(57)【要約】【課題】筒状の構造により軸方向に弾性力を有して伸縮可能とすることで、単一部材からなる微細な直線状の接触子とこの接触子を備えた接触子ユニットとを形成する。【解決手段】表面に接続端子９を有する回路基板８と、上記回路基板８の接続端子９に一端部１２を接合して該回路基板８に立設され、他端部１４を電気部品１６に接触させて上記回路基板８と電気部品１６とを電気的に接続する接触子１と、を備えた接触子ユニット７において、上記接触子１は、導電性材料から成り、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触部材２を有し、この接触部材２の弾性力によって他端部１４を電気部品１６に接触させるものとする。【選択図】図３
2009115467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料から成り、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触部材を有し、この接触部材の弾性力によって一端部と他端部とをそれぞれ第一の電気部品と第二の電気部品とに接触させて上記第一の電気部品と第二の電気部品とを電気的に接続することを特徴とする接触子。      
【請求項２】
上記接触部材は、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、湾曲部を軸方向に所定間隔で複数並べて形成されたことを特徴とする請求項１記載の接触子。
【請求項３】
上記接触部材は、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、外向きの円弧状部を軸方向に連続して複数並べて形成されたことを特徴とする請求項２記載の接触子。
【請求項４】
上記接触部材は、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、軸方向に伸びる波打ち形状に形成されたことを特徴とする請求項２記載の接触子。
【請求項５】
表面に接続端子を有する回路基板と、
上記回路基板の接続端子に一端部を接合して該回路基板に立設され、他端部を電気部品に接触させて上記回路基板と電気部品とを電気的に接続する接触子と、
を備えた接触子ユニットにおいて、
上記接触子は、導電性材料から成り、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触部材を有し、この接触部材の弾性力によって他端部を電気部品に接触させるものであることを特徴とする接触子ユニット。
【請求項６】
上記接触子の接触部材は、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、湾曲部を軸方向に所定間隔で複数並べて形成されたことを特徴とする請求項５記載の接触子ユニット。
【請求項７】
上記接触子の接触部材は、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、外向きの円弧状部を軸方向に連続して複数並べて形成されたことを特徴とする請求項６記載の接触子ユニット。
【請求項８】
上記接触子の接触部材は、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、軸方向に伸びる波打ち形状に形成されたことを特徴とする請求項６記載の接触子ユニット。
【請求項９】
基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層に、フォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成する工程と、
上記マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングにより上記マスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成する工程と、
上記孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し、該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成する工程と、
上記孔の内面に形成された第一薄膜層の表面を所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成する工程と、
上記基板の孔の内面に形成された第一薄膜層及び第二薄膜層を残し、該第一薄膜層及び第二薄膜層以外の部分をエッチングにより除去する工程と、
上記第一薄膜層及び第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成する工程と、
を実行することにより、請求項１記載の接触子を製造することを特徴とする接触子の製造方法。
【請求項１０】
基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層に、フォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成する工程と、
上記マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングにより上記マスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成する工程と、
上記孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し、該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成する工程と、
上記孔の内面に形成された第一薄膜層の表面を所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成する工程と、
上記基板の孔の内面に形成された第二薄膜層を残し、該第二薄膜層以外の部分をエッチングにより除去する工程と、
上記第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成する工程と、
を実行することにより、請求項１記載の接触子を製造することを特徴とする接触子の製造方法。
【請求項１１】
基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層に、フォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成する工程と、
上記マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングにより上記マスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成する工程と、
上記孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し、該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成する工程と、
上記基板の上面又は下面に、接続端子を表面に有する回路基板を配置し、上記孔の内面に形成された第一薄膜層と回路基板の接続端子とを接触させて上記基板と回路基板とを接合する工程と、
上記孔の内面に形成された第一薄膜層の表面と、上記孔の底面に位置する上記回路基板の接続端子の表面とを所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成する工程と、
上記基板の孔の内面に形成された第一薄膜層及び第二薄膜層並びに上記回路基板を残し、該第一薄膜層、第二薄膜層及び回路基板以外の部分をエッチングにより除去する工程と、
上記第一薄膜層及び第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成する工程と、
を実行することにより、請求項５記載の接触子ユニットを製造することを特徴とする接触子ユニットの製造方法。
【請求項１２】
基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層に、フォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成する工程と、
上記マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングにより上記マスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成する工程と、
上記孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し、該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成する工程と、
上記基板の上面又は下面に、接続端子を表面に有する回路基板を配置し、上記孔の内面に形成された第一薄膜層と回路基板の接続端子とを接触させて上記基板と回路基板とを接合する工程と、
上記孔の内面に形成された第一薄膜層の表面と、上記孔の底面に位置する上記回路基板の接続端子の表面とを所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成する工程と、
上記基板の孔の内面に形成された第二薄膜層及び上記回路基板を残し、該第二薄膜層及び回路基板以外の部分をエッチングにより除去する工程と、
上記第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成する工程と、
を実行することにより、請求項５記載の接触子ユニットを製造することを特徴とする接触子ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一端部と他端部とをそれぞれ第一の電気部品と第二の電気部品とに接触させて上記第一の電気部品と第二の電気部品とを電気的に接続する接触子及び接触子ユニットに関し、詳しくは、筒状の構造により軸方向に弾性力を有して伸縮可能とすることで、単一部材からなる微細な直線状に形成された接触子及び接触子ユニット並びにそれらの製造方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の接触子は、樹脂材料からなる芯部と、該芯部の表面を覆う金属材料からなる表面層とを含む多層構造からなる中実の棒状部材によって形成され、この棒状部材一つからなるものと、この棒状部材を三つ用いて、一つを水平に配置し、残りの二つをこの水平に配置した棒状部材の両端から互いに相離れる方向へ垂直に伸ばして接合し、弾性力を発揮するように構成されたクランク状のものとがあった。また、従来の接触子ユニットは、プリント基板の上面に上述の接触子を立設し、バネあるいはゴムのような弾性体をこのプリント基板の下面に備え、この弾性体によって接触子及びプリント基板全体を上下動可能に形成していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、他の接触子は、長手方向の中間部が湾曲された針状体により形成され、この中間部の湾曲形状によって長手方向に弾性力を発揮して伸縮可能とされていた。また、他の接触子を用いた接触子ユニットは、回路パターンが形成された配線基板に、ウェーハに形成された数十ないし数百個の個別チップに対応する複数のプロービングブロックを備え、この複数のプロービングブロックの各々に、上記個別チップに形成された複数個のパッドに対応する上述の接触子を複数立設して形成されていた（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許２００１−１４７２４０号公報（図１，図３，図４，図９）
【特許文献２】特開２００７−４９１６１号公報（図１，図２，図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に示す従来の接触子においては、中実の棒状部材によって形成されていたため、接触子自体に、その軸方向に伸縮可能となる弾性力を持たせることができなかった。このため、接触子ユニットに接触子を複数配列し、この接触子ユニットを半導体集積回路に押圧して、この半導体集積回路に複数配列されたパッドに電気的に接続させる場合、各々の接触子を対応するパッドに対して均一な圧力で押圧させることができず、安定した電気的接続を得ることが難しかった。また、クランク状に形成された接触子の場合、接触子自体にその押圧方向に伸縮可能となる弾性力を持たせることができたが、接触子が大きくなり、プリント基板に高密度且つ２次元状に配設することが難しく、エリアアレイ型半導体集積回路のパッドピッチの微細化に対応することができなかった。
【０００５】
また、上記特許文献２に示す従来の接触子においては、針状体に湾曲形状を設けて形成されていたため、接触子自体に長手方向に伸縮可能となる弾性力を持たせることができたが、湾曲形状の分だけ接触子が大きくなり、プロービングブロックに高密度且つ２次元状に配設することが難しく、エリアアレイ型半導体集積回路のパッドピッチの微細化に対応することができなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、筒状の構造により軸方向に弾性力を有して伸縮可能とすることで、単一部材からなる微細な直線状に形成された接触子及び接触子ユニット並びにそれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第一の発明による接触子は、導電性材料から成り、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触部材を有し、この接触部材の弾性力によって一端部と他端部とをそれぞれ第一の電気部品と第二の電気部品とに接触させて上記第一の電気部品と第二の電気部品とを電気的に接続するものである。
【０００８】
このような構成により、導電性材料から成り、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触部材の弾性力によって、該接触部材の一端部と他端部とをそれぞれ第一の電気部品と第二の電気部品とに接触させて上記第一の電気部品と第二の電気部品とを電気的に接続する。
【０００９】
ここで、上記接触部材は、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、湾曲部を軸方向に所定間隔で複数並べて形成されたものである。これにより、軸方向と平行する断面形状が湾曲部を軸方向に所定間隔で複数並べて形成された外周壁の構造によって、上記接触部材を軸方向に伸縮可能として軸方向に弾性力を発揮させる。
【００１０】
また、上記接触部材は、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、外向きの円弧状部を軸方向に連続して複数並べて形成されたものである。これにより、軸方向と平行する断面形状が外向きの円弧状部を軸方向に連続して複数並べて形成された外周壁の構造によって、上記接触部材を軸方向に伸縮可能として軸方向に弾性力を発揮させる。
【００１１】
さらに、上記接触部材は、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、軸方向に伸びる波打ち形状に形成されたものである。これにより、軸方向と平行する断面形状が軸方向に伸びる波打ち形状に形成された外周壁の構造によって、上記接触部材を軸方向に伸縮可能として軸方向に弾性力を発揮させる。
【００１２】
第二の発明による接触子ユニットは、表面に接続端子を有する回路基板と、上記回路基板の接続端子に一端部を接合して該回路基板に立設され、他端部を電気部品に接触させて上記回路基板と電気部品とを電気的に接続する接触子と、を備えた接触子ユニットにおいて、上記接触子は、導電性材料から成り、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触部材を有し、この接触部材の弾性力によって他端部を電気部品に接触させるものとしたものである。
【００１３】
このような構成により、回路基板に立設され、他端部を電気部品に接触させて上記回路基板と電気部品とを電気的に接続する接触子に備えられ、導電性材料から成り、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触部材の弾性力によって、該接触部材の他端部を電気部品に接触させる。
【００１４】
ここで、上記接触子の接触部材は、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、湾曲部を軸方向に所定間隔で複数並べて形成されたものである。これにより、軸方向と平行する断面形状が湾曲部を軸方向に所定間隔で複数並べて形成された外周壁の構造によって、上記接触子の接触部材を軸方向に伸縮可能として軸方向に弾性力を発揮させる。
【００１５】
また、上記接触子の接触部材は、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、外向きの円弧状部を軸方向に連続して複数並べて形成されたものである。これにより、軸方向と平行する断面形状が外向きの円弧状部を軸方向に連続して複数並べて形成された外周壁の構造によって、上記接触子の接触部材を軸方向に伸縮可能として軸方向に弾性力を発揮させる。
【００１６】
さらに、上記接触子の接触部材は、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、軸方向に伸びる波打ち形状に形成されたものである。これにより、軸方向と平行する断面形状が軸方向に伸びる波打ち形状に形成された外周壁の構造によって、上記接触子の接触部材を軸方向に伸縮可能として軸方向に弾性力を発揮させる。
【００１７】
第三の発明による接触子の製造方法は、基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層に、フォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成する工程と、上記マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングにより上記マスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成する工程と、上記孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し、該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成する工程と、上記孔の内面に形成された第一薄膜層の表面を所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成する工程と、上記基板の孔の内面に形成された第一薄膜層及び第二薄膜層を残し、該第一薄膜層及び第二薄膜層以外の部分をエッチングにより除去する工程と、上記第一薄膜層及び第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成する工程と、を実行することにより、第一の発明による接触子を製造するものである。
【００１８】
このような方法により、基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層にフォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成し、上記マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングにより上記マスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成し、上記孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成し、上記孔の内面に形成された第一薄膜層の表面を所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成し、上記基板の孔の内面に形成された第一薄膜層及び第二薄膜層を残し該第一薄膜層及び第二薄膜層以外の部分をエッチングにより除去し、上記第一薄膜層及び第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成することにより、第一の発明による接触子を製造する。
【００１９】
第四の発明による接触子の製造方法は、基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層に、フォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成する工程と、上記マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングにより上記マスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成する工程と、上記孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し、該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成する工程と、上記孔の内面に形成された第一薄膜層の表面を所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成する工程と、上記基板の孔の内面に形成された第一薄膜層及び第二薄膜層を残し、該第一薄膜層及び第二薄膜層以外の部分をエッチングにより除去する工程と、上記第一薄膜層及び第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成する工程と、を実行することにより、第一の発明による接触子を製造するものである。
【００２０】
このような方法により、基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層にフォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成し、上記マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングにより上記マスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成し、上記孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成し、上記孔の内面に形成された第一薄膜層の表面を所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成し、上記基板の孔の内面に形成された第二薄膜層を残し該第二薄膜層以外の部分をエッチングにより除去し、上記第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成することにより、第一の発明による接触子を製造する。
【００２１】
第五の発明による接触子ユニットの製造方法は、基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層に、フォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成する工程と、上記マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングにより上記マスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成する工程と、上記孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し、該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成する工程と、上記基板の上面又は下面に、接続端子を表面に有する回路基板を配置し、上記孔の内面に形成された第一薄膜層と回路基板の接続端子とを接触させて上記基板と回路基板とを接合する工程と、上記孔の内面に形成された第一薄膜層の表面と、上記孔の底面に位置する上記回路基板の接続端子の表面とを所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成する工程と、上記基板の孔の内面に形成された第一薄膜層及び第二薄膜層並びに上記回路基板を残し、該第一薄膜層、第二薄膜層及び回路基板以外の部分をエッチングにより除去する工程と、上記第一薄膜層及び第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成する工程と、を実行することにより、第二の発明による接触子ユニットを製造するものである。
【００２２】
このような方法により、基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層にフォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成し、上記マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングにより上記マスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成し、上記孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成し、上記基板の上面又は下面に接続端子を表面に有する回路基板を配置し上記孔の内面に形成された第一薄膜層と回路基板の接続端子とを接触させて上記基板と回路基板とを接合し、上記孔の内面に形成された第一薄膜層の表面と上記孔の底面に位置する上記回路基板の接続端子の表面とを所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成し、上記基板の孔の内面に形成された第一薄膜層及び第二薄膜層並びに上記回路基板を残し該第一薄膜層、第二薄膜層及び回路基板以外の部分をエッチングにより除去する工程と、上記第一薄膜層及び第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成することにより、第二の発明による接触子ユニットを製造する。
【００２３】
第六の発明による接触子ユニットの製造方法は、基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層に、フォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成する工程と、上記マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングにより上記マスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成する工程と、上記孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し、該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成する工程と、上記基板の上面又は下面に、接続端子を表面に有する回路基板を配置し、上記孔の内面に形成された第一薄膜層と回路基板の接続端子とを接触させて上記基板と回路基板とを接合する工程と、上記孔の内面に形成された第一薄膜層の表面と、上記孔の底面に位置する上記回路基板の接続端子の表面とを所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成する工程と、上記基板の孔の内面に形成された第二薄膜層及び上記回路基板を残し、該第二薄膜層及び回路基板以外の部分をエッチングにより除去する工程と、上記第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成する工程と、を実行することにより、第二の発明による接触子ユニットを製造するものである。
【００２４】
このような方法により、基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層にフォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成し、上記マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングにより上記マスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成し、上記孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成し、上記基板の上面又は下面に接続端子を表面に有する回路基板を配置し上記孔の内面に形成された第一薄膜層と回路基板の接続端子とを接触させて上記基板と回路基板とを接合し、上記孔の内面に形成された第一薄膜層の表面と上記孔の底面に位置する上記回路基板の接続端子の表面とを所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成し、上記基板の孔の内面に形成された第二薄膜層及び上記回路基板を残し該第二薄膜層及び回路基板以外の部分をエッチングにより除去し、上記第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成することにより、第二の発明による接触子ユニットを製造する。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１に係る接触子によれば、軸方向に伸縮可能な導電性の筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触部材の弾性力によって、該接触部材の一端部と他端部とをそれぞれ第一の電気部品と第二の電気部品とに接触させて第一の電気部品と第二の電気部品とを電気的に接続することができる。したがって、接触部材の筒状の構造により軸方向に弾性力を有して伸縮可能とすることができ、単一部材からなる微細な直線状の接触子を形成することができる。
【００２６】
また、請求項２に係る発明によれば、軸方向と平行する断面形状が湾曲部を軸方向に所定間隔で複数並べて形成された外周壁の構造によって、接触部材を軸方向に伸縮可能として軸方向に弾性力を発揮させることができる。したがって、簡単な構造によって、軸方向に弾性力を有して伸縮可能な単一部材からなる微細な直線状の接触子を形成することができる。
【００２７】
さらに、請求項３に係る発明によれば、軸方向と平行する断面形状が外向きの円弧状部を軸方向に連続して複数並べて形成された外周壁の構造によって、接触部材を軸方向に伸縮可能として軸方向に弾性力を発揮させることができる。したがって、簡単な構造によって、軸方向に弾性力を有して該軸方向に安定した方向性を維持して伸縮可能な単一部材からなる微細な直線状の接触子を形成することができる。
【００２８】
さらに、請求項４に係る発明によれば、軸方向と平行する断面形状が軸方向に伸びる波打ち形状に形成された外周壁の構造によって、接触部材を軸方向に伸縮可能として軸方向に弾性力を発揮させることができる。したがって、簡単な構造によって、軸方向に弾性力を有して柔軟な方向性を維持して伸縮可能な単一部材からなる微細な直線状の接触子を形成することができる。
【００２９】
さらに、請求項５に係る接触子ユニットによれば、回路基板に立設され、他端部を電気部品に接触させて回路基板と電気部品とを電気的に接続する接触子に備えられ、導電性材料から成り、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触部材の弾性力によって、該接触部材の他端部を電気部品に接触させる。したがって、接触部材の筒状の構造により軸方向に弾性力を有して伸縮可能とすることができ、単一部材からなる微細な直線状の接触子を形成することができる。また、接触子を高密度且つ２次元状に配設することができ、エリアアレイ型半導体集積回路のパッドピッチの微細化に対応することができる。さらに、各々の接触子をこの半導体集積回路に複数配列されたパッドに電気的に接続させる場合、各々の接触子を対応するパッドに対して均一な圧力で押圧させることができ、安定した電気的接続を得ることができる。
【００３０】
さらにまた、請求項６に係る発明によれば、軸方向と平行する断面形状が湾曲部を軸方向に所定間隔で複数並べて形成された外周壁の構造によって、接触子の接触部材を軸方向に伸縮可能として軸方向に弾性力を発揮させることができる。したがって、簡単な構造によって、軸方向に弾性力を有して伸縮可能な単一部材からなる微細な直線状の接触子を備えた接触子ユニットを形成することができる。
【００３１】
また、請求項７に係る発明によれば、軸方向と平行する断面形状が外向きの円弧状部を軸方向に連続して複数並べて形成された外周壁の構造によって、接触子の接触部材を軸方向に伸縮可能として軸方向に弾性力を発揮させることができる。したがって、簡単な構造によって、軸方向に弾性力を有して該軸方向に安定した方向性を維持して伸縮可能な単一部材からなる微細な直線状の接触子を備えた接触子ユニットを形成することができる。
【００３２】
さらに、請求項８に係る発明によれば、軸方向と平行する断面形状が軸方向に伸びる波打ち形状に形成された外周壁の構造によって、接触子の接触部材を軸方向に伸縮可能として軸方向に弾性力を発揮させることができる。したがって、簡単な構造によって、軸方向に弾性力を有して柔軟な方向性を維持して伸縮可能な単一部材からなる微細な直線状の接触子を備えた接触子ユニットを形成することができる。
【００３３】
さらにまた、請求項９に係る接触子の製造方法によれば、基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層にフォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成し、マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングによりマスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成し、孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成し、孔の内面に形成された第一薄膜層の表面を所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成し、基板の孔の内面に形成された第一薄膜層及び第二薄膜層を残し該第一薄膜層及び第二薄膜層以外の部分をエッチングにより除去し、第一薄膜層及び第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成することにより、請求項１記載の接触子を製造することができる。したがって、外壁が複数の層構造からなり、導電性を有し、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触子を製造することができる。
【００３４】
また、請求項１０に係る接触子の製造方法によれば、基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層にフォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成し、マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングによりマスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成し、孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成し、孔の内面に形成された第一薄膜層の表面を所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成し、基板の孔の内面に形成された第二薄膜層を残し該第二薄膜層以外の部分をエッチングにより除去し、第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成することにより、請求項１記載の接触子を製造することができる。したがって、外壁が複数の層構造からなり、導電性を有し、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触子を製造することができる。
【００３５】
さらに、請求項１１に係る接触子ユニットの製造方法によれば、基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層にフォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成し、マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングによりマスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成し、孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成し、基板の上面又は下面に接続端子を表面に有する回路基板を配置し孔の内面に形成された第一薄膜層と回路基板の接続端子とを接触させて基板と回路基板とを接合し、孔の内面に形成された第一薄膜層の表面と孔の底面に位置する回路基板の接続端子の表面とを所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成し、基板の孔の内面に形成された第一薄膜層及び第二薄膜層並びに回路基板を残し該第一薄膜層、第二薄膜層及び回路基板以外の部分をエッチングにより除去する工程と、第一薄膜層及び第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成することにより、請求項５記載の接触子ユニットを製造することができる。したがって、外壁が複数の層構造からなり、導電性を有し、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触子を有する接触子ユニットを製造することができる。
【００３６】
さらにまた、請求項１２に係る接触子ユニットの製造方法によれば、基板の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層にフォトリソグラフィーによって所定のマスクパターンを形成し、マスクパターンが形成された基板に対して方向性化学エッチングによりマスクパターンに一致させて該基板を貫通する孔を形成し、孔の内面に所定の半導体又は金属を注入し該孔の内面を導通化して第一薄膜層を形成し、基板の上面又は下面に接続端子を表面に有する回路基板を配置し孔の内面に形成された第一薄膜層と回路基板の接続端子とを接触させて基板と回路基板とを接合し、孔の内面に形成された第一薄膜層の表面と孔の底面に位置する回路基板の接続端子の表面とを所定の金属でメッキして第二薄膜層を形成し、基板の孔の内面に形成された第二薄膜層及び回路基板を残し該第二薄膜層及び回路基板以外の部分をエッチングにより除去し、第二薄膜層の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層を形成することにより、請求項５記載の発明による接触子ユニットを製造することができる。したがって、外壁が複数の層構造からなり、導電性を有し、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触子を有する接触子ユニットを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明による接触子の第一の実施形態を示す図である。この接触子１は、第一の電気部品と第二の電気部品との間に介在してこれらを電気的に接続するもので、接触部材２を備えて成る。
【００３８】
接触部材２は、その弾性力によって一端部と他端部とをそれぞれ第一の電気部品（図示省略）と第二の電気部品（図示省略）とに接触させて第一の電気部品と第二の電気部品とを電気的に接続するもので、導電性材料から成り、軸方向に伸縮可能な微小径、例えば２０μｍ程度の筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮するようになっている。また、筒状に形成された接触部材２の軸方向と平行する外周壁の断面形状は、湾曲部を軸方向に所定間隔で複数並べて形成されており、具体的には、その外周壁の断面形状は、外向きの円弧状部３を軸方向に連続して複数並べて形成されている。そして、この円弧状部３が軸方向に撓むことにより、接触部材２が軸方向に伸縮して接触子を伸縮可能としている。なお、符号４は、円弧状部３の表面にメッキされたメッキ層を示している。
【００３９】
図２は、本発明による接触子の第二の実施形態を示す図である。この接触子１’は、第一の実施形態による接触子１に対して、接触部材２’の軸方向と平行する外周壁の断面形状が、軸方向に伸びる波打ち形状に形成されたものである。本実施形態においては、この外周壁の断面形状が、外向き湾曲部５と内向き湾曲部６とを軸方向に連続して並べることにより形成され、ベローズ型となっている。そして、外向き湾曲部５及び内向き湾曲部６が軸方向に撓むことにより、接触部材２’が軸方向に伸縮して接触子１’を伸縮可能としている。
【００４０】
次に、以上のように構成された接触子を備えた接触子ユニットの第一の実施形態を、図３を参照して説明する。この接触子ユニット７は、接触子を介して電気部品と回路基板とを電気的に接続するもので、接触子１と、回路基板８とを備えて成る。
【００４１】
接触子１は、回路基板８と電気部品（図４に示す符号１６参照）とを電気的に接続するもので、導電性材料から成り、軸方向に伸縮可能な筒状に形成されて該軸方向に弾性力を発揮する接触部材２を有している。具体的には、図１に示す接触子１が用いられており、回路基板８の接続端子９に一端部１２を接合して該回路基板８に立設され、接触部材２の弾性力によってその他端部１４を電気部品に接触させるようになっている。
【００４２】
また、回路基板８は、接触子１とテスター（図示省略）とを電気的に接続するもので、板状に形成され、表面に接続端子９を有している。この接続端子９は接触子１と電気的に接続するための端子である。なお、回路基板８の裏面には、接続端子９と導通するテスタ用端子１１が露出している。
【００４３】
次に、このように構成された接触子ユニット７の使用状態について、図４を参照して説明する。まず、接触子１の他端部１４側に、表面にパッド１５を有する電気部品１６を、このパッド１５を接触子１側に向けて、且つ、パッド１５の位置と接触子１の位置とを合わせて配置する。次に、接触子ユニット７を電気部品１６に対して押し当てることにより、接触子１の他端部１４を電気部品１６のパッド１５に押圧させる。これにより、接触子１の長手方向に働く弾性力によって、この接触子１とパッド１５とが所定の圧力により接触し、安定した電気的接続を実現することができる。
【００４４】
図５は、本発明による接触子ユニットの第二の実施形態を示す図である。この接触子ユニット１７は、図３に示す第一の実施形態による接触子ユニット７に対して、電気部品１８の表面に備えられた複数のパッド１５の配置に合わせて、回路基板１９の表面に複数の接触子１を高密度にマトリックス状に配設して形成したものである。
【００４５】
回路基板１９は、複数の層が積層された多層基板に形成され、電気部品１８の複数のパッド１５の配置に合わせて、表面に複数の接続端子９を高密度にマトリックス状に有している。そして、各々の接続端子９に、図１に示す接触子１が接合されて電気的に接続されている。また、回路基板１９の裏面には、この回路基板１９内に形成された回路パターン２１によって、表面に設けられた複数の接続端子９と一対一に電気的に接続された複数のテスタ用端子１１が形成されている。このテスタ用端子１１は、図示省略のテスタと電気的に接続するための端子である。なお、回路パターン２１は、接続端子９側からテスタ用端子１１側に向けて回路基板１９の層が進むにつれて外側に広がるように形成されている。このため、テスタ用端子１１の配設ピッチを大きくすることができ、高密度にマトリックス状に設けられた接続端子９に対する電気的接続を容易にしている。
【００４６】
次に、このように構成された接触子ユニット１７の使用状態について説明する。まず、図５に示すように、電気部品１８を、その表面のパッド１５を接触子１側に向けて、且つ、パッド１５の位置と接触子１の位置とを合わせて配置する。次に、接触子ユニット１７を電気部品１８に対して押し当てることにより、各々の接触子１の他端部１４を電気部品１８の各々のパッド１５に一対一に対応させて押圧する。これにより、接触子１の長手方向に働く弾性力によって、各々の接触子１とパッド１５とが個々に所定の圧力で接触し、安定した電気的接続を実現することができる。また、接触子１は、その軸方向に弾性力を有してこの軸方向に安定した方向性を維持して伸縮可能に形成されてるため、上述のように、電気部品１８に高密度に形成されたパッド１５に対して、高密度に配設された接触子１を接続させる場合でも、個々の接触子１を対応するパッド１５に対して正確に接続することができる。
【００４７】
なお、図３に示す接触子ユニット７及び図５に示す接触子ユニット１７においては、図１に示す接触子１を用いたが、本発明はこれに限られず、図２に示すベローズ型の接触子１’を用いてもよい。
【００４８】
次に、前述のように構成された接触子の製造方法の第一の実施形態を、図６を参照して説明する。
【００４９】
まず、図６（ａ）に示す第１工程では、例えば平板状のシリコン等からなる基板２３の上面又は下面に形成された薄膜のマスク層２４（例えば、酸化シリコン等）に、フォトリソグラフィーによって所定のマスクパターン２５を形成する。
【００５０】
次に、図６（ｂ）に示す第２工程では、マスクパターン２５が形成された基板２３に対してボッシュプロセスを利用した方向性化学エッチングによりマスクパターン２５に一致させて該基板２３を貫通する孔２６を形成する。
【００５１】
ここで、第２工程は、ボッシュプロセスを利用したDeep RIE（Deep Reactive Ion Etching）によって行うもので、これについて、図７を参照して説明する。
【００５２】
まず、図７（ａ）に示す第２−１工程では、図６（ａ）に示す基板２３の表面に形成されたマスクパターン２５の上方から、例えばSF6（六フッ化硫黄）を吹きかけて所定時間方向性化学エッチングを行うことにより、マスクパターン２５が形成された基板２３の表面のマスク層２４が無い位置に一致して所定の直径を有する略球状の第一の穴２７aを形成する。
【００５３】
次に、図７（ｂ）に示す第２−２工程では、第一の穴２７aの内面に、例えばC4F8（オクタフルオロシクロブタン）を所定時間吹きかけて保護膜２９を形成する。
【００５４】
次に、図７（ｃ）に示す第２−３工程では、第一の穴２７aに、再びSF6を吹きかけて所定時間方向性化学エッチングを行うことにより、第一の穴２７aに連続してその下方に所定の直径を有する第二の穴２７bを形成する。
【００５５】
次に、図７（ｄ）に示す第２−４工程では、第二の穴２７bの内面に、再びC4F8を所定時間吹きかけて保護膜３３を形成する。
【００５６】
そして、所定回数、図７（ｃ）に示す第２−３工程と図７（ｄ）に示す第２−４工程とを順次実行することにより、図６（ｂ）に示す孔２６を形成することができる。
【００５７】
次に、図６（ｃ）に示す第３工程では、孔２６の内面に所定の半導体又は金属（例えば、ボロン等）を注入し、該孔２６の内面を導通化して第一薄膜層３４を形成する。
【００５８】
次に、図６（ｄ）に示す第４工程では、孔２６の内面に形成された第一薄膜層３４の表面を、例えば、ニッケル、銅、チタン、パラジウム、白金、金及びタングステンなどから選択される一つの金属、またはその合金、またはその金属化合物等によりメッキして第二薄膜層３５を形成する。ここで、メッキする金属は、強度が高いものを選ぶことが望ましい。
【００５９】
次に、図６（ｅ）に示す第５工程では、図６（ｄ）に示す基板２３の上面３７及び下面３８を、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）により研磨することにより、基板２３の上下面に形成された第一薄膜層３４と第二薄膜層３５とを除去する。
【００６０】
次に、図６（ｆ）に示す第６工程では、図６（ｅ）に示す基板２３の孔２６の内面に形成された第一薄膜層３４及び第二薄膜層３５を残し、該第一薄膜層３４及び第二薄膜層３５以外の部分をエッチングにより除去する。
【００６１】
次に、図６（ｇ）に示す第７工程では、図６（ｆ）に示す第一薄膜層３４及び第二薄膜層３５の表面に、図６（ｄ）に示す第４工程で用いた金属、またはその合金、またはその金属化合物をメッキして第三薄膜層３６を形成する。ここで、メッキする金属は、第４工程で用いた金属が導電性の高いものである場合は、それより強度の高いものを選び、第４工程で用いた金属が強度の高いものであった場合、それより導電性の高いものを選ぶことが望ましい。
【００６２】
これにより、図１に示すと同様の外観を有し、外周壁が複数の層構造からなり、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、外向きの円弧状部を軸方向に連続して複数並べて形成された接触子を製造することができる。
【００６３】
次に、前述のように構成された接触子の製造方法の第二の実施形態を、図８を参照して説明する。
【００６４】
まず、上述の接触子の製造方法の第一の実施形態と同様に、図６（ａ）に示す第１工程から図６（ｅ）に示す第５工程まで実行する。
【００６５】
次に、図８（ａ）に示す第６工程では、図６（ｅ）に示す基板２３の孔２６の内面に形成された第二薄膜層３５を残し、第二薄膜層３５以外の部分をエッチングにより除去する。
【００６６】
次に、図８（ｂ）に示す第７工程では、図８（ａ）に示す第二薄膜層３５の表面に、図６（ｄ）に示す第４工程で用いた金属、またはその合金、またはその金属化合物をメッキして第三薄膜層３６を形成する。ここで、メッキする金属は、図６（ｄ）に示す第４工程で用いた金属が導電性の高いものである場合は、それより強度の高いものを選び、図６（ｄ）に示す第４工程で用いた金属が強度の高いものであった場合、それより導電性の高いものを選ぶことが望ましい。
【００６７】
これにより、図１に示すと同様の外観を有し、外周壁が複数の層構造からなり、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、外向きの円弧状部を軸方向に連続して複数並べて形成された接触子１を製造することができる。ここで、第二薄膜層３５が、図１に示す接触子１の円弧状部３に相当し、第三薄膜層３６がメッキ層４に相当する。
【００６８】
次に、前述のように構成された接触子ユニットの製造方法の第一の実施形態を、図９を参照して説明する。
【００６９】
まず、図９（ａ）〜（ｃ）に示す工程は、上述の接触子の製造方法の第一の実施形態における、図６（ａ）〜（ｃ）に示す工程と同様であり、同様に実行する。
【００７０】
次に、図９（ｄ）に示す第４工程では、図９（ｃ）に示す基板２３の上面３７及び下面３８を、例えばＣＭＰによって研磨することにより、基板２３の上下面に形成された第一薄膜層３４を除去する。
【００７１】
次に、図９（ｅ）に示す第５工程では、図９（ｄ）に示す基板２３の上面又は下面に、接続端子９を表面に有する回路基板８を配置し、孔２６の内面に形成された第一薄膜層３４と回路基板８の接続端子９とを接触させて基板２３と回路基板８とを接合する。
【００７２】
次に、図９（ｆ）に示す第６工程では、図９（ｅ）に示す孔２６の内面に形成された第一薄膜層３４の表面と、孔２６の底面に位置する回路基板８の接続端子９の表面とを、例えば、ニッケル、銅、チタン、パラジウム、白金、金及びタングステンなどから選択される一つの金属、またはその合金、またはその金属化合物等によりメッキして第二薄膜層３５を形成する。
【００７３】
次に、図９（ｇ）に示す第７工程では、図９（ｆ）に示す基板２３の孔２６の内面に形成された第一薄膜層３４及び第二薄膜層３５並びに回路基板８を残し、該第一薄膜層３４、第二薄膜層３５及び回路基板８以外の部分をエッチングにより除去する。
【００７４】
次に、図９（ｈ）に示す第８工程では、図９（ｇ）に示す第一薄膜層３４及び第二薄膜層３５の表面に、図９（ｃ）に示す第３工程で用いた金属、またはその合金、またはその金属化合物をメッキして第三薄膜層３６を形成する。ここで、メッキする金属は、図９（ｃ）に示す第３工程で用いた金属が導電性の高いものである場合は、それより強度の高いものを選び、図９（ｃ）に示す第３工程で用いた金属が強度の高いものであった場合、それより導電性の高いものを選ぶことが望ましい。
【００７５】
これにより、図３に示すと同様の外観を有し、外周壁が複数の層構造からなり、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、外向きの円弧状部を軸方向に連続して複数並べて形成された接触子を有する接触子ユニットを製造することができる。
【００７６】
次に、前述のように構成された接触子ユニットの製造方法の第二の実施形態を、図１０を参照して説明する。
【００７７】
まず、上述の接触子ユニットの製造方法の第一の実施形態と同様に、図９（ａ）に示す第１工程から図９（ｆ）に示す第６工程まで実行する。
【００７８】
次に、図１０（ａ）に示す第７工程では、図９（ｆ）に示す基板２３の孔２６の内面に形成された第二薄膜層３５及び回路基板８を残し、該第二薄膜層３５及び回路基板８以外の部分をエッチングにより除去する。
【００７９】
次に、図１０（ｂ）に示す第８工程では、図１０（ａ）に示す第二薄膜層３５の表面に所定の金属をメッキして第三薄膜層３６を形成する。このとき、メッキする金属は、図９（ｃ）に示す第３工程で用いた金属が導電性の高いものである場合は、それより強度の高いものを選び、図９（ｃ）に示す第３工程で用いた金属が強度の高いものであった場合、それより導電性の高いものを選ぶことが望ましい。
【００８０】
これにより、図３に示すと同様の外観を有し、外周壁が複数の層構造からなり、軸方向と平行する外周壁の断面形状が、外向きの円弧状部を軸方向に連続して複数並べて形成された接触子１を有する接触子ユニット７を製造することができる。ここで、第二薄膜層３５が、図３に示す接触子ユニット７の接触子１の円弧状部３に相当し、第三薄膜層３６が接触子１のメッキ層４に相当する。
【００８１】
なお、以上の説明においては、第二薄膜層３５を金属、またはその合金、またはその金属化合物等により形成するとしたが、本発明はこれに限られず、絶縁体で形成してもよい。また、接触子１及び接触子ユニット７の製造方法において、第一薄膜層３４及び第二薄膜層３５は、基板２３に設けられた孔２６の内面及び基板２３の周囲面に形成する方法としたが、基板に設けられた孔２６の内面のみに形成する方法でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明による接触子の第一の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明による接触子の第二の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明による接触子ユニットの第一の実施形態を示す断面図である。
【図４】上記第一の実施形態による接触子ユニットの使用状態を示す断面図である。
【図５】本発明による接触子ユニットの第二の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明による接触子の製造方法の第一の実施形態を示す工程図である。
【図７】ボッシュプロセスを利用した方向性化学エッチングによる、基板に対する孔の製造方法を示す工程図である。
【図８】本発明による接触子の製造方法の第二の実施形態を示す工程図である。
【図９】本発明による接触子ユニットの製造方法の第一の実施形態を示す工程図である。
【図１０】本発明による接触子ユニットの製造方法の第二の実施形態を示す工程図である。
【符号の説明】
【００８３】
１,１’…接触子
２,２’…接触部材
３…円弧状部（湾曲部）
５…外向き湾曲部（湾曲部）
６…内向き湾曲部（湾曲部）
７…接触子ユニット
８,１９…回路基板（第一の電気部品）
９…接続端子
１２…接触子の一端部
１３,１７…接触子ユニット
１４…接触子の他端部
１６,１８…電気部品（第二の電気部品）
２３・・・基板
２４・・・マスク層
２５・・・マスクパターン
２６・・・孔
３４・・・第一薄膜層
３５・・・第二薄膜層
３６・・・第三薄膜層
３７・・・基板の上面
３８・・・基板の下面
【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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