説明

コンタクトプローブおよびプローブカード

【課題】高度の耐摩耗性、靭性、屈曲性を有するコンタクトプローブを低コストで提供する。各コンタクトプローブに不均一性がなく、使用が容易なプローブカードを提供する。
【解決手段】横断面の形状が四角であり、支持プレートに取付ける部分に固定用の鍔を有し、かつ前記鍔と先端部間に屈曲部を有することを特徴とするコンタクトプローブとする。特に、前記コンタクトプローブは、材料がニッケルまたはニッケル合金とする。また、かかるコンタクトプローブを有するプローブカードとする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はコンタクトプローブおよびプロ−ブカードに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置用の半導体基板の完成検査やLSIチップ等の電気的諸特性の測定等には、プローブカードが用いられている。図1に、このプローブカードの一例を示す。図1において10はコンタクトプローブであり、プローブ本体11とその外周に設けられた樹脂製の絶縁被覆19よりなる。21はプローブ本体の支持プレートであり、22はガイドプレートであり、91は電極パッドであり、92は被検査物の回路(IC回路)である。
【0003】
プローブ本体11は、タングステン等の金属ワイヤを伸線し、さらに切断後曲げ加工して作製されている。このため、プローブ本体の長さ方向に直交する切断面(横断面)は、図1の矢視A拡大図に示すように円形である。従って、前記絶縁被覆19がストッパの役割を担って、前記支持プレート21および前記ガイドプレート22と前記プローブ本体11とを固定している。またこのため、前記ガイドプレート22は、前記プローブ本体11の支持をも行っている。
【0004】
そして、半導体基板の検査やLSIチップの測定においては、図1に示すように、コンタクトプローブ10の先端を被検査物に装備された電極パッド91に接触させ、所定の通電や電気信号の送受信を行うことによりなされる。この際、電極パッド91との良好な電気的接触がなされ、併せて各コンタクトプローブ10の長さの相違を補償するため、プローブ本体11の中央より多少先端側に屈曲部18が設けられている。また、先端部は、尖った形状とされている。(特許文献1)
【特許文献1】特開2002−311055号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
各コンタクトプローブ10には、僅かではあるが、以下の不均一性が生じる。
【0006】
第1に、屈曲方向にある程度のばらつきがある。即ち、切断面が円形のプローブ本体11を、支持プレート21とガイドプレート22に形成された円形の穴に差し込んで装着しているため、プローブ本体11がある程度回転するのは避けられないことによる。
【0007】
第2に、全長、即ちプローブ本体11の先端から支持プレート21およびガイドプレート22までの長さにある程度のばらつきがある。即ち、前記のごとくプローブ本体11は、伸線、切断、曲げ加工により作製されているため、各工程である程度の誤差が生じるのは避けられないことによる。
【0008】
第3に、絶縁被覆は、針先部と支持部をマスキングして樹脂をコートするが、樹脂の厚さや長さにある程度のばらつきがある。
【0009】
しかしながら、半導体基板の検査やLSIチップの測定は、原則として一括してなされる。このため、全てのコンタクトプローブ10が全ての電極パッド91に確実に接触する必要があり、多数のコンタクトプローブ10が装着されたプローブカードは、電極パッド91に僅かに押し気味に接触される。
この場合、各コンタクトプローブ10に生じている前記のような不均一性の程度が大きい場合、以下のような不都合が生じ兼ねない。
【0010】
前記第1の屈曲方向のばらつきがあると、屈曲する際に隣のコンタクトプローブ10と接触し、このため絶縁被覆19に機械的な損傷が生じ、ひいてはショートする。図1の右方に、この接触の様子を概念的に示す。
また、コストダウンの面からは絶縁被覆19は無い方が好ましいが、隣のコンタクトプローブ10との接触の恐れがあるため、装着せざるを得ない。
【0011】
第2の全長のばらつきがあると、全てのコンタクトプローブ10を確実に電極パッドに接触させるために必要なプローブカードの移動量、すなわちストロークが大きくなる。このため、全長の長い一部のコンタクトプローブ10の押圧力が大きくなり、押圧されている電極パッド91や被検査物の回路92に損傷を与えかねない。
【0012】
第3の絶縁被覆19の厚さや長さにばらつきがあると、前記のごとく絶縁被覆19は支持プレート21およびガイドプレート22間にあるプローブ本体11の移動に対してストッパの役を果たしているため、プローブ本体11の移動のバラツキが生じ、ひいてはストロークのばらつきが生じることとなる。このため、やはり一部のコンタクトプローブ10の圧力が大きくなり、電極パッド91や被検査物の回路92に損傷を与えかねない。図1の中央に、絶縁被覆がストッパの役を果たしているコンタクトプローブ10を示す。また、図1の左方に、絶縁被覆が薄く短いコンタクトプローブを示す。
【0013】
従って、半導体基板の一括検査等において、かかる不都合が生じないように、コンタクトプローブ10およびプローブカードの作製や完成検査には、細心の注意が必要であった。
また、プローブカードを使用しての半導体基板等の一括検査も、ストロークについて細心の注意を払う必要があった。
【0014】
この解決策として、支持プレートに同一方向に揃えてかつ確実に固定して保持することが容易なコンタクトプローブ10を作製する技術の開発が望まれていた。
また、絶縁被覆19が不必要であり、その分安価なコンタクトプローブ10の開発が望まれていた。
また、従来以上に耐摩耗性、靭性、柔軟性、導電性が優れたコンタクトプローブの開発が望まれていた。
また、使用時に各コンタクトプローブ10が、その支持プレートに良好に保持されるプローブカードの実現が望まれていた。
さらに、不均一性の少ないコンタクトプローブ10を作製する技術の開発が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明は、以上の課題を解決することを目的としてなされたものであり、以下に、各請求項の内容と効果等を説明する。
【0016】
請求項1に記載の発明は、横断面の形状が四角であり、支持プレートに取付ける部分に固定用の鍔を有し、かつ前記鍔と先端部間に屈曲部を有することを特徴とするコンタクトプローブである。
【0017】
本請求項の発明においては、コンタクトプローブの横断面が四角であるため、支持プレートに装着後の回転が阻止され、屈曲方向を容易に同一にすることができる。このため、相互のコンタクトプローブの接触が防止でき、コンタクトプローブに絶縁被覆を形成することが不要になる。また、円形に比べて、曲げに強くなる。
【0018】
また、固定用の鍔があるため、固定は確実になる。また、ストッパーとしても作用する。
さらに、屈曲部があるため、ストロークが大きい場合の電極パッドへの過度の押圧が補償される。
なお、四角は幾何学上の完全な四角に限られず、製造過程において生じる台形に近い形状や、角に丸味がある形状も含まれる。
【0019】
請求項2に記載の発明は、前記のコンタクトプローブであって、前記鍔の押出方向と前記屈曲部の屈曲面とは同一平面上にあることを特徴とするコンタクトプローブである。
【0020】
鍔の押出方向と屈曲部の屈曲面が同一平面上にあるため、コンタクトプローブの先が被検査物に押し付けられる際、コンタクトプローブがプローブカードの支持プレートから傾こうとするが、鍔がこれを効果的に防止する。
【0021】
請求項3に記載の発明は、前記のコンタクトプローブであって、前記コンタクトプローブは、材料がニッケルまたはニッケル合金であることを特徴とするコンタクトプローブである。
【0022】
材料がニッケルまたはニッケル合金であるので、高度の耐摩耗性、靭性、柔軟性を有するコンタクトプローブとなる。
【0023】
請求項4に記載の発明は、前記のコンタクトプローブであって、前記コンタクトプローブは、その横断面の中心部にある金属材料とその外周の少なくも過半を被覆する別種の金属材料からなっていることを特徴とするコンタクトプローブである。
【0024】
これにより、中心部の金属に靭性、柔軟性を受け持たせ、外周の金属に耐摩耗性を受け持たすこと等が可能になる。
【0025】
請求項5に記載の発明は、前記のコンタクトプローブであって、前記コンタクトプローブは、先端部と他の部分とが異なる金属材料からなっていることを特徴とするコンタクトプローブである。
【0026】
請求項6に記載の発明は、前記のコンタクトプローブであって、前記コンタクトプローブは、先端部のみ熱処理で硬化されていることを特徴とするコンタクトプローブである。
【0027】
先端部は高度の耐摩耗性を有し、その他の部分は靭性、柔軟性を有するコンタクトプローブを得ることができる。
【0028】
請求項7に記載の発明は、前記のコンタクトプローブであって、前記コンタクトプローブは、材料が17−7ステンレス鋼であることを特徴とするコンタクトプローブである。
【0029】
これにより、熱処理の効果が、最も発揮される。
ここに、「17−7ステンレス鋼」には、前記ステンレス鋼と同一組成の金属が含まれる。
【0030】
請求項8に記載の発明は、横断面の形状が四角であり、支持プレートに取付ける部分に固定用の鍔を有し、かつ前記鍔と先端部間に屈曲部を有するコンタクトプローブと、前記コンタクトプローブを取付ける場所に四角の取付け用穴のある支持プレートとを有していることを特徴とするプローブカードである。
【0031】
これにより、使い勝手が良好、寿命が長い、安価なプローブカードを得ることができる。
【0032】
請求項9に記載の発明は、前記のプローブカードであって、コンタクトプローブが、前記鍔の押出方向と前記屈曲部の屈曲面とが同一平面上にあるコンタクトプローブであることを特徴とするプローブカードである。
【0033】
これにより、コンタクトプローブの先が、被検査物に押し付けられる際に生じ易いコンタクトプローブのプローブカードの支持プレートからの傾きを効果的に防止できるプローブカードを得ることができる。
【0034】
請求項10に記載の発明は、前記のプローブカードであって、前記プローブカードは、全てのコンタクトプローブの屈曲部が同一方向を向いて取付けられていることを特徴とするプローブカードである。
【0035】
これにより、コンタクトプローブの絶縁被覆が不必要になる。
【0036】
請求項11に記載の発明は、前記のプローブカードであって、前記プローブカードは、コンタクトプローブの材料がニッケルまたはニッケル合金であることを特徴とするプローブカードである。
【0037】
コンタクトプローブが優れた性質を有するため、優れたプローブカードを得ることができる。
【0038】
請求項12に記載の発明は、前記のプローブカードであって、前記プローブカードは、コンタクトプローブが、その横断面の中心部にある金属材料とその外周の少なくも過半を被覆する別種の金属材料からなっていることを特徴とするプローブカードである。
【0039】
コンタクトプローブが優れた性質を有するため、優れたプローブカードを得ることができる。
【0040】
請求項13に記載の発明は、前記のプローブカードであって、前記プローブカードは、コンタクトプローブが、先端部と他の部分とが異なる金属材料からなっていることを特徴とするプローブカードである。
【0041】
コンタクトプローブが優れた性質を有するため、優れたプローブカードを得ることができる。
【0042】
請求項14に記載の発明は、前記のプローブカードであって、前記プローブカードは、コンタクトプローブの先端部のみ熱処理で硬化されていることを特徴とするプローブカードである。
【0043】
コンタクトプローブが優れた性質を有するため、優れたプローブカードを得ることができる。
【0044】
請求項15に記載の発明は、前記のプローブカードであって、前記プローブカードは、コンタクトプローブの材料が、17−7ステンレス鋼であることを特徴とするプローブカードである。
【0045】
コンタクトプローブが優れた性質を有するため、優れたプローブカードを得ることができる。
【0046】
請求項16に記載の発明は、基板上に形成された感光性樹脂膜を所定のパターンの切欠きがあるマスクを使用して露光し、現像し、さらに現像後の感光性樹脂膜のうち不必要な部分を除去して、前記基板上の必要な部分にのみ感光性樹脂膜があるようにするリソグラフィステップと、前記必要な部分にのみ感光性樹脂膜がある基板上に、所定の厚さだけ金属をめっきするめっきステップと、前記金属のめっきされた基板表面から前記感光性樹脂膜を全て取去る樹脂膜除去ステップと、前記めっきした金属を、前記感光性樹脂膜が全て取去られた基板から切離す金属めっき部切離しステップとを有していることを特徴とするコンタクトプローブの製造方法である。
【0047】
リソグラフィとめっきにより作製したコンタクトプローブは、形状、寸法が均一になる。このため、コンタクトプローブを使用しての半導体基板の検査時等において、形状や寸法の不均一性を補償するための長いストロークが不必要となり、過度の押圧による電極の損傷の恐れが無くなる。
なおここに、リソグラフィは、UVを使用するフォトリソグラフィに限定されないのは勿論である。
また、感光性樹脂も、ポジ型、ネガ型を問わない。
【0048】
請求項17に記載の発明は、前記のコンタクトプローブの製造方法であって、前記めっきステップの前に、めっきする金属として、ニッケルまたはニッケル合金を選定する選定ステップを有していることを特徴とするコンタクトプローブの製造方法である。
【0049】
これにより、耐摩耗性、靭性、柔軟性に優れたプローブカードを得ることができる。
【0050】
請求項18に記載の発明は、前記のコンタクトプローブの製造方法であって、前記樹脂膜除去ステップの後に、基板表面にある金属めっきの外表面に他種の金属を蒸着で被覆する蒸着ステップをさらに有していることを特徴とするコンタクトプローブの製造方法である。
【0051】
これにより、耐摩耗性、靭性、柔軟性に優れたプローブカードを得ることができる。
【0052】
請求項19に記載の発明は、前記のコンタクトプローブの製造方法であって、前記樹脂膜除去ステップの後に、基板表面にあるめっきされた金属に接続して他種の金属めっきをリソグラフィとめっきを使用して形成するめっき金属追加ステップをさらに有していることを特徴とするコンタクトプローブの製造方法である。
【0053】
これにより、耐摩耗性、靭性、柔軟性に優れたプローブカードを得ることができる。
【0054】
請求項20に記載の発明は、前記のコンタクトプローブの製造方法であって、前記金属めっき部切離しステップの後に、コンタクトプローブの先端部を熱処理で硬化させる硬化ステップを有していることを特徴とするコンタクトプローブの製造方法である。
【0055】
これにより、耐摩耗性、靭性、柔軟性に優れたプローブカードを得ることができる。
【0056】
請求項21に記載の発明は、基板上に形成された感光性樹脂膜を所定のパターンの切欠きがあるマスクを使用して露光し、現像し、さらに現像後の感光性樹脂膜のうち不必要な部分を除去して、前記基板上の必要な部分にのみ感光性樹脂膜があるようにするリソグラフィステップと、前記必要な部分にのみ感光性樹脂膜がある基板上に、所定の厚さだけ金属をめっきするめっきステップと、前記金属のめっきされた基板表面から前記感光性樹脂膜を全て取去る樹脂膜除去ステップと、前記めっきした金属を、前記感光性樹脂膜が全て取去られた基板から切離す金属めっき部切離しステップと、前記4種のステップを経て作製された金属構造体を、コンタクトプローブとして支持基板に形成された四角の穴に挿し込む装着ステップとを有していることを特徴とするプローブカードの製造方法である。
【0057】
コンタクトプローブが優れた性質を有するため、優れたプローブカードを得ることができる。
【0058】
請求項22に記載の発明は、前記のプローブカードの製造方法であって、前記めっきステップの前に、めっきする金属として、ニッケルまたはニッケル合金を選定する選定ステップを有していることを特徴とするプローブカードの製造方法である。
【0059】
コンタクトプローブが優れた性質を有するため、優れたプローブカードを得ることができる。
【0060】
請求項23に記載の発明は、前記のプローブカードの製造方法であって、前記樹脂膜除去ステップの後に、基板表面にある金属めっきの外表面に他種の金属を蒸着で被覆する金属めっき部切離しステップとさらに有し、前記装着ステップは、前記リソグラフィステップと前記めっきステップと前記樹脂膜除去ステップと前記金属めっき部切離しステップと前記金属めっき部切離しステップとを経て作製された、横断面の中心部にある金属材料とその外周の少なくも過半を被覆する別種の金属材料からなっているコンタクトプローブを装着するものであることを特徴とするプローブカードの製造方法である。
【0061】
コンタクトプローブが優れた性質を有するため、優れたプローブカードを得ることができる。
【0062】
請求項24に記載の発明は、前記のプローブカードの製造方法であって、前記樹脂膜除去ステップの後に、基板表面にあるめっきされた金属に接続して他種の金属めっきをリソグラフィとめっきを使用して形成するめっき金属追加ステップをさらに有し、前記装着ステップは、前記リソグラフィステップと前記めっきステップと前記樹脂膜除去ステップと前記金属めっき部切離しステップと前記金属めっき部切離しステップとを経て作製された、先端部と他の部分とが異なる金属材料からなっているコンタクトプローブを装着するものであることを特徴とするプローブカードの製造方法である。
【0063】
コンタクトプローブが優れた性質を有するため、優れたプローブカードを得ることができる。
【0064】
請求項25に記載の発明は、前記のプローブカードの製造方法であって、前記金属めっき部切離しステップの後に、コンタクトプローブの先端部を熱処理で硬化させる硬化ステップを有していることを特徴とするコンタクトプローブの製造方法である。
【0065】
コンタクトプローブが優れた性質を有するため、優れたプローブカードを得ることができる。
【発明の効果】
【0066】
本発明のコンタクトプローブは、横断面が四角に構成されているため、支持プレートに装着後の回転が阻止され、屈曲方向を容易に同一にすることができる。このため、絶縁被覆を形成することが不必要になり、コストダウンを図ることができる。
【0067】
また、リソグラフィとめっきにより作製したコンタクトプローブは、形状、寸法が均一になる。
このため、コンタクトプローブを使用しての半導体基板の検査時等において、形状や寸法の不均一性を補償するための長いストロークが不必要となり、過度の押圧による電極の損傷の恐れが無くなる。
【0068】
また、大きな耐摩耗性、靭性、柔軟性、導電性を有するコンタクトプロ−ブが得られる。このため、使用時のユーザの操作も容易で、耐久性も優れたプローブカードが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0069】
以下、本発明をその最良の実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【実施例1】
【0070】
(コンタクトプローブの作製)
実施例1のコンタクトプローブの作製方法を、図2を参照しつつ説明する。図2は、上から順に、コンタクトプローブ(背景技術欄で説明した従来のコンタクトプローブのプローブ本体に相当する物。ただし、本発明のコンタクトプローブでは絶縁被覆がないため、コンタクトプローブとなる)が作製されていく様子を示す図である。
【0071】
図2において、30はSUS製基板であり、40はポジ型の感光性樹脂(レジスト)膜であり、50はマスクである。また、15はめっき金属層であり、41は感光性樹脂の露光箇所であり、42は非露光箇所であり、51はマスクに形成されている切欠きである。また、下向きの矢印は、光を示す。
【0072】
(a)SUS製基板30上に形成された所定厚さ、例えば50μmの感光性樹脂膜40を、マスク50を使用して露光する。露光により、マスク50に形成されている切欠きのパターンに応じて、感光性樹脂には露光箇所41と非露光箇所42ができる。
【0073】
なお、マスク50には、後で説明するコンタクトプローブの側面を正投象した切欠きが多数形成されている。
また、感光性樹脂膜40の厚さは、後で説明する研削、研磨の便宜のため、コンタクトプローブより多少厚めとしている。
【0074】
(b)露光した部分の感光性樹脂41を、SUS製基板30からアルカリ水溶液等の現像液により取去る。このため、SUS製基板30の上面のマスク50の切欠き51に該当する場所には、露出部39が形成される。
【0075】
(c)SUS製基板30の表面に形成された露出部39上に、電気めっきにより金属層15を形成する。しかる後、SUS製基板30の上面を、硬化した感光性樹脂42、めっきで付着した金属15ごと研削、研磨等し、めっきで付着した金属15を所定の厚さにする。
なお、めっきする金属については、本実施の形態では、ニッケル合金としている。これにより、高硬度で先端が磨耗し難く、靭性に優れるため折れ難いコンタクトプローブとしている。
【0076】
(d)SUS製基板30の表面に付着している硬化した感光性樹脂42をドライエッチングやウェットエッチングにより取去る。これにより、SUS製金属基板30の表面にめっきで充填された金属(プローブ、金属構造体)15のみを得る。
【0077】
(e)SUS製基板30の露出部39のプローブを、ドライエッチングやウェットエッチング等で基板を部分的に除去する等して取去る。
【0078】
なおこのプローブは、図3に示すように、反先端部側の取付け部には鍔17が形成されており、さらに中央部よりやや下部に屈曲部18が形成されている。そして、鍔の押出(突起)方向と屈曲部の屈曲する方向とは、同一平面にある。
次いで、このプローブの先端を研ぐ等して、全長0.01〜10mm、幅0.001〜1mm程度のコンタクトプローブを完成させる。
【0079】
(コンタクトプローブの実装)
前記の作成方法で得られたコンタクトプローブを、ポリイミド系樹脂またはセラミックスからなる支持プレート21およびガイドプレート22に取付け、プローブカードを完成させる。
【0080】
図4に、完成した状態のプローブカードを示す。図4において、13は完成した状態のコンタクトプローブである。図4に示すごとく、このコンタクトプローブ13には、絶縁被覆は形成されていない。また、横断面は、製造方法から判るように正方形となる。
【0081】
支持プレート21およびガイドプレート22には、予めコンタクトプローブ13の横断面の形状と寸法に合わせた穴があけられており、その穴内にコンタクトプローブ13が差し込まれる。これらの様子を、矢視A拡大に示す。この際、前記のごとくコンタクトプローブ13の取付け部には鍔17が形成されているため、取付けと取付け後の固定が確実になる。
【0082】
また、コンタクトプローブ13の取付けは、屈曲部18は全て同一の方向を向くようにして行うが、この際、コンタクトプローブ13の横断面、取付け用穴共々正方形であるので、作業が容易になる。
【0083】
なお、支持プレート21およびガイドプレート22への穴の形成は、レーザまたは打ち抜きにより行う。
【実施例2】
【0084】
実施例2は、中心の金属を他種の金属薄膜で被覆したコンタクトプローブに関する。
本実施例では、コンタクトプローブの中心は銅、外表面はチタンとして、高度の耐摩耗性、靭性、導電性を有するコンタクトプローブを得るものである。
以下、図5を参照しつつその製造方法、手順の要部、即ち先の実施例1に付加される処理の内容を説明する。
【0085】
図5において、31はシリコン基板であり、32はその表面に形成されたチタン薄膜であり、両方で先の実施例1の基板30に相当する。15は、めっきされた金属であり、材質は銅である。16は、基板上の銅めっきで形成されたプローブ15の表面に蒸着で形成されたチタン薄膜である。
【0086】
(d‘)先の実施例の(d)と同じ手順で、銅のプローブ15を表面にチタン薄膜32を形成したシリコン基板31上に形成する。
【0087】
(f)化学蒸着または物理蒸着で、金属15表面にチタンの薄膜16を形成する。
【0088】
(g)シリコン基板31を除去する。
【0089】
(h)切断により、表面をチタンで被覆されたプローブ15,16、32を切離す。
【0090】
この後の処理、工程は実施例1と同じである。
なお、本実施例において、シリコン基板31の金属はアルミニウムでもよい。この場合、アルミニウムは容易に溶かすことが出来るため、前記(g)の工程でアルミニウムのみを溶かし去ることにより容易に基板を除去することが出来る。
【実施例3】
【0091】
実施例3は、コンタクトプローブの先端部のみ高度の耐摩耗性を有するチタンやタングステン等の金属を使用し、屈曲部等他の部分は銅等の極めて靭性、柔軟性がありしかも導電性の良好な金属とするものである。
以下、図6を参照しつつ、先の実施例と同じく、その製造方法の要部を説明する。
【0092】
図6において、14は他種の金属であり、45は感光性樹脂膜であり、46はその露光部であり、47はその非露光部であり、55はマスクであり、56はその切欠きである。
【0093】
(o)図2の(d)に示す状態の基板30上に、めっきされた金属膜15の厚さ以上に感光性樹脂45を新たに塗布する。
【0094】
(p)マスク55を使用して、感光性樹脂45を露光する。
【0095】
(q)感光性樹脂45の露光部46を除去する。このため、最初にめっきで付着された金属15の横に穴、即ち基板30の露出部39ができる。
【0096】
(r)他種の金属14をめっきして、基板30に形成されている露出部39上の穴を埋める。なお、マスク55の切欠き56は、一部が金属めっき膜15の端部に重なっている。このため、両方の金属のめっき層14、15は、確実に接触する。
【0097】
(s)基板30の表面を研削、研磨して、2種の金属膜14、15、そのほか残っている感光性樹脂膜47の高さをそろえる。
【0098】
(t)基板30表面に残っていた感光性樹脂膜47を除去する。
この後は、先の実施例1の(d)以降の処理がなされる。なお、前記(s)と(t)の工程は、順序が逆でもよい。
【実施例4】
【0099】
実施例4は、先端のみに焼き入れによる硬化処理が施されたコンタクトプローブに関する。
【0100】
コンタクトプローブの先端部は、繰り返し多数のLSIの測定等に使用されるため、高度の耐摩耗性が要求される。一方、屈曲部をはじめとしてその他の部分は、極めて細い上に、良好な電気的接触を得るためどうしても押圧状態で使用されるので、高度の靭性あるいは柔軟性が要求される。
【0101】
そこで、本実施例のコンタクトプローブは、その材料を靭性と柔軟性に優れる17−7ステンレス鋼とし、先端部はレーザで焼き入れを行い、高度の硬さ、即ち耐摩耗性を持たせるようにする。
【0102】
なお、本発明のコンタクトプローブは、横断面は円形と比較して表面長さ/面積の比が大きい四角の形状である。また、鍔と屈曲部があり、一方絶縁被覆はない。このため、熱容量、放散熱量とも大きい。この結果、先端部にレーザで焼き入れをするための大きな入熱があっても、屈曲部等その他の部分は加熱されず、柔軟な性質がそのまま維持される。
【0103】
(変形例1)
本変形例は、実施例3と実施例4を併せたものである。
即ち、コンタクトプローブの先端部のみ17−7ステンレス鋼等焼入れで高度の耐摩耗性を有する金属とし、その他の部分は焼きが入らなく、しかも高度の靭性、柔軟性、導電性を有する銅等の金属とするものである。
これにより、コンタクトプローブの先端部のみチタンやタングステンとする実施例3に比べて、研削、研磨が容易になる。
また、全体が17−7ステンレス鋼である実施例4に比べて、導電性に優れる。
【0104】
(変形例2)
本実施例は、リソグラフィとめっきの終了した段階でのプローブを、直線状とするものである。屈曲部がないため、同一基板でより多くのプローブを作製可能になる。なお、屈曲部は、この後曲げ加工により形成するが、材料としてニッケル等を用いている場合は柔軟な金属であるため、作業が容易になる。
また、鍔の押出方向と異なる屈曲方向とすることも可能になる。
【0105】
(その他の実施の形態)
基板は、SUSの他に、金属材料としては、銅やアルミニウムが使用可能である。非金属材料としては、Siの他にガラスが使用可能である。ただし、これらの非金属材料製の場合には、電気めっきによる金属の付着を可能にするため、予めその表面に真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理的蒸着法で銅、アルミニウム、チタン等からなる薄い導電膜を形成しておく必要がある。
【0106】
次に、基板にめっきする金属、即ちプローブの材質としては、ニッケル、コバルト、鉄、ロジウム、パラジウム、タングステン、銅、マンガン、クロム、チタン、アルミニウム、金および白金からなる群より選ばれる少なくも1種の材料が好ましい。なかでも、ニッケル、コバルトまたは鉄が好ましい。
【0107】
合金としては、ニッケルーコバルト、コバルトーマンガン、ニッケルーマンガン、ニッケルー鉄、コバルトー鉄、チタンータングステンまたはニッケルーコバルトーマンガンが好ましい。
【0108】
なお、軽量性が必要である場合にはアルミニウム製とし、高度の低電気抵抗が必要である場合には銅製とすることが好ましい。
【0109】
また、支持プレートは、絶縁性物質であれば特に材質に制限はないため、シリコンでもよい。なお、シリコンの場合には、角穴の形成はウェットまたはドライエッチングで行う。
【図面の簡単な説明】
【0110】
【図1】従来のコンタクトプローブとプローブカードの構造と使用方法および問題点を概念的に示す図である。
【図2】実施例1のコンタクトプローブを、リソグラフィとめっきで作製する手順を示す図である。
【図3】実施例1のコンタクトプローブの外形を示す図である。
【図4】実施例1のプローブとプローブカードの構造と、適切な使用がなされている様子を概念的に示す図である。
【図5】実施例2のコンタクトプローブを、リソグラフィとめっきで作製する手順の要部を示す図である。
【図6】実施例3のコンタクトプローブを、リソグラフィとめっきで作製する手順の要部を示す図である。
【符号の説明】
【0111】
10 コンタクトプローブ(従来技術)
11 プローブ本体
13 コンタクトプローブ(実施例)
14 めっき金属(先端部用)
15 めっき金属(プローブ)
16 他種の金属
17 鍔
18 屈曲部
19 絶縁被覆
21 支持プレート
22 ガイドプレート
30 SUS製基板
31 シリコン基板
32 チタン薄膜
40 感光性樹脂
41 感光性樹脂の感光部
42 感光性樹脂の非感光部
45 感光性樹脂
46 感光性樹脂の感光部
47 感光性樹脂の非感光部
50 マスク
51 マスクの切欠き
55 第2のマスク
56 第2のマスクの切欠き
91 電極パッド
92 被検査物の回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
横断面の形状が四角であり、支持プレートに取付ける部分に固定用の鍔を有し、かつ前記鍔と先端部間に屈曲部を有することを特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項2】
前記鍔の押出方向と前記屈曲部の屈曲面とは同一平面上にあることを特徴とする請求項1に記載のコンタクトプローブ。
【請求項3】
前記コンタクトプローブは、材料がニッケルまたはニッケル合金であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコンタクトプローブ。
【請求項4】
前記コンタクトプローブは、その横断面の中心部にある金属材料とその外周の少なくも過半を被覆する別種の金属材料からなっていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のコンタクトプローブ。
【請求項5】
前記コンタクトプローブは、先端部と他の部分とが異なる金属材料からなっていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコンタクトプローブ。
【請求項6】
前記コンタクトプローブは、先端部のみ熱処理で硬化されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のコンタクトプローブ。
【請求項7】
前記コンタクトプローブは、材料が17−7ステンレス鋼であることを特徴とする請求項6に記載のコンタクトプローブ。
【請求項8】
横断面の形状が四角であり、支持プレートに取付ける部分に固定用の鍔を有し、かつ前記鍔と先端部間に屈曲部を有するコンタクトプローブと、前記コンタクトプローブを取付ける場所に四角の取付け用穴のある支持プレートとを有していることを特徴とするプローブカード。
【請求項9】
コンタクトプローブが、前記鍔の押出方向と前記屈曲部の屈曲面とが同一平面上にあるコンタクトプローブであることを特徴とする請求項8に記載のプローブカード。
【請求項10】
前記プローブカードは、全てのコンタクトプローブの屈曲部が同一方向を向いて取付けられていることを特徴とする請求項8または請求項9に記載のプローブカード。
【請求項11】
前記プローブカードは、コンタクトプローブの材料がニッケルまたはニッケル合金であることを特徴とする請求項8ないし請求項10のいずれかに記載のプローブカード。
【請求項12】
前記プローブカードは、コンタクトプローブが、その横断面の中心部にある金属材料とその外周の少なくも過半を被覆する別種の金属材料からなっていることを特徴とする請求項8ないし請求項10のいずれかに記載のプローブカード。
【請求項13】
前記プローブカードは、コンタクトプローブが、先端部と他の部分とが異なる金属材料からなっていることを特徴とする請求項8ないし請求項10のいずれかに記載のプローブカード。
【請求項14】
前記プローブカードは、コンタクトプローブの先端部のみ熱処理で硬化されていることを特徴とする請求項8ないし請求項11のいずれかに記載のプローブカード。
【請求項15】
前記プローブカードは、コンタクトプローブの材料が、17−7ステンレス鋼であることを特徴とする請求項14に記載のプローブカード。
【請求項16】
基板上に形成された感光性樹脂膜を所定のパターンの切欠きがあるマスクを使用して露光し、現像し、さらに現像後の感光性樹脂膜のうち不必要な部分を除去して、前記基板上の必要な部分にのみ感光性樹脂膜があるようにするリソグラフィステップと、
前記必要な部分にのみ感光性樹脂膜がある基板上に、所定の厚さだけ金属をめっきするめっきステップと、
前記金属のめっきされた基板表面から前記感光性樹脂膜を全て取去る樹脂膜除去ステップと、
前記めっきした金属を、前記感光性樹脂膜が全て取去られた基板から切離す金属めっき部切離しステップとを有していることを特徴とするコンタクトプローブの製造方法。
【請求項17】
前記めっきステップの前に、めっきする金属として、ニッケルまたはニッケル合金を選定する選定ステップを有していることを特徴とする請求項16に記載のコンタクトプローブの製造方法。
【請求項18】
前記樹脂膜除去ステップの後に、基板表面にある金属めっきの外表面に他種の金属を蒸着で被覆する蒸着ステップをさらに有していることを特徴とする請求項16に記載のコンタクトプローブの製造方法。
【請求項19】
前記樹脂膜除去ステップの後に、基板表面にあるめっきされた金属に接続して他種の金属めっきをリソグラフィとめっきを使用して形成するめっき金属追加ステップをさらに有していることを特徴とする請求項16に記載のコンタクトプローブの製造方法。
【請求項20】
前記金属めっき部切離しステップの後に、コンタクトプローブの先端部を熱処理で硬化させる硬化ステップを有していることを特徴とする請求項16または請求項17に記載のコンタクトプローブの製造方法。
【請求項21】
基板上に形成された感光性樹脂膜を所定のパターンの切欠きがあるマスクを使用して露光し、現像し、さらに現像後の感光性樹脂膜のうち不必要な部分を除去して、前記基板上の必要な部分にのみ感光性樹脂膜があるようにするリソグラフィステップと、
前記必要な部分にのみ感光性樹脂膜がある基板上に、所定の厚さだけ金属をめっきするめっきステップと、
前記金属のめっきされた基板表面から前記感光性樹脂膜を全て取去る樹脂膜除去ステップと、
前記めっきした金属を、前記感光性樹脂膜が全て取去られた基板から切離す金属めっき部切離しステップと、
前記4種のステップを経て作製された金属構造体を、コンタクトプローブとして支持基板に形成された四角の穴に挿し込む装着ステップとを有していることを特徴とするプローブカードの製造方法。
【請求項22】
前記めっきステップの前に、めっきする金属として、ニッケルまたはニッケル合金を選定する選定ステップを有していることを特徴とする請求項21に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項23】
前記樹脂膜除去ステップの後に、基板表面にある金属めっきの外表面に他種の金属を蒸着で被覆する金属めっき部切離しステップをさらに有し、
前記装着ステップは、
前記リソグラフィステップと前記めっきステップと前記樹脂膜除去ステップと前記金属めっき部切離しステップと前記金属めっき部切離しステップとを経て作製された、横断面の中心部にある金属材料とその外周の少なくも過半を被覆する別種の金属材料からなっているコンタクトプローブを装着するものであることを特徴とする請求項21に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項24】
前記樹脂膜除去ステップの後に、基板表面にあるめっきされた金属に接続して他種の金属めっきをリソグラフィとめっきを使用して形成するめっき金属追加ステップをさらに有し、
前記装着ステップは、
前記リソグラフィステップと前記めっきステップと前記樹脂膜除去ステップと前記金属めっき部切離しステップと前記金属めっき部切離しステップとを経て作製された、先端部と他の部分とが異なる金属材料からなっているコンタクトプローブを装着するものであることを特徴とする請求項21に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項25】
前記金属めっき部切離しステップの後に、コンタクトプローブの先端部を熱処理で硬化させる硬化ステップを有していることを特徴とする請求項21または請求項22に記載のコンタクトプローブの製造方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2006−84450(P2006−84450A)
【公開日】平成18年3月30日(2006.3.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−272611(P2004−272611)
【出願日】平成16年9月17日(2004.9.17)
【出願人】(000002130)住友電気工業株式会社 (12,747)
【出願人】(591174368)富山住友電工株式会社 (50)
【Fターム(参考)】