JP2013172137A - 配線基板およびそれを用いたプローブカード - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電気的信頼性を向上させる要求に応える配線基板およびそれを用いたプローブカードを提供するものである。
【解決手段】本発明の一形態にかかる配線基板３は、コア基板１０と、コア基板１０上に形成されたビルドアップ層１１とを備え、ビルドアップ層１１は、コア基板１０上に積層した複数の樹脂層１５と、最上層の樹脂層１５上に形成され、複数のプローブ７がそれぞれ接続される複数のパッド２１と、樹脂層１５上またはコア基板１０上に形成され、複数のパッド２１それぞれと外部回路とを電気的に接続する複数の配線導体２５と、パッド２１の直下において樹脂層１５を厚み方向に貫通し、パッド２１と配線導体２５とを電気的に接続した少なくとも１つのビア導体１９と、パッド２１の直下において樹脂層１５を厚み方向に貫通し、パッド２１と配線導体２５とを電気的に接続しない少なくとも１つのダミービア導体２０とを含んでいる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体ウェハ検査装置等に使用される配線基板およびそれを用いたプローブカードに関するものである。

従来、半導体ウェハ検査装置には、半導体ウェハの電気的信頼性を検査するためのプローブカードが用いられている。

プローブカードとしては、例えば特許文献１に、コア層と、コア層上に形成され、複数の配線を含むビルドアップ配線層と、ビルドアップ配線層の最表面の電極に取り付けられ、ビルドアップ配線層の配線と各々電気的に接続した複数のプローブ針とを備え、プローブ針近傍の配線がインナービアを含んだ構成が記載されている。この特許文献１の図４においては、ビルドアップ配線層で配線を引き回しているため、プローブ針が取り付けられた電極の直下に配されたインナービアの数が、電極毎に異なっている。

ところで、プローブカードを使用する際に、プローブ針を半導体チップの電極パッドに接触させると、プローブ針によってビルドアップ配線層最表面の電極が押圧される。それ故、プローブカードを繰り返し使用すると、絶縁樹脂層が変形して、この電極がビルドアップ配線層に沈みこむことがある。

ここで、上述したように、プローブ針が取り付けられた電極の直下に配されたインナービアの数が電極毎に異なっていると、この電極の直下に位置する絶縁樹脂層の量が異なるため、電極毎にビルドアップ配線層への沈み込み量が異なるものとなる。

その結果、プローブ針によって電極が押圧される際に、沈み込み量の小さい電極に加わる力が大きくなるため、ビルドアップ配線層の配線に断線が生じやすくなり、ひいてはプローブカードの電気的信頼性が低下しやすくなる。

特開２００４−６９６９２号公報

本発明は、電気的信頼性を向上させる要求に応える配線基板およびそれを用いたプローブカードを提供するものである。

本発明の一形態にかかる配線基板は、コア基板と、該コア基板上に形成されたビルドアップ層とを備え、該ビルドアップ層は、前記コア基板上に積層した複数の樹脂層と、最上層の前記樹脂層上に形成され、複数のプローブがそれぞれ接続される複数のパッドと、前記樹脂層上または前記コア基板上に形成され、前記複数のパッドそれぞれと外部回路とを電気的に接続する複数の配線導体と、前記パッドの直下において前記樹脂層を厚み方向に貫通し、前記パッドと前記配線導体とを電気的に接続した少なくとも１つのビア導体と、前記パッドの直下において前記樹脂層を厚み方向に貫通し、前記パッドと前記配線導体とを電気的に接続しない少なくとも１つのダミービア導体とを含んでいる。

また、本発明の一形態にかかるプローブカードは、上記配線基板と、前記複数のパッドそれぞれに接続した複数のプローブとを備えている。

本発明の一形態にかかる配線基板によれば、ビルドアップ層が、パッドの直下において樹脂層を厚み方向に貫通し、パッドと配線導体とを電気的に接続した少なくとも１つのビア導体と、パッドの直下において樹脂層を厚み方向に貫通し、パッドと配線導体とを電気的に接続しない少なくとも１つのダミービア導体とを含んでいることから、ダミービア導体によって、各パッドのビルドアップ層に対する沈み込み量を調節することを可能とし、各パッドの沈み込み量をより均一にすることができる。それ故、配線導体の断線を低減し、ひいては電気的信頼性に優れた配線基板を得ることができる。

また、本発明の一形態にかかるプローブカードによれば、上記配線基板を用いることによって、電気的信頼性に優れたプローブカードを得ることができる。

図１（ａ）は、本発明の第１実施形態にかかるプローブカードを厚み方向に切断した断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＰ１部分を拡大して示した断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＰ２部分を拡大して示した断面図である。 図２（ａ）および（ｂ）は、図１（ａ）に示すプローブカードの製造工程を説明する、図１（ｂ）に相当する部分を拡大して示した断面図である。 図３（ａ）は、本発明の第２実施形態にかかるプローブカードの図１（ｂ）に相当する部分を拡大して示した断面図であり、図３（ｂ）は、本発明の第３実施形態にかかるプローブカードの図１（ｂ）に相当する部分を拡大して示した断面図であり、図３（ｃ）は、本発明の第４実施形態にかかるプローブカードの図１（ｂ）に相当する部分を拡大して示した断面図である。

＜第１実施形態＞
（プローブカード）
以下に、本発明の第１実施形態に係る配線基板を用いたプローブカードを、図面に基づいて詳細に説明する。

図１（ａ）に示したプローブカード１は、半導体ウェハ検査装置において、テスタ等の測定器（図示せず）からの信号によって、半導体ウェハの電気的信頼性を検査するものである。このプローブカード１は、プローブヘッド２と、このプローブヘッド２が接続した配線基板３と、この配線基板３が接続したメイン基板４と、このメイン基板４が接続した補強板５と、各部材を接続するネジ６とを含んでいる。

プローブヘッド２は、半導体ウェハの検査を行なうものである。このプローブヘッド２は、複数のプローブ７と、このプローブ７を保持する保持部材８とを含んでいる。プローブ７は、半導体ウェハの電極に接触する端子であり、配線基板３と半導体ウェハとの間で電気信号または電源電圧を伝送する機能や配線基板３を介して半導体ウェハを接地電位に接続する機能を有する。このプローブ７は、検査対象である半導体ウェハの配線パターンに応じて配置されており、各プローブ７同士のピッチが例えば４０μｍ以上１１０μｍ以下に設定されている。また、プローブ７は、本実施形態においては、保持部材８を厚み方向に貫通している。このプローブ７の一方端を半導体ウェハの電極に接触させると、プローブ７が配線基板３に向かって押圧され、プローブ７の他方端が後述する配線基板３のパッド２１に接触することによって、半導体ウェハの電極とパッド２１とを電気的に接続する。

配線基板３は、プローブヘッド２の保持部材として機能するとともに、プローブ７とメイン基板４とを電気的に接続するものである。この配線基板３は、プローブ７の配置とメイン基板４の電極とに応じたパターンの配線が内部に形成されており、用いられるプローブヘッド２に対応するものが適宜使用される。さらに、配線基板３は、検査対象である半導体ウェハに応じて適宜交換可能となるように、メイン基板４にネジ止めされている。また、配線基板３とメイン基板４とは、例えば、配線基板３を厚み方向に貫通してメイン基板４の電極に接触した導電ピン（図示せず）を介して、電気的に接続されている。

メイン基板４は、測定器と配線基板３とを電気的に接続するものである。このメイン基板４は、例えばプリント配線板等を用いることができる。

補強板５は、メイン基板４を補強して、メイン基板４の反りを低減する機能を有するものである。この補強板５は、ステンレスまたはアルミニウム等の金属材料により形成することができる。

ネジ６は、プローブヘッド２と配線基板３との接続、または配線基板３とメイン基板４との接続を行なうものである。

（配線基板）
次に、本実施形態の配線基板について、図面に基づいて詳細に説明する。

配線基板３は、本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、コア基板１０と、コア基板１０の両主面に形成された一対のビルドアップ層１１とを含んでいる。

ここで、便宜上、一対のビルドアップ層１１のうち、プローブヘッド２側に配されたビルドアップ層１１を第１ビルドアップ層１１ａとし、メイン基板４側に配されたビルドアップ層１１を第２ビルドアップ層１１ｂとする。

（コア基板）
コア基板１０は、配線基板３の強度を高めるものであり、厚み方向に貫通する円柱状のスルーホールが形成された基体１２と、スルーホールの内壁に形成された筒状のスルーホール導体１３と、該スルーホール導体１３の内部に配された柱状の絶縁体１４とを含んでいる。

基体１２は、コア基板１０の主要部をなして剛性を高めるものである。この基体１２は、エポキシ樹脂等の樹脂と、該樹脂によって被覆されたガラスクロス等の基材と、該樹脂によって被覆された複数の粒子からなるシリカフィラー等の無機絶縁フィラーとを含んでいる。また、基体１２の厚みは、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。基体１２の平面方向への熱膨張率は、例えば５ｐｐｍ／℃以上３０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。基体１２の厚み方向への熱膨張率は、例えば１５ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。基体１２のヤング率は、例えば５ＧＰａ以上３０ＧＰａ以下に設定されている。

なお、基体１２の熱膨張率は、市販のＴＭＡ装置を用いてＪＩＳＫ７１９７‐１９９１に準じた測定方法により測定される。また、基体１２のヤング率は、ＭＴＳシステムズ社製Ｎａｎｏ Ｉｎｄｅｎｔｅｒ ＸＰ／ＤＣＭを用いて測定される。以下、各部材の熱膨張率およびヤング率は、基体１２と同様に測定される。

スルーホール導体１３は、コア基板１０の両主面に形成されたビルドアップ層１１を電気的に接続するものである。このスルーホール導体１３は、例えば銅、チタン、モリブデン、クロムまたはニッケルクロム合金等の導電材料により形成することができる。

このスルーホール導体１３は、基体１２を厚み方向に貫通する円柱状のスルーホールの内壁に被着している。このスルーホールの径（直径）は、例えば５０μｍ以上２５０μｍ以下に設定されている。

絶縁体１４は、後述するビア導体１９の支持面を形成するものである。この絶縁体１４は、例えばエポキシ樹脂等の樹脂材料により形成することができる。

（ビルドアップ層）
一方、コア基板１０の両主面には、上述した如く、一対のビルドアップ層１１が形成されている。このビルドアップ層１１は、図１（ｂ）および（ｃ）に示すように、コア基板１０上に積層された複数の樹脂層１５と、基体１２上および樹脂層１５上に部分的に形成された複数の導電層１８と、樹脂層１５を厚み方向に貫通した複数のビア導体１９と、樹脂層１５を厚み方向に貫通したダミービア導体２０とを含んでいる。

樹脂層１５は、導電層１８を支持する支持部材として機能するだけでなく、導電層１８同士の短絡を防ぐ絶縁部材として機能するものである。この樹脂層１５は、図１（ｃ）に示すように、フィルム層１６と、該フィルム層１６よりもコア基板１０側に配された接着層１７とを含んでいる。この樹脂層１５の厚みは、例えば５μｍ以上４０μｍ以下に設定されている。なお、本実施形態においては、各ビルドアップ層１１それぞれに３層の樹脂層１５が含まれている。

フィルム層１６は、樹脂層１５の剛性を高めるとともに平面方向における熱膨張率を低減するものである。このフィルム層１６は、フィルム状の樹脂と該樹脂に被覆された複数の粒子からなるシリカフィラー等の無機絶縁フィラーとを含んでいる。このフィルム状の樹脂は、ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、このフィルム状の樹脂は、平面方向への熱膨張率低減の観点から、各樹脂分子鎖の長手方向がフィルム層１６の平面方向に平行である構造を有することが望ましい。

フィルム層１６の平面方向への熱膨張率は、例えば０ｐｐｍ／℃以上３０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。フィルム層１６の厚み方向への熱膨張率は、例えば２０ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下に設定されている。フィルム層１６のヤング率は、例えば２．５ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下に設定されている。また、フィルム層１６は、接着層１７よりもヤング率が高いとともに平面方向の熱膨張率が小さく設定されており、その結果、樹脂層１５の剛性を高めるとともに平面方向における熱膨張率を低減することができる。

接着層１７は、厚み方向に隣接した該フィルム層１６同士を接着するとともに、導電層１８の側面および一主面に接着して導電層１８を固定するものである。この接着層１７は、樹脂を含んでいる。この接着層１７の樹脂は、例えばエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネート樹脂、またはアミド樹脂等を用いることができる。なお、接着層１７は、接着性の観点から無機絶縁フィラーを含まない方が望ましいが、無機絶縁フィラーを含んでも構わない。

接着層１７の平面方向および厚み方向への熱膨張率は、例えば１０ｐｐｍ／℃以上１００ｐｐｍ／℃以下に設定されている。また、接着層１７の平面方向への熱膨張率は、フィルム層１６の平面方向への熱膨張率の例えば２倍以上１００倍以下に設定されている。また、接着層１７のヤング率は、例えば０．０５ＧＰａ以上０．５ＧＰａ以下に設定され、フィルム層１６のヤング率の例えば０．０００５倍以上０．２倍以下に設定されている。また、接着層１７は、フィルム層１６よりもヤング率が小さく設定されており、その結果、接着層１７とフィルム層１６および導電層１８との接着強度を高めることができる。

導電層１８は、例えば銅、チタン、モリブデン、クロムまたはニッケルクロム合金等の導電材料により形成することができる。また、導電層１８は、ニッケルクロム合金からなる下地膜と、この下地膜上に設けられた銅からなる導体部とを含んでいることが望ましい。その結果、下地膜によって、導電層１８とフィルム層１６との接着強度を高めつつ、導体部によって、導電層１８の導電率を高めることができる。

導電層１８の厚みは、例えば３μｍ以上２０μｍ以下に設定されている。また、導電層１８の熱膨張率は、例えば１６．５ｐｐｍ／℃以上１７．５ｐｐｍ／℃以下に設定されている。また、導電層１８のヤング率は、例えば１１０ＧＰａ以上１２８ＧＰａ以下に設定されている。また、導電層１８のヤング率は、フィルム層１６および接着層１７のヤング率よりも大きい。

この導電層１８は、第１ビルドアップ層１１ａの最上層（コア基板１０と反対側の最外層）に位置する樹脂層１５上に形成された複数のパッド２１と、樹脂層１５上または基体１２上に形成され、複数のパッド２１それぞれと外部回路（メイン基板４）とを電気的に接続した複数の配線層２２と、樹脂層１５上または基体１２上に形成され、複数のパッド２１それぞれと外部回路とを電気的に接続しないダミー配線層２３とを含んでいる。なお、後述するビア導体１９、パッド２１および配線層２２は、プローブ７と外部回路との間の電気回路を構成しており、接地用配線、電力供給用配線または信号用配線として機能する。

パッド２１は、プローブ７と外部回路とを電気的に接続する電気回路の一部をなしており、プローブ７と接触することによって、配線層２２とプローブ７とを電気的に接続するものである。このパッド２１は、例えば円板状に形成されており、パッド２１の幅は例えば２５μｍ以上５０μｍ以下に設定され、パッド２１の厚みは例えば５μｍ以上１０μｍ以下に設定されている。

配線層２２は、プローブ７と外部回路とを電気的に接続する電気回路の一部をなしており、ビア導体１９の端部と主面が接続したランド２４と、該ランド２４に接続した配線導体２５とを含んでいる。

ランド２４は、ビア導体１９と配線導体２５とを接続して電流の流れる方向を厚み方向（Ｚ方向）および平面方向（ＸＹ平面方向）のいずれかに変換する機能、または厚み方向で隣接したビア導体１９同士を接続して電流を厚み方向に流す機能を有するものである。このランド２４は、一主面がビア導体１９と接続するとともに側面が配線導体２５と接続しているか、または両主面それぞれがビア導体１９と接続している。また、ランド２４は、例えば円板状に形成されており、パッド２１と同形状であることが望ましい。このランド２４は、パッド２１と同形状である場合、厚みまたは幅の寸法の誤差が±２０％以下に設定されている。なお、ランド２４は、ベタ状に形成されていても構わない。

配線導体２５は、樹脂層１５上または基体１２上で平面方向に沿って形成されており、
電気を平面方向に伝送する機能を有するものである。この配線導体２５は、同一層に位置する一対のランド２４それぞれに接続することによって、このランド２４同士を電気的に接続している。また、配線導体２５は、例えば、平面視にて線状またはベタ状に形成されている。また、配線導体２５の厚みは、ランド２４の厚みと同じに設定されていることが望ましく、この場合、厚みの寸法の誤差が±２０％以下に設定されている。

ダミー配線層２３は、プローブ７と外部回路とを電気的に接続する電気回路の一部をなしておらず、ダミービア導体２０に接続している。このダミー配線層２３は、ダミービア導体２０の端部と主面が接続したダミーランド２６を含んでいる。このダミーランド２６は、例えば円板状に形成されている。また、ダミーランド２６は、ランド２４と同形状であることが望ましく、この場合、厚みまたは幅の寸法の誤差が±２０％以下に設定されている。また、本実施形態において、ダミー配線層２３は、一対のビルドアップ層１１のうち、第１ビルドアップ層１１ａのみに形成されている。また、ダミー配線層２３は、ダミーランド２６の側面に接続した、例えば平面視で線状またはベタ状のダミー配線導体を含んでいても構わない。

一方、ビア導体１９は、プローブ７と外部回路とを電気的に接続する電気回路の一部をなしており、厚み方向に離れたランド２４同士、またはランド２４とパッド２１とを電気的に接続して、電気を厚み方向に伝送するものである。このビア導体１９は、導電層１８と同様の金属材料によって形成することができ、導電層１８と同様の下地膜と導体部とを含んでいることが望ましい。

このビア導体１９は、例えば、コア基板１０に向って幅狭となるテーパー状であり、上下面が円形状である。このビア導体１９の最大幅（上面の幅）は、例えば２０μｍ以上５０μｍ以下に設定されている。また、ビア導体１９の最小幅（下面の幅）は、例えば１０μｍ以上４０μｍ以下に設定されている。また、ビア導体１９の熱膨張率およびヤング率は、導電層１８と同様に設定されており、ビア導体１９のヤング率は、フィルム層１６および接着層１７のヤング率よりも大きい。

ダミービア導体２０は、プローブ７と外部回路とを電気的に接続する電気回路の一部をなしておらず、パッド２１とは電気的に接続していない。このダミービア導体２０は、例えば、コア基板１０に向って幅狭となるテーパー状であり、上下面が円形状である。また、ダミービア導体２０は、ビア導体１９と同形状であることが望ましく、この場合、厚みまたは幅の寸法の誤差が±２０％以下に設定されている。また、本実施形態において、ダミービア導体２０は、一対のビルドアップ層１１のうち、第１ビルドアップ層１１ａのみに形成されている。

ここで、便宜上、第１ビルドアップ層１１ａを構成する３層の樹脂層１５のうち、最上層（プローブ７側の最外層）をなす樹脂層１５を第１樹脂層１５ａとし、中間層（第１樹脂層１５ａにコア基板１０側で隣接する層）をなす樹脂層１５を第２樹脂層１５ｂとし、最下層（コア基板１０側の最外層）をなす樹脂層１５を第３樹脂層１５ｃとする。

また、複数のパッド２１のうち、一のパッド２１を第１パッド２１ａとし、他のパッド２１を第２パッド２１ｂとする。なお、本実施形態においては、図１（ｃ）に示すように、第１パッド２１ａおよび第２パッド２１ｂは隣接しているが、隣接していなくても構わない。

また、複数の配線導体２５のうち、第１パッド２１ａに電気的に接続した配線導体２５を第１配線導体２５ａとし、第２パッド２１ｂに電気的に接続した配線導体２５を第２配線導体２５ｂとする。本実施形態においては、図１（ｃ）に示すように、第１配線導体２５ａは、第２樹脂層１５ｂ上（第１樹脂層１５ａと第２樹脂層１５ｂとの間）に位置し、第２配線導体２５ｂは、第３樹脂層１５ｃ上（第２樹脂層１５ｂと第３樹脂層１５ｃとの間）に位置している。すなわち、第１配線導体２５ａと第２配線導体２５ｂとは、異なる層に位置している。

また、複数のビア導体１９のうち、第１パッド２１ａの直下に配され、第１パッド２１ａに電気的に接続したビア導体１９を第１ビア導体１９ａとし、第２パッド２１ｂの直下に配され、第２パッド２１ｂに電気的に接続したビア導体１９を第２ビア導体１９ｂとする。本実施形態においては、図１（ｃ）に示すように、第１ビア導体１９ａは、第１パッド２１ａの直下に１つ形成されており、且つ第１樹脂層１５ａを厚み方向に貫通している。また、第２ビア導体１９ｂは、第２パッド２１ｂの直下に２つ形成されており、それぞれの第２ビア導体１９ｂは、第１樹脂層１５ａおよび第２樹脂層１５ｂのいずれかを厚み方向に貫通している。すなわち、第１ビア導体１９ａの数は、第２ビア導体１９ｂの数よりも少ない。これは、第１配線導体２５ａが、第２配線導体２５ｂよりも最上層側（プローブ７側）に位置していることに起因する。

なお、パッド２１の直下とは、図１（ｃ）に示すように、配線基板３の厚み方向（Ｚ方向）に沿った断面において、パッド２１をコア基板１０に向かって最短距離で移動させたときの通過領域Ｒをいう。

また、複数のランド２４のうち、第１パッド２１ａの直下に配され、第１ビア導体１９ａの端部と接続したランド２４を第１ランド２４ａとし、第２パッド２１ｂの直下に配され、第２ビア導体１９ｂの端部と接続したランド２４を第２ランド２４ｂとする。本実施形態においては、図１（ｃ）に示すように、第１ランド２４ａは、第１パッド２１ａの直下に１層形成されており、第２ランド２４ｂは、第２パッド２１ｂの直下に２層形成されている。また、第２パッド２１ｂの直下において、基体１２と第３樹脂層１５ｃとの間には、第２ランド２４ｂは形成されていないが、配線層２２が１層形成されている。したがって、第１パッド２１ａの直下には、配線層２２が１層形成されており、第２パッド２１ｂの直下には、配線層２２が３層形成されている。すなわち、第１パッド２１ａの直下に位置する配線層２２の数は、第２パッド２１ｂの直下に位置する配線層２２の数よりも少ない。

ところで、パッド２１の直下に樹脂層１５が配されていると、プローブカード１を使用する際に、プローブ７によってパッド２１が第１ビルドアップ層１１ａに向かって繰り返し押圧されると、樹脂層１５が変形することによって、パッド２１が第１ビルドアップ層１１ａに沈み込むことがある。特に、本実施形態においては、フィルム層１６よりもヤング率の小さい接着層１７が変形しやすい。この際、各パッド２１の直下に配された樹脂層１５の量が異なると、この沈み込み量が不均一になりやすい。なお、基体１２は、ヤング率が高く且つ厚みが大きいことから変形しにくいため、上述した樹脂層１５の変形は、第２ビルドアップ層１１ｂよりも第１ビルドアップ層１１ａにて生じやすい。

ここで、上述した如く、第１パッド２１ａの直下に位置する第１ビア導体１９ａの数は、第２パッド２１ｂの直下に位置する第２ビア導体１９ｂの数よりも少ない。

一方、本実施形態においては、ダミービア導体２０が、第１パッド２１ａの直下に形成されている。その結果、第１パッド２１ａの直下に配された樹脂層１５の量と、第２パッド２１ｂの直下に位置する樹脂層１５の量との差を低減することができる。したがって、プローブカード１を使用する際に、プローブ７によって第１パッド２１ａおよび第２パッド２１ｂのそれぞれが繰り返し押圧された場合に、第１パッド２１ａの第１ビルドアップ層１１ａに対する沈み込み量と第２パッド２１ｂの第１ビルドアップ層１１ａに対する沈み込み量との差を低減することができる。

すなわち、ダミービア導体２０によって、第１パッド２１ａの第１ビルドアップ層１１ａに対する沈み込み量を調節することを可能とし、第１パッド２１ａおよび第２パッド２１ｂの沈み込み量をより均一にすることができる。それ故、プローブ７によってパッド２１が押圧される際に、一方のパッド２１の近傍に位置する配線導体２５への応力集中を低減することができるため、配線導体２５の断線を低減することができ、ひいては電気的信頼性に優れた配線基板３を得ることができる。

また、第１パッド２１ａおよび第２パッド２１ｂの沈み込み量をより均一にすることができるため、プローブ７をパッド２１に接触させる際に、プローブ７とパッド２１との接触不良を低減することができる。

また、第１パッド２１ａの直下には、ダミービア導体２０が１つ形成されており、第２パッド２１ｂの直下には、ダミービア導体２０が形成されていない。その結果、第１パッド２１ａの直下に位置する第１ビア導体１９ａの数（１つ）とダミービア導体２０の数（１つ）との合計値（２つ）は、第２パッド２１ｂの直下に位置する第２ビア導体１９ｂの数（１つ）とダミービア導体２０の数（無し）との合計値（２つ）と同じとなる。したがって、第１パッド２１ａの直下に配された樹脂層１５の層数（１層）と、第１パッド２１ａの直下に配された樹脂層１５の層数（１層）とを同じにすることができ、ひいては各パッド２１の直下に位置する樹脂層１５の量をより均一にすることができる。

また、全てのパッド２１において、直下に位置するビア導体１９の数とダミービア導体２０の数との合計値が一致し、さらには、直下に配された樹脂層１５の層数が一致することが望ましい。その結果、全てのパッド２１におけるビルドアップ層１１に対する沈み込み量をより均一にすることができる。

また、ダミービア導体２０は、第１パッド２１ａの直下において第３樹脂層１５ｃを厚み方向に貫通しており、第１パッド２１ａの直下において第１樹脂層１５ａを厚み方向に貫通する第１ビア導体１９ａと第２樹脂層１５ｂを介して離れている。

また、パッド２１の直下に位置するビア導体１９およびダミービア導体２０は、図１（ｃ）に示すように、配線基板３の厚み方向に沿った断面において、ビア導体１９およびダミービア導体２０それぞれの全体がパッド２１の直下に位置していることが望ましい。

ところで、第１パッド２１ａの直下に位置する配線層２２の数は、第２パッド２１ｂの直下に位置する配線層２２の数よりも少ない。

一方、本実施形態において、第１パッド１ａの直下には、ダミービア導体２０の端部に主面が接続したダミーランド２６が形成されている。その結果、このダミーランド２６によって、第１パッド２１ａの直下に配された樹脂層１５の量と、第２パッド２１ｂの直下に位置する樹脂層１５の量との差を良好に低減することができる。特に、ダミーランド２６は接着層１７に埋設されているため、ダミーランド２６によって、各パッド２１の直下における接着層１７の量を調節することができる。したがって、フィルム層１６よりも変形しやすい接着層１７の量を調節することによって、各パッド２１の沈み込み量をより均一にすることができる。

さらに、ダミーランド２６は、第１パッド２１ａの直下において、ダミービア導体２０の両端部に１層ずつ形成されている。その結果、その結果、第１パッド２１ａの直下に位置する配線層２２の層数（１層）とダミー配線層２３の層数（２層）との合計値（３層）は、第２パッド２１ｂの直下に位置する配線層２２の数（３層）とダミー配線層２３の数（無し）との合計値（３層）と同じとなる。したがって、各パッド２１の直下に位置する樹脂層１５の量をより均一にすることができる。

また、上述した如く、ランド２４、配線導体２５およびダミーランド２６の厚みが、それぞれ同じに設定されている。その結果、各パッド２１の直下に位置する樹脂層１５の量をより均一にすることができる。

また、パッド２１の直下に位置するダミーランド２６は、図１（ｃ）に示すように、配線基板３の厚み方向に沿った断面において、ダミーランド２６それぞれの全体がパッド２１の直下に位置していることが望ましい。

かくして、上述したプローブカード１は、メイン基板４、配線基板３およびプローブヘッド２と順次信号を伝送することによって、メイン基板４に接続した測定器の信号を、プローブヘッド２のプローブ７に接触した半導体ウェハへと伝送することができる。また、プローブカード１は、逆方向に信号を伝送することによって、半導体ウェハの信号を測定器へと伝送することができる。その結果、プローブカード１は、半導体ウェハの電気的信頼性の検査を可能とし、所望の機能を発揮する。

（プローブカードの製造方法）
次に、上述したプローブカード１の製造方法を、図２に基づいて説明する。

（コア基板の作製）
（１）図２（ａ）に示すように、両主面に導電層１８が形成されたコア基板１０を作製する。具体的には、例えば以下のように行う。

まず、例えば未硬化の樹脂シートを複数積層するとともに最外層に銅箔を積層し、該積層体を加熱加圧して硬化させることにより、基体１２を作製する。なお、未硬化は、ＩＳＯ４７２：１９９９に準ずるＡ‐ステージまたはＢ‐ステージの状態である。次に、例えばドリル加工やレーザー加工等により、基体１２を厚み方向に貫通したスルーホールを形成する。次に、例えば無電解めっき法および電気めっき法等により、スルーホールの内壁に導電材料を被着させて、スルーホール導体１３を形成する。次に、スルーホール導体１３の内部に、樹脂等を充填し、絶縁体１４を形成する。次に、導電材料を絶縁体１４の露出部に被着させた後、従来周知のフォトリソグラフィー法、エッチング法等により、銅箔を所望の形状にパターニングして導電層１８を形成する。

（配線基板の作製）
（２）図２（ｂ）に示すように、コア基板１０の両主面に一対のビルドアップ層１１を形成し、配線基板３を作製する。具体的には、例えば以下のように行う。

まず、未硬化の接着層１７を介して、フィルム層１６をコア基板１０上に配置した後、コア基板１０、接着層１７およびフィルム層１６を加熱加圧して接着層１７を硬化させることにより、コア基板１０上に樹脂層１５を形成する。次に、例えばＹＡＧレーザー装置または炭酸ガスレーザー装置等によるレーザー加工を用いて、樹脂層１５の所望の箇所にビア孔を形成し、ビア孔内に導電層１８の少なくとも一部を露出させる。次に、スパッタリング法を用いて、樹脂層１５上およびビア孔Ｖ内面に下地膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ法を用いて、下地膜上に所望の形状にパターニングしたレジストを形成した後、電気めっき法を用いて、この下地膜上に部分的に導体部を形成する。次に、レジストを下地膜から除去した後、エッチング法を用いて、下地膜における導体部の非形成領域を除去することによって、導電層１８、ビア導体１９およびダミービア導体２０を形成する。

以上の工程を繰り返して、一対のビルドアップ層１１を形成することによって、配線基板３を作製することができる。

（プローブカードの作製）
（３）プローブヘッド２、配線基板３、メイン基板４および補強板５を順次接続することによって、図１（ａ）に示すプローブカード１を作製することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る配線基板を含むプローブカードを、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成に関しては、記載を省略する。

第２実施形態は、第２パッド２１ｂに関しては第１実施形態と同様の構成を有するが、第１パッド２１ａに関しては第１実施形態と異なる構成を有する。すなわち、第２実施形態においては、図３（ａ）に示すように、第１配線導体２５ａが側面に接続した第１ランド２４ａの下面（第１パッド２１ａと反対側の主面）には、ダミービア導体２０の端部が接続している。すなわち、第１パッド２１ａの直下において、ダミービア導体２０が、第１ランド２４ａを介して第１ビア導体１９ａに電気的に接続している。このダミービア導体２０は、第１配線導体２５ａと第１パッド２１ａとの間の電流が流れる経路の一部をなしておらず、第１配線導体２５ａと第１パッド２１ａとを電気的に接続していない。

また、本実施形態においては、第１パッド２１ａの直下において、基体１２と第１樹脂層１５ｃとの間には、ダミービア導体２０と接続していないダミーランド２６が形成されている。このダミーランド２６によって、第１実施形態と同様に、第１パッド２１ａの直下における各パッド２１の樹脂層１５の量をより均一にすることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る配線基板を含むプローブカードを、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成に関しては、記載を省略する。

第３実施形態は、第２パッド２１ｂに関して第１実施形態と異なる構成を有する。すなわち、第３実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、第２パッド２１ｂの直下において、３層全ての樹脂層１５に第２ビア導体１９ｂが形成されている。すなわち、第２パッド２１ｂの直下には、第２ビア導体１９ｂが３つ形成されている。その結果、第２パッド２１ｂの直下における樹脂層１５の量が少ないため、プローブ７によって第２パッド２１ｂが繰り返し押圧された場合に、第２パッド２１ｂの第１ビルドアップ層１１ａに対する沈み込み量を低減することができる。また、第２ビア導体１９ｂがスタック構造をなしているため、電流が流れる経路を短くすることができる。

さらに、第３実施形態は、第１パッド２１ａに関しても第１実施形態と異なる構成を有する。すなわち、第３実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、第１パッド２１ａの直下において、３層全ての樹脂層１５に第１ビア導体１９ａまたはダミービア導体２０のいずれかが形成されている。すなわち、第１パッド２１ａの直下には、第１ビア導体１９ａが１つ形成され、ダミービア導体２０が２つ形成されている。その結果、上述した第２パッド２１ｂと同様に、第１パッド２１ａの第１ビルドアップ層１１ａに対する沈み込み量を低減することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る配線基板を含むプローブカードを、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、上述した第１実施形態と同様の構成に関しては、記載を省略する。

第４実施形態は、第２パッド２１ｂに関しては第１実施形態と同様の構成を有するが、第１パッド２１ａに関しては第１実施形態と異なる構成を有する。すなわち、第４実施形態においては、図３（ｃ）に示すように、第１配線導体２５ａが、第１パッド２１ａと同一層（最上層）に形成されており、第１パッド２１ａの側面に接続している。このため、第１パッド２１ａの直下には、第１ビア導体１９が形成されておらず、ダミー導体２０が２つ形成されている。このように、第１配線導体２５ａを第１パッド２１ａと同一層に形成し、第１パッド２１ａの直下に第１ビア導体１９が形成されていない場合においても、各パッド２１の直下における樹脂層１５の量をダミー導体２０によって調節することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組み合わせ等が可能である。

例えば、上述した実施形態において、プローブヘッド、配線基板、メイン基板、補強板およびネジを備えたプローブカードを例に説明したが、プローブカードは、配線基板とプローブとを備えていればよく、他の構成が異なっていても構わない。

また、上述した実施形態において、プローブをパッドに接触させた構成を例に説明したが、プローブとパッドとは接続していればよく、例えば、プローブとパッドとを半田を介して接着させても構わない。

また、上述した実施形態において、３層の樹脂層によりビルドアップ層を形成した構成を例に説明したが、樹脂層は１層以上であればよい。

また、上述した実施形態において、第１パッドの直下のみにダミービア導体を設けた構成を例に説明したが、第２パッドの直下にダミービア導体が形成されていても構わないし、
他のパッドの直下にダミービア導体が形成されていても構わない。

また、上述した実施形態において、樹脂層としてフィルム層および接着層からなるものを用いた構成を例に説明したが、樹脂層として他の構成のものを用いてもよい。

また、上述した実施形態において、ビア導体およびダミービア導体の配置の具体例について説明したが、ビア導体およびダミービア導体それぞれは、パッドの直下に形成されたものが少なくとも１つ形成されていればよい。

また、上述した実施形態において、パッドの直下に位置するビア導体、ダミービア導体およびダミーランドにおいて、それぞれの全体がパッドの直下に位置する構成を例に説明したが、パッドの直下に位置するビア導体、ダミービア導体およびダミーランドにおいては、それぞれの少なくとも一部がパッドの直下に位置していればよい。

１ プローブカード
２ プローブヘッド
３ 配線基板
４ メイン基板
５ 補強板
６ ネジ
７ プローブ
８ 保持部材
９ 絶縁体
１０ コア基板
１１ ビルドアップ層
１２ 基体
１３ スルーホール導体
１４ 絶縁体
１５ 樹脂層
１６ フィルム層
１７ 接着層
１８ 導電層
１９ ビア導体
２０ ダミービア導体
２１ パッド
２２ 配線層
２３ ダミー配線層
２４ ランド
２５ 配線導体
２６ ダミーランド

Claims (7)

1. コア基板と、該コア基板上に形成されたビルドアップ層とを備え、
   該ビルドアップ層は、前記コア基板上に積層した複数の樹脂層と、最上層の前記樹脂層上に形成され、複数のプローブがそれぞれ接続される複数のパッドと、前記樹脂層上または前記コア基板上に形成され、前記複数のパッドそれぞれと外部回路とを電気的に接続する複数の配線導体と、前記パッドの直下において前記樹脂層を厚み方向に貫通し、前記パッドと前記配線導体とを電気的に接続した少なくとも１つのビア導体と、前記パッドの直下において前記樹脂層を厚み方向に貫通し、前記パッドと前記配線導体とを電気的に接続しない少なくとも１つのダミービア導体とを含むことを特徴とする配線基板。
2. 請求項１に記載の配線基板において、
   前記複数のパッドは、第１パッドと第２パッドとを含み、
   前記複数の配線導体は、前記第１パッドに電気的に接続した第１配線導体と、該第１配線導体と異なる層に位置するとともに前記第２パッドに電気的に接続した第２配線導体とを含み、
   前記第１パッドの直下に位置する前記ビア導体の数と前記ダミービア導体の数との合計値は、前記第２パッドの直下に位置する前記ビア導体の数と前記ダミービア導体の数との合計値と同じであることを特徴とする配線基板。
3. 請求項２に記載の配線基板において、
   前記ビア導体は、前記第１パッドの直下に配され、前記第１パッドと前記第１配線導体とを電気的に接続した第１ビア導体を含み、
   前記ダミービア導体は、前記第１パッドの直下に配され、前記第１パッドと前記第１配線導体とを電気的に接続しない第１ダミービア導体を含み、
   前記第１ビア導体と前記第１ダミービア導体とは、前記樹脂層を介して離れていることを特徴とする配線基板。
4. 請求項２に記載の配線基板において、
   前記ビア導体は、前記第１パッドの直下に配され、前記第１パッドと前記第１配線導体とを電気的に接続した第１ビア導体を含み、
   前記ダミービア導体は、前記第１パッドの直下に配され、前記第１パッドと前記第１配線導体とを電気的に接続しない第１ダミービア導体を含み、
   前記第１ビア導体と前記第１ダミービア導体とは、電気的に接続していることを特徴とする配線基板。
5. 請求項２に記載の配線基板において、
   前記ビア導体は、前記第１パッドの直下に配され、前記第１パッドと前記第１配線導体とを電気的に接続した第１ビア導体を含み、
   前記ダミービア導体は、前記第１パッドの直下に配され、前記第１パッドと前記第１配線導体とを電気的に接続しない第１ダミービア導体を含み、
   全ての前記樹脂層には、前記第１ビア導体または前記第１ダミービア導体のいずれかが形成されていることを特徴とする配線基板。
6. 請求項２に記載の配線基板において、
   前記ビア導体は、前記第１パッドの直下に配され、前記第１パッドと前記第１配線導体とを電気的に接続した第１ビア導体を含み、
   前記ダミービア導体は、前記第１パッドの直下に配され、前記第１パッドと前記第１配線導体とを電気的に接続しない第１ダミービア導体と、前記第２パッドの直下に配され、前記第２パッドと前記第２配線導体とを電気的に接続しない第２ダミービア導体とを含み、
   前記第２配線導体は、前記第２パッドと同じ層に位置しており、
   前記第２パッドの直下には、前記ビア導体が形成されていないことを特徴とする配線基板。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載された配線基板と、
   前記複数のパッドそれぞれに接続した複数のプローブとを備えたことを特徴とするプローブカード。

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