KR20120102024A - 전자부품 검사장치용 배선기판 및 그 제조방법 - Google Patents

전자부품 검사장치용 배선기판 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20120102024A
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Abstract

(과제) 설계에 필요로 하는 시간 및 제조기간을 단축할 수 있고, 또한 비교적 적은 지그로 용이하게 제조할 수 있는 전자부품 검사장치용 배선기판과 그 제조방법을 제공한다.
(해결수단) 표면(4) 및 이면(5)을 가지며 또한 적어도 표면(4)이 절연층으로 형성된 기판 본체(2a)와, 상기 기판 본체(2a)의 표면(4)에 있어서의 중심측에 복수의 프로브용 패드(6)가 형성된 프로브용 패드영역(pa)과, 상기 기판 본체(2a)의 표면(4)에 있어서의 주변측이고 또한 프로브용 패드영역(pa)의 외측에 복수의 외부접속단자(7)가 형성된 외부접속단자영역(ca)을 구비한 전자부품 검사장치용 배선기판(1a)으로서, 상기 프로브용 패드(6)와 상기 외부접속단자(7)의 사이는 상기 기판 본체(2a)의 표면(4)에 있어서의 상기 2개의 영역(pa,ca) 사이에 형성된 표면배선(8)에 의해서 접속되어 있는 전자부품 검사장치용 배선기판(1a).

Description

전자부품 검사장치용 배선기판 및 그 제조방법{WIRING BOARD FOR ELECTRONIC COMPONENT INSPECTION DEVICE, AND ITS MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 전자부품의 도통성이나 동작 여부 등을 검사하기 위해서 사용되는 전자부품 검사장치용 배선기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
IC칩이나 LSI 등의 피검사 전자부품의 도통성이나 동작 여부 등을 검사하기 위해서, 세라믹 등의 비도전재로 이루어지는 기판의 표면에 있어서의 중앙 부근에 프로브를 부착하기 위한 복수의 신호 패드를 형성하고, 상기 신호 패드에서 상기 기판의 이면 전체에 거의 균일하게 형성된 복수의 단자로 향해서, 표면측에서 이면측의 두께방향을 따라서 외측면 방향으로 확대되는 복수의 내부배선(신호 바이어)이 개별로 배선된 프로브?카드가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
그러나, 상기 프로브?카드와 같은 내부배선을 가지는 경우, 다층 세라믹 기판의 층간에 검사해야 할 전자부품마다에 대응한 내부배선을 설계할 필요가 있기 때문에, 설계에 필요로 하는 시간이 길어지게 됨과 아울러, 세라믹층마다 소정 위치에 비아도체나 내부배선을 형성하기 위한 지그(jig)가 필요하게 된다. 따라서, 단기간에 있어서의 제조 및 납품을 할 수 없다는 문제가 있었다.
특허문헌 1 : 일본국 특허공개 2008-197118호 공보(1?39페이지, 도 17)
본 발명은 배경기술에서 설명한 문제점을 해결하여, 설계에 필요로 하는 시간 및 제조기간을 단축할 수 있고, 또한 비교적 적은 공정수와 지그에 의해서 용이하게 제조할 수 있는 전자부품 검사장치용 배선기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해서, 기판 본체의 같은 표면 상에 프로브용 패드와 상기 베이스 기판과 도통하기 위한 외부접속단자를 형성하고, 상기 외부접속단자와 상기 프로브용 패드의 사이를 표면배선에 의해서 접속하는 것에 착안하여 이루어진 것이다.
즉, 본 발명의 전자부품 검사장치용 배선기판(청구항 1)은, 표면 및 이면을 가지며 또한 적어도 표면이 절연층으로 형성된 기판 본체와, 상기 기판 본체의 표면에 있어서의 중심측에 복수의 프로브용 패드가 형성된 프로브용 패드영역과, 상기 기판 본체의 표면에 있어서의 주변측이고 또한 상기 프로브용 패드영역의 외측에 복수의 외부접속단자가 형성된 외부접속단자영역을 구비한 전자부품 검사장치용 배선기판으로서, 상기 프로브용 패드와 상기 외부접속단자의 사이는 상기 기판 본체의 표면에 있어서의 상기 2개의 영역 사이에 형성된 표면배선에 의해서 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
이것에 의하면, 상기 기판 본체의 표면의 중심측에 복수의 프로브용 패드가 위치하는 프로브용 패드영역이 형성되고, 또한 같은 표면의 주변측에 복수의 외부접속단자가 위치하는 외부접속단자영역이 형성되어 있기 때문에, 상기 프로브용 패드와 상기 외부접속단자의 사이를 접속하기 위한 표면배선을 기판 본체의 표면에만 형성할 수 있다. 그 결과, 상기 배선기판에서는 내부배선을 필요로 하지 않으며 또한 표면배선만으로 대응할 수 있기 때문에, 검사해야 할 전자부품마다에 대응한 검사회로의 설계 및 제조에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 전자부품마다 필요로 하게 되는 소요의 검사를 정확하게 또한 신속하게 할 수 있으며, 단시간에 설계할 수 있고 또한 적은 공정수 및 지그로 용이하게 제조할 수 있음과 아울러, 비교적 저렴한 전자부품 검사장치용 배선기판을 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 기판 본체에는 단층 혹은 복수층의 세라믹 또는 수지의 절연재만으로 이루어지는 형태 이외에, 두께방향에서 이면을 포함하는 과반부(過半部)가 금속 코어 기판으로 이루어지고 또한 표면측에만 비교적 얇은 2층 이상의 상기 절연층을 적층한 형태도 포함된다.
또, 상기 기판 본체의 표면에 형성되는 프로브용 패드, 외부접속단자 및 표면배선은, 상기 기판 본체의 표면측의 절연층이 세라믹으로 이루어지는 형태에서는, 상기 표면에 형성된 박막층을 포함하고 있다.
또한, 상기 기판 본체의 표면에 형성되는 표면배선은 피검사 전자부품을 검사하기 위한 처리신호가 흐르는 신호 회로용 배선, 급전용의 전원 회로용 배선, 및 그랜드에 접속된 접지 회로용 배선을 포함하고 있다. 따라서, 표면배선의 중간에는 저항이나 콘덴서나 다이오드 등의 칩형상 전자부품이 접속되어 있다.
또한, 상기 외부접속단자영역은, 평면시(平面視)에서 직사각형을 이루는 기판 본체의 표면에 있어서, 상기 표면의 중심측에 위치하는 직사각형의 프로브용 패드영역의 전 둘레를 둘러싸는 'ㅁ'자형상의 형태, 상기 프로브용 패드영역을 3변을 따라서 둘러싸는 'ㄷ'자형상의 형태, 혹은 상기 프로브용 패드영역을 사이에 두고서 대향하는 2변을 따라서 독립된 2개의 직사각형을 이루는 영역마다에 형성되는 형태를 포함하고 있다.
또, 본 발명에는, 상기 기판 본체는 2층의 상기 절연층을 가지며, 상기 절연층 사이에는 내부배선이 형성되고, 표면측의 절연층을 제 1 비아도체가 관통하고, 상기 2층의 절연층은 상기 기판 본체의 표면측에 위치하고,상기 내부배선 및 제 1 비아도체를 통해서 일부의 상기 프로브용 패드와 일부의 상기 외부접속단자의 사이가 도통 가능하게 되어 있는 전자부품 검사장치용 배선기판(청구항 2)도 포함된다.
이것에 의하면, 평면시에 있어서 상기 기판 본체의 표면에서 중심측의 프로브용 패드와 주변측의 외부접속단자의 사이를 접속하는 표면배선끼리의 교차가 불가피한 위치에 한하여 최소한의 상기 내부배선 및 제 1 비아도체를 배선함으로써, 표면배선을 주로 하되 일부를 내부배선으로 한 상기 전자부품 검사장치용 배선기판을 확실하게 또한 단시간에 설계 및 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에는, 상기 전자부품 검사장치용 배선기판은, 상기 기판 본체의 이면측이, 표면 및 이면을 가지는 절연재로 이루어지며, 상기 표면과 이면의 사이를 관통하는 복수의 제 2 비아도체와, 상기 제 2 비아도체마다의 양단에 개별로 접속되는 표면측의 제 1 단자 및 외부와의 도통에 사용되는 이면측의 제 2 단자를 가지는 중계기판의 표면에 대향하도록 상기 중계기판에 실장되는 전자부품 검사장치용 배선기판(청구항 3)도 포함된다.
또한, 본 발명에는, 상기 전자부품 검사장치용 배선기판은, 상기 기판 본체의 이면측이, 표면 및 이면을 가지는 절연재로 이루어지며, 상기 표면과 이면의 사이를 관통하는 복수의 제 2 비아도체와, 상기 제 2 비아도체마다의 양단에 개별로 접속되는 표면측의 제 1 단자 및 외부와의 도통에 사용되는 이면측의 제 2 단자를 가지는 중계기판의 표면에 대향하도록 상기 중계기판의 표면에 형성된 오목부에 삽입되는 전자부품 검사장치용 배선기판(청구항 5)도 포함된다.
이것에 의하면, 상기 기판 본체의 표면의 주변측에 위치하는 외부접속단자는 상기 중계기판의 표면에 위치하는 제 1 단자와 후술하는 본딩 와이어 등을 통해서 도통되고, 또한 상기 중계기판의 제 2 비아도체 및 제 2 단자를 통해서 상기 중계기판을 탑재하는 프린트 기판 등의 마더보드와의 도통을 확실하게 취하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 전자부품 검사장치용 배선기판을 중계기판의 표면에 실장하기 위해서는 양자 간을 접착제를 통해서 접착하거나 혹은 중계기판의 표면에 형성한 오목부에 상기 배선기판의 이면측을 삽입함에 의해서 행해진다.
또, 상기 중계기판은 제 2 비아도체, 표면측의 제 1 단자 및 이면측의 제 2 단자(외부단자)를 평면시에서 대략 균일하게 배치한 형태, 혹은 상기한 제 2 비아도체, 제 1 단자 및 제 2 단자를 평면시에서 표면 및 이면의 주변부에만 형성한 형태로서 미리 제작한 것을 사용하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에는, 상기 외부접속단자와 상기 제 1 단자의 사이는 본딩 와이어 또는 커넥터에 의해서 개별로 접속되는 전자부품 검사장치용 배선기판(청구항 4, 6)도 포함된다.
이것에 의하면, 상기 전자부품 검사장치용 배선기판 및 중계기판에 있어서, 내부배선이 없거나 혹은 전자부품 검사장치용 배선기판의 표면측에 있어서의 최소한의 내부배선을 가지고 있으면 되고, 전자부품 검사장치용 배선기판의 표면에 형성되는 표면배선에 의해서 검사회로의 전부 혹은 대부분이 구성되어 있다. 또한, 상기 프로브용 패드마다의 상면에 세워지게 부착되는 복수의 프로브는 상기 본딩 와이어 등에 간섭되기 어렵기 때문에, 확실하게 피검사 전자부품의 외부단자에 접촉하여 정확한 검사를 보증하는 것도 가능하게 된다.
따라서, 단시간에 설계 및 제조할 수 있는 전자부품 검사장치용 배선기판을 피검사 전자부품을 검사할 때에 정확하게 또한 실용적으로 활용하는 것이 가능하게 된다.
한편, 본 발명에 따르는 전자부품 검사장치용 배선기판의 제조방법(청구항 7)은, 표면 및 이면을 가지며, 적어도 표면이 절연층으로 형성된 기판 본체와, 상기 기판 본체의 표면에 있어서의 중심측에 복수의 프로브용 패드가 형성된 프로브용 패드영역과, 상기 기판 본체의 표면에 있어서의 주변측이고 또한 상기 프로브용 패드영역의 외측에 복수의 외부접속단자가 형성된 외부접속단자영역과, 상기 프로브용 패드와 상기 외부접속단자의 사이를 접속하기 위해서 상기 기판 본체의 표면에 있어서의 상기 2개의 영역 사이에 형성된 표면배선을 구비하는 전자부품 검사장치용 배선기판의 제조방법으로서, 표면 및 이면을 가지며, 추후에 상기 전자부품 검사장치용 배선기판이 되는 복수의 기판영역을 가지는 그린 시트를 소성하는 공정과, 상기 소성에 의해서 얻어진 다수개 취득용의 세라믹 시트에 있어서의 복수의 기판영역마다의 표면에 대해서 물리적 증착법 및 도금을 실시함으로써, 상기 표면의 중심측에 위치하는 복수의 상기 프로브용 패드, 상기 표면의 주변측에 위치하는 복수의 상기 외부접속단자, 및 이것들의 사이를 개별로 접속하는 복수의 표면배선을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이것에 의하면, 상기 그린 시트를 소성한 세라믹 시트의 표면만에 대해서 물리적 증착법을 실시함에 의해서 프로브용 패드, 외부접속단자 및 표면배선을 형성하기 때문에, 설계에 필요로 하는 시간이나 제조기간을 단축할 수 있고, 비교적 적은 공정수 및 지그로 용이하게 또한 저렴하게 제조하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 물리적 증착법(PVD)은 진공 중에서 금속 미립자를 가열 증착하여 박막을 형성하는 방법이며, 예를 들면 전자빔 가열이나 레이저 가열에 의한 증착법, 혹은 이온 빔에 의한 스퍼터링 등이 포함된다.
또, 상기 내부배선 및 제 1 비아도체를 병유하는 형태의 전자부품 검사장치용 배선기판을 제조하기 위해서는, 미리 제 1 비아도체를 관통시킨 상층의 그린 시트와 표면에 내부배선을 형성한 하층의 그린 시트를 적층한 후에, 상기한 각 공정을 실시함에 의해서 제조된다.
또한, 상기 중계기판의 표면에 상기 전자부품 검사장치용 기판을 실장한 후, 외부접속단자와 제 1 단자의 사이마다 본딩 와이어를 부착함으로써, 실용적인 전자부품 검사장치용 배선기판을 구성할 수 있다.
또, 본 발명에는, 상기 프로브용 패드, 외부접속단자 및 표면배선을 형성하는 공정 후에, 상기 세라믹 시트를 복수의 상기 기판영역마다 분할하여 복수의 전자부품 검사장치용 배선기판을 형성하는 공정을 더 가지는 전자부품 검사장치용 배선기판의 제조방법(청구항 8)도 포함된다.
이것에 의하면, 복수개의 상기 전자부품 검사장치용 배선기판을 비교적 단기간에 효율 좋게 제공하는 것이 가능하게 된다. 또한, 상기 분할에 의한 세분화는, 홈형성가공에서 상기 세라믹 시트의 표면 등에 형성한 단면 V자형의 오목홈을 따라서 파단하거나 혹은 절단 예정면을 따라서 전단가공을 실시함에 의해서 행해진다.
도 1은 본 발명에 따르는 일 형태의 전자부품 검사장치용 배선기판을 나타내는 정면도
도 2는 상기 전자부품 검사장치용 배선기판을 나타내는 평면도
도 3은 상기 배선기판의 표면 부근의 일부를 확대한 부분 수직 단면도
도 4는 상기 배선기판을 중계기판의 표면 상에 실장한 상태를 나타내는 수직 단면도
도 5는 상기 배선기판과 중계기판의 다른 실장형태를 나타내는 수직 단면도
도 6은 다른 형태의 전자부품 검사장치용 배선기판을 나타내는 수직 단면도.
도 7은 도 6의 X부분을 확대한 부분 평면도
도 8은 또 다른 형태의 전자부품 검사장치용 배선기판을 나타내는 수직 단면도
도 9는 또 다른 형태의 전자부품 검사장치용 배선기판을 나타내는 평면도
도 10은 또 다른 형태의 전자부품 검사장치용 배선기판을 나타내는 평면도
도 11은 상기 전자부품 검사장치용 배선기판의 일 제조공정을 나타내는 개략 단면도
도 12는 도 11에 계속되는 제조공정을 나타내는 개략 단면도
도 13은 도 12에 계속되는 제조공정을 나타내는 부분 개략 단면도
도 14는 도 13에 계속되는 제조공정을 나타내는 부분 개략 단면도
도 15는 도 14에 계속되는 제조공정을 나타내는 부분 개략 단면도
도 16은 도 15에 계속되는 제조공정을 나타내는 개략 단면도
도 17은 도 16에 계속되는 제조공정을 나타내는 개략 단면도
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명에 따르는 일 형태의 전자부품 검사장치용 배선기판(1a)(이하 간단히 '배선기판'이라 한다)을 나타내는 정면(측면)도, 도 2는 상기 배선기판(1a)의 평면도, 도 3은 상기 배선기판(1a)의 표면(4) 부근의 일부를 확대한 부분 수직 단면도이다.
배선기판(1a)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 알루미나 등의 고온 소성 세라믹(절연재)으로 이루어지며, 평면시(平面視)에서 대략 정사각형(직사각형)의 표면(4) 및 이면(5)을 가지는 평판형상의 기판 본체(2a), 상기 기판 본체(2a)의 표면(4)에 있어서의 중심측에 복수의 프로브용 패드(6)가 형성된 프로브용 패드영역(pa), 상기 표면(4)에 있어서의 주변측이고 또한 상기 프로브용 패드영역(pa)의 외측에 복수의 외부접속단자(7)가 형성된 외부접속단자영역(ca), 및 상기 프로브용 패드(6)와 외부접속단자(7)의 사이를 개별로 접속하기 위해서 상기 표면(4)에 형성된 복수의 표면배선(8)을 구비하고 있다.
상기 기판 본체(2a)는 단일의 세라믹층 혹은 복수의 세라믹층의 적층체로 이루어지며, 각 변(邊)마다 측면(3)을 가지고 있다. 또한, 상기 세라믹층은 저온 소성 세라믹의 일종인 유리-세라믹으로 이루어지는 것으로 하여도 좋다.
또, 상기 프로브용 패드영역(pa)은 평면시에서 대략 정사각형을 이루며, 복수의 프로브용 패드(6)를 대략 같은 간격으로 돌출 형성하고 있다. 한편, 상기 외부접속단자영역(ca)은 상기 프로브용 패드영역(pa)을 둘러싸도록 평면시에서 대략 'ㅁ'자형상을 이루며, 상기 프로브용 패드(6)와 같은 개수의 외부접속단자(7)를 랜덤으로 돌출 형성하고 있다. 또한, 상기 복수의 외부접속단자(7)는 상기 프로브용 패드(6)보다도 많은 개수로 하여 전기적으로 독립된 것을 일부에 포함하고 있어도 좋다.
도 3에 예시한 바와 같이 프로브용 패드(6), 표면배선(8) 및 외부접속단자(7)는, 미리 평탄하게 조정된 기판 본체(2a)의 표면(4)에 대해서 스퍼터링 및 포토그래피 기술에 의해서 평면시에서 양단의 원형부와 중간의 직선부로 이루어지는 소정 패턴의 Ti박막층(9), Cu박막층(10)을 순차적으로 적층하여 형성하고, 이어서 상기 Cu박막층(10) 상에 평면시에서 상사형(相似形)의 Cu도금층(11)과 Ni도금층(15)을 형성하여 양단의 대략 원기둥부(12,14)와 중간의 직선부(13)를 형성하였다. 또한, 상기 Cu도금층(11)과 Ni도금층(15)의 주위에 형성되어 있던 도금 레지스트(도시생략)를 제거한 후, 상기한 Ti박막층(9), Cu박막층(10), Cu도금층(11), Ni도금층(15)의 외측면에 Ni도금층(16)과 Au도금층(18)을 각각 전해 도금에 의해서 순자척으로 피복한 것이다.
또한, 상기 표면배선(8)은 평면시에서 일부에 곡선부를 포함하고 있어도 좋다. 또, 표면배선(8)에는 피검사 전자부품을 검사하기 위한 처리신호가 흐르는 신호 회로용 배선, 급전용의 전원 회로용 배선, 및 그랜드에 접속된 접지 회로용 배선(모두 도시생략)이 포함되어 있다.
도 4는 상기 배선기판(1a)을 중계기판(20a)의 표면(22)에 실장한 상태를 나타내는 수직 단면도이다.
상기 중계기판(20a)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 알루미나 등의 고온 소성 세라믹(절연재)으로 이루어지며, 평면시에서 대략 정사각형의 표면(22)과 이면(23)을 가지는 기판 본체(21), 상기 기판 본체(21)의 표면(22)과 이면(23)의 사이를 대략 같은 간격으로 관통하는 복수의 비아 홀(24) 내에 형성된 복수의 제 2 비아도체(25), 상기 제 2 비아도체(25)마다의 표면(22)측의 단부에 접속된 복수의 제 1 단자(26), 및 상기 제 2 비아도체(25)마다의 이면(23)측의 단부에 접속되고 또한 외부와의 도통에 사용되는 복수의 제 2 단자(외부단자)(27)를 구비하고 있다.
또한, 상기 제 2 비아도체(25), 제 1 단자(26) 및 제 2 단자(27)는 기판 본체(21)가 알루미나 등인 경우에는 주로 W 혹은 Mo으로 이루어지고, 기판 본체(21)가 저온 소성 세라믹(절연재)의 일종인 유리-세라믹인 경우에는 Cu 혹은 Ag으로 이루어진다.
도 4에 나타낸 바와 같이 배선기판(1a)의 프로브용 패드(6)마다의 상측에는 예를 들면 Si웨이퍼에 병설된 복수의 피검사 전자부품(모두 도시생략)과 전기적으로 접촉하기 위한 프로브(p)가 세워지게 부착된다. 또, 중계기판(20a)의 표면(22)에 있어서의 중앙부에 접착제(19)를 통해서 배선기판(1a)의 이면(5)측을 접착함으로써, 상기 배선기판(1a)이 중계기판(20a)의 표면(22) 상에 실장된다. 또한, 중계기판(20a)의 표면(22)에 있어서의 주변에 위치하는 제 1 단자(26)와 배선기판(1a)의 외부접속단자(7)의 사이를 추후에 본딩 와이어(w)에 의해서 개별로 접속함으로써, 제 2 단자(27)와 프로브(p)가 개별로 도통 가능하게 된다. 그 결과, 복수의 피검사 전자부품의 검사를 연속적으로 실시하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 중계기판(20a)은 일반적인 형태이므로 기존의 것을 유용할 수 있다.
도 5는 상기 배선기판(1a)을 다른 형태의 중계기판(20b)의 표면(22) 측에 실장한 상태를 나타내는 수직 단면도이다.
상기 중계기판(20b)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기한 것과 같은 기판 본체(21), 상기 기판 본체(21)의 표면(22)과 이면(23)의 주변측만을 관통하는 복수의 제 2 비아도체(25), 상기 제 2 비아도체(25)마다의 양단에 개별로 접속되는 표면(22)측의 제 1 단자(26)와 이면(23)측의 제 2 단자(27), 및 표면(22)의 중앙부에 상측을 향해서 개구되는 평면시에서 직사각형인 오목부(28)를 가진다.
도 5에 나타낸 바와 같이 배선기판(1a)의 이면(5)측을 중계기판(20b)의 오목부(28) 내에 삽입함에 의해서 상기 중계기판(20b)의 표면(22)측에 배선기판(1a)을 실장한 후, 상기한 바와 마찬가지로 프로브용 패드(6)마다의 상측에 프로브(p)를 세우고, 또한 중계기판(20b)의 표면(22)측의 제 1 단자(26)와 배선기판(1a)의 외부접속단자(7)의 사이를 본딩 와이어(w)에 의해서 개별로 접속함으로써, 제 2 단자(27)와 프로브(p)가 개별로 도통 가능하게 된다. 그 결과, 복수의 피검사 전자부품의 검사를 연속적으로 실시하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 중계기판(20b)만을 미리 제작하여 둘 수도 있다.
이상과 같은 배선기판(1a)에 의하면, 상기 기판 본체(2a)의 표면(4)의 중심측에 복수의 프로브용 패드(6)가 위치하는 프로브용 패드영역(pa)이 형성되고, 또한 같은 표면(4)의 주변측에 복수의 외부접속단자(7)가 위치하는 외부접속단자영역(ca)이 형성되어 있기 때문에, 상기 프로브용 패드(6)와 상기 외부접속단자(7)의 사이를 접속하기 위한 표면배선(8)을 기판 본체(2a)의 표면(4)에만 형성할 수 있다. 그 결과, 상기 배선기판(1a)에서는 내부배선을 필요로 하지 않으며 또한 표면배선(8)만으로 대응할 수 있기 때문에, 검사해야 할 전자부품마다에 대응한 검사회로의 설계 및 제조에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 전자부품마다 필요로 하게 되는 소요의 검사를 정확하게 또한 신속하게 할 수 있으며, 단시간에 설계할 수 있고 또한 적은 지그로 용이하게 제조할 수 있음과 아울러, 비교적 저렴한 전자부품 검사장치용 배선기판(1a)을 확실하게 제공하는 것이 가능하게 된다.
도 6은 본 발명에 따르는 다른 형태의 배선기판(1b)을 나타내는 수직 단면도, 도 7은 도 6의 X부분에 있어서의 부분 확대 평면도이다.
배선기판(1b)은 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 표면(4)측의 비교적 얇은 세라믹층(s1)과 이면(5)측의 비교적 두꺼운 세라믹층(s2)을 적층한 기판 본체(2b)와, 상기 기판 본체(2b)의 표면(4)에 상기한 바와 같이 형성한 복수의 프로브용 패드(6)를 가지는 프로브용 패드영역(pa), 복수의 외부접속단자(7)를 가지는 외부접속단자영역(ca), 및 상기 프로브용 패드(6)와 외부접속단자(7)의 사이를 접속하는 표면배선(8), 상기 세라믹층(s1)과 세라믹층(s2)의 사이에 형성된 내부배선(8n), 상기 내부배선(8n)의 양단부 중 어느 일단부와 상기 프로브용 패드(6) 또는 외부접속단자(7)를 개별로 접속하며 또한 표면(4)측의 세라믹층(s1)을 관통하는 제 1 비아도체(v)를 구비하고 있다.
상기 배선기판(1b)에 있어서, 기판 본체(2b)의 표면(4)측에 있어서의 상기 세라믹층(s1,s2)의 층간에 내부배선(8n)을 형성하고, 또한 세라믹층(s1)을 관통하는 제 1 비아도체(v)를 형성하는 이유는, 도 7에 나타낸 바와 같이 평면시에서 프로브용 패드(6)와 외부접속단자(7)를 접속하는 복수의 표면배선(8)끼리가 불가피적으로 교차하지 않을 수 없는 경우, 2개의 표면배선(8)이 표면(4)에서 단락되는 사태를 피하기 위해서이다.
또한, 상기 내부배선(8n) 및 제 1 비아도체(v)는 세라믹층(s1,s2)이 되는 재료에 대응하여 주로 W, Mo, 혹은 Cu, Ag에 의해서 형성된다.
상기 배선기판(1b)도 상기한 바와 마찬가지로 중계기판(20a,20b)의 표면(22)측에 실장되고, 프로브용 패드(6)마다의 상면에 프로브(p)가 부착되고, 또한 외부접속단자(7)와 중계기판(20a,20b)에 있어서의 표면(22)측의 제 1 단자(26)의 사이를 본딩 와이어(w) 등을 통해서 접속함으로써, 전자부품의 검사에 사용된다.
이상과 같은 배선기판(1b)에 의하면, 평면시에 있어서 표면(4)에서 복수의 프로브용 패드(6)와 복수의 외부접속단자(7)의 사이를 접속하는 표면배선(8)끼리의 교차가 불가피한 위치에 있어서, 최소한의 상기 내부배선(8n) 및 제 1 비아도체(v)를 배선함으로써, 검사회로를 포함하는 표면배선(8)을 주로 한 전자부품 검사장치용 배선기판을 확실하게 또한 단시간에 설계 및 제조하는 것이 가능하게 된다.
도 8은 또 다른 형태의 배선기판(1c)을 나타내는 수직 단면도이다.
배선기판(1c)은 도 8에 나타낸 바와 같이, 비교적 두꺼운 금속 코어기판(M) 및 상기 금속 코어기판(M)의 상면에 형성한 에폭시계 등의 수지층(절연층)(j1,j2)으로 이루어지는 기판 본체(2c)와, 상기 기판 본체(2c)의 표면(4)에 상기한 바와 같이 형성한 프로브용 패드(6), 외부접속단자(7) 및 표면배선(8)과, 상기 기판 본체(2c)의 표면(4)측에 있어서의 수지층(j1,j2)의 층간에 형성된 상기한 바와 같은 내부배선(8n)과, 상기 내부배선(8n)의 양단부 중 어느 일단부와 상기 프로브용 패드(6) 또는 외부접속단자(7)를 개별로 접속하며 또한 표면(4)측의 수지층(j1)을 관통하는 상기한 바와 같은 제 1 비아도체(v)를 구비하고 있다. 상기 프로브용 패드(6), 외부접속단자(7) 및 표면배선(8)은 Cu도금막 등으로 이루어지며, 예를 들면 서브트랙티브법 등의 포토그래피 기술에 의해서 파인 피치로 또한 정밀하게 형성하는 것이 가능하다.
이상과 같은 배선기판(1c)에 의해서도 상기한 배선기판(1b)과 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상기 기판 본체(2c)는 상기 배선기판(1b)의 기판 본체(2b)로 대체하여 적용하는 것도 가능하다.
도 9는 또 다른 형태의 배선기판(1d)을 나타내는 평면도이다.
배선기판(1d)은 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기한 바와 같은 기판 본체(2a)의 대략 정사각형의 표면(4)에 있어서, 복수의 프로브용 패드(6)가 형성되며 또한 평면시에서 직사각형을 이루는 중심측의 프로브용 패드영역(pa)이 표면(4)의 1변(상변)에만 접근하여 위치하고, 표면(4)에 있어서의 다른 3변을 따라서 복수의 외부접속단자(7)가 형성되며 또한 평면시에서 대략 'ㄷ'자 형상을 이루는 외부접속단자영역(ca)이 위치하고 있다. 상기 외부접속단자영역(ca)은 상기 프로브용 패드영역(pa)의 외측에 위치하며 또한 상기 프로브용 패드영역(pa)을 3방향에서 둘러싸고 있다.
또한, 상기 기판 본체(2a)는 표면배선(8)의 일부를 내부배선(8n)과 1쌍의 제 1 비아도체(v)로 치환한 상기 기판 본체(2b,2c)로 하여도 좋다.
도 10은 또 다른 형태의 배선기판(1e)을 나타내는 평면도이다.
배선기판(1e)은 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기한 바와 같은 기판 본체(2a)의 대략 정사각형의 표면(4)에 있어서, 복수의 프로브용 패드(6)가 형성되며 또한 평면시에서 직사각형을 이루는 중심측의 프로브용 패드영역(pa)이 대향하는 2변 간의 중앙에 위치하되 나머지 2변 부근에 단부가 접근하여 있고, 상기 프로브용 패드영역(pa)이 접근하지 않는 상기 대향하는 2변을 따르는 주변측에 복수의 외부접속단자(7)를 형성한 좌우 1쌍의 외부접속단자영역(ca)이 위치하고 있다. 상기 1쌍의 외부접속단자영역(ca)은 평면시에서 비교적 좁고 긴 직사각형을 이루며, 상기 프로브용 패드영역(pa)의 외측에 위치하며 또한 상기 프로브용 패드영역(pa)을 양측에서 협지하고 있다. 또한, 상기 기판 본체(2a)도 표면배선(8)의 일부를 내부배선(8n)과 1쌍의 제 1 비아도체(v)로 치환한 기판 본체(2b,2c)로 하여도 좋다.
이하, 상기 배선기판(1a)의 제조방법에 대해서 설명한다.
우선 알루미나 분말에 수지 바인더 및 용제 등을 적량씩 배합하여 세라믹 슬러리로 하고, 상기 세라믹 슬러리를 독터 블레이드법에 따라서 시트화하여 도 11의 단면도로 나타낸 바와 같이 표면(4) 및 이면(5)을 가지는 단층의 그린 시트(g)를 제작하였다. 한편, 도 11에서 나타내는 일점쇄선은 평면시에서 격자형상을 이루는 가상의 절단 예정면(경계)(f)이고, 이것들의 사이마다 추후에 상기 배선기판(1a)이 되는 기판영역(2a)이 위치하고, 이것들의 외측에 틀형상의 테두리부(m)가 위치하고 있다.
그 다음에, 도 12에 나타낸 바와 같이 상기 그린 시트(g)의 표면(4)측에 노출되어 있는 절단 예정면(f)을 따라서 도시하지 않은 나이프의 날끝측을 삽입하는 홈형성가공을 실시함으로써, 단면 V자형의 오목홈(30)을 평면시에서 격자형상을 이루도록 형성하였다.
그 다음에, 상기 오목홈(30)이 표면(4)에 형성된 그린 시트(g)를 소정 온도에서 소성함으로써, 세라믹 시트(ss)로 하였다.
그 다음에, 도 13(a)의 부분 확대 단면도로 나타낸 바와 같이 상기 기판영역(2a)마다의 표면(4)을 평활화하고, 상기 표면(4)의 전면에 대해서 이온 빔에 의한 스퍼터링(물리적 증착법)을 실시함으로써 Ti박막층(9)과 Cu박막층(10)을 순차적으로 피복하였다.
그 다음에, 도 13(b)에 나타낸 바와 같이 Cu박막층(10) 상의 전면에 감광성 수지로 이루어지는 레지스트층(r)을 형성한 후, 상기 레지스트층(r)에 대해서 포토그래피 기술을 실시하여 평면시에서 세장(細長)의 긴 원형을 이루는 관통구멍(h)을 소정의 위치에 복수 형성하였다. 또한, 상기 관통구멍(h)은 평면시에서 양단의 원형부와 이것들의 사이를 접속하는 직선부를 가지는 형태로 하여도 좋다.
계속해서, 도 14(a)에 나타낸 바와 같이 상기 관통구멍(h)의 저면에 노출되어 있는 Cu박막층(10) 상에 2종류의 전해 금속 도금을 순차적으로 실시하여 Cu도금층(11)과 Ni도금층(15)을 순차적으로 피복하였다.
그 다음에, 도 14(b)에 나타낸 바와 같이 상기 레지스트층(r)을 현상액에 접촉시켜서 박리하여 제거하였다. 또한, 도 15(a)에 나타낸 바와 같이 Cu도금층(11)과 Ni도금층(15)이 덮여져 있지 않은 부분의 Ti박막층(9)과 Cu박막층(10)을 에칭액에 접촉시켜서 제거하였다.
그 다음에, 평면시에서 전체가 세장의 긴 원형을 이루는 상기 Ti박막층(9), Cu박막층(10), Cu도금층(11) 및 Ni도금층(15)의 4층의 전 표면에 대해서 2종류의 무전해 금속 도금을 순차적으로 실시하여, 도 15(b)에 나타낸 바와 같이 약 1?수㎛ 두께의 Ni도금층(16)과 약 0.03?0.1㎛ 두께의 Au도금층(18)을 순차적으로 피복하였다. 그 결과, 서로가 일체가 되고 또한 전체가 세장의 긴 원형을 이루는 1세트의 상기 프로브용 패드(6), 외부접속단자(7) 및 표면배선(8)이 형성되었다. 또한, 도 15(b)에서 파선으로 나타낸 바와 같이 상기 프로브용 패드(6) 및 외부접속단자(7)가 평면시에서 원형상을 이루며, 이것들의 사이를 직선형상의 표면배선(8)이 접속하고 있는 형태로 하여도 좋다.
그 결과, 도 16에 나타낸 바와 같이 다수개 취득용의 세라믹 시트(ss)의 기판영역(2a){배선기판(1a)}마다의 표면(4)에 있어서, 그 중심측의 프로브용 패드영역(pa)에 위치하는 복수의 프로브용 패드(6), 주변측의 외부접속단자영역(ca)에 위치하는 복수의 외부접속단자(7) 및 이것들의 사이를 개별로 접속하는 표면배선(8)이 형성되었다.
또한, 도 16에 있어서의 오목홈(30)을 따라서 상기 세라믹 시트(ss)를 분할하여 개개의 배선기판(1a)으로 세분화함으로써, 도 17에 나타낸 바와 같이 기판 본체(2a)마다의 표면(4)에 상기 프로브용 패드(6), 외부접속단자(7) 및 표면배선(8)을 가지는 복수의 배선기판(1a)을 얻을 수 있었다.
그리고, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 중계기판(20a)의 표면(22)에 접착제(19)를 통해서 배선기판(1a)을 실장하거나, 혹은 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 중계기판(20b)의 표면(22)에 형성된 오목부(28)에 이면(5)측을 삽입하여 배선기판(1a)을 실장한 후, 상기 배선기판(1a)의 외부접속단자(7)와 상기 중계기판(20a,20b)의 제 1 단자(26)의 사이마다 본딩 와이어(w)를 개별로 부착하였다.
또한, 도 6에 나타낸 바와 같은 배선기판(1b)을 얻기 위해서는, 우선 두께가 다른 2층의 그린 시트(g)를 준비하되, 상층이 되는 그린 시트(g)에는 미소성의 제 1 비아도체(v)를 관통시키고, 하층이 되는 그린 시트(g)의 표면에는 내부배선(8n)이 되는 도전성 페이스트를 형성한 후, 이것들을 적층하는 공정을 선행하여 두고, 그 후에 상기한 각 공정을 실시함으로써 배선기판(1b)을 제조하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 2층의 그린 시트(g)에 상기 금속 코어기판(M)을 더함으로써, 도 8에 나타낸 바와 같은 배선기판(1c)을 제조하는 것도 가능하게 된다.
또한, 상기 이온 빔에 의한 스퍼터링 대신에 전자빔 가열이나 레이저 가열에 의한 증착법을 사용하여도 좋다.
또한, 상기 오목홈(30)을 형성하지 않고, 상기 절단 예정면(f)을 따라서 전단가공을 실시함으로써, 개개의 배선기판(1a?1c)으로 세분화하는 것도 가능하다.
이상과 같은 배선기판(1a?1c)의 제조방법에 의하면, 그린 시트(g)를 소성한 세라믹 시트(ss)의 표면(4)만에 대해서 스퍼터링 등을 실시함에 의해서 상기 프로브용 패드(6), 외부접속단자(7) 및 표면배선(8)을 형성하였기 때문에, 설계에 필요로 하는 시간이나 제조기간을 단축할 수 있고, 또한 비교적 적은 공정수 및 지그에 의해서 용이하게 또한 저렴하게 제조할 수 있었다.
본 발명은 이상과 같이 설명한 각 형태에 한정되는 것이 아니다.
예를 들면, 상기 배선기판은 에폭시계 등의 수지로 이루어지는 기판 본체를 가지는 형태로 하여도 좋고, 이 경우 상기 프로브용 패드(6), 외부접속단자(7), 표면배선(8), 내부배선(8n), 혹은 제 1 비아도체(v)는 주로 Cu로 이루어지는 것이 된다.
또, 상기 배선기판의 외부접속단자와 상기 중계기판의 제 1 단자의 사이는 상기한 본딩 와이어 대신에 커넥터에 의해서 접속하도록 하여도 좋다. 혹은, 복수개의 상기 외부접속단자와 제 1 단자의 사이를, 접속할 부위 등에 대응하여 본딩 와이어 혹은 커넥터 중 어느 일방을 선택하여 접속하여도 좋다.
또한, 상기 배선기판 및 이것을 표면 상에 실장하는 중계기판의 기판 본체의 표면 및 이면은, 평면시에서 직사각형을 이루는 형태로 하여도 좋다.
또, 1개의 배선기판을 실장하는 중계기판을 상층 및 하층의 2개 이상을 적층한 형태로 하고, 배선기판의 외부접속단자와 상하 2층의 중계기판의 제 1 단자의 사이를 본딩 와이어 또는 커넥터에 의해서 개별로 접속하여도 좋다.
또한, 복수의 상기 배선기판을 1개의 비교적 큰 면적의 표면과 이면을 가지는 중계기판의 표면 상에 있어서의 다른 위치마다 또한 서로 떨어진 위치에 실장하여도 좋다.
또한, 상기 프로브용 패드영역은, 상기 배선기판의 표면에 있어서의 중심측에 있어서, 평면시에서 육각형 이상의 다각형, 원형, 긴 원형, 혹은 타원형을 나타내는 형태로 하고, 이것들 주변의 전부 또는 일부의 외측에 인접하는 표면의 주변측에 상기 외부접속단자영역을 배치한 형태로 하여도 좋다.
본 발명에 의하면, 설계에 필요로 하는 시간 및 제조기간을 단축할 수 있고, 또한 비교적 적은 지그로 용이하게 제조할 수 있는 전자부품 검사장치용 배선기판을 제공할 수 있다.
1a?1e - 배선기판(전자부품 검사장치용 배선기판)
2a?2c - 기판 본체/기판영역 4 - 배선기판의 표면
5 - 배선기판의 이면 6 - 프로브용 패드
7 - 외부접속단자 8 - 표면배선
8n - 내부배선 20a, 20b - 중계기판
22 - 중계기판의 표면 23 - 중계기판의 이면
25 - 제 2 비아도체 26 - 제 1 단자
27 - 제 2 단자 pa - 프로브용 패드영역
ca - 외부접속단자영역 v - 제 1 비아도체
s1,s2 - 세라믹층(절연층) j1,j2 - 수지층(절연층)
w - 본딩 와이어 g - 그린 시트
ss - 세라믹 시트

Claims (8)

  1. 표면 및 이면을 가지며 또한 적어도 표면이 절연층으로 형성된 기판 본체와,
    상기 기판 본체의 표면에 있어서의 중심측에 복수의 프로브용 패드가 형성된 프로브용 패드영역과,
    상기 기판 본체의 표면에 있어서의 주변측이고 또한 상기 프로브용 패드영역의 외측에 복수의 외부접속단자가 형성된 외부접속단자영역을 구비한 전자부품 검사장치용 배선기판으로서,
    상기 프로브용 패드와 상기 외부접속단자의 사이는 상기 기판 본체의 표면에 있어서의 상기 2개의 영역 사이에 형성된 표면배선에 의해서 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 검사장치용 배선기판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 본체는 2층의 상기 절연층을 가지며, 상기 절연층 사이에는 내부배선이 형성되고, 표면측의 절연층을 제 1 비아도체가 관통하고,
    상기 2층의 절연층은 상기 기판 본체의 표면측에 위치하고,
    상기 내부배선 및 제 1 비아도체를 통해서 일부의 상기 프로브용 패드와 일부의 상기 외부접속단자의 사이가 도통 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 검사장치용 배선기판.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 전자부품 검사장치용 배선기판은, 상기 기판 본체의 이면측이, 표면 및 이면을 가지는 절연재로 이루어지며, 상기 표면과 이면의 사이를 관통하는 복수의 제 2 비아도체와, 상기 제 2 비아도체마다의 양단에 개별로 접속되는 표면측의 제 1 단자 및 외부와의 도통에 사용되는 이면측의 제 2 단자를 가지는 중계기판의 표면에 대향하도록 상기 중계기판에 실장되는 것을 특징으로 하는 전자부품 검사장치용 배선기판.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 외부접속단자와 상기 제 1 단자의 사이는 본딩 와이어 또는 커넥터에 의해서 개별로 접속되는 것을 특징으로 하는 전자부품 검사장치용 배선기판.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 전자부품 검사장치용 배선기판은, 상기 기판 본체의 이면측이, 표면 및 이면을 가지는 절연재로 이루어지며, 상기 표면과 이면의 사이를 관통하는 복수의 제 2 비아도체와, 상기 제 2 비아도체마다의 양단에 개별로 접속되는 표면측의 제 1 단자 및 외부와의 도통에 사용되는 이면측의 제 2 단자를 가지는 중계기판의 표면에 대향하도록 상기 중계기판의 표면에 형성된 오목부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 전자부품 검사장치용 배선기판.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 외부접속단자와 상기 제 1 단자의 사이는 본딩 와이어 또는 커넥터에 의해서 개별로 접속되는 것을 특징으로 하는 전자부품 검사장치용 배선기판.
  7. 표면 및 이면을 가지며, 적어도 표면이 절연층으로 형성된 기판 본체와, 상기 기판 본체의 표면에 있어서의 중심측에 복수의 프로브용 패드가 형성된 프로브용 패드영역과, 상기 기판 본체의 표면에 있어서의 주변측이고 또한 상기 프로브용 패드영역의 외측에 복수의 외부접속단자가 형성된 외부접속단자영역과, 상기 프로브용 패드와 상기 외부접속단자의 사이를 접속하기 위해서 상기 기판 본체의 표면에 있어서의 상기 2개의 영역 사이에 형성된 표면배선을 구비하는 전자부품 검사장치용 배선기판의 제조방법으로서,
    표면 및 이면을 가지며, 추후에 상기 전자부품 검사장치용 배선기판이 되는 복수의 기판영역을 가지는 그린 시트를 소성하는 공정과,
    상기 소성에 의해서 얻어진 다수개 취득용의 세라믹 시트에 있어서의 복수의 기판영역마다의 표면에 대해서 물리적 증착법 및 도금을 실시함으로써, 상기 표면의 중심측에 위치하는 복수의 상기 프로브용 패드, 상기 표면의 주변측에 위치하는 복수의 상기 외부접속단자, 및 이것들의 사이를 개별로 접속하는 복수의 표면배선을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 검사장치용 배선기판의 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 프로브용 패드, 외부접속단자 및 표면배선을 형성하는 공정 후에, 상기 세라믹 시트를 복수의 상기 기판영역마다 분할하여 복수의 전자부품 검사장치용 배선기판을 형성하는 공정을 더 가지는 것을 특징으로 하는 전자부품 검사장치용 배선기판의 제조방법.
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