フィルムプローブ及びその製造方法
【課題】 特に狭小なピッチの半導体や表示装置の検査に好適な、検査を行う際の押圧力やクリーニングのための払拭等の外力による脱落や破損が生じにくいフィルムプローブ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 接触子２の鍔部２１が接触子上部側の鍔上層部２１ｂと鍔下層部２１ａからなり、かつ、鍔上層部２１ｂの径Ｂは鍔下層部２１ａの径Ａより小さく構成されている。そして、鍔部２１は絶縁樹脂層１に埋設されている。
【図面】 図１
【解決手段】 接触子２の鍔部２１が接触子上部側の鍔上層部２１ｂと鍔下層部２１ａからなり、かつ、鍔上層部２１ｂの径Ｂは鍔下層部２１ａの径Ａより小さく構成されている。そして、鍔部２１は絶縁樹脂層１に埋設されている。
【図面】 図１
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭小なピッチの端子を有する半導体や表示装置等の検査に用いるのに好適なフィルムプローブ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来周知のように、半導体等の検査に際し、半導体等（被検査体側）と検査装置側とを導通させる為の手段として、二ードル型プローブもしくはＬ字ピン型プローブが使用されている。これらのプローブは、ニードルもしくはピンを精度良く組み立てなければならなく、高度な熟練度と多大な作業工数を必要とする。その為、被検査体の端子ピッチが、およそ１００μｍ以下の狭小ピッチである場合や、同時に検査すべき端子数が数百以上といったように多い場合においては非常に高価になり、更に、数十μｍ以下の狭小ピッチの場合においては、それの製造が非常に難しいといった欠点を有している。
【０００３】
そこで、それらに代えて、可撓性の絶縁樹脂層に接触子を設けた一般にフィルムプローブと呼ばれているものが既に提案されており、かかるフィルムプローブの製造方法の一例が下記引用文献１に記載されている。この公知の製造方法は、可撓性の絶縁樹脂層の一面に導電性金属層を積層した積層基材を用意し、該導電性金属層を配線回路および／もしくはランドにパターン加工する。次いで、該絶縁樹脂層、配線回路および／もしくはランドの必要箇所に保護絶縁樹脂層を積層し、次いで、保護絶縁樹脂層に開孔を形成した後、配線回路を陰極として開孔内に導電性金属をめっき形成し、よって、めっき形成された導電性金属が保護絶縁樹脂層の一面に達して等方的に拡がって半球状の接触子を形成することができるものである。
【０００４】
なお、保護絶縁樹脂層に開孔を設けることに代えて、絶縁樹脂層に開孔を設け、該開孔内に導電性金属をめっき成長させて絶縁樹脂層表面に接触子を形成することもできるが、この方法によれば、フォトリソグラフィ技術やレーザー加工技術を利用することができて接触子のピッチが１００μｍ以下といった狭小であっても、また、数百又は数千を超える接触子数であっても、容易に、かつ比較的精度良く製造することができる。しかし、この方法で製造したフィルムプローブは、接触子の形状が半球状である為に、接触子のピッチが小さくなると絶縁樹脂層表面からの接触子高さも小さくなるという欠点を有している。
【０００５】
一般に、半導体の端子部周辺には、端子を残して保護層（パッシベーション）が形成されるが、この保護層と接触子とが干渉することを避けるために、接触子高さは１０μｍ以上、望ましくは２０μｍ以上の高さにする必要がある。ところが、上述の方法によると、接触子が、絶縁樹脂層表面上で高さ方向のみならず横方向にも成長形成されるため、接触子の高さを大きくすると、接触子の径も大きくなるため、およそ１００μｍ以下の狭小ピッチの場合においては、隣接する接触子が短絡し易くなって、十分な高さの接触子を得ることが困難となるといった問題があった。また、接触子の高さは、メッキ成長速度に左右されるから、かかる速度を一定に制御しなければならないが、実際上、メッキ槽内の場所による電流密度のムラ等によってメッキ速度のムラが避けられない為に接触子高さのムラが生じ易いといった問題もあった。
【０００６】
更に、上述の方法によって得られるフィルムプローブは、狭小ピッチの場合においては、接触子と絶縁樹脂層との接合面積も小さくなるため、その構成、形状によっては繰り返し使用時等において破損、脱落しやすいという欠点も有しており、これでは、エレクトロニクス製品の小型、軽量化及び高機能化に追従して半導体の小型化、高集積化や表示装置の高精細化が進み、それに伴って、それらの端子ピッチの狭小化や端子数増加が進んでいる現状に対応できない。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２４０４４３号公報（段落００３５〜００３８の記載参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の欠点に鑑みて発明されたものであって、その目的は、狭小なピッチで多数の端子をもつ半導体や表示装置等の検査に用いるのに好適なフィルムプローブ及びそのようなフィルムプローブを容易に得ることができる製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明に係るフィルムプローブにおいては、接触子の鍔部を絶縁樹脂層に埋設し、該鍔部を、接触子頂部側の鍔上層部と接触子底部側の鍔下層部とで構成すると共に該鍔上層部の径もしくは幅を、該鍔下層部のそれよりも小さく設けている。その為、接触子同士間のピッチが狭小であっても、接触子が絶縁樹脂層に十分に強く保持されているので、脱落や破損が発生し難い。
【００１０】
また、本発明に係るフィルムプローブの製造方法においては、第１絶縁樹脂層の一方の面に第１導電性金属層を積層すると共に他方の面に第２導電性金属層を積層した積層基材を用い、それの該第１導電性金属層及び該第１絶縁樹脂層に接触子形成用開孔を設け、次いで、該接触子形成用開孔に連通された鍔下層部形成用開孔を有するレジスト層を該第１導電性金属層上に形成し、次いで、該接触子形成用開孔と該鍔上層部形成用開孔内に、該第２導電性金属層を陰極として導電性金属体をめっき形成して該接触子の本体部と該鍔下層部とを一体に形成し、次いで、該レジスト層を除去後、該鍔下層部をマスクとして該第１導電性金属層をエッチング処理して該鍔下層部の径もしくは幅より小さい径もしくは幅の該鍔上層部を形成し、次いで、該鍔部が形成された該第１絶縁樹脂層上に第２絶縁樹脂層を積層し、そして、その後、エッチング処理により該第２導電性金属層及び該第１絶縁樹脂層を除去する。
【００１１】
その為、接触子同士間のピッチが狭小であっても、接触子が第２絶縁樹脂層に十分に強く保持されて脱落や破損が発生し難い上述のフィルムプローブを容易に得ることができるが、その際、接触子の高さが、絶縁樹脂層の厚さによって規制されるために高さムラを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
上述の如く、本発明によると、狭小なピッチで多数の端子をもつ半導体や表示装置等の検査に用いるのに好適なフィルムプローブ及びそのようなフィルムプローブを容易に得ることができる製造方法を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るフィルムプローブは、その一例の縦断面図である図１に示す如く、接触子２の鍔部２１を可撓性の薄い絶縁樹脂層１に埋設しており、該鍔部２１は、接触子頂部側の鍔上層部２１ｂと接触子底部側の鍔下層部２１ａとで構成され、かつ、鍔上層部２１ｂの径もしくは幅（Ｂ）が、鍔下層部２１ａの径もしくは幅（Ａ）より小さく設けられている。また、鍔部２１に配線回路５が接続、すなわち、配線回路５は、接触子頂部側の上層配線回路部５ｂと接触子底部側の下層配線回路部５ａとを積層して形成され、そして、上層配線回路部５ｂを鍔上層部２１ｂに接続していると共に下層配線回路部５ａを鍔下層部２１ａに接続している。なお、図示されていないが、接触子２は、絶縁樹脂層１に狭小ピッチで多数固着されている。
【００１４】
上述の絶縁樹脂層１としては、繊維強化エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又は液晶ポリエステル樹脂等が好適に用いられるが、それに限定はされず他の樹脂であってもよい。繊維強化エポキシ樹脂にあっては、ガラス繊維やアラミド繊維で強化されたものが好ましいが、接触子２の形成ピッチが狭小な場合（例えば、１００μｍ以下の場合）においては、アラミド繊維で強化されたエポキシ樹脂の方がより好ましい。なお、図示の如く、接触子２の鍔上層部２１ｂは、本体部２１cと外層部２１dとで形成されているが、両部は共に導電性材料で構成されている。しかし、例えば、本体部２１cはニッケルであるのに対して外層部２１dは銅であるといったように、その材質が異なっている。これは、一方の材のエッチングに際して他方の材がエッチングされないようにすることが必要とされる後述の方法によって製造された為である。従って、そのようなことを必要としない他の方法によって製造することができる場合においては、必ずしも材質は異なっていなくてもよく、同質であってもよい。
【００１５】
接触子２の材質は、一般には、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金等であるが、それに限定されず他の導電性材料であってもよい。硬度を高めるためのロジウムやパラジウム等を、また、耐食性を高めるための金、スズ等を、その表面に積層してもよい。また、接触子２の縦断面形状および接触子頂部側（図１において下側）から見た平面形状は、円形、楕円形又は矩形等のいずれであってもよい。鍔部２１の該平面形状が、楕円もしくは矩形である場合には、少なくともその長径もしくは長辺が接触子２のその部位の径もしくは幅より大きい鍔部を形成していればよく、短径もしくは短辺は必ずしも接触子のその部位の径もしくは幅より大きくなくてもかまわない。
【００１６】
鍔部２１の径もしくは幅は、隣接する接触子間のスペースの大きさや、配線回路５が接触子近傍に設けられている場合にはその配線回路５と接触子２の間のスペースの大きさ等から好適な大きさが選ばれる。特に該スペースが狭小な場合には接触子２が配列されている方向と直行する方向にのみ鍔部２１を形成してもよい。
【００１７】
鍔部２１を形成する接触子底部側（図１において上側）の鍔下層部２１ａの径もしくは幅に対して、接触子頂部側の鍔上層部２１ｂのそれは、一般に、およそ４μｍから２０μｍ程度小さく設ければよいが、必ずしもこの範囲に限定されず、必要に応じて所定に小さく設ければよい。また、鍔部２１の厚さや鍔上下層部２１ａ、２１ｂの厚さも、特に限定されるものではない。鍔部２１の厚さはおよそ４μｍから２０μｍ、鍔上下層部２１ａ、２１ｂの厚さはおよそ２から１０μｍの範囲が好適である。
【００１８】
更に、接触子２の絶縁樹脂層表面からの高さ（突出高さ）は、半導体等の被検査電極の周辺に保護層が形成されている場合には、該保護層とフィルムプローブが接触することを防ぐために、およそ１５μｍ以上、望ましくは２０μｍ以上であることが好ましい。絶縁樹脂層１に設けられた配線回路５の上に保護層が設けられ、かつ接触子２が該保護層表面に突出された形のフィルムプローブであって、被検査電極周辺に保護層が設けられていないか若しくは厚さが非常に小さい場合においては、接触子２の保護層表面からの高さは、およそ２μｍ、望ましくは５μｍ以上あればよい。
【００１９】
なお、上述のフィルムプローブは、配線回路５を設けているが、本発明に係るフィルムプローブは、そのような配線回路を設けていないものであってよく、例えば、図２又は図３に示すようなフィルムプローブであってもよい。図２のフィルムプローブは、絶縁樹脂層１に、接触子２を検査装置側と接続する為の孔３１を設けている。また、図３のフィルムプローブは、接続端子３２を設けている。
【００２０】
次に、配線回路５を設けている上述のフィルムプローブの製造方法について述べると、このフィルムプローブは、図４に示されている諸工程を経て製造することができる。その際、予め準備された積層基材３５（図５（ａ）参照）を用いるが、かかる積層基材３５は、第１絶縁樹脂層１０の一方の面に第１導電性金属層１１aを積層すると共に他方の面に第２導電性金属層１１bを積層して構成されている。
【００２１】
第１絶縁樹脂層１０及び第１，２導電性金属層１１a，１１ｂの材質は、後述の各工程で用いる薬品に対する耐性やエッチング性を考慮して選定され、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等樹脂層の両面に銅箔をラミネートするか又は銅層をめっき形成した市販の積層材料を利用することができる。所謂、2層型と呼ばれている接着剤を用いないで積層したものがより好適であるが、3層型と呼ばれている接着剤を用いるタイプのものであってもよい。ドライフィルムレジストに銅箔を積層したものも利用することができる。なお、積層基材３５の第１絶縁樹脂層１０厚さは、後工程で形成する接触子の突出高さ（図１の絶縁樹脂層１の表面からの高さ）に対応する為、１０μｍから１００μｍが好適である。
【００２２】
まず、図４（ａ）に示す如く、上述の積層基材３５に接触子形成用開孔１０ｃを設ける。その方法としては通常のフォトリソグラフィー技術やレーザー加工技術が利用できる。すなわち、第１導電性金属層１１ａ上にレジスト膜２０を積層し、マスクを用いて露光、現像して加工すべき所定の個所に開孔２０ｃを設ける（図５（ｂ）参照）。レジスト膜２０としては、ドライフィルムレジストが好適であるが、ワニス状のレジストをスピンコーター等により塗布して形成してもよい。
【００２３】
次いで、エッチング液で処理して第１導電性金属層１１ａの所定の位置に開孔１１ａｃを形成する（図５（ｃ）参照）。第１導電性金属膜１１ａが銅の場合にはエッチング液としては塩化第２銅、塩化第２鉄、アンモニア等の水溶液が利用でき、他の金属の場合にはその金属に作用するエッチング液を選定すればよい。また、レジスト膜２０を形成することなく直接レーザー加工により開孔１１ａｃを設けてもよい。
【００２４】
そして、開孔１１ａｃを設けた後、レジスト膜２０をアルカリ水溶液で除去する。引き続いて、第１導電性金属膜１１ａに設けた開孔１１ａｃを利用してエッチング処理もしくはレーザー加工等により第１絶縁樹脂層１０に第２導電性金属膜１１ｂに達する接触子形成用開孔１０ｃを設ける（第４図（ａ）参照）。その際、第１絶縁樹脂層１０の材質がポリイミドや液晶ポリエステル樹脂の場合には、エッチング処理液としてはアルカリと脂肪族アミノアルコールを含む水溶液を用いることができる。
【００２５】
かかるエッチング処理により加工した接触子形成用開孔１０ｃは、図示の如く、第１導電性金属層１１ａ側の径に対して第２導電性金属膜１１ｂ側の径が小さくなっているテーパー孔になっている。その為、後述するように、後工程で該開孔を利用して接触子を形成すると、接触子頂部の断面が接触子底部の断面よりも小さい円錐台もしくは多角錐台状の好ましい形状の接触子を得ることができる。
【００２６】
なお、第１絶縁樹脂層１０の厚さが例えば２５μｍの場合、接触子形成用開孔１０ｃの第１導電性金属層１１ａ側の径もしくは幅が４０μｍ以下であると、第２導電性金属層１１ｂ側の径もしくは幅が小さ過ぎるか又は深さが第２導電性金属層１１ｂに届かず、従って、所定の接触子形成用開孔１０ｃを設けることが困難である。そのような場合においては、第１導電性金属膜１１ａに設けられた開孔１１ａｃを利用して、炭酸ガスレーザー、ＵＶレーザーやエキシマレーザーレーザーを照射して接触子形成用開孔１０ｃを設ければよい。
【００２７】
次いで、上述の工程、すなわち、第１絶縁樹脂層１０の一方の面に第１導電性金属層１１ａを積層すると共に他方の面に第２導電性金属層１１ｂを積層した積層基材３５の該第１導電性金属層１１ａ及び該第１絶縁樹脂層１０に接触子形成用開孔１０ｃを設ける工程（イ）に引き続いて、第１導電性金属膜１１ａ上にレジスト膜３０を積層し、ガラスマスクを用いて露光、現像することによって、接触子形成用開孔１０ｃに連通された鍔下層部形成用開孔３０ｃ及び下層配線回路部形成用開口３０ｄを有するレジスト膜３０を第１導電性金属層１１ａ上に形成する（図４（ｂ）参照）。
【００２８】
次いで、鍔下層部形成用開孔３０ｃ及び下層配線回路部形成用開孔３０ｄを有するレジスト膜３０を形成する上述の工程（ロ）を終えると、引き続いて、第２導電性金属層１１ｂを陰極として電解めっきにより接触子形成用開孔１０ｃ内に導電性金属を析出成長せしめる。そして、めっき析出金属が第１導電性金属層１１ａまで到達すると、第１導電性金属層１１ａと第２導電性金属層１１ｂとが導通され、従って、第１導電性金属層１１ａ上の鍔下層部形成用開孔３０ｃ及び下部配線回路部形成用開口３０ｄ内にも導電性金属を析出成長せしめる。このようにして、接触子の本体部２１ｃと鍔下層部２１ａ（図１参照）とを一体に形成すると共に、配線回路の下部配線回路部５ａを鍔下層部２１ａに接続させて形成することができる（図４（ｃ）参照）。なお、第１導電性金属層１１ａ上にめっき形成される導電性金属膜厚さは、およそ２μｍから１５μｍとするのが好ましい。
【００２９】
接触子の本体部と該鍔下層部とを一体に形成する上述の工程（ハ）において、第１導電性金属層１１ａ及び第２導電性金属層１１ｂの両者を陰極となしてめっきを行うと、第２導電性金属層１１ｂ表面からだけでなく、第１導電性金属層１１ａ表面及び開孔１１ａｃ（図５（ｃ）参照）側面からもめっき析出が起こり、充填形成される接触子２内に空洞が出来たり、鍔状部２１ａや配線回路５ａが厚くなりすぎるという不都合が起こるため、めっき開始後、およそめっき析出金属が第１導電性金属膜１１ａに到達するまでの間は導電性金属層１１ａには通電しない方が好ましい。
【００３０】
また、接触子形成用開孔１０ｃ内の第２導電性金属層１１ｂの表面に樹脂層等が残存していると、接触子形成用開孔１０ｃ内における析出物の充填形成が不完全になる原因となる。従って、第１絶縁樹脂層１０をエッチング処理して接触子形成用開孔１０ｃを設けた後に、レーザー光を照射して第２導電性金属層１１ｂ表面の残存樹脂等の残さを取り除くことが有効である。
【００３１】
第１導電性金属層１１ａの厚さは、およそ１μｍから２０μｍの範囲であるが、第１導電性金属膜１１ａの厚さが厚すぎると、メッキ析出金属が導電性金属層１１ａに到達した後においても開孔１１ａｃ内を充填するために更に長い時間メッキを続ける。その為、それと並行して形成される鍔下層部２１ａや下層配線回路部５ａの厚さが過大になってしまうといった問題がおこるため、およそ１〜１０μｍの厚さが好適である。
【００３２】
次いで、上述の工程（ハ）に引き続いて、レジスト膜３０をアルカリ水溶液等で除去した後（図４（ｄ）参照）、前工程で形成された鍔下層部２１ａ及び下層配線回路部５ａをマスクとして利用し、エッチング処理により第１導電性金属層１１ａの不要部分を除去することによって鍔上層部２１ｂ及び上層配線回路部５ｂを形成する（第４図（ｅ）参照）。このとき、エッチング時間をコントロールして、鍔上層部２１ｂの径もしくは幅が、鍔下層部２１ａの径もしくは幅よりも、およそ４μｍから２０μｍ小さい所望の寸法にすることができる。
【００３３】
次いで、上述の工程（ニ）に引き続いて、第１絶縁樹脂層１０の一面、すなわち、接触子の鍔下層部２１ａ等が形成されている方の面に、可撓性の薄い第２絶縁樹脂層３６を積層する（図４（ｆ）参照）。かかる第２絶縁樹脂層３６としては、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂や繊維強化エポキシ樹脂が好適であるが、その他の樹脂であってもよい。
【００３４】
繊維強化エポキシ樹脂、液晶ポリエステル樹脂や熱可塑性ポリイミド樹脂は熱可塑性であるため、ガラス転移点を超える温度で圧着することによって容易に積層出来る。繊維強化エポキシ樹脂としてはガラス繊維もしくはアラミド繊維により強化されたエポキシ樹脂が利用出来るが接触子や配線回路のピッチが狭小ピッチの場合には、アラミド繊維強化エポキシ樹脂の方がより好適に利用できる。一方、第２絶縁樹脂層３６が非熱可塑性ポリイミド樹脂の場合には加熱しても流動性や接着性を発現しないため第１絶縁樹脂層上に積層することが困難であるが、この場合には、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリイミド
系等の接着剤層を介して加熱圧着することにより積層することができる。
【００３５】
次いで、上述の工程（ホ）に引き続いて、第２導電性金属層１１ｂ及び絶縁樹脂層１０を順次、エッチング処理によって除去する（図４（ｇ），図４（ｆ）参照）。例えば、第２導電性金属層１１ｂが銅の場合には塩化第２銅水溶液や塩化第２鉄水溶液、第１絶縁樹脂層１０がポリイミド樹脂や液晶ポリエステル樹脂の場合にはアルカリ金属塩を含む水溶液によってそれぞれエッチング処理する。
【００３６】
以上、詳述の方法によって、図１のフィルムプローブを製造することができるが、図１〜３及び図７の絶縁樹脂層１は、図４の第２絶縁樹脂層３６に該当する。
【００３７】
なお、本発明においては、上述の積層基材３５は、図６に示すものであってもよい。図示の積層基材３５ａは、第２導電性金属層１１ｂ表面に支持基材６を積層しているが、このような積層基材３５ａは、例えば、支持基材６として導電性の基材を用い、その表面に電解めっきもしくは無電解めっきにより導電性金属層を形成して、更に、その上に片面に導電性金属層１１ａを有する第１絶縁樹脂層１０を積層することによって支持基材６、第２導電性金属層１１ｂ、絶縁樹脂層１０、第１導電性金属層１１ａの順に積層された積層基材３５ａを得ることができる。このような積層基材３５ａを用いることによって、フィルムプローブを製造する諸工程の大部分において、樹脂に比較して温度や湿度による寸法変化が小さく、実質的に寸法変化が殆どない支持基材６上に保持された状態で上述の加工等をすることができるため、接触子ピッチ等の寸法精度が高いフィルムプローブを製造することができる。
【００３８】
積層基材３５ａを用いる場合には、前述した（へ）の工程に先立って、（ホ）の工程で得られる積層体の第２導電性金属層１１ｂと支持基材６との間で剥離を行うが、この時、支持基材６および導電性金属層１１ｂとして表面を鏡面上に仕上げるか、クロム酸処理したステンレス製基板６の表面に導電性金属層１１ｂをめっき形成した基材を用いれば第１絶縁樹脂層１０や第２絶縁樹脂層３６に歪みが残らない程度の十分に小さい力でこれらを剥離すること出来る。
【００３９】
支持基材６の厚さは、薄すぎると製造工程中の温度や湿度の変化によって絶縁樹脂層等の寸法が変化することを規制する効果が小さく、また厚すぎると、取り扱いに支障をきたすため、およそ０．２ｍｍから５ｍｍの範囲が好適に用いられる。
【００４０】
また、支持基材６は繰り返し使用してもキズや錆がつきにくいステンレス基板が特に好適であるが、他の導電性材料であっても良い。また、ガラス等の非導電性材料の表面にスパッタ処理等で金属薄膜を形成して導電性を付与した材料であっても良い。
【００４１】
また、上述した第１絶縁樹脂層１０をエッチング除去する工程において、第１絶縁樹脂
層を完全に除去するのでなく、一部を残すことによって、接触子が絶縁樹脂層表面に突出した形状のフィルムプローブを得ることも出来る（図７参照）。かかるフィルムプローブは第１絶縁樹脂層を完全に除去したプローブと比較して樹脂層表面からの接触子高さを高くしづらいという欠点があるが、第１絶縁樹脂層の残存層を保護層として利用できるため、被検査電極周辺に保護層が設けられていないか、もしくは保護層の厚さが十分薄く、接触子高さが低くても支障ない場合には特に効果的である。
【実施例】
【００４２】
両面に４μｍの厚さの銅層を有する厚さ２５μｍの宇部興産社製ポリイミドフィルム（商品名ユーピレックス）層からなる積層基材を準備した。
この積層基材の一方の銅層表面上に日合・モートン社製ドライフィルム「ＮＴ２０２５」（厚さ２５μｍ）を積層し、径４０μｍ、ピッチ８０μｍのパターンを持つガラスマスクを介して紫外線露光し、炭酸ソーダ水溶液により現像して所定の開孔を有するレジスト膜を形成した。
【００４３】
この、レジスト層を形成した積層基材を塩化第２鉄水溶液によりエッチング処理して一方の銅層に開孔を設けた。その後、レジスト膜を旭電化工業社製「アデカリムーバー」により剥離した。
【００４４】
次に、この積層基材を東レエンジニアリング社製エッチング液「ＴＰＥ―３０００」でエッチング処理してポリイミドフィルム層に、一方の銅層に設けた開孔に連なり、かつ、他方の銅層に達する接触子形成用開孔を設けた。
【００４５】
次に、この積層基材の開孔を設けた銅層表面にドライフィルム「ＮＴ２０２５」を積層し、径５５μｍ、ピッチ８０μｍの鍔状部パターンおよびこれに連なる幅２０μｍ、ピッチ８０μｍの配線回路部パターンを持つガラスマスクを介して紫外線露光し、炭酸ソーダ水溶液により現像して、銅層およびポリイミドフィルム層に設けた接触子形成用開孔と同芯円状の鍔下層部形成用開孔およびこれに連なる下層配線回路部形成用開孔を持つレジスト膜を形成した。
【００４６】
次に、この積層基材の開孔を設けていない側の銅層を陰極としてスルファミン酸ニッケル浴でニッケルめっきを行って接触子形成用開孔内に金属充填体をめっき形成し、続いて銅層に設けた開孔内、鍔下層部形成用開孔内および下層配線回路部形成用開孔内にそれぞれ鍔上層部本体部、鍔下層部、下層配線回路部をめっき形成した。しかる後、レジスト膜をレジスト剥離液で剥離した。
【００４７】
次に表面に鍔下層部とこれに連なる下層配線回路部が形成された銅層をメルテックス社製「Ａプロセス」でエッチング処理して銅層の不要部分をとり除いた。
【００４８】
かかる処理によって、径が５５μｍで厚さがおよそ５μｍの鍔下層部及び径がおよそ４８μｍで厚さが４μｍの鍔上層部で構成された鍔部と、該鍔部に接続された幅２０μｍの下層配線回路部と幅がおよそ１２μｍの上層配線回路部が第１絶縁樹脂層上に形成された。
【００４９】
次に、第１絶縁樹脂層の鍔部と配線回路部が形成された面上に、第２絶縁樹脂層として
厚さ７５μｍの新神戸電機社製アラミド不織布エポキシ樹脂プリプレグを真空プレスを用いて圧力２ＭＰａ、温度１８０℃の条件で積層した。
【００５０】
次に、この積層体の第２絶縁樹脂層が積層されていない表面の銅層を前記「Ａプロセス」でエッチング除去し、続いて、第１絶縁樹脂層を東レエンジナリング社製「ＴＰＥ―３０００」を用いてエッチング除去して、第２絶縁樹脂層表面に接触子が突出して形成され、かつ、接触子鍔部および配線回路部が第２絶縁樹脂層表面に埋設形成されたフィルムプローブを得た。
【００５１】
なお、めっきやエッチングを行うに際して、それらを行わない面に対して必要に応じてマスキングテープによるマスキングを施した。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係るフィルムプローブの縦断面図である。
【図２】本発明に係る他のフィルムプローブの縦断面図である。
【図３】本発明に係る他のフィルムプローブの縦断面図である。
【図４】図１のフィルムプローブの製造工程を示し、図４（ａ）は接触子形成用開孔を形成した状態を示す縦断面図、図４（ｂ）は接触子形成用開孔に連通の鍔下層部形成用開孔及びそれに連通の下層配線回路部形成用開孔を形成した状態示す縦断面図、図４（ｃ）は鍔下層部形成用開孔及び下層配線回路部形成用開孔内に導電性金属を析出形成した状態を示す縦断面図、図４（ｄ）はレジスト膜を除去した状態を示す縦断面図、図４（ｅ）はエッチング処理して鍔上層部および上層配線回路部を形成した状態を示す縦断面図、図４（ｆ）は第２絶縁樹脂層を積層した状態を示す縦断面図、図４（ｇ）は第２導電性金属層を分離した状態を示す縦断面図、図４（ｈ）は第１絶縁樹脂層を分離して接触子を突出させた状態を示す縦断面図である。
【図５】図５は積層基材に接触子形成用開孔を設けるための工程を示し、図５（ａ）は積層基材の縦断面図、図５（ｂ）は積層基材上のレジスト膜に開孔を形成した状態を示す縦断面図、図５（ｃ）は積層基材上のレジスト膜に形成した開孔に連通した開孔を第１導電性金属層に形成した状態を示す縦断面図である。
【図６】他の積層基材の縦断面図である。
【図７】第１絶縁樹脂層を完全に分離しないで、その一部を接触子部や配線回路部に残存させた状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１：絶縁樹脂層
１０：第１絶縁樹脂層
１０ｃ：接触子形成用開孔
１１ａ：第１導電性金属層
１１ｂ：第２導電性金属層
２：接触子
２１：鍔部
２１ａ：鍔下層部
２１ｂ：鍔上層部
２１ｃ：本体部
２１ｄ：外層部
３０：レジスト膜
３０ｃ：鍔下層部形成用開孔
３０ｄ：下層配線回路部形成用開孔
３５、３５ａ：積層基材
３６：第２絶縁樹脂層
５：配線回路
５ａ：上層配線回路部
５ｂ：下層配線回路部
６：支持基材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭小なピッチの端子を有する半導体や表示装置等の検査に用いるのに好適なフィルムプローブ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来周知のように、半導体等の検査に際し、半導体等（被検査体側）と検査装置側とを導通させる為の手段として、二ードル型プローブもしくはＬ字ピン型プローブが使用されている。これらのプローブは、ニードルもしくはピンを精度良く組み立てなければならなく、高度な熟練度と多大な作業工数を必要とする。その為、被検査体の端子ピッチが、およそ１００μｍ以下の狭小ピッチである場合や、同時に検査すべき端子数が数百以上といったように多い場合においては非常に高価になり、更に、数十μｍ以下の狭小ピッチの場合においては、それの製造が非常に難しいといった欠点を有している。
【０００３】
そこで、それらに代えて、可撓性の絶縁樹脂層に接触子を設けた一般にフィルムプローブと呼ばれているものが既に提案されており、かかるフィルムプローブの製造方法の一例が下記引用文献１に記載されている。この公知の製造方法は、可撓性の絶縁樹脂層の一面に導電性金属層を積層した積層基材を用意し、該導電性金属層を配線回路および／もしくはランドにパターン加工する。次いで、該絶縁樹脂層、配線回路および／もしくはランドの必要箇所に保護絶縁樹脂層を積層し、次いで、保護絶縁樹脂層に開孔を形成した後、配線回路を陰極として開孔内に導電性金属をめっき形成し、よって、めっき形成された導電性金属が保護絶縁樹脂層の一面に達して等方的に拡がって半球状の接触子を形成することができるものである。
【０００４】
なお、保護絶縁樹脂層に開孔を設けることに代えて、絶縁樹脂層に開孔を設け、該開孔内に導電性金属をめっき成長させて絶縁樹脂層表面に接触子を形成することもできるが、この方法によれば、フォトリソグラフィ技術やレーザー加工技術を利用することができて接触子のピッチが１００μｍ以下といった狭小であっても、また、数百又は数千を超える接触子数であっても、容易に、かつ比較的精度良く製造することができる。しかし、この方法で製造したフィルムプローブは、接触子の形状が半球状である為に、接触子のピッチが小さくなると絶縁樹脂層表面からの接触子高さも小さくなるという欠点を有している。
【０００５】
一般に、半導体の端子部周辺には、端子を残して保護層（パッシベーション）が形成されるが、この保護層と接触子とが干渉することを避けるために、接触子高さは１０μｍ以上、望ましくは２０μｍ以上の高さにする必要がある。ところが、上述の方法によると、接触子が、絶縁樹脂層表面上で高さ方向のみならず横方向にも成長形成されるため、接触子の高さを大きくすると、接触子の径も大きくなるため、およそ１００μｍ以下の狭小ピッチの場合においては、隣接する接触子が短絡し易くなって、十分な高さの接触子を得ることが困難となるといった問題があった。また、接触子の高さは、メッキ成長速度に左右されるから、かかる速度を一定に制御しなければならないが、実際上、メッキ槽内の場所による電流密度のムラ等によってメッキ速度のムラが避けられない為に接触子高さのムラが生じ易いといった問題もあった。
【０００６】
更に、上述の方法によって得られるフィルムプローブは、狭小ピッチの場合においては、接触子と絶縁樹脂層との接合面積も小さくなるため、その構成、形状によっては繰り返し使用時等において破損、脱落しやすいという欠点も有しており、これでは、エレクトロニクス製品の小型、軽量化及び高機能化に追従して半導体の小型化、高集積化や表示装置の高精細化が進み、それに伴って、それらの端子ピッチの狭小化や端子数増加が進んでいる現状に対応できない。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２４０４４３号公報（段落００３５〜００３８の記載参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の欠点に鑑みて発明されたものであって、その目的は、狭小なピッチで多数の端子をもつ半導体や表示装置等の検査に用いるのに好適なフィルムプローブ及びそのようなフィルムプローブを容易に得ることができる製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明に係るフィルムプローブにおいては、接触子の鍔部を絶縁樹脂層に埋設し、該鍔部を、接触子頂部側の鍔上層部と接触子底部側の鍔下層部とで構成すると共に該鍔上層部の径もしくは幅を、該鍔下層部のそれよりも小さく設けている。その為、接触子同士間のピッチが狭小であっても、接触子が絶縁樹脂層に十分に強く保持されているので、脱落や破損が発生し難い。
【００１０】
また、本発明に係るフィルムプローブの製造方法においては、第１絶縁樹脂層の一方の面に第１導電性金属層を積層すると共に他方の面に第２導電性金属層を積層した積層基材を用い、それの該第１導電性金属層及び該第１絶縁樹脂層に接触子形成用開孔を設け、次いで、該接触子形成用開孔に連通された鍔下層部形成用開孔を有するレジスト層を該第１導電性金属層上に形成し、次いで、該接触子形成用開孔と該鍔上層部形成用開孔内に、該第２導電性金属層を陰極として導電性金属体をめっき形成して該接触子の本体部と該鍔下層部とを一体に形成し、次いで、該レジスト層を除去後、該鍔下層部をマスクとして該第１導電性金属層をエッチング処理して該鍔下層部の径もしくは幅より小さい径もしくは幅の該鍔上層部を形成し、次いで、該鍔部が形成された該第１絶縁樹脂層上に第２絶縁樹脂層を積層し、そして、その後、エッチング処理により該第２導電性金属層及び該第１絶縁樹脂層を除去する。
【００１１】
その為、接触子同士間のピッチが狭小であっても、接触子が第２絶縁樹脂層に十分に強く保持されて脱落や破損が発生し難い上述のフィルムプローブを容易に得ることができるが、その際、接触子の高さが、絶縁樹脂層の厚さによって規制されるために高さムラを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
上述の如く、本発明によると、狭小なピッチで多数の端子をもつ半導体や表示装置等の検査に用いるのに好適なフィルムプローブ及びそのようなフィルムプローブを容易に得ることができる製造方法を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るフィルムプローブは、その一例の縦断面図である図１に示す如く、接触子２の鍔部２１を可撓性の薄い絶縁樹脂層１に埋設しており、該鍔部２１は、接触子頂部側の鍔上層部２１ｂと接触子底部側の鍔下層部２１ａとで構成され、かつ、鍔上層部２１ｂの径もしくは幅（Ｂ）が、鍔下層部２１ａの径もしくは幅（Ａ）より小さく設けられている。また、鍔部２１に配線回路５が接続、すなわち、配線回路５は、接触子頂部側の上層配線回路部５ｂと接触子底部側の下層配線回路部５ａとを積層して形成され、そして、上層配線回路部５ｂを鍔上層部２１ｂに接続していると共に下層配線回路部５ａを鍔下層部２１ａに接続している。なお、図示されていないが、接触子２は、絶縁樹脂層１に狭小ピッチで多数固着されている。
【００１４】
上述の絶縁樹脂層１としては、繊維強化エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂又は液晶ポリエステル樹脂等が好適に用いられるが、それに限定はされず他の樹脂であってもよい。繊維強化エポキシ樹脂にあっては、ガラス繊維やアラミド繊維で強化されたものが好ましいが、接触子２の形成ピッチが狭小な場合（例えば、１００μｍ以下の場合）においては、アラミド繊維で強化されたエポキシ樹脂の方がより好ましい。なお、図示の如く、接触子２の鍔上層部２１ｂは、本体部２１cと外層部２１dとで形成されているが、両部は共に導電性材料で構成されている。しかし、例えば、本体部２１cはニッケルであるのに対して外層部２１dは銅であるといったように、その材質が異なっている。これは、一方の材のエッチングに際して他方の材がエッチングされないようにすることが必要とされる後述の方法によって製造された為である。従って、そのようなことを必要としない他の方法によって製造することができる場合においては、必ずしも材質は異なっていなくてもよく、同質であってもよい。
【００１５】
接触子２の材質は、一般には、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金等であるが、それに限定されず他の導電性材料であってもよい。硬度を高めるためのロジウムやパラジウム等を、また、耐食性を高めるための金、スズ等を、その表面に積層してもよい。また、接触子２の縦断面形状および接触子頂部側（図１において下側）から見た平面形状は、円形、楕円形又は矩形等のいずれであってもよい。鍔部２１の該平面形状が、楕円もしくは矩形である場合には、少なくともその長径もしくは長辺が接触子２のその部位の径もしくは幅より大きい鍔部を形成していればよく、短径もしくは短辺は必ずしも接触子のその部位の径もしくは幅より大きくなくてもかまわない。
【００１６】
鍔部２１の径もしくは幅は、隣接する接触子間のスペースの大きさや、配線回路５が接触子近傍に設けられている場合にはその配線回路５と接触子２の間のスペースの大きさ等から好適な大きさが選ばれる。特に該スペースが狭小な場合には接触子２が配列されている方向と直行する方向にのみ鍔部２１を形成してもよい。
【００１７】
鍔部２１を形成する接触子底部側（図１において上側）の鍔下層部２１ａの径もしくは幅に対して、接触子頂部側の鍔上層部２１ｂのそれは、一般に、およそ４μｍから２０μｍ程度小さく設ければよいが、必ずしもこの範囲に限定されず、必要に応じて所定に小さく設ければよい。また、鍔部２１の厚さや鍔上下層部２１ａ、２１ｂの厚さも、特に限定されるものではない。鍔部２１の厚さはおよそ４μｍから２０μｍ、鍔上下層部２１ａ、２１ｂの厚さはおよそ２から１０μｍの範囲が好適である。
【００１８】
更に、接触子２の絶縁樹脂層表面からの高さ（突出高さ）は、半導体等の被検査電極の周辺に保護層が形成されている場合には、該保護層とフィルムプローブが接触することを防ぐために、およそ１５μｍ以上、望ましくは２０μｍ以上であることが好ましい。絶縁樹脂層１に設けられた配線回路５の上に保護層が設けられ、かつ接触子２が該保護層表面に突出された形のフィルムプローブであって、被検査電極周辺に保護層が設けられていないか若しくは厚さが非常に小さい場合においては、接触子２の保護層表面からの高さは、およそ２μｍ、望ましくは５μｍ以上あればよい。
【００１９】
なお、上述のフィルムプローブは、配線回路５を設けているが、本発明に係るフィルムプローブは、そのような配線回路を設けていないものであってよく、例えば、図２又は図３に示すようなフィルムプローブであってもよい。図２のフィルムプローブは、絶縁樹脂層１に、接触子２を検査装置側と接続する為の孔３１を設けている。また、図３のフィルムプローブは、接続端子３２を設けている。
【００２０】
次に、配線回路５を設けている上述のフィルムプローブの製造方法について述べると、このフィルムプローブは、図４に示されている諸工程を経て製造することができる。その際、予め準備された積層基材３５（図５（ａ）参照）を用いるが、かかる積層基材３５は、第１絶縁樹脂層１０の一方の面に第１導電性金属層１１aを積層すると共に他方の面に第２導電性金属層１１bを積層して構成されている。
【００２１】
第１絶縁樹脂層１０及び第１，２導電性金属層１１a，１１ｂの材質は、後述の各工程で用いる薬品に対する耐性やエッチング性を考慮して選定され、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等樹脂層の両面に銅箔をラミネートするか又は銅層をめっき形成した市販の積層材料を利用することができる。所謂、2層型と呼ばれている接着剤を用いないで積層したものがより好適であるが、3層型と呼ばれている接着剤を用いるタイプのものであってもよい。ドライフィルムレジストに銅箔を積層したものも利用することができる。なお、積層基材３５の第１絶縁樹脂層１０厚さは、後工程で形成する接触子の突出高さ（図１の絶縁樹脂層１の表面からの高さ）に対応する為、１０μｍから１００μｍが好適である。
【００２２】
まず、図４（ａ）に示す如く、上述の積層基材３５に接触子形成用開孔１０ｃを設ける。その方法としては通常のフォトリソグラフィー技術やレーザー加工技術が利用できる。すなわち、第１導電性金属層１１ａ上にレジスト膜２０を積層し、マスクを用いて露光、現像して加工すべき所定の個所に開孔２０ｃを設ける（図５（ｂ）参照）。レジスト膜２０としては、ドライフィルムレジストが好適であるが、ワニス状のレジストをスピンコーター等により塗布して形成してもよい。
【００２３】
次いで、エッチング液で処理して第１導電性金属層１１ａの所定の位置に開孔１１ａｃを形成する（図５（ｃ）参照）。第１導電性金属膜１１ａが銅の場合にはエッチング液としては塩化第２銅、塩化第２鉄、アンモニア等の水溶液が利用でき、他の金属の場合にはその金属に作用するエッチング液を選定すればよい。また、レジスト膜２０を形成することなく直接レーザー加工により開孔１１ａｃを設けてもよい。
【００２４】
そして、開孔１１ａｃを設けた後、レジスト膜２０をアルカリ水溶液で除去する。引き続いて、第１導電性金属膜１１ａに設けた開孔１１ａｃを利用してエッチング処理もしくはレーザー加工等により第１絶縁樹脂層１０に第２導電性金属膜１１ｂに達する接触子形成用開孔１０ｃを設ける（第４図（ａ）参照）。その際、第１絶縁樹脂層１０の材質がポリイミドや液晶ポリエステル樹脂の場合には、エッチング処理液としてはアルカリと脂肪族アミノアルコールを含む水溶液を用いることができる。
【００２５】
かかるエッチング処理により加工した接触子形成用開孔１０ｃは、図示の如く、第１導電性金属層１１ａ側の径に対して第２導電性金属膜１１ｂ側の径が小さくなっているテーパー孔になっている。その為、後述するように、後工程で該開孔を利用して接触子を形成すると、接触子頂部の断面が接触子底部の断面よりも小さい円錐台もしくは多角錐台状の好ましい形状の接触子を得ることができる。
【００２６】
なお、第１絶縁樹脂層１０の厚さが例えば２５μｍの場合、接触子形成用開孔１０ｃの第１導電性金属層１１ａ側の径もしくは幅が４０μｍ以下であると、第２導電性金属層１１ｂ側の径もしくは幅が小さ過ぎるか又は深さが第２導電性金属層１１ｂに届かず、従って、所定の接触子形成用開孔１０ｃを設けることが困難である。そのような場合においては、第１導電性金属膜１１ａに設けられた開孔１１ａｃを利用して、炭酸ガスレーザー、ＵＶレーザーやエキシマレーザーレーザーを照射して接触子形成用開孔１０ｃを設ければよい。
【００２７】
次いで、上述の工程、すなわち、第１絶縁樹脂層１０の一方の面に第１導電性金属層１１ａを積層すると共に他方の面に第２導電性金属層１１ｂを積層した積層基材３５の該第１導電性金属層１１ａ及び該第１絶縁樹脂層１０に接触子形成用開孔１０ｃを設ける工程（イ）に引き続いて、第１導電性金属膜１１ａ上にレジスト膜３０を積層し、ガラスマスクを用いて露光、現像することによって、接触子形成用開孔１０ｃに連通された鍔下層部形成用開孔３０ｃ及び下層配線回路部形成用開口３０ｄを有するレジスト膜３０を第１導電性金属層１１ａ上に形成する（図４（ｂ）参照）。
【００２８】
次いで、鍔下層部形成用開孔３０ｃ及び下層配線回路部形成用開孔３０ｄを有するレジスト膜３０を形成する上述の工程（ロ）を終えると、引き続いて、第２導電性金属層１１ｂを陰極として電解めっきにより接触子形成用開孔１０ｃ内に導電性金属を析出成長せしめる。そして、めっき析出金属が第１導電性金属層１１ａまで到達すると、第１導電性金属層１１ａと第２導電性金属層１１ｂとが導通され、従って、第１導電性金属層１１ａ上の鍔下層部形成用開孔３０ｃ及び下部配線回路部形成用開口３０ｄ内にも導電性金属を析出成長せしめる。このようにして、接触子の本体部２１ｃと鍔下層部２１ａ（図１参照）とを一体に形成すると共に、配線回路の下部配線回路部５ａを鍔下層部２１ａに接続させて形成することができる（図４（ｃ）参照）。なお、第１導電性金属層１１ａ上にめっき形成される導電性金属膜厚さは、およそ２μｍから１５μｍとするのが好ましい。
【００２９】
接触子の本体部と該鍔下層部とを一体に形成する上述の工程（ハ）において、第１導電性金属層１１ａ及び第２導電性金属層１１ｂの両者を陰極となしてめっきを行うと、第２導電性金属層１１ｂ表面からだけでなく、第１導電性金属層１１ａ表面及び開孔１１ａｃ（図５（ｃ）参照）側面からもめっき析出が起こり、充填形成される接触子２内に空洞が出来たり、鍔状部２１ａや配線回路５ａが厚くなりすぎるという不都合が起こるため、めっき開始後、およそめっき析出金属が第１導電性金属膜１１ａに到達するまでの間は導電性金属層１１ａには通電しない方が好ましい。
【００３０】
また、接触子形成用開孔１０ｃ内の第２導電性金属層１１ｂの表面に樹脂層等が残存していると、接触子形成用開孔１０ｃ内における析出物の充填形成が不完全になる原因となる。従って、第１絶縁樹脂層１０をエッチング処理して接触子形成用開孔１０ｃを設けた後に、レーザー光を照射して第２導電性金属層１１ｂ表面の残存樹脂等の残さを取り除くことが有効である。
【００３１】
第１導電性金属層１１ａの厚さは、およそ１μｍから２０μｍの範囲であるが、第１導電性金属膜１１ａの厚さが厚すぎると、メッキ析出金属が導電性金属層１１ａに到達した後においても開孔１１ａｃ内を充填するために更に長い時間メッキを続ける。その為、それと並行して形成される鍔下層部２１ａや下層配線回路部５ａの厚さが過大になってしまうといった問題がおこるため、およそ１〜１０μｍの厚さが好適である。
【００３２】
次いで、上述の工程（ハ）に引き続いて、レジスト膜３０をアルカリ水溶液等で除去した後（図４（ｄ）参照）、前工程で形成された鍔下層部２１ａ及び下層配線回路部５ａをマスクとして利用し、エッチング処理により第１導電性金属層１１ａの不要部分を除去することによって鍔上層部２１ｂ及び上層配線回路部５ｂを形成する（第４図（ｅ）参照）。このとき、エッチング時間をコントロールして、鍔上層部２１ｂの径もしくは幅が、鍔下層部２１ａの径もしくは幅よりも、およそ４μｍから２０μｍ小さい所望の寸法にすることができる。
【００３３】
次いで、上述の工程（ニ）に引き続いて、第１絶縁樹脂層１０の一面、すなわち、接触子の鍔下層部２１ａ等が形成されている方の面に、可撓性の薄い第２絶縁樹脂層３６を積層する（図４（ｆ）参照）。かかる第２絶縁樹脂層３６としては、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂や繊維強化エポキシ樹脂が好適であるが、その他の樹脂であってもよい。
【００３４】
繊維強化エポキシ樹脂、液晶ポリエステル樹脂や熱可塑性ポリイミド樹脂は熱可塑性であるため、ガラス転移点を超える温度で圧着することによって容易に積層出来る。繊維強化エポキシ樹脂としてはガラス繊維もしくはアラミド繊維により強化されたエポキシ樹脂が利用出来るが接触子や配線回路のピッチが狭小ピッチの場合には、アラミド繊維強化エポキシ樹脂の方がより好適に利用できる。一方、第２絶縁樹脂層３６が非熱可塑性ポリイミド樹脂の場合には加熱しても流動性や接着性を発現しないため第１絶縁樹脂層上に積層することが困難であるが、この場合には、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリイミド
系等の接着剤層を介して加熱圧着することにより積層することができる。
【００３５】
次いで、上述の工程（ホ）に引き続いて、第２導電性金属層１１ｂ及び絶縁樹脂層１０を順次、エッチング処理によって除去する（図４（ｇ），図４（ｆ）参照）。例えば、第２導電性金属層１１ｂが銅の場合には塩化第２銅水溶液や塩化第２鉄水溶液、第１絶縁樹脂層１０がポリイミド樹脂や液晶ポリエステル樹脂の場合にはアルカリ金属塩を含む水溶液によってそれぞれエッチング処理する。
【００３６】
以上、詳述の方法によって、図１のフィルムプローブを製造することができるが、図１〜３及び図７の絶縁樹脂層１は、図４の第２絶縁樹脂層３６に該当する。
【００３７】
なお、本発明においては、上述の積層基材３５は、図６に示すものであってもよい。図示の積層基材３５ａは、第２導電性金属層１１ｂ表面に支持基材６を積層しているが、このような積層基材３５ａは、例えば、支持基材６として導電性の基材を用い、その表面に電解めっきもしくは無電解めっきにより導電性金属層を形成して、更に、その上に片面に導電性金属層１１ａを有する第１絶縁樹脂層１０を積層することによって支持基材６、第２導電性金属層１１ｂ、絶縁樹脂層１０、第１導電性金属層１１ａの順に積層された積層基材３５ａを得ることができる。このような積層基材３５ａを用いることによって、フィルムプローブを製造する諸工程の大部分において、樹脂に比較して温度や湿度による寸法変化が小さく、実質的に寸法変化が殆どない支持基材６上に保持された状態で上述の加工等をすることができるため、接触子ピッチ等の寸法精度が高いフィルムプローブを製造することができる。
【００３８】
積層基材３５ａを用いる場合には、前述した（へ）の工程に先立って、（ホ）の工程で得られる積層体の第２導電性金属層１１ｂと支持基材６との間で剥離を行うが、この時、支持基材６および導電性金属層１１ｂとして表面を鏡面上に仕上げるか、クロム酸処理したステンレス製基板６の表面に導電性金属層１１ｂをめっき形成した基材を用いれば第１絶縁樹脂層１０や第２絶縁樹脂層３６に歪みが残らない程度の十分に小さい力でこれらを剥離すること出来る。
【００３９】
支持基材６の厚さは、薄すぎると製造工程中の温度や湿度の変化によって絶縁樹脂層等の寸法が変化することを規制する効果が小さく、また厚すぎると、取り扱いに支障をきたすため、およそ０．２ｍｍから５ｍｍの範囲が好適に用いられる。
【００４０】
また、支持基材６は繰り返し使用してもキズや錆がつきにくいステンレス基板が特に好適であるが、他の導電性材料であっても良い。また、ガラス等の非導電性材料の表面にスパッタ処理等で金属薄膜を形成して導電性を付与した材料であっても良い。
【００４１】
また、上述した第１絶縁樹脂層１０をエッチング除去する工程において、第１絶縁樹脂
層を完全に除去するのでなく、一部を残すことによって、接触子が絶縁樹脂層表面に突出した形状のフィルムプローブを得ることも出来る（図７参照）。かかるフィルムプローブは第１絶縁樹脂層を完全に除去したプローブと比較して樹脂層表面からの接触子高さを高くしづらいという欠点があるが、第１絶縁樹脂層の残存層を保護層として利用できるため、被検査電極周辺に保護層が設けられていないか、もしくは保護層の厚さが十分薄く、接触子高さが低くても支障ない場合には特に効果的である。
【実施例】
【００４２】
両面に４μｍの厚さの銅層を有する厚さ２５μｍの宇部興産社製ポリイミドフィルム（商品名ユーピレックス）層からなる積層基材を準備した。
この積層基材の一方の銅層表面上に日合・モートン社製ドライフィルム「ＮＴ２０２５」（厚さ２５μｍ）を積層し、径４０μｍ、ピッチ８０μｍのパターンを持つガラスマスクを介して紫外線露光し、炭酸ソーダ水溶液により現像して所定の開孔を有するレジスト膜を形成した。
【００４３】
この、レジスト層を形成した積層基材を塩化第２鉄水溶液によりエッチング処理して一方の銅層に開孔を設けた。その後、レジスト膜を旭電化工業社製「アデカリムーバー」により剥離した。
【００４４】
次に、この積層基材を東レエンジニアリング社製エッチング液「ＴＰＥ―３０００」でエッチング処理してポリイミドフィルム層に、一方の銅層に設けた開孔に連なり、かつ、他方の銅層に達する接触子形成用開孔を設けた。
【００４５】
次に、この積層基材の開孔を設けた銅層表面にドライフィルム「ＮＴ２０２５」を積層し、径５５μｍ、ピッチ８０μｍの鍔状部パターンおよびこれに連なる幅２０μｍ、ピッチ８０μｍの配線回路部パターンを持つガラスマスクを介して紫外線露光し、炭酸ソーダ水溶液により現像して、銅層およびポリイミドフィルム層に設けた接触子形成用開孔と同芯円状の鍔下層部形成用開孔およびこれに連なる下層配線回路部形成用開孔を持つレジスト膜を形成した。
【００４６】
次に、この積層基材の開孔を設けていない側の銅層を陰極としてスルファミン酸ニッケル浴でニッケルめっきを行って接触子形成用開孔内に金属充填体をめっき形成し、続いて銅層に設けた開孔内、鍔下層部形成用開孔内および下層配線回路部形成用開孔内にそれぞれ鍔上層部本体部、鍔下層部、下層配線回路部をめっき形成した。しかる後、レジスト膜をレジスト剥離液で剥離した。
【００４７】
次に表面に鍔下層部とこれに連なる下層配線回路部が形成された銅層をメルテックス社製「Ａプロセス」でエッチング処理して銅層の不要部分をとり除いた。
【００４８】
かかる処理によって、径が５５μｍで厚さがおよそ５μｍの鍔下層部及び径がおよそ４８μｍで厚さが４μｍの鍔上層部で構成された鍔部と、該鍔部に接続された幅２０μｍの下層配線回路部と幅がおよそ１２μｍの上層配線回路部が第１絶縁樹脂層上に形成された。
【００４９】
次に、第１絶縁樹脂層の鍔部と配線回路部が形成された面上に、第２絶縁樹脂層として
厚さ７５μｍの新神戸電機社製アラミド不織布エポキシ樹脂プリプレグを真空プレスを用いて圧力２ＭＰａ、温度１８０℃の条件で積層した。
【００５０】
次に、この積層体の第２絶縁樹脂層が積層されていない表面の銅層を前記「Ａプロセス」でエッチング除去し、続いて、第１絶縁樹脂層を東レエンジナリング社製「ＴＰＥ―３０００」を用いてエッチング除去して、第２絶縁樹脂層表面に接触子が突出して形成され、かつ、接触子鍔部および配線回路部が第２絶縁樹脂層表面に埋設形成されたフィルムプローブを得た。
【００５１】
なお、めっきやエッチングを行うに際して、それらを行わない面に対して必要に応じてマスキングテープによるマスキングを施した。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係るフィルムプローブの縦断面図である。
【図２】本発明に係る他のフィルムプローブの縦断面図である。
【図３】本発明に係る他のフィルムプローブの縦断面図である。
【図４】図１のフィルムプローブの製造工程を示し、図４（ａ）は接触子形成用開孔を形成した状態を示す縦断面図、図４（ｂ）は接触子形成用開孔に連通の鍔下層部形成用開孔及びそれに連通の下層配線回路部形成用開孔を形成した状態示す縦断面図、図４（ｃ）は鍔下層部形成用開孔及び下層配線回路部形成用開孔内に導電性金属を析出形成した状態を示す縦断面図、図４（ｄ）はレジスト膜を除去した状態を示す縦断面図、図４（ｅ）はエッチング処理して鍔上層部および上層配線回路部を形成した状態を示す縦断面図、図４（ｆ）は第２絶縁樹脂層を積層した状態を示す縦断面図、図４（ｇ）は第２導電性金属層を分離した状態を示す縦断面図、図４（ｈ）は第１絶縁樹脂層を分離して接触子を突出させた状態を示す縦断面図である。
【図５】図５は積層基材に接触子形成用開孔を設けるための工程を示し、図５（ａ）は積層基材の縦断面図、図５（ｂ）は積層基材上のレジスト膜に開孔を形成した状態を示す縦断面図、図５（ｃ）は積層基材上のレジスト膜に形成した開孔に連通した開孔を第１導電性金属層に形成した状態を示す縦断面図である。
【図６】他の積層基材の縦断面図である。
【図７】第１絶縁樹脂層を完全に分離しないで、その一部を接触子部や配線回路部に残存させた状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１：絶縁樹脂層
１０：第１絶縁樹脂層
１０ｃ：接触子形成用開孔
１１ａ：第１導電性金属層
１１ｂ：第２導電性金属層
２：接触子
２１：鍔部
２１ａ：鍔下層部
２１ｂ：鍔上層部
２１ｃ：本体部
２１ｄ：外層部
３０：レジスト膜
３０ｃ：鍔下層部形成用開孔
３０ｄ：下層配線回路部形成用開孔
３５、３５ａ：積層基材
３６：第２絶縁樹脂層
５：配線回路
５ａ：上層配線回路部
５ｂ：下層配線回路部
６：支持基材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触子の鍔部が、接触子頂部側の鍔上層部と接触子底部側の鍔下層部とで構成され、該鍔部が絶縁樹脂層に埋設され、しかも、該鍔上層部の径もしくは幅が該鍔下層部のそれよりも小さいことを特徴とするフィルムプローブ。
【請求項２】
接触子の鍔部が、接触子頂部側の鍔上層部と接触子底部側の鍔下層部とで構成され、該鍔部が絶縁樹脂層に埋設され、しかも、該鍔上層部の径もしくは幅が該鍔下層部のそれよりも小さいフィルムプローブの製造方法において、下記（ィ）から（ヘ）の工程を有することを特徴とするフィルムプローブの製造方法。
（ィ）第１絶縁樹脂層の一方の面に第１導電性金属層を積層すると共に他方の面に第２導電性金属層を積層した積層基材の該第１導電性金属層及び該第１絶縁樹脂層に接触子形成用開孔を設ける工程。
（ロ）該接触子形成用開孔に連通された鍔下層部形成用開孔を有するレジスト層を該第１導電性金属層上に形成する工程。
（ハ）該接触子形成用開孔と該鍔上層部形成用開孔内に、該第２導電性金属層を陰極として導電性金属体をめっき形成して該接触子の本体部と該鍔下層部とを一体に形成する工程。
（ニ）該（ハ）の工程の後で、該レジスト層を除去し、次いで、該鍔下層部をマスクとして該第１導電性金属層をエッチング処理して該鍔下層部の径もしくは幅より小さい径もしくは幅の該鍔上層部を形成する工程。
（ホ）該（ニ）の工程の後で、該第１絶縁樹脂層上に第２絶縁樹脂層を積層する工程。
（ヘ）該（ホ）の工程の後で、エッチング処理により該第２導電性金属層及び該第１絶縁樹脂層を除去する工程。
【請求項３】
該積層基材の該第２導電性金属層上に支持基材が積層されていることを特徴とする請求項２に記載のフィルムプローブの製造方法。
【請求項１】
接触子の鍔部が、接触子頂部側の鍔上層部と接触子底部側の鍔下層部とで構成され、該鍔部が絶縁樹脂層に埋設され、しかも、該鍔上層部の径もしくは幅が該鍔下層部のそれよりも小さいことを特徴とするフィルムプローブ。
【請求項２】
接触子の鍔部が、接触子頂部側の鍔上層部と接触子底部側の鍔下層部とで構成され、該鍔部が絶縁樹脂層に埋設され、しかも、該鍔上層部の径もしくは幅が該鍔下層部のそれよりも小さいフィルムプローブの製造方法において、下記（ィ）から（ヘ）の工程を有することを特徴とするフィルムプローブの製造方法。
（ィ）第１絶縁樹脂層の一方の面に第１導電性金属層を積層すると共に他方の面に第２導電性金属層を積層した積層基材の該第１導電性金属層及び該第１絶縁樹脂層に接触子形成用開孔を設ける工程。
（ロ）該接触子形成用開孔に連通された鍔下層部形成用開孔を有するレジスト層を該第１導電性金属層上に形成する工程。
（ハ）該接触子形成用開孔と該鍔上層部形成用開孔内に、該第２導電性金属層を陰極として導電性金属体をめっき形成して該接触子の本体部と該鍔下層部とを一体に形成する工程。
（ニ）該（ハ）の工程の後で、該レジスト層を除去し、次いで、該鍔下層部をマスクとして該第１導電性金属層をエッチング処理して該鍔下層部の径もしくは幅より小さい径もしくは幅の該鍔上層部を形成する工程。
（ホ）該（ニ）の工程の後で、該第１絶縁樹脂層上に第２絶縁樹脂層を積層する工程。
（ヘ）該（ホ）の工程の後で、エッチング処理により該第２導電性金属層及び該第１絶縁樹脂層を除去する工程。
【請求項３】
該積層基材の該第２導電性金属層上に支持基材が積層されていることを特徴とする請求項２に記載のフィルムプローブの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１７４６０（Ｐ２００６−１７４６０Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９２４９８（Ｐ２００４−１９２４９８）
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【出願人】（５９４０６６１３２）レイテック株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００２１９３１４）東レエンジニアリング株式会社 (505)
【出願人】（５９４０６６１３２）レイテック株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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