WO2008013145A1

WO2008013145A1 - élément céramique, SUPPORT de sonde, et procédé de fabrication d'élément céramique

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Publication number: WO2008013145A1
Application number: PCT/JP2007/064457
Authority: WO
Inventors: Shinya Miyaji; Shinji Saito
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2008-01-31
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Description

明細書

セラミックス部材、プローブホルダ、およびセラミックス部材の製造方法技術分野

[0001] 本発明は、所定の組成を有する材料を焼結することによって得られるセラミックス部材、このセラミックス部材を用いて形成され、半導体集積回路などの電気特性検査に適用されるプローブを保持するプローブホルダ、およびセラミックス部材の製造方法に関する。

背景技術

[0002] 半導体検査や液晶検査に用いられるマイクロコンタクタには、検査対象の回路構造と検査用の信号を送出する回路構造とを電気的に接続するプローブを揷入するため、微細な貫通孔を多数形成した薄板状のプローブホルダが組み込まれている。従来、このプローブホルダを、機械加工が可能な快削性を有するセラミックス部材（マシナブルセラミックス）を用いて形成する技術が開示されて!/、る（例えば、特許文献 1を参照）。このようなマシナブルセラミックスのうち、マイ力を含有するマイ力系セラミックスは、そのマイ力が有するへき開性によって良好な加工性を実現している。

[0003] 特許文献 1：特許第 3697942号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] ところで、マイ力系セラミックスの熱膨張係数は 7.5〜； 11 X 10— ⁶/°C程度であるのに対して、シリコンの熱膨張係数は 3.4 X 10— ⁶/°C程度であり、両者の熱膨張係数は大きく異なっている。このため、マイ力系セラミックスからなるプローブホルダの場合、シリコンウェハのバーンイン検査のように検査温度が常温〜高温と変化する検査を行うと、上述した熱膨張係数の違いにより、検査不能となる場合があった。以下、この点について説明する。

[0005] 具体的な例として、熱膨張係数が 9 X 10— ⁶/°Cのマイ力系セラミックスを用いてプローブホルダを形成した場合を説明する。ここでは、ウェハに対してプローブを一括してコンタクトさせるタイプのマイクロコンタクタ（プローブカード）に搭載されるプローブホルダを形成し、プローブ揷通孔は、少なくとも常温下で正確なコンタクトを実現するように設計されたものとする。

[0006] 上述した構成を有するプローブホルダを用いてシリコンウェハのバーンイン検査を行うと、温度 150°C下の検査時には、シリコンウェハの外周付近でそのシリコンウェハとプローブホルダとの間に 120〜； 130 m程度の外周方向への熱膨張差が生じる。このため、マイ力系セラミックスからなるプローブホルダは、温度環境によって、プロ一ブホルダに収容されるプローブの先端力 S、ウェハ上に設けられる電極パッド（通常 80 a m角程度の大きさを有する）に正確にコンタクトせず、検査不能となってしまうことがあった。

[0007] 上述した問題を解決するために、検査温度域ごとにプローブ揷通用の貫通孔の位置が微小に異なる複数のプローブホルダをマイ力系セラミックスによって形成する方法も考えられる。し力、しながら、この場合には、検査温度域ごとにマイクロコンタクタを取り替えなければならず、検査コストの上昇を招く要因となっていた。

[0008] また、予めシリコンウェハとプローブホルダとの温度による位置ズレを考慮に入れて貫通孔の位置を定めることも考えられる力 S、そのための設計上の工夫を施すことによつて構成が複雑化したり、製造コストが上昇してしまうという問題があった。

[0009] これに対して、上述した従来のマイ力系セラミックスよりもガラス系材料の割合が大きいマイ力系セラミックスを形成することも考えられる。ガラス系材料は、熱膨張係数がシリコンよりも小さく 10— ⁷/°c程度である。このため、ガラス系材料の割合が大きいマイ力系セラミックスの熱膨張係数は、従来のマイ力系セラミックスの熱膨張係数よりもシリコンの熱膨張係数に近い値を有することとなる。ところ力この場合には、へき開性を有するマイ力の割合が従来よりも小さくなるため、従来のマイ力系セラミックスと比較して加工性が劣化するという新たな問題が生じた。

[0010] 以上説明した問題点を全て解決することができる材料として、シリコンに近い熱膨張係数を有するとともに、良好な加工性を有するセラミックス部材を製造する技術が待望されていた。

[0011] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シリコンに近い熱膨張係数を有するとともに良好な加工性を備えたセラミックス部材、このセラミックス部材を用いて形成されるプローブホルダ、およびセラミックス部材の製造方法を提供することを目的とす課題を解決するための手段

[0012] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るセラミックス部材は、マイ力と二酸化ケイ素とを含む混合物が焼結されて成り、前記マイ力が一方向に配向していることを特徴とする。

[0013] また、上記発明において、前記マイ力が配向している方向と平行な方向の 20〜25 0°Cにおける熱膨張係数が 3〜5 X 10— ⁶/°Cであるとしてもよい。

[0014] また、上記発明において、前記混合物は、前記マイ力の体積含有率が 70〜90体積％であり、前記二酸化ケイ素の体積含有率が 10〜30体積％であるとしてもよい。

[0015] また、上記発明において、前記マイ力は非膨潤性マイ力であるとしてもよい。

[0016] 本発明の別な態様は、導電性材料から成るプローブを揷通可能な貫通孔を有し、前記プローブを収容するプローブホルダであって、上記発明に係るセラミックス部材を用いて形成された母材を備え、前記貫通孔は、前記母材において前記マイ力が配向する方向と交差する方向に貫通されていることを特徴とする。

[0017] 本発明のさらに別な態様に係るセラミックス部材の製造方法は、少なくともマイ力と二酸化ケイ素とを混合する混合工程と、前記混合工程で混合した混合物に対して一方向を指向する外力を作用させる外力作用工程と、前記混合物を焼結する焼結ェ程と、を有することを特徴とする。

[0018] また、上記発明にお!/、て、前記外力作用工程および前記焼結工程を、ホットプレス焼結法によって一括して行うとしてもよい。

[0019] また、上記発明において、前記焼結工程における焼結温度が 950〜； 1000°Cであるとしてあよい。

[0020] また、上記発明において、前記焼結工程は、減圧雰囲気中または還元雰囲気中で fiうとしてあよい。

[0021] また、上記発明において、前記混合物は、前記マイ力の体積含有率が 70〜90体積％であり、前記二酸化ケイ素の体積含有率が 10〜30体積％であるとしてもよい。

[0022] また、上記発明にお!/、て、前記マイ力は非膨潤性マイ力であるとしてもよ!/、。発明の効果

[0023] 本発明によれば、マイ力と二酸化ケイ素とを含む混合物を焼結し、前記マイ力を一方向に配向させることにより、シリコンに近い熱膨張係数を有するとともに良好な加工性を備えたセラミックス部材、このセラミック部材を用いて形成されたプローブホルダを提供すること力できる。

[0024] また、本発明に係るセラミックス部材の製造方法よれば、少なくともマイ力と二酸化ケィ素とを混合する混合工程と、前記混合工程で混合した混合物に対して一方向を指向する外力を作用させる外力作用工程と、前記混合物を焼結する焼結工程と、を有することにより、シリコンに近い熱膨張係数を有するとともに良好な加工性を備えたセラミック部材を製造することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0025] [図 1]図 1は、本発明の一実施の形態に係るセラミックス部材の製造方法の概要を示すフローチャートである。

[図 2]図 2は、本発明の一実施の形態に係るセラミックス部材を用いて形成したプロ一ブホルダの構成を示す図である。

[図 3]図 3は、図 2に示すプローブホルダの微小領域を拡大した部分拡大図である。

[図 4]図 4は、図 3の A— A泉断面図である。

[図 5]図 5は、本発明の一実施の形態に係るプローブホルダを用レ、て構成されたプローブカードの要部の構成を模式的に示す図である。

[図 6]図 6は、プローブの詳細な構成とプローブホルダにおけるプローブの保持態様を示す図である。

[図 7]図 7は、本発明の実施例 1で行った熱膨張の測定に用いた試験片を示す図である。

符号の説明

[0026] 1 プローブホノレダ

1A、 IB 表面

2 プローブカード

3 プローブ 4 スペーストランスフォーマ

5 インターポーザ

6 配線基板

7 才スコネクタ

8 補強部材

9 シリコンウエノヽ

11 貫通孔

11a 大径部

l ib 小径部

31、 32 針状部材

33 ばね部材

41、 91 電極パッド

101 焼結体

102、 103 試験片

S 微小領域

w 酉己, fe

発明を実施するための最良の形態

[0027] 以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。図 1は、本発明の一実施の形態に係るセラミックス部材の製造方法の概要を示すフローチャートである。まず、マイ力および二酸化ケイ素（SiO )を主成分とする原材料を秤量する（ステップ SI)。本実施の形態で適用するマイ力としては、非膨潤性マイ力が好適であるが、その他の合成マイ力や天然マイ力を適用することも可能である。

[0028] 続いて、ステップ S1で秤量した物質の混合、分散を行う（ステップ S2)。具体的には、ステップ S1で秤量した原材料に水またはアルコール等の溶媒を加えたものを湿式ボールミルによって混合、分散する。続いて、ステップ S 2で得られた混合物をエバポレータに入れて乾燥させ、溶媒を除去する (ステップ S3)。これにより、マイ力および二酸化ケイ素の混合物は、フレーク状の集合体となる。この混合物におけるマイ力の体積含有率は 70〜90体積％であり、二酸化ケイ素の体積含有率は 10〜30体積％である。

[0029] 次に、ステップ S3によって得られた混合物の集合体を粉砕する（ステップ S4)。ステップ S4では、粉砕後に達成すべき粒度分布に応じて乳鉢および/または乾式ボールミルを用いる。この後、メッシュパスを用いて混合物を分級し (ステップ S5)、その集合体の平均粒径を小さくし、粒度を均一化する。

[0030] その後、平均粒径が小さくなり、粒度が均一化された混合物に対して、所定の一方向に外力を作用させ (ステップ S6)、焼結する（ステップ S7)。本実施の形態においては、混合物を焼結する方法としてホットプレス焼結法を適用することができる。ホットプレス焼結法は、混合物をホットプレス装置内の金属製の型枠に入れて所定の一方向ヘプレス加圧しながら焼結する方法である。したがって、ホットプレス焼結法を用いて混合物を焼結する場合には、ステップ S6の外力作用工程およびステップ S7の焼結工程が一括して行われる（図 1の破線領域で示すステップ HP)。なお、このステップ HPにおけるホットプレス焼結温度は、 900〜； 1100°C、より好ましくは 950〜； 1000°C である。

[0031] 一般に、マイ力粒子は鱗片状をなしているため、一方向を指向する外力を作用させることによって鱗片状の表面が外力作用方向と略直交する方向に揃っていく。その結果、混合物は、外力作用方向と直交する方向に配向することとなる。

[0032] 以上説明したステップ S1〜ステップ S7により、本実施の形態に係るセラミックス部材が完成する。このようにして製造されたセラミックス部材は、鱗片状をなすマイ力粒子の面方向がほぼ揃うことによって一方向に配向を生じる。その結果、焼結によって得られた焼結体では、外力作用方向の熱膨張係数が 12〜； 14 X 10— ⁶/°Cとなるのに対して、配向方向の熱膨張係数が 3〜5 X 10— ⁶/°Cとなる。したがって、セラミックス部材の配向方向の熱膨張係数は、シリコンの熱膨張係数 3.4 X 10— ⁶/°Cに近い値となる。

[0033] 本実施の形態に係るセラミックス部材は、検査対象であるシリコンウェハ等の回路基板と検査用の信号を送信する配線基板とを電気的に接続するため、導電性材料によつて形成されるプローブを保持するプローブホルダの母材として適用することができる。図 2は、本実施の形態に係るプローブホルダの構成を示す図である。また、図 3は、図 2に示すプローブホルダ 1の微小領域 Sを拡大した部分拡大図であり、図 4は、図 3の A— A泉断面図である。なお、図面は模式的なものであって、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合もあることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合があることは勿論である。

[0034] 図 2〜図 4に示すプローブホルダ 1は、薄い円盤状をなし、シリコンウェハのフルゥェハレベルテストに適用されるマイクロコンタクタであるプローブカードの一部をなす（プローブカードの構成については後述する）。プローブホルダ 1は、検査対象であるシリコンウェハの配列に応じて配置されるプローブを収容する貫通孔 11が、板厚方向（図 4の鉛直方向）に形成されている。貫通孔 11は、検査用の信号を送信する配線側と対向する表面 1Aから板厚方向に穿設された大径部 11aと、この大径部 11aと同じ中心軸を有し、大径部 11aよりも径が小さぐ検査時に検査対象のシリコンウェハと対向する表面 1Bから板厚方向に穿設された小径部 l ibとを有する。

[0035] プローブホルダ 1では、マイ力粒子の配向方向力プローブホルダ 1の板厚方向すなわち貫通孔 11の貫通方向と直交しているため、図 4の水平方向の熱膨張率がシリコンウェハの（水平方向の）熱膨張率と温度によらずに同程度となる。その結果、プローブホルダ 1は、温度によらずにプローブをシリコンウェハに対して正確にコンタクトさせること力 Sできる。なお、プローブホルダ 1におけるマイ力粒子の配向方向は、貫通孔 11の貫通方向と交差してレ、ればよ!/、が、上記の如く直交して!/、ればより好まし!/、。

[0036] プローブホルダ 1に貫通孔 11を形成する際には、平面研削盤を用いてセラミックス部材の平面度、平行度を高めた後、表面 1Bから所定の深さ Hまで小径部 l ibを形

b

成した後、表面 1Aから所定の深さ Hまでドリル加工を行うことによって大径部 11aを形成する（H = H +H )。なお、大径部 11aおよび小径部 l ibを形成する際には、各

a b

々の径に適合する超鋼ドリルを用いたドリル加工を行うが、レーザ、エッチング、打抜成形、電子ビーム、イオンビーム、ワイヤ放電等の加工技術を適用してもよい。本実施の形態に係るセラミックス部材では、貫通孔 11のアスペクト比 (径 rに対する孔深さ Hの比 H /r)を 15以上とするような加工を実現することができる。 [0037] 図 5は、プローブホルダ 1を用いて構成されたプローブカードの要部の構成を模式的に示す図である。同図に示すプローブカード 2は、上述したプローブホルダ 1と、プローブホルダ 1の貫通孔 11に収容保持されるプローブ 3と、プローブホルダ 1における微細な配線 wの間隔を変換するスペーストランスフォーマ 4と、スペーストランスフォ一マ 4から出た配線 wを中継するインターポーザ 5と、インターポーザ 5によって中継された配線 wを検査装置へ接続する配線基板 6と、配線基板 6に設けられて検査装置側に設けられるメスコネクタと接続されるォスコネクタ 7と、配線基板 6を補強する補強部材 8と、を備える。

[0038] 図 6は、プローブ 3の詳細な構成とプローブホルダ 1におけるプローブ 3の保持態様を示す図である。プローブ 3は、先端がスペーストランスフォーマ 4に設けられた電極ノクド 41と接触する針状部材 31と、この針状部材 31と相反する向きに表面から突出し、シリコンウェハ 9の電極パッド 91に接触する針状部材 32と、針状部材 31と針状部材 32との間に設けられて二つの針状部材 31および 32を伸縮自在に連結するばね部材 33とが同軸的に連結されている。針状部材 32の基端部付近にはフランジが形成されており、貫通孔 11の小径部 l ibと大径部 11aとの境界をなす段部によつて抜け止めされている。プローブ 3のプローブホルダ 1における具体的な配列パターンは、検査対象であるシリコンウェハ 9上の電極パッド 91の配置パターンに応じて定められる。

[0039] プローブホルダ 1は、黒色系の色合いを有しているため、プローブホルダ 1の表面でハレーションを起こすことがない。したがって、プローブ 3の検出精度および検出速度を向上させることができ、検査自体の時間を短縮することが可能となる。

[0040] また、プローブホルダ 1は、さまざまな条件下での電気特性検査に適用することができる。例えば、プローブホルダ 1は、検査対象の温度とプローブホルダ 1の母材をなすセラミックス部材の温度とが等し!/、条件下での電気特性検査のみならず、検査対象の温度が当該セラミックス部材の温度よりも高い条件下での電気特性検査にも適用すること力 Sでさる。

[0041] 以上説明した本発明の一実施の形態によれば、体積含有率が 70〜90体積％のマイカと、体積含有率が 10〜30体積％の二酸化ケイ素とを含む混合物を焼結し、前記マイ力を一方向に配向させることにより、シリコンに近い熱膨張係数を有するとともに良好な加工性を備えたセラミックス部材、このセラミック部材を用いて形成されたプローブホルダを提供することができる。

[0042] また、本実施の形態に係るセラミックス部材の製造方法によれば、少なくともマイ力と二酸化ケイ素とを混合することにより、前記マイ力の体積含有率が 70〜90体積％、前記二酸化ケイ素の体積含有率が 10〜30体積％である混合物を生成する混合ェ程と、前記混合工程で混合した前記マイ力および前記二酸化ケイ素を主成分として含む混合物に対して一方向を指向する外力を作用させる外力作用工程と、前記混合物を焼結する焼結工程と、を有することにより、シリコンに近い熱膨張係数を有するとともに良好な加工性を備えたセラミック部材を製造することが可能となる。

[0043] さらに、本実施の形態に係るプローブホルダによれば、プローブの揷通方向がマイ力粒子の配向方向と直交しているため、プローブがコンタクトする位置の熱膨張による変化がシリコンウェハの熱膨張による変化に追従して起こるため、異なる温度環境下で複数の検査を行うような場合であっても、温度によらずにプローブをシリコンゥェハの電極パッドに正確にコンタクトさせることが可能となる。したがって、プローブホルダを温度帯域に応じて交換したりする必要がなくなるため、検査時間を短縮し、検査に要するコストを低減することができる。

[0044] 加えて、本実施の形態では、外力作用工程と焼結工程とをホットプレス焼結法によつて一括して行うことにより、セラミックス部材を容易に製造することができる。特に、本実施の形態においては、焼結温度が 950〜； 1000°C程度の高温であるため、生成されたセラミックス部材は黒色系の色合いをなす。したがって、本実施の形態に係るセラミックス部材を用いて形成されたプローブホルダは、実際の検査においてプローブの位置を検出するために画像処理を行う場合に表面でハレーションを起こすことがない。したがって、プローブの位置の検出精度や検出速度を向上させることが可能とな

[0045] なお、本実施の形態に係るセラミックス部材の製造方法における外力作用工程および焼結工程は、ホットプレス焼結法に限定されるわけではない。例えば、外力作用ェ程として、スリップキャスト法を適用してもよい。スリップキャスト法を適用した場合、外力としての重力によってマイ力粒子が型内で沈降し堆積する。これにより、マイ力粒子が配向することとなる。このようにして配向したマイ力粒子を含む集合体を焼結する際には、減圧焼結法や還元雰囲気焼結法などの従来から知られて!/、る焼結法を適用すればよい。また、スリップキャスト法を適用した後、ホットプレス焼結法を用いて焼結してもよい。ホットプレス焼結法を用いる場合には、スリップキャスト法によって生じたマイ力粒子の配向方向とホットプレス焼結法における加圧方向とが直交するようにすれば'よい。

[0046] ところで、本実施の形態に係るセラミックス部材によって製造可能なプローブホルダは、シリコンウェハ上の電極パッドにプローブを一括してコンタクトさせるフルウェハタイブに限定されるわけではなぐソケット型のプローブホルダ等として適用することも可能である。また、本実施の形態では、パネ部材によってピンが連結されたピン型プローブを収容するプローブホルダを用いる場合を説明した力他のタイプのプローブ（ワイヤ型、ブレード型等）を収容するプローブホルダとして上述したセラミックス部材を適用することも可能である。

実施例 1

[0047] 次に、本発明の実施例を説明する。本発明の実施例 1では、上記実施の形態で説明したセラミックス部材の製造方法を用いることによって、体積含有率が 80体積％のマイ力と体積含有率が 20体積％の二酸化ケイ素とを主成分とする混合物からセラミツタス部材を生成した。マイ力としては、カリウム（K) ,マグネシウム（Mg) ,ケィ素（Si) , 酸素（O) ,およびフッ素（F)からなる非膨潤性マイ力を適用した。

[0048] 本実施例 1にお!/、ては、外力作用工程および焼結工程をホットプレス焼結法によつて一括して行った。ホットプレス焼結を行う際には、 600mmHgの窒素雰囲気中で、面圧 35MPaにて一方向へプレス加圧し、焼結温度 1000°Cで 6時間焼結した。このホットプレス焼結によって得られた焼結体に対し、ホットプレス焼結時の加圧方向の熱膨張およびこの加圧方向と垂直な方向の熱膨張を常温（20°C)〜250°Cの間の所定の温度帯域で測定した。この測定は、 JIS R 1618 (ファインセラミックスの熱機械分析による熱膨張の測定方法）に準拠して行った。

[0049] 図 7は、本実施例 1で測定に使用した試験片を模式的に示す図であり、具体的には、焼結体 101 (破線で表示）からの試験片の切り出し方を模式的に示している。同図に示す 2つの試験片 102および 103のうち、試験片 102は配向方向の熱膨張測定用として作製したものであり、試験片 103が加圧方向の熱膨張測定用として作製したものである。表 1は、この測定結果を温度帯域ごとに示す図である。なお、表 1の温度帯域の下限は常温 (20°C程度）である。

[0050] [表 1]

(表 1 )

[0051] この表 1から、セラミックス部材の配向方向の熱膨張係数は全ての温度帯域で 3.4 〜3·8 Χ 10— ⁶/°C程度であり、シリコンの熱膨張係数（3.4 X 10— ⁶/°C)に近い値を達成していること力 Sわ力、る。他方、加圧方向と平行な方向の熱膨張係数は、 11〜； 12 X 10— ⁶/°C程度であった。この結果、本実施例 1に係るセラミックス部材には、熱膨張係数に関する異方性が発現していることが明らかとなった。

[0052] 本実施例 1では、セラミックス部材の加工性を確認するため、焼結体から板厚が 2.7 Ommのセラミックス部材を形成し、このセラミックス部材に対し、超鋼ドリルを用いたドリル加工により、 500個の貫通孔をマトリックス状に形成した。ここでは、貫通孔の径を 160〃 m (アスペクト匕は 2.70/0· 160 = 16.9)、孑しピッチ pを 200 μ mとすることカできた。その結果、ピッチ精度として ± 5 mを達成することができた。この意味で、本実施例 1で製造したセラミックス部材は良好な加工性を有していることが確かめられた

〇

実施例 2

[0053] 本発明の実施例 2では、上記実施の形態で説明したセラミックス部材の製造方法を用いることによって、体積含有率が 70体積％のマイ力と体積含有率が 30体積％の二酸化ケィ素とを主成分とする混合物からセラミックス部材を生成した。本実施例 2においても、上記実施例 1と同じ非膨潤性マイ力を適用し、ホットプレス焼結法によって焼結を行った。ホットプレス焼結時の焼結条件も、上述した実施例 1と同じとした。また、焼結によって得られた焼結体に対しても、上記同様の試験片 102および 103を用いて JIS R 1618に準拠した測定を異なる温度帯域でそれぞれ行った。測定結果を表 2に示す。

[表 2]

(表 2)

[0055] この表 2から、セラミックス部材の配向方向の熱膨張係数は、全ての温度帯域で 3.4 〜3· 7 Χ 10— ⁶/°C程度であり、シリコンの熱膨張係数（3.4 X 10— ⁶/°C)に近い値を達成していること力 Sわ力、る。他方、加圧方向と平行な方向の熱膨張係数は、 10〜； 12 X 10— ⁶/°C程度であった。したがって、本実施例 2に係るセラミックス部材にも熱膨張係数に関する異方性が発現していることが明らかとなった。

[0056] 本実施例 2でも、セラミックス部材の加工性を確認するため、上記実施例 1と同様に貫通孔を形成した。その結果、本実施例 2で製造したセラミックス部材も、上記実施例 1で製造したセラミックス部材と同等の加工性を有することが確かめられた。

実施例 3

[0057] 本発明の実施例 3では、上記実施の形態で説明したセラミックス部材の製造方法を用いることによって、体積含有率が 90体積％のマイ力と体積含有率が 10体積％の二酸化ケィ素とを主成分とする混合物からセラミックス部材を生成した。本実施例 3においても、上記実施例 1、 2と同じ非膨潤性マイ力を適用し、ホットプレス焼結法によって焼結を行った。ホットプレス焼結時の焼結条件も、上述した実施例 1、 2と同じとした。また、焼結によって得られた焼結体に対しても、上記同様の試験片 102および 103を用いて JIS R 1618に準拠した測定を異なる温度帯域でそれぞれ行った。測定結果を表 3に示す。

[0058] [表 3]

(表 3)

[0059] この表 3から、セラミックス部材の配向方向の熱膨張係数は、全ての温度帯域で 4.0 〜5·0 Χ 10— ⁶/°C程度であり、シリコンの熱膨張係数（3.4 X 10— ⁶/°C)に近い値を達成していること力 Sわ力、る。他方、加圧方向と平行な方向の熱膨張係数は、 11〜； 12 X 10— ⁶/°C程度であった。したがって、本実施例 3に係るセラミックス部材にも熱膨張係数に関する異方性が発現していることが明らかとなった。

[0060] 本実施例 3でも、セラミックス部材の加工性を確認するため、焼結体から板厚が 2.7 Ommのセラミックス部材を形成し、上記実施例 1と同様の方法で、 1000個の貫通孔をマトリックス状に形成した。ここでは、貫通孔の径を 160 111 (アスペクト比は 2.70/ 0.160 = 16.9)、孔ピッチ pを 200 mとすることができた。その結果、ピッチ精度として ± 5 mを達成することができた。この結果、本実施例 3で製造したセラミックス部材も、上記実施例 1、 2で製造したセラミックス部材と同等の加工性を有することが確かめられた。

[0061] なお、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態や実施例を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内にお V、て種々の変更等を施すことが可能である。

産業上の利用可能性

[0062] 以上のように、本発明は、半導体検査や液晶検査に用いられるマイクロコンタクタにおいて、検査対象の回路構造と検査用の信号を送出する回路構造とを電気的に接続するプローブを揷入するプローブホルダの材料として好適である。

Claims

請求の範囲

[1] マイ力と二酸化ケイ素とを含む混合物が焼結されて成り、前記マイ力が一方向に配向していることを特徴とするセラミックス部材。

[2] 前記マイ力が配向している方向と平行な方向の 20〜250°Cにおける熱膨張係数が 3〜5 X 10— ⁶/°Cであることを特徴とする請求項 1記載のセラミックス部材。

[3] 前記混合物は、前記マイ力の体積含有率が 70〜90体積％であり、前記二酸化ケィ素の体積含有率が 10〜30体積％であることを特徴とする請求項 1または 2記載のセラミックス部材。

[4] 前記マイ力は非膨潤性マイ力であることを特徴とする請求項 1または 2記載のセラミックス部材。

[5] 導電性材料から成るプローブを揷通可能な貫通孔を有し、前記プローブを収容するプローブホルダであって、

請求項 1または 2記載のセラミックス部材を用いて形成された母材を備え、前記貫通孔は、前記母材において前記マイ力が配向する方向と交差する方向に貫通されてレ、ることを特徴とするプローブホルダ。

[6] 少なくともマイ力と二酸化ケイ素とを混合する混合工程と、

前記混合工程で混合した混合物に対して一方向を指向する外力を作用させる外力作用工程と、

前記混合物を焼結する焼結工程と、

を有することを特徴とするセラミックス部材の製造方法。

[7] 前記外力作用工程および前記焼結工程を、ホットプレス焼結法によって一括して行うことを特徴とする請求項 6記載のセラミックス部材の製造方法。

[8] 前記焼結工程における焼結温度が 950〜； 1000°Cであることを特徴とする請求項 6 または 7記載のセラミックス部材の製造方法。

[9] 前記焼結工程は、減圧雰囲気中または還元雰囲気中で行うことを特徴とする請求項 6または 7記載のセラミックス部材の製造方法。

[10] 前記混合物は、前記マイ力の体積含有率が 70〜90体積％であり、前記二酸化ケィ素の体積含有率が 10〜30体積％であることを特徴とする請求項 6または 7記載のセラミックス部材の製造方法。

前記マイ力は非膨潤性マイ力であることを特徴とする請求項 6または 7記載のセラックス部材の製造方法。