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JP2020134396A - Substrate for electric inspection - Google Patents

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JP2020134396A
JP2020134396A JP2019030543A JP2019030543A JP2020134396A JP 2020134396 A JP2020134396 A JP 2020134396A JP 2019030543 A JP2019030543 A JP 2019030543A JP 2019030543 A JP2019030543 A JP 2019030543A JP 2020134396 A JP2020134396 A JP 2020134396A
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正樹 沓名
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達哉 加藤
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Abstract

To increase the intensity of a substrate for an electric inspection.SOLUTION: The substrate for an electric inspection of the present disclosure includes: a ceramic substrate on which a plurality of ceramic layers are deposited; and an electrode formed on at least one of the front surface and the back surface of the ceramic substrate. The plurality of ceramic layers include a plane ceramic layer forming at least one of the front surface and the back surface of the ceramic substrate and an inside ceramic layer in the ceramic substrate. The plane ceramic layer is thinner than the inside ceramic layer, the inside ceramic layer contains Ag, and the plane ceramic layer does not contain Ag.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、セラミック基板を備える電気検査用基板に関する。 The present disclosure relates to an electrical inspection substrate including a ceramic substrate.

特許文献1には、ガラス成分とセラミック成分との混合物を800〜1050℃程度の低温にて焼成した低温焼成のガラスセラミックで形成された複数のセラミック層を積層したセラミック基板を備える電気検査用基板が記載されている。 Patent Document 1 includes an electrical inspection substrate including a ceramic substrate in which a plurality of ceramic layers formed of low-temperature fired glass ceramic obtained by firing a mixture of a glass component and a ceramic component at a low temperature of about 800 to 1050 ° C. are laminated. Is described.

特開2010−271296号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-271296

しかし、特許文献1に記載の電気検査用基板では、セラミック基板の表面に樹脂層またはスタッドを形成することに起因して発生する応力によって、セラミック基板にクラックが入って破損してしまうことがあった。 However, in the electrical inspection substrate described in Patent Document 1, the ceramic substrate may be cracked and damaged due to the stress generated due to the formation of the resin layer or the stud on the surface of the ceramic substrate. It was.

本開示は、電気検査用基板の強度を向上させることを目的とする。 An object of the present disclosure is to improve the strength of an electrical inspection substrate.

本開示の一態様は、複数のセラミック層が積層されたセラミック基板と、セラミック基板における表面および裏面の少なくとも一方に形成された電極とを備える電気検査用基板である。 One aspect of the present disclosure is an electrical inspection substrate comprising a ceramic substrate on which a plurality of ceramic layers are laminated and electrodes formed on at least one of a front surface and a back surface of the ceramic substrate.

そして、本開示の電気検査用基板では、複数のセラミック層は、少なくとも、セラミック基板の表面および裏面の少なくとも一方を構成する面セラミック層と、セラミック基板の内部に配置される内部セラミック層とを含む。また、面セラミック層は内部セラミック層より薄く、内部セラミック層には、Agが含まれており、面セラミック層には、Agが含まれていない。 In the electrical inspection substrate of the present disclosure, the plurality of ceramic layers include at least a surface ceramic layer forming at least one of the front surface and the back surface of the ceramic substrate and an internal ceramic layer arranged inside the ceramic substrate. .. Further, the surface ceramic layer is thinner than the inner ceramic layer, the inner ceramic layer contains Ag, and the surface ceramic layer does not contain Ag.

このように構成された本開示の電気検査用基板では、内部セラミック層におけるAgの含有率が、面セラミック層におけるAgの含有率よりも高い。このため、本開示の電気検査用基板では、内部セラミック層の熱膨張が、面セラミック層の熱膨張よりも大きくなり、内部セラミック層が面セラミック層を圧縮する。これにより、本開示の電気検査用基板は、面セラミック層に圧縮応力が発生し、電気検査用基板の表面強度を向上させることができる。このように、本開示の電気検査用基板では、焼成収縮挙動の差によって圧縮応力を生じさせることで、熱膨張係数を上げずに、電気検査用基板の表面強度を向上させることができる。 In the electrical inspection substrate of the present disclosure configured as described above, the content of Ag in the internal ceramic layer is higher than the content of Ag in the surface ceramic layer. Therefore, in the electrical inspection substrate of the present disclosure, the thermal expansion of the internal ceramic layer is larger than the thermal expansion of the surface ceramic layer, and the internal ceramic layer compresses the surface ceramic layer. As a result, in the electrical inspection substrate of the present disclosure, compressive stress is generated in the surface ceramic layer, and the surface strength of the electrical inspection substrate can be improved. As described above, in the electrical inspection substrate of the present disclosure, the surface strength of the electrical inspection substrate can be improved without increasing the coefficient of thermal expansion by generating compressive stress due to the difference in firing shrinkage behavior.

本開示の一態様では、面セラミック層は、セラミック基板の表面および裏面の両方に配置され、表面に配置される面セラミック層の厚さは、裏面に配置される面セラミック層の厚さに等しいようにしてもよい。これにより、本開示の電気検査用基板は、電気検査用基板の変形を抑制することができる。 In one aspect of the present disclosure, the surface ceramic layers are arranged on both the front and back surfaces of the ceramic substrate, and the thickness of the surface ceramic layers arranged on the front surface is equal to the thickness of the surface ceramic layers arranged on the back surface. You may do so. As a result, the electrical inspection substrate of the present disclosure can suppress deformation of the electrical inspection substrate.

本開示の一態様では、セラミック基板における表面および裏面の少なくとも一方には、樹脂層が積層されるようにしてもよいし、スタッドが設置されるようにしてもよい。 In one aspect of the present disclosure, a resin layer may be laminated on at least one of the front surface and the back surface of the ceramic substrate, or studs may be installed.

電気検査用治具の使用方法を示す図である。It is a figure which shows the usage method of the electric inspection jig. 電気検査用基板の断面図である。It is sectional drawing of the substrate for electrical inspection. プローブおよびスタッドの設置位置を示すセラミック基板および樹脂層の断面図である。It is sectional drawing of the ceramic substrate and the resin layer which shows the installation position of a probe and a stud. 電気検査用基板の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the substrate for electrical inspection. 積層体および積層焼結体の断面図である。It is sectional drawing of the laminated body and the laminated sintered body. 評価試験の結果を示す図表である。It is a chart which shows the result of the evaluation test.

以下に本開示の実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の電気検査用治具100は、図1に示すように、電気検査用基板1と、導電性の複数のプローブ2とを備える。
The embodiments of the present disclosure will be described below together with the drawings.
As shown in FIG. 1, the electric inspection jig 100 of the present embodiment includes an electric inspection substrate 1 and a plurality of conductive probes 2.

電気検査用治具100は、例えば直径が300mmのシリコンウエハSWに対応し、シリコンウエハSWに形成された複数の端子TMにプローブ2を接触させることにより、シリコンウエハSWに形成された複数のデバイスの検査を行う。 The electrical inspection jig 100 corresponds to, for example, a silicon wafer SW having a diameter of 300 mm, and a plurality of devices formed on the silicon wafer SW by bringing the probe 2 into contact with a plurality of terminals TM formed on the silicon wafer SW. Inspect.

電気検査用基板1は、図2に示すように、セラミック基板3と、セラミック基板3の表面および裏面に形成された電極4,5とを備える。
セラミック基板3は、例えば、厚さ5mm×縦300mm×横300mmの直方体状に形成されている。セラミック基板3は、例えば、4層のセラミック層11,12,13,14と、3層の配線層21,22,23とを備える。
As shown in FIG. 2, the electrical inspection substrate 1 includes a ceramic substrate 3 and electrodes 4 and 5 formed on the front surface and the back surface of the ceramic substrate 3.
The ceramic substrate 3 is formed in a rectangular parallelepiped shape having a thickness of 5 mm, a length of 300 mm, and a width of 300 mm, for example. The ceramic substrate 3 includes, for example, four ceramic layers 11, 12, 13, 14 and three wiring layers 21, 22, 23.

セラミック層11〜14と、配線層21〜23とは、積層方向SDに沿って交互に積層される。これにより、配線層21はセラミック層11とセラミック層12との間に配置され、配線層22はセラミック層12とセラミック層13との間に配置され、配線層23はセラミック層13とセラミック層14との間に配置される。 The ceramic layers 11 to 14 and the wiring layers 21 to 23 are alternately laminated along the stacking direction SD. As a result, the wiring layer 21 is arranged between the ceramic layer 11 and the ceramic layer 12, the wiring layer 22 is arranged between the ceramic layer 12 and the ceramic layer 13, and the wiring layer 23 is arranged between the ceramic layer 13 and the ceramic layer 14. It is placed between and.

また、セラミック層11,12,13,14内にはそれぞれ、積層方向SDに延びてセラミック層11,12,13,14を貫通するビア導体31,32,33,34が形成される。これにより、セラミック層11を挟んでセラミック層11の両面に形成されている電極5と配線層21とが電気的に接続される。また、セラミック層12を挟んでセラミック層12の両面に形成されている配線層21と配線層22とが電気的に接続される。また、セラミック層13を挟んでセラミック層13の両面に形成されている配線層22と配線層23とが電気的に接続される。また、セラミック層14を挟んでセラミック層14の両面に形成されている配線層23と電極4とが電気的に接続される。 Further, via conductors 31, 32, 33, 34 extending in the stacking direction SD and penetrating the ceramic layers 11, 12, 13, 14 are formed in the ceramic layers 11, 12, 13, 14, respectively. As a result, the electrodes 5 formed on both sides of the ceramic layer 11 with the ceramic layer 11 interposed therebetween and the wiring layer 21 are electrically connected. Further, the wiring layer 21 and the wiring layer 22 formed on both sides of the ceramic layer 12 with the ceramic layer 12 interposed therebetween are electrically connected. Further, the wiring layer 22 and the wiring layer 23 formed on both sides of the ceramic layer 13 with the ceramic layer 13 interposed therebetween are electrically connected. Further, the wiring layer 23 formed on both sides of the ceramic layer 14 with the ceramic layer 14 interposed therebetween and the electrode 4 are electrically connected.

セラミック層11〜14は、ガラス成分とセラミック成分との混合物を焼成したガラスセラミックで形成されている。そして、セラミック層11の厚さは、セラミック層12の厚さとセラミック層13の厚さとの加算値より小さい。同様に、セラミック層14の厚さは、セラミック層12の厚さとセラミック層13の厚さとの加算値より小さい。また、セラミック層11,14には、Agが含まれており、セラミック層12,13には、Agが含まれていない。また、セラミック層11の厚さは、セラミック層14の厚さに等しい。本実施形態では、セラミック層11,14の厚さは例えば0.3mmである。 The ceramic layers 11 to 14 are formed of glass ceramic obtained by firing a mixture of a glass component and a ceramic component. The thickness of the ceramic layer 11 is smaller than the sum of the thickness of the ceramic layer 12 and the thickness of the ceramic layer 13. Similarly, the thickness of the ceramic layer 14 is smaller than the sum of the thickness of the ceramic layer 12 and the thickness of the ceramic layer 13. Further, the ceramic layers 11 and 14 contain Ag, and the ceramic layers 12 and 13 do not contain Ag. Further, the thickness of the ceramic layer 11 is equal to the thickness of the ceramic layer 14. In the present embodiment, the thickness of the ceramic layers 11 and 14 is, for example, 0.3 mm.

配線層21〜23およびビア導体31〜34は、例えば、Ag、Ag/Pt合金、Ag/Pd合金、Cu、Cu合金などの導体で形成されている。
電極4,5は、Ti、Cr、Mo、Cu、NiおよびAuの少なくとも1つの導体で形成されている。
The wiring layers 21 to 23 and the via conductors 31 to 34 are formed of, for example, conductors such as Ag, Ag / Pt alloy, Ag / Pd alloy, Cu, and Cu alloy.
The electrodes 4 and 5 are formed of at least one conductor of Ti, Cr, Mo, Cu, Ni and Au.

図3に示すように、セラミック基板3の表面および裏面にはそれぞれ、樹脂層6および樹脂層7が形成されている。そして、樹脂層6には複数のスタッド8が設置され、樹脂層7には複数のプローブ2が設置される。スタッド8は、電気検査用基板1を電気検査用治具100に固定するために、電気検査用基板1から突出する部材である。 As shown in FIG. 3, a resin layer 6 and a resin layer 7 are formed on the front surface and the back surface of the ceramic substrate 3, respectively. A plurality of studs 8 are installed on the resin layer 6, and a plurality of probes 2 are installed on the resin layer 7. The stud 8 is a member that protrudes from the electrical inspection substrate 1 in order to fix the electrical inspection substrate 1 to the electrical inspection jig 100.

次に、電気検査用基板1の製造方法を説明する。
電気検査用基板1を製造するためには、図4に示すように、まず、S10にて、内層用グリーンシートを準備する。具体的には、まず、セラミック層12,13を作製するための原料粉末として、平均粒径が3.0μmのSiO、Al、Bを主成分とするホウケイ酸系ガラス粉末と、平均粒径が2.0μmのムライト粉末とを用意する。また、バインダ成分としてのアクリル系バインダと、成形後のグリーンシートに適度な柔軟性を与える可塑剤成分としてのジ・オチクル・フタレート(以下、DOP)と、適当なスラリー粘度とシート強度を持たせる溶剤としてのメチルエチルケトン(以下、MEK)とを用意する。また、添加剤としてAgを用意する。
Next, a method of manufacturing the electrical inspection substrate 1 will be described.
In order to manufacture the electrical inspection substrate 1, first, as shown in FIG. 4, a green sheet for an inner layer is prepared in S10. Specifically, first, as a raw material powder for producing the ceramic layers 12 and 13, borosilicate glass containing SiO 2 , Al 2 O 3 , and B 2 O 3 having an average particle size of 3.0 μm as main components. A powder and a mullite powder having an average particle size of 2.0 μm are prepared. In addition, acrylic binder as a binder component, di-ochicle phthalate (hereinafter, DOP) as a plasticizer component that gives appropriate flexibility to the green sheet after molding, and appropriate slurry viscosity and sheet strength are provided. Methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as MEK) as a solvent is prepared. In addition, Ag is prepared as an additive.

そして、上記のホウケイ酸系ガラス粉末とムライト粉末とを所定量秤量して、アルミナ製のポットに入れる。本実施形態では、ホウケイ酸系ガラス粉末とムライト粉末との混合割合は質量比で50:50であり、ホウケイ酸系ガラス粉末とムライト粉末との総量が1000gである。また、ポット内のホウケイ酸系ガラス粉末およびムライト粉末に対して外掛けで例えば0.5体積%のAgを上記のポットに入れる。さらに、バインダ、DOPおよびMEKを上記のポットに入れ、5時間混合することにより、セラミックスラリーを得る。そして、ドクターブレード法により、例えばポリエチレンテレフタレートからなるキャリアフィルム上で、得られたセラミックスラリーをシート状とし、厚さが例えば0.25mmの内層用グリーンシートを作製する。 Then, the above-mentioned borosilicate glass powder and mullite powder are weighed in a predetermined amount and placed in an alumina pot. In the present embodiment, the mixing ratio of the borosilicate glass powder and the mullite powder is 50:50 by mass, and the total amount of the borosilicate glass powder and the mullite powder is 1000 g. Further, for example, 0.5% by volume of Ag is put into the above pot by externally covering the borosilicate glass powder and the mullite powder in the pot. Further, the binder, DOP and MEK are placed in the above pot and mixed for 5 hours to obtain a ceramic slurry. Then, by the doctor blade method, the obtained ceramic slurry is formed into a sheet on a carrier film made of, for example, polyethylene terephthalate, and a green sheet for an inner layer having a thickness of, for example, 0.25 mm is produced.

次にS20にて、表層用グリーンシートを準備する。具体的には、まず、セラミック層11,14を作製するための原料粉末として、平均粒径が3.0μmのSiO、Al、Bを主成分とするホウケイ酸系ガラス粉末と、平均粒径が2.0μmのムライト粉末とを用意する。また、アクリル系バインダと、DOPと、MEKとを用意する。 Next, in S20, a surface layer green sheet is prepared. Specifically, first, as a raw material powder for producing the ceramic layers 11 and 14, borosilicate glass containing SiO 2 , Al 2 O 3 , and B 2 O 3 having an average particle size of 3.0 μm as main components. A powder and a mullite powder having an average particle size of 2.0 μm are prepared. In addition, an acrylic binder, DOP, and MEK are prepared.

そして、上記のホウケイ酸系ガラス粉末とムライト粉末とを所定量秤量して、アルミナ製のポットに入れる。本実施形態では、ホウケイ酸系ガラス粉末とムライト粉末との混合割合は質量比で50:50であり、結晶化ガラス粉末とムライト粉末との総量が1000gである。さらに、バインダ、DOPおよびMEKを上記のポットに入れて5時間混合することにより、セラミックスラリーを得る。そして、ドクターブレード法により、キャリアフィルム上で、得られたセラミックスラリーをシート状とし、厚さが例えば0.25mmの表層用グリーンシートを作製する。 Then, the above-mentioned borosilicate glass powder and mullite powder are weighed in a predetermined amount and placed in an alumina pot. In the present embodiment, the mixing ratio of the borosilicate glass powder and the mullite powder is 50:50 by mass, and the total amount of the crystallized glass powder and the mullite powder is 1000 g. Further, the binder, DOP and MEK are placed in the above pot and mixed for 5 hours to obtain a ceramic slurry. Then, by the doctor blade method, the obtained ceramic slurry is formed into a sheet on the carrier film to prepare a green sheet for a surface layer having a thickness of, for example, 0.25 mm.

次にS30にて、拘束シートを準備する。具体的には、まず、原料粉末として、平均粒径が2.0μmのアルミナ粉末を用意する。また、アクリル系バインダと、DOPと、MEKとを用意する。そして、上記のアルミナ粉末を所定量秤量して、アルミナ製のポットに入れる。本実施形態では、アルミナ粉末の総量が1000gである。さらに、バインダ、DOPおよびMEKを上記のポットに入れて3時間混合することにより、セラミックスラリーを得る。そして、ドクターブレード法により、キャリアフィルム上で、得られたセラミックスラリーをシート状とし、厚さが例えば0.50mmの拘束シートを作製する。 Next, in S30, a restraint sheet is prepared. Specifically, first, as a raw material powder, an alumina powder having an average particle size of 2.0 μm is prepared. In addition, an acrylic binder, DOP, and MEK are prepared. Then, the above alumina powder is weighed in a predetermined amount and placed in an alumina pot. In this embodiment, the total amount of alumina powder is 1000 g. Further, the binder, DOP and MEK are placed in the above pot and mixed for 3 hours to obtain a ceramic slurry. Then, by the doctor blade method, the obtained ceramic slurry is made into a sheet on the carrier film to prepare a restraint sheet having a thickness of, for example, 0.50 mm.

次にS40にて、パンチにより、S10で準備した内層用グリーンシートと、S20で準備した表層用グリーンシートとに、例えば直径が0.12mmのビアホールを形成する。 Next, in S40, a via hole having a diameter of, for example, 0.12 mm is formed in the inner layer green sheet prepared in S10 and the surface layer green sheet prepared in S20 by punching.

次にS50にて、内層用グリーンシートおよび表層用グリーンシートに形成されたビアホールの内部に、導電性ペーストを充填する。導電性ペーストは、銀粉末100重量部に対して、軟化点が700℃のホウケイ酸系ガラス粉末を2重量部添加した粉末原料に、エチルセルロース樹脂を加えるとともに、溶剤としてターピネオールを加え、3本ロールミルにて混練して作製される。 Next, in S50, the inside of the via holes formed in the inner layer green sheet and the surface layer green sheet is filled with the conductive paste. The conductive paste is made by adding ethyl cellulose resin to 100 parts by weight of silver powder and 2 parts by weight of borosilicate glass powder having a softening point of 700 ° C., and adding tarpineol as a solvent to a 3-roll mill. It is made by kneading in.

次にS60にて、内層用グリーンシートおよび表層用グリーンシートの表面における必要な箇所に、導電性ペーストを用いて、印刷によって、配線層21〜23となる配線パターンを形成する。 Next, in S60, a wiring pattern to be the wiring layers 21 to 23 is formed by printing at necessary positions on the surfaces of the inner layer green sheet and the surface layer green sheet using the conductive paste.

次にS70にて、内層用グリーンシート、表層用グリーンシートおよび拘束シートを積層して、グリーンシート積層体を作製する。具体的には、図5の積層体SB1で示すように、まず、内層用グリーンシートGS1と内層用グリーンシートGS2とを積層することにより、グリーンシート積層体GB1を作製する。さらに、グリーンシート積層体GB1の表面および裏面のそれぞれに、表層用グリーンシートGS3および表層用グリーンシートGS4を積層することにより、グリーンシート積層体GB2を作製する。そして、グリーンシート積層体GB2の表面および裏面のそれぞれに、拘束シートBS1および拘束シートBS2を積層することにより、積層体SB1を作製する。 Next, in S70, the inner layer green sheet, the surface layer green sheet, and the restraint sheet are laminated to prepare a green sheet laminate. Specifically, as shown in the laminated body SB1 of FIG. 5, first, the green sheet laminated body GB1 is produced by laminating the inner layer green sheet GS1 and the inner layer green sheet GS2. Further, the green sheet laminate GB2 is produced by laminating the surface layer green sheet GS3 and the surface layer green sheet GS4 on the front surface and the back surface of the green sheet laminate GB1 respectively. Then, the restraint sheet BS1 and the restraint sheet BS2 are laminated on the front surface and the back surface of the green sheet laminate GB2, respectively, to prepare the laminate SB1.

そして、S70の工程が終了すると、図4に示すように、S80にて、図示しないプレス機により積層体SB1における積層方向SDの両側から積層体SB1を挟んで積層体SB1を0.2MPaの圧力で加圧しながら、積層体SB1を850℃にて30分間焼成(すなわち、脱脂焼成)して、図5に示す積層焼結体SB2を作製する。 Then, when the step of S70 is completed, as shown in FIG. 4, in S80, the pressure of the laminated body SB1 is 0.2 MPa with the laminated body SB1 sandwiched from both sides of the laminated body SB1 in the laminated body SB1 by a press machine (not shown). The laminated body SB1 is fired at 850 ° C. for 30 minutes (that is, degreasing fired) while pressurizing with the above to prepare the laminated sintered body SB2 shown in FIG.

そして、S80の工程が終了すると、図4に示すように、S90にて、積層焼結体SB2の表面および裏面に残っている未焼結の拘束シートBS1,BS2を、水を媒体とした超音波洗浄機により除去し、図5に示す積層焼結体SB3を作製する。 Then, when the step of S80 is completed, as shown in FIG. 4, in S90, the unsintered restraint sheets BS1 and BS2 remaining on the front surface and the back surface of the laminated sintered body SB2 are super-used with water as a medium. It is removed by a ultrasonic cleaner to prepare the laminated sintered body SB3 shown in FIG.

そして、S90の工程が終了すると、図4に示すように、S100にて、アルミナ質砥粒を用いたラップ研磨により、積層焼結体SB3の表面および裏面を研磨する。
次にS110にて、研磨した積層焼結体SB3(すなわち、セラミック基板3)の表面および裏面におけるビア導体31,34に対応する位置に、例えばTi薄膜をスパッタ法により形成した後に順次Cuメッキ、NiメッキおよびAuメッキを施して、電極4,5を形成し、電気検査用基板1の製造を終了する。
Then, when the step of S90 is completed, as shown in FIG. 4, the front surface and the back surface of the laminated sintered body SB3 are polished by lap polishing using alumina abrasive grains in S100.
Next, in S110, for example, a Ti thin film is formed at positions corresponding to the via conductors 31 and 34 on the front surface and the back surface of the polished laminated sintered body SB3 (that is, the ceramic substrate 3) by a sputtering method, and then Cu plating is performed in sequence. Ni plating and Au plating are applied to form electrodes 4 and 5, and the production of the electrical inspection substrate 1 is completed.

次に、電気検査用基板1の強度を評価するために実施した評価試験と、その試験結果について説明する。
本評価試験では、セラミック層11,14におけるAgの有無と、セラミック層12,13におけるAgの有無とを変化させて、電気検査用基板1の破壊靭性を評価した。以下、セラミック層11,14を面セラミック層、セラミック層12,13を内部セラミック層という。
Next, an evaluation test carried out for evaluating the strength of the electrical inspection substrate 1 and the test results will be described.
In this evaluation test, the fracture toughness of the electrical inspection substrate 1 was evaluated by changing the presence or absence of Ag in the ceramic layers 11 and 14 and the presence or absence of Ag in the ceramic layers 12 and 13. Hereinafter, the ceramic layers 11 and 14 are referred to as surface ceramic layers, and the ceramic layers 12 and 13 are referred to as internal ceramic layers.

本評価試験では、図6に示すように、実施例1および比較例1〜3の電気検査用基板を作製した。
実施例1の電気検査用基板では、面セラミック層にAgが含まれておらず、内部セラミック層にAgが含まれている。比較例1の電気検査用基板では、面セラミック層および内部セラミック層にAgが含まれていない。比較例2の電気検査用基板では、面セラミック層および内部セラミック層にAgが含まれている。比較例3の電気検査用基板では、面セラミック層にAgが含まれており、内部セラミック層にAgが含まれていない。
In this evaluation test, as shown in FIG. 6, the substrates for electrical inspection of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared.
In the electrical inspection substrate of Example 1, the surface ceramic layer does not contain Ag, and the internal ceramic layer contains Ag. In the electrical inspection substrate of Comparative Example 1, Ag is not contained in the surface ceramic layer and the internal ceramic layer. In the electrical inspection substrate of Comparative Example 2, Ag is contained in the surface ceramic layer and the internal ceramic layer. In the electrical inspection substrate of Comparative Example 3, the surface ceramic layer contains Ag and the internal ceramic layer does not contain Ag.

本評価試験では、電気検査用基板の表面を研磨し、各種測定(例えば、ヤング率、比重、ビッカース硬度の測定)を行い、破壊靭性を測定した。本評価試験では、破壊靭性の評価結果として、比較例1を基準にして破壊靭性の向上が見られる場合に「OK」、破壊靭性の向上が見られない場合に「NG」とした。 In this evaluation test, the surface of the substrate for electrical inspection was polished, various measurements (for example, Young's modulus, specific gravity, and Vickers hardness) were performed, and the fracture toughness was measured. In this evaluation test, the evaluation result of the fracture toughness was "OK" when the fracture toughness was improved based on Comparative Example 1, and "NG" when the fracture toughness was not improved.

図6に示すように、実施例1は、破壊靭性において「OK」であった。一方、比較例2,3は、破壊靭性において「NG」であった。
このように構成された電気検査用基板1は、複数のセラミック層11〜14が積層されたセラミック基板3と、セラミック基板3における表面および裏面に形成された電極4,5とを備える。
As shown in FIG. 6, Example 1 was "OK" in fracture toughness. On the other hand, Comparative Examples 2 and 3 were "NG" in fracture toughness.
The electrical inspection substrate 1 configured in this manner includes a ceramic substrate 3 in which a plurality of ceramic layers 11 to 14 are laminated, and electrodes 4 and 5 formed on the front surface and the back surface of the ceramic substrate 3.

そして電気検査用基板1では、セラミック層11,14は、セラミック基板3の表面および裏面を構成する。セラミック層12,13は、セラミック基板3の内部に配置される。また、セラミック層11,14はセラミック層12,13より薄く、セラミック層12,13には、Agが含まれており、セラミック層11,14には、Agが含まれていない。 In the electrical inspection substrate 1, the ceramic layers 11 and 14 constitute the front surface and the back surface of the ceramic substrate 3. The ceramic layers 12 and 13 are arranged inside the ceramic substrate 3. Further, the ceramic layers 11 and 14 are thinner than the ceramic layers 12 and 13, the ceramic layers 12 and 13 contain Ag, and the ceramic layers 11 and 14 do not contain Ag.

このように電気検査用基板1では、セラミック層12,13におけるAgの含有率が、セラミック層11,14におけるAgの含有率よりも高い。このため、電気検査用基板1では、セラミック層12,13の熱膨張が、セラミック層11,14の熱膨張よりも大きくなり、セラミック層12,13がセラミック層11,14を圧縮する。これにより、電気検査用基板1は、セラミック層11,14に圧縮応力が発生し、電気検査用基板1の表面強度を向上させることができる。このように、電気検査用基板1では、焼成収縮挙動の差によって圧縮応力を生じさせることで、熱膨張係数を上げずに、電気検査用基板1の表面強度を向上させることができる。 As described above, in the electrical inspection substrate 1, the Ag content in the ceramic layers 12 and 13 is higher than the Ag content in the ceramic layers 11 and 14. Therefore, in the electrical inspection substrate 1, the thermal expansion of the ceramic layers 12 and 13 is larger than the thermal expansion of the ceramic layers 11 and 14, and the ceramic layers 12 and 13 compress the ceramic layers 11 and 14. As a result, in the electrical inspection substrate 1, compressive stress is generated in the ceramic layers 11 and 14, and the surface strength of the electrical inspection substrate 1 can be improved. As described above, in the electrical inspection substrate 1, the surface strength of the electrical inspection substrate 1 can be improved without increasing the coefficient of thermal expansion by generating compressive stress due to the difference in firing shrinkage behavior.

また、セラミック層11,14は、セラミック基板3の表面および裏面の両方に配置され、表面に配置されるセラミック層11の厚さは、裏面に配置されるセラミック層14の厚さに等しい。これにより、電気検査用基板1は、電気検査用基板1の変形を抑制することができる。 Further, the ceramic layers 11 and 14 are arranged on both the front surface and the back surface of the ceramic substrate 3, and the thickness of the ceramic layer 11 arranged on the front surface is equal to the thickness of the ceramic layer 14 arranged on the back surface. As a result, the electrical inspection substrate 1 can suppress the deformation of the electrical inspection substrate 1.

以上説明した実施形態において、セラミック層11,14は面セラミック層に相当し、セラミック層12,13は内部セラミック層に相当する。
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
In the embodiments described above, the ceramic layers 11 and 14 correspond to the surface ceramic layers, and the ceramic layers 12 and 13 correspond to the internal ceramic layers.
Although one embodiment of the present disclosure has been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various modifications.

例えば上記実施形態では、セラミック基板3における表面および裏面に電極4,5が形成されている形態を示したが、セラミック基板3における表面および裏面の何れか一方に電極が形成されているようにしてもよい。 For example, in the above embodiment, the electrodes 4 and 5 are formed on the front surface and the back surface of the ceramic substrate 3, but the electrodes are formed on either the front surface or the back surface of the ceramic substrate 3. May be good.

また上記実施形態では、セラミック層11,14にAgが含まれていない形態を示したが、セラミック層11,14の何れか一方においてAgが含まれていないようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the ceramic layers 11 and 14 show a form in which Ag is not contained, but one of the ceramic layers 11 and 14 may not contain Ag.

また上記実施形態では、セラミック層11,14の厚さが互いに等しい形態を示したが、セラミック層11,14の厚さが互いに異なっているようにしてもよい。
また、上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。
Further, in the above embodiment, the thicknesses of the ceramic layers 11 and 14 are equal to each other, but the thicknesses of the ceramic layers 11 and 14 may be different from each other.
Further, the function of one component in the above embodiment may be shared by a plurality of components, or the function of the plurality of components may be exerted by one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with the configuration of the other embodiment.

1…電気検査用基板、3…セラミック基板、4,5…電極、11〜14…セラミック層 1 ... Electrical inspection substrate, 3 ... Ceramic substrate, 4, 5 ... Electrode, 11-14 ... Ceramic layer

Claims (4)

複数のセラミック層が積層されたセラミック基板と、前記セラミック基板における表面および裏面の少なくとも一方に形成された電極とを備える電気検査用基板であって、
複数の前記セラミック層は、少なくとも、前記セラミック基板の前記表面および前記裏面の少なくとも一方を構成する面セラミック層と、前記セラミック基板の内部に配置される内部セラミック層とを含み、
前記面セラミック層は前記内部セラミック層より薄く、
前記内部セラミック層には、Agが含まれており、
前記面セラミック層には、Agが含まれていない電気検査用基板。
A substrate for electrical inspection including a ceramic substrate on which a plurality of ceramic layers are laminated and electrodes formed on at least one of the front surface and the back surface of the ceramic substrate.
The plurality of ceramic layers include at least a surface ceramic layer constituting at least one of the front surface and the back surface of the ceramic substrate, and an internal ceramic layer arranged inside the ceramic substrate.
The surface ceramic layer is thinner than the internal ceramic layer,
The internal ceramic layer contains Ag and
The surface ceramic layer is a substrate for electrical inspection that does not contain Ag.
請求項1に記載の電気検査用基板であって、
前記面セラミック層は、前記セラミック基板の前記表面および前記裏面の両方に配置され、
前記表面に配置される前記面セラミック層の厚さは、前記裏面に配置される前記面セラミック層の厚さに等しい電気検査用基板。
The electrical inspection substrate according to claim 1.
The surface ceramic layer is arranged on both the front surface and the back surface of the ceramic substrate.
A substrate for electrical inspection in which the thickness of the surface ceramic layer arranged on the front surface is equal to the thickness of the surface ceramic layer arranged on the back surface.
請求項1または請求項2に記載の電気検査用基板であって、
前記セラミック基板における前記表面および前記裏面の少なくとも一方には、樹脂層が積層される電気検査用基板。
The electrical inspection substrate according to claim 1 or 2.
An electrical inspection substrate on which a resin layer is laminated on at least one of the front surface and the back surface of the ceramic substrate.
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の電気検査用基板であって、
前記セラミック基板における前記表面および前記裏面の少なくとも一方には、スタッドが設置される電気検査用基板。
The substrate for electrical inspection according to any one of claims 1 to 3.
An electrical inspection substrate on which studs are installed on at least one of the front surface and the back surface of the ceramic substrate.
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