JP2000171482A - コンタクトプローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各パターン配線の抵抗値の違いを無くす。 【解決手段】 コンタクトプローブ２０の先端部１ａに
パターン配線２の各先端を狭ピッチで略平行に配列して
コンタクトピン２ａを形成した。基部１ｂの窓部６では
パターン配線２の配線引き出し部２ｂをコンタクトピン
２ａよりも広いピッチで略平行に配列した。コンタクト
ピン２ａから配線引き出し部２ｂに向かうパターン配線
２はコンタクトプローブ２０の外側に向かって屈曲さ
せ、パターン配線２に交差する方向でコンタクトプロー
ブ２０の中心から離れるほど、コンタクトピン２ａから
配線引き出し部２ｂまでの距離を長くした。コンタクト
プローブ２０の外側ほど、パターン配線２の線厚みｔは
一定のまま、線幅ｗを広く形成し、コンタクトピン２ａ
から配線引き出し部２ｂまでの距離が長くなることに比
例してパターン配線２の断面積を大きくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プローブ装置に装
着されて半導体ＩＣチップや液晶デバイス等の被検査物
の各端子にコンタクトピンをそれぞれ接触させて電気的
なテストをおこなうコンタクトプロ−ブに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＩＣチップやＬＳＩチップ等の
半導体チップ、またはＬＣＤ（液晶表示体）等の被検査
物の電気的なテストを行うために、コンタクトピンの備
えられたコンタクトプローブがプリント基板に装着され
ることによって構成されるプローブ装置が用いられてい
る。以下に、従来技術の一例を図７および図８を参照し
ながら説明する。図７は従来のコンタクトプローブを示
す平面図であり、図８は図７におけるＸ−Ｘ線断面図で
ある。

【０００３】コンタクトプローブ１では、例えばＮｉ合
金等からなる複数のパターン配線２がポリイミド樹脂等
からなる樹脂フィルム３の両面のうちの一方の面上に接
着剤４を介して配列され、樹脂フィルム３の他方の面に
は例えばＣｕ等の金属層であるグラウンド５が積層され
ている。パターン配線２の各先端は狭ピッチで略平行に
配列されて樹脂フィルム３およびグラウンド５の先端か
ら突出しており、それぞれがコンタクトピン２ａを構成
している。コンタクトプローブ１は、例えば図７に示す
平面視で略ホームベース形状とされ、コンタクトピン２
ａが突出する先端部１ａと、先端部１ａの反対側端部の
最大幅で形成される基部１ｂと、先端部１ａと基部１ｂ
間をつないで基部１ｂから先端部１ａに向けて漸次幅が
狭くなる狭幅部１ｃとで形成されている。

【０００４】基部１ｂにはパターン配線２に直交する方
向に延びる略長方形状の窓部６が形成されている。この
窓部６にはパターン配線２の配線引き出し部２ｂがコン
タクトピン２ａよりも広いピッチで略平行に配列されて
おり、後述のプリント基板の端子と接続される。狭幅部
１ｃにおいて、コンタクトピン２ａから配線引き出し部
２ｂに向かうパターン配線２はコンタクトプローブ１の
外側に向かって屈曲しており、パターン配線２に交差す
る方向でコンタクトプローブ１の中心から離れるほど、
コンタクトピン２ａから配線引き出し部２ｂまでの距離
が長くなっている。なお、図８に示すように、隣接する
パターン配線２の線幅ｗおよび線厚みｔは互いに等しく
されており、隣接するパターン配線２の断面積は同一と
されている。

【０００５】次に、このようなコンタクトプローブ１を
メカニカルパーツ７に組み込んでプローブ装置（プロー
ブカード）８とする構成について図９および図１０を参
照しながら説明する。図９はプローブ装置８の分解斜視
図であり、図１０はプローブ装置８の中央縦断面図であ
る。メカニカルパーツ７は、マウンティングベース９
と、トップクランプ１０と、ボトムクランプ１１とから
構成されている。まず、円板形状をなし中央窓部１２ａ
を有するプリント基板１２の上に、例えばトップクラン
プ１０が取り付けられ、次に、マウンティングベース９
の下面に複数（本例では４つ）のコンタクトプローブ１
を取り付けた後、このマウンティングベース９を中央窓
部１２ａを通してトップクランプ１０にボルト等で固定
する。

【０００６】そして、図１０に示すように、略額縁形状
のボトムクランプ１１でコンタクトプローブ１の基部１
ｂを押さえつけることにより、基部１ｂはボトムクラン
プ１１の弾性体１３でプリント基板１２の下面に押しつ
けられて固定される。この時、コンタクトプローブ１に
設けられた窓部６においてパターン配線２の配線引き出
し部２ｂに、ボトムクランプ１１の弾性体１３を押しつ
けて、配線引き出し部２ｂをプリント基板１２の引き出
し端子に接触させる。このような状態で、コンタクトプ
ローブ１の先端部１ａは、図１０における下方に向けて
傾斜状態に保持され、半導体ＩＣチップ１５等の被検査
物の端子１５ａがコンタクトピン２ａに押圧状態に接触
させられる。

【０００７】上述のように構成されたプローブ装置８を
用いて、半導体ＩＣチップ１５のプローブテスト等をお
こなう場合は、コンタクトプローブ１を組み込んだプロ
ーブ装置８をプローバーに装着すると共にテスターに電
気的に接続し、所定の電気信号（入力信号）をパターン
配線２のコンタクトピン２ａから半導体ＩＣチップ１５
に送ることによって、この半導体ＩＣチップ１５からの
出力信号がコンタクトピン２ａから引き出し端子１２ｂ
を介してテスターに伝送され、半導体ＩＣチップ１５の
電気的特性が測定される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のコンタクト
プロ−ブ１では、隣接するパターン配線２の断面積は互
いに等しくされているものの、コンタクトプローブ１の
中央部から離れた位置に配されたパターン配線２ほど、
コンタクトピン２ａから配線引き出し部２ｂまでの距離
が長くなるため、パターン配線２の抵抗値が大きくなる
という問題が生じる。半導体ＩＣチップ１５等の電気的
特性を測定する際には、この半導体ＩＣチップ１５の各
端子１５ａに対して同一条件で、すなわち入力信号およ
び出力信号の伝送条件を等しくして測定を行うことが望
ましく、パターン配線２ごとに抵抗値が異なる場合に
は、半導体ＩＣチップ１５の端子１５ａごとに入力信号
および出力信号の伝送条件に差異が生じるという問題が
ある。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、パタ
ーン配線ごとの抵抗値を互いに等しい値とすることによ
って、半導体ＩＣチップ等の被検査物の端子ごとの電気
的特性の測定を等しい条件で行うことができるコンタク
トプロ−ブの提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して係る
目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のコン
タクトプロ−ブは、複数のパターン配線がフィルム上に
設けられ、これらのパターン配線の各先端が前記フィル
ムから突出状態に配されてコンタクトピンとされるコン
タクトプローブであって、前記複数のパターン配線のそ
れぞれの抵抗値が互いに等しくされていることを特徴と
している。

【００１０】上記構成のコンタクトプロ−ブでは、半導
体ＩＣチップ等の被検査物の各端子にコンタクトピンを
介して接続される各パターン配線に対して、テスター等
からの電気信号（入力信号）や被検査物からの出力信号
を等しい抵抗値によって伝送することができる。

【００１１】さらに、請求項２に記載の本発明のコンタ
クトプロ−ブは、前記複数のパターン配線の少なくとも
一部で相互の長さが相違して形成されており、前記パタ
ーン配線の長さの違いに応じて前記パターン配線の断面
積を異ならせたことを特徴としている。

【００１２】上記構成のコンタクトプロ−ブでは、パタ
ーン配線が長くなれば断面積を大きくし、パターン配線
が短くなれば断面積を小さくすることによって、パター
ン配線の長さに起因する抵抗値の増減を、パターン配線
の断面積を異ならせることによる抵抗値の減増によって
相殺することができ、複数のパターン配線の抵抗値を互
いに等しい値にすることができる。

【００１３】さらに、請求項２に記載の本発明のコンタ
クトプロ−ブには、前記パターン配線の延在方向に交差
する方向で前記コンタクトプローブの中央部から端部に
向かうほど、前記パターン配線の長さが長く形成されて
おり、前記パターン配線の長さに比例して前記パターン
配線の断面積が大きくされていることを特徴とするコン
タクトプロ−ブが含まれる。

【００１４】上記構成のコンタクトプロ−ブでは、パタ
ーン配線の延在方向に交差する方向でコンタクトプロー
ブの中央部から端部に向かうほど、パターン配線が長く
なることによってパターン配線の抵抗値が増加する。こ
こで、パターン配線の長さに起因する抵抗値の増加は、
パターン配線の断面積を大きくすることによる抵抗値の
減少によって相殺することができ、複数のパターン配線
の抵抗値を互いに等しい値にすることができる。また、
コンタクトプローブの中央部ではパターン配線の長さが
最も短いために最小の抵抗値を有しているが、すべての
パターン配線の抵抗値が中央部のパターン配線の抵抗値
に等しくされて最小の抵抗値に揃えられており、抵抗値
が低い値とされることによって、導体損による信号の損
失を防ぐことが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のコンタクトプロ−
ブの実施形態について添付図面を参照しながら説明す
る。なお、上述した従来技術と同一の部分または部材に
は同じ符号を配して説明を省略または簡略する。図１は
本発明の一実施形態に係わるコンタクトプロ−ブを示す
平面図であり、図２は図１におけるＹ−Ｙ線断面図であ
る。本実施の形態によるコンタクトプローブ２０は例え
ばＩＣプローブをなすものであり、コンタクトピン２ａ
が突出する先端部１ａと、先端部１ａの反対側端部の最
大幅で形成される基部１ｂと、先端部１ａと基部１ｂ間
をつないで基部１ｂから先端部１ａに向けて例えば漸次
幅が狭くなる狭幅部１ｃとで構成されて、例えば略ホー
ムベース形状に形成されている。

【００１６】先端部１ａではパターン配線２の各先端は
狭ピッチで略平行に配列されており、基部１ｂの窓部６
では、パターン配線２の配線引き出し部２ｂがコンタク
トピン２ａよりも広いピッチで略平行に配列されてい
る。コンタクトピン２ａから配線引き出し部２ｂに向か
うパターン配線２は、例えばコンタクトプローブ２０の
外側に向かって屈曲している。なお、以下の説明におい
て、パターン配線２の本数は、ｎを任意の自然数として
例えば全部でｎ本とし、さらにｋをｎ以下の任意の自然
数として、各パターン配線２は、図１に示すコンタクト
プローブ２０の左端から順にパターン配線２₁，２₂ ，
…，２_k-1，２_k，２_k+1，…，２_nとする。

【００１７】コンタクトピン２ａは、例えば半導体ＩＣ
チップ１５等の被検査物の端子の幅におおよそ合わせて
あるため、コンタクトピン２ａごとにほぼ等しい幅とさ
れている。また、コンタクトピン２ａの厚みもコンタク
トピン２ａごとにほぼ等しくされており、例えば半導体
ＩＣチップ１５等の被検査物の各端子１５ａに各コンタ
クトピン２ａを接触させる際に、各コンタクトピン２ａ
ごとに同様の押圧状態とされて確実に接触するようにさ
れている。さらに、各配線引き出し部２ｂの太さは互い
に等しくされており、各配線引き出し部２ｂがボトムク
ランプ１１の弾性体１３によってプリント基板１２の引
き出し端子に押しつけられる際に、各配線引き出し部２
ｂがプリント基板１２の引き出し端子に確実に接触する
ようにされている。

【００１８】コンタクトコンタクトピン２ａと配線引き
出し部２ｂとを接続する各パターン配線２は、図１に示
すように、その先端がコンタクトピン２ａと接続されて
狭ピッチとされているが、例えば基端に向かうに従って
パターン配線２の延在方向に交差する方向で外側へと屈
曲しており、この屈曲部分はパターン配線２の延在方向
に交差する方向でコンタクトプローブ２０の中央部から
端部へ向かうほど長く形成されている。ここで、図２に
示すように、パターン配線２の延在方向に交差する方向
でコンタクトプローブ２０の中央部から離れるほど、例
えばパターン配線２_k , ２_k+1 ，２_k+2，２_k+3，２_k+4
のそれぞれの線厚みｔ_k ，ｔ_k+1 ，ｔ_k+2，ｔ_k+3 ，ｔ
_k+4 は一定のまま、それぞれの線幅ｗ_k ，ｗ_k+1 ，ｗ
_k+2，ｗ_k+3，ｗ_k+4 が順次幅広に形成されている。この
時、例えばパターン配線２_k ， ２_k+1，２_k+2 ，２
_k+3 ，２_k+4 のコンタクトピン２ａから配線引き出し部
２ｂまでの距離Ｌ_k ，Ｌ_k+1 ，Ｌ_k+2 ，Ｌ_k+3，Ｌ_k+4が
順次長くなっていることに比例して、線幅ｗ_k ，ｗ
_k+1 ，ｗ_k+2 ，ｗ_k+3，ｗ_k+4が広く形成されており、パ
ターン配線２_k ，２_k+1 ，２_k+2 ，２_k+3，２_k+4の抵抗
値が互いに等しくされている。

【００１９】次に、図３を参照してコンタクトプローブ
２０の製造工程について工程順に説明する。なお、図３
はコンタクトプローブ２０の製造方法を工程順に示すコ
ンタクトプローブ２０の中央部の一部縦断面図である。 〔ベースメタル層形成工程〕まず、図３（ａ）に示すよ
うに、ステンレス製の支持金属板３０の上に、Ｃｕ
（銅）メッキにより、均一の厚さのベースメタル層３１
を形成する。

【００２０】〔パターン形成過程〕このベースメタル層
３１の上にフォトレジスト層（マスク）３２を形成した
後、図３（ｂ）に示すように、写真製版技術によりフォ
トレジスト層３２に所定のパターンのフォトマスク３３
を施して露光し、図３（ｃ）に示すように、フォトレジ
スト層３２を現像してパターン配線２となる部分を除去
して残存するフォトレジスト層３２に開口部（マスクさ
れていない部分）３２ａを形成する。この時、例えばパ
ターン配線２の延在方向に交差する方向でコンタクトプ
ローブ２０の中央部から離れるほど（図３（ｃ）におけ
る左側から右側に向かうほど）、開口部３２ａの幅ｓ
_k ，ｓ_k+1，ｓ_k+2を広くしておく。なお、本実施形態に
おいては、フォトレジスト層３２をネガ型フォトレジス
トによって形成しているが、ポジ型フォトレジストを採
用して所望の開口部３２ａを形成しても構わない。ここ
で、使用される「マスク」は、本実施の形態におけるフ
ォトレジスト層３２のように、フォトマスク３３を用い
た露光・現象工程を経て開口部３２ａが形成されるもの
に限定されわけではない。例えば、メッキ処理される場
所にあらかじめ孔が形成された（すなわち、予め、図３
（ｃ）の符号３２で示す状態に形成されている）フィル
ム等でもよい。このようなフィルムを「マスク」として
用いる場合には、本実施形態におけるパターン形成工程
は不要である。

【００２１】〔電気メッキ工程〕そして、図３（ｄ）に
示すように、開口部３２ａにパターン配線２となるＮｉ
またはＮｉ合金層をメッキ処理により形成した後、図３
（ｅ）に示すように、フォトレジスト層３２を除去す
る。これによって、パターン配線２の延在方向に交差す
る方向でコンタクトプローブ２０の中央部から離れるほ
ど（図３（ｅ）における左側から右側に向かうほど）、
順次幅の広くされたパターン配線２_k ，２_{k+ 1} ，２_k+2
が形成される。

【００２２】〔フィルム被着工程〕次に、図３（ｆ）に
示すように、ＮｉまたはＮｉ合金層の上であって、パタ
ーン配線２の先端、すなわち、コンタクトピン２ａとな
る部分以外に、フィルム２１を接着剤４により接着す
る。このフィルム２１は、例えばポリイミド樹脂からな
る樹脂フィルム３に銅箔からなるグラウンド５が一体に
設けられた二層テープである。このフィルム被着工程の
前までに、二層テープのうちのグラウンド５に、写真製
版技術を用いて銅エッチングを施して、グラウンド面を
形成しておき、このフィルム被着工程では、二層テープ
のうちの樹脂フィルム３を接着剤４を介してパターン配
線２に被着させる。なお、グラウンド５は、銅箔に加え
て、ＮｉまたはＮｉ合金等から形成されていてもよい。

【００２３】〔分離工程〕そして、図３（ｇ）に示すよ
うに、フィルム２１とパターン配線２とベースメタル層
３１とからなる部分を、支持金属板３０から分離させた
後、銅エッチングおよび超音波洗浄を経て、フィルム２
１にパターン配線２のみを接着させた状態とする。な
お、予め、グラウンド５上には、金メッキを施してＡｕ
メッキ層５ａを形成して銅エッチングから保護してい
る。

【００２４】〔金コーティング工程〕次に、露出状態の
パターン配線２に、図３（ｈ）に示すように、金メッキ
を施して、表面にＡｕ層３４を形成する。この時、フィ
ルム２１から突出状態とされたコンタクトピン２ａで
は、全周にわたる表面全体にＡｕ層３４が形成される。
以上の工程により、コンタクトプローブ２０が作製され
る。

【００２５】このような本実施形態のコンタクトプロ−
ブ２０では、パターン配線２が長くなることによる抵抗
値の増加が、パターン配線２の断面積が大きくなること
による抵抗値の減少によって相殺されており、各パター
ン配線２の抵抗値が互いに等しくされている。これによ
って、半導体ＩＣチップ１５等の被検査物の各端子１５
ａにコンタクトピン２ａを介して接続される各パターン
配線２に対して、テスター等からの電気信号（入力信
号）や被検査物からの出力信号を等しい抵抗値によって
伝送することができる。

【００２６】また、パターン配線２に交差する方向でコ
ンタクトプローブ２０の中心から離れるほどパターン配
線２の断面積が大きくされているため、コンタクトプロ
ーブ２０の外側に配列されたパターン配線２の抵抗値は
中央部のパターン配線２の抵抗値に等しくされる。すな
わち、図４に示すパターン配線２と抵抗値との関係にお
いて、従来例に示すように各パターン配線２の断面積が
等しくされた場合には、コンタクトプローブ２０の外側
に配列されたパターン配線２ほど長く形成されることに
起因して抵抗Ｒ１が大きくなる。ここで、コンタクトプ
ローブ２０の外側ほどパターン配線２を太くすることに
よって、図４におけるＲ２で示すように、コンタクトプ
ローブ２０の外側のパターン配線２の抵抗値を中央部の
パターン配線２_k の抵抗値に等しくすることができる。
ここで、コンタクトプローブ２０の中央部では、図１で
示すように、コンタクトピン２ａから配線引き出し部２
ｂまでのパターン配線２の長さが最も短いために、各パ
ターン配線２の抵抗値は最小の抵抗値に揃えられること
となる。抵抗値が低い値とされることによって、導体損
による信号の損失を防ぐことが可能となる。

【００２７】なお、本実施形態では、パターン配線２の
延在方向に交差する方向でコンタクトプローブ２０の中
央部から離れるほど、パターン配線２_k ，２_k+1 ，２
_k+2 ，２_k+3 ，２_k+4 のそれぞれの線厚みｔ_k ，ｔ
_k+1 ，ｔ_k+2 ，ｔ_k+3，ｔ_k+4は一定のまま、それぞれの
線幅ｗ_k ，ｗ_k+1 ，ｗ_k+2 ，ｗ_k+3，ｗ_k+4が順次幅広に
形成されているとしたが、これに限定されず、図５に示
すコンタクトプローブのＹ−Ｙ線断面図のように、パタ
ーン配線２_k ，２_k+1 ，２_k+2 ，２_k+3，２_k+4のそれぞ
れの線幅ｗ_k ，ｗ_k+1 ，ｗ_k+2 ，ｗ_k+3，ｗ_k+4は一定の
まま、それぞれの線厚みｔ_k ，ｔ_k+1 ，ｔ_k+2 ，
ｔ_k+3，ｔ_k+4を順次厚く形成してもよい。また、パター
ン配線２_k ，２_k+1 ，２_k+2 ，２_k+3，２_k+4の線幅ｗ
_k ，ｗ_k+1 ，ｗ_k+2，ｗ_{k +3}，ｗ_k+4および線厚みｔ_k ，
ｔ_k+1 ，ｔ_k+2 ，ｔ_k+3 ，ｔ_k+4の両者を順次大きくし
ても良い。要するに、コンタクトピン２ａから配線引き
出し部２ｂまでの距離が長くなることに比例してパター
ン配線２の断面積を大きくすればよい。ただし、この場
合には、コンタクトピン２ａの太さは各コンタクトピン
２ａごとにほぼ等しくし、各配線引き出し部２ｂの太さ
も互いに等しくしておけばよい。

【００２８】なお、本実施形態では、パターン配線２に
交差する方向でコンタクトプローブ２０の中心から離れ
るほど、コンタクトピン２ａから配線引き出し部２ｂま
での距離が長くなることに比例してパターン配線２の断
面積を大きくするとしたが、これに限定されず、コンタ
クトプローブ２０の外側から中心に向かうほど、コンタ
クトピン２ａから配線引き出し部２ｂまでの距離が短く
なることに比例してパターン配線２の断面積を小さくし
ても良い。この場合には、図６に示すパターン配線２と
抵抗値との関係における抵抗Ｒ３で示すように、コンタ
クトプローブ２０の中央部に配列されたパターン配線２
_k の抵抗値は外側のパターン配線２₁ および２_n の抵抗
値に等しくされる。すなわち、各パターン配線２の抵抗
値は最大の抵抗値に揃えられることとなる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明のコンタクトプロ−ブによれば、半導体ＩＣチップ
等の被検査物の各端子にコンタクトピンを介して接続さ
れる各パターン配線に対して、テスター等からの電気信
号（入力信号）や被検査物からの出力信号を等しい抵抗
値によって伝送することができる。また、請求項２記載
の本発明のコンタクトプローブによれば、すべてのパタ
ーン配線の抵抗値が中央部のパターン配線の抵抗値すな
わち最小の抵抗値に揃えられており、抵抗値が低い値と
されることによって導体損による信号の損失を防ぐこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わるコンタクトプロ−ブの一実施
形態について示した平面図である。

【図２】 図１に示すコンタクトプローブのＹ−Ｙ線断
面図である。

【図３】 図１に示すコンタクトプロ−ブの製造工程
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），
（ｇ），（ｈ）を示す部分縦断面図である。

【図４】 図１に示すコンタクトプローブのパタ−ン配
線ごとの抵抗値を示す図である。

【図５】 図１に示すコンタクトプローブの第一変形例
についてのＹ−Ｙ線断面図である。

【図６】 図５に示すコンタクトプローブのパタ−ン配
線ごとの抵抗値を示す図である。

【図７】 従来技術の一例によるコンタクトプロ−ブの
平面図である。

【図８】 図７に示すコンタクトプローブのＸ―Ｘ線断
面図である。

【図９】 従来のプローブ装置の分解斜視図である。

【図１０】 従来のプローブ装置の中央縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１，２０ コンタクトプロ−ブ １ａ 先端部 １ｂ 基部 １ｃ 狭幅部 ２ パターン配線 ２ａ コンタクトピン ２ｂ 配線引き出し部 ３ 樹脂フィルム ４ 接着剤 ５ グラウンド ６ 窓部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のパターン配線がフィルム上に設け
   られ、これらのパターン配線の各先端が前記フィルムか
   ら突出状態に配されてコンタクトピンとされるコンタク
   トプローブであって、 前記複数のパターン配線のそれぞれの抵抗値が互いに等
   しくされていることを特徴とするコンタクトプロ−ブ。
2. 【請求項２】 前記複数のパターン配線の少なくとも一
   部で相互の長さが相違して形成されており、 前記パターン配線の長さの違いに応じて前記パターン配
   線の断面積を異ならせた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。