JP2002005992A - コンタクタ及びコンタクタを使用した試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、狭ピッチであっても厚さ方向に大
きく弾性変形可能なコンタクト電極を有し、コンタクト
電極の高さにばらつきがあっても低圧力で全てのコンタ
クト電極を端子に接触させることができるコンタクタを
提供することを課題とする。 【解決手段】 絶縁基板４の厚み方向に延在する貫通孔
６を形成する。貫通孔６の中に複数の弾性を有する導電
性粒子であるボール８を貫通孔６に沿って整列して配置
する。両端部のボール８の一部は絶縁基板４の表面から
突出している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品用コンタク
タに係わり、特にＬＳＩのような半導体装置の試験を行
うために半導体装置の電極に接触して電気的な導通をと
るための電子部品用のコンタクタ及び及びそのようなコ
ンタクタを使用した試験方法に関する。

【０００２】近年、半導体基板などの製造技術はめざま
しい発展をとげており、それにともない、ＬＳＩ等の半
導体装置の配線パターンは微細化し、端子数の増加及び
端子の微細化も著しい勢いで進んでいる。

【０００３】また、半導体装置の使用される電子機器に
も小型化・高密度実装が強く求められている。例えば、
移動式電話機、モバイルパソコン、ビデオ一体型カメラ
等小型で高性能が要求される携帯機器の製造販売数が急
増している。また、高速で動作を保証するために隣接す
るＬＳＩの距離を極小化した高機能電算機への要求が急
増している。

【０００４】このため、ＬＳＩ等の半導体装置の出荷形
態も、パッケージされていないＬＳＩチップのままで機
能保証して出荷するという形態が増加してきている。こ
のような出荷の形態をＫＧＤ（Known Good Die）と称す
る。また、ＬＳＩチップサイズと同じ大きさにパッケー
ジされた半導体装置であるチップサイズパッケージ（Ｃ
ＳＰ）の出荷数も急増している。

【０００５】以上のような状況において、ＬＳＩ等の半
導体装置の試験を行うためには、微細化された配線パタ
ーンの一部として形成された多数の端子と確実に電気接
触をとることのできるコンタクタの供給が不可欠となっ
てきている。

【０００６】また、ＬＳＩ試験の効率化の観点からする
と、ＬＳＩの製造工程においてウェーハ上に複数個まと
めて形成されたＬＳＩをウェーハ状態のままで、ＦＴ
（ファイナルテスト）やＢＩ（バーンイン試験）等の全
ての試験を実施したいという要求が強くなってきてい
る。

【０００７】ウェーハ状態でのフルテストは、個々のチ
ップ毎に切り離した状態でテストするよりハンドリング
効率がよいという効果がある。すなわち、一つのチップ
のサイズが異なるとハンドリング設備の汎用性がなくな
ってしまうが、ウェーハ状態であればウェーハの外形は
標準化されており、一括した搬送が可能となる。また、
チップの不良情報をウェーハマップにより管理できると
いう利点がある。

【０００８】更に、近年開発が進んでいるウェーハレベ
ルＣＳＰは、組み立て工程までウェーハ一括で管理でき
る。このため、ウェーハ状態の試験が実現できれば、ウ
ェーハプロセスからパッケージング（組み立て）及び試
験まで、一貫してウェーハ状態で扱うことができ、ＬＳ
Ｉ製造工程の効率化が達成できる。

【０００９】したがって、上述のように微細化された多
数のピンが設けられたＬＳＩをウェーハ状態のままで複
数のＬＳＩの端子に一括で接触できるコンタクタの開発
が望まれている。

【００１０】

【従来の技術】従来，ＬＳＩ試験用のコンタクタとし
て、１）針式のメカニカルプローブを使用したコンタク
タ、２）メンブレンプローブを使用したコンタクタ、
３）異方性導電ゴムを使用したコンタクタが使用されて
いる。

【００１１】１）針式のメカニカルプローブを使用した
コンタクタ 針式のメカニカルプローブを使用したコンタクタは、個
々の針（タングステンワイヤ等により形成された針）を
それぞれ試験されるＬＳＩの端子位置にあうようにコン
タクタ基板に配置して形成される。一般的に、ＬＳＩに
対して針が上方より傾斜した状態でＬＳＩの端子へと延
在するように構成されているが、垂直に配置する方式も
開発されている。

【００１２】２）メンブレン式プローブを使用したコン
タクタ メンブレン式プローブは、触針用のコンタクト電極とし
て金属突起（以下バンプという）を有するフィルム状の
回路基板として形成される。

【００１３】３）異方性導電ゴムを使用したコンタクタ 異方性導電ゴムは、絶縁部材にゴムを用いて、この中に
厚さ方向にのみ導通する材料（金属ワイヤ等）を埋め込
んで形成される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】１）針式のメカニカル
プローブは以下のような課題を有する。

【００１５】ａ）針を一つづつ形成するため、コンタク
タの製造コストが高い。

【００１６】ｂ）針をコンタクタ基板に個々に取り付け
るため、針先の位置精度に限界がある。

【００１７】ｃ）針が傾斜して設けられた場合、針の配
置に制限があり、複数のＬＳＩに一括でコンタクトでき
るようなコンタクタを作るのが困難である。

【００１８】２）メンブレン式プローブは以下のような
課題を有する。

【００１９】ａ）個々のコンタクト電極が自由に動くこ
とができない。個々のコンタクト電極は絶縁基板中に埋
め込まれており、その可動範囲が狭い。また、コンタク
ト電極が金属バンプであるため、柔軟性に乏しい。この
ため、隣接バンプ同士の高さにばらつきがあると、低い
バンプが接触しなかったり、接触不良をひき起こしたり
するという問題が発生する。

【００２０】ｂ）一般的にコンタクト電極であるバンプ
は、金属メッキ層を積み上げて形成されるため、製造に
時間がかかり、コストが高くなる。

【００２１】３）異方性導電ゴムは以下のような課題を
有する。

【００２２】ａ）寿命が短い。特に、高温で使用する場
合、ゴム部分が塑性変形してしまい、長くて２０〜３０
回、短いもので１回しか使用できない。

【００２３】ｂ）導通材料を小さなピッチでゴムの中に
埋め込むことが難しいため、狭ピッチ電極のＬＳＩに対
応できない。異方性導電ゴムで対応できる電極のピッチ
は、１５０μｍ程度までである。

【００２４】更に、ウェーハレベルの一括コンタクタに
適用するには、ウェ−ハ上の全ＬＳＩの端子の合計が数
万（１０万端子）となるような場合もあり、上述のコン
タクタに共通して以下のような課題がある。

【００２５】（I）コンタクトをＬＳＩの端子に押し付
けるための圧力が非常に大きい。

【００２６】上述の従来の方式では、１端子当たり０．
１Ｎ（約１０ｇ）以上の加圧力を必要とするため、ウェ
ーハ全体で１０万端子あるような場合は、１００００Ｎ
（約１０００ｋｇ）の加圧力が必要となる。従来方式で
は、コンタクト電極の高さのばらつき等により、加圧力
を全端子に均一に加えることは困難であり、特定の端子
に過剰な加圧力が印加されることがあった。また、全加
圧力を受け止める設備がないと、ウェーハが割れてしま
ったり湾曲してしまったりしてチップ上の回路が損傷し
てしまうおそれがあった。

【００２７】(II)熱膨張係数の違いにより位置すれが生
じる。

【００２８】ＬＳＩ用ウェーハはシリコンで作られる場
合が多く、その線膨張係数は３ｐｐｍ程度である。しか
し、上述のコンタクタの絶縁基板は、樹脂やゴム材料で
形成されているため、その線膨張係数は１３〜３０ｐｐ
ｍ程度である。したがって、常温において正確に接触し
ていたとしても、ＢＩ試験のように高温にさらされる
と、コンタクタの絶縁基板材料とウェーハのシリコン材
料との熱膨張差によりコンタクトの接触位置がずれてし
まい、コンタクトが端子からはずれてしまったり、隣の
端子に接触してしまったりするおそれがある。絶縁基板
材料にポリイミドを用いた場合は、ポリイミドの熱膨張
係数は１３ｐｐｍ程度であるので、８インチウェーハ
（半径は焼く１００ｍｍ）を使用した場合、常温におい
て正確に位置があっていたとしても、１２５℃まで加熱
すると、ウェーハ最外周付近の端子位置では、１００μ
ｍもの位置ずれが生じてしまう。

【００２９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、狭ピッチであっても厚さ方向に大きく弾性変形可
能なコンタクトを有し、コンタクトの高さにばらつきが
あっても低圧力で全てのコンタクトを端子に接触させる
ことができるコンタクタを提供することを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴
とするものである。

【００３１】請求項１記載の発明によるコンタクタは、
絶縁基板と、該絶縁基板に設けられ、該絶縁基板の表面
から厚み方向に延在する凹部と、該凹部に収容された複
数の弾性を有する導電性粒子とを有し、該導電性粒子の
一部が前記絶縁基板の表面から突出していることを特徴
とするものである。

【００３２】上述の発明によれば、導電性粒子の基板の
表面から突出した部分がコンタクト電極として機能す
る。絶縁機基の凹部には複数の導電性粒子が収容されて
おり、その各々が弾性変形することによりコンタクト電
極の接触圧を発生する。導電性粒子は互いに接触して導
通しているが、凹部内において導電性粒子の周囲には変
形した部分が収容可能な空間が存在する。

【００３３】したがって、導電性粒子の各々は自由に変
形することができ、結果として、導電性粒子の突出部が
平坦になるまで被試験体の端子を導電性粒子に押し付け
ても、極めて低い圧力を維持したまま変形することがで
きる。これにより、ウェーハレベルでの半導体装置試験
のようにコンタクトをとる端子が膨大な数になっても、
小さな押圧力で確実にコンタクトをとることができる。

【００３４】請求項２記載の発明は、請求項１記載のコ
ンタクタであって、前記凹部は前記絶縁基板の厚み方向
に貫通して形成された貫通孔であり、前記導電性粒子は
前記絶縁基板の両面から突出することを特徴とするもの
である。

【００３５】上述の発明によれば、貫通孔に導電性粒子
を整列した状態で収容して両端の導電性粒子を絶縁基板
から突出させることにより、絶縁基板の両面側にコンタ
クト電極を有するコンタクタを実現することができる。
このような構成は非常に簡単な構造であり、安価に製造
することができる。

【００３６】請求項３記載の発明は、請求項１記載のコ
ンタクタであって、前記凹部は前記絶縁基板の厚み方向
に貫通して形成された貫通孔であり、該貫通孔の一端側
は回路配線用端子により閉鎖されていることを特徴とす
るものである。

【００３７】上述の発明によれば、貫通孔の一端に回路
配線用端子が設けられるため、導電性粒子の列により、
コンタクト電極の先端と回路配線端子は電気的に接続さ
れる。加えて、導電性粒子が接触圧を発生するので、非
常に簡単な構成によりコンタクト電極を構成することが
できる。

【００３８】また、上述の発明において、例えば、前記
導電性粒子は少なくとも表面が導電性を有する球形の粒
子であり、一列に整列して互いに接触した状態で前記凹
部内に収容されることとしてもよい。あるいは、前記導
電性粒子は少なくとも表面が導電性を有する円筒形であ
り、円筒の中心軸が前記凹部の延在方向に対して略垂直
となり、且つ一列に整列して互いに接触した状態で前記
凹部に収容されることとしてもよい。また、例えば、前
記導電性粒子は少なくとも表面が導電性を有するカプセ
ル形状であり、カプセル形状の長手方向が前記凹部の延
在方向に対して略垂直となり、且つ一列に整列して互い
に接触した状態で前記凹部に収容されることとしてもよ
い。

【００３９】導電性粒子を球形、円筒形あるいはカプセ
ル形状にすることにより、導電性粒子が凹部に収容され
た状態で、導電性粒子の周囲に変形可能な領域を大きく
とることができ、極めて小さい接触圧によるコンタクト
を達成することができる。

【００４０】また、前記絶縁基板における前記凹部の開
口端部には、前記絶縁基板の厚み方向の中央部における
前記凹部の直径より大きい直径を有する大径部が形成さ
れており、該大径部に収容される導電性粒子の径は他の
導電性粒子の径より大きいこととしてもよい。これによ
り、導電性粒子の突出量を大きくすることができる。

【００４１】また、前記絶縁基板における前記凹部の開
口端部には、前記導電性粒子の直径より小さい直径を有
する小径部が形成されており、前記導電性粒子の一部が
前記小径部を通じて前記絶縁基板の表面から突出するよ
うに構成することもできる。これにより、導電性粒子を
確実に凹部内に保持しておくことができる。

【００４２】また、前記絶縁基板の表面に絶縁膜が設け
られ、該絶縁膜の前記凹部の開口端部に相当する位置に
は導電性部材が形成されることとしてもよい。更に、前
記導電性部材は前記膜の表面から突出しており、突起電
極として機能するよう構成することもできる。

【００４３】また、前記絶縁基板の表面に絶縁膜が設け
られ、該絶縁膜の前記凹部の開口端部に相当する位置
に、前記導電性粒子の直径より小さい直径の開口が形成
され、前記導電性粒子の一部が前記開口から突出するよ
うに構成してもよい。これにより、導電性粒子を確実に
凹部内に保持しておくことができる。

【００４４】また、請求項４記載の発明は、絶縁基板
と、該絶縁基板に設けられ、該絶縁基板の表面から厚み
方向に延在する凹部と、該凹部に充填された導電性液体
と、該凹部に収容され、該導電性液体の比重と異なる比
重を有する導電性粒子とを有し、該導電性粒子と該導電
性液体の比重差により、該導電性粒子の一部が前記絶縁
基板の表面から突出していることを特徴とするものであ
る。

【００４５】上述の発明によれば、導電性液体と導電性
粒子との比重差により発生する浮力又は重力により接触
圧を発生することができる。したがって、極めて小さな
接触圧を簡単な構成により発生することができる。

【００４６】例えば、前記導電性粒子の比重は前記導電
性液体の比重より小さく、前記導電性粒子に作用する浮
力により前記導電性粒子は前記絶縁基板から突出するこ
ととすることができる。これによれば、コンタクト電極
の接触圧を導電性部材の浮力だけで達成することがで
き、極めて小さい接触圧を実現することができる。ま
た、導電性粒子と導電性液体との比重差を変えることに
より接触圧を変更することができる。

【００４７】また、前記導電性粒子の比重は前記導電性
液体の比重より大きく、前記導電性粒子に作用する重力
により前記導電性粒子は前記絶縁性基板から突出するこ
ととしてもよい。これによれば、コンタクト電極の接触
圧を導電性部材の導電性液体中における重力だけで達成
することができ、極めて小さい接触圧を実現することが
できる。また、導電性粒子と導電性液体との比重差を変
えることにより接触圧を変更することができる。

【００４８】また、前記凹部は前記絶縁基板の厚み方向
に貫通して形成された貫通孔であり、該貫通孔の一端側
は回路配線用端子により閉鎖されていることとしてもよ
い。これにより、回路配線用端子と導電性粒子とは、導
電性液体により電気的に接続することができる。

【００４９】また、前記絶縁基板の表面における前記凹
部の開口端部には、前記凹部の底部より大きい直径を有
する液貯め部が形成されており、前記導電性粒子が押圧
されて前記導電性液体中に入り込んだときに前記導電性
液体が該液貯め部に流れ込むことにより、前記導電性液
体が前記凹部からあふれ出ないよう構成することとして
もよい。これにより、導電性粒子が導電性液体中に押し
込まれたときでも、導電性液体を凹部内に保持しておく
ことができ、且つ、導電性粒子にかかる浮力の変化（増
加）を少なくすることができる。

【００５０】また、前記絶縁基板の表面に絶縁膜が形成
され、該絶縁膜の前記凹部の開口部に相当する位置には
前記導電性粒子の直径より小さい直径の開口が形成され
ており、前記導電性粒子の一部が該開口から突出するよ
うに構成することもできる。また、請求項５記載の発明
は、絶縁基板と、該絶縁基板に設けられ、該絶縁基板の
表面から厚み方向に延在する凹部と、該凹部の延在方向
に整列して互いに接触した状態で該凹部に収容された複
数の導電性粒子と前記絶縁基板の表面に形成され、前記
凹部の開口部に相当する位置に導電部を有する絶縁膜と
を有し、該導電性粒子の線膨張係数は前記絶縁基板の線
膨張係数より大きく設定され、コンタクタが加熱された
際に前記導電性粒子が熱膨張することにより、前記絶縁
膜の導電部が前記導電性粒子に押圧されて突出すること
を特徴とする。

【００５１】上述の発明によれば、使用温度において導
電性粒子が熱膨張することにより、絶縁膜に設けられた
導電部が突出するので、この突出部をコンタクト電極と
して使用することができる。

【００５２】例えば、前記凹部は前記絶縁基板の厚み方
向に貫通して形成された貫通孔であり、該貫通孔の一端
側は回路配線用端子により閉鎖されていることとしても
よい。これにより、導電性粒子を凹部に収容するだけで
回路配線用端子と導電性粒子とを電気的に接続すること
ができる。

【００５３】また、請求項６記載の発明は、絶縁基板
と、該絶縁基板に設けられ、該絶縁基板の表面から厚み
方向に延在する凹部と、該凹部に充填された導電性液体
と、該導電性液体に混合された粒子と、前記絶縁基板の
表面に形成され、前記凹部の開口部に相当する位置に導
電部を有する絶縁膜とを有しコンタクタが加熱されたと
きに前記導電性液体と前記粒子の混合体が熱膨張して、
前記絶縁膜の導電部が前記混合体により押圧されて突出
することを特徴とするものである。

【００５４】上述の発明によれば、導電性液体と粒子と
の混合体の熱膨張が、絶縁基板の熱膨張による凹部の容
積の増大より大きいので、加熱状態で試験を行うような
場合、混合体の熱膨張による絶縁膜の導電部の突出によ
り、適当な接触を行うことができる。

【００５５】また、前記凹部は前記絶縁基板の厚み方向
に貫通して形成された貫通孔であり、該貫通孔の一端側
は回路配線用端子により閉鎖されている構成としてもよ
い。これにより、回路配線用端子と絶縁膜の導電部とを
導電性液体により電気的に接続することができる。

【００５６】また、例えば、前記粒子の線膨張係数は前
記絶縁基板の線膨張係数より大きいこととする。これに
より、導電性液体と粒子との混合体の線膨張係数を絶縁
基板の線膨張係数より大きくすることができる。

【００５７】また、前記凹部の開口端部付近の直径は、
その他の部分の直径より小さく構成され、熱膨張による
前記絶縁基板の導電部の突出量を増大した構成としても
よい。

【００５８】また、回路配線用端子が、絶縁基板に形成
された場合、回路配線用端子同士を接続する配線パター
ンを前記絶縁基板上に形成することとしてもよい。これ
により、例えば、ウェーハ状態の複数の半導体装置を試
験する場合には各々の半導体装置に共通した端子同士を
配線パターンで接続して、一つの端子に接続することが
できる。

【００５９】また、前記凹部の底部と前記絶縁基板の表
面との間に電子回路が形成され、該電子回路は前記凹部
の底部を介して前記導電性粒子又は導電性液体に電気的
に接続され、且つ前記絶縁基板の表面に形成された外部
接続端子に接続されるよう構成してもよい。これによれ
ば、絶縁基板を利用して例えば半導体試験を補助する電
子回路を形成することができ、半導体試験装置の負荷を
軽減することができる。

【００６０】また、請求項７記載の発明は、請求項１記
載のコンタクタを使用した試験方法であって、コンタク
タの絶縁基板の表面から突出した導電性粒子に被試験体
の外部接続用端子が整列するように被試験体をコンタク
タに対して配置し、被試験体の面が前記絶縁基板の表面
に接触するまで、コンタクタを被試験体に対して所定の
低圧力で押圧する各工程を含むことを特徴とするもので
ある。

【００６１】上述の発明によれば、コンタクタが被試験
体に接触するまで押圧することだけで、コンタクタを被
試験体に適当な接触圧によりコンタクトすることができ
る。導電性粒子は容易に弾性変形可能であり、極めて小
さな接触圧を達成することができ、例えば、ウェーハ状
態の半導体装置の試験に用いた場合でも、小さな押圧力
で確実な接触を実現することができる。

【００６２】また、請求項８記載の発明は、請求項２記
載のコンタクタを使用した試験方法であって、コンタク
タの絶縁基板の一方の面から突出した導電性粒子に試験
用基板の接続端子が接触するように、コンタクタの一方
の面側に試験用基板を配置し、コンタクタの他方の面か
ら突出した導電性粒子に被試験体の外部接続用端子が接
触するように、コンタクタの他方の面側に被試験体を配
置し、前記試験用基板と前記被試験体とを所定の低圧力
でコンタクタに対して押圧することにより前記試験用基
板と前記被試験体とをコンタクタに接触させ、前記試験
用基板と前記被試験体とを電気的に接続する各工程を含
むことを特徴とするものである。

【００６３】上述の発明によれば、コンタクタを試験用
基板と被試験体との間に挟んで圧力を加え、コンタクタ
に接触させるだけで、小さな接触圧で確実に接触祖する
ことができる。

【００６４】また、請求項９記載の発明は、絶縁基板
と、該絶縁基板に設けられ、該絶縁基板の表面から厚み
方向に延在する凹部と、該凹部に収容された導電体であ
って、使用温度において液相又は液相と固相との中間の
状態となる導電体とを有し、該導電体の一部が前記絶縁
基板の表面から突出して突出部が形成されていることを
特徴とするものである。

【００６５】上述の発明によれば、導電体は使用温度に
おいて、液相又は液相と固相の中間の状態となるため、
押圧力が作用した場合、非常に小さい力で変形すること
ができる。したがって、導電体の突出部をコンタクト電
極とした場合、接触圧がゼロに近い値の電気的接続を達
成することができる。

【００６６】また、前記凹部は前記絶縁基板の厚み方向
に貫通して形成された貫通孔であり、該貫通孔の一端側
は回路配線用端子により閉鎖されていることとしてもよ
い。これにより、簡単な構成で、回路配線用端子と導電
体すなわちコンタクト電極とを電気的に接続することが
できる。

【００６７】また、前記導電体の突出部が位置する側の
前記前記凹部の端部には、前記導電体の突出部が押圧さ
れて変形する際に変形部分を収容する収容部が形成され
ている構成としてもよい。これにより、導電体の突出部
が変形する際に収容部において変形することができ、導
電体の突出部を変形するための押圧力はほとんど必要な
い。

【００６８】また、前記導電体が液相となった際に前記
導電体に対して濡れ性を有する材料の層が前記凹部の内
面に形成されていることとしてもよい。これによれば、
導電体が液相となった際に、導電体を凹部の内面に付着
させることができる。すなわち、導電体を凹部に確実に
保持することができる。

【００６９】また、前記回路配線用端子同士を接続する
配線パターンが前記絶縁基板上に形成された構成として
もよい。これにより、例えば、ウェーハ状態の複数の半
導体装置を試験する場合には各々の半導体装置に共通し
た端子同士を配線パターンで接続して、一つの端子に接
続することができる。

【００７０】また、前記凹部の底部と前記絶縁基板の表
面との間に電子回路が形成され、該電子回路は前記凹部
の底部を介して前記導電体に電気的に接続され、且つ前
記絶縁基板の表面に形成された外部接続端子に接続され
た構成とすることもできる。これによれば、絶縁基板を
利用して例えば半導体試験を補助する電子回路を形成す
ることができ、半導体試験装置の負荷を軽減することが
できる。

【００７１】また、請求項１０記載の発明は、請求項９
記載のコンタクタを使用した試験方法であって、コンタ
クタの絶縁基板の表面から突出した導電体の突出部に被
試験体の外部接続用端子が整列するように被試験体をコ
ンタクタに対して配置し、被試験体が前記絶縁基板の表
面に接触するまで、コンタクタを被試験体に対して所定
の低圧力で押圧する各工程を含むことを特徴とするもの
である。

【００７２】上述の発明によれば、コンタクタを被試験
体に近接させるだけで、コンタクタを被試験体にほとん
ど圧力無しでコンタクトすることができる。したがっ
て、例えば、ウェーハ状態の半導体装置の試験に用いた
場合でも、小さな押圧力で確実な接触を実現することが
できる。

【発明の実施の形態】次に、本発明の第１の実施の形態
について図１を参照しながら説明する。

【００７３】図１は本発明の第１の実施の形態によるコ
ンタクタの斜視図である。図１に示すコンタクタは、ウ
ェーハに形成された複数の半導体装置を一括で試験する
ためのコンタクタであり、複数の半導体装置の端子に接
触するためのコンタクト電極２を備えている。

【００７４】図１に示すコンタクタはコンタクト電極２
を保持するための絶縁基板４を有する。すなわち、絶縁
基板４内に多数のコンタクト電極２が形成される。コン
タクト電極２は、試験に供される半導体装置の端子の配
列と同じ配列（すなわち同じピッチ）で設けられる。し
たがって、試験に供される半導体装置上にコンタクタが
載置された場合、半導体装置の端子の位置と、コンタク
タのコンタクト電極の位置とを合わせることにより電気
的導通をとることができる。

【００７５】図２は図１に示すコンタクタのコンタクト
電極２の一つを示す断面図である。コンタクト電極２
は、絶縁基板４に形成された貫通孔６と、貫通孔６内に
収容された複数のボール８とよりなる。貫通孔６は試験
に供される半導体装置の端子の配列と同じ配列に形成さ
れる。

【００７６】貫通孔６に収容されるボール８の各々は、
適度な弾性を有し且つ導電性を有する略球形の粒子より
なる。例えば、ボール８は導電性ゴムの粒子により形成
することができる。

【００７７】ボール８の各々は貫通孔６の内径に略等し
い直径を有しており、貫通孔６に整列して互いに接触し
た状態で収容される。ボール８が貫通孔６に収容された
状態において、絶縁基板４の両面からボール８の一部が
突出した状態となるようにボール８の数が決定される。
すなわち、絶縁基板４の一方の面から一番端に位置する
ボール８の一部が突出し、絶縁基板４の反対側の面から
その面側の一番端に位置するボール８の一部が突出す
る。

【００７８】ボール８の列の両端側から圧力が加えられ
ると、ボール８は互いに押し付けられて弾性変形し、そ
れにより隣り合うボール８の間の電気的導通が得られ
る。したがって、ボール８の列の一端側のボール８は、
反対側のボール８と導通することとなる。

【００７９】すなわち、ボール８の列の一端側のボール
８に半導体装置の電極を接触させ、反対側のボール８に
試験用基板の電極を接触させて適度な圧力を加えること
により、半導体装置の電極と試験用基板の電極とを導通
させることができ、コンタクタとしての機能を果たすこ
とができる。適度な圧力を加えるには、半導体装置の電
極が絶縁基板４の一方の面に接触し、試験用基板の電極
が絶縁基板の他方の面に接触するまで押し付ければよ
い。

【００８０】上述のような構成のコンタクト電極２によ
れば、収容されたボール８が球形であるため、各ボール
８が貫通孔６内で変形できるようなスペースが隣接する
ボール８の間に形成される。したがって、ボール８の各
々はこのスペースを占有するように変形することによ
り、貫通孔６内で容易に弾性変形することができ、ボー
ル８同士の間及び両端に配置される端子との間の接触圧
を確保することができる。

【００８１】図３は、ボール８の一例であるボール８Ａ
を示す図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は断
面図である。図３に示すボール８Ａはコア８ａとして例
えばゴムのような弾性を有する材料を用い、その表面に
例えば、ニッケルメッキ層のような導電材料層８ｂを形
成したものである。導電材料層は８ｂは、ニッケルメッ
キ層の上に更に金メッキ層を施すこととしてもよい。

【００８２】図３に示すボール８Ａによれば、表面の導
電材料層８ｂにより電気的な導通性を確保し、コア８ａ
により弾性を確保することができる。したがって、コア
８ａの材質を変えることにより、ボール８の弾性変形率
を変えることができ、その結果、コンタクト電極２とし
ての接触圧力を調節することができる。

【００８３】また、図３に示すボール８Ａの変形例とし
て、図４（ａ）に示すように、導電材料層を部分的に施
して導電材料層８ｂ−１を形成することとしてもよい。
図３に示すボール８Ａの場合は、ボール８Ａとしての弾
性率は、コア８ａの弾性率と導電材料層８ｂの弾性率と
が合成されたものとなっていたが、図４（ａ）に示すボ
ール８Ｂの場合は、ボール８Ｂの弾性率をよりコア８ａ
の弾性率に依存するように構成することができる。

【００８４】さらに、図４（ｂ）に示すように、図４
（ａ）に示すボール８Ｂのコア８ａを除去して部分的に
形成された導電材料層８ｂ−１のみとしてもよい。この
場合、ボール８Ｃは中空状の球となり、その弾性率は導
電材料層８ｂのみにより提供される。したがって、小さ
な弾性率のボールを作成することができる。

【００８５】上述の実施の形態において、導電性粒子と
してのボール８は貫通孔６に対して詰め込まれることに
より貫通孔６内に保持される構成であるが、ボール８が
貫通孔６からこぼれ落ちないような手段を設けることと
してもよい。

【００８６】図５は絶縁基板４の表面に膜１０を貼り付
けて貫通孔６の開口部を覆うことにより、ボール８を貫
通孔６内に保持した例を示す断面図である。絶縁基板４
の表面に貼り付ける膜としては絶縁性を有するポリイミ
ド（ＰＩ）膜が使用できる。ただし、ボール８と外部と
の導通をとらなければならないので、ポリイミド膜にお
いて貫通孔６の開口部に位置する部分に導電部材１２が
設けられている。

【００８７】膜１０を絶縁基板４に貼り付ける場合、予
め貫通孔４内に所定数のボール８が詰め込まれる。その
後、膜１０の導電部材１２が貫通孔６の開口部分に一致
するように膜１０を絶縁基板４に貼り付ける。

【００８８】膜１０を絶縁基板４に貼り付ける際、膜１
０の圧力によりボール８はある程変形するが、膜１０自
体もボールの弾性力により撓むことにより、ボール８に
対応する部分、すなわち導電部材１２の部分が突出した
状態となる。図５では平面として描かれているが、実際
には導電部材１２はボールとは反対側へ僅かに突出して
いる。したがって、試験に供される半導体装置の電極あ
るいは試験基板の電極とボール８とは導電部材１２を介
して互いに電気的に導通する。

【００８９】図６は、導電部材１２の代わりに膜１０に
バンプ１４を形成した例を示す断面図である。バンプ１
４は膜１０の表側及び裏側の両側に膨らんだ形状の導電
材料から形成される。バンプ１４は上述の導電部材１２
と同様の効果を奏するが、膨らみの分だけ接触位置での
突出分を大きくとることができ、確実な接触を達成すこ
とができる。

【００９０】図７は、膜１０に導電部材１２あるいはバ
ンプ１４を設ける代わりに、ボール８の直径より小さい
径の開口１０ａを設けたものである。このような構成に
よれば、膜１０を絶縁基板４に貼り付けた際に、ボール
８の一部が開口１０ａから突出するが、開口１０ａの径
がボール８の直径より小さいため、ボール８は貫通孔６
内に保持される。

【００９１】図８は、貫通孔６の開口部がボール８の直
径より小さい径に絞られた例を示す断面図である。図７
に示す構成と同様に、ボール８の一部が貫通孔６の開口
部から突出するが、開口部の径がボール８の直径より小
さいため、ボール８は貫通孔６内に保持される。

【００９２】本実施の形態によるコンタクタは、例えば
５００μｍピッチのパッド端子を有するウェーハレベル
ＣＳＰ（ＬＧＡタイプ）用のコンタクタとして用いるこ
とができる。試験に供されるＬＳＩとしては、例えば、
各々が３６０個程度の端子を有するウェーハ状態におけ
る複数の１０ｍｍ角のＬＳＩチップを想定することがで
きる。８インチウェ−ハを使用した場合、約２５０個の
ＬＳＩがウェーハ全体に形成され、端子数はウェーハ全
体で９０００００個程度となる。

【００９３】コンタクタの絶縁基板４には、厚さ５００
μｍのシリコンウェーハを用いることができ、このシリ
コンウェーハに対して５００μｍのピッチで直径１５０
μｍの貫通孔６を形成する。そして、図４（ｂ）に示す
中空状のボール８Ｃを直径約１００μｍ〜１２０μｍに
形成し、貫通孔６の各々に対して５〜６個以上詰め込
む。

【００９４】中空状ボール８Ｃは容易に弾性変形するた
め、一つの端子当たり平均０．０２Ｎ〜４Ｎ程度で確実
なコンタクトを得ることができる。

【００９５】また、本実施の形態によるコンタクタをベ
アチップに対応するように構成することもできる。エリ
アアレイチップ用のコンタクタを想定した場合、絶縁基
板４として上述の例と同様に厚さ５００μｍのシリコン
基板を使用し、例えば２００μｍピッチのマトリクス
で、貫通孔６の直径１００μｍ程度の貫通孔６を絶縁基
板４に形成する。そして、貫通孔６の各々に直径８０μ
ｍ程度の粒子を７個以上詰め込んでコンタクト電極２を
構成する。この場合も、コンタクトに必要な圧力はほぼ
上述のＬＧＡ用のコンタクタと同等となる。

【００９６】上述の実施の形態では、導電性粒子を貫通
穴６に一列に整列して配置している。このため、貫通孔
の内径は導電性粒子のサイズとほぼ等しいことが望まし
い。また、導電性粒子を押圧した際に、導電性粒子の反
発力を小さく抑えるため、及び各導電性粒子の変形を弾
性変形範囲内とするためには、貫通孔６に５から６個の
粒子を配置することが好ましい。このような、状態を達
成するにはる、貫通孔６のアスペクト比（長さ／内径）
は大きいほうがよい。すなわち、貫通孔のアスペクト比
は５〜６以上あることが望ましい。このような貫通孔の
構成は、以下に説明するの実施の形態にも共通してあて
はまる。

【００９７】また、上述の実施の形態では、貫通孔６は
絶縁基板４の厚み方向に延在して貫通した孔として示さ
れているが、導電性粒子を絶縁基板４の片側だけに突出
する構成とすれば、貫通孔６は絶縁基板４の厚み方向に
延在する凹部であればよい。たとえば、貫通孔６の一端
を外部接続用端子で閉鎖した場合、貫通孔６は凹部と解
釈することができる。

【００９８】次に、本発明の第２の実施の形態によるコ
ンタクタについて、図９及び１０を参照しながら説明す
る。本発明の第２の実施の形態によるコンタクタは、ボ
ール８の形状以外は上述の第１の実施の形態によるコン
タクタと同じ構成を有する。すなわち、本発明の第２の
実施の形態によるコンタクタは、球形以外の形状の粒子
を貫通孔に詰め込んだものである。

【００９９】図９は本発明の第２の実施の形態によるコ
ンタクタに設けられたコンタクト電極の一例を示す断面
図である。図９に示す例では、ボール８に代えて円柱状
の導電体２０が貫通孔６に詰め込まれている。

【０１００】導電体２０は導電性材料から作られた中空
の円柱体（円筒）を細かく輪切りにしたものである。導
電体２０はその円筒形状の中心軸が貫通孔６の直径方向
に沿うように配置される。すなわち、導電体２０は円筒
形状の中心軸に垂直な方向からの力に対して容易に撓む
ため、貫通孔６の延在方向に容易に撓むように配置した
ものである。なお、導電体２０は、絶縁性及び弾性を有
する円柱形の材料の円周表面に導電材料層が形成された
構成であってもよい。

【０１０１】図１０は本発明の第２の実施の形態による
コンタクタに設けられたコンタクト電極の他の例を示す
図であり、図１０（ａ）は粒子の配列を示す斜視図、図
１０（ｂ）はコンタクト電極部分の断面図である。

【０１０２】図１０に示すコンタクト電極は、コンタク
ト電極を構成する粒子として、楕円形状のカプセル２２
を使用したものである。楕円形状のカプセル２２は上述
の第１の実施の形態におけるボール８Ａ，８Ｂ，８Ｃの
ように、表面のみに導電材料層を設けてもよく、また、
中空としてもよい。

【０１０３】図９及び図１０に示すコンタクト電極で
は、貫通孔６に配置された粒子（導電体２０又はカプセ
ル２２）が変形するための大きなスペースが貫通孔６内
に形成されるため、粒子が変形する際に貫通孔６の内面
により粒子の変形が阻止されることを防止できる。

【０１０４】なお、本実施の形態によるコンタクタにお
いても、上述の第１の実施の形態によるコンタクタと同
様に、貫通孔６を膜により覆うことにより、粒子を貫通
孔６に保持する構成とすることもできる。

【０１０５】次に図１１及び図１２を参照しながら本発
明の第３の実施の形態について説明する。図１１は本発
明の第３の実施の形態によるコンタクタの一例における
コンタクト電極を示す断面図であり、図１２は、本発明
の第３の実施の形態によるコンタクタの他の例における
コンタクト電極を示す断面図である。本発明の第３の実
施の形態によるコンタクタは、異なる大きさの粒子を貫
通孔６に配置してコンタクト電極を構成したものであ
り、他の部分は上述の第１の実施の形態によるコンタク
タと同じ構成を有する。

【０１０６】図１１に示す例では、貫通孔６の両端部に
面取部６ａを設け、両端部に配置する粒子（ボール）２
４Ａの直径を中間に配置する粒子２４の直径より大きく
したものである。このような構成とすることで、絶縁基
板４から突出するボールの突出量を大きくとることがで
き、ボールを貫通孔６内に保持するために絶縁基板４の
表面に膜を形成する際に効果的である。

【０１０７】図１２に示す例では、貫通孔６の端部に大
径部６ｂを設け、大径部６ｂに図１０で示したような楕
円カプセルを縦に配置している。このような構成によれ
ば、粒子の突出量を図１１に示す例よりさらに大きくと
ることができる。

【０１０８】なお、本実施の形態によるコンタクタにお
いても、上述の第１の実施の形態によるコンタクタと同
様に、貫通孔６を膜により覆うことにより、粒子を貫通
孔６に保持する構成としてもよい。

【０１０９】次に、本発明の第４の実施の形態について
図１３を参照しながら説明する。図１３は本発明の第４
の実施の形態によるコンタクタに設けられるコンタクト
電極を示す断面図である。

【０１１０】本実施の形態によるコンタクタは、基板材
料４に対してコンタクト電極が形成されるが、貫通孔６
ではなく穴３０とされている。穴３０は、一端が絶縁基
板４の表面に開口し、他端部が閉鎖されたものである。
穴１６には、導電性を有する液体３２が充填され、液体
３２より比重の軽い導電性粒子（ボール）３４がその一
部が絶縁基板４の表面から突出するように液体３２に浮
いた状態で穴３０の中に収容される。

【０１１１】穴３０に充填される液体３２として以下の
ものが使用可能である。

【０１１２】ａ）常温で液体に近い半溶融金属であるガ
リウム（Ｇa）(融点２９．８℃） ｂ）ガリウム（Ｇａ）９２％、錫（Ｓｎ）８．０％の合
金（２０℃で液相） ｃ）水銀（Ｈｇ）（常温で液相）及びその合金 導電性粒子３４としては、液体３２より比重の小さい材
料が選定され、液体３２に浮くことができる。例えば、
液体３２より比重の小さい金属として、アルミニウムが
挙げられる。また、図３に示すようなゴム製のコアに導
電層を設けたボールを使用してもよい。また、図３に示
すボールのコアを除去したような中空のボールを使用す
ることとしてもよい。

【０１１３】なお、本実施の形態におい使用される導電
性粒子３４は、粒子のそのものが弾性を有していなくて
もよい。すなわち、接触圧は液体３２による導電性粒子
３４の浮力として提供される。したがって、低圧の接触
圧を容易に実現することができる。

【０１１４】図１４は図１３に示すコンタクト電極の変
形例であり、導電性粒子３４に加圧力が加わって導電性
粒子３４が液体３２の中に沈みこんだ場合、液体３２が
移動することのできる液貯め部３０ａを予め設けた例で
ある。このような構成のコンタクト電極によれば、コン
タクト力（接触圧）は導電性粒子３４の浮力に等しく、
極めて低圧のコンタクタが実現される。また、液貯め部
３０ａに液体３２が玉スことにより、液体のレベル(高
さ）の上昇が低減されるため、導電性粒子３４に作用す
る浮力は小さいまま維持される。

【０１１５】また、機械的な可動部分がないので、繰り
返し使用可能なコンタクト構造を容易に得ることができ
る。すなわち、例えば１端子当たり０．０１Ｎ（１端子
当たり１ｇ）以下の接触圧で確実に接触できるコンタク
タを容易に製造することができる。

【０１１６】ここで、上述の例では導電性粒子３４を液
体３２に浮かせて構成したものであるが、反対に導電性
粒子３４の比重を液体３２の比重より大きくして、導電
性粒子３４を穴３０の底部に沈めて配置するように構成
することとしてもよい。この場合上述の導電部を有する
絶縁膜のようなもので穴３０の底部を覆うこととすれ
ば、導電部が導電性粒子の重量（実際には導電性粒子の
重量から浮力を差し引いた重量）により押されて突出す
ることとなる。

【０１１７】なお、図１５は、図１４に示す構成におい
て、図７に示す膜１０を設けた構成を示す断面図であ
る。膜１０には導電性粒子３４の直径より小さい直径の
開口が設けられており、導電性粒子３４は貫通穴３０内
に保持される。

【０１１８】次に本発明の第５の実施の形態によるコン
タクタについて図１６を参照しながら説明する。図１６
は本発明の第５の実施の形態によるコンタクタのコンタ
クト電極を示す断面図である。

【０１１９】本実施の形態によるコンタクト電極は、絶
縁基板４に設けられた穴４０を用いて構成される。穴４
０は、一端が絶縁基板４の表面に開口し、他端は閉鎖さ
れている。穴４０には複数の導電性粒子４２が収容され
ている。穴４０の開口部は、膜４４により覆われてお
り、膜４４の穴４０に相当する位置は導電性を有する導
電部４４ａとされている。

【０１２０】導電性粒子４２は、導電性を有し、且つ絶
縁基板４の材料（例えばシリコン）より線膨張係数の大
きい材料で形成される。そして、導電性粒子４２が穴４
０に収容された状態で膜４４の導電部４４ａに導電性粒
子４２が接触し、且つ膜４４が平面となるように穴４０
の深さ及び収容される導電性粒子４２の数が決定され
る。

【０１２１】以上のようなコンタクト電極の構成におい
て、コンタクタが常温から過熱されて例えば１２５℃の
ような高温になると、導電性粒子４２の熱膨張により膜
１０の穴４０に相当する部分が突出する。すなわち、絶
縁基板４を厚さ５００μｍのシリコンで形成し、導電性
粒子４２をゴムで形成した場合、それらの線膨張係数の
差は１００ｐｐｍ程度となる。この熱膨張差により、導
電性粒子４２の方がシリコンの絶縁基板より大きく膨張
し、結果として導電性粒子４２によって膜４４の穴４０
に相当する部分が押し上げられて突出する。

【０１２２】図１６（ａ）は、上述のコンタクト電極の
常温（室温）でのコンタクタの状態を示す断面図であ
り、膜４４は平坦となっている。この状態から加熱され
て温度が１２５℃程度となると、図１６（ｂ）に示すよ
うに導電性粒子４２が大きく膨張し、結果として膜４４
の導電部４４ａが突出する。したがって、常温において
導電部４４ａを半導体装置の端子等に整列して配置し、
コンタクタが高温環境下に置かれると、導電性粒子の熱
膨張により圧力が発生し、導電部４４ａは端子に押し付
けられて適度なコンタクト圧を得ることができる。この
場合、導電性粒子４２の線膨張係数を変えることによ
り、コンタクト圧を調節することができる。

【０１２３】次に、本発明の第６の実施の形態について
図１７を参照しながら説明する。図１７は本発明の第６
の実施の形態によるコンタクタのコンタクト電極を示す
断面図である。

【０１２４】本実施の形態によるコンタクト電極は、絶
縁基板４に設けられた穴５０を用いて構成される。穴５
０は、一端が絶縁基板４の表面に開口し、他端は閉鎖さ
れている。穴５０には、線膨張係数の高い材料で形成さ
れた粒子５２が混入された導電性液体５４が充填されて
いる。穴５０の開口部は、膜５６により覆われており、
膜５６の穴５０に相当する位置は導電性を有する導電部
５６ａとされている。

【０１２５】導電性液体５４は、例えばガリウム（Ｇ
ａ）や水銀（Ｈｇ）等のように常温で液体であり、導電
性を有している。導電性液体５４は穴５０全体に充填さ
れており、膜５６の導電部に接触している。粒子５２は
導電性を有していても、いなくてもかまわないが、その
線膨張係数は絶縁基板４の線膨張係数より大きいものが
使用される。

【０１２６】以上のようなコンタクト電極の構成におい
て、コンタクタが常温から過熱されて例えば１２５℃の
ような高温になると、導電性粒子５２の熱膨張により膜
５６の穴５０に相当する部分が突出する。すなわち、導
電性液体５４に混入された粒子５２が熱膨張すると、導
電性液体５４の全体としての体積が増加する。穴５０の
容積も絶縁基板４の熱膨張により増加するが、粒子５２
の熱膨張のほうが大きい場合、導電性液体の全体として
体積の増加により膜５６が押し上げられて突出する。

【０１２７】図１７（ａ）は、上述のコンタクト電極の
常温（室温）でのコンタクタの状態を示す断面図であ
り、膜５６は平坦となっている。この状態から加熱され
て温度が１２５℃程度となると、図１７（ｂ）に示すよ
うに導電性粒子５２が大きく膨張して導電性液体５４の
体積が増加し、結果として膜５６の導電部５６ａが突出
する。したがって、常温において導電部５６ａを半導体
装置の端子等に整列して配置し、コンタクタが高温環境
下に置かれると、導電性液体５４に圧力が発生し、導電
部５６ａは端子に押し付けられて適度なコンタクト圧を
得ることができる。この場合、粒子５２の線膨張係数あ
るいは混合率を変えることにより、コンタクト圧を調節
することができる。

【０１２８】図１８は導電性液体に熱膨張係数の高い粒
子を混入して構成したコンタクト電極の変形例を示す断
面図である。図１８（ａ）に示すように、穴５０の開口
部付近をテーパ状にすることにより、温度上昇による膜
５６の突出量を大きくすることができる。また、図１８
（ｂ）に示すように、穴５０の開口部付近を細くしてお
くことにより、膜５６の突出量をさらに大きくすること
ができる。

【０１２９】以上の各実施の形態によるコンタクタにお
いて、一端が閉鎖された穴を利用してコンタクト電極を
形成する場合、絶縁基板４に貫通穴６０をまず形成し、
貫通穴６０の一端側を導電材料で閉鎖する構成とするこ
ともできる。この場合、導電性材料がコンタクタの外部
接続端子６２として機能する。また、図１９に示すよう
に配線パターン６４により外部接続端子６２を異なる位
置に形成した端子６６に接続することにより、端子位置
を再配置することもできる。これにより、コンタクタの
外部接続端子の配置の自由度が増し、接続端子の配列を
ある程度標準化することができる。なお貫通穴６０には
上述の実施の形態によるコンタクト電極が形成される。

【０１３０】また、図２０に示すように配線パターン６
４を使用して、ＬＳＩ試験や動作に有利なように端子の
配線を共通化することにより、コンタクタの外部接続端
子の数を減少することができる。

【０１３１】図２１は、絶縁基板４をシリコンウェーハ
により形成したときに、試験動作を行う回路の補助を行
う補助ＬＳＩ回路を絶縁基板４の反対側の面に形成した
例を示す。これにより、測定精度の向上やチャンネル数
の低減等のようにＬＳＩ試験装置の負担を軽減すること
ができる。なお、図２２は図２１中の矢印Ａ方向から見
た図であり、補助ＬＳＩ７０の端子を配線パターン７４
によりコンタクタの外部接続端子７２に接続した構成を
示している。

【０１３２】次に、本発明の第７の実施の形態について
図２３及び図２４を参照しながら説明する。図２３は本
発明の第７の実施の形態によるコンタクタの一部を示す
断面図である。図２４は本発明の第７の実施の形態によ
るコンタクタを半導体装置にコンタクトさせた状態を示
す断面図である。

【０１３３】本発明の第７の実施の形態によるコンタク
タは、図２３に示すように、絶縁基板７０と、絶縁基板
７０に形成された多数の貫通穴７２と、貫通穴７２に配
設された導電体７４とを有する。絶縁基板７０の一方の
面（上面）７０ａには、貫通穴７２を覆って閉鎖するよ
うに回路配線用端子７６が形成されている。回路配線用
端子７６には、試験用基板等に接続するための回路配線
としてリード７８が接続される。あるいは、回路配線用
端子７６は、絶縁基板７０の上面７０ａ上に形成された
配線パターン(図示せず）により他の端子等に接続され
てもよい。

【０１３４】本実施の形態では、貫通孔７２と導電体７
４とによりコンタクト電極が構成される。貫通孔７２は
アスペクト比(長さ／直径）の大きい孔として形成され
ることが好ましい。絶縁基板７０の下面７０ｂ側の貫通
孔７２の開口部にはザグリ面７２ａが設けられることが
好ましい。

【０１３５】導電体７４は貫通孔７２内に充填され、そ
の一端は回路配線用端子７６に接触している。導電体７
４の他端はバンプ部７４ａとして形成される。バンプ部
７４ａは略半球形であり、その直径は貫通孔７０の直径
より大きい。

【０１３６】導電体７４の材料としては、導電性を有し
且つ非常に弾性の低い材料が使用される。このような材
料として、表面張力の大きい液体金属、半溶融状態の金
属、有機導電体、縦弾性係数の低い導電体が挙げられ
る。すなわち、コンタクタを用いて行う試験の試験温度
の時に、液体状で導電性を有する材料(金属）、又は固
相と液相の中間である半溶融状態となる材料等が使用さ
れる。そのような材料として、以下のような材料があ
る。

【０１３７】ａ）常温で液体に近い半溶融金属であるガ
リウム（Ｇa）(融点２９．８℃） ｂ）ガリウム（Ｇａ）９２％、錫（Ｓｎ）８．０％の合
金（２０℃で液相） ｃ）水銀（Ｈｇ）（常温で液相）及びその合金 ｄ）低融点ハンダ Ｓｎ−５８Ｂｉ (融点１３０℃） Ｓｎ−５７Ｂｉ−Ａｇ (融点１３７℃） Ｓｎ−５７Ｂｉ−Ａｇ (融点１３９℃） 導電体７４は液相の状態で貫通孔７２に充填される。し
たがって、貫通孔７２からはみ出した部分は、その表面
張力により半球状となり、絶縁基板７０の下面７０ｂか
ら突出した状態となる。上述のバンプ部７４ａは表面張
力により半球状となった部分に相当する。

【０１３８】図２４は、図２３に示したコンタクタを、
半導体装置が形成されたウェーハ８０にコンタクトした
状態を示す図である。コンタクト電極すなわち導電体７
４のバンプ７４ａを下側にして、試験に供されるウェー
ハ８０に形成された半導体装置の電極８０ａに対向さ
せ、コンタクタとウェーハ８０との距離を狭めていく
と、導電体７４のバンプ部７４ａの先端が電極８０ａに
接触した時点で導電体７４はすぐに変形を開始する。

【０１３９】バンプ部７４ａの高さにばらつきがあった
とすると、最初に一番高いバンプ７４部ａが電極８０ａ
に接触し、そのままコンタクタとウェーハ８０との距離
を狭めていくと高いほうのバンプ７４部ａから順次対応
する電極８０ａに接触する。この際、最初に電極８０ａ
に接触したバンプ部７４ａは容易に変形し、ウェーハ８
０とコンタクタの距離が狭まってもコンタクト圧はほと
んど変化しない。すなわち、バンプ部７４ａを含む導電
体７４は液相又は半溶融状態であるため、バンプ部７４
ａが周囲の空間に向かって容易に変形できるからであ
る。また、貫通孔７２は比較的アスペクト比の大きい孔
とされているので、導電体７４の弾性により貫通孔７２
の長手方向に容易に変形することができることも、接触
圧が増大しない理由となっている。

【０１４０】例えばシリコンウェーハにより形成された
絶縁基板７０に、大きなアスペクト比の貫通孔７２を形
成するには、光励起電解研磨法を用いることができる。
この方法によれば、安価に貫通孔７２を形成することが
できる。また、貫通孔７２に導電体７４を充填する方法
として、液体吸引法を用いることができる。すなわち、
貫通孔の形成された絶縁基板７０の下面７０ｂを液相の
導電体に浸し、上面７０ａ側から液相の導電体を貫通孔
７２を介して吸引する方法である。この方法によれば、
容易に微小な径の貫通孔に液相の導電体を充填すること
ができる。

【０１４１】上述のように、導電体７４は液相又は固相
と液相との間の半溶融状態でコンタクト電極として使用
される。固相と液相との間の半溶融状態の導電体として
は、水銀（Ｈｇ）やガリウム（Ｇａ）がある。また、あ
る種の有機材料と金属との混合物でも可能である。

【０１４２】このような、固相と液相との間の半溶融状
態の導電体は弾性を示すが、そのバネ定数は非常に低
く、被試験体の電極に押し付けられても、接触圧をゼロ
に近い状態で維持することができる。貫通孔のアスペク
ト比が大きいほど、導電体が貫通孔内で容易に弾性変形
できる。したがって、貫通孔のアスペクト比が大きいほ
ど、導電体と電極の間の間隔が狭められても接触圧を低
く維持することができる。

【０１４３】また、導電体７４に対する濡れ性が大きい
材料を貫通孔７２の内面に形成しておくことにより、導
電体７４が液相又は液相と固相との間の状態となった際
に、導電体７４は貫通孔７２の内面に付着し、導電体７
４を確実に貫通孔７２内に保持することができる。

【０１４４】次に、本実施の形態によるコンタクタの実
施例について説明する。

【０１４５】（実施例１）ウェーハ状態のＣＳＰ（ＬＧ
Ａタイプ）用のコンタクタとして本実施の形態によるコ
ンタクタを使用した。ＣＳＰは５００μｍピッチのパッ
ド端子（電極）を有していた。被試験体である各々のＬ
ＳＩは、１０ｍｍ角のＬＳＩチップであり、フルマトリ
ックスで３６０端子が設けられていた。ＬＳＩチップは
８インチウェーハに形成され、一つのウェーハに約２５
０個のＬＳＩが形成されていた。したがって、ウェーハ
全体では、約９００００個の端子が設けられていた。

【０１４６】コンタクタの絶縁基板７０には厚さ５００
μｍのシリコンウェーハを使用した。シリコンウェーハ
に光励起研磨法により５００μｍピッチで直径１５０μ
ｍの貫通孔を形成し、貫通孔の一端側に回路配線用端子
７６を形成し、他端にはザグリ面７２ａを形成した。そ
して、上述の導電体を吸引法により貫通孔の各々に充填
した。

【０１４７】以上のように準備したコンタクタに上述の
ウェーハ状態のＣＳＰを接近させてＣＳＰの端子をコン
タクタのコンタクト電極（導電体のバンプ部）に接触さ
せた。ウェーハ上のＣＳＰの全ての端子とコンタクタの
導電体とが接触するまで、コンタクタとウェーハとを近
接させても、コンタクタの押圧力はほとんど必要なく、
１端子当たり平均０．０５ｇ以下という非常に小さな圧
力ですべての端子に導電体を接触させることができた。
以上のようなコンタクト状態で、外部接続用端子に接続
されたリードを試験装置に接続し、ウェーハ状態のまま
一括で機能試験やバーンイン試験を行うことができた。
導電体は液相又は半溶融状態であり、ＬＳＩの電極に接
合されないため、試験後は導電体のバンプ部を電極から
容易に分離することができ、コンタクタを再度使用する
こともできた。

【０１４８】(実施例２）上述の実施例１と同じウェー
ハ状態のＣＳＰを試験するためのコンタクタを、導電体
として低融点ハンダであるＳｎ−５８Ｂｉを用いて作成
した。

【０１４９】まず、常温状態でウェーハ上のＬＳＩとコ
ンタクタとの位置合わせを行った。その後、コンタクタ
及びウェーハを１２５℃まで加熱し、導電体を半溶融状
態とした。そして、１端子当たり１ｇの荷重をかけて導
電体のバンプ部をＬＳＩの端子に熱圧着したところ、良
好なコンタクトをとることができた。

【０１５０】本実施例では、コンタクタの導電体を加熱
圧接したあと、そのまま試験装置であるプローバ上に搭
載し、コンタクタの絶縁基板の回路配線用端子にプロー
バを接続して機能試験を実施した。更に、機能試験が終
了してから、ウェーハをコンタクタごとバーンインボー
ドに移してバーンイン試験を行った。

【０１５１】その後、ウェーハとコンタクタを再度プロ
ーバ上に移動し、常温及び高温でのＬＳＩの機能テスト
を実施した。最後に、コンタクタとウェーハとを適当な
温度に加熱することにより、導電体のバンプ部をＬＳＩ
の端子から容易に分離することができた。

【０１５２】(実施例３）導電体として低融点ハンダを
使用し、実施例１と同様な構成のコンタクタを準備し
た。コンタクタを１５０℃まで加熱してハンダを溶融状
態としてから、被検査体のウェーハとゼロ荷重でコンタ
クトをとった。この際、コンタクトはハンダ表面に酸化
膜が形成されないように窒素雰囲気下で行われた。続い
て、−２５℃〜１２５℃の温度サイクル試験を行った結
果、従来の方法と同様の結果を得た。

【０１５３】(実施例４）コンタクタの絶縁基板７０を
シリコン（Ｓｉ）により形成し、導電体７４をシリコン
より柔らかく、且つ被試験ＬＳＩの端子と合金を形成し
にくい金属を充填した。

【０１５４】この構成ではコンタクト電極とＬＳＩの端
子との分離が容易であるため、ファイナルテスト及びバ
ーンインテスト等の試験工程ごとに専用のコンタクタを
準備することができた。すなわち、試験装置の各々に専
用のコンタクタを設置し、各試験の終了後、ＬＳＩだけ
を移動することが可能であった。

【０１５５】(実施例５）上述の実施例１では、端子ピ
ッチが５００μｍであったが、本実施例では、端子ピッ
チが２００μｍのフリップチップ実装したエリアアレイ
タイプの半導体装置の試験用コンタクタを作成した。絶
縁基板７０としてシリコンを使用し、孔の直径は５０μ
ｍ、深さは２００μｍとした。

【０１５６】導電体の材料としては、 ａ）常温で液体に近い半溶融金属であるガリウム（Ｇ
a）(融点２９．８℃） ｂ）ガリウム（Ｇａ）９２％、錫（Ｓｎ）８．０％の合
金（２０℃で液相） ｃ）水銀（Ｈｇ）（常温で液相）及びその合金 等を使用した。

【０１５７】このようにして準備したコンタクタを上述
のエリアアレイタイプの半導体装置とコンタクトしたと
ころ、被試験体がウェーハ状態の半導体装置であって
も、全体で１ｋｇ程度の加圧力で均一なコンタクトを得
ることができた。

【０１５８】以上説明したように、本発明は以下の付記
に記載の発明を包含するものである。

【０１５９】(付記１） 絶縁基板と、該絶縁基板に設
けられ、該絶縁基板の表面から厚み方向に延在する凹部
と、該凹部に収容された複数の弾性を有する導電性粒子
とを有し、該導電性粒子の一部が前記絶縁基板の表面か
ら突出していることを特徴とするコンタクタ。

【０１６０】(付記２） 付記１記載のコンタクタであ
って、前記凹部は前記絶縁基板の厚み方向に貫通して形
成された貫通孔であり、前記導電性粒子は前記絶縁基板
の両面から突出することを特徴とするコンタクタ。

【０１６１】(付記３） 付記１記載のコンタクタであ
って、前記凹部は前記絶縁基板の厚み方向に貫通して形
成された貫通孔であり、該貫通孔の一端側は回路配線用
端子により閉鎖されていることを特徴とするコンタク
タ。

【０１６２】(付記４） 付記１乃至３のうちいずれか
一つに記載のコンタクタであって、前記導電性粒子は少
なくとも表面が導電性を有する球形の粒子であり、一列
に整列して互いに接触した状態で前記凹部内に収容され
ることを特徴とするコンタクタ。

【０１６３】(付記５） 付記１乃至３のうちいずれか
一つに記載のコンタクタであって、前記導電性粒子は少
なくとも表面が導電性を有する円筒形であり、円筒の中
心軸が前記凹部の延在方向に対して略垂直となり、且つ
一列に整列して互いに接触した状態で前記凹部に収容さ
れることを特徴とするコンタクタ。

【０１６４】(付記６） 付記１乃至３のうちいずれか
一つに記載のコンタクタであって、前記導電性粒子は少
なくとも表面が導電性を有するカプセル形状であり、カ
プセル形状の長手方向が前記凹部の延在方向に対して略
垂直となり、且つ一列に整列して互いに接触した状態で
前記凹部に収容されることを特徴とするコンタクタ。

【０１６５】(付記７） 付記１乃至３のうちいずれか
一つに記載のコンタクタであって、前記絶縁基板におけ
る前記凹部の開口端部には、前記絶縁基板の厚み方向の
中央部における前記凹部の直径より大きい直径を有する
大径部が形成されており、該大径部に収容される導電性
粒子の径は他の導電性粒子の径より大きいことを特徴と
するコンタクタ。

【０１６６】(付記８） 付記４記載のコンタクタであ
って、前記絶縁基板における前記凹部の開口端部には、
前記導電性粒子の直径より小さい直径を有する小径部が
形成されており、前記導電性粒子の一部が前記小径部を
通じて前記絶縁基板の表面から突出していることを特徴
とするコンタクタ。

【０１６７】(付記９） 付記１乃至７のうちいずれか
一つに記載のコンタクタであって、前記絶縁基板の表面
に絶縁膜が設けられ、該絶縁膜の前記凹部の開口端部に
相当する位置には導電性部材が形成されていることを特
徴とするコンタクタ。

【０１６８】(付記１０） 付記９記載のコンタクタで
あって、前記導電性部材は前記膜の表面から突出してお
り、突起電極として機能することを特徴とするコンタク
タ。

【０１６９】(付記１１） 付記１乃至１０のうちいず
れか一つに記載のコンタクタであって、前記絶縁基板の
表面に絶縁膜が設けられ、該絶縁膜の前記凹部の開口端
部に相当する位置に、前記導電性粒子の直径より小さい
直径の開口が形成され、前記導電性粒子の一部が前記開
口から突出していることを特徴とするコンタクタ。

【０１７０】(付記１２） 絶縁基板と、該絶縁基板に
設けられ、該絶縁基板の表面から厚み方向に延在する凹
部と、該凹部に充填された導電性液体と、該凹部に収容
され、該導電性液体の比重と異なる比重を有する導電性
粒子とを有し、該導電性粒子と該導電性液体の比重差に
より、該導電性粒子の一部が前記絶縁基板の表面から突
出していることを特徴とするコンタクタ。

【０１７１】(付記１３） 付記１２記載のコンタクタ
であって、前記導電性粒子の比重は前記導電性液体の比
重より小さく、前記導電性粒子に作用する浮力により前
記導電性粒子は前記絶縁基板から突出することを特徴と
するコンタクタ。

【０１７２】(付記１４） 付記１２記載のコンタクタ
であって、前記導電性粒子の比重は前記導電性液体の比
重より大きく、前記導電性粒子に作用する重力により前
記導電性粒子は前記絶縁性基板から突出することを特徴
とするコンタクタ。

【０１７３】(付記１５） 付記１２乃至１４のうちい
ずれか一つに記載のコンタクタであって、前記凹部は前
記絶縁基板の厚み方向に貫通して形成された貫通孔であ
り、該貫通孔の一端側は回路配線用端子により閉鎖され
ていることを特徴とするコンタクタ。

【０１７４】(付記１６） 付記１２乃至１５のうちい
ずれか一つに記載のコンタクタであって、前記絶縁基板
の表面における前記凹部の開口端部には、前記凹部の底
部より大きい直径を有する液貯め部が形成されており、
前記導電性粒子が押圧されて前記導電性液体中に入り込
んだときに前記導電性液体が該液貯め部に流れ込むこと
により、前記導電性液体が前記凹部からあふれ出ないよ
う構成したことを特徴とするコンタクタ。

【０１７５】(付記１７） 付記１２乃至１６のうちい
ずれか一つに記載のコンタクタであって、前記絶縁基板
の表面に絶縁膜が形成され、該絶縁膜の前記凹部の開口
部に相当する位置には前記導電性粒子の直径より小さい
直径の開口が形成されており、前記導電性粒子の一部が
該開口から突出していることを特徴とするコンタクタ。

【０１７６】(付記１８） 絶縁基板と、該絶縁基板に
設けられ、該絶縁基板の表面から厚み方向に延在する凹
部と、該凹部の延在方向に整列して互いに接触した状態
で該凹部に収容された複数の導電性粒子と前記絶縁基板
の表面に形成され、前記凹部の開口部に相当する位置に
導電部を有する絶縁膜とを有し、該導電性粒子の線膨張
係数は前記絶縁基板の線膨張係数より大きく設定され、
コンタクタが加熱された際に前記導電性粒子が熱膨張す
ることにより、前記絶縁膜の導電部が前記導電性粒子に
押圧されて突出することを特徴とするコンタクタ。

【０１７７】(付記１９） 付記１８記載のコンタクタ
であって、前記凹部は前記絶縁基板の厚み方向に貫通し
て形成された貫通孔であり、該貫通孔の一端側は回路配
線用端子により閉鎖されていることを特徴とするコンタ
クタ。

【０１７８】(付記２０） 絶縁基板と、該絶縁基板に
設けられ、該絶縁基板の表面から厚み方向に延在する凹
部と、該凹部に充填された導電性液体と、該導電性液体
に混合された粒子と、前記絶縁基板の表面に形成され、
前記凹部の開口部に相当する位置に導電部を有する絶縁
膜とを有しコンタクタが加熱されたときに前記導電性液
体と前記粒子の混合体が熱膨張して、前記絶縁膜の導電
部が前記混合体により押圧されて突出することを特徴と
するコンタクタ。

【０１７９】(付記２１） 付記２０記載のコンタクタ
であって、前記凹部は前記絶縁基板の厚み方向に貫通し
て形成された貫通孔であり、該貫通孔の一端側は回路配
線用端子により閉鎖されていることを特徴とするコンタ
クタ。

【０１８０】(付記２２） 付記２０又は２１記載のコ
ンタクタであって、前記粒子の線膨張係数は前記絶縁基
板の線膨張係数より大きいことを特徴とするコンタク
タ。

【０１８１】(付記２３） 付記２０乃至２２のうちい
ずれか一つに記載のコンタクタであって、前記凹部の開
口端部付近の直径は、その他の部分の直径より小さく構
成され、熱膨張による前記絶縁基板の導電部の突出量を
増大したことを特徴とするコンタクタ。

【０１８２】(付記２４） 付記３、１５、１９及び２
１のうちいずれか一つに記載のコンタクタであって、前
記回路配線用端子同士を接続する配線パターンが前記絶
縁基板上に形成されたことを特徴とするコンタクタ。

【０１８３】(付記２５） 付記１、１２、１８及び２
０のうちいずれか一つに記載のコンタクタであって、前
記凹部の底部と前記絶縁基板の表面との間に電子回路が
形成され、該電子回路は前記凹部の底部を介して前記導
電性粒子又は導電性液体に電気的に接続され、且つ前記
絶縁基板の表面に形成された外部接続端子に接続された
ことを特徴とするコンタクタ。

【０１８４】(付記２６） 付記１記載のコンタクタを
使用した試験方法であって、コンタクタの絶縁基板の表
面から突出した導電性粒子に被試験体の外部接続用端子
が整列するように被試験体をコンタクタに対して配置
し、被試験体の面が前記絶縁基板の表面に接触するま
で、コンタクタを被試験体に対して所定の低圧力で押圧
する各工程を含むことを特徴とする試験方法。

【０１８５】(付記２７） 付記２記載のコンタクタを
使用した試験方法であって、コンタクタの絶縁基板の一
方の面から突出した導電性粒子に試験用基板の接続端子
が接触するように、コンタクタの一方の面側に試験用基
板を配置し、コンタクタの他方の面から突出した導電性
粒子に被試験体の外部接続用端子が接触するように、コ
ンタクタの他方の面側に被試験体を配置し、前記試験用
基板と前記被試験体とを所定の低圧力でコンタクタに対
して押圧することにより前記試験用基板と前記被試験体
とをコンタクタに接触させ、前記試験用基板と前記被試
験体とを電気的に接続する各工程を含むことを特徴とす
る試験方法。

【０１８６】(付記２８） 絶縁基板と、該絶縁基板に
設けられ、該絶縁基板の表面から厚み方向に延在する凹
部と、該凹部に収容された導電体であって、使用温度に
おいて液相又は液相と固相との中間の状態となる導電体
とを有し、該導電体の一部が前記絶縁基板の表面から突
出して突出部が形成されていることを特徴とするコンタ
クタ。

【０１８７】(付記２９） 付記２８記載のコンタクタ
であって、前記凹部は前記絶縁基板の厚み方向に貫通し
て形成された貫通孔であり、該貫通孔の一端側は回路配
線用端子により閉鎖されていることを特徴とするコンタ
クタ。

【０１８８】(付記３０） 付記２８又は２９に記載の
コンタクタであって、前記導電体の突出部が位置する側
の前記前記凹部の端部には、前記導電体の突出部が押圧
されて変形する際に変形部分を収容する液貯め部が形成
されていることを特徴とするコンタクタ。

【０１８９】(付記３１） 付記２８乃至３０のうちい
ずれか一つに記載のコンタクタであって、前記導電体が
液相となった際に前記導電体に対して濡れ性を有する材
料の層が前記凹部の内面に形成されていることを特徴と
するコンタクタ。

【０１９０】(付記３２） 付記２９記載のコンタクタ
であって、前記回路配線用端子同士を接続する配線パタ
ーンが前記絶縁基板上に形成されたことを特徴とするコ
ンタクタ。

【０１９１】(付記３３） 付記２８記載のコンタクタ
であって、前記凹部の底部と前記絶縁基板の表面との間
に電子回路が形成され、該電子回路は前記凹部の底部を
介して前記導電体に電気的に接続され、且つ前記絶縁基
板の表面に形成された外部接続端子に接続されたことを
特徴とするコンタクタ。

【０１９２】(付記３４） 付記２８記載のコンタクタ
を使用した試験方法であって、コンタクタの絶縁基板の
表面から突出した導電体の突出部に被試験体の外部接続
用端子が整列するように被試験体をコンタクタに対して
配置し、被試験体が前記絶縁基板の表面に接触するま
で、コンタクタを被試験体に対して所定の低圧力で押圧
する各工程を含むことを特徴とする試験方法。

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、次に述べる
種々の効果を実現することができる。請求項１の発明に
よれば、導電性粒子基板の表面から突出した部分がコン
タクト電極として機能する。絶縁機基の凹部には複数の
導電性粒子が収容されており、その各々が弾性変形する
ことによりコンタクト電極の接触圧を発生する。導電性
粒子は互いに接触して導通しているが、凹部内において
導電性粒子の周囲には変形した部分が収容可能な空間が
存在する。

【０１９３】したがって、導電性粒子の各々は自由に変
形することができ、結果として、導電性粒子の突出部が
平坦になるまで被試験体の端子を導電性粒子に押し付け
ても、極めて低い圧力を維持したまま変形することがで
きる。これにより、ウェーハレベルでの半導体装置試験
のようにコンタクトをとる端子が膨大な数になっても、
小さな押圧力で確実にコンタクトをとることができる。

【０１９４】請求項２記載の発明によれば、貫通孔に導
電性粒子を整列した状態で収容して両端の導電性粒子を
絶縁基板から突出させることにより、絶縁基板の両面側
にコンタクト電極を有するコンタクタを実現することが
できる。このような構成は非常に簡単な構造であり、安
価に製造することができる。

【０１９５】請求項３記載の発明によれば、貫通孔の一
端に回路配線用端子が設けられるため、導電性粒子の列
により、コンタクト電極の先端と回路配線端子は電気的
に接続される。加えて、導電性粒子が接触圧を発生する
ので、非常に簡単な構成によりコンタクト電極を構成す
ることができる。

【０１９６】また、請求項４記載の発明によれば、導電
性液体と導電性粒子との比重差により発生する浮力又は
重力により接触圧を発生することができる。したがっ
て、極めて小さな接触圧を簡単な構成により発生するこ
とができる。

【０１９７】また、請求項５記載の発明によれば、使用
温度において導電性粒子が熱膨張することにより、絶縁
膜に設けられた導電部が突出するので、この突出部をコ
ンタクト電極として使用することができる。

【０１９８】また、請求項６記載の発明によれば、導電
性液体と粒子との混合体の熱膨張が、絶縁基板の熱膨張
による凹部の容積の増大より大きいので、加熱状態で試
験を行うような場合、混合体の熱膨張による絶縁膜の導
電部の突出により、適当な接触を行うことができる。

【０１９９】また、請求項７記載の発明によれば、コン
タクタが被試験体に接触するまで押圧することだけで、
コンタクタを被試験体に適当な接触圧によりコンタクト
することができる。導電性粒子は容易に弾性変形可能で
あり、極めて小さな接触圧を達成することができ、例え
ば、ウェーハ状態の半導体装置の試験に用いた場合で
も、小さな押圧力で確実な接触を実現することができ
る。

【０２００】また、請求項８記載の発明によれば、コン
タクタを試験用基板と被試験体との間に挟んで圧力を加
え、コンタクタに接触させるだけで、小さな接触圧で確
実に接触祖することができる。

【０２０１】また、請求項９記載の発明によれば、導電
体は使用温度において、液相又は液相と固相の中間の状
態となるため、押圧力が作用した場合、非常に小さい力
で変形することができる。したがって、導電体の突出部
をコンタクト電極とした場合、接触圧がゼロに近い値の
電気的接続を達成することができる。

【０２０２】また、請求項１０記載の発明によれば、コ
ンタクタを被試験体に近接させるだけで、コンタクタを
被試験体にほとんど圧力無しでコンタクトすることがで
きる。したがって、例えば、ウェーハ状態の半導体装置
の試験に用いた場合でも、小さな押圧力で確実な接触を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるコンタクタの
斜視図である。

【図２】図１に示すコンタクタのコンタクト電極の一つ
を示す断面図である。

【図３】図２に示すボールの一例示す図である。

【図４】図２に示すボールの他の例を示す図である。

【図５】貫通孔の開口部を膜で覆う例を示す断面図であ
る。

【図６】貫通孔を覆う膜にバンプを形成した例を示す断
面図である。

【図７】貫通孔を覆う膜にボールの直径より小さい径の
開口を設けた例を示す断面図である。

【図８】貫通孔の開口部がボールの直径より小さい径に
絞られた例を示す断面図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態によるコンタクタに
設けられたコンタクト電極の一例を示す断面図である。

【図１０】図１０は本発明の第２の実施の形態によるコ
ンタクタに設けられたコンタクト電極の他の例を示す図
である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態によるコンタクタ
の一例におけるコンタクト電極を示す断面図である。

【図１２】本発明の第３の実施の形態によるコンタクタ
の他の例におけるコンタクト電極を示す断面図である。

【図１３】本発明の第４の実施の形態によるコンタクタ
に設けられるコンタクト電極を示す断面図である。

【図１４】図１４は図１３に示すコンタクト電極の変形
例を示す断面図である。

【図１５】図１４に示すコンタクト電極に膜を設けた構
成を示す断面図である。

【図１６】本発明の第５の実施の形態によるコンタクタ
のコンタクト電極を示す断面図である。

【図１７】本発明の第６の実施の形態によるコンタクタ
のコンタクト電極を示す断面図である。

【図１８】導電性液体に熱膨張係数の高い粒子を混入し
て構成したコンタクト電極の変形例を示す断面図であ
る。

【図１９】配線パターン６４により端子位置を再配置す
る例を示す図である。

【図２０】配線パターンを使用して端子の配線を共通化
する例を示す図である。

【図２１】補助ＬＳＩ回路を絶縁基板の反対側の面に形
成した例を示す図である。

【図２２】図２１中の矢印Ａ方向から見た図である。

【図２３】本発明の第７の実施の形態によるコンタクタ
の一部を示す断面図である。

【図２４】本発明の第７の実施の形態によるコンタクタ
を半導体装置にコンタクトさせた状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

２ コンタクト電極 ４ 絶縁基板 ６，６０ 貫通孔 ６ａ 面取部 ６ｂ 大径部 ８，８Ａ，８Ｂ ボール １０，４４，５６ 膜 １０ａ 開口 １２ 導電部材 １４ バンプ ２０ 導電体 ２２ カプセル ３０，４０ 穴 ３０ａ 液貯め部 ３２ 液体 ３４，４２ 導電性粒子 ４４ａ，５６ａ 導電部 ５４ 導電性液体 ６２ 外部接続端子 ６４，７４ 配線パターン ６６，７２ 端子 ７０ 補助ＬＳＩ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 直行 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 端谷 隆文 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 矢野 映 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 緑川 一郎 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2G003 AA07 AA10 AG03 AG07 AG12 AH05 2G011 AA01 AA16 AA21 AB06 AB08 AC14 AC32 AE03 AE22 AF01 4M106 AA01 AA04 BA01 BA14 DD03 DD12

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板と、 該絶縁基板に設けられ、該絶縁基板の表面から厚み方向
   に延在する凹部と、 該凹部に収容された複数の弾性を有する導電性粒子とを
   有し、 該導電性粒子の一部が前記絶縁基板の表面から突出して
   いることを特徴とするコンタクタ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のコンタクタであって、 前記凹部は前記絶縁基板の厚み方向に貫通して形成され
   た貫通孔であり、前記導電性粒子は前記絶縁基板の両面
   から突出することを特徴とするコンタクタ。
3. 【請求項３】 請求項１記載のコンタクタであって、 前記凹部は前記絶縁基板の厚み方向に貫通して形成され
   た貫通孔であり、該貫通孔の一端側は回路配線用端子に
   より閉鎖されていることを特徴とするコンタクタ。
4. 【請求項４】 絶縁基板と、 該絶縁基板に設けられ、該絶縁基板の表面から厚み方向
   に延在する凹部と、 該凹部に充填された導電性液体と、 該凹部に収容され、該導電性液体の比重と異なる比重を
   有する導電性粒子とを有し、 該導電性粒子と該導電性液体の比重差により、該導電性
   粒子の一部が前記絶縁基板の表面から突出していること
   を特徴とするコンタクタ。
5. 【請求項５】 絶縁基板と、 該絶縁基板に設けられ、該絶縁基板の表面から厚み方向
   に延在する凹部と、 該凹部の延在方向に整列して互いに接触した状態で該凹
   部に収容された複数の導電性粒子と前記絶縁基板の表面
   に形成され、前記凹部の開口部に相当する位置に導電部
   を有する絶縁膜とを有し、 該導電性粒子の線膨張係数は前記絶縁基板の線膨張係数
   より大きく設定され、コンタクタが加熱された際に前記
   導電性粒子が熱膨張することにより、前記絶縁膜の導電
   部が前記導電性粒子に押圧されて突出することを特徴と
   するコンタクタ。
6. 【請求項６】 絶縁基板と、 該絶縁基板に設けられ、該絶縁基板の表面から厚み方向
   に延在する凹部と、 該凹部に充填された導電性液体と、 該導電性液体に混合された粒子と、 前記絶縁基板の表面に形成され、前記凹部の開口部に相
   当する位置に導電部を有する絶縁膜とを有しコンタクタ
   が加熱されたときに前記導電性液体と前記粒子の混合体
   が熱膨張して、前記絶縁膜の導電部が前記混合体により
   押圧されて突出することを特徴とするコンタクタ。
7. 【請求項７】 請求項１記載のコンタクタを使用した試
   験方法であって、 コンタクタの絶縁基板の表面から突出した導電性粒子に
   被試験体の外部接続用端子が整列するように被試験体を
   コンタクタに対して配置し、 被試験体の面が前記絶縁基板の表面に接触するまで、コ
   ンタクタを被試験体に対して所定の低圧力で押圧する各
   工程を含むことを特徴とする試験方法。
8. 【請求項８】 請求項２記載のコンタクタを使用した試
   験方法であって、 コンタクタの絶縁基板の一方の面から突出した導電性粒
   子に試験用基板の接続端子が接触するように、コンタク
   タの一方の面側に試験用基板を配置し、 コンタクタの他方の面から突出した導電性粒子に被試験
   体の外部接続用端子が接触するように、コンタクタの他
   方の面側に被試験体を配置し、 前記試験用基板と前記被試験体とを所定の低圧力でコン
   タクタに対して押圧することにより前記試験用基板と前
   記被試験体とをコンタクタに接触させ、前記試験用基板
   と前記被試験体とを電気的に接続する各工程を含むこと
   を特徴とする試験方法。
9. 【請求項９】 絶縁基板と、 該絶縁基板に設けられ、該絶縁基板の表面から厚み方向
   に延在する凹部と、 該凹部に収容された導電体であって、使用温度において
   液相又は液相と固相との中間の状態となる導電体とを有
   し、 該導電体の一部が前記絶縁基板の表面から突出して突出
   部が形成されていることを特徴とするコンタクタ。
10. 【請求項１０】 請求項９記載のコンタクタを使用した
    試験方法であって、 コンタクタの絶縁基板の表面から突出した導電体の突出
    部に被試験体の外部接続用端子が整列するように被試験
    体をコンタクタに対して配置し、 被試験体が前記絶縁基板の表面に接触するまで、コンタ
    クタを被試験体に対して所定の低圧力で押圧する各工程
    を含むことを特徴とする試験方法。