(57)【要約】  【課題】  セラミック配線基板の上面に凹部が形成され、表面配線にビア導体を直接接続することが可能な小型で薄型の高い接続信頼性を有する配線基板を提供すること。  【解決手段】  セラミック配線基板１の上面に、一部が二重になるように表面配線５の一端部を取り囲むような溝状の凹部９が形成されているとともに、凹部９には表面配線５の一端部から凹部９に至る絶縁樹脂２ａが入り込んでおり、表面配線５は、セラミック配線基板１の上面で凹部９が二重になった部分の隙間を通って形成されている。凹部９が形成されたセラミック配線基板１の表面に表面配線５を形成できるようになるので、配線基板を小型化および薄型化することができる。また複数のビア導体４と表面配線５の一端との接続部の周囲が、絶縁樹脂２ａが充填された凹部９によって固定されて変形し難いので接続部が断線してしまう可能性が低減される。【選択図】  図１
2013131704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック配線基板の上面に複数の絶縁樹脂層と複数の配線層とが交互に積層され、前記絶縁樹脂層の上下に位置する前記配線層間がビア導体で接続されており、最下層の前記絶縁樹脂層に形成された複数の前記ビア導体が、前記セラミック配線基板の上面に形成された表面配線の一端部に電気的に接続するとともに、前記表面配線の他端部が、前記セラミック配線基板の内部から上面に引き出された複数の内部配線の端部に電気的に接続した配線基板であって、前記セラミック配線基板の上面に、一部が二重になるように前記表面配線の一端部を取り囲むような溝状の凹部が形成されているとともに、前記凹部には前記表面配線の一端部から前記凹部に至る絶縁樹脂が入り込んでおり、前記表面配線は、前記セラミック配線基板の上面で前記凹部が二重になった部分の隙間を通って形成されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
請求項１記載の配線基板と、最上層の前記絶縁樹脂層の上面の前記配線層に接続されたプローブピンとを具備することを特徴とするプローブカード。
【請求項３】
請求項１記載の配線基板と、最上層の前記絶縁樹脂層の上面の前記配線層に接続された電子部品とを具備することを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカードに用いられる配線基板または半導体素子や圧電振動子等の電子部品を搭載するための配線基板、ならびにその配線基板を用いたプローブカードおよび電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化・高密度化に伴い、電子機器に使用される半導体素子のみならず、その半導体素子が搭載されるパッケージや配線基板、あるいは半導体素子の電気的な検査をするためのプローブカードに対しても配線の微細化および高密度化が要求されている。このような要求に応えるものとして、セラミック基板上に薄膜導体と薄膜の絶縁層とを複数層形成した多層配線部を形成した、いわゆるビルドアップ方式の配線基板がある。このような配線基板は、最下層の絶縁樹脂層に形成されたビア導体とセラミック配線基板の上面に形成された表面配線との接続部に、絶縁樹脂層の熱膨張係数とセラミック配線基板の熱膨張係数との差による熱応力が加わりやすく、そのため、最下層の絶縁樹脂層のビア導体とセラミック配線基板の上面の表面配線との間で断線しやすくなるという問題があった。
【０００３】
そこで、従来の配線基板は、セラミック配線基板の上面に、ビア導体と接続端子との接続部を取り囲むように凹部を形成し、該凹部には接続部の周囲から凹部に至る絶縁樹脂を入り込ませて、最下層の絶縁樹脂層に形成されたビア導体の周囲の絶縁樹脂を凹部によって固定し変形しにくくして、ビア導体と接続端子との接続部に加わる熱応力を低減し、断線することを防止していた（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2011−009327号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の配線基板は、最下層の絶縁樹脂層のビア導体とセラミック配線基板の上面の接続部で断線しやすいという問題は改善されるものの、ビア導体と接続端子との接続部を取り囲むように凹部が形成されているので、該凹部が形成されたセラミック配線基板の表面には接続端子と直接接続した表面配線が形成できない。そこで、展開のための配線を形成するために、セラミック絶縁層や絶縁樹脂層をさらに増やさなければならず、製造工程が増えたり配線基板が大型化してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、絶縁樹脂層のビア導体とセラミック配線基板の上面の表面配線の接続信頼性を確保するためにセラミック絶縁層の上面に凹部が形成された配線基板において、表面配線にビア導体を直接接続することが可能な小型化および薄型化された高い接続信頼性を有する配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の配線基板は、セラミック配線基板の上面に複数の絶縁樹脂層と複数の配線層とが交互に積層され、前記絶縁樹脂層の上下に位置する前記配線層間がビア導体で接続されており、最下層の前記絶縁樹脂層に形成された複数の前記ビア導体が、前記セラミック配線基板の上面に形成された表面配線の一端部に電気的に接続するとともに、前記表面配線
の他端部が、前記セラミック配線基板の内部から上面に引き出された複数の内部配線の端部に電気的に接続した配線基板であって、前記セラミック配線基板の上面に、一部が二重になるように前記表面配線の一端部を取り囲むような溝状の凹部が形成されているとともに、前記凹部には前記表面配線の一端部から前記凹部に至る絶縁樹脂が入り込んでおり、前記表面配線は、前記セラミック配線基板の上面で前記凹部が二重になった部分の隙間を通って形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明のプローブカードは、上記構成の本発明の配線基板と、最上層の前記絶縁樹脂層の上面の前記配線層に接続されたプローブピンとを具備することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の電子装置は、上記構成の本発明の配線基板と、最上層の前記絶縁樹脂層の上面の前記配線層に接続された電子部品とを具備することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の配線基板によれば、セラミック配線基板の上面に、一部が二重になるように表面配線の一端部を取り囲むような溝状の凹部が形成されているとともに、凹部には表面配線の一端部から凹部に至る絶縁樹脂が入り込んでおり、表面配線は、セラミック配線基板の上面で凹部が二重になった部分の隙間を通って形成されていることから、凹部に充填された絶縁樹脂によってビア導体と表面配線の一端との接続信頼性を確保しつつ、凹部が形成されたセラミック配線基板の表面に表面配線を形成できるようになるので、セラミック絶縁層や絶縁樹脂層の層数を増やすことなく配線基板を小型化および薄型化することができる。
【００１１】
本発明のプローブカードによれば、上記構成の本発明の配線基板と、最上層の絶縁樹脂層の上面の配線層に接続されたプローブピンとを具備することから、凹部が形成されたセラミック配線基板の表面に表面配線を形成できる小型で薄型の配線基板となるので、このような配線基板を具備したプローブカードを小型化および薄型化することができる。
【００１２】
本発明の電子装置によれば、上記構成の本発明の配線基板と、最上層の絶縁樹脂層の上面の配線層に接続された電子部品とを具備することから、凹部が形成されたセラミック配線基板の表面に表面配線を形成できる小型で薄型の配線基板となるので、このような配線基板を具備した電子装置を小型化および薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、本発明の配線基板におけるセラミック配線基板の実施の形態の一例を示す上面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図である。
【図２】（ａ）は、図１（ａ）のＡ部を拡大して示す上面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ（ａ）の他の例を示す上面図である。
【図３】本発明の配線基板の実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の配線基板ならびにそれを用いたプローブカードおよび電子装置について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明におけるセラミック配線基板の実施の形態の一例を示す上面図であり、図１（ｂ）は、本発明の配線基板において図１（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図である。図１に示す例では、配線基板の最表面の配線層３は16個で、絶縁樹脂層２は３層、セラミック配線基板１のセラミック絶縁層８も３層と簡略化した例を示している。配線基板に搭載する電子部品の端子の数や、プローブカードで検査するウエハ上の半導体素子の数および半導体素子の端子の数、およびそれらの配置に応じて、絶縁樹脂層２、配線層３、ビア導体４、表面配線５、内部配線６、外部配線７
の大きさや配置が設定される。
【００１５】
また、図１に示す例では、最下層の絶縁樹脂層２に形成されたビア導体４と表面配線５の一端部とが電気的に接続されており、表面配線５の他端部と内部配線６の端部とが電気的に接続されている。内部配線６とセラミック絶縁層８とが同時焼成により形成されるセラミック配線基板１は、その作製工程において、焼結収縮ばらつきによる寸法ばらつきが発生することから、セラミック配線基板１上に露出する内部配線６の位置も同様にばらつきがある。このばらつきを吸収して表面配線５の他端部と内部配線６の端部との接続を確実なものとするためには、表面配線５の他端部の形状を内部配線６の端部より幅広のパッド形状にすることが好ましい。また、表面配線５の一端部の形状もまた同様にビア導体４の直径よりも大きいパッド形状にしておくとよい。
【００１６】
セラミック配線基板１は、セラミックスから成る絶縁基体と、その表面に形成された外部配線７および内部に形成された内部配線６とを有する。絶縁基体を図１に示す例のように複数のセラミック絶縁層８で構成して内部配線６を展開することで、セラミック配線基板１の下面の外部配線７の間隔を大きくすることができる。
【００１７】
セラミック配線基板１の下面の外部配線７は、配線基板を外部回路に接続するためのものである。内部配線６は、セラミック配線基板１の下面の外部配線７と絶縁樹脂層２に形成された配線層３等とを電気的に接続するためのものであり、セラミック絶縁層８・８間の内部配線層と、セラミック絶縁層８を貫通して内部配線層間や内部配線層と外部配線７とを接続する内部貫通導体とがある。図１に示す例において、表面配線５の他端が電気的に接続される内部配線６の端部とは、最上層のセラミック絶縁層８に形成された内部貫通導体の上端部となる。
【００１８】
セラミック配線基板１のセラミック絶縁層８は、酸化アルミニウム（アルミナ：Ａｌ２Ｏ３）質焼結体，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結体，炭化珪素（ＳｉＣ）質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス等のセラミックスから成るものである。プローブカードに用いる場合は、熱膨張係数がウエハを形成するシリコン（Ｓｉ）に近い、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体またはガラスセラミックスが好ましい。セラミック絶縁層８がこのようなセラミックスから成るものであると、配線基板上にプローブ端子を形成する際に、プローブ端子やプローブ端子の接合部に加わる、プローブ端子とともに接合されるウエハと配線基板との熱膨張差による熱応力が比較的小さなものとなるので好ましい。また、プローブカードとして用いた場合に、半導体素子の電気特性の測定時における熱負荷に対する熱変形を有効に防止でき、さらに、高い熱伝達性により内部に熱を滞留させることがない。
【００１９】
セラミック配線基板１の表面配線５、内部配線６、外部配線７は、セラミック絶縁層８と同時焼成により形成される、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），モリブデン−マンガン（Ｍｏ−Ｍｎ）合金，銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），銀−パラジウム（Ｐｄ）合金等の金属を主成分とするメタライズから成るものである。
【００２０】
このようなセラミック配線基板１は、以下の方法により製作される。例えば、セラミック絶縁層８が酸化アルミニウム質焼結体で形成される場合には、まず、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムの原材料粉末に適当な有機バインダおよび溶媒を添加混合して泥漿状となすとともに、これをドクターブレード法等によってシート状に成形し、セラミック絶縁層８となる複数のセラミックグリーンシートを作製する。
【００２１】
次に、セラミックグリーンシートの内部貫通導体が形成される所定位置に金型等を用い
た打ち抜き加工やレーザ加工によって貫通孔を形成するとともに、貫通孔に導体ペーストを充填する。また、スクリーン印刷法等によってセラミックグリーンシートの所定位置に表面配線５、内部配線層、外部配線７となる導体ペースト層を10〜20μｍの厚みに形成する。導体ペーストは、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），モリブデン−マンガン（Ｍｏ−Ｍｎ）合金等の融点の高い金属粉末と適当な樹脂バインダおよび溶剤とを混練することにより作製される。
【００２２】
最後に、これらセラミックグリーンシートを重ね合わせて圧着して積層体を作製し、この積層体を1500℃〜1600℃程度の高温で焼成することによってセラミック配線基板１が作製される。セラミック配線基板１の外部配線７の表面には、腐食防止や外部回路との接続性のために、厚さ１〜10μｍ程度のニッケルめっき層および厚さ0.1〜３μｍ程度の金め
っき層を順次形成するとよい。表面配線５の表面および内部配線６のセラミック配線基板１の上面に露出する部分（内部配線６の端部）にも同様のめっき層を形成してもよい。
【００２３】
セラミック絶縁層８がガラスセラミックスから成る場合であれば、セラミックグリーンシートが焼結する温度では焼結収縮しない、アルミナ等を主成分とする拘束グリーンシートを積層体の両面に積層して焼成すると、拘束グリーンシートによりセラミックグリーンシートは積層面方向の焼結収縮が抑えられ、平面方向の収縮が小さく収縮ばらつきや寸法精度が良好なセラミック配線基板１が得られるので好ましい。
【００２４】
絶縁樹脂層２の上面の配線層３の間隔が大きい場合は、内部配線６を展開する必要がないので、セラミック絶縁層８は１層で構成してもよい。
【００２５】
セラミック絶縁層８が１層である場合は、まず、セラミックグリーンシートを積層して所定の厚みとなるような積層体を作製するか、原料粉末に適当な有機バインダを加えたものを金型プレスで成型体を作製して、焼成することで絶縁基体を作製する。次に、絶縁基体にブラスト加工やレーザ加工によって内部配線６（内部貫通導体）を形成するための貫通孔を形成する。ブラスト加工は、貫通孔を形成する部分に開口を有する、例えばレジスト膜等からなるマスクを絶縁基体の上面に配置しておいて行なう。貫通孔の形成前または形成後に、絶縁基体の少なくとも上面を研磨によって平坦に研磨しておくと、配線基板の平坦性を高めることができるとともに、絶縁樹脂層２を良好に形成することができるので好ましい。貫通孔を有する絶縁基体は、セラミックグリーンシートやセラミックグリーンシートの積層体に打ち抜き加工やレーザ加工によって貫通孔を形成しておく、あるいは粉末のプレス成型の際に金型によって貫通孔を形成しておくことでも作製することができる。この場合は、焼成収縮による内部配線６を形成するための貫通孔の位置ずれが発生するので、上記のように、絶縁基体を作製した後に貫通孔を形成するのがより好ましい。そして、内部配線６となる導体ペーストを印刷法等の埋め込み方法によって貫通孔を充填し、スクリーン印刷法等によって表面配線５および外部配線７となる導体ペースト層を形成して、熱処理することによって、メタライズから成る表面配線５、内部配線６、外部配線７を有するセラミック配線基板１が作製される。この場合も外部配線７の表面および内部配線６の端部にも上記と同様のめっき層を形成してもよい。
【００２６】
本発明の配線基板は、セラミック配線基板１の上面に、一部が二重になるように表面配線５の一端を取り囲むような溝状の凹部９が形成されているとともに、凹部９には表面配線５の一端から凹部９に至る絶縁樹脂２ａが入り込んでいることが重要である。例えば、溝状の凹部９は、図１に示す例のように、複数の表面配線５の一端のそれぞれを取り囲むように複数形成されているものである。このような構成により、最下層の絶縁樹脂層２に形成されたビア導体４の周囲の絶縁樹脂は凹部９によって固定されて変形しにくいので、ビア導体４と表面配線５の一端との接続部に加わる熱応力が低減され、ビア導体４と表面配線５の一端との接続部が断線してしまう可能性が低減された高い接続信頼性の配線基板
となる。
【００２７】
さらに、本発明の配線基板は、表面配線５が、セラミック配線基板１の上面で凹部９が二重になった部分の隙間を通って形成されていることが重要である。このような構成により、凹部９が形成されたセラミック配線基板11の表面に表面配線５を形成できるようになるので、セラミック絶縁層８や絶縁樹脂層２の層数を増やすことなく配線基板を薄型化することができ、また表面配線分の配線を確保するために基板面積を増やすことなく配線基板を小型化することができる。
【００２８】
図２（ａ）は、図１（ａ）のＡ部を拡大して示した要部拡大上面図であり、図２（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれの本発明の配線基板の実施の形態の他の例の要部を拡大して示す上面図である。
【００２９】
凹部９は、図２（ａ）〜（ｄ）に示す例のように、凹部９の一部が二重になるように表面配線５の一端部を取り囲むように形成されている。このように、凹部９の一部が二重になっていることにより、表面配線５の一端部の全周を凹部９が取り囲むものとなるので、表面配線５の一端部の周囲の絶縁樹脂を凹部９によって強固に固定して表面配線５の一端部に加わる熱応力を低減し、ビア導体４と表面配線５の一端部とが断線することが抑制された高い接続信頼性を有する配線基板となる。例えば、溝状の凹部９が表面配線５の一端部の周囲において分断されたものであると、凹部９が分断された部分の絶縁樹脂を固定することが難しくなるので、本発明の配線基板は、上述したように一部が二重になるように表面配線５の一端部を取り囲むような凹部９が形成されていることが重要である。
【００３０】
凹部９は、図２（ａ）に示す例のように、１つの環状で同じ幅の溝であってもよいし、図２（ｂ）に示す例のように、環状の溝の先端が細くなっている先細りの形状であってもよい。図２（ａ）に示す例のように、凹部９が環状で同じ幅の溝であると、表面配線５の一端と接続されているビア導体４の周囲の絶縁樹脂は、その周囲の全てにおいて凹部９に充填された絶縁樹脂２ａにより固定されることとなり、平面方向におけるどの方向からの応力に対しても、凹部９に充填された絶縁樹脂２ａによってばらつきなく一様に固定されて変形し難いものとなるので好ましい。さらに、図２（ｂ）に示す例のように、凹部９が環状の溝の先端が先細りの形状であると、表面配線５が曲がった部分の先端にまで凹部９を形成することができ、凹部９に充填された凹部９に充填された絶縁樹脂２ａによってより強固に固定されて変形しにくくなるとともに、表面配線５が小さい半径で屈曲されたとしても、表面配線５の一端の近くにまで凹部９を形成できるので好ましい。
【００３１】
このように図２（ａ）,（ｂ）に示す例のような凹部９の平面視の形状は、円形や楕円
形あるいは長円形のような円形状であるが、特に制限はなく、図２（ｃ）,（ｄ）に示す
例のような四角形や六角形のような多角形状の環状であってもよい。図２（ｃ）に示す例は、凹部９が四角形で角部が面取りされている形状のものであり、多角形状であると、表面配線５と凹部９との間の距離を一定にしやすくなるとともに、角部を面取りすることで、凹部９に絶縁樹脂２ａを充填する際、角部への空気の巻き込みがなく、絶縁樹脂２ａを凹部９に確実に充填することができるので好ましい。図２（ｄ）に示す例は、凹部９の一端が表面配線５の曲がった部分の内側に向かう方向と、外側に向かう方向の２方向に伸びているものであり、この場合は、表面配線５が曲がった部分で発生する不要な静電容量（浮遊容量）を小さくすることができるので好ましい。
【００３２】
凹部９は、絶縁樹脂層２の絶縁樹脂や凹部９内の絶縁樹脂の種類にもよるが、凹部９の開口部における内側の壁から凹部９の外側の壁までの距離、例えば、図２（ａ）および（ｂ）に示す例のような円形状の溝状の凹部９の場合の溝の幅は、0.1ｍｍ〜0.5ｍｍ程度で、深さが0.03ｍｍ〜0.5ｍｍ程度であるのがよい。凹部９の内側の壁から凹部９の外側の
壁までの距離は、0.1ｍｍよりも小さいと、ビア導体４と表面配線５の一端との接続部に
対して加わる応力の方向の凹部９内の絶縁樹脂２ａの厚みが小さくなるため、凹部９の開口部近傍で絶縁樹脂２ａが変形したり割れたりして応力を抑えることが困難となるとともに、凹部９に絶縁樹脂２ａを充填し難くなる。他方、0.5ｍｍよりも大きいと、凹部９の
大きさが大きくなって、表面配線５を高密度に配置することができなくなる。凹部９の深さは、0.03ｍｍよりも浅いと、絶縁樹脂２ａが凹部９から抜けやすくなってビア導体４と表面配線５の一端との接続部が固定され難くなり、0.5ｍｍよりも深いと、上記のような
開口の大きさの場合に絶縁樹脂２ａを充填させるのが困難となる。また、凹部９が二重になり始めの部分での外側の凹部９とビア導体４との距離が0.04ｍｍ〜0.3ｍｍ程度である
のがよい。ビア導体４の接続部から凹部９までの距離は、0.04ｍｍよりも小さいと、ビア導体４の周囲のセラミック絶縁層８の幅が狭いためにビア導体４とセラミック絶縁層８との熱膨張差等によってセラミック絶縁層８にクラックが発生し易くなり、0.3ｍｍよりも
大きいと、凹部９によって接続部の周囲の絶縁樹脂２ａが固定されにくくなる。なお、凹部９が二重になっているとは、ビア導体４の中心と内側の凹部９の端部を結んだ直線が外側の凹部９と交差することを言い、二重になり始めの部分とは、外側の凹部９と交差した部分を言う。また、凹部９が二重になった部分の隙間、すなわち内側の凹部９と外側の凹部９の間の間隔をＤとし、凹部９が二重になっている長さをＬとした場合には、ＬがＤより大きいことが好ましく、この場合、ビア導体４と表面配線５の一端との接続部に加わる応力は、凹部９が環状で連続してつながっている場合とほぼ等しくなるので好ましい。
【００３３】
凹部９をセラミック配線基板１の上面に形成するには、上記のようにして作製したセラミック配線基板１あるいは絶縁基体の上面をブラスト加工，レーザ加工あるいはエッチング加工で、図２の各形状に加工すればよい。例えば、セラミック絶縁層８がガラスセラミックスであれば、セラミック配線基板１の表面に凹部９の平面視形状の開口を有するエッチングレジストを形成し、フッ化アンモニウム等をエッチング液として用いることで、エッチング加工により凹部９を形成することができる。ブラスト加工の場合も同様に、セラミック配線基板１の表面に凹部９の平面視形状の開口を有するマスクを形成して、サンドブラスト等によりブラスト加工を行なえばよい。また、レーザ加工の場合は、レーザ加工のレーザの出力等の条件を調節することによって、所望の凹部９となる穴を形成することができる。あるいは、セラミック配線基板１の凹部９が形成されるセラミック絶縁層８となるセラミックグリーンシートに、金型による打ち抜き加工によって凹部９を形成してもよい。
【００３４】
セラミック配線基板１の上面の表面配線５の一端部は、最下層の絶縁樹脂層２に形成された複数のビア導体４に電気的に接続されているとともに、表面配線５の他端部は、セラミック配線基板１の内部から上面に引き出された複数の内部配線６の端部に電気的に接続されている。そして、表面配線５の一端部と表面配線５の他端部とは、表面配線５の配線部分（引き回し部分）を介して電気的に接続されている。表面配線５の一端部の大きさは、ビア導体４の直径の約1.5倍で、直径が100μｍ〜150μｍに形成される。また、表面配
線５の他端部は、上述したように内部配線６の端部より幅広のパッド形状にすることが好ましく、表面配線５の他端部の大きさは、直径が約0.3ｍｍ〜0.5ｍｍに形成される。このように表面配線５の他端部を大きな面積にすることで、セラミック配線基板１の焼結収縮ばらつきによる寸法ばらつきに起因して、セラミック配線基板１上に露出する内部配線６の位置も同様にばらつきが発生してしまうので、このばらつきを吸収して表面配線５の他端部と内部配線６との接続を確実なものとすることができる。
【００３５】
セラミック配線基板１の上面の表面配線５は、外部配線７と同様に、セラミック絶縁層８と同時焼成で形成してもよいし、表面配線５を有さないセラミック配線基板１を作製して、その上面を研磨するなどして平坦にした後に、いわゆるモリマン法等のメタライズ法で形成してもよい。あるいは、表面配線５を有さないセラミック配線基板１を作製して、
蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーティング法等の薄膜形成法によって形成してもよい。外部配線７も同様に、薄膜形成法によって形成してもよい。メタライズ法の場合は、例えば、スクリーン印刷法等によってセラミック配線基板１の所定位置にタングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ）等の金属粉末と適当な樹脂バインダおよび溶剤とを含む導体ペーストを塗布し、1400℃以上の高温で熱処理することによって作製される。表面配線５の表面にも上記と同様のめっき層を形成してもよい。薄膜形成法の場合は、セラミック配線基板１の上面の全面に、0.1μｍ〜３μｍ程度の厚みの、例えばク
ロム（Ｃｒ）−Ｃｕ合金層やチタン（Ｔｉ）−Ｃｕ合金層から成る下地導体層を形成し、その上に表面配線５のパターン形状の開口を有するレジスト膜を形成して、このレジスト膜をマスクとしてめっき等で銅や金等の金属から成る、２μｍ〜10μｍ程度の厚みの主導体層を形成する。そして、レジスト膜を剥離除去し、下地導体層の露出した部分をエッチングにより除去することで表面配線５が形成される。その表面には、さらに、めっき法によりニッケルや金のめっき層を形成するとよい。
【００３６】
絶縁樹脂層２は、ポリイミド樹脂，ポリアミドイミド樹脂，シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂，シロキサン変性ポリイミド樹脂，ポリフェニレンサルファイド樹脂，全芳香族ポリエステル樹脂，ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）樹脂，エポキシ樹脂，ビスマレイミドトリアジン樹脂，ポリフェニレンエーテル樹脂，ポリキノリン樹脂，フッ素樹脂等の絶縁樹脂から成るものである。
【００３７】
セラミック配線基板１の上に絶縁樹脂層２を形成するには、例えば、ポリイミド樹脂からなる場合には、ワニス状のポリイミド前駆体をセラミック配線基板１の上面にスピンコート法・ダイコート法・カーテンコート法・印刷法等の塗布法により塗布し、しかる後、400℃程度の熱で硬化させてポリイミド化させることによって、10μｍ〜50μｍ程度の厚
みに形成する。あるいは、上記樹脂から成る10μｍ〜50μｍ程度のシートの下面に、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂，シロキサン変性ポリイミド樹脂，ポリイミド樹脂,ビ
スマレイミドトリアジン樹脂，エポキシ樹脂等の樹脂接着剤を乾燥厚みで５μｍ〜20μｍ程度にドクターブレード法等の塗布法にて塗布して乾燥させることで接着剤層を形成し、これをセラミック配線基板１の上に重ねて加熱プレスすることで形成する。いずれの方法においても、絶縁樹脂層２にビア導体４および配線層３を形成して上記工程を必要な絶縁樹脂層２の数だけ繰り返すことで複数の絶縁樹脂層２が形成される。フィルム形状の樹脂を用いる方法は、複数のフィルムを一括してプレスすることが可能であり、１層毎に塗布および硬化を行なう必要がないので、製造工程を短くすることができる。
【００３８】
絶縁樹脂層２にはビア導体４が形成されるので、この部分には例えば直径が20μｍ〜100μｍの貫通孔が形成される。この貫通孔の形成方法は、まず絶縁樹脂層２に開口を有す
るレジスト膜を形成するとともに、このレジスト膜の開口に位置する絶縁樹脂層２をエッチングすることによって、あるいはレーザを使い、直接絶縁樹脂層２の一部を除去することによって形成される。このときのレーザにはエキシマレーザ，ＣＯ２レーザ等を用いることができるが、貫通孔の内壁の形状を垂直に近く調整でき、さらに貫通孔の内壁面を滑らかに加工できる、紫外線レーザで形成しておくのが望ましい。あるいは、ワニス状の樹脂を塗布する方法の場合であれば、感光性の樹脂を用いて、例えば露光により貫通孔が形成される部分以外を硬化させて、貫通孔が形成される部分の樹脂をエッチングにより除去することにより貫通孔を形成してもよい。
【００３９】
表面配線５の一端部から凹部９に至る絶縁樹脂２ａには、上記の絶縁樹脂層２の絶縁樹脂と同様のものを用いることができる。絶縁樹脂２ａは、絶縁樹脂層２の絶縁樹脂と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。
【００４０】
絶縁樹脂２ａが絶縁樹脂層２の絶縁樹脂とは異なる場合は、絶縁樹脂２ａのヤング率が
、絶縁樹脂層２の絶縁樹脂のヤング率より大きいことが好ましい。この場合は、絶縁樹脂２ａがより変形しにくくなるので、表面配線５の一端部の周囲の絶縁樹脂を凹部９によって強固に固定して表面配線５の一端部に加わる熱応力を低減し、ビア導体４と表面配線５の一端部とが断線することが抑制された高い接続信頼性を有する配線基板となる。例えば、接続部の周囲から凹部９に至る絶縁樹脂２ａのヤング率が、絶縁樹脂層２の絶縁樹脂のヤング率の２倍程度以上である場合は、例えば絶縁樹脂層２の絶縁樹脂にポリアミドイミド樹脂（ヤング率：３ＧＰａ）を用いて、接続部の周囲から凹部９に至る絶縁樹脂２ａにポリイミド樹脂（ヤング率：12ＧＰａ）を用いる場合が挙げられる。接続部の周囲から凹部９に至る絶縁樹脂２ａとして、樹脂成分としては絶縁樹脂層２と同じものを用いて、アルミナやシリカ（ＳｉＯ２）等の絶縁性の無機粉末から成るフィラーを添加することでヤング率を大きくしたものを用いてもよい。例えば、ヤング率が３ＧＰａのポリアミドイミド樹脂に対して、フィラーとして30質量％の溶融シリカ粉末を加えることによって、ヤング率は約10ＧＰａとなる。
【００４１】
また、絶縁樹脂２ａが絶縁樹脂層２の絶縁樹脂とは異なる場合、絶縁樹脂２ａは、図３に示す例のように、セラミック配線基板１の上面より突出して形成されて最下層の絶縁樹脂層２の絶縁樹脂に覆われるものとなる。この場合、絶縁樹脂２ａは、その高さが高いほど最下層の絶縁樹脂層２の熱膨張によって横方向に加わる応力が大きくなるので、その高さは、最下層の絶縁樹脂層２の厚みの２／３以下に抑えるのが好ましく、絶縁樹脂２ａのヤング率が絶縁樹脂層２の絶縁樹脂のヤング率の２倍未満である場合は、最下層の絶縁樹脂層２の厚みの１／２以下に抑えるのが好ましい。
【００４２】
絶縁樹脂２ａは、ワニス状の絶縁樹脂前駆体を印刷法やディスペンス法によって表面配線５の一端部の周囲から凹部９に至る部位に塗布して、硬化させることで形成することができる。あるいは、感光性のワニス状の絶縁樹脂前駆体をスピンコーティング法等でセラミック配線基板１の上面の全面に塗布し、表面配線５の一端部の周囲から凹部９に至る部位が露出するような開口を有するレジストを形成し、露光して硬化させることで絶縁樹脂２ａを形成してもよい。絶縁樹脂２ａが絶縁樹脂層２の絶縁樹脂と同じである場合は、ワニス状の絶縁樹脂前駆体をセラミック配線基板１の上面に塗布する際に凹部９内にも充填して、同時に硬化することで絶縁樹脂２ａも同時に形成することができる。なお、絶縁樹脂２ａは、凹部９を越えて平面視で凹部９より外側まで形成されていてもかまわない。
【００４３】
配線層３の形成は、まず、蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法等の薄膜形成法により、絶縁樹脂層２の主面の全面に、0.1μｍ〜３μｍ程度の厚みの、例えば
クロム（Ｃｒ）−銅（Ｃｕ）合金層やチタン（Ｔｉ）−銅（Ｃｕ）合金層から成る下地導体層を形成する。次に、下地導体層の上に配線層３のパターン形状の開口を有するレジスト膜を形成して、このレジスト膜をマスクとしてめっき等で銅や金等の電気抵抗の小さい金属から成る、２μｍ〜10μｍ程度の厚みの主導体層を形成する。そして、レジスト膜を剥離除去し、下地導体層の露出した部分をエッチングによって除去することで、配線層３が形成される。最上層の配線層３の表面には、めっき法によってニッケルや金のめっき層を形成するとよい。
【００４４】
配線層３は、図３に示す例のように、絶縁樹脂層２に配線層３と同形状の凹部を形成しておき、その凹部内に配線層３を形成すると、絶縁樹脂層２の上面と配線層３の上面との間に段差がなく平坦になるので、複数の絶縁樹脂層２を積層しても配線基板の上面は平坦となり、最上層の絶縁樹脂層２の上面の配線層３に電子部品やプローブピンをより良好に接続することが可能となるので好ましい。絶縁樹脂層２に凹部を形成するには、絶縁樹脂層２の表面に配線層３のパターン形状の開口を有するレジスト膜を形成して、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等のエッチング法によって絶縁樹脂層２の露出した部分の表面を除去して形成すればよい。
【００４５】
ビア導体４は、配線層３を形成する前に、例えば、銅等の金属粉末と樹脂を主成分とする導体ペーストを絶縁樹脂層２の貫通孔に充填しておくことによって、図１に示す例のような、貫通孔が導体により充填されたものが形成される。導体ペーストは、銅等の金属粉末と樹脂と溶媒から成り、貫通孔に充填した後に乾燥させることによって固化するものである。あるいは、配線層３を形成する際に、貫通孔の内面にも下地導体層および主導体層を形成することによって、配線層３と同時に形成してもよい。この場合のビア導体４は、絶縁樹脂層２の貫通孔の内面に被着して形成され、貫通孔は導体により充填されたものとはならない。主導体層を形成する際のめっき厚みを厚くすると、図１に示す例のような、貫通孔が導体により充填されたものとすることができる。ビア導体４を配線層３と同時に形成する場合は、貫通孔の内面に薄膜により下地導体層を良好に形成することができるように、図１に示す例のように、貫通孔は絶縁樹脂層２の上面側の方が大きくなるような形状にするのが好ましい。このような形状の貫通孔は、エッチングによって貫通孔を形成する場合はエッチング条件により、レーザによって貫通孔を形成する場合はレーザの出力等の調節により、感光性樹脂を用いる場合は露光条件やエッチング条件により、所望の大きさや形状の貫通孔を形成することができる。
【００４６】
本発明のプローブカードは、上記のような本発明の配線基板と、最上層の絶縁樹脂層２の上面の配線層３に接続されたプローブピンとを具備するものである。プローブピンは、例えば、以下のようにして作製され、本発明の配線基板に取り付けられる。まず、シリコンウエハの１面にエッチングにより複数のプローブピンの雌型を形成し、雌型を形成した面にめっき法によってニッケルから成る金属を被着させるとともに雌型をニッケルで埋め込み、埋め込まれたニッケル以外のウエハ上のニッケルをエッチング等の加工を施すことによって除去して、ニッケル製プローブピンが埋設されたシリコンウエハを作製する。このシリコンウエハに埋設されたニッケル製プローブピンを配線基板の最上層の絶縁樹脂層２の上面の配線層３にはんだ等の接合材で接合する。そして、シリコンウエハを水酸化カリウム水溶液で除去することによって、プローブカードが得られる。
【００４７】
本発明の電子装置は、上記のような本発明の配線基板と、最上層の絶縁樹脂層２の上面の配線層３に接続された電子部品とを具備するものである。電子部品は、例えばＩＣチップ等の半導体素子や水晶振動子等の圧電振動子であり、チップコンデンサ等の受動素子も必要に応じて搭載される。このような電子部品の配線層３への接続は、はんだ付けや導電性接着剤による接着、あるいはワイヤボンディングによって行なわれる。
【符号の説明】
【００４８】
１  ：セラミック配線基板
２  ：絶縁樹脂層
２ａ：表面配線の一端部から凹部に至る絶縁樹脂
３  ：配線層
４  ：ビア導体
５  ：表面配線
６  ：内部配線
７  ：外部配線
８  ：セラミック絶縁層
９  ：凹部
【図１】
2013131704.tif 000003
【図２】
2013131704.tif 000004
【図３】
2013131704.tif 000005