JP2001330625A - コンタクトプローブおよびそれを備えたプローブ装置並びにコンタクトプローブの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 面配置端子に対応でき、オーバードライブ時
にコンタクトピンが撓む向きが同じで隣同士が誤接触し
ないプローブ装置を提供する。 【解決手段】 複数のパターン配線３がフィルム２上に
形成されこれらのパターン配線３の各先端が前記フィル
ム２から突出状態に配されてコンタクトピン３ａとされ
る複数のコンタクトプローブ１を、それらのコンタクト
ピン３ａの軸線が測定対象物Ｐの接触面Ｐａに対して略
垂直となるように配設し、且つそれらのフィルム２の各
面間に間隔を設けて並設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プローブピンやソ
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
ンタクトプローブおよびこれを備えたプローブ装置（プ
ローブカード）に関し、より詳しくは、フリップチップ
等の面配置端子のウェーハ上のＩＣを検査するためのも
のに関する。

【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。

【０００３】この種のプローブカードとしては、従来よ
り図１４に示すものが知られている。すなわち、このプ
ローブカードは、ガラスエポキシ板のカードの測定位置
に開孔部が設けられ、この位置にコンタクトピン（針）
が突き出す形で設けられている。針の材質としては、一
般に摩耗度が小さいタングステン（Ｗ）材が用いられて
いる。この図に示すプローブカードは、コンタクトピン
が斜め下方に向けて延出された板バネ状のもので、水平
ニードル型と呼ばれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１３に示
すように、プローブカードによる検査の対象となる端子
としては、チップの周辺にのみ端子電極が形成される周
辺配置端子と、チップの全面に亘り端子電極が形成され
る面配置端子とがある。ここで、前記水平ニードル型プ
ローブカードは、周辺配置端子には対応できるものの、
面配置端子には対応できず、また、多ピン化にも限界が
あった。また、水平ニードル型プローブカードは、コン
タクトピンの全長が約４０〜３０ｍｍと長いため、検査
速度に限界があった。

【０００５】そこで、上記水平配置型に代えて、図１５
に示す垂直配置型のものが考えられている。この垂直ニ
ードル型プローブカードによれば、面配置端子にも対応
でき、多ピン化が実現できる上に、コンタクトピンの長
さが約１１〜７．５ｍｍと比較的短いため、検査速度の
問題も改善される。

【０００６】しかしながら、垂直配置型のものには、以
下のような問題があった。すなわち、従来より、コンタ
クトピンの各々の全長に多少のズレがある場合、長短全
数のコンタクトピンを各端子に接触させるには、長いコ
ンタクトピンをオーバードライブ（コンタクトピンが端
子に接触してからさらに下方に向けて引き下げる）時に
撓ませ、これにより、短いコンタクトピンをも端子に接
触させて、長短全数の接触を確保している。

【０００７】ここで、上記のプローブカードは、コンタ
クトピンの材質がタングステンで高剛性であるため、オ
ーバードライブ時に長いコンタクトピンが十分に撓ま
ず、短いコンタクトピンの端子への接触が不確実であ
り、特に、垂直ニードル型は、コンタクトピンが端子に
対して略垂直に当接するため、一層撓み難いという問題
があった。

【０００８】また、上記のタングステン製コンタクトピ
ンは、柔軟性に欠けることから撓んだときに、撓む向き
が一定ではなく、その結果、隣接するコンタクトピン同
士が誤って接触してしまう可能性があった。また、上記
ニードル型のものは、コンタクトピンの組み込みに加え
て、各ピンの高さおよび位置合わせを手作業で行わなけ
ればならず非常に困難である上に、タングステン針の径
の限界から多ピン狭ピッチ化への対応が困難であった。

【０００９】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、以下のコンタクトプローブおよびそれを備えたプ
ローブ装置を提供することを目的としている。 面配置端子に対応できること。 コンタクトピンの全長が短く、検査速度が速いこと。 多ピン狭ピッチ化に対応できること。 オーバードライブ時にコンタクトピンが撓み易いこ
と。 コンタクトピンの撓む向きを一定に調整できること。 高周波特性に優れること。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、請求項
１記載のプローブ装置では、複数のパターン配線がフィ
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
る複数のコンタクトプローブを、それらのコンタクトピ
ンの軸線が測定対象物の接触面に対して略垂直となるよ
うに配設し、且つそれらのフィルムの各面間に間隔を設
けて並設した技術が採用される。

【００１１】このプローブ装置では、フィルムからコン
タクトピンが突出状態に配されてなるコンタクトプロー
ブを、複数備え、それらのコンタクトピンの軸線が測定
対象物の接触面に対して略垂直となるように配設し、且
つそれらのフィルム間に間隔を設けつつ並設したので、
面配置端子にも対応でき、多ピン化を実現することがで
きる。この場合、フィルム上に形成されるパターン配線
（コンタクトピン）の材質を例えばＮｉまたはＮｉ合金
とすれば、コンタクトピンが略垂直に配設されてもな
お、撓み易く、これにより、長短全ピンの端子に対する
接触を確保することができる。

【００１２】請求項２記載のコンタクトプローブでは、
請求項１記載のプローブ装置を構成するコンタクトプロ
ーブであって、前記複数のコンタクトピンは、座屈荷重
を受けたときにその曲がる向きが略一定にされている技
術が採用される。

【００１３】このコンタクトプローブでは、オーバード
ライブ時にコンタクトピンが座屈荷重を受けて撓むとき
に、その曲がりの向きが略一定となるため、隣同士のコ
ンタクトピンが誤接触することがない。

【００１４】請求項３記載のコンタクトプローブでは、
請求項１または２記載のコンタクトプローブにおいて、
前記複数のコンタクトピンは、その軸線方向における座
屈点の位置が略一定にされている技術が採用される。

【００１５】このコンタクトプローブでは、コンタクト
ピンが撓むときに、コンタクトピンの座屈点の位置が略
一定となるため、隣同士のコンタクトピンが誤接触する
ことがない。

【００１６】請求項４記載のコンタクトプローブでは、
請求項２または３記載のコンタクトプローブにおいて、
前記複数のフィルムにおける前記パターン配線が形成さ
れた面の裏側の面には、金属薄板が設けられ、前記コン
タクトピンの軸線方向特定位置の裏側に位置する前記金
属薄板には、ハーフエッチングが施されている技術が採
用される。

【００１７】このコンタクトプローブでは、金属薄板を
所定の位置に所定の量だけハーフエッチングすることに
より、コンタクトピンの撓む向きおよび撓む位置を同じ
くすることができる。また、ハーフエッチング処理をし
ないものに比べて、より少ない座屈荷重で撓み易くなる
ため、長短全ピンの端子に対する接触を確保することが
できる。この場合、ハーフエッチングした箇所におい
て、オーバードライブ時にコンタクトピンに生じる歪を
逃がし、それ以外の箇所での座屈（撓み）の発生が防止
される。また、コンタクトピン自体をハーフエッチング
すると、強度が弱くなり折損するおそれがあるが、本発
明ではそのおそれがない。なお、金属薄板は、後述する
グラウンドとして用いることができる。

【００１８】請求項５記載のコンタクトプローブでは、
請求項２から４のいずれかに記載のコンタクトプローブ
において、前記複数のフィルムは、各フィルムにおける
前記パターン配線が形成された面が一定の向きに並設さ
れ、且つ前記フィルムには、前記パターン配線の軸線と
略直交する向きの打ち抜き領域が設けられている技術が
採用される。

【００１９】このコンタクトプローブでは、パターン配
線が形成されるフィルム面の他の領域に比べて、打ち抜
き領域でパターン配線を支持する力が弱まるため、オー
バードライブ時に、パターン配線（コンタクトピン）
は、打ち抜き領域の箇所において撓むことになる。これ
により、撓む位置を一定にでき、かつ撓み易くすること
ができる。また、フィルムのパターン配線を支持する力
は、打ち抜き領域で略一定に弱まるため、パターン配線
の撓み量をも略一定にすることができる。

【００２０】請求項６記載のコンタクトプローブでは、
請求項２から５のいずれかに記載のコンタクトプローブ
において、前記複数のフィルムは、前記パターン配線の
軸線と略直交する向きの仮想線を中心として同じ向きに
折曲されている技術が採用される。

【００２１】このコンタクトプローブでは、フィルムを
パターン配線と略直交する向きの仮想線において、治具
を用いて折曲げ、フィルムを弾性変形させる。これによ
り、オーバードライブ時にコンタクトピンは、フィルム
の仮想線を中心として折曲し、長短全ピンの接触を確保
することができる。なお、フィルムを折曲させる場合、
伝送線路であるパターン配線が大きく折曲されると、反
射雑音が生じ高周波特性が悪くなるため、折曲はより小
さい方が良く、できれば滑らかな曲線状である方が良い
ことが分かっている。

【００２２】請求項７記載のプローブ装置では、請求項
２から６のいずれかに記載のコンタクトプローブを備え
たプローブ装置において、前記複数のコンタクトプロー
ブは、各フィルムの両面側から一対の支持体により支持
され、前記一対の支持体のうちの一方は、他方に比べて
前記パターン配線の軸線方向の長さが長い技術が採用さ
れる。

【００２３】このプローブ装置では、コンタクトピン
は、長い方の支持体により支持されるフィルム面に向け
ては曲がらず、短い方の支持体で支持されるフィルム面
側に必ず曲がるため、撓む向きを一定にすることができ
る。また、支持体の長さの大小により、各フィルム面の
支持力を調整できるため、撓む量をも一定にすることが
できる。これにより、撓む向きおよび量を一定に調整す
ることができる。

【００２４】請求項８記載のコンタクトプローブでは、
請求項２から７のいずれかに記載のコンタクトプローブ
において、前記フィルムから突出状態に配されるコンタ
クトピンは、その軸線方向途中位置にて折曲されている
技術が採用される。

【００２５】このコンタクトプローブでは、コンタクト
ピンは、折曲点から座屈し、その座屈量は、コンタクト
ピンの折曲量と一定の関係を有するため、これにより、
撓む向きおよび撓む量を一定に調整することができる。

【００２６】請求項９記載のコンタクトプローブでは、
請求項８記載のコンタクトプローブにおいて、前記コン
タクトピンは、その軸線方向途中位置が、前記フィルム
面に沿う仮想面上において折曲されている技術が採用さ
れる。

【００２７】このコンタクトプローブでは、請求項８と
同様に、撓む向きおよび撓む量を一定に調整することが
できる。

【００２８】請求項１０記載のコンタクトプローブの製
造方法では、請求項９記載のコンタクトプローブの製造
方法であって、前記パターン配線となる金属層と結合可
能なベースメタル層を支持基板上に形成する工程と、前
記ベースメタル層の上にマスクを施してマスクされてい
ない部分に前記金属層をメッキ処理して前記パターン配
線を形成するメッキ処理工程と、前記マスクを取り除い
た前記パターン配線のうち前記コンタクトピンとなる先
端以外に前記フィルムを被着する被着工程と、前記フィ
ルムと前記パターン配線とからなる部分と、前記支持基
板と前記ベースメタル層とからなる部分とを分離する分
離工程とを備え、前記メッキ処理工程において使用する
マスクは、前述のマスクされていない部分の中の前記コ
ンタクトピンに相当する部分の形状を、軸線方向途中位
置にて折曲するように形成する技術が採用される。

【００２９】このコンタクトプローブの製造方法では、
前記マスクを施して行うメッキ処理により製造されたコ
ンタクトピンは、その軸線方向途中位置にて折曲するよ
うに形成されるため、オーバードライブ時には、その折
曲点から座屈する。この場合、マスク露光技術を用いる
等により前記マスクの形状を精確に作製することによっ
て、コンタクトピンの折曲点に関して、その折曲角度や
ピン幅の調整を精確に行うことができ、その結果、撓み
の向きや量等を正確にコントロールすることができる。
しかも、前記マスクを用いたメッキ処理によるコンタク
トピン作製と同時に折曲させるため、例えば、コンタク
トピン作製後に治具等を用いてピンを曲げるものに比べ
て、より高精度のものを大量生産することができる。ま
た、例えばコンタクトピン作製後にハーフエッチングや
ピン曲げをするものに比べて、本方法は、マスク形状を
変更するのみであり、工程数は変わらないという効果が
得られる。なお、ここで、各コンタクトピンのフィルム
からの突出長が長い場合には、各ピンがばらけないよう
にテープ等でまとめてもよい。

【００３０】請求項１１記載のコンタクトプローブで
は、請求項１，２，３，５，６，７，８，９のいずれか
に記載のコンタクトプローブにおいて、前記フィルムに
は、金属薄板が直接張り付けられて設けられている技術
が採用される。

【００３１】このコンタクトプローブでは、前記フィル
ムが、例えば水分を吸収して伸張し易い樹脂フィルム等
であっても、該フィルムには、金属薄板が直接張り付け
られて設けられているため、該金属薄板により前記フィ
ルムの伸びが抑制される。さらに、該金属薄板は、グラ
ウンドとして用いることができ、それにより、コンタク
トプローブの先端近くまでインピーダンスマッチングを
とる設計が可能となり、高周波域でのテストを行う場合
にも反射雑音による悪影響を防ぐことができる。

【００３２】すなわち、プローバーと呼ばれるテスター
からの伝送線路の途中で基板配線側とコンタクトピンと
の間の特性インピーダンスが合わないと反射雑音が生
じ、その場合、特性インピーダンスの異なる伝送線路が
長ければ長いほど反射雑音が大きいという問題がある。
反射雑音は信号歪となり、高周波になると誤動作の原因
になり易い。本コンタクトプローブでは、前記金属薄板
をグラウンドとして用いることによりコンタクトピン先
の近くまで基板配線側と特性インピーダンスを合わせる
ことができ、反射雑音による誤動作を抑えることができ
る。特に、本発明において想定しているフリップチップ
等の面配置端子は、一般に高速仕様のものが多く、高周
波特性が問題となるため、上記意義は大きいといえる。

【００３３】請求項１２記載のプローブ装置では、請求
項１１記載のコンタクトプローブにおいて、前記フィル
ムに張り付けられる金属薄板は、該フィルム面に沿う方
向において前記コンタクトピンの近傍まで設けられてい
る技術が採用される。

【００３４】このコンタクトプローブでは、前記金属薄
板がコンタクトピンの近傍までグラウンドとして機能す
るため、コンタクトピン先の近くまで基板配線側との特
性インピーダンスのずれを最小限に抑えることができ、
反射雑音による誤動作を抑えることができる。

【００３５】請求項１３記載のコンタクトプローブで
は、請求項１２記載のコンタクトプローブにおいて、前
記コンタクトピンは、前記フィルムに張り付けられた前
記金属薄板の先端部からの突出量が５ｍｍ以下とされて
いる技術が採用される。

【００３６】このコンタクトプローブでは、基板配線側
との間で特性インピーダンスの異なる伝送線路の長さ、
すなわち、グラウンドから突出するコンタクトピンの長
さが、僅か５ｍｍ以下であるため、反射雑音を最小限に
抑えることができる。なお、ここで具体的数値を比較す
れば、前述したように、水平ニードル型プローブカード
は、基板配線側と特性インピーダンスが異なる部分（＝
コンタクトピンの全長）が４０〜３０ｍｍ、垂直ニード
ル型にあっても１１〜７．５ｍｍであるため、本プロー
ブは、両者と比較して高周波特性に優れているといえ
る。なお、コンタクトピンのグラウンドから突出する長
さが過度に短い場合には、オーバードライブ時に撓み難
くなるが、この場合には該コンタクトプローブを支持す
る支持体の位置を上げればよいことが分かっている。

【００３７】請求項１４のプローブ装置では、請求項１
記載のプローブ装置において、前記複数のコンタクトプ
ローブの前記フィルム面同士の空隙には、非導電性材か
らなるスペーサが配設され、且つ該コンタクトプローブ
同士は、互いに位置決めされている技術が採用される。

【００３８】このプローブ装置では、複数のコンタクト
プローブが非導電性材からなるスペーサを介して位置決
めされるため、面配置端子の各電極を確実に検査するこ
とができる。

【００３９】請求項１５記載のコンタクトプローブで
は、請求項１１から１３のいずれかに記載のコンタクト
プローブにおいて、前記金属薄板には、第二のフィルム
が直接張り付けられて設けられている技術が採用され
る。

【００４０】このコンタクトプローブでは、前記金属フ
ィルムに第二のフィルムが直接張り付けられて設けられ
ているため、スペーサ等によるコンタクトプローブの組
み込み時の締付けに対して緩衝材となるという作用効果
を得ることができる。したがって、組み込み時に配線パ
ターンに与えるダメージを軽減することができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプローブ装置
の第一の実施形態を図１から図９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（フィルム）、３はパターン配
線、７０はプローブ装置（プローブカード）を示してい
る。

【００４２】本実施形態のコンタクトプローブ１は、図
５に示すように、ポリイミド樹脂フィルム２の片面に金
属で形成されるパターン配線３を張り付けた構造となっ
ており、前記樹脂フィルム２の端部から前記パターン配
線３の先端が突出してコンタクトピン３ａとされてい
る。

【００４３】前記プローブ装置７０は、図１から図４に
示すように、前記コンタクトプローブ１を、それらの各
コンタクトピン３ａの軸線が端子電極（測定対象物）Ｐ
の接触面Ｐａに対して略垂直となるように配設し、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、前記コンタクトプ
ローブ１を支持する支持体としても機能する。前記樹脂
フィルム２の側部には、位置決め穴２ｈが設けられ、こ
の位置決め穴にセラミックス製の棒２ｊを挿通させるこ
とで、前記コンタクトプローブ１の位置決めがなされて
いる。

【００４４】図３に示すように、前記樹脂フィルム２に
おける前記パターン配線３が形成された面の裏側の面に
は、金属フィルム（金属薄板）５００が設けられてい
る。そして、この金属フィルム５００において、前記コ
ンタクトピン３ａの軸線方向特定位置の裏側には、ハー
フエッチングが施されている。

【００４５】次に、図６から図９を参照して、前記コン
タクトプローブ１の作製工程について工程順に説明す
る。

【００４６】〔ベースメタル層形成工程〕まず、図６の
（ａ）に示すように、ステンレス製の支持金属板５の上
に、Ｃｕ（銅）メッキによりベースメタル層６を形成す
る。 〔パターン形成工程〕このベースメタル層６の上にフォ
トレジスト層（マスク）７を形成した後、図６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
６の（ｃ）に示すように、フォトレジスト層７を現像し
て前記パターン配線３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。なお、本実施形態においては、フォト
レジスト層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、本実施形態において
は、前記フォトレジスト層７が、本願請求項にいう「マ
スク」に相当する。但し、本願請求項の「マスク」と
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６（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。本願請求項において、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。

【００４７】〔電解メッキ工程〕そして、図６の（ｄ）
に示すように、前記開口部７ａに前記パターン配線３と
なるＮｉまたはＮｉ合金層Ｎをメッキ処理により形成し
た後、図６の（ｅ）に示すように、フォトレジスト層７
を除去する。

【００４８】〔フィルム被着工程〕次に、図６の（ｆ）
に示すように、前記ＮｉまたはＮｉ合金層Ｎの上であっ
て、図５に示した前記パターン配線３の先端、すなわ
ち、コンタクトピン３ａとなる部分以外に、前記樹脂フ
ィルム２を接着剤２ａにより接着する。前記樹脂フィル
ム２は、ポリイミド樹脂ＰＩに金属フィルム（銅箔）５
００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
介して前記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。 〔分離工程〕そして、図６の（ｇ）に示すように、樹脂
フィルム２とパターン配線３とベースメタル層６とから
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のみを
接着させた状態とする。

【００４９】〔ハーフエッチング工程〕次に、金属フィ
ルム５００の一部を、図３に示すようにハーフエッチン
グする。この場合のハーフエッチングは、例えば、金属
フィルム５００を写真製版技術を用いてエッチングする
工程において、すべての金属（銅）をエッチングしてし
まうのではなく、その途中でエッチングを終了させるこ
とにより行う。 〔金コーティング工程〕そして、露出状態のパターン配
線３に、図６の（ｈ）に示すように、Ａｕメッキを施
し、表面にＡｕメッキ層Ａ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前記コンタクトピン３
ａでは、全周に亙る表面全体にＡｕ層Ａが形成される。

【００５０】図２および図８に示すように、金属フィル
ム５００は、コンタクトピン３ａの近傍まで設けられ、
コンタクトピン３ａは、金属フィルム５００の先端部か
らの突出量Ｌが５ｍｍ以下とされている。この金属フィ
ルム５００は、グラウンドとして用いることができ、そ
れにより、プローブ装置７０の先端近くまでインピーダ
ンスマッチングをとる設計が可能となり、高周波域での
テストを行う場合にも反射雑音による悪影響を防ぐこと
ができる。

【００５１】また、樹脂フィルム２（ポリイミド樹脂Ｐ
Ｉ）に張り付けられた金属フィルム５００には、さらに
以下の利点がある。すなわち、金属フィルム５００が無
い場合、樹脂フィルム２は、ポリイミド樹脂からなって
いるため、図９に示すように、水分を吸収して伸びが生
じ、コンタクトピン３ａ，３ａ間の間隔ｔが変化するこ
とがあった。そのため、コンタクトピン３ａが端子電極
の所定位置に接触することができず、正確な電気テスト
を行うことができないという問題があった。本実施形態
では、樹脂フィルム２に金属フィルム５００を張り付け
て設けることにより、湿度が変化しても前記間隔ｔの変
化を少なくし、コンタクトピン３ａを端子電極の所定位
置に確実に接触させるようになっている。

【００５２】図７は、前記コンタクトプローブ１をＩＣ
プローブとして所定形状に切り出したものを示す図であ
り、図８は、図のＣ−Ｃ線断面図である。図７に示すよ
うに、樹脂フィルム２には、前記棒２ｊを挿通させるた
めの位置決め穴２ｈが設けられている。図４および図８
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に接続されて前記プローブ装置７０を構成してい
る。

【００５３】上記のように構成されたプローブ装置７０
を用いて、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、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。

【００５４】本実施形態のプローブ装置７０では、樹脂
フィルム２からコンタクトピン３ａが突出状態に配され
てなるコンタクトプローブ１を、複数備え、それらのコ
ンタクトピン３ａの軸線が端子電極Ｐの接触面Ｐａに対
して略垂直となるように配設し、且つそれらの樹脂フィ
ルム２，２間にスペーサ２ｅを介して間隔を設けつつ並
設したので、面配置端子にも対応でき、多ピン化を実現
することができる。この場合、本実施形態では、パター
ン配線３（コンタクトピン３ａ）の材質がＮｉまたはＮ
ｉ合金とされているので、従来のタングステンを使用し
たものに比べて、コンタクトピン３ａが略垂直に配設さ
れてもなお、撓み易く、これにより、長短全ピン３ａの
端子電極Ｐに対する接触を確保することができる。

【００５５】また、前記コンタクトピン３ａの裏側の金
属フィルム５００の所定の位置で所定の量だけハーフエ
ッチングすることにより、オーバードライブ時に該コン
タクトピン３ａの撓む向きおよび撓む位置を同じくする
ことができ、また、より少ない座屈荷重で撓み易くする
ことができるため、隣同士のコンタクトピン３ａが誤接
触することを防止することができる。

【００５６】なお、上記の第一の実施形態においては、
プローブ装置７０をプローブカードとして用いたが、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。

【００５７】次に、図１０を参照して、第二の実施形態
について説明する。本実施形態のプローブ装置７０で
は、前記コンタクトプローブ１は、樹脂フィルム２の両
面側から一対のスペーサ２ｅａ，２ｅｂにより支持さ
れ、そのうちの一方２ｅａは、他方２ｅｂに比べてパタ
ーン配線３の軸線方向の長さが長く形成されている。ま
た、前記他方のスペーサ２ｅｂは、前記金属フィルム５
００面に隣接して設けられ、該金属フィルム５００は、
前記他方のスペーサ２ｅｂに接触（支持）されない先端
側がハーフエッチングされている（二点鎖線参照）。

【００５８】本実施形態では、コンタクトピン３ａは、
長い方のスペーサ２ｅａにより支持される樹脂フィルム
２面（図中左側）に向けては曲がらず、短い方のスペー
サ（２ｅｂ）で支持される樹脂フィルム面側（同右側）
に必ず曲がるため、撓む向きを一定にすることができ
る。また、スペーサ２ｅａ，２ｅｂの長さの大小によ
り、各樹脂フィルム２面の支持力を調整できるため、撓
む量をも一定にすることができる。これにより、撓む向
きおよび量の双方を一定に調整することができる。

【００５９】なお、前記金属フィルム５００における前
記他方のスペーサ２ｅｂとの接触面には、さらに第二の
樹脂フィルムを直接張り付けてもよい。これにより、ス
ペーサ２ｅａ，２ｅｂによるコンタクトプローブ１の組
み込み時の締付けに対して緩衝材となるという作用効果
が得られる。したがって、組み込み時に配線パターン３
に与えるダメージを軽減することができる。

【００６０】次に、図１１を参照して、第三の実施形態
について説明する。本実施形態は、前記樹脂フィルム２
に、前記パターン配線３の軸線と略直交する向きの打ち
抜き領域２ｋを設けたものである。この打ち抜き領域２
ｋの形成は、金属フィルム５００の所定箇所をエッチン
グしておき、その箇所にレーザを照射して前記樹脂フィ
ルム２および接着剤２ａを焼き抜くことにより行われ
る。

【００６１】本実施形態では、パターン配線３が形成さ
れる樹脂フィルム２面の他の領域に比べて、打ち抜き領
域２ｋでパターン配線３を支持する力が弱まるため、オ
ーバードライブ時に、パターン配線３（コンタクトピン
３ａ）は、打ち抜き領域２ｋの箇所において撓む。これ
により、撓む位置を一定にでき、かつ撓み易くすること
ができる。また、樹脂フィルム２のパターン配線３を支
持する力は、打ち抜き領域２ｋで略一定に弱まるため、
パターン配線３の撓み量をも略一定にすることができ
る。

【００６２】次に、第四の実施の形態について説明す
る。本実施形態は、前記樹脂フィルム２を、前記パター
ン配線３の軸線と略直交する向きの仮想線を中心として
折曲したものである。すなわち、樹脂フィルム２におい
て前記スペーサ２ｅで支持された位置よりも下部を、治
具等を用いて折曲げ、該樹脂フィルム２を弾性変形させ
る。これにより、コンタクトピン３ａは、樹脂フィルム
２の前記仮想線を中心として折曲し、長短全ピン３ａの
接触を確保することができる。

【００６３】次に、図１２を参照して、第五の実施の形
態について説明する。本実施形態では、前記パターン形
成工程において使用されるフォトマスク８は、前記コン
タクトピン３ａに相当する部分の形状が、軸線方向途中
位置Ｘにて折曲するように形成される。このフォトマス
ク８を使用することにより、マスク露光・現像されたフ
ォトレジスト層（マスク）７は、前記マスクされていな
い部分７ａの中のコンタクトピン３ａに相当する部分の
形状が、軸線方向途中位置Ｘにて折曲するように形成さ
れる。そして、その後のＮｉメッキ処理により製造され
たコンタクトピン３ａは、その軸線方向途中位置Ｘにて
折曲するように形成されるため、オーバードライブ時に
は、その折曲点Ｘから撓む。

【００６４】この場合、マスク露光技術を用いるため、
コンタクトピン３ａの折曲点Ｘに関して、その折曲角度
やピン幅の調整を精確に行うことができ、その結果、撓
みの向きや量等を正確にコントロールすることができ
る。しかも、フォトマスク８は一度製作した後は、繰り
返し使用できるため、例えば、コンタクトピン３ａ作製
後に治具等を用いてピン３ａや樹脂フィルム２を曲げる
ものに比べて、より高精度のものを大量に生産すること
ができる。また、例えばコンタクトピン３ａ作製後にハ
ーフエッチングやピン曲げをするものに比べて、本実施
形態は、マスク形状を変更するのみであり、工程数は変
わらないという効果が得られる。

【００６５】

【発明の効果】請求項１記載のプローブ装置によれば、
フィルムからコンタクトピンが突出状態に配されてなる
コンタクトプローブを、複数備え、それらのコンタクト
ピンの軸線が測定対象物の接触面に対して略垂直となる
ように配設し、且つそれらのフィルム間に間隔を設けつ
つ並設したので、面配置端子にも対応でき、多ピン化を
実現することができる。この場合、フィルム上に形成さ
れるパターン配線（コンタクトピン）の材質を例えばＮ
ｉまたはＮｉ合金とすれば、コンタクトピンが略垂直に
配設されてもなお、撓み易く、これにより、長短全ピン
の端子に対する接触を確保することができる。

【００６６】請求項２記載のコンタクトプローブによれ
ば、オーバードライブ時にコンタクトピンが座屈荷重を
受けて撓むときに、その曲がりの向きが略一定となるた
め、隣同士のコンタクトピンが誤接触することがないと
いう効果が得られる。

【００６７】請求項３記載のコンタクトプローブによれ
ば、コンタクトピンが撓むときに、コンタクトピンの座
屈点の位置が略一定となるため、隣同士のコンタクトピ
ンが誤接触することがないという効果が得られる。

【００６８】請求項４記載のコンタクトプローブによれ
ば、請求項２または３記載のコンタクトプローブにおい
て、前記複数のフィルムにおける前記パターン配線が形
成された面の裏側の面には、金属薄板が設けられ、前記
コンタクトピンの軸線方向特定位置の裏側に位置する前
記金属薄板には、ハーフエッチングが施されるため、所
定の位置に所定の量だけハーフエッチングすることによ
り、コンタクトピンの撓む向きおよび撓む位置を同じく
することができる。また、ハーフエッチング処理をしな
いものに比べて、より少ない座屈荷重で撓み易くなるた
め、長短全ピンの端子に対する接触を確保することがで
きる。

【００６９】請求項５記載のコンタクトプローブによれ
ば、請求項２から４のいずれかに記載のコンタクトプロ
ーブにおいて、前記複数のフィルムは、各フィルムにお
ける前記パターン配線が形成された面が一定の向きに並
設され、且つ前記フィルムには、前記パターン配線の軸
線と略直交する向きの打ち抜き領域が設けられるため、
パターン配線が形成されるフィルム面の他の領域に比べ
て、打ち抜き領域でパターン配線を支持する力が弱ま
り、オーバードライブ時に、パターン配線（コンタクト
ピン）は、打ち抜き領域の箇所において撓む。これによ
り、撓む位置を一定にでき、かつ撓み易くすることがで
きる。また、フィルムのパターン配線を支持する力は、
打ち抜き領域で略一定に弱まるため、パターン配線の撓
み量をも略一定にすることができる。

【００７０】請求項６記載のコンタクトプローブによれ
ば、請求項２から５のいずれかに記載のコンタクトプロ
ーブにおいて、前記複数のフィルムは、前記パターン配
線の軸線と略直交する向きの仮想線を中心として同じ向
きに折曲されているため、オーバードライブ時にコンタ
クトピンは、フィルムの仮想線を中心として折曲し、長
短全ピンの接触を確保することができる。

【００７１】請求項７記載のプローブ装置によれば、請
求項２から６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において、前記複数のコンタクトプ
ローブは、各フィルムの両面側から一対の支持体により
支持され、前記一対の支持体のうちの一方は、他方に比
べて前記パターン配線の軸線方向の長さが長いため、コ
ンタクトピンは、長い方の支持体により支持されるフィ
ルム面に向けては曲がらず、短い方の支持体で支持され
るフィルム面側に必ず曲がるため、撓む向きを一定にす
ることができる。また、支持体の長さの大小により、各
フィルム面の支持力を調整できるため、撓む量をも一定
にすることができる。これにより、撓む向きおよび量の
双方を一定に調整することができる。

【００７２】請求項８記載のコンタクトプローブによれ
ば、請求項２から７のいずれかに記載のコンタクトプロ
ーブにおいて、前記フィルムから突出状態に配されるコ
ンタクトピンは、その軸線方向途中位置にて折曲される
ため、コンタクトピンは、折曲点から座屈し、その座屈
量は、コンタクトピンの折曲量と一定の関係を有するこ
とから、撓む向きおよび撓む量の双方を一定に調整する
ことができる。

【００７３】請求項９記載のコンタクトプローブによれ
ば、請求項８記載のコンタクトプローブにおいて、前記
コンタクトピンは、その軸線方向途中位置が、前記フィ
ルム面に沿う仮想面上において折曲されるため、請求項
８と同様に、撓む向きおよび撓む量の双方を一定に調整
することができる。

【００７４】請求項１０記載のコンタクトプローブの製
造方法によれば、前記メッキ処理工程において使用する
マスクは、前述のマスクされていない部分の中の前記コ
ンタクトピンに相当する部分の形状が、軸線方向途中位
置にて折曲するように形成されているため、前記マスク
を施して行うメッキ処理により製造されたコンタクトピ
ンは、その軸線方向途中位置にて折曲するように形成さ
れ、オーバードライブ時には、その折曲点から座屈す
る。この場合、マスク露光技術を用いる等により前記マ
スクの形状を精確に作製することによって、コンタクト
ピンの折曲点に関して、その折曲角度やピン幅の調整を
精確に行うことができ、その結果、撓みの向きや量等を
正確にコントロールすることができる。しかも、マスク
を一度作製した後は繰り返し使用できるため、例えば、
コンタクトピン作製後に治具等を用いてピンを曲げるも
のに比べて、より高精度のものを大量に生産することが
できる。また、例えばコンタクトピン作製後にハーフエ
ッチングやピン曲げをするものに比べて、本方法は、マ
スク形状を変更するのみであり、工程数は変わらないと
いう効果が得られる。

【００７５】請求項１１記載のコンタクトプローブによ
れば、請求項１，２，３，５，６，７，８，９のいずれ
かに記載のコンタクトプローブにおいて、前記フィルム
には、金属薄板が直接張り付けられて設けられているた
め、前記フィルムが、例えば水分を吸収して伸張し易い
樹脂フィルム等であっても、金属薄板により前記フィル
ムの伸びが抑制される。さらに、該金属薄板は、グラウ
ンドとして用いることができ、それにより、コンタクト
プローブの先端近くまでインピーダンスマッチングをと
る設計が可能となり、高周波域でのテストを行う場合に
も反射雑音による悪影響を防ぐことができる。

【００７６】請求項１２記載のプローブ装置によれば、
請求項１１記載のコンタクトプローブにおいて、前記フ
ィルムに張り付けられて設けられる金属薄板は、該フィ
ルム面に沿う方向において前記コンタクトピンの近傍ま
で設けられているため、前記金属薄板がグラウンドとし
て機能する際、コンタクトピン先の近くまで基板配線側
に特性インピーダンスを合わせることができ、反射雑音
による誤動作を抑えることができる。

【００７７】請求項１３記載のコンタクトプローブによ
れば、請求項１２記載のコンタクトプローブにおいて、
前記コンタクトピンは、前記フィルムに張り付けられて
設けられた前記金属薄板の先端部からの突出量、すなわ
ち、基板配線側との間で特性インピーダンスの異なる伝
送線路の長さが、僅か５ｍｍ以下であるため、反射雑音
を最小限に抑えることができる。

【００７８】請求項１４記載のプローブ装置によれば、
請求項１記載のプローブ装置において、前記複数のコン
タクトプローブの前記フィルム面同士の空隙には、非導
電性材からなるスペーサが配設され、且つ該コンタクト
プローブ同士は、互いに位置決めされているため、面配
置端子に対して、より正確に対応でき、測定対象物を確
実に検査することができる。

【００７９】請求項１５記載のコンタクトプローブによ
れば、請求項１１から１３のいずれかに記載のコンタク
トプローブにおいて、前記金属薄板には、第二のフィル
ムが直接張り付けられて設けられているため、スペーサ
等によるコンタクトプローブの組み込み時の締付けに対
して緩衝材となるという効果を得ることができる。した
がって、組み込み時に配線パターンに与えるダメージを
軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るプローブ装置の第一の実施形態
を示す要部斜視図である。

【図２】 同側面図である。

【図３】 同拡大側面図である。

【図４】 （ａ）は本発明に係るプローブ装置の第一の
実施形態を示す平面図、（ｂ）は同側面図である。

【図５】 本発明に係るコンタクトプローブの第一の実
施形態を示す要部斜視図である。

【図６】 本発明に係るコンタクトプローブの第一の実
施形態における製造方法を工程順に示す要部断面図であ
る。

【図７】 本発明に係るコンタクトプローブの第一の実
施形態を示す平面図である。

【図８】 図７のＣ−Ｃ線断面図である。

【図９】 本発明に係るコンタクトプローブの第一の実
施形態において金属薄板を説明するための正面図であ
る。

【図１０】 本発明に係るプローブ装置の第二の実施形
態を示す要部拡大側面図である。

【図１１】 本発明に係るコンタクトプローブの第三の
実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は同Ｐ−Ｐ線
断面図、（ｃ）は同Ｑ−Ｑ線断面図である。

【図１２】 本発明に係るコンタクトプローブの第五の
実施形態を示す平面図である。

【図１３】 電極端子の配置の型を示し、（ａ）は周辺
配置端子、（ｂ）は面配置端子である。

【図１４】 水平ニードル型プローブカードを示す側面
図である。

【図１５】 垂直ニードル型プローブカードを示す側面
図である。

【符号の説明】

１ コンタクトプローブ ２ フィルム（樹脂フィルム） ２ｅ 支持体（スペーサ） ２ｅａ 一方の支持体（スペーサ） ２ｅｂ 他方の支持体（スペーサ） ２ｋ 打ち抜き領域 ３ パターン配線 ３ａ コンタクトピン ５ 支持基板 ６ ベースメタル層 ７ フォトレジスト層（マスク） ７ａ マスクされていない部分 ８ フォトマスク ９ フレキシブル基板（ＦＰＣ） １０ 引き出し用配線 ２０ 基板（プリント基板） ７０ プローブ装置（プローブカード） ５００ 金属薄板（金属フィルム） Ｌ コンタクトピンの金属薄板から突出した長さ Ｎ 金属層 Ｐ 測定対象物（端子電極） Ｐａ 接触面 Ｘ 途中位置（折曲位置）

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のパターン配線（３）がフィルム
   （２）上に形成されこれらのパターン配線（３）の各先
   端が前記フィルム（２）から突出状態に配されてコンタ
   クトピン（３ａ）とされる複数のコンタクトプローブ
   （１）を、それらのコンタクトピン（３ａ）の軸線が測
   定対象物（Ｐ）の接触面（Ｐａ）に対して略垂直となる
   ように配設し、且つそれらのフィルム（２）の各面間に
   間隔を設けて並設したことを特徴とするプローブ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプローブ装置（７０）を
   構成するコンタクトプローブ（１）であって、 前記複数のコンタクトピン（３ａ）は、座屈荷重を受け
   たときにその曲がりの向きが略一定にされていることを
   特徴とするコンタクトプローブ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のコンタクトプロ
   ーブ（１）において、 前記複数のコンタクトピン（３
   ａ）は、その軸線方向における座屈点の位置が略一定に
   されていることを特徴とするコンタクトプローブ。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載のコンタクトプロ
   ーブ（１）において、 前記複数のフィルム（２）にお
   ける前記パターン配線（３）が形成された面の裏側の面
   には、金属薄板（５００）が設けられ、 前記コンタクトピン（３ａ）の軸線方向特定位置の裏側
   に位置する前記金属薄板（５００）には、ハーフエッチ
   ングが施されていることを特徴とするコンタクトプロー
   ブ。
5. 【請求項５】 請求項２から４のいずれかに記載のコン
   タクトプローブ（１）において、 前記複数のフィルム（２）は、各フィルム（２）におけ
   る前記パターン配線（３）が形成された面が一定の向き
   に並設され、且つ前記フィルム（２）には、前記パター
   ン配線（３）の軸線と略直交する向きの打ち抜き領域
   （２ｋ）が設けられていることを特徴とするコンタクト
   プローブ。
6. 【請求項６】 請求項２から５のいずれかに記載のコン
   タクトプローブ（１）において、 前記複数のフィルム（２）は、前記パターン配線（３）
   の軸線と略直交する向きの仮想線を中心として同じ向き
   に折曲されていることを特徴とするコンタクトプロー
   ブ。
7. 【請求項７】 請求項２から６のいずれかに記載のコン
   タクトプローブ（１）を備えたプローブ装置（７０）に
   おいて、 前記複数のコンタクトプローブ（１）は、各フィルム
   （２）の両面側から一対の支持体（２ｅａ，２ｅｂ）に
   より支持され、 前記一対の支持体（２ｅａ，２ｅｂ）のうちの一方（２
   ｅａ）は、他方（２ｅｂ）に比べて前記パターン配線
   （３）の軸線方向の長さが長いことを特徴とするプロー
   ブ装置。
8. 【請求項８】 請求項２から７のいずれかに記載のコン
   タクトプローブ（１）において、 前記フィルム（２）から突出状態に配されるコンタクト
   ピン（３ａ）は、その軸線方向途中位置（Ｘ）にて折曲
   されていることを特徴とするコンタクトプローブ。
9. 【請求項９】 請求項８記載のコンタクトプローブ
   （１）において、 前記コンタクトピン（３ａ）は、その軸線方向途中位置
   （Ｘ）が、前記フィルム（２）面に沿う仮想面上におい
   て折曲されていることを特徴とするコンタクトプロー
   ブ。
10. 【請求項１０】 請求項９記載のコンタクトプローブ
    （１）の製造方法であって、 前記パターン配線（３）となる金属層（Ｎ）と結合可能
    なベースメタル層（６）を支持基板（５）上に形成する
    工程と、 前記ベースメタル層（６）の上にマスク（７）を施して
    マスクされていない部分（７ａ）に前記金属層（Ｎ）を
    メッキ処理して前記パターン配線（３）を形成するメッ
    キ処理工程と、 前記マスク（７）を取り除いた前記パターン配線（３）
    のうち前記コンタクトピン（３ａ）となる先端以外に前
    記フィルム（２）を被着する被着工程と、 前記フィルム（２）と前記パターン配線（３）とからな
    る部分と、前記支持基板（５）と前記ベースメタル層
    （６）とからなる部分とを分離する分離工程とを備え、 前記メッキ処理工程において使用するマスク（７）は、
    前記マスクされていない部分（７ａ）の中の前記コンタ
    クトピン（３ａ）に相当する部分の形状を、軸線方向途
    中位置（Ｘ）にて折曲するように形成することを特徴と
    するコンタクトプローブの製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１，２，３，５，６，７，８，
    ９のいずれかに記載のコンタクトプローブ（１）におい
    て、 前記フィルム（２）には、金属薄板（５００）が直接張
    り付けられて設けられていることを特徴とするコンタク
    トプローブ。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載のコンタクトプローブ
    （１）において、 前記フィルム（２）に張り付けられる金属薄板（５０
    ０）は、該フィルム（２）面に沿う方向において前記コ
    ンタクトピン（３ａ）の近傍まで設けられていることを
    特徴とするコンタクトプローブ。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載のコンタクトプローブ
    （１）において、 前記コンタクトピン（３ａ）は、前記フィルム（２）に
    張り付けられた前記金属薄板（５００）の先端部からの
    突出量（Ｌ）が５ｍｍ以下とされていることを特徴とす
    るコンタクトプローブ。
14. 【請求項１４】 請求項１記載のプローブ装置（７０）
    において、 前記複数のコンタクトプローブ（１）の前記フィルム
    （２）面同士の空隙には、非導電性材からなるスペーサ
    （２ｅ）が配設され、且つ該コンタクトプローブ（１）
    同士は、互いに位置決めされていることを特徴とするプ
    ローブ装置。
15. 【請求項１５】 請求項１１から１３のいずれかに記載
    のコンタクトプローブ（１）において、 前記金属薄板（５００）には、第二のフィルムが直接張
    り付けられて設けられていることを特徴とするコンタク
    トプローブ。