(57)【要約】【課題】  径が小さく、突出高さ／径が高く、寸法精度の高い表面電極部を有する電極構造体を、高い位置精度で形成でき、小さいピッチの電極に対しても安定な電気的接続状態が確実に得られるシート状コネクターおよびその製造方法並びにプローブ装置の提供。【解決手段】  本発明のシート状コネクターは、絶縁性シートと、絶縁性シートに面方向に互いに離間して配置された、突起状の表面電極部および裏面電極部が短絡部によって互いに連結されてなる複数の電極構造体とを有し、絶縁性シートは、エッチングによって貫通孔の形成が可能な材料よりなり、短絡部は、絶縁性シートにエッチングによって形成された貫通孔に金属が充填されることによって形成され、表面電極部は、絶縁性シートの表面に形成されたレジスト膜のパターン孔に、金属が充填されることによって形成されたものである。【選択図】  図１
2004172588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性シートと、
この絶縁性シートにその面方向に互いに離間して配置された、当該絶縁性シートの表面に露出する突起状の表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部が、当該絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなる複数の電極構造体と
を有するシート状コネクターであって、
前記絶縁性シートは、エッチングによって貫通孔を形成することが可能な材料よりなり、
前記電極構造体における短絡部は、前記絶縁性シートにエッチングによって当該短絡部に対応するパターンに従って形成された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の貫通孔の各々に、金属が充填されることによって形成されたものであり、
前記電極構造体における表面電極部は、前記絶縁性シートの表面に当該表面電極部に対応するパターンに従って形成されたパターン孔を有するレジスト膜における当該パターン孔に、金属が充填されることによって形成されたものであることを特徴とするシート状コネクター。
【請求項２】
電極構造体のピッチが５０〜１５０μｍであり、面方向における電極構造体の密度が３０〜５００（個／ｍｍ2 ）であり、電極構造体の総数が５０００個以上であることを特徴とする請求項１に記載のシート状コネクター。
【請求項３】
電極構造体における表面電極部の径に対する突出高さの比が０．２〜３であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート状コネクター。
【請求項４】
絶縁性シートがポリイミドよりなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のシート状コネクター。
【請求項５】
絶縁性シートと、この絶縁性シートにその面方向に互いに離間して配置された、当該絶縁性シートの表面に露出する突起状の表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部が、当該絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなる複数の電極構造体とを有するシート状コネクターを製造する方法であって、
エッチングによって貫通孔を形成することが可能な材料よりなる絶縁性シートを用意し、
この絶縁性シートに、エッチングによって、形成すべき電極構造体における短絡部に対応するパターンに従って複数の貫通孔を形成すると共に、形成すべき電極構造体における表面電極部に対応するパターンに従って形成された複数のパターン孔を有するレジスト膜を形成し、
その後、メッキ処理によって、当該絶縁性シートに形成された貫通孔内に金属を充填して短絡部を形成すると共に、当該レジスト膜のパターン孔内に金属を充填して表面電極部を形成する工程を有することを特徴とするシート状コネクターの製造方法。
【請求項６】
絶縁性シートと、
この絶縁性シートにその面方向に互いに離間して配置された、当該絶縁性シートの表面に露出する突起状の表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部が、当該絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなる複数の電極構造体と
を有するシート状コネクターであって、
前記電極構造体における表面電極部は、その基端から先端に向かうに従って小径となる錐状のものであることを特徴とするシート状コネクター。
【請求項７】
電極構造体における表面電極部は、電解エッチングによって成形されたものであることを特徴とする請求項６に記載のシート状コネクター。
【請求項８】
絶縁性シートと、この絶縁性シートにその面方向に互いに離間して配置された、当該絶縁性シートの表面に露出する突起状の表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部が、当該絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなる複数の電極構造体とを有するシート状コネクターを製造する方法であって、
絶縁性シートに、形成すべき電極構造体における短絡部に対応するパターンに従って複数の貫通孔を形成すると共に、形成すべき電極構造体における表面電極部に対応するパターンに従って形成された複数のパターン孔を有するレジスト膜を形成し、
メッキ処理によって、当該絶縁性シートに形成された貫通孔内に金属を充填して短絡部を形成すると共に、当該レジスト膜のパターン孔内に金属を充填して電極部用導体を形成し、
その後、当該電極部用導体を電解エッチングによって成形することにより、基端から先端に向かうに従って小径となる錐状の表面電極部を形成する工程を有することを特徴とするシート状コネクターの製造方法。
【請求項９】
電極構造体における表面電極部は、その表面が粗面化処理されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４、請求項６および請求項７のいずれかに記載のシート状コネクター。
【請求項１０】
電極構造体における表面電極部の表面に、当該表面電極部を形成する金属と異なる金属よりなる被覆層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４、請求項６および請求項７のいずれかに記載のシート状コネクター。
【請求項１１】
絶縁性シートと、
この絶縁性シートにその面方向に互いに離間して配置された、当該絶縁性シートの表面に露出する突起状の表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部が、当該絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなる複数の電極構造体と
を有するシート状コネクターであって、
前記電極構造体における表面電極部の表面に、ＤＬＣよりなる被覆層が形成されていることを特徴とするシート状コネクター。
【請求項１２】
被検査回路装置とテスターとの間に介在されて当該被検査回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブ装置であって、
被検査回路装置の被検査電極に対応するパターンに従って電極構造体が配置された、請求項１乃至請求項４、請求項６、請求項７および請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載のシート状コネクターを具えてなることを特徴とするプローブ装置。
【請求項１３】
被検査回路装置の被検査電極に対応して複数の検査用電極が形成された検査用回路基板の一面上に、異方導電性シートを介してシート状コネクターが配置されていることを特徴とする請求項１２に記載のプローブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば回路装置の電気的検査において、当該回路装置に対する電気的接続を行うためのプローブ装置として好適なシート状コネクターおよびその製造方法並びにこのシート状コネクターを具えたプローブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、多数の集積回路が形成されたウエハや、半導体素子等の電子部品などの回路装置の電気的検査においては、被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置された検査用電極を有するプローブ装置が用いられている。かかるプローブ装置としては、従来、ピンまたはブレードよりなる検査用電極（検査プローブ）が配列されてなるものが使用されている。
然るに、被検査回路装置が多数の集積回路が形成されたウエハである場合において、当該ウエハ検査用のプローブ装置を作製するためには、非常に多数の検査プローブを配列することが必要となるので、当該プローブ装置は極めて高価なものとなり、また、被検査電極のピッチが小さい場合には、プローブ装置を作製すること自体が困難となる。更に、ウエハには、一般に反りが生じており、その反りの状態も製品（ウエハ）毎に異なるため、当該ウエハにおける多数の被検査電極に対して、プローブ装置の検査プローブの各々を安定にかつ確実に接触させることは実際上困難である。
【０００３】
以上のような理由から、最近においては、一面に被検査電極のパターンに対応するパターンに従って複数の検査用電極が形成された検査用回路基板と、この検査用回路基板の一面上に配置された異方導電性シートと、この異方導電性シート上に配置された、絶縁性シートにその厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体が配列されてなるシート状コネクターとを具えてなるプローブ装置が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
図４３は、従来のプローブ装置の一例における構成を示す説明用断面図である。このプローブ装置においては、一面に被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成された多数の検査用電極８６を有する検査用回路基板８５が設けられ、この検査用回路基板８５の一面上に、異方導電性シート８０を介してシート状コネクター９０が配置されている。
【０００５】
異方導電性シート８０は、厚み方向にのみ導電性を示すもの、または厚み方向に加圧されたときに厚み方向にのみ導電性を示す加圧導電性導電路形成部を有するものであり、かかる異方導電性シートとしては、種々の構造のものが知られており、例えば特許文献１等には、金属粒子をエラストマー中に均一に分散して得られる異方導電性シート（以下、これを「分散型異方導電性シート」という。）が開示され、また、特許文献２等には、導電性磁性体粒子をエラストマー中に不均一に分布させることにより、厚み方向に伸びる多数の導電路形成部と、これらを相互に絶縁する絶縁部とが形成されてなる異方導電性シート（以下、これを「偏在型異方導電性シート」という。）が開示され、更に、特許文献３等には、導電路形成部の表面と絶縁部との間に段差が形成された偏在型異方導電性シートが開示されている。
【０００６】
シート状コネクター９０は、例えば樹脂よりなる柔軟な絶縁性シート９１を有し、この絶縁性シート９１に、その厚み方向に伸びる複数の電極構造体９５が被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置されて構成されている。この電極構造体９５の各々は、絶縁性シート９１の表面に露出する突起状の表面電極部９６と、絶縁性シート９１の裏面に露出する板状の裏面電極部９７とが、絶縁性シート９１をその厚み方向に貫通して伸びる短絡部９８を介して一体に連結されて構成されている。
【０００７】
このようなシート状コネクター９０は、例えば以下のようにして製造される。
先ず、図４４（イ）に示すように、絶縁性シート９１の一面に金属層９２が形成されてなる積層材料９０Ａを用意し、図４４（ロ）に示すように、絶縁性シート９１にその厚み方向に貫通する貫通孔９８Ｈを、レーザー加工により形成する。
次いで、図４４（ハ）に示すように、絶縁性シート９１の金属層９２上にレジスト膜９３を形成したうえで、金属層９２を共通電極として電解メッキ処理を施すことにより、絶縁性シート９１の貫通孔９８Ｈの内部に金属の堆積体が充填されて金属層９２に一体に連結された短絡部９８が形成されると共に、当該絶縁性シート９１の表面に、短絡部９８に一体に連結された突起状の表面電極部９６が形成される。
その後、金属層９２からレジスト膜９３を除去し、更に、図４４（ニ）に示すように、表面電極部９６を含む絶縁性シート９１の表面にレジスト膜９４Ａを形成すると共に、金属層９２上に、形成すべき裏面電極部のパターンに対応するパターンに従ってレジスト膜９４Ｂを形成し、当該金属層９２に対してエッチング処理を施することにより、図４４（ホ）に示すように、金属層９２における露出する部分が除去されて裏面電極部９７が形成され、以て電極構造体９５が形成される。
そして、絶縁性シート９１の表面に形成されたレジスト膜９４Ａを剥離すると共に、裏面電極部９２に形成されたレジスト膜９４Ｂを剥離することにより、シート状コネクター９０が得られる。
【０００８】
上記のプローブ装置においては、被検査回路装置例えばウエハの表面に、シート状コネクター９０における電極構造体９５の表面電極部９６が当該ウエハの被検査電極上に位置するよう配置され、この状態で、ウエハがプローブ装置によって押圧されることにより、異方導電性シート８０が、シート状コネクター９０における電極構造体９５の裏面電極部９７によって押圧され、これにより、当該異方導電性シート８０には、当該裏面電極部９７と検査用回路基板８５の検査用電極８６との間にその厚み方向に導電路が形成され、その結果、ウエハの被検査電極と検査用回路基板８５の検査用電極８６との電気的接続が達成される。そして、この状態で、当該ウエハについて所要の電気的検査が実行される。
そして、このようなプローブ装置によれば、ウエハがプローブ装置によって押圧されたときに、当該ウエハの反りの大きさに応じて異方導電性シートが変形するため、ウエハにおける多数の被検査電極の各々に対して良好な電気的接続を確実に達成することができる。
【０００９】
しかしながら、上記のプローブ装置においては、以下のような問題がある。
（１）上記のシート状コネクターの製造方法における短絡部９８および表面電極部９６を形成する工程においては、電解メッキによるメッキ層が等方的に成長するため、図４５に示すように、得られる表面電極部９６においては、当該表面電極部９６の周縁から短絡部９８の周縁までの距離ｗは、当該表面電極部９６の突出高さｈと同等の大きさとなる。従って、得られる表面電極部９６の径（平面形状が円形でない場合には、最短の長さを示す。）Ｒは、突出高さｈの２倍を超えて相当に大きいものとなる。そのため、被検査回路装置における被検査電極が微小で極めて小さいピッチで配置されてなるものである場合には、隣接する電極構造体９５間の離間距離が十分に確保されたシート状コネクター９０を設計すること自体が困難となり、従って、被検査電極が微小で極めて小さいピッチで配置されてなる被検査回路装置を検査するためのプローブ装置を構成することができない。
また、電解メッキ処理において、金属層９２の全面に対して電流密度分布が均一な電流を供給することは実際上困難であり、この電流密度分布の不均一性により、絶縁性シート９１の貫通孔９８Ｈ毎にメッキ層の成長速度が異なるため、形成される表面電極部９６の突出高さｈや、表面電極部９６の周縁から短絡部９８の周縁までの距離ｗすなわち径Ｒに大きなバラツキが生じる。従って、電極構造体９５が小さいピッチで配置されたシート状コネクター９０を設計することが可能であったとしても、得られるシート状コネクターにおいては、表面電極部９６の径Ｒの寸法精度が低いため、隣接する表面電極部９６同士が短絡する恐れがある。
【００１０】
以上において、得られる表面電極部９６の径を小さくする手段としては、当該表面電極部９６の突出高さｈを小さくする手段、短絡部９８の径（断面形状が円形でない場合には、最短の長さを示す。）ｒを小さくする、すなわち絶縁性シート９１の貫通孔９８Ｈの径を小さくする手段が考えられるが、前者の手段によって得られるシート状コネクターにおいては、被検査電極に対して安定な電気的接続を確実に達成することが困難となり、一方、後者の手段では、電解メッキ処理によって短絡部９８および表面電極部９６を形成すること自体が困難となる。
【００１１】
（２）また、被検査回路装置が、例えば１万個以上の被検査電極が例えば１００μｍ以下のピッチで形成された直径が８インチのウエハである場合には、以下のような問題がある。
シート状コネクター９０の製造において、絶縁性シート９１に貫通孔９８Ｈを形成する方法としては、一般に、レーザー加工法が利用されており、この方法においては、絶縁性シートにおける貫通孔を形成すべき部分にレーザー光を順次照射することにより、当該絶縁性シートに所要の数の貫通孔が形成される。然るに、絶縁性シートに１万個以上の貫通孔を形成するためには、相当に長い時間を要する結果、シート状コネクターの生産性が極めて低くなる、という問題がある。
また、レーザー加工においては、絶縁性シートが載置されるＸ−Ｙステージの移動精度が、当該絶縁性シートに形成される貫通孔の位置精度に影響を及ぼす。然るに、直径が８インチの大面積の絶縁性シート全体にわたって１００μｍ以下のピッチの貫通孔を高い位置精度で形成することは極めて困難であり、形成される貫通孔が所期の位置から相当にずれた位置に形成される結果、得られるシート状コネクターには、被検査回路装置に対する接続安定性が得られない。このような問題は、被検査回路装置のサイズが大きいものほど顕著であり、被検査電極のピッチが小さいものほど顕著であり、被検査電極の数が多いものほど顕著である。
【００１２】
（３）回路装置の被検査電極の表面には、当該被検査電極を構成する電極物質の種類によっては、当該被検査電極の表面に酸化被膜が形成されているため、このような回路装置の電気的検査においては、被検査電極に対する良好な電気的接続を達成するため、シート状コネクターの電極構造体における表面電極部を被検査電極に圧接することにより、当該表面電極部によって被検査電極の表面に形成された酸化被膜を突き破ることが必要である。然るに、上記のシート状コネクターの電極構造体における表面電極部は、径が大きくて表面が平坦なものであって、被検査電極との接触面積が大きいものであるため、シート状コネクターの電極構造体における表面電極部を被検査電極に相当に大きな加圧力で圧接することが必要となり、その結果、検査装置の加圧機構として大型のものが必要となるばかりか、プローブ装置に大きな加圧力が繰り返し加わると、プローブ装置に早期に故障が生じて長い使用寿命が得られない、という問題がある。
【００１３】
（４）シート状コネクターの電極構造体における表面電極部の表面には、当該表面電極部が酸化劣化することを防止するために、一般に、化学的に安定でかつ高い導電性を有する金よりなる被覆層が形成されている。然るに、回路装置の電気的検査において、シート状コネクターを多数回にわたって繰り返し使用した場合には、被覆層を構成する金の硬度が低いものであるため、当該被覆層が摩耗、剥離または損傷し、これにより、表面電極部が酸化劣化する結果、導電性が低下する、という問題がある。
【００１４】
（５）回路装置のバーンイン試験においては、シート状コネクターの電極構造体の表面電極部を被検査電極に圧接させ、この状態で、高温環境下に長時間保持される。然るに、このようなバーンイン試験にシート状コネクターを繰り返し使用した場合には、被検査電極の物質の種類によっては、当該電極物質が電極構造体における表面電極部または被覆層に移行し、これにより、表面電極部または被覆層が変質する結果、導電性が低下する、という問題がある。
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−１５５６５号公報
【特許文献２】特開昭５１−９３３９３号公報
【特許文献３】特開昭５３−１４７７７２号公報
【特許文献４】特開昭６１−２５０９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その第１の目的は、径が小さくて径に対する突出高さの比が高く、寸法精度の高い表面電極部を有する多数の電極構造体を、絶縁性シートに高い位置精度で形成することが可能で、小さいピッチで電極が形成された回路装置に対しても安定な電気的接続状態が確実に得られるシート状コネクターおよびその製造方法を提供することにある。
本発明の第２の目的は、表面に酸化膜が形成された被検査電極に対しても、小さい加圧力で良子な電気的接続を達成することができるシート状コネクターおよびその製造方法を提供することにある。
本発明の第３の目的は、多数回にわたって繰り返し使用した場合にも、良好な導電性が安定に維持されるシート状コネクターを提供することにある。
本発明の第４の目的は、バーンイン試験に繰り返し使用した場合にも、長期間にわたって良好な導電性が安定に維持されるシート状コネクターを提供することにある。
本発明の第５の目的は、上記のシート状コネクターを具えたプローブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のシート状コネクターは、絶縁性シートと、
この絶縁性シートにその面方向に互いに離間して配置された、当該絶縁性シートの表面に露出する突起状の表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部が、当該絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなる複数の電極構造体と
を有するシート状コネクターであって、
前記絶縁性シートは、エッチングによって貫通孔を形成することが可能な材料よりなり、
前記電極構造体における短絡部は、前記絶縁性シートにエッチングによって当該短絡部に対応するパターンに従って形成された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の貫通孔の各々に、金属が充填されることによって形成されたものであり、
前記電極構造体における表面電極部は、前記絶縁性シートの表面に当該表面電極部に対応するパターンに従って形成されたパターン孔を有するレジスト膜における当該パターン孔に、金属が充填されることによって形成されたものであることを特徴とする。
【００１８】
本発明のシート状コネクターにおいては、電極構造体のピッチが５０〜１５０μｍであり、面方向における電極構造体の密度が３０〜５００（個／ｍｍ2 ）であり、電極構造体の総数が５０００個以上であることが好ましい。
また、電極構造体における表面電極部の径に対する突出高さの比が０．２〜３であることが好ましい。
また、絶縁性シートがポリイミドよりなることが好ましい。
【００１９】
本発明のシート状コネクターの製造方法は、絶縁性シートと、この絶縁性シートにその面方向に互いに離間して配置された、当該絶縁性シートの表面に露出する突起状の表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部が、当該絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなる複数の電極構造体とを有するシート状コネクターを製造する方法であって、
エッチングによって貫通孔を形成することが可能な材料よりなる絶縁性シートを用意し、
この絶縁性シートに、エッチングによって、形成すべき電極構造体における短絡部に対応するパターンに従って複数の貫通孔を形成すると共に、形成すべき電極構造体における表面電極部に対応するパターンに従って形成された複数のパターン孔を有するレジスト膜を形成し、
その後、メッキ処理によって、当該絶縁性シートに形成された貫通孔内に金属を充填して短絡部を形成すると共に、当該レジスト膜のパターン孔内に金属を充填して表面電極部を形成する工程を有することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明のシート状コネクターは、絶縁性シートと、
この絶縁性シートにその面方向に互いに離間して配置された、当該絶縁性シートの表面に露出する突起状の表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部が、当該絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなる複数の電極構造体と
を有するシート状コネクターであって、
前記電極構造体における表面電極部は、その基端から先端に向かうに従って小径となる錐状のものであることを特徴とする。
【００２１】
このようなシート状コネクターにおいては、電極構造体における表面電極部は、電解エッチングによって成形されたものであることが好ましい。
【００２２】
また、本発明のシート状コネクターの製造方法は、絶縁性シートと、この絶縁性シートにその面方向に互いに離間して配置された、当該絶縁性シートの表面に露出する突起状の表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部が、当該絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなる複数の電極構造体とを有するシート状コネクターを製造する方法であって、
絶縁性シートに、形成すべき電極構造体における短絡部に対応するパターンに従って複数の貫通孔を形成すると共に、形成すべき電極構造体における表面電極部に対応するパターンに従って形成された複数のパターン孔を有するレジスト膜を形成し、
メッキ処理によって、当該絶縁性シートに形成された貫通孔内に金属を充填して短絡部を形成すると共に、当該レジスト膜のパターン孔内に金属を充填して電極部用導体を形成し、
その後、当該電極部用導体を電解エッチングによって成形することにより、基端から先端に向かうに従って小径となる錐状の表面電極部を形成する工程を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明のシート状コネクターにおいては、電極構造体における表面電極部は、その表面が粗面化処理されていてもよい。
また、電極構造体における表面電極部の表面に、当該表面電極部を形成する金属と異なる金属よりなる被覆層が形成されていてもよい。
【００２４】
また、本発明のシート状コネクターは、絶縁性シートと、
この絶縁性シートにその面方向に互いに離間して配置された、当該絶縁性シートの表面に露出する突起状の表面電極部および当該絶縁性シートの裏面に露出する裏面電極部が、当該絶縁性シートをその厚み方向に貫通して伸びる短絡部によって互いに連結されてなる複数の電極構造体と
を有するシート状コネクターであって、
前記電極構造体における表面電極部の表面に、ＤＬＣよりなる被覆層が形成されていることを特徴とする。
【００２５】
本発明のプローブ装置は、被検査回路装置とテスターとの間に介在されて当該被検査回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブ装置であって、
被検査回路装置の被検査電極に対応するパターンに従って電極構造体が配置された、上記のシート状コネクターを具えてなることを特徴とする。
【００２６】
本発明のフローブ装置においては、被検査回路装置の被検査電極に対応して複数の検査用電極が形成された検査用回路基板の一面上に、異方導電性シートを介してシート状コネクターが配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
（１）第１の発明によれば、絶縁性シートにエッチングによって複数の貫通孔を形成し、当該貫通孔の各々に金属が充填して短絡部を形成するため、フォトリソグラフィーを利用することにより、高い位置精度で形成された多数の電極構造体が得られる。
また、絶縁性シートの表面に、表面電極部に対応するパターン孔を有するレジスト膜を形成し、このレジスト膜のパターン孔内に金属を充填して表面電極部を形成することにより、当該レジスト膜によって表面電極部の径が規制されるので、径が小さくて径に対する突出高さの比が高く、寸法精度の高い表面電極部を有し、しかも、隣接する表面電極部が短絡することがない多数の電極構造体が得られる。
従って、径が小さくて径に対する突出高さの比が高く、寸法精度の高い表面電極部を有する多数の電極構造体を、絶縁性シートに高い位置精度で形成することが可能で、小さいピッチで電極が形成された回路装置に対しても安定な電気的接続状態を確実に達成することができるシート状コネクターが得られる。
このようなシート状コネクターによれば、電極構造体が５０〜１５０μｍのピッチで配置され、面方向における電極構造体の密度が３０〜５００（個／ｍｍ2 ）であり、電極構造体の総数が５０００個以上であるものを構成する場合において、上記の効果が顕著に発揮される。
（２）第２の発明によれば、電極構造体における表面電極部は、その基端から先端に向かうに従って小径となる錐状のものであることにより、被検査電極に対する接触面積が小さいものであるため、表面に酸化膜が形成された被検査電極に対しても、小さい加圧力で良好な電気的接続を達成することができるシート状コネクターが得られる。
また、錐状の表面電極部は、電解エッチングによって簡単な工程で形成することができる。
（３）表面電極部の表面が粗面化処理されていることにより、被検査電極に対する接触面積が小さいものであるため、表面に酸化膜が形成された被検査電極に対しても、小さい加圧力で良好な電気的接続を達成することができるシート状コネクターが得られる。
また、電極構造体における表面電極部の表面に、当該表面電極部を形成する金属と異なる金属よりなる被覆層が形成されていることにより、当該被覆層を構成する金属の種類に応じた特性を付与することができる。
（４）第３の発明によれば、電極構造体における表面電極部の表面に、ＤＬＣよりなる被覆層が形成されていることにより、以下の効果が得られる。
ＤＬＣは、金属と比較して高い硬度を有すると共に高い耐摩耗性を有するため、多数回にわたって繰り返し使用した場合にも、被覆層が摩耗、剥離または損傷することがなく、これにより、表面電極部が酸化劣化することを確実に防止することができ、その結果、良好な導電性が安定に維持される。
また、ＤＬＣは金属に対して耐移行性を有するため、バーンイン試験に繰り返し使用した場合にも、電極物質が表面電極部および被覆層に移行することがなく、これにより、表面電極部および被覆層が変質することを防止することができ、その結果、長期間にわたって良好な導電性が安定に維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明における第１の発明に係るシート状コネクターの一例における構成を示す説明用断面図であり、図２は、図１に示すシート状コネクターにおける電極構造体を拡大して示す説明用断面図である。
このシート状コネクター１０は、柔軟な絶縁性シート１１を有し、この絶縁性シート１１には、当該絶縁性シート１１の厚み方向に伸びる金属よりなる電極構造体１５が、接続すべき電極例えば被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って、当該絶縁性シート１１の面方向に互いに離間して配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁性シート１１の表面に露出する突起状の表面電極部１６と、絶縁性シート１１の裏面に露出する板状の裏面電極部１７とが、絶縁性シート１１の厚み方向に貫通して伸びる短絡部１８によって互いに一体に連結されて構成されており、この例では、表面電極部１６の先端部分が錐台状に成形されている。
【００２９】
絶縁性シート１１の材料としては、柔軟性および絶縁性を有するものであって、エッチングにより貫通孔を形成することが可能なものであれば特に限定されるものではなく、その具体例としては、例えばポリイミド、液晶ポリマー、特願２００２−２４０１１７号明細書に示される高分子材料、特許第２９６９８２６号明細書に示される高分子材料、特開平１０−１５２５４９号公報に示される高分子材料、これらの材料による複合材、例えば繊維を編んだクロスに上記の樹脂を含浸したシートなどを用いることができるが、好ましくはポリイミドである。
また、絶縁性シート１１の厚みＤは、当該絶縁性シート１１が可撓性を有すれば特に限定されないが、５〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは７〜５０μｍ、更に好ましくは１０〜２５μｍである。
【００３０】
電極構造体１５において、表面電極部１６は、絶縁性シート１１の表面に形成されたレジスト膜におけるパターン孔に、金属が充填されることによって形成されている。また、裏面電極部１７は、絶縁性シート１１の裏面に形成された金属層がエッチングされることによって形成されている。また、短絡部１８は、絶縁性シート１１にエッチングによって形成された厚み方向に貫通する貫通孔内に金属が充填されることによって形成されている。
電極構造体１５を構成する金属としては、ニッケル、銅、金、銀、パラジウム、鉄、コバルト、タングステン、ロジウム等を用いることができ、電極構造体１５としては、全体が単一の金属よりなるものであっても、２種以上の金属の合金よりなるものまたは２種以上の金属が積層されてなるものであってもよい。
【００３１】
電極構造体１５において、表面電極部１６における径Ｒに対する突出高さｈの比は、０．２〜３であることが好ましく、より好ましくは０．２５〜２．５である。このような条件を満足することにより、接続すべき回路装置がピッチが小さくて微小な電極を有するものであっても、当該電極のパターンに対応するパターンの電極構造体１５を容易に形成することができ、当該回路装置に対して安定な電気的接続状態が一層確実に得られる。
また、表面電極部１６の径Ｒは、短絡部１８の径ｒの１〜３倍であることが好ましく、より好ましくは１〜２倍である。図示の例では、表面電極部１６の径Ｒは、短絡部１８の径と同等の大きさである。
また、表面電極部１６の径Ｒは、当該電極構造体１５のピッチｐの３０〜７０％であることが好ましく、より好ましくは４０〜６０％である。
【００３２】
また、裏面電極部１７の外径Ｌは、短絡部１８の径より大きく、かつ、電極構造体１５のピッチｐより小さいものであればよいが、可能な限り大きいものであることが好ましく、これにより、例えば異方導電性シートに対しても安定な電気的接続を確実に達成することができる。
また、短絡部１８の径ｒは、当該電極構造体１５のピッチｐの２０〜７０％であることが好ましく、より好ましくは２５〜６５％である。
【００３３】
電極構造体１５の具体的な寸法について説明すると、表面電極部１６の突出高さｈは、接続すべき電極に対して安定な電気的接続を達成することができる点で、１５〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜３０μｍである。
表面電極部１６の径Ｒは、上記の条件や接続すべき電極の直径などを勘案して設定されるが、例えば３０〜８０μｍであり、好ましくは３０〜５０μｍである。
短絡部１８の径ｒは、十分に高い強度が得られる点で、３０〜８０μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜５０μｍである。
裏面電極部１７の厚みｄは、強度が十分に高くて優れた繰り返し耐久性が得られる点で、２０〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは３５〜５０μｍである。
電極構造体１５のピッチｐは、４０〜２５０μｍであることが好ましく、より好ましくは５０〜２００μｍ、更に好ましくは８０〜１５０μｍである。
ここで、電極構造体１５のピッチｐは、シート状コネクター１０に配置された多数の電極構造体のうち、最も高い密度で配置された領域における電極構造体のピッチを意味する。
電極構造体１５のピッチｐが４０μｍ未満である場合には、当該電極構造体１５において、径ｒが３０μｍ以上の短絡部１８を形成することが困難となり、その結果、十分に高い強度が得られないことがある。一方、電極構造体１５のピッチｐが２５０μｍを超える場合には、従来のシート状コネクターによっても構成することが可能であるため、本発明の効果が十分に得られない。
【００３４】
このような第１の発明に係るシート状コネクター１０によれば、電極構造体１５の短絡部１８が、絶縁性シート１１にエッチングによって形成された複数の貫通孔の各々に金属が充填されることによって形成されているため、当該絶縁性シート１１の貫通孔の形成にフォトリソグラフィーを利用することにより、高い位置精度で形成された多数の短絡部１８が得られる。
また、電極構造体１５の表面電極部１６が、絶縁性シート１１の表面に形成されたレジスト膜におけるパターン孔に金属が充填されることによって形成されることにより、当該表面電極部１６の径Ｒは当該レジスト膜によって規制され、レジスト膜におけるパターン孔に応じた寸法の表面電極部１６が得られるので、径Ｒが小さくて径Ｒに対する突出高さｈの比が高く、寸法精度の高い表面電極部１６を有する電極構造体１５を形成することが可能であり、しかも、隣接する電極構造体１５における表面電極部１６同士が短絡することがない電極構造体１５が得られる。
従って、径が小さくて径に対する突出高さの比が高く、寸法精度の高い表面電極部１６を有する多数の電極構造体１５を、絶縁性シート１１に高い位置精度で形成することが可能で、小さいピッチで電極が形成された被検査回路装置に対しても安定な電気的接続状態を確実に達成することができる。
このようなシート状コネクター１０によれば、電極構造体１５が５０〜１５０μｍのピッチで配置され、面方向における電極構造体１５の密度が３０〜５００（個／ｍｍ2 ）であり、電極構造体１５の総数が５０００個以上であるものを構成する場合において、上記の効果が顕著に発揮される。
【００３５】
上記のシート状コネクター１０は、例えば以下に示すような製造方法により製造することができる。
先ず、図３に示すように、エッチング可能な高分子材料よりなる柔軟な絶縁性シート１１における裏面（図において下面）に、金属層１７Ａが形成されてなる積層材料１０Ｂを用意する。
ここで、積層材料１０Ｂにおける金属層１７Ａは、形成すべき電極構造体１６における裏面電極部１７の厚みと同等または当該裏面電極部１７の厚みより小さい厚みを有するものとされ、具体的には、５〜１８μｍであることが好ましい。この厚みが５μｍ未満である場合には、後述する絶縁性シート１１に貫通孔を形成する工程において、穴加工に耐えうるために必要な強度が得られず、電極構造体１５を確実に形成することが困難となることがある。一方、この厚みが１８μｍを超える場合には、後述する金属層１７Ａのエッチング処理において、サイドエッチなどが生じやすく、所期の裏面電極部１７を確実に形成することが困難となることがある。
また、絶縁性シート１１上に金属薄層１７Ａを形成する方法としては、スパッター法、接着法などを挙げることができる。
【００３６】
このような積層材料１０Ｂの絶縁性シート１１における表面となる面に、図４に示すように、レジスト膜１２を形成することにより、レジスト膜１２、絶縁性シート１１および金属層１７Ａが積層されてなる中間積層体１０Ａを作製する。
次いで、図５に示すように、中間積層体１０Ａにおけるレジスト膜１２に、形成すべき表面電極部１６に対応するパターンに従って複数のパターン孔１２Ｈを形成すると共に、絶縁性シート１１に、エッチングによって、形成すべき短絡部１８に対応するパターンに従って、レジスト膜１２のパターン孔１２Ｈに連通する貫通孔１８Ｈを形成する。
ここで、レジスト膜１２を形成する材料としては、メッキ用のフォトレジストとして使用されている種々のもの、感光性ドライフィルムなどを用いることができる。
また、レジスト膜１２の厚みは、形成すべき表面電極部１６の突出高さｈに応じて設定され、具体的には、表面電極部１６の突出高さｈの０．８〜１．２倍であることが好ましい。
【００３７】
そして、図６に示すように、金属層１７Ａの表面にレジスト膜１３を形成したうえで、金属層１７Ａを共通電極として電解メッキ処理を施すことにより、絶縁性シート１１の貫通孔１８Ｈ内に金属の堆積体が充填されて金属層１７Ａに一体に連結された短絡部１８が形成されると共に、レジスト膜１２のパターン孔１２Ｈ内に金属の堆積体が充填されて短絡部１８に一体に連結された電極部用導体１６Ａが形成される。
その後、絶縁性シート１１の表面および金属層１７Ａの表面からレジスト膜１２，１３を除去すると共に、電極部用導体１６Ａに対して電解エッチング処理を施すことにより、図８に示すように、目的とする形状すなわち先端部分が錐台状に成形された表面電極部１６が形成される。
【００３８】
次いで、図９に示すように、表面電極部１６および絶縁性シート１１の表面を覆うようレジスト膜１４Ａを形成すると共に、金属層１７Ｈの表面に、形成すべき裏面電極部１７のパターンに対応するパターンに従ってレジスト膜１４Ｂを形成し、金属層１７Ａに対してエッチング処理を施して当該金属層１７Ａにおける露出する部分を除去することにより、図１０に示すように、短絡部１８に一体に連結した所要のパターンの裏面電極部１７が形成され、以て電極構造体１５が形成される。
以上において、金属層１７Ａとして、目的とする裏面電極部１７より小さい厚みを有するものを用いる場合には、当該金属層１７Ａをエッチング処理する前に或いはエッチング処理した後に、メッキ処理を施して裏面短絡部１７となる個所に金属を堆積させることにより、所要の厚みを有する裏面電極部１７を形成することができる。
そして、表面電極部１６および絶縁性シート１１からレジスト膜１４Ｂを除去すると共に、裏面電極部１７からレジスト膜１４Ａを除去することにより、図１に示すシート状コネクター１０が得られる。
【００３９】
上記の方法によれば、絶縁性シート１１に、フォトエッチングによって、形成すべき短絡部１８に対応するパターンの貫通孔１１Ｈを形成し、この貫通孔１１Ｈ内に金属を充填することにより、電極構造体１５における短絡部１８を形成するため、高い位置精度で形成された多数の短絡部１８を得ることができる。
また、絶縁性シート１１の表面に、形成すべき表面電極部１６に対応するパターン孔１２Ｈを有するレジスト膜１２を形成し、このレジスト膜１２のパターン孔１２Ｈ内に金属を充填することにより、電極構造体１５における表面電極部１６を形成するため、得られる表面電極部１６の径Ｒがレジスト膜１２によって規制され、これにより、径Ｒが小さくて径Ｒに対する突出高さｈの比が高く、寸法精度の高い表面電極部１６を得ることができ、しかも、隣接する表面電極部１６同士が短絡することなしに、電極構造体１５を形成することができる。
従って、径が小さくて径に対する突出高さの比が高く、寸法精度の高い表面電極部１６を有する多数の電極構造体１５を、絶縁性シート１１に高い位置精度で形成することができ、小さいピッチで電極が形成された被検査回路装置に対しても安定な電気的接続状態が確実に得られるシート状コネクターを製造することができる。
【００４０】
図１１は、本発明における第１の発明に係るシート状コネクターにおける他の例における構成を示す説明用断面図である。このシート状コネクター１０は、表面電極部１６の径が短絡部１８の径より大きい電極構造体１５を有すること以外は、図１に示すシート状コネクター１０と同様の構成である。
短絡部１８の径より大きい径を有する表面電極部１６を形成するためには、図１２に示すように、予めフォトエッチングによって貫通孔１８Ｈが形成された絶縁性シート１１にレジスト膜１２を形成した後、絶縁性シート１１の貫通孔１８Ｈより大きい径を有するパターン孔１２Ｈを形成すればよい。
【００４１】
このようなシート状コネクター１０によれば、図１に示すシート状コネクターと同様の効果が得られると共に、電極構造体１５における表面電極部１６が短絡部１８の径より大きいものであるため、電極構造体１５における表面電極部１６が加圧されたときに、当該電極構造体１５が絶縁性シート１１の裏面から脱落することを防止することができ、従って、繰り返し使用における高い耐久性が得られる。
【００４２】
図１３は、本発明における第２の発明に係るシート状コネクターの一例における構成を示す説明用断面図である。
このシート状コネクター１０は、柔軟な絶縁性シート１１を有し、この絶縁性シート１１には、当該絶縁性シート１１の厚み方向に伸びる金属よりなる電極構造体１５が、接続すべき電極例えば被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って、当該絶縁性シート１１の面方向に互いに離間して配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁性シート１１の表面に露出する突起状の表面電極部１６と、絶縁性シート１１の裏面に露出する板状の裏面電極部１７とが、絶縁性シート１１の厚み方向に貫通して伸びる短絡部１８によって互いに一体に連結されて構成されており、この例では、表面電極部１６は、その基端が短絡部１８の径より大きい径を有し、当該基端から先端に向かうに従って小径となる円錐状に成形されている。
絶縁性シート１１の材質、電極構造体１５の材質およびその他の基本的な条件は、図１に示す構成のシート状コネクター１０と同様である。
【００４３】
上記のシート状コネクター１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、図１４に示すように、エッチング可能な高分子材料よりなる柔軟な絶縁性シート１１の両面に形成された金属層１６Ａ，１７Ａが形成されてなる積層材料１０Ｄを用意する。
このような積層材料１０Ｄに対し、図１５に示すように、絶縁性シート１１の表面に形成された金属層（以下、「表面側金属層」ともいう。）１６Ａ上にレジスト膜１２Ａを形成すると共に、絶縁性シート１１の裏面に形成された金属層（以下、「裏面側金属層」ともいう。）１７Ａ上にレジスト膜１３Ａを形成することにより、レジスト膜１２Ａ、表面側金属層１６Ａ、絶縁性シート１１、裏面側金属層１７Ａおよびレジスト膜１３Ａが積層されてなる中間積層体１０Ｃを作製する。
【００４４】
次いで、レジスト膜１２Ａに対してフォトリソグラフィー（露光処理および現像処理）を施すことにより、図１６に示すように、形成すべき電極構造体１５における表面電極部１６のパターンに対応するパターンに従って複数のパターン孔１２Ｈが形成されたレジスト膜１２Ｂが形成される。その後、表面側金属層１６Ａに対し、レジスト膜１２Ａの各パターン孔１２Ｈを介して露出した部分にエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、図１７に示すように、表面側金属層１６Ａにそれぞれレジスト膜１２Ｂのパターン孔１２Ｈに連通する複数の貫通孔１６Ｈが形成される。その後、絶縁性シート１１に対し、レジスト膜１２Ｂの各パターン孔１２Ｈおよび表面側金属層１６Ａの各貫通孔１６Ｈを介して露出した部分にエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、図１８に示すように、絶縁性シート１１に、それぞれ表面側金属層１６Ａの貫通孔１６Ｈに連通する複数の貫通孔１１Ｈが形成される。これにより、中間積層体１０Ｃの表面に、それぞれレジスト膜１２Ｂのパターン孔１２Ｈ、表面側金属層１６Ａの貫通孔１６Ｈおよび絶縁性シート１１の貫通孔１１Ｈが連通されてなる複数の電極構造体形成用凹所１０Ｋが形成される。
【００４５】
このようにして電極構造体形成用凹所１０Ｋが形成された中間積層体１０Ｃに対し、裏面側金属層１７Ａを電極として、電解メッキ処理を施して各電極構造体形成用凹所１０Ｋ内に金属を充填することにより、図１９に示すように、絶縁性シート１１の表面から突出する円柱状の複数の電極部用導体１６Ｍ、および当該電極部用導体１６Ｍの各々の基端に連続して絶縁性シート１１をその厚み方向に貫通して伸び、裏面側金属層１７Ａに連結された短絡部１８が形成される。この状態においては、電極部用導体１６Ｍの各々は表面側金属１６Ａによって互いに連結された状態である。
このようにして電極部用導体１６Ｍおよび短絡部１８が形成された中間積層体１０Ｃからレジスト膜１２Ａを除去することにより、図２０に示すように、電極部用導体１６Ｍおよび表面側金属層１６Ａを露出する。その後、図２１に示すように、表面側金属層１６Ａおよび電極構造体用導体１６Ｍを覆うよう、レジスト膜１２Ｃを形成し、当該レジスト膜１２Ｃにフォトリソグラフィーを施すことにより、図２２に示すように、電極部用導体１６Ｍおよび表面側金属層１６Ａにおける電極部用導体１６Ｍの周辺部分を覆うようパターニングされたレジスト膜１３Ｂを形成する。その後、表面側金属層１９Ａにエッチング処理を施して露出した部分を除去することにより、図２３に示すように、互いに分離した複数の電極構造体用導体１６Ｍが形成される。そして、レジスト膜１６Ａを除去することにより、図２４に示すように、電極部用導体１６Ｍの各々を露出させた後、電解エッチング処理を施して当該電極部用導体１６Ｍの各々を成形することにより、図２５に示すように、基端から先端に向かうに従って小径となる円錐状の表面電極部１６が形成される。
【００４６】
次いで、図２６に示すように、絶縁性シート１１の表面および表面電極部１６を覆うよう、レジスト膜１４Ｃを形成した後、絶縁性シート１１の裏面に掲載されたレジスト膜１３Ａにフォトリソグラフィーを施すことにより、図２７に示すように、裏面側金属層１７Ａにおける裏面電極部となるべき部分を覆うようパターニングされたレジスト膜１３Ｂを形成する。その後、裏面側金属層１７Ａにエッチング処理を施して露出した部分を除去することにより、図２８に示すように、短絡部１８の他端に連結された裏面電極部１７が形成され、以て電極構造体１５が形成される。
そして、絶縁性シート１１の表面および表面電極部１６からレジスト膜１４Ｃを除去すると共に、裏面電極部１７からレジスト膜１３Ｂを除去することにより、図１３に示すシート状コネクター１０が得られる。
【００４７】
このような第２の発明に係るシート状コネクター１０によれば、電極構造体１５における表面電極部１６は、その基端から先端に向かうに従って小径となる円錐状のものであることにより、被検査電極に対する接触面積が小さいものであるため、表面に酸化膜が形成された被検査電極に対しても、小さい加圧力で良好な電気的接続を達成することができる。
また、電極構造体１５における表面電極部１６は、その基端の径が短絡部１８の径より大きいものであるため、電極構造体１５における表面電極部１６が加圧されたときに、当該電極構造体１５が絶縁性シート１１の裏面から脱落することを防止することができ、従って、繰り返し使用における高い耐久性が得られる。
また、錐状の表面電極部１６は、電解エッチングによって簡単な工程で形成することができる。
【００４８】
上記の第１の発明に係るシート状コネクターおよび第２の発明に係るシート状コネクターにおいては、以下のような変更を加えることが可能である。
（１）図２９に示すように、電極構造体１５における表面電極部１６の表面が粗面化処理されていてもよい。
このようなシート状コネクター１０は、例えば第２の発明に係るシート状コネクターの製造方法と同様にして、絶縁性シート１１に、当該絶縁性シートを厚み方向に貫通して伸びる短絡部１８および当該絶縁性シート１１の表面に露出する表面電極部１６が形成され、絶縁性シート１１の裏面にレジスト膜１３Ａが形成された状態を達成し（図１４〜図２５参照）、その後、表面電極部１６の表面を粗面化処理し、更に、第２の発明に係るシート状コネクターの製造方法と同様にして、裏面電極部１７を形成することによって、製造することができる（図２６〜図２８参照）。
ここで、粗面化処理の方法としては、サンドブラスト法、レーザー加工法、エッチング法などの公知の粗面化処理方法を利用することができる。
上記のシート状コネクター１０によれば、表面電極部１６の表面が粗面化処理されていることにより、当該表面電極部は被検査電極に対する接触面積が小さいものとなるため、表面に酸化膜が形成された被検査電極に対しても、小さい加圧力で良好な電気的接続を達成することができる。
【００４９】
（２）図３０に示すように、表面電極部１６の表面に、表面電極部１６を構成する材料とは異なる金属よりなる被覆層１９Ａが形成されていてもよい。
ここで、被覆層１９Ａを構成する金属としては、金、銀、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、タングステン、モリブデン、白金、イリジウムなどを用いることができる。
このようなシート状コネクター１０は、例えば第２の発明に係るシート状コネクターの製造方法と同様にして、絶縁性シート１１に、当該絶縁性シートを厚み方向に貫通して伸びる短絡部１８および当該絶縁性シート１１の表面に露出する表面電極部１６が形成され、絶縁性シート１１の裏面にレジスト膜１３Ａが形成された状態を達成し（図１４〜図２５参照）、その後、図３１に示すように、絶縁性シート１１の表面に、各表面電極部１６が露出する複数のパターン孔１３Ｈを有するレジスト膜１３Ｃを形成し、この状態で、図３２に示すように、表面電極部１６の表面に被覆層１９Ａを形成し、更に、第２の発明に係るシート状コネクターの製造方法と同様にして、裏面電極部１７を形成することによって、製造することができる（図２６〜図２８参照）。
ここで、表面電極部１６の表面に被覆層１９Ａを形成する方法としては、スパッター法、接着法などを利用することができる。
上記のシート状コネクター１０によれば、電極構造体１５における表面電極部１６の表面に、当該表面電極部１６を形成する金属と異なる金属よりなる被覆層１９Ａが形成されていることにより、当該被覆層１９Ａを構成する金属の種類に応じた特性を付与することができる。
例えば、被覆層１９Ａを構成する金属として、電極物質に対して耐移行性（耐拡散性）を有するものを用いることにより、バーンイン試験に繰り返し使用した場合にも、電極物質が表面電極部１６および被覆層１９Ａに移行することがなく、これにより、表面電極部１６および被覆層１９Ａが変質することを防止することができ、その結果、長期間にわたって良好な導電性が安定に維持される。
また、被覆層１９Ａを構成する金属として、硬度の高いものを用いることにより、多数回にわたって繰り返し使用した場合にも、被覆層１９Ａが摩耗、剥離または損傷することがなく、これにより、表面電極部１６が酸化劣化することを確実に防止することができ、その結果、良好な導電性が安定に維持される。また、表面に酸化膜が形成された被検査電極に対して、小さい加圧力で一層良好な電気的接続を達成することができる。
また、被覆層１９Ａを構成する金属として、高い導電性を有するものを用いることにより、被検査電極との接触抵抗が低下するため、信頼性の高い検査を実行することができる。
【００５０】
図３３は、本発明における第３の発明に係るシート状コネクターの一例における構成を示す説明用断面図である。
このシート状コネクター１０は、柔軟な絶縁性シート１１を有し、この絶縁性シート１１には、当該絶縁性シート１１の厚み方向に伸びる金属よりなる電極構造体１５が、被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って、当該絶縁性シート１１の面方向に互いに離間して配置されている。
電極構造体１５の各々は、絶縁性シート１１の表面に露出する突起状の表面電極部１６と、絶縁性シート１１の裏面に露出する板状の裏面電極部１７とが、絶縁性シート１１の厚み方向に貫通して伸びる短絡部１８によって互いに一体に連結されて構成されており、この例では、表面電極部１６は、その基端が短絡部１８の径より大きい径を有し、当該基端から先端に向かうに従って小径となる円錐状に成形されている。そして、表面電極部１６の表面には、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）よりなる被覆層１９Ｂが当該表面電極部１６の表面全面を覆うよう形成されている。
絶縁性シート１１の材質、電極構造体１５の材質およびその他の基本的な条件は、図１に示す構成のシート状コネクター１０と同様である。
【００５１】
被覆層１９Ｂの厚みは、１〜５００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは２〜５０ｎｍである。
また、被覆層１９Ｂを構成するＤＬＣは、ダイヤモンド結合とグラファイト結合との比率が９：１〜５：５であることが好ましく、より好ましくは８：２〜６：４である。
【００５２】
このようなシート状コネクター１０は、例えば第２の発明に係るシート状コネクターの製造方法と同様にして、絶縁性シート１１に、当該絶縁性シートを厚み方向に貫通して伸びる短絡部１８および当該絶縁性シート１１の表面に露出する表面電極部１６が形成され、絶縁性シート１１の裏面にレジスト膜１３Ａが形成された状態を達成し（図１４〜図２５参照）、その後、図３１に示すように、絶縁性シート１１の表面に、各表面電極部１６が露出する複数のパターン孔１３Ｈを有するレジスト膜１３Ｃを形成し、この状態で、表面電極部１６の表面にＤＬＣよりなる被覆層１９Ｂを形成し、更に、第２の発明に係るシート状コネクターの製造方法と同様にして、裏面電極部１７を形成することによって、製造することができる（図２６〜図２８参照）。
【００５３】
以上において、ＤＬＣよりなる被覆層１９Ｂを形成する方法としては、ＰＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などを利用することができるが、比較的低い温度で所要の厚みのＤＬＣよりなる被覆層１９Ｂを形成することができ、これにより、被覆層１９Ｂの形成において、絶縁性シート１１の特性に悪影響を与えることを回避することができる点で、ＰＶＤ法が好ましい。
被覆層１９Ｂを形成するためのＰＶＤ法としては、固体炭素源を用いる種々の方法、例えばスパッタ法、電子ビーム蒸着法、固体炭素源を陰極としたアーク放電法などを利用することができ、固体炭素源としては、グラファイトなどを用いることができる。
また、ＰＶＤ法における具体的な条件は、形成すべき被覆層１９Ｂの厚み、被覆層１９Ｂを構成するＤＬＣの化学構造などに応じて適宜設定されるが、処理温度は、１５０℃以下であることが好ましく、より好ましくは６０〜１２０℃である。このような温度条件を設定することにより、絶縁性シート１１の特性に悪影響を与えることなしに所要の厚みの被覆層１９Ｂを形成することができる。
また、表面電極部１６の表面に被覆層１９Ｂを形成する前に、当該表面電極部１６の表面を必要に応じてイオンエッチング処理を行ってもよい。
ここで、イオンエッチング処理において用いられるガスイオンとしては、アルゴンイオンなどを用いることができる。
イオンエッチング処理の処理時間は、５〜２０分間である。
【００５４】
上記のシート状コネクター１０によれば、電極構造体１５における表面電極部１６の表面に、ＤＬＣよりなる被覆層１９Ｂが形成されていることにより、以下の効果が得られる。
ＤＬＣは金属と比較して高い硬度を有すると共に高い耐摩耗性を有するため、多数回にわたって繰り返し使用した場合にも、被覆層１９Ｂが摩耗、剥離または損傷することがなく、これにより、表面電極部１６が酸化劣化することを確実に防止することができ、その結果、良好な導電性が安定に維持される。
また、ＤＬＣは金属に対して耐移行性を有するため、バーンイン試験に繰り返し使用した場合にも、電極物質が表面電極部１６および被覆層１９Ｂに移行することがなく、これにより、表面電極部１６および被覆層１９Ｂが変質することを防止することができ、その結果、長期間にわたって良好な導電性が安定に維持される。
【００５５】
上記の第１の発明〜第３の発明に係るシート状コネクターにおいては、以下のような変更を加えることか可能である。
例えば、図３４に示すように、電極構造体１５における表面電極部１６および短絡部１８を構成する金属中に、粉末状または粒子状の非導電性の無機物質Ｎを含有させることができる。
無機物質Ｎとしては、ダイヤモンド粉末、窒化シリコン粉末、窒化ホウ素粉末、セラミックス粉末、ガラス粉末などを用いることができる。
このようなシート状コネクター１０は、例えば第２の発明に係るシート状コネクターの製造方法と同様にして、中間積層体１０Ｃの表面に複数の電極構造体形成用凹所１０Ｋを形成し（図１４〜図１８参照）、その後、当該中間積層体１０Ｃに対し、無機物質を含有するメッキ液を用い、裏面側金属層１７Ａを電極として、電解メッキ処理を施して各電極構造体形成用凹所１０Ｋ内に無機物質を含有する金属を充填することにより、図３５に示すように、それぞれ無機物質Ｎを含有する電極部用導体１６Ｍおよび短絡部１８を形成し、更に、第２の発明に係るシート状コネクターの製造方法と同様にして、表面電極部１６および裏面電極部１７を形成することによって、製造することができる（図２０〜図２８参照）。
上記のシート状コネクター１０によれば、電極構造体１５を構成する金属中に無機物質Ｎが含有されていることにより、当該無機物質Ｎの種類に応じた特性を付与することができる。
例えば、無機物質Ｎとして、硬度の高いものを用いることにより、表面電極部１６全体の硬度が増加するため、表面に酸化膜が形成された被検査電極に対して、小さい加圧力で一層良好な電気的接続を達成することができる。
また、無機物質Ｎとして、ダイヤモンド粉末を用いることにより、表面電極部１６に電極物質の耐移行性が向上するため、バーンイン試験に繰り返し使用した場合にも、表面電極部１６が変質することを抑制することができ、その結果、長期間にわたって良好な導電性が安定に維持される。
また、無機物質として、セラミックス粉末を用いることにより、表面電極部１６の耐摩耗性を向上させることができる。
【００５６】
〔プローブ装置〕
図３６は、本発明に係るプローブ装置の一例における構成を示す説明用断面図である。このプローブ装置は、一面に被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って複数の検査用電極４１が配置された検査用回路基板４０を有し、この検査用回路基板４０の一面上には、異方導電性シート２０を介して図１に示す構成のシート状コネクター１０が配置されている。この例のシート状コネクター１０においては、電極構造体１５が被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置され、一方、異方導電性シート２０は、絶縁性の弾性高分子物質中に磁性を示す導電性粒子Ｐが密に充填されてなる、厚み方向に伸びる複数の導電路形成部２１が、被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置され、これらの導電路形成部２１は絶縁性の弾性高分子物質よりなる絶縁部２２によって相互に絶縁されて構成されている。そして、異方導電性シート２０は、その導電路形成部２１の各々が検査用回路基板４０の検査用電極４１上に位置するよう配置され、シート状コネクター１０は、その電極構造体１５の各々が、異方導電性シート２０における導電路形成部２１上に位置するよう配置されている。
【００５７】
異方導電性シート２０における導電路形成部２１および絶縁部２２を構成する弾性高分子物質は、架橋構造を有する高分子物質が好ましい。かかる架橋高分子物質を得るために用いることができる硬化性の高分子物質形成材料としては、種々のものを用いることができ、その具体例としては、シリコーンゴム、ポリブタジエンゴム、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムなどの共役ジエン系ゴムおよびこれらの水素添加物、スチレン−ブタジエン−ジエンブロック共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合体などのブロック共重合体ゴムおよびこれらの水素添加物、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、軟質液状エポキシゴムなどが挙げられる。
これらの中では、シリコーンゴムが、成形加工性および電気特性の点で好ましい。
【００５８】
シリコーンゴムとしては、液状シリコーンゴムを架橋または縮合したものが好ましい。液状シリコーンゴムは、その粘度が歪速度１０-1ｓｅｃで１０5 ポアズ以下のものが好ましく、縮合型のもの、付加型のもの、ビニル基やヒドロキシル基を含有するものなどのいずれであってもよい。具体的には、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルビニルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシリコーン生ゴムなどを挙げることができる。
【００５９】
これらの中で、ビニル基を含有する液状シリコーンゴム（ビニル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシランを、ジメチルビニルクロロシランまたはジメチルビニルアルコキシシランの存在下において、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、ビニル基を両末端に含有する液状シリコーンゴムは、オクタメチルシクロテトラシロキサンのような環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として例えばジメチルジビニルシロキサンを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することにより得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
このようなビニル基含有ポリジメチルシロキサンは、その分子量Ｍｗ（標準ポリスチレン換算重量平均分子量をいう。以下同じ。）が１００００〜４００００のものであることが好ましい。また、得られる導電路形成部２１および絶縁部２２の耐熱性の観点から、分子量分布指数（標準ポリスチレン換算重量平均分子量Ｍｗと標準ポリスチレン換算数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎの値をいう。以下同じ。）が２以下のものが好ましい。
【００６０】
一方、ヒドロキシル基を含有する液状シリコーンゴム（ヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサン）は、通常、ジメチルジクロロシランまたはジメチルジアルコキシシランを、ジメチルヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランの存在下において、加水分解および縮合反応させ、例えば引続き溶解−沈殿の繰り返しによる分別を行うことにより得られる。
また、環状シロキサンを触媒の存在下においてアニオン重合し、重合停止剤として、例えばジメチルヒドロクロロシラン、メチルジヒドロクロロシランまたはジメチルヒドロアルコキシシランなどを用い、その他の反応条件（例えば、環状シロキサンの量および重合停止剤の量）を適宜選択することによっても得られる。ここで、アニオン重合の触媒としては、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化ｎ−ブチルホスホニウムなどのアルカリまたはこれらのシラノレート溶液などを用いることができ、反応温度は、例えば８０〜１３０℃である。
【００６１】
このようなヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンは、その分子量Ｍｗが１００００〜４００００のものであることが好ましい。また、得られる導電路形成部２１および絶縁部２２の耐熱性の観点から、分子量分布指数が２以下のものが好ましい。
本発明においては、上記のビニル基含有ポリジメチルシロキサンおよびヒドロキシル基含有ポリジメチルシロキサンのいずれか一方を用いることもでき、両者を併用することもできる。
【００６２】
導電路形成部２１を構成する導電性粒子Ｐとしては、後述する方法により当該粒子を容易に配向させることができる観点から、磁性を示すものが用いられる。この磁性を示す導電性粒子の具体例としては、鉄、ニッケル、コバルトなどの磁性を示す金属の粒子若しくはこれらの合金の粒子またはこれらの金属を含有する粒子、またはこれらの粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に金、銀、パラジウム、ロジウムなどの導電性の良好な金属のメッキを施したもの、あるいは非磁性金属粒子若しくはガラスビーズなどの無機物質粒子またはポリマー粒子を芯粒子とし、当該芯粒子の表面に、ニッケル、コバルトなどの導電性磁性体のメッキを施したもの、あるいは芯粒子に、導電性磁性体および導電性の良好な金属の両方を被覆したものなどが挙げられる。
これらの中では、ニッケル粒子を芯粒子とし、その表面に金や銀などの導電性の良好な金属のメッキを施したものを用いることが好ましい。
芯粒子の表面に導電性金属を被覆する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば無電解メッキにより行うことができる。
【００６３】
導電性粒子Ｐとして、芯粒子の表面に導電性金属が被覆されてなるものを用いる場合には、良好な導電性が得られる観点から、粒子表面における導電性金属の被覆率（芯粒子の表面積に対する導電性金属の被覆面積の割合）が４０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは４５％以上、特に好ましくは４７〜９５％である。
また、導電性金属の被覆量は、芯粒子の２．５〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは３〜３０重量％、さらに好ましくは３．５〜２５重量％、特に好ましくは４〜２０重量％である。被覆される導電性金属が金である場合には、その被覆量は、芯粒子の３〜３０重量％であることが好ましく、より好ましくは３．５〜２５重量％、さらに好ましくは４〜２０重量％、特に好ましくは４．５〜１０重量％である。また、被覆される導電性金属が銀である場合には、その被覆量は、芯粒子の３〜３０重量％であることが好ましく、より好ましくは４〜２５重量％、さらに好ましくは５〜２３重量％、特に好ましくは６〜２０重量％である。
【００６４】
また、導電性粒子Ｐの粒子径は、１〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは２〜４０μｍ、さらに好ましくは５〜３０μｍ、特に好ましくは７〜２５μｍである。
また、導電性粒子Ｐの粒子径分布（Ｄｗ／Ｄｎ）は、１〜１０であることが好ましく、より好ましくは１〜７、さらに好ましくは１〜５、特に好ましくは１〜４である。
このような条件を満足する導電性粒子Ｐを用いることにより、得られる導電路形成部２１は、加圧変形が容易なものとなり、また、当該導電路形成部２１において導電性粒子Ｐ間に十分な電気的接触が得られる。
また、導電性粒子Ｐの形状は、特に限定されるものではないが、高分子物質形成材料中に容易に分散させることができる点で、球状のもの、星形状のものあるいはこれらが凝集した２次粒子による塊状のものであることが好ましい。
【００６５】
また、導電性粒子Ｐの表面がシランカップリング剤などのカップリング剤で処理されたものを適宜用いることができる。導電性粒子の表面がカップリング剤で処理されることにより、当該導電性粒子Ｐと弾性高分子物質との接着性が高くなり、その結果、得られる導電路形成部２１は、繰り返しの使用における耐久性が高いものとなる。
カップリング剤の使用量は、導電性粒子Ｐの導電性に影響を与えない範囲で適宜選択されるが、導電性粒子Ｐの表面におけるカップリング剤の被覆率（導電性芯粒子の表面積に対するカップリング剤の被覆面積の割合）が５％以上となる量であることが好ましく、より好ましくは上記被覆率が７〜１００％、さらに好ましくは１０〜１００％、特に好ましくは２０〜１００％となる量である。
【００６６】
このような導電性粒子Ｐは、高分子物質形成材料に対して体積分率で１０〜６０％、好ましくは１５〜５０％となる割合で用いられることが好ましい。この割合が１０％未満の場合には、十分に電気抵抗値の小さい導電路形成部２１が得られないことがある。一方、この割合が６０％を超える場合には、得られる導電路形成部２１は脆弱なものとなりやすく、導電路形成部２１として必要な弾性が得られないことがある。
【００６７】
高分子物質形成材料中には、必要に応じて、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシリカ、アルミナ、ダイヤモンド粉末などの無機充填材を含有させることができる。このような無機充填材を含有させることにより、得られる成形材料のチクソトロピー性が確保され、その粘度が高くなり、しかも、導電性粒子の分散安定性が向上すると共に、硬化処理されて得られる導電路形成部２１の強度が高くなる。
このような無機充填材の使用量は、特に限定されるものではないが、あまり多量に使用すると、後述する製造方法において、磁場による導電性粒子の配向を十分に達成することができなくなるため、好ましくない。
【００６８】
上記のような異方導電性シート２０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、硬化処理によって弾性高分子物質となる弾性体形成材料中に磁性を示す導電性粒子が分散されてなる成形材料を調製し、図３７に示すように、この成形材料を異方導電性シート成形用の金型３０のキャビティ内に充填して成形材料層２０Ａを形成する。この成形材料層２０Ａにおいては、導電性粒子Ｐは、当該成形材料層２０Ａ中に分散された状態である。
ここで、金型３０について具体的に説明すると、この金型３０は、上型３１およびこれと対となる下型３６が枠状のスペーサー３５を介して互いに対向するよう配置されて構成され、上型３１の下面と下型３６の上面との間にキャビティが形成されている。
上型３１においては、強磁性体基板３２の下面に、製造すべき異方導電性シート２０の導電路形成部２１の配置パターンに対掌なパターンに従って強磁性体層３３が形成され、この強磁性体層３３以外の個所には、非磁性体層３４が形成されている。
一方、下型３６においては、強磁性体基板３７の上面に、製造すべき異方導電性シート２０の導電路形成部２１の配置パターンと同一のパターンに従って強磁性体層３８が形成され、この強磁性体層３８以外の個所には、非磁性体層３９が形成されている。
【００６９】
上型３１および下型３６の各々における強磁性体基板３２，３７を構成する材料としては、鉄、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属を用いることができる。この強磁性体基板３２，３７は、その厚みが０．１〜５０ｍｍであることが好ましく、表面が平滑で、化学的に脱脂処理され、また、機械的に研磨処理されたものであることが好ましい。
また、上型３１および下型３６の各々における強磁性体層３３，３８を構成する材料としては、鉄、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、ニッケル、コバルトなどの強磁性金属を用いることができる。この強磁性体層３３，３８は、その厚みが１０μｍ以上であることが好ましい。この厚みが１０μｍ以上であれば、成形材料層２０Ａに対して、十分な強度分布を有する磁場を作用させることができ、この結果、当該成形材料層２０Ａにおける導電路形成部２１となるべき部分に導電性粒子Ｐを高密度に集合させることができ、良好な導電性を有する導電路形成部２１が得られる。
【００７０】
また、上型３１および下型３６の各々における非磁性体層３４，３９を構成する材料としては、銅などの非磁性金属、耐熱性を有する高分子物質などを用いることができるが、フォトリソグラフィーの手法により容易に非磁性体層３４，３９を形成することができる点で、放射線によって硬化された高分子物質を好ましく用いることができ、その材料としては、例えばアクリル系のドライフィルムレジスト、エポキシ系の液状レジスト、ポリイミド系の液状レジストなどのフォトレジストを用いることができる。
【００７１】
その後、上型３１における強磁性体基板３２の上面および下型３６における強磁性体基板３７の下面に、例えば一対の電磁石（図示省略）を配置し、当該電磁石を作動させることにより、強度分布を有する平行磁場、すなわち上型３１の強磁性体層３３とこれに対応する下型３６の強磁性体層３８との間において大きい強度を有する平行磁場を成形材料層２０Ａの厚み方向に作用させる。その結果、成形材料層２０Ａにおいては、当該成形材料層２０Ａ中に分散されていた導電性粒子Ｐが、図３８に示すように、上型３１の強磁性体層３３とこれに対応する下型３６の強磁性体層３８との間に位置する導電路形成部２１となるべき部分に集合すると共に、当該成形材料層２０Ａの厚み方向に並ぶよう配向する。
そして、この状態において、成形材料層２０Ａを硬化処理することにより、上型３１の強磁性体層３３とこれに対応する下型３６の強磁性体層３８との間に配置された、弾性高分子物質中に導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で含有されてなる導電路形成部２１と、これらの導電路形成部２１の間に介在された高分子弾性物質よりなる絶縁部２２とが形成され、以て、異方導電性シート２０が製造される。
【００７２】
以上において、成形材料層２０Ａに作用される平行磁場の強度は、上型３１の強磁性体層３３とこれに対応する下型３６の強磁性体層３８との間において、平均で０．０２〜２テスラとなる大きさが好ましい。
成形材料層２０Ａの硬化処理は、使用される材料によって適宜選定されるが、通常、加熱処理によって行われる。加熱により成形材料層２０Ａの硬化処理を行う場合には、電磁石にヒーターを設ければよい。具体的な加熱温度および加熱時間は、成形材料層２０Ａを構成する高分子物質形成材料などの種類、導電性粒子Ｐの移動に要する時間などを考慮して適宜選定される。
また、成形材料層２０Ａの硬化処理は、平行磁場の作用を停止させた後に行うこともできるが、平行磁場を作用させたままの状態で行うことが好ましい。
【００７３】
このようなプローブ装置においては、図３９に示すように、被検査回路装置５０の表面に、シート状コネクター１０における電極構造体１５の表面電極部１６が当該被検査回路装置５０の被検査電極５１の直上に位置するよう配置される。ここで、被検査回路装置５０としては、多数の集積回路が形成されたウエハ、半導体チップ、パッケージＩＣ、液晶表示素子などが挙げられる。
次いで、被検査回路装置５０がプローブ装置によって押圧されることにより、当該プローブ装置における異方導電性シート２０が、シート状コネクター１０における電極構造体１５の裏面電極部１７によって押圧され、これにより、当該異方導電性シート２０には、シート状コネクター１０の電極構造体１５における裏面電極部１７と検査用回路基板４０の検査用電極４１との間にその厚み方向に導電路が形成され、その結果、被検査回路装置５０の被検査電極５１と検査用回路基板４０の検査用電極４１との電気的接続が達成される。
そして、この状態で、当該被検査回路装置について所要の電気的検査が実行される。
【００７４】
上記のプローブ装置によれば、図１に示す構成のシート状コネクター１０を有し、当該シート状コネクター１０の電極構造体１５は、高い位置精度で配置されており、その表面電極部１６は、その径が小さくて径に対する突出高さの比が高く、しかも、寸法精度の高いものであるため、被検査回路装置５０がピッチが小さくて微小な被検査電極５１を有するものであっても、当該被検査回路装置５０に対する安定な電気的接続状態を確実に達成することができる。
【００７５】
図４０は、本発明に係るプローブ装置の他の例における構成を検査装置と共に示す説明用断面図であり、この検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、当該集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うためのものである。
【００７６】
この検査装置は、被検査回路装置であるウエハ６の被検査電極７の各々とテスターとの電気的接続を行うプローブ装置１を有する。このプローブ装置１においては、図４１にも拡大して示すように、ウエハ６に形成された全ての集積回路における被検査電極７のパターンに対応するパターンに従って複数の検査用電極４１が表面（図において下面）に形成された検査用回路基板４０を有し、この検査用回路基板４０の表面には、異方導電性コネクター２５が配置され、この異方導電性コネクター２５の表面（図において下面）には、ウエハ６に形成された全ての集積回路における被検査電極７のパターンに対応するパターンに従って複数の電極構造体１５が配置された、図１３に示す構成のシート状コネクター１０が配置されている。
また、プローブ装置１における検査用回路基板４０の裏面（図において上面）には、当該プローブ装置１を下方に加圧する加圧板３が設けられ、プローブ装置１の下方には、ウエハ６が載置されるウエハ載置台４が設けられており、加圧板３およびウエハ載置台４の各々には、加熱器５が接続されている。
【００７７】
検査用回路基板４０を構成する基板材料としては、従来公知の種々の基板材料を用いることができ、その具体例としては、ガラス繊維補強型エポキシ樹脂、ガラス繊維補強型フェノール樹脂、ガラス繊維補強型ポリイミド樹脂、ガラス繊維補強型ビスマレイミドトリアジン樹脂等の複合樹脂材料、ガラス、二酸化珪素、アルミナ等のセラミックス材料などが挙げられる。
また、ＷＬＢＩ試験を行うための検査装置を構成する場合には、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜６×１０-6／Ｋである。
このような基板材料の具体例としては、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス、アルミナ、ベリリア、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素などが挙げられる。
【００７８】
異方導電性コネクター２５は、図４２に示すように、被検査回路装置であるウエハに形成された全ての集積回路における被検査電極が配置された電極領域に対応して複数の開口２７が形成されたフレーム板２６と、このフレーム板２６に、それぞれ一の開口２７を塞ぐよう配置され、当該フレーム板２６の開口縁部に固定されて支持された複数の異方導電性シート２０とにより構成されている。
【００７９】
フレーム板２６を構成する材料としては、当該フレーム板２６が容易に変形せず、その形状が安定に維持される程度の剛性を有するものであれば特に限定されず、例えば、金属材料、セラミックス材料、樹脂材料などの種々の材料を用いることができ、フレーム板２６を例えば金属材料により構成する場合には、当該フレーム板２６の表面に絶縁性被膜が形成されていてもよい。
フレーム板２６を構成する金属材料の具体例としては、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト、マグネシウム、マンガン、モリブデン、インジウム、鉛、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウム、金、白金、銀などの金属またはこれらを２種以上組み合わせた合金若しくは合金鋼などが挙げられる。
フレーム板２６を構成する樹脂材料の具体例としては、液晶ポリマー、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
また、この検査装置がＷＬＢＩ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｂｅｌ  Ｂｕｒｎ−ｉｎ）試験を行うためのものである場合には、フレーム板２６を構成する材料としては、線熱膨張係数が３×１０-5／Ｋ以下のものを用いることが好ましく、より好ましくは−１×１０-7〜１×１０-5／Ｋ、特に好ましくは１×１０-6〜８×１０-6／Ｋである。
このような材料の具体例としては、インバーなどのインバー型合金、エリンバーなどのエリンバー型合金、スーパーインバー、コバール、４２アロイなどの磁性金属の合金または合金鋼などが挙げられる。
フレーム板２６の厚みは、その形状が維持されると共に、異方導電性シート３５を支持することが可能であれば、特に限定されるものではなく、具体的な厚みは材質によって異なるが、例えば４５〜６００μｍであることが好ましく、より好ましくは４０〜４００μｍである。
【００８０】
異方導電性シート２０の各々は、弾性高分子物質によって形成されており、被検査回路装置であるウエハ６に形成された一の電極領域の被検査電極７のパターンに対応するパターンに従って形成された、それぞれ厚み方向に伸びる複数の導電路形成部２１と、これらの導電路形成部２１の各々を相互に絶縁する絶縁部２２とにより構成されている。また、図示の例では、異方導電性シート２０の両面には、導電路形成部２１およびその周辺部分が位置する個所に、それ以外の表面から突出する突出部２３が形成されている。
異方導電性シート２０における導電路形成部２１の各々には、磁性を示す導電性粒子Ｐが厚み方向に並ぶよう配向した状態で密に含有されている。これに対して、絶縁部２２は、導電性粒子Ｐが全く或いは殆ど含有されていないものである。
【００８１】
異方導電性シート２０の全厚（図示の例では導電路形成部２１における厚み）は、５０〜２０００μｍであることが好ましく、より好ましくは７０〜１０００μｍ、特に好ましくは８０〜５００μｍである。この厚みが５０μｍ以上であれば、当該異方導電性シート２０には十分な強度が得られる。一方、この厚みが２０００μｍ以下であれば、所要の導電性特性を有する導電路形成部２１が確実に得られる。
突出部２３の突出高さは、その合計が当該突出部２３における厚みの１０％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上である。このような突出高さを有する突出部２３を形成することにより、小さい加圧力で導電路形成部２３が十分に圧縮されるため、良好な導電性が確実に得られる。
また、突出部２３の突出高さは、当該突出部２３の最短幅または直径の１００％以下であることが好ましく、より好ましくは７０％以下である。このような突出高さを有する突出部３８を形成することにより、当該突出部２３が加圧されたときに座屈することがないため、所期の導電性が確実に得られる。
【００８２】
異方導電性シート２０を形成する弾性高分子物質および導電路形成部２１に含有される導電性粒子は、前述の図３６に示すプローブ装置における異方導電性シートと同様である。
以上のような異方導電性コネクターは、例えば特開２００２−３２４６００号公報に記載された方法によって製造することができる。
【００８３】
上記の検査装置においては、ウエハ載置台４上に検査対象であるウエハ６が載置され、次いで、加圧板３によってプローブ装置１が下方に加圧されることにより、そのシート状コネクター１０の電極構造体１５における表面電極部１６の各々が、ウエハ６の被検査電極７の各々に接触し、更に、当該表面電極部１６の各々によって、ウエハ６の被検査電極７の各々が加圧される。この状態においては、異方導電性コネクター２５の異方導電性シート２０における導電路形成部２１の各々は、検査用回路基板４０の検査用電極４１とシート状コネクター１０の電極構造体１５の裏面電極部１７とによって挟圧されて厚み方向に圧縮されており、これにより、当該導電路形成部２１にはその厚み方向に導電路が形成され、その結果、ウエハ６の被検査電極７と検査用回路基板４０の検査用電極４１との電気的接続が達成される。その後、加熱器５によって、ウエハ載置台４および加圧板３を介してウエハ６が所定の温度に加熱され、この状態で、当該ウエハ６における複数の集積回路の各々について所要の電気的検査が実行される。
【００８４】
上記のプローブによれば、図１３に示すシート状コネクター１０を有し、当該シート状コネクター１０の電極構造体１５における表面電極部１６は、その基端から先端に向かうに従って小径となる円錐状のものであることにより、被検査電極７に対する接触面積が小さいものであるため、被検査電極７の表面に酸化膜が形成されていても、小さい加圧力で良好な電気的接続を達成することができる。
また、電極構造体１５における表面電極部１６は、その基端の径が短絡部１８の径より大きいものであるため、電極構造体１５における表面電極部１６が加圧されたときに、当該電極構造体１５が絶縁性シート１１の裏面から脱落することを防止することができ、従って、繰り返し使用における高い耐久性が得られる。
【００８５】
本発明のプローブ装置は、上記の例に限定されず、以下のように、種々の変更を加えることが可能である。
（１）図４０および図４１に示すプローブ装置１は、ウエハ６に形成された全ての集積回路の被検査電極７に対して一括して電気的接続を達成するものであるが、ウエハ６に形成された全ての集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極７に電気的に接続されるものであってもよい。選択される集積回路の数は、ウエハ６のサイズ、ウエハ６に形成された集積回路の数、各集積回路における被検査電極の数などを考慮して適宜選択され、例えば１６個、３２個、６４個、１２８個である。
このようなプローブ装置を有する検査装置においては、ウエハ６に形成された全ての集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極７に、プローブ装置を電気的に接続して検査を行い、その後、他の集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極７に、プローブ装置を電気的に接続して検査を行う工程を繰り返すことにより、ウエハ６に形成された全ての集積回路の電気的検査を行うことができる。
そして、このような検査装置によれば、直径が８インチまたは１２インチのウエハに高い集積度で形成された集積回路について電気的検査を行う場合において、全ての集積回路について一括して検査を行う方法と比較して、用いられる検査用回路基板の検査用電極数や配線数を少なくすることができ、これにより、検査装置の製造コストの低減化を図ることができる。
（２）異方導電性コネクター２５における異方導電性シート２０には、被検査電極７のパターンに対応するパターンに従って形成された導電路形成部２１の他に、被検査電極７に電気的に接続されない非接続用の導電路形成部が形成されていてもよい。
【実施例】
【００８６】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００８７】
〔シート状コネクター〕
厚みが１２．５μｍのポリイミドフィルムよりなる絶縁性シートにおける裏面となる面に、厚みが９μｍの銅よりなる金属層が形成されてなる積層材料を用意し、この積層材料における絶縁性シートの表面に、ポジ型レジスト「ＴＨＢ−５５１Ｐ」（ジェイエスアール株式会社製）を用いて、厚みが３０μｍのレジスト膜を形成することにより、中間積層体を作製した。
この中間積層体におけるレジスト膜に対し、フォトマスクを用いて露光・現像処理を行うことにより、当該レジスト膜に、直径が４０μｍでピッチが１００μｍの複数のパターン孔を形成した。その後、中間積層体における絶縁性シートに、エッチングによって、レジスト膜のパターン孔に連通して厚み方向に伸びる貫通孔を形成した。ここで、絶縁性シートのエッチングは、特開２００２−９４１８号公報に記載されている方法に従って行った。
【００８８】
次いで、中間積層耐における金属層の表面に厚みが２０μｍのレジスト膜を形成し、その後、中間積層体における金属層を共通電極として電解銅メッキ処理を行うことにより、絶縁性シートの貫通孔内に短絡部を形成すると共に、レジスト膜のパターン孔内に突出高さが３１μｍの電極部用導体を形成した。そして、絶縁性シートおよび金属層の表面からレジスト膜を除去すると共に、電極部用導体に対して電解エッチング処理を施すことにより、先端部分が円錐台状に成形された、径が４０μｍで突出高さが３０μｍの表面電極部を形成した。
次いで、絶縁性シートおよび表面電極部の表面を覆うようレジスト膜を形成すると共に、金属層の表面に、形成すべき裏面電極部に対応するパターンに従ってレジスト膜を形成し、その後、金属層における露出する部分にエッチング処理を施して当該部分を除去することにより、短絡部に連結された、縦横の寸法が６０μｍ×２２０μｍの裏面電極部を形成し、以て電極構造体を形成した。そして、絶縁性シートおよび裏面電極部の表面からレジスト膜を除去することにより、本発明に係るシート状コネクターを製造した。
【００８９】
〔異方導電性シート〕
付加型液状シリコーンゴム１００重量部中に、平均粒子径が１５μｍの導電性粒子７０重量部を添加して混合することにより、成形材料を調製した。
以上において、導電性粒子としては、ニッケル粒子を芯粒子とし、この芯粒子に金メッキが施されてなるもの（平均被覆量：芯粒子の重量の２５重量％となる量）を用いた。
【００９０】
図３７に示す構成に従い、下記の条件により、異方導電性シート成形用の金型を作製した。
強磁性体基板は、材質が鉄で、厚みが６ｍｍである。
強磁性体層は、材質がコバルト−ニッケル合金で、厚みが４０μｍ，縦横の寸法が５５μｍ×２００μｍ，ピッチが１００μｍである。                                      非磁性体層は、材質が銅で，厚みが４０μｍである。
スペーサは、厚みが０．１ｍｍである。
【００９１】
上記金型のキャビティ内に、調製した成形材料を注入して成形材料層を形成した。次いで、上型の上面および下型の下面に電磁石を配置し、成形材料層に対し、上型の強磁性体層と下型の強磁性体層との間において、その厚み方向に１．５テスラの平行磁場を作用させながら、１００℃、１時間の条件で、当該成形材料層の硬化処理を行うことにより、厚みが０．１ｍｍの異方導電性シートを製造した。この異方導電性シートにおける導電路形成部は、縦横の寸法が５５μｍ×２００μｍ、配置ピッチが１００μｍで、導電路形成部における導電性粒子の割合は、体積分率で３０％であった。
【００９２】
〔プローブ装置〕
一面に縦横の寸法が７０μｍ×２３０μｍで配置ピッチが１００μｍの複数の検査用電極が形成された検査用回路基板を作製し、この検査用回路基板の一面上に、上記の異方導電性シートを、その導電路形成部が当該検査用回路基板の検査用電極上に位置するよう固定配置し、この異方導電性シート上に、上記のシート状コネクターを、その電極構造体の裏面電極部が当該異方導電性シートの導電路形成部上に位置するよう固定配置することにより、図３６に示す構成のプローブ装置を作製した。
【００９３】
表面に直径が６０μｍで配置ピッチが１００μｍの被検査電極が形成された被検査回路装置（予め良品であることが確認されたもの）を用意し、この被検査回路装置の表面に、上記のプローブ装置を、そのシート状コネクターにおける電極構造体の表面電極部が当該被検査回路装置の被検査電極上に位置するよう配置し、プローブ装置によって、被検査回路装置を、その被検査電極１個当たりに加わる力が０．９８Ｎ（０．０１ｋｇｗ）となる条件で押圧し、この状態で、被検査回路装置の被検査電極に対する検査用回路装置の検査用電極の電気的接続状態を調べたところ、全ての被検査電極について良好な電気的接続状態が達成されていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明における第１の発明に係るシート状コネクターの一例における構成を示す説明用断面図である。
【図２】図１に示すシート状コネクターにおける電極構造体を拡大して示す説明用断面図である。
【図３】図１に示すシート状コネクターを製造するために用いられる積層材料の構成を示す説明用断面図である。
【図４】図３に示す積層材料にレジスト膜が形成された中間積層体の構成を示す説明用断面図である。
【図５】中間積層体における絶縁性シートおよびレジスト膜に貫通孔およびパターン孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図６】中間積層体における金属層の表面にレジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図７】メッキ処理によって、絶縁性シートの貫通孔内に短絡部が形成され、レジスト膜のパターン孔内に電極部用導体が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図８】電極部用導体が成形されて表面電極部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図９】絶縁性シートおよび表面電極部を覆うようレジスト膜が形成され、金属層の表面に形成すべき裏面電極部のパターンに対応してレジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１０】裏面電極部が形成されて電極構造体が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１１】本発明における第１の発明に係る係るシート状コネクターの他の例における構成を示す説明用断面図である。
【図１２】中間積層体における絶縁性シートに貫通孔が形成され、レジスト膜に当該絶縁性シートの貫通孔より大きい径のパターン孔が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図１３】本発明における第２の発明に係るシート状コネクターの一例における構成を示す説明用断面図である。
【図１４】図１３に示すシート状コネクターを製造するために用いられる積層材料の構成を示す説明用断面図である。
【図１５】図１４に示す積層材料にレジスト膜が形成された中間積層体の構成を示す説明用断面図である。
【図１６】中間積層体におけるレジスト膜にパターン孔が形成された状態示す説明用断面図である。
【図１７】中間積層体における表面側金属層に貫通孔が形成された状態示す説明用断面図である。
【図１８】中間積層体における絶縁性シートに貫通孔が形成されて電極構造体形成用凹所が形成された状態示す説明用断面図である。
【図１９】電極構造体形成用凹所に金属が充填されて電極部用導体および短絡部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２０】中間積層体からレジスト膜が除去された状態を示す説明用断面図である。
【図２１】表面側金属層および電極部用導体を覆うようレジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２２】表面電極部用導体およびその周辺部を覆うようパターニングされたレジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２３】表面側金属層がエッチング処理されて互いに分離した複数の電極部用導体が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２４】レジスト膜が除去されて電極部用導体が露出した状態を示す説明用断面図である。
【図２５】電極部用導体が電解エッチング処理されて表面電極部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２６】絶縁性シートの表面および表面電極部を覆うようレジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２７】裏面側金属層の表面にパターニングされたレジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２８】裏面側金属層が除去されて裏面電極部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図２９】本発明における第２の発明に係るシート状コネクターの変形例における構成を示す説明用断面図である。
【図３０】本発明における第２の発明に係るシート状コネクターの他の変形例における構成を示す説明用断面図である。
【図３１】図３０に示すシート状コネクターの製造において、絶縁性シートの表面に、各表面電極部が露出する複数のパターン孔を有するレジスト膜が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図３２】表面電極部の各々の表面に被覆層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図３３】本発明における第３の発明に係るシート状コネクターの一例における構成を示す説明用断面図である。
【図３４】本発明における第２の発明に係るシート状コネクターの更に他の変形例における構成を示す説明用断面図である。
【図３５】図３４に示すシート状コネクターの製造において、電極部形成用凹所内に無機物質を含有する電極部用導体および短絡部が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図３６】本発明に係るプローブ装置の一例における構成を示す説明用断面図である。
【図３７】異方導電性シート製造用の金型内に、成形材料層が形成された状態を示す説明用断面図である。
【図３８】成形材料層にその厚み方向に強度分布を有する磁場が作用された状態を示す説明用断面図である。
【図３９】図３６に示すプローブ装置によって被検査回路装置の電気的検査を行う状態を示す説明用断面図である。
【図４０】本発明に係るプローブ装置の他の例における構成を検査装置と共に示す説明用断面図である。
【図４１】図４０に示すプローブ装置を拡大して示す説明用断面図である。
【図４２】図４０に示すプローブ装置における異方導電性コネクターの平面図である。
【図４３】従来のプローブ装置の一例における構成を示す説明用断面図である。
【図４４】従来のシート状コネクターを製造するための工程を示す説明用断面図である。
【図４５】従来のシート状コネクターにおける電極構造体を拡大して示す説明用断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  プローブ装置
３  加圧板
４  ウエハ載置台
５  加熱器
６  ウエハ
７  被検査電極
１０  シート状コネクター
１０Ａ，１０Ｃ  中間積層体
１０Ｂ，１０Ｄ    積層材料
１０Ｋ  電極構造体形成用凹所
１１  絶縁性シート
１１Ｈ  貫通孔
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ  レジスト膜
１２Ｈ  パターン孔
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ  レジスト膜
１３Ｈ  パターン孔
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  レジスト膜
１５  電極構造体
１６  表面電極部
１６Ａ  金属層
１６Ｍ  電極部用導体
１６Ｈ  貫通孔
１７  裏面電極部
１７Ａ  金属層
１８  短絡部
１８Ｈ  貫通孔
１９Ａ，１９Ｂ  被覆層
２０  異方導電性シート
２０Ａ  成形材料層
２１  導電路形成部
２２  絶縁部
２３  突出部
２５  異方導電性コネクター
２６  フレーム板
２７  開口
３０  金型
３１  上型
３２  強磁性体基板
３３  強磁性体層
３４  非磁性体層
３５  スペーサー
３６  下型
３７  強磁性体基板
３８  強磁性体層
３９  非磁性体層
４０  検査用回路基板
４１  検査用電極
５０  被検査回路装置
５１  被検査電極
８０  異方導電性シート
８５  検査用回路基板
８６  検査用電極
９０  シート状コネクター
９０Ａ  積層材料
９１  絶縁性シート
９２  金属層
９３  レジスト膜
９４Ａ，９４Ｂ  レジスト膜
９５  電極構造体
９６  表面電極部
９７  裏面電極部
９８  短絡部
９８Ｈ  貫通孔
Ｎ  無機物質
Ｐ  導電性粒子
【図１】
2004172588.tif 000003
【図２】
2004172588.tif 000004
【図３】
2004172588.tif 000005
【図４】
2004172588.tif 000006
【図５】
2004172588.tif 000007
【図６】
2004172588.tif 000008
【図７】
2004172588.tif 000009
【図８】
2004172588.tif 000010
【図９】
2004172588.tif 000011
【図１０】
2004172588.tif 000012
【図１１】
2004172588.tif 000013
【図１２】
2004172588.tif 000014
【図１３】
2004172588.tif 000015
【図１４】
2004172588.tif 000016
【図１５】
2004172588.tif 000017
【図１６】
2004172588.tif 000018
【図１７】
2004172588.tif 000019
【図１８】
2004172588.tif 000020
【図１９】
2004172588.tif 000021
【図２０】
2004172588.tif 000022
【図２１】
2004172588.tif 000023
【図２２】
2004172588.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2004172588.tif 000026
【図２５】
2004172588.tif 000027
【図２６】
2004172588.tif 000028
【図２７】
2004172588.tif 000029
【図２８】
2004172588.tif 000030
【図２９】
2004172588.tif 000031
【図３０】
2004172588.tif 000032
【図３１】
2004172588.tif 000033
【図３２】
2004172588.tif 000034
【図３３】
2004172588.tif 000035
【図３４】
2004172588.tif 000036
【図３５】
2004172588.tif 000037
【図３６】
2004172588.tif 000038
【図３７】
2004172588.tif 000039
【図３８】
2004172588.tif 000040
【図３９】
2004172588.tif 000041
【図４０】
2004172588.tif 000042
【図４１】
2004172588.tif 000043
【図４２】
2004172588.tif 000044
【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
2004172588.tif 000047