JP2008224659A - 電子部品検査用配線基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のセラミックs1〜s3層からなり、表面2に形成された複数のパッド6、上記セラミック層間に形成された配線層7、9、および上記パッド6と配線層7,9と裏面3との間を接続する複数のビア導体vを有する第1積層体C1と、上記と同じ材料組成で且つ複数のセラミック層s4〜s6からなり、表面4と裏面5との間を貫通する複数のビア導体Vを有し、第1積層体C1の裏面3側に積層された第2積層体C2と、を備え、第1積層体C1と第2積層体C2との間には、第1積層体C1の裏面3に露出するビア導体vと第2積層体C2の表面4に露出するビア導体Vとを接続するランド10のみが配置され、該ランドの直径は、該ランド10に接続されるビア導体v,Vの直径の2〜5倍である、電子部品検査用配線基板1。
【選択図】図1
Description
即ち、本発明による第1の電子部品検査用配線基板(請求項1)は、複数のセラミック層からなり、表面に形成された複数のパッド、前記セラミック層間に形成された配線層、および上記パッドと配線層と裏面との間を接続する複数のビア導体を有する第1積層体と、上記セラミック層と同じ材料組成で且つ複数のセラミック層からなり、表面と裏面との間を貫通する複数のビア導体を有し、上記第1積層体の裏面側に積層された第2積層体と、を備え、上記第1積層体と第2積層体との間には、かかる第1積層体の裏面に露出するビア導体と第2積層体の表面に露出するビア導体とを接続するランドのみが配置され、かかるランドの直径は、該ランドに接続されるビア導体の直径の2〜5倍である、ことを特徴とする。
また、本発明による第2の電子部品検査用配線基(請求項2)は、複数のセラミック層からなり、表面に形成された複数のパッド、前記セラミック層間に形成された配線層、および上記パッドと配線層と裏面との間を接続する複数のビア導体を有する第1積層体と、上記セラミック層と同じ材料組成で且つ複数のセラミック層からなり、表面と裏面との間を貫通する複数のビア導体を有し、上記第1積層体の裏面側に積層された第2積層体と、を備え、上記第1積層体と第2積層体との間には、かかる第1積層体の裏面に露出するビア導体と第2積層体の表面に露出するビア導体とを接続するランドのみが配置され、かかるランドの直径は、上記第1積層体または第2積層体に含まれるランドの直径よりも大である、ことを特徴とする。
併せて、第2の電子部品検査用配線基板によれば、前記ランドに直に接続されないビア導体の直径を、当該ランドに接続されるビア導体の直径と同等とすることで、製造方法の容易化にも貢献することが可能となる。
また、前記第1・第2積層体を形成するセラミック層の素材は、同じ材料組成のアルミナなどからなる高温焼成セラミック、あるいは、同じ材料組成のガラス−セラミックなどからなる低温焼成セラミックである。
更に、前記配線層は、信号、電源、接地用の配線層の何れかである。
加えて、前記配線層やビア導体は、高温焼成セラミックの場合には、WまたはMoで形成され、低温焼成セラミックの場合には、AgまたはCuで形成される。
これによれば、電子部品検査用配線基板の平面方向に沿ったサイズの大型化に対しても、容易に対応できると共に、当該配線基板の製造時において、前記ランドやビア導体の配設に係る誤差を容易に吸収することも可能となる。
これによれば、第1積層体には、その表面のパッド、前記セラミック層間の配線層、およびこれらを接続するビア導体を形成し、第2積層体には、その裏面側パッドおよび前記セラミック層を貫通するビア導体を形成することで、前者のみに配線層を確実に配線した電子部品検査用配線基板となる。
しかも、第1積層体と第2積層体との間には、前記ランドのみが配置されるので、第1積層体のセラミック層間に、所要の幅や面積を有し、且つ所望の電気的特性を発揮する配線層を確実に配置できる。従って、第1積層体の表面上に搭載した被検査電子部品に通電したり、かかる電子部品の検査情報を正確に収集できる電子部品検査用配線基板を確実に提供することが可能となる。
これによっても、前記同様の電子部品検査用配線基板を一層容易に製造できると共に、平面方向に沿ったサイズが大型化しても、これを容易に製造できる。
これによれば、前記電子部品検査用配線基板を一層確実に製造できる。
これによる場合、上記パッドに被検査電子部品の電極を接触させたり、あるいは、該パッドに取り付けたプローブに上記電子部品の電極を接触させた際に、第1・第2積層体側の各ビア導体、およびこれらに確実に接続した前記ランドを介して、上記電子部品の検査情報を正確に収集できる電子部品検査用配線基板を、確実に製造することが可能となる。
図1は、本発明における一形態の電子部品検査用配線基板(以下、単に検査用配線基板と称する)1を示す垂直断面図である。
かかる検査用配線基板1は、平面視が矩形(正方形または長方形)を呈し、図1に示すように、複数のセラミック層s1〜s3からなり、表面2および裏面3を有する第1積層体C1と、その裏面3側に積層され、且つ上記と同じ材料組成からなる複数のセラミック層s4〜s6からなり、表面4および裏面5を有する第2積層体C2と、を備えている。上記セラミック層s1〜s6は、同じ材料組成のアルミナなどからなる。
図1に示すように、第1積層体C1は、上記セラミック層s1〜s3間に形成された配線層7およびベタ状の配線層9と、表面2に形成された複数のパッド6と、表面2・裏面3間を配線層7,9,およびランド8を介して導通する複数のビア導体vと、かかるビア導体v,v間に配置されたランド8とを有している。
一方、第2積層体C2は、上記セラミック層s4〜s6と、これらの厚み方向に沿って貫通する複数の長いビア導体Vとを有している。
尚、第2積層体C2のセラミック層s4〜s6の間にも、上下のビア導体V,Vを接続するランド(図示せず)を配置しても良い。
また、配線層7,9およびランド8は、WまたはMoからなり、配線層7は所定のパターンを、配線層9はベタ状を、ランド8は円形をそれぞれ呈する。配線層7およびランド8は、セラミック層s1〜s3を貫通するビア導体vを介して、互いに導通し且つ上記パッド6とも導通されている。
図2の水平部分断面図に示すように、中層のセラミック層s3の表面には、例えば、接地層または電源層となるベタ状の配線層9と、平面視が円環形を呈する複数の隙間cごとの内側に形成された平面視が円形のランド8とが、同一平面において、比較的高い密度により形成されている。かかるランド8および隙間cは、配線層9内に平面視で格子状に配設されている。
最下層セラミック層s3を貫通するビア導体vは、第1積層体Cの裏面3側に露出している。上記各ビア導体vも、WまたはMoからなる。
図1に示すように、前記第1積層体C1の裏面3側に露出するビア導体vは、上記ランド10ごとの上面に接続されている。また、複数のランド10は、第2積層体C2のセラミック層s4〜s6を貫通する複数の長いビア導体Vを介して、第2積層体C2の裏面5に形成された複数の裏面側パッド11と個別に導通されている。尚、上記ランド10は、ビア導体Vよりも大径である。
更に、前記第1積層体C1と第2積層体C2とでは、前者のパッド6、配線層7,9、ランド8、およびビア導体vからなる導体の単位体積当たりの密度が、後者のビア導体V、および裏面側パッド11からなる導体の単位体積当たりの密度よりも、高くなっている。
尚、長いビア導体Vと裏面側パッド11も、WまたはMoからなる。また、裏面側パッド11は、パッド6、配線層7、ランド8,10、およびビア導体v,Vを介して送信された被検査電子部品の検査情報を、外部の電子機器に出力するものである。
図4の部分拡大断面図で示すように、第1・第2積層体C1,C2間に配置されたランド10の直径d1は、第1積層体C1側の前記ビア導体vの直径d2、および第2積層体C2を貫通する長いビア導体Vの直径d2に対し、それらの2〜5倍とされている。
従って、検査用配線基板1によれば、第1積層体C1の表面2に形成したパッド6上に搭載し、あるいは該パッド6に取り付けた図示ないプローブに接触したICチップなどの被検査電子部品に通電することで、かかる電子部品の検査情報を正確に収集することが可能となる。
尚、前記検査用配線基板1において、ベタ状の配線層9とランド8とを、第1積層体C1のセラミック層s1,s2間に形成し、所定パターンの配線層7を、セラミック層s2,s3間に形成した形態としても良い。
同種のアルミナ粉末、有機バインダ、溶剤などを同量ずつ配合して、同じ材料組成のセラミックスラリーを作り、これをドクターブレード法によって、図5に示すように、6枚のグリーンシートg1〜g6を製作した。
図5において、上側のグリーンシートg1〜g3は、各々厚みが約180〜300μmで、且つ追って前記第1積層体C1のセラミック層s1〜s3となり、下側のグリーンシートg4〜g6は、各々厚みが約180〜516μmで、且つ追って前記第2積層体C2のセラミック層s4〜s6となる。
上側のグリーンシートg1〜g3(組)に対し、それぞれ割掛け率を1.2として、図5に示すように、複数のビアホールhを、打ち抜き加工で所定の位置に形成した。また、下側のグリーンシートg4〜g6(組)に対し、それぞれ割掛け率を1.198として、上記と同様に、複数のビアホールhを所定の位置に形成した(ビアホール形成工程)。
次いで、グリーンシートg2〜g4の表面、およびグリーンシートg6の裏面5に、上記同様の導電性ペーストをスクリーン印刷によって、図6に示すように、それぞれ所定パターンを有する未焼成の配線層7,9、ランド8,10、および裏面側パッド11を形成した(配線層形成工程)。尚、グリーンシートg5,g6の表面で且つビア導体Vごとの真上に、図示しないランドを形成しても良い。
このうち、グリーンシートg3の表面には、そのほぼ全面をベタ状に覆う配線層9が形成されると共に、平面視で格子状に形成された円環形状を呈する複数の隙間cごとの内側に、小径のランド8を上記配線層9と同一平面において形成した。かかるランド8は、グリーンシートg3を貫通するビア導体vと接続された。
尚、上記ランド10は、追って第1積層体C1の裏面3となるグリーンシートg3の裏面3側に形成しても良い。この場合、前記割掛け率の差を、例えば、0.003に大きくする。更に、配線層7は、グリーンシートg2の裏面側に形成しても良い。
更に、図6で上側のグリーンシートg1〜g3(組)と下側のグリーンシートg4〜g6(組)とを、前者で最下層のグリーンシートg3の裏面3に露出する複数のビア導体vが、後者で最上層のグリーンシートg4の表面4に位置する複数のランド10の上面に接触するように、グリーンシートg1〜g6を厚み方向に沿って加圧しつつ積層した。
その結果、図8に示すように、表面2および裏面5を有し且つ一体となったセラミック層s1〜s6からなる第1・第2積層体C1,C2、焼成された配線層7,9、ビア導体v,V、ランド8,10、および、裏面側パッド11を備えたセラミック積層体SSが得られた。
前記焼成工程において、グリーンシート積層体GSで上層側の組のグリーンシートg1〜g3は、比較的高い密度の配線層7,9、およびランド8を有するため、前記割掛け率:1.2に従って、平面方向および厚み方向に沿って比較的大きく焼成収縮した。
かかる第1積層体C1と第2積層体C2との焼成収縮には差があるため、それぞれに応じて異なる前記割掛け率を適用しても、グリーンシートg4の表面4に形成された各ランド10の直径(d1)を、グリーンシートg3の裏面3に露出する各ビア導体vの直径(d2)の2〜5倍に設定していたため、両者の接続を確実に保つことができた。
その結果、図8に示すように、セラミック積層体SSでは、パッド6、配線層7、およびランド8が、セラミックs1〜s3を貫通する各ビア導体vを介して、導通可能とされ、ランド10および裏面側パッド11が、セラミックs4〜s6を貫通する長い各ビア導体Vを介して、導通可能とされていた。しかも、複数のランド10と第2積層体C2の各ビア導体Vとの前記表・裏面3,4に沿った接続位置のズレ量は、第1・第2積層体C1,C2の周辺側の方が中央側の方に比べて、大きくなっていた。
図9の左側に示すように、セラミック層s1の表面2上に、Ti薄膜層12とCu薄膜層13とを順次スパッタリングによって形成した。次いで、図9の右側に示すように、上記Cu薄膜層13の上に感光性樹脂からなるレジスト層14を形成した後、かかるレジスト層14に対しフォトリソグラフィー技術を施すことによって、ビア導体vごとの上方に円柱形の貫通孔15を形成した。
次に、図10の左側に示すように、各貫通孔15の底面に露出するCu薄膜層13の上に、電解メッキによってCuメッキ層16を形成した。かかる状態で、図10の右側に示すように、上記レジスト層14を現像液によって溶解・除去した後、更に、上記Cuメッキ層16に覆われていない部分のTi薄膜層12とCu薄膜層13とを、エッチング液に接触させることで除去した。
更に、図11の左側に示すように、上記3層からなる円柱体の全表面(周面および頂面)に対し、電解メッキによってNiメッキ層17を被覆した。
そして、図11の右側に示すように、かかるNiメッキ層17の全表面に対し、電解メッキによってAuメッキ層mを被覆した。これにより、複数のパッド6を位置精度良く表面2に形成できた。
その結果、被検査電子部品の電極と接触するための複数のパッド6が表面2の搭載エリアaに形成され、かかるパット6および裏面側パッド11を、前記配線層7、ランド8,10、およびビア導体v,Vを介して、確実に導通可能とされた前記図1に示す検査用配線基板1を得ることができた。
かかる検査用配線基板1aは、図12に示すように、前記検査用配線基板1と同様な第1積層体C1および第2積層体C2を一体に積層したものである。
検査用配線基板1aが前記検査用配線基板1と相違する点は、第1積層体C1のセラミック層g2,g3間において、上下のビア導体vを接続する複数のランド8の周りに、信号用とした細い線状の配線層9aが配置されていることである。
尚、第1・第2積層体C1,C2間には、第1積層体C1側のビア導体vと第2積層体C2側の長いビア導体Vとを接続する大径のランド10のみが配置され、かかるランド10の直径d1は、その上下に接続される各ビア導体v,Vの直径d2の2〜5倍である。
更に、図12に示すように、複数のランド10と第2積層体C2の各ビア導体Vとの前記表・裏面3,4に沿った接続位置のズレ量は、第1・第2積層体C1,C2の周辺側の方が中央側の方に比べて、大きくなっている。
以上のような検査用配線基板1aによっても、前記検査用配線基板1と同様な作用が得られ、且つ前記同様な効果を奏することが可能である。
尚、前記第1積層体C1において、ランド8と配線層9aとをセラミック層s1,s2間に形成し、配線層7をセラミック層s2,s3間に形成しても良い。
例えば、前記第1積層体と第2積層体とを形成するためのセラミック層およびグリーンシートは、互いに同じ材料組成ないし成分組成のセラミック材料であれば良く、窒化アルミニウムやムライトなどの高温焼成セラミックや、ガラス−セラミック(例えば、アルミナ)などの低高温焼成セラミックとしても良い。
また、前記第1積層体の裏面と第2積層体の表面との間に単独で形成される大径で複数のランドは、平面視で千鳥状に配設した形態としても良い。
更に、前記ランドは、平面視でほぼ正方形や正多角形を呈する形態としても良く、これらの場合には、平面視で最短の距離が前記直径とされる。
2,4…………表面
3,5…………裏面
6………………パッド
7,9,9a…配線層
8,10………ランド
C1……………第1積層体
C2……………第2積層体
s1〜s6……セラミック層
v,V…………ビア導体
d1,d2……直径
g1〜g6……グリーンシート
h………………ビアホール
GS……………グリーンシート積層体
Claims (7)
- 複数のセラミック層からなり、表面に形成された複数のパッド、前記セラミック層間に形成された配線層、および上記パッドと配線層と裏面との間を接続する複数のビア導体を有する第1積層体と、
上記セラミック層と同じ材料組成で且つ複数のセラミック層からなり、表面と裏面との間を貫通する複数のビア導体を有し、上記第1積層体の裏面側に積層された第2積層体と、を備え、
上記第1積層体と第2積層体との間には、かかる第1積層体の裏面に露出するビア導体と第2積層体の表面に露出するビア導体とを接続するランドのみが配置され、かかるランドの直径は、該ランドに接続されるビア導体の直径の2〜5倍である、
ことを特徴とする電子部品検査用配線基板。 - 複数のセラミック層からなり、表面に形成された複数のパッド、前記セラミック層間に形成された配線層、および上記パッドと配線層と裏面との間を接続する複数のビア導体を有する第1積層体と、
上記セラミック層と同じ材料組成で且つ複数のセラミック層からなり、表面と裏面との間を貫通する複数のビア導体を有し、上記第1積層体の裏面側に積層された第2積層体と、を備え、
上記第1積層体と第2積層体との間には、かかる第1積層体の裏面に露出するビア導体と第2積層体の表面に露出するビア導体とを接続するランドのみが配置され、かかるランドの直径は、上記第1積層体または第2積層体に含まれるランドの直径よりも大である、
ことを特徴とする電子部品検査用配線基板。 - 複数のセラミック層からなり、表面に形成された複数のパッド、前記セラミック層間に形成された配線層、および上記パッドと配線層と裏面との間を接続する複数のビア導体を有する第1積層体と、
上記セラミック層と同じ材料組成で且つ複数のセラミック層からなり、表面と裏面との間を貫通する複数のビア導体を有し、上記第1積層体の裏面側に積層された第2積層体と、を備え、
上記第1積層体と第2積層体との間には、かかる第1積層体の裏面に露出するビア導体と第2積層体の表面に露出するビア導体とを接続するランドのみが配置され、該ランドと上記ビア導体との上記表面・裏面に沿った接続位置のズレ量は、第1・第2積層体の周辺側の方が中央側の方に比べ大である、
ことを特徴とする電子部品検査用配線基板。 - 前記第1積層体における導体の単位体積当たりの密度は、前記第2積層体における導体の単位体積当たりの密度よりも、高くなっている、
請求項1乃至3の何れか一項に記載の電子部品検査用配線基板。 - 上下2組で且つ同じ材料組成のセラミックからなる複数ずつのグリーンシートに対し、上側の組の各グリーンシートには相対的に大きな割掛け率に従って、複数のビアホールを形成すると共に、下側の組の各グリーンシートには相対的に小さな割掛け率に従って、複数のビアホールを形成する工程と、
上記ビアホールごとに金属粉末を含む導電性ペーストを充填してビア導体を形成する工程と、
上記上側の組における複数のグリーンシートの表面に上記同様の導電性ペーストからなる配線層を形成する工程と、
上記上側の組における最下層のグリーンシートの裏面と、下側の組における最上層のグリーンシートの表面との間において、前者の裏面と後者の表面とに露出するビア導体同士を、上記上側の組または下側の組に含まれるランドの直径よりも直径が大きいランドと接続するように、上下2組の各グリーンシートを積層して、グリーンシート積層体を形成する工程と、を含む、
ことを特徴とする電子部品検査用配線基板の製造方法。 - 上下2組で且つ同じ材料組成のセラミックからなる複数ずつのグリーンシートに対し、上側の組の各グリーンシートには相対的に大きな割掛け率に従って、複数のビアホールを形成すると共に、下側の組の各グリーンシートには相対的に小さな割掛け率に従って、複数のビアホールを形成する工程と、
上記ビアホールごとに金属粉末を含む導電性ペーストを充填してビア導体を形成する工程と、
上記上側の組における複数のグリーンシートの表面に上記同様の導電性ペーストからなる配線層を形成する工程と、
上記上側の組における最下層のグリーンシートの裏面と、下側の組における最上層のグリーンシートの表面との間において、前者の裏面と後者の表面とに露出するビア導体同士を、かかるビア導体と上記ランドとの上記表面・裏面に沿った接続位置のズレ量が、第1・第2積層体の周辺側の方が中央側の方に比べて大きくして接続されるように、上下2組の各グリーンシートを積層して、グリーンシート積層体を形成する工程と、を含む、
ことを特徴とする電子部品検査用配線基板の製造方法。 - 前記グリーンシート積層体を形成する工程は、前記上側の組における最下層のグリーンシートの裏面と、下側の組における最上層のグリーンシートの表面との間において、前者の裏面と後者の表面とに露出するビア導体同士を、これらの直径よりも直径が2倍以上大きなランドを介して接続するように、上下2組の各グリーンシートを積層するものである、
請求項5または6に記載の電子部品検査用配線基板の製造方法。
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