(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性を有する樹脂板と、
前記樹脂板よりも硬い材料で構成された補強板とを備えており、
前記補強板が、前記樹脂板の主面上に積層されるように当該樹脂板に固着されており、
前記樹脂板には、当該樹脂板を厚み方向に貫通し且つプローブを各々ガイド可能な内形を有する複数のガイド孔が設けられており、
前記補強板には、当該補強板を厚み方向に貫通し且つ前記複数のガイド孔に連通した開口が設けられているプローブカード用ガイド板を製造する製造方法であって、
金属板上に複数の開口を有するレジストを形成し、
電気めっきを行って前記レジストの開口内に銅を各々充填し、
前記レジストを除去して前記金属板上に前記銅のポストを形成し、
前記金属板上に樹脂である絶縁材を塗布して当該絶縁材内に前記ポストを埋め込み、
前記絶縁材を硬化して当該絶縁材を前記金属板の主面に固着し且つ当該絶縁材を前記金属板上に積層し、
前記ポストをエッチングして前記絶縁材に当該絶縁材を貫通する前記複数のガイド孔を形成し、これにより前記絶縁材が前記樹脂板となり、
前記金属板に当該金属板を貫通し且つ前記複数のガイド孔に連通する前記開口を形成し、これにより前記金属板が前記補強板となるプローブカード用ガイド板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブをガイドするためのプローブカード用ガイド板に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプローブカード用ガイド板は、プローブが挿入され、当該プローブをガイドするガイド孔を有している（特許文献１参照）。このプローブカード用ガイド板としては、絶縁性を有する樹脂板が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０２６６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、半導体デバイスの高集積化に伴ってプローブは微細化されている。このため、プローブカード用ガイド板のガイド孔も、プローブの外形に応じて微細化されている。このような微細化されたガイド孔を狭ピッチ間隔で形成するためには、プローブカード用ガイド板の厚み寸法の低減が要求される。しかし、プローブカード用ガイド板の厚み寸法が低減されると、プローブカード用ガイド板の強度が低下する。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、微細なガイド孔を狭ピッチ間隔で設けることが可能であり且つ強度の向上を図ることができるプローブカード用ガイド板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプローブカード用ガイド板の製造方法は、以下のプローブカード用ガイド板を製造する方法である。このプローブカード用ガイド板は、絶縁性を有する樹脂板と、前記樹脂板よりも硬い材料で構成された補強板とを備えている。前記補強板が、前記樹脂板の主面上に積層されるように当該樹脂板に固着されている。前記樹脂板には、当該樹脂板を厚み方向に貫通し且つプローブを各々ガイド可能な内形を有する複数のガイド孔が設けられている。前記補強板には、当該補強板を厚み方向に貫通し且つ前記複数のガイド孔に連通した開口が設けられている。前記製造方法は、金属板上に複数の開口を有するレジストを形成し、電気めっきを行って前記レジストの開口内に銅を各々充填し、前記レジストを除去して前記金属板上に前記銅のポストを形成し、前記金属板上に樹脂である絶縁材を塗布して当該絶縁材内に前記ポストを埋め込み、前記絶縁材を硬化して当該絶縁材を前記金属板の主面に固着し且つ当該絶縁材を前記金属板上に積層し、前記ポストをエッチングして前記絶縁材に当該絶縁材を貫通する前記複数のガイド孔を形成し、これにより前記絶縁材が前記樹脂板となり、前記金属板に当該金属板を貫通し且つ前記複数のガイド孔に連通する前記開口を形成し、これにより前記金属板が前記補強板となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本発明の実施例に係るプローブカード用ガイド板の概略的平面図である。
【図１Ｂ】前記ガイド板の図１Ａ中の１Ｂ-１Ｂ断面図である。
【図２】前記ガイド板の製造工程を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施例に係るプローブカードの概略的断面図である。
【図３Ｂ】前記プローブカードの図３Ａ中の３Ｂ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例に係るプローブカード用ガイド板について図１Ａ及び図１Ｂを参照しつつ説明する。図１Ａ及び図１Ｂに示すプローブカード用ガイド板１００は、補強板１１０と、樹脂板１２０とを備えている。以下、ガイド板１００の各構成要素について詳しく説明する。
【００１２】
樹脂板１２０は、絶縁性を有し且つ低膨張性（熱膨張係数１０〜５０ｐｐｍ／℃）を有する樹脂で構成されている。例えば、樹脂板１２０は、エポキシ樹脂やフェノール樹脂で構成されている。樹脂板１２０には、当該樹脂板１２０を厚み方向に貫通した複数のガイド孔１２１が間隔をあけて開設されている。このガイド孔１２１は、後述するプローブカードを用いて電気的諸特性の測定が行われる半導体ウエハ（図示なし）又は半導体デバイス（図示なし）の複数の電極の位置に対応した位置に配置されている。ガイド孔１２１の内形は、前記プローブカードのプローブ２００（後述する図３Ａ及び図３Ｂ参照）の外形に対応した形状（例えば、円柱状や多角形の柱状（四角柱状））であり且つプローブ２００の外形よりも若干大きい。このため、ガイド孔１２１がプローブ２００の一部をガイド可能となっている。
【００１３】
補強板１１０は樹脂板１２０に固着されている。換言すると、補強板１１０は樹脂板１２０上に積層されている。この補強板１１０は、樹脂板１２０よりも硬く且つ上記半導体ウエハ又は半導体デバイスの熱膨張係数と同一又は近い（熱膨張係数２〜１０ｐｐｍ／℃）する熱膨張係数を有する金属で構成されている。例えば、補強板１１０としては、モリブデン（Ｍｏ）ウエハ、シリコン（Ｓｉ）ウエハ、４２アロイ製の板又はタングステン製の板等を用いることができる。補強板１１０には、当該補強板１１０を厚み方向に貫通した複数の枠状の開口１１１が間隔をあけて開設されている。各開口１１１は複数のガイド孔１２１に連通している。開口１１１には、複数のガイド孔１２１に挿入された複数のプローブ２００の一部が挿入可能となっている（後述する図３Ａ及び図３Ｂ参照）。
【００１４】
以下、上記した構成のプローブカード用ガイド板１００の製造方法について図２を参照しつつ説明する。まず、半導体ウエハ又は半導体デバイスの熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数を有する金属板（例えば、モリブデン（Ｍｏ）ウエハ）１０を用意する。その後、金属板１０上にレジスト２０を塗布する。その後、レジスト２０にマスクを用いて露光・現像を行い、レジスト２０に複数の開口２１を形成する。その後、レジスト２０の開口２１に電気めっきを行い、開口２１に銅を充填する。その後、レジスト２０を除去する。開口２１に充填された銅が、円柱状のポスト３０となる。その後、エポキシ樹脂等の絶縁材４０を金属板１０上に塗布し、絶縁材４０にポスト３０を埋め込む。その後、絶縁材４０を硬化させる。このとき、絶縁材４０が金属板１０に固着され積層される。その後、絶縁材４０を研磨し、当該絶縁材４０からポスト３０の図示上端（先端）を露出させる。その後、銅（Ｃｕ）を選択的に溶解させるエッチング液を用いてポスト３０をエッチングし、絶縁材４０に複数の貫通孔４１を形成する。この絶縁材４０が樹脂板１２０となる。貫通孔４１が樹脂板１２０のガイド孔１２１となる。その後、金属板１０をエッチングし、複数のガイド孔１２１に連通する開口１１を複数開設する。この金属板１０が補強板１１０となる。開口１１が補強板１１０の開口１１１となる。
【００１５】
以下、上記したプローブカード用ガイド板を用いた本発明の実施例に係るプローブカードについて図３Ａ及び図３Ｂを参照しつつ説明する。図３Ａに示すプローブカードは、２枚のプローブカード用ガイド板と、複数のプローブ２００と、スペーサ３００と、配線基板４００と、中間基板５００と、複数のスプリングプローブ６００と、メイン基板７００と、補強板８００とを備えている。以下、前記プローブカードの各構成要素について詳しく説明する。なお、説明の便宜上、プローブ２００の針先側のプローブカード用ガイド板に参照番号１００ａを付し、プローブ２００の針元側のプローブカード用ガイド板に参照番号１００ｂを付し、両者を区別する。
【００１６】
メイン基板７００はプリント基板である。メイン基板７００は、第１面と、前記第１面の裏側の第２面とを有している。メイン基板７００の第１面には複数の電極７１０が、メイン基板７００の第２面の外縁部には複数の外部電極７２０が設けられている。電極７１０と外部電極７２０とはメイン基板７００の第１、第２面及び／又は内部に設けられた図示しない複数の導電ラインにより接続されている。
【００１７】
補強板８００はメイン基板７００よりも硬い板状の部材（例えばステンレス鋼等の板）である。この補強板８００は、メイン基板７００の第２面にネジ止めされている。この補強板８００によりメイン基板７００の撓みが抑止される。
【００１８】
中間基板５００は、メイン基板７００の第１面に固着され且つメイン基板７００と配線基板４００との間に配置されている。中間基板５００には、当該中間基板５００を厚み方向に貫通した複数の貫通孔５１０が設けられている。この貫通孔５１０は、メイン基板７００の電極７１０の位置に対応した位置に配置されている。
【００１９】
配線基板４００は、ＳＴ（スペーストランスフォーマ）基板である。配線基板４００は、図示しない固定用のネジによりメイン基板７００及び補強板８００に固着され、中間基板５００の図示下側にメイン基板７００に対して平行に配置されている。配線基板４００は、第１面と、第１面の裏側の第２面とを有している。配線基板４００の第１面上には、複数の電極４１０がプローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂのガイド孔１２１ａ、１２１ｂに対応した位置に配設されている。また、配線基板４００の第２面には複数の電極４２０が間隔をあけて配設されている。電極４２０は、メイン基板７００の電極７１０の鉛直線上に配置されている。電極４１０と電極４２０とは配線基板４００の第１、第２面及び／又は内部に設けられた図示しない複数の導電ラインにより接続されている。
【００２０】
各スプリングプローブ６００は、中間基板５００の貫通孔５１０に挿入され、メイン基板７００の電極７１０と配線基板４００の電極４２０との間に介在している。これにより、スプリングプローブ６００が電極７１０と電極４２０との間を電気的に接続している。
【００２１】
各プローブ２００は円柱状又は多角柱状の針である。プローブ２００は、図３Ｂに示すように、先端部２１０と、基端部２２０とを有している。基端部２２０は、当該基端部２２０の他の部分よりも外形が大きい基部２２１を有している。
【００２２】
プローブカード用ガイド板１００ａは、補強板１１０ａの外形が樹脂板１２０ａの外形よりも大きい点でプローブカード用ガイド板１００と相違している。これ以外については、プローブカード用ガイド板１００ａは、プローブカード用ガイド板１００と同じ構成である。プローブカード用ガイド板１００ａは、ボルト及びナットを用いて配線基板４００に固着され、配線基板４００に対して平行に間隔をあけて配置されている。プローブカード用ガイド板１００ａの補強板１１０ａの両端部と、配線基板４００との間には、スペーサ３００が介在している。補強板１１０ａの各開口１１１ａには、複数のプローブ２００の先端部２１０が挿通されている（図３Ｂ参照）。樹脂板１２０ａのガイド孔１２１ａには、プローブ２００の先端部２１０が各々挿通されている。すなわち、先端部２１０がガイド孔１２１ａにガイドされている（図３Ｂ参照）。
【００２３】
プローブカード用ガイド板１００ｂはプローブカード用ガイド板１００と同じ構成である。プローブカード用ガイド板１００ｂ（補強板１１０ｂ及び樹脂板１２０ｂ）の外形は、樹脂板１２０ａの外形と略同じである。プローブカード用ガイド板１００ｂは、ボルト及びナットを用いて配線基板４００に平行に固定され、配線基板４００とプローブカード用ガイド板１００ａとの間に配置されている。
【００２４】
図３Ｂに示すように、開口１１１ｂは、開口１１１ａの鉛直線上に位置し、ガイド孔１２１ｂは、ガイド孔１２１ａの鉛直線上に位置している。補強板１１０ｂの各開口１１１ｂには、複数のプローブ２００の基端部２２０の基部２２１が挿入されている。樹脂板１２０ｂのガイド孔１２１ｂには、プローブ２００の基端部２２０が各々挿入されている。すなわち、基端部２２０がガイド孔１２１ｂにガイドされている。開口１１１ｂの深さ寸法は、プローブ２００の基部２２１の高さ寸法よりも若干小さい。換言すると、プローブ２００の基部２２１の一部が開口１１１ｂから突出している。プローブカード用ガイド板１００ｂが配線基板４００に固定された状態で、開口１１１ｂの底部（ガイド孔１２１ｂの周縁部）がプローブ２００の基部２２１に当接し、当該基部２２１を配線基板４００の電極４１０に押し付けている。これにより、プローブ２００と電極４１０とが電気的に接続されている。なお、プローブ２００の基端部２２０と配線基板４００の電極４１０とは半田接続することも可能である。この場合、プローブ２００の基部２２１は省略可能である。
【００２５】
以上のようなプローブカードによる場合、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂが、樹脂板１２０ａ、１２０ｂと、これに固着された補強板１１０ａ、１２０ｂとを有する構成となっているので、樹脂板１２０ａ、１２０ｂの厚み寸法を低減することができる。よって、樹脂板１２０ａ、１２０ｂに複数のガイド孔１２１ａ、１２１ｂを狭ピッチ間隔で開設することができる。また、樹脂板１２０ａ、１２０ｂの厚み寸法が低減されたとしても、樹脂板１２０ａ、１２０ｂよりも硬い補強板１１０ａ、１１０ｂが樹脂板１２０ａ、１２０ｂに固着されていることから、ガイド板１００ａ、１００ｂの強度低下を抑制することができる。また、補強板１１０ａ、１１０ｂの開口１１１ａ、１１１ｂは、複数のガイド孔１２１ａ、１２１ｂに連通する当該ガイド孔１２１ａ、１２１ｂの内形よりも大きなものであるので、容易に作成することができる。
【００２６】
しかも、樹脂板１２０ａ、１２０ｂは低膨張性を有する樹脂で構成されている。補強板１１０ａ、１２０ｂは、半導体ウエハ又は半導体デバイスの熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数を有する金属で構成されている。よって、プローブカードが高温環境下で半導体ウエハ又は半導体デバイスの電気的諸特性の測定に使用されたとしても、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂが半導体ウエハ又は半導体デバイスと同じ又は同様に熱膨張する。よって、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂが半導体ウエハ又は半導体デバイスと大きく異なる熱膨張をすることにより、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂのガイド孔１２１ａ、１２１ｂにガイドされたプローブ２００の先端と、半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極との位置が相違し、プローブ２００と半導体ウエハ又は半導体デバイスの電極とが接触不良になるのを抑制することができる。
【００２７】
なお、上述したプローブカード用ガイド板は、上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。
【００２８】
上記実施例では、プローブカード用ガイド板の樹脂板は、絶縁性を有し且つ低膨張性を有する樹脂で構成されているとした。しかし、樹脂板は、絶縁性を有している限り任意に設計変更することが可能である。樹脂板のガイド孔は、プローブの外形に対応した形状であり、プローブの外形よりも若干大きく且つ当該プローブをガイド可能な形状である限り任意に設計変更することが可能である。
【００２９】
上記実施例では、プローブカード用ガイド板の補強板は、樹脂板よりも硬く且つ半導体ウエハ又は半導体デバイスの熱膨張係数と同一又は近い熱膨張係数を有する金属で構成されているとした。しかし、補強板は、樹脂板に固着され且つ当該樹脂板よりも硬い材料で構成されている限り任意に設計変更することが可能である。上記実施例では、補強板の開口は、枠状であるとした。しかし、補強板の開口は、当該補強板を厚み方向に貫通し且つ複数のガイド孔に連通している限り任意に設計変更することが可能である。なお、補強板の開口は、一つのガイド孔に連通し且つ当該ガイド孔の内形よりも大きい内形を有する形状とすることも可能である。
【００３０】
上記実施例では、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂが、プローブ２００の先端部２１０と基端部２２０とをガイドするとした。しかし、プローブカード用ガイド板１００ａ、１００ｂは、何れか一方を省略することが可能である。
【００３１】
プローブカードの中間基板５００、スプリングプローブ６００、メイン基板７００及び補強板８００は、省略可能である。また、配線基板を他の基板（メイン基板を含む。）に接続するか否かについては適宜設計変更することが可能である。配線基板自体をメイン基板として用いることが可能である。配線基板と他の基板との電気的な接続は、スプリングプローブ６００に限定されることはなく、一般的なプローブやケーブル等の周知の接続部材を用いることが可能である。
【００３２】
上記実施例では、プローブ２００は、円柱状又は多角柱状であるとした。しかし、プローブは、その一部が上述したプローブカード用ガイド板の開口及びガイド孔に挿通され、当該ガイド孔にガイドされ得るものである限り任意に設計変更することが可能である。したがって、プローブが湾曲していたり、折り曲げられていたりしても良い。
【００３３】
なお、上記実施例では、プローブカード用ガイド板及びプローブカードの各部を構成する素材、形状、寸法、数及び配置等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１００、１００ａ、１００ｂ・・・・プローブカード用ガイド板
１１０、１１０ａ、１１０ｂ・・・補強板
１１１、１１１ａ、１１１ｂ・・開口
１２０、１２０ａ、１２０ｂ・・・樹脂板
１２１、１２１ａ、１２１ｂ・・ガイド孔
２００・・・・・・・・・・・・・・プローブ
２１０・・・・・・・・・・・・・先端部
２２０・・・・・・・・・・・・・基端部
２２１・・・・・・・・・・・・基部
３００・・・・・・・・・・・・・・スペーサ
４００・・・・・・・・・・・・・・配線基板
５００・・・・・・・・・・・・・・中間基板
６００・・・・・・・・・・・・・・スプリングプローブ
７００・・・・・・・・・・・・・・メイン基板
８００・・・・・・・・・・・・・・補強板
【図１Ａ】
0006006970.tif 000002
【図１Ｂ】
0006006970.tif 000003
【図２】
0006006970.tif 000004
【図３Ａ】
0006006970.tif 000005
【図３Ｂ】
0006006970.tif 000006