(57)【要約】【課題】  被結合部への結合材の付着性能の良否に関わりなく、結合材を被結合部に保持させること。【解決手段】  プローブは、基板に結合される板状の被結合部を後端上部に有する針主体部及び該針主体部の先端部から下方へ突出する針先部を備えるプローブ本体と、被結合部に配置された熱溶融性の結合材とを含む。結合材は、錫鉛合金より高い融点を有する材料により、被結合部の少なくとも厚さ方向における両側面に配置されて、被結合部に係合された薄膜状に形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に結合される板状の被結合部を後端上部に有する針主体部及び該針主体部の先端部から下方へ突出する針先部を備えるプローブ本体と、前記被結合部に配置された熱溶融性の結合材とを含み、
前記結合材は、前記被結合部の少なくとも厚さ方向における両側面に配置されて、前記被結合部に係合された板状に形成されている、電気的試験用プローブ。
【請求項２】
前記結合材は、前記被結合部の上端から、該上端に続きかつ前記被結合部の厚さ方向における両側面に折り返されたＵ字状の形状を有する、請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記結合材は、錫鉛合金より高くかつ前記被結合部を形成している材料より低い融点を有する、請求項１及び２のいずれか１項に記載のプローブ。
【請求項４】
前記被結合部は、ニッケル及びその合金から選択される材料で製作されており、前記結合材は、錫とアンチモンとの合金で製作されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のプローブ。
【請求項５】
前記針主体部は、前記被結合部を有する板状のフット部と、該フット部の下端部から横へ延びる板状のアーム部と、該アーム部の先端部から下方へ突出する板状の台座部とを備え、前記針先部は前記台座部から下方へ突出している、請求項１から４のいずれか１項に記載のプローブ。
【請求項６】
基板に結合される板状の被結合部を後端上部に有する針主体部及び該針主体部の先端部から下方へ突出する針先部を含むプローブ本体を準備する準備工程と、
該準備工程に先だって、該準備工程と平行して、又は該準備工程の後に、熱溶融性の導電性材料で板状の結合材を製作する工程と、
該結合材が前記被結合部の少なくとも厚さ方向における両側面に位置する状態に、該結合材を前記被結合部に係合させる係合工程とを含む、電気的試験用プローブの製造方法。
【請求項７】
前記準備工程は、フォトリソグラフィー技術と該フォトリソグラフィー技術により形成された凹所に導電性材料を堆積する堆積技術とにより前記プローブ本体を製作することを含み、
前記結合材を製作する工程は、熱溶融性の棒状材料を圧延して、帯状部材を製作し、該帯状部材を板状片に切断することを含み、
前記係合工程は、前記板状片を前記被結合部の少なくとも厚さ方向における両側面に配置して、該板状片を前記結合材として前記被結合部に係合させることを含む、請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
基板に結合される板状の被結合部を後端上部に有する針主体部及び該針主体部の先端部から下方へ突出する針先部を含む複数のプローブと、
該プローブが前記被結合部において取り付けられた基板とを含み、
各プローブは、前記被結合部の上端及び該上端に続きかつ厚さ方向における両側面に位置する熱溶融性の結合材により、前記被結合部において前記基板に結合されている、電気的接続装置。
【請求項９】
基板に結合される板状の被結合部を後端上部に有する針主体部及び該針主体部の先端部から下方へ突出する針先部を含むプローブ本体を準備する準備工程と、
該準備工程に先だって、該準備工程と平行して、又は該準備工程の後に、熱溶融性の板状の結合材を製作する工程と、
該結合材が前記被結合部の少なくとも厚さ方向における両側面に位置する状態に、該結合材を前記被結合部に係合させる工程と、
前記結合材を加熱溶融させて、前記プローブ本体をその前記被結合部において前記結合材により基板に結合する工程とを含む、電気的接続装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路のような平板状被検査体の電気的試験に用いるプローブ及びその製造方法、並びに電気的接続装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハに作り込まれた多数の半導体集積回路は、各チップに分離されるに先立ち、仕様書通りに製造されているか否かの電気的試験を受ける。この電気的試験には、各半導体集積回路である被検査体の電極に接続される複数のプローブを備えるプローブカードのようなプローブ組立体、すなわち電気的接続装置が用いられる。被検査体は電気的接続装置を経てテスタに接続される。
【０００３】
この種の電気的接続装置に用いられるプローブの１つとして、プローブ基板の取り付けランド、すなわちプローブランドに取り付けられる被結合部を後端上部に有する板状のプローブ主体部、すなわち針主体部と、該針主体部に設けられて被検査体の電極に当接される針先部とを備える板状プローブがある（特許文献１，２）。
【０００４】
針主体部は、上端部に前記被結合部を有する、上下方向へ延びる板状のフット部と、該フット部の下端部からプローブ基板に沿って横方向へ伸びる板状のアーム部と、該アーム部の先端部から下方へ突出する板状の台座部とを備える。針先部は、台座部から下方に突出する状態に、台座部に設けられている。
【０００５】
上記のようなプローブを用いる電気的接続装置は、複数の板状プローブを、それらの針主体部がこれの厚さ方向に対向する状態に、針主体部の被結合部において熱溶融性の結合材によりプローブ基板のような基板に直立させて並列的に結合している。これにより、各プローブは、被結合部をプローブランドに固定されて、基板に片持ち梁状に支持される。
【０００６】
結合材は、一般に、エレクトロフォーミング、蒸着、スパッタリング等の堆積技術等により、予め被結合部の厚さ方向における両面に付着されており、また基板へのプローブの結合時に、レーザ光による加熱、被結合部に発生させたジュール熱による加熱等により加熱昇温されて溶融され、その後固化することにより、プローブをその被結合部において基板に固定している（特許文献３，４）。
【０００７】
従来においては、融点が低く、したがって結合作業が容易であることから、錫鉛合金製の半田が結合材として用いられている。しかし、錫鉛合金製の半田は、一般に、被結合部を形成している材料（一般には、ニッケル、ニッケル合金）に対する濡れ性（付着性）が悪いことから、結合材を堆積技術により被結合部の両面に均一に形成することが極めて難しく、したがって被結合部に不均一に堆積される。
【０００８】
そのように不均一な結合材を備えるプローブは、結合材の溶融物が基板に不均一に分布することに起因して、基板に正しい姿勢に固定することが難しく、したがってプローブ自体の歩止まりが低下する。基板に正しい姿勢に固定されないプローブは、その針先部、特に被検査体の電極への押圧箇所が目的とする座標位置からずれてしまい、正確な試験結果を得ることができない。
【０００９】
このことから、被結合部の一方の面に錫鉛合金製の半田層を形成することが試みられている。しかし、そのようなプローブでも、結合材を加熱溶融して基板に結合すると、半田の溶融物が被結合部の他方の面に流出して又は周り込んで、その面の側の溶融した金との合金を形成する。その結果、被結合部の両面に存在する凝固した結合材の組成及び量が異なることに起因して、プローブが基板に対し傾斜した状態に固定され、針先部が目的とする座標位置からずれてしまう。
【００１０】
また、結合材として錫鉛合金製の半田を用いた電気的接続装置では、結合材のクリープ性能が悪いことに起因して、プローブがプローブ基板、ひいては被検査体に対し変位し、正確な試験結果を得ることができなくなり、その後の試験を継続して行うことができない。
【００１１】
特に、錫鉛合金製の半田はその融点が低いことから、そのような半田を用いた電気的接続装置では、被検査体を高温度環境下で試験する場合に、試験中に結合材が軟化又は溶融し、それによりプローブが基板、ひいては被検査体に対し短期間で変位し、その結果正確な試験結果を得ることが困難になってしまう。
【００１２】
上記課題を解決するために、錫鉛合金製の半田より高い融点を有する結合材を用いることが考えられる。しかし、高融点の結合材は、錫鉛合金製の半田に比べ、被結合部の材料に対する付着性能がさらに低いから、結合材が被結合部から剥離又は脱落しやすく、その結果高融点の結合材を被結合部に付着させ、その状態に維持することが難しく、プローブ基板に正しく結合されたプローブの歩止まりを高くすることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−３４０６５４号公報
【特許文献２】特開２００９−６８９６７号公報
【特許文献３】特開２００９−４２０１２号公報
【特許文献４】特開２００８−１１４２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、被結合部への結合材の付着性能の良否に関わりなく、結合材を被結合部に均一に保持させて、プローブを基板に正しい姿勢に固定可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る電気的試験用プローブは、基板に結合される板状の被結合部を後端上部に有する針主体部及び該針主体部の先端部から下方へ突出する針先部を備えるプローブ本体と、前記被結合部に配置された熱溶融性の結合材とを含む。前記結合材は、前記被結合部の少なくとも厚さ方向における両側面に配置されて、前記被結合部に係合された板状に形成されている。
【００１６】
そのようなプローブの製造方法は、基板に結合される板状の被結合部を後端上部に有する針主体部及び該針主体部の先端部から下方へ突出する針先部を含むプローブ本体を準備する準備工程と、該準備工程に先だって、該準備工程と平行して、又は該準備工程の後に、熱溶融性の導電性材料で板状の結合材を製作する工程と、該結合材が前記被結合部の少なくとも厚さ方向における両側面に位置する状態に、該結合材を前記被結合部に係合させる係合工程とを含む。
【００１７】
そのようなプローブを用いる電気的接続装置は、基板に結合される板状の被結合部を後端上部に有する針主体部及び該針主体部の先端部から下方へ突出する針先部を含む複数のプローブと、該プローブが前記被結合部において取り付けられた基板とを含む。各プローブは、前記被結合部の上端及び該上端に続きかつ厚さ方向における両側面に位置する熱溶融性の結合材により、前記被結合部において前記基板に結合されている。
【００１８】
そのような電気的接続装置の製造方法は、基板に結合される板状の被結合部を後端上部に有する針主体部及び該針主体部の先端部から下方へ突出する針先部を含むプローブ本体を準備する準備工程と、該準備工程に先だって、該準備工程と平行して、又は該準備工程の後に、熱溶融性の板状の結合材を製作する工程と、該結合材が前記被結合部の少なくとも厚さ方向における両側面に位置する状態に、該結合材を前記被結合部に係合させる工程と、前記結合材を加熱溶融させて、前記プローブ本体をその前記被結合部において前記結合材により基板に結合する工程とを含む。
【００１９】
前記結合材は、前記被結合部の上端から、該上端に続きかつ前記被結合部の厚さ方向における両側面に折り返されたＵ字状の形状を有することができる。また、前記結合材は、錫鉛合金より高くかつ前記被結合部を形成している材料より低い融点を有することもできる。
【００２０】
前記被結合部は、ニッケル及びその合金から選択される材料で製作されていてもよく、また前記結合材は、錫とアンチモンとの合金で製作されていてもよい。
【００２１】
前記針主体部は、前記被結合部を有する板状のフット部と、該フット部の下端部から横へ延びる板状のアーム部と、該アーム部の先端部から下方へ突出する板状の台座部とを備えることができ、また前記針先部は前記台座部から下方へ突出していてもよい。
【００２２】
前記準備工程は、フォトリソグラフィー技術と該フォトリソグラフィー技術により形成された凹所に導電性材料を堆積する堆積技術とにより前記プローブ本体を製作することを含むことができ、また前記結合材を製作する工程は、熱溶融性の棒状材料を圧延して、帯状部材を製作し、該帯状部材を板状片に切断することを含むことができ、さらに前記係合工程は、前記板状片を前記被結合部の少なくとも厚さ方向における両側面に配置して、該板状片を前記結合材として前記被結合部に係合させることを含むことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るプローブは、熱溶融性の結合材を、結合部の少なくとも厚さ方向における両側面に配置して、摩擦係合、凹凸による係合等により被結合部に保持させている。
【００２４】
このため、本発明によれば、結合材を被結合部に堆積技術により付着させる必要がなく、被結合部への結合材の付着性能の良否に関わりなく、結合材を被結合部に均一に保持させることができる。その結果、プローブの歩止まりが高まる。
【００２５】
また、本発明に係るプローブは、基板への固着時に、結合材が溶融されて、固化することにより、基板に結合される。溶融した後に固化した結合材は、被結合部の上端と基板との間から、被結合部の厚さ方向両面にわたって存在し、それによりプローブは基板に堅固に結合される。その結果、プローブを基板、ひいては被検査体に正しい姿勢に容易に結合することができる。
【００２６】
また、錫とアンチモンとの合金のように、錫鉛合金より高い融点を有する結合材を用いるならば、高温度環境下での試験に適用しても、結合材が軟化又は溶融し難いから、基板、ひいては被検査体に対するプローブの変位が防止される。
【００２７】
実験によれば、錫とアンチモンとの合金製の結合材のように、高融点の結合材は、錫鉛合金性の半田に比べ、融点が高いのみならず、クリープ性能が高いことから、そのような高融点の結合材を用いた電気的接続装置によれば、プローブがプローブ基板に長期間安定に維持されて、正確な試験結果を長期間安定して得ることが明らかになった。
【００２８】
上記の結果、そのような高融点結合材を用いた電気的接続装置は、高温度環境下での試験に適用しても、結合材が軟化又は溶融し難く、クリープ性能が高いことから、基板、ひいては被検査体に対するプローブの変位が防止されて、正確な試験結果を得ることができる。
【００２９】
錫鉛合金より高くかつ被結合部の素材よりも低い融点を有する結合材を用いるならば、被結合部を軟化又は溶融により変形させることなく、プローブを基板に結合させることができるから、プローブを基板に正しい姿勢に容易に結合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る電気的接続装置の一実施例を示す図である。
【図２】本発明に係るプローブの一実施例を示す斜視図である。
【図３】プローブの主体部分の一実施例を、上下を逆にして示す拡大斜視図である。
【図４】結合材の一実施例を、上下を逆にして示す拡大斜視図である。
【図５】結合材の製造方法の一実施例を示す斜視図であって、（Ａ）は結合材の原素材を示す図であり、（Ｂ）は原素材を圧延する状態を示す図である。
【図６】本発明に係る電気的接続装置の製造方法の一工程を示す図である。
【図７】電気的接続装置のプローブ近傍の一実施例を示す断面図である。
【図８】結合材として高融点金属材料及び錫鉛合金材料を用いたときのプローブのプローブ基板に対するクリープ量（変位量）の試験結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［用語について］
【００３２】
本発明においては、図２において、アーム部の長手方向を針先側が前方となる前後方向（Ｘ方向）といい、板状プローブの厚さ方向を左右方向（Ｙ方向）といい、上下方向（フット部の長手方向）を針先側が下方となる上下方向（Ｚ方向）という。
【００３３】
しかし、本発明でいう上記上下方向は、電気的接続装置を組み付けた試験装置に受けられる被検査体の姿勢により現実の上下方向と異なる。したがって、本発明における上下方向は、試験装置に配置された被検査体の姿勢に応じて、上記上下方向が現実の上下方向、水平方向、水平方向に対し傾斜する斜めの方向、及び上記上下が逆となる方向となるように使用してもよい。
【００３４】
［実施例］
【００３５】
図１を参照するに、試験装置１０は、半導体ウエーハ１２に形成された複数の集積回路を平板状被検査体とし、それらの被検査体を一回で、又は複数回に分けて試験する電気的試験に用いられる。各被検査体は、その上面に複数の電極１２ａを有する。
【００３６】
図１を参照するに、試験装置１０は、電極１２ａを上方に向けた状態で半導体ウエーハ１２を取り外し可能に保持するチャックトップ１４と、チャックトップ１４上に載置されたウエーハ１２（すなわち、被検査体）と試験用の電気回路とを電気的に接続する電気的接続装置１６とを含む。
【００３７】
試験のための信号は、応答信号を得るべくウエーハ１２（集積回路）に供給する電気信号（電圧、電流）と、その電気信号に対するウエーハ１２（集積回路）からの応答信号等の試験信号とを含む。
【００３８】
チャックトップ１４は、既知の検査ステージに備えられたものであり、またウエーハ１２を電極１２ａが上方に向けられた状態に取り外し可能に保持する上面を有する。チャックトップ１４へのウエーハ１２の保持は、例えば真空吸着とすることができる。
【００３９】
チャックトップ１４と電気的接続装置１６とは、水平面内のＸ方向及びＹ方向、並びに水平面（ＸＹ面）に垂直のＺ方向の３方向に三次元的に相対的に移動されると共に、Ｚ方向へ伸びるθ軸線の周りに角度的に相対的に回転される。一般的には、チャックトップ１４が電気的接続装置１６に対し、三次元的に移動されると共に、θ軸線の周りに角度的に回転される。
【００４０】
電気的接続装置１６は、平坦な下面を有する補強部材２０と、補強部材２０の下面に保持された円形平板状の配線基板２２と、配線基板２２の下面に配置された円形平板状のプローブ基板２４と、プローブ基板２４の下面に配置された複数のプローブ２６と、プローブ基板２４を配線基板２２に取り付ける取り付けリング２８とを含む。
【００４１】
補強部材２０は、ステンレス板のような金属材料で製作された公知のものである（例えば、特開２００８−１４５２３８号公報参照）。そのような補強部材２０は、外側の環状部と、該環状部の内側を周方向に伸びる内側の取り付け部、環状部及び取り付け部を一体的に連結する複数の連結部と、環状部から半径方向外方へ延びる複数の延長部とを有する。図示の例では、補強部材２０は、プローブ基板２４とほぼ同じ直径寸法を有する環状部から内側の箇所が上方に突出した状態に示されている。
【００４２】
例えば、特開２００８−１４５２３８号公報に記載されているように、補強部材２０の上側に補強部材２０の熱変形を抑制する環状の熱変形抑制部材、又は配線基板の上方の空間を覆うカバーを配置してもよいし、その熱変形抑制部材の上に前記したカバーを配置してもよい。
【００４３】
配線基板２２は、図示の例では、ガラス入りエポキシ樹脂のような電気絶縁樹脂により円板状に製作された公知の印刷配線基板である。そのような配線基板２２は、前記した試験用電気回路に対する試験信号の受け渡しをするように試験用電気回路に電気的に接続される複数の第１の端子（図示せず）を上面外周縁部に有し、それら端子に接続された複数の導電路（図示せず）を内部に有する。
【００４４】
配線基板２２は、さらに、プローブ基板２４に電気的に接続される複数の複数の第２の端子（図示せず）を下面に有する。各第２の端子は、前記した導電路に電気的に接続されている。
【００４５】
プローブ基板２４は、図示の例では、セラミックにより円形平板状に形成されたセラミック基板３０と、ポリイミド樹脂のような電気絶縁性樹脂により円形平板状に形成されて、セラミック基板３０の下面に積層されたフレキシブル多層シート３２とを備える。
【００４６】
上記のようなプローブ基板２４は、配線基板２２の第２の端子に電気的に接続された複数の配線３４（図７参照）と、それら内部配線３４に電気的に接続された複数のプローブランド３６（図６及び７参照）とを下面に備える。各プローブ２６は、これが少なくとも下方へ延びる状態に、プローブランド３６に取り付けられている。図７においては、各プローブランド３６が配線３４に重ねられた部材として示されているが、配線３４の一部をプローブランド３６として用いてもよい。
【００４７】
補強部材２０と配線基板２２とは、補強部材２０の下面と配線基板２２の上面とを互いに当接させた状態に、複数のねじ部材（図示せず）により同軸的に結合されている。これに対し、プローブ基板２４は、プローブ２６が下方となるように、取り付けリング２８と複数のねじ部材（図示せず）とを用いて配線基板２２の下面に取り付けられている。
【００４８】
配線基板２２とプローブ基板２４との間に電気接続器を配置し、配線基板２２の導電路とプローブ基板２４の内部配線とをその電気接続器により電気的に接続してもよい。そのような電気接続器は、例えば、特開２００８−１４５２３８号公報に記載されている公知のものを用いることができる。
【００４９】
各プローブ２６は、図２〜図４に示すように、プローブランド３６に結合される板状の被結合部３８ａ（図３参照）を後端上部に有するプローブ本体３８と、被結合部３８ａに配置された熱溶融性及び薄膜状（板状）の結合材４０とを備える。
【００５０】
プローブ本体３８は、上下方向へ伸びる板状のフット部４２と、フット部４２の下部からフット部４２の延在方向と交差する横方向（前後方向）へ伸びる板状のアーム部４４と、アーム部４４の先端部から下方へ突出する板状の台座部４６と、台座部４６の下端から下方へ突出する針先部４８とにより、全体的に板状とされている。
【００５１】
図示の例では、フット部４２は、その上端部を被結合部３８ａとしており（但し、図3においては上下逆に示す）、また厚さ方向に貫通する複数の穴４２ａ及び複数の穴４２ｂを上下方向に間隔をおいた箇所に有する。また、アーム部４４は、上下方向に間隔をおいた２つのアームにより形成されているが、単一又は３以上のアームにより形成されていてもよい。
【００５２】
図示の例では、フット部４２、アーム部４４及び台座部４６は、平板状の針主体部を形成している。針先部４８の下端部は、横断面積が最も小さい下端をウエーハ１２の集積回路の電極に押圧される針先５０とされている。
【００５３】
各結合材４０は、図４に示すように、プローブ２６の被結合部３８ａ（図３参照）の上端に対応する底部４０ａと、底部４０ａに続きかつ被結合部３８ａの厚さ方向における両側面に対応する２つの折り返し部４０ｂとにより、Ｕ字状に形成されている。そのような結合材４０は、図示の例では、被結合部３８ａの上端から、該上端に続きかつ被結合部３８ａの厚さ方向における両側面に折り返されて、被結合部３８ａの少なくとも厚さ方向における両側面に係合されている。
【００５４】
結合材４０の厚さ寸法は、フット部４２、特に被結合部３８ａの厚さ寸法等に応じて適宜な値に設定される。
【００５５】
被結合部３８ａへの結合材４０の係合は、被結合部３８ａを結合材４０の折り返し部４０ｂ）の間に挟み込むような係合、例えば、被結合部３８ａと折り返し部４０ｂとの間の摩擦係合、折り返し部４０ｂの一部がフット部４２の上方側（図３においては、下方側）に位置する穴４２ｂ内に突出するような凹凸による係合等、結合材４０が被結合部３８ａから脱落することを防止する係合とすることができる。
【００５６】
上記のような結合材４０を用いれば、結合材４０を被結合部３８ａに堆積技術により付着させることなく、均一の厚さ寸法を有する結合材を被結合部３８ａの両面に保持させることができる。
【００５７】
針主体部（特に、被結合部３８ａ）は、ニッケル（Ｎｉ）、ロジウム（Ｒｈ）、燐青銅（Ｐ−Ｓｎ−Ｃｕ）、ニッケル合金等、高靭性を有するニッケル及びその合金から選択される材料で製作されている。ニッケル合金として、ニッケル・リン合金（Ｎｉ−Ｐ）、ニッケル・タングステン合金（Ｎｉ−Ｗ）、パラジウム・コバルト合金（Ｐｄ−Ｃｏ）、パラジウム・ニッケル・コバルト合金（Ｐｄ−Ｎｉ−Ｃｏ）等の導電性金属材料をあげることができる。
【００５８】
針先部４８は、ロジウム、コバルト、タングステン等、針主体部より高硬度の金属材料で製作されていてもよい。各結合材４０は、錫入り半田、すなわち錫鉛合金より高い融点を有すると共に、針主体部、特に被結合部３８ａの素材以下の融点を有する導電性の脂入り結合材料により、形成されている。そのような結合材料として、錫及びアンチモンの合金を挙げることができる。
【００５９】
プローブ本体３６は、フォトレジストを露光し、エッチング処理をすることにより、所定の形状を有する凹所をフォトレジストに形成するフォトリソグラフィー技術と、そのような凹所に導電性材料をエレクトロフォーミング、スパッタリング、蒸着等により堆積する堆積技術とを用いて製作することができる。
【００６０】
結合材４０は、図５（Ａ）に示すような、筒状の結合材料５２ａの中央部に脂５２ｂを配置した線状又は棒状の脂入り棒５２を原材料として用い、脂入り棒５２を図５（Ｂ）に示すように圧延機５４で所定（被結合領域３８ａと同じ幅寸法）の幅寸法及び所定（１０μｍ程度）の厚さ寸法を有する薄い帯状をした結合板５６に変形させ、その結合板５６を所定の長さ寸法を有する薄膜状の板状片に切断し、その板状片を図４に示すようにＵ字状に折り曲げることにより、製作することができる。
【００６１】
上記のように製作された結合材４０は、上記したように被結合部３８ａを一対の折り返し部４０ｂの間に差し込んで、折り返し部４０ｂを被結合部３８ａの厚さ方向における両側面に係合させることにより、プローブ本体３６に保持される。しかし、結合材４０は、帯状の結合板５６から切断された板状片を、予めＵ字状に折り曲げる代わりに、被結合部３８ａに係合する際にＵ字状に折り曲げてもよい。
【００６２】
上記いずれによっても、被結合部３８ａへの結合材４０の付着性能の良否に関わりなく、結合材４０が被結合部３８ａに均一に保持さされて、プローブ２６及び結合材４０の歩止まりが高くなる。
【００６３】
各プローブ２６は、フット部４２が上下方向へ延び、かつアーム部４４がフット部４２の下端部から横方向へ延び、さらに針先部４８が台座部４６の下端部から下方に突出する状態に、フット部４２の上端部、すなわち被結合部３８ａにおいて接合材４０によりプローブランド３４に片持ち梁状に固定される。
【００６４】
図１に示す例では、１０程度のプローブ２６を示しているにすぎないが、実際には、例えばウエーハ１２が３００ｍｍの直径寸法を有する場合、２万を超える多数のプローブ２６が設けられている。それらのプローブ２６の針先５０の高さ位置は、同じ位置とされている。
【００６５】
プローブ本体３８及び結合材４０を備えるプローブ２６は、プローブランド３４に以下のように結合される。
【００６６】
先ず、図６に示すように、結合材４０を被結合部３８ａに保持させたプローブ２６を、結合材４０の底部４０ａがプローブランド３６に当接した状態に維持し、その状態でレーザ光線６０を少なくとも結合材４０に照射して結合材４０を加熱し、結合材４０を溶融させる。これにより、結合材４０の溶融物６２が、図７に示すように、プローブランド３６と被結合部３８ａとの間、及び被結合部３８ａの厚さ方向における両面に維持される。
【００６７】
レーザ光線６０により結合材４０を加熱するとき、結合材４０の融点が被結合部３８ａの素材のそれより低いと、結合材４０は溶融するが、被結合部３８ａは軟化又は溶融せず、元の形状を維持する。このため、プローブ２６をプローブ基板２４に正しい姿勢に維持することができる。
【００６８】
また、錫とアンチモンとの合金のように、錫鉛合金より高い融点を有する結合材４０を用いるならば、高温度環境下での試験に適用しても、結合材４０が軟化又は溶融し難いから、プローブ基板２４、ひいては被検査体に対するプローブ２６の変位が防止される。
【００６９】
レーザ光線６０による加熱が中止されると、溶融物６２が固化する。その結果、図７に示すように、プローブ２６は、プローブランド３６と被結合部３８ａとの間に存在していた結合材４０の凝固物、及び被結合部３８ａの厚さ方向における両面に存在していた結合材４０の凝固物により、プローブランド３６、ひいてはプローブ基板２４に堅固に固定される。
【００７０】
また、溶融した後に固化した結合材４０は、被結合部３８ａの上端とプローブ基板２４との間から、被結合部３８ａの厚さ方向両面にわたって存在し、それによりプローブ２６はプローブ基板２４に堅固に結合される。その結果、プローブ２６は、プローブ基板２４、ひいては被検査体に正しい姿勢に結合され、プローブ基板２４へのプローブ２６の結合作業が容易になる。
【００７１】
上記のように製造された電気的接続装置において、プローブ２６は、フット部４２が上下方向へ延び、アーム部４４が横方向へ延び、台座部４６及び針先部４８が下方へ突出した状態に、プローブ基板２４に維持される。
【００７２】
そのようなプローブ２６は、結合材４０が錫鉛合金製の半田にくらべ、高い融点を有すると共に、高いクリープ性を有するから、高温度状態で使用されても、結合材４０が軟化し難いし、プローブ基板２４に対し変形し難い。その結果、プローブ基板２４、ひいては被検査体に対するプローブ２６の変位が長期間防止されて、正確な試験結果を長期間安定して得ることができる。
【００７３】
［実験例］
【００７４】
錫とアンチモンとの合金製の結合材４０を用いたプローブ１から６と、被結合部３８ａに錫メッキを施したプローブ７から１２とを製造し、それらプローブをプローブ基板２４に結合したときの、プローブ基板２４に対する各プローブのクリープ量（変位量）を測定する試験を行った。その試験を図８に示す。
【００７５】
各プローブのプローブ本体の形状、構造及び各種寸法は図３プローブ本体３８のそれらと同じとした。また、プローブ１から６に用いた結合材は図４に示す結合材４０と同じとし、厚さ寸法を０．１μｍとした。プローブ７から１２の結合材は被結合部の厚さ方向の両面に０．１μミクロンの厚さにメッキした。そのようなプローブの結合材をレーザ光により加熱溶融させた後、自然冷却により固化させて、各プローブをプローブ基板２４に片持ち梁状に結合した。
【００７６】
プローブ基板２４を、プローブの厚さ方向が水平方向となり、各プローブがプローブ基板２４から水平方向へ延びる状態に、垂直に維持した。そのようなプローブ基板２４を１２０°Ｃの高温度状態におき、プローブに３ｍＮの荷重を負荷し（フット部４２とアーム部４４との境界部分に３ｍｇの重りを吊り下げ）、その状態を３００時間維持した後、クリープ量を測定した。
【００７７】
図８から明らかなように、クリープ量の平均値は、プローブ１から６が３．６μｍであるのに対し、プローブ７から１２は１９．６μｍであった。プローブ１から６は、プローブ７から１２に対し、約５倍のクリープ耐性を有し、長期間安定にプローブ基板２４に維持される。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
上記の実施例では、プローブ基板２４を配線基板２２に取り付けているが、配線基板２２を省略してもよいし、プローブ２６を配線基板２２に取り付けて、プローブ基板２４を省略し、配線基板２２自体をプローブ基板として用いてもよい。また、プローブ２６は、被結合部３８ａが板の形状を有する限り、他の形状を有していてもよい。
【００７９】
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０  試験装置
１２  半導体ウエーハ
１２ａ  集積回路の電極
１４  チャックトップ
１６  電気的接続装置
２０  補強部材
２２  配線基板
２４  プローブ基板
２６  プローブ
２８  取り付けリング
３０  セラミック基板
３２  多層シート
３４  配線
３６  プローブランド
３８  プローブ本体
３８ａ  被結合部
４０  結合材
４０ａ  底部
４０ｂ  折り返し部
４２  フット部
４２ａ，４２ｂ  穴
４４  アーム部
４６  台座部
４８  針先部
５０  針先
５２  半田棒
５２ａ  半田材料
５２ｂ  脂
５４  圧延機
５６  半田板
６０  レーザ光線
６２  溶融物
【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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【図７】
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【図８】
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