(57)【要約】【課題】  電子部品の端子の間で圧力接続を行うための、改良された相互接続要素及び先端構造体をもたらす装置及び方法の提供。【解決手段】  本発明の先端構造体は鋭利なブレードを有し、このブレードは先端構造体の上部表面上で、ブレードの長さが、先端構造体が撓んで電子部品の端子を横断する際の先端構造体の水平移動方向と実質的に平行となるように配向されている。このようにして、実質的に平行に配向された鋭利なブレードは、端子表面上にある何らかの非導電性層（単数又は複数）を通って鮮やかに切り込み、相互接続要素と電子部品の端子の間に確実な電気接続をもたらす。【選択図】  図２Ａ
2010073698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と
前記基板上に配置されている相互接続要素と、
前記相互接続要素の一端に配置されている先端構造体であって、ブレードの長手が、当該先端構造体の拭い移動に平行な軸のおおよそ45度以内にあるように配向されているブレードを含む先端構造体とからなる装置。
【請求項２】
前記先端構造体が、前記相互接続要素と一体に形成されている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記先端構造体がベースを有し、前記ブレードが当該ベース上に配置されている請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記先端構造体が複数のブレードをさらに含む請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記複数のブレードが互いに隔置されている請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記先端構造体が、前記複数のブレードの対の間に配置されているブリッジをさらに含む請求項４記載の装置。
【請求項７】
前記複数のブレードが、第１のブレード及び第２のブレードからなる請求項４記載の装置。
【請求項８】
前記第１のブレード及び前記第２のブレードが異なる寸法である請求項７記載の装置。
【請求項９】
さらに前記先端構造体が支柱からなり、前記ブレードが当該支柱上に配置されている請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記ブレードが角錐形状である請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記ブレードが截頭角錐形状である請求項１記載の装置。
【請求項１２】
前記ブレードが斜方形状である請求項１記載の装置。
【請求項１３】
前記相互接続要素がワイヤからなる請求項１記載の装置。
【請求項１４】
前記相互接続要素がさらに前記ワイヤ上のシェルからなる請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記相互接続要素がコブラ形状のプローブからなる請求項１記載の装置。
【請求項１６】
前記相互接続要素が弾性を有する請求項１記載の装置。
【請求項１７】
前記ブレードが、前記ブレードの長手が前記先端構造体の前記拭い移動に平行な軸のおおよそ30度以内にあるように配向されている請求項１記載の装置。
【請求項１８】
前記ブレードが、前記ブレードの長手が前記先端構造体の前記拭い移動に平行な軸のおおよそ15度以内にあるように配向されている請求項１記載の装置。
【請求項１９】
前記ブレードが前記ブレードの前記長手に沿って鋭利なエッジを有する請求項１記載の装置。
【請求項２０】
さらに、複数の相互接続要素と、
複数の先端構造体からなる請求項１記載の装置。
【請求項２１】
前記先端構造体が、パラジウム、コバルト、ロジウム、タングステン、ダイアモンドの少なくとも１つを含む第１の材料からなる請求項１記載の装置。
【請求項２２】
前記先端構造体が、バネ合金を含む第２の材料からなる請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
前記先端構造体が、ニッケルを含む第２の材料からなる請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
前記先端構造体が、鑞付け又は半田付けのどちらかにより前記相互接続要素に固定されている請求項１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には電気的相互接続（接触）要素の分野に関し、より詳しくは、電子部品の間で圧力接続を行うのに適した相互接続要素および先端構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子部品の間での相互接続は、「比較的永続性」および「容易に脱着可能」という二つの広い範疇に大別することができる。比較的永続性のある接続の例は、半田接合である。二つの電子部品がいったん相互に半田付けされたならば、これらの部品を分離するためには半田を外すプロセスが必要になる。半導体チップと半導体パッケージの内部リード電極（又はリードフレームの端子の内端）の間で行われるワイヤボンディングは、比較的永続性のある接続の別の例である。
【０００３】
容易に脱着可能な接続の一例は、一つの電子部品の剛性のピンが、別の電子部品の弾性的なソケット要素に受容されてなるものである。ソケット要素はピンに対し、それらの間での確実な電気接続を保証するのに十分な強さでもって、接触力（圧力）を作用させる。容易に脱着可能な接続の別のタイプは相互接続要素（本明細書ではバネ、バネ要素、バネ接触子、またはバネ接触要素とも称する）であり、これらはそれ自体が弾性、弾力性であり、或いはバネ媒体中及び／又はバネ媒体上に装着される。こうしたバネ接触要素の例は、プローブカード部品の針である。かかるバネ接触要素は典型的には、それが装着された部品と、被検半導体デバイスのような別の部品の端子との間に、一時的な圧力接続を行うことを意図している。
【０００４】
相互接続要素の一端には、先端構造体が装着（又は固定もしくは結合）されることが多い。先端構造体は相互接続要素に対して所望の先端形状を付与し、また再現性のある高い圧力を生ずる、制御された形状を持つ小さな面積の接触子をもたらすのに特に有用である。相互接続要素自体がより小さくなるにつれて、先端構造体の重要性は次第に増してきている。先端構造体はまた、二つの電子部品の間に電気接触をもたらすのを補助するため、その表面上に三次元的な特徴を有することができる。例えば先端構造体の典型的な目的は、被検電子部品の端子上にある非導電性層（多くの場合、腐食、酸化生成物或いは他の種類の汚染物質膜である）を破ることにある。接触力が加えられると、相互接続要素は被検電子部品の端子に対して圧力を加え、先端構造体を撓めて端子を横切るようにさせる。対応する端子表面を横断する先端構造体のこの僅かな水平移動は、先端構造体が端子上にある非導電性層を突き破ることを可能にし、それによって二つの電子部品の間に良好な電気接触を確立する。例えば相互接続要素１２（図１Ａ及び図１Ｂ）に装着された先端構造体１０はブレード１４を有し、これが非導電性層を掻き寄せて電気接触を達成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した電気接触を達成することに関しては、数多くの問題がある。第一に、端子の接触面積も小さくなってきていることから、先端構造体１０の水平移動が考慮事項になってくる。第二に、先端構造体１０が撓ませられて端子を横切る場合（図１Ｂ参照）、先端構造体は下方へと端子から離れるようにも押しやられ、従って先端構造体１０が撓んで端子を横切るにつれて、先端構造体１０のブレード１４は端子から離れる方向に回転動作を行う。ブレード１４が被検電子部品の端子から離れる方向に回転動作を行うと、先端構造体が電子部品の端子と確実な電気接触を行う可能性が減少する。また、非導電性層を突き破って良好な電気接触を確立するために先端構造体が端子の非導電性層表面を引っ掻く場合に、ブレード１４及び先端構造体１０の上部表面に沿って、漂遊粒子や堆積物が発生することがよくある。こうした堆積物は先端構造体と端子の間の接触抵抗を高くする原因となりうるものであり、先端構造体を介して電圧降下が生ずることにより、デバイスの試験に際して電圧レベルが不正確になる場合がある。このような不正確な電圧レベルは、デバイスを誤って不合格とする原因になり、その結果、こうした接触がデバイス試験環境で用いられた場合、試験の歩留まりは悪くなる。
【０００６】
そこで、先端構造体のブレードに沿っての堆積を最小限とし、また先端構造体が撓んで被検電子部品の端子の表面を横切るに際して、先端構造体と端子の間の接触圧力を最大限とするような、相互接続要素及び先端構造体が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
電子部品の端子の間で圧力接続を行うための、改良された相互接続要素及び先端構造体をもたらす装置及び方法が記述される。本発明の先端構造体は鋭利なブレードを有し、このブレードは先端構造体の上部表面上で、ブレードの長手（長さ）が、先端構造体が撓んで電子部品の端子を横断する際の先端構造体の水平移動方向と実質的に平行となるように配向されている。このようにして、実質的に平行に配向された鋭利なブレードは、端子表面上にある何らかの非導電性層（単数又は複数）を通って鮮やかに切り込み、相互接続要素と電子部品の端子の間に確実な電気接続をもたらす。
【発明の効果】
【０００８】
かくして、電子部品の端子間で圧力接続を行うための、改良形の相互接続要素及び先端構造体を提供する装置及び方法が開示された。先端構造体の上部表面上で、ブレードの長さが、先端構造体が撓んで被検電子部品の端子を横断する際の先端構造体の水平移動方向と実質的に平行となるように配向されている鋭利なブレードは、従来技術に比して多くの利点を提供する。実質的に平行に配列されたブレードは、本発明の先端構造体が端子表面上にある何らかの非導電性層を通って鮮やかに切り込み、端子表面を損傷することなしに、或いはブレード表面に沿っての粒子の堆積を生ずることなしに、確実な電気接続を行うことを可能にする。また、本発明のブレードの平行配列は、先端構造体と端子との間での接触を最大限とし、端子の接触面積が小さい場合にも、先端構造体が端子を横断して撓むに際して、電気接触が失われることはない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】従来技術で公知の相互接続要素及び先端構造体の側面図である。
【図１Ｂ】撓んだ状態にある、従来技術で公知の相互接続要素及び先端構造体の側面図である。
【図２Ａ】本発明の相互接続要素及び先端構造体の側面図である。
【図２Ｂ】本発明の先端構造体の一つの実施例の説明図である。
【図２Ｃ】撓んだ状態にある、本発明の相互接続要素及び先端構造体を示す側面図である。
【図２Ｄ】一端に実質的に平行に配向されたブレードを有する相互接続要素を示す、本発明の代替的な実施例の側面図である。
【図３Ａ】細長い相互接続要素の断面図である。
【図３Ｂ】細長い相互接続要素の断面図である。
【図３Ｃ】細長い相互接続要素の断面図である。
【図４Ａ】予め製造された接触先端構造体およびそれらが接合される相互接続要素を示す、本発明の一般化された実施例の説明図である。
【図４Ｂ】図４Ａの相互接続要素に対して蝋付けによって接合された図４Ａの接触先端構造体の側部断面図である。
【図４Ｃ】犠牲基板を取り外した後の、図４Ａの相互接続要素に対して蝋付けによって接合された図４Ａの接触先端構造体の側部断面図である。
【図５Ａ】本発明の実施例により相互接続要素のための犠牲基板上に片持ち梁式先端構造体を製造するプロセスのステップを示す断面図である。
【図５Ｂ】本発明の実施例により相互接続要素のための犠牲基板上に片持ち梁式先端構造体を製造するプロセスのステップを示す断面図である。
【図５Ｃ】本発明の実施例により相互接続要素のための犠牲基板上に片持ち梁式先端構造体を製造するプロセスのステップを示す断面図である。
【図５Ｄ】本発明により犠牲基板上に形成された片持ち梁式先端構造体の実施例の説明図である。
【図５Ｅ】本発明により犠牲基板上に形成された片持ち梁式先端構造体の別の実施例の説明図である。
【図５Ｆ】電子部品の表面上の立ち上げ相互接続要素に装着した図５Ｅの片持ち梁式先端構造体を示す側面図である。
【図５Ｇ】電子部品の表面上の立ち上げ相互接続要素に装着した図５Ｅの片持ち梁式先端構造体を示す正面図である。
【図５Ｈ】立ち上げ相互接続要素に装着される図５Ｄに示す片持ち梁式先端構造体の断面図である。
【図５Ｉ】本発明の代替的な実施例により片持ち梁式先端構造体を製造する別の実施形態の側部断面図である。
【図５Ｊ】図５Ｉに示す実施例の正面断面図である。
【図５Ｋ】本発明の代替的な実施例により電子部品に装着された、図５Ｉ及び図５Ｊに示す片持ち梁式先端構造体の側部断面図である。
【図６Ａ】角錐状のエッジを有するブレードをもつ本発明の先端構造体の説明図である。
【図６Ｂ】菱形状のエッジを有するブレードをもつ本発明の先端構造体の説明図である。
【図７Ａ】二つのブレードを有する本発明の先端構造体の平面図である。
【図７Ｂ】ブリッジによって接合された二つのブレードを有する本発明の先端構造体の断面図である。
【図７Ｃ】並列位置にある二つのブレードを有する本発明の先端構造体の断面図である。
【図８Ａ】主ブレードと従ブレードを備えたブレードを有する本発明の先端構造体の説明図である。
【図８Ｂ】図８Ａの先端構造体の断面図である。
【図９Ａ】コブラ形式のプローブに固定された本発明の先端構造体及び実質的に平行に配向されたブレードの断面図である。
【図９Ｂ】実質的に平行に配向されたブレードを一端に有するコブラ形式のプローブの断面図である。
【図１０】離隔式ブレードを有する本発明の先端構造体の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
電子部品の端子の間で圧力接続を行うのに適した、改良された相互接続要素及び先端構造体をもたらす装置及び方法が記述される。以下の説明では、本発明のより完全な理解をもたらすために、材料の類型、寸法、処理工程その他といった数多くの具体的な詳細事項について記載する。しかしながら、本発明がそれらの具体的な詳細事項なしでも実施可能なものであることは、当業者には自明であろう。本発明を不必要に不明確にするのを避けるために、周知の要素や処理技術について具体的な詳細を示していない場合もある。また本発明は、プローブカードと被検電子部品の端子との間に電気接続をもたらす、プローブカード部品の針として使用することに関して論述するが、本発明はプローブカードでの使用に限定されるものではなく、異なる状況において異なる電子部品の間で電気接続をもたらすために使用することができる。
【００１１】
本発明の概要
先に議論したように、二つの電子部品の間で良好な電気接触を達成するために、現在技術的に知られている相互接続要素及び先端構造体を用いるについては、多くの問題点がある。本発明は、鋭利なブレードを備えた先端構造体を有する相互接続要素を提供することによってこれらの問題点に対処するものであり、このブレードは先端構造体の上部表面上で、先端構造体が撓んで被検電子部品の端子を横断する際の先端構造体の水平移動方向に対して、ブレードの長さが実質的に平行（大体±１５°の平行）に走るように配向されている。本発明の使用を通じて、電子部品の間で確実な電気接触が確立される。先端構造体がいったん電子部品の端子に接触すると、相互接続要素は先端構造体を撓ませて端子表面を横断するようにし、それによって先端構造体のブレードは端子の表面上にある非導電性層を通って切り込む（貫通する）ようになる。ここで電子部品は集積回路、相互接続基板、半導体ウエハー、或いは印刷回路板であってよい。
【００１２】
図２Ａは本発明の側面図であり、一方の端部には基板２６に結合されたバネ接触要素２４が示され、また他方の端部にはそれに結合された先端構造体２０を有している。図２Ｂは本発明の先端構造体２０の説明的な例示であり、先端構造体２０の上部表面にはブレード２２がある。本発明のこの実施例において、ブレード２２は接触要素からなり、その面を延ばしていくと空間にラインが形成される。この先端構造体２０が電子部品（図示せず）の端子と接触状態に置かれ、力が加えられると、先端構造体２０は端子の表面を横断して撓む。先端構造体２０が端子の表面を横断して撓むと、先端構造体２０のブレード２２は端子の表面上にある非導電性層を貫通する。図２Ｃは本発明の側面図である。図２Ｃの点線は、端子を横断して撓んだ後の、相互接続要素２４と先端構造体２０を示している。ΔＸは、先端構造体２０の横方向（又は水平方向）の変位量を表している。
【００１３】
ブレード２２は先端構造体２０の上部表面上で、ブレードの長さ（Ｌ）が、先端構造体２０が撓んで表面端子（図２Ｃ参照）を横断する際の先端構造体２０の水平移動（ΔＸ）方向と実質的に平行となるように配向されている。ブレード２２の配向が先端構造体の水平移動方向と実質的に平行であることは、ブレード２２が端子の表面上にある何らかの非導電性層（単数又は複数）を通って切り進む（又は切断していく）ことを可能にする。
【００１４】
図２Ｄは本発明の代替的な実施例を示しており、そこではブレード２７が別個の先端構造体上にではなく、バネ接触要素２８それ自体の端部に形成されている。このようにして、転写式の先端構造体（図２Ａの先端構造体２０の如きもの）を用いずに、実質的に平行に配向されたブレード２７を形成しうる。ブレード２７は幾つかの方法によってバネ接触要素２８の端部に形成でき、こうした方法にはメッキや機械加工処理（スタンパー、スウェージ、電解研磨、または静電放電の使用の如きもの）があるが、これらに限定されない。
【００１５】
先端構造体２０の上部表面上でのブレード２２（又はバネ接触要素２８の端部に形成されたブレード２７）の配向が、先端構造体２０の水平移動成分の方向と実質的に平行であること（以下単に、平行配向と称する）は、従来技術の先端構造体と比較した場合に数多くの利点をもたらす。第一に、ブレード２２の長さ（Ｌ）に沿っての鋭利なエッジの平行配向は、端子上の非導電性層を通ってブレード２２が鮮やかに切断を行い、被検電子部品の端子との良好な電気接続を確立することを可能にする。これと対照的に、従来技術の先端構造体のブレードの実質的に垂直な配向（図１Ａ及び図１Ｂのブレード１４を参照、すなわち先端構造体の上部表面上でブレードの長さが、先端構造体が撓んで被検端子の表面を横断する際の先端構造体の水平移動成分の方向に対して実質的に垂直をなす場合）は、非導電性層を横切る掻き取り動作がもたらされる。従来技術のブレードは、ちょうどブルドーザーが土壌の層を掻き寄せるのと同様にして、端子表面を横断して掻き取りを行う。垂直配向のブレードのこの掻き取り動作は、端子の表面を傷付ける可能性があり、ブレードに対する相当の摩耗や破損をしばしば生じてブレードの寿命を短くし、そして漂遊粒子や非導電性の層をブレードに沿って堆積させる結果になることが多い。これと対照的に、本発明の平行配列のブレード２２は、先端構造体の水平移動成分の方向に追従し、端子上の非導電性層に鮮やかに切り込むことによって、上記した問題点をそれぞれ回避している。またブレード２２の表面に沿っての堆積はあるとしても最低限のものであり、その結果先端構造体と端子の間の接触抵抗はより低くなり、試験に際してより正確な電圧レベルが生成される。
【００１６】
ブレード２２の平行配向はまた、被検電子部品の端子とのより確実な電気接続をもたらす。電子部品の端子が小さくなるにつれて、ブレードのどのような動きも重要なものになってくる。というのは、どのような動きであっても、ブレードを端子外へと移動させてブレードが端子と電気接触を確立することができないようになる可能性が増大するからである。図１Ｂ及び図２Ｃに示されているように、端子を横断する先端構造体１０，２０の撓みは、相互接続要素の材料と形状の双方に依存しうる。一つの実施例では、先端構造体は移動に関して横方向（又は水平方向）成分と垂直方向成分の両方をもつ、実質的に回転的な経路に沿って撓み、その結果、先端構造体１０，２０が端子から下方へと離れて押しやられるにつれて、横方向撓曲及び垂直方向撓曲の双方が生ずる。先端構造体１０の回転運動の結果として、垂直配向されたブレード１４は、端子の接触領域外へと押し出される可能性がある。対照的に、先端構造体２０は端子を横切るようにして撓むに際しては、ブレード２２の一部は端子の接触領域外へと移動するとしても、ブレード２２の残りの長手部分（後端）は端子の接触領域内にとどまる。同様に、ブレード２２の前端は端子の接触領域外へと回転によって下方に離れるよう押しやられるとしても、ブレード２２の後端は端子表面と接触状態を保つ。このようにして、本発明の平行配向ブレード２２は、被検電子部品の端子とのより確実な電気接続（又はインタフェース）をもたらす。
【００１７】
本発明の構成部品
本発明の相互接続要素及び先端構造体は、種々の方法により、また種々の材料から製造することができる。以下の製造方法及び以下に記述する材料の類型は例示のためのみのものであり、如何なる形でも本発明を制限することを意図してはいない。技術的に公知の他の方法及び材料もまた、採用及び／又は使用することができる。
【００１８】
相互接続要素
本発明の相互接続要素（図２Ａの要素２４）として、細長い及び／又は弾性的な相互接続要素のような、既存の相互接続要素を使用することができる。弾性相互接続要素を使用する場合は、複合相互接続要素というものが、接触構造体（バネ又はバネ状要素）の一つの好ましい形である。図３Ａから図３Ｃは、複合相互接続要素に一般的に用いられる、種々の形状を例示している。本発明の先端構造体はどのようなバネ状要素にも使用することができるが、そうしたバネ状要素には以下に記述するものや、本発明の出願人に譲渡され、ここでの参照によって本明細書に取り込まれる１９９５年１２月１９日発行の米国特許第５４７６２１１号に示されているものが含まれる。
【００１９】
図３Ａにおいて、電気的相互接続要素３１０は「軟質」材料（例えば４００００ｐｓｉ未満の降伏強さを有する材料）のコア３１２と、「硬質」材料（例えば８００００ｐｓｉを越える降伏強さを有する材料）のシェル（外套）３１４を含む。コア３１２は細長い要素であって、実質的に直線状の片持ち梁ビームとして形成（構成）されており、直径が０．０００５−０．００３０インチのワイヤであってよい。シェル３１４は予め形成されたコア３１２を覆って、適切なメッキ処理（例えば電気化学メッキ）によるなどの、何らかの適当なプロセスにより適用される。通常好ましいのは、シェルの厚み（外套が単層又は多層の何れの場合でも）が、被覆されるワイヤの直径よりも大きいことである。シェル３１４はその「硬さ」によって、またその厚み（０．０００２５−０．０２０００インチ）を制御することを通じて、相互接続要素３１０の全体に対して所望の弾性を付与する。このようにして、電子部品（図示せず）の間での弾性的な相互接続を、相互接続要素３１０の二つの端部３１０Ａと３１０Ｂの間で行うことができる。
【００２０】
図３Ａは、本発明の相互接続要素のためのバネ形状のうち恐らく最も単純なものを例示している。すなわちその先端３１０Ｂに加えられる力「Ｆ」に対してある角度をなして配向された直線的な片持ち梁ビームである。こうした接触力（圧力）が、その相互接続要素が圧力接触を行う電子部品の端子によって加えられた場合、先端部の下向き（図面で見て）の撓みは、「拭い」動作でもって、その先端部を端子を横断するように移動させる結果を生ずる。こうした拭い接触は、相互接続要素と、それにより接触される電子部品の端子との間に、確実な接触が行われることを保証する。相互接続要素のこの撓み（弾性）は一般に、一部分は相互接続要素の全体的な形状によって定まり、一部分は被覆材料の（コアのそれと比較して）支配的な（より大きな）降伏強さによって定まり、また一部は被覆材料の厚みによって定まる。
【００２１】
図３Ｂにおいて、電気的相互接続要素３２０は同様に、軟質のコア３２２（３１２と比較せよ）及び硬質のシェル３２４（３１４と比較せよ）を含んでいる。この例では、コア３２２は二つの屈曲部を有するように形成されており、従ってＳ形とみなすことができる。図３Ａの例と同様に、電子部品（図示せず）の間での弾性的な相互接続は、相互接続要素３２０の二つの端部３２０Ａと３２０Ｂの間で行うことができる。電子部品の端子と接触する場合に、相互接続要素３２０は「Ｆ」で示した矢印により表される接触力（圧力）を受ける。
【００２２】
図３Ｃでは、電気的相互接続要素３３０は同様に、軟質のコア３３２（３１２と比較せよ）及び硬質のシェル３３４（３１４と比較せよ）を含んでいる。この例では、コア３３２は屈曲部を一つ有するように形成されており、従ってＵ形とみなすことができる。図３Ａの例と同様に、電子部品（図示せず）の間での弾性的な相互接続は、相互接続要素３３０の二つの端部３３０Ａと３３０Ｂの間で行うことができる。電子部品の端子と接触する場合、相互接続要素３３０は「Ｆ」で示した矢印により表される如き接触力（圧力）を受けうる。代替的に、相互接続要素３３０は、「Ｆ’」で示した矢印により表されるように、その端部３３０Ｂ以外で接触を行うように用いることができる。
【００２３】
軟質のコアは、どのようなバネ形状にも容易に形成しうることが理解されねばならない。換言すれば、得られる相互接続要素がその先端に加えられる力に応じて弾性的に撓むようになる形状である。例えば、コアは在来のコイル形状へと形成することができる。しかしながらコイル形状は好ましくない。これは、相互接続要素の全長およびそれに伴うインダクタンス（など）、及びそれが高周波数（速度）で動作する回路に対して及ぼす悪影響のためである。同様に、コア要素は円形の断面を有する必要はなく、ほぼ長方形の断面を有し、シート状材料から延びる平坦なタブ（「リボン」）であってもよい。Ｃ形断面、Ｉ形断面、Ｌ形断面、及びＴ形断面といった他の非円形断面もまた、相互接続要素について用いることができる。
【００２４】
シェルの材料、或いは多層シェル（後述）についてはその少なくとも一つの層の材料は、コアの材料よりも相当に大きな降伏強さを有する。従って、得られる相互接続構造の機械的性質（例えば弾性）を確立するについて、シェルはコアより重要である。シェル対コアの降伏強さの比率は好ましくは少なくとも２：１であり、最高で１０：１である。また特にシェルがコアの端部を被覆する場合について、シェル、或いは少なくとも多層シェルの外側層が導電性でなければならないことは明らかである。
【００２５】
コア（３１２，３２２，３３２）に適切な材料は、金、アルミニウム、銅、及びこれらの合金を含むが、これらに限定されるものではない。これらの材料は通常、所望の物理的性質を獲得するために、ベリリウム、カドミウム、シリコン、マグネシウムその他といった少量の他の金属と合金化される。銀、パラジウム、白金、白金族の金属元素などの金属又は合金を使用することもまた可能である。鉛、錫、インジウム、ビスマス、カドミウム、アンチモン、及びこれらの合金などからなる半田も使用可能である。一般に、ボンディング（このボンディングを行うために熱、圧力、及び／又は超音波エネルギーを用いる）に馴染みやすいどのような材料（例えば金）からなるワイヤも、本発明を実施するについて適当なものである。非金属材料を含めて、被覆（例えばメッキ）に馴染みやすいどのような材料も、コアについて使用可能であり、本発明の範囲内に含まれる。
【００２６】
シェル（３１４，３２４，３３４）に適切な材料には次のものがあるが、これらに限定される訳ではない。ニッケル及びその合金。銅、コバルト、鉄及びこれらの合金。金（特に硬質の金）及び銀。これらは両方とも優れた電流担持能力と、良好な接触抵抗特性を示す。白金族の元素。貴金属。半貴金属及びその合金、特に白金族の元素及びそれらの合金。タングステン及びモリブデン。半田状の仕上げが望ましい場合には、錫、鉛、ビスマス、インジウム、及びこれらの合金を使用することもできる。上述した種々のコア材料を覆ってこれらのコーティング材料を適用するために選択される技術は、もちろん用例ごとに異なるものである。電解メッキ及び無電解メッキは、一般に好ましい技術である。
【００２７】
本発明に用いることのできる別のタイプの電気的相互接続要素は、リソグラフィにより形成される弾性相互接続要素である。本発明の配向型ブレードは、リソグラフィによって形成された弾性相互接続要素の接触端部上に形成することができる。本発明の一つの例では、配向型ブレードは犠牲基板上に形成することができ、次いでリソグラフィによって形成された弾性相互接続要素の接触端部上に転写される。
【００２８】
本発明の相互接続要素（図２Ａから図２Ｄの要素２４）は一般に、犠牲基板を含めて、適切であればどのような基板のどのような適当な表面上にも製造し、或いは装着することができ、そしてそこから取り外されるか、電子部品の端子上に実装される。
【００２９】
先端構造体に対する相互接続要素の結合
図４Ａは本発明を一般化した実施例４００を示しており、そこでは複数（多数のうち４つを示す）の接触先端構造体４０２が、以下に述べる手法でもって、支持（犠牲）基板４０４上に予め製造されている。対応する複数（多数のうち４つを示す）の相互接続要素４０６が、接触先端構造体４０２に対して自由端４０６Ａを接合する（或いはその逆）準備状態で示されている。細長い相互接続要素４０６の自由端４０６Ａは、半導体デバイス、多層基板、半導体パッケージなどといった電子部品（図示せず）の表面から延伸するのが一般的な、細長い相互接続要素４０６の他端（図示せず）から離れている（末端にある）。
【００３０】
図４Ｂは、接触先端構造体４０２を細長い相互接続要素４０６に対して蝋付けによって接合する次のステップを側面図で示している。得られた蝋付けフィレット４０８が図示されている。接触先端構造体４０２は依然として、相互に予め規定された空間的関係をもって、犠牲基板４０４上に存在している。図４Ｂはまた、導電性接着剤（例えば銀を充填したエポキシ）などでもって、細長い相互接続要素に対して接触先端構造体４０２を接合したものの例示でもある。接触先端構造体４０２を細長い相互接続要素４０６に対して接合する代替的な方法は、少なくとも接触先端構造体４０２とこれに隣接する細長い相互接続要素４０６の端部部分との接合部を、ニッケルのような金属材料でもってメッキにより被覆することである。
【００３１】
図４Ｃは次なるステップを示す側面図であり、そこでは接触先端構造体４０２を細長い相互接続要素４０６に対して接合した後に、支持（犠牲）基板４０４が取り外される。得られる「先端付き」の相互接続要素４０６（本明細書で用いるところでは、「先端付き」相互接続要素とは、別個の接触先端構造体が接合されてなる相互接続要素である）は、図４Ｂに関して記述した仕方で蝋付け（４０８）された接触先端構造体４０２を有するものとして示されている。
【００３２】
ここで記述した、犠牲基板上に自立する（それ自体で、あるいは予め製造された先端構造体上で）相互接続要素を形成する実施例においては、説明の中心は大体、犠牲基板に対して相互接続要素の端部を接合する（或いは複合相互接続要素の場合には、細長いコアを接合する）ことに向けられていた。接合以外の手段（技術）が使用可能であることも、本発明の範囲内にある。
【００３３】
先端構造体
図５Ａから図５Ｈは、平行配列されたブレードを有する先端構造体を製造し、電子部品の端子として利用されうる相互接続要素に対してこれを装着する技術５００を例示しており、また図５Ｉから図５Ｋは、こうした先端構造体を用いた代替的な技術５５０を例示している。これらの技術は、半導体デバイス、プローブカードアセンブリの空間変換基板その他といったような電子部品に対して、自立式の相互接続要素を最終的に実装するのに特に具合良く適している。
【００３４】
図５Ａは、単結晶シリコンのウエハーといった犠牲基板５０２を示しており、その表面に対して複数（多数のうち１つを示す）のトレンチ（溝）５０４がエッチングされている。フォトレジストのような、パターンマスク層（図示せず）は、最初に基板５０２上でパターニングされることによって、トレンチ５０４の長さと幅を規定する。次にトレンチ５０４が基板５０２に形成される。好ましい実施例では、１１１と００１の結晶方位の間で、水酸化カリウム（ＫＯＨ）による選択性エッチングが行われる。
【００３５】
本発明のブレードの形成に用いられるトレンチ５０４を形成するためには、ＫＯＨ選択性エッチング以外の方法も使用できることに留意されたい。例えばトレンチは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によっても形成しうる。さらに、非リソグラフィ的な方法も使用することができる。これには先端構造体の研磨（電解研磨及び機械的研磨）、スタンピング、又は研摩などが含まれるが、これらに限定される訳ではない。種々のエッチング技術を組み合わせることによって、真っ直ぐな壁面を有する構造体やトレンチが設けられた構造体の組み合わせを作成することもできる。図１０に示されたような離隔（スタンドオフ）式の構造体をもたらすには、こうした組み合わせが望ましいであろう。これまでのところで説明した先端構造体の場合と同じく、先端構造体９８０は先端ベース９８２と先端ブレード９８４からなる。しかし先端構造体９８０はまた、この先端構造体９８０に離隔距離（Ｄ）を付与するための、真っ直ぐの壁面部分９８６を含んでいる。
【００３６】
好ましい実施例は、上部表面上にブレードを備えた先端構造体からなる。この場合、ブレードはブレードの長さに沿って鋭利なエッジを有し、断面は三角形である。しかしながらトレンチ５０４は、犠牲基板５０２上に製造される先端構造体のための、表面構造「テンプレート」の例示に過ぎない。トレンチ５０４のレイアウト（間隔及び配置）は、最終的に先端構造体が取着される自立式の相互接続要素によって接触（例えばプローブ）されることが最終的（使用時）に予定されている、半導体チップ（図示せず）のボンディングパッドのレイアウトから導出（複製）することができる。例えばトレンチ５０４は、一列縦隊で、犠牲基板の中央に配置することができる。例えば多くのメモリチップは、中央に列をなすボンディングパッドを備えて製造されている。
【００３７】
図５Ｂは、硬質の「フィールド」層５０６が、トレンチ５０４内を含めて、犠牲基板５０２の表面上に堆積された状態を例示している。このフィールド層５０６は、剥離層として作用する。考えられる一つの剥離層はアルミニウムからなり、約５０００Åの厚みを有する。フィールド層がメッキに馴染まない材料からなる場合には、任意選択的に別の層５０８をフィールド層５０６上に堆積することができる。典型的には、層５０８は銅からなり、大体の厚みは５０００Åである。（層５０６が除去困難な場合には、かかる除去を不要にするために、選択的堆積（例えばマスクのパターニングを通じて）によって適用してもよい。）トレンチ内部に接触構造体が製造された後（下記参照）、犠牲基板５０２は選択的化学エッチングなどの何らかの適当なプロセスによって除去される。
【００３８】
しかしまた、化学エッチング液に加えて、適切な冶金的手法を熱と共に用い、犠牲基板５０２を剥離することも可能であることに留意されたい。例えば本発明の一つの実施例では、層５０６はスパッタリングなどの手段によって基板５０２上に堆積されたタングステン（又はチタンタングステン）のような、非湿潤性の材料からなることができる。次にタングステン層５０６上に、メッキ可能な鉛（又はインジウム）のような非湿潤性の材料からなる薄い層５０８が堆積される。そして接触先端構造体がトレンチ内部に製造された後（下記参照）、リフロー技術（熱を用いる）を使用して、接触先端構造体を相互接続要素上に実装することができる。リフローの間に、鉛（材料５０８）は溶融してボール状になる。なぜならタングステン（材料５０６）は鉛に関して湿潤性でないからである。またこれは接触先端構造体を犠牲基板５０２から剥離させる。任意選択的に、第二の非湿潤性材料（例えばタングステン）の層（図示せず）を層５０８を覆って適用することができ、これは除去（例えばエッチングにより）されない限り、得られる接触先端構造体の一部になる。さらに、加熱された場合にボール状になる材料（例えば鉛、インジウム）の別の層を、非湿潤性材料（例えばタングステン）の第二の層を覆って適用することができる。得られる接触先端構造体の表面上に残存する鉛は容易に除去可能であり、或いはそのまま残しても構わない。代替的に、「バリア（障壁）」材料の層を、ボール状になる第二の層と、製造される接触先端構造体の第一の層の間に堆積させることもできる。「バリア」材料はタングステン、窒化珪素、モリブデン、その他でよい。
【００３９】
層５０６と５０８が堆積されたなら、フォトレジストのようなマスク材料５１０（図５Ｃに示す）を適用して、先端構造体を製造するための複数の開口を規定する。マスク層５１０にある開口は、トレンチ５０４周囲の領域を画定する。第一に、約０．５ミルの最低厚みを有する接触金属５１２が堆積される。この接触金属は、スパッタリング、ＣＶＤ、ＰＶＤ、又はメッキによって堆積できる。本発明の一つの実施例では、接触金属５１２はパラジウム−コバルトからなる。パラジウム、ロジウム、タングステンシリサイド、タングステン、又はダイヤモンドなどの他の材料を接触金属５１２に用いることも可能であるが、これらに限定されるものではない。次にバネ合金材料（ニッケル及びその合金の如き）からなる層５１４を任意選択的に堆積して（メッキなどにより）、先端構造体の本体を区画することができる。層５１４は典型的には、大体０−２ミルの厚みを有する。バネ合金が接合、半田付け又は蝋付けの容易でないものである場合には、層５１４を覆って、蝋付け又は半田付けに馴染みやすい材料からなる層５１６が堆積される。バネ合金層５１４は、メッキ、スパッタリング、又はＣＶＤといった、何らかの適当な手段によって堆積される。最後に、金−蝋付け接合層５１６が堆積される。この金−蝋付け層は、ＡｕＳｎ蝋付け取着に特有のものである。
【００４０】
次に、図５Ｄ及び図５Ｅに例示されているように、マスク層５１０の下側にある層５０６及び５０８の部分と共に、マスク層５１０が剥離（除去）される。その結果、複数（多数のうち１つを示す）の先端構造体（５２０及び５２０Ａ）が、犠牲基板５０２上に製造されることになる。図５Ｄは、先端構造体５２０の最下部の全長にわたって延びるブレード５２２を有する、本発明の第一の実施例の先端構造体５２０を示している。図５Ｅは本発明の第二の実施例の先端構造体５２０Ａを示しており、この先端構造体５２０Ａの最下部の一部に沿って延びるブレード５２２Ａを有している。先端構造体５２０Ａはまた後端部５２１を有しており、そこではブレード５２２Ａは、先端構造体５２０Ａの最下部を通って延びていない。これら二つの先端構造体５２０及び５２０Ａの代替的な実施例は、被検電子部品の端子との電気接触をもたらすという同じ作用をもたらすが、先端構造体５２０及び５２０Ａを相互接続要素に結合するための表面としては、異なるものを提供する。
【００４１】
図５Ｆ及び図５Ｇは、図５Ｅに示された先端構造体５２０Ａの、電子部品５３４にある対応する端子（多数のうち１つを示す）５３２から立ち上がって延びる（例えば自立式の）相互接続要素５３０に対する実装を例示する。図５Ｆは実装された先端構造体５２０Ａの側面図を示し、図５Ｇは実装された片持ち梁式先端構造体５２０Ａの正面図を示す。相互接続要素は先端構造体５２０Ａの下面に、先端構造体５２０Ａの後端部５２１に沿って結合されている。ブレード５２２Ａはそこまで延びておらず、先端構造体５２０Ａの底部表面は平坦になっている。予め製造された先端構造体５２０Ａは、蝋付けや半田付けといった何らかの適当な手法でもって、相互接続要素５３０の先端（図示のように最上部）に実装される。
【００４２】
図５Ｈは、図５Ｄに示された先端構造体５２０の、電子部品５３４にある対応する端子（多数のうち１つを示す）５３２から立ち上がって延びる（例えば自立式の）相互接続要素５３０に対する実装を例示する。本発明のこの実施例では、相互接続要素５３０に対して先端構造体５２０を実装するのに使用される半田ペーストや蝋付け材料は、ディボット５２３内に配置される。最終的に得られるものは、図５Ｆ及び図５Ｇに例示されたものに類似の実装先端構造体であるが、相互接続要素は平坦な後端部（図５Ｆの５２１参照）ではなく、ディボット５２３に固定される。ブレード５２２の製造時に形成されるディボットを用いることにより、半田ペーストや蝋付け材料の位置決めが助けられ、相互接続要素５３０と先端構造体５２０の底部との間に機械的な接続を形成するための、より確実な方法が提供される。
【００４３】
立ち上がる相互接続要素５３０は、どのような自立式相互接続要素であってもよく、複合相互接続要素や、また特にプローブシートのコンタクトバンプを含み（この場合、電子部品５３４はプローブシートである）、また在来のプローブカードのタングステン針を含むが、これらに限定されるものではない。相互接続要素はリソグラフィにより、或いは米国特許第５４７６２１１号に記載のようにボンディング及びメッキ操作を通じて形成することができる。立ち上がる相互接続要素は、典型的には弾性であってバネ状の動作を提供するものであるが、剛性のポスト（柱）であってもよい。先端構造体が取着された弾性要素の形状は、プローブに際しての拭い特性（すなわち被検デバイスの接触端子の表面を横断する先端構造体の水平移動）に影響することに留意されたい。機械的に制御された運動のような外力もまた、拭い特性に影響する。相互接続要素は、所望の接触動作を最適化するように設計可能である。
【００４４】
図５Ｉから図５Ｋは、先端構造体を用いる別の技術５５０を例示している。そこでは先端構造体は、電子部品の端子に実装されるよりも前に、それ自体で立ち上がり接触子（相互接続要素）を備えている。この技術は、犠牲基板５０２の表面上にトレンチ５０４を形成し、フィールド層５０６を適用し、任意選択の蝋付け層５０８を適用し、得られる先端構造体の位置と形状を画定する開口を有するマスク材料５１０を適用するという、同一のステップで始まる。上記した図５Ａから図５Ｃを参照されたい。
【００４５】
次のステップにおいて、図５Ｉ及び図５Ｊに例示のように（図５Ｉは側面図、図５Ｊは正面図）、自立式の相互接続要素５５２が先端構造体５３０の後端部に実装される。次いでマスク層５１０を用いて、硬質（バネ様）材料の層５５４（及び任意選択的に、層５１６のような蝋付け可能な別の層、上記参照）が先端構造体上に堆積される。マスク層５１０が剥離され、半田フィレット５８６によって示すように自立式の相互接続要素５５２の先端を端子５８２に半田付け又は蝋付けすることにより、先端構造体５７０は電子部品５８４の端子５８２に実装可能になる。図５Ｉから図５Ｋに示す代替的な実装技術においては、相互接続要素を電子部品に結合する場合に結合ステップ（通常は半田付け又は蝋付け）が実行され、これに対して図５Ａから図５Ｈに記載した第一の実装技術の場合には、接合ステップでは先端構造体が相互接続要素に接合されることに留意されたい。換言すれば、これら二つの実装技術を比較すると、半田付け又は蝋付けという結合ステップは、相互接続要素の反対側の端部に対して行われることになる。
【００４６】
これらの実施例においては、相互接続要素５２０及び５７０はバネ形状を有する複合相互接続要素として例示されているが、本発明が明らかにこれらに限定されるものでないことは、明瞭に理解されねばならない。何れの場合（５００，５５０）においても結果的には、電子部品（５３４，５８４）にその端子から延びる複数の自立式相互接続要素（５３０，５５２）が備えられ、自立式相互接続要素の先端（自由端）には、犠牲基板５０２上に先端構造体を製造する過程で付与（画定）された表面構造を有する先端構造体が備えられる。
【００４７】
以上の記述から、相互接続要素（５３０，５５２（即ち５５４で被覆された５５２））が単独で弾性である必要はないことが明らかである。弾性は、別の電子部品（図示せず）と圧力接続を行うのに応じて、片持ち梁式の先端構造体（５２０，５７０）が撓むという性質によって提供されてもよい。というのは、先端構造体５２０は片持ち梁ビームに沿って配置されているからである。圧力接続に由来する接触圧力を十分に規定し制御することができるように、自立式相互接続要素の剛性が片持ち梁ビームよりもかなり大きいのが好ましい。
【００４８】
片持ち梁ビーム構成の何れにおいても、片持ち梁の一端が「固定」で他端が「可動」であることが好ましい。片持ち梁ビームは先端構造体の支持体として作用することができ、また予め製造した先端構造体の支持体を、別個に製造したビーム上に実装してもよい。このようにして、曲げモーメントは容易に計算される。従って、細長い相互接続要素（５３０，５５２）が可能な限り剛直であるのが好ましいことは明らかである。（相互接続要素（５３０）がプローブシート上のコンタクトバンプである場合には、弾性はシート（５３４）自体によってもたらされる。）しかしながら、細長い相互接続要素を上述した複合相互接続要素のような複合相互接続要素として具現化し、これが先端構造体に対して（によって）行われる圧力接続に応じての、先端構造体の全体的な撓みに寄与するということも、全く不適切という訳ではない。
【００４９】
本発明を用いた代替的な実施例
上述した先端部分のブレードの断面は三角形である。しかしながら、他の断面形状もまた使用できる。例えば截頭した角錐を、上述したのと同様の手法でもって容易に製造可能である。また往々にして、当初は先端構造体の長さに沿った鋭利なエッジのブレードを備えて製造された先端構造体は、使用と共に摩耗して頂部が平坦になることに留意されたい。この「平坦頂部」に起因する断面は、截頭角錐と極めて類似のものである。截頭角錐形の断面を有する先端構造体は、上記した平行配列のブレードの利点を依然として保持する。
【００５０】
本発明の平行配列のブレードの種々の実施例は、種々の前エッジと後エッジを有しうる。例えば幾つかの場合には、図５Ｄで製造されているブレード５２２のように、ブレードは直線的なエッジ（すなわち先端構造体に垂直なエッジ）を有することができる。図６Ａは、角錐（ピラミッド）状の前エッジと後エッジ６０２を有する、代替的なブレード６００を示している。ブレード６００上において、前エッジと後エッジ６０２は先端構造体６０４のベースに対して９０°よりも大きな角度をなしている。ダイヤモンド形の別の代替ブレード６１０が、図６Ｂに例示されている。このブレード６１０は、格子の主軸に対して４５°の角度でＫＯＨエッチングを行い、次いでフォトレジストエッチングウィンドウを６面を有する（又は６角形状を有する）ものとして画定することによって形成される。これの結果として、上側表面にダイヤモンド形のブレード６１０を有する先端構造体６１４が得られる。
【００５１】
本発明の平行配列のブレードによってもたらされる数多くの利点からの利益を享受する代替的な実施例は、他にも多くある。例えば図７Ａの先端構造体７０２の平面図に示すように、先端構造体上にはブレード７００を一つより多く製造することができる。この実施例は、制御された崩壊を行うチップ接続用（Ｃ４）半田ボール又は他の球形構造体をプローブするのに特に有用である。
【００５２】
単一のベース上に二つ又はより多くのブレードが製造されてなる、本発明の実施例の別の変形例が、図７Ｂに示されている。図７Ｂは、ブリッジ７１２によって接合された二つのブレード７１０を示す、先端構造体７１４の正面図であり、スタンドオフ７１６が含まれている。また、先端構造体上に複数のブレードが形成されると、ブレード相互間の予め規定されたピッチは、細かいピッチの球形プローブについて使用するのに特に適したものとなる。
【００５３】
図７Ｃは本発明の第三の実施例の側面図であり、単一のベース上に製造された二つ又はより多くのブレードを有している。先端構造体７２４上には、二つのブレード７２０が並列位置に配置されており、スタンドオフ高さＨを有する同じトレンチ７２２を共有している。並置されたブレード７２０は、ピッチが細かく、接触表面が密に近接している状況に対して特に有用である。本発明を用いる別の実施例は、図８Ａ及び図８Ｂに示されたブレード８００のような、多重高さのブレードである。ブレード８００は先端構造体８０６の前エッジに向かう主ブレード８０２と、先端構造体８０６の後方に向かう従ブレード８０４を有する。このブレード８００はマスキング工程を用いて形成できる。その場合、短い方の従ブレード８０４を囲むマスクはＫＯＨエッチングによるトレンチのエッチングが浅くなるように小さな孔を備え、またより背の高い主ブレード８０２を囲むマスクはＫＯＨエッチングによるトレンチのエッチングが深く、主ブレード８０２が高くなるように大きな孔を備える。
【００５４】
本発明はまた、在来のコブラ形式のプローブについて使用することもできる。その一部分を図９Ａに示す。コブラ形式のプローブは、垂直に配置された予め屈曲されたコンタクトワイヤ９０６を用い、これらは２枚のガイドプレート９０８及び９１０によって保持されている。ガイドプレート９０８及び９１０には孔が開いており、ワイヤ９０６を保持し、配向させる。コブラ形式のプローブは、円形のワイヤの使用によってコンタクトの形状が決まってしまい、コンタクトの冶金的性質がバネそのものであるという制約を受けるものである。本発明の先端構造体を転写して用いることにより、形状を制御されたものとすることができ、コンタクトとバネの冶金的性質の結びつきを減らすことができる。従って、先端構造体９００をコンタクトワイヤ９０６の端部に固定するのが有利である。ガイドプレート９０８及び９１０は次いで、コンタクトワイヤ９０６と先端構造体９００の両者を、それに固定された本発明の平行配列のブレード９０２と共に、被検電子部品の端子を横切るように方向付ける。このようにして、本発明の種々の実施例をコブラ形式のプローブに関連させて用い、コブラ形式のプローブ９０６と被検電子部品の端子との間に、より信頼性のある電気接続をもたらすことができる。
【００５５】
代替的に、図９Ｂは、コンタクトワイヤ９０６の端部に平行配列のブレード９１２を有する、本発明の別の実施例を例示している。図２Ｄに関して先に説明したのと同様の仕方でもって、ブレード９１２はコンタクトワイヤ９０６の端部に、例えばメッキや機械加工プロセスを通じて形成できる。従ってコンタクトワイヤ９０６は、転写される先端構造体を用いることなしに、ブレード付きの先端、又は「チゼルヘッド」９１２を有するものである。また、図６Ａ，６Ｂ，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，８Ａ及び８Ｂに関連してこれまでに説明し、また以下に説明する代替的な実施例の各々は、転写される先端構造体を用いずに相互接続要素の端部に形成されたブレード（ブレード９１２のような）と共に使用するように修正可能であることにも留意されたい。
【００５６】
本発明の好ましい実施例は、ブレードの長さが、先端構造体が撓んで被検電子部品の端子表面を横断する際の先端構造体の水平移動方向と実質的に平行となるように配向されている、先端構造体の鋭利なブレードを有するものである。しかしながら代替的な実施例では、ブレードはブレードの長さが平行から僅かな角度だけ外れた位置となるように配向される。例えば一つの実施例では、先端構造体が撓んで被検電子部品の端子表面を横断する際の先端構造体の水平移動方向と平行な軸に対して、ブレードの長さが約４５°以内となるように角度をなして配向されているブレードが包含される。理想的には、ブレードは平行配列された軸に対し、約±３０°をなす。従ってこの実施例は、被検端子の表面を横切る改良された掻き取り動作をもたらすことができると同時に、ブレード８００に沿って蓄積される堆積物の量を最小限にすることができる。
【００５７】
プローブを行うための装置は、整列を行わせる特徴を含む場合が多い。こうした整列化装置には、先端構造体からの反射を検出するために光ビームを使用する、光学センサを用いるものがある。上述の実施例のそれぞれはさらに改良して、より良好な反射を生ずるようなブレード構成を含むことができる。より反射性のよいブレード及び／又は先端構造体は、分類や配列（例えばウエハーのプローブ装置において自動実行される整列動作）を目的とした自動認識方法をもたらしうる。ブレードの反射能力は、ブレードの先端における平坦な上側表面（即ち截頭角錐形の断面を有するブレード）に依存している。反射の量は、最初のトレンチ（即ちブレードの形成に用いるトレンチ）のエッチング時間の長さを制御して、トレンチが先端で尖った頂点を形成しないようにすることで調節できる。ブレードごとの反射量を制御する別の方法は、アルミニウム層及び銅層を堆積する前に、トレンチの底部にリフローガラスを挿入しておくことである。トレンチの先端にあるガラスはブレードのエッジ（又は先端）を軟らかくし、結果的に截頭角錐形に類似した断面を有するブレードが得られる。代替的に、ブレードの先端を、鋭利なエッジに関して上述した手法でもって、鋭利なエッジを有するように作成し、次いで擦り磨き（又は研磨）して、ブレードが反射性の平坦な頂部エッジを有するようにすることができる。反射性のブレードを生成するためのこれらの代替的な方法は何れも、製造プロセスに組み入れるのが容易である。
【符号の説明】
【００５８】
２０  先端構造体
２２，２６  ブレード
２４  バネ接触要素
３１０，３２０，３３０  相互接続要素
４０２  端子
４０４  電子部品
４０６  相互接続要素
５０２  犠牲基板
５０４  トレンチ
５２０，５２０Ａ  先端構造体
５２２，５２２Ａ  ブレード
５３０  相互接続要素
５３２  端子
【図１Ａ】
2010073698.tif 000003
【図１Ｂ】
2010073698.tif 000004
【図２Ａ】
2010073698.tif 000005
【図２Ｂ】
2010073698.tif 000006
【図２Ｃ】
2010073698.tif 000007
【図２Ｄ】
2010073698.tif 000008
【図３Ａ】
2010073698.tif 000009
【図３Ｂ】
2010073698.tif 000010
【図３Ｃ】
2010073698.tif 000011
【図４Ａ】
2010073698.tif 000012
【図４Ｂ】
2010073698.tif 000013
【図４Ｃ】
2010073698.tif 000014
【図５Ａ】
2010073698.tif 000015
【図５Ｂ】
2010073698.tif 000016
【図５Ｃ】
2010073698.tif 000017
【図５Ｄ】
2010073698.tif 000018
【図５Ｅ】
2010073698.tif 000019
【図５Ｆ】
2010073698.tif 000020
【図５Ｇ】
2010073698.tif 000021
【図５Ｈ】
2010073698.tif 000022
【図５Ｉ】
2010073698.tif 000023
【図５Ｊ】
2010073698.tif 000024
【図５Ｋ】
2010073698.tif 000025
【図６Ａ】
2010073698.tif 000026
【図６Ｂ】
2010073698.tif 000027
【図７Ａ】
2010073698.tif 000028
【図７Ｂ】
2010073698.tif 000029
【図７Ｃ】
2010073698.tif 000030
【図８Ａ】
2010073698.tif 000031
【図８Ｂ】
2010073698.tif 000032
【図９Ａ】
2010073698.tif 000033
【図９Ｂ】
2010073698.tif 000034
【図１０】
2010073698.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月7日(2010.1.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検半導体デバイスの端子への一時的な電気接続を提供する構造体であって、
基板と、
前記基板に取り付けられた一端と、前記基板から離れて延びる自由端とを有し、前記自由端に加えられる力に応じて弾性的に撓む弾性接続要素と、
前記弾性接続要素の前記自由端に配置された少なくとも１つのブレードであって、前記端子が前記ブレードに対して垂直方向に移動したときに生じる水平拭い移動の際に、前記端子上の非導電性層を貫通することにより前記端子との電気接続を図るエッジをもつ、少なくとも１つのブレードと、
を備える構造体。
【請求項２】
前記ブレードが截頭角錐断面構造をもつ、
請求項１記載の構造体。
【請求項３】
前記エッジが前記ブレードの前記長手に沿った鋭利なエッジを有する、
請求項１記載の構造体。
【請求項４】
前記エッジは、前記ブレードの長手に沿いかつ前記自由端の表面に垂直な表面によって、前記自由端の表面から立ち上げられている、
請求項１記載の構造体。
【請求項５】
前記エッジは平坦面をもつ、
請求項１記載の構造体。