JP4542587B2 - 電子部品検査装置用配線基板 - Google Patents

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Description

本発明は、複数の電子部品の電気的特性を同時に精度良く検査するための電子部品検査装置用配線基板に関する。
例えば、Siウェハの表面に沿って形成された多数の電子部品の電気的特性を同時に検査するため、全体が上記Siウェハと相似形の円盤形状を呈し、その一面に、上記Siウェハにおける多数の被検査電子部品が縦横に隣接して連続して配置されたレイアウトに対応して、個々の被検査電子部品を検査するための複数のプローブを植設した単位検査パターンを、縦横に隣接して連続して配置したプローブ組立体が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−3334号公報 (第1〜11頁、図1〜7)
しかし、前記特許文献1のプローブ組立体のように、1つの電子部品を検査するための単位検査パターンを、縦横に隣接し且つ連続して配置した場合、隣接する単位検査パターンとのスペースが狭くなる。また、電子部品自体の端子数が増加するに伴い、プローブが取り付けられる検査用パッドも密集して配置されるので、隣接する検査用パッド同士の間隔も狭くなる。
このため、例えば、単位検査パターンにおいて、プローブが取り付けられる検査用パッドを小径化し得ても、かかる小径化した検査用パッドとは別に形成され、且つセラミック基板内部のビア導体と該検査用パッドとを、電気的に接続するカバーパッドも大きくすることができない。
しかも、プローブ組立体をセラミック基板で構成する場合、該セラミック基板の外周辺部では、その中央部に対し、焼成時に収縮の影響が大きくなるため、焼成工程において検査用パッドの位置精度の制御が困難となる。その結果、多数の電子部品を、同時に精度良く検査できる電子部品検査装置用配線基板を提供することが困難であった。
本発明は、例えば、Siウェハの表面に形成された複数の電子部品の電気的特性を、同時に精度良く検査するための電子部品検査装置用配線基板を提供する、ことを課題とする。
課題を解決するための手段および発明の効果
本発明は、前記課題を解決するため、セラミック基板の表面において、1つの被検査電子部品を検査するための単位検査パターンを、縦横方向および横方向の少なくとも一方にずらして配置する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の電子部品検査装置用配線基板(請求項1)は、複数のセラミック層を積層してなり、表面および裏面を有する基板本体と、係る基板本体の表面に形成された表面端子電極と、を含む電子部品検査装置用配線基板であって、1つの被検査電子部品が有する複数の端子電極にそれぞれ対応するように配置された複数の上記表面端子電極で構成される単位検査パターンは、平面視で格子状配置から縦方向および横方向の少なくとも一方にずれて配置され、上記表面端子電極の一部は、少なくとも上記単位検査パターン内に形成される検査用パッド、上記基板本体の表面に露出するビア導体と接続されるカバーパッド、およびこれらの両パッド間を接続する接続配線を備える、ことを特徴とする。
上記ずれは、単位検査パターンのサイズよりも小である。
これによれば、前記基板本体の表面において、複数の単位検査パターンは、平面視で格子状配置から縦方向および横方向の少なくとも一方にずれて配置されているので、隣接する単位検査パターンとの間には、該パターンのない表面が位置している
このため、個々の単位検査パターンにおいて、表面端子電極を構成し、且つプローブが取り付けられる検査用パッドが小径化したり、隣接する検査用パッドとの間が小ピッチ化しても、該検査用パッドに接続配線を介して接続し、且つ基板本体内のビア導体とも接続するカバーパッドを大きくして配置することができる
更に、複数のセラミック層からなる基板本体の表面に、複数の単位検査パターンを前記のように配置した場合、該基板本体の周辺部では、その中央部に対し、焼成収縮に伴う位置精度の影響があっても、前記のように単位検査パターン間の表面で大きなカバーパッドを形成できるので、製造時の収縮管理が容易となる
しかも、隣接する単位検査パターン同士の間に該パターンのない表面が位置するため、例えば、1つの単位検査パターンの内側に表面端子電極を構成する検査用パッドを、該パターンの外側の上記表面に大きなカバーパッドを、両パッド間で且つ単位検査パターンの境界に跨って接続配線を形成することができるそのため、各検査用パッドへの給電や、被検査電子部品における端子電極ごとの検査信号の送信を、精度良く確実に行わしめることが可能となる
って、以上のような本発明の電子部品検査装置用配線基板によれば、Siウェハなどに形成された多数の電子部品の電気的特性を、同時に精度および効率良く検査することが可能となる。同時に検査される電子部品は、例えば、縦横に隣接する電子部品群のうち、例えば、縦または横方向に1列置きのグループのものや、縦横方向の双方で1パターン置きのグループのものなどが含まれる。
尚、前記セラミック層は、アルミナなどからなる高温焼成セラミック、あるいは、ガラス−セラミックなどからなる低温焼成セラミックからなる。
また、前記表面端子電極は、例えば、Ti薄膜層、Ni薄膜層、およびCuメッキ層の積層体と、その全表面を覆うNiおよびAuメッキ層で形成される。
更に、前記単位検査パターンは、前記基板本体の表面において、1つの被検査電子部品(被検査デバイス)が有する複数の端子電極に対応するように配置される複数の前記表面端子電極を構成している後述する複数の検査用パッドによって、初めて構成されるものである
、前記表面端子電極には、前記検査用パッド、カバーパッド、および接続配線の全てが単位検査パターンの内側に形成された形態のほか、ビア導体が直に接続される検査用パッドのみからなる形態も含まれる。
また、上記検査用パッド、カバーパッド、および接続配線は、研磨された表面に形成されたTi薄膜層、Ni薄膜層、およびCuメッキ層の積層体と、該積層体の全表面にメッキされたNiメッキ層およびAuメッキ層とから構成される。
更に、本発明には、前記単位検査パターンは、平面視で矩形を呈し、該単位検査パターンの各辺に沿って複数の検査用パッドが形成され、これらに囲まれた内側または該単位検査パターンの外側に各検査用パッドと専用の接続配線を介して個別に接続されたカバーパッドが形成され、係るカバーパッドには、前記基板本体において、少なくとも表面を形成する最上層のセラミック層を貫通するビア導体が接続されている、電子部品検査装置用配線基板(請求項)も含まれる。
これによれば、1つの単位検査パターンの各辺に沿って、当該パターンの内側に検査用パッドを、上記パターンの外側で隣接する単位検査パターンとの間の表面に大きなカバーパッドを、それぞれ容易に形成できると共に、両パッド間で且つ単位検査パターンの境界に跨って接続配線を容易に形成することが可能となる。
また、本発明には、前記カバーパッドは、前記検査用パッドよりも大きい、電子部品検査装置用配線基板(請求項)も含まれる。
これによれば、単位検査パターン内の検査用パッドが小径化されても、該検査用パッドに対し、これよりも大きなカバーパッドを介して、前記ビア導体が導通されるので、検査用パッドへの給電や、被検査電子部品の検査信号の送電を、精度良く確実に行なわしめることができる。
更に、本発明には、前記カバーパッドは、接続すべき前記ビア導体よりも大径である、電子部品検査装置用配線基板(請求項)も含まれる。
これによれば、大径のカバーパッドにビア導体を容易に接続できるので、複数のセラミック層からなる基板本体が製造時の焼成収縮による影響を受けても、該カバーパッドとビア導体との導通、および該カバーパッドを介したビア導体と検査用パッドとの導通を確実に取ることができる。
加えて、本発明には、前記カバーパッドの直径は、前記ビア導体の直径の2.5倍以上である、電子部品検査装置用配線基板(請求項)も含まれる。
これによれば、大径のカバーパッドにビア導体を確実且つ容易に接続できる。
尚、カバーパッドの直径がビア導体の直径の2.5倍未満になると、製造時の焼成収縮の影響を受け易くなるので、かかる範囲を除外した。一方、ビア導体の直径に対するカバーパッドの直径の上限は、特に規定されないが、隣接して配置されるカバーパッドとの間隔を確保するためには、大体4倍程度が目安となる。
以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は、本発明と参考形態とに共通する電子部品検査装置用配線基板(以下、単に配線基板と言う)Kの要部と検査対象のSiウェハWの一部とを示す断面図、図2は、参考形態の配線基板Kの表面2の一部を示す平面図、図3は、図2中の部分拡大図で、且つ本発明とも共通するものである。
配線基板Kは、図1,図2に示すように、複数のセラミック層s1〜s8を積層してなり、表面2および裏面3を有する基板本体1と、該基板本体1の表面2に形成された複数の表面端子電極fと、を含んでいる。
基板本体1は、図1に示すように、セラミック層s1〜s5からなる第1積層体C1と、その下側に積層され且つセラミック層s6〜s8からなる第2積層体C2とからなる。第1積層体C1のセラミック層s1〜s5間には、電源用の配線層5,接地用である一対の配線層6,7、およびこれら挟まれた信号用の配線層8が形成されている。かかる配線層5〜8、および表面端子電極fのカバーパッドcpの相互間は、配線層5〜8を通過させるための貫通孔hを含むセラミック層s1〜s5を貫通するビア導体vを介して導通可能とされている。
一方、第2積層体C2のセラミック層s6〜s8間には、連続した比較的長いビア導体Vが貫通し、裏面3に形成した裏面電極9と接続されている。第1および第2積層体C1,C2の境界であるセラミック層s5,s6間には、前者のビア導体vと後者のビア導体Vとを接続する大径のランド10が配置されている。
尚、前記セラミック層s1〜s8は、アルミナなどの高温焼成セラミック、または、ガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックからなり、これらに応じて、配線層5〜8、ビア導体v,V、およびランド10の導体にも、WまたはMo、あるいは、AgまたはCuなどが用いられる。
図1,図2に示すように、基板本体1の表面2の上方には、検査すべきSiウェハWが追って配設され、その表面に沿って、縦横方向に沿って隣接してICチップなどの多数の電子部品c1〜cnが形成されている。1つの被検査電子部品cnが有する複数の端子電極mにそれぞれに対応するように、基板本体1の表面2には、上記端子電極mと同数の表面端子電極fが配置されている。更に、これらの表面端子電極fによって構成される単位検査パターンaが、表面2に配置されている。
尚、上記単位検査パターンaを示す図2,図3中の矩形(長方形)の破線は、平面視でほぼ矩形枠を呈する複数の表面端子電極fにおいて、これらを構成する複数の検査用パッドpの最外側に接する接線が囲む平面視で矩形の想像線である。
表面端子電極fは、図2,図3に示すように、単位検査パターンaの各辺の内側に沿って形成され、追ってプローブPが取り付けられる検査用パッドpと、単位検査パターンaの各辺の外側または内側に形成され、少なくとも最上層のセラミック層s1を貫通するビア導体vに接続して形成されたカバーパッドcpと、かかる両パッドp,cp間を接続する接続配線4とを備えている。
尚、図示しないが、表面端子電極fには、ビア導体vと直に接続する検査用パッドpのみからなる表面端子電極fも含まれる。また、検査用パッドp、接続配線4、およびカバーパッドcpを含む表面端子電極fは、平坦に研磨された表面2上に成膜されたTi薄膜層、Ni薄膜層、およびその上に積層されたCuメッキ層と、これらの全表面に被覆されたNiおよびAuメッ層とから構成される。
1つの単位検査パターンaにおいて対向する辺ごとに沿って形成された表面端子電極fごとの検査用パッドpは、図1に示すように、追って取り付けられるプローブPを介して、電子部品cnごとの端子電極mと導通可能とされている。
図2に示すように、参考形態の配線基板Kの表面2において、複数の表面端子電極fから構成される単位検査パターンaは、次のようにして配置されている。平面視で縦横に規則的に配置され、且つ単位検査パターンaの短辺よりも大きな間隔を置いた縦方向に沿っての仮想線L1〜L3と、同様に配置され且つ上記パターンaの長辺よりも大きな間隔を置いた横方向の仮想線N1〜N4とにおいて、両仮想線Ln,Nnの交点jと単位検査パターンaごとの重心(中心)gとは、1つ置きに重なり、且つ1つ置きに交点jのみが位置するように、単位検査パターンaが配置されている。
換言すると、参考形態の配線基板Kの表面2の縦横方向において、複数の単位検査パターンaは、縦方向および横方向に沿って、隣接する単位検査パターンaとの間に、1つの該パターンaの長さ(長辺)および幅(短辺)よりも大きな間隔を置いて、即ち、縦および横方向にずれるようにして配置されている。
図2に示すように、複数の単位検査パターンaは、縦方向および横方向に沿って、隣接する単位検査パターンaとの間に、ほぼ1つの該パターンaに相当する間隔を置いて配置されている。このため、図3の部分拡大図で例示するように、個々の単位検査パターンaにおいて、該パターンaの各辺の内側に沿って、表面端子電極fを構成する複数の検査用パッドpが配置されても、該検査用パッドpは、専用の接続配線4を介して、上記パターンaの各辺の外側に沿って配置された大径のカバーパッドcpと、確実に接続される。
尚、図2中で示すように、表面端子電極fの一部は、単位検査パターンaの内側に、検査用パッドp、接続配線4、およびカバーパッドcpの全てを有する形態としても良い。あるいは、一部の表面端子電極fは、ビア導体vと直に接続する検査用パッドpのみからなる形態としても良い。
図4は、図3中のX−X線の矢視に沿った部分断面図である。
図3,図4に示すように、個々の表面端子電極fにおいて、カバーパッドcpの直径d2は、検査用パッドpの直径d1よりも大径である。更に、カバーパッドcpの直径d2は、その底面に接続されるビア導体vの直径d3の2.5倍以上である。因みに、検査用パッドpの直径d1は、約90〜100μmで、隣接する検査用パッドp,p間のピッチは、約120〜150μmである。また、カバーパッドcpの直径d2は、約150〜210μmであり、ビア導体vの直径d3は、約70〜85μmである。
このため、複数の単位検査パターンaを表面2に有する基板本体1を、複数のグリーンシートを積層した後に焼成して、前記セラミックs1〜s8とする焼成工程で焼成収縮が生じても、平面視における基板本体1の中心部はもとより、その外周辺部に位置する単位検査パターンaにおいても、ビア導体vとカバーパッドcpとが確実に接続される。
その結果、前記図1で示したように、基板本体1の裏面3側の裏面パッド9から、ビア導体V,v、ランド10、配線層5〜8を介して、給電された電流は、カバーパッドcpおよび接続配線4を介して、検査用パッドpに送電される。そして、該検査用パッドpに取り付けられる前記プローブPを介して、SiウェハWの被検査電子部品cnごとの端子電極mから、その内部に給電される。
一方、被検査電子部品cnごとの端子電極mから検出された検査信号は、上記と逆の経路を経て、基板本体1の裏面3側の裏面パッド9に送信され、更に、これから外部の測定装置(図示せず)に送信される。
図5〜図7は、前記検査用パッドpごとに前記プローブPを取り付けた前記第3の配線基板Kによる検査の順序を示す概略図である。
図5に示すように、SiウェハWの表面には、縦横に隣接して多数の電子部品c1〜c53が格子状に形成されている。先ず、図6中で斜めのクロスハッチングで示すように、前記配線基板Kにおいて、前記配置パターンを有する複数の単位検査パターンaによって、奇数番号の電子部品c1,c3…c53を同時に検査する。次に、例えば、配線基板Kを横方向に単位検査パターンaのほぼ幅サイズ相当分移動させた、単位検査パターンaによって、図7中の縦横のクロスハッチングで示すように、偶数番号の電子部品c2,c4…c52を同時に検査する。
上記配線基板Kの移動を横方向または縦方向に沿って、繰り返すことによって、SiウェハWに形成された多数の電子部品c1〜cnを、精度および効率良く検査することが可能となる。
図8は、異なる参考形態の配線基板Kの前記基板本体1の表面2における単位検査パターンaの配置形態を示す部分平面図である。図8に示すように、複数の単位検査パターンaは、表面2において平面視で格子状配置から縦方向に沿って、横1列の単位検査パターンa相当分の間隔を置いて配置されている。このため、個々の単位検査パターンaでは、上下で対向する一対の短辺の内側に沿って、検査用パッドpを配置し、上記一対の短辺の外側に沿って、カバーパッドcpを配置し、これらのパッドp,cp間を上記一辺の短辺を跨ぐ接続配線4が接続している。尚、単位検査パターンaの左右で対向する一対の長辺付近では、表面端子電極fの全体が該パターンaの内側に配置される形態と、上記同様の形態とが併設される。
図8に示す配置形態を有する第2の配線基板Kによれば、前記SiウェハWにおける多数の電子部品cnに対し、配線基板1を縦方向に沿って、前記横1列の単位検査パターンa相当分をずらして移動することで、多くの電子部品cnを精度および効率良く検査することが可能となる。
また、図9は、異なる参考形態の配線基板Kにおける単位検査パターンaの異なる配置形態を示す部分平面図である。図9に示すように、複数の単位検査パターンaは、配線基板Kの表面2において、平面視で格子状配置から横方向に沿って、縦1列の単位検査パターンa相当分を置いて配置されている。このため、個々の単位検査パターンaでは、左右で対向する一対の長辺の内側に沿って、検査用パッドpを配置し、上記一対の長辺の外側に沿って、カバーパッドcpを配置し、これらのパッドp,cp間を上記一辺の長辺を跨ぐ接続配線4が接続している。尚、単位検査パターンaの上下で対向する一対の短辺付近では、表面端子電極fの全体が該パターンaの内側に配置される形態と、上記同様の形態とが併設される。
図9に示す配置形態を有する第2の配線基板Kによれば、前記SiウェハWにおける多数の電子部品cnに対し、配線基板1を横方向に沿って、前記縦1列の単位検査パターンa相当分をずらして移動することで、多くの電子部品cnを精度および効率良く検査することが可能となる。
更に、図10は、異なる参考形態の配線基板Kにおけるにおける更に異なる配置形態の単位検査パターンaを示す部分平面図である。図10に示すように、複数の単位検査パターンaは、表面2において平面視で格子状配置から縦および横方向に沿って、縦1列ずつおよび横1列ずつの単位検査パターンa相当分をそれぞれ置いて配置されている。このため、個々の単位検査パターンaでは、四辺ごとの内側に沿って、検査用パッドpを配置し、四辺ごとの外側に沿って、カバーパッドcpを配置し、これらのパッドp,cp間をそれぞれ接続配線4が接続している。尚、一部の表面端子電極fは、単位検査パターンaの内側に配置しても良い。
図10に示す配置形態を有する第2の配線基板Kによれば、前記SiウェハWにおける多数の電子部品cnに対し、配線基板Kを縦方向あるいは横方向に沿って、縦1列および横1列の単位検査パターンa相当分をそれぞれずらして検査した後、更に横方向あるいは縦方向に沿って、上記同様にずらして検査することで、多くの被検査電子部品cnを精度および効率良く検査することが可能となる。
図11は、本発明の配線基板Kの前記基板本体1の表面2における前記単位検査パターンaの配置形態を示す部分平面図である。図11に示すように、複数の単位検査パターンaは、基板本体1の表面2において平面視で格子状配置から縦方向に沿って、横方向で隣接する単位検査パターンa,aを、それらの長辺の約半分ずつずらして配置されている。このため、個々の単位検査パターンaでは、一対の短辺と一対の長辺のうち横方向で隣接する別の単位検査パターンaと接近しない位置とに沿って、カバーパッドcpを配置し、これらのパッドp,cp間を接続配線4が接続している。尚、一部の表面端子電極fは、全体を単位検査パターンaの内側に配置しても良い。
また、図12は、本発明の配線基板Kにおける前記単位検査パターンaの異なる配置形態を示す部分平面図である。図12に示すように、複数の単位検査パターンaは、基板本体1の表面2において平面視で格子状配置から横方向に沿って、縦方向で隣接する単位検査パターンa,aを、それらの短辺の約半分ずつずらして配置されている。このため、個々の単位検査パターンaでは、一対の長辺と一対の短辺のうち縦方向で隣接する別の単位検査パターンaと接近しない位置とに沿って、カバーパッドcpを配置し、これらのパッドp,cp間をそれぞれ接続配線4が接続している。
更に、図13は、本発明の配線基板Kにおける前記単位検査パターンaの更に異なる配置形態を示す部分平面図である。図12に示すように、複数の単位検査パターンaは、基板本体1の表面2において平面視で格子状配置から縦方向および横方向に沿って、縦横で隣接する単位検査パターンa,aを、それらの長辺および短辺のそれぞれ半分以下相当分ずらして配置されている。このため、個々の単位検査パターンaでは、その四辺ごとに沿って、カバーパッドcpを配置し、これらのパッドp,cp間を接続配線4が接続している。
以上のような配置形態を有する本発明の配線基板Kによっても、前記SiウェハWにおける多数の電子部品cnに対し、基板本体1を縦方向あるいは横方向に沿って、適宜ずらす操作と検査とを交互に行うことで、多くの被検査電子部品cnを精度および効率良く検査することが可能となる。
本発明は、以上のような各形態に限定されるものではない。
例えば、前記基板本体は、少なくとも2層以上のセラミック層を積層したものであれば良い。
また、前記単位検査パターンは、検査すべき1つの被検査電子部品が有する複数の端子電極に対応して、平面視で正方形やほぼ正方形を呈する形態としたり、あるいは六角形などの正多角形、変形多角形、円形、長円形、あるいは楕円形などとしても良い。
更に、前記検査用パッドやカバーパッドの形状は、平面視で前記円形の形態に限らず、各コーナにアールを付けた角形状や、正多角形などにしても良い。
本発明および参考形態の配線基板の要部などを示す断面図。 参考形態の配線基板の表面の一部を示す平面図。 図2中の模式的な部分拡大図および本発明とも共通する部分拡大図 図3中のX−X線の矢視に沿った部分断面図。 上記参考形態の配線基板の検査対象の一部を示す部分概略図。 上記参考形態の配線基板による検査対象の検査状態を示す部分概略図。 図6に続く検査対象の検査状態を示す部分概略図。 異なる参考形態の配線基板における単位検査パターンの配置形態を示す概略平面図。 異なる参考形態の配線基板における単位検査パターンの異なる配置形態を示す概略平面図。 異なる参考形態の配線基板における単位検査パターンの更に異なる配置形態を示す概略平面図。 本発明の配線基板における単位検査パターンの配置形態を示す概略平面図。 本発明の配線基板における単位検査パターンの異なる配置形態を示す概略平面図。 本発明の配線基板における単位検査パターンの更に異なる配置形態を示す概略平面図。
K……………………………電子部品検査装置用配線基板
1……………………………基板本体
2……………………………表面
3……………………………裏面
4……………………………接続配線
s1〜s8…………………セラミック層
a……………………………単位検査パターン
f……………………………表面端子電極
p……………………………検査用パッド
cp…………………………カバーパッド
v……………………………ビア導体
cn…………………………被検査電子部品
m……………………………端子電極
g……………………………重心
d2,d3…………………直径

Claims (5)

  1. 複数のセラミック層を積層してなり、表面および裏面を有する基板本体と、
    上記基板本体の表面に形成された表面端子電極と、を含む電子部品検査装置用配線基板であって、
    1つの被検査電子部品が有する複数の端子電極にそれぞれ対応するように配置された複数の上記表面端子電極で構成される単位検査パターンは、平面視で格子状配置から縦方向および横方向の少なくとも一方にずれて配置さ
    上記表面端子電極の一部は、少なくとも上記単位検査パターン内に形成される検査用パッド、上記基板本体の表面に露出するビア導体と接続されるカバーパッド、およびこれらの両パッド間を接続する接続配線を備える
    ことを特徴とする電子部品検査装置用配線基板。
  2. 前記単位検査パターンは、平面視で矩形を呈し、該単位検査パターンの各辺に沿って複数の検査用パッドが形成され、これらに囲まれた内側または該単位検査パターンの外側に各検査用パッドと専用の接続配線を介して個別に接続されたカバーパッドが形成され、
    上記カバーパッドには、前記基板本体において、少なくとも表面を形成する最上層のセラミック層を貫通するビア導体が接続されている、
    請求項に記載の電子部品検査装置用配線基板。
  3. 前記カバーパッドは、前記検査用パッドよりも大きい、
    請求項またはに記載の電子部品検査装置用配線基板。
  4. 前記カバーパッドは、接続すべき前記ビア導体よりも大径である、
    請求項乃至の何れか一項に記載の電子部品検査装置用配線基板。
  5. 前記カバーパッドの直径は、前記ビア導体の直径の2.5倍以上である、
    請求項乃至の何れか一項に記載の電子部品検査装置用配線基板。
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