JP2001356135A - Probe head and its manufacturing method - Google Patents

Probe head and its manufacturing method

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JP2001356135A
JP2001356135A JP2000176813A JP2000176813A JP2001356135A JP 2001356135 A JP2001356135 A JP 2001356135A JP 2000176813 A JP2000176813 A JP 2000176813A JP 2000176813 A JP2000176813 A JP 2000176813A JP 2001356135 A JP2001356135 A JP 2001356135A
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JP
Japan
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probe
substrate
cross
probe head
section
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JP2000176813A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Haga
剛 羽賀
Yoshihiro Hirata
嘉裕 平田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe head capable of surely showing the deflecting direction of a plurality of probe pins. SOLUTION: This probe head 10 comprises a substrate 12 having a wiring 11 for transmitting an electric signal to an object to be inspected and a plurality of metallic probe pins 13 connected to the wiring 11 and protruded from the substrate 12. Each probe pin 13 is inclined in the same direction to the direction vertical to the essential surface 12a of the substrate 12. The inclination is 1-10 deg.. The section parallel to the substrate essential surface 12a of each probe pin 13 is anisotropic, for example, rectangular or elliptic. All the probe pins 13 are deflected in the same direction in the inspection due to such inclination and sectional shape.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハチ
ップ、IC、LSI、液晶表示装置等の電子デバイスの
電気的試験を行なうため使用される治具であるプローブ
ヘッドおよびその製造方法に関し、特に、コンタクトプ
ローブあるいはプローブカードと呼ばれる治具およびそ
の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe head which is a jig used for performing an electrical test of an electronic device such as a semiconductor wafer chip, an IC, an LSI, a liquid crystal display device, and a method of manufacturing the same. The present invention relates to a jig called a contact probe or a probe card and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】プローバに取り付けられるプローブカー
ドあるいはコンタクトプローブは、検査対象である電子
デバイスの微細化、高集積化あるいは多様化に応じて、
種々のものが開発されている。たとえば、特開平10-
123174は、集積回路の電極と接触するためのプロ
ーブ電極が、導電化処理されたシリコンウィスカで形成
されているプローブカードを開示する。この従来技術で
は、ウィスカを用いることで、プローブ電極のアスペク
ト比を高くし、ファインピッチでも高さのばらつきを吸
収するだけの高さを持つバンプを作製しようとしてい
る。典型的に、このようなシリコンウィスカは、VLS
(Vapor-Liquid-Solid)成長法を用いて製造される。
2. Description of the Related Art A probe card or a contact probe attached to a prober is used in accordance with miniaturization, high integration or diversification of an electronic device to be inspected.
Various things have been developed. For example, Japanese Unexamined Patent Publication
No. 123174 discloses a probe card in which a probe electrode for contacting an electrode of an integrated circuit is formed of silicon whiskers subjected to a conductive treatment. In this conventional technique, an attempt is made to increase the aspect ratio of a probe electrode by using whiskers, and to produce a bump having a height sufficient to absorb variations in height even at a fine pitch. Typically, such silicon whiskers are VLS
(Vapor-Liquid-Solid) growth method.

【0003】上述したような比較的高いアスペクト比を
有するプローブピン(検査用電極)を検査対象物の電極
に接触させたとき、プローブピンはかなりたわむ。従来
技術において、プローブピンは、プローブカード基板に
対し垂直に立っており、また、プローブピンの断面は一
般的に円形であるため、接触時に複数のプローブピンの
たわむ方向は、プローブピンごとに異なる可能性が高
い。したがって、接触時に各プローブピンが大きくたわ
むと、隣り合うプローブピン同士が接触することもあり
得る。このような事態を避けるため、プローブピンの配
列ピッチを大きくとる必要が生じ、2次元ピン配置にお
いて高密度でプローブピンを配置したプローブカードを
得ることが困難になる。
[0003] When a probe pin (inspection electrode) having a relatively high aspect ratio as described above is brought into contact with an electrode of an inspection object, the probe pin bends considerably. In the prior art, the probe pins stand perpendicular to the probe card substrate, and since the cross section of the probe pins is generally circular, the direction in which the plurality of probe pins bend at the time of contact differs for each probe pin. Probability is high. Therefore, if each probe pin bends greatly at the time of contact, adjacent probe pins may come into contact with each other. In order to avoid such a situation, it is necessary to increase the arrangement pitch of the probe pins, and it becomes difficult to obtain a probe card in which the probe pins are arranged at a high density in a two-dimensional pin arrangement.

【0004】また、導電化シリコンウィスカからなるプ
ローブピンは、導体の実効断面積が比較的小さく、した
がって、比較的高い電気抵抗を有し得る。
A probe pin made of a conductive silicon whisker has a relatively small effective cross-sectional area of a conductor, and therefore can have a relatively high electric resistance.

【0005】コンタクトに必要なストローク(たわみ)
を得るには、プローブピンをある程度長くする必要があ
り、そのインダクタンスは大きくなる。そのような場
合、高周波特性が悪くなる。また、従来技術では、良好
な高周波特性が得られるような同軸構造を形成するのは
困難である。
[0005] Stroke (deflection) required for contact
In order to obtain the above, it is necessary to lengthen the probe pin to some extent, and the inductance becomes large. In such a case, the high frequency characteristics deteriorate. Further, it is difficult to form a coaxial structure that can obtain good high-frequency characteristics in the related art.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の一つの目的
は、プローブピンのたわみの方向が確実にわかるプロー
ブヘッドを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION One object of the present invention is to provide a probe head in which the direction of deflection of a probe pin can be reliably determined.

【0007】本発明のもう一つの目的は、プローブピン
の配置密度を高くすることができるプローブヘッドの構
造を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a probe head structure which can increase the arrangement density of probe pins.

【0008】本発明のさらなる目的は、接触抵抗の低い
プローブヘッドを提供することである。
It is a further object of the present invention to provide a probe head with low contact resistance.

【0009】本発明のさらなる目的は、良好な高周波特
性を有し得るプローブヘッドを提供することである。
It is a further object of the present invention to provide a probe head that can have good high frequency characteristics.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によるプローブヘ
ッドは、検査対象物に電気信号を送るための配線を有す
る基板と、配線に接続されかつ基板から突出する、金属
からなる複数のプローブピンとを備える。本発明におい
て、複数のプローブピンは、基板の主要面に垂直な方向
に対して、同じ方向に傾いており、各プローブピンの前
記基板の主要面に平行な断面は、非等方的である。ま
た、該断面の長さL1は該断面の長さL2(ここで、L1
は、基板の主要面に垂直な方向に対するプローブピンの
ずれ方向における断面の長さであり、L2は、該ずれ方
向と垂直な方向における断面の長さである)よりも短
い。
According to the present invention, there is provided a probe head comprising a substrate having a wiring for transmitting an electric signal to an inspection object, and a plurality of metal probe pins connected to the wiring and projecting from the substrate. Prepare. In the present invention, the plurality of probe pins are inclined in the same direction with respect to a direction perpendicular to the main surface of the substrate, and the cross section of each probe pin parallel to the main surface of the substrate is anisotropic. . The length L 1 of the cross section is the length L 2 of the cross section (here, L 1
Is the length of the cross section in the direction of displacement of the probe pin with respect to the direction perpendicular to the main surface of the substrate, and L 2 is the length of the cross section in the direction perpendicular to the direction of displacement.

【0011】本発明において、基板の主要面に垂直な方
向に対する各プローブピンの傾き角度は、1°〜10°
の範囲とすることができる。また本発明において、プロ
ーブピンの断面は、長方形または楕円形であることが好
ましい。この場合、L1は、長方形または楕円形の短辺
または短径であり、L2は、長方形または楕円形の長辺
または長径である。
In the present invention, the inclination angle of each probe pin with respect to a direction perpendicular to the main surface of the substrate is 1 ° to 10 °.
In the range. In the present invention, the cross section of the probe pin is preferably rectangular or elliptical. In this case, L 1 is a rectangular or elliptical short side or minor axis, and L 2 is a rectangular or elliptical long side or major axis.

【0012】本発明において、基板は接地線をさらに有
することが好ましい。本発明によるプローブヘッドは、
接地線に接続された、プローブピンを取り囲む導電材料
からなる接地シースをさらに備えることが好ましい。ま
た、本発明において、各プローブピンの先端部は、その
本体部よりも高い導電性を有する材料で覆われているこ
とが好ましい。
In the present invention, the substrate preferably further has a ground line. The probe head according to the present invention
It is preferable to further include a ground sheath made of a conductive material surrounding the probe pin and connected to the ground line. Further, in the present invention, it is preferable that the tip portion of each probe pin is covered with a material having higher conductivity than the body portion.

【0013】本発明によるプローブヘッドの製造方法
は、配線を有する基板上に、複数のプローブピンをリソ
グラフィーおよびメッキを用いて形成する工程を備え
る。この製造方法において、リソグラフィーは、基板の
主要面に垂直な方向に対して傾いた方向から照射する光
を用いる。
A method of manufacturing a probe head according to the present invention includes a step of forming a plurality of probe pins on a substrate having wirings by using lithography and plating. In this manufacturing method, lithography uses light emitted from a direction inclined with respect to a direction perpendicular to the main surface of the substrate.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1に本発明によるプローブヘッ
ドの具体例を示す。典型的にプローブヘッドは、コンタ
クトプローブまたはプローブカードと呼ばれる治具であ
る。図1を参照して、プローブヘッド10は、検査対象
物に電気信号を送るための配線11を有する基板12、
および基板12から伸びる複数の金属製プローブピン1
3を有する。プローブピン13は、たとえば、Ni、C
u、Ni合金、Rh合金、Cu合金、Au合金等の導電
性の高い金属からなるが、これらに限定されるものでは
ない。各プローブピン13は、配線11に接続される。
基板12として、多層配線で高密度に回路を集積したセ
ラミック基板やシリコン基板が好ましく使用される。セ
ラミック基板は、たとえば1GHz以上の高周波に対応
できる。
FIG. 1 shows a specific example of a probe head according to the present invention. Typically, the probe head is a jig called a contact probe or a probe card. Referring to FIG. 1, a probe head 10 includes a substrate 12 having a wiring 11 for transmitting an electric signal to an inspection object,
And a plurality of metal probe pins 1 extending from substrate 12
3 The probe pins 13 are, for example, Ni, C
It is made of a highly conductive metal such as u, Ni alloy, Rh alloy, Cu alloy, Au alloy or the like, but is not limited thereto. Each probe pin 13 is connected to the wiring 11.
As the substrate 12, a ceramic substrate or a silicon substrate on which circuits are integrated with high density by multilayer wiring is preferably used. The ceramic substrate can support a high frequency of, for example, 1 GHz or more.

【0015】基板12から伸びるすべてのプローブピン
13は、基板主要面12aに垂直な方向に対し、同じ方
向に傾いている。典型的に、傾き角度θは1°〜10°
の範囲である。図2(a)および(b)に拡大して示す
ように、各プローブピン13の断面(基板主要面12a
に平行な断面)は、非等方的であり(正方形あるいは円
形ではなく)、たとえば、長方形(図2(a))あるい
は楕円形(図2(b))である。すなわち、図3に示す
ように、基板主要面12aに垂直な方向に対するプロー
ブピン13のずれ方向(矢印で示す)における断面の長
さをL1、該ずれ方向と垂直な方向における断面の長さ
をL2とすると、L1はL2よりも顕著に短い。図2
(a)および(b)の場合、L1は長方形の短辺または
楕円形の短径であり、L2は長方形の長辺または楕円形
の長径である。このような断面形状は、プローブピンの
たわみの方向を制御する。たとえば、図2(a)および
(b)に示すように、プローブピンの断面が長方形また
は楕円形の場合、プローブピンはその短辺または短径の
方向にたわみやすい一方、他の方向にはたわみにくい。
プローブピンに関し、L1に対するL2の比(L2/L1
(アスペクト比)は、たとえば、1.5〜10である。
各プローブピン13の高さ(h)は、10μm〜500
μmとすることができ、好ましくは50μm〜200μ
mである。複数のプローブピンは、たとえば、5μm〜
50μmの間隔で設けることができ、最大6000個/
mm2の密度で設けることができる。
All the probe pins 13 extending from the substrate 12 are inclined in the same direction with respect to a direction perpendicular to the main surface 12a of the substrate. Typically, the tilt angle θ is 1 ° to 10 °
Range. As shown in an enlarged manner in FIGS. 2A and 2B, a cross section of each probe pin 13 (substrate main surface 12a
Is anisotropic (rather than square or circular), for example, rectangular (FIG. 2 (a)) or elliptical (FIG. 2 (b)). That is, as shown in FIG. 3, the length of the cross section in the direction (shown by the arrow) of the displacement of the probe pin 13 with respect to the direction perpendicular to the main surface 12a of the substrate is L 1 , and the length of the cross section in the direction perpendicular to the direction of the displacement the When L 2, L 1 is significantly shorter than L 2. FIG.
In the cases (a) and (b), L 1 is the shorter side of the rectangle or the shorter diameter of the ellipse, and L 2 is the longer side of the rectangle or the longer diameter of the ellipse. Such a cross-sectional shape controls the direction of deflection of the probe pin. For example, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), when the cross section of the probe pin is rectangular or elliptical, the probe pin easily bends in the direction of its short side or short diameter, while bending in other directions. Hateful.
Relates the probe pins, the ratio of L 2 for L 1 (L 2 / L 1 )
(Aspect ratio) is, for example, 1.5 to 10.
The height (h) of each probe pin 13 is 10 μm to 500 μm.
μm, preferably 50 μm to 200 μm
m. The plurality of probe pins are, for example, 5 μm to
Can be provided at intervals of 50 μm, up to 6000
It can be provided with a density of mm 2 .

【0016】検査時、図1に示すプローブヘッド10
は、図4(a)に示すように検査対象物40に近づけら
れる。検査対象物40は、たとえばIC回路をパターニ
ングしたシリコンウェーハである。プローブヘッド10
のプローブピン13は、検査対象物40の各電極(パッ
ド)41に接触できるよう、適当なピッチおよびパター
ンで配列されている。図4(b)に示すように、すべて
のプローブピン13は、電極41に接触すると同じ方向
にたわむ。これは、プローブピン13が、基板主要面1
2aに垂直な方向(プローブヘッドが検査対象物に近づ
けられる方向)に対し傾いており、しかも、上述したよ
うにプローブピン13の断面が非等方的であり傾いた方
向に曲がりやすい形状となっているからである。このよ
うに、本発明のプローブピンは、一定の方向にたわむよ
うになっているため、従来のようなたわみ方向がまちま
ちになることによるプローブピン同士の接触は回避され
る。コンタクト時のたわみ方向をこのように制御すれ
ば、10μm以下といった狭いピッチでプローブピンを
配列しても、隣り合うプローブピン同士のコンタクト時
における接触を回避することができる。さらに、本発明
のプローブピンは、所定の方向にたわんで、適当な接触
圧を与えることができる。また、本発明のプローブピン
は金属製であり、従来の導電化ウィスカよりも高い導電
率をもたらすことができる。
At the time of inspection, the probe head 10 shown in FIG.
Is brought closer to the inspection object 40 as shown in FIG. The inspection object 40 is, for example, a silicon wafer on which an IC circuit is patterned. Probe head 10
The probe pins 13 are arranged at an appropriate pitch and pattern so as to be able to contact each electrode (pad) 41 of the inspection object 40. As shown in FIG. 4B, all the probe pins 13 bend in the same direction when they come into contact with the electrodes 41. This is because the probe pins 13 are
2a is inclined with respect to the direction perpendicular to the direction (the direction in which the probe head is brought closer to the inspection object), and as described above, the cross section of the probe pin 13 is anisotropic and easily bends in the inclined direction. Because it is. As described above, since the probe pin of the present invention bends in a fixed direction, contact between the probe pins due to variations in the bending direction as in the related art is avoided. By controlling the deflection direction at the time of contact in this way, even when the probe pins are arranged at a narrow pitch of 10 μm or less, contact between adjacent probe pins at the time of contact can be avoided. Further, the probe pin of the present invention can bend in a predetermined direction and apply an appropriate contact pressure. Further, the probe pin of the present invention is made of metal, and can provide higher conductivity than a conventional conductive whisker.

【0017】本発明によるプローブヘッドは、典型的に
以下のようなプロセスにより製造することができる。ま
ず、図5(a)に示すように、基板51上に塗布された
レジスト52にマスク53を介して光(X線あるいはU
V光)を照射する。基板51は、たとえば、多層配線で
高密度に回路を集積したセラミック基板やシリコン基板
である。図5(a)に示すように、基板51は、照射す
る光がレジスト52に斜めに入るよう、傾けて配置され
る。この傾き角度は、たとえば1°〜10°の範囲の適
当な角度である。マスク53において、光を遮る部分5
3aの形状は、非等方的であり、たとえば長方形または
楕円である。ここで、長辺/短辺または長径/短径の比
は、たとえば2以上であり、2〜10とすることができ
る。この形状は、形成すべきプローブピンの断面形状を
決める。次いで、現像を行ない、図5(b)に示すよう
なレジストパターン54を得る。レジストパターン54
は、基板面に垂直な方向に対し、たとえば1°〜10°
傾いた孔54aを複数有する。孔55の断面は、たとえ
ば長方形または楕円である。たとえば、孔54aの高さ
は100μm、その長辺または長径は10μm、短辺ま
たは短径は5μmであり、15μmのピッチで複数の孔
は配列される。ただし、これらのサイズ、ピッチはこの
限りではなく、種々のものとすることができる。孔54
aの位置は、検査対象物の電極の位置に対応する。以上
のプロセスは、一般的なリソグラフィー法によることが
できる。LIGA法により、シンクロトロン放射光を用
いた深いリソグラフィーを行なってもよい。X線を用い
たリソグラフィーによれば、高い精度で孔の断面形状を
制御でき、有利である。
The probe head according to the present invention can be typically manufactured by the following process. First, as shown in FIG. 5A, light (X-rays or U-rays) is applied to a resist 52 applied on a substrate 51 through a mask 53.
V light). The substrate 51 is, for example, a ceramic substrate or a silicon substrate on which circuits are integrated with high density by multilayer wiring. As shown in FIG. 5A, the substrate 51 is arranged at an angle so that the irradiation light enters the resist 52 obliquely. This inclination angle is an appropriate angle in the range of, for example, 1 ° to 10 °. In the mask 53, a portion 5 that blocks light.
The shape of 3a is anisotropic, for example, a rectangle or an ellipse. Here, the ratio of the long side / short side or the long diameter / short diameter is, for example, 2 or more, and can be 2 to 10. This shape determines the cross-sectional shape of the probe pin to be formed. Next, development is performed to obtain a resist pattern 54 as shown in FIG. Resist pattern 54
Is, for example, 1 ° to 10 ° with respect to a direction perpendicular to the substrate surface.
It has a plurality of inclined holes 54a. The cross section of the hole 55 is, for example, rectangular or oval. For example, the height of the hole 54a is 100 μm, its long side or major axis is 10 μm, its short side or minor axis is 5 μm, and a plurality of holes are arranged at a pitch of 15 μm. However, these sizes and pitches are not limited to these, and can be various. Hole 54
The position a corresponds to the position of the electrode of the inspection object. The above process can be performed by a general lithography method. Deep lithography using synchrotron radiation may be performed by the LIGA method. According to lithography using X-rays, the cross-sectional shape of the hole can be controlled with high accuracy, which is advantageous.

【0018】次いで、図5(c)に示すように、メッキ
により、レジストパターン54にそって、基板51上に
金属55を堆積させる。金属55は、孔54a内に堆積
され、必要な形になる。メッキを促進させるため、基板
51の配線層上に、あらかじめスパッタリングにより導
電層を設けてもよい。メッキは、そのような導電層を介
して進む。導電層は、たとえばTiからなるが、これに
限定されるものではない。ここでメッキ金属は、たとえ
ば、Ni、Ni−Co、Ni−W、またはCuである
が、これらに限定されるものではない。このようにし
て、メッキにより、プローブピンとなる金属製の柱が形
成される。メッキを終了させた後、図5(d)に示すよ
うにレジストパターンを除去すれば、基板51からプロ
ーブピン63が伸びたプローブヘッド60が得られる。
基板表面に導電層を形成した場合、酸により余分な導電
層を除去することが好ましい。また、上記メッキの後、
さらに、別のメッキを行ない、Au、Rh等、より導電
率が高く電気接触性のよい金属を金属柱の先端につけて
もよい。その後、レジストを除去すれば、プローブヘッ
ドが得られる。この場合、プローブピンの電気抵抗をさ
らに低くすることができる。
Next, as shown in FIG. 5C, a metal 55 is deposited on the substrate 51 along the resist pattern 54 by plating. The metal 55 is deposited in the holes 54a and takes the required shape. In order to promote plating, a conductive layer may be provided in advance on the wiring layer of the substrate 51 by sputtering. Plating proceeds through such a conductive layer. The conductive layer is made of, for example, Ti, but is not limited thereto. Here, the plating metal is, for example, Ni, Ni-Co, Ni-W, or Cu, but is not limited thereto. In this way, a metal pillar serving as a probe pin is formed by plating. After completion of the plating, if the resist pattern is removed as shown in FIG. 5D, a probe head 60 in which the probe pins 63 extend from the substrate 51 is obtained.
When a conductive layer is formed on the substrate surface, it is preferable to remove an unnecessary conductive layer with an acid. Also, after the above plating,
Further, another plating may be performed, and a metal having higher conductivity and good electrical contact, such as Au or Rh, may be attached to the tip of the metal pillar. Thereafter, if the resist is removed, a probe head is obtained. In this case, the electric resistance of the probe pin can be further reduced.

【0019】図6は、本発明によるプローブヘッドの他
の具体例を示す。プローブヘッド70において、基板7
2は、プローブピン73に接続される信号線71aの他
に、接地線71bを有する。基板72において、これら
の配線は、多層構造をとり、3次元的に配置されてい
る。さらに、基板72からは、プローブピン73を取り
囲むように、金属製のシース77が延びており、シース
77は接地線71bに接続されている。シース77はプ
ローブピン73より短く、コンタクトに必要な長さだ
け、プローブピン73の先端部はシース77から突き出
ている。シース77は、プローブピンと同じ材質でもよ
いし、異なる材質でもよい。シース77は、たとえば、
Ni、Cu、Ni合金、Rh合金、Cu合金、Au合金
等の導電性の高い金属からなるが、これらに限定される
ものではない。シース77に囲まれたプローブピン73
の断面構造は、たとえば、図7(a)および(b)に拡
大して示すとおりである。図7(a)に示す構造では、
断面が長方形のプローブピン73aが直方体の中空シー
ス77aに囲まれている。図7(b)に示す構造では、
断面が楕円形のプローブピン73bが、円筒チューブに
近い形状のシース77bに囲まれている。いずれの場合
も、プローブピンとシースは同軸構造をなしている。こ
のような同軸構造により、プローブヘッド70は、良好
な高周波特性を有することができ、1GHzを超える高
周波での測定にうまく対応することができる。
FIG. 6 shows another embodiment of the probe head according to the present invention. In the probe head 70, the substrate 7
2 has a ground line 71b in addition to the signal line 71a connected to the probe pin 73. On the substrate 72, these wirings have a multilayer structure and are three-dimensionally arranged. Further, a metal sheath 77 extends from the substrate 72 so as to surround the probe pin 73, and the sheath 77 is connected to a ground wire 71b. The sheath 77 is shorter than the probe pin 73, and the tip of the probe pin 73 protrudes from the sheath 77 by a length necessary for contact. The sheath 77 may be made of the same material as the probe pin or a different material. The sheath 77 is, for example,
It is made of a highly conductive metal such as Ni, Cu, Ni alloy, Rh alloy, Cu alloy, and Au alloy, but is not limited thereto. Probe pin 73 surrounded by sheath 77
Is, for example, as shown in an enlarged manner in FIGS. 7A and 7B. In the structure shown in FIG.
A probe pin 73a having a rectangular cross section is surrounded by a rectangular parallelepiped hollow sheath 77a. In the structure shown in FIG.
A probe pin 73b having an elliptical cross section is surrounded by a sheath 77b shaped like a cylindrical tube. In any case, the probe pin and the sheath have a coaxial structure. With such a coaxial structure, the probe head 70 can have good high-frequency characteristics, and can cope with a measurement at a high frequency exceeding 1 GHz.

【0020】このようなプローブヘッドも、上述と同様
に、リソグラフィーとメッキを用いて製造することがで
きる。たとえば、図8(a)に示すように、まず、斜め
のリソグラフィーにより、基板82上にレジストパター
ン84を形成する。次いで、図8(b)に示すように、
信号線81aおよび接地線81bから給電し、メッキ金
属を成長させる。次に、図8(c)に示すように、信号
線81aのみから給電し、プローブピン83をさらに伸
ばす。そして、レジストパターン84を除去すれば、プ
ローブヘッドが得られる。
Such a probe head can also be manufactured by using lithography and plating, as described above. For example, as shown in FIG. 8A, first, a resist pattern 84 is formed on a substrate 82 by oblique lithography. Next, as shown in FIG.
Power is supplied from the signal line 81a and the ground line 81b to grow the plating metal. Next, as shown in FIG. 8C, power is supplied only from the signal line 81a, and the probe pins 83 are further extended. Then, if the resist pattern 84 is removed, a probe head is obtained.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上示してきたように、本発明によれ
ば、コンタクト時、複数のプローブピンがすべて同じ方
向にたわむプローブヘッドを提供することができる。そ
のようなプローブピンは、高い配置密度で設けることが
できる。さらに本発明によれば、接触抵抗のより低いプ
ローブヘッドを提供することができる。同軸構造を有す
る本発明のプローブヘッドは、良好な高周波特性を有し
得る。また、本発明の製造方法によれば、特にX線リソ
グラフィーを用いて、高い精度でピッチの狭いプローブ
ピンを形成することができる。プローブピンの断面寸法
は、そのバネ特性に大きく影響する(該バネの反発力
は、断面の短辺または短径の3乗に比例する)が、その
ような断面寸法も、リソグラフィー、特にX線リソグラ
フィーによれば、高い精度で制御できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a probe head in which a plurality of probe pins all bend in the same direction at the time of contact. Such probe pins can be provided with a high placement density. Further, according to the present invention, a probe head having lower contact resistance can be provided. The probe head of the present invention having a coaxial structure can have good high-frequency characteristics. Further, according to the manufacturing method of the present invention, a probe pin with a narrow pitch can be formed with high accuracy, particularly by using X-ray lithography. The cross-sectional dimension of a probe pin greatly affects its spring characteristics (the repulsive force of the spring is proportional to the short side of the cross-section or the cube of the short diameter). According to lithography, control can be performed with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明によるプローブヘッドの具体例を示す
概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a specific example of a probe head according to the present invention.

【図2】 (a)および(b)は、図1に示すプローブ
ピンの形状の具体例を示す斜視図である。
FIGS. 2A and 2B are perspective views showing a specific example of the shape of the probe pin shown in FIG.

【図3】 図1に示すプローブピンの形状を説明するた
めの概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the shape of the probe pin shown in FIG.

【図4】 (a)および(b)は、図1に示すプローブ
ヘッドが検査対象物の電極に接触させられるときの様子
を示す概略断面図である。
FIGS. 4A and 4B are schematic cross-sectional views showing a state where the probe head shown in FIG. 1 is brought into contact with an electrode of an inspection object.

【図5】 (a)〜(d)は、図1に示すプローブヘッ
ドを製造するための方法を示す概略断面図である。
FIGS. 5A to 5D are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing the probe head shown in FIG.

【図6】 本発明によるプローブヘッドの他の具体例を
示す概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing another specific example of the probe head according to the present invention.

【図7】 (a)および(b)は、図6に示すプローブ
ピンおよびシースの断面構造の具体例を示す図である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a specific example of a cross-sectional structure of a probe pin and a sheath shown in FIG. 6;

【図8】 (a)〜(c)は、本発明によるプローブヘ
ッドの他の製造方法を説明する概略断面図である。
8A to 8C are schematic cross-sectional views illustrating another method for manufacturing a probe head according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,70 プローブヘッド、11 配線、12,72
基板、13,73プローブピン、71a 信号線、7
1b 接地線。
10, 70 probe head, 11 wiring, 12, 72
Board, 13, 73 probe pin, 71a signal line, 7
1b Ground wire.

フロントページの続き Fターム(参考) 2G011 AA10 AA16 AB06 AB09 AC14 AC32 AE03 AF07 4M106 AA02 AA04 BA01 CA01 DD06 DD10 DD15 DD30 Continued on the front page F term (reference) 2G011 AA10 AA16 AB06 AB09 AC14 AC32 AE03 AF07 4M106 AA02 AA04 BA01 CA01 DD06 DD10 DD15 DD30

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 検査対象物に電気信号を送るための配線
を有する基板と、 前記配線に接続されかつ前記基板から突出する、金属か
らなる複数のプローブピンとを備え、 前記複数のプローブピンは、前記基板の主要面に垂直な
方向に対して、同じ方向に傾いており、 各プローブピンの前記基板の主要面に平行な断面は、非
等方的であり、 前記断面の長さL1は前記断面の長さL2(ここで、L1
は、前記基板の主要面に垂直な方向に対する前記プロー
ブピンのずれ方向における前記断面の長さであり、L2
は、前記ずれ方向と垂直な方向における前記断面の長さ
である)よりも短い、プローブヘッド。
1. A substrate having a wiring for transmitting an electric signal to an inspection target, and a plurality of metal probe pins connected to the wiring and protruding from the substrate, wherein the plurality of probe pins are: with respect to the direction perpendicular to the major surface of the substrate is inclined in the same direction, cross section parallel to the major surface of the substrate of each probe pin is anisotropic, the length L 1 of the cross section The length L 2 of the cross section (where L 1
Is the length of the cross section in the direction of displacement of the probe pins with respect to a direction perpendicular to the main surface of the substrate, and L 2
Is the length of the cross section in a direction perpendicular to the shift direction).
【請求項2】 前記基板の主要面に垂直な方向に対する
各プローブピンの傾き角度は、1°〜10°の範囲であ
る、請求項1に記載のプローブヘッド。
2. The probe head according to claim 1, wherein an inclination angle of each probe pin with respect to a direction perpendicular to a main surface of the substrate is in a range of 1 ° to 10 °.
【請求項3】 前記プローブピンの前記断面は、長方形
または楕円形であり、L1は、前記長方形または前記楕
円形の短辺または短径であり、L2は、前記長方形また
は前記楕円形の長辺または長径である、請求項1または
2に記載のプローブヘッド。
3. The cross section of the probe pin is rectangular or elliptical, L 1 is the shorter side or minor diameter of the rectangle or elliptical, and L 2 is the rectangular or elliptical. 3. The probe head according to claim 1, which has a long side or a long diameter.
【請求項4】 前記基板は接地線をさらに有する、請求
項1〜3のいずれか1項に記載のプローブヘッド。
4. The probe head according to claim 1, wherein the substrate further has a ground line.
【請求項5】 前記接地線に接続された、前記プローブ
ピンを取り囲む導電材料からなる接地シースをさらに備
える、請求項4に記載のプローブヘッド。
5. The probe head according to claim 4, further comprising a grounding sheath made of a conductive material surrounding the probe pin and connected to the grounding wire.
【請求項6】 各プローブピンの先端部は、その本体部
よりも高い導電性を有する材料で覆われている、請求項
1〜5のいずれか1項に記載のプローブヘッド。
6. The probe head according to claim 1, wherein a tip portion of each probe pin is covered with a material having higher conductivity than a body portion thereof.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載のプ
ローブヘッドの製造方法であって、 配線を有する基板上に、複数のプローブピンをリソグラ
フィーおよびメッキを用いて形成する工程を備え、 前記リソグラフィーは、前記基板の主要面に垂直な方向
に対して傾いた方向から照射する光を用いる、プローブ
ヘッドの製造方法。
7. The method of manufacturing a probe head according to claim 1, further comprising a step of forming a plurality of probe pins on a substrate having wiring by using lithography and plating. The method of manufacturing a probe head, wherein the lithography uses light irradiated from a direction inclined with respect to a direction perpendicular to a main surface of the substrate.
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