(57)【要約】  微細なピッチの配線が可能であり、シリコンの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する配線基板および当該配線基板を備えたプローブカードを提供する。この目的のため、熱膨張係数が３×１０-6〜５×１０-6／℃であるセラミックス基板と、セラミックス基板の一方の表面に積層された一または複数の薄膜配線シートとを有する配線基板と、導電性の複数のプローブを薄膜配線シートの配線に対応させて配置するとともに各プローブの両端を表出させた状態で個別に抜け止めして保持し、各プローブの一端が薄膜配線シートと接触した状態で前記配線基板に積層されたプローブヘッドと、を備える。
2009107747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱膨張係数が３．０×１０-6〜５．０×１０-6／℃であるセラミックス基板と、
前記セラミックス基板の一方の表面に積層された一または複数の薄膜配線シートと、
を備えたことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記セラミックス基板は、厚さ方向に貫通するスルーホールを有することを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
各々が前記薄膜配線シートと電気的に接続された複数のゼロインサーションフォース型のコネクタをさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項４】
前記セラミックス基板の他方の表面に積層され、前記セラミックス基板よりも熱膨張係数が小さい一または複数の金属をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の配線基板。
【請求項５】
前記セラミックス基板の他方の表面に積層された薄膜多層配線シートをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の配線基板。
【請求項６】
長手方向に沿って伸縮自在な導電性のプローブを用いることにより、半導体ウェハと当該半導体ウェハに対して出力する信号を生成する回路構造とを電気的に接続するプローブカードであって、
請求項１〜５のいずれか一項記載の配線基板と、
複数の前記プローブを前記薄膜配線シートの配線に対応させて配置するとともに各プローブの両端を表出させた状態で個別に抜け止めして保持し、各プローブの一端が前記薄膜配線シートと接触した状態で前記配線基板に積層されたプローブヘッドと、
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、配線基板および当該配線基板を備え、半導体ウェハの電気特性検査に使用するプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の検査工程では、ダイシングする前の半導体ウェハの状態で導電性を有するプローブをコンタクトさせることによって電気特性検査を行い、不良品を検出する（ウェハレベルテスト）。このウェハレベルテストを行う際には、検査用の信号を半導体ウェハへ伝送するために、多数のプローブを収容するプローブカードが用いられる。ウェハレベルテストでは、半導体ウェハ上のダイをプローブカードでスキャニングしながらプローブをダイごとに個別にコンタクトさせるが、半導体ウェハ上には数百〜数万というダイが形成されているため、一つの半導体ウェハをテストするにはかなりの時間を要し、ダイの数が増加するとともにコストの上昇を招いていた。【０００３】
上述したウェハレベルテストの問題点を解消するために、最近では、半導体ウェハ上の全てのダイまたは半導体ウェハ上の少なくとも１／４〜１／２程度のダイに数百〜数万のプローブを一括してコンタクトさせる手法（フルウェハレベルテスト）も用いられている（例えば、特許文献１を参照）。この手法では、プローブを半導体ウェハ上の電極に対して正確にコンタクトさせるため、半導体ウェハの表面に対するプローブカードの平行度や平面度を精度よく保つことによってプローブの先端位置精度を保持する技術や、半導体ウェハを高精度でアライメントする技術が知られている（例えば、特許文献２または３を参照）。【０００４】
図１６は、上述したフルウェハレベルテストにおいて適用されるプローブカードの一構成例を模式的に示す図である。同図に示すプローブカード４０１は、半導体ウェハ上の電極の配置パターンに対応して設けられた複数のプローブ４０２を収容するプローブヘッド４０３と、プローブヘッド４０３における微細な配線パターンの間隔を変換するスペーストランスフォーマ４０４と、スペーストランスフォーマ４０４から出た配線ｗを中継するインターポーザ４０５と、プローブヘッドを保持する板ばね４０６と、インターポーザ４０５によって中継された配線ｗを検査装置へ接続する配線基板４０７と、配線基板４０７に設けられ、検査用信号を生成する検査装置側に接続されるコネクタ４０８と、配線基板４０７を補強する補強部材４０９とを備える。【０００５】
【特許文献１】特表２００１−５２４２５８号公報
【特許文献２】特許第３３８６０７７号公報
【特許文献３】特開２００５−１６４６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、シリコンを主成分とする半導体ウェハの熱膨張係数（３．４×１０-6／℃）は、ガラエポやポリイミド等の樹脂を主成分とする配線基板の熱膨張係数（１２×１０-6〜１７×１０-6／℃）よりも顕著に小さい。このため、従来のプローブカードでは、スペーストランスフォーマの材料として、半導体ウェハの熱膨張係数よりも大きくかつ配線基板の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する材料を適用することにより、半導体ウェハの熱膨張係数と配線基板の熱膨張係数との差を緩和し、幅広い温度環境下（２５〜１２５℃程度）で電気特性検査を行う際にプローブの先端位置と半導体ウェハの電極との間に位置ズレが生じるのを防止している。【０００７】
しかしながら、スペーストランスフォーマは、内部の配線を形成するため製造に時間がかかり、幾重にも積層する必要があり高価にならざるを得なかった。このような状況の下、スペーストランスフォーマを用いずにプローブカードを構成することができる配線基板として、１００μｍ程度の微細なピッチの配線が可能であり、シリコンの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する配線基板が待望されていた。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、微細なピッチの配線が可能であり、シリコンの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する配線基板および当該配線基板を備えたプローブカード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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る配線基板は、熱膨張係数が３．０×１０-6〜５．０×１０-6／℃であるセラミックス基板と、前記セラミックス基板の一方の表面に積層された一または複数の薄膜配線シートと、を備えたことを特徴とする。【００１０】
また、本発明に係る配線基板は、上記発明において、前記セラミックス基板は、厚さ方向に貫通するスルーホールを有することを特徴とする。【００１１】
また、本発明に係る配線基板は、上記発明において、各々が前記薄膜配線シートと電気的に接続された複数のゼロインサーションフォース型のコネクタをさらに備えたことを特徴とする。【００１２】
また、本発明に係る配線基板は、上記発明において、前記セラミックス基板の他方の表面に積層され、前記セラミックス基板よりも熱膨張係数が小さい一または複数の金属をさらに備えたことを特徴とする。【００１３】
また、本発明に係る配線基板は、上記発明において、前記セラミックス基板の他方の表面に積層された薄膜多層配線シートをさらに備えたことを特徴とする。【００１４】
また、本発明に係るプローブカードは、長手方向に沿って伸縮自在な導電性のプローブを用いることにより、半導体ウェハと当該半導体ウェハに対して出力する信号を生成する回路構造とを電気的に接続するプローブカードであって、上記いずれかの発明に係る配線基板と、複数の前記プローブを前記薄膜配線シートの配線に対応させて配置するとともに各プローブの両端を表出させた状態で個別に抜け止めして保持し、各プローブの一端が前記薄膜配線シートと接触した状態で前記配線基板に積層されたプローブヘッドと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、熱膨張係数が３．０×１０-6〜５．０×１０-6／℃であるセラミックス基板と、このセラミックス基板の一方の表面に積層された一または複数の薄膜配線シートとを備えているため、微細なピッチの配線が可能であり、シリコンの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する配線基板および当該配線基板を備えたプローブカードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るプローブカードの構成を示す平面図である。
【図２】図２は、図１の矢視Ａ方向の平面図である。
【図３】図３は、プローブ、プローブヘッドおよび配線基板の各要部の構成を示す図である。
【図４】図４は、配線基板要部の別な構成例を示す図である。
【図５】図５は、本実施の形態１の一変形例に係るプローブカードの構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１の一変形例に係るプローブカードの要部の構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１の別な変形例に係るプローブカードの構成を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２に係るプローブカードの構成を示す図である。
【図９】図９は、図８の矢視Ｂ方向の平面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２に係るプローブカードの要部の構成を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２に係るプローブカードが備えるＺＩＦ型のコネクタの構成を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態３に係るプローブカードの構成を示す平面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態３に係るプローブカードが備えるＺＩＦ型のコネクタの構成を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の別な実施の形態に係る配線基板の要部の構成を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明のさらに別な実施の形態に係る配線基板の要部の構成を示す図である。
【図１６】図１６は、従来のプローブカードの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１、８、１２、１５、４０１  プローブカード
２、４０２  プローブ
３、４０３  プローブヘッド
４、４'、９、１３、１６、１８、１９、４４、４０７  配線基板
５、４０６  板ばね
６、１０、１４、１７、４０８  コネクタ
７、４０９  補強部材
１１  実装部品
１４ａ  結合部
１４ｂ  第１フランジ部
１４ｃ  胴体部
１４ｄ  第２フランジ部
２１、２２  プランジャ
２１ａ、２２ａ  先端部
２１ｂ、２２ｃ  ボス部
２１ｃ  軸部
２２ｂ  フランジ部
２３  コイルばね
２３ａ  粗巻き部
２３ｂ  密着巻き部
３１、１３４、１４２、１４３、１６４、１７５、１７６  孔部
３１ａ  小径孔
３１ｂ  大径孔
４１、９１、１３１、１６１、１８１、１９１  セラミックス基板
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ、１６２、１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８２ｄ、１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ、１９２ｄ  薄膜配線シート
４３、４３'、４６  薄膜多層配線シート
９３  樹脂基板
１００  半導体ウェハ
１０１  電極
１３３  切り欠き
１４１、１７３、１７４  リード線
１６３  開口部
１７１  第１コネクタ
１７１ａ  第１結合部
１７１ｂ  第３フランジ部
１７１ｃ  第２結合部
１７２  第２コネクタ
１７２ａ  第４フランジ部
１７２ｂ  嵌入部
１８３、１９３、１９４、１９５  金属
２０１、３０１  ねじ
４０４  スペーストランスフォーマ
４０５  インターポーザ
４１１、４３１、９１１、９３１  スルーホール
４１２、９１２、９３２  導電材
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、図面は模式的なものであって、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合もあることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合があることは勿論である。【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る本発明の実施の形態１に係るプローブカードの構成を示す平面図である。また、図２は、図１の矢視Ａ方向の平面図である。これらの図に示すプローブカード１は、検査対象に対応して配設される複数の導電性のプローブ２と、複数のプローブ２を収容する円盤状のプローブヘッド３と、プローブヘッド３に収容されたプローブ２の配置パターンに対応した配線パターンを有し、プローブヘッド３よりも径が大きい円盤状をなす配線基板４と、配線基板４に固着され、プローブヘッド３を保持する板ばね５と、配線基板４の表面のうちプローブヘッド３が積層される表面と反対側の表面に設けられ、検査用の信号を生成する回路構造を備えた検査装置との接続を図るコネクタ６と、配線基板４の一方の面に装着され、配線基板４を補強して変形を防止する補強部材７と、を備える。【００２０】
図３は、プローブ２の構成を示すとともにプローブヘッド３および配線基板４の要部の構成を示す図である。プローブ２は、先端が配線基板４に接触するプランジャ２１と、プランジャ２１と相反する向きに突出し、検査対象である半導体ウェハ１００の電極１０１に接触するプランジャ２２と、プランジャ２１、２２の間に設けられ、プランジャ２１、２２を伸縮自在に連結するコイルばね２３とを備える。互いに連結されるプランジャ２１、２２、およびコイルばね２３は同一の軸線を有している。【００２１】
プランジャ２１は、先鋭端を有する先端部２１ａと、先端部２１ａの基端側に設けられ、先端部２１ａの径よりも小さい径を有するボス部２１ｂと、ボス部２１ｂの表面のうち先端部２１ａと接する側と反対側の表面から延びる軸部２１ｃとを有する。また、プランジャ２２は、先鋭端を有する先端部２２ａと、先端部２２ａの基端側に設けられ、先端部２２ａの径よりも大きい径を有するフランジ部２２ｂと、フランジ部２２ｂの表面から先端部２２ａと相反する方向へ突出し、フランジ部２２ｂの径よりも小さい径を有するボス部２２ｃとを有する。コイルばね２３は、プランジャ２１に取り付けられる側が粗巻き部２３ａである一方、プランジャ２２に取り付けられる側が密着巻き部２３ｂである。粗巻き部２３ａの端部はボス部２１ｂに圧入される一方、密着巻き部２３ｂの端部はボス部２２ｃに圧入される。【００２２】
プローブ２は、図３に示す状態で、コイルばね２３が湾曲して密着巻き部２３ｂの少なくとも一部が軸部２１ｃに接触している。これにより、プランジャ２２の先端部２２ａが半導体ウェハ１００の電極１０１に接触した時、プランジャ２１、コイルばね２３の密着巻き部２３ｂおよびプランジャ２２を順次経由した最短経路による電気導通が実現される。【００２３】
なお、ここで説明したプローブ２の構成はあくまでも一例に過ぎず、従来より知られているさまざまな種類のプローブのいずれかを用いて構成することが可能である。【００２４】
プローブヘッド３は絶縁性材料を用いて形成される。プローブヘッド３には、半導体ウェハ１００の電極１０１の配列に応じてプローブ２を個別に収容する孔部３１がプローブヘッド３の厚さ方向（図３の上下方向）に貫通して設けられている。孔部３１は、半導体ウェハ１００側の端面から、少なくとも先端部２２ａの長手方向の長さよりも小さい長さにわたって形成された小径孔３１ａと、この小径孔３１ａと同じ中心軸を有し、小径孔３１ａの径よりも大きい径を有する大径孔３１ｂとを備える。小径孔３１ａの内径は、先端部２２ａの外径よりも若干大きくフランジ部２２ｂの外径よりも若干小さい。このため、孔部３１はプランジャ２２を抜け止めしている。【００２５】
プローブヘッド３に収容されるプローブ２の数や配置パターンは、半導体ウェハ１００に形成される半導体チップの数や電極１０１の配置パターンに応じて定まる。例えば、直径８インチ（約２００ｍｍ）の半導体ウェハ１００を検査対象とする場合には、数十〜数千個のプローブ２が必要となる。また、直径１２インチ（約３００ｍｍ）の半導体ウェハを検査対象とする場合には、数百個〜数万個のプローブ２が必要となる。【００２６】
配線基板４は、熱膨張係数が２．５×１０-6〜５．０×１０-6／℃、より好ましくは２．９×１０-6〜３．９×１０-6／℃であるセラミックス基板４１と、セラミックス基板４１の一方の表面に積層された３枚の薄膜配線シート４２ａ、４２ｂ、４２ｃと、セラミックス基板４１の他方の表面に積層された薄膜多層配線シート４３とを有する。セラミックス基板４１の熱膨張係数は、シリコンの熱膨張係数（３．４×１０-6／℃）に近い値を有している。薄膜配線シート４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび薄膜多層配線シート４３は、例えばＣｕ／ＰＩ薄膜多層配線であり、１００μｍ程度の微細なピッチの配線が可能である。薄膜配線シート４２ａ、４２ｂ、４２ｃおよび薄膜多層配線シート４３は、接着等によってセラミックス基板４１に固着されている。なお、図１では、３枚の薄膜配線シート４２ａ、４２ｂ、４２ｃを一括して符号４２を付している。【００２７】
セラミックス基板４１には、板厚方向を貫通するスルーホール４１１が複数形成されている。スルーホール４１１は、ドリル加工、打ち抜き加工、レーザ加工、電子ビーム加工、イオンビーム加工、ワイヤ放電加工、プレス加工、ワイヤカット加工、またはエッチング加工などのいずれかの加工方法によって形成され、表面には銀や銅などの導電材４１２によるメッキ加工が施されている。【００２８】
なお、図４に示す配線基板４４のように、セラミックス基板４１の一方の表面に１枚の薄膜配線シート４２ｄを設ける一方、他方の表面に４層の薄膜多層配線シート４６を設けてもよい。また、図１では、薄膜配線シート４２ｄの表面積がプローブヘッド３と同じ表面積を有している場合を図示しているが、薄膜配線シート４２ｄの表面積をセラミックス基板４１の表面積と等しくしてもよい。【００２９】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、熱膨張係数が３．０×１０-6〜５．０×１０-6／℃であるセラミックス基板と、このセラミックス基板の一方の表面に積層された一または複数の薄膜配線シートとを備えているため、微細なピッチの配線が可能であり、シリコンの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する配線基板および当該配線基板を備えたプローブカードを提供することができる。【００３０】
また、本実施の形態１によれば、配線基板の熱膨張係数がシリコンに近く、かつ配線基板において微細なピッチの配線が可能であるため、従来のプローブカードのようにスペーストランスフォーマを用いる必要がない。このため、スペーストランスフォーマと配線基板とを電気的に接続するインターポーザも不要であり、従来型のプローブカードのように、接合点が増えて電気特性が悪くなるという問題が生じることがない。したがって、高周波数の電気信号の伝送特性にも優れた配線基板およびプローブカードを提供することができる。【００３１】
また、本実施の形態１によれば、スペーストランスフォーマやインターポーザが不要であるため、部品点数が少なく組立が容易であり、製造に要する時間を短縮することができる。したがって、製造に要するコストを削減し、低価格化を実現することができる。【００３２】
また、本実施の形態１によれば、配線基板の熱膨張係数を半導体ウェハの熱膨張係数に近づけることにより、検査時の配線基板に位置ズレや反りが生じるのを防止している。この結果、全てのプローブの半導体ウェハへの均一なコンタクトを実現することができ、プローブ間の磨耗の度合いに差が生じるのを防ぐことができ、各プローブの耐久性を向上させることが可能となる。【００３３】
図５は、本実施の形態１の一変形例に係るプローブカードの構成を示す図である。同図に示すプローブカード８は、複数のプローブ２、プローブヘッド３、配線基板９、配線基板９の側面に設けられる検査装置接続用のコネクタ１０、および配線基板９の表面に設けられ、ノイズ低減用コンデンサを含む実装部品１１を備える。【００３４】
配線基板９は、上記実施の形態１のセラミックス基板４１と同じ材質のセラミックス基板９１と、セラミックス基板９１の一方の表面に積層して固着され、セラミックス基板９１とプローブヘッド３との間に介在する３枚の薄膜配線シート９２ａ、９２ｂ、９２ｃと、ガラエポまたはポリイミド等の樹脂を主成分とし、セラミックス基板９１を嵌め入れ可能な凹部を有する樹脂基板９３とを有する。樹脂基板９３は、セラミックス基板９１を嵌め入れた状態でセラミックス基板９１の表面と面一な表面を有しており、この表面に薄膜配線シート９２ａ、９２ｂ、９２ｃが積層されている。なお、図５では、３枚の薄膜配線シート９２ａ、９２ｂ、９２ｃを一括して符号９２を付している。【００３５】
図６は、プローブカード８の要部の構成を示す図である。セラミックス基板９１および樹脂基板９３には、対をなして互いに連通するスルーホール９１１，９３１が複数ずつ形成されている。スルーホール９１１、９３１の各表面には導電材９１２、９３２によるメッキ加工がそれぞれ施されている。実装部品１１は、スルーホール９１１、９３１、３枚の薄膜配線シート９２ａ、９２ｂ、９２ｃを介してプローブ２に導通する。【００３６】
このような構成を有するプローブカード８によれば、セラミックス基板９１の体積を必要最小限に抑えることにより、セラミックス基板９１の平坦度を調整しやすくなる。また、配線基板９の残りの部分として、セラミックス基板９１よりも廉価な樹脂基板９３を使用しているため、一段とコストを低減することが可能となる。【００３７】
なお、上述したプローブカード１に対して実装部品１１を取り付けることもできる。図７は、この場合のプローブカードの要部の構成を示す図である。同図に示す配線基板４'は、セラミックス基板４１と、３枚の薄膜配線シート４２ａ、４２ｂ、４２ｃと、薄膜多層配線シート４３にセラミックス基板４１のスルーホール４１１と連通するスルーホール４３１を形成した薄膜多層配線シート４３’と、を有する。このような構成を有する配線基板４'を用いることにより、実装部品１１とプローブ２との直線的な配線を実現することができるため、半導体ウェハ１００からの実装部品１１までの距離を短縮することができる。したがって、例えば実装部品１１としてノイズ低減用コンデンサを設けた場合には、良好なノイズ低減効果を得ることができる。【００３８】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係るプローブカードの構成を示す図である。図９は図８の矢視Ｂ方向の平面図である。また、図１０は、本実施の形態２に係るプローブカードの要部の構成を示す図である。これらの図に示すプローブカード１２は、複数のプローブ２、プローブヘッド３、配線基板１３、板ばね５、補強部材７、検査装置との接続を行うために配線基板１３の中心に対して放射状に配設される複数のコネクタ１４を備える。【００３９】
配線基板１３は、上述したセラミックス基板４１と同じ材質（熱膨張係数が２．５×１０-6〜５．０×１０-6／℃、より好ましくは２．９×１０-6〜３．９×１０-6／℃）のセラミックス基板１３１と、セラミックス基板１３１の一方の表面であってプローブヘッド３と対向する表面に積層して固着される４枚の薄膜配線シート１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄとを有する。なお、図８では、４枚の薄膜配線シート１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄを一括して符号１３２を付している。【００４０】
図１１は、コネクタ１４の概略構成を示す図である。図１１では、図８と同様、４枚の薄膜配線シート１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄを一括して符号１３２を付している。以下、本実施の形態２においては、４枚の薄膜配線シート１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄのことを一括して薄膜配線シート１３２という。コネクタ１４は、対をなすコネクタ同士を着脱する際に外力をほとんど必要としないゼロインサーションフォース（ＺＩＦ）型のコネクタである。具体的には、コネクタ１４はオスコネクタであり、配線基板１３に形成された切り欠き１３３に取り付けられ、側面に複数のリード線１４１が露出して対をなすメスコネクタ（検査装置側に設置）と結合する結合部１４ａと、結合部１４ａの基端部に形成され、配線基板１３に取り付けたときに配線基板１３の一方の表面（図１１の上面）に位置する第１フランジ部１４ｂと、切り欠き１３３の内部に挿入される胴体部１４ｃと、胴体部１４ｃ側の表面に複数のリード線１４１が露出する第２フランジ部１４ｄと、を備える。第２フランジ部１４ｄの複数のリード線１４１は薄膜配線シート１３２の配線と接触することにより、コネクタ１４と薄膜配線シート１３２とを電気的に接続する。【００４１】
第１フランジ部１４ｂおよび第２フランジ部１４ｄの対向する表面同士はほぼ同じ面積を有している。第１フランジ部１４ｂにはネジ挿通用の孔部１４２が複数形成されている。また、第２フランジ部１４ｄには、第１フランジ部１４ｂに形成された複数の孔部１４２のいずれかと同軸上に位置する複数のネジ挿通用の孔部１４３が形成されている。【００４２】
コネクタ１４を配線基板１３に取り付ける際には、図１１に示すように配線基板１３の切り欠き１３３の外周側から配線基板１３の中心方向にコネクタ１４をスライドして挿着した後、対応する孔部１３４、１４２および１４３にねじ２０１を取り付ける。なお、図１１では、簡単のため一つのねじ２０１のみ記載している。【００４３】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、熱膨張係数が３．０×１０-6〜５．０×１０-6／℃であるセラミックス基板と、このセラミックス基板の一方の表面に積層された複数の薄膜配線シートとを備えているため、微細なピッチの配線が可能であり、シリコンの熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する配線基板および当該配線基板を備えたプローブカードを提供することができる。【００４４】
また、本実施の形態２によれば、スペーストランスフォーマやインターポーザは不要であるため、高周波数の電気信号の伝送特性に優れ、コストがかからず経済的なプローブカードを提供することが可能となる。【００４５】
また、本実施の形態２によれば、ＺＩＦ型のコネクタを適用して電気的な接続を実現することにより、プローブの数が多くスプリング作用のある端子では反力が膨大になってプローブカードやテスターにかかるストレスが大きくなってしまうような場合であっても、ストレスを発生させることなく確実な電気的接続を得ることができる。したがって、プローブの数が多く配線が複雑なプローブカードの場合にも、導通不良やプローブの劣化が生じにくくなり、プローブカードの耐久性を向上させることができる。【００４６】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３に係るプローブカードの構成を示す平面図である。同図に示すプローブカード１５は、複数のプローブ２、プローブヘッド３、配線基板１６、板ばね５、配線基板１６の中心に対して放射状に配設される複数のコネクタ１７を備える。【００４７】
配線基板１６は、上述したセラミックス基板４１と同じ材質（熱膨張係数が３．０×１０-6〜５．０×１０-6／℃）のセラミックス基板１６１と、セラミックス基板１６１の一方の表面であってプローブヘッド３と対向する表面に積層して固着される複数の薄膜配線シートとを有する。なお、図１３では、複数の薄膜配線シートを一括して符号１６２を付している。以下、本実施の形態３においては、複数の薄膜配線シートのことを一括して薄膜配線シート１６２という。【００４８】
図１３は、コネクタ１７の概略構成を示す図である。同図に示すコネクタ１７はＺＩＦ型のオスコネクタであり、対をなすメスコネクタと結合可能な第１コネクタ１７１と、配線基板１６に形成された開口部１６３に装着され、配線基板１６の薄膜配線シート１６２と電気的に接続するとともに第１コネクタ１７１と結合する第２コネクタ１７２とが組み合わさって成る。【００４９】
第１コネクタ１７１は、対をなすメスコネクタに装着されて結合する凸状の第１結合部１７１ａと、配線基板１６に取り付けたときに配線基板１６の一方の表面（図１３の上面）に位置する第３フランジ部１７１ｂと、第２コネクタ１７２に結合される凸状の第２結合部１７１ｃとを備える。第１結合部１７１ａおよび第２結合部１７１ｃの各側面には複数のリード線１７３が露出している。第２コネクタ１７２は、配線基板１６に取り付けたときに配線基板１６の他方の表面（図１３の底面）に位置する第４フランジ部１７２ａと、第１コネクタ１７１の第２結合部１７１ｃを嵌入して結合する凹状の嵌入部１７２ｂとを備える。第４フランジ部１７２ａの上面および嵌入部１７２ｂの内側面には複数のリード線１７４が露出している。第４フランジ部１７２ａの上面に露出しているリード線１７４は、薄膜配線シート１６２の配線と接触することにより、第２コネクタ１７２と薄膜配線シート１６２とを電気的に接続する。また、嵌入部１７２ｂの内側面に露出しているリード線１７４は、第１コネクタ１７１のリード線１７３と接触することにより、第１コネクタ１７１と第２コネクタ１７２とを電気的に接続する。【００５０】
コネクタ１７を配線基板１６に取り付ける際には、開口部１６３に第２コネクタ１７２の嵌入部１７２ｂを装着した後、この嵌入部１７２ｂに第１コネクタ１７１の第２結合部１７１ｃを嵌合し、第１コネクタ１７１に設けられた孔部１７５、配線基板１６に設けられた孔部１６４、および第２コネクタ１７２に設けられた孔部１７６に対してねじ３０１を取り付ける（図１３では、簡単のため一つのねじ３０１のみ記載）。【００５１】
以上説明した本発明の実施の形態３によれば、上述した実施の形態２と同様の効果を得ることができる。加えて、本実施の形態３によれば、オスコネクタを２つのコネクタに分割して構成することにより、上記実施の形態２のような切り欠きを配線基板に形成する代わりに配線基板に開口部を設ければよく、配線基板の剛性を高めることができる。また、配線基板のグランド層や電源層が配線基板の外周部で切れることなく繋げておけるので、リターン電流の経路が確保される。したがって、高周波数の電気信号を伝送するのに好適な伝送特性を実現することができる。【００５２】
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための最良の形態として、実施の形態１〜３を詳述してきたが、本発明はそれらの実施の形態によって限定されるべきものではない。例えば、セラミックス基板の熱膨張係数によっては、図１４に示す配線基板１８のように、セラミックス基板１８１の表面であって４枚の薄膜配線シート１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８２ｄが積層される表面とは異なる表面（他方の表面）に対して低熱膨張係数を有する金属１８３を積層させ、セラミックス基板１８１と金属１８３とを拡散接合によって接合してもよい。なお、ここでいう「金属」には合金も含まれる。このような配線基板１８によれば、セラミックス基板１８１が従来のセラミックス基板と同程度の熱膨張係数しか有していない場合であっても、適当な熱膨張係数を有する金属１８３を組み合わせることによって配線基板１８の熱膨張係数をシリコンの熱膨張係数へ近づけることができる。この意味で、セラミックス基板１８１としては、例えばマセライト（登録商標）ＨＳＰ（熱膨張係数９．８×１０-6／℃）、ホトベール（登録商標）Ｈ（熱膨張係数７．８×１０-6／℃）、ホトベール（登録商標）II（熱膨張係数１．４×１０-6／℃）などを適用することができる。【００５３】
また、図１５に示すように、熱膨張係数が互いに異なる金属をセラミックス基板に積層してもよい。図１５に示す配線基板１９では、セラミックス基板１９１の表面であって４枚の薄膜配線シート１９２ａ、１９２ｂ、１９２ｃ、１９２ｄが積層された表面と異なる表面に対して３枚の金属を積層し、拡散接合によって固着した場合を示している。例えば、図１５で最上方の金属１９３とセラミックス基板１９１に直接積層している金属１９４とをコバール（登録商標）材とし、この２枚のコバール（登録商標）材の間に積層されている金属１９５としてコバール（登録商標）材よりも熱膨張係数が小さいインバー材を用いることができる。このようにして熱膨張係数が互いに異なる複数の金属板をセラミックス基板に積層することにより、配線基板全体の熱膨張係数をシリコンの熱膨張係数に近づけることが可能となる。【００５４】
なお、上記実施の形態２および３においては、配線基板にＺＩＦ型のオスコネクタを装着する場合を説明したが、配線基板にＺＩＦ型のメスコネクタを装着するようにしてもよい。【００５５】
以上の説明からも明らかなように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上のように、本発明に係る配線基板およびプローブカードは、半導体ウェハの電気特性検査に有用である。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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