JP2000346877A - コンタクトプローブとその製造方法、および前記コンタクトプローブを用いたプローブ装置とその製造方法 - Google Patents
コンタクトプローブとその製造方法、および前記コンタクトプローブを用いたプローブ装置とその製造方法Info
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Abstract
前記コンタクトプローブを用いたプローブ装置とその製
造方法において、コンタクトピンをより高精度に位置決
めすること。 【解決手段】 複数のパターン配線3がフィルム2の表
面上に形成されパターン配線3の先端がフィルムの先端
部から突出状態に配されてコンタクトピン3aとされる
コンタクトプローブ1であって、前記複数のパターン配
線3、4のうち前記コンタクトピンとされるものとは別
に先端が前記フィルムから突出状態に配された位置決め
ピン4aを備えている。
Description
ケットピン等として用いられ、半導体ICチップや液晶
デバイス等の各端子に接触して電気的なテストを行うコ
ンタクトプローブとその製造方法、および前記コンタク
トプローブを用いたプローブ装置とその製造方法に関
し、特に、フリップチップ等の面配置端子のウェーハ上
のICやペリフェラルやチップの2辺にパッドが配置さ
れたICを検査するためのものに関する。
半導体チップ又はLCD(液晶表示体)の各端子に接触
させて電気的なテストを行うために、プローブカードが
用いられている。近年、ウェーハ上のICを検査するた
めに、例えば、特公平7−82027号公報に、複数の
パターン配線が樹脂フィルム上に形成されこれらのパタ
ーン配線の各先端が樹脂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の技術が
提案されている。また、フリップチップ等の面配置端子
のウェーハ上のICを検査するために、例えば、特開平
10−185951号公報に記載されているように、複
数のパターン配線が樹脂フィルム上に形成され、これら
のパターン配線の各先端が樹脂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を
垂直配置型にした技術が提案されている。
ターン配線の先端部をコンタクトピンとすることによっ
て、複数のコンタクトピンを高精度に配置することが可
能となり、多ピン狭ピッチ化を図るとともに、複雑な多
数の部品を不要とするものである。そして、近年のLS
I等の電極ピッチにおける狭ピッチ化に対応するため、
後者のコンタクトプローブでは、コンタクトピンを垂直
に配置して、狭ピッチで3次元的な針配置を可能にする
ものである。
術では、以下の課題が残されている。すなわち、上記コ
ンタクトプローブでは、実際にプローブカードとして機
能させる場合に、特にコンタクトすべき電極パッド若し
くはバンプの数が多い面配置タイプに適用する場合にお
いては、コンタクトプローブのコンタクトピンを正確に
位置決めすることが困難であった。また、位置決めの際
に実チップやマスクを用いて行っていたために、位置合
わせに時間がかかるだけでなく、チップに対してθずれ
が生じてしまうことがあった。このため、1チップ上で
はコンタクトピンが完全にパッドに一致していても実際
にプローバーにおいてコンタクトを行う際には、θずれ
のために数チップコンタクトするとパッドからコンタク
トピンがずれてくる現象が生じることもあった。
ので、コンタクトピンをより高精度に位置決めすること
ができるコンタクトプローブとその製造方法、および前
記コンタクトプローブを用いたプローブ装置とその製造
方法を提供することを目的とする。
決するために以下の構成を採用した。すなわち、請求項
1記載のコンタクトプローブでは、複数のパターン配線
がフィルムの表面上に形成されパターン配線の先端がフ
ィルムの先端部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
ーン配線のうち前記コンタクトピンとされるものとは別
に先端が前記フィルムから突出状態に配された位置決め
ピンを備えている技術が採用される。
ーン配線のうちコンタクトピンとされるものとは別に先
端がフィルムから突出状態に配された位置決めピンを備
えているので、コンタクトプローブを設置する際に、位
置決めピンを位置決め用の治具に形成された孔に突き刺
す等によってコンタクトピンが位置決めされる。
請求項1記載のコンタクトプローブにおいて、前記位置
決めピンは、少なくとも2本平行に配されている技術が
採用される。
ンが少なくとも2本平行に配されているので、位置決め
の際に平行度を容易に保つことができる。
請求項1または2記載のコンタクトプローブにおいて、
前記位置決めピンは、少なくとも前記コンタクトピンが
配される領域の両側に配されている技術が採用される。
ンが少なくともコンタクトピンが配される領域の両側に
配されているので、コンタクトピンが両側で支持され
て、より高精度に位置決めすることができる。
方法では、複数のパターン配線をフィルムの表面上に形
成しパターン配線の先端をフィルムの先端部から突出状
態に配してコンタクトピンとし、前記複数のパターン配
線のうち前記コンタクトピンとされるものとは別に先端
を前記フィルムから突出状態に配して位置決めピンとし
たコンタクトプローブの製造方法であって、基板層の上
に前記コンタクトピンおよび前記位置決めピンの材質に
被着または結合する材質の第1の金属層を形成する第1
の金属層形成工程と、前記第1の金属層の上にマスクを
施してマスクされていない部分に前記パターン配線、前
記コンタクトピンおよび前記位置決めピンに供される第
2の金属層をメッキ処理により形成するメッキ処理工程
と、前記マスクを取り除いた第2の金属層の上に少なく
とも前記コンタクトピンおよび前記位置決めピンに供さ
れる部分を除いてカバーする前記フィルムを被着するフ
ィルム被着工程と、前記フィルムと第2の金属層とから
なる部分および前記基板層と第1の金属層とからなる部
分を分離する分離工程とを備えている技術が採用され
る。
第1の金属層の上にマスクを施してマスクされていない
部分にパターン配線、コンタクトピンおよび位置決めピ
ンに供される第2の金属層をメッキ処理により形成する
メッキ処理工程を備えているので、位置決めピンもコン
タクトピンと同様の工程で同時にフォトリソグラフィ技
術で形成できることから、互いの位置関係について精度
を極めて高くすることができる。
1から3のいずれかに記載のコンタクトプローブを備え
たプローブ装置であって、前記コンタクトプローブのコ
ンタクトピンを位置決めする位置決め治具を備え、該位
置決め治具は、前記コンタクトプローブの位置決めピン
を挿入して位置決めする位置決め孔または位置決めスリ
ットを備えている技術が採用される。
方法では、請求項1から3のいずれかに記載のコンタク
トプローブを備えたプローブ装置の製造方法であって、
前記コンタクトプローブのコンタクトピンを位置決め治
具で位置決めした後に各コンタクトプローブを支持体に
固定する位置決め工程を備え、該位置決め工程は、前記
コンタクトプローブの位置決めピンを前記位置決め治具
に設けられた位置決め孔または位置決めスリットに挿入
して位置決めする技術が採用される。
の製造方法では、位置決めピンを位置決め治具に設けら
れた位置決め孔または位置決めスリットに挿入して位置
決めするので、位置決めピンを位置決め孔または位置決
めスリットに挿入するだけで各コンタクトプローブ間の
コンタクトピンを互いに高精度に位置決めすることがで
きる。また、位置決めピンを位置決め孔または位置決め
スリットに挿入すれば、挿入方向(垂直配置型では、垂
直方向(Z方向))についても高い位置精度を得ること
ができる。
5記載のプローブ装置であって、前記位置決め治具の位
置決め孔または位置決めスリットは、内側面に内側に突
出した突起部が設けられている技術が採用される。
置決め孔または位置決めスリットが、内側面に内側に突
出した突起部が設けられているので、位置決めピンを挿
入した際、位置決めピンが突起部に当接して一定方向に
寄せられることから、位置決め孔内または位置決めスリ
ット内でのがたつきが抑制される。
は、請求項7記載のプローブ装置の製造方法であって、
前記コンタクトプローブには、互いに突出量の異なる2
種類の前記位置決めピンを設け、前記位置決め工程は、
前記2種類の位置決めピンのうち突出量の大きい方のみ
前記位置決め孔または位置決めスリットに挿入し、突出
量の小さい方は前記位置決め治具の表面に当接させる技
術が採用される。
め工程において、2種類の位置決めピンのうち突出量の
大きい方のみ位置決め孔または位置決めスリットに挿入
し、突出量の小さい方は位置決め治具の表面に当接させ
るので、突出量の小さい位置決めピンが位置決め治具表
面に当接して挿入方向がより正確に位置決めされる。
は、請求項1から3のいずれかに記載のコンタクトプロ
ーブをプローブ装置の製造方法であって、前記コンタク
トプローブのコンタクトピンを位置決め治具で位置決め
した後に各コンタクトプローブを支持体に固定する位置
決め工程を備え、該位置決め工程は、前記コンタクトプ
ローブの位置決めピンの先端を前記位置決め治具に設け
られた位置決め切欠き部に突き当てて位置決めする技術
が採用される。
め工程において、コンタクトプローブの位置決めピンの
先端を位置決め治具に設けられた位置決め切欠き部に突
き当てて位置決めするので、位置決めピンの先端が位置
決め切欠き部内で規制され、高精度に位置決めされる。
では、請求項9記載のプローブ装置の製造方法におい
て、前記位置決め切欠き部は、その切り欠き幅が内方に
向けて漸次狭められて形成されている技術が採用され
る。
め切欠き部の切り欠き幅が内方に向けて漸次狭められて
形成されているので、位置決め切欠き部がテーパ状にな
っているために位置決めピンを突き当てるとピン先端が
位置決め切欠き部内でずれ難く、より正確に位置決めさ
れる。
では、請求項9または10記載のプローブ装置の製造方
法において、前記位置決め切欠き部は、前記位置決めピ
ンの先端形状に応じた形状に形成されている技術が採用
される。
め切欠き部が、位置決めピンの先端形状に応じた形状に
形成されているので、位置決めピン先端と位置決め切欠
き部とが互いに同様の形状になっているために嵌合的に
突き当たり、位置決めピンが位置決め切欠き部内でずれ
難く、さらに正確に位置決めされる。
では、請求項9から11のいずれかに記載のプローブ装
置の製造方法において、前記位置決め工程は、前記位置
決めピンと前記位置決め切欠き部との間に電圧を印加す
るとともに、位置決めピンと位置決め切欠き部との間に
流れる電流の有無を検出して位置決めを行う技術が採用
される。
め工程において、位置決めピンと位置決め切欠き部との
間に電圧を印加するとともに、位置決めピンと位置決め
切欠き部との間に流れる電流の有無を対向するピンを1
ピンづつ検出して通電を確認することで位置決めを行
う。したがって、顕微鏡等で観察することなく、位置決
めピンの位置決めが電気的検知により可能となる。
ローブおよびプローブ装置とその製造方法の第1実施形
態を、図1から図7を参照しながら説明する。これらの
図にあって、符号1はコンタクトプローブ、2は樹脂フ
ィルム、3および4はパターン配線、4は位置決めピン
を示している。
1に示すように、ポリイミド樹脂フィルム(フィルム)
2の片面に金属で形成されるパターン配線3、4を張り
付けた構造となっており、樹脂フィルム2の先端部から
パターン配線3、4の先端が突出してコンタクトピン3
aおよび位置決めピン4aとされている。なお、前記パ
ターン配線3と前記パターン配線4とは、互いに独立し
ており、パターン配線4から突出する位置決めピン4a
自体は、プロービングに寄与しないものである。
ン3aが配される領域の両側に互いに平行に複数突出し
ており、本実施形態では、コンタクトピン3aより長く
設定されている。さらに、樹脂フィルム2は、コンタク
トピン3aが配される領域の両側、すなわち位置決めピ
ン4aの基端が位置する部分が突出して形成されたフィ
ルム突出部2aとされ、その突出量はコンタクトピン3
aの突出量より所定量だけ僅かに大きく設定されてい
る。前記コンタクトピン3aは、湾曲部分または屈曲部
分を有し、コンタクト圧が調整可能な形状とされてい
る。
えたプローブ装置70について、図2から図4を参照し
て説明する。
板は図示せず)は、図2から図4に示すように、コンタ
クトプローブ1を、端子電極の接触面に対して略垂直と
なるように複数配設し、且つそれらの樹脂フィルム2の
各面間にスペーサ2eを介して並設したものである。前
記スペーサ2eは、例えばセラミックス等の非導電性材
からなり、コンタクトプローブ1を支持する支持体とし
ても機能する。樹脂フィルム2の側部には、フィルム位
置決め穴2hが設けられ、このフィルム位置決め穴2h
に金属製の棒2jを挿通させている。
線3が形成された面の裏面には、図3に示すように、金
属フィルム500が設けられている。該金属フィルム5
00は、熱および水分によって変形し難いものが好まし
く、例えば、Ni、Ni合金、CuまたはCu合金のう
ちいずれかのものが好適である。
ターン配線3に沿ったプローブ装置70の断面図であ
る。さらに、図4に示すように、パターン配線3は、引
き出し用配線10を介してフレキシブル基板(FPC)
9の一端部に接続され、該フレキシブル基板9の他端部
は、プリント基板20に接続されて、プローブ装置70
が構成されている。
を用いて、面配置端子を有するICチップのプローブテ
スト等を行う場合は、プローブ装置70をプローバーに
装着するとともにテスターに電気的に接続し、この状態
で、コンタクトプローブ1のコンタクトピン3aを端子
電極の接触面にオーバードライブをかけて接触させる。
さらに、所定の電気信号をパターン配線3のコンタクト
ピン3aからウェーハ上のICチップに送ることによっ
て、該ICチップからの出力信号がコンタクトピン3a
からテスターに伝送され、ICチップの電気的特性が測
定される。
ブ1の作製工程について工程順に説明する。
(a)に示すように、ステンレス製の支持金属板(基板
層)5の上に、Cu(銅)メッキによりベースメタル層
(第1の金属層)6を形成する。
トレジスト層(マスク)7を形成した後、図5の(b)
に示すように、写真製版技術によりフォトレジスト層7
に所定のパターンのフォトマスク8を施して露光し、図
5の(c)に示すように、フォトレジスト層7を現像し
てパターン配線3、4となる部分を除去して残存するフ
ォトレジスト層7に開口部(マスクされていない部分)
7aを形成する。
スト層7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7a
を形成しても構わない。また、開口部7aの形成手段
は、本実施形態のフォトレジスト層7のように、フォト
マスク8を用いた露光・現像工程を経て開口部7aが形
成されるものに限定されるわけではない。例えば、メッ
キ処理される箇所に予め孔が形成された(すなわち、予
め、図5の(c)の符号7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等をマス
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。
に示すように、開口部7aにパターン配線3、4となる
NiまたはNi合金層(第2の金属層)Nをメッキ処理
により形成した後、図5の(e)に示すように、フォト
レジスト層7を除去する。
に示すように、NiまたはNi合金層Nの上であって、
図1に示したパターン配線3、4の先端部、すなわちコ
ンタクトピン3aおよび位置決めピン4aとなる部分以
外に、樹脂フィルム2を接着剤2aにより接着する。
金属フィルム(銅箔)500が一体に設けられた二層テ
ープである。特に樹脂フィルム2では、このフィルム被
着工程の前までに、二層テープのうちの銅面500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
ド面を形成しておく。そして、このフィルム被着工程で
は、二層テープのうちの樹脂面PIを接着剤2aを介し
てNiまたはNi合金層Nに被着させる。なお、金属フ
ィルム500は、銅箔に加えて、Ni、Ni合金等でも
よい。
うに、樹脂フィルム2、パターン配線3、4およびベー
スメタル層6からなる部分を、支持金属板5から分離さ
せた後、Cuエッチングを経て、樹脂フィルム2にパタ
ーン配線3、4のみを接着させた状態とする。この分離
工程により、コンタクトピン3aおよび位置決めピン4
aが樹脂フィルム2から突出状態に形成される。
のパターン配線3、4に、図5の(h)に示すように、
Auメッキを施し、表面にAu層AUを形成する。この
とき、樹脂フィルム2から突出状態とされたコンタクト
ピン3aおよび位置決めピン4aでは、その先端部の全
周に亙る表面全体にAu層AUが形成される。なお、位
置決めピン4aは、プロービングに用いないため、金コ
ーティングを施さなくてもよい。この後、コンタクトプ
ローブ1を、IC用プローブとして所定形状に切り出
す。
は、メッキ処理工程において、コンタクトピン3aおよ
び位置決めピン4aに相当する部分を、フォトリソグラ
フィ技術を用いることで形成しているので、製造工程の
増加を極力少なくできるとともに、多数のコンタクトピ
ン3aおよび位置決めピン4aを同時にかつ互いに高精
度な位置関係で形成することができる。
プローブ装置70の製造方法、特に各コンタクトプロー
ブ1のコンタクトピン3aの位置決め方法について説明
する。
示すように、スペーサ2eおよび棒2jによって未固定
な状態で仮組立しておく。そして、この状態で、各コン
タクトプローブ1のコンタクトピン3aの位置決めを、
位置決め治具40を用いて行う。該位置決め治具40
は、図2および図6に示すように、板状の部材であり、
所定の位置に貫通孔である位置決め孔41が複数形成さ
れている。
たコンタクトプローブ1の製造方法のように、同様のフ
ォトリソグラフィ技術を用いて高精度に形成されたもの
である。さらに、位置決め孔41は、図7の(a)
(b)に示すように、その内側面に内側に突出した突起
部41aが設けられている。
位置決めを行うには、まず、図2および図6の(a)
(b)に示すように、各コンタクトプローブ1の位置決
めピン4aを対応する各位置決め孔41に挿入する。そ
して、各位置決めピン4aを、位置決め治具40に樹脂
フィルム2(フィルム突出部2a)が接触する位置まで
完全に差し込んだ状態とする。このとき、各コンタクト
プローブ1のコンタクトピン3aが、互いに位置決め孔
41によって拘束されて位置決めされる。
孔41によって水平方向に位置決めされるが、完全に挿
入した状態で位置決め治具40がフィルム突出部2aに
当接するので、各コンタクトプローブ1のコンタクトピ
ン3aの高さ位置についても同時に位置決めされる。な
お、コンタクトピン3aの突出量をフィルム突出部2a
より小さく設定しているのは、フィルム突出部2aとコ
ンタクトピン3aとの突出位置(突出量)を同じにする
と、差し込み時にコンタクトピン3aが位置決め治具4
0に当たって痛むおそれがあるためである。
ピン4aが突起部41aに当接して一定方向、すなわ
ち、図7の(a)(b)に示すように、突起部41aに
対向する内側面41b側に寄せられて位置決めされるこ
とから、位置決め孔41内でがたつかず、高精度に位置
決めされる。なお、位置決め孔41のような完全な孔で
はなく、位置決めピンが差し込み可能なスリット(位置
決めスリット)でも構わない。
ま、各コンタクトプローブ1をメカニカル部材(図示
略)でクランプ固定若しくはエポキシ樹脂等で固定し、
位置ずれが生じないようにする。
を、図6の(c)に示すように、その中間部分で切断
し、プロービングに邪魔とならないように位置決めピン
4aおよび位置決め治具40を分離する。すなわち、こ
の位置決め治具40は、位置決めのために何度も使用す
ることが可能である。なお、各コンタクトプローブ1を
固定した後であるならば、前記切断前に位置決め孔41
から位置決めピン4aを抜いて、位置決め治具40をコ
ンタクトプローブ1から離しても構わない。
ローブ1に設けられた位置決めピン4aを位置決め治具
40の位置決め孔41に挿入するため、高精度な位置決
めを行うことができる。また、位置決めピン4aもコン
タクトピン3aと同時にフォトリソグラフィ工程で作製
するので、極めて高い位置精度を保つことができ、位置
決めピン4aとコンタクトピン3aとの位置関係は極め
て高い精度が得られ、実際にコンタクトしない位置決め
ピン4aで位置を決めても全体として十分に高い精度が
得られる。
イプの針では、樹脂フィルムの所定の位置に穴を開け、
そこにピンをたてることによって位置決めしているが、
本実施形態では、直接プロービングしない位置決めピン
4aで位置決めするものである。すなわち、狭ピッチ化
に伴ってピンが細くなってもコンタクトピン3aを痛め
ることがない。
決め孔41に位置決めピン4aを差し込んで位置決めし
たが、所定深さに設定された有底の位置決め孔に位置決
めピンを挿入すれば、位置決め孔の底に位置決めピンの
先端が当接して、この場合も挿入方向(垂直方向)の位
置決めを同時に行うことができる。
よびプローブ装置とその製造方法の第2実施形態を、図
8および図9を参照しながら説明する。
は、第1実施形態の位置決めピン4aがコンタクトピン
3aより長く形成されているとともにフィルム突出部2
aの突出量がコンタクトピン3aより所定量だけ僅かに
大きく設定されていたのに対し、第2実施形態のコンタ
クトプローブ31では、図8および図9に示すように、
位置決めピン4aがコンタクトピン3aより短く形成さ
れているとともにフィルム突出部2aがコンタクトピン
3aより突出量が小さく設定されている点である。
は、コンタクトプローブ1の位置決め、固定後にフィル
ム突出部2aを切断して位置決めピン4aおよび位置決
め治具40の分離を行っているのに対し、第2実施形態
のプローブ装置80では、コンタクトピン3aに対向す
る領域に開口部51が形成された位置決め治具50を用
い、コンタクトプローブ31の各コンタクトピン3aを
位置決め治具50の位置決め孔41に挿入して位置決め
した後に、位置決め治具50とコンタクトプローブ31
とをエポキシ樹脂や半田付け等で固定したままとし、切
断による分離を行わない点で異なる。
ブ31およびプローブ装置80では、位置決めピン4a
およびフィルム突出部2aがコンタクトピン3aより突
出しないようにするとともに、開口部51からコンタク
トピン3aが突出するように設定されているので、位置
決め治具50を位置決めピン4aに完全に挿入した状態
で互いに固定させても、開口部51から突出したコンタ
クトピン3aにより測定が可能となる。したがって、位
置決め治具50自体が各コンタクトプローブ31の支持
体としても機能し、また第1実施形態のような切断工程
が不要となる。
よびプローブ装置とその製造方法の第3実施形態を、図
10を参照しながら説明する。
は、第1実施形態の位置決めピン4aは全て同一の長さ
(突出量)で形成されているとともに、全ての位置決め
ピン4aを位置決め孔41に挿入して位置決めするのに
対し、第3実施形態では、コンタクトプローブ61が、
図10に示すように、長さ(突出量)の異なる2種類の
位置決めピン61a、61bを備え、コンタクトプロー
ブ61を備えたプローブ装置90の製造方法では、長い
方の位置決めピン61aを、第1実施形態と同様に、位
置決め孔41に挿入し、短い方の位置決めピン61bを
位置決め孔41に挿入しないで位置決めを行う点であ
る。
決めピン61aは第1実施形態と同様に位置決め孔41
に挿入されて水平方向の位置決めを行い、短い方の位置
決めピン61bは、位置決め治具40の表面に当接して
垂直方向を位置決めする機能を有している。位置決めピ
ン61a、61bは、いずれも上述したリソグラフィ技
術によって形成され、張り付ける工程で設けられる樹脂
フィルム2に比べて高精度が得られることから、フィル
ム突出部2aの先端で位置決めするより、位置決めピン
61bの先端でコンタクトピン3aの垂直方向の位置決
めを行う方が、より高い精度で組み込みを行うことがで
きる。
よびプローブ装置とその製造方法の第4実施形態を、図
11から図18を参照しながら説明する。
示すコンタクトプローブ100を図13および図14に
示すメカニカルパーツ(支持体)160に組み込んでプ
ローブ装置(プローブカード)170が構成される。コ
ンタクトプローブ100は、各辺に電極パッドが直列配
置されたIC用プローブとして所定形状に切り出したも
のである。
施形態と同様に、ポリイミド樹脂フィルム(フィルム)
102の片面に金属で形成されるパターン配線103、
104を張り付けた構造となっており、樹脂フィルム1
02の先端部からパターン配線103、104の先端が
突出してコンタクトピン103aおよび位置決めピン1
04aとされている。なお、位置決めピン104aは、
コンタクトピン103aの両側にコンタクトピン103
aより突出させて配されている。
100の樹脂フィルム102には、コンタクトプローブ
100を位置合わせおよび固定するための位置合わせ孔
102bおよび孔102cが設けられ、また、パターン
配線103から得られた信号を引き出し用配線である接
触端子103bを介してプリント基板120(図13参
照)に伝えるための窓102dが設けられている。
示すように、マウンティングベース130と、トップク
ランプ140と、ボトムクランプ150とからなってい
る。まず、プリント基板120の上にトップクランプ1
40を取付け、次に、コンタクトプローブ100を取り
付けたマウンティングベース130をトップクランプ1
40にボルト穴141にボルト142を螺合させて取り
付ける(図14参照)。そして、ボトムクランプ150
でコンタクトプローブ100を押さえ込むことにより、
パターン配線103が一定の傾斜状態に保たれる。
0を示している。図15に示すように、測定時には、パ
ターン配線103の先端、すなわちコンタクトピン10
3aが、マウンティングベース130により傾斜され、
先端がICチップIに押し付けられて接触する。マウン
ティングベース130には、コンタクトプローブ100
の位置を調整するための位置決めピン131が設けられ
ており、この位置決めピン131をコンタクトプローブ
100の位置合わせ穴102bに挿入することにより、
コンタクトプローブ100をほぼ所定位置に位置合わせ
することができるようになっている。
線103に、ボトムクランプ150の弾性体151を押
しつけて、接触端子103bをプリント基板120の電
極121に接触させ、パターン配線103から得られた
信号を電極121を通して外部に伝えることができるよ
うになっている。
0を用いて、ICチップIのプローブテスト等を行う場
合は、プローブ装置170をプローバに挿着するととも
にテスターに電気的に接続し、所定の電気信号をパター
ン配線103のコンタクトピン103aからウェーハ上
のICチップIに送ることによって、該ICチップIか
らの出力信号がコンタクトピン103aからテスターに
伝送され、ICチップIの電気的特性が測定される。
各コンタクトプローブ100のコンタクトピン103a
の位置決め方法について、図16から図18を参照して
説明する。
ーツ160に固定し、位置決めする場合、図16および
図17に示すように、位置決め治具180を使用する。
該位置決め治具180は、平面上に設置された略四角形
の板状体であって、対向する2辺の両端側に位置決めピ
ン104aに対応した位置決め切欠き部180aが複数
形成されている。これらの位置決め切欠き部180a
は、その切り欠き幅が内方に向けて漸次狭められてテー
パ状にそれぞれ形成されている。また、各位置決めピン
104aと位置決め切欠き部180aとには、対向する
1ピンに電圧源181および電流計182が接続され、
各位置決めピン104aと位置決め切欠き部180aと
の間に電圧が印加されている。
置決めするには、対向する一対のコンタクトプローブ1
00の位置決めピン104a先端を位置決め切欠き部1
80aに突き当てることにより位置決めする。このと
き、位置決めピン104aが位置決め切欠き部180a
に突き当たると両者間に電流が流れ、これを電流計18
2で検知することで位置決めされたことが電気的に判断
でき、全位置決めピンの通電が確認されることで精度の
高い位置決めができる。なお、位置決めされた後、位置
決めピン104aはカットされる。
置決め切欠き部180aに位置決めピン104aの先端
を突き当ててコンタクトプローブ100を位置決めする
ので、位置決めピン104aの先端が位置決め切欠き部
180a内で規制され、対向するコンタクトプローブ1
00のコンタクトピン103aを互いに高精度に位置決
めすることができる。また、位置決めピン104aの先
端を位置決め切欠き部180aに突き当てれば、XY方
向(電極パッド表面に水平な方向)だけでなく、θ方向
(電極パッド表面に対するコンタクトピン103aの角
度)についても高い位置精度を得ることができる。
ように、四方に配された互いに対向する2対のコンタク
トプローブ100を同様に位置決めするために、十字形
状の位置決め治具190を採用しても構わない。この位
置決め治具190は、四方の各位置決めピン104aに
対応した位置にそれぞれ位置決め切欠き部190aが形
成されている。なお、各位置決め切欠き部190aに対
して、対応する位置決めピン104aが図18中の矢印
方向に突き当てられる。
よびプローブ装置とその製造方法の第5実施形態を、図
19および図20を参照しながら説明する。
は、第4実施形態では位置決め治具180の位置決め切
欠き部180aがテーパ状であるのに対し、第5実施形
態の位置決め治具200の位置決め切欠き部200a
は、位置決めピン104aの先端形状に応じた矩形状に
形成されている点である。すなわち、本実施形態では、
位置決め切欠き部200aが、位置決めピン104aの
先端形状に応じた形状に形成されているので、位置決め
ピン104a先端と位置決め切欠き部200aとが互い
に同様の形状になっているために嵌合的に突き当たり、
位置決めピン104aが位置決め切欠き部200a内で
ずれ難く、さらに正確に位置決めされる。
ように、コンタクトプローブ210の位置決めピン21
0bの先端形状をテーパ状に形成するとともに、位置決
め治具211の位置決め切欠き部211aの形状を、位
置決めピン210bの先端形状に合わせたテーパ状に形
成したものでもよい。
タクトプローブをプローブカードに用いたが、他の測定
用治具等に採用しても構わない。例えば、ICチップを
内側に保持して保護し、ICチップのバーンインテスト
用装置等に搭載されるICチップテスト用ソケット等に
適用してもよい。
請求項1記載のコンタクトプローブによれば、複数のパ
ターン配線のうちコンタクトピンとされるものとは別に
先端がフィルムから突出状態に配された位置決めピンを
備えているので、位置決めピンを位置決め用の治具等に
形成された孔に突き刺す等によってコンタクトピンを容
易にかつ高精度に位置決めすることができ、プローブ装
置への組み込み精度およびプロービングにおける位置精
度の更なる向上を図ることができる。したがって、面配
置や多数個取りのテストにおいて極めて高い位置精度で
プロービングすることができ、かつ安定したコンタクト
を得ることができる。さらに、今後の狭ピッチ、多ピン
化にも対応させることができる。また、イニシャルの組
込はもとより、コンタクトピンの破損時におけるコンタ
クトプローブ交換も正確にかつ容易に行うことができ
る。
ば、位置決めピンが少なくとも2本平行に配されている
ので、位置決めの際に平行度が容易に保つことができ、
より位置決め精度を向上させることができる。
ば、位置決めピンが少なくともコンタクトピンが配され
る領域の両側に配されているので、コンタクトピンが両
側で支持されて、簡易な構成で、より高精度に位置決め
することができる。
方法によれば、第1の金属層の上にマスクを施してマス
クされていない部分にパターン配線、コンタクトピンお
よび位置決めピンに供される第2の金属層をメッキ処理
により形成するメッキ処理工程を備えているので、フォ
トリソグラフィ技術で位置決めピンもコンタクトピンと
同時に形成できるとともに、互いに極めて高精度の位置
関係で形成されるため、実際のコンタクトしないピンで
ある位置決めピンで位置を決めても全体として十分に高
い精度を得ることができる。
7記載のプローブ装置の製造方法では、コンタクトプロ
ーブの位置決めピンを位置決め治具に設けられた位置決
め孔または位置決めスリットに挿入して位置決めするの
で、位置決めピンを位置決め孔または位置決めスリット
に挿入するだけで、容易にかつ高精度にコンタクトピン
を位置決めすることができる。
置決め治具の位置決め孔または位置決めスリットが、内
側面に内側に突出した突起部が設けられているので、位
置決めピンを挿入した際、位置決めピンが突起部に当接
して一定方向に寄せられることから、位置決め孔内また
は位置決めスリット内でがたつかず、さらに高精度に位
置決めすることができる。
よれば、位置決め工程において、2種類の位置決めピン
のうち突出量の大きい方のみ位置決め孔または位置決め
スリットに挿入し、突出量の小さい方は位置決め治具の
表面に当接させるので、フィルムを当接させて位置決め
を行う場合に比べて、挿入方向の位置決めがより高精度
に行うことができる。
よれば、位置決め工程において、コンタクトプローブの
位置決めピンを位置決め治具に設けられた位置決め切欠
き部に位置決めピンの先端を突き当てて位置決めするの
で、位置決めピンを位置決め切欠き部に突き当てるだけ
で、容易にかつ高精度にコンタクトピンを位置決めする
ことができる。
によれば、位置決め切欠き部の切り欠き幅が内方に向け
て漸次狭められて形成されているので、位置決め切欠き
部がテーパ状になっているために位置決めピンを突き当
て易くなるとともに、ピン先端が位置決め切欠き部内で
ずれ難く、より正確に位置決めを行うことができる。
によれば、位置決め切欠き部が、位置決めピンの先端形
状に応じた形状に形成されているので、位置決めピン先
端と位置決め切欠き部とが互いに同様の形状になってい
るために嵌合的に突き当たり、位置決めピンが位置決め
切欠き部内でずれず、さらに正確に位置決めを行うこと
ができる。
によれば、位置決め工程において、位置決めピンと位置
決め切欠き部との間に電圧を印加するとともに、位置決
めピンと位置決め切欠き部との間に流れる電流の有無を
検出して位置決めを行うので、位置決めピンが位置決め
切欠き部に突き当たった際に流れる電流を検知すること
で、顕微鏡等で観察することなく容易に位置決めするこ
とができる。
ーブ装置の第1実施形態におけるコンタクトプローブを
示す平面図である。
ーブ装置の第1実施形態における位置決め時のプローブ
装置を示す斜視図である。
ーブ装置の第1実施形態におけるプローブ装置を示すパ
ターン配線に沿った断面図である。
よびプローブ装置の第1実施形態におけるプローブ装置
を示す平面図、(b)は同側面図である。
ーブ装置の第1実施形態におけるコンタクトプローブの
製造方法を工程順に示す要部断面図である。
ーブ装置の第1実施形態におけるプローブ装置の製造方
法を工程順に示す一部を断面にした平面図である。
ーブ装置の第1実施形態における位置決め治具の位置決
め孔を示す平面図である。
ーブ装置の第2実施形態におけるプローブ装置の製造方
法を工程順に示す一部を断面にした平面図である。
ーブ装置の第2実施形態におけるプローブ装置を示す斜
視図である。
ローブ装置の第3実施形態における位置決め時のコンタ
クトプローブの要部を示す平面図である。
ローブ装置の第4実施形態におけるコンタクトプローブ
を示す平面図である。
ローブ装置の第4実施形態におけるプローブ装置を示す
分解斜視図である。
ローブ装置の第4実施形態におけるプローブ装置を示す
要部斜視図である。
ローブ装置の第4実施形態におけるプローブ装置の製造
方法を示すコンタクトプローブおよび位置決め治具の概
略平面図である。
ローブ装置の第4実施形態におけるプローブ装置の製造
方法を示すコンタクトプローブおよび位置決め治具の概
略正面図である。
ローブ装置の第4実施形態におけるプローブ装置の製造
方法の他の例を示す位置決め治具の平面図である。
ローブ装置の第5実施形態におけるプローブ装置の製造
方法を示すコンタクトプローブおよび位置決め治具の要
部平面図である。
ローブ装置の第5実施形態におけるプローブ装置の製造
方法の他の例を示すコンタクトプローブおよび位置決め
治具の要部平面図である。
ピン 5 支持金属板(基板層) 6 ベースメタル層(第1の金属層) 7 フォトレジスト層(マスク) 40、50、180、190、200、211 位置決
め治具 41 位置決め孔 41a 突起部 70、80、90、170 プローブ装置 180a、190a、200a、211a 位置決め切
欠き部 N NiまたはNi合金層(第2の金属層)
Claims (12)
- 【請求項1】 複数のパターン配線がフィルムの表面上
に形成されパターン配線の先端がフィルムの先端部から
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うち前記コンタクトピンとさ
れるものとは別に先端が前記フィルムから突出状態に配
された位置決めピンを備えていることを特徴とするコン
タクトプローブ。 - 【請求項2】 請求項1記載のコンタクトプローブにお
いて、 前記位置決めピンは、少なくとも2本平行に配されてい
ることを特徴とするコンタクトプローブ。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のコンタクトプロ
ーブにおいて、 前記位置決めピンは、少なくとも前記コンタクトピンが
配される領域の両側に配されていることを特徴とするコ
ンタクトプローブ。 - 【請求項4】 複数のパターン配線をフィルムの表面上
に形成しパターン配線の先端をフィルムの先端部から突
出状態に配してコンタクトピンとし、前記複数のパター
ン配線のうち前記コンタクトピンとされるものとは別に
先端を前記フィルムから突出状態に配して位置決めピン
としたコンタクトプローブの製造方法であって、 基板層の上に前記コンタクトピンおよび前記位置決めピ
ンの材質に被着または結合する材質の第1の金属層を形
成する第1の金属層形成工程と、 前記第1の金属層の上にマスクを施してマスクされてい
ない部分に前記パターン配線、前記コンタクトピンおよ
び前記位置決めピンに供される第2の金属層をメッキ処
理により形成するメッキ処理工程と、 前記マスクを取り除いた第2の金属層の上に少なくとも
前記コンタクトピンおよび前記位置決めピンに供される
部分を除いてカバーする前記フィルムを被着するフィル
ム被着工程と、 前記フィルムと第2の金属層とからなる部分および前記
基板層と第1の金属層とからなる部分を分離する分離工
程とを備え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5】 請求項1から3のいずれかに記載のコン
タクトプローブを備えたプローブ装置であって、 前記コンタクトプローブのコンタクトピンを位置決めす
る位置決め治具を備え、 該位置決め治具は、前記コンタクトプローブの位置決め
ピンを挿入して位置決めする位置決め孔または位置決め
スリットを備えていることを特徴とするプローブ装置。 - 【請求項6】 請求項5記載のプローブ装置であって、 前記位置決め治具の位置決め孔または位置決めスリット
は、内側面に内側に突出した突起部が設けられているこ
とを特徴とするプローブ装置。 - 【請求項7】 請求項1から3のいずれかに記載のコン
タクトプローブを備えたプローブ装置の製造方法であっ
て、 前記コンタクトプローブのコンタクトピンを位置決め治
具で位置決めした後に各コンタクトプローブを支持体に
固定する位置決め工程を備え、 該位置決め工程は、前記コンタクトプローブの位置決め
ピンを前記位置決め治具に設けられた位置決め孔または
位置決めスリットに挿入して位置決めすることを特徴と
するプローブ装置の製造方法。 - 【請求項8】 請求項7記載のプローブ装置の製造方法
であって、 前記コンタクトプローブには、互いに突出量の異なる2
種類の前記位置決めピンを設け、 前記位置決め工程は、前記2種類の位置決めピンのうち
突出量の大きい方のみ前記位置決め孔または位置決めス
リットに挿入し、突出量の小さい方は前記位置決め治具
の表面に当接させることを特徴とするプローブ装置の製
造方法。 - 【請求項9】 請求項1から3のいずれかに記載のコン
タクトプローブをプローブ装置の製造方法であって、 前記コンタクトプローブのコンタクトピンを位置決め治
具で位置決めした後に各コンタクトプローブを支持体に
固定する位置決め工程を備え、 該位置決め工程は、前記コンタクトプローブの位置決め
ピンの先端を前記位置決め治具に設けられた位置決め切
欠き部に突き当てて位置決めすることを特徴とするプロ
ーブ装置の製造方法。 - 【請求項10】 請求項9記載のプローブ装置の製造方
法において、 前記位置決め切欠き部は、その切り欠き幅が内方に向け
て漸次狭められて形成されていることを特徴とするプロ
ーブ装置の製造方法。 - 【請求項11】 請求項9または10記載のプローブ装
置の製造方法において、 前記位置決め切欠き部は、前記位置決めピンの先端形状
に応じた形状に形成されていることを特徴とするプロー
ブ装置の製造方法。 - 【請求項12】 請求項9から11のいずれかに記載の
プローブ装置の製造方法において、 前記位置決め工程は、前記位置決めピンと前記位置決め
切欠き部との間に電圧を印加するとともに、位置決めピ
ンと位置決め切欠き部との間に流れる電流の有無を検出
して位置決めを行うことを特徴とするプローブ装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
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JP19509499A JP4185218B2 (ja) | 1999-04-02 | 1999-07-08 | コンタクトプローブとその製造方法、および前記コンタクトプローブを用いたプローブ装置とその製造方法 |
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JP11-97066 | 1999-04-02 | ||
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