(57)【要約】【課題】貫通孔内の導体を介したより安定した電気的接続が可能となる配線基板を提供する。【解決手段】配線基板は、貫通孔１１ｈを有する基板１１と、基板１１の表面において、貫通孔１１ｈの２つの開口部の周囲にそれぞれ設けられた配線導体１４と、２つの端部が対応する配線導体１４に接続されるとともに、該２つの端部の間の一部が貫通１１ｈ内に挿入され、２つの端部以外の部分の表面は、基体１１から離間している導電性部材１３とを備える。平面視したときに、導電性部材１３の２つの端部は離間している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する基板と、
前記基板の表面において、前記貫通孔の２つの開口部の周囲にそれぞれ設けられた配線導体と、
２つの端部が対応する前記配線導体に接続されるとともに、該２つの端部の間の一部が前記貫通孔内に挿入され、前記２つの端部以外の部分の表面は、前記基体から離間している導電性部材と
を備え、
平面視したときに、前記２つの端部が離間している配線基板。
【請求項２】
前記導電性部材は金属棒からなる請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記２つの端部は、平面視して、前記貫通孔を挟んで互いに対向している請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項４】
貫通孔を有するセラミックからなる基板を準備する工程と、
端部近傍に屈曲形状を有する金属棒を準備する工程と、
前記貫通孔内に前記金属棒を挿入する工程と、
前記金属棒の各端部と前記基板とを接合する工程と、
前記基板と前記金属棒の端部との接合部上に導体パターンを形成する工程と
を有する配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカード・アセンブリ用基板などに用いられる配線基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばプローブカード・アセンブリ用基板などに用いられる配線基板は、セラミックスからなり、ビア導体を有している。このようなセラミック多層配線基板は、通常、グリーンシートに金型の打ち抜き加工により貫通孔を形成し、後にＡｇやＣｕなどの導体ペーストをスクリーン印刷で貫通孔内に充填したのち、グリーンシートを積層して高温で焼成することにより製造する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−５５５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなセラミック多層配線基板において、基板と貫通孔に充填された導体との間に熱膨張係数の差がある場合、製造工程中における加熱において、基板と導体に熱膨張差が生じ、導体が貫通孔の壁面から剥れ、上記導体を介して電気的に接続されるべき配線導体同士が絶縁してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、貫通孔内の導体を介したより安定した電気的接続が可能となる配線基板およ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】
【０００５】
本発明の配線基板は、貫通孔を有する基板と、前記の基板の表面において、前記の貫通孔の２つの開口部の周囲にそれぞれ設けられた配線導体と２つの端部が対応する前記の配線導体に接続されるとともに、該２つの端部の間の一部が前記の貫通孔内に挿入され、前記の２つの端部以外の部分の表面は、前記の基体から離間している導電性部材とを備え、平面視したときに、前記の２つの端部が離間している。
【０００６】
上記配線基板において、前記の導電性部材は金属棒からなる。
【０００７】
上記配線基板において、前記の２つの端部は、平面視して、前記の貫通孔を挟んで互いに対向している。
【０００８】
本発明の配線基板の製造方法は、貫通孔を有するセラミックからなる基板を準備する工程と、端部近傍に屈曲形状を有する金属棒を準備する工程と、前記の貫通孔内に前記の金属棒を挿入する工程と、前記の金属棒の各端部と前記の基板とを接合する工程と、前記の基板と前記の金属棒の端部との接合部上に導体パターンを形成する工程とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の配線基板によれば、基板と導電性部材との間に熱膨張差が生じた場合にでも、貫通孔内の導体を介したより安定した電気的接続が可能となる。
【００１０】
本発明の配線基板の製造方法によれば、貫通孔内の導体を介したより安定した電気的接続が可能な配線基板を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。以下では、本実施の形態による配線基板をプローブカード・アセンブリ用のスペース・トランスフォーマに用いる場合について説明する。図１は、スペース・トランスフォーマ１００を示す図であり、このスペース・トランスフォーマ１００は、ベース層１、配線層２および樹脂層３を有している。ここで、ベース層１上には、樹脂層３および配線層２が順に積層されている。スペース・トランスフォーマ１００は、第１の面１００ｕ（図１において上面）および第２の面１００ｂ（図１において下面）を有している。第１の面１００ｕは、配線層２の一方の面であり、第２の面１００ｂは、ベース層１の一方の面である。
【００１２】
第１の面１００ｕをなす配線層２の一方の面には、第１の電極セット２ｅ１が設けられている。また、第２の面１００ｂをなすベース層１の一方の面には、複数の接触端子ｃｔが設けられている。第１の電極セット２ｅ１および複数の接触端子ｃｔは電気的に接続されている。ここで、第１の電極セット２ｅ１の間隔Ｓｅ１は、複数の接触端子ｃｔの間隔Ｓｃｔより小さい。また、複数の接触構造ｃｓが、第１の電極セット２ｅ１上に設けられている。
【００１３】
ベース層１は、セラミック基板からなる。ベース層１には、樹脂層３に対向する表面に第２の電極セット２ｅ２が設けられている。第２の電極セット２ｅ２は、複数の接触端子ｃｔに電気的に接続されている。なお、ベース層１、第２の電極セット２ｅ２、および接触端子ｃｔは、本実施の形態による配線基板の一部を構成するが、これらの詳細な構成については、後述する。
【００１４】
配線層２は、樹脂材料および導体パターンを有している。配線層２は、樹脂層３に対向する面に第３の電極セット２ｅ３を有している。第３の電極セット２ｅ３は、第１の電極セット２ｅ１に電気的に接続されている。樹脂層３は、配線層２とベース層１と接合している。樹脂層３は、複数のビア導体３ｖを有している。複数のビア導体３ｖは、第２の電極セット２ｅ２および第３の電極セット２ｅ３を電気的に接続している。
【００１５】
図２は、ベース層１において第２の電極セット２ｅ２と接触端子ｃｔとを電気的に接続する構成を説明する断面図である。図２に示すように、ベース層１は、基板１１、接合ろう材１２および導電性部材１３を有している。基板１１は、アルミナ等のセラミックスからなる。また、接合ろう材１２は、Ａｇ、Ｃｕ，またはＴｉ等の活性金属からなる。
【００１６】
基板１１における対向する面１１ａ，１１ｂには、第２の電極セット２ｅ２を構成する第１配線導体１４ａと接触端子ｃｔを構成する第２配線導体１４ｂが設けられている。また、基板１１は、貫通孔１１ｈを有している。貫通孔１１ｈには、第１配線導体１４ａと第２配線導体１４ｂとを電気的に接続する導電性部材１３が挿入されている。導電性部材１３は、例えばＡｕまたはＣｕ等の金属棒である。
【００１７】
導電性部材１３は、両端部の一方が第１配線導体１４ａに接続されるとともに、他方が第２配線導体１４ｂに接続されている。また、導電性部材１３は、その両端部以外の部分において、その表面が基板１１から離間しており、貫通孔１１ｈの内部においても貫通孔１１ｈの壁面から離間している。これにより、導電性部材１３は、その端部と貫通孔１１ｈ内の部分との間で、少なくとも１つの屈曲部１５を有する。
【００１８】
また、図３（ａ）〜（ｃ）は、ベース層１を平面視したときの貫通孔１１ｈと導電性部材１３との位置関係を示す図であり、図３（ｄ）は、ベース層１の貫通孔１１ｈ付近の断面図である。図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、平面視したときに、導電性部材１３の２つの端部は離間している。上述のような構成である場合に、スペース・トランスフォーマ１００をある温度環境下に配置すると、基板１１と導電性部材１３との間の熱膨張係数の差から、例えば、図３（ｄ）に示すように、導電性部材１３の端部近傍の屈曲部に応力がかかる。しかし、図３（ａ）〜（ｃ）に示されるように、平面視して２つの端部が離間していると、屈曲部にかかる応力の方向が異なり、また貫通孔１１ｈの壁面と導電性部材１３との間が離間していると、導電性部材１３が貫通孔内で比較的自由に移動できることから、屈曲部にかかる応力が緩和される。そして、これにより、導電性部材１３と配線導体１４ａ，１４ｂとの接続部にかかる応力を低減することができるため、導電性部材１３と配線導体１４ａ，１４ｂとの接続強度を安定的に保持することができ、導電性部材１３が基板１１から外れることを抑制することができる。なお、屈曲部１５にかかる応力を緩和するために、導電性部材１３の２つの端部が、平面視して、貫通孔１１ｈを挟んで互いに対向していることが好ましい。なお、図３（ｄ），（ｅ）においては、貫通孔１１ｈと導電性部材１３のみを示し、配線導体１４等のその他の構成は省略している。
【００１９】
また、本実施の形態による配線基板においては、導電性部材１３が貫通孔１１ｈの壁面から離間している。よって、貫通孔１１ｈに導体ペーストを充填して焼成する場合のように、導体ペーストから溶剤およびバインダーなどが抜けて導体に体積収縮が起こり、貫通孔の内壁と導電性部材との間にセパレーション部が発生するといった現象は生じない。よって、そのセパレーション部に水分などがトラップされた場合に、セパレーション部を起点としてその後の熱工程において水分の蒸発などが起こり、その結果、導体パターンの膨れが発生するという問題は発生しない。また、本実施の形態による配線基板においては、配線導体１４ａ，１４ｂを貫通孔１１ｈの開口部上に設けず、開口部の周囲設けることから、貫通孔１１ｈに導体ペーストを充填して焼成する場合のように、製造工程中の熱工程において水分の蒸発などによる配線導体の膨れの発生を防止することができる。
【００２０】
次に、本実施の形態による配線基板の製造方法について説明する。図４は、本実施の形態による配線基板の製造方法を説明する図である。図４に示すように、本実施の形態の配線基板は、次の工程Ｓ３１−工程Ｓ３５を有している。まず、貫通孔を有するセラミック基板１１および端部近傍に屈曲形状を有する導電性部材１３を準備する（工程Ｓ３１）。次に、貫通孔１１ｈの開口部周辺に接合ろう材１２を塗布する（工程３２）。そして、貫通孔１１ｈに導電性部材１３をパーツ整列機などを使用して挿入（工程Ｓ３３）し、導電性部材１３の端部と接合ろう材１２とを加熱処理して、導電性部材１３と基板１１とを接合する（工程Ｓ３４）。さらに、貫通孔１１ｈの開口部の周辺に配線導体１４ａ，１４ｂを形成する（工程Ｓ３６）。なお、工程Ｓ３３において、基板１１の貫通孔１１ｈにパーツ整列機を用いて導電性部材１３を挿入する場合には、例えば、基板１１上に貫通孔１１ｈの個数以上の導電性部材１３を乗せ、パーツ整列機を用いて基板１１に振動を与えながら基板１１の端部を交互に数回上下させることにより、貫通孔１１ｈ内へ導電性部材１３の挿入を行う。
【００２１】
工程Ｓ３１において、基板１１は、焼成されたセラミックからなる。工程Ｓ３２において、接合ろう材１２は、印刷によって貫通孔開口部の周辺部に形成される。また、工程Ｓ３３において、導電性部材１３は、１１族の金属からなる。１１族の金属材料は、ＡｇまたはＣｕである。工程Ｓ３４において、真空中の加熱処理温度は、７５０℃から９５０℃までの範囲に含まれる。加熱処理によって、接合ろう材１２中の活性金属の拡散作用によりセラミック基板１１と導電性部材１３の接合強度が向上されている。
【００２２】
より具体的な例を説明する。まず、貫通孔１１ｈを有するアルミナからなる基板１１を準備する。そして、活性金属を含む接合ろう材１２を、貫通孔１１ｈの開口部周辺部へ塗布する。接合ろう材１２は、Ａｇ／Ｃｕ／Ｔｉ、Ｔｉ／Ａｌ／Ａｇ、およびＴｉ／Ａｇからなる群から選択される。次に、端部に屈曲部１５を有するＡｇからなる導電性部材１３を貫通孔１１ｈへ挿入する。そして、導電性部材１３が挿入された基板１１に対して真空中で加熱処理を施す。この加熱処理の際に、接合ろう材１２中の活性金属がアルミナ基板１１および導電性部材１３へと拡散し、アルミナ基板１１と導電性部材１３とを接合する。最後に、配線導体１４ａ，１４ｂが、貫通孔１１ｈの開口部周辺部に形成される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態による配線基板を用いたスペース・トランスフォーマを示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態による配線基板の部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態による配線基板における貫通孔と導電性部材との位置関係を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）は平面図、（ｄ），（ｅ）は側面図である。
【図４】図２に示された配線基板の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１：ベース層
１１：基板
１１ｈ：貫通孔
１２：ろう材
１３：導電性部材
１４ａ，１４ｂ：配線導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009181991.tif 000006