CN115989417A - 探针卡用多层布线基板以及探针卡 - Google Patents

探针卡用多层布线基板以及探针卡 Download PDF

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Abstract

目的在于提供一种能够防止薄膜电阻体(30)的劣化的探针卡用多层布线基板。探针卡用多层布线基板(ST基板)(15)设置在探针卡(100)的外部端子(120)与探针(17)间的布线路径上,且在上表面形成有基底绝缘膜(41),具备:薄膜电阻体(30),包含形成在基底绝缘膜(41)上的薄膜且连接有一对连接电极(33);埋设热沉(31),隔着基底绝缘膜(41)与薄膜电阻体(30)对置地埋设,且包含热传导率比基底绝缘膜(41)高的材料;以及覆盖绝缘膜(43),形成在与薄膜电阻体(30)对应的区域,覆盖薄膜电阻体(30),埋设热沉(31)在覆盖绝缘膜(43)的形成区域外具有未被基底绝缘膜(41)被覆的散热部(50)。

Description

探针卡用多层布线基板以及探针卡
技术领域
本发明涉及探针卡用多层布线基板以及探针卡,更详细来说,涉及设置在探针卡的外部端子与探针间的布线路径上且具备薄膜电阻体的探针卡用多层布线基板的改良。
背景技术
探针卡是在检查形成于半导体晶片的半导体器件的电特性时使用的检查装置,在多层布线基板上设置有分别与半导体晶片上的电极焊盘接触的大量的探针。通过经由探针以及多层布线基板使进行测试信号的输入输出的测试仪装置和半导体器件导通,来进行半导体器件的电特性检查。
在多层布线基板的布线电路上,设置有作为用于进行阻抗匹配、电力控制等的电阻元件的薄膜电阻体。薄膜电阻体配置成被上下的绝缘层所夹,对薄膜电阻体使用镍铬(Ni-Cr)合金等金属材料,对绝缘层使用聚酰亚胺合成树脂等树脂材料。这样的薄膜电阻体存在由于因热循环试验等导致的环境温度的变化、检查时的薄膜电阻体自身的发热而发生劣化这样的问题。
一般,树脂材料的线膨胀系数比金属材料的线膨胀系数大。因此,例如,在热循环试验中使用的情况下,存在由于起因于与绝缘膜之间的线膨胀系数的差的热应力因而薄膜电阻体发生劣化这样的问题。例如,存在在薄膜电阻体产生褶子、电阻值发生变动这样的问题。此外,薄膜电阻体由于被包含热传导率低的树脂材料的绝缘层所夹,因此存在检查时产生的热不会释放到外部而是关在绝缘层间,从而薄膜电阻体发生劣化这样的问题。例如,存在薄膜电阻体会熔断这样的问题。
因此,在探针卡用多层布线基板中,提出有抑制因热应力导致的薄膜电阻体的劣化的方法(例如,专利文献1)。图11是示意性表示现有的探针卡用多层布线基板6A的主要部分的说明图。图示的多层布线基板6A按顺序将第1~第3绝缘层611~613层叠,在第2绝缘层612上形成薄膜电阻体600,并且在薄膜电阻体600的正下方,使第2绝缘层612介于其间地形成热伸缩抑制层601。包含金属材料的热伸缩抑制层601的线膨胀系数比包含树脂材料的绝缘层611~613的线膨胀系数小,通过设置这样的热伸缩抑制层601,能够抑制由于与绝缘层611~613之间的线膨胀率的差而在薄膜电阻体600产生的热应力。
但是,由于热伸缩抑制层601埋设在第1绝缘层611与第2绝缘层612间,因此无法期待通过热伸缩抑制层601来促进薄膜电阻体600的散热。也就是说,无法应对在检查时的薄膜电阻体600中产生的热。因此,存在如下问题:因热应力导致的劣化的防止效果有限制,而且,无法防止薄膜电阻体600的熔断等。
因此,提出有防止起因于检查时的发热的薄膜电阻体600的熔断等的方法(例如,专利文献2)。图12是示意性表示现有的探针卡用多层布线基板6B的主要部分的说明图。在图示的多层布线基板6B中,在薄膜电阻体600的正下方,使第2绝缘膜612介于其间地形成底座部602,并且在薄膜电阻体600的正上方,使第3绝缘膜613介于其间地形成散热部603。此外,将底座部602以及散热部603通过连接部604连接。
底座部602、散热部603以及连接部604均包含金属材料,与包含树脂材料的绝缘层611~613相比,线膨胀系数更小,热传导率更高。也就是说,底座部602相当于热伸缩抑制层601,具有防止因热应力导致的薄膜电阻体600的劣化的效果。此外,薄膜电阻体600中产生的热能够经过底座部602以及连接部604从散热部603散热到气氛中,因此能够期待抑制薄膜电阻600的熔断等。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2014-089089号公报
专利文献2:JP特开2017-201263号公报
发明内容
发明想要解决的课题
在上述现有的多层布线基板6B中,为了连接底座部602以及散热部603,需要设置将第2绝缘层612以及第3绝缘层613贯通的连接部604,存在构造会变得复杂这样的问题。
此外,由于第3绝缘层613形成得厚,因此也存在不容易形成这样的连接部604的问题。对于绝缘层611~613来说,越是形成于上方的层,则必须形成在具有越大的凹凸的面上,且为了确保针对该凹凸的覆盖范围,需要形成得更厚。特别是,在薄膜电阻体600上,相互重复地形成一对电极(未图示)和对薄膜电阻体600的有效长度进行规定的绝缘层(未图示)。因此,第3绝缘层613需要形成在具有大的凹凸的面上,且需要形成得比第1以及第2绝缘层611、612厚。根据这样的事情,薄膜电阻体600的热相比经由第3绝缘层613传递至散热部603,更易于经由第2绝缘层612传递至底座部602,需要使底座部602的热传递至散热部603的连接部604。根据相同的理由,存在很难形成作为将第2绝缘层612以及第3绝缘层613贯通的过孔布线的连接部604这样的问题。例如,存在很难在不产生空洞的情况下在贯通孔内填充金属材料这样的问题。
也就是说,若想要防止薄膜电阻体的劣化,则探针卡用多层布线基板的构造会复杂化,其制造变得更困难,存在会招致制造成本的增大、可靠性的降低等这样的问题。
本发明鉴于上述的事情而完成,其目的在于提供一种能够防止薄膜电阻体的劣化的探针卡用多层布线基板。此外,目的在于以低价提供可靠性高的探针卡用多层布线基板。进而,目的在于提供具备这样的多层布线基板的探针卡。
用于解决课题的手段
本发明的第1实施方式的探针卡用多层布线基板设置在探针卡的外部端子与探针间的布线路径上,且在上表面形成有基底绝缘膜,在该探针卡用多层布线基板中,具备:薄膜电阻体,包含形成在所述基底绝缘膜上的薄膜且连接有一对连接电极;以及埋设热沉,隔着所述基底绝缘膜与所述薄膜电阻体对置地埋设,且包含热传导率比所述基底绝缘膜高的材料,所述埋设热沉延伸到所述薄膜电阻体的形成区域外,并且,具有未被所述基底绝缘膜被覆的散热部。
通过采用这样的结构,在薄膜电阻体中产生的热经由基底绝缘膜传递至埋设热沉,并进一步经由未被基底绝缘膜被覆的埋设热沉的散热部释放到外部。因此,热不会被关在埋设热沉中,能够进行薄膜电阻体的散热,能够防止薄膜电阻体的劣化。
本发明的第2实施方式的探针卡用多层布线基板在上述结构基础上,构成为,还具备:覆盖绝缘膜,形成在与所述薄膜电阻体对应的区域,形成为覆盖所述薄膜电阻体并且露出所述基底绝缘膜的一部分,所述埋设热沉的所述散热部形成于所述覆盖绝缘膜的形成区域外。
通过采用这样的结构,覆盖绝缘膜形成在与薄膜电阻体对应的区域,埋设热沉的散热部形成于覆盖绝缘膜的形成区域外。因此,没有必要形成将覆盖绝缘膜贯通的贯通孔,能够由简单的构造构成,且容易制造。因此,能够在抑制制造成本的同时提高可靠性。
本发明的第3实施方式的探针卡用多层布线基板在上述结构基础上,构成为,具备:露出热沉,在所述散热部和与所述散热部相邻的所述基底绝缘膜上的给定区域同时被沉积,且包含热传导率比所述基底绝缘膜高的材料,所述露出热沉的所述给定区域经由所述散热部与所述埋设热沉连接。
通过采用这样的结构,能够经由具有比散热部大的表面积的露出热沉将埋设热沉的热高效地释放到外部。此外,由于给定区域以及散热部的台阶差与基底绝缘膜的厚度相当,因此在形成露出热沉时,能够容易地确保给定区域和散热部间的阶梯覆盖能力。
本发明的第4实施方式的探针卡用多层布线基板在上述结构基础上,构成为,所述露出热沉与所述连接电极同时形成。
通过采用这样的结构,能够在同一制造工序中形成连接电极以及露出热沉,不使制造工序复杂化就能够形成露出热沉。
本发明的第5实施方式的探针卡用多层布线基板在上述结构基础上,构成为,具备:保护膜,隔着所述覆盖绝缘膜与薄膜电阻体对置地形成,所述露出热沉与所述保护膜同时形成。
通过采用这样的结构,能够在同一制造工序中形成保护膜以及露出热沉,不使制造工序复杂化就能够形成露出热沉。此外,通过具备保护膜,例如,能够抑制覆盖绝缘膜的热伸缩,或者,能够保护薄膜电阻体不受激光损害。
本发明的第6实施方式的探针卡用多层布线基板在上述结构基础上,构成为,所述露出热沉在所述散热部上、所述覆盖绝缘膜上、和与所述散热部以及所述覆盖绝缘膜分别相邻的所述基底绝缘膜的所述给定区域上同时沉积,在所述覆盖绝缘膜上具有作为与所述薄膜电阻体对置的区域的保护区域,所述保护区域经过所述给定区域上而与所述埋设热沉连接。
通过采用这样的结构,能够经由具有进一步大的表面积的露出热沉,更加高效地将埋设热沉的热释放到外部。此外,由于在散热部与给定区域间形成与基底绝缘膜的厚度相当的台阶差,进一步在给定区域与覆盖绝缘膜间形成与覆盖绝缘膜的厚度相当的台阶差,因此与形成将基底绝缘膜以及覆盖绝缘膜贯通的过孔布线的情况相比,能够容易地形成露出热沉。此外,通过露出热沉具有保护区域,例如,能够抑制覆盖绝缘膜的热伸缩,或者,能够保护薄膜电阻体不受激光损害。
本发明的第7实施方式的探针卡用多层布线基板在上述结构基础上,构成为,所述一对连接电极设置在所述薄膜电阻体的第1方向的两端,所述散热部在从所述薄膜电阻体来看与所述第1方向交叉的第2方向上形成。
本发明的第8实施方式的探针卡用多层布线基板在上述结构基础上,构成为,2个以上的所述薄膜电阻体在第2方向上相互离开地排列配置,所述埋设热沉在所述第2方向上延伸,与所述2个以上的薄膜电阻体分别对置地埋设。
通过采用这样的结构,能够针对2个以上的薄膜电阻体来将埋设热沉共用化,不必按每个薄膜电阻体设置散热部。因此,能够高密度地配置薄膜电阻体以及连接电极,能够以狭间距来配置探针。
本发明的第9实施方式的探针卡用多层布线基板在上述结构基础上,构成为,所述基底绝缘膜包含绝缘性树脂材料。
本发明的第10实施方式的探针卡用多层布线基板在上述结构基础上,构成为,所述露出热沉包含通过镀覆法形成的金属材料。
本发明的第11实施方式的探针卡在所述探针卡用多层布线基板上将所述探针立设而构成。
发明效果
根据本发明,能够提供能防止薄膜电阻体的劣化的探针卡用多层布线基板。此外,能够低价地提供可靠性高的探针卡用多层布线基板。进一步地,能够提供具备这样的多层布线基板的探针卡。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的探针卡100的概略构成的一例的图。
图2是表示图1的ST基板15的主要部分的一结构例的图。
图3是表示图1的ST基板15的主要部分的一结构例的图。
图4是示意性表示图1的ST基板15的制造方法的一例的图。
图5是示意性表示图1的ST基板15的制造方法的一例的图。
图6是示意性表示图1的ST基板15的制造方法的一例的图。
图7是表示图1的ST基板15的主要部分的其他结构例的图。
图8是表示本发明的实施方式2的ST基板15的主要部分的一结构例的图。
图9是表示本发明的实施方式3的ST基板15的主要部分的一结构例的图。
图10是表示本发明的实施方式4的ST基板15的主要部分的一结构例的图。
图11是示意性表示现有的探针卡用多层布线基板6A的主要部分的说明图。
图12是示意性表示现有的探针卡用多层布线基板6B的主要部分的说明图。
具体实施方式
实施方式1
(1)探针卡100
图1是表示本发明的实施方式1的探针卡100的概略构成的一例的图,示出探针卡100和载置于晶片探测器的可动工作台21且与探针卡100对置配置的半导体晶片20。
探针卡100是在检查检查对象物的电特性时进行针对检查对象物的电连接的检查装置。在作为检查对象物的半导体晶片20上形成大量的电极焊盘22,在探针卡100的下表面与该电极焊盘22对应地配设与各电极焊盘22接触的大量的探针17。图示的探针卡100包含主基板12、加固板13、连接基板14、ST(空间转换器)基板15、支承构件16以及2个以上的探针17。
主基板12是可装卸地安装于晶片探测器的布线基板,例如,使用圆板状的玻璃环氧树脂基板。主基板12大致水平配置,在其上表面的中央部安装有加固板13。加固板13是用于抑制主基板12的应变的加固构件,例如,使用包含不锈钢的金属块。在主基板12的上表面的外周缘部设置连接测试仪(未图示)的信号端子的2个以上的外部端子120,与设置在主基板12的下表面的中央部的连接端子121连接。
连接基板14配置在主基板12与ST基板15间,是使主基板12的布线以及ST基板15的布线导通的基板间的连接部件,例如,具备大量的弹簧销140。弹簧销140是在上下方向上贯通连接基板14的伸缩自由的柱塞销,使主基板12的连接端子121和ST基板15的连接端子150导通。
ST基板15是使电极间距变换的多层布线基板,配置在主基板12的下表面侧。ST基板15的上表面设置有连接端子150,在ST基板15的下表面设置有2个以上的探针用电极焊盘151。探针用电极焊盘151是连接探针17的电极,以与探针17对应的间距配设。此外,探针用电极焊盘151经由ST基板15内的布线电路与以更宽的间距配设的连接端子150导通,并进一步经由弹簧销140以及连接端子121与以进一步宽的间距配设的主基板12的外部端子120导通。
ST基板15包含陶瓷基板152以及层叠构造体153。由于陶瓷与玻璃环氧树脂等相比,难以产生应变,因此通过使用陶瓷基板152,能够抑制ST基板15的应变。此外,陶瓷基板152可以是单一的陶瓷板,但也能够通过使用将2个以上的陶瓷板粘贴而成的层叠板,来进一步抑制应变的产生。
层叠构造体153在陶瓷基板152的下表面层叠2个以上的绝缘层而形成。对各绝缘层例如使用以聚酰亚胺为主成分的合成树脂。在相邻的绝缘层的层间形成布线图案,布线图案彼此经由贯通绝缘层的过孔布线连接,构成使连接端子150和探针用电极焊盘151导通的布线电路。
支承构件16包含引导探针17的1个或2个以上的引导板160、161和将引导板160、161固定在ST基板15的间隔件162。在引导板160、161形成用于插通探针17的大量的贯通孔(未图示),探针17的前端以能够上下活动的方式被支承。
探针17是具有细长形状的垂直型探针,包含导电性材料。探针17的上端配置成与探针用电极焊盘151接触。此外,探针17的下端通过使半导体晶片20接近探针卡100而与半导体晶片20上的电极焊盘22接触。
(2)ST基板15
图2以及图3是表示图1的ST基板15的主要部分的一结构例的图。在这些图中,示出使图1的ST基板15的上下翻转的情形。因此,在关于ST基板15的以下的说明中,将图1中的下方设为上方来说明。此外,在这些图中,仅示出构成ST基板15的层叠构造体153的上表面侧的一部分,省略位于更下方的层叠构造体153的其他部分以及陶瓷基板152。此外,第1方向D1以及第2方向D2均是与ST基板15的主面平行的方向且相互正交。另外,第1方向D1以及第2方向D2只要是相互交叉的方向就也可以不正交。
图2的(a)是表示俯视ST基板15时的各构成要素的布局的平面布局图,图2的(b)是表示由图2的(a)中的A-A切断线切断时的剖面的剖面图(A-A剖面图)。A-A切断线在第1方向D1上延伸,是穿过薄膜电阻体30以及一对连接电极33的直线。以下,主要参照图2的(b)来说明。
绝缘膜40形成于ST基板15的整面,相对于此,绝缘膜41~43形成在与薄膜电阻体30对应的区域。这些绝缘膜40~43均是包含绝缘性材料的层,例如,在涂敷以聚酰亚胺为主成分的合成树脂并热固化后,通过利用光刻技术进行图案形成来形成。另外,也能够对绝缘膜40~43使用其他绝缘性材料,此外,也能够使用相互不同的绝缘性材料。
薄膜电阻体30是在基底绝缘膜41上形成为薄膜的电阻元件,使用具有给定的电阻率的导电性金属材料,例如,镍铬(Ni-Cr)合金,相比绝缘膜40~43,线膨胀系数更低,热传导率更高。薄膜电阻体30形成在以第1方向D1为长边方向的细长的区域,在长边方向的两端附近形成一对连接电极33。
埋设热沉31是隔着基底绝缘膜41与薄膜电阻体30对置配置的散热构件,例如,使用铜(Cu)等金属材料,相比绝缘膜40~43,线膨胀系数更低,热传导率更高。埋设热沉31埋设于构成层叠构造体153的下层绝缘膜40。在下层绝缘膜40的上表面形成凹部,埋设热沉31在从下层绝缘膜40露出上表面的状态下形成在该凹部内。
一对布线电极32是ST基板15内的布线电路的一部分,使用低电阻的导电性金属材料,例如,铜(Cu)。布线电极32从埋设热沉31离开,埋设于下层绝缘膜40。也就是说,与埋设热沉31同样地,布线电极32在下层绝缘膜40的凹部内以从下层绝缘膜40露出上表面的状态形成,且使下层绝缘膜40介于其间地与埋设热沉31分离。此外,布线电极32经由未图示的布线图案或过孔布线与连接端子150导通。
一对连接电极33是将薄膜电阻体30的两端分别与一对布线电极32连接的连接部件,使用低电阻的导电性金属材料,例如,铜(Cu)。连接电极33具有在第1方向D1上延伸的形状,一端侧形成在薄膜电阻体30上,另一端侧形成在布线电极32上,经过基底绝缘膜41上以及下层绝缘膜40上,使薄膜电阻体30以及布线电极32导通。
保护膜34是用于抑制在薄膜电阻体30产生的热应力、或者保护薄膜电阻体30不受激光损害的薄膜,与薄膜电阻体30对置地形成在覆盖绝缘膜43上。保护膜34使用与覆盖绝缘膜43相比热膨胀系数更低且具有良好的光反射特性的金属材料,例如,金(Au)、镍(Ni),形成在与薄膜电阻体30对应的区域,大致覆盖薄膜电阻体30。通过设置这样的保护膜34,能够抑制覆盖绝缘膜43的热伸缩,并抑制因热应力导致的薄膜电阻体30的劣化。此外,在为了对探针用电极焊盘151接合探针17而照射激光的情况下,能够防止由于照射的激光而使薄膜电阻体30受到损伤。
基底绝缘膜41在薄膜电阻体30的正下方以及其周边区域覆盖埋设热沉31而形成,使埋设热沉31与薄膜电阻体30以及连接电极33绝缘。
分离绝缘膜42是对薄膜电阻体30的有效长度进行规定的绝缘膜,形成在薄膜电阻体30上。分离绝缘膜42横穿薄膜电阻体30的长边方向的中央附近地沿着第2方向D2延伸,一对连接电极33使其一端位于分离绝缘膜42上,在分离绝缘膜42上相互离开地配置。因此,分离绝缘膜42的第1方向D1的宽度成为薄膜电阻体30的有效长度,薄膜电阻体30的电阻值由分离绝缘膜42的形状规定。
覆盖绝缘膜43是覆盖薄膜电阻体30的绝缘膜,形成在与薄膜电阻体30对应的区域,例如,形成在薄膜电阻体30的形成区域以及其周边区域。覆盖绝缘膜43形成在连接电极33、基底绝缘膜41以及分离绝缘膜42上,连接电极33其一部分由覆盖绝缘膜43覆盖,其他区域从覆盖绝缘膜43露出,能够作为探针用电极焊盘151来利用。薄膜电阻体30以及分离绝缘膜42由覆盖绝缘膜43完全覆盖。
图3的(a)是使与图2的(a)相同的平面布局旋转90°而示出的平面布局图,图3的(b)是表示由图3的(a)中的B1-B1切断线切断时的剖面的剖面图(B1-B1剖面图)。B1-B1切断线是在第2方向D2上延伸且穿过薄膜电阻体30以及露出热沉35的直线。
散热部50是未被基底绝缘膜41被覆的埋设热沉31的区域。埋设热沉31与薄膜电阻体30对置,并且在薄膜电阻体30的形成区域外在第2方向D2上延伸,在从薄膜电阻体30离开的散热部50从基底绝缘膜41露出。
露出区域51是未被覆盖绝缘膜43被覆的基底绝缘膜41的区域。基底绝缘膜41与埋设热沉31对应地形成,与薄膜电阻体30对置,并且在薄膜电阻体30的形成区域外在第2方向D2上延伸,在从薄膜电阻体30离开的露出区域51从覆盖绝缘膜43露出。
也就是说,基底绝缘膜41与覆盖绝缘膜43的缘部交叉地在第2方向D2上延伸,在覆盖绝缘膜43的形成区域的外侧形成露出区域51。此外,埋设热沉31进一步也与基底绝缘膜41的缘部交叉地在第2方向D2上延伸,在基底绝缘膜41的形成区域的外侧形成散热部50。因此,散热部50从覆盖绝缘膜43离开地形成,露出区域51成为与覆盖绝缘膜43以及散热部50各自相邻的区域。在散热部50与露出区域51的边界形成高低差,其高度相当于基底绝缘膜41的厚度。此外,散热部50在露出区域51的相反侧与下层绝缘膜40的上表面相邻,其边界形成比与露出区域51之间的高低差小的高低差,或者,不形成高低差而成为平坦的。
露出热沉35是与埋设热沉31连接的散热构件,能够使用热传导率比绝缘膜40~43高的材料,例如,铜(Cu)、金(Au)、镍(Ni)等金属材料。露出热沉35形成在散热部50上,并且也形成在与散热部50相邻的露出区域51上以及下层绝缘膜40上。也就是说,露出热沉35包含散热部50,形成在比散热部50宽广的区域。因此,能够确保表面积比散热部50宽广的散热面,与不设置露出热沉35的情况相比,能够确保更高的散热效率。此外,在散热部50的外缘不形成高低差,或者,仅形成小的高低差,因此能够在确保阶梯覆盖能力的同时,容易地形成具有比散热部50大的面积的露出热沉35。通过在覆盖绝缘膜43的形成区域外设置散热部50,能够从作为热源的薄膜电阻体30充分离开地配置,因此能够提高散热效率。进一步地,露出热沉35能够与连接电极33或保护膜34同时形成,因此不使制造工序复杂化,就能够形成。
(3)制造方法
图4~图6是示意性表示图1的ST基板15的制造方法的一例的图。图中的(a1)~(a11)是表示制造工序中的图2的(a)的A-A切断线处的剖面的图,图中的(b1)~(b11)是表示制造工序中的图3的(a)的B1-B1切断线处的剖面的图,均按照时间序列来示出制造工序中的状态。
在(a1)以及(b1)示出在下层绝缘膜40的上表面形成有凹部31h、32h的状态。凹部31h、32h在下层绝缘膜40的形成后利用光刻技术来形成。凹部31h是与埋设热沉31对应的槽部,凹部32h是与布线电极32对应的槽部,作为相互分离的槽部来形成。
在(a2)以及(b2)示出在下层绝缘膜40上沉积布线材料例如铜(Cu)后对表面进行研磨使其平坦的状态。在凹部31h以及32h内埋入布线材料301,同时形成埋设热沉31以及布线电极32。埋设热沉31以及布线电极32的上表面与下层绝缘膜40的上表面一致,从下层绝缘膜40露出。
在(a3)以及(b3)示出形成有基底绝缘膜41的状态。基底绝缘膜41在形成于基板整面后利用光刻技术来图案形成。基底绝缘膜41在与薄膜电阻体30以及连接电极33对应的区域覆盖埋设热沉31而形成,另一方面,并不在从薄膜电阻体30在第2方向D2上离开的散热部50上形成,而是使埋设热沉31露出。
在(a4)以及(b4)示出形成电阻用薄膜302以及光刻胶501的状态,在(a5)以及(b5)示出形成薄膜电阻体30的状态。薄膜电阻体30通过使用光刻胶501对电阻用薄膜302进行图案形成而得到。电阻用薄膜302是形成于基板整面的薄膜,例如使镍铬(Ni-Cr)合金沉积而形成。此外,在薄膜电阻体30上形成光刻胶501,使薄膜电阻体30的形成区域外开口地进行图案形成。之后,若将进行蚀刻处理而露出的电阻用薄膜302去除,进一步去除光刻胶501,就在基底绝缘膜41上形成薄膜电阻体30。
在(a6)以及(b6)示出形成分离绝缘膜42的状态。分离绝缘膜42在形成于基板整面后,利用光刻技术来进行图案形成。分离绝缘膜42形成为横穿薄膜电阻体30地在第2方向D2上延伸,将薄膜电阻体30的第1方向D1的两端保留。
在(a7)以及(b7)示出形成种膜511以及光刻胶502的状态。种膜511是用于通过镀覆法来形成连接电极33以及露出热沉35的基底膜,例如,通过溅射法在基板整面形成钛(Ti)和铜(Cu)的薄膜。在种膜511上形成光刻胶502,使连接电极33以及露出热沉35的形成区域开口地进行图案形成。
在(a8)以及(b8)示出形成连接电极33以及露出热沉35的状态。通过在光刻胶502的开口内例如使铜(Cu)沉积后,将光刻胶502以及种膜511去除,来形成连接电极33以及露出热沉35。也就是说,露出热沉35在与连接电极33相同的工序中同时形成,不增加工序数,就能够形成露出热沉35。
在(a9)以及(b9)示出形成覆盖绝缘膜43的状态。覆盖绝缘膜43在形成于基板整面后,利用光刻技术来进行图案形成。覆盖绝缘膜43覆盖薄膜电阻体30地形成。
在(a10)以及(b10)示出形成种膜512以及光刻胶503的状态。种膜512是用于通过镀覆法来形成保护膜34的基底膜,例如,通过溅射法来形成钛(Ti)和铜(Cu)的薄膜。在种膜512上形成光刻胶503,使保护膜34的形成区域开口地进行图案形成。
在(a11)以及(b11)示出形成保护膜34的状态。通过在光刻胶503的开口内例如使金(Au)、镍(Ni)等沉积后,将光刻胶503以及种膜512去除,来形成保护膜34。
基底绝缘膜41由于形成在平坦化的下层绝缘膜40上,因此作为比较薄的层例如厚度5μm的层来形成。另一方面,分离绝缘膜42例如形成为厚度10~15μm,连接电极33例如形成为厚度10μm。而且,连接电极33与基底绝缘膜41、薄膜电阻体30、分离绝缘膜42重复地形成,因此在连接电极33形成后的基板上表面形成有大的凹凸。因此,形成在其上的覆盖绝缘膜43为了确保覆盖范围,而形成为比较厚的层,例如成为厚度20μm以上。因此,若如现有技术那样在覆盖绝缘膜43形成贯通孔,则制造成本就会增大,或者,可靠性就会降低。针对此,通过将埋设热沉31引出到覆盖绝缘膜43的形成区域外,并设置未被基底绝缘膜41被覆的散热部50,能够使制造工序简化。
另外,在此,说明了将露出热沉35与连接电极33同时形成的情况的例子,但也能够将露出热沉35在与保护膜34相同的工序中同时形成。
(4)变形例
图7是表示图1的ST基板15的主要部分的其他结构例的图。图7的(a)是表示俯视ST基板15时的各构成要素的布局的平面布局图,图7的(b)是表示由图7的(a)中的B2-B2切断线切断时的剖面的剖面图(B2-B2剖面图)。B2-B2切断线是穿过薄膜电阻体30在第2方向D2上延伸的直线。另外,A-A切断面与图2的(b)相同,因此省略重复的说明。
若与图3所示的ST基板15相比较,则在如下方面不同:不具备露出热沉35,使埋设热沉31的散热部50暴露于气氛中,不经由露出热沉35地将埋设热沉31的热从散热部50直接向气氛散热。
实施方式2
在实施方式1中,说明了将露出热沉35以及保护膜34相互离开地形成的ST基板15。相对于此,在本实施方式中,说明露出热沉35的一部分作为保护膜34起作用的ST基板15。
图8是表示本发明的实施方式2的ST基板15的主要部分的一结构例的图。图8的(a)是表示俯视ST基板15时的各构成要素的布局的平面布局图,图8的(b)是表示由图8的(a)中的B3-B3切断线切断时的剖面的剖面图(B3-B3剖面图)。B3-B3切断线是穿过薄膜电阻体30在第2方向D2上延伸的直线。另外,A-A切断面由于与图2的(b)相同,因此省略重复的说明。
若与图3的(实施方式1)所示的ST基板15相比较,则在如下方面不同:露出热沉35延伸至保护膜34的区域,具有与薄膜电阻体30对置的保护区域52,该保护区域52保护薄膜电阻体30不受热应力或激光的损害。也就是说,具备将保护膜34一体化的露出热沉35,相比图3的ST基板15,具有进一步宽广的表面积。
露出热沉35作为薄膜电阻体30的散热部件起作用,并且作为薄膜电阻体30的保护部件起作用。因此,使用具有比绝缘膜40~43低的热膨胀系数以及高的热传导率且具有良好的光反射特性的金属材料,例如,使用金(Au)、镍(Ni),通过与保护膜34同样的工序来形成。
露出热沉35形成在散热部50上、露出区域51上以及下层绝缘膜40上,并且也形成在覆盖绝缘膜43上,具有隔着覆盖绝缘膜43与薄膜电阻体30对置的保护区域52。保护区域52大致覆盖薄膜电阻体30来形成,通过抑制覆盖绝缘膜43的热伸缩来保护薄膜电阻体30不受热应力损害,或者,保护薄膜电阻体30不受为了对探针用电极焊盘151接合探针17而照射的激光损害。
露出热沉35包含散热部50,形成在比散热部50宽广的区域。特别地,通过延伸至覆盖绝缘膜43上,能够形成在即使与图3的(实施方式1)所示的露出热沉35相比较也更宽广的区域中。因此,能够确保具有宽广的表面积的散热面,能够确保更高的散热效率。
此外,露出区域51与散热部50以及覆盖绝缘膜43各自相邻。因此,在散热部50以及露出区域51的边界形成高低差,其高度与基底绝缘膜41的厚度相当,在露出区域51以及覆盖绝缘膜43的边界也形成高低差,其高度与覆盖绝缘膜43的厚度相当。因此,与必须形成将与图12的第2绝缘膜612以及第3绝缘膜613相当的基底绝缘膜41以及覆盖绝缘膜43均贯通的过孔布线的现有技术相比,能够在确保阶梯覆盖能力的同时,容易地形成具有大的面积的露出热沉35。进一步地,由于取代保护膜34而具备具有保护区域52的露出热沉,因此与具有保护膜34的ST基板15相比较,不使制造工序复杂化,就能够进行制造。
实施方式3
在上述实施方式中,说明了按每个薄膜电阻体30来设置埋设热沉31、散热部50以及露出热沉35的情况的例子。相对于此,在本实施方式中,说明2个以上的薄膜电阻体30a~30c共用埋设热沉31、散热部50以及露出热沉35的情况。
图9是表示本发明的实施方式3的ST基板15的主要部分的一结构例的图。图9的(a)是表示俯视ST基板15时的各构成要素的布局的平面布局图,图9的(b)是表示由图9的(a)中的B4-B4切断线切断时的剖面的剖面图(B4-B4剖面图)。B4-B4切断线是穿过薄膜电阻体30在第2方向D2上延伸的直线。另外,A-A切断面由于与图2的(b)相同,因此省略重复的说明。
若与图8的(实施方式2)所示的ST基板15相比较,则在针对2个以上的薄膜电阻体30a~30c设置共通的埋设热沉31、散热部50以及露出热沉35这一点上不同。
2个以上的薄膜电阻体30a~30c以等间隔在第2方向D2上排列配置。在2个以上的薄膜电阻体30a~30c设置各自对应的一对布线电极32a~32c以及一对连接电极33a~33c,另一方面,设置共通的绝缘膜41~43、埋设热沉31、露出热沉35以及散热部50。
也就是说,2个以上的薄膜电阻体30a~30c形成在共通的基底绝缘膜41上,隔着该基底绝缘膜41与共通的埋设热沉31对置。此外,在2个以上的薄膜电阻体30上形成共通的分离绝缘膜42,并进一步形成共通的覆盖绝缘膜43。此外,共通的散热部50以及露出区域51形成在一端侧的薄膜电阻体30a的外侧,并经由该散热部50将共通的露出热沉35与埋设热沉31连接。该露出热沉35与2个以上的薄膜电阻体30a~30c分别对置。
关于2个以上的薄膜电阻体30a~30c,通过将埋设热沉31共用化,能够也将散热部50共用化。因此,没有必要按每个薄膜电阻体30设置散热部50,能够以高密度来配置薄膜电阻体30以及连接电极33,能够以狭间距来配置探针用电极焊盘151。
实施方式4
在上述实施方式中,说明了在薄膜电阻体30的一个侧方形成散热部50以及露出热沉35的情况的例子。相对于此,在本实施方式中,说明在薄膜电阻体30的两侧分别形成散热部50以及露出热沉35的情况。
图10是表示本发明的实施方式4的ST基板15的主要部分的一结构例的图。图10的(a)是表示俯视ST基板15时的各构成要素的布局的平面布局图,图10的(b)是表示由图10的(a)中的B5-B5切断线切断时的剖面的剖面图(B5-B5剖面图)。B5-B5切断线是穿过薄膜电阻体30在第2方向D2上延伸的直线。另外,A-A切断面与图2的(b)相同,因此省略重复的说明。
埋设热沉31从薄膜电阻体30在第2方向D2的两个方向上延伸,在薄膜电阻体30的两侧配置一对散热部50以及一对露出热沉35。露出热沉35经由对应的散热部50与共通的埋设热沉31连接。因此,能够使用2个露出热沉35来进行薄膜电阻体30的散热,能够进一步增大与气氛接触的散热面的面积,能够进一步提高散热效率。
另外,关于图7的(实施方式1)、图8的(实施方式2)以及图9的(实施方式3)所示的ST基板15,也能够设为与本实施方式的情况相同,在薄膜电阻体30的两侧形成一对散热部50。
附图标记说明
12 主基板
120 外部端子
121 连接端子
13 加固板
14 连接基板
140 弹簧销
15 ST基板
150 连接端子
151 探针用电极焊盘
152 陶瓷基板
153 层叠构造体
16 支承构件
17 探针
20 半导体晶片
21 可动工作台
22 电极焊盘
30、30a~30c 薄膜电阻体
31 埋设热沉
32、32a~32c 布线电极
33、33a~33c 连接电极
34 保护膜
35 露出热沉
40 下层绝缘膜
41 基底绝缘膜
42 分离绝缘膜
43 覆盖绝缘膜
50 散热部
51 露出区域
52 保护区域
100 探针卡

Claims (11)

1.一种探针卡用多层布线基板,设置在探针卡的外部端子与探针间的布线路径上,且在上表面形成有基底绝缘膜,所述探针卡用多层布线基板的特征在于,具备:
薄膜电阻体,包含形成在所述基底绝缘膜上的薄膜且连接有一对连接电极;以及
埋设热沉,隔着所述基底绝缘膜与所述薄膜电阻体对置地埋设,且包含热传导率比所述基底绝缘膜高的材料,
所述埋设热沉延伸到所述薄膜电阻体的形成区域外,并且,具有未被所述基底绝缘膜被覆的散热部。
2.根据权利要求1所述的探针卡用多层布线基板,其特征在于,
所述探针卡用多层布线基板还具备:覆盖绝缘膜,形成在与所述薄膜电阻体对应的区域,形成为覆盖所述薄膜电阻体并且露出所述基底绝缘膜的一部分,
所述埋设热沉的所述散热部形成于所述覆盖绝缘膜的形成区域外。
3.根据权利要求2所述的探针卡用多层布线基板,其特征在于,
所述探针卡用多层布线基板具备:露出热沉,在所述散热部和与所述散热部相邻的所述基底绝缘膜上的给定区域同时被沉积,且包含热传导率比所述基底绝缘膜高的材料,
所述露出热沉的所述给定区域经由所述散热部与所述埋设热沉连接。
4.根据权利要求3所述的探针卡用多层布线基板,其特征在于,
所述露出热沉与所述连接电极同时形成。
5.根据权利要求3所述的探针卡用多层布线基板,其特征在于,
所述探针卡用多层布线基板具备:保护膜,隔着所述覆盖绝缘膜与薄膜电阻体对置地形成,
所述露出热沉与所述保护膜同时形成。
6.根据权利要求3所述的探针卡用多层布线基板,其特征在于,
所述露出热沉在所述散热部上、所述覆盖绝缘膜上、和与所述散热部以及所述覆盖绝缘膜分别相邻的所述基底绝缘膜的所述给定区域上同时沉积,在所述覆盖绝缘膜上具有作为与所述薄膜电阻体对置的区域的保护区域,
所述保护区域经过所述给定区域上而与所述埋设热沉连接。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的探针卡用多层布线基板,其特征在于,
所述一对连接电极设置在所述薄膜电阻体的第1方向的两端,
所述散热部在从所述薄膜电阻体来看与所述第1方向交叉的第2方向上形成。
8.根据权利要求7所述的探针卡用多层布线基板,其特征在于,
2个以上的所述薄膜电阻体在所述第2方向上相互离开地排列配置,
所述埋设热沉在所述第2方向上延伸,与所述2个以上的薄膜电阻体分别对置地埋设。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的探针卡用多层布线基板,其特征在于,
所述基底绝缘膜包含绝缘性树脂材料。
10.根据权利要求3~6中任一项所述的探针卡用多层布线基板,其特征在于,
所述露出热沉包含通过镀覆法形成的金属材料。
11.一种探针卡,其特征在于,在权利要求1~10中任一项所述的探针卡用多层布线基板上配设有所述探针。
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