JP2011249591A - Wiring board and probe card using the same - Google Patents
Wiring board and probe card using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011249591A JP2011249591A JP2010121716A JP2010121716A JP2011249591A JP 2011249591 A JP2011249591 A JP 2011249591A JP 2010121716 A JP2010121716 A JP 2010121716A JP 2010121716 A JP2010121716 A JP 2010121716A JP 2011249591 A JP2011249591 A JP 2011249591A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- insulating layer
- wiring board
- pad
- metal pin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
Abstract
Description
本発明は、厚み方向に貫通する貫通孔を有する絶縁層と、絶縁層の一方主面から貫通導体の端面にかけて被着された導体パッドとを備える配線基板およびこの配線基板を用いたプローブカードに関するものであり、特に、導体パッドに、プローブカードを構成する回路基板の回路導体との接続用等の金属ピンが繰り返し押し当てられる配線基板およびプローブカードに関するものである。 The present invention relates to a wiring board including an insulating layer having a through hole penetrating in the thickness direction, and a conductor pad deposited from one main surface of the insulating layer to an end face of the through conductor, and a probe card using the wiring board. In particular, the present invention relates to a wiring board and a probe card in which a metal pin for connection with a circuit conductor of a circuit board constituting a probe card is repeatedly pressed against a conductor pad.
従来、電子部品搭載用等に使用される配線基板として、セラミック焼結体等の絶縁材料からなる絶縁層と、絶縁層を厚み方向に貫通する貫通導体とを備えたものが用いられている。このような配線基板は、例えば、絶縁層の一方主面側に露出した貫通導体の端面に回路基板の回路導体が電気的に接続されるとともに、絶縁層の他方主面側に露出した貫通導体の端面に半導体集積回路素子等の電子部品の電極や電子部品の電気検査を行なうためのプローブが接続される。そして、貫通導体を介して電子部品が回路基板の回路導体と電気的に接続され、信号の送受や、電子部品に対する電気的な検査等が行なわれる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wiring board used for mounting electronic components or the like has been provided with an insulating layer made of an insulating material such as a ceramic sintered body and a through conductor that penetrates the insulating layer in the thickness direction. Such a wiring board has, for example, a circuit conductor of the circuit board electrically connected to an end surface of the through conductor exposed on one main surface side of the insulating layer and a through conductor exposed on the other main surface side of the insulating layer. An electrode of an electronic component such as a semiconductor integrated circuit element or a probe for performing an electrical inspection of the electronic component is connected to the end face of the semiconductor device. And an electronic component is electrically connected with the circuit conductor of a circuit board via a penetration conductor, and transmission / reception of a signal, an electrical test | inspection with respect to an electronic component, etc. are performed.
貫通導体は、絶縁層に機械的な加工やレーザ加工等の方法で形成した貫通孔内に蒸着法やスパッタリング法,めっき法,導体ペーストの充填および加熱等の方法で導体材料を充填することによって形成されている。 A through conductor is formed by filling a conductive material into a through hole formed by mechanical processing or laser processing in an insulating layer by a method such as vapor deposition, sputtering, plating, filling of conductor paste, and heating. Is formed.
貫通導体の回路導体との電気的な接続は金属ピンを介して行なわれる。この金属ピンと貫通導体との電気的な接続のために、絶縁層の一方主面からこの一方主面側に露出する貫通導体の端面にかけて導体パッドが被着されている。金属ピンは、例えば部分的に伸縮できるようなものが使用され、回路導体の所定位置に一方の端が固定され、他方の端が配線基板の導体パッドに押し当てられることによって回路導体と配線基板の導体パッドおよび貫通導体とを電気的に接続する。 Electrical connection between the through conductor and the circuit conductor is made through a metal pin. For electrical connection between the metal pin and the through conductor, a conductor pad is attached from one main surface of the insulating layer to the end surface of the through conductor exposed on the one main surface side. For example, a metal pin that can be partially expanded and contracted is used. One end of the circuit pin is fixed at a predetermined position of the circuit conductor, and the other end is pressed against a conductor pad of the circuit board. The conductor pads and the through conductors are electrically connected.
このように、導体パッドに対して金属ピンをろう付け等の方法で接合させずに押し当てることによって電気的に接続するようにしておけば、配線基板の貫通導体(および貫通導体を介して電子部品の電極)と電気的に接続させる回路導体を有する回路基板を容易に組み立てや、取り換えをすることができる。外部電気回路基板を取り換えられるようにしておけば、例えば、半導体素子検査用のプローブカードを使用後、不具合の発生した配線基板やプローブのみを取り替え、再度組み立てるなど、使用可能な部品(不具合の発生していない配線基板やプローブ)を再利用できる。また、組立(配線基板と回路基板との位置合わせ等)の際、位置ズレなどにより電気的に接続不良箇所があった際もすぐに再調整が可能である。 In this way, if the metal pin is pressed against the conductor pad without being bonded by a method such as brazing, it is electrically connected so that the through-conductor of the wiring board (and the electronic via the through-conductor). It is possible to easily assemble or replace a circuit board having a circuit conductor that is electrically connected to the electrode of the component. If the external electrical circuit board can be replaced, for example, after using a probe card for semiconductor element inspection, only the defective wiring board or probe is replaced and reassembled. Wiring boards and probes that are not used can be reused. Further, during assembly (positioning of the wiring board and the circuit board, etc.), even if there is an electrically poor connection due to misalignment or the like, readjustment is possible immediately.
なお、近年、このようなプローブカード用等の配線基板においては、半導体素子等の電子部品の高密度化に応じて絶縁層に形成される貫通導体および導体パッドの小型化(平面視における小面積化)が進んでいるため、金属ピンの導体パッドに対する位置合わせが難しくなりつつある。このような問題に対しては、導体パッドに対応した位置に貫通孔を有する他の絶縁層を貫通導体が形成された絶縁層の一方主面側に配置し、この他の絶縁層の貫通孔を通して金属ピンを導体パッドの中央部等に導いて押し当てるようにすることが提案されている。 In recent years, in such wiring boards for probe cards and the like, miniaturization of through conductors and conductor pads formed in an insulating layer in accordance with the increase in the density of electronic components such as semiconductor elements (small area in plan view) As a result, the alignment of metal pins with respect to conductor pads is becoming difficult. For such a problem, another insulating layer having a through hole at a position corresponding to the conductor pad is arranged on one main surface side of the insulating layer on which the through conductor is formed, and the through hole of the other insulating layer is disposed. It has been proposed to guide the metal pin through the center of the conductor pad and press it.
しかしながら、上記従来技術の配線基板においては、金属ピンを導体パッドに押し当てる際の力(荷重)が繰り返し導体パッドを介して貫通導体に、貫通導体の長さ方向に加わる。そのため、上記のような方法で貫通孔内に充填された貫通導体を構成する導体材料の一部または全部が貫通孔内から外部に抜け出てしまう場合があるという問題点があった。また、上記貫通孔を通して金属ピンを導体パッドに位置合わせするようにした場合には、導体パッドの中央部等の一定の部位に金属ピンが繰り返し押し当てられるため、上記力による貫通導体の抜けが発生しやすくなる可能性がある。 However, in the above-described prior art wiring board, force (load) when pressing the metal pin against the conductor pad is repeatedly applied to the through conductor in the length direction of the through conductor through the conductor pad. For this reason, there is a problem in that a part or all of the conductor material constituting the through conductor filled in the through hole in the above method may escape from the through hole to the outside. In addition, when the metal pin is aligned with the conductor pad through the through hole, the metal pin is repeatedly pressed against a certain portion such as the central portion of the conductor pad, so that the through conductor is not pulled out by the force. It is likely to occur.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、絶縁層に形成された貫通導体と貫通導体の端面に被着された導体パッドとを有し、回路導体等との電気的な接続のための金属ピンの導体パッドに対する位置合わせが容易であるとともに、導体パッドに繰り返し金属ピンが押し当てられたとしても貫通導体が絶縁層から外部に抜けてしまうようなことが効果的に抑制された配線基板、およびその配線基板を用いたプローブカードを提供することにある。 The present invention has been completed in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a circuit conductor having a through conductor formed in an insulating layer and a conductor pad attached to an end face of the through conductor. It is easy to align the metal pins for electrical connection with the conductor pads, etc., and even if the metal pins are repeatedly pressed against the conductor pads, the through conductors may come out of the insulating layer to the outside. An object of the present invention is to provide a wiring board in which this is effectively suppressed, and a probe card using the wiring board.
本発明の配線基板は、厚み方向に貫通する貫通導体を有する絶縁層と、該絶縁層の一方主面から該一方主面側に露出した前記貫通導体の一方端面にかけて被着された導体パッドとを備える配線基板であって、前記絶縁層の一方主面に補助絶縁層が積層されているとともに、該補助絶縁層に、平面視で中央部が前記貫通導体の外周よりも外側、かつ前記導体パッドの外周よりも内側に位置し、前記補助絶縁層を厚み方向に貫通するガイド孔が形成されており、該ガイド孔内に前記導体パッドの一部が露出していることを特徴とするものである。 The wiring board of the present invention includes an insulating layer having a through conductor penetrating in the thickness direction, and a conductor pad deposited from one main surface of the insulating layer to one end surface of the through conductor exposed on the one main surface side; The auxiliary insulating layer is laminated on one main surface of the insulating layer, and the central portion of the auxiliary insulating layer is outside the outer periphery of the through conductor in plan view, and the conductor A guide hole is formed inside the outer periphery of the pad and penetrates the auxiliary insulating layer in the thickness direction, and a part of the conductor pad is exposed in the guide hole. It is.
また、本発明の配線基板は、上記構成において、前記導体パッドに、平面視で側面が前記ガイド孔の中央部に位置する凸部が設けられていることを特徴とするものである。 Moreover, the wiring board of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the conductor pad is provided with a convex portion whose side surface is located at the center of the guide hole in a plan view.
本発明のプローブカードは、上記いずれかの構成の配線基板と、金属ピンの一端部が接合された回路導体を有し、前記配線基板の前記絶縁層の露出する主面に接して配置されて、前記金属ピンの他端部が前記導体パッドに押し当てられることによって前記回路導体が前記導体パッドと電気的に接続される回路基板と、前記配線基板の前記一方主面と反対側の他方主面側に露出した前記貫通導体の他方端面に電気的に接続されたプローブピンとを備えることを特徴とするものである。 The probe card of the present invention has a wiring board having any one of the above-described structures and a circuit conductor in which one end of a metal pin is joined, and is arranged in contact with the exposed main surface of the insulating layer of the wiring board. A circuit board in which the circuit conductor is electrically connected to the conductor pad by pressing the other end of the metal pin against the conductor pad, and the other main side opposite to the one main surface of the wiring board. And a probe pin electrically connected to the other end surface of the through conductor exposed on the surface side.
本発明の配線基板によれば、厚み方向に貫通する貫通導体を有する絶縁層と、絶縁層の一方主面から貫通導体の一方端面にかけて被着された導体パッドとを備え、絶縁層の一方主面に補助絶縁層が積層されているとともに、補助絶縁層に、平面視で中央部が貫通導体の外周部よりも外側、かつ導体パッドの外周よりも内側に位置し、補助絶縁層を厚み方向に貫通するガイド孔が形成されており、ガイド孔内に導体パッドの一部が露出していることから、導体パッドに回路導体等との接続用の金属ピンが繰り返し押し当てられたとしても、その押し当て時の力は導体パッドを介して主に絶縁層の一方主面に作用する。そのため、貫通導体に、貫通導体の長さ方向に繰り返し作用する力を効果的に緩和することができる。したがって、導体パッドに繰り返し金属ピンが押し当てられたとしても貫通導体が絶縁層から外部に抜けてしまうようなことが効果的に抑制された配線基板を提供することができる。 According to the wiring board of the present invention, an insulating layer having a through conductor penetrating in the thickness direction and a conductor pad deposited from one main surface of the insulating layer to one end surface of the through conductor are provided. The auxiliary insulating layer is laminated on the surface, and the central portion of the auxiliary insulating layer is located outside the outer peripheral portion of the through conductor and inside the outer peripheral portion of the conductor pad in plan view. Since a guide hole penetrating through is formed and a part of the conductor pad is exposed in the guide hole, even if a metal pin for connection with a circuit conductor or the like is repeatedly pressed against the conductor pad, The pressing force mainly acts on one main surface of the insulating layer through the conductor pad. Therefore, the force that repeatedly acts on the through conductor in the length direction of the through conductor can be effectively reduced. Therefore, even if the metal pin is repeatedly pressed against the conductor pad, it is possible to provide a wiring board in which the through conductor is effectively prevented from coming out of the insulating layer.
また、補助絶縁層のガイド孔を通して、回路導体と導体パッドとを電気的に接続する金属ピンを容易に、かつ確実に導体パッドの露出した部分に導いて電気的に接続させることができる。 In addition, the metal pin that electrically connects the circuit conductor and the conductor pad can be easily and reliably guided to the exposed portion of the conductor pad through the guide hole of the auxiliary insulating layer and can be electrically connected.
また、本発明の配線基板は、上記構成において、導体パッドに、平面視で側面がガイド孔の中央部に位置する凸部が設けられている場合には、金属ピンの側面が導体パッドの凸部の側面に接することによって、金属ピンと導体パッドとの接続面積をより大きくすることができる。そのため、金属ピンと導体パッドとの電気的な接続をより容易に、かつ低抵抗で行わせることができる。 In the wiring board of the present invention, in the above configuration, when the conductor pad is provided with a convex portion whose side surface is located at the center portion of the guide hole in plan view, the side surface of the metal pin is convex of the conductor pad. By contacting the side surface of the portion, the connection area between the metal pin and the conductor pad can be increased. Therefore, the electrical connection between the metal pin and the conductor pad can be performed more easily and with low resistance.
また、本発明のプローブカードは、上記いずれかの構成の配線基板と、金属ピンの一端部が接合された回路導体を有し、配線基板の絶縁層の露出する主面に接して配置されて、金属ピンの他端部が導体パッドに押し当てられることによって回路導体が導体パッドと電気的に接続される回路基板と、配線基板の一方主面と反対側の他方主面側に露出した貫通導体の他方端面に電気的に接続されたプローブピンとを備えることから、配線基板の導体パッドに金属ピンが繰り返し押し当てられたとしても、この金属ピンから加わる力は導体パッドを介して主に絶縁層の一方主面に作用する。そのため、貫通導体に、貫通導体の長さ方向に繰り返し作用する力を効果的に緩和することができる。また、補助絶縁層のガイド孔を通して、外部電気回路と導体パッドとを電気的に接続する金属ピンを容易に、かつ確実に導体パッドに導いて電気的に接続させることができる。したがって、導体パッドと回路導体との金属ピンを介した電気的な接続が容易であるとともに、導体パッドに繰り返し金属ピンが押し当てられたとしても貫通導体が絶縁層から外部に抜けてしまうようなことが効果的に抑制された、長期にわたって安定して使用することが可能なプローブカードを提供することができる。 In addition, the probe card of the present invention has a wiring board having any one of the above-described structures and a circuit conductor in which one end of a metal pin is joined, and is disposed in contact with the exposed main surface of the insulating layer of the wiring board. A circuit board in which the circuit conductor is electrically connected to the conductor pad by pressing the other end of the metal pin against the conductor pad, and a through hole exposed on the other main surface side opposite to the one main surface of the wiring board Since the probe pin is electrically connected to the other end surface of the conductor, even if the metal pin is repeatedly pressed against the conductor pad of the wiring board, the force applied from the metal pin is mainly insulated via the conductor pad. Acts on one major surface of the layer. Therefore, the force that repeatedly acts on the through conductor in the length direction of the through conductor can be effectively reduced. Further, the metal pin for electrically connecting the external electric circuit and the conductor pad can be easily and surely guided to the conductor pad and electrically connected through the guide hole of the auxiliary insulating layer. Therefore, the electrical connection between the conductor pad and the circuit conductor via the metal pin is easy, and even if the metal pin is repeatedly pressed against the conductor pad, the through conductor may come out of the insulating layer to the outside. Therefore, it is possible to provide a probe card that can be used stably over a long period of time.
本発明の配線基板を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。図1において、1は絶縁層,2は貫通導体,3は導体パッド,4は補助絶縁層,5はガイド孔である。 The wiring board of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an example of an embodiment of a wiring board according to the present invention. In FIG. 1, 1 is an insulating layer, 2 is a through conductor, 3 is a conductor pad, 4 is an auxiliary insulating layer, and 5 is a guide hole.
配線基板は、厚み方向に貫通する貫通導体2を有する絶縁層1の一方主面(図1に示す例では上面)から、この一方主面側の貫通導体2の端面(一方端面)にかけて被着された導体パッド3に金属ピンPが、補助絶縁層4のガイド孔5を通して押し当てられて使用される。すなわち、金属ピンPおよび貫通導体2を介して、絶縁層1の一方主面側と他方主面(図1に示す例では下面)側とが電気的に導通される。金属ピンPおよび貫通導体2を介して、絶縁層1の一方主面側と他方主面側とが電気的に導通されることによって、配線基板が、電子部品である半導体素子を検査するためのプローブカードや電子部品搭載用基
板等に用いることができる。プローブカードや電子部品搭載用基板において、絶縁層1の他方主面側に電子部品が配置され、一方主面側に電子部品と電気的に接続される回路基板等が配置される。
The wiring substrate is attached from one main surface (upper surface in the example shown in FIG. 1) of the
絶縁層1は、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体,ムライト質焼結体,ガラスセラミック焼結体,ガラス母材中に結晶成分を析出させた結晶化ガラスまたは雲母やチタン酸アルミニウム等の微結晶焼結体からなる、金属材料とほぼ同等の精密な機械加工が可能なセラミック材料(いわゆるマシナブルセラミックス)等のセラミック材料や、ソーダガラス,ホウケイサンガラス,石英ガラス,結晶化ガラス等のガラス材料や、エポキシ樹脂,ポリフェニレンサルファイド樹脂,ポリキノリン樹脂,ポリフェニレンエーテル樹脂,ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、アラミド樹脂等の樹脂材料や、これらの樹脂材料にガラス繊維やシリカから成るフィラーを含侵させた複合材料、またはシリコンにより形成されている。なお、図1に示す例では絶縁層1が1層のみであるが、このような絶縁層1が上下に複数積層されていてもよい。複数の絶縁層(図示せず)が積層されている場合には、それぞれの貫通導体(図示せず)が上下につながるようにする必要がある。
The insulating
絶縁層1は、例えば電子部品である半導体素子の検査に用いるプローブカードを形成するために用いられる配線基板を構成する場合であれば、半導体素子の基板(複数の集積回路素子が縦横の並びに配列形成されたシリコンウエハ等)の形状および寸法と同じ程度の形状および寸法とすればよい。また、絶縁層1の厚みは、プローブカード等の配線基板としての使用用途に応じた剛性を確保できる程度の厚みとすればよく、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなり上記半導体素子の検査用のプローブカードとして使用される場合であれば、1mm〜5mm程度の厚みとすればよい。
If the insulating
絶縁層1は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。すなわち、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末に適当な有機バインダおよび有機溶剤を添加混合して作製したスラリーをドクターブレード法やリップコータ法等のシート成形技術でシート状に成形することによってセラミックグリーンシートを作製して、その後、セラミックグリーンシートを切断加工や打ち抜き加工によって適当な形状および寸法とするとともに、これを約1300〜1500℃の温度で焼成することによって製作することができる。
If the insulating
絶縁層1は、例えば四角板状や円板状等であり、一方主面側に後述する補助絶縁層4が積層される。また、絶縁層1は、一方主面と反対側の他方主面が、実装や電気チェックを行なう電子部品を搭載(電子部品を配線基板に電気的および機械的に接続して電子装置とするための実装、または電子部品に対して電気的なチェックを施すための一時的な載置)するための部位として使用される。電子部品としては、ICやLSI等の半導体集積回路素子およびLED(発光ダイオード)やPD(フォトダイオード),CCD(電荷結合素子)等の光半導体素子を含む半導体素子,弾性表面波素子や水晶振動子等の圧電素子,容量素子,抵抗器,半導体基板の表面に微小な電子機械機構が形成されてなるマイクロマシン(いわゆるMEMS素子)等の種々の電子部品が挙げられる。
The insulating
この絶縁層1には、厚み方向に貫通する貫通導体2が形成されている。また、絶縁層1の一方主面からこの一方主面側に露出する貫通導体2の端面(一方端面)にかけて導体パッド3が被着されている。貫通導体2および導体パッド3は、絶縁層1の他方主面側に搭載される電子部品を、後述する回路基板の回路導体等に電気的に接続する導電路を形成するためのものである。
The insulating
貫通導体2は、絶縁層1を厚み方向に貫通する円形状や楕円形状等の貫通孔(符号なし
)の内部に金属材料が充填されて形成されている。貫通導体2を形成する金属材料としては、例えば、銅や銀,パラジウム,金,白金,アルミニウム,クロム,ニッケル,コバルト,チタン,タングステン,モリブデン,マンガン等の金属材料またはこれらの金属材料の合金を挙げることができる。
The through
このような金属材料を、例えば、スパッタリング法や蒸着法,めっき法等の薄膜法や金属ペーストの印刷および加熱等の厚膜法等の方法で、絶縁層1にあらかじめ形成しておいた貫通孔の内部に充填することによって、貫通導体2を形成することができる。
Through-holes previously formed in the insulating
なお、貫通孔は、絶縁層1に炭酸ガス(CO2)レーザや紫外線レーザ等によるレーザ加工や、ドリル加工あるいはブラスト加工を用いた機械的な孔あけ加工等の方法で形成することができる。
The through-hole can be formed in the insulating
また、導体パッド3は、絶縁層1の一方主面から貫通導体2の一方端面にかけて、貫通導体2を形成するのと同様の金属材料が被着されて形成されている。導体パッド3は、貫通導体2の端面を覆うような形状および寸法であり、例えば貫通導体2の端面よりも若干大きな円形状や楕円形状、四角形状等のパターンで被着されている。貫通導体2の直径が約0.1〜1.0mmの円形状の場合であれば、導体パッド3は、直径が貫通導体2の端面よ
りも0.05〜0.5mm程度大きな円形状等にすればよい。
The
このような導体パッド3は、具体的には、まず絶縁層1の一方主面に、クロム,モリブデン,チタン等から成る密着金属層(図示せず)と、その上に被着された銅等の金属薄膜層とで構成される下地導体層(図示せず)を無電解めっき法やスパッタリング法等によってまず形成し、その後、フォトリソグラフィ法を用いて所定の導体パッド3となる部分を覆うようにレジストパターン(図示せず)を形成した後、レジストパターンにより覆われていない余分な下地導体層をケミカルエッチング法やドライエッチング法等で除去し、その後、レジストパターンを除去することによって所定パターンに被着させることができる。
Specifically, such a
補助絶縁層4はガイド孔5を配線基板に設けるためのものであり、補助絶縁層4に形成されたガイド孔5は、電子部品を導体パッド3に電気的に接続するための金属ピンPを導体パッド3に導いて、金属ピンPの導体パッド3に対する接続を容易かつ確実とするためのものである。そのため、補助絶縁層4は、ガイド孔5の内側に導体パッド3の少なくとも一部が露出するように絶縁層1の一方主面に位置決めして積層する必要がある。補助絶縁層4は、例えば絶縁層1と同様の材料を用い、同様の方法で形成することができる。補助絶縁層4は、例えば、その外形の形状および寸法を絶縁層1の外形の形状および寸法と同じに設定すればよい。
The auxiliary
金属ピンPは、直径が約0.3〜0.5mm程度の円柱状や四角柱状,楕円柱状等の形状である。図1に示す例において、導体パッド3に押し当てられる先端部分が円錐状等に成形されている。
The metal pin P has a cylindrical shape, a square column shape, an elliptical column shape or the like having a diameter of about 0.3 to 0.5 mm. In the example shown in FIG. 1, the tip portion pressed against the
金属ピンPは、ベリリウム−銅や、鉄−ニッケル合金等の金属材料にRh(ロジウム)めっきなどの表面処理を行って形成されている。金属ピンPは、例えばベリリウム−銅からなる場合であれば、原材料に圧延加工や切断加工,エッチング加工等の金属加工を施して所定の形状および寸法に加工後、Rhめっきにより表面処理することによって作製されている。 The metal pin P is formed by performing surface treatment such as Rh (rhodium) plating on a metal material such as beryllium-copper or iron-nickel alloy. If the metal pin P is made of beryllium-copper, for example, the raw material is subjected to metal processing such as rolling, cutting, etching, etc., processed into a predetermined shape and size, and then surface-treated by Rh plating. Have been made.
本発明の配線基板において、ガイド孔5は、平面視で中央部が貫通導体2の外周部よりも外側、かつ導体パッド3の外周よりも内側に位置し、補助絶縁層4を厚み方向に貫通し
て形成されている。また、ガイド孔5内に導体パッド3の一部が露出している。
In the wiring board of the present invention, the
このように、ガイド孔5の中央部が平面視で貫通導体2の外周部よりも外側に位置していることから、導体パッド3に外部接続用の金属ピンPが繰り返し押し当てられたとしても、その押し当て時の力は導体パッド3を介して主に絶縁層1の一方主面に作用する。そのため、貫通導体2に、貫通導体2の長さ方向に繰り返し作用する力を効果的に緩和することができる。したがって、導体パッド3に繰り返し金属ピンPが押し当てられたとしても、貫通導体2が絶縁層1から外部に抜けてしまうようなことが効果的に抑制された配線基板を提供することができる。
Thus, since the center part of the
なお、金属ピンPを導体パッド3に押し当てる力は、例えば半導体素子検査用のプローブカードの場合であれば約0.39N程度であり、この程度の力であれば、上記のような寸法(厚み)の酸化アルミニウム質焼結体からなる絶縁層1にクラック等の機械的な破壊を誘発することはない。また、このような金属ピンPを押し当てる力が作用したときの導体パッド3の機械的な破壊や早期の磨耗を抑制するために、導体パッド3の厚みは、約3μm程度以上に設定することが好ましく、配線基板の生産性や経済性等を考慮すれば1〜10μm程度の範囲とすることがより好ましい。
The force for pressing the metal pin P against the
導体パッド3は、例えば上記のように直径が約0.05〜0.5mmの円形よりも若干大きな
円形状や楕円形状等であり、このうち、上記のような直径が約0.3〜0.5mm程度の金属ピンPとの接続のために、中心角が約60〜90度程度の扇形状等、全体の約1/3〜1/2程度がガイド孔5内において露出するようにすればよい。
The
ガイド孔5は、金属ピンPを導体パッド3に押し当てる力が貫通導体2に作用することを効果的に抑制する上では、平面視で金属ピンPの全体が貫通導体2よりも外側、つまり絶縁層1の一方主面と重なる位置において導体パッド3に接するような位置に形成することが好ましい。例えば、金属ピンPの先端が円錐状等の尖った形状のときに、ガイド孔5の内側面が平面視で貫通導体2の外周部に位置するように(ガイド孔5の中心部が確実に絶縁層1に対応するように)してもよい。
When the
なお、このような配線基板は、例えば図2に示すように、複数個が縦横の並びに配列された形態であってもよい。複数個の配線基板を縦横の並びに配列することによって、例えば、より大きな半導体基板に対応して検査等を行なうことができる。なお、図2は、本発明の配線基板の実施の形態の他の例を示す平面図である。図2において図1と同様の部位には同様の符号を付している。 Note that, for example, as shown in FIG. 2, a plurality of such wiring boards may be arranged in rows and columns. By arranging a plurality of wiring boards vertically and horizontally, for example, inspection or the like can be performed corresponding to a larger semiconductor substrate. FIG. 2 is a plan view showing another example of the embodiment of the wiring board of the present invention. In FIG. 2, the same parts as those in FIG.
このような配線基板は、例えば図3に示すように、前述したプローブカードを形成するために用いられる。図3は、本発明のプローブカードの実施の形態の一例を示す断面図であり、図1と同様の部位には同様の符号を付している。図3に示すプローブカードは、例えば図1に示す配線基板を用いて作製されている。 Such a wiring board is used to form the above-described probe card, for example, as shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of the probe card of the present invention, and the same parts as those in FIG. The probe card shown in FIG. 3 is manufactured using, for example, the wiring board shown in FIG.
図3において、6は回路導体7を有する回路基板,8はプローブピンである。上記構成の配線基板と、配線基板の補助絶縁層4の露出する主面に接して配置された、金属ピンPの一端部が接合された回路導体7を有し、配線基板の絶縁層1の露出する主面に接して配置されて、金属ピンPの他端部が導体パッド3に押し当てられることによって回路導体7が導体パッド3と電気的に接続される回路基板6と、配線基板の一方主面と反対側の他方主面側に露出した貫通導体2の他方端面に電気的に接続されたプローブピン8とによってプローブカードが基本的に構成されている。図3に示す例において、絶縁層1の他方主面から貫通導体2の他方端面にかけて接続パッド9が被着されており、接続パッド9にプローブピン8がろう材等を介して接合されてプローブピン8と貫通導体2の他方端面とが電
気的に接続されている。
In FIG. 3, 6 is a circuit board having a
回路基板6は、例えば電子部品である半導体素子の集積回路が正常に作動するか否かを検査するための回路導体7が樹脂基板等の表面に形成されたものである。なお、配線基板がプローブカード以外の電子部品搭載用基板等に用いられる場合であれば、回路基板6の代わりにとして、電子部品との間で演算や記憶等のために電気信号を授受する電子回路(図示せず)が樹脂基板等の表面に形成された外部電気回路基板(図示せず)等が用いられる。
The
また、接続パッド9およびプローブピン8は、半導体素子の所定の端子に貫通導体2(および貫通導体2と電気的に接続される回路導体7)を電気的に接続させるためのものである。接続パッド9は、導体パッド3と同様の材料を用い、同様の方法で形成することができる。また、プローブピン8は、直径が約0.1mm程度の円柱状や四角柱状,楕円柱状
等の形状の金属材料からなる線材であり、半導体素子への接続を容易とするために、例えば長さ方向の一部に「く」字状等に折れた部分が設けられ、一定の弾性を有して半導体素子に接続できるようになっている。
The
なお、回路導体7と金属ピンPとの電気的な接続は、例えば半田付けによって行われている。また、このプローブカードにおいて、金属ピンPは、例えばばねの仕組みによって長さ方向に伸縮できるようになっている。すなわち、金属ピンPを長さ方向に伸縮できるようなものとしておけば、回路基板6を補助絶縁層4の露出する主面側に配置したときに、ガイド孔5の長さや導体パッド3の厚み等に応じて変動する可能性がある回路導体7と導体パッド3との間の距離に対応して金属ピンPが伸縮するので、金属ピンPを介した回路導体7と導体パッド3との電気的な接続をより容易かつ確実に行わせることができる。
The electrical connection between the
さらに、このように金属ピンPを伸縮可能なものとして回路導体7と導体パッド3との電気的な接続を容易なものとしておけば、プローブカードを使用後、不具合の発生した配線基板やプローブピン8のみを取り換え、再度組み立てるなど、使用可能な部品(不具合の発生していない配線基板やプローブピン8)を再利用できる。また、組立(配線基板と回路基板6との位置合わせ等)の際に、位置ズレなどにより、電気的に接続不良箇所があった際もすぐに再調整が可能であるため、より実用上適したものとすることができる。なお、回路基板6と配線基板とは、互いに位置合わせされた状態で、クリップ等で仮固定される。
Further, if the metal pin P can be expanded and contracted in this way and the electrical connection between the
このようなプローブカードにおいて、接続パッド9に半導体素子(IC等)の電気検査を行なうためのプローブピン8が接続されるとともに、導体パッド3が回路基板6の回路導体7に接続される。そして、半導体素子の所定の端子がプローブピン8に接続されれば、プローブピン8,接続パッド9,貫通導体2,導体パッド3および金属ピンPを介して半導体素子が回路導体7と電気的に接続されて、半導体素子の集積回路が正常に作動(演算や記憶等)するか否かの検査が行なわれる。
In such a probe card, a
本発明の配線基板およびプローブカードは、例えば図4に示すように、上記構成において、導体パッド3に、平面視で側面がガイド孔5の中央部に位置する凸部3aが設けられている場合には、金属ピンPの側面が導体パッド3の凸部3aの側面に接することによって、金属ピンPと導体パッド3との接続面積をより大きくすることができる。そのため、金属ピンPと導体パッド3との電気的な接続をより容易に、かつ低抵抗で行わせることができる。なお、図4は、本発明の配線基板およびプローブカードの実施の形態の他の例を示す断面図である。図4において図1と同様の部位には同様の符号を付している。
For example, as shown in FIG. 4, the wiring board and the probe card of the present invention have a configuration in which the
凸部3aは、円形状等の導体パッド3の中央部に円柱状等の形状で形成されている。凸
部3aは、例えば凸部3a以外の部分における導体パッド3と同様の材料を用い、同様の方法で形成することができる。また、凸部3aの厚みは、凸部3aよりも外側における導体パッド3の厚みよりも厚くすればよい。例えば、凸部3aを含む導体パッド3が銅等のめっき層からなる場合であれば、凸部3aを、その他の部分よりも5〜15μm程度厚くする。この場合、凸部3a以外の部分における導体パッド3の厚みが3μmの場合であれば凸部3aが形成されている部分における導体パッド3の合計の厚みは約8〜18μmになる。
The
凸部3aを有する導体パッド3は、凸部3aを含めて一体形成することもできる。すなわち、まず絶縁層1の一方主面に前述した密着金属層および図示せず)下地導体層(図示せず)を順次被着させる際に、マスキングを併用した部分めっきの手法によって、凸部3aとなる部分において他よりもめっき層を厚く被着させるようにして形成することができる。
The
凸部3aは、上記のような円柱状に限らず、金属ピンPとの接続を容易とするために、ガイド孔5の中央部に位置する側面が平面状である形状(四角柱状等)の形状であってもよい。
The
すなわち、凸部3aは、例えば図5(a)〜(c)に示すように、その側面が金属ピンPの側面に接することができるものであれば、種々の形態および位置に設けることができる。なお、図5(a)〜(c)は、それぞれ本発明の配線基板およびプローブカードの実施の形態の他の例を、回路基板6側から回路基板6および補助絶縁層4を透視して示す平面図である。図5において図1および図4と同様の部位には同様の符号を付している。
That is, the
図5(a)は、凸部3aが平面視で四角形状の場合である。この場合には、比較的広い凸部3aの平坦な側面に金属ピンPが接するため、金属ピンPの凸部3aとの電気的な接続が容易である。図5(b)は、凸部3aが平面視で円形状であり、ガイド孔5が楕円形状の場合である。この場合には、金属ピンPを、楕円形状のガイド孔5の短軸部分等の所定位置に金属ピンPを導くことが容易である。また、この所定位置に円形状の凸部3aの外周が位置するようにしておけば、凸部3aの側面と金属ピンPの側面との電気的な接続が容易である。図5(c)は、凸部3aのうち平面視でガイド孔5内に露出する側面を凹状として、この凹状の面に沿って横断面が円形状(平面視で凸部3aに接する側面が凸曲面状)の金属ピンPを接続させやすくした例である。
FIG. 5A shows a case where the
また、凸部3aは、図6に示すように、導体パッド3の外周側に形成されていてもよい。なお、図6は、本発明の配線基板およびプローブカードの実施の形態の他の例を示す断面図である。図6において図1および図4と同様の部位には同様の符号を付している。凸部3aを導体パッド3の外周側に形成した場合には、金属ピンPが導体パッド3よりも外側に(絶縁層1の一方主面上に)外れるようなことがより効果的に抑制される。
Moreover, the
導体パッド3の外周側における凸部3aは、導体パッド3の外周の全周にわたって形成されたものである必要はなく、導体パッド3の外周のうち少なくとも金属ピンPとの接続が可能な部位に四角形状や円弧状等に形成しておけばよい。
The
なお、本発明は上述の実施の形態の例および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば、図7に示すように1つの導体パッド3に対して複数のガイド孔5が形成されていてもよい。この場合には、これらのガイド孔5を選択して使用することによって、導体パッド3の金属ピンPとの接触による磨耗を抑制することもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, a plurality of
酸化アルミニウム質焼結体によって絶縁層および補助絶縁層を、それぞれ2mmの厚さで形成し、絶縁層に銅を用いて直径が約0.5mmの貫通導体を形成するとともに、絶縁層
の一方主面に貫通導体の端面を被覆するように直径が約0.7mmの導体パッドを、チタン
のスパッタリング層および銅のめっき層によって順次被着させて形成した。なお、導体パッドの厚みは約5μmであった。また、貫通導体は、酸化アルミニウム質焼結体からなる絶縁層に炭酸ガスレーザを用いて直径が約0.7mmの貫通孔を形成し、この貫通孔内に無
電解めっき法で銅を充填することによって形成した。
An insulating layer and an auxiliary insulating layer are each formed with a thickness of 2 mm by an aluminum oxide sintered body, and a through conductor having a diameter of about 0.5 mm is formed using copper for the insulating layer. A conductor pad having a diameter of about 0.7 mm was sequentially deposited by a titanium sputtering layer and a copper plating layer so as to cover the end face of the through conductor. The thickness of the conductor pad was about 5 μm. Further, the through conductor is formed by forming a through hole having a diameter of about 0.7 mm using a carbon dioxide laser in an insulating layer made of an aluminum oxide sintered body and filling the through hole with copper by an electroless plating method. Formed.
補助絶縁層には直径が約0.7mmのガイド孔を、その外周部が平面視で貫通導体の外周
上に位置するように形成し、ガイド孔の絶縁層の一方主面側の開口に導体パッドが中心角約60度の扇状に露出させた。
A guide hole having a diameter of about 0.7 mm is formed in the auxiliary insulating layer so that its outer peripheral portion is located on the outer periphery of the through conductor in plan view, and a conductor pad is formed on the opening on one main surface side of the insulating layer of the guide hole. Was exposed in a fan shape with a central angle of about 60 degrees.
なお、比較例の配線基板として、ガイド孔を、ガイド孔の中央部が平面視で貫通導体の中央部に位置するように(ガイド孔と貫通導体とが平面視で互いに同心円状になるように)形成した配線基板を準備した。 In addition, as a wiring board of a comparative example, the guide hole is positioned so that the center portion of the guide hole is located at the center portion of the through conductor in plan view (so that the guide hole and the through conductor are concentric with each other in plan view). ) A formed wiring board was prepared.
これらの実施例の配線基板および比較例の配線基板について、直径が約0.5mmの金属
ピンを約0.39Nの力で繰り返し押し当てて、貫通導体における絶縁層からの抜け等の不具合の有無を確認した。不具合の有無は、倍率100倍の投影装置を用いて目視によって確認
した。なお、実施例および比較例ともに貫通導体および導体パッドの個数は1000個であった。
About the wiring board of these examples and the wiring board of the comparative example, a metal pin having a diameter of about 0.5 mm is repeatedly pressed with a force of about 0.39 N to check whether there is a defect such as a disconnection from the insulating layer in the through conductor. did. The presence or absence of defects was confirmed by visual observation using a projection device with a magnification of 100 times. Note that the number of through conductors and conductor pads was 1000 in both the examples and comparative examples.
その結果、実施例の配線基板では50万回繰り返し金属ピンを押し当てた後においても不具合が検知されなかったのに対し、比較例の配線基板では3割の割合で接続不良の不具合が発生していた。以上の結果より、本発明の配線基板における貫通導体の絶縁層からの抜けを抑制する効果を確認することができた。 As a result, in the wiring board of the example, no defect was detected even after pressing the metal pin repeatedly for 500,000 times, whereas in the wiring board of the comparative example, a defect of poor connection occurred at a rate of 30%. It was. From the above results, the effect of suppressing the penetration of the through conductor from the insulating layer in the wiring board of the present invention could be confirmed.
1・・・絶縁層
2・・・貫通導体
3・・・導体パッド
3a・・凸部
4・・・補助絶縁層
5・・・ガイド孔
P・・・金属ピン
6・・・回路基板
7・・・回路導体
8・・・プローブピン
9・・・接続パッド
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010121716A JP2011249591A (en) | 2010-05-27 | 2010-05-27 | Wiring board and probe card using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010121716A JP2011249591A (en) | 2010-05-27 | 2010-05-27 | Wiring board and probe card using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011249591A true JP2011249591A (en) | 2011-12-08 |
Family
ID=45414477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010121716A Pending JP2011249591A (en) | 2010-05-27 | 2010-05-27 | Wiring board and probe card using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011249591A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020145145A (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-10 | 日東電工株式会社 | Anisotropic conductive sheet |
-
2010
- 2010-05-27 JP JP2010121716A patent/JP2011249591A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020145145A (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-10 | 日東電工株式会社 | Anisotropic conductive sheet |
JP7403958B2 (en) | 2019-03-08 | 2023-12-25 | 日東電工株式会社 | Anisotropic conductive sheet |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4862017B2 (en) | Relay board, manufacturing method thereof, probe card | |
JP5445985B2 (en) | Probe card and manufacturing method thereof | |
US20130033282A1 (en) | Contact structure and method of manufacturing contact structure | |
WO2017150232A1 (en) | Multilayer wiring substrate for probe cards, and probe card provided with same | |
KR102382996B1 (en) | Probe card device | |
US20190261514A1 (en) | Wiring substrate for inspection apparatus | |
US20210199696A1 (en) | Method of manufacturing probe card and probe card manufactured using same | |
JP2013083620A (en) | Probe card and manufacturing method thereof | |
WO2010027075A1 (en) | Wiring board and probe card | |
JP5627391B2 (en) | Multiple wiring board | |
JP4944982B2 (en) | Semiconductor wafer inspection method and semiconductor device manufacturing method | |
JP5558321B2 (en) | Multiple wiring board | |
JP2011249591A (en) | Wiring board and probe card using the same | |
WO2013084874A1 (en) | Membrane sheet with bumps for probe card, probe card and method for manufacturing membrane sheet with bumps for probe card | |
JP5334815B2 (en) | Wiring board | |
JP2021165726A (en) | Probe and electrical connection device | |
JP2012141274A (en) | Ceramic substrate for probe card and manufacturing method thereof | |
JP2011155043A (en) | Wiring board | |
JP3693218B2 (en) | Contactor for semiconductor devices | |
JP2011222945A (en) | Multilayer wiring board | |
JP5058032B2 (en) | Contact probe manufacturing method | |
JP4812287B2 (en) | Multilayer wiring board and manufacturing method thereof | |
JP2012069776A (en) | Wiring board | |
JP6418918B2 (en) | Circuit board for probe card and probe card having the same | |
JP6301595B2 (en) | Wiring board and method for manufacturing multilayer wiring board |