JP2003149293A

JP2003149293A - スパイラルコンタクタ及びその製造方法、並びにそれを用いた半導体検査装置、及び電子部品

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Publication number: JP2003149293A
Application number: JP2002320093A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Hirai; 幸廣平井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2002-11-01
Publication date: 2003-05-21
Anticipated expiration: 2021-03-19
Also published as: JP3921163B2

Abstract

(57)【要約】【課題】挟ピッチ化が進行する半導体デバイスや超小
型のペアチップに対応可能で、１回転以上の接触長さが
確保され、且つスルーホールのない絶縁基板に対しても
対応できるスパイラルコンタクタ及びその製造方法、並
びにそれを用いた半導体検査装置、及び電子部品を提供
する。【解決手段】球状接続端子７を有する半導体デバイス
８又は電子部品との電気的接続を行うコンタクタであっ
て、スパイラル状接触子２の近傍に設けた１個又は複数
個の孔６ａにコンデンサ１０を挿入して埋設し、コンデ
ンサはスパイラル状接触子に接続することを特徴とする
スパイラルコンタクタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】球状接続端子を有する半導体
デバイスの電気的接続を行うスパイラルコンタクタ及び
その製造方法、並びにそれを用いた半導体検査装置、及
び電子部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路（ＩＣ）の多機能化、高
性能化に伴い、ＩＣチップ（以下半導体デバイスと称す
る）を搭載するＩＣパッケージ（以下パッケージ）もさ
まざまに変遷し、進化してきた。その流れの一つに小型
化・薄型化に伴う多ピン化がある。多機能化が進むにつ
れて入・出力端子数や各種信号用の端子が増加し、パッ
ケージに必要なピン数は１０００ピンを越えるものも出
てきている。そのため、パッケージの両サイドや四辺か
らリードを取り出す方式から、スペースをとらないパッ
ケージの底面全体から取り出す方式に代わってきた。

【０００３】ＢＧＡ（Ｂall Ｇrid Ａrray）やチップサ
イズと同等、あるいはわずかに大きいサイズのパッケー
ジＣＳＰ（Ｃhip Ｓize Ｐackage）と呼ばれる半導体デ
バイスの底面全体には、ピンの代わりに球状接続端子が
格子状・碁盤の目状に配列され、そのピッチ間隔は０.
８ｍｍから０.５ｍｍへと縮小化が進んでおり、球状接
続端子の高密度化が進んでいる。また、球状接続端子は
半導体デバイス実装密度と電気的電送特性を高めること
からも、軽薄短小化の傾向にあり、当然ながら検査装置
の接触子も同様に高密度化の対応が求められている。

【０００４】現状の半導体検査装置における接触子（プ
ローブ、検針、探針ともいう）は、針状または板状の接
触子を球状接続端子に接触させ、電流を通すことで電気
的特性の検査を行い、規格通りの機能・品質が造り込ま
れているか否かの検査をする。また、ウエーハ段階での
検査は、通称ウエーハプロービングと呼ばれ、ウエーハ
面に格子・碁盤の目に配列し、造り込まれている半導体
デバイスに対してプローブカードを用いて、半導体デバ
イスの外部引き出し電極に接触子を接触させて通電回路
を形成し電気的検査を行っている。ウエーハ面には多数
のデバイスがあるが、１個又は複数個のデバイスを同時
にプロービングし、検査が終わると次の場所にステージ
を移動し、検査を繰り返すという方法でウエーハ全面の
半導体デバイスの検査を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
デバイスの超小型、薄型、球状接続端子ピッチの縮小化
に伴い、半導体デバイス検査装置の小型化も進むにつれ
て、信頼性に問題が起きてきている。その理由は多くの
部品点数から構成する機構をそのまま小型化にするとこ
ろに起因しており、従来技術による小型化、縮小化だけ
では限界にきている。また、球状接続端子の高密度化へ
の対応として、従来技術による針状接触子を突き当てる
方式では、軟質材の半田、金等からなる球状接続端子に
キズや変形等のダメージを与えるという問題と、球状接
続端子との接触は点当たりのため異物付着による接触不
良を起こしやすいことから信頼性に問題があった。

【０００６】そこで、本発明は、小型の半導体デバイス
からパッケージ、超小型のベアチップ、さらにウエーハ
状でのものにも対応可能で、軟質材の球状接続端子に変
形やキズを与えることなく通電回路を形成し、球状接続
端子の高密度化に対応可能で、且つ廉価で高信頼性検査
を実現できるスパイラルコンタクタと、半導体検査装置
（ソケット、テストボード、プローブカード）及び電子
部品（実装用ソケット、実装用コネクタ）を提供するこ
とを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する手
段として請求項１に記載されたスパイラルコンタクタの
発明は、球状接続端子を有する半導体デバイス又は電子
部品との電気的接続を行うコンタクタであって、前記コ
ンタクタは、前記球状接続端子と接触する平面視してス
パイラル形状を有するスパイラル状接触子を、絶縁基板
上に前記球状接続端子との接触の際に、当該球状接続端
子の形状に対応して変形可能に備え、前記半導体デバイ
ス又は電子部品との電気的接続を行う構成としたスパイ
ラルコンタクタにおいて、前記スパイラル状接触子の近
傍に設けた１個又は複数個の孔にコンデンサを挿入して
埋設し、前記コンデンサはスパイラル状接触子に接続す
ることを特徴とする。

【０００８】この請求項１に記載された発明によれば、
電源供給回路としては、前記スパイラル状接触子の近傍
にコンデンサ（パスコン）を設置することが、トラブル
回避に有効な手立てとなる。特に高速信号を処理する回
路の電源においては、瞬間的に消費が起こり電力低下が
生じる場合、電気信号が正確に伝達できない事態が生じ
るが、この事態を回避する有効な手段となるものであ
る。スパイラル状接触子の近傍に絶縁基板を貫通する１
個又は複数個の孔を穿設し、前記孔にコンデンサを挿入
して埋設し接続することによって、省スペースであり、
高速信号の処理回路での電圧降下に、瞬時に対応するこ
とが可能となる。

【０００９】請求項２に記載された発明に係るスパイラ
ルコンタクタは、請求項１に記載のスパイラルコンタク
タであって、前記スパイラル状接触子の下部の孔に弾性
体を充填したことを特徴とする。この請求項２に記載さ
れた発明によれば、前記弾性体は、ゴム系、シリコーン
系、プラスチック系の弾性体であり、又ゲル状弾性体で
もよく、スパイラル状接触子を下面から補助することに
より、スパイラル状接触子の弾性力を維持するができ
る。また、気密性を確保することができる。

【００１０】請求項３に記載された発明に係るスパイラ
ルコンタクタは、請求項１に記載のスパイラルコンタク
タであって、前記スパイラル状接触子の下部の孔に弾性
膜を配することを特徴とする。この請求項３に記載され
た発明によれば、前記弾性膜は、ゴム系、シリコーン
系、プラスチック系の弾性膜であり、スパイラル状接触
子を下面から補助することにより、スパイラル状接触子
の弾性力を維持するができるまた、気密性を確保するこ
とができる。

【００１１】請求項４に記載された発明に係るスパイラ
ルコンタクタは、請求項１乃至３のいずれか１項に記載
のスパイラルコンタクタであって、前記絶縁基板上に配
置した前記スパイラル状接触子の回りにガイドフレーム
を配設することを特徴とする。この請求項４に記載され
た発明によれば、半導体検査装置の１つであるソケット
又は、プローブカードとして用いる場合、スパイラル状
接触子に対し球状接続端子の正確な位置合わせが必要と
なる。この正確な位置合わせを行うためのガイド機能と
して、ガイドフレームを配設したことにより、短時間で
位置合わせ作業ができる他、ガイドフレームは球状接続
端子の押し込み量を制限するストッパの役割を合わせも
つことができる。

【００１２】請求項５に記載された発明では、請求項１
乃至３のいずれか１項に記載のスパイラルコンタクタで
あって、前記絶縁基板上に配置した前記スパイラル状接
触子の形状を凸型とすることを特徴とする。この請求項
５に記載された発明によれば、前記スパイラル状接触子
の下部に穿設した孔に弾性体を充填し、前記絶縁基板の
裏面の接続部に窪みを付加することによりスパイラル状
接触子の形状は凸型となる。この凸型のスパイラル状接
触子で構成するスパイラルコンタクタは、球状接続端子
と異なるフラット型接続端子（ボンデングパッド）を有
する半導体デバイスとの接触に有効である。

【００１３】請求項６に記載された発明に係る半導体検
査装置は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスパ
イラルコンタクタを用いた半導体検査装置であって、半
導体検査装置に被検査体である球状接続端子を有する半
導体デバイスが正常位置で装填され、正常な押圧により
接触したことを検知する近接スイッチを有することを特
徴とする。この請求項６に記載された発明によれば、半
導体検査装置のソケット等に埋設された近接スイッチの
働きにより、半導体デバイスが確実に装填され、定常な
押圧力により接触したかどうかの検出機能を持つことが
できることから、最適な押圧でコンタクトが得られる間
隔の設定が可能となり、作業効率が高くなる。なお、近
接スイッチは光学式であってもよい。

【００１４】請求項７に記載された発明に係る半導体検
査装置は、請求項５に記載のスパイラルコンタクタを有
する半導体検査装置であって、半導体検査装置の絶縁基
板には、前記半導体デバイスに密着するＯリングを有す
ることを特徴とする。この請求項７に記載された発明に
よれば、半導体検査装置の絶縁基板には、前記Ｏリング
により気密性が確保され、前記絶縁基板と前記半導体デ
バイスとの両者間の空気を抜き取り減圧する真空式吸着
法で接触を保持することができるので、簡単な操作で容
易に着脱ができる。

【００１５】請求項８に記載された発明に係る半導体検
査装置は、請求項７に記載のスパイラルコンタクタを用
いた半導体検査装置であって、前記半導体検査装置の絶
縁基板と前記半導体デバイスとの両者間の空気を抜き取
ることにより生ずる空気圧の低下を検知し信号を発する
空気圧検知手段を設けたことを特徴とする。この請求項
８に記載された発明によれば、本発明の空気圧検知手段
としては、圧力センサが適当である。圧力センサにより
検知を行うため、前記請求項５に記載の光学式近接スイ
ッチのセンサが不要にすることができるため、センサの
埋設、電気配線が不要となり、絶縁基板上が簡素化され
る。

【００１６】請求項９に記載された発明に係る半導体検
査装置は、請求項６乃至８のいずれか１項に記載のスパ
イラルコンタクタを用いた半導体検査装置であって、前
記半導体デバイスの位置決めのために複数のプランジャ
を立設したソケットに複数の半導体デバイスを搭載して
同時に位置決めを行い半導体の検査行うことを特徴とす
る。この請求項９に記載された発明によれば、位置決め
用にプランジャを使用することにより、プランジャの先
端部にはボールが装填されており、そのボールの出入り
が上下方向に伸縮であり、かつ先端部がテーパ形状にで
きているために、おのおのの半導体デバイスの外周面に
当接し位置決めをすることができる。

【００１７】請求項１０に記載された発明に係る半導体
検査装置は、請求項６乃至８のいずれか１項に記載のス
パイラルコンタクタを用いた半導体検査装置であって、
ウエーハをダイサーにてダイシングした後の各半導体デ
バイスとプローブカードとの位置合わせに、ガイドフレ
ームによってダイシング後のデバイスの位置ズレを修正
すると共に、ダイシングのUVテープ上でプロ−ビングを
可能にすることを特徴とする。この請求項１０に記載さ
れた発明によれば、従来プローブカードを使用した検査
工程は、ウエーハ状で検査し、ダイシングにより分割
し、トレーに格納した後、ハンドラーにてまた検査を行
っている。このように、２回の検査を必要とする理由
は、ダイシング加工による不良品が発生するためであ
る。そこで、本発明は、ウエーハ段階で検査を行わず、
ダイシングした後に検査を行うことで、２回の検査を１
回の検査に減らすことができる。本発明は、従来方式の
プローブカードに代替する新しいプローブカードを提供
することができる。

【００１８】請求項１１に記載された発明に係る半導体
検査装置は、請求項６乃至９のいずれか１項に記載のス
パイラルコンタクタを有する半導体検査装置であって、
スパイラルコンタクタを絶縁基板の両面に配置すること
を特徴とする。この請求項１１に記載された発明によれ
ば、ダブルコンタクトの片面には、電子部品の１つであ
るコネクタの「オス」の機能を有するメタルボール又は
突起状の端子が常時セットされコンタクトする。もう１
つの片面には、被検査体である半導体デバイス等が入れ
代わり装填され、電気的特性の検査を行うことができ
る。

【００１９】請求項１２に記載された発明に係る電子部
品は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスパイラ
ルコンタクタを用いた電子部品であって、スパイラルコ
ンタクタを絶縁基板の片面又は両面に配置することを特
徴とする。この請求項１２に記載された発明によれば、
本発明は請求項１１に記載の検査装置と同様の構造であ
るが、もう１つの用途である電子部品としての、実装用
ソケットや実装用コネクタの場合である。つまり、携帯
電話に代表する電子機器の電気回路基板には、高密度に
ＩＣ、コンデンサ、抵抗器等を実装し、小型・軽量・薄
型で高周波電気特性に優れることが必須となっている。
当然のことながら、回路基板間を電気的に接続する電子
部品についても、同様に高密度で高周波電気的特性を満
足したものが要求されている。高周波電気的特性を改善
するためには、電送する距離を短かくする必要があり、
ソケット部及びコネクタ部のサイズを小さくすることが
有効である。従来のピン方式と全く異にしたスパイラル
コンタクタの採用により、１／５に小型・軽量・薄型に
でき、高周波電気的特性を大きく改善できる。また、接
続が簡単、容易であり、少ない部品で構成できる。

【００２０】請求項１３に記載された発明に係る電子部
品は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスパイラ
ルコンタクタを用いた電子部品であって、スパイラルコ
ンタクタをコネクタケーブルの少なくとも片面に備えた
ことを特徴とする。この請求項１３に記載された発明に
よれば、コネクタケーブルに接続された電気部品の少な
くとも一方には、スパイラルコンタクタを用いた電気部
品が接続されているため、スパイラルコンタクタの採用
により、小型・軽量・薄型にでき、接続が簡単、容易で
あり、部品点数が少ないため、安価にできる。

【００２１】請求項１４に記載された発明に係るスパイ
ラルコンタクタの製造方法は、球状接続端子を有する半
導体デバイス又は電子部品との電気的接続を行うスパイ
ラル状接触子が複数配置されたスパイラルコンタクタ
を、プリント基板の表面に形成する製造方法であって、
絶縁基板に穴を穿設し、前記絶縁基板の全面に金属膜を
形成する工程と、前記穴に弾性体のエラストマを充填
し、表面加工にてエラストマの凹凸を除去する工程と、
前記穴の少なくともエラストマが露出した部分に金属膜
を形成する工程と、前記金属膜を形成した絶縁基板の表
面にはスパイラル状接触子の形状にエッチングマスクを
かけ、下面には円形のエッチングマスクをかける工程
と、前記絶縁基板の表面をエッチングしてスパイラル状
接触子を形成する工程と、前記絶縁基板の表面に異種の
金属薄膜を形成する工程と、前記絶縁基板の表面にレジ
スト膜を形成し、カバーレイ処理によりガイドフレーム
を形成する工程とを備えたことを特徴とするこの請求項
１４に記載された発明によれば、フォトリソグラフィ技
術を採用した製造方法により、プリント基板上に、スパ
イラル状接触子を複数配置したスパイラルコンタクタ
を、高精度に、高密度に、狭ピッチに製造することがで
きる。なお、カバーレイ処理とは、レジスト膜に焼き付
け、現像することをいい、カバーレイ処理やエッチング
等をフォトリソグラフィ技術という。

【００２２】請求項１５に記載された発明に係るスパイ
ラルコンタクタの製造方法は、球状接続端子を有する半
導体デバイス又は電子部品との電気的接続を行うスパイ
ラル状接触子が複数配置されたスパイラルコンタクタ
を、プリント基板の表面に形成する製造方法であって、
金属板の表面に金属膜を形成し、その上にレジスト膜を
形成する工程と、前記レジスト膜にスパイラル状接触子
のパターンを露光焼き付けし現像するマスク工程と、前
記工程で露出した金属部分に金属膜を施す工程と、前記
レジスト膜を除去する工程と、前記レジスト膜を再度形
成する工程と、前記スパイラル状接触子を露出させ、前
記レジスト膜を焼き付けし現像し、ガイドフレームを成
型する工程と、前記金属板を剥離し取り除いた後エッチ
ングで金属膜を除去する工程と、前記プリント基板に穿
設された各スルーホールの開口部に各スパイラル接触子
を配置し導電接着剤、又は、ハンダペーストを塗布して
から圧着する組み付け工程とを備えたことを特徴とす
る。この請求項１５に記載された発明によれば、ガイド
フレームをレジスト膜により成型することができること
から、金属板を剥離してもバラバラに分解することがな
く、形を保つことができるため、品質の向上が図れる。
また、フォトリソグラフィ技術を採用した製造方法によ
り、微小のスルーホールを有するプリント基板に、スパ
イラル状接触子を複数配置したスパイラルコンタクタ
を、高精度に、高密度に、狭ピッチに製造できる。

【００２３】請求項１６に記載された発明に係るスパイ
ラルコンタクタの製造方法は、球状接続端子を有する半
導体デバイス又は電子部品との電気的接続を行うスパイ
ラル状接触子が複数配置されたスパイラルコンタクタ
を、プリント基板の表面に形成する製造方法であって、
表面に金属膜が形成された絶縁基板のその上面に、レジ
スト膜を形成し、さらに、スパイラル状接触子の形状を
焼き付け、現像するマスク工程と、前記マスク工程によ
り露出した金属部分に異種の金属膜を形成する工程と、
前記レジスト膜を除去する工程と、前記金属膜をエッチ
ングによって除去する工程と、前記絶縁基板をレーザー
にてスパイラル状接触子に形成し、再度表面にレジスト
膜を形成する工程と、前記絶縁基板の表面に金属膜を形
成し、その上に異種の金属膜を形成してレジスト膜を除
去する工程と、前記プリント基板のスルーホールを有す
る表面に導電接着剤、又は、ハンダペーストを塗布し、
スルーホール開口部にスパイラルコンタクタを配置し圧
着する組み付け工程とを備えたことを特徴とする。この
請求項１６に記載された発明によれば、ポリイミドから
成る絶縁基板にレーザーを照射することにより、金属部
をそのまま残すことができるため、スパイラル状接触子
の形成ができる。また、フォトリソグラフィ技術を採用
した製造方法により、スルーホールを有するプリント基
板の両面に、スパイラル状接触子を複数配置したスパイ
ラルコンタクタを、高精度に、高密度に、狭ピッチに製
造できる。

【００２４】請求項１７に記載された発明に係るスパイ
ラルコンタクタの製造方法は、球状接続端子を有する半
導体デバイス又は電子部品との電気的接続を行うスパイ
ラル状接触子が複数配置されたスパイラルコンタクタ
を、プリント基板の表面に形成する製造方法であって、
絶縁基板の表面に金属膜が形成されたその上面に、金属
膜を形成し、さらに、レジスト膜を形成した後、焼き付
け、現像し、前記レジスト膜にスパイラル状接触子の形
状を形成する工程と、前記スパイラル状接触子の形状を
残してエッチングにより金属膜を除去する工程と、前記
絶縁基板をレーザーにて除去する工程と、前記絶縁基板
の表面に再度レジスト膜を形成し、金属膜を形成した
後、異種の金属膜を再度形成する工程と、前記レジスト
膜を除去した後、金属膜をエッチングにより除去する工
程とを備えたことを特徴とする。この請求項１７に記載
された発明によれば、導電接着剤、又は、ハンダペース
トを使用しない製造方法であっても、フォトリソグラフ
ィ技術を採用したことによりスルーホールを有する絶縁
基板に、スパイラル状接触子を複数配置したスパイラル
コンタクタを、高精度に、高密度に、狭ピッチに製造で
きる。

【００２５】請求項１８に記載された発明に係るスパイ
ラルコンタクタの製造方法は、球状接続端子を有する半
導体デバイス又は電子部品との電気的接続を行うスパイ
ラル状接触子が複数配置されたスパイラルコンタクタ
を、マイクロビアホールを有するプリント基板の表面に
形成する製造方法であって、金属板の表面に金属膜を形
成し、その上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジ
スト膜にスパイラル状接触子のパターンを露光焼き付け
し現像するマスク工程と、前記工程で露出した金属部分
に金属膜を施す工程と、前記レジスト膜を除去する工程
と、前記レジスト膜を再度形成する工程と、前記スパイ
ラル状接触子を露出させ、前記レジスト膜を焼き付けし
現像し、ガイドフレームを成型する工程と、前記金属板
を剥離し取り除いた後エッチングで金属膜を除去する工
程と、前記プリント基板表面のマイクロビアホールの開
口部周面に導電接着剤、又は、ハンダペーストを塗布
し、マイクロビアホールの開口位置にスパイラル状接触
子を配置し、圧着する組み付け工程とを備えたことを特
徴とする。この請求項１８に記載された発明によれば、
フォトリソグラフィ技術を採用した製造方法により、マ
イクロビアホールを有するプリント基板であっても、ス
パイラル状接触子を複数配置したスパイラルコンタクタ
を、高精度に、高密度に、狭ピッチに製造できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実
施形態を説明するため、スパイラル状接触子２の近傍に
コンデンサ１０を配置した平面図であり、図２はそのＢ
−Ｂ断面図である。図１において、本図の球状接続端子
７の間隔は、ピッチ０．４ｍｍで配列したものである。
スパイラルコンタクタ１は、半導体デバイスの背面に格
子状・碁盤の目状に配置された球状接続端子に合わせて
配置した複数のスパイラル状接触子２から成り、個々の
スパイラル状接触子２の外周は円形とするが、内面には
渦巻き状の接触子を有している。尚、本発明のスパイラ
ルコンタクタ１によれば、球状接続端子の間隔は、より
小さいピッチでも対応可能である。

【００２７】図２において、被検査体である半導体デバ
イス８の球状接続端子７をスパイラル状接触子２にコン
タクトさせた状態を示す断面図である。半導体デバイス
８の球状接続端子７がスパイラル状接触子２を押圧する
と、スパイラル状接触子２の中央部から外側に接触を広
げ、渦巻き部は凹状に撓みボールを抱き込むように変形
する。スパイラル状接触子２は球状接続端子７に螺旋状
に巻き付くことから、接触長さが長く確実に接触すると
共に、異物付着があっても球状接続端子７の球面に沿っ
た摺動作用により異物を除去し、安定した通電接触がで
きる。また、スパイラル状接触子２は、球状接続端子７
の球面にスパイラル状接触子の角２ａが押圧されながら
摺動し、球状接続端子７の球面上の酸化膜を切り込み、
確実な通電をすることが可能である。

【００２８】スパイラル状接触子２の下部孔３は空洞で
あり、空間であるため、球状接続端子７の押圧でスパイ
ラル状接触子２の変形を可能としている。言い換えれ
ば、図２、図３の通り、通称スルーホールと呼ばれる貫
通孔を設けて、その開口部にスパイラル状接触子２を配
置する。スパイラル状接触子２下部の絶縁基板６には、
例えば内径φ０．３ｍｍの孔３がある。孔３の内面に銅
メッキ４を施し、導電部を形成することにより、スパイ
ラル状接触子２と接続部５とは直接接続が可能となり、
垂直配線方式の通電回路となっている。図２に示すよう
に、スルーホール３の上部に配設したスパイラル状接触
子２の近傍に４個の孔６ａ、６ａ…を穿設してコンデン
サ１０、１０…を埋設している。コンデンサ１０は、全
てのスパイラル状接触子２には必要なく、数カ所の配置
で効果を発揮する。なお、コンデンサ１０は市販の物を
組み込んでもよいし、絶縁基板内に誘電体を充填して両
端に電極をつけたコンデンサでも機能する。

【００２９】図３は、本発明の第２実施形態を説明する
ための図で、スパイラルコンタクタ１の各断面図であ
り、図４は半導体デバイス８の球状接続端子７をスパイ
ラル状接触子２にコンタクトさせた状態を示す断面図で
ある。図３に示すように、孔３の内面に銅メッキ４を施
し、孔に弾性体１１を充填した後、スパイラル状接触子
２と接続部５により上下両端の孔３を塞いだ図である。
ここでの弾性体１１は、シリコーン系弾性体（エラスト
マ）であるが、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂又は
これ以外のものでもよい。図４はスパイラル状接触子２
上に半導体デバイス８の球状接続端子７が接触した状態
を示し、スパイラル状接触子２を下面から補助すること
により、スパイラル状接触子２の弾性力を維持するがで
きる。また、気密性を確保することができる。

【００３０】図１０は、本発明の第３実施形態を説明す
るための図で、弾性体の代わりに弾性膜１１を配した断
面図である。図１０に示すように、孔３の内面に銅メッ
キ４を施し、孔の上部に弾性膜１１を配置した後、スパ
イラル状接触子２と接続部５により上下両端の孔３を塞
いだ図である。ここでの弾性膜１０は、シリコーン系弾
性体（エラストマ）であるが、ポリイミド系樹脂、エポ
キシ系樹脂又はこれ以外のものでもよい。図１０はスパ
イラル状接触子２上に半導体デバイス８の球状接続端子
７が接触した状態を示し、スパイラル状接触子２を下面
から補助することにより、スパイラル状接触子２の弾性
力を維持するができる。また、気密性を確保することが
できる。

【００３１】図５、図６は、本発明の第４実施形態を説
明するための図である。図５はスパイラル状接触子２の
断面図であり、図６はスパイラルコンタクタ１の斜視図
である。図５に示すように、ガイドフレーム１２の高さ
は、４０〜１８０μｍで開口部にテーパを設け、球状接
続端子７が落ち込みやすくガイドしている。ガイドフレ
ーム１２はこの他に、各球状接続端子７による押し込み
量を制限するストッパの役目もする。図６に示すよう
に、各スパイラル状接触子２上にはテーパの開口部を有
するガイドフレーム１２が配置されている。ガイドフレ
ーム１２は、半導体デバイスやパッケージの球状接続端
子７をスパイラル状接触子２に位置合わせしやすくする
ためのガイドであり、絶縁基板上に設置されている。

【００３２】図７は、本発明の第５実施形態を説明する
ための図であり、スパイラル状接触子２を凸型とした形
状を表す断面図である。図７に示すように、スパイラル
状接触子２の凸型形状は、接続部５の銅板を凸型に塑性
変形させることにより弾性体１１の中央部が押し出され
ることから形成される。この凸型スパイラル状接触子２
は、端子形状が球状接続端子７とは異なるボンデングパ
ッド１３に最適である。尚、凸型のスパイラル状接触子
２は、図７に示す手段よるものに限定されるものではな
く、コイルバネにより凸型としてもよい。

【００３３】図８は、本発明の第６実施形態を説明する
ための図であり、半導体検査装置であるソケット１５に
ＢＧＡ、ＣＳＰの半導体デバイス８又はパッケージを装
填した状態の断面図である。図８に示すように、ソケッ
ト１５の開口部にはラフガイドとして勾配のついたガイ
ド部を有し、半導体デバイス８又はパッケージを装填し
易いように工夫されている。また、被検査体の球状接続
端子７は、ガイドフレーム１２によりガイドされ、スパ
イラル状接触子２上に落とし込まれる。続いて、カバー
１６をセットすることでプランジャ１７は、被検査体の
中央部を押圧しセットが完了する。本発明におけるセン
サ１４は、ソケット１５に埋設されており、被検査体の
押し込み量を検知する。つまり、センサ１４の機能は、
ソケット１５に半導体デバイス８を装填し、カバー１６
をセットした場合、そのすきまｅを検知するもので、正
常位置でのセットであることを事前に確認するものであ
る。この近接スイッチ１４としては、光学式近接スイッ
チで良好である。

【００３４】図９は、本発明の第７実施形態を説明する
ための図であり、ソケットに装填した状態の断面図とそ
の断面図の一部拡大図と斜視図である。図９に示すよう
に、本発明は、パッキンの一種であるＯリング１９を有
することを特徴とする。Ｏリング１９は、環状の溝１８
に挿入された環状の形状のものである。図１３のＯリン
グ１９は、パッキンに限定されるものではなく、ガスケ
ットの様なシール材やゲル状のシール剤等気密性が確保
されるならば他の物、他の方法でもよい。ソケット１５
と半導体デバイス８とは、回りがＯリング１９により気
密性が確保されるため、気密室２０を形成される。

【００３５】図１０は、本発明の第８実施形態を説明す
るための図で、図９の空気排気口２１を含む部分を拡大
した断面図であり、図１１は、ガイドフレーム１２に穿
設した空気排気口２１の配置を示す斜視図である。スル
ーホール３は、弾性膜１１によって、気密性が確保され
ている。図１１に示すように、空気排気口２１は、スパ
イラル状接触子２の周辺に複数個配置されており、ソケ
ット１５と被検査体である半導体デバイス８との押圧
は、空気排気口２１より気密室２０の空気を抜くこと
で、両者が均等した吸着力により接触する。つまり、従
来の機械式押圧法に代わる真空式吸着法である。したが
って、前記図１２におけるカバー１６とプランジャ１７
に相当する押圧部品は不要となる。尚、前記空気排気口
２１は両者の密着を解除する際は、反対に空気を供給す
る空気供給口となる。

【００３６】図１２は、本発明の第８実施形態を説明す
るための図である。図１２に示すように、請求項８に係
る真空式吸着法の空圧回路図であり、図１２（ａ）は、
被検査体である半導体デバイス８の脱離の場合、図１２
（ｂ）は被検査体である半導体デバイス８の吸着の場合
の空圧回路図である。図１２（ｂ）において、被検査体
が装填された場合、ソレノイドバルブ（電磁弁）をＯＮ
すると電磁弁は、励磁されポートが切り換わり、「Ｐ」
と「Ａ」がつながり、真空ポンプにより被検査体との気
密室の空気が吸引され、被検査体は吸着し、圧力センサ
がＯＮする。図１２（ａ）において、被検査体を脱離す
る場合は、電磁弁をＯＦＦすると、バネ力でポートが戻
り、真空部にエアーが入り吸着が解除となる。尚、この
圧力センサは、電子式圧力スイッチであるが、他の方式
のセンサでもよい。

【００３７】図１３、図１４は、本発明の第９実施形態
を説明するための図である。図１３（ａ）は、複数個の
半導体デバイス８又はウエーハレベルのチップ２４を装
填するソケット１５の断面図あり、図１３（ｂ）は、装
填した後のソケット１５の断面図である。両者の押圧法
は真空式吸着法である。図１４は、その平面図でプラン
ジャ１７の配置を示す。図１４に示すように、例えば、
半導体デバイス８ａの場合では、プランジャ１７ａと１
７ｂ、１７ｃの３個がセットとなり、横方向の位置決め
を行い、プランジャ１７ｄと１７ｅ、１７ｆの３個がセ
ットととすることにより、縦方向の位置決めを行うこと
ができる。

【００３８】図１５は、本発明の第１０実施形態を説明
するための図である。図１５（ａ）は、ウエーハをウエ
ーハマウント用ＵＶテープ２５に貼付し、ダイシング
（カット）した後、そのままの状態で、半導体検査装置
であるプローブカード２７を装填する様子を示す断面図
であり、図１５（ｂ）は、装填後を示す断面図である。
両者の押圧法は真空式吸着法である。従来のプローブカ
ードによる検査は、ダイシング前のウエーハに限定され
ているが、本発明のプローブカード２７ではダイシング
した後のものに対応可能である。その理由は、ダイシン
グにより微小の位置ずれが発生しても、ガイドフレーム
１２により球状接続端子をガイドする位置決め機能が付
加されたことによる。

【００３９】図１６は、ウエーハレベルでの従来の工程
（ａ）と本発明の工程（ｂ）を比較したフローチャート
である。図１６（ａ）において、プローブカードを使用
した場合の検査工程は、ダイシング前の検査であるウエ
ーハプロービング３ａと呼ばれる検査工程と、梱包・出
荷前のハンドラー９ａによる検査の２回必要である。こ
の理由は、ウエーハダイシング５ａの工程により不良品
が出る可能性があるためである。これに対し、本発明の
工程（ｂ）は、ウエーハダイシング５ａ後のチッププロ
ービング６ｂと呼ぶ検査工程による１回の検査で終了と
なる。したがって、２回の検査を１回の検査でできるの
で、工程の短縮ができる。

【００４０】図１７、図１８は、本発明の第１１実施形
態を説明するための断面図である。図１７に示すよう
に、スパイラル状接触子２は、絶縁基板６の両面に配置
されている。また、図１８に示すように、ダブルコンタ
クトの上面に接触するのは、半導体デバイス８であり、
下面に接触するのは、コネクタ２６の「雄」の機能を有
するメタルボール７ａである。下面のコネクタ２６はセ
ットされた状態で固定継続し、上面の半導体デバイス８
のみ交換を行うものであってもよい。尚、スパイラル状
接触子２の両面配置は、図１７のように、絶縁基板６の
片面に配置し、それらを重ね合わせて導電接着剤にて接
着し、両面配置としてもよいし、図１８のような一体型
としてもよい。

【００４１】図１９は、本発明の第１２実施形態を説明
するための図である。図１９（ａ）は、両面のスパイラ
ルコンタクタに接続する前の模式図であり、図１９
（ｂ）は、ＰＷＢ３３と接続した状態を示す電子部品３
１（例えばコネクタ）の拡大した断面図である。図１９
（ａ）に示すように、接続する上下の相手は、ＰＷＢ
（Ｐrinted Ｗire Ｂoard）３３、３３のプリント基板
である。これにより、小型で、極薄、軽量な電子部品が
実現でき、高周波電気特性に優れ、高密度実装を可能と
なる。従来のピン方式によるコネクタの最小厚みは、５
ｍｍであるのに対して、本発明のスパイラルコンタクタ
によるコネクタの厚みは、１ｍｍであり、１／５の薄型
ができることから、高周波電気特性は、大きく改善で
き、且つ高密度実装を可能にする。

【００４２】図２０は、本発明の第１３実施形態を説明
するための図である。図２０（ｂ）は、コネクタケーブ
ル３２の少なくとも一方の端部にはスパイラルコンタク
タが配置された電子部品３１（例えばコネクタ）と接続
した拡大した断面図であり、図２０（ａ）は、接続する
前の状態を示す模式図である。スパイラルコンタクタ採
用により、上記同様に高周波電気特性を大幅に改善した
電子部品を提供できる。尚、スパイラルコンタクタが配
置された電子部品３１は、一方の端部に備えること限ら
ず両端にあってもよい。

【００４３】図２１は、ソケット４０にスパイラル状接
触子２を採用した実施例を示す。図２１（ａ）は、電子
部品４１をソケット４０に装着する様子を示す模式図で
あり、図２１（ｂ）は、電子部品４１がソケット４０に
装着された状態の模式図である。図２１（ａ）に示すよ
うに、電子部品４１の下面には球状接続端子７が複数個
配置されており、相対するソケット４０の上面にはスパ
イラル状接触子２が複数個配置されている。図２１
（ｂ）に示すように、電子部品４１の球状接続端子７が
ソケット４０上のガイドフレーム１２によりガイドさ
れ、位置決めされて、スパイラル状接触子２が押圧され
て接触し、クランパ４２の先端のフック部で固定され
る。

【００４４】図２２は、スパイラル状接触子２を電子部
品４３に採用した実施例を示す。図２２（ａ）は、電子
部品４３をソケット４０に装着する様子を示す模式図で
あり、図２２（ｂ）は、電子部品４３がソケット４０に
装着された状態の模式図である。図２２（ａ）に示すよ
うに、図２１（ａ）とは反対に電子部品４３の下面には
スパイラル状接触子２が複数個配置されており、相対す
るソケット４０の上面には球状接続端子７が複数個配置
されている。電子部品４３のスパイラル状接触子２がガ
イドフレーム１２によりガイドされ、位置決めされて、
球状接続端子７がスパイラル状接触子２に押圧されて接
触し、クランパ４２の先端のフック部で固定されるよう
になっている。

【００４５】図２３は、スパイラル状接触子２をソケッ
ト４０に採用した実施例を示す模式図であり、（ａ）が
平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が右側面図である。図
２３（ｂ）に示すように、プリント基板３３にソケット
４０が作り込まれ、実装されている。図２３（ａ）に示
すように、ソケット４０の内部にはスパイラル状接触子
２が整然と配置され、周りがソケットガイド５６，５
６，５７，５７で囲まれており、ソケットガイド５６，
５６は開閉自在となるように弾性体の薄いＳＵＳ板で形
成されている。ソケットガイド５６，５６の両サイドに
は突起部５８，５８が形成されており、脱着の場合は、
専用治具（図示せず）で簡単に脱着ができるようになっ
ている。

【００４６】図２４は、電子部品４１がソケット４０に
装着された状態を示す模式図であり、（ａ）が平面図、
（ｂ）が正面図、（ｃ）が右側面図である。装着の際、
電子部品をそのまま押し込むことでソケットガイド５６
が2点線鎖線に示すように外に傾き開口し、電子部品４
１の球状接続端子７は、ソケット４０上のガイドフレー
ム１２によりガイド、位置決めされ、スパイラル状接触
子２に押圧されて接触し、付勢力により元にもどる突起
部５８，５８で固定される。

【００４７】請求項１３に係るスパイラルコンタクタ１
の製造方法について説明する。図２５〜３２は、スパイ
ラルコンタクタ１の製造工程について説明した断面図で
ある。ただし、絶縁基板６の孔（スルーホール）３には
弾性体１１を充填した場合を示す。以降工程順に従って
説明する。図２５では、絶縁基板６は、厚み０．３ｔの
ガラスエポキシ（ＦＲ−４）であり、その両面に厚み５
〜１８μｍの銅メッキ４を施す。図２６では、ドリルで
孔（通称スルーホール）３を穿設し、全面に銅メッキ４
施すことで、孔３の内面に垂直配線方式の通電回路を設
ける。図２７では、孔３に弾性体（シリコーン系エラス
トマ）１１を充填し、表面加工にて凹凸を除去する。図
２８では、全面に銅メッキ４を施す。図２９では、上面
にはスパイラル状接触子の形状、下面には円形のエッチ
ングマスクをかける。図３０では、全面をエッチング
し、スパイラル状接触子２を形成する。図３１では、上
面と下面にニッケルメッキ２９を施す。図３２では、カ
バーレイ処理によりガイドフレーム１２を形成する。以
上の加工手順に従えば、スパイラルコンタクタの製作が
可能である。

【００４８】請求項１４に係るスパイラルコンタクタ１
の製造方法について説明する。図３３は、プリント基板
３３の上面に、ＳＵＳ薄板４６に形成したスパイラル状
接触子２を転写して形成する実施例を示す工程図であ
る。その製作工程を説明する。（ａ）では、ＳＵＳ薄板
４６に銅メッキ４を施し、その上にレジスト膜フィルム
６１を貼付する。ここでのレジスト膜フィルム６１はド
ライフィルムであり、感光剤でもよい。（ｂ）では、焼
き付けし、現像して、レジスト膜フィルム６１をスパイ
ラル状接触子２の形状を空洞にするように凹状に抜けた
形に形成する。（ｃ）では、その上にニッケルメッキ２
９を施す。（ｄ）では、レジスト膜フィルム６１を薬品
（溶剤）にて除去する。（ｅ）では、レジスト膜フィル
ム６１を厚み５０μｍ塗布する。（ｆ）では、レジスト
膜フィルム６１を焼き付けし、現像してガイドフレーム
１２を成型する。（ｇ）では、ＳＵＳ薄板４６を剥離
し、取り除いた後、エッチングで銅メッキ４を除去す
る。（ｈ）では、プリント基板３３の上部に導電接着剤
４８を塗布し組み付ける。以上の加工手順に従えば、ス
パイラルコンタクタの製作が可能である。

【００４９】請求項１５に係るスパイラルコンタクタ１
の製造方法について説明する。図３４は、プリント基板
３３の両面にスパイラルコンタクタが配置された製造工
程について説明する工程図である。工程順に従って説明
する。（ａ）では、上面に厚み１８μｍの銅箔４´が貼
付され厚み０．０５ｍｍのポリイミドである絶縁基板６
３の上面に、レジスト膜フィルム６１を貼付する。さら
に、焼き付けし、現像してレジスト膜フィルム６１をス
パイラル状接触子２の形状を空洞にするように凹状に抜
けた形にする。（ｂ）では、メッキ法にてニッケルメッ
キ２９を施す。（ｃ）では、レジスト膜フィルム６１を
薬品（溶剤）にて除去する。（ｄ）では、銅箔４´をエ
ッチングによって除去する。（ｅ）では、レーザーにて
ポリイミドである絶縁基板６３をスパイラル状接触子２
に形成し、もう1度要部にのみ、レジスト膜フィルム６
１を貼付する。（ｆ）では、全面を銅の無電解メッキ４
を施し、その上にニッケルメッキ２９を施す。そして、
レジスト膜フィルム６１を薬品（溶剤）にて除去し、ス
パイラル状接触子２を配置したスパイラルコンタクタが
完成する。（ｇ）では、コアとなるプリント基板３３の
両面に導電接着剤４８を塗布し、前工程で作られたスパ
イラル状接触子２を配置したスパイラルコンタクタを貼
付し固着する。なお、プリント基板３３両面のスパイラ
ル状接触子２の配置が異なる場合は、本実施例に習って
下面用を製作しても構わない。また、導電接着剤４８の
代わりにペースト半田を使用してもよい。以上の加工手
順に従えば、プリント基板３３の両面に配置したスパイ
ラルコンタクタの製作が可能である。

【００５０】請求項１６に係るスパイラルコンタクタ１
の製造方法について説明する。次に図３５は、導電接着
剤を使用しないでスパイラルコンタクタを作り込む実施
例であり、絶縁基板６３上にスパイラルコンタクタが作
り込む手順を示す工程図である。工程順に従って説明す
る。（ａ）では、両面に厚み１８μｍの銅箔４´が貼付
されたポリイミドである絶縁基板６３の上面に、その上
面に厚み３８μｍの銅板を貼付し、さらに、レジスト膜
フィルム６１を加熱圧着して貼付した後、焼き付け、現
像し、レジスト膜フィルム６１にスパイラル状接触子２
の形状を作り込む。（ｂ）では、エッチングによりスパ
イラル状接触子２の形状を残して除去する。（ｃ）で
は、レーザーにて下面よりポリイミドである絶縁基板６
３を除去する。（ｄ）では、要部にレジスト膜フィルム
６１を貼付し、無電解銅メッキ４をした後、ニッケルメ
ッキ２９を重ねる。（ｅ）では、レジスト膜フィルム６
１を除去した後、銅メッキ４をエッチングにより除去す
る。以上の加工手順に従えば、スルーホール上にスパイ
ラル状接触子２を配置したスパイラルコンタクタの製作
が可能である。

【００５１】請求項１７に係るスパイラルコンタクタ１
の製造方法について説明する。図３６は、プリント基板
４５の上面４７に形成されたマイクロビア５１の開口部
に、スパイラル状接触子２を設けた実施例を示す工程図
である。マイクロビア５１とは、ビルドアップされた多
層構造のプリント基板４５，４５，４５の層間を接続す
るための接続回路である。本実施例はマイクロビア５１
の開口部にスパイラル状接触子２を設けることにより、
マイクロビア５１とスルーホールとの兼用することが可
能であり、より薄くできる。その製作工程を説明する。
（ａ）では、前記図３７の（ａ）〜（ｆ）まで同様な工
程で作り込んだ後、ＳＵＳ板４６を剥離し、取り除いた
後、エッチングで銅箔４´を除去する。（ｂ）では、マ
イクロビア５１の上面４７に導電接着剤４８を塗布し固
着させることにより、図のようにマイクロビア５１の開
口部に、スパイラル状接触子２を設けることができる。

【００５２】

【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に記載の
発明によれば、スパイラルコンタクタは、スパイラル状
接触子の近傍に絶縁基板を貫通する１個又は複数個の孔
を穿設し、前記孔にコンデンサを挿入して埋設し接続す
ることによって、省スペースであり、高速信号の処理回
路での電圧降下に、瞬時に対応することができるため、
電気信号の伝達トラブルを未然に防止することができ、
検査装置の信頼性が向上する。

【００５３】請求項２に記載の発明によれば、窪み又は
孔に弾性体を充填することで、スパイラル状接触子の落
ち込みを補助し、球状接続端子による押圧の解除後、ス
パイラル状接触子の復元を補助でき、耐久性を上げるこ
とができる。また、気密性を確保することができる。

【００５４】請求項３に記載の発明によれば、窪み又は
孔の開口部に弾性膜を配することで、スパイラル状接触
子を下面から補助することにより、スパイラル状接触子
の弾性力を維持するができるまた、気密性を確保するこ
とができる。

【００５５】請求項４に記載の発明によれば、ガイドフ
レームの設置により、球状接続端子はガイドフレームの
開口部に落ち込みやすくなり、各スパイラル状接触子に
位置合わせしやすくなるため、装填時間の短縮が可能で
ある。また、ガイドフレームの上面がストッパの役目と
なり、ボールの押し込み量を制限できることで、スパイ
ラル状接触子の高寿命化が可能である。

【００５６】請求項５に記載の発明によれば、凸型のス
パイラル状接触子の本発明によりボンデングパッド形状
のようなフラット面を有する接続端子には、フラット面
と球面の組み合わせとなり良好な接触が可能である。

【００５７】請求項６に記載の発明によれば、センサの
採用によりソケットに半導体デバイスのパッケージが正
常位置に装填されたか否かは事前にエラー情報として取
り出すことができることから信頼性が向上し、自動化が
可能となる。

【００５８】請求項７に記載の発明によれば、検査装置
（ソケット）と被検査装置（パッケージ等）との間にシ
ールを有し、両者間の空気を抜き取る真空式吸着法とす
ることで押圧部品が不要になることから、押圧部品の組
付作業が不要となり、装填時間の短縮になる。また、こ
の技術により自動化が可能になる。

【００５９】請求項８に記載の発明によれば、絶縁基板
と半導体デバイスの両者間の空気を抜き取ることによる
空気圧の低下（変動）を圧力センサにより検知すること
より信頼性が向上し、自動化が可能になる。

【００６０】請求項９に記載の発明によれば、位置決め
用にプランジャを使用することにより、プランジャの先
端部にはボールが装填されており、そのボールの出入り
が上下方向に伸縮であり、かつ先端部がテーパ形状にで
きているために、おのおのの半導体デバイスの外周面に
当接し位置決めをすることができる。

【００６１】請求項１０に記載の発明によれば、ウエー
ハ段階で検査を行わず、ダイシングした後に検査を行う
ことで、２回の検査を１回の検査に減らすことができ
る。本発明は、従来方式のプローブカードに代替する新
しいプローブカードを提供することができる。

【００６２】請求項１１に記載の発明によれば、ダブル
コンタクトにより、スパイラルコンタクタが破損した場
合や交換が必要なとき、スパイラルコンタクタ部分のみ
を交換すればよく、局所的に、且つ簡単に着脱ができる
ため、メンテンス性がよい。

【００６３】請求項１２に記載の発明によれば、ソケッ
ト部及びコネクタ部のサイズを小さくすることにより、
電送する距離を短かくすることにより、高周波電気的特
性を改善することができる。従来のピン方式の１／５に
小型・軽量・薄型にできる。また、接続が簡単、容易で
あり、少ない部品で構成できる。

【００６４】請求項１３に記載の発明によれば、コネク
タケーブルに接続された電気部品の少なくとも一方に
は、スパイラルコンタクタを用いた電気部品が接続され
ているため、スパイラルコンタクタの採用により、小型
・軽量・薄型にでき、接続が簡単、容易であり、部品点
数が少ないため、安価にできる。

【００６５】請求項１４に記載の発明によれば、フォト
リソグラフィ技術を採用した製造方法により、プリント
基板上に、スパイラル状接触子を複数配置したスパイラ
ルコンタクタを、高精度に、高密度に、狭ピッチに製造
することができることから、今後の高精度化、高密度
化、狭ピッチ化に対応可能である。また、軽薄であり、
極小であるため、低コストに製造することができる。

【００６６】請求項１５に記載の発明によれば、ガイド
フレームをレジスト膜により成型することができること
から、金属板を剥離してもバラバラに分解することがな
く、形を保つことができるため、品質の向上が図れる。
また、フォトリソグラフィ技術を採用した製造方法によ
り、スルーホールを有するプリント基板に、スパイラル
状接触子を複数配置したスパイラルコンタクタを、高精
度に、高密度に、狭ピッチに製造することができること
から、今後の高精度化、高密度化、狭ピッチ化に対応可
能である。また、軽薄であり、極小であるため、低コス
トに製造することができる。

【００６７】請求項１６に記載の発明によれば、ポリイ
ミドから成る絶縁基板にレーザーを照射することによ
り、金属部をそのまま残すことができるため、スパイラ
ル状接触子の形成ができる。また、フォトリソグラフィ
技術を採用した製造方法により、スルーホールを有する
プリント基板の両面に、スパイラル状接触子を複数配置
したスパイラルコンタクタを、高精度に、高密度に、狭
ピッチに製造することができることから、今後の高精度
化、高密度化、狭ピッチ化に対応可能である。また、軽
薄であり、極小であるため、低コストに製造することが
できる。

【００６８】請求項１７に記載の発明によれば、導電接
着剤、又は、ハンダペーストを使用しない製造方法によ
り、スルーホールを有するプリント基板であっても、ス
パイラル状接触子を複数配置したスパイラルコンタクタ
を、フォトリソグラフィ技術を採用した製造方法によ
り、高精度に、高密度に、狭ピッチに製造することがで
きることから、今後の高精度化、高密度化、狭ピッチ化
に対応可能である。また、軽薄であり、極小であるた
め、低コストに製造することができる。

【００６９】請求項１８に記載の発明によれば、マイク
ロビアホールを有するプリント基板の上面であっても、
この製造方法によって、スパイラル状接触子を複数配置
したスパイラルコンタクタを、フォトリソグラフィ技術
を採用した製造方法により、高精度に、高密度に、狭ピ
ッチに製造することができることから、今後の高精度
化、高密度化、狭ピッチ化に対応可能である。また、軽
薄であり、極小であるため、低コストに製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を説明するための図であ
り、スパイラル状接触子の近傍にコンデンサを配置した
平面図である。

【図２】図１に示すＢ−Ｂ線の断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態を説明するための図であ
り、スパイラルコンタクタの各断面図である。

【図４】本発明の第２実施形態を説明するための図であ
り、半導体デバイスの球状接続端子をスパイラル状接触
子にコンタクトさせた状態を示す断面図である。

【図５】本発明の第４実施形態であるスパイラル状接触
子２の断面図である。

【図６】本発明の第４実施形態であるスパイラルコンタ
クタ１の斜視図である。

【図７】本発明の第５実施形態を説明するための図であ
り、スパイラル状接触子２を凸型とした形状を表す断面
図である。

【図８】本発明の第６実施形態を説明するための図であ
り、半導体検査装置であるソケットにＢＧＡ、ＣＳＰの
半導体デバイス又はパッケージを装填した状態の断面図
である。

【図９】本発明の第７実施形態を説明するための図であ
り、ソケットに装填した状態の断面図とその断面図の一
部拡大図と斜視図である。

【図１０】本発明の第３実施形態を説明するための図
で、弾性体の代わりに弾性膜１１を配した断面図であ
り、第８実施形態の図９の空気排気口を含む部分を拡大
した断面図である。

【図１１】本発明の第８実施形態であるスパイラルコン
タクタを有する半導体検査装置のガイドフレームに穿設
した空気排気口２１の配置を示す斜視図である。

【図１２】本発明の第８実施形態を説明するための真空
式吸着法の空圧回路図であり、（ａ）は、被検査体であ
る半導体デバイスの脱離の場合、（ｂ）は被検査体であ
る半導体デバイスの吸着の場合の空圧回路図である。

【図１３】本発明の第９実施形態を説明するための図で
あり、（ａ）は複数個のウエーハレベルのチップを装填
するソケットの断面図あり、（ｂ）は装填した後のソケ
ット１５の断面図である。

【図１４】本発明の第９実施形態で説明するための図で
あり、半導体検査装置のプランジャの位置を表した平面
図である。

【図１５】本発明の第９実施形態の変形例を説明するた
めの図であり、（ａ）は、ウエーハをウエーハマウント
用ＵＶテープに貼付し、ダイシング（カット）した後、
そのままの状態で、半導体検査装置であるプローブカー
ドを装填する様子を示す断面図であり、（ｂ）は装填後
を示す断面図である。

【図１６】本発明の第９実施形態の説明用で、現状の工
程図（ａ）と本発明の工程図（ｂ）を比較したフローチ
ャートである。

【図１７】本発明の第１０実施形態を説明するための断
面図である。

【図１８】本発明の第１０実施形態を説明するための断
面図である。

【図１９】本発明の第１３実施形態で、スパイラルコン
タクタが両面に有する半導体検査装置の断面図である。

【図２０】本発明の第１２実施形態を説明するための図
であり、（ａ）は、接続する前の状態を示す模式図であ
り、（ｂ）はコネクタケーブル３２の少なくとも一方の
端部にはスパイラルコンタクタが配置された電子部品３
１（例えばコネクタ）と接続した拡大した断面図であ
る。

【図２１】ソケットにスパイラル状接触子を採用した実
施例を示し、（ａ）は、電子部品をソケットに装着する
様子を示す模式図であり、（ｂ）は、電子部品４１がソ
ケットに装着された状態の模式図である。

【図２２】スパイラル状接触子を電子部品に採用した実
施例を示し、（ａ）は、電子部品をソケットに装着する
様子を示す模式図であり、（ｂ）は、電子部品がソケッ
トに装着された状態の模式図である。

【図２３】スパイラル状接触子をソケットに採用した実
施例を示す模式図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正
面図、（ｃ）が右側面図である。

【図２４】電子部品がソケットに装着された状態を示す
模式図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、
（ｃ）が右側面図である。

【図２５】スパイラルコンタクタ１の製造工程につい
て説明した断面図であり、その第１工程の、銅メッキ工
程である。

【図２６】第２、第３工程で、孔あけ工程と銅メッキ
工程である。

【図２７】第４、第５工程で、弾性体充填工程と表面
加工工程である。

【図２８】第６工程で、銅メッキ工程である。

【図２９】第７工程で、エッチング用マスク工程であ
る。

【図３０】第８工程で、エッチング工程である。

【図３１】第９工程で、メッキ工程である。

【図３２】第１０工程で、カバーレイ処理工程であ
る。

【図３３】プリント基板の上面に、アルミ板に形成し
たスパイラル状接触子を転写して形成する実施例を示す
工程図である。

【図３４】プリント基板の両面に、スパイラルコンタ
クタが配置された製造工程について説明する工程図であ
る。

【図３５】導電接着剤を使用しないでスパイラルコン
タクタを作り込む実施例であり、絶縁基板上にスパイラ
ルコンタクタが作り込む手順を示す工程図である。

【図３６】プリント基板の上面に形成されたマイクロ
ビアの開口部に、スパイラル状接触子を設けた実施例を
示す工程図である。

【符号の説明】

１スパイラルコンタクタ２スパイラル状接触子３孔（スルーホール）４銅メッキ４´ 銅箔５接続部６絶縁基板６ａ孔７球状接続端子７ａメタルボール８半導体デバイス９コンデンサ付きのスパイラルコンタクタ１０コンデンサ１１弾性体（弾性膜）１２ガイドフレーム１３ボンデングパッド１４センサ１５ソケット１６カバー１７プランジャ１８溝１９Ｏリング（パッキン）２０気密室２１空気排気口２４ウエーハレベルのチップ２５ウエーハマウント用ＵＶテープ２６コネクタ２７プローブカード２８エッチングマスク２９ニッケルメッキ３１電気部品３２ケーブル３３ＰＷＢ（プリント基板）４０ソケット４１電子部品４２クランパ４３電子部品４５プリント基板４６ＳＵＳ薄板４７上面４８導電接着剤５１マイクロビア５６、５７ソケットガイド５８突起部６１レジスト膜フィルム６３絶縁基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】球状接続端子を有する半導体デバイス又は
電子部品との電気的接続を行うコンタクタであって、前
記コンタクタは、前記球状接続端子と接触する平面視し
てスパイラル形状を有するスパイラル状接触子を、絶縁
基板上に前記球状接続端子との接触の際に、当該球状接
続端子の形状に対応して変形可能に備え、前記半導体デ
バイス又は電子部品との電気的接続を行う構成としたス
パイラルコンタクタにおいて、前記スパイラル状接触子の近傍に設けた１個又は複数個
の孔にコンデンサを挿入して埋設し、前記コンデンサは
スパイラル状接触子に接続することを特徴とするスパイ
ラルコンタクタ。
【請求項２】請求項１に記載のスパイラルコンタクタで
あって、前記スパイラル状接触子の下部の孔に弾性体を
充填したことを特徴とするスパイラルコンタクタ。
【請求項３】請求項１に記載のスパイラルコンタクタで
あって、前記スパイラル状接触子の下部の孔に弾性膜を
配することを特徴とするスパイラルコンタクタ。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載のス
パイラルコンタクタであって、前記絶縁基板上に配置し
た前記スパイラル状接触子の回りにガイドフレームを配
設することを特徴とするスパイラルコンタクタ。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載のス
パイラルコンタクタであって、前記絶縁基板上に配置し
た前記スパイラル状接触子の形状を凸型とすることを特
徴とするスパイラルコンタクタ。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれか１項に記載のス
パイラルコンタクタを用いた半導体検査装置であって、
半導体検査装置に被検査体である球状接続端子を有する
半導体デバイスが正常位置で装填され、正常な押圧によ
り接触したことを検知する近接スイッチを有することを
特徴とする半導体検査装置。
【請求項７】請求項６に記載のスパイラルコンタクタを
用いた半導体検査装置であって、半導体検査装置の絶縁
基板には、前記半導体デバイスに密着するＯリングを有
することを特徴とする半導体検査装置。
【請求項８】請求項７に記載のスパイラルコンタクタを
用いた半導体検査装置であって、前記半導体検査装置の
絶縁基板と前記半導体デバイスとの両者間の空気を抜き
取ることにより生ずる空気圧の低下を検知し信号を発す
る空気圧検知手段を設けたことを特徴とする半導体検査
装置。
【請求項９】請求項６乃至８のいずれか１項に記載のス
パイラルコンタクタを用いた半導体検査装置であって、前記半導体デバイスの位置決めのために複数のプランジ
ャを立設したソケットに複数の半導体デバイスを搭載し
て同時に位置決めを行い半導体の検査行うことを特徴と
する半導体検査装置。
【請求項１０】請求項６乃至８のいずれか１項に記載の
スパイラルコンタクタを用いた半導体検査装置であっ
て、ウエーハをダイサーにてダイシングした後の各半導体デ
バイスとプローブカードとの位置合わせに、ガイドフレ
ームによってダイシング後のデバイスの位置ズレを修正
すると共に、ダイシングのUVテープ上でプロ−ビングを
可能にすることを特徴とする半導体検査装置。
【請求項１１】請求項６乃至１０のいずれか１項に記載
のスパイラルコンタクタを用いた半導体検査装置であっ
て、スパイラルコンタクタを絶縁基板の両面に配置する
ことを特徴とする半導体検査装置。
【請求項１２】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
スパイラルコンタクタであって、スパイラルコンタクタ
を絶縁基板の両面に配置することを特徴とする電子部
品。
【請求項１３】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
スパイラルコンタクタを用いた電子部品であって、スパ
イラルコンタクタをコネクタケーブルの少なくとも片面
に備えたことを特徴とする電子部品。
【請求項１４】球状接続端子を有する半導体デバイス又
は電子部品との電気的接続を行うスパイラル状接触子が
複数配置されたスパイラルコンタクタを、プリント基板
の表面に形成する製造方法であって、絶縁基板に穴を穿設し、前記絶縁基板の全面に金属膜を
形成する工程と、前記穴に弾性体のエラストマを充填
し、表面加工にてエラストマの凹凸を除去する工程と、前記穴の少なくともエラストマが露出した部分に金属膜
を形成する工程と、前記金属膜を形成した絶縁基板の表
面にはスパイラル状接触子の形状にエッチングマスクを
かけ、下面には円形のエッチングマスクをかける工程
と、前記絶縁基板の表面をエッチングしてスパイラル状接触
子を形成する工程と、前記絶縁基板の表面に異種の金属薄膜を形成する工程
と、前記絶縁基板の表面にレジスト膜を形成し、カバーレイ
処理によりガイドフレームを形成する工程と、を備えたことを特徴とするスパイラルコンタクタの製造
方法。
【請求項１５】球状接続端子を有する半導体デバイス又
は電子部品との電気的接続を行うスパイラル状接触子が
複数配置されたスパイラルコンタクタを、プリント基板
の表面に形成する製造方法であって、金属板の表面に金属膜を形成し、その上にレジスト膜を
形成する工程と、前記レジスト膜にスパイラル状接触子のパターンを露光
焼き付けし現像するマスク工程と、前記工程で露出した金属部分に金属膜を施す工程と、前記レジスト膜を除去する工程と、前記レジスト膜を再度形成する工程と、前記スパイラル状接触子を露出させ、前記レジスト膜を
焼き付けし現像し、ガイドフレームを成型する工程と、前記金属板を剥離し取り除いた後エッチングで金属膜を
除去する工程と、前記プリント基板に穿設された各スルーホールの開口部
に各スパイラル接触子を配置し導電接着剤、又は、ハン
ダペーストを塗布してから圧着する組み付け工程と、を
備えたことを特徴とするスパイラルコンタクタの製造方
法。
【請求項１６】球状接続端子を有する半導体デバイス又
は電子部品との電気的接続を行うスパイラル状接触子が
複数配置されたスパイラルコンタクタを、プリント基板
の表面に形成する製造方法であって、表面に金属膜が形成された絶縁基板のその上面に、レジ
スト膜を形成し、さらに、スパイラル状接触子の形状を
焼き付け、現像するマスク工程と、前記マスク工程により露出した金属部分に異種の金属膜
を形成する工程と、前記レジスト膜を除去する工程と、前記金属膜をエッチングによって除去する工程と、前記絶縁基板をレーザーにてスパイラル状接触子に形成
し、再度表面にレジスト膜を形成する工程と、前記絶縁基板の表面に金属膜を形成し、その上に異種の
金属膜を形成してレジスト膜を除去する工程と、前記プリント基板のスルーホールを有する表面に導電接
着剤、又は、ハンダペーストを塗布し、スルーホール開
口部にスパイラルコンタクタを配置し圧着する組み付け
工程と、を備えたことを特徴とするスパイラルコンタク
タの製造方法。
【請求項１７】球状接続端子を有する半導体デバイス又
は電子部品との電気的接続を行うスパイラル状接触子が
複数配置されたスパイラルコンタクタを、プリント基板
の表面に形成する製造方法であって、絶縁基板の表面に金属膜が形成されたその上面に、金属
膜を形成し、さらに、レジスト膜を形成した後、焼き付
け、現像し、前記レジスト膜にスパイラル状接触子の形
状を形成する工程と、前記スパイラル状接触子の形状を残してエッチングによ
り金属膜を除去する工程と、前記絶縁基板をレーザーにて除去する工程と、前記絶縁基板の表面に再度レジスト膜を形成し、金属膜
を形成した後、異種の金属膜を再度形成する工程と、前記レジスト膜を除去した後、金属膜をエッチングによ
り除去する工程と、を備えたことを特徴とするスパイラルコンタクタの製造
方法。
【請求項１８】球状接続端子を有する半導体デバイス又
は電子部品との電気的接続を行うスパイラル状接触子が
複数配置されたスパイラルコンタクタを、マイクロビア
ホールを有するプリント基板の表面に形成する製造方法
であって、金属板の表面に金属膜を形成し、その上にレジスト膜を
形成する工程と、前記レジスト膜にスパイラル状接触子
のパターンを露光焼き付けし現像するマスク工程と、前記工程で露出した金属部分に金属膜を施す工程と、前記レジスト膜を除去する工程と、前記レジスト膜を再度形成する工程と、前記スパイラル状接触子を露出させ、前記レジスト膜を
焼き付けし現像し、ガイドフレームを成型する工程と、前記金属板を剥離し取り除いた後エッチングで金属膜を
除去する工程と、前記プリント基板表面のマイクロビアホールの開口部周
面に導電接着剤、又は、ハンダペーストを塗布し、マイ
クロビアホールの開口位置にスパイラル状接触子を配置
し、圧着する組み付け工程と、を備えたことを特徴とするスパイラルコンタクタの製造
方法。