(57)【要約】【課題】２つの基板の熱膨張率の違いに起因した、両基板の端子間の電気的接続不良を簡易構造の機器により防止する。【解決手段】電気的接続装置は、第１及び第２の基板の間に配置されたインターポーザを含む。インターポーザは、第１及び第２の基板間に配置された第３の基板と、第１の基板の第１の端子に対向する複数の第１の凸部と、第２の基板の第２の端子に対向する複数の第２の凸部と、第１及び第２の凸部の先端に配置された第３及び第４の端子と、第３の端子及び該第３の端子に対応する第４の端子を電気的に接続する導電路を備える。第３の基板並びに第１及び第２の凸部は、弾性変形可能の同一の絶縁性の樹脂で形成されており、かつ第１及び第２の基板の熱膨張係数の間の熱膨張係数を有する。第３及び第４の端子は第１及び第２の端子に固着されて電気的に接続されている。【選択図】図４
2012008071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板であって、その下面に配置された複数の第１の端子を備える第１の基板と、
該第１の基板から下方に間隔をおいた第２の基板であって、その上面に配置された複数の第２の端子を備え、前記第１の基板と異なる熱膨張係数を有する第２の基板と、
前記第２の端子に電気的に接続され、かつ前記第２の基板から下方へ伸びる複数のプローブと、
前記第１及び第２の基板間に配置された第３の基板、前記第１の端子に対向するように前記第３の基板から上方に突出する複数の第１の凸部、前記第２の端子に対向するように前記第３の基板から下方に突出する複数の第２の凸部、各第１の凸部の先端に配置された第３の端子、各第２の凸部の先端に配置された第４の端子、及び各第３の端子と該第３の端子に対応する第４の端子とを電気的に接続する導電路を備えるインターポーザとを含み、
前記第３の基板並びに前記第１及び第２の凸部は、弾性変形可能の同一の絶縁性の樹脂で形成されており、かつ前記第１及び第２の基板の熱膨張係数の間の熱膨張係数を有し、
前記第３の端子は、対向する前記第１の端子に固着されて電気的に接続されており、前記第４の端子は、対向する前記第２の端子に固着されて電気的に接続されている、電気的接続装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の凸部のそれぞれは、前記第３の基板と平行な面内で２次元的に所定のピッチで配置され、前記第１の凸部と前記第２の凸部とは、１／２ピッチずれている、請求項１に記載の電気的接続装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の凸部のそれぞれは、前記第３の基板と平行な面内で２次元的に同一の位置に所定のピッチで配置されている、請求項１に記載の電気的接続装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の凸部は、前記第３の基板と一体的に形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項５】
前記第３の基板は、第１のシート及び該第１のシートの上に積層された第２のシートを含み、前記第１のシートは、前記第２のシートと比較して前記第２の基板の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有し、また前記２のシートは、前記第１のシートと比較して前記第１の基板の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項６】
前記第２のシートは、熱溶融接着剤層を介して前記第１のシートに積層されている、請求項５に記載の電気的接続装置。
【請求項７】
さらに、前記第２の基板の下面に位置された第１の板状部を備える第１の板状部材と、該第１の板状部の下方に間隔をおいた第２の板状部を備える第２の板状部材と、前記第２の板状部の下方に間隔をおいた第３の板状部を備える第３の板状部材とを含み、
第１、第２及び第３の結合部材は、前記第１、第２及び第３の板状部が上下方向に間隔をおいた状態に結合されており、
各プローブは、前記第１、第２及び第３の板状部を貫通している、請求項１から６のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項８】
さらに、前記インターポーザの下方に配置されたケースであって、前記プローブが配置されたケースを含み、
前記第２の基板は、前記第２の端子を上面に有する第１の板状部を備える第１の板状部材を含み、
前記ケースは、前記第１の板状部の下方に間隔をおいた第２の板状部を備える第２の板状部材と、前記第２の板状部の下方に間隔をおいた第３の板状部を備える第３の板状部材とを含み、
第１、第２及び第３の結合部材は、前記第１、第２及び第３の板状部が上下方向に間隔をおいた状態に結合されており、
各プローブは、前記第１、第２及び第３の板状部を貫通している、請求項１から６のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【請求項９】
前記プローブは、前記第２の基板に片持ち梁状に取り付けられている、請求項１から６のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路、発光素子、受光素子等が形成された半導体ウエーハのような被検査体の電気的試験に用いられるプローブカードのような電気的接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハのような被検査体は、その動作が仕様書どおりに行われるか否かの電気的試験をされる。そのような電気的試験は、針先を被検査体の端子に押圧されるプローブのような複数の接触子を配線基板やプローブ基板のような基板の下側に配置した、プローブカードなどの電気的接続装置を用いて行われる。
【０００３】
また、そのような電気的試験は、＋１４０℃程度の高温状態や−４０℃程度の低温状態で行われることもあり、電気的接続装置は、そのような高温状態及び低温状態にも適応する必要がある。
【０００４】
従来の電気的接続装置の１つとして、複数の内部配線を有し、該内部配線に電気的に接続された複数の第１の端子を下面に備える円板状の配線基板と、該配線基板の下方におかれたプローブ組立体であって、前記第１の端子に対向した複数の第２の端子を上面に備えるプローブ基板及び該プローブ基板から下方に延びかつ第２の端子に電気的に接続された複数のプローブを有するプローブ組立体とを含むものがある（特許文献１）。
【０００５】
特許文献１の電気的接続装置においては、プローブ組立体が配線基板に押圧された状態に維持されることにより、第１及び第２の端子は、互いに接触して電気的に接続されている。これにより、配線基板の複数の内部配線とプローブ組立体の複数のプローブとが電気的に接続されている。
【０００６】
ところで、配線基板及びプローブ基板は、材料や内部配線の状態が異なるため、熱膨張係数が相違する。電気的接続装置が高温状態又は低温状態に置かれた場合に、この熱膨張係数の相違から、配線基板の第１の端子とプローブ基板の第２の端子とに位置ずれを生じさせるような力が両基板に作用する。
【０００７】
この力は、第１の端子と第２の端子とが半田のような結合材により結合されている場合には、配線基板及びプローブ基板に反りを生じさせ、それによりプローブの針先の高さ位置を不揃いにし、また第１及び第２の端子の剥離により両端子の接触不良を招く恐れがある。また、第１及び第２の端子が結合されることなく当接されているだけの場合には、熱伸縮量の相違に起因する第１及び第２の端子の相対的変位にともなって両端子間に接触不良を招く恐れがある。
【０００８】
したがって、いずれの場合においても、特許文献１の電気的接続装置では、配線基板の内部配線とプローブ組立体のプローブとが電気的接続不良になる恐れがある。
【０００９】
また、他の従来技術の１つとして、複数の内部配線を有し、該内部配線に電気的に接続された複数の第１の端子を下面に備える円板状の配線基板と、該配線基板の下方に間隔をおいて配置されたプローブ組立体であって、第１の端子に対向した複数の第２の端子を上面に備えるプローブ基板及び該プローブ基板から下方に延びて、第２の端子に電気的に接続された複数のプローブを有するプローブ組立体と、配線基板とプローブ基板との間に配置されたポゴピン組立体であって、第１及び第２の端子を電気的に接続する複数のポゴピンを有するポゴピン組立体を含む電気的接続装置がある（特許文献２）。
【００１０】
特許文献２の電気的接続装置においては、ポゴピン組立体をインターポーザとして用い、第１及び第２の端子をポゴピンで電気的に接続することにより、前記配線基板の前記内部配線と前記プローブ組立体の前記プローブとを電気的に接続している。
【００１１】
しかし、ポゴピンが第１及び第２の端子に当接されて両端子を電気的に接続しているから、配線基板及びプローブ基板の位置ずれが生じた場合には、ポゴピンが第１又は第２の端子から滑り落ちて、両端子間に接触不良を招く恐れがある。
【００１２】
上記課題を解決する電気接続装置の１つとして、細線状の弾性体からなる相互接続要素を基板の上下の面のそれぞれに設けたインターポーザを用い、配線基板の第１の端子とプローブ基板の第２の端子とを相互接続要素により電気的に接続したものがある（特許文献３）。
【００１３】
特許文献３の電気的接続装置においては、各相互接続要素をろう付け又は半田付けにより第１及び第２の端子に結合している。これにより、第１及び第２の端子の間に位置ずれが生じた場合に、相互接続要素が弾性変形することにより第１及び第２の端子に対する相互接続要素の結合状態を維持し、それにより両端子間の電気的接続を維持している。
【００１４】
しかし、この従来技術では、細線状の相互接続要素を共通の基板に１つずつ製作する必要があり、また相互接続要素の取り付けを個々に行う必要がある。このため、インターポーザの構造が複雑になり、インターポーザの製造が煩雑になり、製造コストが膨大になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００９−１６２４８３号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６０６０号公報
【特許文献３】特表平１０−５０６１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、２つの基板の熱膨張率の違いに起因して、両基板の端子間の電気的接続が不良になることを簡易構造の機器により防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る電気的接続装置は、第１の基板であって、その下面に配置された複数の第１の端子を備える第１の基板と、該第１の基板から下方に間隔をおいた第２の基板であって、その上面に配置された複数の第２の端子を備え、前記第１の基板と異なる熱膨張係数を有する第２の基板と、前記第２の端子に電気的に接続され、かつ前記第２の基板から下方へ伸びる複数のプローブと、前記第１及び第２の基板間に配置された第３の基板、前記第１の端子に対向するように前記第３の基板から上方に突出する複数の第１の凸部、前記第２の端子に対向するように前記第３の基板から下方に突出する複数の第２の凸部、各第１の凸部の先端に配置された第３の端子、各第２の凸部の先端に配置された第４の端子、及び各第３の端子と該第３の端子に対応する第４の端子とを電気的に接続する導電路を備えるインターポーザとを含む。
【００１８】
前記第３の基板並びに前記第１及び第２の凸部は、弾性変形可能の同一の絶縁性の樹脂で形成されており、かつ前記第１及び第２の基板の熱膨張係数の間の熱膨張係数を有し、前記第３の端子は、対向する前記第１の端子に固着されて電気的に接続されており、前記第４の端子は、対向する前記第２の端子に固着されて電気的に接続されている。
【００１９】
前記第１及び第２の凸部のそれぞれは、前記第３の基板と平行な面内で２次元的に所定のピッチで配置されていてもよく、前記第1の凸部と前記第2の凸部とは、１／２ピッチずれていてもよい。
【００２０】
前記第１及び第２の凸部のそれぞれは、前記第３の基板と平行な面内で２次元的に同一の位置に所定のピッチで配置されていてもよい。
【００２１】
前記第１及び第２の凸部は、前記第３の基板と一体的に形成されていてもよい。
【００２２】
前記第３の基板は、第１のシート及び該第１のシートの上に積層された第２のシートを含むことができ、前記第１のシートは、前記第２のシートと比較して前記第２の基板の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有していてもよく、また前記２のシートは、前記第１のシートと比較して前記第１の基板の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有していてもよい。
【００２３】
前記第２のシートは、熱溶融接着材層を介して前記第１のシートに積層されていてもよい。
【００２４】
本発明に係る電気的接続装置は、さらに、前記第２の基板の下面に位置された第１の板状部を備える第１の板状部材と、該第１の板状部の下方に間隔をおいた第２の板状部を備える第２の板状部材と、前記第２の板状部の下方に間隔をおいた第３の板状部を備える第３の板状部材とを含むことができ、第１、第２及び第３の結合部材は、前記第１、第２及び第３の板状部が上下方向に間隔をおいた状態に結合されていてもよく、各プローブは、前記第１、第２及び第３の板状部を貫通していてもよい。
【００２５】
前記電気的接続装置は、さらに、前記インターポーザの下方に配置されたケースであって、前記プローブが配置されたケースを含むことができ、前記第２の基板は、前記第２の端子を上面に有する第１の板状部を備える第１の板状部材を含むことができ、前記ケースは、前記第１の板状部の下方に間隔をおいた第２の板状部を備える第２の板状部材と、前記第２の板状部の下方に間隔をおいた第３の板状部を備える第３の板状部材とを含むことができ、第１、第２及び第３の結合部材は、前記第１、第２及び第３の板状部が上下方向に間隔をおいた状態に結合されていてもよく、各プローブは、前記第１、第２及び第３の板状部を貫通していてもよい。
【００２６】
前記プローブは、前記第２の基板に片持ち梁状に取り付けられていてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明においては、第３の基板が第１及び第２の基板の熱膨張係数の間の熱膨張係数を有し、第１及び第２の凸部が弾性体であり、第３及び第４の端子がそれぞれ第１及び第２の端子に固着されている。このため、第１、第２及び第３の基板が高温状態又は低温状態に置かれると、第３の基板が第１及び第２の基板の熱伸縮量の間の値に相当する量だけ伸縮するのみならず、第３及び第４の端子が、それぞれ、第１及び第２の端子の変位に追従するように、第１及び第２の凸部のそれぞれ、並びに第３の基板のうちの第１及び第２の凸部の間の部位が弾性変形する。
【００２８】
上記の結果、本発明によれば、熱膨張係数が異なる第１及び第２の基板が熱伸縮しても、第３及び第４の端子がそれぞれ第１の端子及び第２の端子との結合状態を維持していることにより、第１及び第２の端子間が電気的接続不良になることが防止される。
【００２９】
第１の凸部と第２の凸部とが１／２ピッチずれて配置されていると、第１及び第２の凸部がより大きく弾性変形するように、第３の基板がその厚さ寸法の小さい箇所において弾性変形するから、第１及び第２の凸部は、第３及び第４の端子がそれぞれ第１及び第２の端子の変位に確実に追従するように、容易に弾性変形する。これにより、第３及び第４の端子がそれぞれ第１の端子及び第２の端子との結合状態を維持して、第１及び第２の端子間の電気的接続が不良になることが確実に防止される。
【００３０】
第１の凸部と第２の凸部とが２次元的に同一位置にあると、導電路を上下方向に延びる直線状の導電性スルーホールとすることができるから、導電路を多層配線基板形成技術により製作する場合に比べ、インターポーザの製造が容易になる。
【００３１】
第３の基板並びに第１及び第２の凸部が一体的に形成されていると、第３の基板並びに第１及び第２の凸部が別個に製作されている場合に比べ、第３の基板並びに第１及び第２の凸部が相対的に弾性変形しやすくなり、インターポーザが熱伸縮にともなって第１及び第２の基板に対し確実に弾性変形する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る電気的接続装置の第１の実施例を示す正面図である。
【図２】図１に示す電気的接続装置の底面図である。
【図３】図１における３−３線に沿って得た断面図である。
【図４】図３における４−４線に沿って得た断面の概略図である。
【図５】本発明に係るインターポーザの第２の実施例を示す斜視図である。
【図６】本発明に係るインターポーザの第３の実施例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係るインターポーザの第４の実施例を示す斜視図である。
【図８】本発明に係るインターポーザの第５の実施例を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る電気的接続装置の第２の実施例を示す断面の概略図である。
【図１０】本発明に係る電気的接続装置の第３の実施例を示す正面図である。
【図１１】本発明に係る電気的接続装置の第４の実施例を示す正面図である。
【図１２】本発明に係るインターポーザの第１の製造方法の主要工程の一実施例を示すフォローチャートである。
【図１３】本発明に係るインターポーザの第２の製造方法の主要工程の一実施例を示すフォローチャートである。
【図１４】本発明に係るインターポーザの第３の製造方法の主要工程の一実施例を示すフォローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
[用語の説明]
【００３４】
本発明においては、図１において、左右方向を左右方向（又は、Ｘ方向）といい、紙背方向を前後方向（又は、Ｙ方向）といい、上下方向（すなわち、基板の厚さ方向）を、配線基板の側を上方とし、かつプローブ基板の側を下方とする上下方向（又は、Ｚ方向）という。しかし、本発明でいう上下方向は、電気的試験時の被検査体の姿勢により異なる。
【００３５】
したがって、本発明でいう上下方向は、実際の電気的試験における被検査体の姿勢に応じて、上下方向、その逆の方向、実際の水平方向、及び実際の水平面に対し傾斜する傾斜方向のいずれかの方向となるように、決定される。
【００３６】
図１〜４を参照するに、電気的接続装置１０は、多数の集積回路を有する半導体ウエーハを被検査体１２とし、その被検査体１２上の多数の集積回路を同時に又は複数回に分けて試験するプローブカードとして用いられる。被検査体１２の各集積回路は、複数の端子１４を有している。
【００３７】
電気的接続装置１０は、多層の第１の基板、すなわち配線基板２０と、配線基板２０の下方に間隔を置いた多層の第２の基板、すなわちプローブ基板３０と、プローブ基板３０の下側に組み付けられたプローブ組立体４０と、配線基板２０とプローブ基板３０との間に配置された板状のインターポーザ７０とを含む。
【００３８】
配線基板２０は、ガラス入りエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の電気的絶縁材料を用いて円板状の多層基板に製作されている。配線基板２０は、テスターに電気的に接続される複数のテスターランド２２を上面の周縁領域に多重に有し、テスターランド２２に対応する複数の第１の端子２４を下面に有する。各第１の端子２４及びこれに対応するテスターランド２２は、導電路２６により電気的に接続されている。
【００３９】
プローブ基板３０は、配線基板２０と熱膨張率の異なるセラミックのような電気的絶縁材料により、矩形の平面形状を有する板状の多層基板に製作されている。プローブ基板３０は、配線基板２０に螺合された複数のねじ部材３６により、インターポーザ７０を介して配線基板２０に結合されている。プローブ基板３０は、その上面に複数の第２の端子３２を有しており、また第２の端子３２に電気的に接続された導電路３４を内部に有する。
【００４０】
プローブ組立体４０は、それぞれが電気的絶縁材料により製作された第１、第２及び第３の板状部材４２、４４及び４６を含む。プローブ組立体４０は、それら板状部材が重ねられることにより、プローブ基板３０より小さい矩形の平面形状を有する箱の形に形成されている。またプローブ組立体４０は、第１、第２及び第３の板状部材４２、４４及び４６を貫通して下方向に延びる複数のプローブ４８を有する。各プローブ４８は、タングステン線のような金属細線から製作されており、またプローブ基板３０の導電路３４の下端に電気的に接続されている。
【００４１】
第１及び第３の板状部材４２及び４６は、同じ大きさの矩形の平面形状を有する。第１の板状部材４２は下方に開放する矩形の凹所５０を有しており、第３の板状部材４６は上方に開放する矩形の凹所５２を有している。凹所５０及び５２の奥底部は、上下方向に間隔をおいた板状部５４及び５８として作用する。
【００４２】
第１及び第３の板状部材４２及び４６は、凹所５０及び５２が第２の板状部材４４を介して連通し、第１の板状部材４２が上方側となり、第３の板状部材４６が下方側なる状態に、板状部材４２及び４６の周りの枠部６０及び６２において、互いに重ね合わされている。
【００４３】
第１及び第３の板状部材４２及び４６は、第１の板状部材４２の枠部６０を貫通して第３の板状部材４６の枠部６２に螺合された複数のねじ部材６４により互いに結合されている。第３の板状部材４６は、上方及び凹所５２に開放されて左右方向へ延びる一対の溝６６を枠部６２に有する。
【００４４】
第２の板状部材４４は、長方形の平面形状を有する板状又はシート状に製作されており、また左右方向へ移動可能に第２の板状部材４４の幅方向における各縁部において溝６６に受けられている。
【００４５】
第２の板状部材４４の中央領域は、第２の板状部材４４が全体的に板又はシートの形状を有することから、第１及び第３の板状部材４２及び４６の板状部５４及び５８に対し上下方向に間隔をおいた板状部５６として作用する。
【００４６】
第１、第２及び第３の板状部材４２、４４及び４６は、それらの板状部５４、５６及び５８が上下方向に間隔をおいた状態に組み合わされたケースとして作用する。複数のプローブ４８は、板状部５４、５６及び５８を貫通して下方に延びている。
【００４７】
図４に詳細に示すように、インターポーザ７０は、第３の基板、すなわち中継基板７２と、第１の端子２４に対向するように中継基板７２から立ち上がる複数の第１の凸部７４と、第２の端子３２に対向するように中継基板７２から立ち下がる複数の第２の凸部７６と、第１の凸部７４の先端に配置された第３の端子７８と、第２の凸部７６の先端に配置された第４の端子８０と、第３及び第４の端子７８及び８０を電気的に接続するクランク状の導電路８２とを含む。
【００４８】
中継基板７２並びに第１及び第２の凸部７４及び７６は、配線基板２０及びプローブ基板３０の熱膨張係数の間の熱膨張係数を有し、かつ弾性変形可能の、同一の絶縁性のポリイミドのような樹脂で形成されている。
【００４９】
第３及び第４の端子７８及び８０は、第１及び第２の端子２４及び３２に半田のような熱溶融性の結合材９２及び９４により固着されて、電気的に接続されている。
【００５０】
第１及び第３の端子２４及び７８は、結合材９２を印刷技術のような適宜な方法によりペースト状態で第１（又は第３）の端子２４（又は７８）に印刷塗布し、第３（又は第１）の端子７８（又は２４）を第１（又は第３）の端子２４（又は７８）に重ね、その状態でリフロー工程のような手法で結合材９２を加熱することにより、結合される。
【００５１】
第２及び第４の端子３２及び８０は、同様に、結合材９４を印刷技術のような適宜な方法によりペースト状態で第２（又は第４）の端子３２（又は８０）に印刷塗布し、第４（又は第２）の端子８０（又は３２）を第１（又は第３）の端子３２（又は８０）に重ね、その状態でリフロー工程のような手法で結合材９４を加熱することにより、結合される。
【００５２】
しかし、結合材９２及び９４は、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）技術のような方法で半田ボールとして端子に設けた後、リフロー工程のような加熱工程を経て、対応する端子同士を結合してもよい。また、第１及び第３（又は第２及び第４）の端子２４及び７８（又は３２及び８０）は、導電性フィラーを含むような導電性接着材により固着されてもよい。
【００５３】
インターポーザ７０は、中継基板７２が、配線基板２０及びプローブ基板３０それぞれの熱膨張係数の間の熱膨張係数を有しており、また第１及び第２の凸部７４及び７６が弾性体であり、しかも第３及び第４の端子７８及び８０がそれぞれ第１及び第２の端子２４及び３２に固着されている。
【００５４】
このため、電気的接続装置１０が高温状態又は低温状態におかれると、インターポーザ７０は、中継基板７２が配線基板２０及びプローブ基板３０のそれぞれの熱伸縮量の間の値に相当する量だけ伸縮すると共に、第３及び第４の端子７８及び８０がそれぞれ第１及び第２の端子２４及び３２の変位に追従するように、第１及び第２の凸部のそれぞれが弾性変形する。
【００５５】
上記の結果、インターポーザ７０によれば、熱膨張係数が異なる配線基板２０、プローブ基板３０及び中継基板７２が熱伸縮しても、第３及び第４の端子７８及び８０がそれぞれ第１の端子及び第２の端子２４及び３２との結合状態を維持し、それにより第１及び第２の端子２４及び３２間が電気的接続不良になることが防止される。
【００５６】
インターポーザ７０において、第１及び第２の凸部７４及び７６は互いにＸ方向及び／又はＹ方向に１／２ピッチずつずれて配置されていてもよい。そのようにすれば、第１及び第２の凸部７４及び７６がより大きく弾性変形するように、中継基板７２がその厚さ寸法の小さい図４に示す箇所Ａにおいて弾性変形するから、第１及び第２の凸部７４及び７６は、第３及び第４の端子７８及び８０がそれぞれ第１及び第２の端子２４及び３２の変位に確実に追従するように、容易に弾性変形する。これにより、第３及び第４の端子７８及び８０がそれぞれ第１及び第２の端子２４及び３２に対する結合状態を維持して、第１及び第２の端子２４及び３２間の電気的接続が不良になることが確実に防止される。
【００５７】
しかし、第１及び第２の凸部７４及び７６の配置ピッチは、同じであってもよいし、異なってもよい。また、第１の凸部７４と第２の凸部７６とのＸＹ座標位置が同じであってもよい。
【００５８】
図５を参照するに、インターポーザ７０Ａは、それぞれが、第１（又は第２）の凸部７４（又は７６）、第３（又は第４）の端子７８（又は８０）及び図示しない導電路８２、８２を有する第１及び第２のシート８６及び８８を、図示しない導電路８２、８２が電気的に接続された状態に、上下に２重ね合わせ、両シート８６、８８で中継基板７２を形成している。第１（又は第２）の凸部７４（又は７６）及び第３（又は第４）の端子７８（又は８０）は、マトリクス状に配置されている。第２のシート８８は、第１のシート８６と別個に製作されて、第１のシート８６にプレス技術のような圧着技術により圧着されてもよい。
【００５９】
インターポーザ７０Ａにおいて、第２のシート８８を配線基板２０に近い熱膨張係数を有する材料で形成し、第１のシート８６をプローブ基板３０に近い熱膨張係数を有する材料で形成すると、第２のシート８８の上面に配置されている第１の凸部７４は対向する第１の端子２４の変位に近い変位をし、第１のシート８６の下面に配置されている第２の凸部７６は対向する第２の端子３２の変位に近い変位をする。このため、第３及び第４の端子７８及び８０がそれぞれ、第１及び第２の端子２４及び３２との結合状態を維持して、第１及び第２の端子２４及び３２間の電気的接続が不良になることが確実に防止される。
【００６０】
上記のことは、インターポーザ７０Ａのみならず、インターポーザ７０や、後に説明する他のインターポーザの場合にも言えることである。
【００６１】
図６を参照するに、インターポーザ７０Ｂは、第１（又は第２）の凸部７４（７６）及び第３（又は第４）の凸部７８（８０）をジグザグ状に配置していることを除いて、図５に示すインターポーザ７０Ａと同じに製作されている。
【００６２】
図５及び図６に示すインターポーザ７０Ａ及びＢのいずれにおいても、第１及び第２の凸部７４及び７６は、第３及び第４の端子７８及び８０の数によって様々なピッチで配置することができる。また、第１及び第２の凸部７４及び７６は、図示のように四角柱の形状を有していてもよいし、六角形のような他の角柱及び円柱の形状を有していてもよい。
【００６３】
図７及び８に示すインターポーザ７０Ｃ及び７０Ｄのように、図５及び６に示すインターポーザ７０Ａ及び７０Ｂにおける第１のシート８６及び第２のシート８８を熱溶融性の接着材のような接着材層９０を介して積層してもよい。
【００６４】
インターポーザ７０Ｃ及び７０Ｄにおいて、第２のシート８８が熱溶融性の接着材により第１のシート８６に接着されて積層されていると、高温状態に置かれたときに、熱溶融性接の着材が軟らかくなるから、第１及び第２のシート８６及び８８のそれぞれが独立して膨張する。したがって、第１及び第２のシート８６及び８８に配置されている第１及び第２の凸部７８及び８０は、それぞれ、第１及び第２の端子２４及び３２の変位に容易に追従する。これにより、第３及び第４の端子７８及び８０は、それぞれ、第１及び第２の端子２４及び３２との結合状態を容易に維持して、第１及び第２の端子２４及び３２間の電気的接続が不良になることが確実に防止される。なお、この実施例においては、接着剤層９０に代えて、第１のシート８６及び第２のシート８８それぞれの熱膨張係数の間の熱膨張係数を有する第３のシートとしてもよい。
【００６５】
図９を参照するに、電気的接続装置１０Ａで用いるインターポーザ７０Ｅは、第１及び第２の凸部７４及び７６を、中継基板７２と平行な面内で２次元的に同一の位置（同じＸＹ座標位置）に配置し、それにより導電路８４を上下方向に延びる直線状とし、導電路８４で第３及び第４の端子を電気的に接続している。そのようにすれば、導電性スルーホールのように上下方向に直線状に延びる導電路８４にすることができるから、導電路８４の形成が容易になり、インターポーザ７０Ｅの製造が容易になる。
【００６６】
図１０に示す電気的接続装置１０Ｂのように、図１に示す電気的接続装置１０における第１の板状部材４２の板状部５４をプローブ基板３０として用いてもよい。また図１１に示す電気的接続装置１０Ｃのように、クランク状及び／又は板状をした複数のプローブ１００をプローブ基板３０に取り付けたプローブ装置１０２を、図１に示す電気的接続装置１０におけるプローブ組立体４０の代わりに、用いてもよい。
【００６７】
次に、図５に示すインターポーザ７０Ａの製造方法について説明する。なお、以下に示す方法は、インターポーザ７０Aに限らず、前述した他の形態（インテーポーザ７０B〜７０E）の製造にも適用できる。
【００６８】
先ず、図１２（Ａ）に示すように、断面がＬ字状の複数の導電路２０２を有するポリイミド樹脂のようなシート２１０が、多層配線基板形成技術を利用して製作される。
【００６９】
次いで、図１２（Ｂ）に示すように、フォトレジスト層２１２がシート２１０の上面に塗布により形成される。
【００７０】
次いで、図１２（Ｃ）に示すように、フォトレジスト層２１２が露光処理、エッチング処理のようなフォトリソグラフィー技術による処理をされて、第１の凸部７４及び第３の端子７８の組み合わせに対応する複数の凹所２１４がフォトレジスト層２１２に形成される。
【００７１】
次いで、図１２（Ｄ）に示すように、第３の端子７８に対応する金属材料２１６が、フォトレジスト層２１２の凹所２１４に、電気メッキ、スパッタリング等の堆積技術により堆積される。
【００７２】
次いで、図１２（Ｅ）に示すように、フォトレジスト層２１２が除去された後、金属材料２１６の表面が研磨される。これにより、平坦な面を有した金属材料２１６がシート２１０から突出される。
【００７３】
次いで、図１２（Ｆ）に示すように、金属材料２１６の周りのシート２１０の材料がエッチング処理のような手法により除去される。これにより、シート２１０の残部２１０ａ、残部２１０ａから立ち上がる複数の第１の凸部７６に対応する凸部２１８、及び各凸部２１８の上面に形成された金属材料２１６を上面に備えたシートが形成される。なお、この凸部２１８は、シート２１０の金属材料２１６の周辺をレーザのような適宜な手法によって除去することにより形成してもよい。
【００７４】
上記のように製作されたシートは、インターポーザ７０Ａの第１のシート８６として用いられる。またそのようなシートにおいて、残部２１０ａ、凸部２１８及び金属材料２１６は、それぞれ中継基板７２、第１の凸部７４及び第３の端子７８として作用する。
【００７５】
次に、インターポーザ７０Ａの第２のシート８８が上記と同様にして形成される。製作された第１及び第２のシート８６、８８は、既に述べたように、上下を逆にしかつ導電路２０２が互いに電気的に接続された状態に重ね合わされて、接合される。
【００７６】
次に、図５に示すインターポーザ７０Ａの他の製造方法について説明する。
【００７７】
先ず、図１３（Ａ）に示すように、断面がＬ字状の複数の導電路３０２を有するポリイミド樹脂のようなシート３１０が、多層配線基板形成技術を利用して製作される。
【００７８】
次いで、図１３（Ｂ）に示すように、フォトレジスト層３１２がシート３１０の上面に塗布により形成される。
【００７９】
次いで、図１３（Ｃ）に示すように、フォトレジスト層３１２が露光処理、エッチング処理のようなフォトリソグラフィー技術による処理をされて、複数の凹所３１４がフォトレジスト層３１２に形成される。
【００８０】
次いで、図１３（Ｄ）に示すように、シート３１０の凹所３１４の底部に位置する部分がエッチング処理のような手法により除去され、その後フォトレジスト層３１２が除去されて、これにより、シート３１０の残部３１０ａ及び残部３１０ａから立ち上がる凸部３１６が形成される。
【００８１】
次いで、図１３（Ｅ）に示すように、フォトレジスト層３１８がシート３１０の上面に塗布により形成される。
【００８２】
次いで、図１３（Ｆ）に示すように、凸部３１６の頂部に位置する部分のフォトレジスト層３１８が露光処理、エッチング処理のようなフォトリソグラフィー技術による処理をされて、複数の凹所３２０がフォトレジスト層３１８に形成される。
【００８３】
次いで、図１３（Ｇ）に示すように、第３の端子７８に対応する金属材料３２２が、フォトレジスト層３１８の凹所３２０に、電気メッキ、スパッタリング等の堆積技術により堆積される。
【００８４】
次いで、図１３（Ｈ）に示すように、フォトレジスト層３１８が除去された後、金属材料３２２の表面が研磨される。これにより、平坦な面を有した金属材料３２２を備える凸部３１６がシート３１０の残部３１０ａから突出される。
【００８５】
上記のように製作されたシートはインターポーザ７０Ａの第１のシート８６として用いられる。またそのようなシートにおいて、残部３１０ａ、凸部３１６及び金属材料３２２は、それぞれ、中継基板７２、第１の凸部７４及び第３の端子７８として作用する。
【００８６】
次に、インターポーザ７０Ａの第２のシート８８が上記と同様にして形成される。製作された第１及び第２のシート８６、８８は、既に述べたように、上下を逆にしかつ導電路３０２が互いに電気的に接続された状態に重ね合わされて、接合される。
【００８７】
さらに、図５に示すインターポーザ７０Ａのさらなる他の製造方法について説明する。
【００８８】
先ず、図１４（Ａ）に示すように、絶縁層４１０と導電層４１２を有する銅張積層板４１４にＬ字状の複数の導電路４０２が多層配線基板形成技術を利用して形成される。
【００８９】
次いで、図１４（Ｂ）に示すように、フォトレジスト層４１６が導電層４１２の上面に塗布により形成される。
【００９０】
次いで、図１４（Ｃ）に示すように、フォトレジスト層４１６が露光処理、エッチング処理のようなフォトリソグラフィー技術による処理をされて、複数の凹所４１８がフォトレジスト層４１６に形成される。
【００９１】
次いで、図１４（Ｄ）に示すように、導電路４１２の凹所４１８の底部に位置する部分がエッチング処理のような手法により除去されて、これにより、端子部４２０が形成される。
【００９２】
次いで、図１４（Ｅ）に示すように、フォトレジスト層４１６が除去された後、端子部４２０の表面が研磨される。これにより、平坦な面を有した端子部４２０が絶縁層４１０から突出される。
【００９３】
次いで、図１４（Ｆ）に示すように、端子部４２０の周りの絶縁層４１０の材料がエッチング処理のような手法により除去される。これにより、絶縁層４１０の材料の残部４１０ａ、残部４１０ａから立ち上がる、複数の第１の凸部７４に対応する凸部４２２、及び各凸部４２２の上面に形成された端子部４２０を上面に備えたシートが形成される。なお、この凸部４２２は、絶縁層４１０の凸部４２２の周辺をレーザのような適宜な手法によって除去することにより形成してもよい。
【００９４】
上記のように製作されたシートはインターポーザ７０Ａの第１のシート８６として用いられる。またそのようなシートにおいて、残部４１０ａ、凸部４２２及び端子部４２０は、それぞれ、中継基板７２、第１の凸部７４及び第３の端子７８として作用する。
【００９５】
次に、インターポーザ７０Ａの第２のシート８６が上記と同様にして形成される。製作された第１及び第２のシート８６、８８は、既に述べたように、上下を逆にしかつ導電路４０２が互いに電気的に接続された状態に重ね合わされて、接合される。
【００９６】
なお、本発明に係るインテーポーザは、上述した実施例では２枚乃至３枚のシートを積層しているが、４枚以上のシートを積層してもよい。この場合、各層の熱膨張係数が第１の基板の熱膨張係数から第２の基板の熱膨張係数へと段階的に変化するように設定すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１０、１０Ａ〜１０Ｃ    電気的接続装置
１２    被検査体
２０    配線基板（第１の基板）
２４    第１の端子
２６、３４、８２、８４    導電路
３０    プローブ基板（第２の基板）
３２    第２の端子
４０    プローブ組立体
４２    第１の板状部材
４４    第２の板状部材
４６    第３の板状部材
４８、１００    プローブ
５４    第１の板状部
５６    第２の板状部
５８    第３の板状部
７０、７０Ａ〜７０Ｄ    インターポーザ
７２    中継基板（第３の基板）
７４    第１の凸部
７６    第２の凸部
７８    第３の端子
８０    第４の端子
８６    第１のシート
８８    第２のシート
９０    接着材層
９２、９４    結合材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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