JP2020181842A - 回路基板およびプローブカード - Google Patents

Abstract

【課題】 プローブピンが接続される面の平坦性に優れた回路基板等を提供すること。【解決手段】 第１面１０１および該第１面１０１とは反対側の第２面１０２を有し、前記第２面１０２に配列された外部端子１２１を含む第１回路導体１２０を備えている第１回路基板部１００と、前記第１面１０１より小さく前記第１面１０１の中央部から突出している第３面２０１を有しており、該第３面２０１に配列された接続パッド２２１を含み、前記第１回路導体１２０と電気的に接続されている第２回路導体２２０を備えている第２回路基板部２００と、を備えている回路基板３００である。【選択図】 図１

Description

本発明は、プローブカード用の回路基板およびプローブカードに関するものである。

ウエハ上の半導体素子の電気的な検査をするためのプローブカードとして、プローブピンが接続されるトランスフォーマーと呼ばれる回路基板を備えるものがある。この回路基板は、半導体素子の微細な電極に対応する微細で高密度に配置された接続パッドを備えている。この微細で高密度に配置された接続パッドにプローブピンが接続され、プローブカードおよび配線基板を介して検査装置に接続される。トランスフォーマー用の回路基板においては、微細で高密度な接続パッドから検査装置の回路に接続するための配線基板に接続可能な程度にまで配線の大きさや密度が展開されている。回路基板と配線基板との間は弾性を有する接続部材で電気的に接続されている（例えば、特許文献１を参照。）。

従来のプローブカードにおいて接続部材を介して回路基板と配線基板とを電気的に接続する際に、回路基板に反りが生じてプローブピンが接続される面の平坦性が低下し、プローブピンの先端の高さの平坦性が低下する場合があった。そのため、回路基板にダミー層を加える等してその板厚をできる限り厚くする場合があるが、配線層の数を多くするためには製造に時間がかかる上、コストの上昇を招いてしまうという問題があった。これに対して、回路基板にプローブヘッドを積層し、また回路基板と配線基板との間に配置するインターポーザーを回路基板に固着させて剛性を高めているものがある（例えば、特許文献１を参照。）。

国際公開第２００７/１４２２０４号

しかしながら、プローブヘッドおよびインターポーザーが必要で、インターポーザーを回路基板に接着するなどするので、製造に要する時間およびコストが高いものであった。コストを高めることなく、プローブピンの平坦性を向上させることのできるスペーストランスフォーマー用の回路基板が求められていた。

本開示の一つの態様による回路基板は、第１面および該第１面とは反対側の第２面を有し、該第２面に配列された外部端子を含む第１回路導体を備えている第１回路基板部と、前記第１面より小さく前記第１面の中央部から突出している第３面を有しており、該第３面に配列された接続パッドを含み、前記第１回路導体と電気的に接続されている第２回路導体を備えている第２回路基板部と、を備えている。

本開示の一つの態様のプローブカードは、上記構成の回路基板と、該回路基板の前記接続パッドに電気的に接続されたプローブピンとを備えている。

本開示の一つの態様の回路基板によれば、回路基板の中央部は第１回路基板部と第２回路基板部とが重なっているので厚みが厚く、外周部は厚みが薄いものであり、回路基板を取り付ける際には外周部が主に撓むこととなるので、中央部の平坦性が高い回路基板とな
る。

本開示の一つの態様のプローブカードによれば、上記構成の回路基板が含まれているので、プローブピンの先端の平坦性が高く確実に検査が行なえるプローブカードを提供することができる。

回路基板の一例を示し、（ａ）は第１回路基板部側からの斜視図であり、（ｂ）は第２回路基板部側からの斜視図である。 （ａ）は図１に示す回路基板の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 図２（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。 回路基板の他の一例を示し、（ａ）は第１回路基板部側からの斜視図であり、（ｂ）は第２回路基板部側からの斜視図である。 （ａ）は図４に示す回路基板の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 図５（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。 回路基板の他の一例を示し、（ａ）は第１回路基板部側からの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 （ａ）はプローブカードの一例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ部を拡大して示す断面図である。

本発明の実施形態の回路基板およびプローブカードについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、上下の区別は説明上の便宜的なものあって実際に回路基板等が使用されるときの上下を規制するものではない。図１は回路基板の一例を示し、図１（ａ）は第１回路基板部側からの斜視図であり、図１（ｂ）は第２回路基板部側からの斜視図である。図２（ａ）は図１に示す回路基板の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図３は図２（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。図４は回路基板の他の一例を示し、図４（ａ）は第１回路基板部側からの斜視図であり、図４（ｂ）は第２回路基板部側からの斜視図である。図５（ａ）は図４に示す回路基板の平面図である、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図６は図５（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。図７は回路基板の他の一例を示し、図７（ａ）は第１回路基板部側からの斜視図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図８（ａ）はプローブカードの一例を示す断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ部を拡大して示す断面図である。

本開示の回路基板３００は、第１面１０１および該第１面１０１とは反対側の第２面１０２を有し、前記第２面１０２に配列された外部端子１２１を含む第１回路導体１２０を備えている第１回路基板部１００と、前記第１面１０１より小さく前記第１面１０１の中央部から突出している第３面２０１を有しており、該第３面２０１に配列された接続パッド２２１を含み、前記第１回路導体１２０と電気的に接続されている第２回路導体２２０を備えている第２回路基板部２００と、を備えている。

回路基板３００の中央部は第１回路基板部１００と第２回路基板部２００とが重なっているので厚みが厚く、外周部は厚みが薄いものとなることから、回路基板３００の外周部に対して中央部は剛性が高いものとなる。そのため、プローブカードと用いる際には、外周部が主に撓むこととなるので、中央部の平坦性が高い回路基板３００となる。

図１〜図３に示す例の回路基板３００は第１回路基板部１００と第２回路基板部２００
とが一体となっている。これに対して、図４〜図７に示す例の回路基板３００は、第１回路基板部１００と第２回路基板部２００とは別体であり、導電性接合材２２４で接合されて一体の回路基板３００となっている。いずれの形態であっても、回路基板３００の外周部に対して中央部は剛性が高いものとなり、プローブカードと用いる際にも中央部の平坦性が高い回路基板３００となる。

これら２つの形態のうち図４〜図７に示す例のような、第２回路基板部２００が第３面２０１とは反対側の第４面２０２を有しており、第１回路基板部１００の第１面１０１の第１回路導体１２０（１２３）と第２回路基板部２００の第４面２０２の第２回路導体２２０（２２３）とが導電性接合材２２４で接合されている回路基板３００とすることができる。

このような構成の回路基板３００であると、第２回路基板部２００の第３面２０１の中央部の反りをより小さくすることができる。また、１種類の第１回路基板部１００に対して、半導体素子の電極の配置に応じて第２回路基板部２００の接続パッド２２１の配置を変えた複数の第２回路基板部２００を用意することで、測定可能な半導体素子が異なる複数種の回路基板３００を短期間で作製することができる。

第１回路基板部１００が、外縁領域に第１面１０１から第２面１０２にかけて貫通する貫通孔１１１を有している回路基板３００とすることができる。例えば、図８に示す例のプローブカード７００のように、貫通孔１１１を通してねじ止めすることで回路基板３００を配線基板５００に位置決めして固定することができる。ねじ止めで位置決めと固定を行なうためには、少なくとも２つの貫通孔１１１があればよい。図１、図２、図４、図５および図７に示す例では、平面視で正方形状の第１回路基板部１００の４つの角部（四隅）にそれぞれ１つずつ計４つの貫通孔１１１が設けられているので、傾きなく安定した固定ができる。ねじ止め以外の方法で固定してもよい。例えばクランプ等の留め具を用いてもよく、この場合も貫通孔１１１一部を挿入して係止することができる。貫通孔１１１を有していない場合も留め具で固定することができるが、貫通孔１１１があることで位置決めが容易にできる。留め具を係止して位置決めをするには、貫通孔でなく、貫通していない孔（凹部）あるいは切欠きを設けることもできる。貫通孔１１１が第１回路基板部１００の角部にあると、ねじによる回路基板３００の傾きの調整が、回路基板３００の中心から最も離れた位置で行なわれることとなるので、精度の高い微調整が容易となる。

第１回路基板部１００が、第１面１０１における第２回路基板部２００の外側に容量素子３１０搭載用の電極１４０を有している回路基板３００とすることができる。そして、図８に示す例のプローブカード７００における回路基板３００のように、電極１４０に容量素子３１０が搭載されている回路基板３００とすることができる。

電極１４０を有していることで、図８に示す例のように、デカップリング用の容量素子３１０をプローブピン４００が接続される接続パッド２２１の近くに搭載することが可能な回路基板３００となる。第１回路基板部１００の第１面１０１に設けられている電極１４０は第１内部導体１２２に接続されている。電極１４０に容量素子３１０が搭載された回路基板３００によれば、電源に重畳されたノイズを効果的に除去することが出来る。またデカップリング用の容量素子３１０を搭載することで第２回路基板部２００内にコンデンサを形成する必要がなくなるので第２回路基板部２００ひいては回路基板３００の小型化、薄型化が可能となる。更に第２回路導体２２０も短くなり、すなわちインダクタ成分も小さくなるので電源に重畳されるノイズを更に効果的に除去することが可能となる。

第１回路基板部１００は、第１絶縁基板部１１０に第１回路導体１２０が設けられたものである。第２回路基板部２００は、第２絶縁基板部２１０に第２回路導体２２０が設け
られたものである。第２回路導体２２０はプローブピン４００が接続される接続パッド２２１を含んでいる。接続パッド２２１は検査対象の半導体素子の電極の大きさおよび配置に対応した大きさおよび配置であるので、微細で高密度である。一方、回路基板３００の外部端子１２１は、一般的な大きさおよび密度で設けられる検査装置の回路に接続するために、接続パッド２２１の大きさおよび配置に対して大きく低密度である。そのため、接続パッド２２１から外部端子１２１にかけて、第１回路導体１２０および第２回路導体２２０の大きさ、間隔等は大きくなるように展開されている。すなわち、回路基板３００はいわゆるスペーストランスフォーマー基板である。

回路基板３００の回路導体はプローブピン４００が接続される接続パッド２２１に近いほど微細で高密度な配線となるので、接続パッド２２１および接続パッド２２１に近い部分は薄膜導体および樹脂絶縁層で形成される。図１〜図８に示す例においては、第２回路基板部２００の第２絶縁基板部２１０における第３面２０１側の部分は、樹脂絶縁層が積層されてなる樹脂基板部２１１で構成されている。第２絶縁基板部２１０における第１回路基板部１００側（第４面２０２側）は、セラミック絶縁層が積層されてなるセラミック基板部２１２で構成されている。すなわち、第２回路基板部２００は、セラミック基板部２１２の上に樹脂基板部２１１が積層されてなり、樹脂基板部２１１の外表面が第３面２０１である。第２回路基板部２００が第１回路基板部１００と別体であり、これらが導電性接合材２２４で接合されて回路基板３００が構成されている場合には、セラミック基板部２１２の外表面（下面）が第２回路基板部２００の第４面２０２である。第２回路導体２２０は、樹脂基板部２１１においてある程度の大きさまで展開され、セラミック基板部２１２においてさらに大きく展開される。第２回路導体２２０は、樹脂基板部２１１においては後述するように微細な薄膜導体で形成され、セラミック基板部２１２においてはセラミック基板部２１２のセラミック絶縁層と同時焼成のメタライズ層で形成される。第２回路基板部２００が樹脂基板部２１１だけでなくセラミック基板部２１２を備えているので、第２回路基板部２００の剛性が高いものとなって撓み難いものとなる。第２回路基板部２００の第２絶縁基板部２１０は、図３に示す例および図６に示す例においては、２層のセラミック絶縁層が積層からなるセラミック基板部（第２セラミック基板部）２１２の上に３層の樹脂絶縁層からなる樹脂基板部２１１が積層されたものである。セラミック基板部２１２のセラミック絶縁層の数および樹脂基板部２１１の樹脂絶縁層の数はこれに限られるものではない。検査する半導体素子の電極の数および密度等に応じて適宜設定することができる。

第１回路基板部１００の第１絶縁基板部１１０は、第１面１０１から第２面１０２まですべてセラミック絶縁層が積層されてなるものである。言い換えれば第１絶縁基板部１１０は樹脂基板部を有さずセラミック基板部のみからなるものである。第２回路基板部２００のセラミック基板部２１２を第２セラミック基板部とすれば、第１回路基板部１００の第１絶縁基板部１１０は第１セラミック基板部である。第１回路基板部１００において、第１回路導体１２０は、第１面１０１から第２面１０２にかけてその寸法、間隔等が大きく展開されている。第２回路基板部２００に対して寸法の大きい第１回路基板部１００の第１絶縁基板部１１０がセラミックスからなるので、回路基板３００全体の剛性が高いものとなる。図１〜図３に示す例の回路基板３００のように、第１回路基板部１００と第２回路基板部２００とが一体となっている場合には、第１回路基板部１００と第２回路基板部２００の下部とが一体となったセラミック回路基板の上に樹脂基板部２１１を含む樹脂回路基板が積層されたようなものである。図３に示す例および図６に示す例においては、第１回路基板部１００の第１絶縁基板部１１０は４層のセラミック絶縁層が積層されたものである。第２面１０２の外部端子１２１が検査装置の回路に接続できる程度の大きさおよび間隔となるように第１回路導体１２０を展開できる層数にするなど適宜設定することができる。

第２回路基板部２００の第３面２０１の中央部には接続パッド２２１が配列されている。また、第１回路基板部１００の第２面１０２には外部端子１２１が設けられている。接続パッド２２１と外部端子１２１とは、これらの間に位置する第２回路導体２２０および第１回路導体１２０によって電気的に接続されている。第２回路導体２２０は、接続パッド２２１に接続され、第１回路基板部１００の第１回路導体１２０まで第２絶縁基板部２１０内で展開される第２内部導体２２２を有している。第１回路導体１２０は第１面１０１から第２面１０２にかけて第１絶縁基板部１１０で展開され、第２面１０２の外部端子１２１に接続される第１内部導体１２２を有している。図１〜図３に示す例のように、第１絶縁基板部（第１セラミック基板部）１１０と第２絶縁基板部２１０のセラミック基板部（第２セラミック基板部）２１２とが一体である場合には、第１回路導体１２０（第１内部導体１２２）と第２回路導体２２０（第２内部導体２２２）とは直接接続されている。図４〜図８に示す例の回路基板３００のように第１回路基板部１００と第２回路基板部２００とが別体であり導電性接合材２２４で接合される場合には、第２内部導体２２２は第２回路基板部２００の第４面２０２に設けられた第２接合導体２２３に接続されている。また、第１内部導体１２２は第１回路基板部１００の第１面１０１に設けられた第１接合導体１２３に接続されている。そして、第２接合導体２２３と第１接合導体１２３とが導電性接合材２２４で接合され、第１回路導体１２０と第２回路導体２２０とが電気的に接続される。第２接合導体２２３、第１接合導体１２３および導電性接合材２２４と、第１内部導体１２２および第２内部導体２２２とを合わせて回路基板３００の内部導体ということもできる。このように、接続パッド２２１と外部端子１２１とは電気的に接続されている。

接続パッド２２１は、回路基板３００をプローブカード７００として用いる場合にプローブピン４００が接続される部分である。接続パッド２２１は、検査対象の半導体素子の電極に対応する大きさ、数および配列である。外部端子１２１は、プローブカード７００を検査装置の回路に接続するための電極である。第１内部導体１２２および第２内部導体２２２（以下、まとめて内部導体ともいう。）は絶縁層（セラミック絶縁層および樹脂絶縁層）を厚み方向に貫通する貫通導体と、絶縁層間において面方向に伸びる配線層とを有している。内部導体の配線層は、信号を伝送する線状の線路導体および接地導体や電源導体等の大面積のいわゆるベタ状導体を含んでいる。プローブカード７００を用いた検査においては、ウエハ上の半導体素子から、半導体素子の電極に接触されたプローブピン４００、回路基板３００の接続パッド２２１、第１内部導体１２２および第２内部導体２２２を含む内部導体および外部端子１２１を通して検査装置の回路へと信号が伝送される。

このような回路基板３００にプローブピン４００を接続することでプローブカード７００を作製することができる。すなわち、本開示のプローブカード７００は、上記構成の回路基板３００と、接続パッド２２１に電気的に接続されたプローブピン４００とを備えている。このようなプローブカード７００によれば、上記のような回路基板３００を備えていることから、プローブピン４００の先端の平坦性が高く確実に検査が行なえるプローブカード７００となる。

図８に示す例のプローブカード７００は、図７に示す例の回路基板３００を用いた例であり、第１回路基板部１００の電極１４０に容量素子３１０が搭載され、第１回路基板部１００に導電性接合材２２４を介して接合された第２回路基板部２００の接続パッド２２１にプローブピン４００が接続されている。さらに、回路基板３００の第１回路基板部１００の外部端子１２１は、接続部材５１０を介して配線基板５００の配線５０１と電気的に接続されている。配線基板５００は、プローブカード７００が半導体素子の検査装置へ固定される際に回路基板３００を機械的に支持する支持部材として機能するとともに、回路基板３００と検査装置との間を電気的に接続する接続基板として機能する。ウエハ上の半導体素子の検査の際には、プローブピン４００、第２回路基板部２００の第２回路導体
２２０、導電性接合材２２４、第１回路基板部１００の第１回路導体１２０、接続部材５１０および配線基板５００の配線５０１を介して、半導体素子の電極と検査装置の検査回路とが電気的に接続される。

この例においては、配線基板５００の配線には弾性変形する接続部材５１０が接合されている。接続部材５１０はバネ性を有する金属製であり、配線基板５００を配線基板３００に近接させて固定部材（固定用ねじ）６００で固定することで接続部材５１０が回路基板３００の外部端子１２１に押し付けられて電気的な接続がなされている。回路基板３００における第１回路基板部１００の４つの貫通孔１１１を通して固定用ねじ６００は配線基板５００の固定穴（ねじ孔）５０２と結合している。接続部材５１０はバネ性を有しており弾性変形するので、４つの固定用ねじ６００の締め付け具合を調整することで回路基板３００の傾きを調整することができる。固定用ねじ６００の締め付け力を大きくして協力に固定しても、回路基板３００の外周部、すなわち第１回路基板部１００の第２回路基板部２００より外側の部分が撓みやすく、回路基板３００の中央部は撓みがたい。つまり、第２回路基板部２００の第３面２０１上の接続パッド２２１に接続されたプローブピン４００の先端部の高さばらつきが小さく、先端部の平坦性が高いものとなる。

回路基板３００の第１回路基板部１００および第２回路基板部２００は、図１、図２、図４、図５および図７に示す例では、正方形板状の平板であるが、八角形等の他の多角形や円形等であってもよい。第１回路基板部１００および第２回路基板部２００の平面視における寸法は、検査対象物である半導体素子の平面視における寸法および数に応じて適宜設定される。図１、図２、図４、図５および図７に示す例の回路基板３００は、ウエハ上の４つの半導体素子に対応するものである。ウエハ上には多数の半導体素子が形成されているが、半導体素子の電極の数が多いと検査装置で処理しきれないので、１度の検査では一部の半導体素子のみを検査するプローブカード７００がある。対応する半導体素子の数はこれに限られるものではないが、大きなウエハ上の多数の半導体素子のうちの一部のみを検査する、ウエハに対して大きさの小さいプローブカード７００に回路基板３００を適用すると、プローブピン４００の先端の平坦性がより高いものとなる。第１回路基板部１００および第２回路基板部２００が正方形である場合には、それぞれの寸法は、例えば、第１回路基板部１００が５０ｍｍ角〜１５０ｍｍ角で厚みが１．５ｍｍ〜８ｍｍ、第２回路基板部２００が第１回路基板部１００より小さい３０ｍｍ角〜１２０ｍｍ角で厚みが１．５ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。

第１絶縁基板部１１０および第２絶縁基板部２１０のセラミック絶縁層は、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。ムライト質焼結体およびガラスセラミックスの一部は上記の他のセラミック焼結体と比較して熱膨張係数が小さく、検査対象のウエハの基体のシリコンの熱膨張係数に近い熱膨張系を有している。そのため、回路基板３００をプローブカード７００として検査に用いた際に、検査時の環境の温度によってウエハ上の電極とプローブピン４００との位置ずれが発生し難い。そのため、検査精度に優れたプローブカード７００を提供することができる。一方で、ムライト質焼結体およびガラスセラミックスの一部は上記の他のセラミック焼結体と比較して剛性が小さい。そのため、本開示の回路基板３００のような第１回路基板部１００と第２回路基板部２００とからなる構成が、第２回路基板部２００の第３面２０１に設けられた接続パッド２２１に接続されるプローブピン４００の先端の平坦性に関してより有効になる。

第１セラミック基板部１１０および第２セラミック基板部２１２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。まず、酸化アルミニウム粉末および焼結助剤成分となる酸化ケイ素等の粉末を主成分とする原料粉末を、有機溶剤、バインダと混練してスラリーとするとともに、このスラリーをドクター
ブレード法またはリップコータ法等の成形方法でシート状に成形してセラミック絶縁層となるセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）を作製する。次に、複数のグリーンシートを積層して積層体を作製する。その後、この積層体を約1300〜1600℃程度の温度で焼成することによって第１セラミック基板部１１０および第２セラミック基板部２１２を製作することができる。図４〜図８に示す例の回路基板３００のように第１回路基板部１００と第２回路基板部２００とが別体であり導電性接合材２２４で接合される場合には、第１セラミック基板部１１０と第２セラミック基板部２１２とを別々に作製する。図１〜図３に示す例の回路基板３００のように、第１回路基板部１００と第２回路基板部２００のセラミック基板部２１２とが一体になっている場合には、第１セラミック基板部１１０となるグリーンシートとこれより小さい、第２セラミック基板部２１２となるグリーンシートとを積層して積層体を作製し、同時焼成することで作製することができる。

第２セラミック基板部２１２における第２内部導体２２２、第２接合導体２２３、第１接合導体１２３、第１内部導体１２２、外部端子１２１および電極１４０は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガンまたは銅等の金属材料、もしくは、これらの金属材料の合金材料を導体成分として含むものである。例えば、これらの金属材料（合金材料）をセラミックグリーンシートの焼成と同時に焼結させて、セラミック基板部の表面および内部にメタライズ導体として形成されている。例えば、焼結性を高めるためあるいはセラミックとの接合強度を高めるために、ガラスやセラミックス等の無機成分を含むものとすることもできる。

第２セラミック基板部２１２における第２内部導体２２２の配線層、第２接合導体２２３、第１接合導体１２３、第１内部導体１２２における配線層、外部端子１２１および電極１４０は、例えば、タングステンのメタライズ層である場合には、以下のようにして形成することができる。例えば、タングステンの粉末を有機溶剤および有機バインダと混合して作製した金属ペーストをセラミック絶縁層となる上記グリーンシートの所定位置にスクリーン印刷法等の方法で印刷してグリーンシートとともに焼成する方法で形成することができる。また、第２セラミック基板部２１２における第２内部導体２２２および第１内部導体１２２の貫通導体は、上記の金属ペーストの印刷に先駆けてグリーンシートの所定の位置に貫通孔を設け、上記と同様の金属ペーストをこの貫通孔に充填しておくことで形成することができる。

外部端子１２１、第１接合導体１２３、電極１４０、第２接合導体２２３のように露出する導体層の表面には、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、そ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。

第２内部導体２２２のうち樹脂基板部２１１とセラミック基板部２１２との間に位置する配線層は、上記のようなメタライズ導体で形成することもできるが、薄膜導体で形成することもできる。薄膜導体の配線層は、例えば以下のようにして作製することができる。例えばスパッタ法等の薄膜形成法を用いて、まず、メタライズ導体の第２内部導体２２２を有するセラミック基板部２１２の上面の全面に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の配線層を形成することができる。

第２回路基板部２００の樹脂基板部２１１は、平面視でセラミック基板部２１２と同形
状であり、セラミック基板部２１２とその上に設けられた樹脂基板部２１１とで一体の平板状の第２回路基板部２００が構成される。

樹脂基板部２１１は、積層された複数の樹脂絶縁層を含んでいる。樹脂絶縁層の数および厚みは検査対象の半導体素子の電極の数等によって設定され、セラミック基板部２１２内の第２内部導体２２２に接続して展開できるように設定される。

樹脂基板部２１１の樹脂絶縁層は、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，フッ素樹脂等の絶縁樹脂から成るものである。

樹脂絶縁層は、成形性や熱膨張係数の調整のためにフィラーふくむものであってもよい。フィラーとしては、例えば、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、無定形シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、球状シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、アルミナ、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化チタン、マイカ、タルク、ノイブルグ珪土、有機ベントナイト、リン酸ジルコニウム等の無機フィラーが挙げられる。これらの１種を単独で、または２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。

樹脂基板部２１１は、例えば、複数のフィルム状の樹脂絶縁層を積層して接着することで形成する方法、液状の前駆体樹脂を塗布して硬化させて樹脂絶縁層を形成し、その上に液状の前駆体液状樹脂で樹脂層を形成する工程を繰り返す方法で作製することができる。フィルム状の樹脂絶縁層を積層する方法の方がより効率的である。

樹脂基板部２１１の回路導体は、第２回路基板部２００の第３面２０１である樹脂基板部２１１の上面に設けられた接続パッド２２１と樹脂基板部２１１の内部に設けられた第２内部導体２２２とを有している。この第２内部導体２２２は、複数の樹脂層の層間に設けられており、主に平面的に回路を形成する薄膜配線層と、上下の薄膜配線層を電気的に接続する薄膜貫通導体とを有している。樹脂基板部２１１の最下層の樹脂層を貫通して樹脂基板部２１１の下面に端面が露出する薄膜貫通導体は、セラミック基板部２１２の上面の配線層と電気的に接続している。これにより、樹脂基板部２１１に設けられた接続パッド２２１および第２内部導体２２２とセラミック基板部２１２に設けられた第２内部導体２２２および第２接合導体２２３）とが電気的に接続されるようになる。

樹脂基板部２１１の接続パッド２２１および第２内部導体２２２の形成は、例えば、以下のようにすればよい。まず、薄膜貫通導体および薄膜配線層に対応する開口を有するレジスト膜を樹脂層上に形成するとともに、エッチング加工またはレーザー加工することによって薄膜配線層に対応する凹部、および薄膜貫通導体に対応する貫通孔を形成する。薄膜配線層に対応する凹部は必ずしも必要ではないが、凹部を設けることで薄膜配線と樹脂層との接合信頼性を高めることができる。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、樹脂層の凹部および貫通孔内に、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。次に、めっき等で銅や金等の電気抵抗の小さい金属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貫通導体および薄膜配線層を形成することができる。

接続パッド２２１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、接続パッド２２１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。

樹脂基板部２１１とセラミック基板部２１２との積層構造にする方法は、例えば、樹脂基板部２１１を作製しておいてセラミック基板部２１２の上面に接着する方法、あるいはセラミック基板部２１２の上面に樹脂絶縁層を１層ずつ積層していく方法がある。樹脂絶縁層を１層ずつ積層していく方法は、上述したフィルム状の樹脂を用いる方法、液状の前駆体樹脂を用いる方法いずれでもよい。樹脂基板部２１１を作製しておいて複数の樹脂絶縁層層（および接続パッド２２１、内部導体２２２）を一括してセラミック基板部２１２の上面に接着する方法はより効率的である。

このようにして作製された回路基板３００の接続パッド２２１にプローブピン４００を取り付けることでプローブカード７００となる。プローブピン４００は接続パッド２２１に機械的に接合されるとともに電気的に接続されている。

プローブピン４００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４００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、シリコン基板の１面にエッチングで複数のプローブピンの雌型を形成する。雌型は回路基板３００の接続パッド２２１の配置に対応するように配置されている。次に、シリコン基板の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て、さらに雌型をニッケルで埋め込む。この雌型に埋め込まれたニッケル以外の、シリコン基板の上面に被着している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基板を作製する。このシリコン基板に埋設されたニッケル製プローブピンを回路基板３００の接続パッド２２１にはんだ等の導電性の接合材で接合する。そして、シリコン基板を水酸化カリウム水溶液で除去することによって、回路基板３００の接続パッド２２１にプローブピン４００が接合されたプローブカード７００が得られる。

本開示の回路基板３００およびプローブカード７００は、上述した具体例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。

１００・・・第１回路基板部
１０１・・・第１面
１０２・・・第２面
１１０・・・第１絶縁基板部（第１セラミック基板部）
１１１・・・貫通孔
１２０・・・第１回路導体
１２１・・・外部端子
１２２・・・第１内部導体
１２３・・・第１接合導体
１４０・・・電極
２００・・・第２回路基板部
２０１・・・第３面
２０２・・・第４面
２１０・・・第２絶縁基板部
２１１・・・樹脂基板部
２１２・・・セラミック基板部（第２セラミック基板部）
２２０・・・第２回路導体
２２１・・・接続パッド
２２２・・・第２内部導体
２２３・・・第２接合導体
２２４・・・導電性接合材
３００・・・回路基板
３１０・・・容量素子
４００・・・プローブピン
５００・・・配線基板
５０１・・・配線
５０２・・・固定穴（ねじ穴）
５１０・・・接続部材
６００・・・固定部材（固定用ねじ）
７００・・・プローブカード

Claims (6)

1. 第１面および該第１面とは反対側の第２面を有し、該第２面に配列された外部端子を含む第１回路導体を備えている第１回路基板部と、
   前記第１面より小さく前記第１面の中央部から突出している第３面を有しており、該第３面に配列された接続パッドを含み、前記第１回路導体と電気的に接続されている第２回路導体を備えている第２回路基板部と、
   を備えている回路基板。
2. 前記第２回路基板部は前記第３面とは反対側の第４面を有しており、前記第１回路基板部の前記第１面の前記第１回路導体と前記第２回路基板部の前記第４面の前記第２回路導体とが導電性接合材で接合されている請求項１に記載の回路基板。
3. 前記第１回路基板部は、外縁領域に前記第１面から前記第２面にかけて貫通する貫通孔を有している請求項１または請求項２に記載の回路基板。
4. 前記第１基板部は、前記第１面における前記第２基板部の外側に容量素子搭載用の電極を有している請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回路基板。
5. 前記電極に容量素子が搭載されている請求項４に記載の回路基板。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の回路基板と、前記接続パッドに電気的に接続されたプローブピンと、を備えているプローブカード。
   

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