(57)【要約】【課題】電気的構造物を安定して支持すると共に、ベース板部を痛めずに電気的構造物を容易に交換して、その除去、再生を効率的に行う。【解決手段】本発明の配線基板等は、土台となるベース板部と、このベース板部の表面に構築される電気的構造物と、前記ベース板部と前記電気的構造物との間に設けられた剥離層とを備え、前記ベース板部内に前記電気的構造物に電気的に接続される基本配線部を備え、前記剥離層が、前記ベース板部に損傷を与えずに剥離する機能を備えたことを特徴とする。前記剥離層は、前記ベース板部の表面に互いに分離した状態で複数配設されると共に、前記各剥離層が複数の類に分類されて各類毎に性質の異なる剥離機能を備えることが望ましい。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土台となるベース板部と、このベース板部の表面に構築される電気的構造物と、前記ベース板部と前記電気的構造物との間に設けられた剥離層とを備え、
前記ベース板部内に前記電気的構造物に電気的に接続される基本配線部を備え、
前記剥離層が、前記ベース板部に損傷を与えずに剥離する機能を備えたことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の配線基板において、
前記剥離層が前記ベース板部の表面に互いに分離した状態で複数配設されると共に、前記各剥離層が複数の類に分類されて各類毎に性質の異なる剥離機能を備えたことを特徴とする配線基板。
【請求項３】
検査対象物の各電極に各プローブの先端部をそれぞれ接触させて当該検査対象物の検査を行うために、前記プローブを複数備えたプローブカードであって、
土台となるカード本体部と、このカード本体部の表面に構築されるプローブと、前記カード本体部と前記プローブとの間に設けられて当該プローブの基端部を支持する剥離層とを備え、
前記剥離層が、前記カード本体部に損傷を与えずに剥離する機能を備えたことを特徴とするプローブカード。
【請求項４】
請求項３に記載のプローブカードにおいて、
前記剥離層が前記カード本体部の表面に互いに分離した状態で複数配設されると共に、前記各剥離層が複数の類に分類されて各類毎に性質の異なる剥離機能を備えたことを特徴とするプローブカード。
【請求項５】
前記プローブを複数備えたプローブカードを備え、検査対象物の各電極に前記各プローブの先端部をそれぞれ接触させて当該検査対象物の検査を行う検査装置において、
前記プローブカードとして、請求項３又は４に記載のプローブカードを用いたことを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣやプローブ等のデバイスを電気的構造物としてベース板上に構築した、配線基板及び、プローブカード、並びに当該プローブカードを用いた検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プローブカードにおいては、デバイスとして多数のプローブが備えられているが、このプローブの一態様として、微細なカンチレバー形状（マイクロカンチレバー形）のプローブ針がある。このようなマイクロカンチレバー形のプローブ針を備えたプローブカードでは、プローブの先端を半導体ウエハの電極等に接触させて検査が行われる。そして、このプローブカードを用いた検査が繰り返し行われることによりプローブの先端が摩耗した場合、摩耗したプローブを交換することになる。
【０００３】
また、ベース板上に回路を構築した配線基板が従来より存在している。図１に、このような配線基板の例を示す。この配線基板１は、ベース板部２と、このベース板部２の表面に構築（実装）される電気的構造物３とから構成されている。ベース板部２の内部には、配線部４が設けられている。ベース板部２の上側面には絶縁層５が形成されている。絶縁層５の上側面には、ＩＣ等のデバイス６が設けられ、このデバイス６の上側面に上側絶縁層７が形成されている。配線部４とデバイス６とは、接続部８で電気的に接続されている。
【０００４】
この配線基板においてデバイス６が複数ある場合、これらのデバイス６は全てが同様に劣化することはなく、個々に違った状態で劣化していく。また、前述したプローブカードにおけるプローブも同様に、個々に違った状態で磨耗していく。しかし、デバイス６やプローブは微小な部品であるため、１つずつ交換することは難しく、複数のデバイスやプローブをまとめて交換せざるを得なかった。
【０００５】
特にプローブカードは、通常、測定対象となる半導体デバイスの仕様に応じた特注品として製造される場合が多いことから、基板表面に実装したプローブなどのデバイスの交換や、製造やメンテナンスにかかるコストの面で、基板自体の再利用が容易に行われることが、プローブカードのメーカーおよびユーザ双方にとっても望ましい。
【０００６】
また、近年の環境保護のための廃棄物対策としても、配線基板が効率的に再利用できることが望まれている。
【０００７】
この場合、デバイス６やプローブと共に、これらデバイス６等の台座部分である絶縁層５も除去しなければならないが、この台座部分（絶縁層５）の除去方法として、特許文献１、２のようなものがある。
【０００８】
特許文献１では、グラインダーを用いている。このグラインダーで、回路等の台座部分を削り取って除去する。
【０００９】
また、特許文献２では、崩壊剤を含有した合成樹脂母材を用いている。回路等の台座部分を、崩壊剤を含有した合成樹脂母材で構成し、回路等の交換の際には、台座部分を崩壊させて除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−２６９１８号公報
【特許文献２】特開平７−３０７５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、グラインダーでプローブの台座部分を削り取る際に、図２に示すように台座部分が残ったり、ベース板部分まで削れてしまったりして、電気的構造物の再構築に支障をきたしたりベース板部分を痛めたりすることがあるという問題がある。
【００１２】
また、特許文献２の従来技術では、崩壊剤を含有した合成樹脂母材でプローブを支持する場合、この合成樹脂母材が壊れやすく、プローブを安定して支持することができないという問題がある。
【００１３】
また、台座部分にデバイスが直接半田合金で固定（実装）されているものもある。この場合は、デバイス交換に際して、再加熱して半田合金を溶かし、その半田合金が固まる前に直ちにデバイスを除去する。次に、台座部分に残った半田合金を切削して平坦化する処理を施す。しかし、この処理では、台座周辺に熱負担が加わるため望ましくない。さらに、切削する場合、上述の場合と同様に基板が機械的ダメージを受けると共に、デバイス除去作業中に基板表面が切削屑等で汚染されることによる絶縁性能の劣化が発生するおそれがある。さらに、このデバイスが数百個、あるいはそれ以上ある場合には、多大な処理時間を要し、再生には困難を極めるという問題がある。
【００１４】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、電気的構造物を安定して支持することができると共に、ベース板部を痛めずに電気的構造物を容易に、かつ、個別に又は一括して交換して、電気的構造物の除去と、それによる配線基板の再生を効率的に行うことができる配線基板及び、プローブカード、並びに当該プローブカードを用いた検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る配線基板は、土台となるベース板部と、このベース板部の表面に構築される電気的構造物と、前記ベース板部と前記電気的構造物との間に設けられた剥離層とを備え、前記ベース板部内に前記電気的構造物に電気的に接続される基本配線部を備え、前記剥離層が、前記ベース板部に損傷を与えずに剥離する機能を備えたことを特徴とする。前記剥離層は、前記ベース板部の表面に互いに分離した状態で複数配設されると共に、前記各剥離層が複数の類に分類されて各類毎に性質の異なる剥離機能を備えた。
【００１６】
また、検査対象物の各電極に各プローブの先端部をそれぞれ接触させて当該検査対象物の検査を行うプローブカードに、前記配線基板の構成を備えた。さらに、検査対象物の各電極に前記各プローブの先端部をそれぞれ接触させて当該検査対象物の検査を行う検査装置に、前記配線基板の構成を備えた。
【発明の効果】
【００１７】
前記剥離層は、前記ベース板部と前記電気的構造物との間に設けられることで、当該電気的構造物を安定して支持することができる。この剥離層は、前記ベース板部に損傷を与えずに剥離する機能を備えているため、ベース板部を痛めずに電気的構造物を容易に剥離して交換することができ、電気的構造物の除去、再生を効率的に行うことができる。
【００１８】
また、前記剥離層を、前記ベース板部の表面に互いに分離した状態で複数配設すると共に、前記各剥離層が複数の類に分類されて各類毎に性質の異なる剥離機能を備えたため、各類の剥離機能に応じて剥離処理を施すことで、各類毎に個別に前記電気的構造物を除去、再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の配線基板を示す断面図である。
【図２】電気的構造物を除去した従来の配線基板を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る配線基板を示す断面図である。
【図４】電気的構造物を除去してメタル配線部が残った、第１実施形態に係る配線基板を示す断面図である。
【図５】メタル配線部を除去してベース板部だけになった、第１実施形態に係る配線基板を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るプローブカードを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に係る配線基板及びプローブカード並びに当該プローブカードを用いた検査装置について、添付図面を参照しながら説明する。
【００２１】
［第１実施形態］
本実施形態では、配線基板について説明する。本実施形態の配線基板は、表面にＩＣやプローブ等のデバイスを電気的構造物として実装した基板である。このような配線基板の表面の電気的構造物の中には、プローブ等のように多数配設されるものがある。この場合、配線基板上の多数の電気的構造物のうちの一部に損傷や摩耗、あるいは機能上の問題等が生じた場合に、その電気的構造物を除去する必要がある。即ち、本実施形態の配線基板は、その表面に多数実装された電気的構造物の内、問題のある電気的構造物のみを選択的に除去して再生させる機能を備えた基板である。これにより、多数の電気的構造物を一括して又は選択的に除去、再生して、容易に且つ効率的に再生処理を施すことができる。なお、電気的構造物を１又は少数だけ設けた配線基板に対しても同様に、再生処理を施すことができる。
【００２２】
本実施形態の配線基板の一例を図３に示す。この配線基板１１は、ベース板部１２と、電気的構造物１３と、剥離層１４とから構成されている。
【００２３】
ベース板部１２は、配線基板１１の土台となる板材である。ベース板部１２の内部には基本配線部１５が形成されている。この基本配線部１５は、電気的構造物１３に電気的に接続される。ベース板部１２の上側面には、電気的構造物１３に電気的に接続するための接続端子２０が設けられている。この接続端子２０は、基本配線部１５からベース板部１２の上側面まで伸ばして形成されている。さらに、基本配線部１５は、外部の制御装置等と電気的に接続されて、外部の制御装置等と電気的構造物１３とを電気的に接続している。
【００２４】
電気的構造物１３はＩＣやプローブ等のデバイスである。ここでは、電気的構造物１３は、下側絶縁層１７と、電子回路部１８と、上側絶縁層１９とから構成されている。
【００２５】
下側絶縁層１７は電子回路部１８を支持する板材である。下側絶縁層１７には、上側面の電子回路部１８と、基本配線部１５の接続端子２０とを電気的に接続するメタル配線部２１が上下に貫通して設けられている。メタル配線部２１は、後述する剥離層１４と同様にウエットエッチングで除去できる材料を主成分として構成されている。具体的にはメタル配線部２１は、銅合金等の導電性材料で構成されている。下側絶縁層１７は、絶縁材料で構成されている。
【００２６】
電子回路部１８は、用途に応じた機能を備えた回路である。電子回路部１８は、下側絶縁層１７の表面に平坦状に構築されている。上側絶縁層１９は、電子回路部１８を覆って設けられ、電子回路部１８を保護する部材である。上側絶縁層１９は、絶縁材料で構成されている。
【００２７】
剥離層１４は、ベース板部１２に損傷を与えずにこのベース板部１２から電気的構造物１３を剥離する機能を持たせた部材である。剥離層１４は、ベース板部１２と電気的構造物１３との間に設けられており、電気的構造物１３をベース板部１２に支持するための土台となっている。さらに、この剥離層１４は、電気的構造物１３をベース板部１２から取り除く場合に、ウエットエッチングによって除去されるようになっている。剥離層１４は具体的には、ポリイミドやシリコーン等を主成分にした材料で構成される。即ち、ウエットエッチングで溶融して除去される材料を主成分として剥離層１４が構成される。エッチング液は、前記ポリイミドやシリコーン等を溶融できる液体であり、公知のものを用いることができる。また、上述したメタル配線部２１の除去に用いるエッチング液も同様に、公知のものを用いることができる。
【００２８】
以上のように構成された配線基板１１では、次のようにして電気的構造物１３が再構築される。
【００２９】
一定の使用によって電気的構造物１３が、不具合や摩耗、損傷等によって交換の必要が生じたときは、次のようにして交換作業を行う。
【００３０】
図３の状態の配線基板１１に対して、ウエットエッチングを施して剥離層１４を除去し、電気的構造物１３をベース板部１２から取り外して図４の状態にする。即ち、ベース板部１２にメタル配線部２１だけが残った状態にする。
【００３１】
次いで、メタル配線部２１に対してウエットエッチングを施して、このメタル配線部２１を除去して図５の状態、即ちベース板部１２だけにする。
【００３２】
次いで、新たなメタル配線部２１を、基本配線部１５の接続端子２０に接続した状態で構築する。次いで、ベース板部１２に剥離層１４を施して、この剥離層１４の上側に電気的構造物１３を再構築する。
【００３３】
以上により、剥離層１４によって電気的構造物１３をベース板部１２に安定して支持することができる。さらに、剥離層１４によって、ベース板部１２に損傷を与えずに電気的構造物１３を剥離することができるため、ベース板部１２を痛めずに電気的構造物１３を容易に除去、再生することができる。即ち、電気的構造物１３の除去、再生作業の効率を大幅に向上させることができる。これにより、ベース板部１２の再利用が進む。
【００３４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、プローブカードについて説明する。本実施形態のプローブカードの基本的な構成は、前記第１実施形態の配線基板１１の構成とほぼ同様であるため、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。プローブカードは、マイクロカンチレバータイプの多数のプローブを備えている。このため、各プローブの基端部に、それぞれベース板部１２及び剥離層１４を設けている。なお、本図では、図の簡略化のため一つのプローブのみを示している。
【００３５】
具体的には、前記第１実施形態の配線基板１１において、電気的構造物１３の電子回路部１８の代わりに、図６に示すように、パッド２６上にマイクロカンチレバータイプのプローブ２５の基端部が一体的に取り付けられている。剥離層１４及びこの剥離層１４上のパッド２６を、互いに電気的に分離した状態で多数設けて、各パッド２６の上面にプローブ２５の基端部が固定されている。パッド２６は、ベース板部１２内部に形成された図示しない配線とそれぞれ電気的に接続されて、当該配線と各プローブ２５とがそれぞれ接続されている。
【００３６】
各剥離層１４は、ベース板部１２の表面に互いに分離した状態で配設されている。そして、これらの剥離層１４は、それぞれ設定された性質を備える。例えば、すべて同じ性質の剥離機能を備えている場合や、複数の類に分類されて各類毎に性質の異なる剥離機能を備えている場合がある。
【００３７】
各剥離層１４がすべて同じ性質の剥離機能を備えている場合は、ウエットエッチング等の同じ剥離処理を施すことで、全てのプローブ２５が取り除かれる。
【００３８】
以上の構成のプローブカードは、検査装置に組み込まれる。このような検査装置として、上述したプローブカードを組み込むことができる公知の全ての検査装置を用いることができる。
【００３９】
以上のように構成されたプローブカードを組み込んだ検査装置では、被検査対象物の各電極に対してそれぞれプローブ２５の先端部を接触させて電気信号を印加し、回路の動作確認等の試験を行う。
【００４０】
そして、このプローブカードを用いた試験が繰り返し行われることによって、プローブ２５の先端部の磨耗等の不具合が発生した場合、そのプローブ２５を交換する。
【００４１】
この場合、プローブ２５の剥離層１４をエッチング液に浸して、剥離層１４を除去する。このエッチング液に浸して剥離層１４を除去する態様として種々のものがある。
【００４２】
例えば、磨耗したプローブ２５の周辺だけをエッチング液に浸す。これにより、磨耗したプローブ２５とその周辺のプローブ２５だけが、剥離層１４の溶融により外れて、他のプローブ２５はそのまま残る。そして、外れたプローブ２５の部分だけ、上記第１実施形態と同様に、剥離層１４を施してプローブ２５を取り付ける。
【００４３】
交換の対象となるプローブ２５をピンポイントでエッチング液に浸すことができる場合は、磨耗したプローブ２５の剥離層１４だけをエッチング液に浸す。
【００４４】
また、プローブカードのすべてのプローブ２５を取り外す場合は、すべてのプローブ２５の剥離層１４を同じ性質の材料で構成する。これにより、プローブカード全体をエッチング液に浸すことで、すべてのプローブ２５の剥離層１４を同時に溶融させて、すべてのプローブ２５を取り外すことができる。そして、すべてのプローブ２５を新たに構築する。
【００４５】
以上のように、剥離層１４を、ベース板部１２の表面に互いに分離した状態で複数配設するため、各剥離層１４に対して個別に剥離処理を施すことで、個別にプローブ２５を除去、再生することができる。
【００４６】
これにより、ベース板部１２を痛めずにプローブカードを容易に再生させることができ、プローブカードを有効活用することができる。
【００４７】
［変形例］
前記実施形態では、剥離層１４及びメタル配線部２１をウエットエッチングで除去できる構成としたが、他の手段を用いてもよい。例えば、周囲に熱的影響を与える問題がない場合には、剥離層１４及びメタル配線部２１を、周囲に熱的影響を与えない温度で溶融する構成としても良い。また、周囲に振動による影響を与える問題がない場合には、剥離層１４及びメタル配線部２１を、周囲に振動による影響を与えない周波数の振動、例えば超音波振動で溶融する構成にしても良い。
【００４８】
また、前記剥離層１４は、全て同じ性質のものを用いても良いが、性質の異なる複数種類の剥離層１４を適宜組み合わせて用いても良い。即ち、性質の異なる複数種類の剥離層１４を適宜組み合わせて配設し、磨耗したプローブ２５の剥離層１４に対応したエッチング液に浸してその剥離層１４だけを選択的に溶融して剥離するようにしても良い。これにより、剥離層１４の種類に応じて個別にプローブ２５を除去して交換することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の配線基板及びプローブカード並びに当該プローブカードを用いた検査装置は、ベース板部の上側面の電気的構造物の機能が磨耗等によって低下した場合や、故障・損傷等した場合に、前記電気的構造物を除去して再構築することができる。また、全ての電気的構造物を除去することにより、配線基板やプローブカード基板を再利用することが可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１１：配線基板、１２：ベース板部、１３：電気的構造物、１４：剥離層、１５：基本配線部、１７：下側絶縁層、１８：電子回路部、１９：上側絶縁層、２０：接続端子、２１：メタル配線部、２５：プローブ、２６：パッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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