(57)【要約】【課題】  金属製電気機械的機能素子を大きな設計の自由度をもって、かつ高い効率で容易に形成することのできる金属製電気機械的機能素子の形成方法、当該金属製電気機械的機能素子の形成方法を利用したマイクロスプリングの製造方法およびマイクロスイッチの製造方法並びに機能性基板を提供することにある。【解決手段】  本発明の金属製電気機械的機能素子の形成方法は、基板に対して各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成し、型体と金属部分とよりなる中間体における型体を形成する硬化樹脂を除去する型体除去処理が行われることを特徴とする。【選択図】  図２
2007085831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上面上に、上方に伸びるポスト部分と、このポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びるビーム部分とよりなり、当該ビーム部分が上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能である金属製可変形要素を含む電気機械的機能素子を形成する方法であって、
基板に対して中間体形成工程が行われることにより、ポスト部分およびビーム部分が型体に形成されてなる中間体が形成され、
当該中間体形成工程は、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、得られた中間体における型体を形成する硬化樹脂を除去する型体除去処理が行われることを特徴とする金属製電気機械的機能素子の形成方法。
【請求項２】
基板が回路基板であり、ポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されることを特徴とする請求項１に記載の金属製電気機械的機能素子の形成方法。
【請求項３】
中間体形成工程の金属部分形成手段においては、金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ法によってメッキ基層が形成され、このメッキ基層の上に、電解メッキ工程による金属付着操作が１回以上繰り返されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金属製電気機械的機能素子の形成方法。
【請求項４】
基板の上面上に、上方に伸びる第１のポスト部分と、この第１のポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びる第１のビーム部分と、この第１のビーム部分の上面から上方に伸びる第２のポスト部分と、この第２のポスト部分に一体に連続して前記第１のビーム部分と平行に伸びる第２のビーム部分とよりなり、第１のビーム部分および第２のビーム部分がいずれも上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能である金属製可変形要素複合体を含む電気機械的機能素子を形成する方法であって、
基板に対して第１の中間体形成工程が行われることにより、第１のポスト部分および第１のビーム部分が第１の型体に形成されてなる第１の中間体が形成され、
この第１の中間体に対して第２の中間体形成工程が行われることにより、第２のポスト部分および第２のビーム部分が第２の型体に形成されてなる第２の中間体が形成され、
第１の中間体形成工程および第２の中間体形成工程は、いずれも、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、第１の中間体における第１の型体および第２の中間体における第２の型体を形成する硬化樹脂を一括して除去する型体除去処理が行われることを特徴とする金属製電気機械的機能素子の形成方法。
【請求項５】
基板が回路基板であり、第１の中間体における第１のポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されることを特徴とする請求項４に記載の金属製電気機械的機能素子の形成方法。
【請求項６】
基板の上面上に、上方に伸びるポスト部分と、一端部がこのポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びるビーム部分とを備えてなり、当該ビーム部分の他端部が上下方向に弾性的に変位可能である金属製可変形要素を含むマイクロスプリングの製造方法であって、
基板に対して中間体形成工程が行われることにより、ポスト部分およびビーム部分が型体に形成されてなる中間体が形成され、
当該中間体形成工程は、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を合む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、得られた中間体における型体を形成する硬化樹脂を除去する型体除去処理が行われることを特徴とするマイクロスプリングの製造方法。
【請求項７】
基板が回路基板であり、ポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されることを特徴とする請求項６に記載のマイクロスプリングの製造方法。
【請求項８】
基板の上面上に、上方に伸びる第１のポスト部分と、一端部がこの第１のポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びる第１のビーム部分と、この第１のビーム部分の他端部の上面から上方に伸びる第２のポスト部分と、一端部がこの第２のポスト部分に一体に連続して前記第１のビーム部分と平行に伸びる第２のビーム部分とよりなり、第１のビーム部分および第２のビーム部分の他端部がいずれも上下方向に弾性的に変位可能である金属製可変形要素を含むマイクロスプリングを製造する方法であって、
基板に対して第１の中間体形成工程が行われることにより、第１のポスト部分および第１のビーム部分が第１の型体に形成されてなる第１の中間体が形成され、
この第１の中間体に対して第２の中間体形成工程が行われることにより、第２のポスト部分および第２のビーム部分が第２の型体に形成されてなる第２の中間体が形成され、
第１の中間体形成工程および第２の中間体形成工程は、いずれも、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、第１の中間体における第１の型体および第２の中間体における第２の型体を形成する硬化樹脂を一括して除去する型体除去処理が行われることを特徴とするマイクロスプリングの製造方法。
【請求項９】
基板が回路基板であり、第１の中間体の第１のポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されることを特徴とする請求項８に記載のマイクロスプリングの製造方法。
【請求項１０】
基板の上面上に、上方に伸びるポスト部分と、一端部がこのポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びるビーム部分と、このビーム部分の他端部の下面から下方に突出する下方突出部分とよりなり、当該ビーム部分の他端部が上下方向に弾性的に変位可能である金属製可変形要素を合むマイクロスイッチを製造する方法であって、
基板に対して中間体形成工程が行われることにより、ポスト部分、下方突出部分およびビーム部分が型体に形成されてなる中間体が形成され、
中間体形成工程は、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、得られた中間体における型体を形成する硬化樹脂を除去する型体除去処理が行われることを特徴とするマイクロスイッチの製造方法。
【請求項１１】
基板が回路基板であり、ポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されると共に、下方突出部分は、当該基板におけるスイッチ用接点部の上方に離間して対向した状態で形成されることを特徴とする請求項１０に記載のマイクロスイッチの製造方法。
【請求項１２】
基板の上面上に、上方に伸びる中央ポスト部分と、この中央ポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びる下辺ビーム部分と、この下辺ビーム部分の両端部の上面からそれぞれ上方に突出する２つの端部ポスト部分と、これら２つの端部ポスト部分の上面にそれぞれ両端部が一体に連続する上辺ビーム部分とよりなり、下辺ビーム部分および上辺ビーム部分が上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能である金属製スプリング要素を含むマイクロスプリングが設けられていることを特徴とする機能性基板。
【請求項１３】
基板の上面上に、上方に伸びる中央ポスト部分とこれに接続された矩形枠状体部分とよりなる金属製スプリング要素の複数が一体的に積重されてなるマイクロスプリングが設けられてなり、
各金属製スプリング要素の矩形枠状体部分は、基板の表面方向に伸びる下辺ビーム部分、この下辺ビーム部分の両端部の上面からそれぞれ上方に突出する２つの端部ポスト部分およびこれら２つの端部ポスト部分の上面にそれぞれ両端部が一体に連続する上辺ビーム部分よりなり、下辺ビーム部分および上辺ビーム部分が上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能であり、
各金属製スプリング要素において、中央ポスト部分に下辺ビーム部分が一体に連続していることを特徴とする機能性基板。
【請求項１４】
基板の上面上に、上方に伸びる中央ポスト部分、この中央ポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びる下辺ビーム部分、この下辺ビーム部分の両端部の上面からそれぞれ上方に突出する２つの端部ポスト部分およびこれら２つの端部ポスト部分の上面にそれぞれ両端部が一体に連続する上辺ビーム部分よりなり、下辺ビーム部分および上辺ビーム部分が上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能である金属製スプリング要素を含むマイクロスプリングを形成する方法であって、
中央ポスト部分および下辺ビーム部分とが第１の型体に形成されてなる第１の中間体を形成する第１の中間体形成工程と、２つの端部ポスト部分および上辺ビーム部分が第２の型体に形成されてなる第２の中間体を形成する第２の中間体形成工程とよりなる金属製可変形枠状部分形成操作が行われ、
第１の中間体形成工程および第２の中間体形成工程は、いずれも、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、第１の中間体における第１の型体および第２の中間体における第２の型体を形成する硬化樹脂を一括して除去する型体除去処理が行われることを特徴とするマイクロスプリングの製造方法。
【請求項１５】
基板が回路基板であり、中央ポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されることを特徴とする請求項１４に記載のマイクロスプリングの製造方法。
【請求項１６】
基板の上面上に、上方に伸びる中央ポスト部分とこれに接続された矩形枠状体部分とよりなる金属製スプリング要素の複数が一体的に積重されてなるマイクロスプリングが設けられてなり、
各金属製スプリング要素の矩形枠状体部分は、基板の表面方向に伸びる下辺ビーム部分、この下辺ビーム部分の両端部の上面からそれぞれ上方に突出する２つの端部ポスト部分およびこれら２つの端部ポスト部分の上面にそれぞれ両端部が一体に連続する上辺ビーム部分よりなり、下辺ビーム部分および上辺ビーム部分が上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能であり、各金属製スプリング要素において、中央ポスト部分に下辺ビーム部分が一体に連続しているマイクロスプリングを製造する方法であって、
中央ポスト部分および下辺ビーム部分とが第１の型体に形成されてなる第１の中間体を形成する第１の中間体形成工程と、２つの端部ポスト部分および上辺ビーム部分が第２の型体に形成されてなる第２の中間体を形成する第２の中間体形成工程とよりなる金属製可変形枠状部分形成操作が繰り返して行われ、
各金属製可変形枠状部分形成操作における第１の中間体形成工程および第２の中間体形成工程は、いずれも、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、すべての金属製可変形枠状部分形成操作における第１の中間体における第１の型体および第２の中間体における第２の型体を形成する硬化樹脂を一括して除去する型体除去処理が行われることを特徴とするマイクロスプリングの製造方法。
【請求項１７】
基板が回路基板であり、最初の金属製可変形枠状部分形成操作の第１の中間体形成工程において、中央ポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されることを特徴とする請求項１６に記載のマイクロスプリングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプローブカードにおける接触子として用いられる金属製電気機械的機能素子の形成方法および機能性基板に関し、詳しくは金属製電気機械的機能素子の形成方法、基本的にこの金属製電気機械的機能素子の形成方法を利用したマイクロスプリングの製造方法およびマイクロスイッチの製造方法、並びに機能性基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、パーソナルコンピューター、家庭用電気器具、車載電子機器などの電子・電気機器の高機能化および高容量化に伴って、このような電子・電気機器に搭載されるＬＳＩ（大規模集積回路）素子が高機能化および高容量化されてきていることから、ＬＳＩ素子の製造工程においては、ＬＳＩチップの作製に、ＭＣＭ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈｉｐ  Ｍｏｄｕｌｅ）、ＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈｉｐ  Ｐａｃｋａｇｅ）およびＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ）などの高密度実装技術や小容積実装技術が多用されており、これらの実装技術において必要とされる品質が保証されたベアチップ（Ｂｅａ  Ｄｉｅ）を得るために、ＷＬＴ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｔｅｓｔ）およびＷＬＢＩ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｂｕｒｎ−ｉｎ）などのテスト技術が求められている。
【０００３】
而して、作製したＬＳＩチップの電気的性能や信頼性などを検査するために相当長い時間が必要となるために検査コストが大きくなり、最終的な商品価格に影響を及ぼしてしまうという問題が潜在化してきており、このため、品質の確保および検査コストの低減化を目的として、ウエハ段階（ベアチップとする前の段階）で当該ウエハ上に形成されている多くのチップを同時に検査するＭＤＴ（Ｍｕｌｔｉ  Ｄｉｅ  Ｔｅｓｔ）、ウエハを構成するすべてのチップの機能テストを同時に行うＦＷＴ（Ｆｕｌｌ  Ｗａｆｅｒ  Ｔｅｓｔ）、更にはウエハを構成するすべてのチップに同時にバーンインテストを行うＷＬＢＩ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｂｕｒｎ−ｉｎ）などの検査手法が実用化されてきている。
【０００４】
このような手法によって性能検査を行うためには、同時に多くのチップを検査することが必要となるため、ウエハ上の複数の被検査電極の各々に検査用接触子を接触させてテスターから電源および入力信号を供給し、被検査電極から出力を取り出してその信号の適正を判断することができるよう、同時に検査すべき被検査電極数に対応した個数の接触子を有するプローブカードが必要となる。
【０００５】
一方、ＬＳＩチップ検査用のプローブカードとしては、一般的に、例えばタングステンなどの金属材料よりなる金属針が植設されてなるカレンチレバー型プローブカード、リン青銅などの優れたバネ特性を有する金属材料よりなるワイヤーが植設されてなるバーチカルプローブカード、エレクトロフォーミング法によってニッケルなどの金属材料よりなるスプリング状の針が植設されてなるプローブカード（以下、「スプリング型プローブカード」ともいう。）、ポリイミドシートの表面に配線パターンおよびバンプが形成されてなる構成のフレキシブルプリント基板よりなるプローブカード（以下、「プリント基板型プローブカード」ともいう。）などが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
また、近年においては、フォトリソ法およびエレクトロフォーミング法などのＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）技術を応用し、三次元的に多くの接触子を同時に形成してＬＳＩチップ検査用のプローブカードを形成する方法が注目されてきている。
【０００６】
しかしながら、ウエハ段階でウエハを構成するすべてのチップの性能検査を同時に行うためのプローブカードとしては、例えば直径８インチのウエハを被検査対象とする場合においては、１万個以上、具体的には３万個程度の接触子を有するものが必要となり、また、直径１２インチのウエハを被検査対象とする場合には、２万個以上、具体的には６万個程度の接触子を有するものが必要となるが、カレンチレバー型プローブカード、バーチカルプローブカード、スプリング型プローブカードなどの一般的に用いられている形態のプローブカードには多くの接触子を精度よく配設することが困難であり、また仮に製作することができたとしてもプローブカード自体が高額なものとなり、結果として検査コストが大きくなってしまう、という問題がある。
【０００７】
また、システムＬＳＩなどにおいては、性能検査のために１品種当たり数枚のプローブカードが必要とされ、またＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＦｌａｓｈ  ＲＡＭにおいては、１品種当たり数十枚から百枚程度のプローブカードが必要とされることから、ＭＥＭＳ技術を応用してプローブカードを製造する場合には、植針コストの他、フォトリソ技術、薄膜形成技術、メッキ技術および微細接合技術などにおけるイニシャルコストやプロセスコストが大きく、しかもその製造プロセスが相当長い時間を要するために高歩留りを確保することが難しいことなどから、製造コストが極めて大きくなるため、このＭＥＭＳ技術を実用適用することが難しい、という問題がある。
【０００８】
具体的に、ウエハ段階でウエハを構成するすべてのチップの性能検査を同時に行うためのプローブカードにおける接触子を形成するための方法としては、例えば下記に示す手法が広く用いられているが、このような手法においては、多くの処理が必要となることや個々の処理が煩雑であることなどから高い形成効率が得られない、という問題がある。
【０００９】
以下に、図３２に示されるように、回路基板２０における電極部２１Ａの上方（図３２において上方）に伸びるポスト部分３１と、その一端部３２Ａ（図３２において左端部）がポスト部分３１に一体に連続し、回路基板２０の表面方向（図３２において左右方向）に伸びるビーム部分３２と、当該ビーム部分３２の他端部３２Ｂ（図３２において右端部）の上面から上方に伸びる上方突出部分３３とを備えてなる構成の接触子とされる金属製電気機械的機能素子を形成するための方法を示す。
【００１０】
先ず、図３３に示すように、配線パターン２１が形成された回路基板２０を用意し、この回路基板２０の下面（図３３において下面）に電解メッキ用コモン電極層１０１を形成した後、当該回路基板２０の上面（図３３において上面）に配線パターン２１における電極部２１Ａの配置位置に対応する部分にポスト部分形成用貫通孔１０２Ａを有するポスト部分用レジスト層の複数が積層されてなる積層体１０２を形成し、図３４に示すように、積層体１０２におけるポスト部分形成用貫通孔１０２Ａ内にニッケルメッキ層１０３を形成し、このニッケルメッキ層１０３の表面を研磨処理した後、当該ニッケルメッキ層１０３の表面および積層体１０２の表面にスパッタ法によってビーム部分形成用コモン電極層１０４を形成する。
次いで、図３５に示すように、ビーム部分形成用コモン電極層１０４上にビーム部分形成用貫通孔を有するビーム部分用レジスト層１０５を形成し、当該ビーム部分形成用貫通孔内に、ライトエッチング処理を行ってエッチング銅層を形成した後、電解メッキ法によってニッケルメッキ層および銅メッキ層（図３５においてはこれらをまとめて「金属層１０６」と示す。）をこの順に形成し、この銅メッキ層の表面を研磨処理した後、上方突出部分形成用貫通孔を有する上方突出部分用レジスト層の複数が積層されてなる積層体１０７を形成し、当該上方突出部分形成用貫通孔内に、ライトエッチング処理を行ってエッチング銅層を形成し、このエッチング銅層上に電解メッキ法によってニッケルメッキ層（図３５においてはこのニッケルメッキ層と当該ニッケルメッキ層の直下に形成されているエッチング銅層とをまとめて「金属層１０８」と示す。）を形成し、このニッケルメッキ層の表面を研磨処理する。
更に、複数のポスト部分形成用レジスト層よりなる積層体１０２、ビーム部分用レジスト層１０５および複数の上方突出部分形成用レジスト層よりなる積層体１０７を剥離した後、電解メッキ用コモン電極層１０１およびビーム部分形成用コモン電極層１０４のうちの金属層１０６と一体化されている部分以外をエッチング処理によって除去することにより、図３２に示されるような構成を有する機能性素子が回路基板２０の上面上に形成される。
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−０６９７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
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、本発明の第１の目的は、金属製電気機械的機能素子を大きな設計の自由度をもって、かつ高い効率で容易に形成することのできる金属製電気機械的機能素子の形成方法を提供することにある。
本発明の第２の目的は、マイクロスプリングを大きな設計の自由度をもって、かつ高い効率で容易に製造することのできるマイクロスプリングの製造方法を提供することことにある。
本発明の第３の目的は、マイクロスイッチを大きな設計の自由度をもって、かつ高い効率で容易に製造することのできるマイクロスイッチの製造方法を提供することにある。
本発明の第４の目的は、基板の上面上に金属製のスプリング要素を含むマイクロスプリングが設けられてなる機能性基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の金属製電気機械的機能素子の形成方法は、基板の上面上に、上方に伸びるポスト部分と、このポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びるビーム部分とよりなり、当該ビーム部分が上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能である金属製可変形要素を含む電気機械的機能素子を形成する方法であって、
基板に対して中間体形成工程が行われることにより、ポスト部分およびビーム部分が型体に形成されてなる中間体が形成され、
当該中間体形成工程は、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、得られた中間体における型体を形成する硬化樹脂を除去する型体除去処理が行われることを特徴とする。
【００１４】
この本発明の金属製電気機械的機能素子の形成方法においては、基板が回路基板であり、ポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の金属製電気機械的機能素子の形成方法においては、中間体形成工程の金属部分形成手段においては、金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ法によってメッキ基層が形成され、このメッキ基層の上に、電解メッキ工程による金属付着操作が１回以上繰り返されることが好ましい。
【００１６】
本発明の金属製電気機械的機能素子の形成方法は、基板の上面上に、上方に伸びる第１のポスト部分と、この第１のポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びる第１のビーム部分と、この第１のビーム部分の上面から上方に伸びる第２のポスト部分と、この第２のポスト部分に一体に連続して前記第１のビーム部分と平行に伸びる第２のビーム部分とよりなり、第１のビーム部分および第２のビーム部分がいずれも上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能である金属製可変形要素複合体を含む電気機械的機能素子を形成する方法であって、
基板に対して第１の中間体形成工程が行われることにより、第１のポスト部分および第１のビーム部分が第１の型体に形成されてなる第１の中間体が形成され、
この第１の中間体に対して第２の中間体形成工程が行われることにより、第２のポスト部分および第２のビーム部分が第２の型体に形成されてなる第２の中間体が形成され、
第１の中間体形成工程および第２の中間体形成工程は、いずれも、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、第１の中間体における第１の型体および第２の中間体における第２の型体を形成する硬化樹脂を一括して除去する型体除去処理が行われることを特徴とする。
【００１７】
この本発明の金属製電気機械的機能素子の形成方法においては、基板が回路基板であり、第１の中間体における第１のポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されることが好ましい。
【００１８】
本発明のマイクロスプリングの製造方法は、基板の上面上に、上方に伸びるポスト部分と、一端部がこのポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びるビーム部分とを備えてなり、当該ビーム部分の他端部が上下方向に弾性的に変位可能である金属製可変形要素を含むマイクロスプリングの製造方法であって、
基板に対して中間体形成工程が行われることにより、ポスト部分およびビーム部分が型体に形成されてなる中間体が形成され、
当該中間体形成工程は、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を合む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、得られた中間体における型体を形成する硬化樹脂を除去する型体除去処理が行われることを特徴とする。
【００１９】
この発明のマイクロスプリングの製造方法においては、基板が回路基板であり、ポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されることが好ましい。
【００２０】
本発明のマイクロスプリングの製造方法は、基板の上面上に、上方に伸びる第１のポスト部分と、一端部がこの第１のポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びる第１のビーム部分と、この第１のビーム部分の他端部の上面から上方に伸びる第２のポスト部分と、一端部がこの第２のポスト部分に一体に連続して前記第１のビーム部分と平行に伸びる第２のビーム部分とよりなり、第１のビーム部分および第２のビーム部分の他端部がいずれも上下方向に弾性的に変位可能である金属製可変形要素を含むマイクロスプリングを製造する方法であって、
基板に対して第１の中間体形成工程が行われることにより、第１のポスト部分および第１のビーム部分が第１の型体に形成されてなる第１の中間体が形成され、
この第１の中間体に対して第２の中間体形成工程が行われることにより、第２のポスト部分および第２のビーム部分が第２の型体に形成されてなる第２の中間体が形成され、
第１の中間体形成工程および第２の中間体形成工程は、いずれも、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、第１の中間体における第１の型体および第２の中間体における第２の型体を形成する硬化樹脂を一括して除去する型体除去処理が行われることを特徴とする。
【００２１】
この本発明のマイクロスプリングの製造方法においては、基板が回路基板であり、第１の中間体の第１のポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されることが好ましい。
【００２２】
本発明のマイクロスイッチの製造方法は、基板の上面上に、上方に伸びるポスト部分と、一端部がこのポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びるビーム部分と、このビーム部分の他端部の下面から下方に突出する下方突出部分とよりなり、当該ビーム部分の他端部が上下方向に弾性的に変位可能である金属製可変形要素を合むマイクロスイッチを製造する方法であって、
基板に対して中間体形成工程が行われることにより、ポスト部分、下方突出部分およびビーム部分が型体に形成されてなる中間体が形成され、
中間体形成工程は、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、得られた中間体における型体を形成する硬化樹脂を除去する型体除去処理が行われることを特徴とする。
【００２３】
この本発明のマイクロスイッチにおいては、基板が回路基板であり、ポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されると共に、下方突出部分は、当該基板におけるスイッチ用接点部の上方に離間して対向した状態で形成されることが好ましい。
【００２４】
本発明の機能性基板は、基板の上面上に、上方に伸びる中央ポスト部分と、この中央ポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びる下辺ビーム部分と、この下辺ビーム部分の両端部の上面からそれぞれ上方に突出する２つの端部ポスト部分と、これら２つの端部ポスト部分の上面にそれぞれ両端部が一体に連続する上辺ビーム部分とよりなり、下辺ビーム部分および上辺ビーム部分が上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能である金属製スプリング要素を含むマイクロスプリングが設けられていることを特徴とする。
【００２５】
本発明の機能性基板は、基板の上面上に、上方に伸びる中央ポスト部分とこれに接続された矩形枠状体部分とよりなる金属製スプリング要素の複数が一体的に積重されてなるマイクロスプリングが設けられてなり、
各金属製スプリング要素の矩形枠状体部分は、基板の表面方向に伸びる下辺ビーム部分、この下辺ビーム部分の両端部の上面からそれぞれ上方に突出する２つの端部ポスト部分およびこれら２つの端部ポスト部分の上面にそれぞれ両端部が一体に連続する上辺ビーム部分よりなり、下辺ビーム部分および上辺ビーム部分が上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能であり、
各金属製スプリング要素において、中央ポスト部分に下辺ビーム部分が一体に連続していることを特徴とする。
【００２６】
本発明のマイクロスプリングの製造方法は、基板の上面上に、上方に伸びる中央ポスト部分、この中央ポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びる下辺ビーム部分、この下辺ビーム部分の両端部の上面からそれぞれ上方に突出する２つの端部ポスト部分およびこれら２つの端部ポスト部分の上面にそれぞれ両端部が一体に連続する上辺ビーム部分よりなり、下辺ビーム部分および上辺ビーム部分が上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能である金属製スプリング要素を含むマイクロスプリングを形成する方法であって、
中央ポスト部分および下辺ビーム部分とが第１の型体に形成されてなる第１の中間体を形成する第１の中間体形成工程と、２つの端部ポスト部分および上辺ビーム部分が第２の型体に形成されてなる第２の中間体を形成する第２の中間体形成工程とよりなる金属製可変形枠状部分形成操作が行われ、
第１の中間体形成工程および第２の中間体形成工程は、いずれも、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、第１の中間体における第１の型体および第２の中間体における第２の型体を形成する硬化樹脂を一括して除去する型体除去処理が行われることを特徴とする。
【００２７】
この本発明のマイクロスプリングの製造方法においては、基板が回路基板であり、中央ポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されることが好ましい。
【００２８】
本発明のマイクロスプリングの製造方法は、基板の上面上に、上方に伸びる中央ポスト部分とこれに接続された矩形枠状体部分とよりなる金属製スプリング要素の複数が一体的に積重されてなるマイクロスプリングが設けられてなり、
各金属製スプリング要素の矩形枠状体部分は、基板の表面方向に伸びる下辺ビーム部分、この下辺ビーム部分の両端部の上面からそれぞれ上方に突出する２つの端部ポスト部分およびこれら２つの端部ポスト部分の上面にそれぞれ両端部が一体に連続する上辺ビーム部分よりなり、下辺ビーム部分および上辺ビーム部分が上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能であり、各金属製スプリング要素において、中央ポスト部分に下辺ビーム部分が一体に連続しているマイクロスプリングを製造する方法であって、
中央ポスト部分および下辺ビーム部分とが第１の型体に形成されてなる第１の中間体を形成する第１の中間体形成工程と、２つの端部ポスト部分および上辺ビーム部分が第２の型体に形成されてなる第２の中間体を形成する第２の中間体形成工程とよりなる金属製可変形枠状部分形成操作が繰り返して行われ、
各金属製可変形枠状部分形成操作における第１の中間体形成工程および第２の中間体形成工程は、いずれも、各々光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体を形成し、この型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、型体と金属部分とよりなる中間体を形成する工程であり、
その後、すべての金属製可変形枠状部分形成操作における第１の中間体における第１の型体および第２の中間体における第２の型体を形成する硬化樹脂を一括して除去する型体除去処理が行われることを特徴とする。
【００２９】
この本発明のマイクロスプリングの製造方法においては、基板が回路基板であり、最初の金属製可変形枠状部分形成操作の第１の中間体形成工程において、中央ポスト部分は、基板における電極部または配線部に電気的に接続された状態で形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の金属製電気機械的機能素子の形成方法は、光造形法によって基板上に形成した型体の金属部分形成用凹所内に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段によって金属部分が形成されてなる中間体を形成した後、当該中間体における型体を構成する光硬化樹脂を除去することにより、この金属部分よりなる金属製電気機械的機能素子を得る手法であり、光造形法によれば、オーバーハング形状、ブリッジ形状などの三次元的な形状を有する金属部分を成形するための型体を、液状の光硬化性樹脂よりなる未硬化層に対して選択的に光を照射することによって形成される硬化樹脂単位層を積層していくという手法によって容易に、しかも制御された状態で光を照射することによって所望の形状の硬化樹脂単位層を制限を受けずに形成することができると共に、複数の硬化樹脂単位層を位置のアライメント誤差なく積層することができることから、金属部分を成形するための型体を、大きな設計の自由度をもって、高い精度でかつ高い効率で容易に形成することができる。
従って、本発明の金属製電気機械的機能素子の形成方法によれば、高い精度の金属製電気機械的機能素子を大きな設計の自由度をもって、かつ高い効率で容易に形成することができる。
【００３１】
このような金属製電気機械的機能素子の形成方法によれば、プローブカードにおける接触子を形成することができ、特に極めて多数の接触子を備えてなる構成のプローブカードにおける当該多数の接触子を、容易な手法によって極めて大きな製造コストを要することなく同時に形成することができる。
【００３２】
本発明のマイクロスプリングの製造方法は、基本的に上記の金属製電気機械的機能素子の形成方法を利用することによってマイクロスプリングを得る手法であることから、マイクロスプリングを大きな設計の自由度をもって、かつ高い効率で容易に製造することができる。
【００３３】
また、本発明のマイクロスイッチの製造方法は、基本的に上記の金属製電気機械的機能素子の形成方法を利用することによってマイクロスイッチを得る手法であることから、マイクロスプリングを大きな設計の自由度をもって、かつ高い効率で容易に製造することができる。
【００３４】
本発明の機能性基板は、上記のマイクロスプリングの製造方法によって三次元的な構造を有するスプリング要素を容易に形成することができることから得られるものであり、基板の上面上に金属製のスプリング要素を含むマイクロスプリングが設けられてなるという三次元的な形状を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の金属製電気機械的機能素子の形成方法は、下記の（１）および（２）の電気機械的機能素子を形成するための方法である。
【００３６】
（１）基板の上面上に、上方に伸びるポスト部分と、このポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びるビーム部分とよりなり、当該ビーム部分が上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能である金属製可変形要素を含む電気機械的機能素子（以下、「特定機能素子」ともいう。）
（２）基板の上面上に、上方に伸びる第１のポスト部分と、この第１のポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びる第１のビーム部分と、この第１のビーム部分の上面から上方に伸びる第２のポスト部分と、この第２のポスト部分に一体に連続して前記第１のビーム部分と平行に伸びる第２のビーム部分とよりなり、第１のビーム部分および第２のビーム部分がいずれも上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能である金属製可変形要素複合体を含む電気機械的機能素子（以下、「特定複合機能素子」ともいう。）
【００３７】
特定機能素子を形成する方法は、基板に対して中間体形成工程が行われることにより、ポスト部分およびビーム部分が型体に形成されてなる中間体が形成され、その後、得られた中間体における型体を形成する硬化樹脂を除去する型体除去処理が行われることを特徴とする。
また、特定複合機能素子を形成する方法は、基板に対して第１の中間体形成工程が行われることにより、第１のポスト部分および第１のビーム部分が第１の型体に形成されてなる第１の中間体が形成され、この第１の中間体に対して第２の中間体形成工程が行われることにより、第２のポスト部分および第２のビーム部分が第２の型体に形成されてなる第２の中間体が形成され、その後、第１の中間体における第１の型体および第２の中間体における第２の型体を形成する硬化樹脂を一括して除去する型体除去処理が行われることを特徴とする。
【００３８】
ここに、ビーム部分は、上下方向に湾曲して弾性的に変形可能であるものであればよいが、その変位量を３０μｍとした場合のバネ定数（以下、「特定バネ定数」ともいう。）が４７０〜５００Ｎ／ｍとなる弾性特性を有するものであることが好ましい。
また、ビーム部分は、１種の金属材料よりなるものであってもよいが、異なる種類の金属材料よりなる複数（２種または３種）の金属層が積層されてなる構成（以下、「積層構造」ともいう。）のものであることが好ましい。ビーム部分を積層構造を有するものとすることにより、この積層構造における金属層を構成する金属材料を選択することによって当該ビーム部分の弾性特性を制御することができ、また、高い弾性特性を得ることができる可能性がある。特に、２種の金属材料よりなる積層構造（２層構造）とした場合には、バイメタル効果が期待されることから、高温条件下で用いた場合の押圧力を向上させることができる可能性がある。
【００３９】
金属製電気機械的機能素子が形成される基板としては、電極部および配線部よりなる配線パターンが形成されてなる回路基板であることが好ましく、このような回路基板上においては、金属製電気機械的機能素子は、当該回路基板における電極部上に電気的に接続された状態で形成される。
【００４０】
中間体形成工程は、光造形法により成形された硬化樹脂単位層が積層されて形成された、金属部分形成用凹所を有する硬化樹脂よりなる型体（以下、「樹脂型体」ともいう。）を形成する型体形成過程と、この型体形成過程において得られた樹脂型体における金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段により、当該金属部分形成用凹所内に金属部分を形成して、樹脂型体と金属部分とよりなる中間体を形成する金属部分形成過程とよりなる工程である。
【００４１】
型体形成過程においては、光造形法によって樹脂型体が形成されるが、この光造形法は、液状の光硬化性樹脂よりなる未硬化層（ｎ）に対して造形すべき樹脂型体のスライス形状データ（ｎ）に基づいて選択的に光を照射することにより硬化樹脂単位層（ｎ）を形成し、この硬化樹脂単位層（ｎ）上に新たな光硬化性樹脂を供給して未硬化層（ｎ十１）を形成し、この未硬化層（ｎ十１）に対してスライス形状データ（ｎ十１）に基づいて選択的に光を照射することにより硬化樹脂単位層（ｎ十１）を形成する工程を繰り返すことにより、硬化樹脂単位層の積層体からなる樹脂型体を造形する方法である。
【００４２】
光造形法に用いられる光造形装置としては、形成される樹脂型体に優れた耐熱性および物理的性能（補強効果）を得るために、液状の光硬化性樹脂に充填材が配合されてなる光硬化性樹脂組成物（以下、単に「組成物」ともいう。）を樹脂型体の材料とし、例えば図１に示すように、垂直支柱１０Ａを有する固定ベース１０と、当該固定ベース１０に固定され、組成物Ｒを収容するための、例えばステンレスなどの光不透過性材料よりなる収容容器１１と、組成物Ｒの液面に選択的に光を照射するための光源装置１２と、垂直支柱１０Ａに沿って昇降可能に設けられた、硬化樹脂単位層の積層体Ｈを支持するための支持ステージ１３とを備えてなり、支持ステージ１３を図１に示す状態から下降させることによって積層体Ｈの上面に組成物Ｒを供給し、支持ステージ１３の下降量に相当する厚みの未硬化層を形成させる構成のものが用いられる。
図１において、１５は、組成物Ｒの液面、すなわち未硬化層の上面を平滑化させるためのスキージ機構であり、１６は、循環ポンプ１６Ａ、液吸引側配管１６Ｂおよび液吐出側配管１６Ｃよりなり、収容容器１１内に収容された組成物Ｒのうち、当該収容容器１１の底面付近（図１において収容容器１１の下方）に位置する組成物を液面付近（図１において収容容器１１の上方）に移送するための循環手段であり、１７は、例えばパーソナルコンピューターよりなり、樹脂型体のＣＡＤデータに基づくスライス形状データ群を算出し、かつ、これらのスライス形状データの各々に基づいて、光源装置１２、支持ステージ１３、スキージ機構１５および循環手段１６の各々の動作を制御するための制御手段である。
【００４３】
光造形装置においては、光源装置１２から放射される光を選択的に組成物Ｒの液面に照射するための制御機構として、光源装置１２から放射される光自体を移動させることによって組成物Ｒの液面における光照射位置を移動させる放射光移動方式、または平面ステージ１３を移動させることによって組成物Ｒの液面における光照射位置を移動させるステージ移動方式のいずれのものを用いることができるが、例えば直径８インチ以上の大きさを有する基板の上面上に複数の金属製電気機械的機能素子を形成するような場合には、光照射精度および解像性の観点から、ステージ移動方式の制御機構を用いることが好ましい。
【００４４】
このような光造形装置においては、光源装置１２として、半導体レーザー装置または紫外線ランプよりなる光源部を備えてなり、ライン幅解像能が１０μｍ以上であり、透過率制御あるいは放射光強度制御によって調整される硬化深さが１００μｍ以内である特性を有するものを用いることが好ましい。
【００４５】
組成物Ｒを構成する樹脂成分である光硬化性樹脂としては、例えば変性ポリウレタン（メタ）アクリレート、オリゴエステル（メク）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、感光性ポリイミド、アミノアルキド、エポキシ化合物、ビニルエーテル、オキセタン、スピロオルソエステル化合物、ビニルエーテルーマレイン酸、チオールーエンなどのモノマーおよびオリゴマーを挙げることができ、これらは単独でまたは２種以上組み合わせて使用することができる。
さらに、組成物Ｒには、光が照射されることにより分解してラジカルまたはカチオンを発生する光重合開始剤、保存安定性、その他の特性を向上させるための添加剤が含有されていてもよい。
【００４６】
組成物Ｒを構成する充填材としては、粉末状および繊維状の無機充填材などを挙げることができ、具体的には、ガラス粉、シリカ粉、アルミナ、アルミナ水和物、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸塩鉱物、ケイソウ上、ケイ砂、ケイ石粉、酸化チタン、アルミ粉、ブロンズ、亜鉛粉、銀粉、鉛粉、金粉、銀粉、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカー、カーボンウィスカー、サファイアウィスカー、ベリリアウィスカー、炭化ホウ素ウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、窒化ケイ素ウィスカーなどを使用することができる。ここに、充填材の平均粒子径・平均繊維長は、通常１〜５０μｍとされる。組成物Ｒにおける無機充填材の配合割合は、光硬化性樹脂と光重合開始剤との混合物１００容量部に対して、例えば１００〜１４０容量部とされる。
【００４７】
組成物Ｒの組成としては、例えば、光硬化性樹脂として、「ＳＡ−１００２」（三菱化学（株）製）５０重量部、「ＦＡ−５１３Ａ」（目立化成（株）製）２５重量部、Ｎ−ビニルピロリドン２５重量部；光重合開始剤として、「イルガキュア（ｌｒｇａｃｕｒｅ）６５１」（チバガイギー社製）０．２５重量部；安定化剤としてｐ−メトキシフェノール０．１重量部からなる樹脂混合物１００容量部に、無機充填材として、ガラスビーズ「ＧＢ０４５ＺＣ」（東芝バロティーニ（株）製）１６０容量部を分散混合させたものを例示することができる。
【００４８】
上記のような構成の光造形装置によれば、造形すべき樹脂型体のＣＡＤデータを制御手段１７に入力することによって当該制御手段１７が樹脂型体の高さ方向に等間隔のスライス形状データ群を算出し、この制御手段１７からの制御信号を受けた支持ステージ１３が、ステージ面１３Ａが組成物Ｒの液面から１層分に相当する深さレベルに位置するまで降下することによって当該ステージ面１３Ａ上に組成物Ｒが供給されて未硬化層（第１層）が形成される。次いで、制御手段１７からの制御信号を受けたスキージ機構１５が作動することによって組成物Ｒの液面が平滑化されて未硬化層（第１層）の厚みが均一化されると、制御手段１７により算出されたスライス形状データ（第１層のデータ）に基づいて、光源装置１２からの光が未硬化層（第１層）に対して選択的に照射され、光照射された部分が光重合により硬化し、硬化樹脂単位層（第１層）が形成される。その後、制御手段１７からの制御信号を受けた支持ステージ１３が、更に１層分降下し、硬化樹脂単位層（第１層）上に組成物Ｒが供給されて未硬化層（第２層）が形成され、制御手段１７からの制御信号を受けたスキージ機構１５によって組成物Ｒの液面が平滑化されて未硬化層（第２層）の厚みが均一化されると、制御手段１７により算出されたスライス形状データ（第２層のデータ）に基づいて、光源装置１２からの光が未硬化層（第２層）に対して選択的に照射されて光照射された部分が光重合により硬化し、硬化樹脂単位層（第２層）が形成される。このようにして、未硬化層の形成、液面の平滑化、硬化樹脂単位層の形成を繰り返すことにより、硬化樹脂単位層の積層体よりなる樹脂型体が造形される。
【００４９】
そして、この光造形装置においては、光造形法による樹脂型体の造形操作が行われている間に、あるいは、造形操作を開始する前工程として、循環手段１６による組成物Ｒの循環（底面付近に存在する組成物の液面付近への移送）が行われ、収容容器１１内に収容された組成物Ｒのうち、充填材の分散割合が経時的に増加する傾向にある底面付近に位置する組成物が開口１１Ａから収容容器１１外に移出され、液吸引側配管１６Ｂ、循環ポンプ１６Ａおよび液吐出側配管１６Ｃを移動して、開口１１Ｂから収容容器１１内に移入されることにより、底面付近に存在していた組成物（充填材高分散状態）と、液面付近に存在している組成物とが混合される。
【００５０】
金属部分形成過程においては、無電解メッキ法によって無電解メッキ層を形成する過程を含む金属部分形成手段によって金属部分が形成されるが、この金属部分形成手段としては、樹脂型体の金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ法によって無電解メッキ層であるメッキ基層を形成し、このメッキ基層上に更にメッキ層を形成するメッキ工程（以下、「特定メッキ工程」ともいう。）による金属付着操作を１回以上繰り返すことにより、金属部分形成用凹所内において金属部分を形成する手法を用いることが好ましい。
【００５１】
ここに、金属付着操作に係る特定メッキ工程においては、電解メッキ法または無電解メッキ法のいずれのメッキ法を用いることもできるが、電解メッキ法を用いる場合には、メッキ析出速度が速いためメッキ時間の短縮化を図ることができ、また比較的低温の条件でメッキ処理を行うことができるために型体への制約が小さくなる、という利点が得られ、また、無電解メッキ法を用いる場合には、金属部分形成手段によって形成された金属部分を含む中間体に対して新たに中間体形成工程を行う際に、当該金属部分の表面に対して、当該表面を平坦化させるための処理を行う必要がない、という利点が得られる。
【００５２】
金属部分形成手段における特定メッキ工程によって形成される金属部分の構成の具体例としては、例えば無電解メッキ法によって形成されてなるニッケル層と、電解メッキ法によって形成されてなる銅層とよりなる構成を有するものなどが挙げられるが、無電解メッキ法によって形成されてなるニッケル層と、電解メッキ法によって形成されてなるニッケル層とよりなる構成を有するものが好ましい。
【００５３】
また、金属部分形成手段としては、金属部分形成用凹所の内面上に無電解メッキ法によってニッケルメッキ層あるいは銅メッキ層を形成し、これをコモン電極として用いることにより、当該ニッケルメッキ層あるいは銅メッキ層上に電解メッキ法によってニッケルメッキ層を形成する手法を用いることもできる。この手法によれば、金属層の形成に要する時間を小さくすることができることから、特に大きな厚みの金属層を形成する必要がある場合には、高い効率で金属製電気機械的機能素子を形成することができる。
【００５４】
金属部分形成手段において、特定メッキ工程を構成する金属付着操作の繰り返し回数は、１回以上であればよく、形成すべき金属部分の形状などによって適宜に選択されるが、通常１〜５回であることが好ましい。
【００５５】
型体除去工程においては、中間体形成工程において得られた、樹脂型体と金属部分とよりなる中間体を構成する当該樹脂型体が型体除去処理によって除去されるが、この型体除去処理としては、例えば樹脂型体を溶解させることによって除去する手法、樹脂型体を灰化させることによって除去する手法などを用いることができる。
【００５６】
樹脂型体を溶解させるための溶剤としては、例えば次メチルスルフィド（ＤＭＳ）、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）などを用いることができる。
【００５７】
以上のような電気機械的機能素子の形成方法によって形成される電気機械的機能素子の具体例としては、下記の（１）〜（３）の構成を有するものが挙げられる。
【００５８】
（１）基板の上面上に、上方に伸びるポスト部分と、一端部がこのポスト部分に一体的に連続して当方基板の表面方向に伸びるビーム部分とを備え、当該ビーム部分の他端部が上下方向に弾性的に変位可能である金属製可変形要素を含むマイクロスプリング（以下、「特定片持ちスプリング」ともいう。）
（２）基板の上面上に、上方に伸びるポスト部分と、一端部がこのポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びるビーム部分と、このビーム部分の他端部の下面から下方に突出する下方突出部分とよりなり、当該ビーム部分の他端部が上下方向に弾性的に変位可能である金属製可変形要素を含むマイクロスイッチ（以下、「特定スイッチ」ともいう。）
（３）基板の上面上に、上方に伸びる中央ポスト部分と、この中央ポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びる下辺ビーム部分と、この下辺ビーム部分の両端部の上面からそれぞれ上方に突出する端部ポスト部分およびこれらの２つの端部ポスト部分の上面にそれぞれ両端部が一体に連続する上辺ビーム部分とよりなり、下辺ビーム部分および上辺ビーム部分が上下方向に湾曲するよう弾性的に変形可能である金属製スプリング要素を合むマイクロスプリング（以下、「特定中空スプリング」ともいう。）
【００５９】
以下、特定片持ちスプリングの製造方法、特定スイッチの製造方法および特定中空スプリングの製造方法の各々について、図を用いて詳細に説明する。
【００６０】
〔特定片持ちスプリングの製造方法〕
図２は、本発明のマイクロスプリングの製法方法によって作製された特定片持ちスプリングの構成の一例を示す説明図である。
この特定片持ちスプリングは、配線パターン２１が形成された回路基板２０の上面（図２において上面）上に、当該配線パターン２１における電極部２１Ａの上方（図２において上方）に伸び、この電極部２１Ａに電気的に接続された状態で形成された柱状のポスト部分３１と、その一端部（図２において左端部）３２Ａがポスト部分３１に一体に連続し、回路基板２０の表面方向（図２において左右方向）に伸びる矩形棒状のビーム部分３２とを備え、当該ビーム部分３２の他端部（図２において右端部）３２Ｂが上下方向（図２において上下方向）に弾性的に変位可能である金属製可変形要素を有するものであり、ビーム部分３２の他端部３２Ｂの上面から上方に突出する円柱状の上方突出部分３３が設けられてなるものである。
【００６１】
特定片持ちスプリングの具体的な一例としては、ポスト部分３１が縦４０μｍ、横３０μｍ、高さ１００μｍであり、ビーム部分３２が全長３００μｍ、幅３０μｍ、厚み２０μｍであり、上方突出部分３３が直径２０μｍ、高さ８０μｍであり、またポスト部分３１の端部から上方突出部分３３の中心部までの距離Ｌ１が２５０μｍである形状を有し、また、プローブカードの接触子として用いる場合には、例えば同一形状を有する複数の特定片持ちスプリングを配列ピッチ８０μｍでセンターパッド配列する。
【００６２】
このような構成の特定片持ちスプリングは、回路基板２０に対して中間体形成工程を行うことにより、ポスト部分３１およびビーム部分３２並びに上方突出部分３３が樹脂型体内に形成されてなる中間体を形成し、その後、得られた中間体における樹脂型体を形成する硬化樹脂を除去する型体除去処理を行うことによって製造されたものである。
【００６３】
以下、具体的に、特定片持ちスプリングの製造方法について、図を用いて説明する。
【００６４】
＜中間体形成工程＞
（ポスト部分およびビーム部分用型体形成過程）
図３に示すようにその上面に配線パターン２１が形成された回路基板２０を用意し、図４に示すように、この回路基板２０の上面上に、光造形法によって配線パターン２１における電極部２１Ａの配置位置に対応する部分にポスト部分用貫通孔４８Ａを有するポスト部分形成用の硬化樹脂単位層（以下、「ポスト部分用樹脂単位層」ともいう。）４７Ａを形成し、図５に示すように、このポスト部分用樹脂単位層４７Ａ上に、複数（図の例においては４層）のポスト部分用樹脂単位層４７Ｂ〜４７Ｅを積層し、更に、図６に示すように、最上層のポスト部分用樹脂単位層４７Ｅ上に、ポスト部分用貫通孔４８Ａと連通するビーム部分用貫通孔４８Ｂを有するビーム部分形成用の硬化樹脂単位層（以下、「ビーム部分用樹脂単位層」ともいう。）４７Ｆを積層することにより、複数（図の例においては５個）のポスト部分用貫通孔４８Ａおよびビーム部分用貫通孔４８Ｂよりなる、ポスト部分３１およびビーム部分３２を形成するための金属部分形成用凹所部分（以下、「第１凹所部分」ともいう。）４１Ａを有する樹脂型体部分（以下、「第１樹脂型体部分」ともいう。）４１を形成する。
【００６５】
ここに、第１樹脂型体部分４１を構成するポスト部分用樹脂単位層４７Ａ〜４７Ｅおよびビーム部分用樹脂単位層４７Ｆの各々は、アスペクト比が３以下となる厚みを有するものであることが好ましく、特にアスペクト比が０．５〜２．０となる厚みを有するものであることが好ましい。
第１樹脂型体部分４１を構成する硬化樹脂単位層の各々の厚みをアスペクト比が３以下となる大きさとすることにより、各硬化樹脂単位層における貫通孔を確実にストレートウォール形状とすることができるため、最終的に得られる特定片持ちスプリングを高い精度を有するものとすることができる。
なお、以下、この特定片持ちスプリングの製造方法において、後述する硬化樹脂単位層の厚みについても同様である。
【００６６】
（第１の金属部分形成過程）
図７に示すように、得られた第１樹脂型体部分４１の第１凹所部分４１Ａの内面に対して表面脱脂処理を行った後、無電解メッキ法によってニッケルメッキ基層４５Ａを形成し、更にこのニッケルメッキ基層４５Ａに対して金属付着操作を１回以上（この例においては１回）繰り返すことにより、当該ニッケルメッキ基層４５Ａを覆うように銅メッキ層４５Ｂが積層されてなる第１金属層４５を形成する。
この図の例においては、第１金属層４５によって第１凹所部分４１Ａが完全に充填されて埋められた状態とはされておらず、複数のポスト部分用貫通孔４８Ａとビーム部分用貫通孔４８Ｂとが重ねられてなる領域の中央部分には窪み４５Ｃが形成されている。
【００６７】
ここに、表面脱脂処理としては、例えばアルカリ表面処理、酸表面処理などの手法を用いることができる。
このような表面脱脂処理を第１凹所部分４１Ａの内面に対して施すことにより、この第１凹所部分４１Ａの内面に、ニッケルメッキ基層４５Ａとの大きな密着強度を得ることができる。
表面脱脂処理の具体的な一例としては、温度５０℃の条件下において５分間のアルカリ脱脂処理を行った後、室温において２分間の硫酸および界面活性剤による表面処理、および室温において２分間の濃度１０％の硫酸による表面処理をこの順に行い、更に、室温において６分間のプリディップ処理を行った後、室温において５分間のアクセラレーター処理を行う手法が挙げられる。
【００６８】
（上方突出部分用型体形成過程）
図８に示すように、第１樹脂型体部分４１の第１凹所部分４１Ａの内面に形成された第１金属層４５の表面に対してその表面を平坦化する目的で表面粗面化処理を行った後、当該第１樹脂型体部分４１および第１金属層４５の表面上に、光造形法によって第１金属層４５の一端部（図８において右端部）に上方突出部分用貫通孔４８Ｃを有すると共に、当該第１金属層４５における窪み４５Ｃの形成位置に対応する部分にポスト部分形成用貫通孔４８Ｄを有する上方突出部分形成用の硬化樹脂単位層（以下、「上方突出部分用樹脂単位層」ともいう。）４７Ｇ〜４７Ｊをこの順に形成して積層することにより、複数（図の例において４個）の上方突出部分用貫通孔４８Ｃよりなる、上方突出部分３３を形成するための金属部分形成用凹所部分（以下、「第２凹所部分」ともいう。）４３Ａと、窪み４５Ｃに連通する複数（図の例において４個）のポスト部分形成用貫通孔４８Ｄよりなる開口４３Ｂを有する樹脂型体部分（以下、「第２樹脂型体部分」ともいう。）４３とを形成する。
【００６９】
ここに、表面粗面化処理としては、例えば研磨処理等の機械的処理、または酸ライトエッチング処理等の化学的処理などの手法を用いることができる。
このような表面粗面化処理を第１金属層４５の表面に対して施すことにより、この第１金属層４５の表面に、上方突出部分用硬化樹脂単位層４７Ｇとの大きな密着強度を得ることができる。
表面粗面化処理の具体的な一例としては、室温において２分間の硫酸および界面活性剤による表面処理、および室温において２分間の濃度１０％の硫酸による表面処理をこの順に行い、更に、有機溶媒洗浄処理を行った後に乾燥処理を行う手法が挙げられる。
【００７０】
（第２の金属部分形成過程）
図９に示すように、窪み４５Ｃ内に存在する未硬化樹脂を洗い流した後、得られた第２樹脂型体部分４３の第２凹所部分４３Ａおよび窪み４５Ｃにおける内面の金属面領域に対してライトエッチング処理を行ってエッチング銅層を形成した後、電解メッキ法により、第２凹所部分４３Ａおよび窪み４５Ｃの各々を充填してニッケルメッキ層よりなる第２金属層４６を形成し、これにより、回路基板２０の上面上に、第１樹脂型体部分４１および第２樹脂型体部分４３よりなる樹脂型体と、この樹脂型体における第１凹所部分４１Ａおよび第２凹所部分４３Ａよりなる金属部分形成用凹所内に形成された第１金属層４５および第２金属層４６よりなる金属部分によって構成される中間体４０が形成される。
この図の例においては、形成された中間体４０における金属部分の上方突出部分３３とされる部分の先端面が研磨処理され、これによって平坦化されている。
【００７１】
＜型体除去工程＞
中間体形成工程において得られた中間体４０に対して型体除去処理を行い、この中間体４０から樹脂型体を構成する硬化樹脂を除去して金属部分を露出させることにより、図２に示されるような構成を有する特定片持ちスプリングが回路基板２０の上面上に形成される。
【００７２】
このような特定片持ちスプリングの製造方法によれば、中間体形成工程において、光造形法によって回路基板２０上に形成した樹脂型体の金属部分形成用凹所内に金属部分が形成されてなる中間体４０を形成した後、型体除去工程において、中間体４０における樹脂型体を構成する硬化樹脂を除去することにより、当該金属部分よりなる特定片持ちスプリングが得られるため、例えば図３３〜図３５に示したような従来用いられている手法に比して、多くの処理が必要とされず、また個々の処理が煩雑なものでないことから、高い効率で容易に特定片持ちスプリングを製造することができる。
また、この特定片持ちスプリングの製造方法においては、樹脂型体の形成に光造形法を用い、造形すべき樹脂型体のＣＡＤデータに基づいて複数の硬化樹脂単位層を積層することによって樹脂型体を形成しているため、弊害を伴うことなくアスペクト比の大きい形状の樹脂型体を形成することができると共に、例えば硬化樹脂単位層を形成しようとする面（具体的には、回路基板２０の上面や形成しようとする硬化樹脂単位層の直下に位置することとなる硬化樹脂単位層の上面）の形状およびその表面の平坦性などによって制限を受けることなく所望の形状を有する硬化樹脂単位層を高い精度で形成することができ、また、複数の硬化樹脂単位層を位置のアライメント誤差なく積層することができるため、金属部分を成形するための型体を、大きな設計の自由度をもって、高い精度でかつ高い効率で容易に形成することができる、
従って、特定片持ちスプリングの製造方法によれば、特定片持ちスプリングを大きな設計の自由度をもって、かつ高い効率で容易に形成することができる。
【００７３】
また、この特定片持ちスプリングの製造方法においては、形成される特定片持ちスプリングは第１金属層４５と第２金属層４６とが一体的に組み合わされてなるものであるが、第２の金属部分形成過程において、第１金属層４５の表面に対してライトエッチング処理が施されているため、第１金属層４５と、第２金属層４６と間に優れた密着性が得られる。実際上、上述の製造方法によって図２に示した構成の特定片持ちスプリングを製造し、得られた特定片持ちスプリングのビーム部分における特定バネ定数を確認し、その後、当該ビーム部分に１．２５ｋｇの荷重を加えることによって変位量３０μｍで変位させる変位操作を１００００回行った後、再び特定バネ定数を確認したところ、製造直後の特定バネ定数の値と同一の値が得られた。
【００７４】
更に、本発明の特定片持ちスプリングの製造方法によれば、基板の上面上に、上方に伸びる第１のポスト部分と、一端部がこの第１のポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びる第１のビーム部分と、この第１のビーム部分の他端部の上面から上方に伸びる第２のポスト部分と、一端部がこの第２のポスト部分に一体に連続して前記第１のビーム部分と平行に伸びる第２のビーム部分とよりなり、第１のビーム部分および第２のビーム部分の他端部がいずれも上下方向に弾性的に変位可能である金属製可変形要素（金属製可変形要素複合体）を含む構成の特定片持ちスプリング（以下、「特定片持ち複合スプリング」ともいう。）を製造することもできる。
【００７５】
図１０は、本発明のマイクロスプリングの製造方法によって製造された特定片持ちスプリングの構成の他の例、具体的には、特定片持ち複合スプリングの構成を示す説明図である。
この特定片持ち複合スプリングは、配線パターン２１が形成された回路基板２０の上面（図１０において上面）上に、当該配線パターン２１における電極部２１Ａの上方（図１０において上方）に伸び、この電極部２１Ａに電気的に接続された状態で形成された箱状の第１のポスト部分３４と、その一端部（図１０において左端部）３５Ａが第１のポスト部分３４に一体に連続し、回路基板２０の表面方向（図１０において左右方向）に伸びる矩形棒状の第１のビーム部分３５と、この第１のビーム部分３５の他端部（図１０において右端部）３５Ｂの上面から上方に伸びる柱状の第２のポスト部分３６と、その一端部（図１０において右端部）３７Ａが第２のポスト部分３６に一体に連続して第１のビーム部分３５と平行に伸びる矩形棒状の第２のビーム部分３７と、この第２のビーム部分３７の他端部（図１０において左端部）３７Ｂの上面から上方に伸びる柱状の第３のポスト部分３８と、その一端部（図１０において左端部）３９Ａが第３のポスト部分３８に一体に連続して第２のビーム部分３７と平行に伸びる矩形棒状の第３のビーム部分３９とを備え、当該第１のビーム部分３５の他端部３５Ｂおよび第２のビーム部分３７の他端部３７Ｂ並びに第３のビーム部分３９の他端部（図１０において右端部）３９Ｂがいずれも上下方向（図１０において上下方向）に弾性的に変位可能である金属製可変形要素を有するものであり、第３ビーム部分３９の他端部３９Ｂの上面から上方に突出する円柱状の上方突出部分３９Ｃが設けられてなる構成のものである。
【００７６】
このような構成の特定片持ち複合スプリングは、回路基板２０に対して第１の中間体形成工程を行うことにより、第１のポスト部分３４および第１のビーム部分３５が第１の樹脂型体に形成されてなる第１の中間体を形成し、この第１の中間体に対して第２の中間体形成工程を行うことにより、第２のポスト部分３６および第２のビーム部分３７が第２の樹脂型体内に形成されてなる第２の中間体を形成し、この第２の中間体に対して第３の中間体形成工程を行うことにより、第３のポスト部分３８および第３のビーム部分３９が第３の樹脂型体内に形成されてなる第３の中間体を形成し、更に第３の中間体に対して第４の中間体形成工程を行うことにより、上方突出部分３９Ｃが第４の樹脂型体内に形成されてなる第４の中間体を形成し、その後、得られた第１の中間体における第１の樹脂型体、第２の中間体における第２の樹脂型体、第３の中間体における第３の樹脂型体および第４の中間体における第４の樹脂型体を形成する硬化樹脂を一括して除去する型体除去処理を行うことによって製造されたものである。
【００７７】
具体的には、先ず、図１１に示すように、図２に係る特定片持ちスプリングの製造方法における中間体形成工程のポスト部分およびビーム部分用型体形成過程と同様にして、回路基板２０の上面上に、第１のポスト部分３４および第１のビーム部分３５を形成するための第１の金属部分形成用凹所５１Ｂを有する第１の樹脂型体（図の例においては６層の硬化樹脂単位層よりなる積層体）５１Ａを形成し、図１２に示すように、この第１の樹脂型体５１Ａの第１の金属部分形成用凹所５１Ｂ内に、図２に係る特定片持ちスプリングの製造方法における中間体形成工程の第１の金属部分形成過程と同様にして、ニッケルメッキ基層および銅メッキ層よりなる第１の金属層５１Ｃを形成し、これにより、第１の樹脂型体５１Ａと、この第１の樹脂型体５１Ａにおける第１の金属部分形成用凹所５１Ｂに形成された第１の金属層５１Ｃよりなる金属部分とによって構成される第１の中間体５１が形成される。
【００７８】
次いで、図１３に示すように、得られた第１の中間体５１における第１の金属層５１Ｃの表面に対して表面粗面化処理を行った後、当該第１の中間体５１上に、図２に係る特定片持ちスプリングの製造方法における中間体形成工程のポスト部分およびビーム部分用型体形成過程と同様の手法により、第２のポスト部分３６および第２のビーム部分３７を形成するための第２の金属部分形成用凹所５２Ｂを有する第２の樹脂型体（図の例においては５層の硬化樹脂単位層よりなる積層体）５２Ａを形成し、図１４に示すように、この第２の樹脂型体５２Ａの第２の金属部分形成用凹所５２Ｂ内に、図２に係る特定片持ちスプリングの製造方法における中間体形成工程の第１の金属部分形成過程と同様にして、ニッケルメッキ基層および銅メッキ層よりなる第２の金属層５２Ｃを形成し、これにより、第２の樹脂型体５２Ａと、この第２の樹脂型体５２Ａにおける第２の金属部分形成用凹所５２Ｂに形成された第２の金属層５２Ｃよりなる金属部分とによって構成される第２の中間体５２が形成される。
【００７９】
そして、図１５に示すように、得られた第２の中間体５２における第２の金属層５２Ｃの表面に対して表面粗面化処理を行った後、当該第２の中間体５２上に、図２に係る特定片持ちスプリングの製造方法における中間体形成工程のポスト部分およびビーム部分用型体形成過程と同様の手法により、第３のポスト部分３８および第３のビーム部分３９を形成するための第３の金属部分形成用凹所５３Ｂを有する第３の樹脂型体（図の例においては５層の硬化樹脂単位層よりなる積層体）５３Ａを形成し、図１６に示すように、この第３の樹脂型体５３Ａの第３の金属部分形成用凹所５３Ｂ内に、図２に係る特定片持ちスプリングの製造方法における中間体形成工程の第１の金属部分形成過程と同様にして、ニッケルメッキ基層および銅メッキ層よりなる第３の金属層５３Ｃを形成し、これにより、第３の樹脂型体５３Ａと、この第３の樹脂型体５３Ａにおける第３の金属部分形成用凹所５３Ｂに形成された第３の金属層５３Ｃよりなる金属部分とによって構成される第３の中間体５３が形成される。
【００８０】
更に、図１７に示すように、得られた第３の中間体５３における第３の金属層５３Ｃの表面に対して表面粗面化処理を行った後、当該第３の中間体５３上に、図２に係る特定片持ちスプリングの製造方法における中間体形成工程の上方突出部分用型体形成過程と同様の手法により、上方突出部分３９Ｃを形成するための第４の金属部分形成用凹所５４Ｂを有する第４の樹脂型体（図の例においては２層の硬化樹脂単位層よりなる積層体）５４Ａを形成し、図１８に示すように、この第４の樹脂型体５４Ａの第４の金属部分形成用凹所５３Ｂ内に、図２に係る特定片持ちスプリングの製造方法における中間体形成工程の第２の金属部分形成過程と同様にして、エッチング銅層およびニッケルメッキ層よりなる第４の金属層５４Ｃを形成し、これにより、第４の樹脂型体５４Ａと、この第４の樹脂型体５４Ａにおける第４の金属部分形成用凹所５４Ｂに形成された第４の金属層５４Ｃよりなる金属部分とによって構成される第４の中間体５４が形成される。
【００８１】
その後、第１の中間体形成工程、第２の中間体形成工程、第３の中間体形成工程および第４の中間体形成工程の各々において得られた第１の中間体５１、第２の中間体５２、第３の中間体５３および第４の中間体５４に対して型体除去処理を行い、これらの中間体から樹脂型体を構成する硬化樹脂を一括して除去することにより、図１０に示されるような構成を有する特定片持ち複合スプリングが回路基板２０の上面上に形成される。
【００８２】
以上、本発明の特定片持ちスプリングの製造方法について説明したが、本発明の特定の片持ちスプリングの製造方法はこれに限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、図２に示した特定片持ちスプリングの製造方法において、上方突出部分３３を形成するためには、第１凹所部分内に窪み４５Ｃを有する第１金属層が形成された状態の第１樹脂型体部分の表面上にレジスト法によって上方突出部分用貫通孔およびポスト部分形成用貫通孔を有するレジスト層を形成し、このレジスト層における上方突出部分用貫通孔および窪みに対してメッキ法を行う手法を用いることができる。
なお、図１０に示した特定片持ち複合スプリングの製造方法においても、上方突出部分３９Ｃを同様の手法によって形成することもできる。
【００８３】
また、上方突出部分を形成するためには、電解メッキ法によりニッケル層よりなる金属層を形成することに限定されず、例えばニッケル−ホウ素層、ニッケル−リン層、ニッケル−コバルト層およびニッケル−鉄層や、ニッケル層上に炭素微分末が混入された表層が形成されてなるもの（以下、「炭素粉末含有層」ともいう。）などよりなる金属層を形成することもできる。これらの金属層よりなる上方突出部分には、優れた硬度が得られ、接点部材としての上方突出部分に優れた耐久性および接触性が得られると共に、ニッケル−ホウ素層よりなるものにおいては、摩擦係数が低減されることから一層優れた耐久性が得られることとなり、また、炭素粉末含有層よりなるものにおいては、酸化抑制能が得られることから一層優れた接触性が得られることとなる。
これらの金属層よりなる上方突出部分に得られる硬度は、具体的に、ニッケル層よりなるものはＨＶ３００〜６００であり、これに比して、ニッケル−ホウ素層よりなるものはＨＶ６００〜９００、ニッケル−リン層よりなるものはＨＶ６００〜９００、ニッケル−コバルト層よりなるものはＨＶ７００〜１２００、ニッケル−鉄層よりなるものはＨＶ７００〜１２００、炭素粉末含有層よりなるものはＨＶ６００〜１０００である。
【００８４】
〔特定スイッチの製造方法〕
図１９は、本発明のマイクロスイッチの製法方法によって作製された特定スイッチの構成の一例を示す説明図である。
この特定スイッチは、配線パターン２１が形成された回路基板２０の上面（図１９において上面）上に、当該配線パターン２１における電極部２１Ａの上方（図１９において上方）に伸び、この電極部２１Ａに電気的に接続された状態で形成された柱状のポスト部分７１と、その一端部（図１９において左端部）７２Ａがポスト部分７１に一体に連続して回路基板２０の表面方向（図１９において左右方向）に伸びる矩形棒状のビーム部分７２と、このビーム部分７２の他端部（図１９において右端部）７２Ｂの下面（図２において下面）から下方（図１９において下方）に突出する円柱状の下方突出部分７３とを備え、当該ビーム部分７２の他端部７２Ｂが上下方向（図１９において上下方向）に弾性的に変位可能である金属製可変形要素を有するものである。
この特定スイッチは、下方突出部分７３が回路基板２０の配線パターン２１におけるスイッチ用接点部とされる電極部２１Ｂの上方に離間して対向した状態に位置するよう設けられており、この下方突出部分７３は、ビーム部分７２が下方に変位することによって電極部２Ｂと電気的の接続された状態とされる。
【００８５】
特定スイッチの具体的な一例としては、ポスト部分７１が縦４０μｍ、横３０μｍ、高さ１００μｍであり、ビーム部分７２が全長３００μｍ、、幅３０μｍ、厚み２０μｍであり、下方突出部分７３が直径２０μｍ、高さ８０μｍであり、また、ポスト部分７１の端部から下方突出部分７３の中心部までの距離Ｌ２が２５０μｍである形状を有し、また、プローブカードの接触子として用いる場合には、例えば同一形状を有する複数の特定片持ちスプリングを配列ピッチ８０μｍでセンターパッド配列する。
【００８６】
このような構成の特定スイッチは、回路基板２０に対して中間体形成工程を行うことにより、ポスト部分７１およびビーム部分７２並びに下方突出部分７３が樹脂型体内に形成されてなる中間体を形成し、その後、得られた中間体における樹脂型体を形成する硬化樹脂を除去する型体除去処理を行うことによって製造されたものである。
【００８７】
以下、具体的に、特定スイッチの製造方法について、図を用いて説明する。
【００８８】
＜中間体形成工程＞
図２０に示すように、その上面に配線パターン２１の形成された回路基板２０を用意し、この回路基板２０の上面上に、光造形法によって配線パターン２１における電極部２１Ａの配置位置に対応する部分にポスト部分用貫通孔７９Ａを有するポスト部分形成用の硬化樹脂単位層（以下、「ポスト部分用樹脂単位層」ともいう。）７８Ａを形成し、図２１に示すように、このポスト部分用樹脂単位層７８Ａ上に、ポスト部分用貫通孔７９Ａを有すると共に、配線パターン２１における電極部２１Ｂの配置位置に対応する部分に下方突出部分用貫通孔７９Ｂを有するポスト部分および下方突出部分形成用の硬化樹脂単位層（以下、「下方突出部分用樹脂単位層」ともいう。）７８Ｂを積層し、更に、図２２に示すように、この下方突出部分用樹脂単位層７８Ｂ上に、ポスト部分用貫通孔７９Ａおよび下方突出部分用貫通孔７９Ｂと連通するビーム部分用貫通孔７９Ｃを有するビーム部分形成用の硬化樹脂単位層（以下、「ビーム部分用樹脂単位層」ともいう。）７８Ｃを積層することにより、複数（図の例においては２個）のポスト部分用貫通孔７９Ａ、下方突出部分用通孔７９Ｂおよびビーム部分用貫通孔７９Ｃよりなる、ポスト部分７１、下方突出部分７３およびビーム部分７２を形成するための金属部分形成用凹所７５Ａを有する硬化樹脂製の樹脂型体７５を形成する。
【００８９】
ここに、樹脂型体７５を構成するポスト部分用樹脂単位層７８Ａ、下方突出部分用樹脂単位層７８Ｂおよびビーム部分用樹脂単位層７８Ｃの各々は、アスペクト比が３以下となる厚みを有するものであることが好ましく、特にアスペクト比が０．５〜２．０となる厚みを有するものであることが好ましい。
樹脂型体７５を構成する硬化樹脂単位層の各々の厚みをアスペクト比が３以下となる大きさとすることにより、各硬化樹脂単位層における貫通孔を確実にストレートウオール形状とすることができるため、最終的に得られる特定スイッチを高い精度を有するものとすることができる。
【００９０】
（金属部分形成工程）
図２３に示すように、得られた樹脂型体７５の金属部分形成用凹所７５Ａの内面に対して表面脱脂処理を行った後、無電解メッキ法によってニッケルメッキ基層７７Ａを形成し、更にこのニッケルメッキ基層７７Ａに対して金属付着操作を１回以上（この例においては１回）繰り返すことにより、当該ニッケルメッキ基層７７Ａを覆うように銅メッキ層７７Ｂが積層されてなる金属層７７を形成し、これにより、回路基板２０の上面上に、硬化樹脂製の樹脂型体７５と、この樹脂型体７５における金属部分形成用凹所７５Ａ内に形成された金属層７７よりなる金属部分によって構成される中間体７４が形成される。
【００９１】
ここに、表面脱脂処理としては、例えばアルカリ表面処理、酸表面処理などの手法を用いることができる。
このような表面脱脂処理を金属部分形成用凹所７５Ａの内面に対して施すことにより、この金属部分形成用凹所７５Ａの内面に、ニッケルメッキ基層７７Ａとの大きな密着強度を得ることができる。
表面脱脂処理の具体的な一例としては、温度５０℃の条件下において５分間のアルカリ脱脂処理を行った後、室温において２分間の硫酸および界面活性剤による表面処理、および室温において２分間の濃度１０％の硫酸による表面処理をこの順に行い、更に、室温において６分間のプリディップ処理を行った後、室温において５分間のアクセラレークー処理を行う手法が挙げられる。
【００９２】
＜型体除去工程＞
中間体形成工程において得られた中間体７４に対して型体除去処理を行い、この中間体７４から樹脂型体７５を構成する硬化樹脂を除去して金属部分を露出させることにより、図１９に示されるような構成を有する特定スイッチが回路基板２０の上面上に形成される。
【００９３】
このような特定スイッチの製造方法によれば、中間体形成工程において、光造形法によって回路基板２０上に形成した樹脂型体７５の金属部分形成用凹所７５Ａ内に金属層７７よりなる金属部分が形成されてなる中間体７４を形成した後、型体除去工程において、中間体７４における樹脂型体７５を構成する硬化樹脂を除去することにより、当該金属部分よりなる特定スイッチが得られるため、従来用いられている手法に比して、多くの処理が必要とされず、また個々の処理が煩雑なものでないことから、高い効率で容易に特定スイッチを製造することができる。
また、この特定スイッチの製造方法においては、樹脂型体７５の形成に光造形法を用い、造形すべき樹脂型体７５のＣＡＤデータに基づいて複数の硬化樹脂単位層を積層することによって樹脂型体７５を形成しているため、弊害を伴うことなくアスペクト比の大きい形状の樹脂型体を形成することができると共に、例えば硬化樹脂単位層を形成しようとする面（具体的には、回路基板２０の上面や形成しようとする硬化樹脂単位層の直下に位置することとなる硬化樹脂単位層の上面）の形状およびその表面の平坦性などによって制限を受けることなく所望の形状を有する硬化樹脂単位層を高い精度で形成することができ、また、複数の硬化樹脂単位層を位置のアライメント誤差なく積層することができるため、オーバーハング形状を有する金属部分を成形するための樹脂型体７５を、大きな設計の自由度をもって、高い精度でかつ高い効率で容易に形成することができる。
従って、特定スイッチの製造方法によれば、特定スイッチを大きな設計の自由度をもって、かつ高い効率で容易に形成することができる。
【００９４】
［特定中空スプリングの製造方法〕
図２４は、本発明のマイクロスプリングの製法方法によって作製された特定中空スプリングの構成の一例を示す説明図である。
この特定中空スプリングは、配線パターン２１が形成された回路基板２０の上面（図２４において上面）上に、当該配線パターン２１における電極部２１Ａの上方（図２４において上方）に伸び、この電極部２１Ａに電気的に接続された状態で形成された柱状の中央ポスト部分８１と、その中央部分が中央ポスト部分８１に一体に連続し、回路基板２０の表面方向（図２４における左右方向）に伸びる矩形棒状の下辺ビーム部分８２と、この下辺ビーム部分８２の両方の端部８２Ａ、８２Ｂの各々の上面からそれぞれ上方に突出する２個の柱状の端部ポスト部分８３Ａ、８３Ｂおよびこれら２つの端部ポスト部分８３Ａ、８３Ｂの上面にそれぞれ両方の端部８４Ａ、８４Ｂが一体に連続する矩形棒状の上辺ビーム部分８４とを備え、当該下辺ビーム部分８２および上辺ビーム部分８４が上下方向（図２４において上下方向）に弾性的に変形可能である金属製スプリング要素を有するものであり、上辺ビーム部分８４の中央部の上面から上方に突出する円柱状の上方突出部分８５が設けられてなるものである。
この特定中空スプリングにおいては、下辺ビーム部分８２と、２個の端部ポスト部分８３Ａ、８３Ｂと、上辺ビーム部分８４とにより、下辺ビーム部分８２の中央部において中央ポスト部分８１と一体に接続した状態の矩形状枠体部分８６が形成されている。
【００９５】
特定中空スプリングの具体的な一例としては、中央ポスト部分８１が縦４０μｍ、横３０μｍ、高さ８０μｍであり、下辺ビーム部分８２が全長３００μｍ、幅３０μｍ、厚み２０μｍであり、端部ポスト部分８３Ａ、８３Ｂの各々が縦４０μｍ、横３０μｍ高さ８０μｍであり、下辺ビーム部分８２が全長３００μｍ、幅３０μｍ、厚み２０μｍであり、上方突出部分８５が直径２０μｍ、高さ８０μｍである形状を有し、また、プローブカードの接触子として用いる場合には、例えば同一形状を有する複数の特定中空スプリングを配列ピッチ８０μｍでセンターパッド配列する。
【００９６】
このような構成の特定中空スプリングは、回路基板２０に対して第１の中間体形成工程を行うことにより、中央ポスト部分８１および下辺ビーム部分８２が第１の樹脂型体内に形成されてなる第１の中間体を形成し、この第１の中間体に対して第２の中間体形成工程を行うことにより、２個の端部ポスト部分８３Ａ、８３Ｂおよび上辺ビーム部分８４が第２の樹脂型体内に形成されてなる第２の中間体を形成し、更に、第２の中間体に対して第３の中間体形成工程を行うことにより、上方突出部分８５が第３の樹脂型体内に形成されてなる第３の中間体を形成し、その後、第１の中間体における第１の樹脂型体、第２の中間体における第２の樹脂型体および第３の中間体における第３の樹脂型体の各々を形成する硬化樹脂を一括して除去する型体除去処理を行うことによって製造されたものである。
【００９７】
以下、具体的に、特定中空スプリングの製造方法について、図を用いて説明する。
【００９８】
＜第１の中間体形成工程＞
（型体形成過程）
図２５に示すように、その上面に配線パターン２１が形成された回路基板２０を用意し、この回路基板２０の上面上に、光造形法によって配線パターン２１における電極部２１Ａの配置位置に対応する部分に中央ポスト部分用貫通孔９８Ａを有する中央ポスト部分形成用の硬化樹脂単位層（以下、「中央ポスト部分用樹脂単位層」ともいう。）９７Ａ、９７Ｂをこの順に形成して積層し、最上層の中央ポスト部分用樹脂単位層９７Ｂ上に、中央ポスト部分用貫通孔９８Ａと連通する下辺ビーム部分用貫通孔９８Ｂを有する下辺ビーム部分形成用の硬化樹脂単位層（以下、「下辺ビーム部分用樹脂単位層」ともいう。）９７Ｃを積層することにより、複数（図の例においては２個）の中央ポスト部分用貫通孔９８Ａおよび下辺ビーム部分用貫通孔９８Ｂよりなる、中央ポスト部分８１および下辺ビーム部分８２を形成するための第１の金属部分形成用凹所９１Ｂを有する第１の樹脂型体９１Ａを形成する。
【００９９】
ここに、第１の樹脂型体９１Ａを構成する中央ポスト部分用樹脂単位層９７Ａ、９７Ｂおよび下辺ビーム部分用樹脂単位層９７Ｃの各々は、アスペクト比が３以下となる厚みを有するものであることが好ましく、特にアスペクト比が０．５〜２．０となる厚みを有するものであることが好ましい。
第１の樹脂型体９１Ａを構成する硬化樹脂単位層の各々の厚みをアスペクト比が３以下となる大きさとすることにより、各硬化樹脂単位層における貫通孔を確実にストレートウオール形状とすることができるため、最終的に得られる特定中空スプリングを高い精度を有するものとすることができる。
なお、以下、この特定中空スプリングの製造方法において、後述する硬化樹脂単位層の厚みについても同様である。
【０１００】
（金属部分形成過程）
図２６に示すように、得られた第１の樹脂型体９１Ａの第１の金属部分形成用凹所９１Ｂの内面に対して表面脱脂処理を行った後、無電解メッキ法によってニッケルメッキ基層を形成し、更にこのニッケルメッキ基層に対して金属付着操作を１回以上（この例においては１回）繰り返し、当該ニッケルメッキ基層を覆うように銅メッキ層が積層されてなる第１の金属層９１Ｃを形成することにより、回路基板２０の上面上に、第１の樹脂型体９１Ａと、この第１の樹脂型体９１Ａにおける第１の金属部分形成用凹所９１Ｂ内に形成された第１の金属層９１Ｃよりなる金属部分によって構成される第１の中間体９１が形成される。
【０１０１】
ここに、表面脱脂処理としては、例えばアルカリ表面処理、酸表面処理などの手法を用いることができる。
このような表面脱脂処理を第１の金属部分形成用凹所９１Ｂの内面に対して施すことにより、この第１の金属部形成用凹所９１Ｂの内面に、ニッケルメッキ基層との大きな密着強度を得ることができる。
表面脱脂処理の具体例な一例としては、温度５０℃の条件下において５分間のアルカリ脱脂処理を行った後、室温において２分間の硫酸および界面活性剤による表面処理、および室温において２分間の濃度１０％の硫酸による表面処理をこの順に行い、更に、室温において６分間のプリディップ処理を行った後、室温において５分間のアクセラレーター処理を行う手法が挙げられる。
なお、以下、この特定中空スプリングの製造方法における他の工程で行われる表面脱脂処理についても同様である。
【０１０２】
＜第２の中間体形成工程＞
（型体形成過程）
図２７に示すように、第１の中間体形成工程において得られた第１の中間体９１における第１の金属層９１Ｃの表面に対してその表面を平坦化する目的で表面粗面化処理を行った後、当該第１の中間体９１上に、光造形法によって第１の金属層９１Ｃの両端部の各々に対応する部分に端部ポスト部分用貫通孔９８Ｃ、９８Ｃを有する端部ポスト部分形成用の硬化樹脂単位層（以下、「端部ポスト部分用樹脂単位層」ともいう。）９７Ｄ、９７Ｅをこの順に形成して積層し、最上層の端部ポスト部分用樹脂単位層９７Ｅ上に、２個の端部ポスト部分用貫通孔９８Ｃ、９８Ｃと連通する上辺ビーム部分用貫通孔９８Ｄを有する上辺ビーム部分形成用の硬化樹脂単位層（以下、「上辺ビーム部分用樹脂単位層」ともいう。）９７Ｆを積層することにより、複数（図の例においては合計４個）の端部ポスト部分用貫通孔９８Ｃおよび上辺ビーム部分用貫通孔９８Ｄよりなる、端部ポスト部分８３Ａ、８３Ｂおよび上辺ビーム部分８４を形成するための第２の金属部分形成用凹所９２Ｂを有する第２の樹脂型体９２Ａを形成する。
【０１０３】
ここに、表面粗面化処理としては、例えば研磨処理等の機械的処理、または酸ライトエッチング処理等の化学的処理などの手法を用いることができる。
このような表面粗面化処理を第１の金属層９１Ｃの表面に対して施すことにより、この第１の金属層９１Ｃの表面に、端部ポスト部分用硬化樹脂単位層９７Ｄとの大きな密着強度を得ることができる。
表面粗面化処理の具体的な一例としては、室温において２分間の硫酸および界面活性剤による表面処理、および室温において２分間の濃度１０％の硫酸による表面処理をこの順に行い、更に、有機溶媒洗浄処理を行った後に乾燥処理を行う手法が挙げられる。
なお、以下、この特定中空スプリングの製造方法における他の工程で行われる表面粗面化処理についても同様である。
【０１０４】
（金属部分形成過程）
図２８に示すように、得られた第２の樹脂型体９２Ａの第２の金属部分形成用凹所９２Ｂの内面に対して表面脱脂処理を行った後、無電解メッキ法によってニッケルメッキ基層を形成し、更にこのニッケルメッキ基層に対して金属付着操作を１回以上（この例においては１回）繰り返し、当該ニッケルメッキ基層を覆うように銅メッキ層が積層されてなる第２の金属層９２Ｃを形成することにより、第１の中間体９１上に、硬化樹脂製の第２の樹脂型体９２Ａと、この第２の樹脂型体９２Ａにおける第２の第２の金属部分形成用凹所９２Ｂ内に形成された第２の金属層９２Ｃよりなる金属部分によって構成される第２の中間体９２が形成される。
【０１０５】
＜第３の中間体形成工程＞
（型体形成過程）
図２９に示すように、第２の中間体形成工程において得られた第２の中間体９２における第２金属層９２Ｃの表面に対してその表面を平坦化する目的で表面粗面化処理を行った後、当該第２の中間体９２上に、光造形法によって第２の金属層９２Ｃの中央部分の上方に対応する部分に上方突出部分用貫通孔９８Ｅを有する上方突出部分形成用の硬化樹脂単位層（以下、「上方突出部分用樹脂単位層」ともいう。）９７Ｇ、９７Ｈをこの順に形成して積層することにより、複数（図の例においては２個）の上方突出部分用貫通孔９８Ｅよりなる、上方突出部分８５を形成するための第３の金属部分形成用凹所９３Ｂを有する第３の樹脂型体９３Ａを形成する。
【０１０６】
（金属部分形成過程）
図３０に示すように、得られた第３の樹脂型体９３Ａの第３の金属部分形成用凹所９３Ｂの内面に対して表面脱脂処理を行った後、無電解メッキ法によってニッケルメッキ基層を形成し、更にこのニッケルメッキ基層に対して金属付着操作を１回以上（この例においては１回）繰り返し、当該ニッケルメッキ基層を覆うように銅メッキ層が積層されてなる第３の金属層９３Ｃを形成することにより、第２の中間体９２上に、第３の樹脂型体９３Ａと、この第３の樹脂型体９３Ａにおける第３の金属部分形成用凹所９３Ｂ内に形成された第３の金属層９３Ｃよりなる金属部分によって構成される第３の中間体９３が形成される。
【０１０７】
＜型体除去工程＞
第１の中間体形成工程、第２の中間体形成工程および第３の中間体形成工程の各々において得られた第１の中間体９１、第２の中間体９２および第３の中間体９３に対して型体除去処理を行い、これらの中間体の各々から樹脂型体を構成する硬化樹脂を除去して金属部分を露出させることにより、図２４に示されるような構成を有する特定中空スプリングが回路基板２０の上面上に形成される。
【０１０８】
このような特定中空スプリングの製造方法によれば、第１の中間体形成工程、第２の中間体形成工程および第３の中間体形成工程において、各々、回路基板２０上に、光造形法によって形成した樹脂型体の金属部分形成用凹所内に金属部分が形成されてなる第１の中間体９１、第２の中間体９２および第３の中間体９３をこの順に形成した後、型体除去工程において、第１の中間体９１、第２の中間体９２および第３の中間体９３の各々における樹脂型体を構成する硬化樹脂を一括して除去することにより、当該金属部分よりなる特定中空スプリングが得られるため、従来用いられている手法に比して、多くの処理が必要とされず、また個々の処理が煩雑なものでないことから、高い効率で容易に特定中空スプリングを製造することができる。
また、この特定中空スプリングの製造方法においては、第１の樹脂型体９１Ａ、第２の樹脂型体９２Ａおよび第３の樹脂型体９３Ａの形成に光造形法を用い、造形すべき第１の樹脂型体９１Ａ、第２の樹脂型体９２Ａおよび第３の樹脂型体９３Ａの各々ＣＡＤデータに基づいて複数の硬化樹脂単位層を積層することによって樹脂型体を形成しているため、弊害を伴うことなくアスペクト比の大きい形状の樹脂型体を形成することができると共に、例えば硬化樹脂単位層を形成しようとする面（具体的には、回路基板の上面や形成しようとする硬化樹脂単位層の直下に位置することとなる硬化樹脂単位層の上面）の形状およびその表面の平坦性などによって制限を受けることなく所望の形状を有する硬化樹脂単位層を高い精度で形成することができ、また、複数の硬化樹脂単位層を位置のアライメント誤差なく積層することができるため、ブリッジ形状を有する金属部分を成形するための樹脂型体を、大きな設計の自由度をもって、高い精度でかつ高い効率で容易に形成することができる。
従って、特定中空スプリングの製造方法によれば、中空スプリングを大きな設計の自由度をもって、かつ高い効率で容易に形成することができる。
【０１０９】
また、この特定中空スプリングの製造方法においては、形成される特定中空スプリングは第１の金属層９１Ｃと第２の金属層９２Ｃと第３の金属層９３Ｃとが一体的に組み合わされてなるものであるが、各々の金属部分形成過程において、第１の金属層９１Ｃおよび第２の金属層９２Ｃの各々の表面に対してライトエッチング処理が施されているため、第１の金属層９１Ｃと第２の金属層９２Ｃと間、第２の金属層９２Ｃと第３の金属層９３Ｃと間と間の各々に優れた密着性が得られる。
【０１１０】
更に、このような特定中空スプリングの製造方法によれば、三次元的な構造を有するスプリング要素を容易に形成することができることから、基板の上面上に金属製のスプリング要素を含むマイクロスプリングが設けられてなるという三次元的な形状を有する、図２４に示されるような本発明の機能性基板を製造することができる。
【０１１１】
更に、本発明の特定中空スプリングの製造方法によれば、基板の上面上に、上方に伸びる中央ポスト部分と、矩形状枠体部分、具体的には、中央ポスト部分に一体に連続して当該基板の表面方向に伸びる下辺ビーム部分、この下辺ビーム部分の両端部の上面から上方に伸びる端部ポスト部分、これらの２個の端部ポスト部分の上面にそれぞれ両端部が一体に連続する上辺ビーム部分とからなる金属製スプリング要素の複数が一体的に積重されてなる構成の特定中空スプリング（以下、「特定中空複合スプリング」ともいう。）を製造することもできる。
【０１１２】
図３１は、本発明の特定中空スプリングの製造方法によって製造された特定中空スプリングの構成の他の例、具体的には特定中空複合スプリングの構成を示す説明図である。
この特定中空複合スプリングは、同一の形状を有する２個の金属製スプリング要素が一体的に積重されてなる構成を有し、配線パターン２１が形成された回路基板２０の上面（図３１において上面）上に、当該配線パターン２１における電極部２１Ａの上方（図３１において上方）に伸び、この電極部２１Ａに電気的に接続された状態で形成された中央ポスト部分８１と、この中央ポスト部８１に、下辺ビーム部分８２の中央部において一体に接続した矩形枠状体部分（以下、「第１の矩形枠状体部分」ともいう。）８６とよりなる第１の金属製スプリング要素、および第１の金属製スプリング要素の第１の矩形状枠体部分８６を構成する上辺ビーム部分８４の中央部の上面の中央部から上方に突出する中央ポスト部分８１と、この中央ポスト部８１に、下辺ビーム部分８２の中央部において一体に接続した矩形枠状体部分（以下、「第２の矩形枠状体部分」ともいう。）８９とよりなる第２の金属製スプリング要素よりなり、第２の金属製スプリング要素の第２の矩形状枠体部分８９を構成する上辺ビーム部分８４の中央部の上面から上方に突出する上方突出部分８５が設けられてなるものである。
この図の例においては、第１の矩形枠状体部分８６および第２の矩形枠状体部分８９は、各々、図２４で示される特定中空スプリングにおける矩形枠状体部分８６と同様の構成を有するものである。
【０１１３】
このような構成の第２の複合マイクロスプリングは、図２４に係る特定中空スプリングの製造方法における第１の中間体形成工程と、第２の中間体形成工程とよりなる金属製可変形枠状部分形成操作を繰り返し、この金属製可変形枠状部分形成操作を合計２回行った後、更にこの工程に続いて、図２４に係る特定中空スプリングの製造方法における第３の中間体形成工程を行うことにより、樹脂型体と金属部分とよりなる中間体の複合体を形成し、その後、これらのすべての中間体形成工程において形成された中間体における樹脂型体を形成する硬化樹脂を一括して除去する型体除去処理を行うことによって製造されたものである。
【０１１４】
以上、本発明の特定中空スプリングの製造方法について説明したが、本発明の特定中空スプリングの製造方法はこれに限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、図２４に示した特定中空スプリングの製造方法において、上方突出部分８５を形成するためには、第２の中間体の表面上にレジスト法によって上方突出部分用貫通孔を有するレジスト層を形成し、このレジスト層における上方突出部分用貫通孔に対してメッキ法を行う手法を用いることができる。
なお、図３１に示した特定中空複合スプリングの製造方法においても、上方突出部分８５を同様の手法によって形成することもできる。
【０１１５】
また、上方突出部分を形成するためには、電解メッキ法によりニッケル層よりなる金属層を形成することに限定されず、例えばニッケル−ホウ素層、ニッケル−リン層、ニッケル−コバルト層およびニッケル−鉄層や、ニッケル層上に炭素微分末が混入された表層が形成されてなる炭素粉末含有層などよりなる金属層を形成することもできる。これらの金属層よりなる上方突出部分には、優れた硬度が得られ、接点部材としての上方突出部分に優れた耐久性および接触性が得られると共に、ニッケル−ホウ素層よりなるものにおいては、摩擦係数が低減されることから一層優れた耐久性が得られることとなり、また、炭素粉末含有層よりなるものにおいては、酸化抑制能が得られることから一層優れた接触性が得られることとなる。
これらの金属層よりなる上方突出部分に得られる硬度は、具体的に、ニッケル層よりなるものはＨＶ３００〜６００であり、これに比して、ニッケル−ホウ素層よりなるものはＨＶ６００〜９００、ニッケル−リン層よりなるものはＨＶ６００〜９００、ニッケル−コバルト層よりなるものはＨＶ７００〜１２００、ニッケル−鉄層よりなるものはＨＶ７００〜１２００、炭素粉末含有層よりなるものはＨＶ６００〜１０００である。
【０１１６】
以上のような本発明の製造方法によれば、プローブカードにおける接触子を形成することができ、特に極めて多数の接触子を備えてなる構成のプローブカード、具体的には直径８インチ以上の大きさを有するウエハ上に形成された複数のＬＳＩチップの性能検査に好適に用いられるプローブカードにおける当該多数の接触子を、容易な手法によって極めて大きな製造コストを要さずに同時に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の金属性電気機械的機能素子の形成方法に用いられる光造形装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２】本発明のマイクロスプリングの製造方法によって作製された特定片持ちスプリングの構成の一例を示す説明図である。
【図３】図２の特定片持ちスプリングの製造方法に用いられる回路基板の構成の一例を示す説明図である。
【図４】図３の回路基板上に硬化樹脂単位層が形成された状態を示す説明図である。
【図５】図４の硬化樹脂単位層上に複数の硬化樹脂単位層が形成された状態を示す説明図である。
【図６】図２の片持ちスプリングの製造方法に係る第１樹脂型体部分の構成を示す説明図である。
【図７】図６の第１樹脂型体部分における第１凹所部分に第１金属層が形成された状態を示す説明図である。
【図８】図７の第１凹所部分に第１金属層が形成された状態の第１樹脂型体部分上に第２樹脂型体部分が形成された状態を示す説明図である。
【図９】図２の片持ちスプリングの製造方法に係る中間体の構成を示す説明図である。
【図１０】本発明のマイクロスプリングの製造方法によって作製された特定片持ちスプリングの構成の他の例を示す説明図である。
【図１１】図１０の特定片持ち複合スプリングの製造方法に係る第１の樹脂型体の構成を示す説明図である。
【図１２】図１０の特定片持ち複合スプリングの製造方法に係る第１の中間体の構成を示す説明図である。
【図１３】図１２の第１の中間体上に第２の樹脂型体が形成された状態を示す説明図である。
【図１４】図１２の第１の中間体上に第２の中間体が形成された状態を示す説明図である。
【図１５】図１４の第２の中間体上に第３の樹脂型体が形成された状態を示す説明図である。
【図１６】図１４の第２の中間体上に第３の中間体が形成された状態を示す説明図である。
【図１７】図１６の第３の中間体上に第４の樹脂型体が形成された状態を示す説明図である。
【図１８】図１６の第３の中間体上に第４の中間体が形成された状態を示す説明図である。
【図１９】本発明のマイクロスイッチの製造方法によって作製された特定マイクロスイッチの構成の一例を示す説明図である。
【図２０】図１９の特定マイクロスイッチの製造方法に係る回路基板上に硬化樹脂単位層が形成された状態を示す説明図である。
【図２１】図２０の硬化樹脂単位層上に更に硬化樹脂単位層が形成された状態を示す説明図である。
【図２２】図１９の特定マイクロスイッチの製造方法に係る樹脂型体の構成を示す説明図である。
【図２３】図１９の特定マイクロスイッチの製造方法に係る中間体の構成を示す説明図である。
【図２４】本発明のマイクロスプリングの製造方法によって作製された特定中空スプリングの構成の一例を示す説明図である。
【図２５】図２４の特定中空スプリングの製造方法に係る第１の樹脂型体の構成を示す説明図である。
【図２６】図２４の特定中空スプリングの製造方法に係る第１の中間体の構成を示す説明図である。
【図２７】図２６の第１の中間体上に第２の樹脂型体が形成された状態を示す説明図である。
【図２８】図２６の第１の中間体上に第２の中間体が形成された状態を示す説明図である。
【図２９】図２８の第２の中間体上に第３の樹脂型体が形成された状態を示す説明図である。
【図３０】図２８の第２の中間体上に第３の中間体が形成された状態を示す説明図である。
【図３１】本発明のマイクロスプリングの製造方法によって作製された特定中空スプリングの構成の他の例を示す説明図である。
【図３２】金属製電気機械的機能素子の構成の一例を示す説明図である。
【図３３】図３２の電気機械的機能素子の製造工程を示す説明図である。
【図３４】図３３において示される製造工程後に係る製造工程を示す説明図である。
【図３５】図３４において示される製造工程後に係る製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０    固定ベース
１０Ａ    垂直支柱
１１    収容容器
１１Ａ、１１Ｂ    開口
１２    光源装置
１３    支持ステージ
１３Ａ    ステージ面
１５    スキージ機構
１６    循環手段
１６Ａ    循環ポンプ
１６Ｂ    液吸引側配管
１６Ｃ    液吐出側配管
１７    制御手段
２０    回路基板
２１    配線パターン
２１Ａ、２１Ｂ    電極部
３１    ポスト部分
３２    ビーム部分
３２Ａ    一端部
３２Ｂ    他端部
３３    上方突出部分
３４    第１のポスト部分
３５    第１のビーム部分
３５Ａ    一端部
３５Ｂ    他端部
３６    第２のポスト部分
３７    第２のビーム部分
３７Ａ    一端部
３７Ｂ    他端部
３８    第３のポスト部分
３９    第３のビーム部分
３９Ａ    一端部
３９Ｂ    他端部
３９Ｃ    上方突出部分
４０    中間体
４１    樹脂型体部分（第１樹脂型体部分）
４１Ａ    金属部分形成用凹所部分（第１凹所部分）
４３    樹脂型体部分（第２樹脂型体部分）
４３Ａ    金属部分形成用凹所部分（第２凹所部分）
４３Ｂ    開口
４５    第１金属層
４５Ａ    ニッケルメッキ基層
４５Ｂ    銅メッキ層
４５Ｃ    窪み
４６    第２金属層
４７Ａ〜４７Ｊ    硬化樹脂単位層
４８Ａ    ポスト部分用貫通孔
４８Ｂ    ビーム部分用貫通孔
４８Ｃ    上方突出部分用貫通孔
４８Ｄ    ポスト部分形成用貫通孔
５１    第１の中間体
５１Ａ    第１の樹脂型体
５１Ｂ    第１の金属部分形成用凹所
５１Ｃ    第１の金属層
５２    第２の中間体
５２Ａ    第２の樹脂型体
５２Ｂ    第２の金属部分形成用凹所
５２Ｃ    第２の金属層
５３    第３の中間体
５３Ａ    第３の樹脂型体
５３Ｂ    第３の金属部分形成用凹所
５３Ｃ    第３の金属層
５４    第４の中間体
５４Ａ    第４の樹脂型体
５４Ｂ    第４の金属部分形成用部分
５４Ｃ    第４の金属層
７１    ポスト部分
７２    ビーム部分
７２Ａ    一端部
７２Ｂ    他端部
７３    下方突出部分
７４    中間体
７５    樹脂型体
７５Ａ    金属部分形成用凹所
７７    金属層
７７Ａ    ニッケルメッキ基層
７７Ｂ    メッキ銅層
７８Ａ〜７８Ｃ    硬化樹脂単位層
７９Ａ    ポスト部分用貫通孔
７９Ｂ    下方突出部用貫通孔
７９Ｃ    ビーム部分用貫通孔
８１    中央ポスト部分
８２    下辺ビーム部分
８２Ａ、８２Ｂ    端部
８３Ａ、８３Ｂ    端部ポスト部分
８４    上辺ビーム部分
８４Ａ、８４Ｂ    端部
８５    上方突出部分
８６、８９    矩形状枠体部分
９１    第１の中間体
９１Ａ    第１の樹脂型体
９１Ｂ    第１の金属部分形成用凹所
９１Ｃ    第１の金属層
９２    第２の中間体
９２Ａ    第２の樹脂型体
９２Ｂ    第２の金属部分形成用凹所
９２Ｃ    第２の金属層
９３    第３の中間体
９３Ａ    第３の樹脂型体
９３Ｂ    第３の金属部分形成用凹所
９３Ｃ    第３の金属層
９７Ａ〜９７Ｈ    硬化樹脂単位層
９８Ａ    中央ポスト部分用貫通孔
９８Ｂ    下辺ビーム部分用貫通孔
９８Ｃ    端部ポスト部分用貫通孔
９８Ｄ    上辺ビーム部分用貫通孔
９８Ｅ    上方突出部分用貫通孔
１０１    電解メッキ用コモン電極層
１０２、１０７    積層体
１０２Ａ    ポスト部分形成用貫通孔
１０３    ニッケルメッキ層
１０４    ビーム部分形成用コモン電極層
１０５    ビーム部分用レジスト層
１０６、１０８    金属層
【図１】
2007085831.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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