JP2003057311A

JP2003057311A - 電気的接続検査装置

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Publication number: JP2003057311A
Application number: JP2001247960A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Hirano; 貴之平野; Yasushi Goto; 裕史後藤; Yasushi Yoneda; 康司米田; Eiji Iwamura; 栄治岩村; Susumu Takeuchi; 進竹内
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Genesis Technology Co Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Genesis Technology Co Ltd
Priority date: 2001-08-17
Filing date: 2001-08-17
Publication date: 2003-02-26
Anticipated expiration: 2021-08-17
Also published as: TW589452B; DE10237499A1; JP4045084B2; KR100516559B1; US6815962B2; US20030034782A1; KR20030015872A

Abstract

(57)【要約】【課題】電気抵抗等の電気特性及び内部応力等の物理
性状の適性に伴なう製品機能面の制約や、メッキ法の採
用可否等製造面の制約の観点において使用材料の選択の
自由度を損なうことなく、更に電極素材が付着、凝集し
難い優れた耐久性を備えた微細構造を有する電気的接続
検査装置を提供すること。【解決手段】複数個の接触端子を有し、検査対象と電
気的に接触して信号を入出力するための電気的接続検査
装置において、前記接触端子の先端部に位置する配線母
材層の表面に、該配線母材層より高いヤング率を有し且
つ比抵抗が１×１０^-4Ωｃｍ以下である第２層の被膜
が形成され、更に該第２層の表面に低凝集性を有する第
３層の被膜が形成されたことを特徴とする電気的接続検
査装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の接触端子を
検査対象となる半導体素子等の電極に押圧接触させて電
気信号を入出力させることによって、これらの電気特性
を検査するための電気的接続検査装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩの半導体素子は、半導体ウエハ上
に多数個設けられ、それぞれがチップに切り分けられ、
電気製品等各種の利用製品に使用される。通常これらの
半導体チップの表面には、その周囲に沿って多数の電極
が列設されている。こうした半導体を工業的に多数生産
するに際しては、その電気特性を検査するために一般に
プローブカードと呼ばれる接続検査装置が用いられてい
る。

【０００３】このプローブカードは図１に示すように配
線が埋設された樹脂基板からなるカード基板１と、これ
から斜めに突出した金属針からなる接触端子２とで構成
されている。そして、実際の検査に当たっては、接触端
子２のたわみを利用した接触圧により半導体ウエハ４上
の電極５を擦って表面に自然形成した酸化膜を除去する
ことで電気的接触を図ることによって行なわれる。又、
チップに切り分けられた素子を実装する前に、それらの
検査を行なう場合にも、同様の多数の接触端子を有する
コンタクタ（あるいはソケット）と呼ばれる接続検査装
置が用いられ、同様にして素子に接触端子をコンタクタ
接触させることで電気特性を検査することができるよう
に構成されている。なお、表示装置等の各種電子デバイ
スの電気特性の検査にも一般にプローブと呼ばれる接続
検査装置が使用されている。

【０００４】近年、半導体素子の微細化に伴ない、その
電気的な検査を行なうための接続素子も微細化されたも
のが提案されている。例えば特開平７−２８３２８０号
公報ではフォトリソグラフィ技術をベースとしてシリコ
ンの異方性エッチングの鋳型を利用して接触端子を形成
し、その中に硬質なメッキ材料を、最表面には導電層を
形成したプローブカードが提案されている。又、特開平
９−１５９６９６号公報にはフォトリソグラフィを用い
て配線部分を形成、これを接続端子として利用するもの
も提案されている。

【０００５】しかしながら、このような従来の微細化さ
れた接続検査装置では、元々全体が微細であるがために
その接触端子の先端部も微細になってしまうことから、
強度が低く、摩耗や異物による破損を起こし易くなりそ
の耐久性が低いという欠点がある。又、一方でこのよう
な装置に用いられる配線は当然ながら電気抵抗が低いも
のが要求されるが、上記装置の微細化対応により配線そ
のものも微細となるため逆に配線の電気抵抗が増大する
問題を抱えることになる。これに対処するには配線部の
材料と厚さ、形成方法等ついて一定の制約を受けてしま
い好ましくない。配線部は、一般的には電気メッキによ
り金やニッケル、銅の合金等で形成されることが多い
が、上記電気的制約のために材料選択の面で自由度が狭
く、特に強度の高い材料を適用することが難しい。しか
も、仮に高強度で低電気抵抗の材料が選択できたとして
も、これらの材料は内部応力が高いため、十分に厚い膜
を形成することが困難となり、やはり接続素子として十
分な機能を果たせないことになる。更に、上記とは異な
った観点の問題として、ハンダや金等のバンプを用いた
半導体素子の開発に伴なって、電極素材が接触端子の先
端部に付着、凝集し、これが原因となって接続検査時に
接触不良を起こすという問題も出てきている。この対策
のために定期的なクリーニング作業が必要となり、検査
効率が低下するばかりでなく、やはり接触端子の耐久性
を損なうことになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を一挙に解消し、電気抵抗等の電気特性及び内部応
力等の物理性状の適性に伴なう製品機能面の制約や、メ
ッキ法の採用可否等製造面の制約の観点において使用材
料の選択の自由度を損なうことなく、更に電極素材が付
着、凝集し難い優れた耐久性を備えた微細構造を有する
電気的接続検査装置を提供することを、その解決課題と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そして、本発明者等は上
記本発明の課題解決を目指して鋭意実験・研究を行なっ
たところ、特に工業的に有利な技術的解決策として本発
明を完成するに至ったものである。

【０００８】請求項１の発明は、複数個の接触端子を有
し、検査対象と電気的に接触して信号を入出力するため
の電気的接続検査装置において、前記接触端子の先端部
に位置する配線母材層の表面に、該配線母材層より高い
ヤング率を有し且つ比抵抗が１×１０^-4Ωｃｍ以下で
ある第２層の被膜が形成され、更に該第２層の表面に低
凝集性を有する第３層の被膜が形成されたことを特徴と
する電気的接続検査装置を提案するものである。

【０００９】請求項２の発明は、前記第２層の被膜が１
５０ＧＰａ以上のヤング率を有する材料で構成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の電気的接続検査装
置提案するものである。

【００１０】請求項３の発明は、前記第２層の被膜が３
μｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項１又は
２に記載の電気的接続検査装置を提案するものである。

【００１１】請求項４の発明は、前記第２層の被膜がタ
ングステン又はその合金で構成されていることを特徴と
する請求項１乃至３のいずれかに記載の電気的接続検査
装置を提案するものである。

【００１２】請求項５の発明は、前記第３層の被膜が炭
素で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
電気的接続検査装置を提案するものである。

【００１３】請求項６の発明は、前記第３層の被膜が金
属元素を含む炭素で構成されていることを特徴とする請
求項１に記載の電気的接続検査装置。

【００１４】請求項７の発明は、前記第３層の被膜が５
０原子％以下の金属元素を含む炭素で構成されているこ
とを特徴とする請求項６に記載の電気的接続検査装置を
提案するものである。

【００１５】請求項８の発明は、前記接触端子の先端部
が四角錐台形状を有していることを特徴とする請求項１
に記載の電気的接続検査装置を提案するものである。

【００１６】請求項９の発明は、前記電気的接続検査装
置がプローブ若しくはプローブカードであることを特徴
とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電気的接続検
査装置を提案するものである。

【００１７】請求項１０の発明は、前記電気的接続検査
装置がソケット若しくはコンタクタであることを特徴と
する請求項１乃至８のいずれかに記載の電気的接続検査
装置を提案するものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施形態に基
づいて詳述して行く。図２は本発明に係る接続検査装置
であるプローブカードの構成例を示す断面図である。こ
こにおいて１はカード基板で同基板の下部には小さな角
度を成してその斜め下方に突出した接触端子２が設けら
れている。この接触端子２は引出し配線６とその先端部
に位置して電気的導通の接触点となる突起７からなり、
その上面はフィルム基板３に張設されている。この接触
端子２の突起７を含む先端部領域は緩衝材８を介してカ
ード基板に支持・固定されている。又、接触端子２の引
出し配線６は延長配線９を通じて配線電極１０に接続さ
れている。かかる構造の接触端子２はカード基板１上の
周りに沿って多数密接して配設される。

【００１９】そして、本発明ではこの接触端子２の特に
突起７の部分に特異の構成を付与した点にある。すなわ
ち、図３及び図４は図２に示した突起７を下方から見た
拡大斜視図及び拡大断面図であるが、この突起７の外形
は図３の通り四角錐台形状を呈しており、しかもその構
造は図４の如く、内側の母材配線層（Ａ）と、その表面
を覆っている配線母材層（Ａ）より高いヤング率を有し
且つ比抵抗が１×１０ ^-4Ωｃｍ以下である第２層の被
膜（Ｂ）（以下、単に第２層ということがある。）と、
更に第２層の被膜（Ｂ）の表面に低凝集性を有する第３
層の被膜（Ｃ）（以下、単に第３層ということがあ
る。）とからなる３層構造となっている。突起７の外形
寸法は先端の接触点となる上面の四角形の一辺が０〜１
０μｍ、底面のその一辺が２０〜１００μｍ、又引出し
配線の厚さが１０〜３０μｍの微細構造を有するもので
ある。

【００２０】母材配線層（Ａ）は電気抵抗が低く、メッ
キがし易い比較的軟質の純金属が用いられる。例えば電
気抵抗については比抵抗が１×１０^-5Ωｃｍ以下のも
のが好ましい。具体的には金、銀、銅、ニッケル及びそ
の合金が好適である。

【００２１】第２層（Ｂ）は母材配線層（Ａ）の表面を
覆って形成された肉厚の膜で、３μｍ以上の厚さを有す
ることが好ましく、５μｍ以上とするのが特に好まし
い。ここでいう厚さは、場所によって変化する場合を考
慮してその最小値で定義する。また、同時にこの第２層
（Ｂ）は上記母材配線層（Ａ）よりヤング率が高いこと
が必須である。特にヤング率が１５０ＧＰａ以上である
ことが好ましく、２００ＧＰａ以上が更に好ましい。更
に、この第２層（Ｂ）は比抵抗が１×１０^-4Ωｃｍ以
下の材料であることが必要である。好ましくは１×１０
^-5Ωｃｍ以下の低抵抗材料を選択することが良い。第
２層（Ｂ）の材料として、具体的にはタングステン、タ
ンタル、チタン、ニオブ、モリブデン、ジルコン、コバ
ルト等の金属又はそれらの合金が好適であり、中でもタ
ングステン又はその合金が特に好ましい材料である。
又、他の材料として白金、イリジウム、ラジウム及びロ
ジウム等の白金族の金属又はそれらの合金を用いても良
い。

【００２２】次いで、第３層（Ｃ）は低凝集性を有する
被膜で、更にこの他に対磨耗性及び耐酸化性を兼ね備え
たものであることが望ましい。この第３層（Ｃ）の材料
としては、炭素及び炭素に金属元素を含有させたものが
好ましい。特に、炭素に、チタン、バナジウム、ニオ
ブ、ジルコン、モリブデン、タングステン、タンタル、
ハフニウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト及びニッ
ケル等の純金属又はそれらの合金を一部含有させた材料
が好ましい。この場合、炭素に対する上記金属元素の含
有量は０.５〜５０原子％とするのが適切である。又、
上記以外の材料として窒化アルミニウム、窒化チタン、
炭窒化アルミニウム、炭窒化チタン、窒化硼素、炭窒化
硼素等、金属の窒化物や炭窒化物も有用である。

【００２３】さて、このように本発明は接触端子２の先
端部の突起７を３層構造とした点を特徴としているが、
以下に本発明の原理・作用並びにその数値限定の根拠等
について発明者等の検討の経過を含めて説明する。先
ず、発明者等は微細化された接触端子２において特に耐
久性が要求される突起７に関して、高強度の材料を採用
しようとした場合に招来する前述の問題から突起７全体
を単体の材料で構成するのではなく、複合した構成とす
ることで解決する道が開けるのではないかと考えた。母
材配線層は電気特性面及び製造面を配慮して比較的低強
度で弾性変形が可能な材質とし、その外周表面をより強
度の高いの殻つまり高ヤング率を有する第２層で包覆し
てやれば母材側の強不足を補ってその変形や摩耗を防止
して保護し、全体として耐久性を十分維持できる可能性
があるとの着想に至った。

【００２４】しかしながら、この着想を具体化するに当
たって一つ気がかりな問題が予想された。これは、高ヤ
ング率の材料を母材に被覆した結果、その被覆層は高強
度であるが故に内部応力も高くなり、被覆層の形態によ
っては反って短期に破損や劣化を生じ、耐久性が損なわ
れる恐れがあるからである。

【００２５】そこで、発明者等はこのような事情に鑑
み、第２層の形態としてその厚さに着目して次のような
解析を行った。すなわち、図８に示すように外形が四角
錐台形状の２層構造を有する突起を対象とし、その母材
配線層（Ａ）のヤング率を４５ＧＰａ（金の値を採
用）、又第２層（Ｂ）のヤング率を２３４ＧＰａ（タン
グステンの値を採用）として、これに垂直に５ｇの荷重
を加えた場合を想定し、この第２層（Ｂ）の厚さを変化
させた時の同層に誘起される応力（ミーゼス応力）を計
算により求めた。更に、第２層（Ｂ）のヤング率を変化
させた場合についても同様にして同応力の計算を行なっ
てみた。ここで第２層（Ｂ）の厚さは図４に示す四角錐
台の傾斜部分の厚さ（ｔ）で定義し、上面の厚さはこの
傾斜部分の厚さの１．４倍（ｔ×１．４）とした。これ
らの計算には汎用ソフト「ＡＢＡＱＵＳ」を用いて行な
った。なお、ミーゼス応力とはワークの降伏応力と密接
な関係があり、この応力の値が高いほど塑性変形を受け
易くなることを示す、構造解析の際に一般的に用いられ
るパラメータである。

【００２６】図５〜図７はこの計算・解析結果を纏めた
もので、図５は第２層の厚さと最大ミーゼス応力との関
係、図６は第２層の厚さが２μｍの場合のそのヤング率
と最大ミーゼス応力との関係、図７は同様に第２層の厚
さが３μｍの場合のそのヤング率と最大ミーゼス応力と
の関係をそれぞれ示したグラフである。図５を見ると、
第２層の厚さが３ｍｍ以上では内部ミーゼス応力が８０
０ＭＰａ前後で層厚の変化に影響を受けず、低く安定し
ているが、３μｍ未満では層厚の減少に伴なって急激に
増加し、特に２μｍ以下になると１０００ＭＰａを超え
て既に塑性変形の領域に達していることが分る。これは
第２層が３μｍ以上の場合は安定して荷重に耐えており
機能上問題がないが、２μｍ以下になると、もはや荷重
に耐え切れず破壊に至り、外殻としての保護の役割を完
全に失い、内側の母材配線層の変形が開始していること
であり、とりもなおさず接触端子として使用不能の状態
に陥ったことを意味するものである。

【００２７】この現象について更に詳細に解析調査を進
めたところ, 第２層の厚さが３μｍ以上のものは層中に
荷重に応じた圧縮方向の応力が誘起されるのに対して、
２μｍ以下では層では誘起される応力が引張り方向に働
き、応力の誘起される箇所も厚みによって変化すること
が判明した。加えて、３μｍ以上の厚膜構造においても
過大な荷重がかかった場合には被覆層が押しつぶされる
ことにより破壊に至るが、２μｍ以下の場合はより低い
荷重で折れ曲がるように変形して破壊するという、両者
のメカニズムの違いについても究明できた。

【００２８】又、図６から第２層の厚さが２μｍの場
合、同層のヤング率が増大すると誘起される応力もこれ
に比例してかなり増加する傾向にあるが、一方その厚さ
が３μｍの場合になると、図７から明らかなように、少
なくともヤング率が２５０ＧＰａ以下の範囲内において
はヤング率が増大しても応力は僅かに増加するだけで８
００ＭＰａ前後とほとんど変化していないことが分る。
この事実は、３μｍ以上では第２層のヤング率の大小は
内部応力に起因する破壊や劣化に直接影響を与えないも
のと考察できるから、つまり３μｍ以上の第２層を適用
する限りにおいて、当然ながら高強度の第２層の材質と
して高ヤング率のものを採用することが可能となり、そ
の耐久性の向上を図ることができるし、又、許容できる
ヤング率の範囲（例えば１００ＧＰａ以上）で電気特性
等の優れた材料を選定することできるといった材料選択
の自由度も広がることになる。

【００２９】これらの現象・事実は発明者等独自の新規
且つ貴重な発見であり、特に第２層の厚さが、突起すな
わち接触端子の強度、耐久性を大きく支配しており、し
かも３μｍという厚さに臨界的意義が認められることが
明らかとなった。従って、以上のことから、高ヤング率
を有する第２層の厚さとしては下限を３μｍとすること
が特に好ましいと考える。一方、その上限については特
に規定するものではないが電気抵抗等他の特性への影響
を考慮すると１０μｍ以下にすることが好ましいといえ
る。又、第２層のヤング率については母材配線層の変形
・破壊の発生を外側で保護する観点で少なくとも母材配
線層のヤング率より高いことが必要であるが、更に優れ
た耐久性を確保する意味で１５０ＧＰａ以上のヤング率
を有するものが望ましい。

【００３０】さて、この第２層は上述のように配線母材
層の表面を覆う厚い硬質の殻の役割を果たし、母材層を
その変形や摩耗から保護しこれによって接触端子の耐久
性を向上・維持させんとするものであるが、更にこれに
関連して電気特性についても留意する必要がある。本発
明では、検査精度の確保の面から、この第２層の材料と
して比抵抗が１×１０^-4Ωｃｍ以下のものを選択す
る。第２層の外殻としての役割を効果的に発揮させるた
めには厚肉の被膜とする必要があり、この結果として電
気抵抗が増大し、接触端子としての要求特性を満足しな
い恐れが出てくる。例えば、第２層が５μｍで存在した
場合、典型的なプローブカードの接触面積は１０μｍ角
であるから、抵抗値Ｒは断面積Ｓ長さＬとしてＲ＝ρ×
Ｌ／Ｓとなるから比抵抗ρ（Ωｃｍ）とすると、ρ×５
×１０²Ωとなる。この種プローブカードとして一般に
抵抗値Ｒについては５×１０^-2Ω以下のものが要求され
てるため、従って比抵抗としては１×１０^-4Ωｃｍ以
下のものが必要となる。こうした層厚と電気抵抗の関
係から第２層を構成する材料としてその比抵抗の下限を
上記のように規定したのである。

【００３１】次に、本発明者等は、接触端子への電極素
材の付着・凝集の問題に取り組み、研究・検討を進めた
ところ、上記第２層にヤング率が高くしかも比抵抗が低
い材料を用いなければならないため、更にこの上、低凝
集性においても優れた材料を選択することは、その実用
性を考慮すると極めて困難であることが分かった。そこ
で、低凝集性については第２層の役割から分離させ, 第
２層の外側表面に独立して形成された被膜すなわち第３
層の被膜にその役割を担わせることで材料選択の問題も
解決し得るとの結論を導き出した。そして、種々の材料
についてこの第３層としての適性について実験・検討し
た結果、炭素系の材料、すなわち炭素あるいは、炭素
に、チタン、バナジウム、ニオブ、ジルコン、モリブデ
ン、タングステン、タンタル、ハフニウム、クロム、マ
ンガン、鉄、コバルト及びニッケル等の金属元素を適量
含有させたものが好適であることが確認された。

【００３２】かかる炭素系の材料はハンダや金等の軟質
の金属で構成された電極に対しても付着、凝集し難く、
優れた低凝集性を備えており、又硬度も高く、耐磨耗性
にも優れている。更に耐酸化性を有しており、自己の酸
化のみならず内側の第２層の被膜の酸化防止にもその機
能を発揮するもので最外層として極めて有益な材料とい
うことができる。特に前記金属元素を適量含有させたも
のは、こうした特性に加えて前述の比抵抗も低いという
特徴があり、最適な材料として推奨されるものである。

【００３３】以下にその実験例を挙げて説明する。市販
のマグネトロンスパッタ装置を用いて絶縁基板の表面
に、金属を含有しない炭素被膜及びタングステン含有量
の変化した炭素被膜を形成した。炭素被膜中のタングス
テン含有量の調整は装置内のグラファイトターゲットに
大きさの異なるタングステンのチップを置くことで行っ
た。タングステン含有炭素被膜被膜の形成は、ターゲッ
ト／基板間距離：５５ｍｍ、Ａｒガス圧：３ｍＴｏｒ
ｒ，基板温度：室温、投入電力５.７ワット／ｃｍ²の条
件でそれぞれ実施した。

【００３４】こうして形成された炭素被膜のタングステ
ン含有量と比抵抗の関係を図９に示す。なお、比抵抗の
値は被膜の抵抗を４端子測定法により計測し、触針式段
差計を用いて測定した膜厚の値から換算して求めた。図
９から明らかなように、タングステンが含有されていな
い炭素被膜の比抵抗は数Ωｃｍであるが、タングステン
の含有量が増加するに従って減少し、１原子％以上の領
域では顕著に減少していることが分かる。

【００３５】又、本発明者等は、この炭素被膜中のタン
グステン含有量と薄膜硬度（塑性変形硬さ）についても
調査を行った。なお、薄膜硬度はナノインデンテーショ
ン法によって測定した。このナノインデンテーション法
とは、ダイヤモンド等の試料よりも十分硬く、先端が鋭
い圧子を試料表面へ垂直に侵入させたときの圧子の負荷
荷重と侵入深さとから、試料表面の力学特性を評価する
方法であり、侵入深さがナノメートル（ｎｍ）オーダー
で行うことから、厚さがμｍ以下の薄膜の評価が可能で
ある測定方法である。又、炭素被膜中にチタンを含有さ
せた場合についても同様に測定を行った。

【００３６】これらの結果を図１０に示しており、同図
から次のように考察できる。金属元素を含有させること
によって、３０〜５０原子％まではあまり薄膜硬度は変
化しないものの、５０原子％を超えると急激に低下し、
１００％に向かって一様に低下していることが判明す
る。こうした事実から明らかな通り、炭素被膜本来の硬
度を保ち、接触端子の最外層となる第３層としてその機
能を果たすべく耐磨耗性や耐久性を維持するためには、
炭素被膜中の金属元素の含有量は５０原子％以下である
ことが望ましいことが分かる。

【００３７】又、上記のような炭素被膜を第３層として
形成した接触端子では、電極金属に対する低凝集性につ
いても金属元素の含有量が同様に５０原子％を超えるこ
とによって炭素本来の特性が失われることにより、やは
りその機能が劣化してしまうことが確認できた。

【００３８】ところで、本態様として突起７の外形を前
述の如く、四角錐台形状としたものを示したのは、全体
として構造的に頑強であるとともにその先端が平面とな
っているため、荷重を分散して受けることができ、更に
異方性エッチングを利用すればその製造も容易という利
点があるからである。円錐台形状や他の角錐台形状を用
いても耐久性の面では同効である。この突起７の形状が
別の形状に変化した場合、内部への応力のかかり方も変
わり、上記の最大ミーゼス応力の値や臨界的厚さが変化
することも予想されるが上記錐形、錐台形状をとる限
り、大きく変化することはなく臨界的厚さの意義が失わ
れることはない。

【００３９】次に、本発明に係る接続検査装置の製造方
法についてプローブカードを例にとって概説する。尤
も、本発明は製造方法に特徴があるのではなく上述して
来たように装置の構成特に接触端子の先端部の構造を要
旨とするであるから、これを満足する限り、周知、公知
の方法含めをいかなる製法により得られたものであって
も本発明の範囲に含まれる。また、本装置の製造に当た
っては半導体素子と同様にリソグラフィ技術、エッチン
ング技術、メッキ・蒸着・技術等微細加工・形成に適し
たマイクロテクノロジー等を駆使する。

【００４０】本装置（プローブカード）の製法は、基本
的には予め図２に示した接触端子２を犠牲基板上に形成
し、この接触端子２をカード基板１に連結した後に前記
犠牲基板から分離し、同接触端子２をカード基板１上に
転写するものである。又、この際、犠牲基板上に二酸化
シリコンよりなる犠牲層を形成し、この二酸化シリコン
層を溶解することにより前記接触端子２を分離するもの
である。

【００４１】接触端子２の製造は、突起７の第３層
（Ｃ）を製造する工程と、同じく突起７の第２層（Ｂ）
を製造する工程と、更に同突起７の母材配線層（Ａ）並
びに引出し配線６を製造する工程とに分れる。先ず、突
起７の鋳型となる四角錐台形状を有した凹部を異方性エ
ンチングにより形成する。次いで、凹部の内面に第３層
となる材料（タングステンを１.５原子％含む炭素等）
をスパッタリング法により蒸着し、例えば０．１μｍの
被膜を形成する。次に凹部内に形成された第３層の表面
に第２層を構成する材料（タングステン等）を同様にス
パッタリング法によって蒸着し、例えば７μｍの被膜を
形成する。更に配線材料となる比較的軟質の材料（金
等）を同第２層上の凹部の残りの全体並びに引出し配線
領域に亘ってメッキ法により母材配線層及び引出し配線
層を一体的に形成する。なお、第３層及び／又は第２層
を凹部のみならず引出し配線領域の一部若しくは全部に
形成する方法であっても良い。

【００４２】こうして犠牲基板上に形成された３層構造
を有する接触端子２にフィルム基板３並びに緩衝材８を
接着し、更にそれらの基部側をカード基板１の下面に直
接接着して、先端部側を緩衝材８を介して接着する。そ
の後犠牲基板を分離し、接触端子２の引出し配線６と延
長配線９、延長配線９と配線電極１０を接続してプロー
ブカードが出来上がるとになる。なお、かかる製造プロ
セスの詳細は本発明者等が先に出願した特願２０００−
２６６２９９号の実施態様にて開示しており、ここでは
概要の説明に止める。

【００４３】

【発明の効果】以上、述べたように本発明によれば、微
細構造を有して且つ耐久性に極めて優れた接触端子が得
られるから、繰り返し使用に耐え得る長寿命の接続検査
装置を提供できる。これに伴い、接続検査時の出力安定
による検査精度を長期に亘って高く維持することがで
き、装置のメインテナンスや部品交換に要する労力やコ
ストも低減することができる。更に、本発明により接触
端子等の材料選択の面において自由度が広がり、全体と
して安価で高機能な装置設計が可能となる等本分野にお
いて顕著な技術的貢献を果たすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の接続検査装置の基本的な構成例を示す断
面図である。

【図２】図２は本発明に係る接続検査装置であるプロー
ブカードの構成例を示す断面図である。

【図３】図３は図２の要部拡大斜視図である。

【図４】図４は図２の要部拡大断面図である。

【図５】図５は第２層の被膜の厚さと最大ミーゼス応力
との関係を示したグラフである。

【図６】図６は第２層の被膜の厚さが２μｍの場合のそ
のヤング率と最大ミーゼス応力との関係を示したグラフ
である。

【図７】図７は第２層の被膜の厚さが３μｍの場合のそ
のヤング率と最大ミーゼス応力との関係を示したグラフ
である。

【図８】第２層の被膜の厚さと最大ミーゼス応力との関
係を解析するに当たって対象とした突起の拡大断面図で
ある。

【図９】第３層を構成する炭素被膜中のタングステン含
有量と比抵抗値との関係を示すグラフである。

【図１０】第３層を構成する炭素被膜中のタングステン
含有量と薄膜硬度との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１：カード基板２：接触端子６：引出し配線７：
突起８：緩衝材９：延長配線１０：配線電極Ａ：母材配線層Ｂ：第２層（の被膜）Ｃ：第３層
（の被膜）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｇ０１Ｒ 31/28 Ｋ (72)発明者後藤裕史兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者米田康司兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者岩村栄治兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者竹内進埼玉県入間郡三芳町竹間沢東１−１ジェネシス・テクノロジー株式会社内Ｆターム(参考） 2G003 AA07 AB01 AG01 AG03 AG12 AH07 2G011 AA09 AA10 AA17 AC14 AF02 2G132 AA00 AB01 AL03 AL11 4M106 AA01 BA01 CA15 DD03 DD09 DD10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の接触端子を有し、検査対象と電気
的に接触して信号を入出力するための電気的接続検査装
置において、前記接触端子の先端部に位置する配線母材
層の表面に、該配線母材層より高いヤング率を有し且つ
比抵抗が１×１０^-4Ωｃｍ以下である第２層の被膜が
形成され、更に該第２層の表面に低凝集性を有する第３
層の被膜が形成されたことを特徴とする電気的接続検査
装置。
【請求項２】前記第２層の被膜が１５０ＧＰａ以上のヤ
ング率を有する材料で構成されていることを特徴とする
請求項１に記載の電気的接続検査装置。
【請求項３】前記第２層の被膜が３μｍ以上の厚さを有
することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気的接
続検査装置。
【請求項４】前記第２層の被膜がタングステン又はその
合金で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれかに記載の電気的接続検査装置。
【請求項５】前記第３層の被膜が炭素で構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電気的接続検査装
置。
【請求項６】前記第３層の被膜が金属元素を含む炭素で
構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気
的接続検査装置。
【請求項７】前記第３層の被膜が５０原子％以下の金属
元素を含む炭素で構成されていることを特徴とする請求
項６に記載の電気的接続検査装置。
【請求項８】前記接触端子の先端部が四角錐台形状を有
していることを特徴とする請求項１に記載の電気的接続
検査装置。
【請求項９】前記電気的接続検査装置がプローブ若しく
はプローブカードであることを特徴とする請求項１乃至
８のいずれかに記載の電気的接続検査装置。
【請求項１０】前記電気的接続検査装置がソケット若し
くはコンタクタであることを特徴とする請求項１乃至８
のいずれかに記載の電気的接続検査装置。