KR20220088766A - 회로 기판, 프로브 카드용 기판 및 프로브 카드 - Google Patents

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KR20220088766A
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히토시 테가
다이스케 진구
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교세라 가부시키가이샤
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Abstract

회로 기판은 복수의 세라믹 절연층이 적층되어 이루어지고, 제 1 면 및 상기 제 1 면과는 반대측의 제 2 면을 갖는 절연 기판과, 상기 절연 기판의 내부를 통해서 상기 제 1 면으로부터 상기 제 2 면에 걸쳐서 위치하는 회로 도체와, 상기 절연 기판 내에 위치하는 적어도 1개의 히터선을 구비하고 있다. 상기 히터선은 복수의 상기 세라믹 절연층 사이 중 적어도 1개의 상기 세라믹 절연층 사이에 위치하고 있고, 상기 회로 도체의 일부가 통과하는 복수의 제 1 관통구멍과, 상기 회로 도체가 통과하지 않는 복수의 제 2 관통구멍을 갖는 메쉬 형상이다.

Description

회로 기판, 프로브 카드용 기판 및 프로브 카드
본 발명은 프로브 카드용의 회로 기판 및 프로브 카드에 관한 것이다.
웨이퍼상의 반도체 소자의 전기적인 검사를 하기 위한 프로브 카드용의 회로 기판으로서, 발열체(히터선)를 구비하는 것이 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 2010-151497호 공보를 참조). 이 회로 기판 내에 배치된 히터선을 발열시킴으로써 회로 기판 및 프로브 카드를 가열할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼를 가열하면서 검사할 수 있다. 이러한 회로 기판에 있어서는, 검사용의 회로 도체가 히터선과 접촉하지 않도록 히터에 관통구멍을 설치하고, 회로 도체는 관통구멍 내를 통해서 히터선과 접촉하지 않는 히터선을 관통하고 있다.
본 개시의 하나의 양태에 의한 회로 기판은 복수의 세라믹 절연층이 적층되어 이루어지고, 제 1 면 및 상기 제 1 면과는 반대측의 제 2 면을 갖는 절연 기판과, 상기 절연 기판의 내부를 통해서 상기 제 1 면으로부터 상기 제 2 면에 걸쳐서 위치하는 복수의 회로 도체와, 상기 절연 기판 내의 복수의 상기 세라믹 절연층 사이 중 적어도 1개의 상기 세라믹 절연층 사이에 위치하는 적어도 1개의 히터선을 구비하고 있고, 상기 히터선은 상기 회로 도체의 일부가 통과하는 복수의 제 1 관통구멍과, 상기 회로 도체가 통과하지 않는 복수의 제 2 관통구멍을 갖는 메쉬 형상이다.
본 개시의 하나의 양태의 프로브 카드용 기판은 상기 구성의 회로 기판과, 상기 회로 기판의 제 1 면 상에 위치하고, 복수의 수지 절연층 및 상기 회로 도체에 접속된 제 2 회로 도체를 갖는 제 2 회로 기판을 구비하고 있다.
본 개시의 하나의 양태의 프로브 카드는 상기 구성의 프로브 카드용 기판과, 상기 제 2 회로 도체에 접속된 프로브 핀을 구비하고 있다.
도 1a는 본 개시의 회로 기판의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 B-B선에 있어서의 단면도이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 나타내는 회로 기판의 내부를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 A부를 확대해서 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 B부의 사시도이다.
도 5는 회로 기판의 다른 일례의 요부를 확대해서 나타내는 평면도이다.
도 6은 회로 기판의 다른 일례의 요부를 확대해서 나타내는 평면도이다.
도 7은 회로 기판의 다른 일례의 요부를 확대해서 나타내는 평면도이다.
도 8은 회로 기판의 다른 일례의 요부를 확대해서 나타내는 평면도이다.
도 9는 회로 기판의 다른 일례의 내부를 나타내는 평면도이다.
도 10은 회로 기판의 다른 일례의 내부를 나타내는 평면도이다.
도 11은 회로 기판의 다른 일례의 내부를 나타내는 평면도이다.
도 12는 회로 기판의 다른 일례의 내부를 나타내는 평면도이다.
도 13는 회로 기판의 다른 일례의 내부를 나타내는 평면도이다.
도 14는 회로 기판의 다른 일례의 내부를 나타내는 평면도이다.
도 15는 회로 기판의 다른 일례의 내부를 나타내는 평면도이다.
도 16은 회로 기판의 다른 일례의 단면도이다.
도 17a는 본 개시의 프로브 카드용 기판의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 17b는 도 17a의 B-B선에 있어서의 단면도이다.
본 개시의 실시형태의 회로 기판, 프로브 카드용 기판 및 프로브 카드에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 도는 모식적인 것이며, 또한 상하의 구별은 설명상의 편의적인 것이 있어서 실제로 회로 기판 등이 사용될 때의 상하를 규제하는 것은 아니다. 도 1a는 회로 기판의 일례를 나타내는 평면도이며, 도 1b는 도 1a의 B-B선에 있어서의 단면도이다. 도 2는 도 1a 및 도 1b의 회로 기판의 내부를 나타내는 평면도이다. 도 3은 도 2의 A부를 확대해서 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 3의 A부의 사시도이다. 도 5∼도 8은 회로 기판의 다른 일례의 요부를 확대해서 나타내는 평면도이다. 도 9∼도 15는 회로 기판의 다른 일례의 내부를 나타내는 평면도이다. 도 16은 회로 기판의 다른 일례의 단면도이다. 도 17a는 프로브 카드용 기판의 일례를 나타내는 평면도이며, 도 17b는 도 17a의 B-B선에 있어서의 단면도이다. 도 2 및 도 9∼도 15는 절연층(1a) 등을 투시하고, 회로 기판(100)에 있어서의 히터선(3)이 배치되어 있는 세라믹 절연층(1a, 1a) 사이를 나타내고 있다. 이 세라믹 절연층(1a, 1a) 사이에 위치하는, 히터선(3) 이외의 회로 도체(2) 등은 생략하고 있다. 또한, 도 17a 및 도 17b에 있어서는 검사 대상이 되는 반도체 소자가 다수 집약되어 있는 반도체 웨이퍼(SW)를 2점 쇄선으로 나타내고 있다. 반도체 웨이퍼(SW)는 간단히 웨이퍼(SW)라고 부르는 것도 있다.
종래의 회로 기판에 있어서는 검사용의 회로 도체와 히터선이 교차하는 부분에만 관통구멍을 설치하고 있다. 회로 도체는 면방향에 있어서 균일하게 분포되어 있지 않은 경우가 많기 때문에, 히터선 내에 있어서의 관통구멍의 분포도 편중이 있다. 히터선에 있어서의 관통구멍이 많은 부분과 적은 부분에서는 발열량이 상이하기 때문에, 회로 기판의 면방향에 있어서의 온도 편차가 발생할 가능성이 높은 것이었다.
본 개시의 하나의 양태의 회로 기판(100)은 절연 기판(1)과, 복수의 회로 도체(2)와, 적어도 1개의 히터선(3)을 구비하고 있다. 절연 기판(1)은 복수의 세라믹 절연층(1a)이 적층되어 이루어지고, 제 1 면(11) 및 제 1 면과는 반대측의 제 2 면(12)을 갖는다. 회로 도체(2)는 절연 기판(1)의 내부를 통해서 제 1 면(11)로부터 제 2 면(12)에 걸쳐서 위치한다. 히터선(3)은 절연 기판(1) 내의 복수의 상기 세라믹 절연층 사이 중 적어도 1개의 세라믹 절연층(1a, 1a) 사이에 위치한다. 또한, 히터선(3)은 회로 도체(2)의 일부가 통과하는 복수의 제 1 관통구멍(31)과, 회로 도체(2)가 통과하지 않는 복수의 제 2 관통구멍(32)을 갖는 메쉬 형상이다.
이러한 회로 기판(100)에 의하면, 히터선(3)은 회로 도체(2)가 통과하는 제 1 관통구멍(31)과, 회로 도체(2)가 통과하지 않는 제 2 관통구멍(32)을 갖는 메쉬 형상이기 때문에, 히터선(3)에 있어서 제 1 관통구멍(31)과 제 2 관통구멍(32)을 포함하는 관통구멍(30)이 균일하게 분포된다. 그 때문에, 히터선(3)의 부위에 의한 발열의 불균일이 작아져, 면방향의 균열성이 우수한 가열이 가능한 회로 기판(100)이 된다.
도 1a 및 도 1b에 나타내는 예와 같이, 회로 기판(100)은 절연 기판(1)과 회로 도체(2)와 히터선(3)을 구비하고 있다. 회로 기판(100)은 프로브 카드(700)에 사용되는 것이며, 프로브 핀(400)을 접합하거나, 또는 제 2 회로 기판(200)을 접합한 프로브 카드용 기판(300)에 프로브 핀(400)을 접합하여 프로브 카드(700)로 하는 것이다. 바꿔 말하면, 히터선(3)을 내장하는 프로브 카드(700)를 제작하기 위한 회로 기판(100)이다.
절연 기판(1)은 절연 기판(1)에 설치된 복수의 회로 도체(2, 2) 사이, 회로 도체(2)와 히터선(3) 사이, 및 히터선(3)의 내측의 도체와 외측의 도체 사이 등의 도체 사이의 절연성을 확보하는 것이다. 절연 기판(1)은 복수의 세라믹 절연층(1a)(이하, 간단히 절연층(1a)이라고 하는 경우가 있음)이 적층된 적층체이다.
회로 도체(2)는, 예를 들면 절연 기판(1)의 제 1 면(11) 상의 접합 도체(21), 절연 기판(1) 내의 내부 도체(22) 및 제 2 면(12) 상의 외부 단자(23)를 포함하고 있다. 접합 도체(21)는 후술하는 프로브 카드용 기판(300)에 있어서, 제 1 면(11) 상에 설치되는 제 2 회로 기판(200)의 제 2 회로 도체(220)에 접속된다. 제 2 회로 기판(200)을 설치하지 않고 프로브 카드(700)를 형성하는 경우에는, 접합 도체(21)에 프로브 핀(400)이 접합되어 전기적으로 접속된다. 외부 단자(23)는 회로 기판(100)을 포함하는 프로브 카드(700)를 검사 장치에 접속하기 위한 것이다. 내부 도체(22)는 외부 단자(23)와 접합 도체(21)를 전기적으로 접속하는 것이다. 내부 도체(22)는 절연층(1a, 1a) 사이에 위치하는 내부 도체층(22a)과, 절연층(1a)을 두께방향으로 관통해서 다른 절연층(1a, 1a) 사이에 위치하는 내부 도체층(22a, 22a)끼리, 또는 내부 도체층(22a)과 접합 도체(21) 또는 외부 단자(23)를 접속하는 관통 도체(22b)를 갖고 있다. 제 2 회로 기판(200)을 설치하는 경우에는, 접합 도체(21)를 제 1 면(11) 상에 설치하지 않고, 내부 도체(22)의 관통 도체(22b)에 있어서의 제 1 면(11)에 노출하는 부분(끝면)을 접합 도체(21)로 할 수도 있다. 절연 기판(1)의 제 1 면(11) 및 제 2 면(12)은 회로 기판(100)의 제 1 면(11) 및 제 2 면(12)이기도 하다.
또한, 회로 기판(100)은 절연 기판(1)의 내부인, 세라믹 절연층(1a)의 층 사이에 히터선(3)을 구비하고 있다. 히터선(3)은 급전 도체(4)를 개재하여 외부로부터 급전됨으로써 발열하는 발열체이다. 히터선(3)의 발열에 의해, 회로 기판(100)의 상면(절연 기판(1)의 제 1 면(11))을 포함하는 표면이 가열되고, 제 2 회로 기판(200) 등을 개재하여 검사 대상의 웨이퍼(SW)를 가열할 수 있다. 급전 도체(4)는 절연층(1a, 1a) 사이의 급전 도체층(41)과, 절연층(1a)을 관통하는 급전 관통 도체(42)와, 절연 기판(1)의 제 2 면(12)의 급전 단자(43)를 포함하고 있다. 급전 관통 도체(42)의 일단이 절연층(1a)을 관통해서 히터선(3)에 접속되고, 타단은 급전 도체층(41)을 개재해서 또는 직접, 급전 단자(43)에 접속된다.
히터선(3)은 도 3∼도 8에 나타내는 예와 같이, 다수의 관통구멍(30)을 갖기 때문에, 전체적인 형상은 메쉬 형상으로 되어 있다. 관통구멍(30)은 회로 도체(2)가 통과하는 제 1 관통구멍(31)과, 회로 도체(2)가 통과하지 않는 제 2 관통구멍(32)을 갖고 있다. 제 1 관통구멍(31)은 회로 도체(2)와 히터선(3)이 접촉하지 않기 때문에, 이들 사이에서 절연성을 확보할 수 있는 크기이다. 제 1 관통구멍(31)을 통과하는 회로 도체(2)는 내부 도체(22)의 관통 도체(22b)이다. 제 1 관통구멍(31)은 회로 도체(2)(의 관통 도체(22b))의 배치에 대응하는 위치에 있다. 회로 도체(2)의 관통 도체(22b)는, 예를 들면 도 3, 도 4, 도 6 및 도 7에 나타내는 예에서는 종방향 횡방향으로 배열, 바꿔 말하면 격자의 격자점의 위치에 있고, 도 5 및 도 8에 나타내는 예에서는 지그재그 배열, 바꿔 말하면 사선 격자의 격자점의 위치에 있다. 그러나, 회로 도체(2)의 관통 도체(2b)는 모든 격자점에 균일하게 있는 것은 아니다. 한편, 관통구멍(30)은 관통 도체(22b)가 통과하는 제 1 관통구멍(31)뿐만 아니라 관통 도체(22b)가 통과하지 않는 제 2 관통구멍(32)도 갖고 있기 때문에, 관통구멍(30)은 모든 격자점에 대응하는 위치에 있다. 즉, 히터선(3)에 있어서의 제 1 관통구멍(31)이 위치하지 않는 영역에는 제 2 관통구멍(32)이 위치하고 있다. 그 때문에, 히터선(3) 내에 있어서 거의 균일하게 관통구멍(30)이 분포되어 있다. 또한, 회로 도체(2)의 관통 도체(22b)와 히터선(3)의 외측 가장자리가 겹치는 경우에는, 제 1 관통구멍(31)도 또한 히터선(3)의 외측 가장자리와 겹치므로, 예를 들면 도 3∼도 8에 나타내는 예와 같이, 이 경우의 제 1 관통구멍(31)은 전체 둘레가 히터선(3)으로 둘러싸여진 관통구멍이 아니라 노치 형상으로 되어 있다.
도 3에 나타내는 예는, 도 2에 있어서 파선으로 둘러싸인, 히터선(3)의 일방의 단부(3a)를 포함하는 부분(A부)을 확대해서 나타내고 있다. 도 4에 나타내는 예는, 도 3에 있어서 2점 쇄선으로 둘러싸인 상측의 히터선(3)의 부분(B부)만을 나타내고 있다. 도 3 및 도 4에 있어서의 히터선(3)은 그 폭방향에 있어서, 9개의 제 1 관통구멍(31)이 나열되어 있는 제 1 관통구멍(31)이 많은 영역과, 제 1 관통구멍(31)이 없는, 또는 1∼4개의 제 1 관통구멍(31)이 있는 것 같은 제 1 관통구멍(31)이 적은 영역을 갖고 있다. 그리고, 제 1 관통구멍(31)이 적은 영역에는 3∼8개의 제 2 관통구멍(32)이 있다. 이 때문에, 히터선(3)의 길이방향의 거의 전역에 있어서, 합쳐서 5∼9개의 관통구멍(30)이 폭방향으로 나열되어 있다. 관통구멍(30)이 5, 6개밖에 없는 영역은 급전 도체(4)(급전 관통 도체(42))가 접속되어 있는 영역이며, 그 밖의 영역에는 제 1 관통구멍(31)과 제 2 관통구멍(32)을 합해서 7∼9개의 관통구멍(30)이 있다. 급전 도체(4)는 히터선(3)의 양단부(3a, 3b)에 접속되어 있고, 히터선(3)에 있어서의 급전 도체(4)가 접속되어 있는 단부(3a, 3b) 사이가 주로 발열하는 부분이다. 그 때문에, 발열하는 부분에서는 폭방향으로 동일한 정도의 수의 관통구멍(30)이 있기 때문에, 길이방향에 있어서 발열량의 편차가 작은 것으로 되어 있다. 이와 같이, 제 2 관통구멍(32)은 발열량의 편차를 작게 하기 위한 것이기 때문에, 제 1 관통구멍(31)과 제 2 관통구멍(32)을 합친 관통구멍(30)의 분포는 히터선(3) 내에 있어서 완전히 균일한 분포가 아니어도 좋다.
관통구멍(30)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니고, 도 3∼도 5에 나타내는 예와 같은 원형, 도 6 및 도 7에 나타내는 예와 같은 사각형 또는 도 8에 나타내는 예와 같은 육각형 등의 다각형으로 할 수 있다. 제 1 관통구멍(31)의 내측을 통과하는 회로 도체(2)의 관통 도체(22b)가 통상은 원기둥 형상이기 때문에, 제 1 관통구멍(31)의 형상은 도 3∼도 5에 나타내는 예와 같은 원형으로 할 수 있다. 제 1 관통구멍(31)이 원형이면, 원기둥 형상의 관통 도체(22b)와 그 전체 둘레에 걸쳐 필요한 클리어런스를 확보하면서 개구 면적이 가장 작아지기 때문에, 히터선(3)의 도전로의 폭(W1)이 너무 작아지지 않고, 선폭(W)에 관해서 설계 자유도가 높아지고, 내전력도 높은 것이 된다. 도 6에 나타내는 예의 제 1 관통구멍(31)이 사각형(정사각형)인 것에 대해서, 도 7에 나타내는 예의 제 1 관통구멍(31)은 각을 둥글게 한 사각형(정사각형)이다. 이 경우도, 각을 둥글게 하지 않은 것에 대하여 제 1 관통구멍(31)의 개구 면적을 작게 할 수 있다.
제 2 관통구멍(32)의 형상 및 크기는 도 3∼도 8에 나타내는 예에서는 대부분 제 1 관통구멍(31)의 형상과 같다. 제 1 관통구멍(31)과 제 2 관통구멍(32)에서 크기 및 형상은 상이해도 좋다. 제 1 관통구멍(31)과 제 2 관통구멍(32)에서 크기 및 형상이 같으면, 이들의 배열에 의해 관통구멍(30)의 분포를 균일하게 하기 쉬워 히터선(3)의 균열성을 높이기 쉽다.
제 2 관통구멍(32)의 크기 및 형상은 모두 같지 않아도 좋다. 예를 들면, 도 7 및 도 8에 나타내는 예에서는, 제 2 관통구멍(32)은 제 1 관통구멍(31)과 같은 크기 및 형상의 것과, 제 1 관통구멍(31)과는 상이한 크기 및 형상의 것을 포함하고 있다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 예와 도 7에 나타내는 예를 비교하면, 도 7에 나타내는 예는 도 6에 나타내 예에 대하여, 제 1 관통구멍(31)과는 상이한 크기 및 형상의 제 2 관통구멍(32)이 추가된 것 같은 형태이다. 구체적으로는, 히터선(3)의 외주부에 제 1 관통구멍(31)보다 작은 제 2 관통구멍(32)이 있다. 이에 따라, 관통구멍(30)의 분포가 보다 균일해진다. 이와 같이, 제 2 관통구멍(32)의 크기 및 형상이 모두 같지 않은 경우에는, 관통구멍(30)의 분포의 조정을 하기 쉽기 때문에, 히터선(3) 내의 균열성이 보다 향상한 회로 기판(100)이 된다.
도 2 및 도 9∼도 15에 나타내는 예와 같이, 히터선(3)은 평면 투시로 소용돌이 형상 또는 동심원 형상이며, 히터선(3)의 선폭(W)은 히터선(3, 3)끼리의 간격(D)보다 큰 회로 기판(100)으로 할 수 있다. 또한, 도 9∼도 15에 나타내는 예에 있어서는, 히터선(3)의 양단부(3a, 3b)의 위치를 알기 쉽도록 히터선(3)의 양단부(3a, 3b)가 둥글게 된 형상으로 되어 있다. 도 2에 나타내는 히터선(3)과 같이 단부(3a, 3b)는 둥글게 되어 있지 않아도 좋다.
히터선(3)은 메쉬 형상이기 때문에, 관통구멍(30)(제 1 관통구멍(31) 및 제 2 관통구멍(32)) 사이의 도전로의 폭(W1)이 작다. 이에 대하여 상기 구성의 회로 기판(100)인 경우에는, 히터선(3)의 전체의 선폭(W)을 크게 함으로써 선폭 내의 도전로의 수가 증가하기 때문에, 히터선(3)이 메쉬 형상이어도 발열이 너무 커지지 않고 내전력이 향상하여, 신뢰성이 높은 회로 기판(100)으로 할 수 있다. 또한, 히터선(3)의 선폭이 크면, 선폭방향으로 다수의 관통구멍(30)을 배치할 수 있다. 따라서, 관통구멍(30)의 배치가 완전히 균일하지 않아도, 선폭 내의 도전로의 수의 불균일이 작아지기 때문에 보다 균열성이 높아진다. 또한, 가열 대상물인 웨이퍼(SW)는 원형이 많으므로, 소용돌이나 동심원 형상이면 히터선(3) 전체의 외형도 원형 형상으로 되기 때문에 균열성이 좋아진다.
또한, 도 3 등에 나타내는 예와 같이, 히터선(3, 3)끼리의 간격(D)을 절연성을 확보할 수 있는 정도로 작게 해서 선폭을 가능한 한 크게 하면, 가열 영역에 있어서의 히터선(3)이 차지하는 면적 비율이 커짐으로써 균열성이 향상한다. 구체적으로는, 히터선(3) 전체의 최외주를 연결할 수 있는 도형, 예를 들면 원 형상의 면적에 차지하는 히터선(3)의 비율을 80% 이상으로 할 수 있다. 바꿔 말하면, 히터선(3)의 선폭(W)을 히터선(3, 3)끼리의 간격(D)의 10배 이상으로 할 수 있다.
여기에서 말하는 소용돌이 형상은 통상의 소용돌이형에만 한정되지 않고, 예를 들면 도 2, 도 9 및 도 12에 나타내는 예와 같은 것을 포함한다. 도 9에 나타내는 예의 히터선(3)은 서로 지름이 상이한, 일부가 절취된 원 형상의 17개의 히터선을 동심원 형상으로 배치하고, 지름방향으로 인접하는 것을 접속해서 1개의 소용돌이 형상의 히터선(3)으로 한 것이다. 소용돌이 형상이기 때문에, 히터선(3)의 2개의 단부(3a, 3b)는 평면 투시에 있어서의 절연 기판(1)의 중심부와 외주부에 각각 위치하고 있다. 도 12에 나타내는 예의 히터선(3)은 10권취의 소용돌이형의 히터선(3)을 2개 포함한다. 2개의 히터선(3)은 같은 형상으로, 일방의 히터선(3)에 대하여 타방의 히터선(3)은 180℃ 회전하고 있고, 일방의 히터선(3)의 선 사이에 타방의 히터선(3)이 배치되어 있다. 이 예에 있어서도, 1개의 히터선(3)의 2개의 단부(3a, 3b)는 평면 투시에 있어서의 절연 기판(1)의 중심부와 외주부에 각각 위치하고 있다. 2개의 히터선(3)의 각각의, 외주부에 위치하는 단부(3a, 3a)는 평면 투시에 있어서의 절연 기판(1)의 중심부를 사이에 두고 서로 반대로 위치하고 있다. 도 2에 나타내는 예의 히터선(3)은 도 12에 나타내는 예의 2개의 히터선이 소용돌이의 중심부에서 접속된 형상이다. 그 때문에, 히터선(3)의 2개의 단부(3a, 3b)는 모두 평면 투시에 있어서의 절연 기판(1)의 외주부에 위치하고 있고, 중심부를 사이에 두고 서로 반대로 위치하고 있다.
또한, 동심원 형상이란 예를 들면 도 10, 도 11, 도 13 및 도 14에 나타내는 예와 같은 형상을 포함한다. 도 10에 나타내는 예의 히터선(3)은 지름이 상이한 17개의 원 형상의 히터선을 동심원 형상으로 배치하여 지름방향으로 인접하는 것끼리를 접속하고, 접속부에서 되접어 꺾으면서 지름이 작아지는 형상으로 한 것이다. 히터선(3)의 2개의 단부(3a, 3b)는 평면 투시에 있어서의 절연 기판(1)의 중심부와 외주부에 각각 위치하고 있다. 도 11에 나타내는 예의 히터선(3)은 지름이 상이한 17개의 반원 형상의 히터선을 동심원 형상으로 배치하여 지름방향으로 인접하는 것끼리를 접속하고, 접속부에서 되접어 꺾으면서 지름이 작아지는, 전체로서 반원 형상의 히터선을 2개 갖고 있다. 2개의 반원 형상의 히터선은 반원의 현을 중심으로 한 선대칭한 형상이다. 히터선(3)은 이 2개의 반원 형상의 히터선을 반원의 현의 부분을 마주 대해서 좌우로 나열하여 중심부에 위치하는 단부끼리를 접속해서 전체로서 원 형상으로 한 것이다. 그 때문에, 히터선(3)의 2개의 단부(3a, 3b)는 모두 평면 투시에 있어서의 절연 기판(1)의 외주부에 나열되어 위치하고 있다. 2개의 반원 형상의 히터선이 반원의 중심에 대하여 점대칭인 경우에는, 히터선(3)의 2개의 단부(3a, 3b)는 중심부를 사이에 두고 서로 반대로 위치한다. 도 13에 나타내는 예의 히터선(3)은 전체의 형상이 지름이 큰 링 형상인 히터선(3)과, 그 내측에 위치하는 전체 형상이 원 형상인 히터선(3)의 2개를 갖고 있다. 도 10의 히터선(3)을 내측 부분과 외측 부분으로 분할하고, 내측 부분을 상하 반전시킨 형상이다. 그 때문에, 히터선(3)의 2개의 단부(3a, 3b)는 지름방향으로 이간하여 위치하고 있다. 도 14에 나타내는 예의 히터선(3)은 도 11의 히터선(3)을 길이방향의 중심에서 절단하여 좌우 2개로 분할하고, 우측 부분을 왼쪽으로 90℃ 회전시키고, 좌측 부분을 왼쪽으로 90℃ 회전시켜 좌우로 반전시킨 형상이다. 바꿔 말하면, 히터선(3)은 2개의 반원 형상의 히터선(3)을 반원의 현의 부분을 마주 대해서 상하로 나열한 것이다. 1개의 히터선(3)의 2개의 단부(3a, 3b)는 평면 투시에 있어서의 절연 기판(1)의 중심부와 외주부에 각각 위치하고 좌우로 나열해 있다. 도 15에 나타내는 예의 히터선(3)은 4개의 히터선(3)을 갖고 있으며, 전체의 형상은 원 형상이 아니라 8각 형상이다. 크기가 상이한 8각형의 히터선의 중심을 가지런히 정돈하여 배치하고, 이것을 4개에 분할하여 내측과 외측에서 인접하는 것끼리를 접속해서 4개의 히터선(3)으로 한 것이다. 이와 같이, 상사형으로 크기가 상이한 복수의 히터선(3)을, 중심을 가지런히 정돈하여 배치해서 내측과 외측에서 인접하는 히터선끼리를 접속한 것도 동심원 형상으로 포함하는 것으로 한다. 또한, 소용돌이 형상에 대해서도, 원 형상이 아니라 다각 형상이어도 좋다. 또한, 도 15에 나타내는 예에 있어서의 히터선(3) 전체의 외형은 8각형인 절연 기판(1)의 외형을 따른 8각형이지만, 이와 같이 히터선(3) 전체의 외형을 절연 기판(1)의 외형과 상사형으로 해서, 절연 기판(1)(회로 기판(100))의 전체가 가열되도록 할 수 있다.
상술한 도 12∼도 15에 나타내는 예와 같이, 1개의 세라믹 절연층(1a, 1a) 사이에 복수의 히터선(3)을 갖고 있는 회로 기판(100)으로 할 수 있다.
이러한 구성이면, 히터선(3)의 밀도를 높여도, 히터선(3)을 적당한 길이로 해서 소망의 발열량으로 할 수 있기 때문에, 소망의 가열 온도로 설정하는 것이 용이해진다. 또한, 외기 등에 의해 회로 기판(100)에 온도 분포가 생기기 쉬운 경우에는, 복수의 히터선(3)의 각각에 공급하는 전력을 상이하게 함으로써 회로 기판(100) 내의 위치에 의해 발열량을 조정할 수 있기 때문에, 보다 균열성이 우수한 회로 기판(100)이 된다.
1개의 절연층(1a, 1a) 사이에 있어서의, 복수의 히터선(3)의 수 및 배치에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니다. 상술한 바와 같이, 도 12∼도 14에 나타내는 예의 회로 기판(100)은 1개의 절연층(1a, 1a) 사이에 2개의 히터선(3)을 구비하고, 도 15에 나타내는 예의 회로 기판(100)은 1개의 절연층(1a, 1a) 사이에 4개의 히터선(3)을 구비하고 있다. 또한, 도 12에 나타내는 예의 회로 기판(100)에 있어서는, 2개의 히터선(3)은 같은 위치에서 서로 선 사이에 배치되어 있다. 도 13에 나타내는 예의 회로 기판(100)에 있어서는, 2개의 히터선(3)은 절연층(1a)의 면방향에 있어서의 내측과 외측에 배치되어 있다. 도 14에 나타내는 예의 회로 기판(100)에 있어서는, 2개의 히터선(3)은 절연층(1a)의 면방향으로 나열되어 배치되어 있다. 도 15에 나타내는 예의 회로 기판(100)에 있어서는, 4개의 히터선(3)은 절연층(1a)의 면을 균등하게 4분할한 각각에 배치되어 있다. 또한, 복수의 히터선(3)끼리의 간격은 1개의 히터선(3)에 있어서의 선끼리의 간격(D)과 같은 정도로 할 수 있다. 이에 따라, 히터선(3)이 복수이어도 그 밀도 분포가 균일해져 균열성이 좋다.
또한 도 16에 나타내는 예와 같이, 히터선(3)은 복수의 절연층(1a, 1a) 사이에 배치할 수 있다. 바꿔 말하면, 절연 기판(1)의 면방향뿐만 아니라 두께방향에 있어서도 복수의 히터선(3)을 구비할 수 있다. 복수의 절연층(1a, 1a) 사이에 위치하는 복수의 히터선(3)에 의해 단시간으로 가열할 수 있다. 1개의 절연층(1a, 1a) 사이에 배치하는 것만으로 발열량이 부족한 경우에는 발열량 부족을 보충할 수 있다. 또는, 1개의 히터선(3)의 온도를 높게 하지 않아도 좋기 때문에, 내전력을 향상시킬 수 있고 신뢰성이 높은 회로 기판(100)으로 할 수 있다. 복수의 절연층(1a, 1a) 사이 각각에 있어서의 히터선(3)의 수 및 배치는 상술한 바와 같이 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한 도 16에 나타내는 예의 회로 기판(100)에서는, 2개의 절연층(1a, 1a) 사이에 히터선(3)이 있지만, 히터선(3)을 설치하는 절연층(1a, 1a) 사이의 수(절연 기판(1)의 두께방향에 있어서의 히터선(3)의 수)에 대해서도 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 3개 이상의 절연층(1a, 1a) 사이의 각각에 히터선(3)이 있어도 좋다. 이와 같이, 히터선(3)의 수나 배치에 대해서는 회로 기판(100)에 요구되는 발열 특성에 따라 설정할 수 있다.
이상과 같은 회로 기판(100)은, 예를 들면 웨이퍼(SW) 상의 복수의 반도체 소자를 검사하기 위한 프로브 카드(700)에 사용된다. 반도체 소자의 전극에 접촉시키는 프로브 핀(400)을, 회로 기판(100)의 접합 도체(21)에 접속하여 프로브 카드용 기판으로 할 수도 있지만, 반도체 소자의 미세한 전극에 대응하기 위해 상기의 회로 기판(100) 상에 보다 미세한 회로를 설치할 수 있다.
즉, 도 17a 및 도 17b에 나타내는 예와 같이, 본 개시의 일 실시형태의 프로브 카드용 기판(300)은 상기 구성의 회로 기판(100)과, 회로 기판(100)의 제 1 면(11) 상에 위치하고, 복수의 수지 절연층(210) 및 회로 도체(2)에 접속된 제 2 회로 도체(220)를 구비하고 있다.
이러한 구성의 프로브 카드용 기판(300)에 의하면, 상기 구성의 회로 기판(100)이 포함되어 있으므로, 면방향의 균열성이 높은 프로브 카드용 기판(300)이 된다. 또한, 제 2 회로 기판(200)의 제 2 회로 도체(220)를 회로 기판(100)의 회로 도체(2)보다 미세한 것으로 함으로써 반도체 웨이퍼(SW) 상에 고밀도로 배치된, 미세한 전극을 갖는 다수의 반도체 소자를 검사할 수 있다.
그리고, 본 개시의 하나의 양태의 프로브 카드(700)는 도 17b에 나타내는 예와 같이, 상기 구성의 프로브 카드용 기판(300)과, 제 2 회로 도체(220)에 접속된 프로브 핀(400)을 구비하고 있다.
이러한 프로브 카드(700)에 의하면, 상기 구성의 회로 기판(100) 및 프로브 카드용 기판(300)이 포함되어 있으므로, 웨이퍼(SW) 상의 복수의 반도체 소자를 균등하게 가열하면서 검사하는 것이 가능해진다.
도 17a 및 도 17b에 나타내는 예의 프로브 카드용 기판(300)에 있어서는, 회로 기판(100)의 제 1 면(11) 상에 제 2 회로 기판(200)이 위치하고 있다. 제 2 회로 기판(200)은 5층의 수지 절연층(210)이 적층된 수지 절연 기판과, 수지 절연 기판의 상면(제 3 면(201))으로부터 하면(제 4 면(202))에 걸쳐서 위치하는 제 2 회로 도체(220)를 갖고 있다. 제 2 회로 도체(220)는 수지 절연 기판의 제 3 면(201) 상의 제 2 접합 도체(221), 수지 절연 기판 내의 제 2 내부 도체(222) 및 수지 절연 기판의 제 4 면(202) 상의 제 3 접합 도체(223)를 포함하고 있다. 제 2 접합 도체(221)는 프로브 카드용 기판(300)에 있어서, 프로브 핀(400)을 접합하여 전기적으로 접속하기 위한 것인다. 제 3 접합 도체(223)는 회로 기판(100)의 제 1 면 상의 접합 도체(21)와 전기적으로 접속하기 위한 것인다. 제 2 내부 도체(222)는 제 2 접합 도체(221)와 제 3 접합 도체(223)를 전기적으로 접속하는 것이다. 제 2 내부 도체(222)는 수지 절연층(210, 210) 사이에 위치하는 제 2 내부 도체층(부호없슴)과, 제 2 관통 도체(부호없음)를 갖고 있다. 제 2 관통 도체는, 수지 절연층(210)을 두께방향으로 관통하여 상이한 수지 절연층(210, 210) 사이에 위치하는 제 2 내부 도체층끼리, 또는 제 2 내부 도체층과 제 2 접합 도체(221) 또는 제 3 접합 도체(223)를 전기적으로 접속한다. 제 4 면(202) 상에 제 3 접합 도체(223)를 구비하지 않고, 제 2 관통 도체가 제 4 면(202)에 노출하는 부분(끝면)을 제 3 접합 도체(223)로 할 수도 있다. 어느 경우이어도, 제 3 접합 도체(223)와 회로 기판(100)의 접합 도체(21)가 접속됨으로써, 제 2 회로 도체(220)와 회로 도체(2)가 전기적으로 접속된다.
또한, 제 2 회로 기판(200)의 제 2 회로 도체(220)(의 제 2 접합 도체(221))에 프로브 핀(400)이 접합되어 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 프로브 핀(400)은 회로 기판(100)의 회로 도체(2)에 접속되고, 회로 도체(2)의 외부 단자(23)를 개재해서 검사 장치의 회로에 접속되게 된다.
제 2 회로 도체(220)의 제 2 접합 도체(221)는 검사 대상의 웨이퍼(SW) 상의 반도체 소자의 전극의 크기 및 배치에 대응한 크기 및 배치이므로, 미세하고 고밀도이다. 한편, 회로 기판(100)의 외부 단자(23)는 일반적인 크기 및 밀도로 설치되는 검사 장치의 회로에 접속하기 위해서, 접합 도체(21)의 크기 및 배치에 대하여 크게 저밀도이다. 그 때문에, 프로브 카드용 기판(300)에 있어서, 제 2 회로 기판(200)의 제 3 면(201)(프로브 카드용 기판(300)의 상면)으로부터 회로 기판(100)의 제 2 면(12)(프로브 카드용 기판(300)의 하면)에 걸쳐서 제 2 회로 도체(220) 및 회로 도체(2)의 크기, 간격 등은 커지도록 전개되어 있다.
회로 기판(100)(의 절연 기판(1))의 평면으로 볼 때의 형상은 도 1a, 도 1b, 도 2, 도 14 및 도 15에 나타내는 예에서는 8각형이지만, 도 9에 나타내는 예에서는 육각형, 도 10에 나타내는 예에서는 사각형, 도 11에 나타내는 예에서는 10각형, 도 12에 나타내는 예에서는 12각형, 도 13에 나타내는 예에서는 원형이다. 이와 같이, 회로 기판(100)의 평면으로 볼 때의 형상은 다각형이나 원형 등과 같이 특별히 한정되는 것은 아니고, 필요한 크기 및 형상의 회로 도체(2) 및 히터선(3)이 배치되는 것이면 좋다. 회로 기판(100) 상에 설치되는 제 2 회로 기판(200)의 평면으로 볼 때의 형상 및 크기는, 회로 기판(100)과 반도체 웨이퍼(SW) 사이에서 전개되는 제 2 회로 도체(220)가 배치될 수 있는 형상 및 크기이면 된다. 도 17a 및 도 17b에 나타내는 예와 같이, 회로 기판(100)과 제 2 회로 기판(200)은 평면으로 볼 때의 형상 및 크기를 같게 할 수 있다. 이 때, 프로브 카드용 기판(300)의 평면으로 볼 때의 형상 및 크기는 회로 기판(100)과 같아진다. 회로 기판(100) 및 제 2 회로 기판(200) 및 프로브 카드용 기판(300) 및 프로브 카드(700)의 평면으로 볼 때에 있어서의 치수는, 검사 대상물인 반도체 웨이퍼(SW)에 있어서의 반도체 소자의 치수, 수 및 배치 등에 따라 적당히 설정된다.
절연 기판(1)의 세라믹 절연층(1a)은, 예를 들면 산화알루미늄질 소결체, 질화알루미늄질 소결체, 탄화규소질 소결체, 뮬라이트질 소결체 또는 유리세라믹스 등의 세라믹 소결체로 이루어진다. 뮬라이트질 소결체 및 유리세라믹스의 일부는 상기 다른 세라믹 소결체와 비교해서 열팽창 계수가 작고, 검사 대상의 웨이퍼(SW)의 기체의 실리콘의 열팽창 계수에 가까운 열팽창계를 갖고 있다. 그 때문에, 회로 기판(100)을 프로브 카드(700)로서 검사에 사용했을 때에, 검사시 환경의 온도에 의해 웨이퍼(SW) 상의 전극과 프로브 핀(400)의 위치 어긋남이 발생하기 어렵다. 따라서, 프로브 카드(700)는 검사 정밀도가 우수한 것이 된다. 산화알루미늄질 소결체, 질화알루미늄질 소결체, 탄화규소질소결체를 사용했을 경우에는, 뮬라이트질 소결체 및 유리세라믹스에 대하여 강도가 높고 열전도율도 높으므로, 강성이 높고 히터선(3)에서 발생한 열의 웨이퍼(SW)에의 열전도성이 우수한 것이 된다.
절연 기판(1)은, 예를 들면 산화알루미늄질 소결체로 이루어지는 경우이면, 다음과 같이 하여 제작할 수 있다. 우선, 산화알루미늄 분말 및 소결 조제 성분이 되는 산화규소 등의 분말을 주성분으로 하는 원료 분말을, 유기 용제, 바인더와 혼련하여 슬러리로 한다. 이 슬러리를 닥터 블레이드법 또는 립 코터법 등의 성형 방법으로 시트 형상으로 성형하여 세라믹 절연층(1a)이 되는 세라믹 그린 시트(이하, 그린 시트라고도 함)를 제작한다. 다음에, 복수의 그린 시트를 적층하여 적층체를 제작한다. 그 후에, 이 적층체를 약 1300℃∼1600℃ 정도의 온도에서 소성함으로써 절연 기판(1)을 제작할 수 있다.
회로 도체(2)는, 예를 들면 텅스텐, 몰리브덴, 망간 또는 구리 등의 금속 재료, 또는 이들의 금속 재료의 합금 재료를 도체 성분으로서 포함하는 것이다. 예를 들면, 이들 금속 재료(합금 재료)를 세라믹 그린 시트의 소성과 동시에 소결시켜 절연 기판(1)의 표면 및 내부에 메탈라이즈 도체로서 형성할 수 있다. 예를 들면, 소결성을 높이기 위해서, 또는 세라믹과의 접합 강도를 높이기 위해서, 회로 도체(2)는 유리나 세라믹스 등의 무기 성분을 포함하는 것이어도 좋다.
회로 도체(2)의 접합 도체(21), 내부 도체(22)의 내부 도체층(22a) 및 외부 단자(23)는, 예를 들면 텅스텐의 메탈라이즈층인 경우에는 이하와 같이 하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 텅스텐의 분말을 유기 용제 및 유기 바인더와 혼합하여 제작한 금속 페이스트를 세라믹 절연층(1a)이 되는 상기 그린 시트가 있는 소정 위치에 스크린 인쇄법 등의 방법으로 인쇄하여 그린 시트와 함께 소성하는 방법으로 형성할 수 있다. 또한, 내부 도체(22)의 관통 도체(22b)는 상기의 금속 페이스트의 인쇄에 앞서 그린 시트의 소정의 위치에 관통구멍을 설치하고, 상기와 동일한 금속 페이스트를 이 관통구멍에 충전해 두는 것으로 형성할 수 있다.
접합 도체(21) 및 외부 단자(23)와 같이 노출하는 도체층의 표면에는, 1∼10㎛ 정도의 니켈막 및 0.1∼3㎛ 정도의 금막을 순차적으로 형성하여 그 표면을 보호함과 아울러, 납재나 땝납 등의 접합성을 높일 수 있다. 니켈막 및 금막은 전해 도금에 의한 도금막 또는 박막으로 형성할 수 있다.
접합 도체(21)는 상기와 같은 메탈라이즈 도체로 형성할 수도 있지만, 박막 도체의 배선층으로 형성할 수도 있다. 박막 도체의 배선층은, 예를 들면 이하와 같이 하여 제작할 수 있다. 예를 들면, 스퍼터법 등의 박막 형성법을 이용하여, 우선 메탈라이즈 도체의 내부 도체(22) 및 외부 단자(23)를 갖는 절연 기판(1)의 제 1 면(11)의 전체면에 0.1∼3㎛ 정도의 티타늄이나 크롬 등의 접합 금속층을 형성한다. 다음에, 이 접합 금속층의 전체면에 2∼10㎛ 정도의 구리 등의 주 도체층을 형성하여 도전성 박막층을 형성한다. 필요에 따라서, 배리어층 등을 형성해도 좋다. 그리고, 포토리소그래피에 의해 도전성 박막층을 패턴 가공함으로써 박막의 접합 도체(21)를 형성할 수 있다.
절연 기판(1)의 제 1 면(11)은 그 상에 상기의 박막의 접합 도체(21)를 형성하기 전, 후술하는 제 2 회로 기판(200)을 형성하기 전에, 연마 가공 등으로 평탄화해 둘 수 있다. 이에 따라, 박막의 접합 도체(21) 또는 수지 절연층(210)과 박막도체로 형성되는 제 2 회로 도체(220)를 정밀도 좋게 형성할 수 있다.
히터선(3), 급전 도체(4)의 급전 도체층(41) 및 급전 단자(43)는 회로 도체(2)의 접합 도체(21), 내부 도체(22)의 내부 도체층(22a) 및 외부 단자(23)와 동일한 재료 및 방법으로, 메탈라이즈층으로 형성할 수 있다. 히터선(3)용의 금속 페이스트로서, 회로 도체(2)용의 금속 페이스트에 대하여 예를 들면 세라믹 입자 등의 고저항 성분을 더한 금속 페이스트를 사용할 수도 있다. 히터선(3)의 관통구멍(30)(제 1 관통구멍(31) 및 제 2 관통구멍(32))은 그린 시트에 스크린 인쇄할 때의 스크린 패턴에 의해 설정할 수 있다. 급전 도체(4)의 급전 관통 도체(42)는 내부 도체(22)의 관통 도체(22b)와 동일한 재료 및 방법으로 형성할 수 있다.
제 2 회로 기판(200)은 상술한 바와 같이 적층된 복수의 수지 절연층(210)(수지 절연 기판)을 포함하고 있다. 수지 절연층(210)의 수 및 두께는 검사 대상의 반도체 소자의 전극의 수 등에 의해 설정되고, 회로 기판(100)의 회로 도체(2)(접합 도체(21))에 접속하여 전개할 수 있도록 설정된다.
수지 절연층(210)은, 예를 들면 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 실록산 변성 폴리아미드이미드 수지, 실록산 변성 폴리이미드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 전방향족 폴리에스테르 수지, BCB(벤조시클로부텐) 수지, 에폭시 수지, 비스말레이미드트리아진 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리퀴놀린 수지, 불소 수지 등의 절연 수지로 이루어지는 것이다.
수지 절연층(210)은 성형성이나 열팽창 계수의 조정을 위해 필러 포함하는 것이어도 좋다. 필러로서는, 예를 들면 황산바륨, 티탄산바륨, 무정형 실리카, 결정성 실리카, 용융 실리카, 구상 실리카, 탈크, 클레이, 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 질화규소, 질화알루미늄, 질화붕소, 알루미나, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 산화티탄, 마이카, 탈크, 노이부르크 규토, 유기 벤토나이트, 인산지르코늄 등의 무기 필러를 들 수 있다. 이들의 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 적당히 조합시켜 사용할 수 있다.
수지 절연 기판은, 예를 들면 복수의 필름 상의 수지 절연층(210)을 적층하여 접착함으로써 형성하는 방법으로 제작할 수 있다. 또는, 액상의 전구체 수지를 도포하여 경화시켜 수지 절연층(210)을 형성하고, 그 상에 액상의 전구체 액상 수지로 수지 절연층(210)을 형성하는 공정을 반복하는 방법으로 제작할 수 있다. 필름 상의 수지 절연층(210)을 적층하는 방법 쪽이 보다 효율적이다.
제 2 회로 도체(220)의 제 2 접합 도체(221), 제 3 접합 도체(223), 및 제 2 내부 도체(222)의 제 2 내부 도체층과 같은 박막 배선층, 및 제 2 내부 도체(222)의 제 2 관통 도체의 형성은 예를 들면 이하와 같이 하면 좋다. 우선, 제 2 관통 도체 및 박막 배선층에 대응하는 개구를 갖는 레지스트 막을 수지 절연층(210)이 되는 수지층 상에 형성함과 아울러, 에칭 가공 또는 레이저 가공함으로써 박막 배선층에 대응하는 오목부, 및 제 2 관통 도체에 대응하는 관통구멍을 형성한다. 박막 배선층에 대응하는 오목부는 반드시 필요하지는 않지만, 오목부를 설치함으로써 박막 배선층과 수지 절연층(210)의 접합 신뢰성을 높일 수 있다. 다음에, 증착법이나 스퍼터링법, 이온도금법 등의 박막 형성법에 의해, 수지 절연층(210)의 오목부 및 관통구멍 내에, 예를 들면 크롬(Cr)-구리(Cu) 합금층이나 티타늄(Ti)-구리(Cu) 합금층으로 이루어지는 바탕 도체층을 형성한다. 다음에, 도금 등으로 구리나 금 등의 전기 저항이 작은 금속으로 오목부 및 관통구멍을 메워서 레지스트를 박리함으로써 제 2 관통 도체 및 박막 배선층을 형성할 수 있다.
제 2 회로 도체(220)의 제 2 접합 도체(221)의 표면에는, 1∼10㎛ 정도의 니켈막 및 0.1∼3㎛ 정도의 금막을 순차적으로 형성하여 제 2 접합 도체(221)의 표면을 보호함과 아울러, 납재나 땝납 등의 접합성을 높일 수 있다. 니켈막 및 금막은 전해 도금에 의한 도금막 또는 박막으로 형성할 수 있다.
회로 기판(100)과 제 2 회로 기판(200)의 적층 구조로 하는 방법은, 예를 들면 제 2 회로 기판(200)을 제작해 두어 회로 기판(100)의 상면(제 1 면(11))에 접착하는 방법, 및 회로 기판(100)의 상면(제 1 면(11))에 수지 절연층(210)을 1층씩 적층해 가는 방법이 있다. 수지 절연층(210)을 1층씩 적층해 가는 방법은 상술한 필름 형상의 수지를 사용하는 방법, 액상의 전구체 수지를 사용하는 방법 중 어느 것이어도 좋다. 제 2 회로 기판(200)을 제작해 두어 복수의 수지 절연층(210)(및 제 2 회로 도체(220))을 일괄하여 회로 기판(100)의 상면(제 1 면(11))에 접착하는 방법은 보다 효율적이다.
이와 같이 하여 제작된 프로브 카드용 기판(300)의 제 2 회로 도체(220)(제 2 접합 도체(221))에 프로브 핀(400)을 부착함으로써 프로브 카드(700)가 된다. 프로브 핀(400)은 제 2 접합 도체(221)에 기계적으로 접합됨과 아울러 전기적으로 접속되어 있다.
프로브 핀(400)은, 예를 들면 니켈이나 텅스텐 등의 금속으로 이루어지는 것이다. 프로브 핀(400)이 니켈로 이루어지는 경우이면, 예를 들면 이하와 같이 하여 제작된다. 우선, 실리콘 기판의 1면에 에칭으로 복수의 프로브 핀의 암형을 형성한다. 암형은 프로브 카드용 기판(300)의 제 2 접합 도체(221)의 배치에 대응하도록 배치되어 있다. 다음에, 실리콘 기판의 암형을 형성한 면에 도금법을 사용하여 니켈로 이루어지는 금속을 피착시키고, 또한 암형을 니켈로 메워넣는다. 이 암형에 메워넣어진 니켈 이외의, 실리콘 기판의 상면에 피착하고 있는 니켈을 에칭법 등의 가공을 사용하여 제거하고, 니켈제 프로브 핀이 매설된 실리콘 기판을 제작한다. 이 실리콘 기판에 매설된 니켈제 프로브 핀을 프로브 카드용 기판(300)의 제 2 접합 도체(221)에 땝납 등의 도전성의 접합재로 접합한다. 그리고, 실리콘 기판을 수산화칼륨 수용액으로 제거함으로써, 프로브 카드용 기판(300)의 제 2 접합 도체(221)에 프로브 핀(400)이 접합된 프로브 카드(700)가 얻어진다.
본 개시의 회로 기판(100), 프로브 카드용 기판(300) 및 프로브 카드(700)는 상술한 구체예로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적당히 변경할 수 있다.
1···절연 기판 11··· 제 1 면
12··· 제 2 면 1a ···세라믹 절연층
2···회로 도체 21···접합 도체
22···내부 도체 22a ···내부 도체층
22b···관통 도체 23···외부 단자
3···히터선 3a, 3b···(히터선의)단부
30···관통구멍 31··· 제 1 관통구멍
32··· 제 2 관통구멍 4···급전 도체
41···급전 도체층 42···급전 관통 도체
43···급전 단자 100···회로 기판
200··· 제 2 회로 기판 201··· 제 3 면
202··· 제 4 면 210···수지 절연층
220··· 제 2 회로 도체 221··· 제 2 접합 도체
222··· 제 2 내부 도체 223··· 제 3 접합 도체
300···프로브 카드용 기판 400···프로브 핀
700···프로브 카드 SW···반도체 웨이퍼(웨이퍼)

Claims (5)

  1. 복수의 세라믹 절연층이 적층되어 이루어지고, 제 1 면 및 상기 제 1 면과는 반대측의 제 2 면을 갖는 절연 기판과,
    상기 절연 기판의 내부를 통해서 상기 제 1 면으로부터 상기 제 2 면에 걸쳐서 위치하는 복수의 회로 도체와,
    상기 절연 기판 내의 복수의 상기 세라믹 절연층 사이 중 적어도 1개의 상기 세라믹 절연층 사이에 위치하는 적어도 1개의 히터선을 구비하고 있고,
    상기 히터선은 상기 회로 도체의 일부가 통과하는 복수의 제 1 관통구멍과, 상기 회로 도체가 통과하지 않는 복수의 제 2 관통구멍을 갖는 메쉬 형상인 회로 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터선은 평면 투시에서 소용돌이 형상 또는 동심원 형상이며, 히터선의 선폭은 히터선끼리의 간격보다 큰 회로 기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    1개의 상기 세라믹 절연층 사이에 복수의 상기 히터선을 갖고 있는 회로 기판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 회로 기판과, 상기 회로 기판의 제 1 면 상에 위치하고, 복수의 수지 절연층 및 상기 회로 도체에 접속된 제 2 회로 도체를 갖는 제 2 회로 기판을 구비하고 있는 프로브 카드용 기판.
  5. 제 4 항에 기재된 프로브 카드용 기판과, 상기 제 2 회로 도체에 접속된 프로브 핀을 구비하고 있는 프로브 카드.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6073681A (en) * 1997-12-31 2000-06-13 Temptronic Corporation Workpiece chuck
US6583638B2 (en) 1999-01-26 2003-06-24 Trio-Tech International Temperature-controlled semiconductor wafer chuck system
JP2001033484A (ja) * 1999-07-15 2001-02-09 Ibiden Co Ltd ウエハプローバ
EP1795899B1 (en) 2004-09-30 2012-06-06 ARKRAY, Inc. Analytical instrument with film heater
JP5095456B2 (ja) 2008-03-17 2012-12-12 日本特殊陶業株式会社 部品内蔵配線基板の製造方法
US7965094B2 (en) * 2008-07-14 2011-06-21 Honeywell International Inc. Packaged die heater
JP5144551B2 (ja) 2009-01-23 2013-02-13 東京製綱株式会社 落石等防護柵
JPWO2014208101A1 (ja) * 2013-06-27 2017-02-23 株式会社リケン 電気ヒーター
US9286991B1 (en) * 2015-02-17 2016-03-15 Darryl G. Walker Multi-chip non-volatile semiconductor memory package including heater and sensor elements
JP6683533B2 (ja) 2015-04-24 2020-04-22 京セラ株式会社 配線基板
JP6796436B2 (ja) * 2016-09-15 2020-12-09 日本特殊陶業株式会社 セラミックヒータ及びその製造方法。

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