JP6889672B2 - 検査装置用配線基板 - Google Patents
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Description
即ち、本発明の検査装置用配線基板(請求項1)は、絶縁材からなり、対向するベース表面およびベース裏面を有し、且つ該ベース表面に設けた複数のベース表面端子と前記ベース裏面に設けた複数のベース裏面端子との間を導通する複数の導通経路を有する単一のベース基板と、該ベース基板における上記ベース表面端子上に搭載され、対向する表面および裏面を有し、且つ該表面に設けた複数のプローブ用パッドと、前記裏面に設けた複数の裏面接続端子とを含む複数のタイル基板と、を備えた検査装置用配線基板であって、前記タイル基板は、対向する上面および下面を有し、単層または複数のセラミック層からなり、且つ前記上面に設けた複数の上面接続端子および前記下面に設けた複数の下面接続端子と、上記上面接続端子と下面接続端子との間を導通する複数の貫通導体とを有するセラミック基板部と、該セラミック基板部の上記上面側に積層され、且つ対向する樹脂表面および樹脂裏面を有する複数の樹脂層と、前記樹脂表面に形成された複数の上記プローブ用パッドと、上記樹脂層同士の層間に形成された複数の内層配線と、何れかの該内層配線を介して上記プローブ用パッドと、上記上面接続端子との間を導通する複数の導電経路とを備えた第1樹脂基板部と、からなり、複数の前記タイル基板は、平面視において前記ベース基板の表面上において互いに隣接して搭載されており、前記ベース基板のベース表面に設けた複数の前記ベース表面端子と、前記タイル基板の前記下面に形成された複数の前記下面接続端子とは、個別に少なくともハンダを介して電気的に接続されている、ことを特徴とする。
尚、前記タイル基板の表面と、前記第1樹脂基板部の樹脂表面とは、同じ面であり、前記タイル基板の裏面と、前記セラミック基板部の下面とは、同じ面である。
(1)前記タイル基板は、前記セラミック基板部と、該セラミック基板部の上面側に積層され、複数の樹脂層および該樹脂層間に形成された複数の内層配線と、樹脂表面に形成された複数のプローブ用パッドと、該プローブ用パッドと上記のセラミック基板部の上面に設けた複数の上面接続端子との間を導通する複数の導電経路を有する第1樹脂基板部と、によって構成されている。そのため、該第1樹脂基板部では、セラミックのような焼成収縮を考慮する必要がなく、第1樹脂基板部内には、線幅が比較的細い複数の内層配線が極狭の間隔で精度良く配線されているので、上記プローブ用パッドへの給電や、該プローブ用パッドからの検査電流を、安定したインピーダンス整合によってセラミック基板部側に送電することが可能となる。更に、上記プローブ用パッド同士の配置間隔を極狭く形成することも可能となる。従って、全体が小型で、高精度で且つインピーダンス整合が安定した内層配線を有し、且つプローブ用パッドを極狭間隔で配置した複数のタイル基板を備えた検査装置用配線基板が提供できる。
(2)前記タイル基板は、前記セラミック基板部と第1樹脂基板部とを積層した複合基板であり、当該タイル基板全体の強度はセラミック基板部によって保証されているので、複数のセラミック基板部と、これと同数の第1樹脂基板部とを1つの多数個取り配線基板によって比較的容易に製作できると共に、個片化した個々のタイル基板の強度を確実に保証することができる。従って、個々のタイル基板の取り付けや取り外しが容易な検査装置用配線基板を提供することが可能となる。
(4)複数の前記タイル基板は、平面視において前記ベース基板の表面上において互いに隣接して搭載されているので、前記効果(1)、(2)を併有すると共に、多数の被検査電子部品の電気的特性を、個別に高精度で且つ効率良く検査することができる。
また、前記ベース基板は、平面視で円形、あるいは、八角形以上の正多角形または変形多角形を呈する前記ベース表面およびベース裏面を有している。
更に、前記ベース基板の内部に位置する導通経路は、前記ベース表面端子とベース裏面端子との間を当該ベース基板の厚み方向に沿って貫通するビア導体(その中間に介在するランドを含む)からなるか、あるいは、該ビア導体とその中間に接続された任意数の内層配線とからなる。
また、前記タイル基板を構成する前記セラミック基板部は、例えば、ガラス−セラミックなどの低温同時焼成セラミック、あるいは、例えば、アルミナなどの高温同時焼成セラミックからなる。
また、前記セラミック基板部の下面および上面に形成される前記上面接続端子と下面接続端子とは、例えば、銅や銀からなり、セラミック層と同時焼成される。
更に、前記セラミック基板部の内部に設ける前記貫通導体は、該セラミック基板部の上面と下面との間を貫通するビア導体からなるか、あるいは、該ビア導体とその中間に配置されるランドまたは内層配線とからなり、これらは銅または銀、あるいは、これらの何れか一方をベースとする銅合金または銀合金からなる。
加えて、前記樹脂基板部の樹脂表面に形成する前記プローブ用パッド、前記内層配線、および、主にビア導体からなる前記貫通導電路は、銅または銀、あるいは、これらの何れか一方をベースとする前記同様の合金からなる。
上記検査装置用配線基板によれば、更に以下の効果(3)が得られる。
(3)前記タイル基板は、前記セラミック基板部の上面側に前記第1樹脂基板部が積層され、且つ該セラミック基板部の下面側に前記第2樹脂基板部が積層されているので、製作時における多数個取りの形態や、個片化された個々のタイル基板における厚み方向に沿った熱的不均衡による厚み方向の反りが抑制されている。従って、平坦な表面を有する複数のタイル基板を前記ベース基板のベース表面上に搭載した検査装置用配線基板とされている。
尚、前記樹脂基板部を前記セラミック基板部の上面側と下面側との双方に積層する形態において、第1樹脂基板部と第2樹脂基板部との間における樹脂層の層数と個々の樹脂層の厚みとは、前記タイル基板の反りを抑制する観点から、上面側および下面側が共に線対称であるか、ほぼ線対称であることが推奨される。
これによれば、前記に加えて更に以下の効果(4)を得ることができる。
(4)前記効果(1),(2)を有するか、あるいは前記効果(1)乃至(3)を併有すると共に、多数の被検査電子部品の電気的特性を、個別に高精度で且つ効率良くする検査することができる。
尚、前記「隣接」には、タイル基板同士の側面が接触して配置されている形態の他、前記側面同士が所定の間隔を空けて配置されている形態も含まれている。
これによれば、前記第2樹脂基板部を有する形態において、前記効果(4)をより確実に得ることが可能となる。
加えて、本発明には、前記タイル基板における前記第1樹脂基板部の表面に形成された複数の前記プローブ用パッドの上面ごとには、プローブピンが立設されている、検査装置用配線基板(請求項5)も含まれる。
これによれば、前記効果(4)を一層確実に得ることが可能となる。
図1(A)は、本発明による一形態の検査装置用配線基板1を示す部分平面図、図1(B)は、(A)中のB−B線の矢視に沿った部分垂直断面図である。
上記検査装置用配線基板(以下、単に配線基板と称する)1は、図1(A)、(B)に示すように、平面視が円形で且つ対向するベース表面3およびベース裏面4を有する全体が円盤形状のベース基板2と、該ベース基板2のベース表面3上において、平面視で互いに隣接して搭載されている複数のタイル基板10aと、を備えている。該タイル基板10aは、平面視で長辺が約10〜15mmで且つ短辺が約5〜7mmの長方形(矩形)を呈する。
また、前記セラミック層c1〜c4は、例えば、主にアルミナからなる。
更に、前記ベース表面端子5、ベース裏面端子6、ビア導体8、およびランド9ないし内層配線9は、例えば、主にタングステン(以下、単にWと略記する)あるいはモリブデン(以下、単にMoと略記する)からなる。
加えて、前記ベース表面端子5とベース裏面端子6とにおける外部への露出面には、電解金属メッキによるニッケル膜および金膜が順次被覆されている。
上記第1樹脂基板部20aの樹脂表面21aには、図1(D)にて例示するように、平面視で縦横合計24個(複数)のプローブ用パッド23が格子状に配置されている。尚、複数の該プローブ用パッド23は、平面視で千鳥状あるいは市松模様を形成するように配置しても良い。
上記セラミック層s1〜s4の層間ごとには、複数の内層配線18,19が形成され、最上層のセラミック層s1が有する上面12には、複数の上面接続端子14が形成されている。更に、最下層のセラミック層c4が有する下面13には、複数の下面接続端子15が形成されている。該下面接続端子15は、図2に示すように、前記ベース基板2のベース表面端子5と個別に、ハンダ29を介して電気的に接続される。該ハンダ29は、例えば、Au−Sn系合金からなる。
尚、前記セラミック層s1〜s4は、例えば、ガラス−セラミックのような低温同時焼成セラミックからなる。また、前記上面接続端子14、下面接続端子15、ビア導体17、および内層配線18,19は、主に銅あるいは銀からなる。
更に、前記内層配線18の一部または全部は、ランドとしても良い。
加えて、少なくとも前記内層配線19は、平面視の線幅が約50μmである。
また、上記樹脂層j1〜j4の層間ごとには、複数の内層配線25aが形成され、最上層の樹脂層j1が有する樹脂表面21aには、複数のプローブ用パッド23が形成されている。該プローブ用パッド23ごとの上面には、追ってプローブピン28が個別に立設される。
更に、上記プローブ用パッド23と前記樹脂裏面22aとの間には、前記樹脂層j1〜j4を個別に且つ厚み方向に沿って貫通する複数のビア導体26と、これらの間ごとに配線された前記内層配線25aと、から構成される複数の導電経路24aが形成されている。
また、前記樹脂層j1〜j4は、例えば、耐熱性に優れたポリイミド(PI)のフィルムを積層したものであり、前記プローブ用パッド23、内層配線25a、およびビア導体26は、銅または銀からなり、フォトリソグラフィ技術(例えば、サブトラクティブ法)によって、図2に示す位置ごとに形成されたものである。
そのため、少なくとも、前記内層配線25aは、平面視の線幅が約25μm以下の比較的細く、且つ該内層配線25a同士の間隔が20μm以上で且つ300μm以下にして形成されている。その結果、該内層配線25aを含む前記導電経路24aでは、比較的小さな電流でも確実に送電可能となるため、安定したインピーダンス(約200Ω)整合を保証することが可能とされている。
更に、隣合うプローブ用パッド23同士の間隔(ピッチ)も、100〜300μmの範囲で形成されているので、極狭の間隔で配置された検査すべきICチップなどの電子部品の配線に対する電気的検査も可能とされている。
そして、前記配線基板1は、ベース基板2の前記ベース裏面4に設けた複数のベース裏面端子6を、図示しない検査装置側の外部接続端子に電気的に接続して該配線基板1を装着することにより、前記プローブピン28が個別に接触する電子部品(1チップ)ごとの電気的特性を正確に検査することが可能となる。
従って、前記配線基板1によれば、前記効果(1)、(2)、(4)を確実に得ることができる。
上記タイル基板10bは、図3に示すように、前記セラミック基板部11と、その上面12上に積層した前記第1樹脂基板部20aとを備え、更に、上記セラミック基板部11の下面13側に第2樹脂基板部20bを、上記第1樹脂基板部20aとほぼ線対称(セラミック基板部11を挟んでほぼ対称)にして一体に積層したものである。
上記第2樹脂基板部20bは、前記と同じポリイミド(PI)からなり且つ前記同様の厚みのフィルムを積層した複数の第2樹脂層j5〜j8と、図3で最下層の樹脂層j8が有する第2樹脂表面21bおよび最上層の樹脂層j5が有する第2樹脂裏面22bと、上記第2樹脂層j5〜j8の層間ごとに形成された複数の第2内層配線25bと、上記第2樹脂表面21bに形成された複数の第2樹脂表面接続端子27と、を備えている。尚、上記第2樹脂表面21bは、本タイル基板10bにおける裏面21bを兼ねている。
また、図3に示すように、上記第2導電経路24bごとにおける最上層の第2樹脂層j5を貫通するビア導体26の第2樹脂裏面22b側の端部は、前記セラミック基板部11の下面接続端子15と、電気的に接続可能とされている。
更に、複数の前記第2樹脂表面接続端子27は、前記同様のハンダ29を介して、前記ベース基板2側のベース表面端子5と、個別に導通可能とされ、かかる状態で、本タイル基板10bは、ベース基板2のベース表面3上に搭載される。
加えて、上記第2樹脂表面接続端子27の表面にも、前記同様のニッケル膜および金膜が順次被覆されている。
よって、複数の前記タイル基板10bをベース基板2の表面3上に搭載した前記配線基板1によれば、前記効果(1)乃至(4)を得ることができる。
例えば、前記ベース基板を構成する絶縁材は、前記アルミナ以外のセラミック(例えば、ムライトや窒化アルミニウムなど)としたり、エポキシ系などの樹脂としたり、更には、任意数のセラミック層と樹脂層とを積層した複合材でも良い。
また、前記ベース基板は、そのベース表面およびベース裏面が、平面視で八角形以上の正多角形あるいは変形多角形を呈する形態であっても良い。
更に、前記タイル基板は、その表面および裏面が平面視で正方形、あるいは、ほぼ正方形を呈する形態としても良い。
更に、前記タイル基板10a,10bのセラミック基板部11は、単数のセラミック層からなり、該単数のセラミック層を複数のビア導体(前記貫通導体16に相当)が貫通する形態としても良い。
また、前記セラミック基板部11のセラミック層snは、アルミナやムライトなどの高温同時焼成セラミックとしても良く、この場合、前記上面接続端子14、下面接続端子15、ビア導体17、および内層配線18,19には、WあるいはMoが用いられる。
加えて、前記第1樹脂基板部20aおよび第2樹脂基板部20bは、2層または3層の(第2)樹脂層、あるいは5層以上の(第2)樹脂層を積層したものとしても良い。
2…………………ベース基板
3…………………ベース表面
4…………………ベース裏面
5…………………ベース表面端子
6…………………ベース裏面端子
7…………………導通経路
10a,10b…タイル基板
11………………セラミック基板部
12………………上面
13………………下面/裏面
14………………上面接続端子
15………………下面接続端子
16………………貫通導体
20a……………第1樹脂基板部
20b……………第2樹脂基板部
21a……………樹脂表面/表面
21b……………第2樹脂表面/裏面
22a……………樹脂裏面
22b……………第2樹脂裏面
23………………プローブ用パッド
24a……………導電経路
24b……………第2導電経路
25a……………内層配線
25b……………第2内層配線
27………………第2樹脂表面接続端子
28………………プローブピン
29………………ハンダ
c1〜c4………セラミック層(絶縁材)
s1〜s4………セラミック層
j1〜j8………樹脂層
Claims (5)
- 絶縁材からなり、対向するベース表面およびベース裏面を有し、且つ該ベース表面に設けた複数のベース表面端子と前記ベース裏面に設けた複数のベース裏面端子との間を導通する複数の導電経路を有する単一のベース基板と、
上記ベース基板における上記ベース表面端子上に搭載され、対向する表面および裏面を有し、且つ該表面に設けた複数のプローブ用パッドと、前記裏面に設けた複数の裏面接続端子とを含む複数のタイル基板と、を備えた検査装置用配線基板であって、
上記タイル基板は、対向する上面および下面を有し、単層または複数のセラミック層からなり、且つ前記上面に設けた複数の上面接続端子および前記下面に設けた複数の下面接続端子と、上記上面接続端子と下面接続端子との間を導通する複数の貫通導体とを有するセラミック基板部と、
上記セラミック基板部の上記上面側に積層され、且つ対向する樹脂表面および樹脂裏面を有する複数の樹脂層と、前記樹脂表面に形成された複数の上記プローブ用パッドと、上記樹脂層同士の層間に形成された複数の内層配線と、何れかの該内層配線を介して上記プローブ用パッドと、上記上面接続端子との間を導通する複数の導電経路とを備えた第1樹脂基板部と、からなり、
複数の前記タイル基板は、平面視において前記ベース基板の表面上において互いに隣接して搭載されており、
前記ベース基板のベース表面に設けた複数の前記ベース表面端子と、前記タイル基板の前記下面に形成された複数の前記下面接続端子とは、個別に少なくともハンダを介して電気的に接続されている、
ことを特徴とする検査装置用配線基板。 - 前記セラミック基板部の下面側には、該下面側に積層され、且つ対向する第2樹脂表面および第2樹脂裏面を有する複数の第2樹脂層と、前記第2樹脂表面に形成された複数の第2樹脂表面接続端子と、前記第2樹脂層同士の層間に形成された複数の第2内層配線と、何れかの第2内層配線を介して上記第2樹脂表面接続端子と前記下面接続端子との間を導通する複数の導電経路とを備えた第2樹脂基板部を有している、
ことを特徴とする請求項1に記載の検査装置用配線基板。 - 複数の前記タイル基板は、平面視が矩形状を呈している、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の検査装置用配線基板。 - 前記ベース基板のベース表面に設けた複数の前記ベース表面端子と、前記タイル基板の前記第2樹脂表面に形成された第2樹脂表面接続端子とは、個別にハンダを介して直接接続されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の検査装置用配線基板。 - 前記タイル基板における前記第1樹脂基板部の表面に形成された複数の前記プローブ用パッドの上面ごとには、プローブピンが立設されている、
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の検査装置用配線基板。
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