(57)【要約】【課題】バンプの形状が平面であっても導通させることができる接触子を提供すること。【解決手段】本発明の接触子１は、ばね部２、突出部３および導電部５からなる。ばね部２は単結晶シリコンを用いて渦巻き状に形成されており、このばね部２のバンプ対向面２ａからバンプとの対向方向に突出部３が突出している。また、この突出部３の突出高さは、接触子１が配設される配線基板１１の表面よりもバンプとの対向方向に突出する長さを有し、かつ、ばね部２の降伏伸びもしくは弾性限に対応する伸びよりも短い長さとなっている。【選択図】図１
2008059831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状もしくは球状のバンプによって押圧された際に基板に穿設された収容孔の内部に向かって伸びるように前記基板に固着されている渦巻き状のばね部と、
前記ばね部から前記バンプとの対向方向に突出しているとともに、その突出高さが前記基板の表面から前記対向方向に突出しつつ前記ばね部の降伏伸びもしくは弾性限に対応する伸びよりも短い長さとなっている突出部と、
前記突出部に接触したバンプを前記基板の表面上に形成された接続端子に電気的に接続させる導電部と
を備えていることを特徴とする接触子。
【請求項２】
前記ばね部は、平板状の単結晶シリコンを異方性エッチングすることにより形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の接触子。
【請求項３】
前記突出部は、前記ばね部の渦巻き始点付近からその渦巻き終点に向かって連続的に形成されているとともに、前記バンプに対向する稜線を有して形成されており、その突出高さが前記渦巻き始点付近からその渦巻き終点に向かって低くなっている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接触子。
【請求項４】
前記突出部は、前記ばね部の渦巻き始点付近からその渦巻き途中まで形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の接触子。
【請求項５】
前記稜線は、渦巻き状に湾曲している前記突出部を展開したとき、前記突出部の突出方向に凸の曲線状もしくは直線状となるように傾斜して形成されている
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の接触子。
【請求項６】
前記突出部の突出断面は、前記ばね部の中心を基準として前記突出部の外側の角が高くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の接触子。
【請求項７】
前記導電部は、前記突出部および前記ばね部の表面上に連続的に形成された金属膜となっている
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の接触子。
【請求項８】
前記突出部は、突出部本体および前記突出部本体の表面上に積層された前記導電部により形成されており、
前記突出部本体は、樹脂を用いて形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の接触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触子に係り、特に、球状や平面状に形成されたバンプ（突起電極）を有する半導体デバイスと電気的に接続を行うためにプローブカードに配設される接触子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）やＬＳＩ（Large Scale Integration：素子の集積度が1000個〜10000個のＩＣ）などの半導体デバイスの製造工程においては、製造された半導体デバイスをプローブカードと称される検査用配線板に接続させることによってその半導体デバイスに対する電気信号の入出力検査を行ない、半導体デバイスの不良品をパッケージに組み込んでしまうという無駄を低減させている。
【０００３】
ここで、ＢＧＡ（Ball Grid Array：ボール状格子電極）方式の半導体デバイスにおいては、外径数十μｍの球状バンプ（突起電極）が数十μｍの狭ピッチで形成されている。そのため、ＢＧＡ方式の半導体デバイスを検査するプローブカードにおいては、その配線基板に形成された検査用配線の接続端子に外寸数十μｍの接触子が数十μｍの狭ピッチで形成されている。
【０００４】
一例として、従来の接触子１０１は、図９に示すように、配線基板１１に形成された円柱状の収容孔１３の周縁において、Ｎｉ−Ｐ合金などの金属ばね材をめっきもしくはスパッタすることにより、渦巻き状に形成にされている。この渦巻き状の接触子１０１が球状バンプ１７によって上方から押圧されると、図１０に示すように、その渦巻き形がその中央から下方（図１０の下方）に伸びつつ外側（図１０の左右方向）に広がるので、その渦巻き状の接触子１０１は図１１に示すような下方に伸びた円錐らせん形の金属ばねが球状バンプ１７の表面に巻きついたかのような変形をする。この変形機構を利用することにより、従来の接触子１０１は球状バンプ１７の表面に付着した異物をワイパーで拭取るかのように除去してその球状バンプ１７と確実に導通することができるようになっていた。
【０００５】
また、図９に示すように、従来の接触子１０１の断面は矩形状に形成されていたので、球状バンプ１７と接触する部分は矩形断面の角が連なった稜線１０１ａになっていた。一般的に、半導体デバイス１６の検査は半導体デバイス１６に与える温度と駆動電圧を高くして行なうバーンイン試験であるため、球状バンプ１７の表面には０．１μｍ程度の酸化膜（図示せず）が形成されやすい。そのため、接触子１０１における球状バンプ１７との接触部分が稜線１０１ａになっていると、球状バンプ１７の酸化膜に大きな圧力を加えることができるので、図１１に示すように、接触子１０１の稜線１０１ａは酸化膜をへらで削り取るかのように切削除去することができる。
【０００６】
つまり、従来の接触子１０１は、渦巻き状および断面矩形状に形成されていたので、球状バンプ１７の表面に付着した異物やその表面に形成された酸化膜を除去してその球状バンプ１７と確実に導通することができるようになっていた（特許文献１を参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１７５８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図９に示すように、従来の接触子１０１は渦巻き状に形成されていたので、球状バンプ１７のようにバンプ１７が接触子１０１に向かって突出していなければならず、ＬＧＡ（Land Grid Array：ランド状格子電極）方式の半導体デバイスのバンプのような、平面状のバンプと接触させることができないという問題があった。
【０００９】
また、従来の接触子１０１は金属をめっきもしくはスパッタすることにより形成されていたので、接触子１０１に格子欠陥が生じやすいという問題があった。接触子１０１に格子欠陥が生じると、接触子１０１の降伏応力もしくは耐力が低下する原因となる。そのため、半導体デバイス１６の取付けの際に接触子１０１に過大な荷重が加わると、その接触子１０１がすべり変形を起こしてへたってしまい、バンプ１７に適切な応力を加えることができなくなるので、バンプ１７と導通させることができなくなってしまう。
【００１０】
また、この接触子１０１はプローブカード１０に複数個形成されており、個々の接触子１０１に生じる格子欠陥の程度はそれぞれ異なっている。そのため、同一のプローブカード１０に形成される複数の接触子１０１であっても、その接触子１０１に個体差が生じてしまうため、複数の接触子１０１のうちの１個の接触子１０１だけが早期にへたってしまい、半導体デバイス１６の検査が適切に行なわれないという問題もあった。
【００１１】
さらに、従来の接触子１０１の渦巻き形は平面状になっているため、図１０に示すように、その渦巻き形を高さ方向（図１０の下方）に大きく変形させることは容易であるが、その渦巻き形を外側（図１０の左右方向）に大きく変形させることは困難であった。また、従来の接触子１０１は渦巻き状に形成されていることから、その稜線１０１ａはバンプ１７と線接触していた。そのため、図１１に示すように、従来の接触子１０１は、その稜線１０１ａを直交方向（図１１の上下方向）に大きく移動させることはできるが、その稜線１０１ａを平行方向（図１１の左右方向）に移動させることがほとんどできず、切削した酸化膜の削りかす１８を引きずってしまう。そして、この削りかす１８は半導体デバイス１６の検査を繰り返すことにより接触子１０１に徐々に溜まっていくので、従来の接触子１０１においては半導体デバイスの検査を一定回数行なった後、その接触子１０１をクリーニングしなければならないという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、バンプの形状が平面であっても導通させることができる接触子を提供することをその目的としている。
【００１３】
また、本発明は、複数個形成してもそのばね特性を一定にすることができるとともに、そのばね特性を向上させることができる接触子を提供することを他の目的としている。
【００１４】
さらに、本発明は、半導体デバイスの導通検査を繰り返し行なったとしても、バンプの酸化膜を切削した際に生じた削りかすのクリーニングを必要としない接触子を提供することを他の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前述した目的を達成するため、本発明の接触子は、その第１の態様として、平面状もしくは球状のバンプによって押圧された際に配線基板に穿設された収容孔の内部に向かって伸びるように基板に固着されている渦巻き状のばね部と、ばね部からバンプとの対向方向に突出しているとともに、その突出高さが基板の表面よりも対向方向に突出する長さであってばね部の降伏伸びもしくは弾性限に対応する伸びよりも短い長さとなっている突出部と、突出部に接触したバンプを基板の表面上に形成された接続端子に電気的に接続させる導電部とを備えていることを特徴としている。
【００１６】
第１の態様の接触子によれば、突出部がばね部から突出しているので、球状のバンプだけでなく、平面状のバンプに対しても適切な接触荷重を加えることができる。また、突出部の突出高さがばね部の降伏伸びもしくは弾性限に対応する伸びよりも短い長さとなっているので、バンプが基板に当接するまでばね部を伸ばし続けたとしても、ばね部が弾性変形領域を超えて永久変形することを防止することができる。つまり、ばね部の伸びを突出部の突出高さにより制御することができる。
【００１７】
なお、本発明の導電部は、突出部から接続端子までの間に別個の部材を形成せずとも、突出部およびばね部を導電部として兼用することも当然にできる。すなわち、突出部およびばね部が導体であれば、突出部およびばね部を導電部として用いる。それに対し、突出部およびばね部が絶縁体もしくは半導体であれば、導電部としての導電性が不十分であるので、突出部から接続端子までの表面上に導電膜を導電部として形成する。
【００１８】
本発明の第２の態様の接触子は、第１の態様の接触子において、ばね部は、平板状の単結晶シリコンを異方性エッチングすることにより形成されていることを特徴としている。
【００１９】
第２の態様の接触子によれば、ばね部が単結晶シリコンを用いて形成されているので、ばね部のばね特性に個体差が生じることを防止することができるとともに、その弾性限を高くすることができる。また、このばね部が異方性エッチングにより形成されているので、ある特定の方向にだけエッチングを進行させることができ、ばね部の形状を精密に形成することができる。
【００２０】
本発明の第３の態様の接触子は、第１または第２の態様の接触子において、突出部は、ばね部の渦巻き始点付近からその渦巻き終点に向かって連続的に形成されているとともに、バンプに対向する稜線を有して形成されており、その突出高さが渦巻き始点付近からその渦巻き終点に向かって低くなっていることを特徴としている。
【００２１】
第３の態様の接触子によれば、突出部が渦巻き始点から根元に向かって連続的に低くなっているので、突出部の稜線がバンプと線もしくは点で接触する。そのため、ばね部が伸びていくことにより、その接触線もしくは接触点をばね部の渦巻き始点付近からその根元に向かって移動させることができるので、球状のバンプだけでなく平面状のバンプの表面についても、その酸化膜を切削することができる。
【００２２】
なお、ばね部の渦巻き始点とはばね部の中心側端部を意味しており、ばね部の渦巻き終点とはばね部の外側端部を意味している。
【００２３】
本発明の第４の態様の接触子は、第３の態様の接触子において、突出部は、ばね部の渦巻き始点付近からその渦巻き途中まで形成されていることを特徴としている。
【００２４】
突出部がばね部に形成されると、断面積が拡大するため、ばね部がたわみにくくなる。そこで、第４の態様の接触子によれば、突出部はばね部の渦巻き始点付近からその渦巻き途中までしか形成されていないので、突出部がばね部の渦巻き終点まで形成されている接触子よりもたわみやすくすることができるとともに、ばね部の伸びを減少させずに突出部を高くすることができる。
【００２５】
本発明の第５の態様の接触子は、第３または第４の態様の接触子において、稜線は、渦巻き状に湾曲している突出部を展開したとき、突出部の突出方向に凸の曲線状もしくは直線状となるように傾斜して形成されていることを特徴としている。
【００２６】
第５の態様の接触子によれば、展開時の突出部の稜線が突出方向に凸の曲線状に形成されているので、その突出部がバンプと点接触する。また、展開時の突出部の稜線が直線状に形成されている場合、ばね部の渦巻き始点が伸びていくことにより、突出部がたわんでバンプと点接触する。つまり、第５の態様の接触子によれば、突出部がバンプと点接触するので、その接触圧を大きくすることができる。
【００２７】
また、バンプが接触子を押圧してばね部の渦巻き始点が伸びていくことによって、突出部の接触点がばね部の渦巻き始点付近からその渦巻き終点に向かって移動する。そのため、突出部はバンプの酸化膜をへらで削り取るかのように切削するのではなく、包丁で切断するかのように切削することができるので、酸化膜の切削かすが接触子に溜まってしまうことを防止することができる。
【００２８】
本発明の第６の態様の接触子は、第１から第５の態様のいずれか１の態様の接触子において、突出部の突出断面は、ばね部の中心を基準として突出部の外側の角が高くなるように形成されていることを特徴としている。
【００２９】
第６の態様の接触子によれば、突出部の外側の角が予め高くなっているので、バンプが接触子を押圧してばね部が伸びていくことにより、ばね部がその内側に徐々にねじれてしまっても、突出部がバンプから離れてしまうことを防止することができる。また、突出部の断面形状に高低差が設けられることから、突出部の外側の角を鋭角にすることができるので、ばね部のねじれを利用して突出部の外側の角をバンプに強く圧接させることができる。
【００３０】
本発明の第７の態様の接触子は、第１から第６の態様のいずれか１の態様の接触子において、導電部は、突出部およびばね部の表面上に連続的に形成された金属膜となっていることを特徴としている。
【００３１】
第７の態様の接触子によれば、導電部を別個形成することにより、突出部およびばね部を金属などの導体だけでなく、シリコンなどの半金属や樹脂やなどの絶縁体を用いて形成することができる。
【００３２】
本発明の第８の態様の接触子は、第１から第７の態様のいずれか１の態様の接触子において、突出部は、突出部本体および突出部本体の表面上に積層された導電部により形成されており、突出部本体は樹脂を用いて形成されていることを特徴としている。
【００３３】
第８の態様の接触子によれば、ヤング率が低い樹脂を用いて突出部本体が形成されているので、ばね部のばね性にあまり影響を与えずに突出部を高くすることができる。また、突出部の導通部とばね部とに挟まれた突出部本体が弾性変形しやすくなるので、弾性変形や熱膨張により突出部の導電部とばね部との間にひずみ量の差が生じたとしても、突出部本体によってそのひずみ量の差を吸収することができる。さらに、突出部本体に樹脂を用いることにより、突出部本体を容易に形成することができるので、突出部本体を容易に高くすることができる。それとともに、突出部本体に樹脂を用いることにより、めっき形成と比較して突出部本体を短時間で形成することができるので、接触子の製造コストを低減させることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の接触子によれば、渦巻き状のばね部から突出部が突出しているので、バンプの形状が平面であってもバンプと接触子とを導通させることができるという効果を奏する。
【００３５】
また、本発明の接触子によれば、ばね部が単結晶シリコンを用いて形成されているので、複数個形成してもそのばね特性を一定にすることができるとともに、そのばね特性を向上させることができるという効果を奏する。
【００３６】
さらに、本発明の接触子によれば、バンプとの接触点が突出部の稜線上を移動することから、バンプの酸化膜を切削した際に生じた削りかすが接触子に溜まってしまうことを防止することができるので、半導体デバイスの導通検査を繰り返し行なったとしても、削りかすのクリーニングが不要となるという効果を奏する。
【００３７】
そして、本発明の接触子によれば、突出部が突出部本体および導電部からなり、その突出部本体が樹脂形成されているので、突出部を容易に高くすることができるとともに、導電部およびばね部のひずみ量の差を緩和することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図１から図４を用いて、本発明の接触子の実施形態を説明する。ここで、図１は、本実施形態の接触子１がプローブカード１０の配線基板１１に配設された状態を示す斜視図である。また、図２および図３は図１の２−２矢視断面図であり、図４は図１の４−４矢視断面図である。
【００３９】
本実施形態の接触子１は、図１に示すように、プローブカード１０に複数個配設されており、半導体デバイス（図示せず）に形成された平面状のバンプ１５もしくは球状のバンプ（図示せず）に接触して導通検査を行なうために用いられる。本実施形態において、この接触子１は、配線基板１１に円筒状に穿設された収容孔１３に内設されている。収容孔１３は平面状のバンプ１５（図５を参照）の幅もしくは球状のバンプ（図示せず）の外径よりも小さい内径を有して形成されており、その内部が金属めっきされることにより、接触子１と電気的に接続する接続端子１２となっている。また、この収容孔１３は、バンプ１５が接触子１と接触した際、接触子１のばね部２をその内部に収容する。
【００４０】
収容孔１３に内設された本実施形態の接触子１は、ばね部２、ばね部２からバンプ対向方向（図１の上方）に突出した突出部３ならびにばね部２および突出部３の表面上に形成された導電部５を備えている。
【００４１】
接触子１のばね部２は、図１および図２に示すように、一定幅の素線を渦巻き状に巻いたぜんまいばねのように形成されており、その外径が１０μｍ〜１００μｍ程度となっている。また、このばね部２は、半導体デバイスのバーンイン試験に耐えうることを考慮に入れ、金属やシリコンなどの耐熱性ばね材を用いることができる。本実施形態のばね部２においては、平板状の単結晶シリコンを異方性エッチングすることにより形成されている。そして、この接触子１は、４００℃、４００Ｖ、１時間の条件下において陽極接合することにより、配線基板１１の収容孔１３に固着されている。
【００４２】
接触子１の突出部３は、図２に示すように、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂を用いてばね部２のバンプ対向面２ａ（図２のばね部２の上面）にパターンニングされた突出部本体４および突出部本体４の表面上に積層された金属製の導電部５により形成されている。この突出部３は、図１に示すように、ばね部２のバンプ対向面２ａからバンプ１５との対向方向に突出している。この突出部３の突出高さは、ばね部２に対する無負荷状態において少なくとも配線基板１１の表面からバンプとの対向方向に突出する高さを有しており、ばね部２に対する負荷状態において最大でばね部２の降伏伸び（降伏応力に対応する伸び）もしくは弾性限（除荷によりひずみがほぼ完全に回復することができる限界の応力。一般的には０．０３％程度のひずみを生じさせるのに必要な応力。）に対応するバンプ１５との対向方向の伸びよりも低い高さ、すなわちばね部２のバンプ１５との対向方向の伸びが弾性変形領域を超えない程度の高さとなっている。具体的には、この突出高さは３０〜４０μｍ程度になっている。
【００４３】
また、この突出部３は、図１および図２に示すように、ばね部２の渦巻き中央の始点２ｔ付近からその渦巻き外側端の終点２ｒに向かってその渦巻き途中（図１においては渦巻き始点２ｔから一巻き分程度）２ｈまで連続的に形成されており、この突出部３の突出高さがその渦巻き始点２ｔ付近からその渦巻き終点２ｒに向かって次第に低くなるように形成されている。
【００４４】
さらに、この突出部３の突出断面は、図４に示すように、突出方向（バンプ１５との対向方向。図１の上方）に対向する内側の角３ｉおよび外側の角３ｅを有する四角形状に形成されているとともに、図１および図４に示すように外側の角３ｅが高くなるように形成されている。また、外側の角３ｅおよび内側の角３ｉによって形成される稜線３ａは、図２に示すように、バンプ１５との対向方向に形成されているとともに、図２に示すように渦巻き状に湾曲している突出部３を展開したとき、突出部３の突出方向に凸の曲線状となるように傾斜して形成されている。なお、これら稜線３ａは、図３Ａに示すように、渦巻き状に湾曲している突出部３を展開したときに直線状となるように傾斜して形成されていてもよい。
【００４５】
接触子１の導電部５は、突出部３に接触したバンプ１５を接続端子１２に電気的に接続させている。本実施形態のばね部２および突出部本体４は導電性に優れていない。よって、本実施形態の導電部５は、膜厚１μｍのＣｕ膜に膜厚５μｍ程度のＮｉ−Ｐ合金膜を積層させ、更に５μｍ程度の金を積層させて得た三層金属膜により別個独立に形成されている。そして、その導電部５は、図２に示すように、突出部本体４の表面上に積層されることにより突出部３のバンプ対向面２ａに形成されるととともに、ばね部２のバンプ対向面２ａに連続的に形成されている。また、この導電部５は、図１に示すように、ばね部２の渦巻き終点２ｒにおいてバンプ対向面２ａからその裏面までを接続するスルーホール２ｂに接続されており、ばね部２の裏面側から接続端子１２に接続されるようになっている。
【００４６】
次に、図１から図８を用いて、本実施形態の接触子１の作用を説明する。ここで、図５は本実施形態の接触子１がバンプ１５に押圧される直前の状態を示す縦断面図であり、図６は本実施形態の接触子１がバンプ１５に押圧されている状態を示す縦断面図である。また、図７は、本実施形態の接触子１がバンプ１５により押圧された際に接触点Ｐが移動する状態を示す図１の２−２矢視断面図であり、図８は本実施形態の接触子１がバンプ１５により押圧された際に接触子１がねじれ回転する状態を示す図１の４−４矢視断面図である。
【００４７】
本実施形態の接触子１は、図１に示すように、ばね部２、突出部３および導電部５からなる。ばね部２は渦巻き状に形成されており、図５に示すように、そのばね部２のバンプ対向面２ａから突出部３が突出している。半導体デバイスのバンプ１５が接触子１と接触すると、図６に示すように、そのバンプ１５が接触子１を押圧し、接触子１が収容孔１３の収容方向（図６の下方）に伸びる。このとき、図５に示すように、接触子１の突出部３は配線基板１１の表面上よりも突出しているので、その突出部３が最初は配線基板１１の表面上よりもバンプ１５に近い位置においてバンプ１５と接触する。そのため、接触子１と接触するバンプ１５は凸形状になっている必要がないため、本実施形態の接触子１は、球状のバンプ（図示せず）だけでなく、平面状のバンプ１５に対しても適切な接触荷重を加えることができる。
【００４８】
ただし、この突出部３はあまりに突出しすぎるとバンプ１５が形成された半導体デバイスをプローブカード１０の所定の位置にセットする前に接触子１のばね部２がバンプ１５に押されて伸びきってしまい、そのばね部２が塑性変形を起こしてへたってしまう。ここで、図５および図６に示すように、配線基板１１の収容孔１３はバンプ幅もしくはバンプ径よりも小径となっているため、バンプ１５が収容孔１３の内部に収容されることはなく、収容孔１３の周縁に当接するようになっている。よって、ばね部２のバンプ１５との対向方向の最大伸びは、配線基板１１の表面からばね部２の渦巻き始点２ｔまでの距離、すなわち突出部３の突出高さとなる。つまり、ばね部２のバンプ１５との対向方向の伸びは突出部３の突出高さに依存していると言える。
【００４９】
そのため、本実施形態の突出部３の突出高さは、ばね部２の降伏伸びもしくは弾性限に対応するバンプ１５との対向方向の伸びよりも低い高さとなっている。これにより、図６に示すように、バンプ１５が配線基板１１に当接するまでばね部２を伸ばし続けたとしても、ばね部２が弾性変形領域を超えて永久変形することを防止することができる。
【００５０】
また、図５に示すように、突出部３が形成されるばね部２は、突出部３の表面上に形成された導電部５をバンプ１５に押しつけ、バンプ１５との電気的接続を確保する。プローブカード１０には複数の接触子１が形成されるため、それぞれのばね部２は、格子欠陥などのばね性を劣化させる要因を廃し、同等のばね性を有していることが望ましい。
【００５１】
そこで、本実施形態のばね部２は、単結晶シリコンを用いて形成されている。シリコンは地球上に豊富に存在しており、シリコンは金属よりも容易に単結晶化することができるため、製造コストを上昇させずに安定したばね性を得ることができる。また、単結晶シリコンにより形成されたばね部２の弾性限は１０ＧＰａ程度になるため、金属ばねの弾性限よりも高い弾性限を得ることができる。そのため、本実施形態のばね部２は金属製のばね部２よりもへたりにくくなるので、そのばね性を向上させることができる。
【００５２】
さらに、このばね部２は、平板状の単結晶シリコンを異方性エッチングすることにより形成されている。例えば、等方性エッチングにより単結晶シリコンをエッチングした場合、アンダーカットやサイドエッチなどの所望しないエッチが生じ、仕上がり寸法が所定の寸法よりも小さくなってしまう。本実施形態のばね部２は、異方性エッチングにより単結晶シリコンをエッチングしているため、特定方向にのみエッチングを進行させることができる。そのため、仕上がり寸法が所定の寸法と同等になり、ばね部２の形状を精密に形成することができるので、ばね部２のばね性を設計通りに発揮させることができる。
【００５３】
また、図２に示すように、このばね部２および突出部３においては、それらの表面上に金属膜状の導電部５が形成されているので、ばね部２が単結晶シリコンを用いて形成されていても導電部５によりばね部２の導通性を確保することができる。また、図４に示すように、突出部３は、その表面上に形成される導電部５と、その導電部５の下層となる突出部本体４からなり、その突出部本体４が樹脂を用いて形成されている。そのため、突出部本体４が導通性を有していなくとも、その表面上に形成された導電部５により突出部３の導通性を確保することができるとともに、突出部本体４を容易に形成することができるので、突出部本体４を容易に高くすることができる。
【００５４】
この突出部３は前述したように３０μｍ〜４０μｍ程度の高さを有して形成されていることが好ましいが、これだけの高さの突出部３をめっきにより精密に形成することは困難であり、またその製造コストも高くなる。つまり、突出部３の突出部本体４を樹脂形成することにより、めっき形成と比較して突出部本体４を短時間で容易に形成することができるので、接触子１の製造コストを低減させることができる。
【００５５】
また、突出部３の突出部本体４を樹脂形成することにより、その突出部本体４のヤング率がめっき形成された場合の突出部本体４のヤング率よりも低い値となる。そのため、ばね部２のばね性にあまり影響を与えずに突出部３を高くすることができる。そして、本実施形態においては、その樹脂形成された突出部本体４のヤング率は、金属製の導電部５やシリコン製のばね部２のヤング率よりも低い値となるので、導電部５とばね部２とに挟まれた突出部本体４が弾性変形しやすくなる。その結果、突出部３およびばね部２が弾性変形したり、バーンイン試験温度環境下において熱膨張したりすることにより、突出部３の導電部５とばね部２との間にひずみ量の差が生じたとしても、それらの間に介在する突出部本体４が緩衝材の役割を果たし、そのひずみ量の差を吸収することができるので、界面剥離を防止することができる。
【００５６】
さらに、本実施形態の突出部３は、図１に示すように、ばね部２の渦巻き始点２ｔ付近からその渦巻き終点２ｒに向かってその渦巻き途中２ｈまで連続的に形成されている。この突出部３の断面は、図４に示すように、その突出方向に２つの角３ｅ、３ｉを有する四角形状に形成されている。この突出方向の２つの角３ｅ、３ｉは突出部３の稜線３ａとなり、その稜線３ａがばね部２の内側および外側にそれぞれ１本ずつ形成される。そして、突出部３の突出高さは渦巻き始点２ｔ付近からその渦巻き終点２ｒに向かって次第に低くなっているので、突出部３は下り回転スロープのようになる。そのため、突出部３の稜線３ａがバンプ１５と線接触もしくは点接触するので、球状のバンプ（図示せず）だけでなく、平面状のバンプ１５の表面についても、その酸化膜１５ａを切削することができる。
【００５７】
ここで、図２に示すように、本実施形態の稜線３ａは、突出部３を展開したときに突出部３の突出方向に凸の曲線状となるように傾斜して形成されている。そのため、バンプ１５が接触子１を押圧する際に突出部３はバンプ１５と点接触する。また、図３Ａに示すように、展開時の突出部３の稜線３ａが直線状に傾斜して形成されていたとしても、ばね部２の渦巻き始点２ｔが収容孔１３の深さ方向（図３Ａの下方）に伸びていくことにより、図３Ｂに示すように、ばね部２および突出部３がばね部２の渦巻き始点２ｔからその渦巻き終点２ｒに向けてバンプとの対向方向に凸の弓状にたわみ、その直線傾斜が前述した凸曲線状の傾斜となるので、バンプ１５が接触子１を押圧する際に突出部３はバンプ１５と点接触する。つまり、稜線３ａが前述した凸曲線状もしくは直線状に傾斜して形成されている場合、突出部３がバンプ１５と点接触するので、その接触圧を大きくすることができ、球状のバンプ（図示せず）の表面上に形成された酸化膜１５ａだけでなく、平面状のバンプ１５の表面上に形成された酸化膜１５ａに対しても適切な接触荷重を加えてその酸化膜１５ａを切削することができる。
【００５８】
また、図７Ａ〜Ｃに示すように、バンプ１５が接触子１を押圧し、ばね部２の渦巻き始点２ｔが伸び方向（図６の下方）に伸びて変形していくことにより、突出部３の接触点Ｐがばね部２の渦巻き始点２ｔ付近からその渦巻き終点２ｒに向かって移動する。つまり、バンプ１５が接触子１を押圧することにより接触点Ｐが稜線３ａ上を移動する。そのため、本実施形態の突出部３は、稜線３ａとバンプ１５との接触位置をワイパーのように稜線３ａの直交方向に引きずるのではなく、稜線３ａの平行方向に移動させることができるので、バンプ１５の酸化膜１５ａを包丁により切断するかのように切削することができる。そのため、酸化膜１５ａの切削かすが接触子１に溜まってしまうことを防止することができる。この作用はばね部２のバンプ対向面２ａに対する稜線３ａの傾斜角が大きくなるほど大きな効果を得やすい。
【００５９】
ただし、突出部３がばね部２に形成されると、接触子１全体の断面積が拡大するため、ばね部２がたわみにくくなってしまい、プローブカード１０に半導体デバイスを取り付けにくくなってしまうばかりか、半導体デバイスや接触子１を支えるプローブカード１０の配線基板１１、その他の周辺部分がばね部２からの応力により破壊されてしまう。そこで、本実施形態の突出部３は、ばね部２の渦巻き始点２ｔ付近からその渦巻き終点２ｒまで形成するのではなく、その渦巻き途中２ｈまでの長さ（以下、「形成長さ」という。）に抑えて形成されている。そのため、この形成長さを制御することにより、接触子１の断面積が増加しない部分（ばね部２の渦巻き途中２ｈからその渦巻き終点２ｒまでの部分）を形成し、ばね部２をたわみやすくすることができる。また、突出部３の形成長さを短くすれば、ばね部２がたわみにくくなることを防止しつつ、その突出部３を高くすることができるとともに、その突出部３の稜線３ａの傾斜角を大きくすることができる。
【００６０】
そして、図６に示すように、接触子１がバンプ１５に押圧され、ばね部２がその伸び方向に伸びていくと、図８に示すように、ばね部２および突出部３はその内側に徐々にねじれていく。そこで、本実施形態の突出部３の突出断面は、図４に示すように、ばね部２の中心を基準として突出部３の外側の角３ｅが高くなるように形成されている。そのため、突出部３がバンプ１５から離れてしまうことを防止することができる。また、突出部３の断面形状に高低差が設けられるので、突出部３の外側の角３ｅが鋭角になる。バンプ１５に接触する外側の角３ｅが鋭角になれば、バンプ１５との接触面積が小さくなるので、ばね部２のねじれを利用して突出部３の外側の角３ｅをバンプ１５に強く圧接させることができる。
【００６１】
すなわち、本実施形態の接触子１によれば、渦巻き状のばね部２から突出部３が突出しているので、バンプ１５の形状が平面であってもバンプ１５と接触子１とを導通させることができるという効果を奏する。
【００６２】
また、本実施形態の接触子１によれば、ばね部２が単結晶シリコンを用いて形成されているので、複数個形成してもそのばね特性を一定にすることができるとともに、そのばね特性を向上させることができるという効果を奏する。
【００６３】
さらに、本実施形態の接触子１によれば、バンプ１５との接触点Ｐが突出部３の稜線３ａ上を移動することから、バンプ１５の酸化膜１５ａを切削した際に生じた削りかすが接触子１に溜まってしまうことを防止することができるので、半導体デバイスの導通検査を繰り返し行なったとしても、削りかすのクリーニングが不要となるという効果を奏する。
【００６４】
そして、本実施形態の接触子１によれば、突出部３が突出部本体４および導電部５からなり、その突出部本体４が樹脂形成されているので、突出部３を容易に高くすることができるとともに、導電部５およびばね部２のひずみ量の差を緩和することができるという効果を奏する。
【００６５】
なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００６６】
例えば、他の実施形態において、接触子１を内設する収容孔１３は、バンプ１５がその内部に潜り込まない形状に形成されていればよいので、平面状のバンプ１５の幅もしくは球状のバンプ（図示せず）の外径よりも小さい幅を有して角柱状に穿設されていてもよい。
【００６７】
また、他の実施形態において、ばね部２および突出部本体４は、単結晶シリコンを用いて一体形成されていてもよい。この場合、ばね部２の渦巻き始点２ｔがたわみにくくなることがあるが、ばね部２と突出部本体４との界面剥離を防止することができるとともに、ばね部２のばね特性を設計通りに発揮させやすくなる。
【００６８】
そのほか、他の実施形態において、ばね部２および突出部本体４は、Ｎｉ−Ｐ合金などの金属ばね材を用いてめっきもしくはスパッタにより形成されていてもよい。この場合、接触子１の個体差が生じやすくなるが、ばね部２と突出部本体４との界面剥離を防止することができるとともに、ばね部２のばね特性を設計通りに発揮させやすくなる。また、ばね部２および突出部本体４（すなわち突出部３）が導電性を有するため、導電部５を別個に形成する必要が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施形態の接触子がプローブカードの配線基板に配設された状態を示す斜視図
【図２】本実施形態の突出部の稜線が展開視して突出方向に凸の曲線状に傾斜して形成されている場合の図１の２−２矢視断面図
【図３】本実施形態の突出部の稜線が展開視して直線状に傾斜して形成されている場合の図１の２−２矢視断面図；Ａは押圧前を示し、Ｂは押圧中を示す
【図４】図１の４−４矢視断面図
【図５】本実施形態の接触子がバンプに押圧される直前の状態を示す縦断面図
【図６】本実施形態の接触子がバンプに押圧されている状態を示す縦断面図
【図７】本実施形態の接触子がバンプにより押圧された際に接触点が移動する状態をＡ〜Ｃの順に示す図１の２−２矢視断面図
【図８】本実施形態の接触子がバンプにより押圧された際に接触子がねじれ回転する状態を示す図１の４−４矢視断面図
【図９】従来の接触子を示す斜視図
【図１０】従来の接触子がバンプに押圧された状態を示す縦断面図
【図１１】従来の接触子に削りかすが付着した状態を示す縦断面図
【符号の説明】
【００７０】
１  接触子  
２  ばね部
２ａ  バンプ対向面
２ｈ  渦巻き途中
２ｒ  渦巻き終点
２ｔ  渦巻き始点  
３  突出部
３ａ  稜線
３ｅ  外側の角
４  突出部本体
５  導電部
１３  収容孔  
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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