JP2019096817A - 配線基板およびプローブ基板 - Google Patents

Abstract

【課題】セラミック配線基板と樹脂配線基板部との間の接続性に優れた配線基板およびプローブ基板を提供する。【解決手段】配線基板１００は、セラミック配線基板１と、該セラミック配線基板１に積層されており、複数の樹脂絶縁層２ａ〜２ｄと複数の薄膜配線３とを含む樹脂配線基板部２と、を有する。樹脂配線基板部２を、セラミック配線基板１側の第１基板部２１とセラミック配線基板１とは反対側の第２基板部２２の２つに分けたとき、第１基板部２１に配置されている薄膜配線３の体積は、第２基板部２２に配置されている薄膜配線３の体積よりも小さい。該配線基板１００とプローブピンとを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、配線基板およびこれを用いたプローブ基板に関するものである。

半導体素子の電気的検査に用いられるプローブカードは、プローブピンを備えたプローブ基板と、プローブ基板と接続され、外部回路と接続される回路基板とを備えている。プローブ基板としてはセラミック配線基板の上に微細な薄膜配線と樹脂層とを有する樹脂配線基板部を積層した配線基板が用いられている（例えば、特許文献１を参照。）。セラミック配線基板の配線と樹脂配線基板部の配線とは電気的に接続されており、プローブカードは、樹脂配線基板部の表面の配線にプローブピンが接続されることで構成され、プローブピンとセラミック配線基板の下面に設けられている回路基板に接続される外部配線とが電気的に接続されたものとなる。

特開２０１６−２０８０３６号公報

セラミック配線基板と樹脂配線基板部とを積層した配線基板においては、セラミック配線基板の熱膨張率と、セラミック配線基板に積層されて接合されている樹脂配線基板部の熱膨張率との差によって、これらの間に熱応力が発生し、セラミック配線基板の配線と樹脂配線基板の配線との間で断線等の接続の不具合が発生してしまうおそれがあった。そのため、例えば特許文献１に記載されている従来の配線基板においては、セラミック配線基板と樹脂配線基板部との間の接合層を挟んで位置する配線の形状等を同様のものとすることで、一部の配線の接合部に応力が集中しないようにして、接続信頼性を向上させている。

しかしながら、従来の配線基板では接合層の上下に位置する配線の形状に制約があるために設計の自由度が低下し、また、特定の接合部に熱応力が集中することは抑えられるが、セラミック配線基板と樹脂配線基板との間の熱応力そのものが抑えられるものではなかった。

本開示の配線基板は、セラミック配線基板と、該セラミック配線基板に積層されており、複数の樹脂絶縁層と複数の薄膜配線とを含む樹脂配線基板部と、を有し、前記樹脂配線基板部を前記セラミック配線基板側の第１基板部と前記セラミック配線基板とは反対側の第２基板部の２つに分けたとき、前記第１基板部に配置されている前記薄膜配線の体積は、前記第２基板部に配置されている前記薄膜配線の体積よりも小さい。

また、本開示のプローブ基板は、上記の配線基板と、該配線基板の前記薄膜配線に電気的に接続されたプローブピンとを備える。

本開示の配線基板によれば、セラミック配線基板より熱膨張率の大きい薄膜配線の体積は、第２基板部よりもセラミック配線基板側の第１基板部の方が小さいことから、樹脂配線基板部は、セラミック配線基板側の熱膨張率がセラミック配線基板の熱膨張率に近いも
のとなるので、樹脂配線基板部とセラミック配線基板との間の熱応力が小さいものとなり、樹脂配線基板部とセラミック配線基板との間の接続信頼性の高い配線基板となる。また、薄膜配線の体積は厚みによって調節できるので、薄膜配線の平面視のパターン形状に制約がない。

また、このような配線基板を用いた本開示のプローブ基板によれば、接続信頼性に優れた上記配線基板を備えることから、半導体素子の検査を正確に行なうことができるものとなる。

配線基板の実施形態の一例を模式的に示す断面図である。 図１のＡ部を拡大して示す断面図である。 プローブ基板の一例を模式的に示す断面図である。

以下、配線基板１００およびプローブ基板２００の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図１〜図３においては、説明の便宜上、ｘｙｚ直交座標を付しており、以下、ｚ方向の正側を上方として上面等の語を用いて説明する。

図１は配線基板１００の実施形態の一例を模式的に示す断面図であり、図２は図１のＡ部を拡大して示す断面図である。また、図３は、図１に示す配線基板を用いたプローブ基板の一例を模式的に示す断面図である。

本開示の配線基板１００は、セラミック配線基板１と、セラミック配線基板１の上に積層されている樹脂配線基板部２とを有している。セラミック配線基板１は、配線基板１００としての剛性および機械的な強度等を確保すること等の機能を有する。セラミック配線基板１は、セラミック基板１１に配線導体４が設けられたものであり、セラミック基板１は、複数のセラミック絶縁層１１ａが積層されてなるものである。

樹脂配線基板部２は、例えば配線基板１００がプローブカード用の基板として用いられるときに、半導体素子の微細配線に対応する微細な配線の配置を可能とすること等の機能を有する。樹脂配線基板部２は複数の樹脂絶縁層２ａ〜２ｄと薄膜配線３とを含んでおり、これらが交互に積層されている。図１および図２に示す例では、薄膜配線３として、接地配線３１または信号配線３２が樹脂絶縁層間に配置され、表層配線３３が最上層の絶縁樹脂層２ａの上に配置されている。より具体的には、セラミック配線基板１側から順に、ベタ状の接地配線３１、樹脂絶縁層２ｄ、線状の信号配線３２、樹脂絶縁層２ｃ、ベタ状の接地配線３１、樹脂絶縁層２ｂ、線状の信号配線３２、樹脂絶縁層２ａおよびパッド状の表層配線３３が積層されて樹脂配線基板部２が構成されている。なお、図１および図２に示す例では、樹脂絶縁層の層間において、接地配線３１および信号配線３２は、直上の樹脂絶縁層２ａ〜２ｄ（セラミック配線基板１とは反対側に位置する樹脂絶縁層）に埋め込まれている。表層配線３３もまた最上層の樹脂絶縁層２ａの上面に埋め込まれている。

そして、樹脂配線基板部２をセラミック配線基板１側の第１基板部２１とセラミック配線基板１とは反対側の第２基板部２２の２つに分けたとき、第１基板部２１に配置されている薄膜配線３の体積は、第２基板部２２に配置されている薄膜配線３の体積よりも小さい。第１基板部２１と第２基板部２２とは、樹脂絶縁層の数が同じになる位置で上下に（樹脂絶縁層２ａ〜２ｄの積層方向に）分ける。図１に示す例では、樹脂絶縁層の数は４層であるので、セラミック配線基板１側（下側）の２層の樹脂絶縁層２ｃ，２ｄと、セラミック配線基板１とは反対側（上側）の２層の樹脂絶縁層２ａ，２ｂとの境界で第１基板部２１と第２基板部２２の２つに分けられる。第１基板部２１には２層の樹脂層２ｃ，２ｄ
と接地配線３１および信号配線３２が含まれ、第２基板部２２には２層の樹脂層２ａ，２ｂと接地配線３１、信号配線３２および表層配線３３が含まれている。図１に示す例のように、第１基板部２１に含まれる薄膜配線３（接地配線３１および信号配線３２）の体積（図面では断面積）は、第２基板部２２に含まれる薄膜配線３（接地配線３１、信号配線３２および表層配線３３）の体積よりも小さい。樹脂配線基板部２には樹脂絶縁層２ａ〜２ｄを貫通して薄膜配線３同士を接続するビア導体３４も含まれているが、その体積は小さく、第１基板部２１と第２基板部２２とで数に大きな違いはなく、樹脂絶縁層２ａ〜２ｄの面方向の長さが小さいので熱応力に与える影響が小さい。そのため、樹脂絶縁層２ａ〜２ｄ間に配置され、樹脂絶縁層２ａ〜２ｄの面方向に延びる形状である信号配線３２および接地配線３１等の薄膜配線３の体積だけで比較すればよい。

セラミック配線基板１の熱膨張率は、セラミック基板１１のセラミック材料の熱膨張率とほぼ同じであり、例えばセラミック材料がアルミナである場合には熱膨張率は７×１０^−６／℃程度である。これに対して樹脂絶縁層２ａ〜２ｄの樹脂材料は、例えば１２〜１６×１０^−６／℃程度の熱膨張率を有するポリイミド樹脂が用いられることが多い。また、薄膜配線３としては銅（Ｃｕ）を主成分とするものが用いられ、その熱膨張率は１６．８×１０^−６／℃程度である。第１基板部２１に配置されている薄膜配線３の体積が、第２基板部２２に配置されている薄膜配線３の体積よりも小さいことから、樹脂配線基板部２は、セラミック配線基板１側の熱膨張率の方がより小さいものとなる。言い換えれば、樹脂配線基板部２においてセラミック配線基板１に接合される側の方がセラミック配線基板１の熱膨張率に近いものとなる。そのため、樹脂配線基板部２とセラミック配線基板１との間の熱応力が小さいものとなり、樹脂配線基板部２とセラミック配線基板１との間の接続信頼性の高い配線基板１００となる。また、熱膨張率の調整のための薄膜配線３の体積の調整は、その厚みを調整することで行なうことができる。薄膜配線３のパターン形状は、配線基板１００に要求される特性に応じて設計されるものであり、厚みの調整で熱膨張の調整ができるので、パターン形状に与える影響が小さく、設計自由度が高いといえる。

薄膜配線３のうち信号配線３２は、パターン形状だけでなく厚みも重要な設計事項である。厚みが薄くなりすぎると電気抵抗が上昇して信号の伝送に影響を与えてしまう。厚みを薄くした場合に電気抵抗の上昇を抑えるには幅を大きくして断面積の減少を抑えることができるが、高密度の配線ができなくなってしまう。一方、薄膜配線３は接地配線３１のようないわゆるベタ状の配線も含んでいる。ベタ状の接地配線３１の厚みが電気特性に与える影響は小さい。そのため、樹脂配線基板部２における第１基板部２１と第２基板部２２との間の熱膨張の調整は、ベタ状配線で行なうとよい。すなわち、薄膜配線３はベタ状配線３１を含み、第１基板部２１に配置されているベタ状配線３１の厚みは、第２基板部２２に配置されているベタ状配線３１の厚みよりも小さい配線基板１００とすることができる。第１基板部２１と第２基板部２２との間の薄膜配線３の体積の大小関係、すなわち第１基板部２１と第２基板部２２との間の熱膨張率の関係を、電気特性に与える影響を抑えながら調整することが容易にできる。

図１および図２に示す例では、樹脂配線基板部２の薄膜配線３としては、セラミック配線基板１側から接地配線３１と信号配線３２とが交互に配置されている。第１基板部２１の信号配線３２は、第１基板部２１の接地配線３１との間に樹脂絶縁層２ｃ（の一部）を、第２基板部２２の接地配線３１との間に樹脂絶縁層２ｄ（の一部）をそれぞれ挟んで、２つの接地配線３１で挟まれており、ストリップ線路構造となっている。また、第２基板部２２の信号配線３２は間に樹脂絶縁層２ｂ（の一部）を挟んで第２基板部２２の接地配線３１と対向して配置されており、マイクロストリップ線路構造となっている。信号配線３２の幅は、主にこれら２つの信号配線３２の間でインピーダンスが整合するように、樹脂絶縁層２ａ〜２ｄの厚み（接地配線３１との距離）や比誘電率に応じて設定される。

ここで、図１および図２に示す例のように、薄膜配線３は信号配線３２を含み、第１基板部２１に配置されている信号配線３２と第２基板部２２に配置されている信号配線３２とは、長さ方向に垂直な方向の断面における断面積が同じである配線基板１００とすることができる。これにより、第１基板部２１に配置されている信号配線３２と第２基板部２２に配置されている信号配線３２とは、幅が異なっていても信号の伝送特性が同等のものとなり、樹脂配線基板部２における信号の伝送特性が良好なものとなる。

このような構成として、樹脂配線基板部２が図１および図２に示す例のような構成である場合には、薄膜配線３および樹脂絶縁層２ａ〜２ｄを以下のような寸法とすることができる。例えば樹脂絶縁層２ａ，２ｂ間に位置する上側の信号配線３２（マイクロストリップ線路）は、幅を３０〜４０μｍで厚みを８μｍ程度とし、樹脂絶縁層２ｃ，２ｄ間に位置する下側の信号配線３２（ストリップ線路）は、幅を２０〜２５μｍで厚みを１２μｍ程度として、樹脂絶縁層２ｂ，２ｃ間に位置する上側の接地配線３１は、厚みを１２μｍ程度とし、樹脂絶縁層２ｄとセラミック配線基板１との間に位置する下側の接地配線３１は、厚みを３μｍ程度として、また樹脂絶縁層２ａの厚みを２５μｍ程度、樹脂絶縁層２ｂ，２ｃの厚みを３０〜３５μｍ程度、樹脂絶縁層２ｄの厚みを４０μｍ程度とすることができる。

なお、配線基板１００がプローブカードに用いられる場合には、例えば、プローブピン５を取り付けてプローブ基板２００とすることができる。すなわち、図３に示す例のように、本開示のプローブ基板２００は、上記の配線基板１００と、配線基板１００の薄膜配線３（表層配線３３）に電気的に接続されたプローブピン５とを備える。セラミック配線基板１の表面（下面）に配設された外部配線４２は、例えば外部回路と接続するために実装基板の入出力端子などと接続する。実装基板などにおける入出力端子は、比較的広い端子ピッチであり、これに対応する外部配線４２も同様に広いピッチで設けられている。配線基板１００は、表層配線３３から外部配線４２まで電気的に接続されており、表層配線３３に接続されたプローブピン５に接触した半導体素子と検査用の外部回路とが電気的に接続されることで、半導体素子の回路に関する動作不良の有無等の種々の検査が行なわれる。この場合、半導体素子は電気的な検査を行なうために一時的に回路基板の上面に載置される。半導体素子としては、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）またはＬＳＩ（Large Scale Integration）等の半導体集積回路素子、半導体メモリまたは半導体基板の表面
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（Micro Electro Mechanical Systems）素子）等が挙げられる。本開示のプローブ基板２００によれば、接続信頼性に優れた上記配線基板１００を備えることから、半導体素子の検査を正確に行なうことができるものとなる。

セラミック配線基板１は、セラミック基板１１に配線導体４が設けられたものである。セラミック基板１１は、セラミック配線基板１の基本的な構成要素の１つであり、上記のように配線基板１００の全体の剛性を確保する機能を有している。セラミック基板１１によって配線基板１００としての剛性が高められている。そのため、配線基板１００が、例えばプローブ基板２００として用いられて半導体素子に検査のために押し付けられるときに、その変形が抑制されている。また、セラミック基板１１は、配線導体４間の絶縁性を確保するための絶縁体としての機能も有している。セラミック基板１１は、複数のセラミック絶縁層１１ａが積層されてなる多層セラミック基板とすることができる。図１は簡略化して示す模式図であるので、セラミック絶縁層１１ａの数が４層しかないが、プローブ基板２００に用いるセラミック配線基板１においては、測定対象物である半導体素子の数、ウエハの大きさ等にもよるが、例えば、２０層〜５０層とすることができる。

セラミック基板１１に含まれている複数のセラミック絶縁層１１ａは、例えば酸化アル
ミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化珪素質焼結体、ムライト質焼結体またはガラスセラミックス等のセラミック焼結体からなる。

セラミック配線基板１の平面視の形状は、例えば、正方形状、長方形状および八角形状のような多角形板状、あるいは円形状である。この場合、複数のセラミック絶縁層１１ａがそれぞれ同様の形状および寸法を有する板状に形成されている。

セラミック配線基板１の平面視における寸法は、例えば配線基板１００がプローブ基板２００として使用されるときに、検査される半導体素子の平面視における寸法に応じて適宜設定される。セラミック絶縁層１１ａの厚みおよび層数は、配線導体４の配置の総数および位置等の電気的な条件、セラミック配線基板１の所望の剛性および経済性等の種々の条件に応じて適宜設定されている。セラミック配線基板１は、例えば、厚さが３ｍｍ〜１０ｍｍで、方形の場合であれば１００ｍｍ×１００ｍｍ〜３００ｍｍ×３００ｍｍとすることができ、円形状の場合であれば直径１００ｍｍ〜３００ｍｍとすることができる。セラミック配線基板１の上面は研磨によって平坦化された平坦面とすることができる。平坦化されていると、後述する樹脂配線基板部２の最下層の薄膜配線３をセラミック配線基板１の上面に容易に形成することができる。

配線導体４はセラミック基板１１の内部および表面に設けられている。図１に示す例では、配線導体４として、セラミック絶縁層１１ａの層間に内部配線４１が設けられ、セラミック基板１１の下面に外部配線４２が設けられ、例えば内部配線４１と外部配線４２とを、あるいは内部配線４１同士を接続する、セラミック絶縁層１１ａを貫通している貫通導体４３が設けられている。このように、配線導体４はセラミック基板１１の上面から下面にかけて設けられている。

配線導体４は、例えば、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）および銀（Ａｇ）等の金属材料によって形成されている。また、配線導体は、これらの金属材料の合金材料からなるものであってもよい。これらの金属材料（合金材料）は、例えばメタライズ導体（厚膜導体）、薄膜導体またはめっき導体等の形態でセラミック基板１１に設けられている。配線導体４のうち、少なくともセラミック基板１１の内部に設けられるものはメタライズ導体であり、セラミック基板１と同時焼成により形成される。外部配線４２は、メタライズ導体であってもよいし薄膜導体またはめっき導体であってもよい。

このようなセラミック配線基板１は、例えば以下のようにして作製することができる。複数のセラミック絶縁層１１ａが積層されてなるセラミック基板１１は、セラミック絶縁層１１ａとなるグリーンシートを複数枚積層して焼成することによって作製することができる。セラミック基板１１がアルミナ質焼結体からなる場合であれば、グリーンシートの作製においては、まず、主原料であるアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）粉末と添加剤として、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）粉末等を添加した混合粉末に対して有機バインダ、溶媒を添加してボールミル等を用い十分に混合、分散させることでスラリーを作製する。このスラリーをドクターブレード法、射出法などの成形方法によってグリーンシートを作製することができる。あるいは、混合粉末に有機バインダを添加し、プレス成形、圧延成形等の方法により所定の厚みのグリーンシートを作製することもできる。なお、グリーンシートの厚みはたとえば５０〜３００μｍとすることができるが、特に限定されない。

このグリーンシートに対して、例えば、金型パンチング、マイクロドリル、レーザー等の孔形成方法により貫通孔を形成する。この貫通孔は、配線導体４の貫通導体４３となる部分に設ける。

また、グリーンシートに対して、導体ペーストを、例えばスクリーン印刷により貫通導体４３用の貫通孔内に充填し、スクリーン印刷、グラビア印刷などの印刷方法により、セラミック絶縁層１１ａ間の内部配線４１の形状でグリーンシートの主面に印刷塗布する。導体ペーストは、例えば、タングステン（Ｗ）粉末に対して有機バインダ、溶媒等を添加して三本ミル等を用いて十分に混合させることで調製することができる。なお、この導体ペースト中には、セラミック基板１１（セラミック絶縁層１１ａ）との密着性を高めるために、上記の金属粉末以外にアルミナ粉末あるいはセラミック基板１１と同一組成物の混合粉末を添加してもよく、さらにはＴｉ等の活性金属あるいはそれらの酸化物を添加してもよい。

その後、導体ペーストを印刷塗布したグリーンシートを含む複数のグリーンシートを位置合わせして積層圧着して積層体を作製する。

積層体を、非酸化性雰囲気（窒素雰囲気あるいは窒素と水素との混合雰囲気）中で、例えば最高温度１３００℃〜１５００℃で６時間〜１０時間焼成することで、配線導体４を備えたセラミック配線基板１となる。

樹脂配線基板部２は、セラミック配線基板１上に、半導体素子の微細配線に対応する微細なパターンの表層配線３３を設けるための部分である。樹脂配線基板部２は複数の樹脂絶縁層２ａ〜２ｄと薄膜配線３とを含んでおり、これらが交互に積層されている。樹脂配線基板部２の樹脂絶縁層２ａの表面は、その表面粗さがセラミック基板１の表面粗さに比べて小さいため、薄膜形成技術によって微細なパターンで表層配線３３を形成することが容易である。

樹脂絶縁層２ａ〜２ｄを構成する樹脂材料は、例えば、ポリイミド樹脂，ポリアミドイミド樹脂，シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂，シロキサン変性ポリイミド樹脂，ポリフェニレンサルファイド樹脂，全芳香族ポリエステル樹脂，ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）樹脂，エポキシ樹脂，ビスマレイミドトリアジン樹脂，ポリフェニレンエーテル樹脂，ポリキノリン樹脂，フッ素樹脂等を用いることができる。

樹脂絶縁層２ａ〜２ｄは、複数層で構成されていてもよく、例えば、図２に示す例のように、基材層２ａ１〜２ｄ１と接着層２ｂ２〜２ｄ２とを含むものであってもよい。基材層２ａ１〜２ｄ１は、機械的強度等の、いわゆる絶縁層としての基本的な特性を確保するための部分である。また、接着層２ｂ２〜２ｄ２は、基材層２ａ１〜２ｄ１に比べて接着性がより高い層であり、上下の樹脂絶縁層２ａ〜２ｄ同士を互いに接着させるための部分である。基材層２ａ１〜２ｄ１としては、上記と同様の樹脂材料を用いることができる。接着層２ｂ２〜２ｄ２としては、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂，シロキサン変性ポリイミド樹脂，ポリイミド樹脂，ビスマレイミドトリアジン樹脂，エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の樹脂接着剤を用いることができる。接着層２ｂ２〜２ｄ２は、基材層２ａ１〜２ｄ１に対して基本的な組成が同じであって、粘着性を有する成分が添加されたものでもよく、基材層２ａ１〜２ｄ１に比べて未硬化時等の粘着性の高い成分をより多く含んでいるものでもよい。

樹脂配線基板部２の薄膜配線３は、例えば銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）またはチタン（Ｔｉ）等の金属材料の１種または複数種の金属からなるものとすることができる。例えば、クロム、チタンを下地金属層として銅を主導体層とするものである。

配線基板１００は、図２に示す例のような、樹脂配線基板部２における樹脂絶縁層２ａ〜２ｄが基材層２ａ１〜２ｄ１と接着層２ｂ２〜２ｄ２を含む場合であれば、例えば次の
ような方法で製造することができる。

まず、例えば上記のような方法で、配線導体４が設けられたセラミック配線基板１を準備する。セラミック配線基板１の上面には樹脂基板部２の最下層の薄膜配線３を形成しておく。セラミック配線基板１の上に形成するが、その上に樹脂配線基板部２を形成して接続するので樹脂配線基板部２の配線とみなす。セラミック配線基板１上の薄膜配線３は、例えば以下のようにして作製することができる。まず、例えばスパッタ法等の薄膜形成法を用いて、セラミック配線基板１の主面の全面に０．１〜３μｍ程度のチタンやクロム等の接合金属層を形成する。次に、この接合金属層の全面に２〜１０μｍ程度の銅等の主導体層を形成して、導電性薄膜層を形成する。必要に応じて接合金属層と主導体層との間にバリア層等を形成してもよい。そして、フォトリソグラフィーにより導電性薄膜層をパターン加工することで薄膜配線３を形成することができる。

また、樹脂配線基板部２を例えば以下のような方法で準備する。ガラス基板等の剛性が比較的高い基板上に、最上層の樹脂絶縁層２ａ（の基材層２ａ１）となる、フィルム状に加工されたポリイミドからなる樹脂シートを配置する。

次に、図２に示す例のように、薄膜配線３（信号配線３２）が基材層２ａ１に埋め込まれるように、樹脂シートに凹部を形成する。また、表層配線３３と内部の薄膜配線３とを接続するビア導体３４を形成するための貫通孔を形成する。薄膜配線３（信号配線３２）のパターン形状に対応する開口を有するレジスト膜を樹脂シート上に形成し、このレジスト膜をマスクとして用いてＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法などの方法でエッチングすることによって凹部を形成する。また、例えばＣＯ_２レーザー、ＹＶＯ_４（イットリウム・四酸化バナジウム）レーザー、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet；イットリウム・ア
ルミニウム・ガーネット）レーザー等のレーザーを用いたレーザー加工によって所定の位置に貫通孔を形成する。

次に、蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法等の薄膜形成法により、となる凹部および貫通孔の内面とに、０．１μｍ〜３μｍ程度の厚みの、例えばクロム（Ｃｒ）−銅（Ｃｕ）合金層やチタン（Ｔｉ）−銅（Ｃｕ）合金層から成る下地導体層を形成する。そして、めっき法等によって銅で凹部および貫通孔を埋めてレジストを剥離することで薄膜配線３（信号配線３２）およびビア導体３４を形成できる。開口および貫通孔から金属が突出する場合には、研磨等で取り除くこともできる。

次に、薄膜配線３（信号配線３２）およびビア導体３４が形成された樹脂シートの上に、樹脂絶縁層２ｂの接着層２ａ２となる未硬化のポリイミド樹脂からなる接着シートおよび樹脂絶縁層２ｂの基材層２ｂ１となる樹脂シートを順次積層して接着シートを加熱処理等によって硬化させる。そして、上記と同様にして樹脂シートに薄膜配線３（接地配線３１）を、また樹脂シートから接着シートにかけてビア導体３４を形成する。また、同様の方法で、樹脂絶縁層２ｃ，２ｄに薄膜配線３（信号配線３２，接地配線３１およびビア導体３４）を形成していく。なお、最下層の樹脂絶縁層２ｄは、セラミック配線基板１と接合するために接着層２ｄ２を基材層２ｄ１の下面にも有している。そのため、この接着層２ｄ２に凹部が設けられ、セラミック配線基板１上の薄膜配線３（接地配線３１）が個の凹部内に配置される。ビア導体３４は２層の接着層２ｄ２と基材層２ｄ１を貫通している。

表層配線３３は、最上層の樹脂絶縁層２ａの基材層２ａ１における、薄膜配線３（信号配線３２）が形成された面とは反対側の面に形成される。図１に示す例のように、表層配線３３もまた最上層の樹脂絶縁層２ａ（の基材層２ａ１）に埋め込まれたものとすることができ、他の薄膜配線３と同様の方法で形成することができる。また、表層配線３３は樹
脂絶縁層２ａに埋め込まれていなくてもよく、その場合には基材層２ａ１に凹部を設けずに形成すればよい。表層配線３３は、樹脂配線基板部２をセラミック配線基板１上に形成してから形成することができる。表層配線３３および表面配線３３に接続されるビア導体３４以外が形成された樹脂配線基板部２を基板から外して、セラミック配線基板１に接合する前に形成することもできる。

表層配線３３の表面には、１〜１０μｍ程度のニッケル膜および０．１〜３μｍ程度の金膜を順に形成して、表層配線３３の表面を保護するとともに、ろう材やはんだ等の接合性を高めることができる。ニッケル膜および金膜は、電解めっきによるめっき膜あるいは薄膜で形成することができる。

このように作製された樹脂配線基板部２とセラミック配線基板１を位置合わせして、接合することで配線基板１００となる。樹脂配線基板部２の薄膜配線３とセラミック配線基板１上に形成された薄膜配線３（接地配線３１）および配線導体４（の貫通導体４３の露出部）とは、はんだ等の導電性接合材（不図示）を介して電気的に接続して接合する。樹脂配線基板部２の最下層の接着シートを未硬化の状態でセラミック配線基板１上に載置した後に加熱することで接着シートが硬化して接着層２ｄ２となるとともに接合される。また、このときの加熱によってはんだを溶融させてはんだによる樹脂配線基板部２の薄膜配線３とセラミック配線基板１上の配線との接続を同時に行なうことができる。

また樹脂配線基板部２の製造方法は、上記のような樹脂シートを用いる方法に限られない。樹脂絶縁層２ａ〜２ｄが単層の樹脂からなる場合であれば、例えば、セラミック配線基板１上に、上述した樹脂材料の液状のものを塗布して硬化させることで樹脂絶縁層２ａ〜２ｄを形成することができる。例えば、ワニス状のポリイミド前駆体の未硬化物をスピンコート法、ダイコート法、カーテンコート法または印刷法等の塗布法により例えば１０μｍ〜５０μｍ程度の厚みで塗布して、４００℃程度に加熱して硬化させることによって樹脂絶縁層２ａ〜２ｄを作製することができる。形成された樹脂絶縁層２ａ〜２ｄに上記と同様の方法でビア導体３４用の貫通孔を形成して、上記と同様の方法で薄膜配線３を形成することができる。セラミック配線基板１上において、樹脂絶縁層と薄膜配線とを交互に形成することで配線基板１００を作製することができる。

また、配線基板１００は、プローブカード用として一時的に半導体素子等に電気的に接続されるものに限らず、半導体素子等の電子部品が上面等に実装される実装用の基板として用いられても構わない。

プローブ基板２００は、上述したように、上記のような配線基板１００と、配線基板１００の表層配線３３に電気的に接続されたプローブピン５とを備える。

プローブピン５は、例えば、ニッケルやタングステンなどの金属からなるものである。プローブピン５がニッケルからなる場合であれば、例えば、以下のようにして作製される。まず、シリコンウエハの１面にエッチングにより複数のプローブピンの雌型を形成し、雌型を形成した面にめっき法を用いてニッケルから成る金属を被着させる。そして、さらに雌型をニッケルで埋め込み、埋め込まれたニッケル以外のウエハ上のニッケルをエッチング法等の加工を用いて除去して、ニッケル製プローブピンが埋設されたシリコンウエハを作製する。このシリコンウエハに埋設されたニッケル製プローブピンを配線基板１００の表層配線３３にはんだ等の接合材で接合する。そして、シリコンウエハを水酸化カリウム水溶液で除去することによって、図３に示す例のような、配線基板１００の表層配線３３にプローブピン５が接合されたプローブ基板２００が得られる。プローブピン５は、表層配線３３を介して信号配線３２等の他の薄膜配線３、さらにはセラミック配線基板１の配線導体４に電気的に接続されている。

１・・・セラミック配線基板
１１・・・セラミック基板
１１ａ・・・セラミック絶縁層
２・・・樹脂配線基板部
２１・・・第１基板部
２２・・・第２基板部
２ａ〜２ｄ・・・樹脂絶縁層
２ａ１，２ｂ１，２ｃ１，２ｄ１・・・基材層
２ａ２，２ｂ２，２ｃ２，２ｄ２・・・接着層
３・・・薄膜配線
３１・・・接地配線（ベタ状配線）
３２・・・信号配線
３３・・・表層配線
３４・・・ビア導体
４・・・配線導体
４１・・・内部配線
４２・・・外部配線
４３・・・貫通導体
５・・プローブピン
１００・・・配線基板
２００・・・プローブ基板

Claims (4)

1. セラミック配線基板と、
   該セラミック配線基板に積層されており、複数の樹脂絶縁層と複数の薄膜配線とを含む樹脂配線基板部と、を有し、
   前記樹脂配線基板部を前記セラミック配線基板側の第１基板部と前記セラミック配線基板とは反対側の第２基板部の２つに分けたとき、
   前記第１基板部に配置されている前記薄膜配線の体積は、前記第２基板部に配置されている前記薄膜配線の体積よりも小さい配線基板。
2. 前記薄膜配線はベタ状配線を含み、
   前記第１基板部に配置されている前記ベタ状配線の厚みは、前記第２基板部に配置されている前記ベタ状配線の厚みよりも小さい請求項１に記載の配線基板。
3. 前記薄膜配線は信号配線を含み、
   前記第１基板部に配置されている信号配線と前記第２基板部に配置されている信号配線とは、長さ方向に垂直な方向の断面における断面積が同じである請求項２記載の配線基板。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の配線基板と、該配線基板の前記薄膜配線に電気的に接続されたプローブピンとを備えるプローブ基板。
   

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