JP2010203916A - プローブカードおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プローブの高密度化によって配線が複雑になると、電源およびグランド配線用ビアが高密度で配置されることにより、隣接する上記ビアの間隔が狭くなり、上記ビアの間に信号線を配置するスペースが取れなくなり、信号配線を外側に引き出すことが困難となっている。
【解決手段】プローブカードが、配線を内部に有する多層配線基板、上記多層配線基板上に導電性金属のめっき層を複数積層して形成された複数のプローブ、および上記多層配線基板上に導電性金属のめっき層によって形成され、上記複数のプローブのうち所定の状態のプローブの間を電気的に接続する連結部を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、プローブカードおよびその製造方法に関し、特に、プローブと多層配線基板とによるプローブユニットの構造の改良に関するものである。

プローブカードは、ガラスエポキシ基板による配線基板上にプローブを搭載したもので、配線基板（メイン基板）は外部のテスト装置とプローブとを電気的に接続するための多数の配線が設けられている。また、プローブは配線基板に直接搭載されるものではなく、半導体ウエハに近い熱膨張特性を有するセラミックなどの多層配線基板（プローブ基板）上に、めっきを多数積層することによってプローブを形成したプローブユニットを配線基板上に搭載することが行われている。この多層配線基板の電気配線は、検査対象である半導体素子の電極数の多数化と高密度化に対応してプローブの数の増加と狭ピッチ化が進められるために、複雑な配線の引き回しが必要となっている。

図８に示すような従来のプローブカード１８では、プローブ２０、２１が搭載された多層配線基板１９を配線基板６の上に取り付けている。多層配線基板１９は、電気配線が印刷されたグリーンシートを複数層重ねて焼成したもので、上記多層配線基板１９上に形成されるプローブ２０、２１の数に応じて内部のビア２２および配線パターン２３が設定されている。

上記プローブ２０、２１の数が多くなると、多層配線基板１９の内部配線の線幅を狭くするだけでなく配線層を増やして配線の引き回しの自由度を維持する必要があった。しかしながら、多層配線基板１９においてセラミック配線層を増やす場合には工程数が増加することになるので好ましくなかった。

本発明は、複数のプローブのうち、電気的に同じ状態のプローブを連結することによってその引き回しする配線を少なくするプローブユニットを用いたプローブカードを提供するものであり、このプローブ間を連結する連結部の作成を、プローブを作成する工程と同時の工程で行うことによって作業性に優れた製造方法を提供するものである。

本発明のプローブカードは、配線を内部に有する多層配線基板、上記多層配線基板上に導電性金属のめっき層を複数積層して形成された複数のプローブ、および上記多層配線基板上に導電性金属のめっき層によって形成され、上記複数のプローブのうち所定の状態のプローブの間を電気的に接続する連結部を備えたことを特徴とする。

本発明のプローブカードの製造方法は、配線を内部に有する多層配線基板の上に、複数のプローブの配置位置と上記複数のプローブのうち所定の状態のプローブの間を電気的に接続する連結部の配置位置とを設定し、上記プローブの位置と上記連結部の位置に導電性金属のめっき層を形成し、上記プローブの位置においては、導電性金属のめっき層を複数積層してプローブを形成することを特徴とする。

本発明のプローブカードは、配線を内部に有する多層配線基板、上記多層配線基板上に導電性金属のめっき層を複数積層して形成された複数のプローブ、および上記多層配線基板上に導電性金属のめっき層によって形成され、上記複数のプローブのうち所定の状態のプローブの間を電気的に接続する連結部を備えたことにより、プローブへの配線数を減らすことが可能となり、プローブを狭ピッチで配置しても、多層配線基板内部の配線の引き回しを容易に行うことができる。

本発明のプローブカードの製造方法は、配線を内部に有する多層配線基板の上に、複数のプローブの配置位置と上記複数のプローブのうち所定の状態のプローブの間を電気的に接続する連結部の配置位置とを設定し、上記プローブの位置と上記連結部の位置に導電性金属のめっき層を形成し、上記プローブの位置においては、導電性金属のめっき層を複数積層してプローブを形成することにより、従来のめっき層を形成して作成するプローブと同時の工程で行うことによって、めっき層の積層パターンを変更するだけで、連結部を形成することができるので、特に新たな工程を用いなくとも容易に実施することができる。

本発明のプローブカードの概略断面図である。 本発明のプローブカードの多層配線基板の概略断面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 多層配線基板上にめっき層を形成する手順を示す断面図であり、（ａ）が犠牲層を形成した状態を示し、（ｂ）が開口を設けた状態を示し、（ｃ）が開口にめっき層を形成した状態を示す。 多層配線基板上にめっき層を形成する手順を示す断面図であり、プローブが積層された状態を示す断面図である。 （ａ）が図４（ｂ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｂ）が図４（ｃ）のＣ−Ｃ断面図である。 図５のＤ−Ｄ断面図である。 従来のプローブカードの概略断面図である。

以下に図を用いて本発明のプローブカード１について詳しく説明する。図１が、本発明のプローブカード１の概略断面図であり、図２、３が多層配線基板２の概略断面図である。

図１に示すように、本発明のプローブカード１は、配線９，９’、９’’を内部に有する多層配線基板２と、上記多層配線基板２上に導電性金属のめっき層を複数積層して形成された複数のプローブ３，４，５と、上記多層配線基板２が搭載されたメイン基板６を備えており、上記プローブ３，４，５としては、電源用プローブ３、グランド用プローブ４および信号用プローブ５が用いられている。

上記多層配線基板２内部には上記電源用プローブ３と接続するビア８および電源配線９、上記グランド用プローブ４と接続するビア８’およびグランド配線９’、および上記信号用プローブ５と接続するビア８’’および信号配線９’’を設けている。

電源用プローブ３、グランド用プローブ４および信号用プローブ５は、図２に示すように、支持部１１、上記支持部１１から延在する腕部１２、および上記腕部１２の先端に設けられ被検査対象物の電極に接触する先端部１３から構成される。

本発明のプローブカード１は、電気的に同じ状態のプローブの間を電気的に接続する連結部１０を備えている。本実施形態では、同一種の複数のプローブを連結部１０を用いてプローブ群としており、一例として図３に示すように、電源用プローブ３を連結部１０によって電気的に接続したプローブ群を用いている。上記連結部１０は前記多層配線基板２上に導電性金属のめっき層によって形成されており、これによってプローブを電気的に接続している。

ここでは、５つの電源用プローブ３を連結部１０によって電気的に接続し、1つのプローブ群としている。このような連結部１０を用いてプローブ群を形成すると、従来であれば５つの電源用プローブ３には５つの電源配線９が必要であり、複雑な取り回しが必要であったのが、２つの電源配線９ですむので、とり回しが容易になるという利点がある。

一方、上記グランド用プローブ４に接続するグランド配線９’、および上記信号用プローブ５に接続する信号配線９’’は、１つのプローブに対し１本の配線を設ける。従来であれば、信号配線９’’は、上記電源配線９と接続しているビア８のピッチが狭く上記ビア８の間に配置することが物理的に難しいので簡単に外側に引き出すことが出来なかったが、図３に示すように、上記ビア８の数が少なくなったことにより隣接する上記ビア８の間隔が広くなり、その間に上記信号配線９’’を配置することが可能となる。

このように、同一種の複数のプローブを連結部を用いて電気的に接続して１つのプローブ群とすることにより、配線の数を少なくすることができ、多層配線基板内のスペースが生じ配線の取り回しの自由度が向上する。

次に、本発明のプローブカードの製造方法について説明する。まず初めに、内部にビア８，８’，８’’および配線９，９’，９’’を設けた多層配線基板２の表面に、図４（ａ）に示すような、銅の犠牲層１４を形成する。そして、銅の犠牲層１４の所定の箇所、例えば、プローブ３，４，５を接続するビア８，８’，８’’が形成された箇所に、図４（ｂ）に示すように、プローブ３，４，５の支持部１１の大きさのパターンを描いたマスクを施して開口１５を形成する。この時、複数の電源用プローブ３を電気的に接続してプローブ群を形成するために、図６（ａ）に示すように、電源用プローブ３を電気的に接続する連結部１０となる箇所にも開口１５を形成しておく。

そして、図４（ｃ）に示すように、上記開口１５に、電気めっきによって導電性金属であるニッケル・コバルトのめっき層１６を形成する。すると、プローブ３，４，５の支持部１１に該当する部分と、図６（ｂ）に示すような、電源用プローブ３を電気的に接続する連結部１０に該当する部分が形成される。

このようにして、プローブ３，４，５の支持部１１の１層目と連結部１０となる部分のめっき層１６が形成されたら、表面を研磨して平滑に仕上げる。そして、２層目となるめっき層を形成するために、再び、銅の犠牲層１４を設け、所定の形状のパターンのマスクを施して開口１５を形成した後に、２層目のめっき層１６を形成する。この工程を繰り返し行い、所定の層数を形成して、図５に示すような、プローブ３，４，５の支持部１１、腕部１２、先端部１３が形成できたら、犠牲層１４を溶融して除去すると、図１に示すような多層配線基板２とプローブ３，４，５の状態となり、プローブ３，４，５の形成が完了する。それと同時に、図３に示すように、複数の電源用プローブ３が連結部１０によって電気的に接続されたプローブ群の形成も完了する。

本発明のプローブカードの製造方法は、従来のめっき層を積層してプローブを作成する手順とほとんど変わらない。マスク開口１５を形成するときに、連結部となる部分にマスク開口１５を設けるだけですむので、従来と同じ工程を用いながらも、連結部１０を形成することができる。

このように、本願発明のプローブカードは、プローブを製作するめっき工程において連結部を作成することができ、電気的に同じ状態と考えられるプローブを連結部を用いて電気的に接続することにより基板内の配線を少なくし、より自由で簡単な配線を行うことが可能となる。

１ プローブカード
２ 多層配線基板
３ 電源用プローブ
４ グランド用プローブ
５ 信号用プローブ
７ プローブ
８、８’、８’’ ビア
９ 電源配線
９’ グランド配線
９’’ 信号配線
１０ 連結部
１１ 支持部
１２ 腕部
１３ 先端部
１４ 犠牲層
１５ 開口
１６ めっき層
１８ 従来のプローブカード
１９ 多層配線基板
２０ 電源用プローブ
２１ 信号用プローブ
２２ ビア
２３ 信号配線

Claims (2)

1. 配線を内部に有する多層配線基板、上記多層配線基板上に導電性金属のめっき層を複数積層して形成された複数のプローブ、および上記多層配線基板上に導電性金属のめっき層によって形成され、上記複数のプローブのうち所定の状態のプローブの間を電気的に接続する連結部を備えたことを特徴とするプローブカード。
2. 配線を内部に有する多層配線基板の上に、複数のプローブの配置位置と上記複数のプローブのうち所定の状態のプローブの間を電気的に接続する連結部の配置位置とを設定し、上記プローブの位置と上記連結部の位置に導電性金属のめっき層を形成し、上記プローブの位置においては、導電性金属のめっき層を複数積層してプローブを形成することを特徴とするプローブカードの製造方法。