(57)【要約】【課題】  エッチング処理によって製作する場合において、金属板の板厚を薄くすることなく、ＩＣパッケージの電極ピッチの狭小化に対応することができるプローブピン及びプローブピンシートを提供する。【解決手段】  プローブピン１００は、板厚Ｔを有する金属板からエッチング処理によって製作され、被試験デバイスの電極部分に接触するプローブピンであって、電極部分に接触する接点１０１Ａ，１０１Ｂを有し、金属板の板面に沿って形成される先端部１０３Ａ，１０３Ｂと、接点１０１Ａ〜１０１Ｂ間の接点幅Ｗｃｐよりも狭いスリット幅Ｗｓを有する狭小幅部分ＮＡＲを含むスリットＳＬ１を先端部１０３Ａ，１０３Ｂの間に形成し、先端部１０３Ａ，１０３Ｂに連なるスリット形成部１０５と、スリット幅Ｗｓよりも広い受入幅Ｗｒを有するエッチング液受入領域Ｒ１を形成し、スリット形成部１０５に連なるエッチング液受入領域形成部１０７とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の板厚を有する金属板からエッチング処理によって製作され、被試験デバイスの電極部分に接触するプローブピンであって、
前記電極部分に接触する接点を有し、前記金属板の板面に沿って形成される複数の先端部と、
前記接点間の幅である接点幅よりも狭いスリット幅を有する狭小幅部分を含むスリットを前記複数の先端部の間に形成し、前記先端部に連なるスリット形成部と、
前記スリット幅よりも広い受入幅を有するエッチング液受入領域を形成し、前記スリット形成部に連なるエッチング液受入領域形成部と
を備えるプローブピン。
【請求項２】
前記スリット形成部は、前記接点幅と略同一であるスリット幅を有する直線状スリットを形成する請求項１に記載のプローブピン。
【請求項３】
前記スリットは、前記狭小幅部分から前記接点に向けて徐々に広がる形状である請求項１に記載のプローブピン。
【請求項４】
前記接点幅は、前記板厚と略同一である請求項１乃至３の何れか一項に記載のプローブピン。
【請求項５】
前記接点幅を前記板厚で除したアスペクト比は、０．８〜２．０の範囲内である請求項１乃至３の何れか一項に記載のプローブピン。
【請求項６】
前記エッチング液受入領域の平面形状は、略円形である請求項１乃至５の何れか一項に記載のプローブピン。
【請求項７】
前記電極部分は、半田によって形成された略球状の半田バンプであり、
前記複数の接点は、前記半田バンプの中腹部分に接触する請求項１乃至６の何れか一項に記載のプローブピン。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかのプローブピンを複数隣接して並べたプローブピンシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の板厚を有する金属板からエッチング処理によって製作され、被試験デバイスの電極部分に接触するプローブピン及びプローブピンシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＳＰ（Chip Sized Package）などのＩＣパッケージでは、プリント配線基板側の平面に、ＩＣパッケージの電極ピッチに応じた多数の半田バンプを配設する方法が広く用いられている。このようなＩＣパッケージは、半田バンプがプリント配線基板に融着することによって、プリント配線基板と電気的に接続される。
【０００３】
また、このようなＩＣパッケージの試験（エージング試験など）に用いられる試験用ソケットでは、半田バンプに大きな傷を付けることなく良好な電気的接続を得るため、半田バンプと接触するプローブピンの先端部分の形状や、プローブピンを複数隣接して並べたプローブピンシートについて、様々な提案がなされている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。
【０００４】
図６（ａ）は、このような従来のプローブピンの先端部分の形状例を示している。図６（ａ）に示すプローブピン４００は、金属板をエッチング処理することによって製作される。金属板のエッチング処理によってプローブピンを製作すると、プローブピンへの配線も一体として形成することができるため、製作効率が向上する。
【０００５】
図６（ａ）に示すように、プローブピン４００には、ＩＣパッケージの半田バンプと接触する接点４０１が、２つの先端部４０３にそれぞれ形成されている。
【０００６】
２つの先端部４０３の間には、プローブピン４００が半田バンプに押し付けられることによって半田バンプに大きな傷が付くことを回避するスリットＳＬ１００が設けられている。
【特許文献１】特許３１１７４２３号公報（第２−３頁、第４図）
【特許文献２】特許３３２３４４９号公報（第４−６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、近年では、携帯電話機に代表される電子機器の小型化ならびに高性能化に伴って、ＩＣパッケージの電極ピッチが、さらに狭小化する傾向にある。
【０００８】
電極ピッチがさらに狭小化されたＩＣパッケージに対応するためには、図６（ａ）に示した接点４０１の間隔が狭くなったプローブピンを製作する必要があるが、エッチング処理によって、このようなプローブピンを製作することが困難となるといった問題があった。
【０００９】
具体的には、接点４０１の間隔を狭くすると、接点４０１の部分などよりもスリットＳＬ１００周辺のエッチングの進行が遅くなるため、スリットＳＬ１００が形成された頃には、接点４０１の部分が必要以上に溶けてしまい、所望の形状を得ることができないといった問題があった。
【００１０】
このような問題を解決するためには、プローブピンの製作に用いられる金属板の板厚を薄くすればよいが、板厚を薄くすればプローブピンの構造的な強度が低下すること、及びプローブピンの電気的特性（導体抵抗値など）が悪化することなど、別の問題を惹起することとなる。
【００１１】
このため、所定の板厚を確保しつつ、電極ピッチがさらに狭小化されたＩＣパッケージに対応するプローブピンをエッチング処理によって製作する場合、上述した問題を回避するため、図６（ｂ）に示すプローブピン４１０のように、先端にひとつのみの接点４１１を形成する“妥協策”が採られてきた。
【００１２】
プローブピン４１０の場合、２つの接点４０１が半田バンプに接触するプローブピン４００（図６（ａ）参照）と比較して、半田バンプの先端の傷付き防止、半田バンプとの確実な接触、及び良好な電気的接続を得ることが難しくなることは自明である。
【００１３】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、エッチング処理による場合において、金属板の板厚を薄くすることなく、ＩＣパッケージの電極ピッチの狭小化に対応することができるプローブピン及びプローブピンシートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、所定の板厚（板厚Ｔ）を有する金属板からエッチング処理によって製作され、被試験デバイス（例えば、ＩＣパッケージ１０）の電極部分（半田ボール２０）に接触するプローブピン（例えば、プローブピン１００）であって、前記電極部分に接触する接点（接点１０１Ａまたは１０１Ｂ）を有し、前記金属板の板面（方向Ｄ１）に沿って形成される複数の先端部（先端部１０３Ａ，１０３Ｂ）と、前記接点間の幅である接点幅（接点幅Ｗｃｐ）よりも狭いスリット幅（スリット幅Ｗｓ）を有する狭小幅部分（狭小幅部分ＮＡＲ）を含むスリット（スリットＳＬ１）を前記複数の先端部の間に形成し、前記先端部に連なるスリット形成部（スリット形成部１０５）と、前記スリット幅よりも広い受入幅（受入幅Ｗｒ）を有するエッチング液受入領域（エッチング液受入領域Ｒ１）を形成し、前記スリット形成部に連なるエッチング液受入領域形成部（エッチング液受入領域形成部１０７）とを備えることを要旨とする。
【００１５】
このような特徴によれば、スリットに連なって、プローブピンの形状を得るために用いられるエッチング液を受け入れるエッチング液受入領域が形成されることとなる。スリットよりも内側にエッチング液が入り込み易いエッチング液受入領域が形成されると、エッチング液がスリット周辺の部分により多くかつ早く入り込むため、他の部分、具体的には接点の部分と比較して、スリット周辺部分のエッチングの進行が遅れることが回避される。
【００１６】
すなわち、このような特徴によれば、ＩＣパッケージの電極ピッチの狭小化に対応するために接点の間隔を狭くした場合、エッチングによるスリットが形成された頃には、接点の部分が必要以上に溶けてしまい、所望の形状を得ることができないといった問題を解決することができる。
【００１７】
つまり、エッチング処理による場合において、金属板の板厚を薄くすることなく、ＩＣパッケージの電極ピッチの狭小化に対応することができるプローブピンを提供することができる。
【００１８】
また、このような特徴によれば、スリット幅よりも広い受入幅を有するエッチング液受入領域によって、スリットが確実に形成されるため、プローブピンのスリット形成部が期待どおりにエッチングされずに残存した部分が、ＩＣパッケージの電極部分の先端に接触することなどによって、当該電極部分を傷付けてしまうことが抑制される。
【００１９】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記スリット形成部は、前記接点幅と略同一であるスリット幅を有する直線状スリット（直線状スリットＳＬ２）を形成することを要旨とする。
【００２０】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記スリットは、前記狭小幅部分から前記接点に向けて徐々に広がる形状であることを要旨とする。
【００２１】
本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至第３の特徴に係り、前記接点幅は、前記板厚と略同一であることを要旨とする。
【００２２】
本発明の第５の特徴は、本発明の第１乃至第３の特徴に係り、前記接点幅を前記板厚で除したアスペクト比（アスペクト比（Ｗｃｐ／Ｔ））は、０．８〜２．０の範囲内であることを要旨とする。
【００２３】
本発明の第６の特徴は、本発明の第１乃至第５の特徴に係り、前記エッチング液受入領域の平面形状は、略円形であることを要旨とする。
【００２４】
本発明の第７の特徴は、本発明の第１乃至第６の特徴に係り、前記電極部分は、半田によって形成された略球状の半田バンプ（例えば、半田ボール２０）であり、前記複数の接点は、前記半田バンプの中腹部分（中腹部分Ｍ）に接触することを要旨とする。
【００２５】
本発明の第８の特徴は、本発明の第１乃至第７の特徴の何れかのプローブピンを複数隣接して並べたプローブピンシート（プローブピンシート５００）であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の特徴によれば、エッチング処理による場合において、金属板の板厚を薄くすることなく、ＩＣパッケージの電極ピッチの狭小化に対応することができるプローブピン及びプローブピンシートを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００２８】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面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ていることは勿論である。
【００２９】
（プローブピンの概略形状）
図１は、本実施形態に係るプローブピン１００の概略形状、及びプローブピン１００の使用例を示している。同図に示すように、プローブピン１００は、エージング試験など、試験の対象となる被試験デバイスであるＩＣパッケージ１０の一平面に設けられた半田ボール２０の位置と対応するように、所定の間隔で配設される。
【００３０】
プローブピン１００は、半田によって形成された略球状の半田バンプである半田ボール２０（電極部分）に接触する。プローブピン１００は、エッチング処理によって、所定の金属板から製作することができる。本実施形態では、プローブピン１００は、高強度銅合金(例えば、ベリリウム銅合金)が用いられる。なお、プローブピン１００として用いられる金属板は、ベリリウム銅合金に限らず、他の銅合金（例えば、リン青銅）であってもよい。
【００３１】
プローブピン１００は、半田ボール２０に接触する複数の接点、具体的には、接点１０１Ａ，１０１Ｂ（図２（ａ）参照）を有している。接点１０１Ａ，１０１Ｂは、半田ボール２０の中腹部分Ｍ（図１において仮想線で表示）に接触する。なお、本実施形態では、半田ボール２０の配置間隔（電極ピッチ）は、０．４〜０．５ｍｍである。ただし、当該電極ピッチは、さらに狭く（例えば、０．２〜０．３ｍｍ）てもよい。
【００３２】
半田ボール２０の位置と対応するように、所定の間隔で配設された複数のプローブピン１００は、ＩＣパッケージ１０の試験用ソケット（不図示）を構成し、当該試験用ソケットは、ＩＣパッケージ１０の試験を行う試験システムに接続される。
【００３３】
（プローブピンの詳細形状）
図２（ａ）及び（ｂ）は、プローブピン１００の詳細形状を示している。具体的には、図２（ａ）は、プローブピン１００の正面図である。また、図２（ｂ）は、プローブピン１００の上面図である。
【００３４】
プローブピン１００は、先端部１０３Ａ，１０３Ｂ、スリット形成部１０５及びエッチング液受入領域形成部１０７を備えている。
【００３５】
先端部１０３Ａは、ＩＣパッケージ１０の半田ボール２０（電極部分）に接触する接点１０１Ａを有している、同様に、先端部１０３Ｂは、ＩＣパッケージ１０の半田ボール２０（電極部分）に接触する接点１０１Ｂを有している。
【００３６】
また、先端部１０３Ａ，１０３Ｂは、プローブピン１００を形成するために用いられた金属板（不図示）の板面（図中の方向Ｄ１）に沿って形成されている。
【００３７】
スリット形成部１０５は、接点１０１Ａ〜接点１０１Ｂ間の幅である接点幅Ｗｃｐよりも狭いスリット幅Ｗｓを有する狭小幅部分ＮＡＲを含むスリットＳＬ１を、先端部１０３Ａ，１０３Ｂの間に形成するものである。また、スリット形成部１０５は、先端部１０３Ａ，１０３Ｂに連なって形成されている。
【００３８】
図２（ａ）に示すように、スリットＳＬ１は、狭小幅部分ＮＡＲから接点１０１Ａ，１０１Ｂに向けて徐々に広がる形状を有している。
【００３９】
エッチング液受入領域形成部１０７は、スリット幅Ｗｓよりも広い受入幅Ｗｒを有するエッチング液受入領域Ｒ１を形成するものである。また、エッチング液受入領域形成部１０７は、スリット形成部１０５に連なって形成されている。図２（ａ）に示すように、エッチング液受入領域Ｒ１の平面形状は、略円形である。
【００４０】
また、本実施形態では、接点幅Ｗｃｐをプローブピン１００、具体的には、プローブピン１００を形成するために用いられた金属板の板厚Ｔで除したアスペクト比（Ｗｃｐ／Ｔ）（図２（ｂ）参照）は、０．８〜２．０の範囲内となっている。
【００４１】
また、所望のプローブピン１００の形状を容易に得る観点からは、アスペクト比（Ｗｃｐ／Ｔ）は１．０〜２．０程度の範囲内、つまり、接点幅Ｗｃｐは、少なくとも板厚Ｔと略同一とすることがより好ましい。
【００４２】
（プローブピンシートの形状）
次に、図３を参照して、上述したプローブピン１００を複数隣接して並べたプローブピンシート５００の形状について説明する。
【００４３】
図３に示すように、プローブピンシート５００は、複数隣接して並べられたプローブピン１００によって構成されている。
【００４４】
プローブピンシート５００は、プローブピン１００を連結するタイバー（不図示）を設けることによって製作することができる。また、プローブピンシート５００は、特許３３２３４４９号公報に開示されているように、ポリイミドなどを用いてプローブピン１００用の金属板（不図示）を連結後、当該金属板をエッチングして製作することもできる。
【００４５】
プローブピンシート５００を構成するプローブピン１００は、ＩＣパッケージ１０の半田ボール２０に接触したときのバネ性を確保するため、可撓部１０９を備えている。また、プローブピン１００は、ＩＣパッケージ１０の試験用ソケットのプリント配線基板と接続される端子部１１１を備えている。
【００４６】
（作用・効果）
以上説明した本実施形態に係るプローブピン１００によれば、スリットＳＬ１に連なって、プローブピン１００の形状を得るために用いられるエッチング液を受け入れるエッチング液受入領域Ｒ１が形成されることとなる。
【００４７】
スリットＳＬ１よりも内側にエッチング液が入り込み易いエッチング液受入領域Ｒ１が形成されると、エッチング液がスリットＳＬ１の部分により多くかつ早く入り込むため、他の部分、具体的には接点１０１Ａ，１０１Ｂの部分と比較して、スリットＳＬ１周辺部分のエッチングの進行が遅れることが回避される。
【００４８】
すなわち、プローブピン１００によれば、ＩＣパッケージ１０の電極ピッチ（半田ボール２０の配置間隔）の狭小化に対応するために、接点１０１Ａ〜１０１Ｂの間隔（接点幅Ｗｃｐ）を狭くした場合、エッチングによるスリットＳＬ１が形成された頃には、接点１０１Ａ，１０１Ｂの部分が必要以上に溶けてしまい、所望の形状を得ることができないといった問題を解決することができる。
【００４９】
つまり、エッチング処理による場合において、金属板の板厚Ｔを薄くすることなく、ＩＣパッケージ１０の電極ピッチの狭小化に対応することができるプローブピンを提供することができる。
【００５０】
プローブピン１００によれば、スリットＳＬ１及びエッチング液受入領域Ｒ１によって、充分な深さを有する空隙が接点１０１Ａ〜１０１Ｂ間に形成されるため、接点１０１Ａ，１０１Ｂが半田ボール２０の中腹部分Ｍに接触した場合においても、半田ボール２０の先端部分がプローブピン１００と接触することが回避される。また、スリットＳＬ１は、狭小幅部分ＮＡＲから接点１０１Ａ，１０１Ｂに向けて徐々に広がる形状を有している。
【００５１】
すなわち、プローブピン１００によれば、ＩＣパッケージ１０の半田ボール２０を大きく傷付けることなく良好な電気的接続を得ることができる。
【００５２】
また、プローブピン１００では、エッチング液受入領域Ｒ１の平面形状が略円形であるため、エッチング液をエッチング液受入領域Ｒ１に入り込み易くさせつつ、剛性ならびに製作の容易性に優れるプローブピンを提供することができる。
【００５３】
（その他の実施形態）
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
【００５４】
例えば、本発明は、次のように変更することができる。図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の変更例に係るプローブピンの形状を示している。なお、以下、上述したプローブピン１００と異なる部分について主に説明するものとし、プローブピン１００と同様な部分については、適宜その説明を省略する。
【００５５】
図４（ａ）に示すプローブピン２００は、スリット形成部２０５及びエッチング液受入領域形成部２０７を備えている。
【００５６】
スリット形成部２０５は、接点２０１Ａ〜２０１Ｂの接点幅と略同一であるスリット幅を有する直線状スリットＳＬ２を形成するものである。
【００５７】
エッチング液受入領域形成部２０７は、直線状スリットＳＬ２よりも広い受入幅を有するエッチング液受入領域Ｒ２を形成するものである。
【００５８】
プローブピン２００は、上述したプローブピン１００と比較すると、スリット形成部２０５が、先端部（プローブピン１００の先端部１０３Ａ，１０３Ｂに相当）の機能を兼ねている。
【００５９】
図４（ｂ）に示すプローブピン３００は、先端部３０３Ａ，３０３Ｂ、スリット形成部３０５及びエッチング液受入領域形成部３０７を備えている。
【００６０】
プローブピン３００は、上述したプローブピン１００と概ね同様の形状を有しているが、プローブピン１００の接点１０１Ａ，１０１Ｂと比較して、接点３０１Ａ，３０１Ｂの形状がややなだらかになっている。
【００６１】
このため、スリットＳＬ３の形状も、プローブピン１００のスリットＳＬ１の形状とやや異なる形状となっている。なお、エッチング液受入領域Ｒ３の形状は、プローブピン１００のエッチング液受入領域Ｒ１と略同一である。
【００６２】
プローブピン２００及びプローブピン３００によっても、プローブピン１００と概ね同様の作用・効果を奏することができる。プローブピン１００〜３００のうち、何れの形状のプローブピンを用いるかについては、ＩＣパッケージ１０の電極部分（半田バンプ）の形状やプローブピンに用いられる金属板の板厚Ｔなどに基づいて決定すればよい。
【００６３】
また、上述した本発明の実施形態では、ＩＣパッケージ１０の電極部分、つまり、半田ボール２０は、略球状の半田バンプであったが、プローブピン１００〜３００が用いられるＩＣパッケージの電極部分の形状は、略球状に限定されるものではない。
【００６４】
例えば、図５（ａ）に示すように、断面形状が半円状の半田バンプ２１を備えるＩＣパッケージ１１にもプローブピン１００〜３００を用いることができる。同様に、図５（ｂ）に示すように、断面形状が矩形状の半田バンプ２２を備えるＩＣパッケージ１２にもプローブピン１００〜３００を用いることができる。
【００６５】
さらに、ＩＣパッケージ１０〜１２には、半田バンプが用いられているが、半田バンプではなく、例えば、金バンプを用いてもよい。
【００６６】
また、上述したプローブピン１００では、エッチング液受入領域Ｒ１の平面形状を略円形としたが、エッチング液受入領域Ｒ１の形状は、必ずしも円形でなくても構わない。
【００６７】
さらに、上述した実施形態及び変更例では、ＩＣパッケージ１０〜１２にプローブピン１００〜３００が用いられる形態としたが、プローブピン１００〜３００を用いることができるＩＣパッケージには、ＬＳＩやＶＬＳＩが含まれる。また、プローブピン１００〜３００は、ＡＳＩＣやシステムＬＳＩなどにも勿論用いることができる。
【００６８】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態に係るプローブピンの概略形状及びプローブピンの使用例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプローブピンの詳細形状を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るプローブピンシートの概略形状を示す図である。
【図４】本発明の変更例に係るプローブピンの形状を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るプローブピンを用いることができる他のＩＣパッケージの形状例を示す図である。
【図６】従来のプローブピンの形状例を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０〜１２…ＩＣパッケージ、２０…半田ボール、２１，２２…半田バンプ、１００…プローブピン、１０１Ａ，１０１Ｂ…接点、１０３Ａ，１０３Ｂ…先端部、１０５…スリット形成部、１０７…エッチング液受入領域形成部、１０９…可撓部、１１１…端子部、２００…プローブピン、２０１Ａ，２０１Ｂ…接点、２０５…スリット形成部、２０７…エッチング液受入領域形成部、３００…プローブピン、３０１Ａ，３０１Ｂ…接点、３０３Ａ，３０３Ｂ…先端部、３０５…スリット形成部、３０７…エッチング液受入領域形成部、４００…プローブピン、４０１…接点、４０３…先端部、４１０…プローブピン、４１１…接点、５００…プローブピンシート、Ｍ…中腹部分、ＮＡＲ…狭小幅部分、Ｒ１〜Ｒ３…エッチング液受入領域、ＳＬ１，ＳＬ３，ＳＬ１００…スリット、ＳＬ２…直線状スリット、Ｔ…板厚、Ｗｃｐ…接点幅、Ｗｒ…受入幅、Ｗｓ…スリット幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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