プローブカードおよびその製造方法
【課題】簡易な構造の垂直型接触子を有するプローブカードおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のプローブカード１は、配線板２から起立しており水平方向に湾曲する弓形状に形成されているばね部３ａを有する接触子３を備えている。接触子３は、配線板２に形成したレジスト球をスパッタ型にして形成した球殻形状のシード膜にばね金属をめっきすることにより形成される。
【解決手段】本発明のプローブカード１は、配線板２から起立しており水平方向に湾曲する弓形状に形成されているばね部３ａを有する接触子３を備えている。接触子３は、配線板２に形成したレジスト球をスパッタ型にして形成した球殻形状のシード膜にばね金属をめっきすることにより形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカードおよびその製造方法に係り、特に、アレイ状に配置された接触子（プローブ）を有するプローブカードとして好適に利用できるプローブカードおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、集積回路の製造工程においては、ウェハを個々のチップに切り離す前にウェハテストを行なうため、プローブカードが用いられている。そのプローブカードにおいてウェハと導通するために用いられる端子がプローブと称される接触子である。
【０００３】
従来のプローブカードに設けられた接触子の構造については、大きく分けて、水平配置または傾斜配置された細長い片持板からなるカンチレバー構造と、垂直方向（高さ方向）に起立した垂直伸縮自在の針やばねからなる垂直型といわれる２つの構造がある。ここで、垂直型の接触子については、カンチレバー型の接触子よりも接触子のレイアウトの自由度が高く、アレイ配置することができる点にメリットがあるといわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４０７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の垂直型の接触子は、垂直方向（高さ方向）に伸縮するコイルばねが接触部となる針に垂直方向（高さ方向）への付勢を与えることによって垂直伸縮自在に形成されているため、その構造が複雑になってしまうという問題があった。接触子の構造が複雑化すると、接触子を高密度配置することが困難になるので、アレイ配置ができるというメリットを最大限に生かしきれない。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、簡易な構造の垂直型接触子を有するプローブカードおよびその製造方法を提供することを本発明の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するため、本発明のプローブカードは、その第１の態様として、配線板から起立しており水平方向に湾曲する弓形状に形成されているばね部を有する接触子を備えていることを特徴としている。
【０００８】
本発明の第１の態様のプローブカードによれば、弓形状のばね部がたわむことにより、接触子に垂直方向の弾性力を発揮させることができる。
【０００９】
本発明の第２の態様のプローブカードは、第１の態様のプローブカードにおいて、接触子のばね部は、ばね部の中途部からその頂部に向かってその幅が小さくなるように形成されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明の第２の態様のプローブカードによれば、釣り竿の形状効果と同様、先端がたわみやすく、中途部がたわみにくいばね部を形成することができる。
【００１１】
本発明の第３の態様のプローブカードは、第１または第２の態様のプローブカードにおいて、接触子のばね部は、ばね部の中途部からその底部に向かってその幅が小さくなるように形成されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の第３の態様のプローブカードによれば、釣り竿の形状効果と同様、底部がたわみやすく、中途部がたわみにくいばね部を形成することができる。また、先端および底部の幅が小さく、中途部の幅が狭い場合、接触子が押圧された際にばね部の先端を水平方向に移動させずに垂直方向にスライドすることができる。
【００１３】
本発明の第４の態様のプローブカードは、第１から第３のいずれか１の態様のプローブカードにおいて、接触子のばね部は、ばね部の頂部の表面を接触部として接触部が電極パッドと平行になるような形状に形成されていることを特徴としている。
【００１４】
本発明の第４の態様のプローブカードによれば、電極パッドとの接触面を大きくすることができる。
【００１５】
本発明の第５の態様のプローブカードは、第１から第３のいずれか１の態様のプローブカードにおいて、接触子のばね部は、ばね部の頂部の先端または先端周縁の稜線を接触部として接触部が電極パッドと接触するような形状に形成されていることを特徴としている。
【００１６】
本発明の第５の態様のプローブカードによれば、接触部が鋭利になっているので、電極パッドの表面に形成された酸化膜を切削し、良好な導電性を確保することができる。
【００１７】
本発明の第６の態様のプローブカードは、第１から第５のいずれか１の態様のプローブカードにおいて、接触子のばね部は、球殻をその極点付近を通過しながらその中心軸と平行に複数切断して得られる半球殻よりも小さな弓型個片と同様の形状に形成されていることを特徴としている。
【００１８】
本発明の第６の態様のプローブカードによれば、先端および底部がたわみやすいシングルアームパンタグラフ状のばね部が形成されるので、接触子の幅を拡大することなく、垂直方向へのストローク量の大きい接触子を形成することができる。
【００１９】
また、前述した目的を達成するため、本発明のプローブカードの製造方法は、その第１の態様として、プローブカードに用いられる配線板の表面にレジスト材を用いて形成されたレジスト柱を熱硬化することにより、球、楕円球その他の球に近似した略球形状のレジスト球を形成するレジスト球形成工程と、レジスト球の全表面をスパッタしてシード膜を形成するシード膜形成工程と、シード膜にレジスト除去孔を形成するレジスト除去孔形成工程と、レジスト除去孔からレジスト球を除去するレジスト球除去工程と、レジスト除去孔形成工程の前後いずれかにおいて配線板の垂直方向からみたシード膜の一部にミリング被膜を形成するミリング被膜形成工程と、レジスト球除去工程およびミリング被膜形成工程の終了後においてシード膜に対して垂直方向からミリングすることによりミリング被膜が形成されたシード膜の一部以外の部分を除去するシード膜部分除去工程と、シード膜部分除去工程後に不要なミリング被膜を除去するミリング被膜除去工程と、ミリング被膜除去工程後において残されたシード膜の一部に金属製弾性部材をめっきすることにより、シード膜の一部に金属製弾性膜を積層した接触子のばね部を形成するばね部形成工程とを備えることを特徴としている。
【００２０】
本発明の第１の態様のプローブカードの製造方法によれば、ばね部が弓形状に形成されるので、簡易な構造により垂直方向の弾性力を発揮させる接触子をプローブカードに形成することができる。
【００２１】
本発明の第２の態様のプローブカードの製造方法は、第１の態様のプローブカードの製造方法において、レジスト柱は、その直径をＲとし、その高さをＨとした場合、Ｈ／Ｒ≒２を満たす寸法に形成されていることを特徴としている。
【００２２】
本発明の第２の態様のプローブカードの製造方法によれば、上記条件を満たす場合、真球に近い球形のレジスト球を形成することができる。
【００２３】
本発明の第３の態様のプローブカードの製造方法は、第１または第２の態様のプローブカードの製造方法において、接触子のばね部は、ばね部の頂部の表面を接触部として接触部が電極パッドと平行になるような形状に形成されていることを特徴としている。
【００２４】
本発明の第３の態様のプローブカードの製造方法によれば、電極パッドとの接触面を大きくすることができる。
【００２５】
本発明の第４の態様のプローブカードの製造方法は、第１または第２の態様のプローブカードの製造方法において、接触子のばね部は、ばね部の頂部の先端または先端周縁の稜線を接触部として接触部が電極パッドと接触するような形状に形成されていることを特徴としている。
【００２６】
本発明の第４の態様のプローブカードの製造方法によれば、接触部が鋭利になっているので、電極パッドの表面に形成された酸化膜を切削し、良好な導電性を確保することができる。
【００２７】
本発明の第５の態様のプローブカードの製造方法は、第１から第４のいずれか１の態様のプローブカードの製造方法において、接触子のばね部は、球殻をその極点付近を通過しながらその中心軸と平行に複数切断して得られる半球殻よりも小さな弓型個片と同様の形状に形成されていることを特徴としている。
【００２８】
本発明の第５の態様のプローブカードの製造方法によれば、先端および底部がたわみやすいシングルアームパンタグラフ状のばね部が形成されるので、接触子の幅を拡大することなく、垂直方向へのストローク量の大きい接触子を形成することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のプローブカードによれば、弓形のばね部がたわむことによって接触子が弾性力を発揮するので、プローブカードに設けられた接触子の構造を簡易にすることができるという効果を奏する。
【００３０】
また、本発明のプローブカードの製造方法によれば、略球形状のレジスト球の表面をめっき型としてばね部を形成しているので、弓形のばね部を有するプローブカードの接触子を容易に形成することができる。これにより、弓形のばね部を有する簡易構造の接触子を備えたプローブカードを容易に製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分斜視図
【図２】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分斜視図
【図３】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分斜視図
【図４】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分正面図
【図５】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分正面図
【図６】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分斜視図
【図７】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分正面図
【図８】本実施形態のプローブカードの製造方法の一例をＡからＨの順に示す部分断面図
【図９】本実施形態のシード膜においてミリングによって残った部分の一例を示す平面図
【図１０】本実施形態のシード膜においてミリングによって残った部分の一例を示す平面図
【図１１】本実施形態のシード膜においてミリングによって残った部分の一例を示す平面図
【図１２】本実施形態のレジスト柱の円柱半径とレジスト球の半径との関係を示すグラフ
【図１３】本実施形態のレジスト柱とレジスト球との変化の関係を概念的に示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明のプローブカードおよびその製造方法をその一実施形態により説明する。
【００３３】
はじめに、本実施形態のプローブカード１を説明する。
【００３４】
本実施形態のプローブカード１は、図１に示すように、配線板２およびアレイ配置された接触子３を備えている。なお、図１には、１個の接触子３のみを図示している。
【００３５】
配線板２としては、プローブカード１に用いられる一般的な配線板２が用いられている。
【００３６】
接触子３は、ばね部３ａ、接触部３ｂおよび底部３ｃを有しており、弾性および導電性に優れた材料を用いて形成されている。弾性および導電性に優れた材料としては、例えば、Ｎｉ−ＰやＮｉ−ＰにＣｕやＡｕ等を積層した積層材料その他の金属材料が挙げられる。
【００３７】
接触子３のばね部３ａは、水平方向に湾曲する弓形状に形成されており、配線板２の接続端子２ａと電気的に接続しながら配線板２から起立している。Ｃ字形のように水平方向に湾曲する弓形状としては、種々の形状が挙げられる。例えば、図１または図２に示すように、ばね部３ａの幅を垂直方向に滑らかに変化させた弓形状や、図３に示すように、ばね部３ａの幅を一定にした弓形状などが挙げられる。本実施形態のばね部３ａとしては、ばね部３ａの幅を変化させた弓形状を採用することが好ましい。
【００３８】
図１に示したばね部３ａの幅を変化させた弓形状を詳細に説明すると次の通りである。接触子３のばね部３ａは、ばね部３ａの中途部３ｄからその頂部に向かってその幅が小さくなるとともに、ばね部３ａの中途部３ｄからその底部３ｃに向かってその幅が小さくなるように形成されていることが好ましい。
【００３９】
ばね部３ａの接触部３ｂは、ばね部３ａの頂部に形成されている。この接触部３ｂとしては、種々の形状が挙げられる。例えば、この接触部３ｂは、図４に示すように、ばね部３ａの表面を接触部３ｂとして、ウェハテストするチップ１０に形成された電極パッド１１と平行になるような形状に形成されていてもよい。
【００４０】
また、この接触部３ｂは、図５に示すように、ばね部３ａの頂部の先端を接触部３ｂとし、電極パッド１１に対してひっかくように接触するような形状に形成されていてもよい。また、この接触部３ｂは、図６に示すように、ばね部３ａの頂部の先端周縁の稜線４を接触部３ｂとして、電極パッド１１に対してひっかくように接触するような形状に形成されていてもよい。
【００４１】
なお、図１の接触子３と図２の接触子３との違いとしては、ばね部３ａの頂部が尖っているか角張っているかの違いや、図１の底部３ｃの幅は狭くなっているが図２の底部３は変化していないといった違いである。もちろん、図７に示すように、ばね部３ａの頂部に突起部を形成し、それを接触部３ｂとしても良い。
【００４２】
次に、本実施形態のプローブカード１の製造方法を説明する。
【００４３】
本実施形態のプローブカード１の製造方法は、図８に示すように、レジスト球形成工程、シード膜形成工程、レジスト除去孔形成工程、レジスト球除去工程、ミリング被膜形成工程、シード膜部分除去工程、ミリング被膜除去工程およびばね部形成工程を備えている。
【００４４】
レジスト球形成工程においては、図８Ａに示すように、プローブカード１に用いられる配線板２の表面にレジスト柱（図示せず）を形成し、そのレジスト柱を熱硬化することにより、レジスト球２０を形成する。
【００４５】
レジスト球２０の形成の基になるレジスト柱は、レジスト材を用いて、配線板２の表面にレジスト膜を形成し、そのレジスト膜に円柱が形成されるように露光および現像を行なうことにより、形成される。このレジスト柱は、その直径をＲとし、その高さをＨとした場合に、例えば、Ｒ＝５０μｍ、Ｈ＝１００μｍに設定するなど、Ｈ／Ｒ≒２を満たす寸法に形成されていることが好ましい。
【００４６】
レジスト球２０の球形としては、球、楕円球その他の球に近似した略球形状である。ただし、配線板２との接触面積を確保するため、正確には、配線板２に球、楕円球その他の球に近似した略球が埋没したような下部が欠損した略球形状になっている。レジスト球２０の熱硬化条件としては、例えば、硬化温度を１００℃〜１３０℃に設定し、処理時間を５〜２０分間に設定し、処理回数を１回または複数回に設定する。熱硬化条件はレジスト柱の大きさとレジスト球２０の形状に依存する。
【００４７】
シード膜形成工程においては、図８Ｂに示すように、レジスト球２０の全表面をスパッタしてシード膜２１を形成する。シード膜の材質としてはＣｕやＴｉ／Ｃｕを選択することが好ましい。Ｔｉ／Ｃｕを選択した場合、Ｃｕ層側だけにばね部形成工程のめっき材をめっきさせる等の技術をあわせて用いてもよい。シード膜２１の厚さは１μｍ〜３μｍ程度である。
【００４８】
スパッタ装置の構造上、レジスト球２０の上部にはシード膜２１が形成されやすく、レジスト球２０の下部にはシード膜２１が形成されにくい。そのため、スパッタ方向やスパッタ条件を刻々と変化させることにより、レジスト球２０の全表面にシード膜２１を形成する。ただし、シード膜２１は、その後のばね部形成工程のめっきを行なうための導通膜であるため、シード膜２１の厚みがレジスト球２０の上部と下部とにおいて異なっていたとしても、導通可能なシード膜２１がレジスト球２０の全表面に形成されていれば問題はない。また、シード膜２１の厚みを厚くするのが困難な場合、シード膜２１にさらなるＣｕめっきを施しても良い。
【００４９】
レジスト除去孔形成工程においては、図８Ｃに示すように、シード膜２１にレジスト除去孔２１ａを形成する。レジスト除去孔２１ａとは、球殻形状のシード膜２１に設けられた貫通孔であり、その個数や大きさに制限はない。
【００５０】
レジスト球除去工程においては、図８Ｄに示すように、レジスト除去孔２１ａからレジスト球２０を除去する。具体的には、レジスト除去孔２１ａからレジスト除去剤を投入し、レジスト球２０を溶解して生じたレジスト溶解液をレジスト除去孔２１ａから抜き出すことにより、レジスト球２０を除去する。
【００５１】
ミリング被膜形成工程においては、図８Ｅ（ａ）および図８Ｅ（ｂ）に示すように、配線板２の垂直方向からみたシード膜２１の一部にミリング被膜２２を形成する。ミリング被膜２２の材質としては、レジスト材（ネガレジストがより好ましい）やＮｉ、Ｎｉ−Ｐなど、イオンミリングに対してＣｕよりもミリング量が少ない材質が好ましい。また、ミリング被膜２２がＣｕ膜であったとしても、シード膜２１の膜厚よりもミリング被膜２２の膜厚が厚い場合はミリング被膜２２として使用できる。見る方向を垂直方向に限定したのは、シード膜２１のミリング方向が垂直方向と平行だからである。また、ミリング被膜２２が形成されるシード膜２１の一部とは、のちの工程においてめっきが施される部分であり、接触子３のばね部３ａの一層を構成する。なお、ミリング被膜２２の形成工程はレジスト除去孔形成工程およびレジスト球除去工程を阻害しないので、ミリング被膜２２の形成時期はレジスト除去孔形成工程の前後いずれであってもよい。
【００５２】
シード膜部分除去工程においては、図８Ｆ（ａ）および図８Ｆ（ｂ）に示すように、レジスト球除去工程およびミリング被膜形成工程の終了後、シード膜２１に対して垂直方向からミリングを行なう。ミリング方向が垂直方向と平行なので、ミリング被膜２２が傘となってその下方に位置する一部のシード膜２１はミリングされず、残部のシード膜２１がミリングされる。これにより、ミリング被膜２２が形成されたシード膜２１の一部以外の部分が除去される。
【００５３】
ミリング被膜除去工程においては、図８Ｇに示すように、シード膜２１を部分除去した後、ばね部３ａとして不要なミリング被膜２２を除去する。ミリング被膜２２には、ばね部３ａとして必要なものと、不要なものとがある。たとえば、ばね部形成工程においてめっきされる材料がＮｉ−Ｐであれば、Ｎｉ−Ｐのミリング被膜２２は後のめっき工程でそのまま利用できるので、ばね部３ａとして必要なミリング被膜２２といえる。Ｃｕのミリング被膜２２であれば、そのままシード膜２１として利用できるので、ばね部３ａに必要なミリング被膜２２といえる。それに対し、レジスト材などのＮｉ−ＰやＣｕ以外のミリング被膜２２であれば、ばね部３ａとして利用できないので、ばね部３ａとして不要なミリング被膜２２となる。このような不要なミリング被膜２２は、この工程において除去しておく。
【００５４】
ばね部形成工程においては、図８Ｈに示すように、ミリング被膜２２を除去した後、残されたシード膜２１の一部に金属製弾性部材を用いてめっき膜２３を形成する。金属製弾性部材としては、ＮｉやＮｉ−Ｐなどのばね材料に適した金属材料を選択すると良い。このめっきにより、シード膜２１の一部にめっき膜２３を積層させた接触子３のばね部３ａが形成される。
【００５５】
ここで、ばね部形成工程において形成される接触子３のばね部３ａの頂部は、接触子３の接触部３ｂとなる。この接触部３ｂの形状は、ミリング被膜２２の形状および形成位置に依存する。したがって、図９に示すように、ミリング被膜２２の形状を平面視扇形とし、球殻のシード膜２１の極点２１ｃがその扇形のミリング被膜２２の内部に位置するような大きさおよび配置に設定すると、接触部３ｂが電極パッド１１と平行になるような形状に形成される。
【００５６】
その一方、図１０または図１１に示すように、その扇形状に形成されたミリング被膜２２の外部に球殻のシード膜２１の極点２１ｃが位置するような大きさおよび配置に設定すると、ばね部３ａの頂部の先端または先端周縁の稜線４を接触部３ｂとして接触部３ｂが電極パッド１１と接触するような形状に形成される。
【００５７】
なお、必須工程ではないが、ばね部３ａの接触部３ｂとして図７に示すような突起を形成する場合、ばね部形成工程の後に当該突起をめっき形成しても良い。
【００５８】
現時点において、接触子３のばね部３ａの好適な形状としては、図１から図３に示すような、球殻をその極点２１ｃ付近を通過しながらその中心軸と平行に複数切断して得られる半球殻よりも小さな弓型個片と同様の形状と考えられる。
【００５９】
次に、本実施形態のプローブカード１の作用を説明する。
【００６０】
本実施形態のプローブカード１においては、例えば図１から図３に示すように、弓形状のばね部３ａを有する接触子３が形成されている。ウェハテストの対象となるチップ１０の電極パッド１１に接触子３が接触すると、弓形状のばね部３ａが垂直方向にたわむので、接触子３に垂直方向の弾性力を発揮させることができる。
【００６１】
接触子３の弾性変形の態様は、そのばね部３ａの形状に大きく依存する。上記の通り、図１または図２に示すように、ばね部３ａの中途部３ｄからその頂部に向かってその幅が小さくなるようにばね部３ａを形成すると、釣り竿の形状効果と同様、先端がたわみやすく、中途部３ｄがたわみにくいばね部３ａを形成することができる。同様に、ばね部３ａの中途部３ｄからその底部３ｃに向かってその幅が小さくなるようにばね部３ａを形成すると、底部３ｃがたわみやすく、中途部３ｄがたわみにくいばね部３ａを形成することができる。
【００６２】
さらに、図１に示すように、先端および底部３ｃの幅が狭く、中途部３ｄの幅が広い場合、接触子３が押圧された際にばね部３ａの先端を水平方向に移動させずに垂直方向にスライドすることができる。例えば、接触子３のばね部３ａが、球殻をその極点２１ｃ付近を通過しながらその中心軸と平行に複数切断して得られる半球殻よりも小さな弓型個片と同様の形状に形成されていると、先端および底部３ｃがたわみやすいシングルアームパンタグラフ状のばね部３ａが形成されるので、接触子３の幅を拡大することなく、垂直方向へのストローク量の大きい接触子３を形成することができる。
【００６３】
接触子３の接触部３ｂの形状を変化させることによっても種々の効果が期待できる。ばね部３ａの頂部の表面を接触部３ｂとした場合、図４に示すように、接触部３ｂが電極パッド１１と平行になるような形状に形成されていることが好ましい。こうすることにより、電極パッド１１との接触面を大きくすることができる。それに対し、図５または図６に示すように、ばね部３ａの頂部の先端または先端周縁の稜線４を接触部３ｂとした場合、接触部３ｂが電極パッド１１と接触するような形状に形成されていることが好ましい。これによれば、接触部３ｂが鋭利になるので、接触部３ｂと接触パッドの接触により電極パッド１１の表面に形成された酸化膜が切削されるので、良好な導電性を確保することができる。
【００６４】
次に、本実施形態のプローブカード１の製造方法の作用を説明する。
【００６５】
本実施形態のプローブカード１の製造方法においては、図８に示すように、複数の工程を経てプローブカード１の配線板２に接触子３が形成される。ここで、図８Ｅ（ａ）および(ｂ)に示すように、ミリング被膜２２が平面視において球殻形状のシード膜２１の一部に形成されているため、ばね部３ａを形成するシード膜２１が球殻形状から弓形状に形成される。その結果、図８Ｈに示すように、シード膜２１の一部をめっきすることにより、ばね部３ａが弓形状に形成されるので、簡易な構造により垂直方向の弾性力を発揮させる接触子３をプローブカード１に形成することができる。
【００６６】
また、略球殻形のシード膜２１を形成する型となる略球形のレジスト球２０は、レジスト柱を熱硬化させることにより形成される。このレジスト柱は、その直径をＲとし、その高さをＨとした場合、Ｈ／Ｒ≒２を満たす寸法に形成されていることが好ましい。上記条件を満たす場合、真球に近い球形のレジスト球２０を形成することができる。
【００６７】
上記の結果は、図１２に示されている。また、レジスト柱３０の高さを一定にしてその直径Ｒを異ならせて得たレジスト球２０の形状を図１３に示している。図１２において、Ｘ軸はレジスト柱３０の円柱半径Ｒ／２を示しており、Ｙ軸はレジスト球２０の半径ｒを示している。レジスト柱３０の熱硬化前後において体積は理論上同じであるから、円柱の体積の公式と球体の体積の公式とをイコールで結び、レジスト球２０の理論半径ｒを求めると、「ｒ３＝３Ｒ２ｈ／１６」となる（なお、レジスト柱３０を熱硬化させるとレジストの特定成分が揮発し、残存成分が互いに結合するので、レジスト柱３０の収縮が生じる。そのため、実際にはレジスト柱３０の熱硬化前後においてそれらの体積は異なるが、真球に近い球形のレジスト球２０を得るための計算においては体積変化がないと擬制しても問題はない。また、配線板２と接するレジスト柱３０の底部の大きさはあまり変化しないので、熱硬化後のレジスト柱３０は配線板側の一部を切り落とした略球形になり、正確にはレジスト球２０が真球になって配線板２と点接触するといったことはないが、これについても上記計算においては問題はない。）。このレジスト球２０の理論半径ｒと実測半径との交点を求めると、Ｒ／２≒２５、ｒ≒３５であるから、Ｈ／Ｒ≒２を満たすレジスト柱３０から真球に近い球形のレジスト球２０を形成することができることが明らかである。これは、図１３に示したレジスト球３０の形状からも同様のことが言える。
【００６８】
なお、本実施形態のプローブカード１の製造方法においては、ばね部３ａの頂部の表面を接触部３ｂとした場合の接触部３ｂの作用効果、ばね部３ａの頂部の先端または先端周縁の稜線４を接触部３ｂとした場合の作用効果、および、球殻切断により得られた弓型個片形状に係るばね部３ａの作用効果については、上記で説明した通りである。
【００６９】
すなわち、本実施形態のプローブカード１によれば、弓形のばね部３ａがたわむことによって接触子３が弾性力を発揮するので、プローブカード１に設けられた接触子３の構造を簡易にすることができるという効果を奏する。
【００７０】
また、本実施形態のプローブカード１の製造方法によれば、略球形状のレジスト球２０の表面をめっき型としてばね部３ａを形成しているので、弓形のばね部３ａを有するプローブカード１の接触子３を容易に形成することができる。これにより、弓形のばね部３ａを有する簡易構造の接触子３を備えたプローブカード１を容易に製造することができるという効果を奏する。
【００７１】
なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１ プローブカード
２ 配線板
２ａ 配線端子
３ 接触子
３ａ ばね部
３ｂ 接触部
３ｃ 底部
３ｄ 中途部
４ 稜線
１０ チップ
１１ 電極パッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカードおよびその製造方法に係り、特に、アレイ状に配置された接触子（プローブ）を有するプローブカードとして好適に利用できるプローブカードおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、集積回路の製造工程においては、ウェハを個々のチップに切り離す前にウェハテストを行なうため、プローブカードが用いられている。そのプローブカードにおいてウェハと導通するために用いられる端子がプローブと称される接触子である。
【０００３】
従来のプローブカードに設けられた接触子の構造については、大きく分けて、水平配置または傾斜配置された細長い片持板からなるカンチレバー構造と、垂直方向（高さ方向）に起立した垂直伸縮自在の針やばねからなる垂直型といわれる２つの構造がある。ここで、垂直型の接触子については、カンチレバー型の接触子よりも接触子のレイアウトの自由度が高く、アレイ配置することができる点にメリットがあるといわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４０７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の垂直型の接触子は、垂直方向（高さ方向）に伸縮するコイルばねが接触部となる針に垂直方向（高さ方向）への付勢を与えることによって垂直伸縮自在に形成されているため、その構造が複雑になってしまうという問題があった。接触子の構造が複雑化すると、接触子を高密度配置することが困難になるので、アレイ配置ができるというメリットを最大限に生かしきれない。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、簡易な構造の垂直型接触子を有するプローブカードおよびその製造方法を提供することを本発明の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するため、本発明のプローブカードは、その第１の態様として、配線板から起立しており水平方向に湾曲する弓形状に形成されているばね部を有する接触子を備えていることを特徴としている。
【０００８】
本発明の第１の態様のプローブカードによれば、弓形状のばね部がたわむことにより、接触子に垂直方向の弾性力を発揮させることができる。
【０００９】
本発明の第２の態様のプローブカードは、第１の態様のプローブカードにおいて、接触子のばね部は、ばね部の中途部からその頂部に向かってその幅が小さくなるように形成されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明の第２の態様のプローブカードによれば、釣り竿の形状効果と同様、先端がたわみやすく、中途部がたわみにくいばね部を形成することができる。
【００１１】
本発明の第３の態様のプローブカードは、第１または第２の態様のプローブカードにおいて、接触子のばね部は、ばね部の中途部からその底部に向かってその幅が小さくなるように形成されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明の第３の態様のプローブカードによれば、釣り竿の形状効果と同様、底部がたわみやすく、中途部がたわみにくいばね部を形成することができる。また、先端および底部の幅が小さく、中途部の幅が狭い場合、接触子が押圧された際にばね部の先端を水平方向に移動させずに垂直方向にスライドすることができる。
【００１３】
本発明の第４の態様のプローブカードは、第１から第３のいずれか１の態様のプローブカードにおいて、接触子のばね部は、ばね部の頂部の表面を接触部として接触部が電極パッドと平行になるような形状に形成されていることを特徴としている。
【００１４】
本発明の第４の態様のプローブカードによれば、電極パッドとの接触面を大きくすることができる。
【００１５】
本発明の第５の態様のプローブカードは、第１から第３のいずれか１の態様のプローブカードにおいて、接触子のばね部は、ばね部の頂部の先端または先端周縁の稜線を接触部として接触部が電極パッドと接触するような形状に形成されていることを特徴としている。
【００１６】
本発明の第５の態様のプローブカードによれば、接触部が鋭利になっているので、電極パッドの表面に形成された酸化膜を切削し、良好な導電性を確保することができる。
【００１７】
本発明の第６の態様のプローブカードは、第１から第５のいずれか１の態様のプローブカードにおいて、接触子のばね部は、球殻をその極点付近を通過しながらその中心軸と平行に複数切断して得られる半球殻よりも小さな弓型個片と同様の形状に形成されていることを特徴としている。
【００１８】
本発明の第６の態様のプローブカードによれば、先端および底部がたわみやすいシングルアームパンタグラフ状のばね部が形成されるので、接触子の幅を拡大することなく、垂直方向へのストローク量の大きい接触子を形成することができる。
【００１９】
また、前述した目的を達成するため、本発明のプローブカードの製造方法は、その第１の態様として、プローブカードに用いられる配線板の表面にレジスト材を用いて形成されたレジスト柱を熱硬化することにより、球、楕円球その他の球に近似した略球形状のレジスト球を形成するレジスト球形成工程と、レジスト球の全表面をスパッタしてシード膜を形成するシード膜形成工程と、シード膜にレジスト除去孔を形成するレジスト除去孔形成工程と、レジスト除去孔からレジスト球を除去するレジスト球除去工程と、レジスト除去孔形成工程の前後いずれかにおいて配線板の垂直方向からみたシード膜の一部にミリング被膜を形成するミリング被膜形成工程と、レジスト球除去工程およびミリング被膜形成工程の終了後においてシード膜に対して垂直方向からミリングすることによりミリング被膜が形成されたシード膜の一部以外の部分を除去するシード膜部分除去工程と、シード膜部分除去工程後に不要なミリング被膜を除去するミリング被膜除去工程と、ミリング被膜除去工程後において残されたシード膜の一部に金属製弾性部材をめっきすることにより、シード膜の一部に金属製弾性膜を積層した接触子のばね部を形成するばね部形成工程とを備えることを特徴としている。
【００２０】
本発明の第１の態様のプローブカードの製造方法によれば、ばね部が弓形状に形成されるので、簡易な構造により垂直方向の弾性力を発揮させる接触子をプローブカードに形成することができる。
【００２１】
本発明の第２の態様のプローブカードの製造方法は、第１の態様のプローブカードの製造方法において、レジスト柱は、その直径をＲとし、その高さをＨとした場合、Ｈ／Ｒ≒２を満たす寸法に形成されていることを特徴としている。
【００２２】
本発明の第２の態様のプローブカードの製造方法によれば、上記条件を満たす場合、真球に近い球形のレジスト球を形成することができる。
【００２３】
本発明の第３の態様のプローブカードの製造方法は、第１または第２の態様のプローブカードの製造方法において、接触子のばね部は、ばね部の頂部の表面を接触部として接触部が電極パッドと平行になるような形状に形成されていることを特徴としている。
【００２４】
本発明の第３の態様のプローブカードの製造方法によれば、電極パッドとの接触面を大きくすることができる。
【００２５】
本発明の第４の態様のプローブカードの製造方法は、第１または第２の態様のプローブカードの製造方法において、接触子のばね部は、ばね部の頂部の先端または先端周縁の稜線を接触部として接触部が電極パッドと接触するような形状に形成されていることを特徴としている。
【００２６】
本発明の第４の態様のプローブカードの製造方法によれば、接触部が鋭利になっているので、電極パッドの表面に形成された酸化膜を切削し、良好な導電性を確保することができる。
【００２７】
本発明の第５の態様のプローブカードの製造方法は、第１から第４のいずれか１の態様のプローブカードの製造方法において、接触子のばね部は、球殻をその極点付近を通過しながらその中心軸と平行に複数切断して得られる半球殻よりも小さな弓型個片と同様の形状に形成されていることを特徴としている。
【００２８】
本発明の第５の態様のプローブカードの製造方法によれば、先端および底部がたわみやすいシングルアームパンタグラフ状のばね部が形成されるので、接触子の幅を拡大することなく、垂直方向へのストローク量の大きい接触子を形成することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のプローブカードによれば、弓形のばね部がたわむことによって接触子が弾性力を発揮するので、プローブカードに設けられた接触子の構造を簡易にすることができるという効果を奏する。
【００３０】
また、本発明のプローブカードの製造方法によれば、略球形状のレジスト球の表面をめっき型としてばね部を形成しているので、弓形のばね部を有するプローブカードの接触子を容易に形成することができる。これにより、弓形のばね部を有する簡易構造の接触子を備えたプローブカードを容易に製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分斜視図
【図２】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分斜視図
【図３】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分斜視図
【図４】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分正面図
【図５】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分正面図
【図６】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分斜視図
【図７】本実施形態のプローブカードの一例を示す部分正面図
【図８】本実施形態のプローブカードの製造方法の一例をＡからＨの順に示す部分断面図
【図９】本実施形態のシード膜においてミリングによって残った部分の一例を示す平面図
【図１０】本実施形態のシード膜においてミリングによって残った部分の一例を示す平面図
【図１１】本実施形態のシード膜においてミリングによって残った部分の一例を示す平面図
【図１２】本実施形態のレジスト柱の円柱半径とレジスト球の半径との関係を示すグラフ
【図１３】本実施形態のレジスト柱とレジスト球との変化の関係を概念的に示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明のプローブカードおよびその製造方法をその一実施形態により説明する。
【００３３】
はじめに、本実施形態のプローブカード１を説明する。
【００３４】
本実施形態のプローブカード１は、図１に示すように、配線板２およびアレイ配置された接触子３を備えている。なお、図１には、１個の接触子３のみを図示している。
【００３５】
配線板２としては、プローブカード１に用いられる一般的な配線板２が用いられている。
【００３６】
接触子３は、ばね部３ａ、接触部３ｂおよび底部３ｃを有しており、弾性および導電性に優れた材料を用いて形成されている。弾性および導電性に優れた材料としては、例えば、Ｎｉ−ＰやＮｉ−ＰにＣｕやＡｕ等を積層した積層材料その他の金属材料が挙げられる。
【００３７】
接触子３のばね部３ａは、水平方向に湾曲する弓形状に形成されており、配線板２の接続端子２ａと電気的に接続しながら配線板２から起立している。Ｃ字形のように水平方向に湾曲する弓形状としては、種々の形状が挙げられる。例えば、図１または図２に示すように、ばね部３ａの幅を垂直方向に滑らかに変化させた弓形状や、図３に示すように、ばね部３ａの幅を一定にした弓形状などが挙げられる。本実施形態のばね部３ａとしては、ばね部３ａの幅を変化させた弓形状を採用することが好ましい。
【００３８】
図１に示したばね部３ａの幅を変化させた弓形状を詳細に説明すると次の通りである。接触子３のばね部３ａは、ばね部３ａの中途部３ｄからその頂部に向かってその幅が小さくなるとともに、ばね部３ａの中途部３ｄからその底部３ｃに向かってその幅が小さくなるように形成されていることが好ましい。
【００３９】
ばね部３ａの接触部３ｂは、ばね部３ａの頂部に形成されている。この接触部３ｂとしては、種々の形状が挙げられる。例えば、この接触部３ｂは、図４に示すように、ばね部３ａの表面を接触部３ｂとして、ウェハテストするチップ１０に形成された電極パッド１１と平行になるような形状に形成されていてもよい。
【００４０】
また、この接触部３ｂは、図５に示すように、ばね部３ａの頂部の先端を接触部３ｂとし、電極パッド１１に対してひっかくように接触するような形状に形成されていてもよい。また、この接触部３ｂは、図６に示すように、ばね部３ａの頂部の先端周縁の稜線４を接触部３ｂとして、電極パッド１１に対してひっかくように接触するような形状に形成されていてもよい。
【００４１】
なお、図１の接触子３と図２の接触子３との違いとしては、ばね部３ａの頂部が尖っているか角張っているかの違いや、図１の底部３ｃの幅は狭くなっているが図２の底部３は変化していないといった違いである。もちろん、図７に示すように、ばね部３ａの頂部に突起部を形成し、それを接触部３ｂとしても良い。
【００４２】
次に、本実施形態のプローブカード１の製造方法を説明する。
【００４３】
本実施形態のプローブカード１の製造方法は、図８に示すように、レジスト球形成工程、シード膜形成工程、レジスト除去孔形成工程、レジスト球除去工程、ミリング被膜形成工程、シード膜部分除去工程、ミリング被膜除去工程およびばね部形成工程を備えている。
【００４４】
レジスト球形成工程においては、図８Ａに示すように、プローブカード１に用いられる配線板２の表面にレジスト柱（図示せず）を形成し、そのレジスト柱を熱硬化することにより、レジスト球２０を形成する。
【００４５】
レジスト球２０の形成の基になるレジスト柱は、レジスト材を用いて、配線板２の表面にレジスト膜を形成し、そのレジスト膜に円柱が形成されるように露光および現像を行なうことにより、形成される。このレジスト柱は、その直径をＲとし、その高さをＨとした場合に、例えば、Ｒ＝５０μｍ、Ｈ＝１００μｍに設定するなど、Ｈ／Ｒ≒２を満たす寸法に形成されていることが好ましい。
【００４６】
レジスト球２０の球形としては、球、楕円球その他の球に近似した略球形状である。ただし、配線板２との接触面積を確保するため、正確には、配線板２に球、楕円球その他の球に近似した略球が埋没したような下部が欠損した略球形状になっている。レジスト球２０の熱硬化条件としては、例えば、硬化温度を１００℃〜１３０℃に設定し、処理時間を５〜２０分間に設定し、処理回数を１回または複数回に設定する。熱硬化条件はレジスト柱の大きさとレジスト球２０の形状に依存する。
【００４７】
シード膜形成工程においては、図８Ｂに示すように、レジスト球２０の全表面をスパッタしてシード膜２１を形成する。シード膜の材質としてはＣｕやＴｉ／Ｃｕを選択することが好ましい。Ｔｉ／Ｃｕを選択した場合、Ｃｕ層側だけにばね部形成工程のめっき材をめっきさせる等の技術をあわせて用いてもよい。シード膜２１の厚さは１μｍ〜３μｍ程度である。
【００４８】
スパッタ装置の構造上、レジスト球２０の上部にはシード膜２１が形成されやすく、レジスト球２０の下部にはシード膜２１が形成されにくい。そのため、スパッタ方向やスパッタ条件を刻々と変化させることにより、レジスト球２０の全表面にシード膜２１を形成する。ただし、シード膜２１は、その後のばね部形成工程のめっきを行なうための導通膜であるため、シード膜２１の厚みがレジスト球２０の上部と下部とにおいて異なっていたとしても、導通可能なシード膜２１がレジスト球２０の全表面に形成されていれば問題はない。また、シード膜２１の厚みを厚くするのが困難な場合、シード膜２１にさらなるＣｕめっきを施しても良い。
【００４９】
レジスト除去孔形成工程においては、図８Ｃに示すように、シード膜２１にレジスト除去孔２１ａを形成する。レジスト除去孔２１ａとは、球殻形状のシード膜２１に設けられた貫通孔であり、その個数や大きさに制限はない。
【００５０】
レジスト球除去工程においては、図８Ｄに示すように、レジスト除去孔２１ａからレジスト球２０を除去する。具体的には、レジスト除去孔２１ａからレジスト除去剤を投入し、レジスト球２０を溶解して生じたレジスト溶解液をレジスト除去孔２１ａから抜き出すことにより、レジスト球２０を除去する。
【００５１】
ミリング被膜形成工程においては、図８Ｅ（ａ）および図８Ｅ（ｂ）に示すように、配線板２の垂直方向からみたシード膜２１の一部にミリング被膜２２を形成する。ミリング被膜２２の材質としては、レジスト材（ネガレジストがより好ましい）やＮｉ、Ｎｉ−Ｐなど、イオンミリングに対してＣｕよりもミリング量が少ない材質が好ましい。また、ミリング被膜２２がＣｕ膜であったとしても、シード膜２１の膜厚よりもミリング被膜２２の膜厚が厚い場合はミリング被膜２２として使用できる。見る方向を垂直方向に限定したのは、シード膜２１のミリング方向が垂直方向と平行だからである。また、ミリング被膜２２が形成されるシード膜２１の一部とは、のちの工程においてめっきが施される部分であり、接触子３のばね部３ａの一層を構成する。なお、ミリング被膜２２の形成工程はレジスト除去孔形成工程およびレジスト球除去工程を阻害しないので、ミリング被膜２２の形成時期はレジスト除去孔形成工程の前後いずれであってもよい。
【００５２】
シード膜部分除去工程においては、図８Ｆ（ａ）および図８Ｆ（ｂ）に示すように、レジスト球除去工程およびミリング被膜形成工程の終了後、シード膜２１に対して垂直方向からミリングを行なう。ミリング方向が垂直方向と平行なので、ミリング被膜２２が傘となってその下方に位置する一部のシード膜２１はミリングされず、残部のシード膜２１がミリングされる。これにより、ミリング被膜２２が形成されたシード膜２１の一部以外の部分が除去される。
【００５３】
ミリング被膜除去工程においては、図８Ｇに示すように、シード膜２１を部分除去した後、ばね部３ａとして不要なミリング被膜２２を除去する。ミリング被膜２２には、ばね部３ａとして必要なものと、不要なものとがある。たとえば、ばね部形成工程においてめっきされる材料がＮｉ−Ｐであれば、Ｎｉ−Ｐのミリング被膜２２は後のめっき工程でそのまま利用できるので、ばね部３ａとして必要なミリング被膜２２といえる。Ｃｕのミリング被膜２２であれば、そのままシード膜２１として利用できるので、ばね部３ａに必要なミリング被膜２２といえる。それに対し、レジスト材などのＮｉ−ＰやＣｕ以外のミリング被膜２２であれば、ばね部３ａとして利用できないので、ばね部３ａとして不要なミリング被膜２２となる。このような不要なミリング被膜２２は、この工程において除去しておく。
【００５４】
ばね部形成工程においては、図８Ｈに示すように、ミリング被膜２２を除去した後、残されたシード膜２１の一部に金属製弾性部材を用いてめっき膜２３を形成する。金属製弾性部材としては、ＮｉやＮｉ−Ｐなどのばね材料に適した金属材料を選択すると良い。このめっきにより、シード膜２１の一部にめっき膜２３を積層させた接触子３のばね部３ａが形成される。
【００５５】
ここで、ばね部形成工程において形成される接触子３のばね部３ａの頂部は、接触子３の接触部３ｂとなる。この接触部３ｂの形状は、ミリング被膜２２の形状および形成位置に依存する。したがって、図９に示すように、ミリング被膜２２の形状を平面視扇形とし、球殻のシード膜２１の極点２１ｃがその扇形のミリング被膜２２の内部に位置するような大きさおよび配置に設定すると、接触部３ｂが電極パッド１１と平行になるような形状に形成される。
【００５６】
その一方、図１０または図１１に示すように、その扇形状に形成されたミリング被膜２２の外部に球殻のシード膜２１の極点２１ｃが位置するような大きさおよび配置に設定すると、ばね部３ａの頂部の先端または先端周縁の稜線４を接触部３ｂとして接触部３ｂが電極パッド１１と接触するような形状に形成される。
【００５７】
なお、必須工程ではないが、ばね部３ａの接触部３ｂとして図７に示すような突起を形成する場合、ばね部形成工程の後に当該突起をめっき形成しても良い。
【００５８】
現時点において、接触子３のばね部３ａの好適な形状としては、図１から図３に示すような、球殻をその極点２１ｃ付近を通過しながらその中心軸と平行に複数切断して得られる半球殻よりも小さな弓型個片と同様の形状と考えられる。
【００５９】
次に、本実施形態のプローブカード１の作用を説明する。
【００６０】
本実施形態のプローブカード１においては、例えば図１から図３に示すように、弓形状のばね部３ａを有する接触子３が形成されている。ウェハテストの対象となるチップ１０の電極パッド１１に接触子３が接触すると、弓形状のばね部３ａが垂直方向にたわむので、接触子３に垂直方向の弾性力を発揮させることができる。
【００６１】
接触子３の弾性変形の態様は、そのばね部３ａの形状に大きく依存する。上記の通り、図１または図２に示すように、ばね部３ａの中途部３ｄからその頂部に向かってその幅が小さくなるようにばね部３ａを形成すると、釣り竿の形状効果と同様、先端がたわみやすく、中途部３ｄがたわみにくいばね部３ａを形成することができる。同様に、ばね部３ａの中途部３ｄからその底部３ｃに向かってその幅が小さくなるようにばね部３ａを形成すると、底部３ｃがたわみやすく、中途部３ｄがたわみにくいばね部３ａを形成することができる。
【００６２】
さらに、図１に示すように、先端および底部３ｃの幅が狭く、中途部３ｄの幅が広い場合、接触子３が押圧された際にばね部３ａの先端を水平方向に移動させずに垂直方向にスライドすることができる。例えば、接触子３のばね部３ａが、球殻をその極点２１ｃ付近を通過しながらその中心軸と平行に複数切断して得られる半球殻よりも小さな弓型個片と同様の形状に形成されていると、先端および底部３ｃがたわみやすいシングルアームパンタグラフ状のばね部３ａが形成されるので、接触子３の幅を拡大することなく、垂直方向へのストローク量の大きい接触子３を形成することができる。
【００６３】
接触子３の接触部３ｂの形状を変化させることによっても種々の効果が期待できる。ばね部３ａの頂部の表面を接触部３ｂとした場合、図４に示すように、接触部３ｂが電極パッド１１と平行になるような形状に形成されていることが好ましい。こうすることにより、電極パッド１１との接触面を大きくすることができる。それに対し、図５または図６に示すように、ばね部３ａの頂部の先端または先端周縁の稜線４を接触部３ｂとした場合、接触部３ｂが電極パッド１１と接触するような形状に形成されていることが好ましい。これによれば、接触部３ｂが鋭利になるので、接触部３ｂと接触パッドの接触により電極パッド１１の表面に形成された酸化膜が切削されるので、良好な導電性を確保することができる。
【００６４】
次に、本実施形態のプローブカード１の製造方法の作用を説明する。
【００６５】
本実施形態のプローブカード１の製造方法においては、図８に示すように、複数の工程を経てプローブカード１の配線板２に接触子３が形成される。ここで、図８Ｅ（ａ）および(ｂ)に示すように、ミリング被膜２２が平面視において球殻形状のシード膜２１の一部に形成されているため、ばね部３ａを形成するシード膜２１が球殻形状から弓形状に形成される。その結果、図８Ｈに示すように、シード膜２１の一部をめっきすることにより、ばね部３ａが弓形状に形成されるので、簡易な構造により垂直方向の弾性力を発揮させる接触子３をプローブカード１に形成することができる。
【００６６】
また、略球殻形のシード膜２１を形成する型となる略球形のレジスト球２０は、レジスト柱を熱硬化させることにより形成される。このレジスト柱は、その直径をＲとし、その高さをＨとした場合、Ｈ／Ｒ≒２を満たす寸法に形成されていることが好ましい。上記条件を満たす場合、真球に近い球形のレジスト球２０を形成することができる。
【００６７】
上記の結果は、図１２に示されている。また、レジスト柱３０の高さを一定にしてその直径Ｒを異ならせて得たレジスト球２０の形状を図１３に示している。図１２において、Ｘ軸はレジスト柱３０の円柱半径Ｒ／２を示しており、Ｙ軸はレジスト球２０の半径ｒを示している。レジスト柱３０の熱硬化前後において体積は理論上同じであるから、円柱の体積の公式と球体の体積の公式とをイコールで結び、レジスト球２０の理論半径ｒを求めると、「ｒ３＝３Ｒ２ｈ／１６」となる（なお、レジスト柱３０を熱硬化させるとレジストの特定成分が揮発し、残存成分が互いに結合するので、レジスト柱３０の収縮が生じる。そのため、実際にはレジスト柱３０の熱硬化前後においてそれらの体積は異なるが、真球に近い球形のレジスト球２０を得るための計算においては体積変化がないと擬制しても問題はない。また、配線板２と接するレジスト柱３０の底部の大きさはあまり変化しないので、熱硬化後のレジスト柱３０は配線板側の一部を切り落とした略球形になり、正確にはレジスト球２０が真球になって配線板２と点接触するといったことはないが、これについても上記計算においては問題はない。）。このレジスト球２０の理論半径ｒと実測半径との交点を求めると、Ｒ／２≒２５、ｒ≒３５であるから、Ｈ／Ｒ≒２を満たすレジスト柱３０から真球に近い球形のレジスト球２０を形成することができることが明らかである。これは、図１３に示したレジスト球３０の形状からも同様のことが言える。
【００６８】
なお、本実施形態のプローブカード１の製造方法においては、ばね部３ａの頂部の表面を接触部３ｂとした場合の接触部３ｂの作用効果、ばね部３ａの頂部の先端または先端周縁の稜線４を接触部３ｂとした場合の作用効果、および、球殻切断により得られた弓型個片形状に係るばね部３ａの作用効果については、上記で説明した通りである。
【００６９】
すなわち、本実施形態のプローブカード１によれば、弓形のばね部３ａがたわむことによって接触子３が弾性力を発揮するので、プローブカード１に設けられた接触子３の構造を簡易にすることができるという効果を奏する。
【００７０】
また、本実施形態のプローブカード１の製造方法によれば、略球形状のレジスト球２０の表面をめっき型としてばね部３ａを形成しているので、弓形のばね部３ａを有するプローブカード１の接触子３を容易に形成することができる。これにより、弓形のばね部３ａを有する簡易構造の接触子３を備えたプローブカード１を容易に製造することができるという効果を奏する。
【００７１】
なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１ プローブカード
２ 配線板
２ａ 配線端子
３ 接触子
３ａ ばね部
３ｂ 接触部
３ｃ 底部
３ｄ 中途部
４ 稜線
１０ チップ
１１ 電極パッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線板から起立しており水平方向に湾曲する弓形状に形成されているばね部を有する接触子を備えている
ことを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
前記接触子のばね部は、前記ばね部の中途部からその頂部に向かってその幅が小さくなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
前記接触子のばね部は、前記ばね部の中途部からその底部に向かってその幅が小さくなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプローブカード。
【請求項４】
前記接触子のばね部は、前記ばね部の頂部の表面を前記接触部として前記接触部が電極パッドと平行になるような形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項５】
前記接触子のばね部は、前記ばね部の頂部の先端または前記先端周縁の稜線を前記接触部として前記接触部が電極パッドと接触するような形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項６】
前記接触子のばね部は、球殻をその極点付近を通過しながらその中心軸と平行に複数切断して得られる半球殻よりも小さな弓型個片と同様の形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項７】
プローブカードに用いられる配線板の表面にレジスト材を用いて形成されたレジスト柱を熱硬化することにより、球、楕円球その他の球に近似した略球形状のレジスト球を形成するレジスト球形成工程と、
前記レジスト球の全表面をスパッタしてシード膜を形成するシード膜形成工程と、
前記シード膜にレジスト除去孔を形成するレジスト除去孔形成工程と、
前記レジスト除去孔から前記レジスト球を除去するレジスト球除去工程と、
前記レジスト除去孔形成工程の前後いずれかにおいて前記配線板の垂直方向からみた前記シード膜の一部にミリング被膜を形成するミリング被膜形成工程と、
前記レジスト球除去工程および前記ミリング被膜形成工程の終了後において前記シード膜に対して前記垂直方向からミリングすることにより前記ミリング被膜が形成された前記シード膜の一部以外の部分を除去するシード膜部分除去工程と、
前記シード膜部分除去工程後に不要な前記ミリング被膜を除去するミリング被膜除去工程と、
前記ミリング被膜除去工程後において残された前記シード膜の一部に金属製弾性部材をめっきすることにより、前記シード膜の一部に金属製弾性膜を積層した接触子のばね部を形成するばね部形成工程と
を備えることを特徴とするプローブカードの製造方法。
【請求項８】
前記レジスト柱は、その直径をＲとし、その高さをＨとした場合、Ｈ／Ｒ≒２を満たす寸法に形成されている
ことを特徴とする請求項７に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項９】
前記接触子のばね部は、前記ばね部の頂部の表面を前記接触部として前記接触部が電極パッドと平行になるような形状に形成されている
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項１０】
前記接触子のばね部は、前記ばね部の頂部の先端または前記先端周縁の稜線を前記接触部として前記接触部が電極パッドと接触するような形状に形成されている
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項１１】
前記接触子のばね部は、球殻をその極点付近を通過しながらその中心軸と平行に複数切断して得られる半球殻よりも小さな弓型個片と同様の形状に形成されている
ことを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項１】
配線板から起立しており水平方向に湾曲する弓形状に形成されているばね部を有する接触子を備えている
ことを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
前記接触子のばね部は、前記ばね部の中途部からその頂部に向かってその幅が小さくなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
前記接触子のばね部は、前記ばね部の中途部からその底部に向かってその幅が小さくなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプローブカード。
【請求項４】
前記接触子のばね部は、前記ばね部の頂部の表面を前記接触部として前記接触部が電極パッドと平行になるような形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項５】
前記接触子のばね部は、前記ばね部の頂部の先端または前記先端周縁の稜線を前記接触部として前記接触部が電極パッドと接触するような形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項６】
前記接触子のばね部は、球殻をその極点付近を通過しながらその中心軸と平行に複数切断して得られる半球殻よりも小さな弓型個片と同様の形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のプローブカード。
【請求項７】
プローブカードに用いられる配線板の表面にレジスト材を用いて形成されたレジスト柱を熱硬化することにより、球、楕円球その他の球に近似した略球形状のレジスト球を形成するレジスト球形成工程と、
前記レジスト球の全表面をスパッタしてシード膜を形成するシード膜形成工程と、
前記シード膜にレジスト除去孔を形成するレジスト除去孔形成工程と、
前記レジスト除去孔から前記レジスト球を除去するレジスト球除去工程と、
前記レジスト除去孔形成工程の前後いずれかにおいて前記配線板の垂直方向からみた前記シード膜の一部にミリング被膜を形成するミリング被膜形成工程と、
前記レジスト球除去工程および前記ミリング被膜形成工程の終了後において前記シード膜に対して前記垂直方向からミリングすることにより前記ミリング被膜が形成された前記シード膜の一部以外の部分を除去するシード膜部分除去工程と、
前記シード膜部分除去工程後に不要な前記ミリング被膜を除去するミリング被膜除去工程と、
前記ミリング被膜除去工程後において残された前記シード膜の一部に金属製弾性部材をめっきすることにより、前記シード膜の一部に金属製弾性膜を積層した接触子のばね部を形成するばね部形成工程と
を備えることを特徴とするプローブカードの製造方法。
【請求項８】
前記レジスト柱は、その直径をＲとし、その高さをＨとした場合、Ｈ／Ｒ≒２を満たす寸法に形成されている
ことを特徴とする請求項７に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項９】
前記接触子のばね部は、前記ばね部の頂部の表面を前記接触部として前記接触部が電極パッドと平行になるような形状に形成されている
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項１０】
前記接触子のばね部は、前記ばね部の頂部の先端または前記先端周縁の稜線を前記接触部として前記接触部が電極パッドと接触するような形状に形成されている
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のプローブカードの製造方法。
【請求項１１】
前記接触子のばね部は、球殻をその極点付近を通過しながらその中心軸と平行に複数切断して得られる半球殻よりも小さな弓型個片と同様の形状に形成されている
ことを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載のプローブカードの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２２３６８６（Ｐ２０１０−２２３６８６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６９７８３（Ｐ２００９−６９７８３）
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２３日（２００９．３．２３）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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