(57)【要約】【課題】本発明は、導電ピンとの接続信頼性を向上させる要求に応える配線基板およびそれを用いたプローブカードを提供するものである。【解決手段】本発明の一形態にかかる配線基板３は、第１樹脂層１５ａと、第１樹脂層１５ａが上面に積層された第２樹脂層１５ｂと、第１樹脂層１５ａおよび第２樹脂層１５ｂを積層方向に貫通するとともに、第１樹脂層１５ａおよび第２樹脂層１５ｂが露出した導電ピン６挿入用の貫通孔Ｐと、第１樹脂層１５ａの上面に位置する導電ピン６接続用のパッド１８と、第１樹脂層１５ａを厚み方向に貫通し、パッド１８に接続した第１ビア導体１７ａと、第１樹脂層１５ａと第２樹脂層１５ｂとの間に位置し、第１ビア導体１７ａに接続した第１導電層１６ａとを備えている。【選択図】図１
2014045130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１樹脂層と、該第１樹脂層が上面に積層された第２樹脂層と、前記第１樹脂層および前記第２樹脂層を積層方向に貫通するとともに、前記第１樹脂層および前記第２樹脂層が露出した導電ピン挿入用の貫通孔と、前記第１樹脂層の上面に位置する導電ピン接続用のパッドと、前記第１樹脂層を厚み方向に貫通し、前記パッドに接続した第１ビア導体と、前記第１樹脂層と前記第２樹脂層との間に位置し、前記第１ビア導体に接続した第１導電層と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、前記第１導電層および前記パッドは、前記貫通孔から離れていることを特徴とする配線基板。
【請求項３】
請求項１に記載の配線基板において、前記パッドおよび前記第１導電層には、複数の前記第１ビア導体が接続していることを特徴とする配線基板。
【請求項４】
請求項３に記載の配線基板において、前記パッドおよび前記第１導電層それぞれは、前記貫通孔を取り囲んでおり、前記複数の第１ビア導体は、前記貫通孔を取り囲むように配列していることを特徴とする配線基板。
【請求項５】
請求項３に記載の配線基板において、前記第２樹脂層が上面に積層された第３樹脂層と、前記第２樹脂層を厚み方向に貫通し、前記第１導電層に接続した複数の第２ビア導体と、前記第２樹脂層と前記第３樹脂層との間に位置し、前記２ビア導体に接続した第２導電層とをさらに備え、前記複数の第１ビア導体と前記複数の第２ビア導体とは、平面方向において離れていることを特徴とする配線基板。
【請求項６】
請求項５に記載の配線基板において、前記パッド、前記第１導電層および前記第２導電層それぞれは、前記貫通孔を取り囲んでおり、前記複数の第１ビア導体と前記複数の第２ビア導体とは、平面方向において、前記貫通孔を取り囲むように交互に配列していることを特徴とする配線基板。
【請求項７】
請求項１に記載の配線基板と、プローブを有するとともに、該配線基板の上面側に位置しつつ前記配線基板に接続したプローブヘッドと、前記配線基板の下面側に位置しつつ前記配線基板に接続したメイン基板と、前記貫通孔に挿入され、前記配線基板および前記メイン基板を電気的に接続した導電ピンと、前記導電ピンおよび前記パッドを電気的に接続した導電性接着材とを備えたことを特徴とするプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ検査装置等に使用される配線基板およびそれを用いたプローブカードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハ検査装置には、半導体ウェハの電気的信頼性を検査するためのプローブカードが用いられている。
【０００３】
プローブカードとしては、例えば特許文献１の[０００２]〜[０００８]に、電気絶縁材料性の基板と、この基板を貫通する導電性の筒状部材とを有し、筒状部材が雄導電ピンの一部に半田のような導電性接着材により固定された配線基板を備えた構成が記載されている。
【０００４】
このような配線基板においては、雄ピンを挿入する際や取り外す際に、例えば雄ピンが導電性の筒状部材に接触して摩擦が生じるため、導電性の筒状部材に機械的応力が加わって損傷することがある。その結果、雄ピンと配線基板との接続不良が生じ、ひいては配線基板と雄ピンとの接続信頼性が低下しやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２８９７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、導電ピンとの接続信頼性を向上させる要求に応える配線基板およびそれを用いたプローブカードを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態にかかる配線基板は、第１樹脂層と、該第１樹脂層が上面に積層された第２樹脂層と、前記第１樹脂層および前記第２樹脂層を積層方向に貫通するとともに、前記第１樹脂層および前記第２樹脂層が露出した導電ピン挿入用の貫通孔と、前記第１樹脂層の上面に位置する導電ピン接続用のパッドと、前記第１樹脂層を厚み方向に貫通し、前記パッドに接続した第１ビア導体と、前記第１樹脂層と前記第２樹脂層との間に位置し、前記第１ビア導体に接続した第１導電層とを備えている。
【０００８】
また、本発明の一形態にかかるプローブカードは、上記配線基板と、プローブを有するとともに、該配線基板の上面側に位置しつつ前記配線基板に接続したプローブヘッドと、前記配線基板の下面側に位置しつつ前記配線基板に接続したメイン基板と、前記貫通孔に挿入され、前記配線基板および前記メイン基板を電気的に接続した導電ピンと、前記導電ピンおよび前記パッドを電気的に接続した導電性接着材とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一形態にかかる配線基板によれば、第１樹脂層の上面に位置する導電ピン接続用のパッドを備えることから、配線基板と導電ピンとの接続信頼性を向上させることができる。さらに、パッドに接続した第１ビア導体と、第１ビア導体に接続した第１導電層とを備えることから、パッドと第１樹脂層との接着強度を高め、配線基板と導電ピンとの接続信頼性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の一形態にかかるプローブカードによれば、上記配線基板を用いることによって、配線基板と導電ピンとの接続信頼性に優れたプローブカードを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）は、本発明の一実施形態におけるプローブカードを厚み方向に切断した断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＲ１部分を拡大して示した断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＲ２部分を拡大して示した断面図である。
【図２】図２（ａ）は、図１（ｂ）のパッド１８の上面図であり、図２（ｂ）は、図１（ｂ）の第１導電層１６ａの上面図であり、図２（ｃ）は、図１（ｂ）の第２導電層１６ｂの上面図である。
【図３】図３は、図１（ｂ）の第３導電層１６ｃの上面図である。
【図４】図４（ａ）ないし（ｃ）は、図１（ａ）に示すプローブカードの製造工程を説明する、図１（ｂ）に相当する部分を拡大して示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（プローブカード）
以下に、本発明の一実施形態に係る配線基板を用いたプローブカードを、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１（ａ）および（ｂ）に示したプローブカード１は、半導体ウェハ検査装置において、テスタ等の測定器（図示せず）からの信号によって、半導体ウェハの電気的信頼性を検査するものである。このプローブカード１は、プローブヘッド２と、このプローブヘッド２が接続した配線基板３と、この配線基板３が接続したメイン基板４と、このメイン基板４が接続した補強板５と、配線基板３とメイン基板４とを電気的に接続する導電ピン６と、導電ピン６および配線基板３を電気的に接続する導電性接着材７とを含んでいる。なお、プローブヘッド２、配線基板３、メイン基板４および補強板５は、例えばネジ等によって互いに接続している。
【００１４】
プローブヘッド２は、半導体ウェハの検査を行なうものである。このプローブヘッド２は、複数のプローブ８と、このプローブ８を保持する保持部材９とを含んでいる。プローブ８は、半導体ウェハの電極に接触する端子であり、配線基板３と半導体ウェハとの間で電気信号または電源電圧を伝送する機能や配線基板３を介して半導体ウェハを接地電位に接続する機能を有する。このプローブ８は、検査対象である半導体ウェハの配線パターンに応じて配置されており、各プローブ８同士のピッチが例えば４０μｍ以上１１０μｍ以下に設定されている。また、プローブ８は、本実施形態においては、保持部材９を厚み方向に貫通している。このプローブ８の一方端を半導体ウェハの電極に接触させると、プローブ８が配線基板３に向かって押圧され、プローブ８の他方端が配線基板３の電極に接触することによって、半導体ウェハの電極と配線基板３の電極とを電気的に接続する。
【００１５】
配線基板３は、プローブヘッド２の保持部材として機能するとともに、プローブ８とメイン基板４とを電気的に接続するものである。この配線基板３は、プローブ８の配置とメイン基板４の電極とに応じたパターンの配線が内部に形成されており、用いられるプローブヘッド２に対応するものが適宜使用される。さらに、配線基板３は、検査対象である半導体ウェハに応じて適宜交換可能となるように、メイン基板４にネジ止めされている。
【００１６】
メイン基板４は、測定器と配線基板３とを電気的に接続するものである。このメイン基板４は、例えばプリント配線板等を用いることができる。
【００１７】
補強板５は、メイン基板４を補強して、メイン基板４の反りを低減する機能を有するものである。この補強板５は、ステンレスまたはアルミニウム等の金属材料により形成することができる。
【００１８】
導電ピン６は、配線基板３を厚み方向に貫通するとともにメイン基板４と配線基板３とを電気的に接続するものである。この導電ピン６は、例えばアルミニウムなどの導電材料によって形成されている。また、導電ピン６の幅は、例えば５０μｍ以上４５０μｍ以下に設定されている。なお、図１（ｂ）には２つの導電ピン６が記載されているが、導電ピン６は、図１（ｂ）に示した断面において３つ以上あっても構わない。
【００１９】
導電性接着材７は、配線基板３の後述するパッド１８および導電ピン６に接着することによって、導電ピン６と配線基板３とを電気的に接続するものである。この導電性接着材７は、例えば鉛、錫、銀、金、銅、亜鉛、ビスマス、インジウムまたはアルミニウム等を含む半田等の導電材料によって形成されている。
【００２０】
（配線基板）
次に、本実施形態の配線基板について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
配線基板３は、本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、コア基板１０と、コア基板１０の上下面に形成された一対のビルドアップ層１１とを含んでおり、厚み方向（Ｚ方向）に貫通する導電ピン６挿入用の貫通孔Ｐが形成されている。
【００２２】
ここで、便宜上、一対のビルドアップ層１１のうち、上側（プローブヘッド２側）に配されたビルドアップ層１１を第１ビルドアップ層１１ａとし、下側（メイン基板４側）に配されたビルドアップ層１１を第２ビルドアップ層１１ｂとする。なお、本実施形態においては、プローブヘッド２側を上とし、メイン基板４側を下とする。
【００２３】
（コア基板）
コア基板１０は、配線基板３の強度を高めるものであり、厚み方向に貫通する円柱状のスルーホールが形成された基体１２と、スルーホールの内壁に形成された筒状のスルーホール導体１３と、該スルーホール導体１３の内部に配された柱状の絶縁体１４とを含んでいる。
【００２４】
基体１２は、コア基板１０の主要部をなして剛性を高めるものである。この基体１２は、エポキシ樹脂等の樹脂と、該樹脂によって被覆されたガラスクロス等の基材と、該樹脂によって被覆された複数の粒子からなるシリカフィラー等の無機絶縁フィラーとを含んでいる。また、基体１２の厚みは、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。基体１２の平面方向への熱膨張率は、例えば５ｐｐｍ／℃以上３０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。基体１２の厚み方向への熱膨張率は、例えば１５ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。基体１２のヤング率は、例えば５ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下に設定されている。
【００２５】
なお、基体１２の熱膨張率は、市販のＴＭＡ装置を用いてＪＩＳＫ７１９７‐１９９１に準じた測定方法により測定される。また、基体１２のヤング率は、ＭＴＳシステムズ社製Ｎａｎｏ  Ｉｎｄｅｎｔｅｒ  ＸＰ／ＤＣＭを用いて測定される。以下、各部材の熱膨張率およびヤング率は、基体１２と同様に測定される。
【００２６】
スルーホール導体１３は、コア基板１０の上下面に形成されたビルドアップ層１１を電気的に接続するものである。このスルーホール導体１３は、例えば銅、チタン、モリブデン、クロムまたはニッケルクロム合金等の導電材料により形成することができる。
【００２７】
このスルーホール導体１３は、基体１２を厚み方向に貫通する円柱状のスルーホールの内壁に被着している。このスルーホールの径（直径）は、例えば５０μｍ以上２５０μｍ以下に設定されている。
【００２８】
絶縁体１４は、後述するビア導体１７の支持面を形成するものである。この絶縁体１４は、例えばエポキシ樹脂等の樹脂材料により形成することができる。
【００２９】
（ビルドアップ層）
一方、コア基板１０の上下面には、上述した如く、一対のビルドアップ層１１が形成されている。このビルドアップ層１１は、図１（ｂ）に示すように、コア基板１０上に積層された複数の樹脂層１５と、基体１２上および樹脂層１５上に部分的に形成された複数の導電層１６と、樹脂層１５を厚み方向に貫通した複数のビア導体１７とを含んでいる。さらに、第１ビルドアップ層１１ａは、最上層（プローブ８側の最外層）に位置する樹脂層１５（後述する第１樹脂層１５ａ）上に形成された導電ピン６接続用のパッド１８を含んでいる。導電層１６、ビア導体１７およびパッド１８は、プローブ８とメイン基板４（外部回路）との間の電気回路を構成しており、接地用配線、電力供給用配線または信号用配線として機能する。
【００３０】
樹脂層１５は、導電層１６を支持する支持部材として機能するだけでなく、導電層１６同士の短絡を防ぐ絶縁部材として機能するものである。この樹脂層１５は、図１（ｃ）に示すように、フィルム層１９と、このフィルム層１９よりもコア基板１０側に配された接着層２０とを含んでいる。この樹脂層１５の厚みは、例えば５μｍ以上４０μｍ以下に設定されている。なお、本実施形態においては、各ビルドアップ層１１それぞれに３層の樹脂層１５が含まれている。
【００３１】
フィルム層１９は、樹脂層１５の剛性を高めるとともに平面方向における熱膨張率を低減するものである。このフィルム層１９は、フィルム状の樹脂と該樹脂に被覆された複数の粒子からなるシリカフィラー等の無機絶縁フィラーとを含んでいる。このフィルム状の樹脂は、ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、このフィルム状の樹脂は、平面方向への熱膨張率低減の観点から、各樹脂分子鎖の長手方向がフィルム層１９の平面方向に平行である構造を有することが望ましい。
【００３２】
フィルム層１９の平面方向への熱膨張率は、例えば０ｐｐｍ／℃以上３０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。フィルム層１９の厚み方向への熱膨張率は、例えば２０ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。フィルム層１９のヤング率は、例えば２．５ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下に設定されている。また、フィルム層１９は、接着層２０よりもヤング率が高いとともに平面方向の熱膨張率が小さく設定されており、その結果、樹脂層１５の剛性を高めるとともに平面方向における熱膨張率を低減することができる。
【００３３】
接着層２０は、厚み方向に隣接した該フィルム層１９同士を接着するとともに、導電層１６の側面および一主面に接着して導電層１６を固定するものである。この接着層２０は、樹脂を含んでいる。この接着層２０の樹脂は、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネート樹脂、またはアミド樹脂等を用いることができる。なお、接着層２０は、接着性の観点から無機絶縁フィラーを含まない方が望ましいが、無機絶縁フィラーを含んでも構わない。
【００３４】
接着層２０の平面方向および厚み方向への熱膨張率は、例えば１０ｐｐｍ／℃以上１００ｐｐｍ／℃以下に設定されている。また、接着層２０のヤング率は、例えば０．０５ＧＰａ以上０．５ＧＰａ以下に設定されている。また、接着層２０は、フィルム層１９よりもヤング率が小さく設定されており、その結果、接着層２０とフィルム層１９および導電層１６との接着強度を高めることができる。
【００３５】
導電層１６は、電気を平面方向に伝送するものである。この導電層１６は、例えば銅、チタン、モリブデン、クロムまたはニッケルクロム合金等の導電材料により形成することができる。また、導電層１６は、ニッケルクロム合金からなる下地膜と、この下地膜上に設けられた銅からなる導体部とを含んでいることが望ましい。その結果、下地膜によって、導電層１６とフィルム層１９との接着強度を高めつつ、導体部によって、導電層１６の導電率を高めることができる。
【００３６】
導電層１６の厚みは、例えば３μｍ以上２０μｍ以下に設定されている。また、導電層１６の熱膨張率は、例えば１６．５ｐｐｍ／℃以上１７．５ｐｐｍ／℃以下に設定されている。また、導電層１６のヤング率は、例えば１１０ＧＰａ以上１２８ＧＰａ以下に設定されている。
【００３７】
ビア導体１７は、厚み方向に離れた導電層１６同士、または導電層１６とパッド１８とを電気的に接続して、電気を厚み方向に伝送するものである。このビア導体１７は、導電層１６と同様の金属材料によって形成することができ、導電層１６と同様の下地膜と導体部とを含んでいることが望ましい。
【００３８】
このビア導体１７は、例えば、コア基板１０に向って幅狭となるテーパー状であり、上下面が円形状である。このビア導体１７の最大幅（コア基板１０と反対側の端部の幅）は、例えば２０μｍ以上５０μｍ以下に設定されている。また、ビア導体１７の最小幅（コア基板１０側の端部の幅）は、例えば１０μｍ以上４０μｍ以下に設定されている。
【００３９】
パッド１８は、導電性接着材７を介して導電ピン６と電気的に接続する端子として機能するものである。このパッド１８は、導電層１６と同様の金属材料によって形成することができ、導電層１６と同様の下地膜と導体部とを含んでいることが望ましい。さらに、パッド１８は、下地膜および導体部に加えて、導体部上に設けられたニッケルからなる保護膜を含んでいることが望ましい。このパッド１８の厚みは例えば３μｍ以上２０μｍ以下に設定されている。
【００４０】
ここで、便宜上、第１ビルドアップ層１１ａを構成する３層の樹脂層１５のうち、最上層（プローブ８側の最外層）をなす樹脂層１５を第１樹脂層１５ａとし、中間層（第１樹脂層１５ａが上面に積層された層）をなす樹脂層１５を第２樹脂層１５ｂとし、最下層（第２樹脂層１５ｂが上面に積層された層）をなす樹脂層１５を第３樹脂層１５ｃとする。なお、パッド１８は、第１樹脂層１５ａの上面に位置する。
【００４１】
また、複数のビア導体１７のうち、第１樹脂層１５ａを厚み方向に貫通するとともにパッド１８に接続したビア導体１７を第１ビア導体１７ａとし、第２樹脂層１５ｂを厚み方向に貫通するとともに後述する第１導電層１８ａに接続したビア導体１７を第２ビア導体１７ｂとし、第３樹脂層１５ｃを厚み方向に貫通するとともに後述する第２導電層１８ｂに接続したビア導体１７を第３ビア導体１７ｃとする。
【００４２】
また、複数の導電層１６のうち、第１樹脂層１５ａと第２樹脂層１５ｂとの間に位置するとともに第１ビア導体１７ａと接続した導電層１６を第１導電層１６ａとし、第２樹脂層１５ｂと第３樹脂層１５ｃとの間に位置するとともに第２ビア導体１７ｂと接続した導電層１６を第２導電層１６ｂとし、第３樹脂層１５ｃと基体１２との間に位置するとともに第３ビア導体１７ｃと接続した導電層１６を第３導電層１６ｃとする。
【００４３】
一方、配線基板３には、厚み方向（Ｚ方向）に貫通する導電ピン６挿入用の貫通孔Ｐが形成されている。この貫通孔Ｐには、配線基板３とメイン基板４とを電気的に接続する導電ピン６を挿入するためのものである。この貫通孔Ｐは、本実施形態においては、コア基板１０および一対のビルドアップ層１１を積層方向（Ｚ方向）に貫通しており、第１樹脂層１５ａおよび第２樹脂層１５ｂを含む各樹脂層１５および基体１２を積層方向に貫通している。また、貫通孔Ｐの内壁には、第１樹脂層１５ａおよび第２樹脂層１５ｂを含む各樹脂層１５および基体１２が露出しており、導体が被着していない。貫通孔Ｐの幅は、導電ピン６の幅よりも大きく設定されており、例えば１５０μｍ以上５５０μｍ以下に設定されている。
【００４４】
本実施形態において、貫通孔Ｐに挿入された導電ピン６におけるプローブヘッド２側の端部６ａは、貫通孔Ｐのプローブヘッド２側の開口Ｏよりも上方に位置しており、この端部６ａは、導電性接着材７が接着している。そして、この導電性接着材７は、配線基板３の上面、すなわち第１樹脂層１５ａの上面に位置するパッド１８と接着することによって、導電ピン６の端部６ａと配線基板３のパッド１８とを電気的に接続する。
【００４５】
このように、導電ピン６は、第１樹脂層１５ａの上面に位置するパッド１８と導電性接着材７を介して電気的に接続される。このため、導電ピン６がパッド１８に接触しにくいため、導電ピン６によるパッド１８の損傷を抑制することができ、ひいては配線基板３と導電ピン６との接続信頼性を高めることができる。特に、配線基板３は適宜交換して使用するために、導電ピン６の貫通孔Ｐへの抜き差しを繰り返す際に、パッド１８の損傷を良好に抑制することができる。
【００４６】
また、貫通孔Ｐの内壁には、第１樹脂層１５ａおよび第２樹脂層１５ｂが露出している。その結果、導電性接着材７が溶融した際に貫通孔Ｐ内に入り込むことを抑制できるため、導電ピン６を貫通孔Ｐから容易に抜くことができる。また、貫通孔Ｐの内壁に導体が被着していないため、樹脂層１５同士の間にこの導体が入り込むことによって、隣接する貫通孔Ｐ同士の間で導体が短絡することを抑制することができる。なお、本実施形態においては、導電ピン６の端部６ａが貫通孔Ｐのプローブヘッド２側の開口よりも上方に位置しており、導電性接着材７が貫通孔Ｐ内に入りこんでいない。
【００４７】
さらに、本実施形態において、パッド１８は、第１樹脂層１５ａを厚み方向に貫通した第１ビア導体１７ａと接続しており、この第１ビア導体１７ａは、第１樹脂層１５ａと第２樹脂層１５ｂとの間に位置する第１導電層１６ａと接続している。その結果、第１ビア導体１７ａおよび第１導電層１６ａによって、パッド１８と第１樹脂層１５との接着強度を高めることができる。したがって、導電ピン６および導電性接着材７によって応力が加わるパッド１８と第１樹脂層１５との剥離を低減でき、ひいては配線基板３の電気的信頼性を高めることができる。
【００４８】
また、第１ビア導体１７ａおよび第１導電層１６ａは、パッド１８とともに導電ピン６とプローブ８との間の電気配線を構成している。電気配線をこのような構成とすることによって、導電ピン６によって電気配線に加わる応力を抑制できるため、電気配線における断線を抑制し、ひいては配線基板３の電気的信頼性を高めることができる。
【００４９】
また、本実施形態において、パッド１８は、貫通孔Ｐから離れている。すなわち、パッド１８は、貫通孔Ｐの開口Ｏから離れている。したがって、導電ピン６とパッド１８との接触を抑制できるため、パッド１８の損傷を低減するとともにパッド１８と第１樹脂層１５との剥離を低減できる。なお、パッド１８と貫通孔Ｐとの距離は、例えば２５μｍ以上５０μｍ以下に設定されている。
【００５０】
また、本実施形態において、第１導電層１６ａは、貫通孔Ｐから離れている。すなわち、第１導電層１６ａと貫通孔Ｐとの間には第１樹脂層１５ａの一部が配されており、第１導電層１６ａは貫通孔Ｐの内壁に露出していない。その結果、導電ピン６によって第１導電層１６ａに加わることを抑制し、電気配線の断線を抑制できる。また、第１導電層１６ａが貫通孔Ｐの内壁に露出していないため、導電性接着材７が貫通孔Ｐに入り込むことを抑制できる。なお、第１導電層１６ａと貫通孔Ｐとの距離は、例えば、パッド１８と貫通孔Ｐとの距離と同じに設定されており、パッド１８と貫通孔Ｐとの距離との誤差が±１０％以内となるように設定されている。
【００５１】
また、本実施形態において、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、パッド１８および第１導電層１６ａには、複数の第１ビア導体１７ａが接続している。その結果、パッド１８と第１樹脂層１５との接着強度を高めることができる。また、いずれかの第１ビア導体１７ａとパッド１８または第１導電層１６ａとの接続不良が生じたとしても、他の第１ビア導体１７ａによってパッド１８と第１導電層１６ａとの電気的な接続を維持することができるため、配線基板３の電気的信頼性を高めることができる。この場合、パッド１８および第１導電層１６ａに接続する第１ビア導体１７ａの数は、例えば２個以上２２個以下に設定されている。なお、第１導電層１６ａに接続する第１ビア導体１７ａの数は、１個でも構わない。
【００５２】
また、本実施形態において、図１（ｂ）および図２（ａ）に示すように、パッド１８は、貫通孔Ｐを取り囲んでいる。その結果、パッド１８と導電性接着材７との接着強度を高めることができる。また、導電性接着材７によってパッド１８に加わる応力を分散させることができるため、パッド１８と第１樹脂層１５との接着強度を高めることができ、また、パッド１８と第１ビア導体１７ａとの接続強度を高めることができる。なお、パッド１８は、例えば、厚み方向に貫通する円柱状の第１孔部Ｈ１を有する円板状である。このパッド１８の直径は、例えば４００μｍ以上８００μｍ以下に設定されており、第１孔部Ｈ１の直径は、例えば２００μｍ以上６００μｍ以下に設定されている。
【００５３】
また、本実施形態において、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、第１導電層１６ａは、貫通孔Ｐを取り囲んでおり、複数の第１ビア導体１７ａは、貫通孔Ｐを取り囲むように配列している。その結果、複数の第１ビア導体１７ａに加わる応力を分散させることができるため、第１ビア導体１７ａとパッド１８または第１導電層１６ａとの接続不良を抑制できる。なお、第１導電層１６ａは、例えば、厚み方向に貫通する円柱状の第２孔部Ｈ２を有する円板状である。この第１導電層１６ａの直径は、例えば、パッド１８の直径と同じに設定されており、パッド１８の直径との誤差が±１０％以内となるように設定されている。また、第２孔部Ｈ２の直径は、例えば、第１孔部Ｈ１の直径と同じに設定されており、第１孔部Ｈ１の直径との誤差が±１０％以内となるように設定されている。
【００５４】
また、本実施形態において、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、複数の第１ビア導体１７ａは、２列で貫通孔Ｐを取り囲むように配列している。その結果、パッド１８および第１導電層１６ａに接続する複数の第１ビア導体１７ａの数を増加させることができる。なお、複数の第１ビア導体１７ａは、３列以上の複数列で配列していても構わない。
【００５５】
また、本実施形態において、図１（ｂ）、図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、第１導電層１６ａには、第２樹脂層１５ｂを厚み方向に貫通する複数の第２ビア導体１５ｂが接続しており、第２ビア導体１５ｂには、第２樹脂層１５ｂと第３樹脂層１５ｃとの間に位置する第２導電層１５ｂとを更に備える。その結果、第２ビア導体１５ｂおよび第２導電層１５ｂによって、パッド１８と第１樹脂層１５との接着強度をさらに高めることができ、また、配線基板３における電気配線を高密度化することができる。
【００５６】
また、本実施形態において、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すように、複数の第１ビア導体１７ａと複数の第２ビア導体１７ｂとが平面方向（ＸＹ平面方向）に離れている。その結果、第１ビア導体１７ａと第２ビア導体１７ｂとが平面方向に離れていない場合（第１ビア導体１７ａと第２ビア導体１７ｂとがスタックされている場合）と比較して、導電性接着材７からパッド１８を介して第１ビア導体１７ａおよび第２ビア導体１７ｂの接続部に加わる応力を分散させることができ、第１ビア導体１７ａと第２ビア導体１７ｂとの断線を低減できることができる。
【００５７】
また、本実施形態において、図２（ｂ）に示すように、複数の第１ビア導体１７ａと複数の第２ビア導体１７ｂとは、平面方向において、貫通孔Ｐを取り囲むように交互に配列している。その結果、第１ビア導体１７ａと第２ビア導体１７ｂとが平面方向に離した場合において、複数の第１ビア導体１７ａおよび複数の第ビア導体１７ｂそれぞれを平面方向において均一に配置することができる。その結果、複数の第１ビア導体１７ａおよび複数の第２ビア導体１７ｂそれぞれにおける接続不良を低減できる。
【００５８】
また、本実施形態においては、図２（ｂ）、図２（ｃ）および図３に示すように、第１導電層１６ａおよび第２導電層１６ｂは、ビア導体１７が接続されるランド２１のみからなり、第３導電層１６ｃは、ランド２１とランド２１に接続した線状の配線導体２２とを有する。その結果、第１導電層１６ａ、第２導電層１６ｂ、第３導電層１６ｃ、第１ビア導体１７ａ、第２ビア導体１７ｂおよび第３ビア導体１７ｃによってパッド１８と第１樹脂層１５ａとの接着強度を高めつつ、第３導電層１６ｃの配線導体２２によって、電気配線を平面方向に引き回すことができる。
【００５９】
かくして、上述したプローブカード１は、メイン基板４、配線基板３およびプローブヘッド２と順次信号を伝送することによって、メイン基板４に接続した測定器の信号を、プローブヘッド２のプローブ８に接触した半導体ウェハへと伝送することができる。また、プローブカード１は、逆方向に信号を伝送することによって、半導体ウェハの信号を測定器へと伝送することができる。その結果、プローブカード１は、半導体ウェハの電気的信頼性の検査を可能とし、所望の機能を発揮する。
【００６０】
（プローブカードの製造方法）
次に、上述したプローブカード１の製造方法を、図４に基づいて説明する。
【００６１】
（コア基板の作製）
（１）図４（ａ）に示すように、両主面に導電層１６が形成されたコア基板１０を作製する。具体的には、例えば以下のように行う。
【００６２】
まず、例えば未硬化の樹脂シートを複数積層するとともに最外層に銅箔を積層し、該積層体を加熱加圧して硬化させることにより、基体１２を作製する。なお、未硬化は、ＩＳＯ４７２：１９９９に準ずるＡ‐ステージまたはＢ‐ステージの状態である。次に、例えばドリル加工やレーザー加工等により、基体１２を厚み方向に貫通したスルーホールを形成する。次に、例えば無電解めっき法および電気めっき法等により、スルーホールの内壁に導電材料を被着させて、スルーホール導体１３を形成する。次に、スルーホール導体１３の内部に、樹脂等を充填し、絶縁体１４を形成する。次に、導電材料を絶縁体１４の露出部に被着させた後、従来周知のフォトリソグラフィー法、エッチング法等により、銅箔を所望の形状にパターニングして導電層１６を形成する。
【００６３】
（配線基板の作製）
（２）図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、コア基板１０の両主面に一対のビルドアップ層１１を形成し、配線基板３を作製する。具体的には、例えば以下のように行う。
【００６４】
まず、未硬化の接着層２０を介して、フィルム層１９をコア基板１０上に配置した後、コア基板１０、接着層２０およびフィルム層１９を加熱加圧して接着層２０を硬化させることにより、コア基板１０上に樹脂層１５を形成する。次に、例えばＹＡＧレーザー装置または炭酸ガスレーザー装置等によるレーザー加工を用いて、樹脂層１５の所望の箇所にビア孔を形成し、ビア孔内に導電層１６の少なくとも一部を露出させる。次に、スパッタリング法を用いて、樹脂層１５上およびビア孔内面に下地膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ法を用いて、下地膜上に所望の形状にパターニングしたレジストを形成した後、電気めっき法を用いて、この下地膜上に部分的に導体部を形成する。次に、レジストを下地膜から除去した後、エッチング法を用いて、下地膜における導体部の非形成領域を除去することによって、導電層１６およびビア導体１７を形成する。
【００６５】
以上の工程を繰り返して、図４（ｂ）に示すように、一対のビルドアップ層１１を形成する。この際、最上層の第１樹脂層１５ｃ上に導電層１６と同様の方法で下地膜および導体部を形成した後、無電解めっき法を用いて、導体部上に保護膜を設けることによって、パッド１８を形成する。次に、図４（ｃ）に示すように、ドリル加工を用いて、コア基板１０および一対のビルドアップ層１１を厚み方向に貫通する貫通孔Ｐを形成することによって、配線基板３を作製することができる。
【００６６】
（プローブカードの作製）
（３）プローブヘッド２、配線基板３、メイン基板４および補強板５を順次接続することによって、図１（ａ）に示すプローブカード１を作製することができる。
【００６７】
ここで、配線基板３およびメイン基板４を接続する際に、導電ピン６を貫通孔Ｐに挿入して、導電ピン６の端部６ａを貫通孔Ｐの開口Ｏの上方に配置した後、導電性接着材７を用いて導電ピン６の端部６ａとパッド１８と半田付けすることによって、導電ピン６とパッド１８とを電気的に接続する。その結果、配線基板３とメイン基板４とを電気的に接続することができる。
【００６８】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。
【００６９】
例えば、上述した実施形態において、プローブヘッド、配線基板、メイン基板、補強板および導電ピンを備えたプローブカードを例に説明したが、プローブカードは、配線基板および導電ピンを備えていればよく、他の構成が異なっていても構わない。
【００７０】
また、上述した実施形態において、３層の樹脂層によりビルドアップ層を形成した構成を例に説明したが、樹脂層は１層以上であればよい。
【００７１】
また、上述した実施形態において、樹脂層としてフィルム層および接着層からなるものを用いた構成を例に説明したが、樹脂層として他の構成のものを用いてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１                プローブカード
２                プローブヘッド
３                配線基板
４                メイン基板
５                補強板
６                導電ピン
７                導電性接着材
８                プローブ
９                保持部材
１０              コア基板
１１              ビルドアップ層
１２              基体
１３              スルーホール導体
１４              絶縁体
１５              樹脂層
１６              導電層
１７              ビア導体
１８              パッド
１９              フィルム層
２０              接着層
２１              ランド
２２              配線導体
Ｐ                貫通孔
Ｏ                開口
Ｈ１              第１孔部
Ｈ２              第２孔部
【図１】
2014045130.tif 000003
【図２】
2014045130.tif 000004
【図３】
2014045130.tif 000005
【図４】
2014045130.tif 000006