JP2014089089A - 多層配線基板及びこれを用いたプローブカード - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜抵抗体が組み込まれた多層配線基板の熱変化に対する前記薄膜抵抗の耐久性を高めることを目的とする。
【解決手段】
多層配線基板は、絶縁材料から成る複数の合成樹脂層からなる絶縁板と、該絶縁板に設けられた配線回路と、少なくとも一つの前記合成樹脂層に沿って該合成樹脂層内に埋設して形成され、前記配線回路に挿入された薄膜抵抗体と、該薄膜抵抗体が埋設して形成された前記合成樹脂層に隣接する前記合成樹脂層に埋設して形成されまた前記薄膜抵抗体に沿って配置され、前記隣接する両合成樹脂層の線膨張係数よりも小さな線膨張係数を有する熱伸縮抑制層とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、薄膜抵抗体が組み込まれた多層配線基板及びこの多層配線基板を用いたプローブカードに関する。

半導体チップのような半導体ＩＣは、半導体ウエハ上に集合的に形成された後、各チップに分離される前に、電気的な検査を受ける。この電気検査のために、一般的には、被検査体である各半導体ＩＣの電極パッドに接続されるプローブカードが用いられる。プローブカードの各プローブは被検査体の対応する電極パッドに接触し、これにより被検査体は電気的検査のためのテスタに接続される（例えば、特許文献１参照）。

このようなプローブカードは、多層配線基板をプローブ基板として、該プローブ基板の一方の面に多数のプローブが配置されている。また、このプローブ基板すなわち多層配線基板に組み込まれた配線回路には、例えばインピーダンスマッチングのような電気的整合を目的として、あるいは各プローブへの供給電力の制御を目的として、電気抵抗体が組み込まれる（例えば、特許文献２参照）。

このような多層配線基板に抵抗体を組み込むために、薄膜抵抗体が、配線基板の母材となる電気絶縁材料からなる合成樹脂層に埋設して形成される。この薄膜抵抗体は、配線基板の母材となる前記した合成樹脂層の線膨張係数よりも小さな線膨張係数を有する金属材料から成る。

そのため、前記した被検査体の電気的検査がヒートサイクル試験下で行われると、前記したプローブカードの薄膜抵抗体は、該薄膜抵抗体とこれが固着された合成樹脂層との間の線膨張係数の差に応じて、前記合成樹脂層との境界で比較的大きな応力を反復して受ける結果となる。このような温度衝撃による繰り返し応力は、前記薄膜抵抗体の劣化を促進し、破損を招く原因となる。

特開２０１０−１５１４９７号公報 特開２００８−２８３１３１号公報

そこで、本発明の目的は、薄膜抵抗体が組み込まれた多層配線基板の熱変化に対する前記薄膜抵抗の耐久性を高めること及びこの多層配線基板が用いられたプローブカードの熱変化に対する耐久性を高めることにある。

本発明に係る多層配線基板は、複数の絶縁性合成樹脂層から成る絶縁板と、該絶縁板に設けられた配線回路と、少なくとも一つの前記合成樹脂層に沿って該合成樹脂層内に埋設して形成され、前記配線回路に挿入された薄膜抵抗体と、該薄膜抵抗体が埋設して形成された前記合成樹脂層に隣接する前記合成樹脂層に埋設して形成されまた前記薄膜抵抗体に沿って配置され、前記隣接する両合成樹脂層の線膨張係数よりも小さな線膨張係数を有する熱伸縮抑制層とを含む。

また、本発明に係るプローブカードは、多層配線基板と、該多層配線基板の表面から突出する複数のプローブとを含むプローブカードであって、前記多層基板は、複数の絶縁性合成樹脂層から成る絶縁板と、該絶縁板に設けられた配線回路と、少なくとも一つの前記合成樹脂層に沿って該合成樹脂層内に埋設して形成され、前記配線回路に挿入された薄膜抵抗体と、該薄膜抵抗体が埋設して形成された前記合成樹脂層に隣接する前記合成樹脂層に埋設して形成されまた前記薄膜抵抗体に沿って配置され、前記隣接する両合成樹脂層の線膨張係数よりも小さな線膨張係数を有する熱伸縮抑制層とを備え、前記プローブは前記配線回路の対応する配線路にそれぞれ接続されている。

本発明に係る前記多層配線基板では、前記合成樹脂層内に配置された前記熱伸縮抑制層は、隣接する前記した両合成樹脂層の線膨張係数よりも小さな線膨張係数を有することから、前記薄膜抵抗体に沿って該薄膜抵抗体が埋設された前記合成樹脂層の熱伸縮を効果的に抑制する。そのため、前記薄膜抵抗体と、該薄膜抵抗体を取り囲む前記合成樹脂層との熱膨張係数差に起因する両者の熱伸縮差が抑制される。

したがって、前記多層配線基板が例えばヒートサイクル試験下で使用され、そのために環境温度が従来のように大きく変化しても、前記したように、この温度変化に伴う前記合成樹脂層と前記薄膜抵抗体との熱膨張係数差に起因する両者の熱伸縮差が抑制されるので、この熱伸縮差によって前記薄膜抵抗体に作用する応力が低減される。その結果、前記多層配線基板の前記薄膜抵抗体の耐久性が高められ、前記多層配線基板及びこの多層配線基板を用いたプローブカードの耐久性が向上する。

前記熱伸縮抑制層は、前記した熱伸縮差から前記薄膜抵抗体をより確実に保護する上で、前記薄膜抵抗体とほぼ平行に配置し、該薄膜抵抗体の配置領域を超えてその外方に伸長させることが望ましい。これにより前記薄膜抵抗体と該薄膜抵抗体を取り囲む前記合成樹脂層との界面で前記薄膜抵抗体に作用する応力をより確実に低減させまた分散させることができるので前記熱収縮抑制層による前記薄膜抵抗体の保護効果を高めることができる。

前記熱伸縮抑制層は、金属材料で構成することができる。この金属材料からなる前記熱伸縮抑制層は、ノイズの抑制及びインピーダンス変化の抑制等の点で、前記配線回路から電気的に遮断することが望ましい。

前記熱伸縮抑制層は、前記配線回路を構成する金属材料と同一の金属材料で形成することができる。これにより前記熱収縮抑制層のための専用プロセスを付加することなく、前記配線回路の形成プロセスで前記伸縮抑制層を形成することができる。

前記薄膜抵抗体の両端に関連して、前記配線回路に接続された一対の接続電極を設けることができる。前記一対の接続電極は、前記薄膜抵抗体の対応する端部に電気的及び機械的にそれぞれ接続される。ヒートサイクル試験のような温度衝撃下では、前記した前記薄膜抵抗体と該薄膜抵抗体を取り囲む前記合成樹脂層との熱収縮差に起因して、前記薄膜抵抗体と前記一対の接続電極との接続箇所に比較的強い応力が集中する。しかしながら、前記一対の接続電極で前記薄膜抵抗体の対応する各端部を覆うことにより、前記一対の接続電極と前記薄膜抵抗との電気的接続部の接触面積の増大を図ることができるので、前記薄膜抵抗体の端部に作用する応力を前記接触面で効果的に分散させることができる。これにより、前記した熱伸縮差に起因して前記薄膜抵抗体に作用する応力から該薄膜抵抗体を確実に保護することができる。

前記一対の接続電極で前記薄膜抵抗体の対応する各端部を覆うために、前記各接続電極の互いに対向する面に前記薄膜抵抗の対応する端部をそれぞれ受け入れる段部を形成することができる。この対向する段部で前記一対の接続電極を前記薄膜抵抗体の対応する両端に電気的及び機械的に結合することにより、比較的容易に前記薄膜抵抗体と前記一対の接続電極との接続部の接触面積の増大を図ることができる。したがって、比較的単純な構成によって、前記した熱伸縮差に起因して前記薄膜抗体に作用する応力から該薄膜抵抗体をより確実に保護することができる。

前記一対の接続電極は、前記合成樹脂層のように大きく熱伸縮することのない配線回路に支持することができる。この場合、前記配線回路の一部を構成すべく、前記合成樹脂層内をその厚さ方向に伸びる導電路に、前記一対の接続電極を支持することができる。これにより、前記合成樹脂層に沿って平面的に伸びる配線路に前記一対の接続電極を接続して該接続電極を支持することに比較して、前記一対の接続電極を前記配線回路により確実に結合できるので、前記一対の接続電極をより強固に支持することができる。

前記多層配線板が前記薄膜抵抗体を含む各材料の堆積工程の反復によって形成される場合、金属材料からなる前記熱伸縮抑制層に、前記薄膜抵抗体の材料が堆積される合成樹脂層の表面を平滑化する作用を担わせることができる。

例えば、第１の合成樹脂層上に前記熱伸縮抑制層を形成し、さらに前記第１の合成樹脂層上に前記熱伸縮抑制層を埋設するように第２の合成樹脂層を形成し、該第２の合成樹脂層上に前記薄膜抵抗体を形成し、さらに前記第２の合成樹脂層上に前記薄膜抵抗体を埋設する第３の合成樹脂層が順次堆積される場合がある。この場合、前記第１の合成樹脂層の形成に先立って、さらに第１の合成樹脂層の下層として形成される合成樹脂層に例えばビア配線路が形成されていると、該ビア配線路の形成に伴い前記第１の合成樹脂層の表面に大きな凹凸が形成されることがある。

前記熱伸縮抑制層の金属材料を前記第１の合成樹脂層上に堆積することにより、第１の合成樹脂層上に第２の合成樹脂層を直接堆積することに比較して、堆積材料の表面に生じるであろう前記した凹凸の程度を緩和することが期待できる。このことから、この凹凸が緩和された前記熱伸縮抑制層上に該熱伸縮抑制層を埋設する第２の合成樹脂層を形成することにより、第２の合成樹脂層の表面の凹凸が緩和される。

前記したように、前記薄膜抵抗体は、前記第２の合成樹脂層の表面に沿って形成されることから、前記薄膜抵抗体の実効長は前記合成樹脂層面の凹凸に強い影響を受ける。そのため、前記合成樹脂層面が平坦であるほど、前記薄膜抵抗体の実効長は所定値に近づき、前記合成樹脂層面の凹凸が大きいほど、前記薄膜抵抗体の実効長が所定値よりも増大する。このことから、前記したように、前記薄膜抵抗体が形成される前記合成樹脂層の表面の凹凸を抑制、緩和する前記熱伸縮抑制層によって、前記薄膜抵抗体の抵抗値のばらつきを抑制する効果を期待することができる。

本発明によれば、前記したように、環境温度の変化に伴う前記合成樹脂層と前記薄膜抵抗体との熱膨張係数差に起因する両者の熱伸縮差が前記熱伸縮抑制層によって抑制されるので、この熱伸縮差によって前記薄膜抵抗体に作用する応力が低減される。その結果、前記多層配線基板の前記薄膜抵抗体の耐久性が高められ、前記多層配線基板及びこの多層配線基板を用いたプローブカードの耐久性が向上する。

本発明に係るプローブ基板が用いられたプローブカードを概略的に示す断面図である。 図１に示したプローブ基板の一部を拡大して示す断面図である。 図２に示したプローブ基板の製造工程を示し、（ａ）は第１の合成樹脂層上に熱伸縮抑制層を形成する工程を示し、（ｂ）は前記熱伸縮抑制層を覆う第２の合成樹脂層上に薄膜抵抗体層を形成する工程を示し、（ｃ）は前記薄膜抵抗体層にパターニングを施すためのエッチングマスク形成工程を示し、（ｄ）は前記薄膜抵抗体層から所定の抵抗値を有する薄膜抵抗体を形成する工程を示し、（ｅ）は前記薄膜抵抗体を埋め込む第３の合成樹脂層の形成工程を示し、（ｆ）は前記薄膜抵抗体のために一対の接続電極の形成工程を示す。 本発明に係る他のプローブ基板の製造工程を示し、（ａ）は第２の熱伸縮抑制層の形成工程を示し、（ｂ）は前記第２の熱伸縮抑制層を覆う第４の合成樹脂層の形成工程を示し、（ｄ）はプローブのための接続パッドの形成工程を示す。

本発明に係るプローブカード１０は、図１に示されているように、半導体ウエハ１２に形成された多数のＩＣ回路（図示せず）の電気的試験に用いられる。半導体ウエハ１２の一方の面には、各ＩＣ回路のための多数の電極１２ａが形成されている。半導体ウエハ１２は、多数の電極１２ａを上方に向けて、例えばｘｙｚθ機構のような支持機構１４に支持された真空チャックからなる支持台１６上に取り外し可能に保持される。

真空チャック１６は、従来よく知られているように、ｘｙｚθ機構１４によって垂直軸（ｚ軸）と直角な水平面（ｘｙ面）上でｘ軸及びｙ軸に沿って移動され、また前記垂直軸に沿って上下方向へ移動され、さらに前記垂直軸の回りに前記水平面（ｘｙ面）を回転させる。これにより半導体ウエハ１２のプローブカード１０に対する位置及び姿勢が制御される。

プローブカード１０は、例えばガラス入りエポキシ樹脂材料を母材として形成された全体に円形のリジッド配線基板１８と、電気接続器２０を介してリジッド配線基板１８の下面に固定されたプローブ基板２２とを備える。リジッド配線基板１８は、その縁部が図示しないテストヘッドのフレームに設けられた環状のカードホルダ２４に載せられる。電気接続器２０は、例えばポゴピンを有する電気接続器である。電気接続器２０は、従来よく知られているように、リジッド配線基板１８の配線回路の配線路と、プローブ基板２２の後述する配線回路の配線路であってリジッド配線基板１８の前記配線路に対応する配線路とを電気的に相互に接続する。

図１に示す例では、リジッド配線基板１８の上面には、該リジッド配線基板のための補強部材２６が設けられている。また、リジッド配線基板２０の上面には、該上面に設けられた多数のコネクタ２８の露出を許すように、リジッド配線基板１８の前記上面を覆うカバー３０が装着されている。各コネクタ２８は、リジッド配線基板１８の前記配線回路の対応する前記配線路に接続されている。また、各コネクタ２８には、テスタ３２に伸びる配線路３４が取り外し可能に接続されている。これによって、各コネクタ２８は、プローブカード１０のテスタ３２への接続端として機能する。補強部材２６及びカバー３０は不要とすることができる。

プローブ基板２２は、図１に示す例では、リジッド配線基板２０の前記配線回路の各配線路に対応した配線路（図示せず）が形成され、対応する両配線路が相互に接続されるように電気接続器２２の下面に固定されたセラミック板３６と、該セラミック板の前記配線路に対応した配線路を含む配線回路（図示せず）が形成され、セラミック板３６の前記配線路に対応する前記配線路が相互に接続されるように、セラミック板３６の下面に固着された多層配線基板３８とを備える。多層配線基板３８の下面には、従来よく知られているように、多層配線基板３８の対応する前記配線路に接続され、半導体ウエハ１２の対応する電極１２ａに接続可能な多数のプローブ４０が設けられている。

多層配線基板３８は、例えばポリイミド合成樹脂材料のような可撓性の電気絶縁材料を母材とする可撓性の配線基板である。図２には、後述する多層配線基板の製造工程を示す図３に対応して、図１に示した多層配線基板３８がその姿勢を上下に反転して示されている。

図２に拡大して示す例では、多層配線基板３８は、セラミック板３６上に位置し、図２で見て最下層に位置する第１の層４２ａから、第２の層４２ｂ、第３の層４２ｃ及び最上層となる第４の層４２ｄに至る４層の積層構造体から成る絶縁板４２を備える。各層４２ａ〜４２ｄは、例えばポリイミドを主成分とする可撓性の絶縁合成樹脂材料から成り、隣合う層４２ａ〜４２ｄは相互に固着して形成されている。各合成樹脂層４２ａ、４２ｂ、４２ｃ及び４２ｄの間及び最上層である合成樹脂層４２ｄ上には、従来よく知られているように、必要に応じて多層配線基板３８の配線回路を構成する配線路が形成されている。

多層配線の実現のために、各合成樹脂層４２ａ、４２ｂ、４２ｃ及び４２ｄを異なる組成あるいは異なる合成樹脂材料で形成することができる。しかしながら、説明の簡素化のために、一般的な多層配線基板で見られるように、各合成樹脂層４２ａ、４２ｂ、４２ｃ及び４２ｄが同一組成の合成樹脂層で形成された例に沿って説明する。

図２には、多層配線基板３８の前記配線回路を構成する配線路として、第１の合成樹脂層４２ａをその厚さ方向に貫通する一対のビア配線路４４ａが形成されている。各配線路４４ａは、第１の合成樹脂層４２ａの一方の面でセラミック板３６の対応する前記配線路に接続されている。

一対の配線路４４ａは、第１の合成樹脂層４２ａの他方の面上に形成された対応する配線路４４ｂに接続されている。一対のビア配線路４４ａには、各配線路４４ｂを介して、一対の接続電極４４ｃがそれぞれ接続されている。また各配線路４４ａ及び４４ｂは、必要に応じて、第２ないし第４の合成樹脂材料層４２ｃから４２ｄの層間に形成された他の配線路にそれぞれ接続される。

一対の接続電極４４ｃ間には、第３の合成樹脂層４２ｃに埋設されるように薄膜抵抗体４６が形成されている。また、一対の配線路４４ａ間には、第２の合成樹脂層４２ｂに埋設されるように熱伸縮抑制層４８が配置されている。

薄膜抵抗体４６は、例えばNi-Cr合金材料を後述するように第３の合成樹脂層４２ｃ上に所定の厚さで堆積させた後、この堆積材料が所定の抵抗値を示す形状にパターニングを受けることによって形成される。Ni-Cr合金材料からなる薄膜抵抗体４６はほぼ２〜１３ｐｐｍ／℃の線膨張係数を示す。この薄膜抵抗体４６は第１の合成樹脂層４２ａ上に固着して形成され、また薄膜抵抗体４６を埋設する第２の合成樹脂層４２ｂは薄膜抵抗体４６に固着して形成されている。薄膜抵抗体４６を取り囲むこれら合成樹脂層４２ａ及び４２ｂの線膨張係数は、約４０ｐｐｍ／℃の線膨張係数を示す。

この薄膜抵抗体４６と該薄膜抵抗体を取り囲む合成樹脂層４２ａ及び４２ｂとの線膨張差により、プローブカード１０の環境温度が変化すると、薄膜抵抗体４６と合成樹脂層４２ａ及び４２ｂとの界面で薄膜抵抗体４６に大きな応力が作用する。

この薄膜抵抗体４６に作用する応力の低減を図るために、第３の合成樹脂層４２ｃよりも下層の第２の合成樹脂層４２ｂに埋設して前記した熱伸縮抑制層４８が設けられている。

この熱伸縮抑制層４８は、薄膜抵抗体４６を取り囲む合成樹脂層４２ａ及び４２ｂの線膨張係数よりも小さな値を示す材料で構成されている。熱伸縮抑制層４８は、例えば熱伸縮抑制層４８が堆積されると同一の第１の合成樹脂層４２ａ上に形成される配線路すなわち配線層を構成する金属材料、例えばAu、Cu、NiあるいはAgのような金属材料で構成されている。

熱伸縮抑制層４８は、図示の例では、薄膜抵抗体４６から間隔をおいて該薄膜抵抗体とほぼ平行となるように、各合成樹脂層４２ａ、４２ｂ、４２ｃ及び４２ｄに沿って配置されている。また、熱伸縮抑制層４８は、図１のｘｙ面に平行な平面で見て、薄膜抵抗体４６の両端を超えてその平面領域から外方へ伸長する。熱伸縮抑制層４８と薄膜抵抗体４６との間には、第２の合成樹脂層４２ｂが部分的に介在することから、両者４４及び４６間は、互いに電気的に遮断されている。

より詳細には、熱伸縮抑制層４８は薄膜抵抗体４６が埋設された部分の近傍で、薄膜抵抗体４６に沿うように第２の合成樹脂層４２ｂに埋設して配置され、熱伸縮抑制層４８を取り囲む合成樹脂層４２ａ及び４２ｂに固着して形成されている。

各配線路４４ｂを経て一対の配線路４４ａに固着して形成された一対の接続電極４４ｃは、互いに対向する内端に、薄膜抵抗体４６の対応する端部を受け入れる段部５０を有する。各段部５０は、薄膜抵抗体４６の端縁で該薄膜抵抗の全幅にわたって薄膜抵抗体４６の端部を覆うことから、薄膜抵抗体４６にその端面のみで接触する場合に比較して、広い接触面積で薄膜抵抗体４６に接触し、これにより確実に薄膜抵抗体４６の対応する端部に機械的及び電気的に接続される。

図２の左方に位置する一方の接続電極４４ｃは、第４の合成樹脂層４２ｄ上に配置されるプローブパッド５２に電気的に接続されている。このプローブパッド５２には、プローブ４０が固着されている。

本発明に係るプローブカード１０では、従来におけると同様に、図１に示すように、各プローブ４０が半導体ウエハ１２の対応する電極１２ａに接続されると、多層配線基板３８、セラミック板３６、電気接続器２０及びリジッド配線基板１８の各対応する配線路を経て、各プローブ４０がテスタ３２に接続される。この接続状況下でテスタ３２から必要な電気信号が所定のプローブ４０を経て半導体ウエハ１２の各半導体ＩＣに供給され、また各半導体ＩＣから応答信号が所定のプローブ４０を経てテスタ３２に返される。この信号の交信によって半導体ウエハ１２の各半導体ＩＣチップが電気的検査を受ける。

本発明に係るプローブカード１０は、たとえ、この電気的検査がヒートサイクル下で行われ、それにより多層配線基板３８が大きな環境温度変化にさらされても、薄膜抵抗体４６を取り囲む合成樹脂層４２ｂ及び４２ｃを含む絶縁板４２の熱伸縮が熱伸縮抑制層４８により抑制される。そのため、薄膜抵抗体４６と、これを取り囲む合成樹脂層４２ｂ及び４２ｃとの熱伸縮差は抑制されるので、薄膜抵抗体４６と、これを取り囲む合成樹脂層４２ｂ及び４２ｃとの界面で薄膜抵抗体４６に作用する応力が低減される。これにより、薄膜抵抗体４６の前記界面での破断や破壊による薄膜抵抗体４６の破損を確実に防止することができる。

また、絶縁板４２と、該絶縁板に埋設された薄膜抵抗体４６及びその一対の接続電極４４ｃとの熱伸縮差によって、薄膜抵抗体４６と一対の接続電極４４ｃとの接続部にも応力が作用するが、この応力は薄膜抵抗体４６と各接続電極４４ｃの段部５０との広い接触面積で分散されることから、両者の接続部で破断が生じることを確実に防止することができる。

したがって、従来に比較して、絶縁板４２とこれに埋設される薄膜抵抗体４６との線膨張係数差に起因して薄膜抵抗体４６に作用する応力の低減及び応力の集中を防止することができ、薄膜抵抗体４６の耐久性を高めることができるので、薄膜抵抗体４６の劣化を防止し、プローブカード１０の耐久性の向上を図ることができる。

また、後述する多層配線基板３８の製造工程で説明するように、熱伸縮抑制層４８によって薄膜抵抗体４６が堆積によって形成される第２の合成樹脂層４２ｂの表面の凹凸を抑制、緩和する作用を期待することができるので、熱伸縮抑制層４８に薄膜抵抗体４６の抵抗値のばらつきを抑制する効果を期待することができる。

以下、図３に沿ってプローブカード１０の製造工程を概略的に説明する。

図３（ａ）に示すように、前記したセラミック板３６のような基台上に例えばポリイミド樹脂材料を塗布し、熱硬化によって第１の合成樹脂層４２ａが形成されると、該第１の合成樹脂層４２ａの所定の位置にセラミック板３６の前記配線路に対応するビア穴５４が形成される。その後、第１の合成樹脂層４２ａ上に配線金属材料が例えばメッキ法を用いて堆積される。

メッキ法により、前記配線金属材料は、ビア穴５４を埋め込みまた第１の合成樹脂層４２ａ上にほぼ均一な厚さで堆積される。その後、フォトリソグラフィ及びエッチング技術を用いて不要な堆積材料が除去されることにより、一対のビア配線路４４ａ及び該ビア配線路上の配線路４４ｂが形成され、また一対の配線路４４ｂ間には、該配線路から間隔をおく熱伸縮抑制層４８が第１の合成樹脂層４２ａ上に固着して形成される。

前記したエッチング技術を用いる方法に代えて、ビア配線路４４ａ、配線路４４ｂ及び熱伸縮抑制層４８は、所定のマスクを用いたメッキ法によって所定箇所に選択的に前記配線金属材料を堆積させることにより、形成することができる。

図２（ｂ）に示すように、第１の合成樹脂層４２ａ上に、第１の合成樹脂層４２ａと同様にして、配線路４４ｂ及び熱伸縮抑制層４８を覆って第２の合成樹脂層４２ｂが形成される。この第２の合成樹脂層４２ｂは熱伸縮抑制層４８に固着され、下層である第１の合成樹脂層４２ａと共同して熱伸縮抑制層４８を取り囲む。この第２の合成樹脂層には、配線路４４ｂ上に開放する開口５６が形成される。開口５６の形成後、第２の合成樹脂層４２ｂ上に薄膜抵抗体４６のための金属材料４６Ｘが堆積される。

図２（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて、所定の平面形状を有する薄膜抵抗体４６のためのエッチングマスク５８が形成される。

エッチングマスク５８を用いて金属材料４６Ｘの不要部分が除去されると、図３（ｄ）に示すように、残存した金属材料４６Ｘにより、所定の抵抗値を示す薄膜抵抗体４６が第２の合成樹脂層４２ｂに固着して形成される。このとき、第２の合成樹脂層４２ｂの開口５６内に堆積した金属材料４６Ｘも除去されることから、開口５６は空所となる。

図３（ｅ）に示すように、第２の合成樹脂層４２ｂ上には、薄膜抵抗体４６を覆って第３の合成樹脂層４２ｃが形成される。この第３の合成樹脂層４２ｃには、フォトリソグラフィ及びエッチング技術を用いて一対の接続電極４４ｃのための凹所６０が形成される。凹所６０には、第２の合成樹脂層４２ｂの開口５６が開放する。また凹所６０には、薄膜抵抗体４６の端部の縁がその全幅にわたって露出する。

その後、第３の合成樹脂層４２ｃ上には、開口５６を埋め込むように、接続電極４４ｃのための配線金属材料が堆積され、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて第３の合成樹脂層４２ｃ上の不要な前記配線金属材料が除去されることにより、図３（ｆ）に示されるように、配線路４４ｂを介してビア配線路４４ａに結合され、支持される一対の接続電極４４ｃが形成される。

一対の接続電極４４ｃは、前記したエッチング技術を用いる方法に代えて、図３（ａ）に沿って説明したと同様に、所定のマスクを用いたメッキ法によって一対の接続電極４４ｃのための金属材料を所定箇所に選択的に堆積させることによって形成することができる。

前記したいずれの方法によっても、凹所６０に堆積された前記配線材料は薄膜抵抗体４６の凹所６０に露出する端部に沿って堆積することから、一対の接続電極４４ｃには、薄膜抵抗体４６の対応する端部に接触し電気的に接続される段部５０が形成される。これにより、一対の接続電極４４ｃはその段部５０で薄膜抵抗体４６に確実に接続される。

一方の接続電極４４ｃにプローブ４０を直接固着することができるが、プローブカード１０では、図２に示したように、一対の接続電極４４ｃを埋設する第４の合成樹脂層４２ｄがさらに堆積され、該合成樹脂層４２ｄ上のプローブパッド５２にプローブ４０が固着される。

前記したプローブカード１０の製造工程において、図３（ａ）に沿って説明したように、第１の合成樹脂層４２ａ上には金属材料の堆積によって熱伸縮抑制層４８が形成されるが、図示しないが熱伸縮抑制層４８下にビア配線路が形成されていると、熱伸縮抑制層４８の金属材料が堆積される第１の合成樹脂層４２ａの表面に凹凸が生じ易い。

しかしながら、熱伸縮抑制層４８の金属材料を第１の合成樹脂層４２ａ上に堆積した場合、この合成樹脂層４２ａ上に直接に第２の合成樹脂層４２ｂを形成する場合に比較して、物性上、前記堆積物の表面に現出する凹凸は緩和される。したがって、熱伸縮抑制層４８の堆積表面は、第１の合成樹脂層４２ａ上の前記凹凸面に比較して、平坦度が高められる。

この平坦度が高められた熱伸縮抑制層４８を埋設する第２の合成樹脂層４２ｂの表面は、少なくとも熱伸縮抑制層４８が配置された領域で平坦度が高められる。第２の合成樹脂層４２ｂの平坦度が高められた領域に薄膜抵抗体４６が金属材料の堆積で形成されることから、たとえ第１の合成樹脂層４２ａの前記表面に凹凸が現出しても、薄膜抵抗体４６の実効長が第１の合成樹脂層４２ａの前記凹凸によって大きく変動することはない。したがって、薄膜抵抗体４６の抵抗値のばらつきを抑制することができる。

前記したところでは、多層配線基板３８の絶縁板４２内に単一の熱伸縮抑制層４８を配置した例に沿って説明したが、薄膜抵抗体４６の上下に熱伸縮抑制層を対をなして配置することができる。

図４は、前記した熱伸縮抑制層４８に加えて、第２の熱伸縮抑制層６２を組み込んだプローブカード１０の製造工程の一例を示す。図４（ａ）は、図３（ｆ）に沿って説明した一対の接続電極４４ｃの形成工程で、第３の合成樹脂層４２ｃ上に、一対の接続電極４４ｃ間に該接続電極から相互に間隔をおいて第２の熱伸縮抑制層６２が合成樹脂層４２ｃに固着して形成される。

その後、図４（ｂ）に示すように、第２の熱伸縮抑制層６２及び一対の接続電極４４ｃを埋設するように第４の合成樹脂層４２ｄが第３の合成樹脂層４２ｃ上に形成される。この第４の合成樹脂層４２ｄには、一方の接続電極４４ｃに関連して、該接続電極に開放する開口６４が形成される。

第４の合成樹脂層４２ｄ上には、図２に示したと同様、開口６４を経て一方の接続電極４４ｃに接続されるプローブパッド５２が配線金属材料の堆積によって形成され、図示しないが、該プローブパッドに対応するプローブ４０が固着される。

第２の熱伸縮抑制層６２は薄膜抵抗体４６が埋設された第３の合成樹脂層４２ｃ上に形成され、該合成樹脂層４２ｃに接する第４の合成樹脂層４２ｄに埋設されている。また、第２の熱伸縮抑制層６２は、一対の接続電極４４ｃ間で該接続電極に電気的に遮断され、薄膜抵抗体４６から間隔をおいて該薄膜抵抗体に平行に伸びる。

第２の熱伸縮抑制層６２は、薄膜抵抗体４６の領域を超えて伸長することはない。しかしながら、第２の熱伸縮抑制層６２は、薄膜抵抗体４６が埋設された第３の合成樹脂層４２ｃに接する第２の合成樹脂層４２ｂに埋設された熱伸縮抑制層４８と共同して、薄膜抵抗体４６を取り囲む第２及び第３の合成樹脂層４２ｂ及び４２ｃの熱伸縮を効果的に抑制する。したがって、薄膜抵抗体４６の熱衝撃による前記した劣化をより効果的に防止することができる。

一対の熱伸縮抑制層４８、６２のうちの第１の熱伸縮抑制層４８を不要とし、第２の熱伸縮抑制層６２で薄膜抵抗体４６の熱衝撃による前記した劣化を防止することができる。

熱伸縮抑制層４８、６２を配線回路を構成する金属材料あるいは非金属で形成することができる。しかしながら、前記したように、配線回路を構成する金属材料で構成することにより、配線回路の形成プロセスで熱伸縮抑制層４８、６２を形成することができるので、該熱伸縮抑制層の形成のために専用のプロセスを付加することなく本発明に係る多層配線基板３８及びこれを用いたプローブカード１０を製造することができる。

配線金属材料として、前記した例にかかわらず種々の金属材料を用いることができ、また薄膜抵抗体は、前記したNi-Cr合金の他、Cr-Pd合金、Ti-Pd合金、酸化タンタル、窒化タンタル、Cr単体及びTi単体のような金属材料で適宜形成することができる。

多層配線基板の各合成樹脂層は、前記したポリイミド合成樹脂層やポリイミド合成フィルムの他、種々の絶縁性合成樹脂材料で形成することができる。

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。

例えば、従来よく知られているように、プローブカード１０において電気接続器２２を不要とすることができる。この場合、プローブ基板２４は直接的にリジッド配線基板２０に固定され、またリジッド配線基板２０及びプローブ基板２４の互いに対応する前記配線路は直接的に接続される。

１０ プローブカード
２２ プローブ基板
３８ 多層配線基板
４０ プローブ
４２（４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ） 合成樹脂層
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ 配線回路（ビア配線路、配線路、接続電極）
４６ 薄膜抵抗体
４８、６２ 熱伸縮抑制層
５０ 接続電極の段部

Claims (8)

1. 複数の絶縁性合成樹脂層から成る絶縁板と、該絶縁板に設けられた配線回路と、少なくとも一つの前記合成樹脂層に沿って該合成樹脂層内に埋設して形成され、前記配線回路に挿入された薄膜抵抗体と、該薄膜抵抗体が埋設して形成された前記合成樹脂層に隣接する前記合成樹脂層に埋設して形成されまた前記薄膜抵抗体に沿って配置され、前記隣接する両合成樹脂層の線膨張係数よりも小さな線膨張係数を有する熱伸縮抑制層とを含む多層配線基板。
2. 前記熱伸縮抑制層は、前記薄膜抵抗体とほぼ平行に配置され、該薄膜抵抗体の配置領域を超えてその外方に伸長する、請求項１に記載の多層配線基板。
3. 前記熱伸縮抑制層は、金属材料から成り、前記配線回路から電気的に遮断されている、請求項２に記載の多層配線基板。
4. 前記熱伸縮抑制層は、前記配線回路を構成する金属材料と同一の金属材料で形成されている、請求項３に記載の多層配線基板。
5. 前記薄膜抵抗体の両端は、前記配線回路に接続された一対の接続電極に電気的にそれぞれ接続され、該一対の接続電極は前記薄膜抵抗の対応する各端部を覆う、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の多層配線基板。
6. 前記各接続電極は、互いに対向する面に前記薄膜抵抗の対応する端部をそれぞれ受け入れる段部を有し、該対向する段部で前記薄膜抵抗体の対応する両端に電気的及び機械的に結合されている、請求項５に記載の多層配線基板。
7. 前記一対の接続電極は、前記配線回路の一部を構成する導電路に支持されており、該導電路は前記合成樹脂層内をその厚さ方向に伸びる、請求項６に記載の多層配線基板。
8. 請求項１ないし７のいずれか一項に記載の多層配線基板と、該多層配線基板の表面から突出する複数のプローブとを含むプローブカード。

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