(57)【要約】【課題】接触端子の狭ピッチ化を可能にして４端子検査を実現できるプローブカードを提供する。【解決手段】開口部５ａを備え、かつ、開口部５ａの周囲に配置された第１接続パッドＰ１と第１接続パッドＰ１と隣接して配置された第２接続パッドＰ２とを含む配線基板５と、配線基板５の開口部５ａ内に形成された樹脂部４０と、樹脂部４０内に埋め込まれ、一端が、第１接続パッドＰ１に接続され、他端が、樹脂部４０の下面から突出する第１接触端子Ｔ１となる第１ワイヤ１６ａと、樹脂部４０内に埋め込まれ、一端が、第２接続パッドＰ２に接続され、他端が、樹脂部４０の下面から突出する第２接触端子Ｔ２となる第２ワイヤ１６ｂとを含み、接触端子Ｔ１，Ｔ２の直径は、樹脂部４０内のワイヤ１６ａ，１６ｂの直径と同じであり、第１、第２接触端子Ｔ１，Ｔ２は、被検査対象の一つの電極パッドに対してペアで接触するように分離されて集約されている。【選択図】図５
2015021842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を備え、かつ、前記開口部の周囲に配置された第１接続パッドと前記第１接続パッドと隣接して配置された第２接続パッドとを含む配線基板と、
前記配線基板の開口部内に形成された樹脂部と、
前記樹脂部内に埋め込まれ、一端が、前記第１接続パッドに接続され、他端が、前記樹脂部の下面から突出する第１接触端子となる第１ワイヤと、
前記樹脂部内に埋め込まれ、一端が、前記第２接続パッドに接続され、他端が、前記樹脂部の下面から突出する第２接触端子となる第２ワイヤと
を有し、
前記第１接触端子及び第２接触端子の各直径は、前記樹脂部内の前記第１ワイヤ及び第２ワイヤの各直径と同じであり、かつ、
前記第１接触端子及び第２接触端子は、被検査対象の一つの電極パッドに対してペアで接触するように分離されて集約されていることを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
前記第１接触端子及び第２接触端子の先端の接触面は、平坦面となっていることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
前記第１接触端子及び第２接触端子は、前記ワイヤの延在方向に並んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載のプローブカード。
【請求項４】
前記第１接触端子及び第２接触端子は、前記樹脂部の中心側に向けて同じ方向に傾斜していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプローブカード。
【請求項５】
前記第１、第２ワイヤは、絶縁被覆付ワイヤであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプローブカード。
【請求項６】
開口部を備え、かつ、前記開口部の周囲に配置された接続パッドを含む配線基板を用意する工程と、
前記配線基板を金属基材の上に接着する工程と、
前記接続パッドと前記金属基材とをワイヤで接続して、前記金属基材の端子位置に、隣接する前記接続パッドに接続された２本の前記ワイヤに繋がる２つの接合部を配置する工程と、
前記配線基板の開口部内に前記ワイヤを埋め込む樹脂部を形成する工程と、
前記金属基材を除去する工程と、
前記樹脂部の下面及び前記接合部を研磨して、前記２本ワイヤから前記接合部を除去する工程と、
前記樹脂部を下面から除去して、前記２本のワイヤの先端部を前記樹脂部の下面から突出させて２つの接触端子を得る工程と
を有し、
前記２つの接触端子の各直径は、前記樹脂部内の前記２本のワイヤの各直径と同じであり、かつ、
前記２つの接触端子が、被検査対象の一つの電極パッドに対してペアで接触するように分離されて集約されることを特徴とするプローブカードの製造方法。
【請求項７】
前記２つの接触端子は、前記ワイヤの延在方向に並んで配置されることを特徴とする請求項６に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項８】
前記接触端子の先端の接触面は、平坦面となっていることを特徴とする請求項６又は７に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項９】
前記２つの接触端子は、前記樹脂部の中心側に向けて同じ方向に傾斜していることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項１０】
前記ワイヤは、絶縁被覆付ワイヤであることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載のプローブカードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプローブカード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線基板などの被検査対象の電気特性の測定は、被検査対象の多数の電極パッドにプローブカードの接触端子を接触させて導通をとることにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１５４０５４号公報
【特許文献２】特開平９−２２９９６３号公報
【特許文献３】特開２０００−２９４３１１号公報
【特許文献４】特開２００３−１７４１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被検査対象の電気特性を精度よく測定する方法として、被検査対象の一つの電極パッドに、隣接する２つの接触端子を接触させて電気測定を行う４端子検査がある。４端子検査用のプローブカードでは、接触端子のさらなる狭ピッチ化が必要であり、従来の製造方法では対応することが困難である。
【０００５】
接触端子の狭ピッチ化を可能にして４端子検査を実現できるプローブカード及びその製造方法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】
【０００６】
以下の開示の一観点によれば、開口部を備え、かつ、前記開口部の周囲に配置された第１接続パッドと前記第１接続パッドと隣接して配置された第２接続パッドとを含む配線基板と、前記配線基板の開口部内に形成された樹脂部と、前記樹脂部内に埋め込まれ、一端が、前記第１接続パッドに接続され、他端が、前記樹脂部の下面から突出する第１接触端子となる第１ワイヤと、前記樹脂部内に埋め込まれ、一端が、前記第２接続パッドに接続され、他端が、前記樹脂部の下面から突出する第２接触端子となる第２ワイヤとを有し、前記第１接触端子及び第２接触端子の各直径は、前記樹脂部内の前記第１ワイヤ及び第２ワイヤの各直径と同じであり、かつ、前記第１接触端子及び第２接触端子は、被検査対象の一つの電極パッドに対してペアで接触するように分離されて集約されているプローブカードが提供される。
【０００７】
また、その開示の他の観点によれば、開口部を備え、かつ、前記開口部の周囲に配置された接続パッドを含む配線基板を用意する工程と、前記配線基板を金属基材の上に接着する工程と、前記接続パッドと前記金属基材とをワイヤで接続して、前記金属基材の端子位置に、隣接する前記接続パッドに接続された２本の前記ワイヤに繋がる２つの接合部を配置する工程と、前記配線基板の開口部内に前記ワイヤを埋め込む樹脂部を形成する工程と、前記金属基材を除去する工程と、前記樹脂部の下面及び前記接合部を研磨して、前記２本ワイヤから前記接合部を除去する工程と、前記樹脂部を下面から除去して、前記２本のワイヤの先端部を前記樹脂部の下面から突出させて２つの接触端子を得る工程とを有し、前記２つの接触端子の各直径は、前記樹脂部内の前記２本のワイヤの各直径と同じであり、かつ、前記２つの接触端子が、被検査対象の一つの電極パッドに対してペアで接触するように分離されて集約されるプローブカードの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
以下の開示によれば、プローブカードでは、第１ワイヤの一端が、配線基板の第１接続パッドに接続され、その他端が、樹脂部の下面から突出する第１接触端子となっている。また、第２ワイヤの一端が、第１接続パッドと隣接して配置された第２接続パッドに接続され、その他端が、樹脂部の下面から突出する第２接触端子となっている。
【０００９】
そして、第１接触端子及び第２接触端子の各直径は、樹脂部内の第１ワイヤ及び第２ワイヤの各直径と同じに設定されている。
【００１０】
これにより、プローブカードの接触端子の直径を球形状などの接触端子に比べて小さく設定することができる。このため、ペアの第１接触端子と第２接触端子とを狭い間隔で分離して配置できると共に、ペアの第１、第２接触端子と、それに隣接するペアの第１、第２接触端子との間の狭ピッチを図ることができる。
【００１１】
このようにして、第１接触端子及び第２接触端子は、被検査対象の一つの電極パッドに対してペアで接触するように近距離で分離された状態で集約されている。
【００１２】
これにより、被検査対象の電極パッドの狭ピッチ化に対応できる４端子検査用のプローブカードを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（ａ）〜（ｆ）は第１実施形態のプローブカードの製造方法を示す断面図（その１）である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態のプローブカードの製造方法を示す断面図（その２）である。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は第１実施形態のプローブカードの製造方法を示す断面図（その３）である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は第１実施形態のプローブカードの製造方法を示す断面図（その４）である。
【図５】図５は第１実施形態のプローブカードを示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は図５のプローブカードを上側からみた縮小平面図であり、図６（ｂ）は図５のプローブカードを下側からみた縮小平面図である。
【図７】図７は図５のプローブカードで配線基板の電気特性を測定する様子を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）及び（ｂ）は第２実施形態のプローブカードの製造方法を示す断面図である。
【図９】図９は第２実施形態の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】
【００１４】
以下、実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１〜図４は第１実施形態のプローブカードの製造方法を示す図、図５は第１実施形態のプローブカードを示す図である。本実施形態では、プローブカードの製造方法を説明しながらプローブカードの構造について説明する。
【００１６】
第１実施形態のプローブカードの製造方法では、図１（ａ）に示すように、まず、厚みが２００μｍ程度の銅（Ｃｕ）箔１０を用意する。銅箔１０の代わりに、ニッケル（Ｎｉ）箔などを使用してもよい。
【００１７】
次いで、図１（ｂ）に示すように、銅箔１０上の四角状の中央領域にめっきレジスト層１１をフォトリソグラフィによって形成する。さらに、図１（ｃ）に示すように、銅箔１０をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、銅箔１０の露出面に銅層１２を形成する。銅層１２の厚みは、１０μｍ〜１００μｍ程度に設定される。
【００１８】
その後に、図１（ｄ）に示すように、めっきレジスト層１１が除去される。これにより、銅箔１０の周縁部に枠状の銅層１２が厚く形成されて、銅層１２の中央領域に凹部１２ａが形成される。
【００１９】
この方法の他に、厚みの厚い銅箔１０の上に、中央領域に開口部が設けられたレジスト層をパターニングし、そのレジスト層をマスクにして銅箔１０を厚みの途中までエッチングして凹部を形成してもよい。
【００２０】
次いで、図１（ｅ）に示すように、銅箔１０の中央領域に開口部１３ａが配置されためっきレジスト層１３をフォトリソグラフィによって形成する。めっきレジスト層１３の開口部１３ａは、銅層１２の凹部１２ａよりも内側に配置される。具体的には、めっきレジスト層１３は、銅層１２の凹部１２ａの内壁面及び底面の外周部を覆うように配置される。
【００２１】
続いて、図１（ｆ）に示すように、銅箔１０をめっき給電経路に利用する電解めっきにより、めっきレジスト層１３の開口部１３ａ内の銅箔１０の上に金層１４を形成する。その後に、図２（ａ）に示すように、めっきレジスト層１３が除去される。
【００２２】
これにより、銅層１２の凹部１２ａ内の銅箔１０上に金層１４が配置された状態となる。金層１４は、銅箔１０の上にワイヤボンディング法で金ワイヤを接合する際の密着層として形成され、その厚みは、例えば１００ｎｍ〜４００ｎｍ程度に設定される。
【００２３】
図１（ｅ）のめっきレジスト層１３の形成時に、後述する金ワイヤを接合する位置に合わせて複数のパッド形状の開口パターンを形成し、金めっき層１４をその開口パターンに形成してもよい。
【００２４】
以上のように、本実施形態では、金属基材の好適な一例として、銅箔１０の周縁部に枠状の銅層１２が積層され、銅層１２の凹部１２ａの底面に金層１４が形成されたものを使用する。銅箔１０の代わりにニッケル箔を使用する場合は、銅層１２の代わりに枠状のニッケル層を同様に電解めっきで形成してもよい。
【００２５】
次いで、図２（ｂ）に示すように、厚み方向に貫通する開口部５ａが中央に設けられた枠状の配線基板５を用意する。配線基板５では、第１絶縁層２１の上に第１配線層３１が形成されている。
【００２６】
第１絶縁層２１の上には、第１配線層３１に到達する第１ビアホールＶＨ１が設けられた第２絶縁層２２が形成されている。第２絶縁層２２の上には第１ビアホールＶＨ１を介して第１配線層３１に接続される第２配線層３２が形成されている。
【００２７】
さらに同様に、第２絶縁層２２の上には、第２配線層３２に到達する第２ビアホールＶＨ２が設けられた第３絶縁層２３が形成されている。第３絶縁層２３の上には第２ビアホールＶＨ２を介して第２配線層３２に接続される第３配線層３３が形成されている。
【００２８】
第１〜第３絶縁層２１，２２，２３は樹脂などから形成され、第１〜第３配線層３１，３２、３３は銅などから形成される。
【００２９】
配線基板５の開口部５ａの側面は階段状に形成されている。第１絶縁層２１は第２絶縁層２２の端から内側に突き出る枠状の第１階段面Ｓ１を備えている。また、第２絶縁層２２は第３絶縁層２３の端から内側に突き出る枠状の第２階段面Ｓ２を備えている。そして、第１、第２階段面Ｓ１，Ｓ２の上に接続パッドＰがそれぞれ形成されている。
【００３０】
接続パッドＰは、第１、第２配線層３１、３２に繋がっている。また、接続パッドＰは、表面にニッケル／金めっき層などのコンタクト層（不図示）を備えている。
【００３１】
配線基板５の開口部５ａの面積は、上記した図２（ａ）の銅層１２の凹部１２ａの面積よりも一回り大きな面積に設定される。
【００３２】
配線基板５としては各種のものを使用できるが、例えば、ガラスエポキシ樹脂を基板として使用するプリント配線板を使用することで低コスト化を図ることができる。
【００３３】
このようにして、開口部５ａとその周囲の上面領域に配置された接続パッドＰとを備えた配線基板５を用意する。
【００３４】
そして、図２（ｃ）に示すように、図２（ａ）の構造体の銅層１２の上に図２（ｂ）の配線基板５の下面を接着層（不図示）によって接着する。これにより、配線基板５の開口部５ａ内に銅箔１０上の金層１４が露出した状態となる。接着層としては、例えば、エポキシ樹脂系の接着シート、又はエポキシ樹脂系の液状の接着剤などが使用される。
【００３５】
次いで、図３（ａ）に示すように、ワイヤボンディング法に基づいて、ワイヤボンダのキャピラリ（不図示）からはみ出した金ワイヤ１６の先端部を放電により球状に丸める。そして、キャピラリを下降して金ワイヤ１６の先端球状部を配線基板５の接続パッドＰに接触させ、加圧しながら加熱及び超音波振動を行うことによって接続パッドＰに接合する。
【００３６】
その後に、図３（ｂ）に示すように、キャピラリを上昇させ、金ワイヤ１６を銅箔１０上の金層１４に移動し、金ワイヤ１６を金層１４に同様に接合させることにより、金層１４の上に金ワイヤ１６に繋がる第１金接合部Ｃ１を形成する。
【００３７】
金層１４の表面には、各接触端子が配置される複数の端子位置が画定されており、金ワイヤ１６が金層１４の所定の端子位置に接合されて第１金接合部Ｃが配置される。例えば、一つの端子位置は、被検査対象の一つの電極パッドの区画に対応する。金ワイヤ１６によって金層１４の上に第１金接合部Ｃ１を形成した後に、金ワイヤ１６が第１金接合部Ｃ１から切断される。
【００３８】
図３（ｃ）に示すように、上記したワイヤボンディング法の一連のステップを繰り返すことにより、配線基板５の接続パッドＰと金層１４に画定された複数の端子位置とを金ワイヤ１６でそれぞれ順に接続する。
【００３９】
図３（ｄ）には、図３（ｃ）の配線基板の四辺の枠領域のうちのＢの領域の部分平面図が示されている。
【００４０】
図３（ｃ）の部分拡大断面図及び図３（ｄ）の部分平面図に示すように、金層１４の一つの端子位置Ａに第１金接合部Ｃ１及び第２金接合部Ｃ２が金ワイヤ１６の延在方向に並んで配置される。このとき、第１金接合部Ｃ１と第２金接合部Ｃ２とが重なって繋がっていてもよい。
【００４１】
あるいは、第１金接合部Ｃ１と第２金接合部Ｃ２とが分離されて配置されてもよい。第１金接合部Ｃ１及び第２金接合部Ｃ２に繋がる２本の金ワイヤ１６ａ，１６ｂは電気ショートしないように相互に分離されて配置される。
【００４２】
図３（ｄ）の部分平面図に示すように、金層１４の一つの端子位置Ａ内の第１金接合部Ｃ１は、第１金ワイヤ１６ａによって配線基板５の第１接続パッドＰ１に接続される。また、同じ端子位置Ａ内の第２金接合部Ｃ２は、第２金ワイヤ１６ｂによって第１接続パッドＰ１と隣接して配置された別の第２接続パッドＰ２に接続される。
【００４３】
以上により、金層１４に画定された複数の端子位置Ａに、隣接する接続パッドＰに接続される２本の金ワイヤ１６ａ，１６ｂに繋がる２つの第１、第２接合部Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ配置する。
【００４４】
このようにして、配線基板５の四辺の枠領域において、接続パッドＰから開口部５ａ内に向けて複数の金ワイヤ１６がそれぞれ延在し、各金ワイヤ１６に繋がる第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２がペアになって各端子位置Ａにそれぞれ配置される。
【００４５】
本実施形態では、後述するように、最終的には、一つの端子位置Ａに配置された第１金接合部Ｃ１及び第２金接合部Ｃ２に繋がる２本の金ワイヤ１６ａ，１６ｂの先端部がペアの接触端子となり、４端子検査に対応するようになっている。
【００４６】
ペアの第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２と、それと隣合うペアの第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２との間の配置ピッチＰｘ（図３（ｄ））は、ワイヤボンディング技術の限界スペックにより決定される。直径が１０μｍ〜２０μｍの金ワイヤ１６を使用する場合は、ワイヤの配置ピッチを４０μｍ程度以下に狭ピッチ化することが可能である。
【００４７】
これにより、本実施形態では、ペアの第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２と、それと隣合うペアの第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２との間の配置ピッチＰｘ（図３（ｄ））は４０μｍ程度に狭ピッチ化することができる。後述するように、図３（ｄ）の配置ピッチＰｘと同一のピッチで４端子検査用のペアの接触端子が配置されるため、狭ピッチでの４端子検査が可能になる。
【００４８】
後述するように、複数の金ワイヤ１６が樹脂部で封止された後に、樹脂部を研磨して第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２を除去して２本の金ワイヤ１６ａ，１６ｂを分離し、樹脂部をエッチングして樹脂部から突出するペアの接触端子を得る。
【００４９】
第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２を形成する際には、第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２は金ワイヤ１６が潰されてその直径の２倍くらいの大きさになって配置される。このため、金ワイヤ１６の延在方向と直交する方向に第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２を配置すると、２本の金ワイヤ１６ａ，１６ｂが第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２との付け根部分で干渉して繋がってしまうことがある。
【００５０】
２本の金ワイヤ１６ａ，１６ｂが付け根部分で干渉して繋がると、２本の金ワイヤ１６ａ，１６ｂを分離する際にその分だけ樹脂部を厚く除去する必要があり、より高精度なプロセス管理が必要となる。
【００５１】
このため、図３（ｄ）に示すように、好適な態様では、金ワイヤ１６の延在方向のライン上に第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２を配置することにより、２本の金ワイヤ１６ａ，１６ｂが、第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２との付け根部で干渉しない構造にしている。
【００５２】
このため、樹脂部を比較的薄く除去するだけで、２本の金ワイヤ１６ａ，１６ｂを容易に分離することができる。これにより、４端子検査用のベアの接触端子の間隔を狭くすることができると共に、ベアの接触端子と、それに隣接するベアの接触端子との間の狭ピッチ化も図れるため、４端子検査に好適なプローブカードとなる。
【００５３】
接触端子の数によって配線基板５の階段面の数が調整される。本実施形態では、２つの第１、第２階段面Ｓ１，Ｓ２に接続パッドＰを配置しているが、接触端子の数に合わせて、階段数を増やすことで接続パッドの数を増加させることができる。
【００５４】
本実施形態では、ワイヤボンディング法で信頼性よく銅箔１０の表面に第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２を接合するために、銅箔１０の上に密着層として金層１４を形成している。しかし、必ずしも、密着層として金層１４は必要ではなく、金層１４を省略して、銅箔１０の表面に第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２を直接接合することも可能である。
【００５５】
また、金層１４の代わりに銀（Ａｇ）層を密着層として形成してもよい。
【００５６】
また、金ワイヤ１６の代わりに銅ワイヤを使用し、銅箔１０の上に銅接合部を形成してもよい。銅ワイヤを使用する場合においても、銅箔１０の上に密着層として金層又は銀層を形成することが好ましい。
【００５７】
次いで、図４（ａ）に示すように、複数の金ワイヤ１６が配置された配線基板５の開口部５ａに粘度の低い液状樹脂を塗布して開口部５ａ内に液状樹脂を充填する。その後に、液状樹脂を加熱処理によって硬化させることにより、複数の金ワイヤ１６を樹脂部４０の中に埋め込む。
【００５８】
樹脂部４０は弾性を有する樹脂材料又はゴム材料から形成される。好適な一例としては、シリコーン系の低弾性樹脂又はフッ素ゴムなどのヤング率が１ＭＰａ〜１０ＭＰａの材料が使用される。あるいは、アクリル系の低弾性樹脂、又はウレタンゴムなどを使用してもよい。
【００５９】
次いで、図４（ｂ）に示すように、銅箔１０及び銅層１２をウェットエッチングにより除去する。銅のエッチャントとしては、塩化第二鉄水溶液、又は塩化第二銅水溶液などがある。このようにして、金層１４、樹脂部４０及び配線基板５の第１絶縁層２１に対して銅箔１０及び銅層１２を選択的に除去することができる。
【００６０】
これによって、樹脂部４０の周縁側の下面と金層１４の下面が露出した状態となる。樹脂部４０は、図１（ｄ）の銅層１２の凹部１２ａに対応する突出部４０ｘを備えて露出する。
【００６１】
あるいは、銅箔１０の代わりに、ニッケル箔を使用する場合は、エッチャントとして、過酸化水素水と硝酸の混合液などが使用され、同様に下地に対して選択的に除去することができる。
【００６２】
金属基材として、銅箔１０やニッケル箔をベースにしたものを例示するが、金層１４、樹脂部４０及び配線基板５の第１絶縁層２１に対して選択的に除去できる金属であればよく、他の金属材料を使用することも可能である。
【００６３】
次いで、図４（ｃ）に示すように、図４（ｂ）の構造体の下面側において、金層１４及び樹脂部をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）により研磨し、さらに露出する第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２が完全に除去されるまで研磨する。
【００６４】
これにより、第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２が研磨で除去されたことで、各金ワイヤ１６の先端部が分離して独立した状態となる。この時点では、各金ワイヤ１６先端部は樹脂部４０内に埋設された状態となっており、金ワイヤ１６の研磨面と樹脂部４０の研磨面とが面一となる。
【００６５】
次いで、図５に示すように、図４（ｃ）の構造体の下面側の樹脂部４０をドライエッチングにより所定の厚み分だけ金ワイヤ１６に対して選択的に除去する。第１、第２金ワイヤ１６ａ，１６ｂの先端部が分離して独立した状態で露出する厚み分を樹脂部４０の下面から除去する。
【００６６】
ドライエッチングとしては、ＣＦ4／Ｏ2系のエッチングガスを使用する等方性エッチングが好適に採用される。
【００６７】
これにより、金ワイヤ１６の先端部が樹脂部４０の下面から突出して接触端子Ｔとなる。樹脂部４０の下面からの接触端子Ｔの突出高さＨは、例えば０．１μｍ程度であるが、１０μｍ〜２０μｍ程度で突出させてもよい。
【００６８】
以上により、第１実施形態のプローブカード１が得られる。
【００６９】
図５に示すように、第１実施形態のプローブカード１は、前述した図２（ｂ）で説明した中央に開口部５ａが設けられた枠状の配線基板５を備えている。配線基板５の開口部５ａの側面の第１階段面Ｓ１及び第２階段面Ｓ２に接続パッドＰが形成されている。
【００７０】
図６（ａ）は図５を上面側Ｕからみた縮小平面図、図６（ｂ）は図５を下面側Ｌからみた縮小平面図である。
【００７１】
図５に図６（ａ）を加えて参照すると、配線基板５の中央の四角状の開口部５ａに樹脂部４０が充填されている。樹脂部４０は配線基板５の下面から下側に突出する突出部４０ｘを備えている。また、配線基板５の四辺の枠領域に第３配線層３３（パッド）がそれぞれ並んで配置されている。
【００７２】
また、図５に図６（ｂ）を加えて参照すると、樹脂部４０の突出部４０ｘの下面に接触端子Ｔがエリアアレイ型で並んで配置されている。金ワイヤ１６は樹脂部４０内に埋め込まれた状態で、その一端が配線基板５の接続パッドＰに接続されている。また、金ワイヤ１６の他端が樹脂部４０の下面から突出して接触端子Ｔとなっている。
【００７３】
図５及び図６（ｂ）に示すように、一つの端子位置Ａに４端子検査用のペアの第１、第２接触端子Ｔ１，Ｔ２が近距離で並んで配置される。図５の第１、第２接触端子Ｔ１，Ｔ２の間隔Ｄは、例えば、２μｍ〜５μｍ程度設定される。
【００７４】
図５に示すように、第１実施形態のプローブカード１は、一端が、第１接続パッドＰ（図３（ｄ）参照）に接続され、他端が、樹脂部４０の下面から突出する第１接触端子Ｔ１となる第１ワイヤ１６ａを備えている。
【００７５】
また、一端が、第１接続パッドＰと隣接する第２接続パッドＰ（図３（ｄ）参照）に接続され、他端が、樹脂部４０の下面から突出する第２接触端子Ｔ２となる第２ワイヤ１６ｂを備えている。第１接触端子Ｔ１及び第２接触端子Ｔ２は、被検査対象の一つの電極パッドに対してペアで接触するように、予定された端子位置Ａに分離されて集約されている。
【００７６】
そして、後述するように、被検査対象の一つの電極パッドに、分離されて集約された第1接触端子Ｔ１及び第２接触端子Ｔ２をペアで接触させることにより、４端子検査を行うことができる。
【００７７】
また、図５に示すように、各接触端子Ｔの先端の接触面ＣＳは平坦面となっている。さらに、接触端子Ｔは金ワイヤ１６の先端部からなるので、樹脂部４０から突出する接触端子Ｔの直径Ｗ１は、樹脂部４０内に埋設された金ワイヤ１６の直径Ｗ２と同じである。
【００７８】
また、第１接触端子Ｔ１及び第２接触端子Ｔ２は、樹脂部４０から露出する根本から先端にかけて、樹脂部４０の中心側に向けて同じ方向に傾斜している。
【００７９】
本実施形態では、接触端子Ｔとして、従来技術と違って、金ワイヤ１６よりも太い球形状などの端子を用いないため、一つの接触端子Ｔの直径を小さくすることができる。このため、２つの第１、第２接触端子Ｔ１，Ｔ２を狭い間隔で並べたペアの接触端子Ｔを形成することができる。その結果、被検査対象の電極パッドの狭ピッチ化にも対応できる４端子検査用のプローブカードを構築することができる。
【００８０】
そして、各接触端子Ｔは金ワイヤ１６を介して配線基板５の接続パッドＰにそれぞれ電気的に接続されている。各金ワイヤ１６は樹脂部４０の中に埋め込まれて樹脂部４０で保持されている。配線基板５の接続パッドＰが配置される階段面の数は、接触端子Ｔの数に合わせて適宜調整される。
【００８１】
樹脂部４０はシリコーン系の低弾性樹脂やフッ素ゴムなどから形成され、適度な弾性を有する。金ワイヤ１６は樹脂部４０の中で引き回しされて、金ワイヤ１６の先端部が樹脂部４０の突出部４０ｘの下面から突出することで接触端子Ｔが設けられている。これにより、弾性を有する樹脂部４０を下側に押圧する際に、各接触端子Ｔに適切な接触圧をかけることができる。
【００８２】
樹脂部４０の突出部４０ｘを備えることで、樹脂部４０がより弾性変形しやすくなり、接触端子Ｔの被検査対象への接触を安定させることできる。
【００８３】
なお、樹脂部４０の突出部４０ｘが不要な場合は、突出部４０ｘを省略してもよい。この場合は、前述した図１（ｂ）〜図１（ｄ）の工程が省略され、図５のプローブカード１において、樹脂部４０の下面と配線基板５の下面とが面一の構造になる。
【００８４】
また、本実施形態のプローブカード１は、接触端子Ｔ及び、接触端子Ｔと配線基板５とを電気的に接続するための配線を単一の金ワイヤ１６によって一体的に形成することができる。このため、プローブカードを歩留りよく低コストで製造することができる。
【００８５】
次に、第1実施形態のプローブカード１を使用して被検査対象の電気特性を測定する方法について説明する。
【００８６】
図７に示すように、プローブカード１の第３配線層３３（パッド）に計測器などの検査用装置（不図示）の端子が電気的に接続され、検査用装置からプローブカード１を介して被検査対象に各種の試験信号が供給されて被検査対象の電気特性が測定される。
【００８７】
図７には、インターポーザなどの配線基板の電気特性を測定する例が示されている。ステージ６の上に配置された測定用の配線基板５０の電極パッド５２にプローブカード１の接触端子Ｔが接触するように、プローブカード１を配線基板５０の上に配置する。
【００８８】
図７の部分拡大図に示すように、本実施形態のプローブカード１は４端子検査に対応するようになっている。測定用の配線基板５０の一つの電極パッド５２に、第１金ワイヤ１６ａに接続された第1接触端子Ｔ１と、第２金ワイヤ１６ｂに接続された第２接触端子Ｔ２とが分離された状態でペアになって接触する。例えば、第1接触端子Ｔ１に接続される回路が電流供給回路となり、第２接触端子Ｔ２に接続される回路が電圧測定回路となる。
【００８９】
一般的な２端子検査では、プローブカード１の配線抵抗、及び接触端子Ｔと測定用の配線基板５０の電極パッド５２との接触抵抗を含むため、配線基板５０のみの抵抗値を精密に測定することは困難である。
【００９０】
しかし、４端子検査を採用することにより、電流を流す回路と電圧を測定する回路とを独立させるため、配線抵抗や接触抵抗を無視できるようなり、配線基板５０の抵抗値を精密に測定することができる。
【００９１】
さらに、プローブカード１の樹脂部４０の上に押圧機構５４を配置し、樹脂部４０を下側に押圧する。押圧機構５４の押圧力は、ロードセルなどの荷重検出手段で検出されて調整される。
【００９２】
前述したように、樹脂部４０は適度な弾性を有するため、押圧機構５４からの押圧力に追随して全ての接触端子Ｔを適度な接触圧で配線基板５０の電極パッド５２に押し付けることができる。しかも、樹脂部４０は配線基板５の下面から突き出る突出部４０ｘを備えているので、樹脂部４０がより弾性変形しやすくなり、接触端子Ｔ１，Ｔ２の接触の安定性を向上させることができる。
【００９３】
このように、本実施形態のプローブカード１は、接触端子Ｔの接触圧を調整するための押圧機構５４を備えている。これにより、検査用装置から電流を配線基板５０に供給することに基づいて、配線基板５０の抵抗値の測定などの電気的な検査を信頼性よく行うことができる。
【００９４】
なお、本実施形態では、被検査対象として、インターポーザなどの配線基板５０を例示した。この他に、半導体回路が形成されたシリコンウェハなどの半導体基板、あるいは、配線基板に半導体チップが実装されたモジュール基板などの各種の電子部品の電気的な検査に使用することができる。
【００９５】
また、プローブカード１の接触端子Ｔをエリアアレイ型で配置する例を示したが、接触端子Ｔを周縁のみに配置するペリフェラル型で配置してもよい。
【００９６】
また、本実施形態の製造方法を使用して、２端子検査用のプローブカードを製造してもよい。
【００９７】
（第２実施形態）
図８は第２実施形態のプローブカードの製造方法を示す図、図９は第２実施形態のプローブカードを示す図である。第２実施形態では、絶縁被覆付きの金ワイヤを使用する。
【００９８】
第２実施形態のプローブカードの製造方法では、図８（ａ）に示すように、第１実施形態で使用した金ワイヤ１６の代わりに、絶縁被覆付きの金ワイヤ６６を使用する。絶縁被覆付きの金ワイヤ６６は、金ワイヤ部６６ａと、その外面に被覆された樹脂などからなる絶縁被覆部６６ｂとにより形成される。
【００９９】
そして、第１実施形態の図３（ｃ）と同様に、配線基板５の接続パッドＰと金層１４に画定された複数の端子位置Ａとを絶縁被覆付きの金ワイヤ６６で接続する。絶縁被覆付きの金ワイヤ６６では、ワイヤボンディングする際に絶縁被覆部６６ｂが破れて金ワイヤ部６６ａが配線基板５の接続パッドＰ及び金層１４の端子位置Ａに接合される。
【０１００】
このようにして、第１実施形態と同様に、配線基板５の接続パッドＰに金ワイヤ部６６ａが接合され、銅箔１０上の金層１４の複数の端子位置Ａに金ワイヤ部６６ａに接続される第１、第２金接合部Ｃ１，Ｃ２がそれぞれ形成される。
【０１０１】
次いで、図８（ｂ）に示すように、第１実施形態の図４（ａ）〜図４（ｃ）と同一の工程を遂行することにより、絶縁被覆付きの金ワイヤ６６の研磨面と樹脂部４０の研磨面とを面一にする。
【０１０２】
その後に、図９を加えて参照すると、第１実施形態の図５と同様な方法により、樹脂部４０の下面から樹脂部４０をドライエッチングによって所定の厚み分だけ除去する。このとき、金ワイヤ部６６ａを被覆する絶縁被覆部６６ｂが樹脂部４０と同時にエッチングされて除去され、金ワイヤ部６６ａが露出する。
【０１０３】
これにより、図９に示すように、第１実施形態の図５と同様に、樹脂部４０の突出部４０ｘの下面から金ワイヤ部６６ａの先端部が突出して、一つの端子位置Ａに第１、第２接触端子Ｔ１，Ｔ２が得られる。以上により、第２実施形態のプローブカード２が製造される。
【０１０４】
第２実施形態のプローブカード２では、第１実施形態と同様に、各接触端子Ｔの先端の接触面ＣＳは平坦面となっている。また、接触端子Ｔは金ワイヤ部６６ａの先端部からなるので、樹脂部４０から突出する接触端子Ｔの直径Ｗ３は、樹脂部４０内に埋設された金ワイヤ６６ａの直径Ｗ４と同じである。
【０１０５】
また、第１接触端子Ｔ１及び第２接触端子Ｔ２は、樹脂部４０から露出する根本から先端にかけて、樹脂部４０の中心側に向けて同じ方向に傾斜している。
【０１０６】
第２実施形態では、絶縁被覆付きの金ワイヤ６６を使用するので、ワイヤ同士が接触しても電気ショートが発生するおそれがない。このため、ワイヤ同士の接触を気にする必要がないので、ワイヤの引き回しの自由度を向上させることができる。従って、狭ピッチでのワイヤボンディングが可能になり、接触端子のさらなる狭ピッチ化を図ることができる。
【０１０７】
第２実施形態のプローブカード２は、第１実施形態のプローブカード１と同様な効果を奏する。
【符号の説明】
【０１０８】
１，２，…プローブカード、５…配線基板、５ａ，１３ａ…開口部、６…ステージ、１０…銅箔、１１，１３…めっきレジスト層、１２…銅層、１２ａ…凹部、１４…金層、１６…金ワイヤ、１６ａ…第１金ワイヤ、１６ｂ…第２金ワイヤ、２１…第１絶縁層、２２…第２絶縁層、２３…第３絶縁層、３１…第１配線層、３２…第２配線層、３３…第３配線層、４０…樹脂部、４０ｘ…突出部、５０…測定用の配線基板、５２…電極パッド、５４…押圧機構、６６…絶縁被覆付の金ワイヤ、６６ａ…金ワイヤ部、６６ｂ…絶縁被覆部、Ａ…端子位置、Ｃ１…第１金接合部、Ｃ２…第２金接合部、ＣＳ…接触面、Ｐ…接続パッド、Ｐ１…第１接続パッド、Ｐ２…第２接続パッド、Ｓ１…第１階段面、Ｓ２…第２階段面、Ｔ…接触端子、Ｔ１…第１接触端子、Ｔ２…第２接触端子、ＶＨ１…第１ビアホール、ＶＨ２…第２ビアホール。
【図１】
2015021842.tif 000003
【図２】
2015021842.tif 000004
【図３】
2015021842.tif 000005
【図４】
2015021842.tif 000006
【図５】
2015021842.tif 000007
【図６】
2015021842.tif 000008
【図７】
2015021842.tif 000009
【図８】
2015021842.tif 000010
【図９】
2015021842.tif 000011