(57)【要約】【課題】接触部が充分な柔軟性を持ち、長期間の繰り返し使用に際してもダメージレスで安定して良好に接触し得るコンタクトプローブピンを提供すること。【解決手段】このコンタクトプローブピン１０は、両端に配置される断面略円形状の接触部５ａ，５ｂ間が中間結合腕部６で結ばれた外形を持ち、外側表面に金属薄膜部８が配置されると共に、接触部５ａ，５ｂを除いた中間結合腕部６における金属薄膜部８の内側の箇所に互いに対向するように基材金属部７が配置され、且つ接触部５ａ，５ｂ及び中間結合腕部６における金属薄膜部８及び基材金属部７の内側中空部分に粘弾性体９が充填されている他、中間結合腕部６における基材金属部７の対向する一方側のものは２個のものが長さ方向で所定の距離を隔てて配置され、中間結合腕部６における粘弾性体９は基材金属部７の無い部分で露呈された構造となっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に配置された断面略円形状の接触部と、前記接触部間を結ぶ中間結合腕部の外側表面に配置された導電膜部と、前記導電膜部を形成するための基材部と、前記接触部を除いた前記中間結合腕部における前記導電膜部の内側の箇所に互いに対向するように配置された導電性基材部と、前記接触部及び前記中間結合腕部における前記導電膜部及び前記導電性基材部の内側中空部分に充填された弾性体とから成ることを特徴とするコンタクトプローブピン。
【請求項２】
請求項１記載のコンタクトプローブピンにおいて、前記中間結合腕部における前記導電性基材部の対向する一方側のものは、２個のものが長さ方向で所定の距離を隔てて配置され、前記中間結合腕部における前記弾性体は、前記導電性基材部の無い前記所定の距離の間隔部分で露呈されていることを特徴とするコンタクトプローブピン。
【請求項３】
請求項１又は２記載のコンタクトプローブピンを備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項４】
一方向を長辺方向とする矩形薄板状の導電性基材板を準備する基材板準備工程と、前記導電性基材板の片側表面上の全体に薄い導電膜体を形成して母材板を得る導電膜体形成工程と、前記母材板における前記導電性基材板を前記長辺方向に沿って互いに平行な帯状のパターンとして除去する導電性基材板パターン除去工程と、前記母材板における前記導電膜体を前記長辺方向とは垂直な短辺方向に沿って互いに該長辺方向で平行となるように所定のピッチでエッチングする導電膜体エッチング工程と、前記導電膜体が前記エッチングされた前記母材板を外側表面に該導電膜体が配置されて両端が断面略円形状となるように前記長辺方向を基準線として板面とは垂直な方向へ曲げ加工することにより、両端の接触部分間が中間結合腕部分で結ばれた外形を得ると共に、該接触部分を除いた該中間結合腕部分における該導電膜体の内側の箇所に前記導電性基材板を互いに該垂直な方向で対向するように配置させたコンタクト原形材を得る曲げ工程と、前記コンタクト原形材の前記接触部分及び前記中間結合腕部分における前記導電膜体及び前記導電性基材板の内側中空部分に弾性体を充填する弾性体充填工程と、前記コンタクト原形材の前記導電膜体をマスクして前記導電性基材板を前記短辺方向に沿って互いに前記長辺方向で平行となるように所定のピッチでエッチング分離する導電性基材板エッチング分離工程と、前記エッチング分離された箇所に沿って前記コンタクト原形材を分離切断することにより、両端に配置された断面略円形状の接触部間が中間結合腕部で結ばれた外形を持ち、且つ外側表面に導電膜部が配置されると共に、該接触部を除いた該中間結合腕部における該導電膜部の内側の箇所に互いに対向するように導電性基材部が配置された構造の所定数のコンタクトプローブピンを得る分離切断工程とを有することを特徴とするコンタクトプローブピンの製造方法。
【請求項５】
請求項４記載のコンタクトプローブピンの製造方法において、前記曲げ工程では、前記中間結合腕部分における前記導電性基材板の対向する一方側のものを２個のものが前記短辺方向の長さ方向にあって所定の距離を隔てて配置されるようにし、前記弾性体充填工程では、前記弾性体を前記中間結合腕部分における前記導電性基材板の無い前記所定の距離の間隔部分で露呈されるように充填することを特徴とするコンタクトプローブピンの製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５記載のコンタクトプローブピンの製造方法において、前記弾性体充填工程により充填された前記弾性体の不要部分を除去する弾性体不要部除去工程を有することを特徴とするコンタクトプローブピンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として半導体装置や電子・電気分野での素子又は機器等の検査対象物との間で電気信号計測のために接続されるコンタクトプローブピン及びそれを備えた検査装置、並びにコンタクトプローブピンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のコンタクトプローブピンに関連する周知技術としては、例えば汎用的なタングステンプローブのような針状のものの他、円筒状に巻いたスプリングの線間を弾性を有する導電性樹脂で満たして包んで成る構造（所謂ポゴピン）のもの（特許文献１参照）が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３３４５９号公報（要約、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したコンタクトプローブピンの場合、何れも検査対象物に対する電気信号計測に際して、計測に供される検査対象物の導電性パターン（電極）に強く押し当てて接触させてその表面の酸化膜層やコンタミネーション層を突き破ることで電気的接続を行うようになっており、接触時には９８ｍＮ以上の荷重を加えるようになっているが、タングステンプローブの場合には接触部が変形可能なものでなく、特許文献１のポゴピンの場合も接触部が若干変形するものであっても、その骨組みが導電性樹脂に組み込まれたスプリングであることにより充分な柔軟性を持つものでないため、長期間繰り返し使用すると必然的に傷，接触痕，変形，半田転移等が生じてダメージを被り、ダメージが蓄積されることにより接触不良を生じる原因となってしまうという構造的な問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、接触部が充分な柔軟性を持つことで長期間の繰り返し使用に際してもダメージレスであると共に、安定して良好に接触し得る耐久性の優れたコンタクトプローブピン及びそれを用いた検査装置、並びにそのコンタクトプローブピンを効率良く量産し得るコンタクトプローブピンの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、両端に配置された断面略円形状の接触部と、接触部間を結ぶ中間結合腕部の外側表面に配置された導電膜部と、導電膜部を形成するための基材部と、接触部を除いた中間結合腕部における導電膜部の内側の箇所に互いに対向するように配置された導電性基材部と、接触部及び中間結合腕部における導電膜部及び導電性基材部の内側中空部分に充填された弾性体とから成るコンタクトプローブピンが得られる。
【０００７】
又、本発明によれば、上記コンタクトプローブピンにおいて、中間結合腕部における導電性基材部の対向する一方側のものは、２個のものが長さ方向で所定の距離を隔てて配置され、中間結合腕部における弾性体は、導電性基材部の無い所定の距離の間隔部分で露呈されているコンタクトプローブピンが得られる。
【０００８】
一方、本発明によれば、上記何れかのコンタクトプローブピンを備えた検査装置が得られる。
【０００９】
他方、本発明によれば、一方向を長辺方向とする矩形薄板状の導電性基材板を準備する基材板準備工程と、導電性基材板の片側表面上の全体に薄い導電膜体を形成して母材板を得る導電膜体形成工程と、母材板における導電性基材板を長辺方向に沿って互いに平行な帯状のパターンとして除去する導電性基材板パターン除去工程と、母材板における導電膜体を長辺方向とは垂直な短辺方向に沿って互いに該長辺方向で平行となるように所定のピッチでエッチングする導電膜体エッチング工程と、導電膜体がエッチングされた母材板を外側表面に該導電膜体が配置されて両端が断面略円形状となるように長辺方向を基準線として板面とは垂直な方向へ曲げ加工することにより、両端の接触部分間が中間結合腕部分で結ばれた外形を得ると共に、該接触部分を除いた該中間結合腕部分における該導電膜体の内側の箇所に導電性基材板を互いに該垂直な方向で対向するように配置させたコンタクト原形材を得る曲げ工程と、コンタクト原形材の接触部分及び中間結合腕部分における導電膜体及び導電性基材板の内側中空部分に弾性体を充填する弾性体充填工程と、コンタクト原形材の導電膜体をマスクして導電性基材板を短辺方向に沿って互いに長辺方向で平行となるように所定のピッチでエッチング分離する導電性基材板エッチング分離工程と、エッチング分離された箇所に沿ってコンタクト原形材を分離切断することにより、両端に配置された断面略円形状の接触部間が中間結合腕部で結ばれた外形を持ち、且つ外側表面に導電膜部が露呈すると共に、該接触部を除いた該中間結合腕部における該導電膜部の内側の箇所に互いに対向するように導電性基材部が配置された構造の所定数のコンタクトプローブピンを得る分離切断工程とを有するコンタクトプローブピンの製造方法が得られる。
【００１０】
又、本発明によれば、上記コンタクトプローブピンの製造方法において、曲げ工程では、中間結合腕部分における導電性基材板の対向する一方側のものを２個のものが短辺方向の長さ方向にあって所定の距離を隔てて配置されるようにし、弾性体充填工程では、弾性体を中間結合腕部分における導電性基材板の無い所定の距離の間隔部分で露呈されるように充填するコンタクトプローブピンの製造方法が得られる。
【００１１】
更に、本発明によれば、上記何れかのコンタクトプローブピンの製造方法において、弾性体充填工程により充填された弾性体の不要部分を除去する弾性体不要部除去工程を有するコンタクトプローブピンの製造方法が得られる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のコンタクトプローブピンの場合、接触部が弾性体及び導電膜部の屈曲のみで変位する簡素な構造となっており、接触部を検査対象物の導電性パターン（電極）に密着接触させて表面の酸化膜層やコンタミネーション層を傷付けることなく電気的接続を行って欠陥検査を行うことができ、充分な柔軟性を持って傷，接触痕，変形，半田転移等が起こらずダメージレスとなり、結果として検査装置に備えられて長期間の繰り返し使用に際しても検査対象物との間でダメージを与えたり、或いは被ることなく安定して良好に接触し得る耐久性の優れたものとなる。又、耐久性の優れたコンタクトプローブピンを効率良く多数一括して生産でき、製造時の量産化が容易に図り得るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の最良の形態に係るコンタクトプローブピンは、両端に配置された断面略円形状の接触部と、接触部間を結ぶ中間結合腕部の外側表面に配置された導電膜部と、導電膜部を形成するための基材部と、接触部を除いた中間結合腕部における導電膜部の内側の箇所に互いに対向するように配置された導電性基材部と、接触部及び中間結合腕部における導電膜部及び導電性基材部の内側中空部分に充填された弾性体とから成るものである。
【００１４】
但し、このコンタクトプローブピンの場合、中間結合腕部における導電性基材部の対向する一方側のものは、２個のものが長さ方向で所定距離を隔てて配置されるものとし、中間結合腕部における弾性体は、導電性基材部の無い所定の距離の間隔部分で露呈された構造とすることが好ましい。
【００１５】
このようなコンタクトプローブピンを得るための製造方法の場合、一方向を長辺方向とする矩形薄板状の導電性基材板を準備する基材板準備工程と、導電性基材板の片側表面上の全体に薄い導電膜体を形成して母材板を得る導電膜体形成工程と、母材板における導電性基材板を長辺方向に沿って互いに平行な帯状のパターンとして除去する導電性基材板パターン除去工程と、母材板における導電膜体を長辺方向とは垂直な短辺方向に沿って互いに長辺方向で平行となるように所定のピッチでエッチングする導電膜体エッチング工程と、導電膜体がエッチングされた母材板を外側表面に導電膜体が配置されて両端が断面略円形状となるように長辺方向を基準線として板面とは垂直な方向へ曲げ加工することにより、両端の接触部分間が中間結合腕部分で結ばれた外形を得ると共に、接触部分を除いた中間結合腕部分における導電膜体の内側の箇所に導電性基材板を互いに垂直な方向で対向するように配置させたコンタクト原形材を得る曲げ工程と、コンタクト原形材の接触部分及び中間結合腕部分における導電膜体及び導電性基材板の内側中空部分に弾性体を充填する弾性体充填工程と、コンタクト原形材の導電膜体をマスクして導電性基材板を短辺方向に沿って互いに長辺方向で平行となるように所定のピッチでエッチング分離する導電性基材板エッチング分離工程と、エッチング分離された箇所に沿ってコンタクト原形材を分離切断することにより、両端に配置された断面略円形状の接触部間が中間結合腕部で結ばれた外形を持ち、且つ外側表面に導電膜部が配置されると共に、接触部を除いた中間結合腕部における導電膜部の内側の箇所に互いに対向するように導電性基材部が配置された構造の所定数のコンタクトプローブピンを得る分離切断工程とを実行すれば良い。
【００１６】
但し、このコンタクトプローブピンの製造方法において、曲げ工程では、中間結合腕部分における導電性基材板の対向する一方側のものを２個のものが短辺方向の長さ方向にあって所定の距離を隔てて配置されるようにし、弾性体充填工程では、弾性体を中間結合腕部分における導電性基材板の無い所定の距離の間隔部分で露呈されるように充填すれば良い。因みに、弾性体充填工程後には、充填された弾性体の不要部分を除去する弾性体不要部除去工程を実行することが好ましい。
【００１７】
このようにして得られたコンタクトプローブピンは、検査装置に備えられて長期間繰り返し使用された場合であっても、接触部が充分な柔軟性を持つことにより長期間の繰り返し使用に際してもダメージレスとなり、安定して良好に接触し得る耐久性の優れたものとなる。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の実施例１に係るコンタクトプローブピン１０の外観構成を示した斜視図である。
【００１９】
このコンタクトプローブピン１０は、両端に配置された断面略円形状の接触部５ａ，５ｂ間が中間結合腕部６で結ばれた外形を持ち、外側表面に導電膜部としての金属薄膜部８が配置されると共に、接触部５ａ，５ｂを除いた中間結合腕部６における金属薄膜部８の内側の箇所に互いに対向するように導電性基材部としての基材金属部７が配置され、且つ接触部５ａ，５ｂ及び中間結合腕部６における金属薄膜部８及び基材金属部７の内側中空部分に弾性体としての粘弾性体９が充填された構造を基本としており、中間結合腕部６の粘弾性体９については、基材金属部７の無い所定の距離の間隔部分で露呈された構造となっている。
【００２０】
この実施例１に係るコンタクトプローブピン１０の場合、粘弾性体９を金属薄膜部８で覆って成る接触部５ａ，５ｂが充分な柔軟性を持つことにより、検査装置に備えられて長期間繰り返し使用されたとしも、ダメージレスな構造となり、安定して良好に接触し得る耐久性の優れたものとなる。
【００２１】
このコンタクトプローブピン１０を製造する場合、粘弾性材と基材金属板とをモールドインにより一体化成形して両端に配置される断面略円形状の接触部間が中間結合腕部で結ばれた外形のコンタクト原形材を作製し、このコンタクト原形材にメッキ或いは蒸着等により導電膜部を形成したもの［後述する図４（ｂ）に示されるものと同様な構造となる］を分離切断することにより、図１に示したようなコンタクトプローブピン１０を製造することができる。
【実施例２】
【００２２】
図２は、本発明の実施例２に係るコンタクトプローブピン１０の製造工程の前半工程を段階別に示した外観斜視図であり、同図（ａ）は基材板準備工程に関するもの，同図（ｂ）は金属薄膜体形成工程に関するもの，同図（ｃ）は基材金属板パターン除去工程に関するものである。
【００２３】
実施例２に係るコンタクトプローブピン１０を製造する場合、先ず図２（ａ）に示されるように、基材板準備工程として、一方向を長辺方向とする矩形薄板状の基材金属板１を準備し、次に図２（ｂ）に示されるように、金属薄膜体形成工程として、基材金属板１のレジストされた面とは反対側の片側表面上の全体に金属薄膜体２を周知の蒸着法やスパッタリング法等を適用して成膜（形成）して母材板を得る。
【００２４】
この後、図２（ｃ）に示されるように、基材金属板パターン除去工程として、母材板における基材金属板１を周知のエッチングにより長辺方向に沿って互いに平行な帯状のパターンとして除去し、基材金属板１上に基材金属板除去パターン３を形成して金属薄膜体２がその部分から露呈されるようにする。
【００２５】
図３は、上述した図２（ｃ）の基材金属板パターン除去工程後に得られるコンタクトプローブピンの中間製品の細部構成を示した端面方向の拡大側面図である。ここでは、先の基材金属板パターン除去工程により母材板における基材金属板１が部分的に互いに対向するように帯状のパターンで除去された結果、その除去部分の基材金属板除去パターン３から金属薄膜体２が露呈された状態の中間製品における外観構造を別な視点（角度）により示している。
【００２６】
更に、図４は、上述した実施例２に係るコンタクトプローブピン１０の製造工程の図２（ａ）〜（ｃ）に続く後半工程を段階別に示した外観斜視図であり、同図（ａ）は金属薄膜体エッチング工程に関するもの，同図（ｂ）は曲げ加工を経ての粘弾性材充填及び粘弾性材不要部除去、並びに基材金属板エッチング分離工程に関するもの，同図（ｃ）は分離切断工程に関するものである。
【００２７】
引き続くコンタクトプローブピン１０の製造工程としては、更に図４（ａ）に示されるように、金属薄膜体エッチング工程として、母材板における金属薄膜体２を長辺方向とは垂直な短辺方向に沿って互いに長辺方向で平行となるように周知のフォトリソグラフィー・エッチング等を適用して所定のピッチでエッチングする。
【００２８】
この後、図４（ｂ）に示されるように、曲げ加工を経ての粘弾性材充填及び粘弾性材不要部除去、並びに基材金属板エッチング分離工程として、金属薄膜体２がエッチングされた母材板を外側表面に金属薄膜体２が配置されて両端が断面略円形状となるように長辺方向を基準線として板面とは垂直な方向へ曲げ加工することにより、両端の接触部分間が中間結合腕部分で結ばれた外形を得ると共に、接触部分を除いた中間結合腕部分における金属薄膜体２の内側の箇所に基材金属板１を互いに垂直な方向で対向するように配置させ、且つ中間結合腕部分における基材金属板１の対向する一方側のものを２個のものが短辺方向の長さ方向にあって所定の距離を隔てて配置されるようにしてコンタクト原形材を得る曲げ工程と、コンタクト原形材の接触部分及び中間結合腕部分における金属薄膜体２及び基材金属板１の内側中空部分に粘弾性材４を充填して中間結合腕部分における粘弾性材４を基材金属板１の無い所定の距離の間隔部分で露呈させる粘弾性材充填工程と、充填された粘弾性材４の不要部分を除去する粘弾性材不要部除去工程と、コンタクト原形材の金属薄膜体２をマスクして基材金属板１を短辺方向に沿って互いに長辺方向で平行となるように周知のフォトリソグラフィー・エッチング等を適用して所定のピッチでエッチング分離する基材金属板エッチング分離工程とを実行する。
【００２９】
最後に、図４（ｃ）に示されるように、分離切断工程として、エッチング分離された箇所に沿ってコンタクト原形材を分離切断することにより、図１を参照して説明したような構造、即ち、両端に配置された断面略円形状の接触部５ａ，５ｂ間が中間結合腕部６で結ばれた外形を持ち、外側表面に金属薄膜部２が配置されると共に、接触部５ａ，５ｂを除いた中間結合腕部６における金属薄膜部２の内側の箇所に互いに対向するように基材金属部１が配置され、且つ接触部５ａ，５ｂ及び中間結合腕部６における金属薄膜部２及び基材金属部１の内側中空部分に粘弾性体４が充填された構造を基本とし、更に中間結合腕部６における基材金属部１の対向する一方側のものは２個のものが長さ方向で所定の距離を隔てて配置され、中間結合腕部６における粘弾性体４が基材金属部１の無い所定の距離の間隔部分で露呈される構造の所定数（多数）のコンタクトプローブピン１０を得る。
【００３０】
即ち、実施例２に係るコンタクトプローブピンの製造方法の場合についても、製造時の量産化を容易に図ることができる。総括して説明すれば、基材板準備工程で準備された一方向を長辺方向とする矩形薄板状の導電性基材板（基材金属板１）の片側表面上の全体に対して導電膜体形成工程により薄い導電膜体（金属薄膜体２）を形成して母材板を得た後、導電性基材板パターン除去工程により母材板における導電性基材板を長辺方向に沿って互いに平行な帯状のパターンとして除去し、更に導電膜体エッチング工程で母材板における導電膜体を長辺方向とは垂直な短辺方向に沿って互いに長辺方向で平行となるように所定のピッチでエッチングし、引き続く曲げ工程により導電膜体がエッチングされた母材板を外側表面に導電膜体が配置されて両端が断面略円形状となるように長辺方向を基準線として板面とは垂直な方向へ曲げ加工することにより、両端の接触部分間が中間結合腕部分で結ばれた外形を得ると共に、接触部分を除いた中間結合腕部分における導電膜体の内側の箇所に導電性基材板を互いに垂直な方向で対向するように配置させ、且つ中間結合腕部分における導電性基材板の対向する一方側のものを２個のものが短辺方向の長さ方向にあって所定の距離を隔てて配置されるようにしてコンタクト原形材を得た後、弾性体充填工程で弾性体を中間結合腕部分における導電性基材板の無い所定の距離の間隔部分で露呈させるようにコンタクト原形材の接触部分及び中間結合腕部分における導電膜体及び導電性基材板の内側中空部分に弾性体を充填して中間結合腕部分における弾性体を導電性基材の無い所定の距離の間隔部分で露呈させてから導電性基材板エッチング分離工程によりコンタクト原形材の導電膜体をマスクして導電性基材板を短辺方向に沿って互いに長辺方向で平行となるように所定のピッチでエッチング分離し、最後に分離切断工程でエッチング分離された箇所に沿ってコンタクト原形材を分離切断することにより、実施例１で説明した場合と同様な構造の所定数のコンタクトプローブピン１０を得るもの（但し、必要に応じて弾性体充填工程により充填された弾性体の不要部分を除去する弾性体不要部除去工程を実行することが好ましい）である。従って、このコンタクトプローブピン１０の製造方法に従えば、周知のフォトリソグラフィー・エッチング等を適用して上述したダメージレスで安定した接触性を持ち、耐久性の優れたコンタクトプローブピン１０を効率良く多数一括して量産することができる。
【００３１】
尚、上述した各実施例に係る何れのコンタクトプローブピン１０についても、基材金属板１の板厚は０．１〜０．２ｍｍ、金属薄膜体２の膜厚は１〜５０μｍ程度とする場合を例示できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例１に係るコンタクトプローブピンの外観構成を示した斜視図である。
【図２】本発明の実施例２に係るコンタクトプローブピンの製造工程の前半工程を段階別に示した外観斜視図であり、（ａ）は基材板準備工程に関するもの，（ｂ）は金属薄膜体形成工程に関するもの，（ｃ）は基材金属板パターン除去工程に関するものである。
【図３】図２（ｃ）の基材金属板パターン除去工程後に得られるコンタクトプローブピンの中間製品の細部構成を示した端面方向の拡大側面図である。
【図４】本発明の実施例２に係るコンタクトプローブピンの製造工程の図２（ａ）〜（ｃ）に続く後半工程を段階別に示した外観斜視図であり、（ａ）は金属薄膜体エッチング工程に関するもの，（ｂ）は曲げ加工を経ての粘弾性材充填及び粘弾性材不要部除去、並びに基材金属板エッチング分離工程に関するもの，（ｃ）は分離切断工程に関するものである。
【符号の説明】
【００３３】
１  基材金属板
２  金属薄膜体
３  基材金属板除去パターン
４  粘弾性材
５ａ，５ｂ  接触部
６  中間結合腕部
７  基材金属部
８  金属薄膜部
９  粘弾性体
１０  コンタクトプローブピン
【図１】
2006234713.tif 000003
【図２】
2006234713.tif 000004
【図３】
2006234713.tif 000005
【図４】
2006234713.tif 000006