的にも問題なく行なえる手段を提供しようとするものである。
詳しくは、電子デバイスと検査用回路部材との間に配設され、電子デバイスの端子部と検査用回路部材の端子部とを電気的に接続するための、シート状の中間接続用部材で、測定する電子デバイスと検査用回路部材間の電気接触を確実にできる電子デバイス検査用コンタクトシートを提供しようとするもので、更に、繰り返しの使用にも耐え、品質的にも問題なく行なえる電子デバイス検査用コンタクトシートを提供しようとするものである。
特に、端子間ピッチが狭くなり、隣接する端子の半田ボールサイズが異なる場合、小サイズの半田ボールがコンタクトシートの端子に接触されない問題を解決できるコンタクトシートを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子デバイス検査用コンタクトシートは、電子デバイスと検査用回路部材との間に配設され、電子デバイスと検査用回路部材とを電気的に接続するための、シート状の中間接続用部材であって、絶縁性のゴム弾性層を挟んで両面に絶縁性の保護膜を積層した３層構造の絶縁性シートをベース基材とし、該ベース基材の表裏面に直交する方向に該ベース基材を貫通して表裏を導通する、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材からなる表裏導通部を設け、更に一方の面側にはデバイスとの接触用の端子部を、他方の面側には検査用回路部材の端子部と直接接触するための端子部または配線部を、それぞれ、表裏導通部に電気的に接続して設け、電子デバイスを検査する際には、表裏導通部とその両端の端子部ないし配線部を介して、電子デバイスと検査用回路部材とを電気的に接続するものであり、前記デバイスとの接触用の個々の端子部の周囲全体にわたり、連続してあるいは間欠的にスリット開口あるいは孔状開口等からなる凹部を、ベース基材の保護膜にこれを貫通するように、あるいはベース基材の保護膜とゴム弾性層とにまたがるように形成していることを特徴とするものである。
そして、上記において、表裏導通部の一方の端部にはデバイスとの接触用の端子部を、他方の端部には検査用回路基板の端子部と直接接触するための端子部または配線部を、表裏導通部に電気的に接続し、該表裏導通部の全領域を含みかつその周囲に跨るように、これらの上に、前記該表裏導通部の全領域より大きく設けているものであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記において、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材は、シリコーンゴム中にＡｇ等の導電粒子を分散させた材料から作られるもので、また、絶縁性のゴム弾性層はシリコーンゴムであることを特徴とするものである。
また、上記において、コンタクトシートの厚さ方向への最大圧縮変形量をΔＨ、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材の限界圧縮歪をａ、絶縁性のゴム弾性材の限界圧縮歪をｂとした場合、絶縁性のゴム弾性層の厚さをＨ１、表裏導通部の高さをＨ２とすると、Ｈ１＞ΔＨ ／ｂ、Ｈ２＞ΔＨ／ａであることを特徴とするものである。
また、上記において、デバイスとの接触用の端子部は、その表面中心に凹部を設けていることを特徴とするものである。
また、上記において、電子デバイスが半田ボールをその端子とするＢＧＡまたはＣＳＰであることを特徴とするものである。
【０００９】
尚、検査用回路基板８３０および電子デバイス８２０を、固定台８５０と押圧具８４０等により挟み、押圧して、電子デバイスを検査用回路基板８３０に電気的に接続させて、電子デバイスの機能、特性等を検査する、図９に示すような検査装置あるいは後述する図２に示すような検査装置において用いられる検査用回路基板８３０や１３０が、ここで言う、検査用回路部材に該当するが、検査用回路部材としては、これら検査用回路基板には限定はされない。
例えば、図１０に示すような、検査用回路基板９３０にピン９５０にて接続するソケット方式のソケット底部９４１も検査用回路部材に該当する。
図１０に示す方式は、簡単には、コンタクトシート９１０の端子部ないし配線部をピン９５０の端面に接触させ、これにより、コンタクトシート９１０と検査用回路基板９３０とを電気的に接続するものである。
嵌合部９４３を嵌合することにより、検査用回路部材であるソケット底部９４１と押え部９４２とで、半導体デバイス９２０とコンタクトシート９１０を、挟み押圧するものである。
尚、図１０中、９２１は端子（半田ボール）、９３１は配線部、９４４、９４５は回転用の軸部である。
【００１０】
【作用】
本発明の電子デバイス検査用コンタクトシートは、このような構成にすることにより、電子デバイスと検査用回路部材との間に配設され、電子デバイスの端子部と検査用回路部材の端子部とを電気的に接続するための、シート状の中間接続用部材で、測定する電子デバイスと検査用回路部材間の電気接触を確実にできるコンタクトシートの提供を可能とし、繰り返しの使用にも耐え、品質的にも問題なく行なえる電子デバイス検査用コンタクトシートの提供を可能としている。
特に、端子間ピッチが狭くなり、隣接する端子の半田ボールサイズが異なる場合、小サイズの半田ボールがコンタクトシートの端子に接触されない問題を解決できるコンタクトシートの提供を可能としている。
具体的には、絶縁性のゴム弾性層を挟んで両面に絶縁性の保護膜を積層した３層構造の絶縁性シートをベース基材とし、該ベース基材の表裏面に直交する方向に該ベース基材を貫通して表裏を導通する、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材からなる表裏導通部を設け、更に一方の面側にはデバイスとの接触用の端子部を、他方の面側には検査用回路部材の端子部と直接接触するための端子部または配線部を、それぞれ、表裏導通部に電気的に接続して設け、電子デバイスを検査する際には、表裏導通部とその両端の端子部ないし配線部を介して、電子デバイスと検査用回路部材とを電気的に接続するものであり、前記デバイスとの接触用の個々の端子部の周囲全体にわたり、連続してあるいは間欠的にスリット開口あるいは孔状開口等からなる凹部を、ベース基材の保護膜にこれを貫通するように、あるいはベース基材の保護膜とゴム弾性層とにまたがるように形成していることにより、これを達成している。
詳しくは、電子デバイスを検査する際に、その両面側において荷重を受けると、絶縁性のゴム弾性層およびまたは表裏導通部とが変形し、弾性力がはたらき、電子デバイスの端子部の平坦性にバラツキがあっても、あるいは、検査用回路基板の端子部の平坦性にバラツキがあっても、これに対応できるものとしており、且つ、連続するあるいは間欠的に設けたスリット開口あるいは孔状開口からなる凹部により、各端子部は、隣接する他の端子部の状態に影響されることないものとしている。
【００１１】
また、表裏導通部の一方の端部にはデバイスとの接触用の端子部を、他方の端部には検査用回路基板の端子部と直接接触するための端子部または配線部を、表裏導通部に電気的に接続し、該表裏導通部の全領域を含みかつその周囲に跨るように、これらの上に、前記該表裏導通部の全領域より大きく設けているものである場合には、デバイスと接触する側の個々のデバイスとの接触用の端子部の周囲全体にわたり、連続する凹部を形成することができるものとしている。
一般に、ゴム弾性体は破断強度が低い為、金属と密着性良く接着している場合も、その接合強度は比較的弱いが、この場合、端子部ないし配線部の外周が保護膜に強固に接合した構造を取っているため、端子の接合強度は大きく、繰返し外部応力を受けても、端子部ないし配線部が破壊されることは無い。
【００１２】
導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材としては、シリコーンゴム中にＡｇ等の導電粒子を分散させた材料から作られるものが挙げられ、また、絶縁性のゴム弾性層としては、シリコーンゴムが挙げられる。
そして、コンタクトシートの厚さ方向への最大圧縮変形量をΔＨ、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材の限界圧縮歪をａ、絶縁性のゴム弾性材の限界圧縮歪をｂとした場合、絶縁性のゴム弾性層の厚さをＨ１、表裏導通部の高さをＨ２とすると、Ｈ１＞ΔＨ ／ｂ、Ｈ２＞ΔＨ／ａであることにより、ΔＨの繰返し圧縮変形に対してもゴム弾性を失わない、長寿命のコンタクトシートを得ることを可能としている。
また、ゴムの弾性率はー般に金属に比べて桁違いに小さい為、低荷重でコンタクトを取ることが出来、デバイスの半田ボールを変形させることが無い。
【００１３】
また、その表面中心に凹部を設けていることにより、検査用コンタクトシートのデバイスとの接触用の端子部は、特にデバイスの端子が半田ボールの場合、それぞれ、デバイスの端子（半田ボール）位置に追随して動き、デバイスの端子（半田ボール）が前記凹部におさまることができるものとしている。
特に、電子デバイスが半田ボールをその端子とするＢＧＡまたはＣＳＰである場合、その端子の狭ピッチ化にも対応できるものとしている。
本発明の電子デバイス検査用コンタクトシートは、パッケージの反りに起因する端子平坦度バラツキにも効果があり、半田ボールを持たないＬＧＡ、ＱＦＮ等の電子デバイスの検査にも適用できるものである。
【００１４】
また、絶縁性の保護膜及び表裏導通部両端の端子部ないし配線部で、絶縁性のゴム弾性層及びゴム弾性を持つ導電ポストを覆う構造をとることで、これ等のゴム材料中の低分子ゴム成分が被検査デバイスに移行して汚染することを防止できるものとしている。
特に、デバイスがベアチップで、ゴム成分がシリコーンゴムの場合は、この種の汚染が嫌われる。
【００１５】
更に、絶縁性の保護膜はゴム弾性層に比べると機械的強度が強くまた熱膨張係数が小さい為に、高温雰囲気でも面内方向の膨張、変形が小さく、デバイス端子とコンタクトシート端子の位置精度がずれることが無い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１（ａ）は本発明の電子デバイス検査用コンタクトシートの実施の形態の１例の一部断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１方向からみた図で、図２は図１に示す電子デバイス検査用コンタクトシートを検査装置に使用した状態を示した概略断面図で、図３は本発明の電子デバイス検査用コンタクトシートの実施の形態の変形例の一部断面図で、図４（ａ）〜図４（ｃ）は凹部形状の他の例を示した図で、図５は図１に示す第１の例の電子デバイス検査用コンタクトシートの端子とデバイスの半田ボールとの接触を説明するための図、図６は図１に示す第１の例の電子デバイス検査用コンタクトシートの製造工程断面図の一部で、図７は図６に続く工程断面図である。
ここで、図１（ａ）は図１（ｂ）のＡ２−Ａ３における断面を示したもので、且つ、図２に示すＡ４部の拡大図である。
尚、図２では、分かり易くするため、端子１１３、１１３Ａ、表裏導通部１１２の数を少なくして示している。
ある。
図１〜図７中、１１０、１１０Ａは電子デバイス検査用コンタクトシート（単にコンタクトシート、あるいは検査用回路部材とも言う）、１１１は絶縁性のゴム弾性層（絶縁性のゴム弾性シートとも言う）、１１１Ｈは孔部、１１２は表裏導通部（導電ポストとも言う）、１１３は（デバイスとの接触用の）端子部、１１３Ａは（検査用回路基板との接触用の）端子部、１１３ａは金属層（Ｃｕ箔）、１１３ｂは金属層（銅めっき層）、１１３ｃは表面めっき層（Ｎｉめっき層＋Ａｕめっき層）、１２１は絶縁性の保護膜（絶縁性の樹脂層とも言う）、１３０は検査用回路基板、１３０ａは端子部、１３１は配線部、１４０は電子デバイス、１４１は端子部（単に端子とも言う）、１５０は固定台、１５５は押圧具、１６０は位置決めピン、１７０はレジスト、１８０、１８０ａはスリット開口の凹部、１８５は孔状開口の凹部である。
【００１７】
はじめに、本発明の電子デバイス検査用コンタクトシートの実施の形態の１例を図１に基づいて説明する。
本例の電子デバイス検査用コンタクトシート１１０は、図２に示すように、検査用回路基板１３０および電子デバイス１４０を、固定台１５０と押圧具１５５により挟み、押圧して、電子デバイス１４０を検査用回路基板１３０に電気的に接続させて、電子デバイスの機能、特性等を検査する検査装置において用いられる、電子デバイス１４０と検査用回路基板１３０との間に配設され、電子デバイス１４０と検査用回路基板１３０とを電気的に接続するためのシート状の中間接続用部材で、図１（ａ）に示すように、絶縁性のゴム弾性層１１１を挟んで両面に絶縁性の保護膜１２１を積層した３層構造の絶縁性シートをベース基材とし、ベース基材の表裏面に直交する方向にベース基材を貫通して表裏を導通する、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材からなる表裏導通部１１２を設け、表裏導通部１１２の一方の端部にはデバイスとの接触用の端子部１１３を、他方の端部には検査用回路基板の端子部と直接接触するための端子部１１３Ａを、表裏導通部１１２に電気的に接続し、表裏導通部１１２の全領域を含みかつその周囲に跨るように、これらの上に、表裏導通部１１２の全領域より大きく設けているものである。
そして、電子デバイス１４０との接触用の個々の端子部の周囲全体にわたり、連続してスリット開口１８０からなる凹部を、ベース基材の保護膜１２１にこれを貫通するように形成している。
本例の電子デバイス検査用コンタクトシート１１０は、半田ボールをその端子とするＢＧＡあるいはＣＳＰを検査する対象の電子デバイスとするものである。
【００１８】
絶縁性のゴム弾性層１１１の材質としては、例えば、シリコーンゴムが挙げられるが、これに限定はされない。
フッ素ゴム、ウレタンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体等も適用できる。
絶縁性の保護膜１２１の材質としては、ポリイミド、液晶ポリマーが好ましい例として挙げられるが、これに限定はされない。
表裏導通部１１２を形成する導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材としては、合成ゴム中に導電粒子を分散させた材料から作られるもの、例えば、シリコーンゴムをベース材とした銀ペーストを硬化したものが挙げられるが、これに限定はされない。
尚、表裏導通部１１２の抵抗としては、１箇所当たり１００ｍΩ以下であることが好ましい。
端子１１３、１１３Ａの層構成、材質は特に限定されないが、後に述べる製造により、層構成、材質を適宜選択する。
例えば、図６、図７に示す製造方法により作製される場合には、金属層１１３ｂとしてはＣｕめっき層、表面めっき層１１３ｃとしてはＮｉめっき層＋Ａｕめっき層とする。
【００１９】
表裏導通部１１２を形成する導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材は厚さ方向への最大圧縮変形量の設計値をΔＨ、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材の限界圧縮歪をａ、絶縁性のゴム弾性材の限界圧縮歪をｂとした場合、絶縁性のゴム弾性層の厚さをＨ１、表裏導通部（導電ポスト）の高さをＨ２とすると、Ｈ１＞ΔＨ ／ｂ、Ｈ２＞ΔＨ／ａとすることで、絶縁性のゴム弾性層の圧縮歪ΔＨ／Ｈ１は、ΔＨ／Ｈ１＜ｂ、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材の圧縮歪ΔＨ／Ｈ２は、ΔＨ／Ｈ２＜ａとなり、ΔＨの繰返し圧縮変形に対しても各々の材料の限界圧縮歪以下の条件で使用されるため、ゴム弾性を失わない。
尚、一般に、ｂ＞ａである。
【００２０】
本例の電子デバイス検査用コンタクトシート１１０は、電子デバイス１４０との接触用の個々の端子部の周囲全体にわたり、連続してスリット開口１８０からなる凹部を、ベース基材の保護膜１２１にこれを貫通するように形成していることにより、検査の際に、電子デバイスの半田ボールの大サイズのものの間に小サイズのものがある場合においても、接触不良を起こすことはないものとしている。
この理由を、図５に基づいて簡単に説明しておく。
図５は、半田ボール１４５、１４７が半田ボール１４６に比べ大きい場合である。
電子デバイスを検査する際、半田ボール１４５、１４７が先ずデバイスとの接触用の端子１１３にそれぞれ触れる。（図５（ａ））
そして、更に押込まれ、半田ボール１４５、１４７に対応する端子１１３は、次第に、検査用回路基板１３０側にその位置をずらすが、先にも述べた通り、本例においては、電子デバイス１４０との接触用の個々の端子部の周囲全体にわたり、連続してスリット開口１８０からなる凹部を、ベース基材の保護膜１２１にこれを貫通するように形成しており、半田ボール１４６に対応する端子１１３は、図１１（ｃ）のように、保護膜１２１により、引っ張られることは無い。
半田ボール１４６に対応する端子１１３は、ゴム弾性層１１１からは若干の引っ張りを受けるが、ゴム弾性層１１１がそれに対応して変形するため、半田ボール１４６に対応する端子１１３の位置は、ほとんどその隣接する端子の位置変化の影響を受けない。
結果、図５（ｂ）のように、電子デバイスの半田ボールの大サイズのものの間に小サイズのものがある場合においても、それぞれ、良好な接触を行うことができる。
【００２１】
次に、本発明の電子デバイス検査用コンタクトシートの実施の形態の変形例を図３に基づいて説明する。
変形例の電子デバイス検査用コンタクトシート１１０Ａは、図１に示す本例のコンタクトシート１１０において、電子デバイス１４０との接触用の個々の端子部の周囲全体にわたり、連続してスリット開口１８０からなる保護膜１２１に配設されたこれを貫通する凹部に代え、ベース基材の保護膜１２１とゴム弾性層１１１に跨る連続するスリット開口からなる凹部としたものであり、これ以外の他の各部については第１の例と同様である。
各部の材質については、第１の例と同様で、ここでは説明を省く。
【００２２】
また、別の変形例としては、図１に示す本例のコンタクトシート１１０、あるいは図３に示す変形例のコンタクトシート１１０Ａにおいて、それぞれ、凹部の形状のみを連続とせず、間欠的とし、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）のようににしたものが挙げられるが、これらに限定はされない。
【００２３】
また、図１に示す本例のコンタクトシート１１０では、表裏導通部１１２の両端にそれぞれ端子１１３、１１３Ａを設けた構造としているが、端子を表裏導通部１１２から離れた位置に設ける場合のものも変形例として挙げることができる。
電子デバイスと接触する側の端子を表裏導通部１１２から離した位置に設ける場合には、配線で表裏導通部１１２と端子とを接続した形態を採るのが普通で、このような場合においては、凹部を間欠的に設ける。
【００２４】
また、電子デバイスと接触する側の端子の形状も、本例のように平坦状のものに限定されない。
例えば、接触性を考慮して、中心が凹状または凸状のものや、電解めっきにより、Ｃｕめっき、粗化Ｎｉめっき、粗化Ｐｄめっき等を施し、半球状でその表面を針状としたものでも良い。
【００２５】
次に、図１に示す本例の電子デバイス検査用コンタクトシート１１０の製造方法の１例を図６、図７に基づいて、簡単に説明する。
先ず、絶縁性のゴム弾性層１１１からなる弾性材シートの両面に、それぞれ、Ｃｕ箔からなる金属層１１３ａと絶縁性の保護膜からなる絶縁性の樹脂層１２１とを積層した２層積層基材を、絶縁性の樹脂層１２１側を絶縁性のゴム弾性層１１１からなる弾性材シートに向けてラミネート後、硬化させる。（図６（ａ））
これにより、絶縁性のゴム弾性層１１１を挟んで両面に絶縁性の樹脂層１２１を積層した３層構造の絶縁性シートからなるベース基材を形成するための、５層の積層基材が形成される。
尚、ここにおける金属層１１３ａは、加工され、図１の端子部１１３、１１３Ａの金属層１１３ａ部となるものである。
上記２層積層基材としては、Ｃｕ箔からなる金属層１１３ａと、ポリイミド樹脂層からなる絶縁性の樹脂層１２１とを積層したものが、通常、用いられる。
次いで、得られた５層の積層基材の、表裏導通部形成箇所に、貫通孔を開け、孔部１１１Ｈを形成する。（図６（ｂ））
孔部１１１Ｈの形成は、通常、ＵＶ−ＹＡＧレーザ等を用いたレーザ加工により行われる。
次いで、孔部１１１Ｈにスクリーン印刷法またはメタルマスク印刷法、スキージー印刷法等によりペースト状の導電性のゴム弾性材形成用部材を充填し、加熱硬化させ、更に、孔部から突出している導電性のゴム弾性材形成用部材硬化物及び周囲のＣｕ箔（金属層１１３ａ）の表層を研磨する。（図６（ｃ））
図１（ａ）に示す表裏導通部１１２を形成するための、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材形成用部材としては合成ゴム中に導電粒子を分散させたペースト材料を用いる。
例えば、シリコーンゴムをベース材としてＡｇ粉を分散させた銀ペーストが挙げられるが、これに限定はされない。
これにより、図１（ａ）に示す表裏導通部１１２が形成される。
表裏導通部１１２の両端の面は金属層１１３ａの面と同じ高さとなる。
次いで、両面の全面に電気Ｃｕめっきを施す。（図６（ｄ））
次いで、両面にドライフィルムタイプのレジスト１７０を形成し、露光、現像により端子部形成領域のみを覆う製版をした（図６（ｅ））後、端子部形成領域以外の金属層１１３ａとめっき層１１３ｂをエッチング除去する。（図７（ｆ））
レジスト１７０を除去し、無電解めっき法にて、両面の端子形成領域の表面部にＮｉ層、Ａｕ層を形成する。（図７（ｇ））
これにより、端子１１３、１１３Ａが形成される。
次いで、ＹＡＧレーザの照射により、電子デバイスと接触する側の端子１１３の個々について、その周囲全体にわたり、連続してスリット開口１８０からなる凹部を、ベース基材の保護膜１２１にこれを貫通するように形成する。（図７（ｈ））
この場合、ＹＡＧレーザ照射条件を適正化して、表層の保護膜のみを除去する。
次いで、金型による打ち抜きにて外形加工を行ない、図１（ａ）に示す電子デバイス検査用コンタクトシート１１０を形成する。
【００２６】
尚、上記製造方法において、図７（ｈ）の工程で、ＹＡＧレーザ照射条件を調整して、表層の保護膜１２１とゴム弾性層１１１に跨るように凹部を形成するのが、図３に示す変形例のコンタクトシートの製造方法である。
また、ＹＡＧレーザ照射領域を間欠的に調整し、図４に示す形状の凹部を形成することができる。
【００２７】
【実施例】
次に、実施例を挙げて、本発明を更に説明する。
（実施例１）
実施例１は、図１（ａ）に示す、実施の形態例の電子デバイス検査用コンタクトシート１１０で、０． ５ｍｍピッチ、２５６Ｐｉｎ、半田ボールサイズ平均０． ３ｍｍのＢＧＡを検査対象とするもので、図６、図７に示す製造方法により作製したものである。
そして、絶縁性のゴム弾性層１１１、絶縁性の保護層１２１、表裏導通部１１２を、それぞれ、３５０μｍ厚のシリコーンゴムシート、２５μｍ厚のポリイミド樹脂層、シリコーンゴムをベース材とした銀ペーストを硬化したものからなるもので、且つ、金属層１１３ａを略１８μｍ厚のＣｕ箔とし、金属層１１３ｂを１５μｍ厚のＣｕめっき層とし、表面めっき層１１３ｃを外側に向って順に、無電解めっきによる、Ｎｉ層、Ａｕめっき層を、それぞれ厚さ５μｍ、０． ２μｍに積層したものとする。
以下、図６、図７に基づいて、作製方法を説明する。
先ず、Ｃｕ箔１８μｍとポリイミド樹脂層２５μｍからなる２層積層材を、接着性を持つ３５０μｍ厚シリコーンゴムシートの両面にラミネート後、加熱し、Ｃｕ箔１８μｍ、ポリイミド樹脂層２５μｍ、シリコーンゴム３５０μｍ、ポリイミド樹脂２５μｍ、Ｃｕ箔１８μｍの５層積層材を得た。（図６（ａ））
シリコーンゴムシートの弾性率は３． ４ＭＰａ、限界圧縮歪は０． ４である。
次いで、ＵＶ−ＹＡＧレーザー（第３高調波）加工により、表裏導通部（導電ポスト）形成箇所にφ２００μｍの貫通孔１１１Ｈを形成した。（図６（ｂ））
次いで、Ａｇ粉含有率９０重量％のシリコーンゴム系Ａｇペーストをスキージー印刷法により貫通孔１１１Ｈに充填した後、１５０℃、１時間加熱して硬化した。
尚、別途テストピースに成型して測定した硬化物の体積抵抗率は３×１０（−４）Ω・ｃｍ、弾性率は１． ５ＭＰａ、限界圧縮歪は０． ３である。
次いで、＃６００番及び＃１０００番の研磨紙にて、貫通孔１１１Ｈから突出しているＡｇペースト硬化物及び周囲のＣｕ箔表層を若干研磨して、表面を平坦化した。（図６（ｃ））
次いで、両面の全面に電気Ｃｕめっきを施した。（図６（ｄ））
電解めつき法により、Ｃｕめっき層を１５μｍ厚に形成した。
次いで、両面にドライフィルムタイプのレジスト１７０を形成し、露光、現像により端子部形成領域のみを覆う製版をした（図６（ｅ））後、端子部形成領域以外の金属層１１３ａとめっき層１１３ｂをエッチング除去した。（図７（ｆ））
エッチング液は、塩化第二鉄溶液で行なった。
端子形成領域の径は、φ０． ３ｍｍとした。
次いで、レジスト１７０を除去し、無電界めっき法にて、両面の端子形成領域にＮｉ層、Ａｕ層を、それぞれ、厚さ５μｍ、０． ２μｍに形成した。（図７（ｇ））
これにより、端子１１３、１１３Ａが形成された。
次いで、ＹＡＧレーザの照射により、電子デバイスと接触する側の端子１１３の個々について、その周囲全体にわたり、連続してスリット開口１８０からなる凹部を、ベース基材の保護膜１２１にこれを貫通するように形成した。（図７（ｈ））
次いで、金型で外形とガイドホール（図示していない）を打ち抜き、図１（ａ）に示す電子デバイス検査用コンタクトシート１１０の作製を完了した。
【００２８】
図２に示す装置において、作製された電子デバイス検査用コンタクトシート１１０を、検査用回路基板１３０の上に固定し、０． ５ｍｍピッチ、２５６Ｐｉｎ、半田ボールサイズ平均０． ３ｍｍのＢＧＡを、図５に示すように、電子デバイス検査用コンタクトシート１１０に次第に近づけ加圧し、接触抵抗を測定した。
５Ｋｇの荷重（ボール当たり１９． ５ｇ）に対して、ＢＧＡパッケージ全体の沈み込み量は６５μｍであり、端子個々に測定した接触抵抗値は７５±２０ｍΩであった。
尚、測定に使用したＢＧＡの半田ボール径はφ０． ３±０． ０５ｍｍであった。
また、比較として、コンタクトシート端子周辺にスリット加工をしていないコンタクトシートについて、同様のテストをした結果、ＢＧＡパッケージ全体の沈み込み量は５５μｍ、端子個々に測定した接触抵抗値は１６０±８５ｍΩであった。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、電子デバイスと検査用回路部材との間に配設され、電子デバイスの端子部と検査用回路部材の端子部とを電気的に接続するための、シート状の中間接続用部材で、測定する電子デバイスと検査用回路部材間の電気接触を確実にできるコンタクトシートの提供を可能とし、繰り返しの使用にも耐え、品質的にも問題なく行なえる電子デバイス検査用コンタクトシートの提供を可能とした。
詳しくは、図９に示す装置において検査用回路部材として剛性の高い検査用多層回路基板を使わざるをえない場合に、測定する電子デバイスと検査用回路基板間の電気接触を確実にできる電子デバイス検査用コンタクトシートの提供を可能にした。
特に、端子間ピッチが狭くなり、隣接する端子の半田ボールサイズが異なる場合、小サイズの半田ボールがコンタクトシートの端子に接触されない問題を解決できるコンタクトシートの提供を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の電子デバイス検査用コンタクトシートの実施の形態の１例の一部断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１方向からみた図である。
【図２】図１に示す電子デバイス検査用コンタクトシートを検査装置に使用した状態を示した概略断面図である。
【図３】本発明の電子デバイス検査用コンタクトシートの実施の形態の変形例の一部断面図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は凹部形状の他の例を示した図である。
【図５】図１に示す第１の例の電子デバイス検査用コンタクトシートの端子とデバイスの半田ボールとの接触を説明するための図である。
【図６】図１に示す第１の例の電子デバイス検査用コンタクトシートの製造工程断面図の一部である。
【図７】図６に続く工程断面図である。
【図８】図８（ａ）、図８（ｂ）は、それぞれ、従来の電子デバイス検査用コンタクトシートの一部断面図である。
【図９】従来の電子デバイスの電気特性検査装置の一部概略断面図である。
【図１０】図１に示す電子デバイス検査用コンタクトシートを検査用回路部材であるソケットにセットした状態を示した概略断面図である。
【図１１】従来のコンタクトシートにおける接触不良を説明するための図である。
【符号の説明】
１１０、１１０Ａ 電子デバイス検査用コンタクトシート（単にコンタクトシート、あるいは検査用回路部材とも言う）
１１１ 絶縁性のゴム弾性層（絶縁性のゴム弾性シートとも言う）
１１１Ｈ 孔部
１１２ 表裏導通部（導電ポストとも言う）
１１３ （デバイスとの接触用の）端子部
１１３Ａ （検査用回路基板との接触用の）端子部
１１３ａ 金属層（Ｃｕ箔）
１１３ｂ 金属層（銅めっき層）
１１３ｃ 表面めっき層（Ｎｉめっき層＋Ａｕめっき層）
１２１ 絶縁性の保護膜（絶縁性の樹脂層とも言う）
１３０ 検査用回路基板
１３０ａ 端子部
１３１ 配線
１４０ 電子デバイス
１４１ 端子部（単に端子とも言う）
１４５、１４６、１４７ 半田ボール
１４５ａ、１４６ａ、１４７ａ 半田ボール
１５０ 固定台
１５５ 押圧具
１６０ 位置決めピン
１７０ レジスト
１８０、１８０ａ スリット開口の凹部
１８５ 孔状開口の凹部
７１０ ゴム弾性層
７１０ａ 基材
７２０ 導電性ペースト硬化物
７３１ Ａｕめっき部分
７１２ 絶縁性フィルム
７１１、７１３ ゴム弾性フィルム
７３５ 端子部
８２０ 電子デバイス
８２１ 端子
８３０ 検査用回路基板
８３１ 配線
８３１ａ 端子
８４０ 押圧具
８５０ 固定台
８６０ ゴム弾性シート
９１０ コンタクトシート
９２０ 半導体デバイス
９２１ 端子（半田ボール）
９３０ 検査用回路基板
９３１ 配線部
９４１ ソケット底部
９４２ 押え部
９４３ 嵌合部
９４４、９４５ 回転用の軸部
９５０ ピン

Claims (6)

1. 電子デバイスと検査用回路部材との間に配設され、電子デバイスと検査用回路部材とを電気的に接続するための、シート状の中間接続用部材であって、絶縁性のゴム弾性層を挟んで両面に絶縁性の保護膜を積層した３層構造の絶縁性シートをベース基材とし、該ベース基材の表裏面に直交する方向に該ベース基材を貫通して表裏を導通する、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材からなる表裏導通部を設け、更に一方の面側にはデバイスとの接触用の端子部を、他方の面側には検査用回路部材の端子部と直接接触するための端子部または配線部を、それぞれ、表裏導通部に電気的に接続して設け、電子デバイスを検査する際には、表裏導通部とその両端の端子部ないし配線部を介して、電子デバイスと検査用回路部材とを電気的に接続するものであり、前記デバイスとの接触用の個々の端子部の周囲全体にわたり、連続してあるいは間欠的にスリット開口あるいは孔状開口等からなる凹部を、ベース基材の保護膜にこれを貫通するように、あるいはベース基材の保護膜とゴム弾性層とにまたがるように形成していることを特徴とする電子デバイス検査用コンタクトシート。
2. 請求項１において、表裏導通部の一方の端部にはデバイスとの接触用の端子部を、他方の端部には検査用回路基板の端子部と直接接触するための端子部または配線部を、表裏導通部に電気的に接続し、該表裏導通部の全領域を含みかつその周囲に跨るように、これらの上に、前記該表裏導通部の全領域より大きく設けているものであることを特徴とする電子デバイス検査用コンタクトシート。
3. 請求項１ないし２において、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材は、シリコーンゴム中にＡｇ等の導電粒子を分散させた材料から作られるもので、また、絶縁性のゴム弾性層はシリコーンゴムであることを特徴とする電子デバイス検査用コンタクトシート。
4. 請求項１ないし３において、コンタクトシートの厚さ方向への最大圧縮変形量をΔＨ、導電性でゴム弾性を有するゴム弾性材の限界圧縮歪をａ、絶縁性のゴム弾性材の限界圧縮歪をｂとした場合、絶縁性のゴム弾性層の厚さをＨ１、表裏導通部の高さをＨ２とすると、Ｈ１＞ΔＨ ／ｂ、Ｈ２＞ΔＨ／ａであることを特徴とする電子デバイス検査用コンタクトシート。
5. 請求項１ないし４において、デバイスとの接触用の端子部は、その表面中心に凹部を設けていることを特徴とする電子デバイス検査用コンタクトシート。
6. 請求項１ないし５において、電子デバイスが半田ボールをその端子とするＢＧＡまたはＣＳＰであることを特徴とする電子デバイス検査用コンタクトシート。

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