(57)【要約】【課題】パッシベーションとの干渉を回避しつつ被検査物の電極のスクラブを良好に行う。【解決手段】めっきによって形成されるコンタクトピン３２ａの先端に、非検査物であるパッドに当接し得る突起部６４を設ける。突起部６４を、先端が錐状または稜線をなすものとする。突起部６４はコンタクトピン３２ａの先端部に埋め込まれる突起部材６２によって構成されている。このコンタクトピン３２ａを製造する段階で、突起部材６２をその先端が基板層に埋め込まれた状態にして設け、コンタクトピン３２ａに供される金属層をめっき処理により形成して、突起部４４を有するコンタクトピン３２ａを得る。【選択図】図１０
2006300960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムが被着された複数のパターン配線の各先端がコンタクトピンとされているコンタクトプローブにおいて、
前記コンタクトピンの先端部に、先端が錐状または稜線をなす突起部が設けられ、
前記突起部が、前記コンタクトピンの先端部に埋め込まれる突起部材によって構成されていることを特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項２】
前記突起部材は、前記コンタクトピンより、硬質または耐磨耗性の高い材質によって構成し、
前記コンタクトピンは、前記突起部材より、導電性の高い材料によって構成することを特徴とする請求項１に記載のコンタクトプローブ。
【請求項３】
フィルム上に形成されたパターン配線の先端部がコンタクトピンとされるコンタクトプローブの製造方法であって、
前記コンタクトピンに供される金属層形成のための下地となる基板層の表面において前記コンタクトピンの先端をなす部分の下地となる位置に、突起部材をその先端が前記基板層に埋め込まれた状態にして設ける埋め込み工程と、
該埋め込み工程と前後して前記基板層の上にマスクを施して、前記マスクが施されていない部分に前記コンタクトピンに供される金属層をめっき処理により形成するめっき処理工程と、
前記マスクを取り除いた金属層の上に前記フィルムを被着するフィルム被着工程と、
前記フィルムと前記金属層及び前記突起部材からなる部分と、前記基板層とを分離する分離工程とを備えていることを特徴とするコンタクトプローブの製造方法。
【請求項４】
前記突起部材は、前記コンタクトピンより、硬質または耐磨耗性の高い材質によって構成し、
前記金属層は、前記突起部材より、導電性の高い材料によって構成することを特徴とする請求項３に記載のコンタクトプローブの製造方法。
【請求項５】
前記埋め込み工程以前の段階で、前記基板層の上に前記コンタクトピンの材質に被着または結合し前記基板層よりも塑性変形しやすい材質の下地金属層を形成する下地金属層形成工程を有し、
前記埋め込み工程では、前記基板層の代わりに前記下地金属層に前記突起部材を埋め込み、
前記分離工程では、前記フィルム、前記金属層、前記突起部材及び前記下地金属層からなる部分と、前記基板層とを分離することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のコンタクトプローブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ＩＣチップやＬＣＤ（液晶表示体）等の被検査物の微細な電極にコンタクトピンを接触させて回路試験等の電気的なテストを行うためのコンタクトプローブ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プローブ装置は、ＩＣチップやＬＳＩ等の半導体チップ、またはＬＣＤ（液晶表示体）等の各電極パッド（以下、パッドという）にコンタクトプローブのコンタクトピンを押圧接触させ、プリント基板を介してテスターに接続して電気的なテストに用いられる。
コンタクトプローブ１は、例えば図１３に示すようにＮｉ基合金等からなる複数本のパターン配線２…の上に接着剤層を介してフィルム３が被着され、パターン配線２…の先端部はコンタクトピン２ａ…とされている。またフィルムの幅広の基部１ｂには窓部４が形成され、この窓部４にはパターン配線２…の引き出し配線部５…が設けられている。
尚、フィルム３はポリイミド等の樹脂フィルム層からなり、或いはポリイミド等の樹脂フィルム層に銅箔等の金属フィルム層がグラウンドとして積層されたもの等でもよい。
【０００３】
このようなコンタクトプローブ１は図１４及び図１５に示すようにマウンティングベースやトップクランプやボトムクランプ等のメカニカルパーツ７に組み込まれてプローブ装置８とされ、コンタクトピン２ａ…を半導体ＩＣチップやＬＣＤ等のパッドやバンプ等の微細な電極端子（図１５ではＩＣチップ１８のパッド１８ａ）に接触させることになる。
即ち、図１４及び図１５に示すプローブ装置８において、円盤形状をなし中央窓部１０ａを有するプリント基板１０の上に、例えばトップクランプ１１を取り付け、またコンタクトプローブ１の先端部１ａを両面テープ等でその下面に取り付けたマウンティングベース１２を、トップクランプ１１にボルト等で固定する。そしてボトムクランプ１４でコンタクトプローブ１の基部１ｂを押さえつける。その際、プリント基板１０とコンタクトプローブ１の基部１ｂは位置決めピンによって相互の位置決めがなされる。
これによって、コンタクトプローブ１の先端部１ａがマウンティングベース１２の下面で下方に向けた傾斜状態に保持され、コンタクトプローブ１の基部１ｂにおいてパターン配線２…の引き出し配線部５…がボトムクランプ１４の弾性体１５で窓部４を通してプリント基板１０の下面の電極１６に押し付けられて接触状態に保持されることになる。
【０００４】
ところで、上述のコンタクトプローブ１の各コンタクトピン２ａ…を含む各パターン配線２…はマスク露光技術を用いてフォトリソ・めっき法によって製作されており、コンタクトピン２ａの先端部２０は図１６に示されるように略半円弧の板状に形成される。ここで、コンタクトピン２ａの先端部２０はフィルム３に被着される先端円弧状の上面２１及び下面２２と側面２３とで構成されている。
また、パッド１８ａへのコンタクト時に接触抵抗を少なくするために、図１６に示すようにコンタクトピン２ａ…の先端において下面２２から側面２３の先端にかけて斜めに切り欠いて研磨された接触面２４を形成していた。
【０００５】
ＩＣチップ１８のパッド１８ａにコンタクトピン２ａをコンタクトさせる際、例えばパッド１８ａを水平に配置したとして、パッド１８ａに対するコンタクトピン２ａの傾斜角度θを例えば２０°前後に設定するようになっている。
他方、アルミニウム合金や金などで形成されるパッド１８ａの表面は空気中で酸化して薄い酸化膜や吸着物で覆われているために、オーバードライブをかけて図１７に示すようにパッド１８ａの表面の酸化膜や吸着物を先端部２０の接触面２４で擦り取り（スクラブという）、内部のアルミニウムや金などの金属を露出させて接触面２４でコンタクトピン２ａとの確実な導通を図る必要がある。
また、本発明者は、特開２００１−２４９１４４号公報に示すように、コンタクトピン２ａの先端に突起部を形成したコンタクトプローブを開示している。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００１−２４９１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＩＣチップ１８のパッド１８ａには図１７に示すようにその縁部にパッシベーション２６と呼ばれる絶縁膜（絶縁部材）が設けられているものがあり、パッシベーション２６はパッド１８ａの表面より高い位置まで隆起している。そのため、スクラブをかけた際にコンタクトピン２ａがパッシベーション２６に接触してパッシベーション２６を破損するおそれがあった。
【０００７】
このようなパッド１８ａのスクラブを行うことができるよう、コンタクトピン２ａの下面２２に凹部を形成し、この凹部によってパッシベーション２６との干渉を回避するようにしたコンタクトプローブがある。しかし、このようにコンタクトピン２ａに凹部を形成することで、コンタクトピン２ａの肉厚がうすくなるため、コンタクトピン２ａの強度が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
また、本発明者は、特開２００１−２４９１４４号公報に示すように、コンタクトピン２ａの先端に突起部を形成したコンタクトプローブを開示している。
このように構成されるコンタクトプローブでは、コンタクトピン２ａの先端部以外の部分はパッド１８ａから離間させてパッシベーション２６との干渉を回避しつつ、コンタクトピン２ａから突出される突起部によってパッド１８ａの表面をスクラブすることができる。
しかし、この突起部は、ボンディングまたはめっきによって形成されるものであるため、その形状は略半球状となる。このように突起部が球状であると、スクラブをかけた際に突起部がパッド１８ａ上を滑りやすく、パッド１８ａの表面を強く擦ることができず、コンタクトピン２ａとの確実な導通を維持することが困難であった。特に、パッド１８ａの材質がアルミ等であってその表面が硬質の酸化膜で覆われている場合には、パッド１８ａの表面の酸化膜を十分に擦り取ることができないことがある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、パッシベーションとの干渉を回避しつつ被検査物の電極のスクラブを良好に行うことができるコンタクトプローブ及びその製造方法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】
【００１０】
本発明にかかるコンタクトプローブにおいては、フィルムが被着された複数のパターン配線の各先端がコンタクトピンとされているコンタクトプローブにおいて、前記コンタクトピンの先端部に、先端が錐状または稜線をなす突起部が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
このように構成されるコンタクトプローブにおいては、コンタクトピンの先端に突起部が設けられているので、コンタクトピンの先端部以外の部分は被検査物から離間させた状態で、コンタクトピンから突出される突起部によって被検査物の電極のスクラブが行われる。これにより、被検査物の電極の周囲にパッシベーション等が設けられていても、さらにコンタクトピンの傾斜角度を小さくしても、コンタクトピンとパッシベ−ションとの干渉を回避しつつ、コンタクトピンから突出される突起部によって電極の表面のスクラブが行われる。
そして、突起部は先端が錐状または稜線をなしていて、鋭利な形状とされているので、スクラブの際に電極表面に対して食い付きがよく、例えば電極表面が酸化膜や吸着物で覆われていても、これらを取り除いて電極内部の金属を露出させることができ、コンタクトピンとの導通を確実にすることができる。なお、ここでいう錐状とは、円錐及び多角錐を指している。
【００１２】
さらに、突起部は、前記コンタクトピンの先端部に埋め込まれる突起部材によって構成されていることを特徴としている。
このことにより、突起部を構成する突起部材の形状がそのまま突起部の形状となる。突起部は、コンタクトピンとは別部材であって予め所望の形状に成形することができるので、突起部の形状の自由度及び形状精度をより向上させることができる。
また、このように突起部をコンタクトピンとは別部材によって構成しているので、例えば突起部材はスクラブ性能や耐久性を重視して硬質または耐磨耗性の高い材質、例えばＮｉ等によって構成し、コンタクトピンは導電性を重視して突起部材よりも導電性の高い材料、例えば銅等によって構成して、高いスクラブ性能や耐久性に加えて導電性能が良好なコンタクトプローブを得ることができる。
【００１３】
本発明にかかるコンタクトプローブの製造方法においては、フィルム上に形成されたパターン配線の先端部がコンタクトピンとされるコンタクトプローブの製造方法であって、前記コンタクトピンに供される金属層形成のための下地となる基板層の表面において前記コンタクトピンの先端をなす部分の下地となる位置にくぼみを形成するくぼみ形成工程と、該くぼみ形成工程と前後して前記基板層の上にマスクを施して、前記マスクが施されていない部分に前記コンタクトピンに供される金属層をめっき処理により形成するめっき処理工程と、前記マスクを取り除いた金属層の上に前記フィルムを被着するフィルム被着工程と、前記フィルムと前記金属層からなる部分と、前記基板層とを分離する分離工程とを備えていることを特徴としてもよい。
【００１４】
このコンタクトプローブの製造方法では、コンタクトピンに供される金属層形成のための下地となる基板層の表面において、コンタクトピンの先端をなす部分の下地となる位置にくぼみを形成する（くぼみ形成工程）。そして、くぼみ形成工程と前後して、基板層の上にマスクを施す。ここで、このくぼみ形成工程は、マスク形成前と形成後のどちらで行ってもよい。
続いて、マスクが施されていない部分に、コンタクトピンに供される金属層をめっき処理により形成する（めっき処理工程）。基板層の表面には前記くぼみが形成されているので、コンタクトピンに供される金属層のうちコンタクトピンの先端をなす部分には、くぼみの内面形状が転写された外形を有する突起部が形成される。
さらに、マスクを取り除いた金属層の上にフィルムを被着し（フィルム被着工程）、フィルムと金属層からなる部分と、基板層とを分離することで（分離工程）、コンタクトピンの先端に突起部が形成されたコンタクトプローブを得ることができる。
【００１５】
突起部の形状は、基板層に形成されたくぼみの内面形状が転写されたものであるので、くぼみの内面形状を制御することで、突起部の形状をスクラブに適した形状、すなわち先端が錐状または稜線をなしている形状とすることができる。
前記くぼみは、例えば先端形状が形成したい突起部の形状と同一である圧子を基板に押し付けることで形成することができる。この場合には、予め形成されたコンタクトピンの先端にボンディングやめっきを施して突起部を形成する場合に比べて突起部の形状付与が容易であり、また形状精度も高く、突起部の形状を、ボンディングやめっきを施して突起部を形成した場合には付与することのできなかったスクラブに適した形状、すなわち先端が錐状または稜線をなす形状に形成することができる。
ここで、くぼみの形成は、前記のように圧子を用いて行うほか、他の任意の方法を用いて行ってもよい。
【００１６】
また、このコンタクトプローブの製造方法では、くぼみ形成工程において基板層に形成されるくぼみが、断面視Ｖ字形状をなす止まり穴または溝とされていてもよい。これにより、突起部の形状を、先端が錐状または稜線をなしている形状とすることができる。
【００１７】
また、このコンタクトプローブの製造方法では、くぼみ形成工程において基板層に形成されるくぼみが、コンタクトピンの配列方向に沿って延びて複数のコンタクトピン形成領域にまたがる溝とされていてもよい。
この場合には、前記基板層の表面にマスクを形成することで、コンタクトピン形成領域を囲むマスクによって、基板層に形成される溝が各コンタクトピン形成領域ごとに分断される。そして、めっき処理工程でコンタクトピン形成領域にコンタクトピンに供される金属層が形成されることで、各コンタクトピンの先端に、溝の内面形状が転写されてなる突起部が形成されることとなる。
ここで、溝において隣接するコンタクトピン形成領域間に位置する部分がマスクによって十分に埋められていないと、隣接するコンタクトピン同士がつながった状態で形成されてしまうことがあるが、この場合には、コンタクトピンを形成した後に、レーザー加工等によって不要な部分を除去すればよい。
【００１８】
ここで、上記コンタクトプローブの製造方法において、基板層に直接くぼみを形成した場合には、例えば再度マスクを形成する際にくぼみに対するマスクの位置決め等に手間がかかるなどの理由から、基板層の再利用を図ることは困難となる。
そこで、上記コンタクトプローブの製造方法において、くぼみ形成工程以前の段階で基板層の上にコンタクトピンの材質に被着または結合する材質の下地金属層を形成する下地金属層形成工程を有し、くぼみ形成工程では、基板層の代わりに下地金属層にくぼみを形成し、分離工程では、フィルムと金属層及び下地金属層からなる部分と、基板層とを分離するようにしてもよい。
この場合には、基板層の上に形成される下地金属層にくぼみを形成するので、コンタクトプローブを製造した後は、再度基板層上に下地金属層を形成することで、基板層を再利用することができる。
また、基板層をステンレス鋼等の高強度の材質によって形成し、下地金属層を基板層よりも塑性変形しやすい銅等の材質によって形成することで、基板層の強度を確保して繰り返しの使用回数を向上させることができるとともに、圧子による下地金属層へのくぼみの形成が容易となり、くぼみの形成を繰り返すことによる圧子の消耗を低減して、圧子の繰り返しの使用回数を向上させることができる。
さらに、このように下地金属層を塑性変形しやすい材質で形成することで、下地金属層を基板層から分離させる際に基板層から剥離しやすくすることができる。
【００１９】
本発明にかかるコンタクトプローブの製造方法においては、フィルム上に形成されたパターン配線の先端部がコンタクトピンとされるコンタクトプローブの製造方法であって、前記コンタクトピンに供される金属層形成のための下地となる基板層の表面において前記コンタクトピンの先端をなす部分の下地となる位置に、突起部材をその先端が前記基板層に埋め込まれた状態にして設ける埋め込み工程と、該埋め込み工程と前後して前記基板層の上にマスクを施し、前記マスクが施されていない部分に前記コンタクトピンに供される金属層をめっき処理により形成するめっき処理工程と、前記マスクを取り除いた金属層の上に前記フィルムを被着するフィルム被着工程と、前記フィルムと前記金属層及び前記突起部材からなる部分と、前記基板層とを分離する分離工程とを備えていることを特徴としている。
【００２０】
このコンタクトプローブの製造方法においては、コンタクトピンに供される金属層形成のための下地となる基板層の表面においてコンタクトピンの先端をなす部分の下地となる位置に、先端が基板層に埋め込まれた状態にして突起部材が設けられる（埋め込み工程）。そして、埋め込み工程と前後して基板層の上にマスクを施す。ここで、この埋め込み工程は、マスク形成前と形成後のどちらで行ってもよい。
続いて、マスクが施されていない部分にコンタクトピンに供される金属層をめっき処理により形成する（めっき処理工程）。基板層の表面には前記突起部材が先端を埋め込まれた状態で設けられているので、コンタクトピンに供される金属層のうちコンタクトピンの先端をなす部分に、突起部材が埋め込まれる。
さらに、マスクを取り除いた金属層の上にフィルムを被着し（フィルム被着工程）、フィルムと金属層及び突起部材からなる部分と、基板層とを分離することで（分離工程）、コンタクトピンの先端で突起部材の先端が露出されることとなり、この突起部材によって突起部が形成されたコンタクトプローブを得ることができる。
この場合には、突起部を構成する突起部材の形状がそのまま突起部の形状となる。突起部は、コンタクトピンとは別部材であって予め所望の形状に成形することができるので、突起部の形状の自由度及び形状精度をより向上させることができる。
また、このように突起部をコンタクトピンとは別部材によって構成しているので、突起部とコンタクトピンとをそれぞれの目的に適した材質によって構成することができる。
【００２１】
ここで、上記コンタクトプローブの製造方法において、基板層に直接突起部材を埋め込んだ場合には、基板層の再利用を図ることは困難となる。
そこで、上記コンタクトプローブの製造方法において、埋め込み工程以前の段階で基板層の上にコンタクトピンの材質に被着または結合する材質の下地金属層を形成する下地金属層形成工程を有し、埋め込み工程では、基板層の代わりに下地金属層に突起部材を埋め込み、分離工程では、フィルムと金属層と突起部材及び下地金属層とからなる部分と、基板層からなる部分とを分離するようにしてもよい。この場合には、コンタクトプローブを製造した後は、基板層に再度下地金属層を形成することで、基板層を再利用することができる。
そして、基板層をステンレス鋼等の高強度の材質によって形成し、下地金属層を基板層よりも塑性変形しやすい銅等の材質によって形成することで、基板層の強度を確保して繰り返しの使用回数を向上させることができるとともに、下地金属層への圧子の埋め込みを容易にすることができる。
さらに、このように下地金属層を塑性変形しやすい材質で形成することで、下地金属層を基板層から分離させる際に基板層から剥離しやすくすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、パッシベーションとの干渉を回避しつつ被検査物の電極のスクラブを良好に行うことができるコンタクトプローブ及びその製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
〔第一の実施の形態〕
以下、本発明の第一の実施の形態を図１から図６を用いて説明するが、上述の従来技術と同一または同様の部分には同一の符号を用いて説明する。
図１は本実施形態にかかるコンタクトプローブの先端部の斜視図、図２は図１に示すコンタクトプローブの全体のＡ−Ａ線中央断面図、図３は本実施の形態のコンタクトプローブのコンタクトピンを斜め下方からみた斜視図、図４は本実施の形態によるコンタクトピンをＩＣチップのパッドにコンタクトさせた状態を示す側面図である。
【００２４】
本実施の形態のコンタクトプローブ３１は、図１３に示すコンタクトプローブ１とほぼ同一構成とされ、図１及び図２に示すように、Ｎｉ基合金等の金属で形成されるパターン配線３２を、ポリイミド等のフィルム３３の片面に被着した構造となっている。パターン配線３２の先端部は、フィルム３３の先端部３１ａまで設けられている。
【００２５】
フィルム３３は、図１及び図２に示すようにＮｉ基合金層（金属層）からなる複数本のパターン配線３２…の上に図示しない接着剤層を介して被着され、フィルム３３の先端部３１ａ側のパターン配線３２…の先端部はコンタクトピン３２ａ…とされている。ここで、コンタクトピン３２ａは、フィルム３３の先端部３１ａから突出させてもよい。
図２に示すように、フィルム３３の幅広の基部３３ｂには窓部４が形成され、この窓部４にはパターン配線３２…の引き出し配線部５…が設けられている。
ここで、フィルム３３は、パターン配線３２…が被着されたポリイミド等の樹脂フィルム層３６にＣｕ、Ｎｉ、Ｎｉ基合金等の金属フィルム層３７がグラウンドとして積層されて構成されているが、樹脂フィルム層３６だけで構成されていてもよい。
また、フィルム３３には、例えばコンタクトプローブ３１を位置合わせ及び固定するための位置合わせ孔を設け、この位置合わせ孔に位置決めピンを挿入することでプローブ装置上での取付位置の位置合わせを行うようにしてもよい。
【００２６】
コンタクトピン３２ａは、その長手方向に直交する断面が例えば略四角形状とされ、図２及び図３に示すように、その先端部はフィルム３３に被着される面が上面４１とされ、上面４１に対向する下面４２と、上下面４１、４２間に設けられた側面４３とで構成されており、下面４２には、ＩＣチップ１８のパッド１８ａに接触させられ得る突起部４４が形成されている。
コンタクトピン３２ａの先端部は略半円板状とされているために、側面４３の先端部４３ａは略円柱周面形状の凸曲面とされている。
【００２７】
突起部４４は、先端が錐状または稜線をなすものである。本実施の形態では、突起部４４の形状を、先端がコンタクトピン３２ａの幅方向に延びる稜線をなす突条によって構成している。ここで、この突条の向きはこれに限らず、コンタクトピン３２ａの長手方向に延びていてもよい。
そして、突起部４４は、コンタクトピン３２ａの長手方向における寸法Ｗが、ＩＣチップ１８のパッド１８ａをスクラブした際に、図４に示すようにスクラブ方向のパッド１８ａ両端に位置するパッシベーション２６Ａ、２６Ｂ（図４において、パッシベーション２６、２６について便宜的に符号２６Ａ、２６Ｂを付与する）に対してコンタクトピン３２ａが接触しない範囲で、最大スクラブ長の始点（一点鎖線で示す状態）から終点（二点鎖線で示す状態）までパッシベーション２６に当接しない程度とされる。即ち、パッド１８ａのパッシベーション２６で覆われていない領域の長さＬが例えば４５μｍとすると、寸法Ｗは１５μｍ以内であることが好ましい。
【００２８】
また、下面４２からの突起部４４の突出量Ｈは、突起部４４をパッド１８ａに当接させた際にコンタクトピン３２ａの突起部４４以外の部分がパッド１８ａ及びパッシベーション２６と接触しない程度に確保されている。即ち、パッシベーション２６のパッド１８ａからの高さｈが例えば５μｍとすると、突出量Ｈは５μｍ以上、望ましくは１０μｍ以上とされる。
この突起部４４の突出量Ｈを５μｍよりも小さくした場合には、オーバードライブ時にコンタクトピン３２ａの突起部４４以外の部分がパッド１８ａやパッシベーション２６に近づきすぎて、パッド１８ａやパッシベーション２６と接触してこれを破損させてしまう恐れがある。
【００２９】
また、スクラブの際にコンタクトピン３２ａの先端がスクラブ方向にあるパッシベーション２６Ｂに突き当たって破損させてしまうことのないよう、コンタクトピン３２ａの先端部によるパッド１８ａのスクラブ長を小さくすることが望ましく、このため、突起部４４はコンタクトピン３２ａの長手方向の寸法Ｗが短く設定されているので、突出量Ｈを５０μｍよりも大きくした場合には、突起部４４の突出量Ｈが、突起部４４のコンタクトピン３２ａの長手方向の寸法Ｗよりも大きくなってしまう。コンタクトピン３２ａはパッド１８ａに対して傾斜した状態で当接するため、このように突出量Ｈが大きすぎる場合には、スクラブ時に受ける応力によって突起部４４が折れ曲がってしまう恐れがある。このため、突起部４４の突出量Ｈは、５μｍ以上とされ、また好ましくは５０μｍ以下とされる。
【００３０】
次に、このように構成されるコンタクトプローブ３１の作成工程について、図５、図６を用いて工程順に説明する。図５（ａ）〜（ｄ）及び図６（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態にかかるコンタクトプローブの製造工程を示す図であって、それぞれ左側は正面から見た様子を示し、右側は側面から見た様子を示している。ここで、このコンタクトプローブ３１のコンタクトピン３２ａは、支持金属板４６（基板層）の上にめっきによって形成されるものである。
【００３１】
〔ベースメタル層形成工程（下地金属層形成工程）〕
まず、図５（ａ）に示すように、ステンレス製の支持金属板４６の上に、Ｃｕ（銅）めっきにより、コンタクトピンに供される金属層形成のための下地となるベースメタル層（下地金属層）４７を形成する。このベースメタル層４７の厚みＴは、コンタクトピン３２ａに形成する突起部４４の突出量Ｈよりも大きく設定されるものであって、本実施の形態では、この厚みＴを２５μｍとしている。
【００３２】
〔くぼみ形成工程〕
次に、このベースメタル層４７において、コンタクトピン３２ａの先端をなす部分の下地となる位置にくぼみ４７ａを形成する。このくぼみ４７ａは、例えば図５（ａ）に示すように、先端形状が所望のくぼみ４７ａの内面形状と同一である圧子４５をベースメタル層４７に押し付けることによって形成される。このくぼみ４７ａの深さＤ１は、コンタクトピン３２ａに形成する突起部４４の突出量Ｈと同一とされる。
この圧子４５の先端形状は、例えば円錐、多角錐、もしくは先端が稜線をなす山形とすることができる。これにより、ベースメタル層４７に形成されるくぼみ４７ａが、断面視Ｖ字形状をなす止まり穴または溝とされる。本実施の形態では、圧子４５の先端形状は、先端が稜線をなす山形としており、これによって断面視Ｖ字形状をなす溝状のくぼみ４７ａを形成する。このくぼみ４７ａは、圧子４５の先端形状が転写されることによって形成されるので、その内面形状の形状付与が容易であり、また形状精度も高いものである。
【００３３】
〔パターン形成工程〕
図５（ｂ）に示すように、このベースメタル層４７の上にフォトレジスト層４８を形成した後、図５（ｃ）に示すように、写真製版技術により、フォトレジスト層４８に所定のパターンのフォトマスク４９を施して露光し、図５（ｄ）に示すように、フォトレジスト層４８を現像して前記パターン配線３２となる部分を除去して残存するフォトレジスト層（マスク）４８に開口部４８ａを形成する。このフォトマスク４９は、開口部４８ａがベースメタル層４７のくぼみ４７ａの上に形成されるように設定されるものである。ここで、前記くぼみ形成工程はフォトレジスト層４８の形成後に行ってもよい。この場合、ベースメタル層４７において、開口部４８ａ内に露出されている、コンタクトピン３２ａの先端の下地となる部分でくぼみ形成を行う。
【００３４】
尚、本実施の形態では、フォトレジスト層４８をネガ型フォトレジストによって形成しているが、ポジ型フォトレジストを採用して所望の開口部４８ａを形成しても構わない。
また、本実施形態においては、前記フォトレジスト層４８が、本願請求項にいう「マスク」に相当する。但し、本願請求項の「マスク」とは、本実施の形態のフォトレジスト層４８のように、フォトマスク４９を用いた露光・現像工程を経て開口部４８ａが形成されるものに限定されるわけではない。例えば、めっき処理される箇所に予め開口部４８ａが形成された（すなわち、予め、図５（ｄ）の符号４８で示す状態に形成されている）フィルム等でもよい。本願発明において、このようなフィルム等を「マスク」として用いる場合には、本実施形態におけるマスク形成工程は不要である。
【００３５】
〔めっき処理工程〕
そして、図６（ａ）に示すように、前記開口部４８ａに前記パターン配線３２となるＮｉ基合金層（金属層）Ｎを電解めっき処理により形成する。ここで、この金属層は、Ｎｉ基合金に限らず、Ｎｉによって構成してもよい。これにより、開口部４８ａ及びくぼみ４７ａ内にＮｉ基合金層Ｎが形成され、くぼみ４７ａ内に形成されるＮｉ基合金層Ｎには、くぼみ４７ａの内面形状が正確に転写される。
上記めっき処理の後、図６（ｂ）に示すように、フォトレジスト層４８を除去する。
【００３６】
〔フィルム被着工程〕
次に、図６（ｃ）に示すように、前記Ｎｉ基合金層Ｎの上に、図に示したコンタクトピン３２ａ（すなわち前記パターン配線３２の先端部）となる部分も含めて覆うようにして、前記フィルム３３を接着剤５０により接着する。
【００３７】
〔分離工程〕
そして、図６（ｄ）に示すように、フィルム３３とパターン配線３２と突起部４４及びベースメタル層４７からなる部分を、支持金属板４６から分離させ、エッチング等によってベースメタル層４７を除去して突起部４４を露出させ、コンタクトプローブ３１を完成させる。
ここで、上記コンタクトプローブの製造方法においては、ベースメタル層形成工程で支持金属板４６の上にベースメタル層４７を形成しており、くぼみ形成工程では、ベースメタル層４７にくぼみ４７ａを形成しているので、コンタクトプローブ３１を製造した後は、再度支持金属板４６上にベースメタル層４７を形成することで、支持金属板４６を再利用することができる。
また、支持金属板４６を強度の高いステンレス鋼によって形成し、ベースメタル層４７を支持金属板４６よりも塑性変形しやすい銅によって形成しているので、支持金属板４６の強度を確保して繰り返しの使用回数を向上させることができるとともに、圧子４５によるベースメタル層４７へのくぼみ４７ａの形成を容易にして、くぼみ形成を繰り返すことによる圧子４５の消耗を低減して圧子４５の繰り返しの使用回数を向上させることができる。
さらに、このようにベースメタル層４７を塑性変形しやすい材質で形成することで、ベースメタル層４７を支持金属層４６から分離させる際に支持金属板４６から剥離しやすくすることができる。
【００３８】
本実施の形態によるコンタクトプローブ３１は上述のように構成されており、次にその作用を説明する。
本実施の形態によるコンタクトプローブ３１は、図１３に示すコンタクトプローブ１と同様、メカニカルパーツ７に装着されてプローブ装置８に組み込まれる。本実施の形態では、コンタクトピン３２ａは、ＩＣチップ１８のパッド１８ａに対する傾斜角度θが約２０°に設定されている。
ここで、フィルム３３とパターン配線３２からなるコンタクトプローブ３１だけでは柔らかすぎて、オーバードライブをかけた際にマウンティングベース１２から突出される部分がすぐに曲がってしまうことがあるので、マウンティングベース１２の下面１２ａと各コンタクトプローブ３１との間に、各コンタクトプローブ３１の先端部３１ａと同様に一部をマウンティングベース１２から突出させて、例えば厚さ０．１ｍｍ程度の弾性体からなる薄板を介装してもよい。このように先端部３１ａを薄板によって上面側から支持することでバネ性をもたせ、コンタクトピン３２ａの針圧を確保している。この薄板としては例えば金属板等が用いられる。
または、同様の目的のために、コンタクトピン３２ａをフィルム３３から突出させ、フィルム３３から突出されるコンタクトピン３２ａの上面４１に、補強用の部材を設けた構成としてもよい。例えば、セラミック板のような絶縁性を有する剛体を、コンタクトピン３２ａの上面４１に積層した構成としてもよい。
【００３９】
そして電気的テスト時には、各コンタクトピン３２ａは、先端部の下面４２に設けられる突起４４を、半導体チップ１８のパッド上に形成されるバンプ１８ａに当接される。
このとき、各コンタクトピン３２ａは、突起部４４がパッシベーション２６Ａ、２６Ｂ間に位置し、かつパッシベーション２６Ａに近接して非接触の一点鎖線で示す状態にある（この位置を始点とする）。
この状態から、オーバードライブをかけてコンタクトピン３２ａに対してパッド１８ａを相対移動させて、突起部４４をパッド１８ａ表面に押圧接触させつつスクラブをかければ、突起部４４によってパッド１８ａの表面（例えばアルミ酸化膜）や、パッド１８ａの表面の吸着物を擦り取ることができる。
そして、コンタクトピン３２ａの突起部４４が他方のパッシベーション２６Ｂに接触する直前の二点鎖線で示す位置（終点となる）までスクラブさせる。
【００４０】
上記スクラブの際に、コンタクトピン３２ａは、先端部下面４２に設けた突起部４４によってＩＣチップ１８のパッド１８ａに当接し、パッド１８ａの表面をスクラブする。このときコンタクトピン３２ａは、突起部４４が設けられていることによって先端部以外の部分がパッド１８ａの表面から離間することになる。これにより、コンタクトピン３２ａとパッシベーション２６Ａとの干渉が避けられて、パッシベーション２６に損傷を与えないようになっている。
【００４１】
そして、突起部４４は先端が稜線をなしていて、鋭利な形状とされているので、スクラブの際にパッド１８ａの表面に対して食い付きがよく、例えばパッド１８ａの表面が酸化膜や吸着物で覆われていても、これらを取り除いてパッド１８ａ内部の金属を露出させることができ、コンタクトピン３２ａとの導通を確実にすることができる。
【００４２】
このように、本発明の第一の実施の形態にかかるコンタクトプローブ３１によれば、コンタクトピン３２ａの先端部に突起部４４を設けたことにより、コンタクトピン３２ａの先端部以外の部分がパッド１８ａから離間されるので、パッド１８ａに設けられるパッシベーション２６とコンタクトピン３２ａとの干渉を避けて、突起部４４によってＩＣチップ１８のパッド１８ａのスクラブを良好に行うことができる。
さらに、突起部の先端が稜線をなしていてパッド１８ａの表面に対する食い付きがよいので、パッド１８ａのスクラブを良好に行うことができる。
突起部４４の形状はコンタクトピンの製造に用いた圧子４５の先端形状と同一であるので、予め形成されたコンタクトピンの先端にボンディングやめっきを施して突起部を形成する場合に比べて突起部４４の形状付与が容易であり、また形状精度も高く、突起部４４の形状を、ボンディングやめっきを施して突起部を形成した場合には付与することのできなかったスクラブに適した形状、すなわち、先端が錐状、または稜線をなす形状に形成することができる。
【００４３】
ここで、上記実施の形態に示すコンタクトプローブ３１の製造方法では、ベースメタル層４７に対して、各くぼみ４７ａに対応する圧子４５を用いてくぼみ４７ａを形成してコンタクトプローブ３１を製造する例を示したが、これに限られることなく、例えば図７、図８に示すような製造方法によってコンタクトプローブ３１を製造してもよい。図７（ａ）〜（ｃ）及び図８（ａ）、（ｂ）は、本実施形態にかかるコンタクトプローブの製造工程の他の例を示す図であって、それぞれ左側は正面から見た様子を示し、右側は側面から見た様子を示している。
【００４４】
図７、図８に示すコンタクトプローブの製造方法では、上記したコンタクトプローブの製造工程のくぼみ形成工程において、圧子４５の代わりに、図７（ａ）に示すように先端が稜線をなしている圧子５１を用いて、前記コンタクトピン３２ａの配列方向に沿って延びて複数のコンタクトピン形成領域にまたがる溝状のくぼみ４７ｂを形成する。
【００４５】
そして、くぼみ形成工程に続いて行われるパターン形成工程においては、図７（ｂ）に示すようにベースメタル層４７の上にフォトレジスト層４８を形成した後、図７（ｃ）に示すように、写真製版技術により、フォトレジスト層４８に所定のパターンのフォトマスク４９を施して露光し、図８（ａ）に示すように、フォトレジスト層４８を現像して前記パターン配線３２となる部分を除去して残存するフォトレジスト層４８に開口部４８ａを形成する。
これにより、複数のコンタクトピン形成領域にまたがる溝状のくぼみ４７ｂのうち、コンタクトピン形成領域以外の部分がフォトレジスト層４８によって埋められて、各コンタクトピン形成領域ごとに分断されることとなる。
【００４６】
そして、めっき処理工程では、図８（ｂ）に示すように、この開口部４８ａ及び各コンタクトピン形成領域ごとに分断されたくぼみ４７ｂ内にＮｉ基合金層Ｎが形成され、くぼみ４７ｂ内に形成されるＮｉ基合金層Ｎには、くぼみ４７ｂの内面形状が正確に転写される。
さらにフォトレジスト層４８を除去し、以降はフィルム被着工程、分離工程を経ることで、前記のコンタクトプローブの製造方法と同様に、先端に前記突起部４４が形成されたコンタクトプローブ３１を得ることができる。
ここで、溝状のくぼみ４７ｂにおいて隣接するコンタクトピン形成領域間に位置する部分がフォトレジスト層４８によって十分に埋められていないと、隣接するコンタクトピン３２ａ同士がつながった状態で形成されてしまうことがあるが、この場合には、コンタクトピン３２ａを形成した後に、レーザー加工等によって不要な部分を除去すればよい。
【００４７】
ここで、上記実施の形態では、支持金属板４６の上に、ベースメタル層４７を形成し、このベースメタル層４７にくぼみ４７ａまたはくぼみ４７ｂを形成した例を示したが、これに限られることなく、支持金属板４６の上にベースメタル層４７を形成せず、直接支持金属板４６にくぼみ４７ａまたはくぼみ４７ｂを形成して、支持金属板４６に直接Ｎｉ基合金層Ｎを形成するようにしてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態において、突起部４４の形状を直線状の稜線を有する形状としたが、これに限られることなく、例えば図９に示すように、下面４２側から見て、その稜線がコンタクトピン３２ａの先端側が下、基部側が上となる略Ｖ字形状に形成してもよい。
【００４９】
また、上記実施の形態に示すコンタクトプローブの製造方法では、めっき処理工程において、フォトレジスト層４８の開口部４８ａ内及びベースメタル層４７のくぼみ４７ａ（またはくぼみ４７ｂ）内に、Ｎｉ基合金層Ｎを単層で形成した例を示したが、これに限られることなく、少なくともくぼみ４７ａ（またはくぼみ４７ｂ）内ではＮｉ、Ｎｉ基合金等の硬質または耐磨耗性の高い第一の金属層を形成し、以降は銅等の導電性の高い金属からなる第二の金属層を形成してもよい。この場合には、突起部４４を硬質または耐磨耗性の高い材質として、スクラブ性能や耐久性を向上させつつ、コンタクトピン３２ａの導電性能が向上したコンタクトプローブを得ることができる。
【００５０】
〔第二の実施の形態〕
次に、図１０から図１１を参照して、本発明の第二の実施の形態について説明するが、本発明の第一の実施の形態と同一または同様の部分には同一の符号を用いて説明する。図１０は、第二の実施の形態によるコンタクトプローブを示す断面図、図１１及び図１２は、第二の実施の形態によるコンタクトプローブの製造工程を示す図である。
本実施の形態に示すコンタクトプローブ６１は、第一の実施の形態に示すコンタクトプローブ３１において、コンタクトピン３２ａの先端部に一体的に突起部４４を設ける代わりに、コンタクトピン３２ａの先端に突起部材６２を埋め込んで、この突起部材６２によって突起部６４を形成したものである。
この突起部材６２は、予め先端形状が所望の形状に形成されたものであって、先端は例えば円錐、多角錐、もしくは先端が稜線を有する山形とされる。本実施の形態では、突起部材６２の先端形状を円錐形状としている。
【００５１】
このように突起部６４をコンタクトピン３２ａとは別部材によって構成しているので、例えば突起部材６２はスクラブ性能や耐久性を重視して硬質または耐磨耗性の高い材質、例えばＮｉ等によって構成し、コンタクトピン３２ａは導電性を重視して突起部材６２よりも導電性の高い材料、例えば銅等によって構成して、高いスクラブ性能や耐久性に加えて導電性能が良好なコンタクトプローブ６１を得ることができる。
【００５２】
次に、図１１、図１２を参照してコンタクトプローブ４６の作成工程について工程順に説明する。図１１（ａ）〜（ｄ）及び図１２（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態にかかるコンタクトプローブの製造工程を示す図であって、それぞれ左側は正面から見た様子を示し、右側は側面から見た様子を示している。
このコンタクトプローブ４６の作成工程は、図１１（ａ）に示すように、第一の実施の形態に示すコンタクトプローブ３１の作成工程と同様にしてベースメタル層形成工程を経た後、くぼみ形成工程の代わりに埋め込み工程を経るものである。
【００５３】
〔埋め込み工程〕
次に、図１１（ｂ）に示すように、このベースメタル層４７において、コンタクトピン３２ａの先端をなす部分の下地となる位置に、突起部材６２の先端を埋め込む。突起部材６２の埋め込み深さＤ２は、コンタクトピン３２ａに形成する突起部６４の突出量Ｈと同一とされる。突起部６４において、ベースメタル層４７上に露出されている部分は、コンタクトピン３２ａに埋め込まれる部分であり、露出部分の高さはコンタクトピン３２ａへの埋め込みが確実に行われるように十分に確保する。
【００５４】
その後、図１１（ｃ）、（ｄ）に示すように、第一の実施の形態と同様にしてパターン形成工程を経て前記パターン配線３２となる部分が開口部４８ａとされたフォトレジスト層４８を形成する。この状態では、突起部材６２においてベースメタル層４７上に位置する部分は、開口部４８ａ内に露出されている。
ここで、前記埋め込み工程は、フォトレジスト層４８の形成後に行ってもよい。この場合、フォトレジスト層４８の開口部４８ａにおいて、コンタクトピン３２ａの先端となる部分に突起部材６２を埋め込む。
【００５５】
〔めっき処理工程〕
そして、図１２（ａ）に示すように、前記開口部４８ａに前記パターン配線３２となるＮｉ基合金層Ｎを電解めっき処理により形成する。ここで、この金属層は、Ｎｉ基合金に限らず、Ｎｉによって構成してもよい。
前記突起部材６２は、このＮｉ金属層Ｎが形成されることによって、ベースメタル層４７上に露出されている部分をＮｉ金属層Ｎにおいてコンタクトピン３２ａの先端をなす部分に埋め込まれて、先端を突起部６４とされる。上記めっき処理の後、図１２（ｂ）に示すように、フォトレジスト層４８を除去する。
【００５６】
そして、図５（ｃ）に示すように、フィルム被着工程を経てＮｉ基合金層Ｎの上に、フィルム３３を接着した後、分離工程において、図５（ｄ）に示すように、フィルム３３とパターン配線３２と突起部材６２及びベースメタル層４７からなる部分を、支持金属板４６から分離させ、さらにベースメタル層４７をエッチング等によって除去して突起部６４を露出させ、本実施形態にかかるコンタクトプローブ６１を完成させる。
【００５７】
ここで、上記コンタクトプローブの製造方法においては、ベースメタル層形成工程で支持金属板４６の上にベースメタル層４７を形成しており、埋め込み工程では、ベースメタル層４７に突起部材６２を埋め込んでいるので、コンタクトプローブ６１を製造した後は、再度支持金属板４６上にベースメタル層４７を形成することで、支持金属板４６を再利用することができる。
【００５８】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明にかかるコンタクトプローブによれば、コンタクトピンの先端部に突起部が設けられており、突起部によって被検査物の電極のスクラブが良好に行われるので、被検査物に設けられるパッシベーションとコンタクトピンとの干渉を避けて、突起部によって被検査物の電極のスクラブを良好に行うことができる。
さらに、突起部の先端が稜線をなしていて電極の表面に対する食い付きがよいので、電極のスクラブを良好に行うことができる。
【００５９】
そして、突起部を、前記コンタクトピンの先端部に埋め込まれる突起部材によって構成することで、突起部の形状の自由度及び形状精度をより向上させることができる。また、このように突起部をコンタクトピンとは別部材によって構成しているので、突起部材とコンタクトピンの材質をそれぞれの用途に適した材質によって構成することができ、コンタクトプローブの性能向上を図ることができる。
【００６０】
本発明にかかるコンタクトプローブの製造方法において、コンタクトピンをめっきによって形成する際の下地となる基板層にくぼみを形成し、コンタクトピンの先端に、くぼみの内面形状が転写された突起部を形成するので、予め形成されたコンタクトピンの先端にボンディングやめっきによって突起部を形成する場合に比べて、突起部の形状の自由度が高くかつ形状精度の高いコンタクトプローブを製造してもよい。特に、突起部を、ボンディングやめっきによっては形成することのできない、先端が錐状または稜線をなしている形状とすることができる。
【００６１】
そして、上記コンタクトプローブの製造方法において、基板層の上に直接くぼみを形成する代わりに、基板層の上に形成される下地金属層にくぼみを形成することで、コンタクトプローブを製造した後は、再度基板層上に下地金属層を形成することで、基板層を再利用することができる。
【００６２】
また、本発明にかかるコンタクトプローブの製造方法において、基板層または下地金属層にくぼみを形成する代わりに、基板層または下地金属層においてコンタクトピンの先端をなす部分の下地となる位置に、突起部材をその先端が前記基板層に埋め込まれた状態にして設けて、これと前後して前記基板層の上にマスクを施し、前記マスクが施されていない部分に前記コンタクトピンに供される金属層をめっき処理により形成することで、コンタクトピンの先端に突起部をなす突起部材が埋め込まれたコンタクトプローブを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第一の実施の形態にかかるコンタクトプローブの先端部の斜視図である。
【図２】図１に示すコンタクトプローブの全体のＡ−Ａ線中央断面図である。
【図３】第一の実施の形態のコンタクトプローブのコンタクトピンを斜め下方からみた斜視図である。
【図４】第一の実施の形態によるコンタクトピンをＩＣチップのパッドにコンタクトさせた状態を示す側面図である。
【図５】第一の実施の形態にかかるコンタクトプローブの製造工程を示す図である。
【図６】第一の実施の形態にかかるコンタクトプローブの製造工程を示す図である。
【図７】第一の実施の形態にかかるコンタクトプローブの製造工程の他の例を示す図である。
【図８】第一の実施の形態にかかるコンタクトプローブの製造工程の他の例を示す図である。
【図９】第一の実施の形態にかかるコンタクトプローブの他の形状の例を示す斜視図である。
【図１０】第二の実施の形態のコンタクトプローブの形状を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第二の実施の形態にかかるコンタクトプローブの製造工程を示す図である。
【図１２】第二の実施の形態にかかるコンタクトプローブの製造工程を示す図である。
【図１３】従来のコンタクトプローブの平面図である。
【図１４】従来のプローブ装置の分解斜視図である。
【図１５】図１４に示すプローブ装置の要部縦断面図である。
【図１６】従来のコンタクトプローブのコンタクトピンを斜め下方からみた斜視図である。
【図１７】従来のコンタクトピンとＩＣチップのパッドとの接触及びスクラブ状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００６４】
３１、６１  コンタクトプローブ
３２    パターン配線
３２ａ  コンタクトピン
３３    フィルム
４４、６４  突起部
４６    支持金属板（基板層）
４７    ベースメタル層（下地金属層）
４７ａ、４７ｂ  くぼみ
４８    フォトレジスト層（マスク）
６２    突起部材
Ｎ      Ｎｉ基合金層（コンタクトピンに供される金属層）
【図１】
2006300960.tif 000003
【図２】
2006300960.tif 000004
【図３】
2006300960.tif 000005
【図４】
2006300960.tif 000006
【図５】
2006300960.tif 000007
【図６】
2006300960.tif 000008
【図７】
2006300960.tif 000009
【図８】
2006300960.tif 000010
【図９】
2006300960.tif 000011
【図１０】
2006300960.tif 000012
【図１１】
2006300960.tif 000013
【図１２】
2006300960.tif 000014
【図１３】
2006300960.tif 000015
【図１４】
2006300960.tif 000016
【図１５】
2006300960.tif 000017
【図１６】
2006300960.tif 000018
【図１７】
2006300960.tif 000019