(57)【要約】【課題】プローブへの電極の溶着が生じても該電極からの離反時にアーム部に過度の反り返り変形を生じることのないプローブ組立体を提供する。【解決手段】プローブ組立体は、プローブ基板と、該プローブ基板に支持される取付け部、該取付け部から前記プローブ基板に間隔をおいて該プローブ基板にほぼ沿って伸長するアーム部および該アーム部に設けられプローブ基板から離れる方向へ突出する針先部をそれぞれ有する複数のプローブと、プローブ基板に支持され、プローブの前記針先部がプローブ基板から離れる方向への作用力を受けたときにアーム部に生じる反り返り変形を規制する手段とを備える。【選択図】図３
2008096384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ基板と、端部が前記プローブ基板に支持され、該プローブ基板から間隔をおいてこれにほぼ沿って伸長するアーム部および該アーム部に設けられ前記プローブ基板から離れる方向へ突出する針先部をそれぞれ有する複数のプローブと、前記プローブ基板に支持され、前記プローブの前記針先部が前記プローブ基板から離れる方向への作用力を受けたときに前記アーム部に生じる反り返り変形を規制する手段とを備えるプローブ組立体。
【請求項２】
前記アーム部は、その前記端部から前記プローブ基板へ向けて伸びる取付け部を経て前記プローブ基板に支持されている、請求項１に記載のプローブ組立体。
【請求項３】
前記複数のプローブの少なくとも一部は相互に整列して配置されており、前記規制手段は整列した前記複数のプローブに共通に設けられている、請求項１に記載のプローブ組立体。
【請求項４】
前記規制手段は、前記針先部の前記プローブ基板へ向けての変位を伴う前記アーム部の変形を許すが前記プローブ基板からの所定の距離を超える前記針先部の変位を伴う前記アーム部の変形を規制するフック部材からなる、請求項１に記載のプローブ組立体。
【請求項５】
前記フック部材は、前記取付け部と前記針先部との間で前記アーム部に係合可能に前記プローブ基板に設けられている、請求項４に記載のプローブ組立体。
【請求項６】
前記フック部材は、前記アーム部の両側で前記プローブ基板から前記アーム部の両側に沿って突出する一対の側壁部と、該両側壁部に一体に形成され前記アーム部の前記プローブ基板と反対側の面から間隔をおく底壁部とを有する、請求項４に記載のプローブ組立体。
【請求項７】
前記フック部材は、前記アーム部の長手方向で見て前記針先部よりも先端側で前記アーム部に係合可能に前記プローブ基板に設けられている、請求項４に記載のプローブ組立体。
【請求項８】
前記アーム部の先端部の前記プローブ基板に対向する側と反対側には、前記フック部材を受ける係合面が形成されており、前記フック部材は、前記アーム部の前記先端部から外れた前記プローブ基板の位置で該プローブ基板から離れる方向へ伸長する垂直部と、該垂直部から前記係合面に間隔をおいて該係合面に沿って伸びる底部とを有する、請求項４に記載のプローブ組立体。
【請求項９】
前記プローブ基板は、電気絶縁層と、該電気絶縁層内に埋設され、前記プローブが接続されるパターン配線層および該パターン配線層と同一金属材料により形成され前記電気絶縁層内で前記パターン配線層から電気的に絶縁された支持層とを備え、前記フック部材は前記支持層に結合して形成されている、請求項４に記載のプローブ組立体。
【請求項１０】
プローブおよび前記フック部材は、フォトリソグラフィ技術を利用して形成されるフォトレジストで模られた凹所に金属材料を順次堆積して形成される、請求項４に記載のプローブ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路や表示用基板のような平板状の被検査体の通電試験に用いるのに好適な通電試験用プローブ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップの電極にバンプ電極を用いたものがある。このバンプ電極によれば、半導体チップを取り付ける回路基板の電極と、半導体チップのバンプ電極との直接的な接合により、半導体チップを前記回路基板に実装することができる。このような半導体チップは、一般的に、半導体ウエハ上に半導体集積回路として集合的に形成され、該半導体ウエハがそれぞれのチップに分離される前に、電気的検査を受ける。
【０００３】
この種の電気的検査では、半導体ウエハ上の各チップ領域の各電極に接触する多数のプローブが設けられたプローブ組立体を通して、被検査体である各チップ領域がテスタ本体に接続される。
【０００４】
前記したプローブ組立体の各プローブは、針先部が設けられたアーム部を有する。このアーム部の一端は前記プローブ組立体のプローブ基板の回路に固定され、アーム部は、前記プローブ基板の表面から間隔をおいてこれにほぼ沿って横方向に伸びる。前記針先部は、このアーム部の先端で、前記プローブ基板の表面から離れる方向へ突出し、その突出端が針先となる（特許文献１参照）。
【０００５】
前記プローブ組立体は、各プローブの針先が被検査体の対応するバンプ電極に接触するように、半導体ウエハに向けて相対的に移動され、これにより各プローブの針先が対応する電極に押圧される。このとき、前記アーム部に僅かな撓み変形が生じるように、各プローブにはオーバドライブ力が付与される。このオーバドライブ力により、各プローブと対応するバンプ電極とが電気的に確実に接触する。
【０００６】
ところが、このプローブとバンプ電極との接触状態でテストのための電流を通したとき、この通電によってバンプ電極がプローブの針先に溶着することがある。バンプ電極が金バンプの場合、特に、プローブの針先への溶着が生じ易い。
【０００７】
このプローブへのバンプ電極の溶着が生じた状態で、通電試験後に、プローブ組立体が被検査体から離れるように相対的に移動すると、そのとき、バンプ電極が溶着したプローブの針先がバンプ電極に固着していることから、プローブの針先部はプローブ組立体のプローブ基板から離れる方向への作用力を受ける。そのため、バンプ電極が溶着したプローブのアーム部には、前記したオーバドライブ力を受けたときとは逆方向への反り返り変形が生じる。この溶着によるアーム部の過度の反り返り変形は、プローブの破損の原因となり得る。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３１１０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の目的は、プローブへの電極の溶着が生じても該電極からの離反時にプローブのアーム部に過度の反り返り変形を生じることのないプローブ組立体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るプローブ組立体は、プローブ基板と、該プローブ基板に支持され、これにほぼ沿って間隔をおいて伸長するアーム部および該アーム部に設けられ前記プローブ基板から離れる方向へ突出する針先部をそれぞれ有する複数のプローブと、前記プローブ基板に支持され、前記プローブの前記針先部が前記プローブ基板から離れる方向への作用力を受けたときに前記アーム部に生じる反り返り変形を規制する手段とを備える。
【００１１】
本発明に係るプローブ組立体では、オーバドライブ力によってプローブの針先部の先端すなわち針先が被検査体の対応する電極に押し付けられる。このプローブの押し付け状態で該プローブを経て前記電極に通電したとき、たとえ前記電極がこの針先に溶着を生じても、前記プローブのアーム部に反り返り変形を規制する手段が設けられていることから、前記プローブ組立体と前記被検査体とが相離れる方向へ相対移動したとき、前記規制手段によって前記アーム部に破損を生じるほどの過剰な反り返り変形が防止される。そのため、このアーム部の過剰な反り返りによる破損が確実に防止される。
【００１２】
前記プローブのアーム部は該アーム部の端部から前記プローブ基板に向けて伸びる取付け部を経て前記プローブ基板に支持することができる。
【００１３】
前記複数のプローブの少なくとも一部が相互に整列して配置されている場合、前記規制手段は整列した前記複数のプローブに共通に設けることができる。
【００１４】
前記規制手段は、前記針先部の前記プローブ基板へ向けての変位を伴う前記アーム部の変形を許すが前記プローブ基板からの所定の距離を超える前記針先部の変位を伴う前記アーム部の変形を規制するフック部材で形成することができる。  
【００１５】
このフック部材は、前記取付け部と前記針先部との間で前記アーム部に係合可能に前記プローブ基板に設けることができる。
【００１６】
また、前記したフック部材に代えて、前記アーム部の両側で前記プローブ基板から前記アーム部の両側に沿って突出する一対の側壁部と、該両側壁部に一体に形成され前記アーム部の前記プローブ基板と反対側の面から間隔をおく底壁部とを有するフック部材を用いることができる。
【００１７】
また、前記アーム部に、その前記取付け部と前記針先部との間で前記フック部材を係合可能とすることに代えて、前記アーム部に、その長手方向で見て前記針先部よりも先端側で前記フック部を係合させることができる。
【００１８】
プローブのアーム部にその先端側で前記フック部を係合させる場合、アーム部の先端部の前記プローブ基板に対向する側と反対側に前記フック部材を受ける係合面を形成し、また前記フック部材には、前記アーム部の前記先端部から外れた前記プローブ基板の位置で該プローブ基板から離れる方向へ伸長する垂直部と、該垂直部から前記係合面に間隔をおいて該係合面に沿って伸びる底部とを有するフック部材を用いることができる。
【００１９】
前記プローブ基板には、電気絶縁層と、該電気絶縁層内に埋設され、前記プローブが接続されるパターン配線層および該パターン配線層と同一金属材料により形成され前記電気絶縁層内で前記パターン配線層から電気的に絶縁された支持層とを備えるプローブ基板を用いることができる。この場合、前記フック部材は前記支持層に結合することができる。
【００２０】
本発明に係る前記プローブおよび前記フック部は、フォトリソグラフィ技術を利用して形成されるフォトレジストで模られた凹所に金属材料を順次堆積して形成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、前記したように、オーバドライブ力によってプローブの針先が電極に押し付けられた状態で通電を受け、この通電によって電極がそのプローブの針先にたとえ溶着しても、前記プローブ組立体と前記被検査体とが相離れる方向へ相対移動したとき、前記規制手段によって前記アーム部に破損を生じるほどの過剰な反り返り変形が防止されるので、前記相対移動に伴って、該アーム部に破損を生じることなくプローブの針先をこれに溶着した電極から確実に分離して取り外すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係るプローブ組立体１０は、図１および図２に示されているように、リジッド配線基板１２と、該リジッド配線基板にばね部材１４（図２参照）を介して弾性支持されるブロック１６と、リジッド配線基板１２内の図示しない複数の配線路に電気的にそれぞれ接続される従来よく知られた複数の導電路が設けられるプローブ基板１８が一体的に形成されたプローブシート２０とを備える。この実施例では、プローブ基板１８が可撓性のプローブシート２０の中央部に形成されている。
【００２３】
リジッド配線基板１２内には、従来よく知られているように、テスタ本体の電気回路に接続される配線路が形成されており、リジッド配線基板１２は、その中央に円形開口１２ａを有する。リジッド配線基板１２の上面には、図２に示すように、円形開口１２ａを覆って例えばステンレスのような金属からなる円形の支持板２４が配置されており、該支持板は、これに螺合するボルト２２を介して、リジッド配線基板１２に固定されている。支持板２４は、リジッド配線基板１２を支持し、該リジッド配線基板の補強作用をなす。
【００２４】
ばね部材１４は、平板状のばね材料からなり、その環状外縁部を両面から挟持する環状の取付板２６および環状の押さえ板２８を介して、リジッド配線基板１２の円形開口１２ａ内で該開口を横切って保持される。このばね部材１４の保持のために、取付板２６は支持板２４の下面にボルト３０で結合され、また押さえ板２８は、該押さえ板およびばね部材１４の環状外縁部を貫通して取付板２６に螺合するボルト３２で取付板２６に結合されている。
【００２５】
図２に示す例では、ボルト３０を緩めた状態でばね部材１４の保持姿勢を調整するための平行調整ねじ部材３４が、その先端を取付板２６の頂面に当接可能に、支持板２４に螺合する。
【００２６】
リジッド配線基板１２の円形開口１２ａ内に保持されたばね部材１４の本体部１４ｂ（図１参照）に、前記したブロック１６が固定されている。ブロック１６は、矩形横断面を有するステム部１６ａと、該ステム部の下端に連なる正八角形の横断面形状を有する支持部１６ｂとを備える。
【００２７】
ブロック１６は、図２に示したように、支持部１６ｂの平坦な下面１６ｃを下方に向けて、ステム部１６ａの頂面でばね部材１４に結合されている。この結合のために、ステム部１６ａと共同して本体部１４ｂを挟持する固定板３６が、ステム部１６ａに螺合するねじ部材３８により、ステム部１６ａに固定されている。
【００２８】
プローブシート２０の中央部のプローブ基板１８は、図１に示す例では、ブロック１６の下面１６ｃに対応して形成された八角形部分である。ブロック１６の下面１６ｃに対応するプローブ基板１８の中央部には、多数のプローブ４０（図２参照）が集合的に設けられる接触子領域４２が形成されている。各プローブ４０は、プローブ基板１８内で対応する各導電路に接続されており、接触子領域４２の下面、すなわちブロック１６の下面１６ｃに対向する面と反対側の面から突出して形成されている。
【００２９】
プローブシート２０は、図２に示したように、プローブ基板１８の接触子領域４２がブロック１６の下面１６ｃに支持されるように該下面に接着剤を介して固着されている。また、プローブシート２０は、前記八角形部分であるプローブ基板１８から外方へ伸長する部分が僅かな弛みをもつように、その外縁部でリジッド配線基板１２に結合されている。
【００３０】
プローブシート２０の前記外縁部の結合のために、弾性ゴムリング４４がプローブシート２０の外縁部に沿って配置されており、また、弾性ゴムリング４４を覆うリング金具４６が配置されている。プローブシート２０の外縁部および両部材４４、４６を貫通してリジッド配線基板１２に螺合するねじ部材４８の締め付けによって、プローブシート２０の外縁部がリジッド配線基板１２に結合される。このプローブシート２０の前記外縁部のリジッド配線基板１２への結合によって、従来におけると同様に、プローブシート２０の前記導電路がリジッド配線基板１２の対応する前記配線路に電気的に接続される。したがって、各プローブ４０はプローブシート２０の前記導電路を経て前記テスタ本体に接続される。
【００３１】
アライメントピン５０が、必要に応じて、プローブシート２０を貫通して配置されている。アライメントピン５０の下端には、被検査体である半導体ウエハ５６（図４、５参照）が保持されるテーブル（図示せず）に支持された図示しないカメラから撮影可能のアライメントマーク５０ａ（図２参照）が設けられている。
【００３２】
図３は、プローブ基板１８の斜め上方から該プローブ基板を透視して、このプローブ基板１８に設けられた多数のプローブ４０の配列を示す斜視図である。図３に示す例では、多数のプローブ４０がそれらの針先４０ａを２列に整列させて配置されている。また、図４は図３に示された一方のプローブ列の正面図である。
【００３３】
各プローブ４０は、導電材料からなる。このプローブ４０は、図４に示すように、プローブ基板１８内で各プローブ４０に対応する前記した導電路に接続され、プローブ基板１８の下面１８ａから下方に伸びる取付け部４０ｂと、該取付け部を介してプローブ基板１８に結合されたアーム部４０ｃと、該アーム部の先端に設けられた針先部４０ｄとを備える。アーム部４０ｃは、取付け部４０ｂの下端から横方向へプローブ基板１８の下面１８ａに沿って伸び、その先端に前記針先部４０ｄが設けられている。また針先部４０ｄのプローブ基板１８の下面１８ａに対向する面と反対側の面に針先４０ａが突出して形成されている。
【００３４】
アーム部４０ｃは、例えば矩形横断面形状を有し、無負荷時に取付け面１８ａに対向してこれから間隔をおく。このアーム部４０ｃには、取付け部４０ｂと針先部４０ｄとの間で、アーム部４０ｃを横切りかつ下方に開放する凹所５２を形成する上方突起部４０ｅが形成されている。図３に示すように、プローブ４０の各列でそれぞれの上方突起部４０ｅは直線状に整列して配置されている。
【００３５】
図３に示す例では、プローブ列毎に共通の変形規制手段５４が形成されている。すなわち、各変形規制手段を構成するフック部材５４は、プローブ列毎で対応する凹所５２を横切って配置される底壁部５４ａと、各プローブ４０の両側で該各プローブから間隔をおいて底壁部５４ａから立ち上がる側壁部５４ｂとを備える。底壁部５４ａの頂部はプローブ基板１８に支持されている。
【００３６】
プローブ４０の針先４０ａが半導体ウエハ（チップ領域）５６のバンプ電極５６ａに接触しない無負荷時あるいはその針先４０ａがオーバドライブ力でバンプ電極５６ａに押し付けられられているとき、底壁部５４ａの下面はアーム部４０ｃの上方突起部４０ｅを除く領域の下面の高さ位置にほぼ一致する。また、このとき、底壁部５４ａの上面４０は凹所５２の対向面から間隔をおく。したがって、少なくともプローブ４０の針先４０ａがバンプ電極５６ａに押圧されているとき、プローブ４０と変形規制手段５４とが非接触状態におかれる。そのため、底壁部５４ａおよび側壁部５４ｂをプローブ４０を形成する導電材料と同様な導電材料で形成することができる。
【００３７】
通電試験時には、プローブ組立体１０と被検査体である半導体ウエハ５６とが相近づくように、プローブ組立体１０が半導体ウエハ５６に関して相対的に移動される。このプローブ組立体１０の相対移動に伴って、プローブ基板１８のプローブ４０の針先４０ａが図４に示したように、オーバドライブ力でバンプ電極５６ａに押し付けられられる。しかし、この通電試験時には、前記したように、プローブ４０とフック部材で構成される変形規制手段５４とが非接触状態におかれることから、この変形規制手段５４が試験の妨げとなることはない。
【００３８】
通電試験の終了後、プローブ組立体１０が半導体ウエハ５６から離れる方向へ移動される。先の通電試験によってバンプ電極５６ａがプローブ４０の針先４０ａに溶着すると、このプローブ組立体１０の移動に伴って、図５に示すように、プローブ４０の針先４０ａがバンプ電極５６ａに引っ張られることから、針先部４０ｄはプローブ基板１８から離れる方向への作用力を受ける。そのため、溶着を生じたプローブ４０のアーム部４０ｃには、前記したオーバドライブ力が作用したときの変形とは逆方向の反り返り変形が生じる。
【００３９】
しかしながら、本発明に係るプローブ組立体１０では、変形規制手段５４の底壁部５４ａがプローブ４０の上方突起部４０ｅの対向面に当接すると、アーム部４０ｃの前記した反り返り変形が規制され、このフック部材として機能する変形規制手段５４により前記作用力の一部が受け止められる。
【００４０】
変形規制手段すなわちフック部材５４が設けられていない従来のプローブ組立体では、大きな反り返り変形によって例えば取付け部４０ｂとアーム部４０ｃとの符号Xで示す箇所に大きな応力集中が生じる。そのため、この応力集中部に破断のような損傷を生じるおそれがあった。しかしながら、本発明に係るプローブ組立体１０では、変形規制手段５４による支持作用およびアーム部４０ｃの反り返り変形を規制する作用により、このような応力集中が防止されることから、この応力集中部でのアーム部４０ｃの損傷を確実に防止することができる。
【００４１】
図３は、変形規制手段５４をプローブ列毎に共通に形成した例を示すが、これに代えて、プローブ４０毎に一対の底壁部５４ａと側壁部５４ｂとを備えるフック部材を配置することができる。しかしながら、側壁部５４ｂのためのスペースの削減および変形規制手段５４の製造工程の簡素化の点で、図３に示したようなプローブ列毎に共通の変形規制手段５４を設けることが望ましい。
【００４２】
プローブ４０のアーム部４０ｃに上方突起部４０ｅを形成することに代えて、図６ないし図８に示すように、針先４０ａが設けられる針先部４０ｄをアーム部４０ｃの先端から間隔をおいて形成し、このアーム部４０ｃの先端部に関連して変形規制手段５８を設けることができる。
【００４３】
変形規制手段５８が設けられた図６ないし図８に示す例では、プローブ列を構成する複数のプローブ４０は、その針先４０ａが配列順に交互に各アーム部４０ｃの長手方向へ所定のずれを以て配置されている。または、各アーム部４０ｃには、前記した上方突起部４０ｅに代えて、アーム部４０ｃの針先部４０ｄよりも先端側でプローブ基板１８の下面１８ａに対向する面と反対側に変形規制手段５８を受ける係合面４０ｆが形成されている。
【００４４】
変形規制手段５８を構成するフック部材は、係合面４０ｆに対応する対向面部分を有し全体にプローブ列に沿って各アーム部４０ｃを横切る方向へ配置される底部５８ａと、各アーム部４０ｃの先端から間隔をおいて底部５８ａから立ち上がる垂直部５８ｂとを備える。垂直部５８ｂの頂部は変形規制手段５４の側壁部５４ｂと同様にプローブ基板１８に支持され、これにより、垂直部５８ｂはプローブ基板１８の下面１８ａから下方と突出し、その下端が垂直部５８ｂに一体的に結合されている。
【００４５】
したがって、図７に示されているように、各プローブ４０の針先４０ａが半導体ウエハ５６の対応するバンプ電極５６ａに接触する状態では、変形規制手段を構成するフック部材５８の底部５８ａおよび垂直部５８ｂはプローブ４０から間隔をおく。したがって、フック部材５８が通電試験の妨げとなることはない。
【００４６】
また、通電試験の終了後、プローブ組立体１０が半導体ウエハ５６から離れる方向へ移動されるとき、通電試験によってバンプ電極５６ａがプローブ４０の針先４０ａに溶着していると、このプローブ組立体１０の移動に伴って、図８に示すように、プローブ４０の針先４０ａがバンプ電極５６ａに引っ張られる。そのため、針先部４０ｄはプローブ基板１８から離れる方向への作用力を受け、アーム部４０ｃには前記したと同様な反り返り変形が生じる。
【００４７】
しかしながら、変形規制手段５８の底部５８ａがアーム部４０ｃの係合面４０ｆに当接すると、図５に沿って説明したと同様に、アーム部４０ｃの前記した反り返り変形が規制され、このフック部材として機能する変形規制手段５８により前記作用力の一部が受け止められる。したがって、前記したような過大な反り返る変形によるアーム部４０ｃへの応力集中が防止され、この応力集中部でのアーム部４０ｃの損傷が確実に防止される。
【００４８】
変形規制手段５８として各フック部材を対応するプローブ４０毎に形成することができるが、変形規制手段５４における同様に、プローブ列毎で共通の変形規制手段５８を形成することが望ましい。
【００４９】
さらに、図９ないし図１１に示すように、両変形規制手段５４、５８を組み合わせることができる。この組合せのために、図１０に明確に示されているように、各プローブ４０のアーム部４０ｃに変形規制手段５４のための上方突起部４０ｅおよび変形規制手段５８のための係合面４０ｆがそれぞれ形成されている。
【００５０】
第１の変形規制手段たるフック部材５４の側壁部５４ｂはプローブ基板１８に支持され、また第２の変形規制手段たるフック部材５８の垂直部５８ｂは、同様にプローブ基板１８に支持されている。図１０に示されているように、各プローブ４０の針先４０ａが半導体ウエハ５６の対応するバンプ電極５６ａに接触する状態では、変形規制手段を構成する各フック部材５４、５８はプローブ４０から間隔をおく。したがって、両フック部材５４、５８が通電試験の妨げとなることはない。
【００５１】
また、通電試験の終了後、プローブ組立体１０が半導体ウエハ５６から離れる方向へ移動されるとき、通電試験によってバンプ電極５６ａがプローブ４０の針先４０ａに溶着していると、このプローブ組立体１０の移動に伴って、図１１に示すように、プローブ４０の針先４０ａがバンプ電極５６ａに引っ張られる。そのため、針先部４０ｄはプローブ基板１８から離れる方向への作用力を受け、アーム部４０ｃには前記したと同様な反り返り変形が生じる。
【００５２】
このとき、図１１に示すように、第１のフック部材５４の底壁部５４ａがアーム部４０ｃの上方突起部４０ｅの対向面に当接し、また第２のフック部材５８の底部５８ａが対向するアーム部４０ｃの係合面４０ｆに当接する。そのため、アーム部４０ｃに作用する反り返り力は両フック部材５４、５８で分担されることから、アーム部４０ｃに作用するより強い作用力を確実に受け止めることができる。したがって、両変形規制手段５４、５８の組合せは、プローブ４０の針先４０ａへのバンプ電極５６ａのより強固な固着に対して有効となるので、プローブ４０に損傷を与えることなく、該プローブをこれに溶着したバンプ電極５６ａから確実に取り外すことができる。
【００５３】
次に、本発明に係る前記変形規制手段の製造方法を説明する。図１２および図１３は、図３ないし図５に示した変形規制手段（フック部材）５４の製造方法の一例をプローブ４０およびプローブ基板１８の製造方法に関連して示す。
【００５４】
本発明に係るフック部材５４を備える組立体の製造方法では、図１２（ａ）に示すように、例えばステンレス板のような金属板が基台１００として用いられ、その表面に例えば圧子の打痕によってプローブ４０の針先のための凹所１０２が形成される。なお、図面には単一の凹所１０２が示されているが、前記した接触子領域４２内に形成されるプローブ４０の数に応じた複数の凹所１０２が所定の針先間隔をおいて形成される。以下、説明の簡素化のために、複数のプローブ４０を代表する単一のプローブの例に沿って説明する。
【００５５】
凹所１０２の形成後、凹所１０２を除くその近傍の所定領域に、後に除去される犠牲層のためのパターンマスク１０４がフォトリソグラフィ技術を用いたフォトレジストの選択露光および現像処理によって形成される（図１２（ｂ））。
【００５６】
このパターンマスク１０４内の凹所には例えば銅のような金属材料が電気メッキ法で堆積され、この金属材料で犠牲層１０６が形成される（図１２（ｃ））。犠牲層１０６の形成後、パターンマスク１０４が除去される（図１２（ｄ））。
【００５７】
犠牲層１０６の除去後、犠牲層１０６の所定箇所を除く他の領域および凹所１０２を覆うパターンマスク１０８が形成される（図１２（ｅ））。犠牲層１０６のパターンマスク１０８から露出された領域１１０は、変形規制手段５４の底壁部５４ａに対応する。
【００５８】
犠牲層１０６のパターンマスク１０８から露出する領域１１０には、例えばプローブ４０を形成する金属材料と同一の金属材料１１２が例えば電気メッキ法により所定厚さに堆積される（図１２（ｆ））。この金属材料として、例えばニッケルあるいはニッケル銅合金のような靭性に富んだ金属材料を用いることが望ましい。
【００５９】
この金属材料１１２の堆積により、底壁部５４ａが形成されると、パターンマスク１０８が除去される（図１２（ｇ））。次に、底壁部５４ａを覆う犠牲層のための新たなパターンマスク１１４がフォトレジストにより形成され（図１２（ｈ））、前記犠牲層１０６と同一材料１１６が、例えば電気メッキ法により、パターンマスク１１４から露出する底壁部５４ａ上に堆積される（図１２（ｉ））。その後、図１２（ｈ）に示すように、新たな犠牲層１１６が所定の厚さになるように、パターンマスク１１４の突出表面と共に研磨を受ける（図１２（ｊ））。
【００６０】
研磨後、パターンマスク１１４が除去され（図１２（ｋ））、凹所１０２を含む所定領域を選択的に露出させる新たなパターンマスク１１８がフォトレジストにより形成される（図１２（ｌ））。このパターンマスク１１８は、プローブ４０の取付け部４０ｂを除くアーム部４０ｃ及び針先部４０ｄに対応する凹所１２０を露出させる平面形状を有し、その露出領域である凹所１２０内には、プローブ４０の金属材料１２２が例えば電気メッキ法により、所定の厚さに堆積される（図１３（ｍ））。
【００６１】
金属材料１２２の堆積後、パターンマスク１１８が除去され、これにより、図１３（ｎ）に示すように、基台１００上の凹所１０２を含む領域、犠牲層１１６上、および犠牲層１０６上には、それぞれ針先４０ａを含む針先部４０ｄ、上方突起部４０ｅおよびアーム部４０ｃが一体的に形成される。
【００６２】
このアーム部４０ｃ、針先部４０ｄおよび上方突起部４０ｅは、一旦、フォトレジストからなるパターンマスク１２４で覆われる（図１３（ｏ））。パターンマスク１２４は犠牲層１０６の後縁を露出させる。このパターンマスク１２４を除く領域には、銅のような金属材料からなる新たな犠牲層１２６が堆積される（図１３（ｐ））。
【００６３】
犠牲層１２６の堆積後、パターンマスク１２４が除去され、再び金属材料１２２すなわちプローブ４０の取付け部４０ｂを除く部分が露出される（図１３（ｑ））。
【００６４】
犠牲層１２６および該犠牲層から露出する金属材料１２２上には、ドライフィルムからなる犠牲層１２８が形成され、さらに犠牲層１２８に、プローブ基板１８の一方の面を構成するポリイミド層１３０がそれぞれ所定厚さに堆積される（図１３（ｒ））。
【００６５】
図１３（ｓ）に示すように、ポリイミド層１３０および犠牲層１２８には、これらを貫通するエッチング穴１３２および１３４が形成される。一方のエッチング穴１３２は、アーム部４０ｃの上方突起部４０ｅの両側で対をなして形成され、それぞれのエッチング穴１３２は底壁部５４ａの上面に開放する。また、他方のエッチング穴１３４は、アーム部４０ｃの上面に開放する。
【００６６】
この一対のエッチング穴１３２は変形規制手段５４の側壁部５４ｂのための穴であり、他方のエッチング穴１３４は取付け部４０ｂのための穴である。したがって、これらの穴１３２、１３４には、プローブ４０のための前記した金属材料が堆積され、これにより底壁部５４ａには、これと一体に一対の側壁部５４ｂが形成され、他方、アーム部４０ｃには、これと一体に取付け部４０ｂが形成される（図１３（ｔ））。
【００６７】
側壁部５４ｂおよび取付け部４０ｂの形成後、図１３（ｕ）に示されているように、ポリイミド層１３０上には、パターン配線のための導電材料１３６（１３６ａ、１３６ｂ）が堆積される。この導電材料層のうち、導電材料層部分１３６ａは、取付け部４０ｂを覆って形成され、該取付け部に一体に形成されるプローブ基板１８の前記導電路を構成する。また、この導電材料層部分１３６ａから電気的に遮断された導電材料層部分１３６ｂは、側壁部５４ｂの頂部を覆って該側壁部に一体的に形成され、側壁部５４ｂのアンカ部を構成する。したがって、導電材料層部分１３６ｂは、フック部材５４の支持層として機能する。
【００６８】
また、図１３（ｕ）に示されているように、導電材料層部分１３６ａ、１３６ｂおよびポリイミド層１３０を覆うように、接着剤層１３８ａ、１３８ｂを介してセラミック板１４０が埋設される。このセラミック板１４０は、プローブ基板１８の接触子領域４２にほぼ対応した平面形状を有し、この接触子領域４２の剛性を高める。さらに、ポリイミド層１３０上には、該ポリイミド層上の導電材料層部分１３６ａ、１３６ｂおよびセラミック板１４０を覆うように、プローブ基板１８の他方の面を構成するポリイミド層１４２が積層される。両ポリイミド層１３０、１４２はプローブ基板１８の電気絶縁層を構成する。
【００６９】
ポリイミド層１４２上には、ドライフィルからなる犠牲層１４４が形成される。この犠牲層１４４およびポリイミド層１４２、さらには接着剤層１３８ａを通して、導電材料層部分で形成された導電路１３６ａ上に開放するエッチング穴１４６が形成される。エッチング穴１４６には、前記導電路１３６ａの引き出しステムである接続端子１４８のための導電材料が堆積される。この接続端子１４８の頂部は、プローブ基板１８の電気接続端子となり、該電気接続端子がプローブシート２０の前記導電路に接続される。
【００７０】
接続端子１４８の形成後、各犠牲層１０６、１１６、１２６、１２８および１４４が除去され、プローブ組立体は基台１００から取り外される。これにより、プローブ基板１８、プローブ４０および変形規制手段５４の組立体が完成する。この組立体は図１及び２に示したプローブ組立体１０の一部として、プローブシート２０に組み付けることができる。
【００７１】
最後、本発明に係るフック部材５８の製造方法を図１４および図１５に沿って説明する。図１４（ａ）に示すように、基台１００の表面にプローブ４０の針先のための凹所１０２が形成される。その後、凹所１０２の近傍に該凹所から隔たった位置にフック部材５８の底部５８ａのための凹所を形成するパターンマスク１５０がフォトレジストで形成される（図１４（ｂ））。
【００７２】
図１４（ｃ）に示すように、パターンマスク１５０の前記凹所内にフック部材５８のための金属材料、すなわち例えばプローブ４０のための金属材料が堆積され、凹所１０２の近傍でこれから離れた位置にフック部材５８の底部５８ａが形成されると、パターンマスク１５０が除去される（図１４（ｄ））。
【００７３】
次に、底部５８ａを例えば銅のような金属からなる犠牲層で部分的に覆うための新たなパターンマスク１５２が形成される（図１４（ｅ））。このパターンマスク１５２から露出する領域に犠牲層のための金属材料１５４が堆積され（図１４（ｆ））、この金属材料層１５４がパターンマスクの表面と共に研削を受けて適正な厚さに設定される（図１４（ｇ））。
【００７４】
パターンマスク１５２の除去後（ｈ）、アーム部４０ｃのための犠牲層１６０を形成するための新たなパターンマスク１５６が形成される（図１４（ｉ））。このパターンマスク１５６から露出する凹所１５８に例えば銅からなる犠牲層１６０が前記したと同様な電気メッキ法により堆積される（図１４（ｊ））。その後、パターンマスク１５６が除去され（図１４（ｋ））、基台１００上の底部５８ａ、該底部を部分的に覆う犠牲層１５４および犠牲層１６０の所定箇所を覆うパターンマスク１６２が形成される（図１４（ｌ））。犠牲層１５４および犠牲層１６０上のパターンマスク１６２から露出する領域は、アーム部４０ｃに対応し、またまた両犠牲層１５４、１６０間で凹所１０２を含む露出領域は針先４０ａを含む針先部４０ｄの領域に対応する。
【００７５】
したがって、パターンマスク１６２から露出する領域に、プローブ４０のための金属材料１１２が堆積され（図１５（ｍ））、その後、パターンマスク１６２が除去される（図１５（ｎ））。このパターンマスク１６２の除去により、基台１００上には、針先４０ａを有する針先部４０ｄおよびこれに一体に形成されたアーム部４０ｃが全体的に露出する。このとき、アーム部４０ｃの先端部は、底部５８ａ上に犠牲層１５４を介して載っている。
【００７６】
一体的に形成されたアーム部４０ｃおよび針先部４０ｄは、一旦、フォトレジストからなるパターンマスク１６４で覆われる（図１５（ｏ））。パターンマスク１６４は犠牲層１６０の後縁を露出させる。このパターンマスク１６４を除く領域には、銅のような金属材料からなる新たな犠牲層１６６が堆積される（図１５（ｐ））。
【００７７】
犠牲層１６６の堆積後、パターンマスク１６４が除去され、再びプローブ４０の取付け部４０ｂを除く部分が露出される（図１５（ｑ））。
【００７８】
犠牲層１６６上および該犠牲層から露出する領域には、ドライフィルムからなる犠牲層１２８が形成され、さらに犠牲層１２８上には、プローブ基板１８の一方の面を構成するポリイミド層１３０がそれぞれ所定厚さに堆積される（図１５（ｒ））。
【００７９】
図１５（ｓ）に示すように、ポリイミド層１３０および犠牲層１２８には、これらを貫通するエッチング穴１３２および１３４が形成される。一方のエッチング穴１３２は、アーム部４０ｃの先端部の前方で該アーム部から間隔をいて下方に伸び、底部５８ａの上面に開放する。また、他方のエッチング穴１３４は、アーム部４０ｃの上面に開放する。
【００８０】
このエッチング穴１３２は変形規制手段５８の垂直部５８ｂのための穴であり、他方のエッチング穴１３４は取付け部４０ｂのための穴である。したがって、これらの穴１３２、１３４には、プローブ４０のための前記した金属材料が堆積され、これにより底部５８ａには、これと一体に垂直部５８ｂが形成され、他方、アーム部４０ｃには、これと一体に取付け部４０ｂが形成される（図１５（ｔ））。
【００８１】
垂直部５８ｂおよび取付け部４０ｂの形成後、図１５（ｕ）に示されているように、ポリイミド層１３０上には、パターン配線のための導電材料１３６（１３６ａ、１３６ｂ）が堆積される。この導電材料層のうち、導電材料層部分１３６ａは、取付け部４０ｂを覆って形成され、該取付け部に一体に形成されるプローブ基板１８の前記導電路を構成する。また、この導電材料層部分１３６ａから電気的に遮断された導電材料層部分１３６ｂは、垂直部５８ｂの頂部を覆って該垂直部に一体的に形成され、垂直部５８ｂのアンカ部を構成する。したがって、前記したと同様に、導電材料層部分１３６ｂは、フック部材５８の支持層として機能する。
【００８２】
また、図１５（ｕ）に示されているように、導電材料層部分１３６ａ、１３６ｂおよびポリイミド層１３０を覆うように、接触子領域４２の剛性を高めるセラミック板１４０が接着剤層１３８ａ、１３８ｂを介して埋設される。さらに、導電材料層部分１３６ａ、１３６ｂおよびセラミック板１４０を覆うように、プローブ基板１８の他方の面を構成するポリイミド層１４２が積層される。
【００８３】
ポリイミド層１４２上には、ドライフィルからなる犠牲層１４４が形成された後、この犠牲層１４４およびポリイミド層１４２、さらには接着剤層１３８ａを通して、前記導電路１３６ａの引き出しステムである接続端子１４８のための導電材料が堆積される。この接続端子１４８は、前記したリジッド配線基板１２の対応する前記配線路に接続される。
【００８４】
接続端子１４８の形成後、各犠牲層１５４、１６０、１６６、１２８および１４４が除去され、プローブ組立体は基台１００から取り外される。これにより、プローブ基板１８、プローブ４０および変形規制手段５８の組立体が完成する。この組立体は図１及び２に示したプローブ組立体１０の一部として、プローブシート２０に組み付けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。また、前記した製造方法は一例に過ぎず、種々の変形規制手段を種々の方法で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係るプローブ組立体の一例を示す底面図である。
【図２】図１に示した線II-IIに沿って得られた断面を拡大して示す図面である。
【図３】図１に示したプローブ組立体の具体例の一部を拡大して示す斜視図である。
【図４】図３に示したプローブ組立体のプローブが対応する電極にオーバドライブ力で押し付けられた状態を示すプローブ組立体の正面図である。
【図５】図３に示したプローブ組立体のプローブが対応する電極から離反する直前の状態を示す図４と同様な図面である。
【図６】本発明の他の具体例を示す図３と同様な図面である。
【図７】図６に示したプローブ組立体の図４と同様な図面である。
【図８】図６に示したプローブ組立体の図５と同様な図面である。
【図９】本発明のさらに他の具体例を示す図３と同様な図面である。
【図１０】図９に示したプローブ組立体の図４と同様な図面である。
【図１１】図９に示したプローブ組立体の図５と同様な図面である。
【図１２】図３に示したプローブ組立体の変形規制手段の製造方法を示す工程説明図（その１）である。
【図１３】図３に示したプローブ組立体の変形規制手段の製造方法を示す工程説明図（その２）である。
【図１４】図６に示したプローブ組立体の変形規制手段の製造方法を示す工程説明図（その１）である。
【図１５】図６に示したプローブ組立体の変形規制手段の製造方法を示す工程説明図（その２）である。
【符号の説明】
【００８７】
１０  プローブ組立体
１８  プローブ基板
４０  プローブ
４０ａ  プローブの針先
４０ｂ  プローブの取付け部
４０ｃ  プローブのアーム部
４０ｄ  プローブの針先部
４０ｅ  アーム部の上方突起部
４０ｆ  アーム部の係合面
５４、５８  変形規制手段（フック部材）
５４ａ  フック部材の底壁部
５４ｂ  フック部材の側壁部
５８ａ  フック部材の底部
５８ｂ  フック部材の垂直部
１３０、１４２  プローブ基板の電気絶縁層
１３６ｂ  支持層
【図１】
2008096384.tif 000003
【図２】
2008096384.tif 000004
【図３】
2008096384.tif 000005
【図４】
2008096384.tif 000006
【図５】
2008096384.tif 000007
【図６】
2008096384.tif 000008
【図７】
2008096384.tif 000009
【図８】
2008096384.tif 000010
【図９】
2008096384.tif 000011
【図１０】
2008096384.tif 000012
【図１１】
2008096384.tif 000013
【図１２】
2008096384.tif 000014
【図１３】
2008096384.tif 000015
【図１４】
2008096384.tif 000016
【図１５】
2008096384.tif 000017